JPH04340352A - 薄膜磁石モータの可動子の製造方法 - Google Patents
薄膜磁石モータの可動子の製造方法Info
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- JPH04340352A JPH04340352A JP14143991A JP14143991A JPH04340352A JP H04340352 A JPH04340352 A JP H04340352A JP 14143991 A JP14143991 A JP 14143991A JP 14143991 A JP14143991 A JP 14143991A JP H04340352 A JPH04340352 A JP H04340352A
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Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロアクチュエー
タなどに使用される薄膜磁石よりなる可動子を備えたモ
ータの製造方法に関する。
タなどに使用される薄膜磁石よりなる可動子を備えたモ
ータの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、リニア形モータまたは回転形モー
タにおいて、固定子の磁極に空隙を介して対向させた可
動子には、移動方向に交互に異極になるようにした永久
磁石が設けられているが、鉄心とバルク状磁石を交互に
積層して接着する方法がとられていた(例えば、U.S
.Patent 4703297)。
タにおいて、固定子の磁極に空隙を介して対向させた可
動子には、移動方向に交互に異極になるようにした永久
磁石が設けられているが、鉄心とバルク状磁石を交互に
積層して接着する方法がとられていた(例えば、U.S
.Patent 4703297)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、バルク状磁
石の鉄心との接合面を切削加工や、研削加工する場合は
表面から数10ミクロンは磁石性能が劣化し、数10ミ
クロンオーダの薄いものでは、その影響割合が大きくな
り、実際に使用できないことがあった。さらに、従来の
方法では球面や円筒面等の複雑な曲面形状の磁石を製作
することは困難であった。本発明は、ピッチ誤差が生じ
ず、かつ形状を自由にできる薄膜磁石モータの可動子の
製造方法により高性能の磁石形モータを提供することを
目的とするものである。
石の鉄心との接合面を切削加工や、研削加工する場合は
表面から数10ミクロンは磁石性能が劣化し、数10ミ
クロンオーダの薄いものでは、その影響割合が大きくな
り、実際に使用できないことがあった。さらに、従来の
方法では球面や円筒面等の複雑な曲面形状の磁石を製作
することは困難であった。本発明は、ピッチ誤差が生じ
ず、かつ形状を自由にできる薄膜磁石モータの可動子の
製造方法により高性能の磁石形モータを提供することを
目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁性体からな
る磁極部と永久磁石が交互に配列された薄膜磁石モータ
の可動子の製造方法において、前記磁極部の間にスパッ
タリング法により薄膜磁石を付着させる方法である。特
に、前記磁極部を強磁性材料からなる帯状体で構成し、
複数の前記帯状体の両面にスパッタリング法により薄膜
磁石を付着させ、前記帯状体を積層して可動子を形成す
る方法である。また、平板状の磁性体の一方の面に複数
の溝を設け、隣り合う溝の間に連結部により連結された
磁極部を形成し、前記溝の内面にスパッタ法により薄膜
磁石を付着させて溝内を埋め込み、前記磁性体の磁極部
の先端に付着した薄膜磁石を取り除くと共に、前記磁性
体の他方の面の連結部を取り除いて薄膜磁石モータの可
動子を形成する方法である。
る磁極部と永久磁石が交互に配列された薄膜磁石モータ
の可動子の製造方法において、前記磁極部の間にスパッ
タリング法により薄膜磁石を付着させる方法である。特
に、前記磁極部を強磁性材料からなる帯状体で構成し、
複数の前記帯状体の両面にスパッタリング法により薄膜
