JP2003523709A - 往復動式モータの固定子構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、往復動式モータの固定子構造に係るもので、中空円筒状のアウターコア及び該アウターコアの内部に挿入される中空円筒状のインナーコアにより構成される固定子と、上記アウターコアの内部に結合される巻線コイルと、永久磁石が装着されて上記アウターコアとインナーコアの間に移動可能なように挿入される電機子と、を包含して構成される往復動式モータにおいて、上記インナーコアは、相互に結合された複数個の中空円筒状スタックにより構成されており、往復動式モータの全体の容積を増加させることなく、磁束が通る磁路の面積を最大化することができる効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、往復動式モータの固定子構造に係るもので、詳しくは、磁束（flux
）が通るインナーコア（inner core）の面積を増加させることによって磁路の
面積を増加させた往復動式モータの固定子構造に関するものである。 （背景技術） 従来の一般的な往復動式モータは、立体構造（cubic structure）の磁束を有
する通常のモータに対して平面形態の磁束を有する。平面形状の電機子（armatu
re）が平面の固定部上に形成される磁束の変化に従って平面上を直線的に運動す
る。

【０００２】 上記往復動式モータの一例は、図1（A），（B）に示したように、中空円筒状
に形成されたアウターコア（Outer Core）10及びこのアウターコア10の内部に
挿入された中空円筒状のインナーコア（Inner Core）20により構成される固定
子（S）と、アウターコア10の内部に結合される巻線コイル30と、永久磁石41が
備えられてアウターコア10とインナーコア20間に直線運動可能に挿入される電機
子40と、を包含して構成されている。

【０００３】 上述のように構成された従来の往復動式モータにおいては、上記巻線コイル30
に電流が流れると、この巻線コイル30に流れる電流により巻線コイル30の周辺に
磁束が形成される。この磁束はアウターコア10及びインナーコア20に沿って閉ル
ープ（Closed Loop）を形成して、アウターコア10及びインナーコア20に形成さ
れた磁束と、永久磁石41によって形成される磁束とによって、すなわち磁束の相
互作用によって永久磁石41が軸方向に力を受ける。

【０００４】 このとき、図2に示したように、電機子40がアウターコア10とインナーコア20
間で軸方向に直線運動をする。巻線コイル30に供給される電流の方向を順次変え
るとき電機子40が直線往復運動を行う。

【０００５】 上記アウターコア10は、所定の形状に切断形成された複数枚の薄いラミネーシ
ョンシート11が放射状に積層されて中空円筒形状を作るスタック（stacked body
）を形成する。

【０００６】 上記アウターコア10に巻線コイル30を結合するために、製造の簡便さと電気的
な絶縁を考慮して、ボビン（Bobbin）50が使用される。

【０００７】 ボビン50は、所定直径を有して環状に形成されたコイル巻線部51の内部に、コ
イルが巻かれる環状の溝が形成され、かつコイル巻線部51の側部に外部の電源端
子部と接続される端子部52が形成されるように構成されている。

【０００８】 巻線コイル30は環状ボビン50に多層に巻かれ、この巻線コイルは上記端子部52
に接続される。

【０００９】 アウターコア10を構成する複数の薄いラミネーションシート11は、ボビンのコ
イル巻線部51の外周面上に放射状に積み重ねられてアウターコア10が中空円筒形
状に形成される。

【００１０】 上記インナーコア20は、所定形状に切断された複数枚の薄いラミネーションシ
ート21が放射状に積み重ねられて中空円筒形状のスタックに形成される。このよ
うなスタックとして形成されたインナーコア20は上記アウターコア10の内部に相
互に所定の間隔をおいて挿入される。

【００１１】 上記電機子40は、中空円筒状の永久磁石ホルダ42に等間隔をおいて結合された
複数個の永久磁石41を含む。この電機子40はアウターコア10とインナーコア20の
間に直線運動可能なように挿入されている。

【００１２】 上記往復動式モータの駆動時に磁束が生じてアウターコア10及びインナーコア
20を通って閉ループを形成し、このときモータにかかる負荷が多くなると磁束の
量も増加する。

【００１３】 このとき磁束が通るインナーコア20の磁路の面積がアウターコア10の磁路の面
積より小さいため、モータに過負荷がかかる場合はコアの飽和（Core Saturati
on）の現象が発生する。

【００１４】 従って、上記のコアの飽和を防止するために、インナーコア20の磁路、すなわ
ち磁束が通る面積を増加する必要があり、インナーコア20の面積を増加させる方
法としてインナーコア20の内径を減少させるか又はインナーコア20の外径を増加
させる方法がある。

