(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に巻線コイルが巻線されるアウターステータと、該アウターステータの内周面に所定エアーギャップを置いて嵌合されるインナーステータと、前記アウターステータと前記インナーステータとの間に直線移動可能に係合されてマグネットパドルに連結されたマグネットと、を包含して構成される往復動式モータであって、
前記インナーステータは、所定厚さを有する一枚の鉄片を所定直径の円筒体の外周面に３６０°程度屈曲巻回した後、表面に絶縁を施して再び反対方向に３６０°程度屈曲巻回する過程を反復して、前記インナーステータの径方向に積層することで製造されることを特徴とする往復動式モータの構造。
【請求項２】
前記インナーステータは、その内周面及び外周面が夫々断面正円状に屈曲されて、それら内周面と外周面との間の開口部を有して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構造。
【請求項３】
内部に巻線コイルが巻線されるアウターステータと、該アウターステータの内周面に所定エアーギャップを置いて嵌合されるインナーステータと、前記アウターステータと前記インナーステータとの間に直線移動可能に係合されてマグネットパドルに連結されたマグネットと、を包含して構成される往復動式モータであって、
前記インナーステータは、所定厚さを有する一枚の鉄片を所定長さの直線状に絶縁しながらほぼ１８０°屈曲して、最終的な前記インナーステータの径方向に積層した後、治具としての円筒体の外周面に屈曲巻回することで製造されることを特徴とする往復動式モータの構造。
【請求項４】
前記各鉄片は、直線状に絶縁を施しながら積層する時、上方に積層される鉄片の長さを漸次短く形成することで、屈曲後にインナーステータの内周面が形成されるようにすることを特徴とする請求項３記載の往復動式モータの構造。
【請求項５】
内部に巻線コイルが巻線されるアウターステータと、該アウターステータの内周面に所定エアーギャップを有して嵌合されるインナーステータと、前記アウターステータと前記インナーステータとの間に直線移動可能に係合されてマグネットパドルに連結されたマグネットと、を包含して構成される往復動式モータであって、
前記アウターステータは、所定厚さを有する一枚の鉄片を所定直径の円筒体の外周面に３６０°程度屈曲巻回した後、表面に絶縁を施して再び反対方向に３６０°程度屈曲巻回する過程を反復して、前記アウターステータの径方向に積層することで製造されることを特徴とする往復動式モータの構造。
【請求項６】
前記アウターステータは、その内周面及び外周面が夫々断面正円状に屈曲されて、それら内周面と外周面との間の開口部を有して構成されることを特徴とする請求項５記載の往復動式モータの構造。
【請求項７】
内部に巻線コイルが巻線されるアウターステータと、該アウターステータの内周面に所定エアーギャップを有して嵌合されるインナーステータと、前記アウターステータと前記インナーステータとの間に直線移動可能に係合されて、マグネットパドルに連結されるマグネットと、を包含して構成される往復動式モータであって、
前記アウターステータは、所定厚さを有する一枚の鉄片を所定長さの直線状に絶縁しながらほぼ１８０°屈曲して、最終的な前記アウターステータの径方向に積層した後、治具としての円筒体の外周面に屈曲巻回することで製造されることを特徴とする往復動式モータの構造。
【請求項８】
前記鉄片は、直線状に絶縁を施しながら積層する時、上方に積層される鉄片の長さを漸次短く形成することで、屈曲後にアウターステータの内周面が形成されるようにすることを特徴とする請求項７記載の往復動式モータの構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復動式モータに係るもので、詳しくは、充分な磁路面積を確保しながらもモータのサイズを縮小し得る往復動式モータ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、アウターステータとインナーステータとが所定間隔を有して嵌合され、前記アウターステータとインナーステータ間にマグネットを有するマグネットパドルが係合されて、前記ステータに巻線された巻線コイルに電源が印加されるたとき、ステータとマグネット間の相互作用によりマグネットパドルが直線状に往復移動するモータであって、往復動式圧縮機に主に使用されて、往復動式圧縮機のピストンにマグネットパドルが連結されることでピストンを往復運動させるようになっている。
【０００３】
そして、従来の往復動式モータにおいては、図７に示したように、フレーム（図示されず）等に支持されて電源が印加されると、フラックスを形成するステータアセンブリ１０２と、該ステータアセンブリ１０２の内方側に所定エアーギャップを有して嵌合されて前記ステータアセンブリ１０２から発生するフラックスとの相互作用により往復運動するマグネットパドルアセンブリ１０４と、を包含して構成されていた。
【０００４】
且つ、前記ステータアセンブリ１０２は、複数枚の薄い鉄片が円周方向に積層されて中空円筒状に形成されたアウターステータ１０６と、該アウターステータ１０６の内周面と所定のエアーギャップを有して複数の薄い鉄片が放射状に積層されて中空円筒状に形成されたインナーステータ１０８と、前記アウターステータ１０６の内部に巻線されて外部から電源が印加されるとき、前記アウターステータ１０６とインナーステータ１０８間にフラックスを形成する巻線コイル１１０と、を包含して構成されていた。