磁石を付着させ、前記帯状体を積層して可動子を形成す
る方法である。また、平板状の磁性体の一方の面に複数
の溝を設け、隣り合う溝の間に連結部により連結された
磁極部を形成し、前記溝の内面にスパッタ法により薄膜
磁石を付着させて溝内を埋め込み、前記磁性体の磁極部
の先端に付着した薄膜磁石を取り除くと共に、前記磁性
体の他方の面の連結部を取り除いて薄膜磁石モータの可
動子を形成する方法である。
【0005】
【作用】磁性体に複数の溝を設けて溝内に薄膜磁石をス
パッタ法により付着させ、溝内を埋めるので、隣り合う
溝の間に形成された磁極部の側面に薄膜磁石が隙間なく
結合し、磁極部と薄膜磁石の接合面を機械的に加工する
必要がなくなり、加工の際の磁石性能の劣化が発生する
ことがない。
パッタ法により付着させ、溝内を埋めるので、隣り合う
溝の間に形成された磁極部の側面に薄膜磁石が隙間なく
結合し、磁極部と薄膜磁石の接合面を機械的に加工する
必要がなくなり、加工の際の磁石性能の劣化が発生する
ことがない。
【0006】
【実施例】本発明を図に示す実施例について説明する。
まず、図2に示すように、鉄などの強磁性体材料から機
械加工やエッチングなどの精度の出し易い手段で、磁極
を構成する複数の帯状体1を製作し、真空槽Vの中に帯
状体1と薄膜磁石2の原料であるターゲット3を装入し
た後、スパッタリング法により、帯状体1の両面に均一
な厚さの薄膜磁石2を形成する。この帯状体1を積層し
て接着等により固定し、薄膜磁石2を着磁することによ
り、図1に示すように、薄膜磁石2と磁性体である帯状
体1とを基台4上に交互に配置したリニア形の可動子5
を形成することができる。なお、薄膜磁石2を着磁する
場合は、例えば図3に示すように、薄膜磁石2の長さよ
りも帯状体1の長さを長くしておき、隣接する薄膜磁石
2の全長が対面するようにし、帯状体1の薄膜磁石2が
付着していない部分を交互に反対側に突出して伸ばす。 一方、額縁状のヨーク部61に着磁巻線62を設けた着
磁治具6を準備し、可動子5の突出した帯状体1を一つ
おきにヨーク部61の同じ極性側に接触させ、着磁巻線
62に電流を流すことにより、ヨーク部1から帯状体1
に入り、薄膜磁石2を貫通して、隣り合う帯状体1に抜
けヨーク部61に戻る磁気閉回路を形成する。したがっ
て、一点鎖線で示した磁束φが発生し、隣り合う薄膜磁
石2の互いに対向する面が同極性に着磁される。その後
、a−a’,b−b’の破線に沿って切り離すことによ
り可動子5が形成される。回転形モータの回転子を構成
する場合は、帯状体1の両側面が所定の中心角を持つテ
ーパ面になるように加工しておき、上記スパッタリング
法により帯状体1の両面に薄膜磁石2を付着させて、円
筒状のマンドレルの外周方向に複数の帯状体1を積層し
、帯状体1をバインドにより固定することによってリン
グ状の回転子を形成する。なお、薄膜磁石2の膜厚に傾
斜を持たせて、帯状体1をリング状に積層する場合は、
帯状体をターゲット3に対して傾きを持たせて対向させ
、スパッタリングを行う。したがって、薄膜磁石2の厚
み方向には加工しないので、磁石材料の劣化は発生しな
い。
械加工やエッチングなどの精度の出し易い手段で、磁極
を構成する複数の帯状体1を製作し、真空槽Vの中に帯
状体1と薄膜磁石2の原料であるターゲット3を装入し
た後、スパッタリング法により、帯状体1の両面に均一
な厚さの薄膜磁石2を形成する。この帯状体1を積層し
て接着等により固定し、薄膜磁石2を着磁することによ
り、図1に示すように、薄膜磁石2と磁性体である帯状
体1とを基台4上に交互に配置したリニア形の可動子5
を形成することができる。なお、薄膜磁石2を着磁する
場合は、例えば図3に示すように、薄膜磁石2の長さよ
りも帯状体1の長さを長くしておき、隣接する薄膜磁石
2の全長が対面するようにし、帯状体1の薄膜磁石2が
付着していない部分を交互に反対側に突出して伸ばす。 一方、額縁状のヨーク部61に着磁巻線62を設けた着
磁治具6を準備し、可動子5の突出した帯状体1を一つ
おきにヨーク部61の同じ極性側に接触させ、着磁巻線
62に電流を流すことにより、ヨーク部1から帯状体1
に入り、薄膜磁石2を貫通して、隣り合う帯状体1に抜