【００１５】 例えば、図3に示したように、上記インナーコア20の外径を増加させる場合（D
1からD2へ）は、永久磁石41を含む電機子40及びアウターコア10の体積を増加さ
せることが、高価な永久磁石の大きさを増加させて、製造コストを増加させると
いう不都合な結果になる。

【００１６】 他の例として、図4に示したように、上記インナーコア20の内径を減少させよ
うとする場合（D1からD'2へ）は、上記の面積を増加させるには限界があるだけ
ではなく、前記インナーコア20を構成する薄いラミネーションシート21の数が減
少して、磁路の面積がむしろ減少するという不都合な結果になる。

【００１７】 従って、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、往復動式
モータの全体の容積を増加させることなく、磁束が通る磁路の面積を最大化する
往復動式モータの固定子構造を提供することを目的とする。 （発明の開示） このような目的を達成するために、本発明に係る往復動式モータの固定子構造
として、中空円筒状のアウターコアと、このアウターコアの内部に挿入される相
互に結合された複数の中空円筒状スタック（stacked body）として形成されるイ
ンナーコアとを有する固定子と、上記アウターコアの内部に結合される巻線コイ
ルを含み、その一方側面に永久磁石が取付けられた電機子が上記のアウターコア
とインナーコアの間に直線運動可能に挿入される、固定子構造が提供される。

【００１８】 又、上述の目的を達成するために、本発明に係る往復動式モータの固定子構造
として、中空円筒状のアウターコアと、このアウターコアの内部に挿入され、一
方側は二重面（double faces）を有し他方側が単一面（single face）を有する
複数のオーバラップ型の薄いラミネーションシートを有し、このラミネーション
シートが上記単一面は内側に位置し、上記二重面は外側に位置するように中空円
筒状に積み重ねられたインナーコアとからなる固定子と、上記アウターコアの内
部に結合される巻線コイルとを含み、その一方側面に永久磁石が取付けられた電
機子が上記アウターコアとインナーコア間に直線運動可能なように挿入される、
固定子構造が提供される。

【００１９】 上述のような目的を達成するために、本発明に係る往復動式モータの固定子構
造として、中空円筒状のアウターコアと、このアウターコアの内部に挿入される
インナーコアであって、複数枚の薄いラミネーションシートが中空円筒形状をな
すように放射状に積み重ねられた放射状スタック部（radially stacked part）
と、所定の幅及び径を有する複数の環状ラミネーションシートが中空で円筒の形
状に軸方向に積み重ねられて上記の放射状スタック部の内周面で結合されるオー
バラップ形の非放射状スタック部とからなるインナーコアとにより構成された固
定子と、上記アウターコアの内部に結合される巻線コイルとを含み、その一方側
面に永久磁石が装着された電機子が上記アウターコアとインナーコア間に直線運
動可能なように挿入される、固定子構造が提供される。 （好適実施例の実施の形態） 以下、本発明に係る往復動式モータの固定子構造について、添付図面を参照し
て説明する。

【００２０】 以下、図面を用いて説明するとき、従来技術の構成要素と同じ構成要素に対し
ては同じ参照番号を付して表し、重複する説明は省略する。

【００２１】 図5の（A）は本発明の第1実施例による往復動式モータの固定子構造を採用し
た往復動式モータの正面断面図であり、（B）は本発明の第1実施例による往復動
式モータの固定子構造を採用した往復動式モータの側面断面図である。

【００２２】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第1実施例には、図5（A），（B）
に示したように、中空円筒状のアウターコア10及びこのアウターコア10の内部に
挿入される中空円筒状のインナーコア60により形成される固定子（S）と、アウ
ターコア10の内部に結合される巻線コイル30と、永久磁石41が備えられてアウタ
ーコア10とインナーコア60の間に直線移動可能なように挿入される電機子40と、
が含まれる。

【００２３】 上記アウターコア10は、所定の形状に切断形成された複数枚の薄いラミネーシ
ョンシート11が環状のボビン50の外周面に放射状に積み重ねられて中空円筒形状
を作るスタックとして形成される。

【００２４】 アウターコア10はボビンの外側円周面に形成される。

【００２５】 上記ボビン50は、中空環状に形成され内部にコイルが巻線されたコイル巻線部
51と、このコイル巻線部51の側部に形成される端子部52とを備えて構成される。

