JP2002171740A - 往復動式モータ - Google Patents
往復動式モータInfo
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- outer core
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
- H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
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- H02K1/145—Stator cores with salient poles having an annular coil, e.g. of the claw-pole type
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- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数個備えられたマグネットによる磁束間の
干渉を最小にして性能を向上させると共に、高価なマグ
ネットの使用量を低減することができる往復動モータを
提供する。 【解決手段】 リング状に形成された複数個の巻線コイ
ル110、110′を中心に各ラミネーションシートK、K′が
連続して積層されて中空円筒構造を形成する複数個の単
一コア120、130及びそれらの単一コア120、130の間に設
置された磁気絶縁部材150からなるマルチ型アウターコ
ア100と、このマルチ型アウターコア100の内周面とは所
定の空隙を有してマルチ型アウターコア100の内部に挿
入されるインナーコア200と、マルチ型アウターコア100
の各巻線コイル110、110′に対応する複数個のマグネッ
ト列320、320′を備えて構成され、各巻線コイル110、1
10′に流れる電流の変化によってマルチ型アウターコア
100とインナーコア200の間で往復運動を行う可動子300
と、を包含して往復動式モータを構成する。
干渉を最小にして性能を向上させると共に、高価なマグ
ネットの使用量を低減することができる往復動モータを
提供する。 【解決手段】 リング状に形成された複数個の巻線コイ
ル110、110′を中心に各ラミネーションシートK、K′が
連続して積層されて中空円筒構造を形成する複数個の単
一コア120、130及びそれらの単一コア120、130の間に設
置された磁気絶縁部材150からなるマルチ型アウターコ
ア100と、このマルチ型アウターコア100の内周面とは所
定の空隙を有してマルチ型アウターコア100の内部に挿
入されるインナーコア200と、マルチ型アウターコア100
の各巻線コイル110、110′に対応する複数個のマグネッ
ト列320、320′を備えて構成され、各巻線コイル110、1
10′に流れる電流の変化によってマルチ型アウターコア
100とインナーコア200の間で往復運動を行う可動子300
と、を包含して往復動式モータを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、往復動式モータに
係るもので、詳しくは、アウターコアに二つの巻線コイ
ルが装着され、それら巻線コイルに対応する2列のマグ
ネットを備えたマルチウインド型往復動式モータに関す
るものである。
係るもので、詳しくは、アウターコアに二つの巻線コイ
ルが装着され、それら巻線コイルに対応する2列のマグ
ネットを備えたマルチウインド型往復動式モータに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の往復動式モータにおいては、図5
及び図6に示したように、中空円筒形のマルチ型アウタ
ーコア（outer core）10と、中空円筒形に形成され、
マルチ型アウターコア10の内部に所定の空隙（gap）を
有して挿入されるインナーコア（inner core）20とか
らなる固定子（fixed part）Sと、マルチ型アウターコ
ア10またはインナーコア20の内部に結合される2つの巻
線コイル30、30′と、複数のマグネット41、41′が装着
されてアウターコア10とインナーコア20の間に挿入され
て往復運動を行う可動子（moving part）40と、により
構成されていた。
及び図6に示したように、中空円筒形のマルチ型アウタ
ーコア（outer core）10と、中空円筒形に形成され、
マルチ型アウターコア10の内部に所定の空隙（gap）を
有して挿入されるインナーコア（inner core）20とか
らなる固定子（fixed part）Sと、マルチ型アウターコ
ア10またはインナーコア20の内部に結合される2つの巻
線コイル30、30′と、複数のマグネット41、41′が装着
されてアウターコア10とインナーコア20の間に挿入され
て往復運動を行う可動子（moving part）40と、により
構成されていた。
【０００３】図6は、各巻線コイル30、30′がマルチ型
アウターコア10に結合された構造を示している。
アウターコア10に結合された構造を示している。
【０００４】そして、マルチ型アウターコア10は、中空
円筒形を形成するように所定形状の薄板により形成され
た複数個のラミネーションシート（lamination shee
t）11が放射状に積層された積層体により構成され、ラ
ミネーションシート11は、図6に示したように、マルチ
型アウターコア10の外周面を形成するように、所定の幅
及び長さを有する横パス部11aと、この横パス部11aの両
方の端部及び中央部分からコアの中心方向に延長され、
所定の幅及び長さを有する第1、第2、第3縦パス部11b、
11c、11dと、により構成される。
円筒形を形成するように所定形状の薄板により形成され
た複数個のラミネーションシート（lamination shee
t）11が放射状に積層された積層体により構成され、ラ
ミネーションシート11は、図6に示したように、マルチ
型アウターコア10の外周面を形成するように、所定の幅
及び長さを有する横パス部11aと、この横パス部11aの両
方の端部及び中央部分からコアの中心方向に延長され、
所定の幅及び長さを有する第1、第2、第3縦パス部11b、
11c、11dと、により構成される。
【０００５】ここで、上記の各縦パス部11b、11c、11d
