(57)【特許請求の範囲】
【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て、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往復動式モータの固定子構造。
【請求項２】
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1に記載の復動式モータの固定子構造。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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3に記載の往復動式モータの固定子構造。
【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3に記載の往復動式モータの固定子構造。
【請求項６】
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5に記載の往復動式モータの固定子構造。
【請求項７】
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5に記載の往復動式モータの固定子構造。
【請求項８】
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5に記載の往復動式モータの固定子構造。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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9に記載の往復動式モータの固定子構造。
【請求項１１】
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9に記載の往復動式モータの固定子構造。
【請求項１２】
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9に記載の往復動式モータの固定子構造。
【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（ａｒｍａｔｕｒｅ）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  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）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（Ｄ１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１６１ｃ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１６１ｃ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１６１ｆ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１６０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 ｅｆｆｅｃｔ）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（ｄｕａｌ ｈｏｌｌｏｗ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｔａｃｋｅｄ ｂｏｄｙ）を例にとって説明する。インナーコア６０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１４１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。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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