【００２６】 巻線コイル30はボビン50のコイル巻線部51の内部にコイルが多層に巻かれて構
成され、この巻かれたコイルは上記端子部52に接続されている。

【００２７】 アウターコア10の複数のラミネーションシート11は放射状に積み重ねられてボ
ビン50のコイル巻線部51で中空円筒形状を形成する。

【００２８】 ボビン50は、巻線コイル30の電気的な絶縁並びに製作上の簡単さを図るために
使用される。

【００２９】 図6は本発明の第1実施例による往復動式モータの固定子構造を示す斜視図であ
る。

【００３０】 インナーコア60は、互に連結された複数個の中空円筒状のスタックを含む。即
ち、図6に示したように、インナーコア60が二重の中空円筒状のスタックとして
構成される場合、それは所定の形状に切断形成された複数のラミネーションシー
トが放射状に積み重ねられて中空円筒形状を形成する第1のスタック61と、第1の
スタック61の外周面に挿入されるように複数枚のラミネーションシートが放射状
に積み重ねられて第1のスタック61の外径と同等な内径を有する中空円筒形状に
形成される第2のスタック62とを含み、第2のスタック62内に第1のスタック61が
挿入されて結合される。

【００３１】 この時、上記第1のスタック61のラミネーションシートの幅と第2のスタック62
のラミネーションシートの幅とを合算した幅が従来技術のインナーコア20のラミ
ネーションシート21の幅と同等である。

【００３２】 図7は、3重の中空円筒状スタックを示す本発明の第1の実施例による往復動式
モータの固定子構造の変形の斜視図である。

【００３３】 本発明に係る第1実施例のインナーコア60′の他の実施例として、図7に示した
ように、3重中空円筒状スタックを夫々相互に結合するように、各々がサイズの
異なる内径及び外径を有し、複数のラミネーションシートにより夫々積み重ねら
れたスタックを構成して、それらの3つの中空円筒形スタックを相互に結合させ
て構成することもできる。

【００３４】 ここで、三重中空円筒形スタックの幅は、インナーコア60の幅と同等である。

【００３５】 又、上記インナーコア60の変形として、4つ以上の中空円筒状スタックを組み
合すこともできる。

【００３６】 上記複数の中空円筒状スタックにより構成されるインナーコア60及び60′は、
アウターコア10の内部に相互に所定の間隔をおいて挿入されて組合される。

【００３７】 上記電機子40は、中空円筒状に形成された永久磁石ホルダ42と、その永久磁石
ホルダ42に等間隔で組合された複数の永久磁石41とを含む。この電機子40はアウ
ターコア10とインナーコア60の間に直線運動可能なように挿入されている。

【００３８】 以下、本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第2実施例について、説明
する。

【００３９】 図10は本発明の第2実施例による往復動式モータの固定子構造の正面断面図で
あり、図11は本発明の第2実施例による往復動式モータの固定子構造の往復動式
モータコアスタック構造を示す側面図である。

【００４０】 図10及び図11に示したように、本発明の第2実施例によるコアスタック構造を
採用する往復等式モータは、中空円筒状に形成されたアウターコア110及びこの
アウターコア110の内部に挿入された中空円筒形状を有する高密度スタック形イ
ンナーコア160を備えた固定子（S）と、アウターコア110の内部に結合される巻
線コイル130と、永久磁石141を有し、アウターコア110と高密度スタック形イン
ナーコア160の間に直線運動可能なように挿入される電機子140と、を包含して構
成される。

【００４１】 アウターコア110は、所定の形状の複数枚の薄いラミネーションシート111がボ
ビン150の外周面に放射状に積み重ねられて中空円筒形状を作るスタックとして
形成される。

【００４２】 アウターコア110はボビンの外側円周面に形成されている。

【００４３】 上記ボビン150は、中空環状形に形成されたコイル巻線部151及びこのコイル巻
線部151の側部に形成される端子部152から構成される。

【００４４】 上記巻線コイル130は、ボビン150のコイル巻線部151の内部にコイルが多層に
巻かれて形成され、この巻かれたコイルは端子部152に接続されるように構成さ
れる。

【００４５】 アウターコア110の複数のラミネーションシート111は放射状に積み重ねられて
、ボビン150のコイル巻線部151で中空円筒形状を形成する。

【００４６】 図12は本発明の第2実施例による往復動式モータの固定子構造の往復動式モー
タコアスタック構造を示す斜視図である。

【００４７】 上記の高密度スタック形インナーコアは、図12に示したように、各々がほぼ長
方形の薄板の一方側が折りまげられて上側に二重面（a）を有し、下側に単一面
（b）を有するように形成された複数枚の薄いオーバラップ型ラミネーションシ
ート161が、このオーバラップ型ラミネーションシート161の上記の単一面（b）
が内側に位置し、上記の二重面（a）が外側に位置するように放射状に積み重ね
られて中空円筒形状のスタックを構成する。