は、それらの終端部に極（pole）が形成されるように所
定の間隔を置いて形成されるので、それらの縦パス部11
b、11c、11dの間には2つのコイル装着溝H、H′が形成さ
れ、それらのコイル装着溝H、H′は、マルチ型アウター
コア10の内周面側が開放された四角形状に形成される。
は、それらの終端部に極（pole）が形成されるように所
定の間隔を置いて形成されるので、それらの縦パス部11
b、11c、11dの間には2つのコイル装着溝H、H′が形成さ
れ、それらのコイル装着溝H、H′は、マルチ型アウター
コア10の内周面側が開放された四角形状に形成される。
【０００６】また、巻線コイル30、30′は、コイルがリ
ング構造に巻線されて、マルチ型アウターコア10の各コ
イル装着溝H、H′内にそれぞれ挿入されて装着される。
ング構造に巻線されて、マルチ型アウターコア10の各コ
イル装着溝H、H′内にそれぞれ挿入されて装着される。
【０００７】即ち、マルチ型アウターコア10は、2つの
巻線コイル30、30′が所定間隔を置いて平行に配置され
た状態で、ラミネーションシート11が2つの巻線コイル3
0、30′に沿って円筒形態に積層されて形成される。
巻線コイル30、30′が所定間隔を置いて平行に配置され
た状態で、ラミネーションシート11が2つの巻線コイル3
0、30′に沿って円筒形態に積層されて形成される。
【０００８】このとき、ラミネーションシート11の各コ
イル装着溝H、H′には、各巻線コイル30、30′がそれぞ
れその内部に収納されて（内挿）積層される。
イル装着溝H、H′には、各巻線コイル30、30′がそれぞ
れその内部に収納されて（内挿）積層される。
【０００９】また、インナーコア20は、中空円筒形をな
すように所定の大きさの薄板により形成された複数個の
ラミネーションシート21が放射状に積層された積層体に
より構成され、ここで、ラミネーションシート21は、マ
ルチ型アウターコア10の長さに相応する長さを有する長
方形状に形成される。
すように所定の大きさの薄板により形成された複数個の
ラミネーションシート21が放射状に積層された積層体に
より構成され、ここで、ラミネーションシート21は、マ
ルチ型アウターコア10の長さに相応する長さを有する長
方形状に形成される。
【００１０】インナーコア20は、各巻線コイル30、30′
が結合されたマルチ型アウターコア10の内径内に挿入さ
れ、このとき、それはマルチ型アウターコア10の内周面
と半径方向に所定の空隙（gap）を有するように挿入さ
れる。
が結合されたマルチ型アウターコア10の内径内に挿入さ
れ、このとき、それはマルチ型アウターコア10の内周面
と半径方向に所定の空隙（gap）を有するように挿入さ
れる。
【００１１】また、可動子40においては、図5、6に示し
たように、中空円筒状に形成されたマグネットホルダ42
の外周面に、円周方向に複数個のマグネット41、41′が
等間隔に固定され、それらのマグネット41、41′は、図
6に示したように、マグネットホルダ42の外周面上に円
周方向に2つの列を有するように配置される。
たように、中空円筒状に形成されたマグネットホルダ42
の外周面に、円周方向に複数個のマグネット41、41′が
等間隔に固定され、それらのマグネット41、41′は、図
6に示したように、マグネットホルダ42の外周面上に円
周方向に2つの列を有するように配置される。
【００１２】即ち、各マグネット41、41′は、マルチ型
アウターコア10の各コイル装着溝H、H′に挿入された2
つの巻線コイル30、30′に対応するように2つの列に構
成される。
アウターコア10の各コイル装着溝H、H′に挿入された2
つの巻線コイル30、30′に対応するように2つの列に構
成される。
【００１３】ここで、各マグネット41、41′の長さL
は、マルチ型アウターコア10の極の幅w2、即ち、マルチ
型アウターコア10を構成するラミネーションシート11の
複数個の縦パス部中の何れか1つの幅w2と、コイル装着
溝H（またはH′）の幅w1とを合算した長さに形成され
る。
は、マルチ型アウターコア10の極の幅w2、即ち、マルチ
型アウターコア10を構成するラミネーションシート11の
複数個の縦パス部中の何れか1つの幅w2と、コイル装着
溝H（またはH′）の幅w1とを合算した長さに形成され
る。
【００１４】従って可動子40は、2つの列に配置された
各マグネット41、41′がマルチ型アウターコア10の各コ
イル装着溝H、H′に対応するように設置されて、コイル
に電流が流れることによって、マグネットホルダ42がマ
ルチ型アウターコア10とインナーコア20の間で直線往復
運動を行うように構成される。
各マグネット41、41′がマルチ型アウターコア10の各コ
イル装着溝H、H′に対応するように設置されて、コイル
に電流が流れることによって、マグネットホルダ42がマ
ルチ型アウターコア10とインナーコア20の間で直線往復
運動を行うように構成される。
【００１５】以下、このように構成された従来の往復動
式モータの動作について、図7及び図8に基づいて説明す
る。
式モータの動作について、図7及び図8に基づいて説明す
る。
【００１６】先ず、図7に示したように、マルチ型アウ
ターコア10に結合された2つの巻線コイル30、30′に相
互に相違する方向の電流を同時にそれぞれ流すと、（図
中）左側の巻線コイル30が位置する側には、この巻線コ
イル30に流れる電流によってその周辺に位置するインナ
ーコア20及びマルチ型アウターコア10に沿って時計方向
（a方向）に磁束(flux)が形成される。
ターコア10に結合された2つの巻線コイル30、30′に相
互に相違する方向の電流を同時にそれぞれ流すと、（図
中）左側の巻線コイル30が位置する側には、この巻線コ
イル30に流れる電流によってその周辺に位置するインナ
ーコア20及びマルチ型アウターコア10に沿って時計方向
（a方向）に磁束(flux)が形成される。
【００１７】即ち、マルチ型アウターコア10を構成する
ラミネーションシート11の第1縦パス部11b→横パス部11
a→第2縦パス部11c→インナーコア21→第1縦パス部11b
の経路を有する閉ループを通る磁束が形成される。
ラミネーションシート11の第1縦パス部11b→横パス部11
a→第2縦パス部11c→インナーコア21→第1縦パス部11b
