JP2006512890A - 往復動式モータ - Google Patents

Abstract

本発明に係る往復動式モータは、内部にコイルが巻回されるボビン（１６０）の外側に複数のシート（１１２）が放射状に積層されて円筒状をなす外側固定子（１１０）と、前記外側固定子の内周面から所定の空隙を維持するように該外側固定子（１１０）内に配置され、複数のシート（１２２）が放射状に積層されて円筒状をなす内側固定子（１２０）と、前記外側固定子と前記内側固定子との間に配置され、複数のマグネット（１３０）が周方向に設置されるマグネット可動子（１４０）と、前記外側固定子の一側に設けられたターミナル（１７０）と、前記外側固定子の周方向において前記ターミナルを基準にして等間隔で前記外側固定子に設けられ、シートが積層されない磁力バランス部（８０）とを含む。

Description

本発明は、往復動式モータに関し、特に、動作時に発生する偏心運動に基づく摩擦を防止してその性能を向上させることができる往復動式モータに関する。

往復動式モータは、立体状のフラックス（磁束）を有する一般のモータとは異なって、平面状のフラックスを有し、フラックスの変化によって外側固定子と内側固定子との間に介在するマグネット可動子が線状に動く。

図１及び図２に示すように、従来の往復動式モータは、内部にコイル５０を巻回するボビン６０の外側に複数のシート１２が放射状に積層されて円筒状をなす外側固定子１０と、外側固定子１０の内周と所定の空隙を維持するように配置され、複数のシート２２が放射状に積層されて円筒状をなす内側固定子２０と、外側固定子１０と内側固定子２０との間に配置され、複数のマグネット３０が周方向に設置されて円筒状をなすマグネット可動子４０とを含む。

ボビン６０の一側には、ボビン６０内のコイル５０に外部電源を印加するためのターミナル７０が突出形成され、ターミナル７０を挟んでその左側及び右側には、複数のシート１２が均一に積層される。

以下、このように構成される従来の往復動式モータの動作について説明する。即ち、外側固定子１０のコイル５０に電源が供給されると、コイル５０の周りにフラックスが形成され、そのフラックスは、外側固定子１０および内側固定子２０を通して閉ループを形成するように生成される。これによって、マグネット可動子４０がフラックスの方向によって押されるか又は引っ張られることによって直線的往復運動を行う。

このような従来の往復動式モータでは、外側固定子１０のラミネーションシート１２間に外部電源をコイル５０に接続するターミナル７０が設置されるため、ターミナル７０の幅に該当する部分はラミネーションシート１２が積層されない。このため、ターミナル７０の近くで発生する電磁気力は、ターミナル７０の対向側で発生する電磁気力に比べて相対的に小さくなる。

したがって、外側固定子１０と内側固定子２０との間で形成される電磁界が均一にならず、ターミナル７０の対向側へ向かって電磁界が偏心的に形成される。

このような電磁界の偏心現象により、マグネット可動子４０がターミナル７０の設置部位の対向側、即ち、図３及び図４に示す矢印方向に移動するため、円筒状のマグネット可動子４０が外側固定子１０と衝突して、マグネット可動子４０の偏心運動による摩擦を生ずる。

本発明は、外側固定子と内側固定子との間に形成される電磁界を均一にして、外側固定子と内側固定子との間で往復する円筒状のマグネット可動子の偏心運動によって摩擦が生ずるのを防止することができる往復動式モータを提供することを目的とする。

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は、内部にコイルが巻回されるボビンの外側に複数のシートが放射状に積層されて円筒状をなす外側固定子と、前記外側固定子の内周面から所定の空隙を維持するように該外側固定子内に配置され、複数のシートが放射状に積層されて円筒状をなす内側固定子と、前記外側固定子と前記内側固定子との間に配置され、複数のマグネットが周方向に設置されるマグネット可動子と、前記外側固定子の一側に設けられてコイルに外部電源を接続するターミナル部と、前記外側固定子の周方向において前記ターミナル部を基準にして等間隔で該外側固定子に設けられ、シートが積層されない磁力バランス部とを含む。

本発明の前述の、および他の目的、特徴、態様および利点は、添付図面を参照しての、本発明の以下の詳細な説明から明らかにされる。

以下、添付の図面を参照して、本発明に係る往復動式モータの好ましい実施形態について説明する。

図５及び図６に示すように、本発明の第１実施形態に係る往復動式モータは、内部にコイルが巻回されるボビン１６０の外側に複数のシート１１２が放射状に積層されて円筒状をなす外側固定子１１０と、外側固定子１１０内に配置され、複数のシート１２２が放射状に積層されて円筒状をなす内側固定子１２０と、外側固定子１１０と内側固定子１２０との間に配置され、複数のマグネット１３０が周方向に設置される円筒状のマグネット可動子１４０とを含む。

ボビン１６０の一側には、ボビン１６０の内部に巻回されるコイルと外部電源とを接続させるターミナル１７０が突出形成され、ターミナル１７０を挟んでその左側及び右側には、複数のシート１１２が均一に積層される。