けヨーク部61に戻る磁気閉回路を形成する。したがっ
て、一点鎖線で示した磁束φが発生し、隣り合う薄膜磁
石2の互いに対向する面が同極性に着磁される。その後
、a−a’,b−b’の破線に沿って切り離すことによ
り可動子5が形成される。回転形モータの回転子を構成
する場合は、帯状体1の両側面が所定の中心角を持つテ
ーパ面になるように加工しておき、上記スパッタリング
法により帯状体1の両面に薄膜磁石2を付着させて、円
筒状のマンドレルの外周方向に複数の帯状体1を積層し
、帯状体1をバインドにより固定することによってリン
グ状の回転子を形成する。なお、薄膜磁石2の膜厚に傾
斜を持たせて、帯状体1をリング状に積層する場合は、
帯状体をターゲット3に対して傾きを持たせて対向させ
、スパッタリングを行う。したがって、薄膜磁石2の厚
み方向には加工しないので、磁石材料の劣化は発生しな
い。
【0007】また、磁石を両面に付着した鉄心を積層す
るような場合には、個々の磁石や鉄心の寸法精度や面精
度を良くしておかないと、ピッチ誤差が生じたり、層間
に隙間ができて磁石性能が悪くなることがあるが、この
問題に対する改善策として次の方法をとってもよい。こ
の場合、まず、図4(a)の斜視図で示すように、強磁
性材料からなる平板状の磁性体7を機械加工やエッチン
グ等の精度の出し易い手段で複数の溝71を等ピッチで
加工し、隣の溝との間に複数の磁極部72を櫛形に形成
し、連結部73によってつながった状態にする。次に、
図4(b)に示すように、溝71の内面すなわち磁極部
72の側面および磁極部72の先端にかけて、スパッタ
リング法により磁石材料からなる薄膜を形成し、溝71
の中を薄膜磁石2で埋め込む。次に、図4(c)に示す
ように、磁性体7の上面の余分な薄膜磁石2を磁極部7
2の先端の一部と共に、破線c−c’で示すところまで
切削または研削等の手段で取り去る。磁性体7の下面の
連結部73は薄膜磁石2の一部と共に連結部73を破線
d−d’で示すところまで同様に取り去る。このように
して、図4(d)に示すように、磁極部72の側面に薄
膜磁石2が接合されて、磁極部72と薄膜磁石2とが交
互に配列される。ここで、隣り合う薄膜磁石2のそれぞ
れ対向する端面が同極になるように着磁することによっ
て、複数の薄膜磁石2の間に形成された複数の磁極部7
2は移動方向に交互に異極が形成され、平板状の可動子
5が形成される。なお、この場合の薄膜磁石の着磁方法
は図3の可動子5の突出部を着磁治具側に設ければ良い
ので説明を省略する。
るような場合には、個々の磁石や鉄心の寸法精度や面精
度を良くしておかないと、ピッチ誤差が生じたり、層間
に隙間ができて磁石性能が悪くなることがあるが、この
問題に対する改善策として次の方法をとってもよい。こ
の場合、まず、図4(a)の斜視図で示すように、強磁
性材料からなる平板状の磁性体7を機械加工やエッチン
グ等の精度の出し易い手段で複数の溝71を等ピッチで
加工し、隣の溝との間に複数の磁極部72を櫛形に形成
し、連結部73によってつながった状態にする。次に、
図4(b)に示すように、溝71の内面すなわち磁極部
72の側面および磁極部72の先端にかけて、スパッタ
リング法により磁石材料からなる薄膜を形成し、溝71
の中を薄膜磁石2で埋め込む。次に、図4(c)に示す
ように、磁性体7の上面の余分な薄膜磁石2を磁極部7
2の先端の一部と共に、破線c−c’で示すところまで
切削または研削等の手段で取り去る。磁性体7の下面の
連結部73は薄膜磁石2の一部と共に連結部73を破線
d−d’で示すところまで同様に取り去る。このように
して、図4(d)に示すように、磁極部72の側面に薄
膜磁石2が接合されて、磁極部72と薄膜磁石2とが交
互に配列される。ここで、隣り合う薄膜磁石2のそれぞ
れ対向する端面が同極になるように着磁することによっ
て、複数の薄膜磁石2の間に形成された複数の磁極部7
2は移動方向に交互に異極が形成され、平板状の可動子
5が形成される。なお、この場合の薄膜磁石の着磁方法
は図3の可動子5の突出部を着磁治具側に設ければ良い
ので説明を省略する。
【0008】可動子5を円筒状に形成する場合は、まず
、図5(a)に示すように、中空円筒状の磁性体7の外