の経路を有する閉ループを通る磁束が形成される。
【００１８】これと同時に、（図中）右側の巻線コイル
30′側には、この巻線コイル30′に流れる電流によって
その周辺に位置するインナーコア20及びマルチ型アウタ
ーコア10に沿って反時計方向（b方向）に磁束が形成さ
れる。
30′側には、この巻線コイル30′に流れる電流によって
その周辺に位置するインナーコア20及びマルチ型アウタ
ーコア10に沿って反時計方向（b方向）に磁束が形成さ
れる。
【００１９】即ち、マルチ型アウターコア10を構成する
ラミネーションシート11の第3縦パス部11d→横パス部11
a→第2縦パス部11c→インナーコア20→第3縦パス部11d
の経路を有する閉ループを通る磁束が形成される。
ラミネーションシート11の第3縦パス部11d→横パス部11
a→第2縦パス部11c→インナーコア20→第3縦パス部11d
の経路を有する閉ループを通る磁束が形成される。
【００２０】従って、各巻線コイル30、30′に流れる電
流によって形成される2つの磁束と、各マグネット41、4
1′によってマルチ型アウターコア10及びインナーコア2
0に形成される2つの磁束との相互作用により、各マグネ
ット41、41′を包含する可動子40が（図中）右側方向
（A方向）に運動するようになる。
流によって形成される2つの磁束と、各マグネット41、4
1′によってマルチ型アウターコア10及びインナーコア2
0に形成される2つの磁束との相互作用により、各マグネ
ット41、41′を包含する可動子40が（図中）右側方向
（A方向）に運動するようになる。
【００２１】これとは反対に、各巻線コイル30、30′に
流す電流の方向をそれぞれ変えると、図8に示したよう
に、左側の巻線コイル30に流れる電流によってこの巻線
コイル30の周辺に位置するインナーコア20及びマルチ型
アウターコア10に沿って反時計方向（b方向）に磁束が
形成される。
流す電流の方向をそれぞれ変えると、図8に示したよう
に、左側の巻線コイル30に流れる電流によってこの巻線
コイル30の周辺に位置するインナーコア20及びマルチ型
アウターコア10に沿って反時計方向（b方向）に磁束が
形成される。
【００２２】これと同時に、右側の巻線コイル30′に流
れる電流によってこの巻線コイル30′の周辺に位置する
インナーコア20及びマルチ型アウターコア10に沿って時
計方向（a方向）に磁束が形成される。
れる電流によってこの巻線コイル30′の周辺に位置する
インナーコア20及びマルチ型アウターコア10に沿って時
計方向（a方向）に磁束が形成される。
【００２３】従って、各巻線コイル30、30′に流れる電
流によって形成される2つの磁束と、各マグネット41、4
1′によって形成される2つの磁束との相互作用により、
各マグネット41、41′を包含する可動子40が左側方向
（B方向）に運動するようになる。
流によって形成される2つの磁束と、各マグネット41、4
1′によって形成される2つの磁束との相互作用により、
各マグネット41、41′を包含する可動子40が左側方向
（B方向）に運動するようになる。
【００２４】このように従来の往復動式モータは、2つ
の巻線コイル30、30′に相互に相違する方向に流れる電
流の方向を交互に変えることにより、各マグネット41、
41′が装着された可動子40が直線往復運動を行うように
なっていた。
の巻線コイル30、30′に相互に相違する方向に流れる電
流の方向を交互に変えることにより、各マグネット41、
41′が装着された可動子40が直線往復運動を行うように
なっていた。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来の往復動式モータにおいては、以下に述べるような不
都合な点があった。
来の往復動式モータにおいては、以下に述べるような不
都合な点があった。
【００２６】即ち、従来の往復動式モータにおいて、可
動子40が（図中）左側に最大限移動した場合に、各マグ
ネット41、41′によって生成される磁束（magnetic fl
ux）の状態は、図9に示したように、第3縦パス部11dで
は、各マグネット41、41′により相互に反対方向に磁束
が形成されるので、これらの磁束が相殺される現象が発
生するが、第1縦パス部11b及び第2縦パス部11cでは、相
対的に磁束が多くなって飽和状態が発生する。
動子40が（図中）左側に最大限移動した場合に、各マグ
ネット41、41′によって生成される磁束（magnetic fl
ux）の状態は、図9に示したように、第3縦パス部11dで
は、各マグネット41、41′により相互に反対方向に磁束
が形成されるので、これらの磁束が相殺される現象が発
生するが、第1縦パス部11b及び第2縦パス部11cでは、相
対的に磁束が多くなって飽和状態が発生する。
【００２７】即ち、マルチ型アウターコア10を構成する
ラミネーションシート11が単一シート構造に形成される
ため、マグネット41による磁束が第3縦パス部11dまで流
れ、また、マグネット41′による磁束も第1縦パス部11b
まで流れるので、各マグネット41、41′が隣接しない部
分のパス部にも影響を与えるようになる。
ラミネーションシート11が単一シート構造に形成される
ため、マグネット41による磁束が第3縦パス部11dまで流
れ、また、マグネット41′による磁束も第1縦パス部11b
まで流れるので、各マグネット41、41′が隣接しない部
分のパス部にも影響を与えるようになる。
【００２８】このようにラミネーションシート11に磁束
が形成される過程で、図9に示されたように、一方側
（第3縦パス11d部分）では磁束が相殺されるが、他方側
（第1、第2縦パス11b、11c部分）では磁束が合算される
ので飽和現象が発生する。
が形成される過程で、図9に示されたように、一方側
（第3縦パス11d部分）では磁束が相殺されるが、他方側
（第1、第2縦パス11b、11c部分）では磁束が合算される
ので飽和現象が発生する。
【００２９】従って、従来の往復動式モータにおいて
は、マルチ型アウターコア10を構成するラミネーション
シート11の各パス部中、飽和が発生する部分を飽和が発
生しない程度の大きさに設計する必要があるので、モー
タ設計が困難になるという不都合な点があった。
は、マルチ型アウターコア10を構成するラミネーション
シート11の各パス部中、飽和が発生する部分を飽和が発