【００４８】 上記のオーバラップ型ラミネーションシート161は、所定の面積を有する第1面
部161aと、この第1面部161aから連続して延長されて形成され、曲げて折り重ね
られた第1面部161aより面積が大きい第2面部161bとから形成されている。

【００４９】 図13は本発明の第2実施例による往復動式モータの固定子構造の往復動式モー
タコアスタック構造を構成するオーバラップ型の薄いラミネーションシートの展
開図である。

【００５０】 このように構成されたオーバラップ型ラミネーションシートは161は、図13に
示したように、折りまげられた第1面部161aと、単一面の第2面部161bとを有する
薄い板が曲げて折り重ねられるようにして製造されている。

【００５１】 図14は本発明による図13のオーバラップ型ラミネーションシートの変形の展開
図であり、図15は本発明による図14の往復動式モータの変形のオーバラップ型ス
タック構造を示す斜視図である。

【００５２】 上記のオーバラップ型ラミネーションシート161の変形は、図14及び図15に示
したように、所定の面積を有する第1面部161cと、所定の面積を有し、第1面部16
1cの側に連続して第一面部161cよりも長く延長して形成された第2面部161dと、
第1面部161cの対角線側にこの第1面部161cの形状に対応するように延長して形成
されて折りまげたとき第1面部161cにオーバラップされる第3面部161eと、この第
3面部161eの側に第1面部161cに対して延長して形成されて折りまげたとき上記第
2面部161dと同一平面を形成する第4面部161fと、を包含して形成することもでき
る。

【００５３】 このように形成されたオーバラップ型ラミネーションシート161は、第1面部16
1cと、第2面部161dと、第3面部161eと、第4面部161fと、が備えられた薄板を曲
げて折り重ねることによって製造することもできるし、又第1面部161c及び第2面
部161dが形成された薄板と第3面部161e及び第4面部161fが形成された薄板とを相
互にオーバラップさせて製造することができる。

【００５４】 複数のオーバラップ型ラミネーションシート161を用いてスタックを積み重ね
るときには、図15に示したように、単一面を形成する第2面部161d及び第4面部16
1fがスタックの内側に位置し、かつ第1面部161c及び第3面部161eがスタックの外
側に位置するように相互に揃え、それによって高密度スタック形インナーコア16
0を形成するように中空円筒形状に積み重ねられる。

【００５５】 電機子140は、中空円筒状の永久磁石ホルダ142と、この永久磁石ホルダ142に
等間隔で組合された複数の永久磁石141を含む。この電機子はアウターコア110と
高密度スタック型インナーコア160の間に直線運動可能なように挿入される。

【００５６】 以下、本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第3実施例について、図16
と17を参照して説明する。

【００５７】 図16は本発明の第3実施例による往復動式モータの固定子構造の正面断面図で
あり、図17は本発明の第3実施例による往復動式モータの固定子構造の側面断面
図である。

【００５８】 図16及び図17に示したように、往復動式モータは、中空円筒状のアウターコア
210及びこのアウターコア210の内部に相互に所定の間隔をおいて挿入される複合
型インナーコア（composite inner core）260により構成される固定子（S）と、
アウターコア210の内部に結合される巻線コイル230と、永久磁石241が備えられ
てアウターコア210と複合型インナーコア260の間に直線移動可能なように挿入さ
れる電機子240と、を包含して構成される。

【００５９】 アウターコア210は、所定の形状に切断して形成された複数枚のラミネーショ
ンシート211が放射状に積み重ねられて中空円筒形状のスタックを作るように形
成されている。

【００６０】 アウターコア210はコイルが巻かれた中空円筒状のボビン250の外周面に積み重
ねられて形成される。

【００６１】 巻線コイル230は、ボビン250の内部にコイルが多層に巻かれて形成されている
。

【００６２】 アウターコア210は、所定の形状の複数の薄いラミネーションシートが放射状
に積み重ねられてリボンで中空円筒形状を形成するスタックとして形成される。

【００６３】 リボン250は製造の簡単さと巻線コイル230の電気的絶縁を考慮して使用される
。

【００６４】 複合型インナーコア260は、所定形状に切断形成された複数枚の薄いラミネー
ションシート（S1）が放射状に中空円筒形状に積み重ねられて形成された放射状
のスタック部261と、所定の幅及び径を有する環状の薄板が中空円筒形状に成形
され、軸方向に積み重ねられて放射状スタック部261の内周表面に結合されるオ
ーバラップ形の非放射状のスタック部262と、を含む。