また、ターミナル１７０が設置される付近と該ターミナル１７０の対向側との間で生成される電磁界のアンバランス現象を防止できるように、該ターミナル１７０の対向側、即ち、外側固定子１１０の周方向において該ターミナル１７０を基準にして該ターミナル１７０から１８０°の間隔を有する部位には、ラミネーションシート１１２が積層されない磁力バランス部８０が設置される。

一方、図７及び図８に示すように、本発明に係る往復動式モータの第２及び第３実施形態においては、ラミネーションシート１１２が積層されない磁力バランス部１８０、２８０は、ターミナル１７０を基準にして外側固定子１１０の周方向にそれぞれ互に１２０°及び９０°の間隔をおいて形成される。また、これより狭い間隔で複数の磁力バランス部を形成することもでき、その間隔は往復動式モータの性能によって適宜調節することが好ましい。

ここで、磁力バランス部８０、１８０および２８０は、ターミナル１７０と同一形状又は同一断面積を有するように形成することが好ましい。また磁力バランス部８０、１８０および２８０は、それぞれ互に等間隔で形成され、かつボビン１６０と一体に形成されるのが好ましい。

以下、このように構成される本発明に係る往復動式モータの動作及び効果について説明する。

先ず外部電源が印加され、コイルに電流が流れると、コイルの周りにフラックスが形成され、そのフラックスは、外側固定子１１０と内側固定子１２０に沿って流れて閉ループを形成する。

外側固定子１１０と内側固定子１２０で形成されるフラックスと、マグネット１３０で形成されるフラックスとの相互作用により、マグネット可動子１４０が軸方向の力を受け、外側固定子１１０と内側固定子１２０との間で直線状に動く。そして、コイルに流れる電流の方向が変化すると、外側固定子１１０と内側固定子１２０とで形成されるフラックスの方向も変化して、円筒状のマグネット可動子１４０が逆方向に動く。

ここで、ラミネーションシートが積層されないターミナル１７０と磁力バランス部８０、１８０および２８０が互に等間隔で配置されるため、外側固定子１１０と内側固定子１２０との間で生成される磁界が均一に形成される。

従って、外側固定子１１０と内側固定子１２０との間で直線往復運動を行う円筒状のマグネット可動子１４０は、偏心することなく同一軸線上で持続的に往復運動を行うことになる。

本発明に係る往復動式モータは、ラミネーションシートが積層されないターミナルと磁力バランス部とが互に等間隔に形成されることによって、外側固定子と内側固定子との間で往復する円筒状のマグネット可動子の偏心運動による摩擦を防止して往復動式モータの性能を向上させることができる。

本発明の思想および範囲から離れることなく、本発明においていくつかの修正および変更をなしうることは、当業者にとって自明なことである。したがって本発明は、特許請求の範囲内でもたらされる本発明の修正および変更をも含むものである。

従来の往復動式モータを示す縦断面図である。 従来の往復動式モータを示す正面図である。 従来の往復動式モータの動作状態を示す概略図である。 図３のIV−IV線断面図である。 本発明に係る往復動式モータの第１実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る往復動式モータの第１実施形態を示す正面図である。 本発明に係る往復動式モータの第２実施形態で提供される外側固定子を示す正面図である。 本発明に係る往復動式モータの第３実施形態で提供される外側固定子を示す正面図である。

Claims (8)

1. 内部にコイルが巻回されるボビンの外側に複数のシートが放射状に積層されて円筒状をなす外側固定子と、
   前記外側固定子の内周面から所定の空隙を維持するように該外側固定子内に配置され、複数のシートが放射状に積層されて円筒状をなす内側固定子と、
   前記外側固定子と前記内側固定子との間に配置され、複数のマグネットがその周囲に設置されるマグネット可動子と、
   前記外側固定子の一側に設けられて前記外側固定子のコイルに外部電源を接続するターミナル部と、
   前記外側固定子の周方向に前記ターミナル部を基準にして等間隔で前記外側固定子に設けられ、シートが積層されない磁力バランス部と、
   を含む往復動式モータ。
2. 前記磁力バランス部が、前記ターミナル部と同一形状に形成される請求項１に記載の往復動式モータ。
3. 前記磁力バランス部が、前記ターミナル部と同一断面積を有する請求項１に記載の往復動式モータ。
4. 前記磁力バランス部が、前記ボビンと一体に形成される請求項１に記載の往復動式モータ。
5. 前記磁力バランス部が、前記外側固定子の周方向において前記ターミナル部を基準にして１８０°の間隔で配置される請求項１に記載の往復動式モータ。
6. 前記磁力バランス部の複数個が、前記外側固定子の周方向において前記ターミナル部を基準にして等間隔で配置される請求項１に記載の往復動式モータ。
7. 前記磁力バランス部が、前記外側固定子の周方向において前記ターミナル部を基準にして互に１２０°の間隔で配置される請求項６に記載の往復動式モータ。
8. 前記磁力バランス部が、前記外側固定子の周方向において前記ターミナル部を基準にして互に９０°の間隔で配置される請求項６に記載の往復動式モータ。

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