周に複数のリング状の溝71を等ピッチで長手方向に設
け、隣り合う溝の間に櫛形の磁極部72と内周に連結部
73を形成する。次に、上記平板状の可動子の場合と同
じく、磁極部72の側面および先端にかけて、スパッタ
リング法により磁石材料からなる薄膜を形成し、溝71
の中を薄膜磁石2で埋め込む。次に、図5(b)に示す
ように、磁性体7の外周面の余分な薄膜磁石2を磁極部
72の先端の一部と共に切削または研削等の手段で取り
去る。磁性体7の内周面の連結部73は薄膜磁石2の一
部と共に同様に取り去る。このようにして、リング状の
薄膜磁石2と磁極部72が軸方向に交互に配列される。 なお、薄膜磁石の着磁方法は、図6に示すように、リン
グ状の磁極部72の中心軸に対して対称の位置の外周を
挟み、隣り合う磁極部72に交互に接触するように着磁
治具6のヨーク部61に突起部63を設けて、同じ極性
の突起部63が一つおきの磁極部に接触するようにして
着磁する。また、磁性体7を予め断面を任意の形状の中
空体にしておくか、円筒状の磁性体7に薄膜磁石2を付
着した後に、図5(c)に示すように、外径と内径を任
意の形状に加工することにより、可動子の断面を円形以
外の複雑な形状断面にすることもできる。
、図5(a)に示すように、中空円筒状の磁性体7の外
周に複数のリング状の溝71を等ピッチで長手方向に設
け、隣り合う溝の間に櫛形の磁極部72と内周に連結部
73を形成する。次に、上記平板状の可動子の場合と同
じく、磁極部72の側面および先端にかけて、スパッタ
リング法により磁石材料からなる薄膜を形成し、溝71
の中を薄膜磁石2で埋め込む。次に、図5(b)に示す
ように、磁性体7の外周面の余分な薄膜磁石2を磁極部
72の先端の一部と共に切削または研削等の手段で取り
去る。磁性体7の内周面の連結部73は薄膜磁石2の一
部と共に同様に取り去る。このようにして、リング状の
薄膜磁石2と磁極部72が軸方向に交互に配列される。 なお、薄膜磁石の着磁方法は、図6に示すように、リン
グ状の磁極部72の中心軸に対して対称の位置の外周を
挟み、隣り合う磁極部72に交互に接触するように着磁
治具6のヨーク部61に突起部63を設けて、同じ極性
の突起部63が一つおきの磁極部に接触するようにして
着磁する。また、磁性体7を予め断面を任意の形状の中
空体にしておくか、円筒状の磁性体7に薄膜磁石2を付
着した後に、図5(c)に示すように、外径と内径を任
意の形状に加工することにより、可動子の断面を円形以
外の複雑な形状断面にすることもできる。
【0009】次に、回転形モータの回転子の場合は、図
7(a)に示すように、リング状の磁性体7の外周に放
射状に複数の溝71を設け、隣り合う溝の間に磁極部7
2を形成し、内周面に連結部73を形成する。そして、
磁極部72の側面および先端にかけてスパッタリング法
により磁石材料からなる薄膜を形成し、溝71の中を薄
膜磁石2で埋め込む。次に、磁性体7の外周面の余分な
薄膜磁石2を磁極部72の先端の一部と共に破線Eで示
すところまで切削または研削等の手段で取り去る。磁性
体4の内周面の連結部73は破線Fで示すところまで薄
膜磁石2の一部と共に同様に取り去る。このようにして
、図7(b)に示すように、リング状の薄膜磁石2と磁
性体7が回転方向に交互に配列される。ここで、薄板磁
石の着磁方法は、図8に示すように、二つの互いに対向
するリング状のヨーク部61にそれぞれ交互に磁極部7
2に接触する突起部63を備えた着磁治具6を準備する
。このような着磁治具6によって、隣り合う薄膜磁石2
のそれぞれ対向する側面が同極になるように着磁するこ
とによって、複数の薄膜磁石2の間に形成された複数の
磁極部72は円周方向に交互に異極が形成され、内周を
非磁性材料からなる支持部81に固定して回転形モータ
の回転子8が形成される。なお、磁極部72の端部を交
互に軸方向に突出させておけば、着磁治具6に突起部6
3を設ける必要はない。
7(a)に示すように、リング状の磁性体7の外周に放
射状に複数の溝71を設け、隣り合う溝の間に磁極部7
2を形成し、内周面に連結部73を形成する。そして、
磁極部72の側面および先端にかけてスパッタリング法
により磁石材料からなる薄膜を形成し、溝71の中を薄