生しない程度の大きさに設計する必要があるので、モー
タ設計が困難になるという不都合な点があった。
【００３０】また、2つの巻線コイル30、30′に電流が
流れることによって発生する磁束の状態は、図10に示し
たように、ラミネーションシート11が単一シート構造に
形成されるため、各巻線コイル30、30′に流れる電流が
相互に反対方向に流れるとき、一方側の巻線コイルによ
って発生する磁束が他方側の巻線コイルが設置された方
向にも影響を与えるようになる。
流れることによって発生する磁束の状態は、図10に示し
たように、ラミネーションシート11が単一シート構造に
形成されるため、各巻線コイル30、30′に流れる電流が
相互に反対方向に流れるとき、一方側の巻線コイルによ
って発生する磁束が他方側の巻線コイルが設置された方
向にも影響を与えるようになる。
【００３１】このとき、第1縦パス部11b及び第3縦パス
部11dでは、各巻線コイル30、30′によって発生する磁
束が相互に反対方向になるので磁束が減少し、よって、
各マグネット41、41′と相互作用する磁束が低下して、
モータの効率に重要な影響を及ぼすモータ定数の値が減
少するという不都合な点があった。
部11dでは、各巻線コイル30、30′によって発生する磁
束が相互に反対方向になるので磁束が減少し、よって、
各マグネット41、41′と相互作用する磁束が低下して、
モータの効率に重要な影響を及ぼすモータ定数の値が減
少するという不都合な点があった。
【００３２】さらに、図6を参照すると、各巻線コイル3
0、30′が位置する各コイル装着溝H、H′の開口幅w1及
び極の幅w2により決定される各マグネット41、41′の大
きさが大きくなるので、高価なマグネット41、41′の使
用量が多くなって、製作単価が高くなるという問題点も
あった。
0、30′が位置する各コイル装着溝H、H′の開口幅w1及
び極の幅w2により決定される各マグネット41、41′の大
きさが大きくなるので、高価なマグネット41、41′の使
用量が多くなって、製作単価が高くなるという問題点も
あった。
【００３３】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、両方のマグネットの間の磁気的干渉を
防止するための磁気絶縁部材を設置することによって、
それらのマグネットから発生する磁束間の干渉を最小化
してモータの性能を向上させると共に、高価なマグネッ
トの使用量を低減し得る、往復動式モータを提供するこ
とを目的とする。
なされたもので、両方のマグネットの間の磁気的干渉を
防止するための磁気絶縁部材を設置することによって、
それらのマグネットから発生する磁束間の干渉を最小化
してモータの性能を向上させると共に、高価なマグネッ
トの使用量を低減し得る、往復動式モータを提供するこ
とを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る往復動式モータは、リング状に形
成された複数個の巻線コイルを中心に各ラミネーション
シートが連続的に積層されて中空円筒構造を形成する複
数個の単一コア及びそれらの単一コア間に設置された磁
気絶縁部材と、からなるマルチ型アウターコアと、この
前記マルチ型アウターコアの内部にマルチ型アウターコ
アの内周面と所定の空隙（gap）を有して挿入されるイ
ンナーコアと、上記のマルチ型アウターコアの各巻線コ
イルに対応するように複数個のマグネット列を備えて構
成され、かつ上記の各巻線コイルに流れる電流の変化に
よって上記のマルチ型アウターコアとインナーコア間で
往復運動を行う可動子と、を包含して構成される。
るため、本発明に係る往復動式モータは、リング状に形
成された複数個の巻線コイルを中心に各ラミネーション
シートが連続的に積層されて中空円筒構造を形成する複
数個の単一コア及びそれらの単一コア間に設置された磁
気絶縁部材と、からなるマルチ型アウターコアと、この
前記マルチ型アウターコアの内部にマルチ型アウターコ
アの内周面と所定の空隙（gap）を有して挿入されるイ
ンナーコアと、上記のマルチ型アウターコアの各巻線コ
イルに対応するように複数個のマグネット列を備えて構
成され、かつ上記の各巻線コイルに流れる電流の変化に
よって上記のマルチ型アウターコアとインナーコア間で
往復運動を行う可動子と、を包含して構成される。
【００３５】前記の各単一コアは、前記の磁気絶縁部材
を中心にそれぞれの側面がその磁気絶縁部材にそれぞれ
固定されて一体に構成される。
を中心にそれぞれの側面がその磁気絶縁部材にそれぞれ
固定されて一体に構成される。
【００３６】前記のマルチ型アウターコアの各単一コア
は、‘L’字状の薄板の各ラミネーションシートが円筒
形を形成するように、前記の各巻線コイルを中心に相互
に交互に対向する向きで積層されて構成される。
は、‘L’字状の薄板の各ラミネーションシートが円筒
形を形成するように、前記の各巻線コイルを中心に相互
に交互に対向する向きで積層されて構成される。
【００３７】上記のラミネーションシートは、上記の単
一コアの外周面側を形成する横パス部と、この横パス部
の片方の端部からこの横パス部に対して垂直方向に延長
されて形成される縦パス部と、この縦パス部の終端部か
ら上記の横パス部の長さ方向に傾斜して延長される傾斜
パス部と、により構成される。
一コアの外周面側を形成する横パス部と、この横パス部
の片方の端部からこの横パス部に対して垂直方向に延長
されて形成される縦パス部と、この縦パス部の終端部か
ら上記の横パス部の長さ方向に傾斜して延長される傾斜
パス部と、により構成される。
【００３８】前記の各単一コアは、前記の各ラミネーシ
ョンシートの縦パス部と傾斜パス部とが相互に対向する
ように積層され、この相互に対向する傾斜パス部と傾斜
パス部の間に、前記のマグネット方向に向けて開放され
た開口部が形成される。
ョンシートの縦パス部と傾斜パス部とが相互に対向する
ように積層され、この相互に対向する傾斜パス部と傾斜
パス部の間に、前記のマグネット方向に向けて開放され
た開口部が形成される。
【００３９】上記のマグネットの長さは、上記の単一コ
アに形成された開口部の幅と、極を形成する上記の傾斜
パス部の幅とを合算した長さを有する。
アに形成された開口部の幅と、極を形成する上記の傾斜
パス部の幅とを合算した長さを有する。