【００６５】 図18は本発明の第3の実施例による往復動式モータのスタックコア構造の分解
斜視図である。

【００６６】 図18に示したように、上記の放射状スタック部261は、所定の形状の複数枚の
薄いラミネーションシート（S1）が中空円筒形状を形成するように放射状に積み
重ねられるように形成され、非放射状のスタック部262は、環状の複数枚の薄い
ラミネーションシート（S2）が中空円筒形状を作るように軸方向にオーバラップ
して積み重ねられるように形成される。

【００６７】 放射状スタック部261の内部に非放射状のスタック部262が結合される。

【００６８】 非放射状スタック部262の外径は、放射状スタック部261の内径と同等である。

【００６９】 図19は本発明の第3実施例の変形による往復動式モータの固定子構造の正面断
面図である。

【００７０】 非放射状スタック部262の変形の実施形例として、図19及び図20に示したよう
に、所定の面積を有する薄板（S3）がロール形態に巻かれて中空円筒形状になる
ように形成されたロール円筒体263として形成される。このロール円筒体263を前
記の非放射状スタック部262の代わりに使用することもできる。

【００７１】 このとき、上記の薄板（S3）は長方形状に形成されて、中空円筒形状を作るよ
うにロール形状に数回巻かれる。

【００７２】 上記のロール形態に巻かれたロール円筒体263の外径は、放射状スタック部261
の内径に同等であるように形成されて、ロール円筒体263は放射状スタック部261
の内部に結合される。

【００７３】 電機子240は、中空円筒形態に形成された永久磁石ホルダ242と、この永久磁石
ホルダ242に等間隔で結合された複数の永久磁石241とを含む。この電機子240は
、アウターコア210と複合型インナーコア260の間に直線運動可能なように挿入さ
れる。 （産業上の適用性） 以下、本発明に係る往復動式モータの固定子構造の作用効果（operational ef
fect）について説明する。

【００７４】 先ず、電力が供給されて巻線コイル30に電流が流れると、巻線コイル30の周辺
に磁束が形成される。この磁束はアウターコア10及びインナーコア60を沿って閉
ループを形成する。

【００７５】 アウターコア10及びインナーコア60に形成された磁束と永久磁石41により形成
される磁束との間の相互作用によって永久磁石41が軸方向に力を受けて、電機子
40がアウターコア10とインナーコア60の間で軸方向に直線運動を行う。

【００７６】 このような過程でモータが過負荷になると、より多くの磁束が発生する。ここ
で、磁束が通るインナーコア60は、本発明に係る第１実施例で複数の中空円筒状
スタックとして形成されるため、磁束が通る面積が増加して、コアの飽和の発生
が最小化される。

【００７７】 インナーコア60の面積の増加を図8に示したような二重の中空円筒スタック（d
ual hollow cylindrical stacked body）を例にとって説明する。インナーコア6
0の面積はラミネーションシートの数を（Do-Di）/2と乗算することによって得ら
れた値によって決定され、従って、インナーコア60の面積はDiに反比例する。

【００７８】 上記‘Do’は、二重スタックの外径を示し、‘Di’は二重スタックの内径を示
し、‘Dm’は二重スタックの境界を示す、すなわちこれは前述の第2スタックの
内径であると同時に第1スタックの外径である。

【００７９】 従って、上記‘Di’を減少させると、積み重ねられるラミネーションシートの
数が減少するため、インナーコア60の面積をあまり増加させることができない。

【００８０】 従って、本発明に係る第1実施例では、インナーコアを2つの部分又は3つの部
分に分割して、ラミネーションシートの数を増加させながら（Do-Di）値を増加
させ、従ってインナーコア60の面積を増加させたものである。図9はインナーコ
アの面積の増加率（increase rate）を示す。

【００８１】 従って、本発明に係る第1実施例の往復動式モータの固定子構造においては、
アウターコアの内部に位置するインナーコアの面積を相対的に増加させて磁束が
通る面積を増加させるので、モータに過負荷がかかるにつれて増加する磁束の通
過を円滑にすることができる。

