JPS6281968A - リニアパルスモ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリニアパルスモータに関し、特に入力パルスに
応じて可動子あるいは固定子がある距離だけ移動するリ
ニアパルスモータに関する。

〔従来の技術〕

第２図に従来からよく知られているリニアパルスモータ
の概略図を示す。可動子２０は、コの字型をした磁性材
２１と２２との間に永久磁石２３を装着し、磁性材２１
．２２に励磁コイル２４．２８を巻回して構成されてい
る。永久磁石２３は、着磁方向を示す記号２７のように
着磁されている。固定子２５にはステップピッチに対応
した凹凸２６が形成されている。

第３図（ａ）〜（ｄ）は、第２図に示したリニアパルス
モータの動作原理を説明する図である。

磁性材２１に巻回された励磁コイル２４は磁極■と磁極
■との極性が互いに反対になるように直列に接続されて
いる。同様に磁性材２２には、磁極■と磁極■との極性
が互いに反対になるように励磁コイル２８が巻回しであ
る。励磁コイル２４に矢印で示した方向に電流を流し、
励磁すると磁極■においては磁界が増強され、磁極■に
おいては永久磁石の磁界と電磁石の磁界が互いに打ち消
しあうため可動子２０は第３図（ａ）の位置に停止する
。このとき磁性材２２の側では励磁コイル２８に電流が
流されていないため磁力のバランスがとれている。次に
コイル２４を消磁してコイル２８に矢印の向きに電流を
流すと磁極■において磁界が増強され、磁極■において
相殺しあう結果、可動子２０が図の矢印で示す運動方向
に移動し第３図（ｂ）に示す位置で可動子は停止する。

すなわち、可動子２０は矢印の運動方向に１／４ピツチ
移動したことになる。以下同様な方法で、可動子がリニ
アに移動される。

ここで、可動子のステップピッチを細かくするためには
、第４図に示したように可動子の各磁極４１及び固定子
４３のそれぞれの対向面に磁極歯４２及び４４を形成す
る必要がある。従って、ステップピッチをさらに細かく
するには、この磁極歯４２．４３を更に細かくして行け
ばよいわけであるが、実際には、磁気的飽和、可動子と
固定子との間の距離（以後ギャップと呼ぶ）等によって
限界が生じる。

従来、この磁極歯は、エツチングや放電加工によって凹
凸状に形成されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

リニアパルスモータの推力を決定するのに最も重要なも
のは上述したギャップである。このギャップを限りなく
小さくしていけばそれにつれて推力も増加していく。し
かし、従来のリニアパルスモータの場合には、周囲を密
閉構造としない限り、空気中の微粒子がギャップの間に
挟まって、リニアパルスモータの動作を妨げる可能性が
高くなるという問題があった。ステップピッチが細かく
なるにつれこの現象は顕著となってくる。

本発明の目的はかかる点に鑑み、防塵効果が高い、推力
の大きいリニアパルスモータを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、低抗磁力で高飽和磁束密度を有する磁性材に
ステップピッチに対応するように凹凸を形成した固定子
と、低抗磁力で高飽和磁束密度を有する磁性材に前記固
定子の凹凸を有する面に近接対向しかつ前記凹凸との組
み合わせにより所望のステップピッチを得るように凹凸
を形成すると共に、前記固定子の凹凸との磁気的カップ
リングにより力を発生するように永久磁石を装着した可
動子と、前記可動子に巻装された励磁コイルとよす構成
されたリニアパルスモータにおいて、前記固定子及び前
記可動子の凹部に非磁性材を装着して均一な平面とし、
前記均一な平面上に潤滑層を形成したことを特徴とする
。

〔作用〕

本発明の固定子には、ステップピッチに対応するように
凹凸が形成され、この凹凸の凹部に非磁性部材が装着さ
れて凹凸が形成された面が均一な平面にされている。そ
して、この均一な平面には潤滑層が形成されている。ま
た、凹凸が形成された可動子も非磁性部材によって凹凸
が形成された面が均一な平面にされ、この平面に潤滑層
が形成されている。従って、本発明のリニアパルスモー
タでは、固定子に形成された潤滑層と可動子に形成され
た潤滑層とが近接対向するように配置される。このよう
に潤滑層が対向配置されている結果、固定子と可動子と
の間のギャップを小さくしても可動子は滑らかに移動す
る。また、ギャップを小さくできるため微粒子がギャッ
プ間に挟まるのが防止されると共に推力を増加させるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は、本発明の実施例のリニアパルスモータの断面
図の一部を示すものである。。

