JP3602818B2 - 往復動式モータの固定子の構造 - Google Patents
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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に係るもので、詳しくは、往復動式モータの内部固定子をモータフレームに廉価で堅固に装着することで、製品の信頼性を向上し得ることに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般の往復動式モータは、固定子の内部に係合された可動子が、直線状に往復動されるように構成されている。
そして、従来の往復動式モータにおいては、図４乃至図５に示したように、中空円筒状の外部コア１０と、該外部コア１０の中空内部に挿入される中空円筒状の内部コア２０とを備えた固定子Ｓと、前記外部コア１０又は内部コア２０に装着される巻線コイル３０と、前記外部コア１０と内部コア２０間に前後方向往復動自在に挿入される可動子４０と、から構成されていた。
そして、前記外部コア１０及び巻線コイル３０においては、ボビンを利用することで該ボビン５０の内部に環状の巻線コイル３０を形成して端子部５１に連結し、該ボビン５０の外周面には複数の薄板２１を放射状に積層することで内部コア２０を構成していた。
且つ、前記内部コア２０においては、所定形状の複数の薄板２１を放射状に積層することで中空筒状の積層体Ｅを形成し、このように構成された内部コア２０を前記外部コア１０の中空内部に所定間隔を有して挿入することで固定子Ｓを構成していた。
【０００３】
又、前記可動子４０においては、中空円筒状に形成されて、外周面のホールダ４２に所定間隔を有して複数の永久磁石４１が夫々装着され、その可動子４０が、前記外部コア１０と内部コア２０間に所定間隔を有して往復動自在に挿入されることで、前記固定子Ｓの励磁により可動子４０が往復動されるように構成されていた。
そして、このように構成される固定子Ｓ及び可動子４０をモータフレーム６０に装着する機構として、図６に示したように、ベース部６１と装着部６２とが形成されたモータフレーム６０の前記装着部６２の外周面に、所定幅及び所定高さを有する挿入溝ａが夫々両方端に切削形成された前記内部コア２０の積層体Ｅを嵌入した後、環状の固定リング２２を前記挿入溝ａに夫々係合することで、モータフレーム６０に内部コア２０が組み立てられ、該内部コア２０の外周面に、前記可動子４０及び外部コア１０が夫々係合されるように構成されていた。
【０００４】
又、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、先ず、前記巻線コイル３０に電源が印加されると、該巻線コイル３０の周辺に磁束が形成されて、各外部コア１０及び内部コア２０を夫々通って閉ループが形成される。次いで、前記外部コア１０、内部コア２０、及び永久磁石４１に夫々形成された磁束の相互作用により可動子４０が軸方向に直線連動をし、前記巻線コイル３０に印加される電流の方向が交互変換されることで、可動子４０が直線運動を継続行うようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このように構成された従来の往復動式モータにおいては、該往復動式モータのモータフレーム６０の装着部６２の外周面に、内部コア２０の積層体Ｅを嵌合して組み立てるとき、該内部コア２０の積層体Ｅの両方側に挿入溝ａを切削形成した後、それら挿入溝ａに固定リング２２を夫々係合することで、前記内部コア２０の積層体Ｅを前記モータフレーム６０の装着部６２の外周面に締結していたが、それら挿入溝ａ、リング２２及び装着部６０の切上精密度と、サイズとを決定することが極めて難しく、よって製造工程長引いて原価が上昇するという不都合な点があった。
【０００６】
又、前記仕上精密度及びサイズ中何れ一つに誤差が生じても、過度の締結強度により内部コアの積層体Ｅ及び装着部の変曲又は、リング２２の緩みが発生することで、締結状態が崩れて製品の信頼性が低下され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を簡便に行うことで原価を低減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。
又、本発明の他の目的は、モータフレームに内部コア積層体を堅固に締結して内部コアの締結状態の崩れを防止し、製品の信頼性を向上し得る往復動式モータの固定子の構造を提供しようとする。
【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、所定形状の複数の薄板が放射状に積層されて中空円筒状に形成された積層体と、前記積層体を円筒状に保持するための弾性リングと、を具備し、前記円筒状積層体の両端面には夫々前記弾性リングが挿合される掛合溝と、該掛合溝に前記弾性リングを導入する引入溝とが切削形成され、前記掛合溝に前記弾性リングが挿合されてなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る往復動式モータの固定子の構造の実施形態に対し、図面を用いて説明する。
