JP3561251B2 - 往復動式モータの固定子の構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復動式モータの固定子の構造に関するもので、詳しくは、部品数を減少させて組み立てを簡単に行い得る往復動式モータの固定子の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、往復動式モータは、立体的な構造を有する通常モータの磁束を平面状に形成させたものであって、平面形態の可動部が固定子上に形成される磁束の変化により平面上を直線状に運動するようにしたものである。
即ち、上記往復動式モータの一例としては、図６及び図７に示したように、円筒状のアウターコア１０及び該アウターコア１０の内部に挿入される中空円筒状のインナーコア２０により形成される固定子Ｓと、前記アウターコア１０又はインナーコア２０内部に結合される巻線コイル３０と、永久磁石４１を有した前記アウターコア１０とインナーコア２０間に往復直線運動可能に挿入された可動子４０と、を包含して構成されている。このとき、前記巻線コイル３０はアウタコアに結合されている。
【０００３】
このように構成された従来の往復動式モータの動作においては、巻線コイル３０に電流が流れると、該電流により巻線コイル３０の周辺にフラックスが形成されて、該フラックスにより固定子Ｓのアウターコア１０及びインナーコア２０に沿って閉ループが形成される。
次いで、上記アウターコア１０及びインナーコア２０に形成されたフラックス及び永久磁石４１によって形成される磁束の相互作用により永久磁石４１が軸方向に力を受けて可動子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して、上記巻線コイル３０に印加される電流の方向を交代に変換させると、前記可動子４０が直線往復運動を行う。
【０００４】
このとき、上記アウターコア１０は、逆Ｕ字状に切断形成された複数の薄板１１が放射状に積層された後、両方側面が固定リング１２により締結されることで中空円筒状に構成され、前記積層された各薄板のＵ字形態により中空円筒の内周面側に開口溝Ｈと、パス部ａ及びポール部ｂ、とが夫々形成されて、それらポール部ｂ、パス部ａ及び開口溝Ｈの内部に巻線コイル３０が収納される形態になっている。
又、上記巻線コイル３０は、電気的絶縁及び製作上の簡便性のためにボビン５０が使用されて、該ボビン５０に複数層のコイルが巻線されて構成される。
且つ、上記インナーコア２０は、所定形状の複数の薄板２１が放射状に積層されて環状に構成されている。
又、上記永久磁石４１の幅は、ポール部ｂの幅及び開口溝Ｈの幅によって決定されるので、前記永久磁石４１が高価であることを勘案して前記ポール部ｂの先端を三角形状に形成してその端部を極に形成する。
【０００５】
【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の固定子の構造においては、巻線コイル３０が備えられたアウターコア１０を製作するために複数の薄板を逆Ｕ字状に切断形成した後、それらを一々放射状に積層して中空円筒状に形成し、その中空円筒状の積層体の両方側面に外部円形状の溝部を切断形成して、それら溝部に固定リング１２を強制的に拡大挿入して中空円筒状の積層状の積層体の各薄板を夫々締結させるようになっているため、全体的の組み立て時間が長引いて生産性が低下するという不都合な点があった。
【０００６】
且つ、複数の薄板の積層体に固定リング１２を強制的に拡大嵌合して組み立てることは、その強度を調節することが難しいだけではなく、固定リング１２の精密加工も容易でないので、極めて煩雑であるという不都合な点があった。
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、部品の加工及び組み立て工程を簡便化して、容易に加工組立し得る往復動式モータの固定子の構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【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の固定子の構造においては、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とよりなる固定子と、前記アウターコア又はインナーコアの内部に設けられる巻線コイルと、永久磁石を有して前記アウターコアとインナーコアの隙間に往復直線運動可能に挿入された可動子とを具備した往復式モータにおける固定子構造であって、前記アウターコアは、逆Ｕ字状に切断形成された薄板を夫々所定枚数積層して束状とした単位積層体と、コイルが巻線された環状のボビンとを具備し、該ボビンの外周面に前記各単位積層体を放射状に配置し、更に前記各単位積層体の内周面と前記ボビンの外周面との間に絶縁物を射出して含侵させ、前記ボビンと前記複数の単位積層体とを射出絶縁物によって密接させたことを特徴とする往復動式モータの固定子の構造を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第１実施形態においては、図１及び図２に示したように、複数の単位積層体６１にてなるアウターコア６０及び該アウターコア６０の内部に挿入される中空円筒状のインナーコア２０から形成される固定子Ｓと、前記アウターコア６０又はインナーコア２０の内部に結合される巻線コイル３０と、永久磁石４１が備えられて前記アウターコア６０とインナーコア２０間で直線方向運動可能に挿入される可動子４０と、を包含して構成されている。ここで、図示された図面は、巻線コイル３０がアウターコアに結合された構造を示してある。
【０００９】
又、上記固定子Ｓのアウターコア６０は、逆Ｕ字状に切断形成された所定枚数の薄板Ｌを積層した束を単位積層体６１として、該単位積層体６１がコイルの巻線された環状のボビン５０の外周面に夫々放射状に積層されるが、このとき、それら各単位積層体６１はボビン５０の外周面に射出される絶縁物７０により前記ボビン５０の外周面に密接されている。
又、上記ボビン５０の外周面に放射状に密接された各単位積層体６１の内周面は円形状に変曲されて、その外周面は前記各単位積層体６１の先方端が所定間隔を置いて突出されることで前記ボビン５０に巻線されたコイルの外周面一部が外部に露出されている。
【００１０】
又、上記単位積層体６１の断面は、逆Ｕ字形態に形成されてフラックスの経路を形成するパス部ａと、該パス部ａの両方端に三角形状に夫々突成されるポール部ｂと、それらポール部ｂ及びパス部ａによって形成される開口溝Ｈと、が夫々形成されて、該開口溝Ｈの内部に上記ボビン５０が位置されることで、該ボビン５０にコイルが複数層に巻線されて巻線コイル３０が形成されている。
又、上記射出絶縁物７０は、上記ボビン５０の外周面と、該外周面に当接される前記各単位積層体６１の内周面にかけて射出されることで前記ボビン５０と単位積層体６１間に含侵されて、それらボビン５０に単位積層体６１が密接されるようになっている。
そして、上記第１実施形態の射出絶縁物７０の他の実施例として、図３に示したように、上記ボビン５０の外周面と該外周面上に積層される前記各単位積層体６１との接触部分のみに絶縁物を射出させて、前記単位積層体６１とボビン５０とを密接させることもできる。
【００１１】
又、本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第２実施形態として、図４及び図５に示したように、前記各単位積層体６１を形成するとき、ほぼ逆Ｌ字状に切断形成された所定枚数の薄板を積層した束を分割積層体６２に形成することで、該分割積層体６２を相互対称して揃えると前記逆Ｕ字状の単位積層体６１と同様になる。
このとき、上記分割型積層体６２は、逆Ｌ字状の上辺がパス部ａになり、該パス部ａの側方の下辺がポール部ｂとなる。
又、上記分割型積層体６２は、上記ボビン５０の外周面の両方側に相互対称して係合されることで一つの単位積層体６１をなし、各単位積層体６１がボビン５０の外周面に放出される絶縁物７０により第１実施形態と同様に密接されている。
その他の構造も第１実施形態と同様に構成されている。
又、第２実施形態の他の実施例として、前記分割積層体６２のＬ字状の構造の長さのパス部ａを対称する両方とも同様に形成せずに、一方側を相異するように形成することで、分割型積層体６２をボビン５０の外周面に積層するとき、Ｕ字状に揃わずに相互、行き違ったＵ字状に揃うように構成することもできる。
【００１２】
以下、上記のように構成される本発明に係る往復動式モータの固定子の組み立て構造の作用効果について説明する。
先ず、上記往復動式モータは、電源が印加されて上記巻線コイル３０に電流が流れると、該電流によって前記巻線コイル３０の周辺にフラックスが形成されて、該フラックスは固定子Ｓであるアウターコア６０及びインナーコア２０に沿って閉ループを形成する。
次いで、上記アウターコア６０及びインナーコア２０に形成された磁束及び永久磁石４１の相互作用により永久磁石４１が軸方向に力を受けて可動子４０がアウターコア６０とインナーコア２０間で軸方向の直線運動を行うが、このとき、上記巻線コイル３０に印加される電流の方向を交代に変換させることで、前記可動子４０の直線往復運動が行われる。
従って、上記往復動式モータを他のシステムに装着して駆動源として広用することができる。
【００１３】
【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の固定子の構造においては、薄板束の単位積層体をボビンの外周面に積層した後、射出絶縁物７０により単位積層体６１とボビン５０とを密接させることで構成部品数及び組立時間を減らして簡便に構成し得るという効果がある。
又、単位積層体６１及びボビン５０に射出絶縁物７０を含侵させるとき、前記ボビン５０及び巻線コイル３０の一部が外部に露出されるため、該巻線コイル３０内の汚染物の排出が及び除去を容易に行い得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第１実施形態を示した往復動式モータを示した縦断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第１実施形態の他の実施例を示した側面図である。
【図４】本発明に係る往復動式モータの固定子構造の第２実施形態を示した縦断面図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】従来の往復動式モータの一例を示した縦断面図である。
【図７】従来の往復動式モータの一例を示した側面図である。
【符号の説明】
５０…ボビン
６０…アウターコア
６１…単位積層体
６２…分割型積層体
７０…射出絶縁物