【０００５】
又、前記アウターステータ１０６は、薄い平版状の鉄片が放射状に積層されて中空円筒状に形成され、その内周面には、巻線コイル１１０が巻線されて、両方側の側面には、積層された各鉄片を締結させる固定リング１１４が締結係合されていた。
又、前記インナーステータ１０８は、図８に示したように、複数の鉄片１１２が放射状に積層されて中空円筒状に形成され、その両方側の側面には、各鉄片１１２を締結する固定リング１１６が締結係合されていた。
【０００６】
又、前記アウターステータ１０６及びインナーステータ１０８は、平版状の鉄片が放射状に積層されるため、外方側に至るほど広がる形態になって各鉄片１１２間には夫々エアーギャップＬが形成されていた。
又、前記マグネットパドルアセンブリ１０４は、前記アウターステータ１０６とインナーステータ１０８間に係合される複数のマグネット１２０と、それらマグネット１２０が等間隔を維持して往復運動されるように作動部（図示されず）に連結されたマグネットパドル１２２と、を包含して構成されていた。
【０００７】
以下、このように構成された従来の往復動式モータの動作に対して説明する。
前記巻線コイル１１０に電源が印加されると、前記巻線コイル１１０の周辺にフラックスが形成されて、該フラックスは、アウターステータ１０６及びインナーステータ１０８を沿って閉ループを形成し、前記アウターステータ１０６とインナーステータ１０８間に形成されるフラックスと前記マグネット１２０により形成されるフラックスとの相互作用により前記マグネット１２０が軸方向に直線移動する。次いで、前記巻線コイル１１０に印加される電流の方向を交代に変えると、前記巻線コイル１１０のフラックス方向が変換されながら前記マグネット１２０が直線方向に往復運動される。
【０００８】
次いで、該マグネット１２０の直線方向移動によって該マグネット１２０が固定されたマグネットパドル１２２が直線方向に往復移動することで、ピストンなどの作動部が直線往復運動される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、従来の往復動式モータにおいては、アウターステータ１０６及びインナーステータ１０８の平板状の鉄片１１２が円周方向の放射状に積層されて中空円筒状に形成されるために、各鉄片１１２の外方側の先方端間に所定エアーギャップが必然的に発生し、該エアーギャップによってモータの磁気飽和が発生されないように、充分な磁路面積を確保しなければならないという不都合な点があった。
【００１０】
又、従来の往復動式モータにおいては、充分な磁路面積を確保するためには、インナーステータ１０８及びアウターステータ１０６の大きさを大きくしなければならないために、モータのサイズが増大して製造原価が上昇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、アウターステータ又はインナーステータをリング状に積層することで、磁路面積を確保しながらもアウターステータ又はインナーステータの大きさを減らしてモータをコンパクト化し、原価を低減し得る往復動式モータを提供することを目的とする。
【００１１】
【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においては、内部に巻線コイルが巻線されるアウターステータと、該アウターステータの内周面に所定エアーギャップを置いて嵌合されるインナーステータと、前記アウターステータと前記インナーステータ間に直線移動可能に係合されて、マグネットパドルに連結されたマグネットと、を包含して構成されるが、前記インナーステータ又はアウターステータは、所定厚さを有する鉄片がリング状に積層して構成されることを特徴とする。
【００１２】
又、本発明に係るインナーステータ又はアウターステータにおいては、所定厚さを有する一枚の鉄片１６が所定径の円筒体の外周面に３６０°程度屈曲して巻回された後、再び反対方向に屈曲巻回される過程が反復して繰返されることで、リング状に積層され、一方側に開口部が切削形成された態様に構成されることを特徴とする。
又、本発明に係るインナーステータ又はアウターステータにおいては、その内周面及び外周面が夫々断面正円状に屈曲されてそれら内周面と外周面の一方側が切削開放された開口部を有して構成されることを特徴とする。
【００１３】
又、本発明に係るインナーステータ又はアウターステータにおいては、一枚の鉄片を所定直径を有する円筒体の外周面に巻回した後、表面に絶縁を施して再び反対方向に巻回する過程を反復することで製造されることを特徴とする。
又、本発明に係るインナーステータ又はアウターステータにおいては、所定厚さを有する複数の鉄片を所定長さの直線状に絶縁しながら積層した後、治具としての円筒体の外周面に巻回するように屈曲することで製造されることを特徴とする。
【００１４】
又、本発明に係るアウターステータ又はインナーステータの各鉄片は、直線状に絶縁を施しながら積層するとき、上方に積層される鉄片の長さを漸次短く形成することで屈曲後にインナーステータ又はアウターステータの内周面が形成されるようにすることを特徴とする。
又、本発明に係るインナーステータ又はアウターステータにおいては、直径が相互相違な複数のリング状の鉄片を順次嵌合することで構成することを特徴とする。
【００１５】
又、本発明に係るインナーステータ又はアウターステータのリング状の鉄片は、一方側が開放されたリング状に形成され、それら各鉄片の開放された部位が夫々一直線状に揃えられるように嵌合されることを特徴とする。