図１乃至図３に示したように、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、中空円筒状の外部コア１０と、該外部コア１０の中空内部に挿入される中空円筒状の内部コア７０とを備えた固定子Ｓと、前記外部コア１０の内部に装着される巻線コイル３０と、前記外部コア１０と内部コア７０間に直線方向往復動自在に挿入される可動子４０と、から構成されている。
【０００９】
そして、前記外部コア１０の内方側には中空円筒状のボビン５０を利用することで、該ボビン５０の内部に環状の巻線コイル３０が形成され、前記ボビン５０の外周面には複数の薄板１１を放射状に積層することで積層体としての空中円筒状の外部コア１０が形成されている。
又、前記外部コア１０の内部に挿入される空中円筒状の内部コア７０においては、複数枚の薄板７１が放射状に積層されることで中空円筒状の積層体Ｆとしての内部コア７０が形成され、該積層体Ｆの両方側には所定形状の引入溝ｂ×ｂが夫々切削形成され、それら引入溝ｂ×ｂに連続してそれら引入溝ｂ×ｂの下方側に掛合溝ｃ×ｃが夫々切削形成されて構成されている。又、磁性又は非磁性材料を用いて弾性リング７３が形成されて、該弾性リング７３が前記積層体Ｆの両方側の引入溝ｂ×ｂから挿入された後、前記掛合溝ｃ×ｃに夫々掛合されることで、積層体Ｆをモータフレーム６０の装着部６２に堅固に締結するように構成されている。
【００１０】
このとき、前記弾性リング７３は磁性又は非磁性の材料のワイヤを用いて所定径を有する円型に複数回巻回して形成され、前記積層体Ｆをモータフレーム６０の装着部６２に嵌合した後、該積層体Ｆの引入溝ｂ×ｂに前記弾性リング７３を工具にて若干拡大した状態で引入し、奥方に押し入れて掛合溝ｃ×ｃに夫々掛合させると、弾性リング７３は引入溝ｂと掛合溝ｃ間の段により掛止されることで、従来のように緩んで外れるということが防止される。
このように構成された本発明に係る往復動式モータの固定子の構造の動作においては、巻線コイル３０に電源が印加されると、巻線コイル３０の周辺に磁束が形成されて外部コア１０及び内部コア７０を通って閉ループが形成される。次いで、外部コア１０、内部コア７０、及び永久磁石４１の磁束により永久磁石４１が軸方向に引力を受けて、可動子４０が軸方向に直線運動をし、巻線コイル３０に印加する電源の方向を交互に変換すると、前記可動子４０は直線状に往復動される。
【００１１】
【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構造においては、内部コイルの薄板積層体の両方側に引入溝を夫々切削形成し、それら引入溝に連続して下方側に掛合溝を切削形成し、それら引入溝の弾性リングを引入した後掛合溝に押し入れて掛合させるようになっているため、モータフレームに内部コイルの薄板積層体を締結する組立作業が従来よりも極めて簡便になり、精密度が低下する場合も堅固に弾性リングにより薄板積層体をモータフレームに締結することで、製品の寿命を長くし、製品の信頼性を向上し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の構造を示した縦断面図である。
【図２】本発明に係る引入溝及び弾性リングを示した構成図である。
【図３】本発明に係るモータフレームに内部コアの積層体が装着された状態を示した縦断面図である。
【図４】従来の往復動式モータの固定子の構造を示した縦断面図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】従来のモータフレームに内部コアの積層体が装着された状態を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１０…外部コア
１１、７１…薄板
２０、７０…内部コア
３０…巻線コイル
４０…可動子
４１…永久磁石
５０…ボビン
６０…モータフレーム
６２…装着部
ｂ…引入溝
ｃ…掛合溝
７３…弾性スプリング
Ｓ…固定子
【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に係るもので、詳しくは、往復動式モータの内部固定子をモータフレームに廉価で堅固に装着することで、製品の信頼性を向上し得ることに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般の往復動式モータは、固定子の内部に係合された可動子が、直線状に往復動されるように構成されている。