【００４０】前記の磁気絶縁部材は、上記の各単一コア
間を完全に磁気的に絶縁できるように所定の厚さに形成
され、この各単一コアの接合面に対応するように円形の
リング状に形成される。
間を完全に磁気的に絶縁できるように所定の厚さに形成
され、この各単一コアの接合面に対応するように円形の
リング状に形成される。
【００４１】上記の各単一コアと磁気絶縁部材とは、連
結固定手段によりこの磁気絶縁部材を中心に一体に固定
される。
結固定手段によりこの磁気絶縁部材を中心に一体に固定
される。
【００４２】上記の連結固定手段は、上記の各単一コア
の両方の側面にそれぞれ形成された各連結溝と、前記の
磁気絶縁部材の両方の側面から突出して形成されて上記
の各単一コアの各連結溝に圧入されて固定される固定突
起部と、により形成される。
の両方の側面にそれぞれ形成された各連結溝と、前記の
磁気絶縁部材の両方の側面から突出して形成されて上記
の各単一コアの各連結溝に圧入されて固定される固定突
起部と、により形成される。
【００４３】上記の連結溝及び各固定突起部は、円形状
のリング構造を有して相互に結合される。
のリング構造を有して相互に結合される。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。
て、図面を用いて説明する。
【００４５】本発明に係る往復動式モータは、図１に示
したように、2つの巻線コイル110、110′が結合された
マルチ型アウターコア100とインナーコア200とからなる
固定子（fixed part）と、複数のマグネット320、32
0′が装着されてマルチ型アウターコア100とインナーコ
ア200の間に挿入され、各巻線コイル110、110′に流れ
る電流の変化によって直線往復運動を行う可動子（movi
ng part）300と、により構成される。
したように、2つの巻線コイル110、110′が結合された
マルチ型アウターコア100とインナーコア200とからなる
固定子（fixed part）と、複数のマグネット320、32
0′が装着されてマルチ型アウターコア100とインナーコ
ア200の間に挿入され、各巻線コイル110、110′に流れ
る電流の変化によって直線往復運動を行う可動子（movi
ng part）300と、により構成される。
【００４６】そして、マルチ型アウターコア100は、リ
ング状に形成された2つの巻線コイル110、110′を中心
に各ラミネーションシートK、K′が連続して積層されて
中空円筒構造を形成する2つの単一コア120、130と、そ
れらの単一コア120、130が相互に隣接する両方の側面間
に設置される磁気絶縁部材150と、により構成され、各
単一コア120、130は、‘L’字状の薄板のラミネーショ
ンシートK、K′が中空円筒形状を有するように各巻線コ
イル110、110′を中心に相互に交互に積層される第1単
一コア120と、この第1単一コア120と同一形状及び構造
を有して磁気絶縁部材150により平行に結合される第2単
一コア130と、により構成されている。
ング状に形成された2つの巻線コイル110、110′を中心
に各ラミネーションシートK、K′が連続して積層されて
中空円筒構造を形成する2つの単一コア120、130と、そ
れらの単一コア120、130が相互に隣接する両方の側面間
に設置される磁気絶縁部材150と、により構成され、各
単一コア120、130は、‘L’字状の薄板のラミネーショ
ンシートK、K′が中空円筒形状を有するように各巻線コ
イル110、110′を中心に相互に交互に積層される第1単
一コア120と、この第1単一コア120と同一形状及び構造
を有して磁気絶縁部材150により平行に結合される第2単
一コア130と、により構成されている。
【００４７】ここで、第1、第2単一コア120、130を構成
するラミネーションシートK、K′の形状について、図2
に基づいて説明する。
するラミネーションシートK、K′の形状について、図2
に基づいて説明する。
【００４８】即ち、図2に示したように、ラミネーショ
ンシートKは、各単一コア120、130の外周面を形成する
ように所定の幅及び長さを有して形成された横パス部K1
と、この横パス部K1の片方の端部から横パス部K1に対し
て垂直方向に延長されて形成される縦パス部K2と、この
縦パス部K2の端部から横パス部K1の長さ方向に傾斜して
形成された傾斜パス部K3と、により構成される。ラミネ
ーションシートK′も同様に横パス部K1′、縦パス部K
2′、及び傾斜パス部K3′より構成される。
ンシートKは、各単一コア120、130の外周面を形成する
ように所定の幅及び長さを有して形成された横パス部K1
と、この横パス部K1の片方の端部から横パス部K1に対し
て垂直方向に延長されて形成される縦パス部K2と、この
縦パス部K2の端部から横パス部K1の長さ方向に傾斜して
形成された傾斜パス部K3と、により構成される。ラミネ
ーションシートK′も同様に横パス部K1′、縦パス部K
2′、及び傾斜パス部K3′より構成される。
【００４９】このように構成されたラミネーションシー
トK、K′は、縦パス部K2とK2′及び傾斜パス部K3とK3′
が対向するように、複数個のラミネーションシートK、
K′が巻線コイル110、110′の各両側で交互に積層され
て中空円筒状の各単一コア120、130を構成する。
トK、K′は、縦パス部K2とK2′及び傾斜パス部K3とK3′
が対向するように、複数個のラミネーションシートK、
K′が巻線コイル110、110′の各両側で交互に積層され
て中空円筒状の各単一コア120、130を構成する。
【００５０】このとき、第1、第2単一コア120、130は、
積層されたラミネーションシートK、K′の傾斜パス部K
3、K3′の終端部で極（Pole）を形成し、この傾斜パス
部K3と傾斜パス部K3′間が、図1に示したように、開口
部105の幅w3を形成するようになる。
積層されたラミネーションシートK、K′の傾斜パス部K
3、K3′の終端部で極（Pole）を形成し、この傾斜パス
部K3と傾斜パス部K3′間が、図1に示したように、開口
部105の幅w3を形成するようになる。
【００５１】一方、第1単一コア120及び第2単一コア130
には、図1に示したように、磁気絶縁部材150が挿入され
て相互に固定されるように、相互に隣接する両方の側面
に所定の幅及び深さを有する環状の連結溝151、152がそ