【００８２】 以下、本発明に係る往復動式モータの固定子構造の他の作用効果について説明
する。

【００８３】 先ず、本発明に係る往復動式モータは、電力が与えられて巻線コイル130に電
流が流れると、この電流により巻線コイル130の周辺に磁束が形成される。この
磁束はアウターコア110及び高密度スタック形インナーコア160を沿って閉ループ
を形成する。アウターコア110及び高密度スタック形インナーコア160に形成され
る磁束と永久磁石141により形成される磁束との間の相互作用によって永久磁石1
41が軸方向に力を受けるので電機子140はアウターコア110と高密度スタック形イ
ンナーコア160間で軸方向に直線運動を行う。

【００８４】 このような過程でモータが過負荷になる場合、磁束の量が増加するが、このと
き磁束が流れる高密度スタック形インナーコア160の磁路の面積が増加している
のでコアの飽和の発生が最小化される。

【００８５】 本発明に係る高密度スタック形インナーコア160の磁路面積がいかに従来技術
のインナーコア20の磁路面積より相対的に大きいかということをここに詳細に説
明する。

【００８６】 先ず高密度スタック形インナーコア160及び従来のインナーコア20の外径及び
内径が同じであると仮定する。従来のインナーコア20については、構成要素のラ
ミネーションシート21が単一面として形成されて、このラミネーションシートが
、内側端が連続して中空円筒形状を作るように放射状に積み重ねられた状態であ
るため内側よりも広いラミネーションシート21の外側面の端部間には徴小なギャ
ップが発生して円筒形状を形成する密度が低くなる。

【００８７】 一方、本発明に係る高密度スタック形インナーコア160を構成するオーバラッ
プ型ラミネーションシート161の内側は単一面を有するように形成され、その外
側は二重面（double face）を有するように形成され、そして上記の単一面は内
側に位置され、二重面は外側に位置されるようにラミネーションシートが放射状
に積み重ねられた形態の中空円筒状スタックになるため、オーバラップ型ラミネ
ーションシート161の外側端部の間にギャップがなくなって密度が相対的に高く
なる。

【００８８】 従って、本発明に係る第2実施例のスタック構造では、従来のスタック構造に
較べて相対的に磁路の面積が増加する。

【００８９】 従って、本発明に係る第2実施例の往復動式モータの固定子構造では、アウタ
ーコアの内部に位置するインナーコアの磁束径路（Flux Path）、即ち磁路の面
積が増加するのでコアの飽和が向上して、モータが過負荷になるにつれて増加す
る磁束の通過を円滑にすることができる。

【００９０】 以下、本往復動式モータの固定子構造のもう1つの作用効果について説明する
。

【００９１】 本発明に係る往復動式モータでは、電力が供給されて巻線コイル230に電流が
流れると、この電流により巻線コイル230の周辺に磁束が形成される。この磁束
はアウターコア210及び複合型インナーコア260に沿って閉ループを形成する。ア
ウターコア210及び複合型インナーコア260に形成された磁束と永久磁石241によ
り形成される磁束との間の相互作用によって永久磁石241が軸方向に力を受けて
、電機子240がアウターコア210と複合型インナーコア260の間で軸方向に直線運
動を行う。

【００９２】 今、本発明に係る第3実施形態の複合型インナーコア260と従来の放射状に積み
重ねられたインナーコア20とをそれらが同じ内径及び外径を有すると仮定して比
較する。

【００９３】 本発明に係る第3実施例の複合型インナーコアのオーバラップ形の非放射状ス
タック部262は放射状スタック部261の内部に結合された状態であるため、この放
射状スタック部261の幅が従来のインナーコア20の幅より小さいが、しかしその
内径が大きいので積層されるラミネーションシート（S1）の数が増加する。従っ
て同じ幅を基準にすれば磁路が増加することになる。

【００９４】 その上、積層方向が異なっているので相対的に磁路抵抗が多少大きい非放射状
スタック部262が磁路を形成するために、その全体的な磁路の面積が従来のイン
ナーコア20の磁路の面積より増加する。

【００９５】 本発明に係る第3実施例の固定子構造においては、往復動式モータの運転中に
モータに定格負荷がかかる場合は、アウターコア210及び複合型インナーコア260
に沿って閉ループを形成するように通過する磁束は、磁束が複合型インナーコア
260を通過するとき抵抗が少ない放射状スタック部261に沿ってほとんど通過する
。このため効率の低下なしで円滑に運転することができる。

【００９６】 モータに過負荷がかかると、アウターコア210及び複合型インナーコア260を沿
って閉ループを形成して通過する磁束が複合型インナーコア260を通過するとき
、抵抗が少ない放射状スタック部261並びに抵抗が多少大きい非放射状スタック
部262に沿っても流れるので、過負荷に対して能動的に作用してコアの飽和の発
生が最小化され得る。

