JP2011101578A - 回転電機、及び歯科用又は医療用のハンドピース - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転電機において、外周に複数の磁極を周方向に配列してなる永久磁石45と、永久磁石45とエアーギャップを介して対向した位置に円筒胴部42を有するコイル装着部材41と、コイル装着部材41の円筒胴部42の外周部に全面が固定された円筒型コイル44と、円筒型コイル44の外周部と対向した位置に磁性材料からなるヨーク43と、前記ヨーク43を内周側に備える外装部材50とを備えている。
【選択図】図2
Description
(1)亀甲巻(図3(a))
(2)菱形巻(図3(b))
(3)ハネカム巻(図3(c))
亀甲巻は巻線が自己融着線から形成され、加熱等によって巻線の被膜同士が融着固着されて形成される。亀甲巻は円筒軸上に巻線の一部が揃うので、トルクの発生に寄与する円筒軸方向の直線導体部が円筒の巻線の中央部に存在し、磁極の受ける力が有効に回転トルクに働く。そのため、亀甲巻は3つの巻線方式で一番効率が良いとされている。
以上の工程によって亀甲巻の円筒型コイルが作成される。
また、円筒型コイル44は、内周側に円筒胴部42を配置し、外周側にヨーク43を配置することができる。この場合、ヨーク43の半径方向の長さは、円筒胴部42の半径方向の長さより長く設定される。また、半径方向長さが円筒胴部42より長いヨーク43は、円筒胴部42を変形させる例えば曲げ応力に対して変形量を小さくできる。そのため、円筒胴部42が薄肉であっても変形を抑制することができる。また、円筒胴部42の変形が抑制されるため、変形が抑制された分の永久磁石45の外周面と円筒胴部42の内周面との隙間、および円筒胴部42の外周面とヨーク43の内周面との隙間を小さくできる。したがって、永久磁石45とヨーク43との隙間を小さくでき、回転電機のエネルギー効率を高くすることができる。
図8は回転電機の他の実施形態を示めす図であり、当該回転電機40は、外部と端子49を通じて電気的に接続されて、誘導起電力を発生させる円筒型コイル44と、回転して誘導起電力を発生させるロータ20と、これらの各部材が収められる外装部材51などとから構成される。本実施形態は、外装部材がヨークを兼ねている構成となっている。
2 ヘッド部
3 把持部
20 ロータ
21 工具用タービン
22 治療用工具
31 LED
32 電線
33 エアー通路
37 タービン羽根
38 後段ハウジング
39 前段ハウジング
40 回転電機
41 コイル装着部材
42 円筒胴部
43 ヨーク
44 円筒型コイル
45 永久磁石
46 軸
47、48 軸受
50、51 外装部材
53、54 軸受保持部材
56 給気管
57 給水管
61 巻枠
62 巻線
63 テープ
64 カーリング棒
65 カーリングした円筒型コイル
66 円筒成形治具
71 蓋
77、78 軸受保持部材
Claims (17)
- 外周に複数の磁極を周方向に配列してなる永久磁石と、
前記永久磁石とエアーギャップを介して対向した位置に円筒胴部を有するコイル装着部材と、
前記コイル装着部材の円筒胴部外周部に全面が固定された円筒型コイルと、
前記円筒型コイルの外周部と対向した位置に備えられた磁性材料からなるヨークと、
前記ヨークを内周側に備える外装部材と、
を備えることを特徴とする回転電機。 - 前記円筒型コイルは、多角形状の巻枠に巻回した巻線を巻枠の巻方向に倒して平板状にした後、前記コイル装着部材の前記円筒胴部の外周部に巻き付けて円筒型に成形されたものであり、かつ前記永久磁石の長手方向に沿う直線導体部を備えることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
- 前記コイル装着部材の前記円筒胴部と前記円筒型コイルの内周面のほぼ全面とが、接着剤で固着されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回転電機。
- 前記コイル装着部材は、円筒軸上の端部の径方向の厚さが、前記円筒胴部の径方向の厚さより厚いことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の回転電機。
- 前記コイル装着部材は、前記円筒胴部の円筒軸上の端部に前記円筒胴部の外径よりも大径の外径大径部を備えていることを特徴とする請求項4に記載の回転電機。
- 前記ヨークは、前記ヨークの半径方向長さが前記円筒胴部の半径方向長さよりも長く設定されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の回転電機。
- 前記円筒型コイルの内周側に前記円筒胴部が配置されるとともに、前記円筒型コイルの外周側に前記ヨークが配置され、前記円筒型コイルが前記円筒胴部及び前記ヨークにより挟持されていることを特徴とする請求項6に記載の回転電機。
- 前記コイル装着部材は、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の回転電機。
- 前記コイル装着部材は、曲げ弾性率が5000MPa以上の樹脂で形成されていることを特徴とする請求項8に記載の回転電機。
- 前記外装部材は、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れか一項に記載の回転電機。
- 前記外装部材は、曲げ弾性率が5000MPa以上の樹脂で形成されていることを特徴とする請求項10に記載の回転電機。
- 前記コイル装着部材の前記円筒胴部が、空孔を備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項11の何れか一項に記載の回転電機。
- 前記永久磁石は、回転可能な軸に取り付けられており、
前記軸の前記永久磁石と異なる位置に配置された軸受を備え、
前記軸受の外周面は、前記コイル装着部材から離間して配置された軸受保持部材の内周面に当接していることを特徴とする請求項1乃至請求項12の何れか一項に記載の回転電機。 - 前記永久磁石は、回転可能な軸に取り付けられており、
前記軸の前記永久磁石と異なる位置に配置された軸受を備え、
前記軸受の外周面は、前記コイル装着部材の内周面、または前記コイル装着部材の内周側に配置された軸受保持部材の内周面に当接していることを特徴とする請求項1乃至請求項12の何れか一項に記載の回転電機。 - 前記永久磁石は、回転可能な軸に取り付けられており、
前記軸の前記永久磁石と異なる位置に配置された2つの軸受を備え、
一方の前記軸受の外周面は、前記コイル装着部材の内周面、またはコイル装着部材の内周側に配置された軸受保持部材の内周面に当接しているとともに、他方の前記軸受の外周面は、前記コイル装着部材から離間して配置されている軸受保持部材の内周面に当接していることを特徴とする請求項1乃至請求項12の何れか一項に記載の回転電機。 - 前記軸受は、前記軸の端部に配置されていることを特徴とする請求項13乃至請求項15の何れか一項に記載の回転電機。
- 請求項13乃至請求項16の何れか一項に記載の回転電機と、
前記軸の前記永久磁石及び前記軸受と異なる位置に配置されたタービン羽根と、
前記円筒型コイルと電気的に接続された発光部品と、
前記タービン羽根を回転させる流体を供給する給気管と、
を備えることを特徴とする歯科用又は医療用のハンドピース。
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