可動子の磁極１１は、磁極歯１２と磁極歯１２間の凹部
に挿入された非磁性部材１３と潤滑層１４とから構成さ
れている。また固定子１５も可動子と同様に磁極歯１６
と非磁性部材１７と潤滑層１８とから構成されている。

磁極歯１２及び１６は、例えばエツチング等により形成
されている。これらの磁極歯１２及び１６の端面と同一
平面をなすように非磁性部材１３及び１７が磁極歯間の
凹部に挿入されている。この非磁性部材１３及び１７は
例えばシリコンゴムコンパウンド等力用いられる。この
シリコンゴムコンパウンドは、固定子および可動子の凹
部に均一に流し込まれ、室温あるいは６０〜１００℃で
加熱して硬化された後、研摩されて磁極歯と同一の平面
にされる。

加熱温度の高いものは、磁極自体の磁気特性が劣化する
可能性があるため用いないのが好ましい。

その後に、例えばテトラヒドロキシシランのアルコール
溶液をスピンコード後、２００℃前後で焼成して潤滑層
としての保護膜１４およびＩ８を形成する。

従って、本実施例は量産性に優れており、また保護膜の
厚さを最適な値にすることによって、チリやホコリの微
粒子がギャップ間に侵入することを容易に防ぐことが可
能である。

第５図は本発明の他の実施例を示すリニアパルスモータ
の断面図の一部である。可動子の磁極５１は、磁極歯５
２と非磁性部材５３と潤滑層としての保護膜５４及び潤
滑剤５５とから構成されている。固定子５６も可動子と
同様に、磁極歯５８と非磁性部材５７と潤滑層として保
護膜６０と潤滑剤５９とから構成されている。保護膜５
４．６０は上記実施例と同様のものである。潤滑剤５５
と５９は上記の実施例と同様にスピンコードを用いて行
うかあるいは、スパッタリングによって膜厚を制御する
。潤滑剤の材質としては例えばフッ化カーボン等が用い
られる。

本実施例では、潤滑剤５５と５９とのギャップはチリや
ホコリの微粒子径以下とし、ゼロとしてもかまわない。

ギャップをゼロとすることにより、可動子の移動にとも
ない潤滑剤５５と５９とがこすりあうが、摩擦は非常に
少ないため問題とはならない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、防塵効果が非常に高く信頼性の高いリ
ニアパルスモータが得られ、また防塵効果が高いことか
ら、ギャップを十分小さくすることが可能となり推力を
非常に大きくすることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のリニアパルスモータの一部を
示す断面図、 第２図は従来からよく知られているリニアパルスモータ
の概略図、 第３図は第２図に示したリニアパルスモータの動作原理
を説明する図、 第４図は磁極の一部を示す断面図、 第５図は本発明の他の実施例のリニアパルスモータの一
部を示す断面図である。 １１、４１．５１　　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・　磁極１２、１６．４２．４４．５
２．５８　　・・・・・・・・・　磁極歯１３、１？、
　５３．５７　　・・・・・・・・・・・・・・・・・
・　非磁性部材１４、１８．５４．６０　　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・　保護膜５５、５９　　・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・　潤滑剤代理人　弁理士　　岩　佐　義　幸 第１図 第２図 運動右向　　（ａ） （Ｃ） 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）低抗磁力で高飽和磁束密度を有する磁性材にステ
   ップピッチに対応するように凹凸を形成した固定子と、
   低抗磁力で高飽和磁束密度を有する磁性材に前記固定子
   の凹凸を有する面に近接対向しかつ前記凹凸との組み合
   わせにより所望のステップピッチを得るように凹凸を形
   成すると共に、前記固定子の凹凸との磁気的カップリン
   グにより力を発生するように永久磁石を装着した可動子
   と、前記可動子に巻装された励磁コイルとより構成され
   たリニアパルスモータにおいて、前記固定子及び前記可
   動子の凹部に非磁性部材を装着して均一な平面とし、前
   記均一な平面上に潤滑層を形成したことを特徴とするリ
   ニアパルスモータ。