【００９７】 従って、本発明に係る第3実施形態の往復動式モータの固定子構造は、放射状
のスタックとして形成される放射状スタック部と、非放射状に形成される非放射
状スタック部と、を備えており、磁束が通る磁路の面積が増加するので、モータ
に過負荷がかかるにつれて増加する磁束の通過を円滑にすることができる。

【００９８】 以上、説明したように、本発明に係る往復動式モータの固定子構造は、モータ
に過負荷がかかるにつれて増加する磁束の通過を円滑にして、コアの飽和の発生
を抑制するのでモータの効率及び信頼性を向上させることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （A）は従来の往復動式モータの一例を示した正面断面図であり、（B）はその
側面断面図である。

【図２】 従来の往復動式モータの作動状態を示した断面図である。

【図３】 従来の往復動式モータのインナーコアの外径を増加させた場合の固定子構造を
示した正面図である。

【図４】 従来の往復動式モータのインナーコアの内径を減少させた場合の固定子構造を
示した正面図である。

【図５】 （A)は本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第1実施例を示した正面断
面図であり、（B)はその側面断面図である。

【図６】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第1実施例を示した斜視図である
。

【図７】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第1実施例の変形の斜視図である
。

【図８】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第1実施例において固定子構造の
面積を増加させた状態を示した概略図である。

【図９】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第1実施例の面積増加率を示した
グラフの図である。

【図１０】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第2実施例の正面断面図である。

【図１１】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第2実施例の往復動式モータのコ
アスタック構造を示す側面図である。

【図１２】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第2実施例の往復動式モータのコ
アスタック構造を示す斜視図である。

【図１３】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第2実施例の往復動式モータのコ
アスタック構造を構成するオーバラップ型の薄いラミネーションシートの展開図
である。

【図１４】 本発明の図13のオーバラップ型ラミネーションシートの変形の展開図である。

【図１５】 本発明の図14の往復動式モータコアの変形オーバラップ型スタック構造を示し
た斜視図である。

【図１６】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第3実施例の正面断面図である。

【図１７】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第3実施例の側面断面図である。

【図１８】 本発明に係る往復動式モータの第3実施例のスタックコア構造の分解斜視図で
ある。

【図１９】 本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第3実施例の変形の正面断面図で
ある。

【図２０】 本発明に係る往復動式モータの第3実施例の変形のスタックコア構造の分解斜
視図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ２０００−３１７６２ (32)優先日 平成12年６月９日(2000．6．9) (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 リー，ヒュク 大韓民国，ゴヤン 411−310，ギュンギ− ド，ゴヤン，イルサン−グ，イルサン−ド ン，ジュンサンマエウル アパートメント 211−902 (72)発明者 キム，ヒョウン ジン 大韓民国，ソウル 139−206，ノウォン− グ，サンゲ ６−ドン，ジュゴン アパー トメント 215−302 (72)発明者 フー，キュン ブン 大韓民国，ソウル 151−869，グワナク− グ，シンリム １−ドン 441−137 (72)発明者 ホン，エオン ピョ 大韓民国，ソウル 158−070，ヤンチェオ ン−グ，シンジュン−ドン，モクドン ア パートメント 1118−1206 Ｆターム(参考） 5H002 AA05 AB01 AE01 AE08 5H633 BB08 BB10 GG02 GG04 GG05 GG08 GG17 HH03 HH05 HH07 HH11 HH16 HH18 HH21 HH22 HH24