そして、従来の往復動式モータにおいては、図４乃至図５に示したように、中空円筒状の外部コア１０と、該外部コア１０の中空内部に挿入される中空円筒状の内部コア２０とを備えた固定子Ｓと、前記外部コア１０又は内部コア２０に装着される巻線コイル３０と、前記外部コア１０と内部コア２０間に前後方向往復動自在に挿入される可動子４０と、から構成されていた。
そして、前記外部コア１０及び巻線コイル３０においては、ボビンを利用することで該ボビン５０の内部に環状の巻線コイル３０を形成して端子部５１に連結し、該ボビン５０の外周面には複数の薄板２１を放射状に積層することで内部コア２０を構成していた。
且つ、前記内部コア２０においては、所定形状の複数の薄板２１を放射状に積層することで中空筒状の積層体Ｅを形成し、このように構成された内部コア２０を前記外部コア１０の中空内部に所定間隔を有して挿入することで固定子Ｓを構成していた。
【０００３】
又、前記可動子４０においては、中空円筒状に形成されて、外周面のホールダ４２に所定間隔を有して複数の永久磁石４１が夫々装着され、その可動子４０が、前記外部コア１０と内部コア２０間に所定間隔を有して往復動自在に挿入されることで、前記固定子Ｓの励磁により可動子４０が往復動されるように構成されていた。
そして、このように構成される固定子Ｓ及び可動子４０をモータフレーム６０に装着する機構として、図６に示したように、ベース部６１と装着部６２とが形成されたモータフレーム６０の前記装着部６２の外周面に、所定幅及び所定高さを有する挿入溝ａが夫々両方端に切削形成された前記内部コア２０の積層体Ｅを嵌入した後、環状の固定リング２２を前記挿入溝ａに夫々係合することで、モータフレーム６０に内部コア２０が組み立てられ、該内部コア２０の外周面に、前記可動子４０及び外部コア１０が夫々係合されるように構成されていた。
【０００４】
又、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、先ず、前記巻線コイル３０に電源が印加されると、該巻線コイル３０の周辺に磁束が形成されて、各外部コア１０及び内部コア２０を夫々通って閉ループが形成される。次いで、前記外部コア１０、内部コア２０、及び永久磁石４１に夫々形成された磁束の相互作用により可動子４０が軸方向に直線連動をし、前記巻線コイル３０に印加される電流の方向が交互変換されることで、可動子４０が直線運動を継続行うようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このように構成された従来の往復動式モータにおいては、該往復動式モータのモータフレーム６０の装着部６２の外周面に、内部コア２０の積層体Ｅを嵌合して組み立てるとき、該内部コア２０の積層体Ｅの両方側に挿入溝ａを切削形成した後、それら挿入溝ａに固定リング２２を夫々係合することで、前記内部コア２０の積層体Ｅを前記モータフレーム６０の装着部６２の外周面に締結していたが、それら挿入溝ａ、リング２２及び装着部６０の切上精密度と、サイズとを決定することが極めて難しく、よって製造工程長引いて原価が上昇するという不都合な点があった。
【０００６】
又、前記仕上精密度及びサイズ中何れ一つに誤差が生じても、過度の締結強度により内部コアの積層体Ｅ及び装着部の変曲又は、リング２２の緩みが発生することで、締結状態が崩れて製品の信頼性が低下され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を簡便に行うことで原価を低減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。
又、本発明の他の目的は、モータフレームに内部コア積層体を堅固に締結して内部コアの締結状態の崩れを防止し、製品の信頼性を向上し得る往復動式モータの固定子の構造を提供しようとする。
【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、所定形状の複数の薄板が放射状に積層されて中空円筒状に形成された積層体と、前記積層体を円筒状に保持するための弾性リングと、を具備し、前記円筒状積層体の両端面には夫々前記弾性リングが挿合される掛合溝と、該掛合溝に前記弾性リングを導入する引入溝とが切削形成され、前記掛合溝に前記弾性リングが挿合されてなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る往復動式モータの固定子の構造の実施形態に対し、図面を用いて説明する。
図１乃至図３に示したように、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、中空円筒状の外部コア１０と、該外部コア１０の中空内部に挿入される中空円筒状の内部コア７０とを備えた固定子Ｓと、前記外部コア１０の内部に装着される巻線コイル３０と、前記外部コア１０と内部コア７０間に直線方向往復動自在に挿入される可動子４０と、から構成されている。
【０００９】