膜磁石2で埋め込む。次に、磁性体7の外周面の余分な
薄膜磁石2を磁極部72の先端の一部と共に破線Eで示
すところまで切削または研削等の手段で取り去る。磁性
体4の内周面の連結部73は破線Fで示すところまで薄
膜磁石2の一部と共に同様に取り去る。このようにして
、図7(b)に示すように、リング状の薄膜磁石2と磁
性体7が回転方向に交互に配列される。ここで、薄板磁
石の着磁方法は、図8に示すように、二つの互いに対向
するリング状のヨーク部61にそれぞれ交互に磁極部7
2に接触する突起部63を備えた着磁治具6を準備する
。このような着磁治具6によって、隣り合う薄膜磁石2
のそれぞれ対向する側面が同極になるように着磁するこ
とによって、複数の薄膜磁石2の間に形成された複数の
磁極部72は円周方向に交互に異極が形成され、内周を
非磁性材料からなる支持部81に固定して回転形モータ
の回転子8が形成される。なお、磁極部72の端部を交
互に軸方向に突出させておけば、着磁治具6に突起部6
3を設ける必要はない。
【0010】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、磁
極部の側面に薄膜磁石がスパッタ法により接合されるの
で、加工による磁石性能の劣化がなくなる。また、磁性
体と磁石を積層する場合に問題になった隙間が生じるこ
ともなく、精度の高い薄膜磁石形モータを提供できる。 また、可動子の断面を任意の形状にすることができると
ともに、組立作業が簡単となるため、加工工数を低減で
き量産が可能となる効果がある。
極部の側面に薄膜磁石がスパッタ法により接合されるの
で、加工による磁石性能の劣化がなくなる。また、磁性
体と磁石を積層する場合に問題になった隙間が生じるこ
ともなく、精度の高い薄膜磁石形モータを提供できる。 また、可動子の断面を任意の形状にすることができると
ともに、組立作業が簡単となるため、加工工数を低減で
き量産が可能となる効果がある。
【図1】本発明の実施例を示す斜視図である。
【図2】本発明の加工状態を示す説明図である。
【図3】本発明の薄膜磁石の着磁方法を示す説明図であ
る。
る。
【図4】本発明の他の実施例の加工状態を示す説明図で
ある。
ある。
【図5】本発明の他の実施例を示す説明図である。
【図6】本発明の他の薄膜磁石の着磁方法を示す説明図
である。
である。
【図7】本発明の回転子の他の実施例を示す説明図であ
る。
る。
【図8】本発明の回転子の薄膜磁石の着磁方法を示す説
明図である。
明図である。
1 帯状体
2 薄膜磁石3 ターゲット
4 基台5
可動子
6 着磁治具61 ヨーク部
62 着磁巻
線63 突起部
7 磁性体71 溝
72
磁極部73 連結部
8 回転子81 支持部
2 薄膜磁石3 ターゲット
4 基台5
可動子
6 着磁治具61 ヨーク部
62 着磁巻
線63 突起部
7 磁性体71 溝
72
磁極部73 連結部
8 回転子81 支持部
Claims (8)
- 【請求項1】 磁性体からなる磁極部と永久磁石が交
互に等間隔で配列された薄膜磁石モータの可動子の製造
方法において、前記磁極部の間にスパッタリング法によ
り薄膜磁石を付着させることを特徴とする薄膜磁石モー
タの可動子の製造方法。 - 【請求項2】 前記磁極部を強磁性材料からなる帯状
体で構成し、複数の前記帯状体の両面にスパッタリング
法により薄膜磁石を付着させ、前記帯状体を積層して可
動子を形成する請求項1記載の薄膜磁石モータの可動子
の製造方法 - 【請求項3】 平板状の磁性体の一方の面に複数の溝
を設け、隣り合う溝の間に前記磁性体の他方の面に形成
された連結部により連結された磁極部を形成し、前記溝
の内面にスパッタ法により薄膜磁石を付着させて溝内を
埋め込み、前記磁極部の先端に付着した薄膜磁石を取り
除くと共に、前記連結部を取り除いて可動子を形成する
請求項1記載の薄膜磁石モータの可動子の製造方法。 - 【請求項4】 前記磁性体の磁極部の先端に付着した
薄膜磁石および前記連結部を前記磁極部の一部と共に取
り除く請求項3記載の薄膜磁石モータの可動子の製造方
法。 - 【請求項5】 前記磁極部をリング状に配列した請求
項1から4までのいずれか1項に記載の薄膜磁石モータ