れぞれ形成される。
には、図1に示したように、磁気絶縁部材150が挿入され
て相互に固定されるように、相互に隣接する両方の側面
に所定の幅及び深さを有する環状の連結溝151、152がそ
れぞれ形成される。
【００５２】また、磁気絶縁部材150は、第1、第2単一
コア120、130の間を完全に磁気的に絶縁できるように所
定の厚さを有して形成され、第1、第2単一コア120、130
の接合面に相応するように円形のリング状に形成された
磁気絶縁部153と、この磁気絶縁部153の両方の側面か
ら、第1、第2単一コア120、130の各連結溝151、152に圧
入されて、第1、第2単一コア120、130を連結して固定で
きるように環状に突出した2つの固定突起部154、154′
と、により構成される。
コア120、130の間を完全に磁気的に絶縁できるように所
定の厚さを有して形成され、第1、第2単一コア120、130
の接合面に相応するように円形のリング状に形成された
磁気絶縁部153と、この磁気絶縁部153の両方の側面か
ら、第1、第2単一コア120、130の各連結溝151、152に圧
入されて、第1、第2単一コア120、130を連結して固定で
きるように環状に突出した2つの固定突起部154、154′
と、により構成される。
【００５３】このような磁気絶縁部材150は、両側の第
1、第2単一コア120、130に形成される磁束が相互間を通
過することを阻止し、それらの間を磁気的に絶縁できる
ように、アルミニウムまたはステンレス鋼のような非磁
性材料により形成されることが好ましい。
1、第2単一コア120、130に形成される磁束が相互間を通
過することを阻止し、それらの間を磁気的に絶縁できる
ように、アルミニウムまたはステンレス鋼のような非磁
性材料により形成されることが好ましい。
【００５４】従って、磁気絶縁部材150は、その両側の
各固定突起部154、154′が第1単一コア120の連結溝151
及び第2単一コア130の連結溝152にそれぞれ圧入され
て、第1単一コア120と第2単一コア130を平行に結合させ
るようになっている。
各固定突起部154、154′が第1単一コア120の連結溝151
及び第2単一コア130の連結溝152にそれぞれ圧入され
て、第1単一コア120と第2単一コア130を平行に結合させ
るようになっている。
【００５５】また、インナーコア200は、マルチ型アウ
ターコア100の内部に、このマルチ型アウターコア100の
内周面と所定の空隙（gap）を有するように挿入され
る。
ターコア100の内部に、このマルチ型アウターコア100の
内周面と所定の空隙（gap）を有するように挿入され
る。
【００５６】即ち、インナーコア200は、マルチ型アウ
ターコア100の長さに相応する長さ及び所定の幅を有す
る長方形の薄板状のラミネーションシートMが、マルチ
型アウターコア100の内部に挿入されうる外径を有する
ように中空円筒形態に積層されて構成される。
ターコア100の長さに相応する長さ及び所定の幅を有す
る長方形の薄板状のラミネーションシートMが、マルチ
型アウターコア100の内部に挿入されうる外径を有する
ように中空円筒形態に積層されて構成される。
【００５７】また、可動子300は、中空円筒状に形成さ
れてマルチ型アウターコア100とインナーコア200の間に
挿入されるマグネットホルダ310と、このマグネットホ
ルダ310の外周面に円周方向に第1、第2単一コア120、13
0の各巻線コイル110、110′にそれぞれ対応するように2
つの列に結合された複数個のマグネット320、320′と、
により構成されている。
れてマルチ型アウターコア100とインナーコア200の間に
挿入されるマグネットホルダ310と、このマグネットホ
ルダ310の外周面に円周方向に第1、第2単一コア120、13
0の各巻線コイル110、110′にそれぞれ対応するように2
つの列に結合された複数個のマグネット320、320′と、
により構成されている。
【００５８】即ち、可動子300は、マグネットホルダ310
の外周面に、第1単一コア120の巻線コイル110の位置に
対応するように、複数個のマグネット320が所定の間隔
を置いて結合された第1マグネット列と、第2単一コア13
0の巻線コイル110′の位置に対応するように、上記第1
マグネット列と所定の間隔を置いて結合された第2マグ
ネット列と、により構成されている。
の外周面に、第1単一コア120の巻線コイル110の位置に
対応するように、複数個のマグネット320が所定の間隔
を置いて結合された第1マグネット列と、第2単一コア13
0の巻線コイル110′の位置に対応するように、上記第1
マグネット列と所定の間隔を置いて結合された第2マグ
ネット列と、により構成されている。
【００５９】ここで、各マグネット320、320′の長さ
L′は、第1、第2単一コア120、130の極（pole）と極の
間の距離である開口部105の幅w3と、何れか1つの極の幅
w4とを合算した長さを有するように形成される。
L′は、第1、第2単一コア120、130の極（pole）と極の
間の距離である開口部105の幅w3と、何れか1つの極の幅
w4とを合算した長さを有するように形成される。
【００６０】このような可動子300は、第1マグネット32
0の列が第1単一コア120の巻線コイル110に対応し、第2
マグネット320′の列が第2単一コア130の巻線コイル11
0′に対応するようにして、マルチ型アウターコア100と
インナーコア200の間に挿入される。
0の列が第1単一コア120の巻線コイル110に対応し、第2
マグネット320′の列が第2単一コア130の巻線コイル11
0′に対応するようにして、マルチ型アウターコア100と
インナーコア200の間に挿入される。
【００６１】以下、このように構成された本発明に係る
往復動式モータの作用について、図面に基づいて説明す
る。
往復動式モータの作用について、図面に基づいて説明す
る。
【００６２】先ず、図3に示したように、マルチ型アウ
ターコア100に結合された2つの巻線コイル110、110′に
同時に相互に相違する方向に電流をそれぞれ通流する
と、第1単一コア120側は、巻線コイル110に流れる電流
によってこの巻線コイル110の周辺に位置する第1単一コ
ア120及びインナーコア200に沿って時計方向（a方向）
に磁束が形成される。