Claims (4)

1. 円筒状のアウターコア（６０）と、該アウターコア（６０）の内部に挿入される中空円筒状のインナーコア（２０）とよりなる固定子（Ｓ）と、前記アウターコア（６０）又はインナーコア（２０）の内部に設けられる巻線コイル（３０）と、永久磁石（４１）を有して前記アウターコア（６０）とインナーコア（２０）の隙間に往復直線運動可能に挿入された可動子（４０）とを具備した往復式モータにおける固定子構造であって、
   前記アウターコア（６０）は、逆Ｕ字状に切断形成された薄板（Ｌ又はＬ′）を夫々所定枚数積層して束状とした単位積層体（６１）と、コイル（３０）が巻線された環状のボビン（５０）とを具備し、該ボビン（５０）の外周面に前記各単位積層体（６１）を放射状に配置し、更に前記各単位積層体（６１）の内周面と前記ボビン（５０）の外周面との間に絶縁物を射出して含侵させ、前記ボビン（５０）と前記複数の単位積層体（６１）とを射出絶縁物（７０）によって密接させたことを特徴とする往復動式モータの固定子の構造。
2. 上記単位積層体（６１）は、相互対称するように分割された二つの分割型積層体（６２）からなることを特徴とする請求項１記載の往復動式モータの固定子の構造。
3. 上記射出絶縁物（７０）は、前記単位積層体（６１）と前記ボビン（５０）とが接触する端部分のみに含侵されて、該単位積層体（６１）とボビン（５０）とが密接されることを特徴とする請求項１記載の往復動式モータの固定子の構造。
4. 上記コイル（３０）が設置されるボビン（５０）の外周面の一部が露出されて前記コイル（３０）内部の汚染物の排出及び除去を容易に行い得るように構成されることを特徴とする請求項１記載の往復動式モータの固定子の構造。

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