そして、前記外部コア１０の内方側には中空円筒状のボビン５０を利用することで、該ボビン５０の内部に環状の巻線コイル３０が形成され、前記ボビン５０の外周面には複数の薄板１１を放射状に積層することで積層体としての空中円筒状の外部コア１０が形成されている。
又、前記外部コア１０の内部に挿入される空中円筒状の内部コア７０においては、複数枚の薄板７１が放射状に積層されることで中空円筒状の積層体Ｆとしての内部コア７０が形成され、該積層体Ｆの両方側には所定形状の引入溝ｂ×ｂが夫々切削形成され、それら引入溝ｂ×ｂに連続してそれら引入溝ｂ×ｂの下方側に掛合溝ｃ×ｃが夫々切削形成されて構成されている。又、磁性又は非磁性材料を用いて弾性リング７３が形成されて、該弾性リング７３が前記積層体Ｆの両方側の引入溝ｂ×ｂから挿入された後、前記掛合溝ｃ×ｃに夫々掛合されることで、積層体Ｆをモータフレーム６０の装着部６２に堅固に締結するように構成されている。
【００１０】
このとき、前記弾性リング７３は磁性又は非磁性の材料のワイヤを用いて所定径を有する円型に複数回巻回して形成され、前記積層体Ｆをモータフレーム６０の装着部６２に嵌合した後、該積層体Ｆの引入溝ｂ×ｂに前記弾性リング７３を工具にて若干拡大した状態で引入し、奥方に押し入れて掛合溝ｃ×ｃに夫々掛合させると、弾性リング７３は引入溝ｂと掛合溝ｃ間の段により掛止されることで、従来のように緩んで外れるということが防止される。
このように構成された本発明に係る往復動式モータの固定子の構造の動作においては、巻線コイル３０に電源が印加されると、巻線コイル３０の周辺に磁束が形成されて外部コア１０及び内部コア７０を通って閉ループが形成される。次いで、外部コア１０、内部コア７０、及び永久磁石４１の磁束により永久磁石４１が軸方向に引力を受けて、可動子４０が軸方向に直線運動をし、巻線コイル３０に印加する電源の方向を交互に変換すると、前記可動子４０は直線状に往復動される。
【００１１】
【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構造においては、内部コイルの薄板積層体の両方側に引入溝を夫々切削形成し、それら引入溝に連続して下方側に掛合溝を切削形成し、それら引入溝の弾性リングを引入した後掛合溝に押し入れて掛合させるようになっているため、モータフレームに内部コイルの薄板積層体を締結する組立作業が従来よりも極めて簡便になり、精密度が低下する場合も堅固に弾性リングにより薄板積層体をモータフレームに締結することで、製品の寿命を長くし、製品の信頼性を向上し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の構造を示した縦断面図である。
【図２】本発明に係る引入溝及び弾性リングを示した構成図である。
【図３】本発明に係るモータフレームに内部コアの積層体が装着された状態を示した縦断面図である。
【図４】従来の往復動式モータの固定子の構造を示した縦断面図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】従来のモータフレームに内部コアの積層体が装着された状態を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１０…外部コア
１１、７１…薄板
２０、７０…内部コア
３０…巻線コイル
４０…可動子
４１…永久磁石
５０…ボビン
６０…モータフレーム
６２…装着部
ｂ…引入溝
ｃ…掛合溝
７３…弾性スプリング
Ｓ…固定子
Claims (4)
- 往復動式モータの固定子の構造であって、
所定形状の複数の薄板が放射状に積層されて中空円筒状に形成された積層体と、
前記積層体を円筒状に保持するための弾性リングと、を具備し、
前記円筒状積層体の両端面には夫々前記弾性リングが挿合される掛合溝と、該掛合溝に前記弾性リングを導入する引入溝とが切削形成され、前記掛合溝に前記弾性リングが挿合されてなることを特徴とする往復動式モータの固定子の構造。 - 前記引入溝は、前記中空円筒状の積層体の両端面から該円筒状積層体の中心軸に平行に切削され、前記掛合溝は、前記引入溝から中心方向に向かって屈曲して切削形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。
- 前記弾性リングは、磁性材料を用いて円形に複数回巻回して形成されたものであ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。
- 前記弾性リングは、非磁性材料を用いて円形に複数回巻回して形成されたものであ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。
Applications Claiming Priority (2)
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