(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形のアウターコアと、該アウターコアの内側に所定の間隙をもって配設される円筒形のインナーコアとよりなる固定子と、該固定子を装着支持するモータフレームと、前記間隙内に往復可動に設けられる可動子とよりなる往復動式モータにおける固定子装着構造であって、
前記モータフレームは、アウターコアが装着されるアウターコア装着部とインナーコアが装着されるインナーコア装着部とが一体に形成されてなり、前記モータフレームのアウターコア装着部及びインナーコア装着部中何れか１方は非磁性体材料により形成され、他方は磁性体材料により形成されて、モータ稼動時に固定子に形成される磁束の漏洩を防止することを特徴とする往復動式モータの固定子装着構造。
【請求項２】
前記モータフレームのアウターコア装着部は磁性体材料により形成され、前記インナーコア装着部は非磁性体材料により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装着構造。
【請求項３】
前記モータフレームのアウターコア装着部は非磁性体材料により形成され、前記インナーコア装着部は磁性体材料により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装着構造。
【発明の詳細な説明】
【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装着構造に係るもので、詳しくは、往復動式モータの固定子に形成される磁束の漏洩を防止すると共に、前記固定子が装着されるモータフレームの製作費用を節減し得る、往復動式モータの固定子装着構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、往復動式モータとは、立体構造を有する通常のモータの立体構造の磁束を平面形態に変形させることで、平面形態の可動部を固定子上に形成される磁束の変化に従って平面上で直線運動を行うようにしたものである。
そして、本発明に係る往復動式モータは、このような原理を応用してほぼ平面板状の磁石を円筒状の可動子の外周面に複数個を付着させて直線方向の往復運動を可能にしたものである。
【０００３】
このような従来の往復動式モータにおいては、図２及び図３に示したように、中空円筒形のアウターコア１０及び該アウターコア１０の内部に所定距離離れて挿入される中空円筒形のインナーコア２０からなる固定子Ｓと、前記アウターコア１０またはインナーコア２０の内部に結合される巻線コイル３０と、複数個の永久磁石４１が装着されて前記アウターコア１０とインナーコア２０間に直線運動可能に挿入された可動子４０と、を包含して構成されていた。そして、前記アウターコア１０においては、例えば、所定形状の複数枚の薄板１１が断面環状を成すように放射状に積層された積層体により構成されている。
【０００４】
且つ、前記巻線コイル３０は、結合時の電気的な絶縁及び製作の簡便性を図るために、円筒形態のボビン５０にコイルが多層巻線されたものを用いる。
また、前記インナーコア２０も、所定形状の複数枚の薄板２１が断面環状を成すように放射状に積層された積層体により構成されている。
更に、前記可動子４０は、中空円筒状の永久磁石ホルダー４２に複数個の永久磁石４１が等間隔を有して装着されている。
【０００５】
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、巻線コイル３０に電流が印加されると、該巻線コイル３０の周辺に磁束が形成されて、固定子Ｓのアウターコア１０及びインナーコア２０に沿って前記磁束が流れて閉ループを形成する。
次いで、前記アウターコア１０及びインナーコア２０により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相互作用により前記永久磁石４１が軸方向の力を受けるので、可動子４０は前記アウターコア１０とインナーコア２０間で軸方向の直線運動を行い、このとき、前記巻線コイル３０に印加される電流の方向を交互に変化させると、前記可動子４０が直線往復運動を行うようになる。
【０００６】
また、このような往復動式モータをシステムに利用する場合の従来の往復動式モータの固定子装着構造においては、図４に示したように、ほぼフランジ状に形成されたアウターコア装着部６１と、該アウターコア装着部６１の一方端に中空円筒状に水平方向に突成されるインナーコア６２と、からなるモータフレーム６０が形成され、該モータフレーム６０のアウターコア装着部６１に前記固定子Ｓのアウターコア１０が装着され、前記インナーコア２０は前記アウターコア１０の内部に所定間隔を置いて該アウターコア１０の内周面と前記インナーコア装着部６２の外周面間に挿入されて装着され、前記可動子４０が前記アウターコア１０とインナーコア２０間に挿入されるようになっている。
【０００７】
このように前記モータフレーム６０に装着される固定子Ｓのアウターコア１０とインナーコア２０とは、それぞれ分離された状態に構成されるので、前記固定子Ｓであるアウターコア１０及びインナーコア２０を経路として形成される磁束は、該磁束の漏洩を防止するために、前記モータフレーム６０を非磁性体材料で形成する必要があった。
【０００８】
【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装着構造においては、通常、前記モータフレーム６０をステンレス鋼またはアルミニウムなどの非磁性体で製作する必要があるが、前記ステンレス鋼を用いる場合は材料費が高価で、また、前記アルミニウムを用いる場合はアルミニウムダイカスト法により製作するため加工費が高価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、往復動式モータの固定子に形成される磁束の漏洩を防止すると共に、該固定子が装着されるモータフレームの製作単価を節減し得る、往復動式モータの固定子装着構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、本発明に係る往復式モータの固定子装着構造においては、円筒形のアウターコアと、該アウターコアの内側に所定の間隙をもって配設される円筒形のインナーコアとよりなる固定子と、該固定子を装着支持するモータフレームと、前記間隙内に往復可動に設けられる可動子とよりなる往復動式モータにおける固定子装着構造であって、前記モータフレームは、アウターコアが装着されるアウターコア装着部とインナーコアが装着されるインナーコア装着部とが一体に形成されてなり、前記モータフレームのアウターコア装着部及びインナーコア装着部中何れか１方は非磁性体材料により形成され、他方は磁性体材料により形成されて、モータ稼動時に固定子に形成される磁束の漏洩を防止することを特徴とする。