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空円筒状のアウターコアと該アウターコアの内部に挿入さ
   れる中空円筒状のインナーコアを有する固定子と、 前記アウターコアの内部に結合される巻線コイルと、 永久磁石を有する電機子であって、該永久磁石は該電機子に装着されて前記ア
   ウターコアと前記インナーコアの間に移動可能なように挿入される電機子と、を
   包含して構成される往復動式モータにおいて、 前記インナーコアは、相互に結合される複数個の中空円筒状スタックとして形
   成されることを特徴とする往復動式モータの固定子構造。
2. 【請求項２】 前記複数個の中空円筒状スタックは、該複数の中空円筒状ス
   タックが異なった内径及び外径を有する複数のラミネーションシートを積み重ね
   ることによって別々に形成され、かつ順に結合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の固定子構造。
3. 【請求項３】 前記複数個の中空円筒状スタックは、 複数の薄いラミネーションシートが放射状に積み重ねられて中空円筒形状を形
   成するように形成される第1スタックと、 複数の薄いラミネーションシートが前記第1スタックの外径に同等な内径を有
   する中空円筒形状を形成するように放射状に積み重ねられるように形成される第
   2スタックと、を含んで構成されて前記第2スタックに前記第1スタックが挿入さ
   れることを特徴とする請求項2に記載の復動式モータの固定子構造。
4. 【請求項４】 中空円筒状のアウターコア及び該アウターコアの内部に挿入
   される中空円筒状のインナーコアを有する固定子と、 前記アウターコアの内部に結合される巻線コイルと、 永久磁石を有する電機子であって、該永久磁石が該電機子に装着されて前記ア
   ウターコアとインナーコアの間に移動可能なように挿入される電機子と、を含む
   往復動式モータにおいて、 前記インナーコアは、一方側が二重面を有して、他方側は単一面を有する複数
   枚のオーバラップ型の薄いラミネーションシートが前記単一面側が内側に位置し
   、前記二重面側が外側に位置するように放射状に中空円筒形状に積み重ねられる
   ように構成されることを特徴とする往復動式モータの固定子構造。
5. 【請求項５】 前記オーバラップ型ラミネーションシートは、所定の面積を
   有する第1面部と、該第1面部から延長されて該第1面部より面積が大きく、曲げ
   て折り重ねられた第2面部と、を含んで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の固定子構造。
6. 【請求項６】 前記オーバラップ型ラミネーションシートは、 所定の面積を有する第1面部と、 該第1面部の側に連続して前記第1面部よりも長く形成される第2面部と、 前記第1面部の対角線側に前記第1面部の形状に対応するように延長して形成さ
   れて前記第1面部にオーバラップされる第3面部と、 該第3面部の側に前記第1面部に対して延長されて形成されて前記第2面部と同
   一平面を形成する第4面部と、を包含して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の固定子構造。
7. 【請求項７】 前記の第1面部、第2面部、第3面部及び第4面部は、前記オー
   バラップ型ラミネーションシートを曲げて折り重ねることによって形成されるこ
   とを特徴とする請求項6に記載の往復動式モータの固定子構造。
8. 【請求項８】 前記オーバラップ型ラミネーションシートは、前記第1面部
   及び第2面部が形成された薄板と前記第3面部及び第4面部が形成された薄板とを
   相互に接合して構成されることを特徴とする請求項6に記載の往復動式モータの
   固定子構造。
9. 【請求項９】 前記複数のオーバラップ型ラミネーションシートは、前記単
   一面を形成する前記第2面部及び第4面部がスタックの内側に位置し、かつ前記の
   オーバラップされる２重面を形成する前記第1面部及び第3面部がスタックの外側
   に位置するように、複数枚が中空円筒形状に積み重ねられることを特徴とする請
   求項6に記載の往復動式モータの固定子構造。
10. 【請求項１０】 中空円筒状のアウターコア及び該アウターコアの内部に挿
    入される中空円筒状のインナーコアを有する固定子と、 前記アウターコアの内部に結合される巻線コイルと、 永久磁石を有する電機子であって、該永久磁石が該電機子に装着されて前記ア
    ウターコアと前記インナーコアの間に移動可能なように挿入される電機子と、を
    含む往復動式モータにおいて、 前記インナーコアは、 複数枚の薄いラミネーションシートが放射状に積み重ねられた中空円筒形状の
    放射状スタック部と、 所定の幅及び径を有する環状の薄板が中空円筒形状に積み重ねられて前記放射
    状スタック部の内周面内に結合される非放射状スタック部と、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の固定子構造。
11. 【請求項１１】 前記放射状スタック部は、所定の形状を有する複数の薄い
    ラミネーションシートが中空円筒形状を形成するように放射状に積み重ねられて
    形成され、前記非放射状スタック部は、複数の薄い環状ラミネーションシートが
    中空円筒形状を形成するように軸方向に積み重ねられるように形成されることを
    特徴とする請求項10に記載の往復動式モータの固定子構造。
12. 【請求項１２】 前記非放射状スタック部の外径は前記放射状スタック部の
    内径に同等であるように形成されることを特徴とする請求項10に記載の往復動式
    モータの固定子構造。
13. 【請求項１３】 前記非放射状スタック部は、所定の面積を有する薄板が中
    空円筒形状を形成するようにロール形態に巻かれるように形成されることを特徴
    とする請求項10に記載の往復動式モータの固定子構造。
14. 【請求項１４】 前記薄板は、長方形状に形成されることを特徴とする請求
    項10〜13のいずれか1項に記載の往復動式モータの固定子構造。