ターコア100に結合された2つの巻線コイル110、110′に
同時に相互に相違する方向に電流をそれぞれ通流する
と、第1単一コア120側は、巻線コイル110に流れる電流
によってこの巻線コイル110の周辺に位置する第1単一コ
ア120及びインナーコア200に沿って時計方向（a方向）
に磁束が形成される。
【００６３】一方、第2単一コア130側は、巻線コイル11
0′に流れる電流によってこの巻線コイル110′の周辺に
位置する第2単一コア130及びインナーコア200に沿って
反時計方向（b方向）に磁束が形成される。
0′に流れる電流によってこの巻線コイル110′の周辺に
位置する第2単一コア130及びインナーコア200に沿って
反時計方向（b方向）に磁束が形成される。
【００６４】このとき、各巻線コイル110、110′に流れ
る電流によってそれぞれ形成される磁束は、磁気絶縁部
材150により、第1単一コア120及び第2単一コア130側だ
けにそれぞれ形成されるので、相互間に磁束の影響を受
けることがない。
る電流によってそれぞれ形成される磁束は、磁気絶縁部
材150により、第1単一コア120及び第2単一コア130側だ
けにそれぞれ形成されるので、相互間に磁束の影響を受
けることがない。
【００６５】従って、各巻線コイル110、110′にそれぞ
れ流れる電流によってそれぞれ形成される磁束と、前記
の第1、第2マグネット列を形成する各マグネット320、3
20′によりそれぞれ形成される磁束との相互作用によっ
て、可動子300は左側方向（A方向）に移動するようにな
る。
れ流れる電流によってそれぞれ形成される磁束と、前記
の第1、第2マグネット列を形成する各マグネット320、3
20′によりそれぞれ形成される磁束との相互作用によっ
て、可動子300は左側方向（A方向）に移動するようにな
る。
【００６６】これとは反対に、マルチ型アウターコア10
0の各巻線コイル110、110′に流される電流の方向をそ
れぞれ変えると、図4に示したように、第1単一コア120
側は、巻線コイル110に流れる電流によって巻線コイル1
10の周辺に位置する第1単一コア120及びインナーコア20
0に沿って反時計方向（b方向）に磁束が形成される。
0の各巻線コイル110、110′に流される電流の方向をそ
れぞれ変えると、図4に示したように、第1単一コア120
側は、巻線コイル110に流れる電流によって巻線コイル1
10の周辺に位置する第1単一コア120及びインナーコア20
0に沿って反時計方向（b方向）に磁束が形成される。
【００６７】反面、第2単一コア130側は、巻線コイル11
0′に流れる電流によって巻線コイル110′の周辺に位置
する第2単一コア130及びインナーコア200に沿って時計
方向（a方向）に磁束が形成される。
0′に流れる電流によって巻線コイル110′の周辺に位置
する第2単一コア130及びインナーコア200に沿って時計
方向（a方向）に磁束が形成される。
【００６８】このときにも、各巻線コイル110、110′に
流れる電流によってそれぞれ形成される磁束は、上記の
磁気絶縁部材150により、第1単一コア120及び第2単一コ
ア130だけにそれぞれ形成されるので、相互に影響を与
えることがない。
流れる電流によってそれぞれ形成される磁束は、上記の
磁気絶縁部材150により、第1単一コア120及び第2単一コ
ア130だけにそれぞれ形成されるので、相互に影響を与
えることがない。
【００６９】従って、各巻線コイル110、110′にそれぞ
れ流れる電流によってそれぞれ形成される磁束と、前記
の第1、第2マグネット列を形成する各マグネット320、3
20′によってそれぞれ形成される磁束との相互作用によ
って、可動子300が右側方向（B方向）に移動するように
なる。
れ流れる電流によってそれぞれ形成される磁束と、前記
の第1、第2マグネット列を形成する各マグネット320、3
20′によってそれぞれ形成される磁束との相互作用によ
って、可動子300が右側方向（B方向）に移動するように
なる。
【００７０】このようにして各巻線コイル110、110′に
相互に相違する方向に流れる電流の方向を交互に変える
と、可動子300が連続して直線往復運動を行うようにな
っている。
相互に相違する方向に流れる電流の方向を交互に変える
と、可動子300が連続して直線往復運動を行うようにな
っている。
【００７１】このように本発明は、マルチ型アウターコ
ア100に結合された各巻線コイル110、110′にそれぞれ
電流が流れて形成される各磁束と、それらの巻線コイル
110、110′とそれぞれ対応するように配置された各マグ
ネット320、320′から発生する各磁束とが前記の磁気絶
縁部材150により各々が相互に磁気的に絶縁されて、第1
単一コイル120及び第2単一コイル130にそれぞれ独立し
た磁束が形成されるので、相互に反対方向に形成される
磁束が互いに影響を与えることが防止され、よって、磁
束が相殺されることが防止される。
ア100に結合された各巻線コイル110、110′にそれぞれ
電流が流れて形成される各磁束と、それらの巻線コイル
110、110′とそれぞれ対応するように配置された各マグ
ネット320、320′から発生する各磁束とが前記の磁気絶
縁部材150により各々が相互に磁気的に絶縁されて、第1
単一コイル120及び第2単一コイル130にそれぞれ独立し
た磁束が形成されるので、相互に反対方向に形成される
磁束が互いに影響を与えることが防止され、よって、磁
束が相殺されることが防止される。
【００７２】また、マルチ型アウターコア100の第1単一
コア120及び第2単一コア130は、各巻線コイル110、11
0′に複数個のラミネーションシートK、K′が相互に交
互に積層されて構成されるので、マグネット320、320′
の長さを決定する開口部105の幅w3が小さくなって、マ
グネット320、320′の長さをより短縮することが可能と
なり、従って、マグネット320、320′の全体使用量を低
減させることができる。
コア120及び第2単一コア130は、各巻線コイル110、11
0′に複数個のラミネーションシートK、K′が相互に交
互に積層されて構成されるので、マグネット320、320′
の長さを決定する開口部105の幅w3が小さくなって、マ
グネット320、320′の長さをより短縮することが可能と
なり、従って、マグネット320、320′の全体使用量を低