【００１０】
【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装着構造においては、図１に示したように、中空円筒形のアウターコア１０及び該アウターコア１０の内部に所定距離離れて挿入される中空円筒形のインナーコア２０からなる固定子Ｓと、前記アウターコア１０またはインナーコア２０の内部に結合される巻線コイル３０と、複数個の永久磁石４１が装着されて前記アウターコア１０とインナーコア２０間に直線方向運動可能に挿入される可動子４０と、を備えた往復動式モータの固定子が構成され、一方端がフランジ状に形成された管状のインナーコア装着部８０と、該インナーコア装着部８０のフランジの外周面から連続拡大されるフランジ状のアウターコア装着部７０と、からモータフレームＦが形成され、該モータフレームＦの前記インナーコア装着部８０の外周面に前記インナーコア２０の内周面が嵌合されてフランジ部に当接して装着されるように構成されている。
【００１１】
このとき、前記アウターコア装着部７０及びインナーコア装着部８０中何れか１つは非磁性体材料により形成され、他の１つは磁性体材料により形成される。例えば、前記フレームＦのアウターコア装着部７０を磁性体材料で、前記インナーコア装着部８０を非磁性体材料でそれぞれ形成することができるし、反対に、前記アウターコア装着部７０を非磁性体材料で、前記インナーコア装着部８０を磁性体材料でそれぞれ形成することもできる。
そして、前記アウターコア１０においては、例えば、所定形状の複数枚の薄板１１が断面環状を成すように放射状に積層された積層体により構成されて、前記フレームＦのアウターコア装着部７０に側面が当接されている。
【００１２】
且つ、前記巻線コイル３０は、結合時の電気的な絶縁及び製作上の簡便性を図るために、円筒形状のボビン５０にコイルが多層に巻線されたものが用いられる。
また、前記インナーコア２０も、所定形状の複数枚の薄板が断面環状を成すように放射状に積層された積層体により構成されて、前記アウターコア１０の内部に所定間隔を置いて挿入されると共に前記インナーコア装着部８０の外周面に嵌合されている。
【００１３】
更に、前記可動子４０は、中空円筒状の永久磁石ホルダー４２の外周面に多数個の永久磁石４１が等間隔を有して装着されて、前記アウターコア１０の内周面とインナーコア２０の外周面間に挿入されている。
以下、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装着構造の動作に対して説明する。
先ず、巻線コイル３０に電流が印加されると、該巻線コイル３０の周辺に磁束が形成されて、固定子であるアウターコア１０及びインナーコア２０に沿って前記磁束が流れて閉ループを形成する。
【００１４】
次いで、前記アウターコア１０及びインナーコア２０により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相互作用により前記永久磁石４１が軸方向の力を受けるので、可動子４０はアウターコア１０とインナーコア２０間で軸方向の直線運動を行う。また、このとき、前記巻線コイル３０に印加される電流の方向を交互に変化させると、前記可動子４０が直線往復運動を行うようになる。
このとき、前記モータフレームＦのアウターコア装着部７０及びインナーコア装着部８０中何れか１つは非磁性体材料により形成され、他の１つは磁性体材料により形成されているので、固定子Ｓに形成される磁束の漏洩が防止される。
【００１５】
詳しくは、前記モータフレームＦのアウターコア装着部７０が鋼材で形成されて前記インナーコア装着部８０はアルミニウムで形成された場合、前記固定子Ｓのアウターコア１０に流れる磁束は前記アウターコア装着部７０に一緒に流れるが、前記磁束が前記インナーコア２０に流れる場合は、該インナーコア２０の装着されるインナーコア装着部８０が非磁性体材料により形成されているため、磁束の漏洩が防止される。
即ち、本発明に係る往復動式モータの固定子装着構造においては、往復動式モータのモータフレームＦを非磁性体材料及び磁性体材料により構成するため、非磁性体材料の使用量を低減して製造費用を節減することができる。
【００１６】
【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装着構造においては、往復動式モータのモータフレーム側への磁束漏洩を防止することで磁束の損失を最小化し、モータの出力を向上させると共に、材料費及び製作費を節減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装着構造を示した縦断面図である。
【図２】従来の往復動式モータを示した縦断面図である。
【図３】従来の往復動式モータを示した側面図である。
【図４】従来の往復動式モータのモータフレーム周辺の構造を示した断面図である。
【符号の説明】
１０…アウターコア
２０…インナーコア
３０…巻線コイル
４０…可動子
４１…永久磁石
５０…ボビン
７０…アウターコア装着部
８０…インナーコア装着部
Ｆ…モータフレーム
Ｓ…固定子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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