の可動子の製造方法。 - 【請求項6】 隣り合う前記磁極部の長手方向の互い
に反対側の端部に接触するヨーク部からなる磁気閉回路
を形成し、前記磁気閉回路に着磁巻線を設けた着磁治具
により、隣り合う前記薄膜磁石の互いに対向する面が同
極性になるように着磁する請求項1から5までのいずれ
か1項に記載の薄膜磁石モータの可動子の製造方法。 - 【請求項7】 隣り合う前記磁極の両端を交互に反対
側に突出させて前記ヨーク部に接触させるようにした請
求項6記載の薄膜磁石モータの可動子の製造方法。 - 【請求項8】 前記ヨーク部に突起部を設けて、隣り
合う前記磁極部の長手方向の互いに反対側の端部に接触
させた請求項6記載の薄膜磁石モータの可動子の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14143991A JPH04340352A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 薄膜磁石モータの可動子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP14143991A JPH04340352A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 薄膜磁石モータの可動子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04340352A true JPH04340352A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=15291981
Family Applications (1)
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JP14143991A Pending JPH04340352A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 薄膜磁石モータの可動子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH04340352A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010058500A1 (ja) * | 2008-11-18 | 2010-05-27 | 日立金属株式会社 | 可動子、電機子及びリニアモータ |
DE102010017299A1 (de) | 2009-06-09 | 2010-12-16 | Minebea Co., Ltd. | Mikrorotor und rotierende elektrische Maschine mit Mikrorotor |
JP2012210011A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Sinfonia Technology Co Ltd | リニアモータおよびリニアモータの製造方法 |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP14143991A patent/JPH04340352A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP5434917B2 (ja) * | 2008-11-18 | 2014-03-05 | 日立金属株式会社 | 電機子及びリニアモータ |
US8884473B2 (en) | 2008-11-18 | 2014-11-11 | Hitachi Metals, Ltd. | Mover, armature, and linear motor |
DE102010017299A1 (de) | 2009-06-09 | 2010-12-16 | Minebea Co., Ltd. | Mikrorotor und rotierende elektrische Maschine mit Mikrorotor |
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