減させることができる。
【００７３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る往復
動式モータにおいては、磁束通路（flux path）に形成
される磁束の経路が簡単になると共に、磁束の相殺現象
及び飽和現象が低減されてモータの効率を向上させるこ
とができるという効果がある。
動式モータにおいては、磁束通路（flux path）に形成
される磁束の経路が簡単になると共に、磁束の相殺現象
及び飽和現象が低減されてモータの効率を向上させるこ
とができるという効果がある。
【００７４】また、モータの設計が簡単になり、マグネ
ットの使用量を低減させることができ、モータの製作費
用を節減し得るという効果がある。
ットの使用量を低減させることができ、モータの製作費
用を節減し得るという効果がある。
【図１】本発明に係る往復動式モータを示す縦断面図及
び主要部拡大図である。
び主要部拡大図である。
【図２】本発明に係る往復動式モータを構成するラミネ
ーションシートを示す組立状態図である。
ーションシートを示す組立状態図である。
【図３】本発明に係る往復動式モータの動作状態を示す
図である。
図である。
【図４】本発明に係る往復動式モータの動作状態を示す
図である。
図である。
【図５】従来の往復動式モータを示した側面図である。
【図６】図5のII-II線方向を示した縦断面図である。
【図７】従来の往復動式モータの動作状態を示す図であ
る。
る。
【図８】従来の往復動式モータの動作状態を示す図であ
る。
る。
【図９】従来の往復動式モータにおいて、2つのマグネ
ットによって生成される磁束の状態を示す図である。
ットによって生成される磁束の状態を示す図である。
【図１０】従来の往復動式モータにおいて、2つの巻線
コイルの電流によって発生する磁束の状態を示す図であ
る。
コイルの電流によって発生する磁束の状態を示す図であ
る。
100…マルチ型アウターコア 110、110′…巻線コイル 120、130…単一コア 150…磁気絶縁部材 151、152…連結溝 153：磁気絶縁部 154、154′…固定突起部 200…インナーコア 300…可動子 310…マグネットホルダ 320、320′…マグネット K、K′、M…ラミネーションシート K1、K1′…横パス部 K2、K2′…縦パス部 K3、K3′…傾斜パス部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム ヒュン ジン 大韓民国，ソウル，ガンナン−グ，サムソ ン−ドン，91−18，アナム ヘイツ ビラ 102 (72)発明者 リー ヒュク 大韓民国，ギョンギ−ド，シヘウン，デヤ −ドン，ウォースン アパートメント 202−1006 Ｆターム(参考） 5H002 AA02 AB06 AC04 AC08 AE08 5H633 BB03 GG02 GG04 GG09 GG12 HH03 HH07 HH16 HH18 HH22 HH28
Claims (11)
- 【請求項１】 リング状に形成された複数個の巻線コイ
ルを中心に各ラミネーションシートが連続積層されて中
空円筒構造を形成する複数個の単一コア及び該単一コア
間に設置された磁気絶縁部材からなるマルチ型アウター
コアと、 前記マルチ型アウターコアの内部に、該マルチ型アウタ
ーコアの内周面との間に所定の空隙を有して挿入される
インナーコアと、 前記マルチ型アウターコアの前記の各巻線コイルに対応
するように複数個のマグネット列を備えて構成され、前
記各巻線コイルに流れる電流の変化によって前記マルチ
型アウターコアと前記インナーコア間で往復運動を行う
可動子と、 を包含して構成されることを特徴とする往復動式モー
タ。 - 【請求項２】 前記各単一コアは、前記磁気絶縁部材を
中心にそれぞれの側面が該磁気絶縁部材にそれぞれ固定
されて一体に構成されることを特徴とする請求項1に記
載の往復動式モータ。 - 【請求項３】 前記各単一コアは、同一形状及び同一構
造に形成されることを特徴とする請求項1に記載の往復
動式モータ。 - 【請求項４】 前記マルチ型アウターコアの前記の各単
一コアは、‘L’字状の薄板の各ラミネーションシート
が円筒形を形成するように、前記各巻線コイルを中心に
相互に交互に積層されて構成されることを特徴とする請
求項1に記載の往復動式モータ。 - 【請求項５】 前記ラミネーションシートは、前記単一
コアの外周面側を形成する横パス部と、該横パス部の片
方の端部から該横パス部に対して垂直方向に延長されて
形成される縦パス部と、該縦パス部の終端部から前記横
パス部の長さ方向に傾斜して延長される傾斜パス部と、
により構成されることを特徴とする請求項4に記載の往
復動式モータ。 - 【請求項６】 前記各単一コアは前記各ラミネーション
シートの前記縦パス部と傾斜パス部とが相互に対向する
ように積層され、前記相互に対向する前記傾斜パス部と
傾斜パス部の間に前記マグネット方向に向けて開放され
た開口部が形成されることを特徴とする請求項5に記載
の往復動式モータ。 - 【請求項７】 前記マグネットの長さは、前記単一コア
に形成された前記開口部の幅と、極を形成する前記傾斜
パス部の幅とを合算した長さを有することを特徴とする
請求項6に記載の往復動式モータ。 - 【請求項８】 前記磁気絶縁部材は、前記各単一コア間
を完全に磁気的に絶縁できるように所定の厚さに形成さ
れ、前記各単一コアの接合面に相応するように円形のリ
ング状に形成されることを特徴とする請求項1に記載の
往復動式モータ。 - 【請求項９】 前記各単一コアと前記磁気絶縁部材と
は、連結固定手段により該磁気絶縁部材を中心に一体に
固定されることを特徴とする請求項1に記載の往復動式
モータ。 - 【請求項１０】 前記連結固定手段は、前記各単一コア
の両方の側面にそれぞれ形成された各連結溝と、前記磁
気絶縁部材の両方の側面から突出して形成されて前記各
単一コアの前記の各連結溝に圧入されて固定される固定
突起部と、により形成されることを特徴とする請求項9
に記載の往復動式モータ。 - 【請求項１１】 前記連結溝及び各固定突起部は、円形
状のリング構造を有して相互に結合されることを特徴と
する請求項10に記載の往復動式モータ。
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