又、本発明に係るインナーステータ又はアウターステータの各鉄片の相互接触される表面には、接着剤が塗布されることを特徴とする。
且つ、本発明に係るインナーステータ又はアウターステータの鉄片の相互接触面は、溶接により締結されることを特徴とする。
【００１６】
【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においては、図１に示したように、支持フレーム（図示されず）などに支持されるアウターステータ４と、該アウターステータ４の内周面に所定エアーギャップを置いて嵌合されてフラックスを形成するインナーステータ６と、前記アウターステータ４とインナーステータ６中何れ一つに巻線される巻線コイル８と、前記アウターステータ４とインナーステータ６間に直線移動可能に係合されるマグネット１０と、該マグネット１０と作動部（図示されず）間に連結されて該マグネット１０の往復運動を作動部に伝達するマグネットパドル１２と、を包含して構成されている。
【００１７】
このとき、前記作動部は、前記往復動式モータが往復動式圧縮機に適用される場合、ピストンを示す。
又、本実施形態に係るアウターステータ４及びインナーステータ６は、同様な構造に形成することができるし、前記アウターステータ４は、前述した従来構造と同様に形成するが、前記インナーステータ６を、本実施形態に構成することもできる。
【００１８】
本発明に係るインナーステータ６の製造方法の第１実施形態として、図２及び図３に示したように、インナーステータ６の内径と同様な径を有する治具としての円筒体２４を準備し、該円筒体２４の外周面に所定厚さ及び幅を有する帯状の鉄片１６を屈曲しながら３６０°程巻回して所定間隔の開口部１８を残した後、屈曲された鉄片１６の全表面を絶縁させ、前記開口部１８を基準に屈曲された鉄片１６を逆方向に３６０°程屈曲巻回して、このようなことを数回反復して繰返えすことによってインナーステータ６を製造する。
【００１９】
又、本発明に係るインナーステータの製造方法の第２実施形態として、図４に示したように、先ず、所定厚さ及び幅を有する帯状の鉄片１６を平面上に所定長さ延長して敷くが、その敷く長さは、製品としてのインナーステータのリングの外周面の長さと同様である。次いで、表面に絶縁を施して、上方向にほぼ１８０°屈曲して反対方向に敷いた後、このようなことを数回反復繰返えして屈曲された鉄片１６を積層するが、このとき、上方側に至るほどその長さが順次短くなる梯形に形成することで、直線状に積層の終わった鉄片１６の両方側端を上方向に屈曲してリング状に形成すると、両方側端が相互屈曲対向されてそれら両方端間に開口部１８が形成されたリング状のインナーステータ６が構成される。
【００２０】
又、本発明に係る往復動式モータのインナーステータの第３実施形態として、図５及び図６に示したように、直径が夫々相違して一方側に開口部３６を有する複数のリング状の鉄片３０を夫々形成し、それら鉄片３０を順次嵌合することで積層されたリング状のインナーステータを構成することができる。
【００２１】
即ち、図５に示したように、一方側が開口されたリング状の鉄片３０を夫々相違した直径を有するように形成した後、大きい直径の鉄片３０ｂの内周面に小さな直径の鉄片３０ａを嵌合して組立てるが、この時、前記各鉄片３０の開口部３６を形成するため、各リング状の鉄片３０の両方側先端３２、３４を夫々一直線上に位置するように整列させ、相互隣接する各鉄片３０ａ、３０ｂ間には接着剤を塗布して接着させるか又は、溶接により溶着させる。
【００２２】
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動作に対して説明する。
前記巻線コイル８に電源が印加されると、前記巻線コイル８の周辺にフラックスが形成され、該フラックスは、アウターステータ４及びインナーステータ６に沿って閉ループを形成して、前記アウターステータ４とインナーステータ６間に形成されるフラックスと前記マグネット１０により形成されるフラックスとの相互作用によって前記マグネット１０が軸方向に直線移動する。
【００２３】
次いで、前記巻線コイル８に印加される電流の方向を交代に変えると、前記巻線コイル８のフラックス方向が変換されながらマグネット１０が直線往復運動することで、前記マグネット１０が係合されたマグネットパドル１２が直線往復移動しながらピストンなどの作動部が直線往復運動される。
【００２４】
【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においては、インナーステータ又はアウターステータは、鉄片が屈曲積層されて所定厚さを有するリング状に形成されることで、鉄片と鉄片間のエアーギャップを除去することができるために、充分な磁路面積を確保しながらもその大きさを縮小させて、モータの性能を向上させることで、原価を低廉にし得るという効果がある。
【００２５】
又、一枚の鉄片を正方向及び逆方向に反復して巻回して所定厚さを有するインナーステータ及びアウターステータを製造するために、製造工程を単純化して、製造費用を低減し得るという効果がある。
且つ、直径が夫々相違な鉄片を順次嵌合して組立てることで、インナーステータ及びアウターステータが製造されるために、製造費用を低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構造を示した一部断面図である。
【図２】本発明に係る往復動式モータのインナーステータを示した側面図である。
【図３】本発明に係る往復動式モータのインナーステータの製造方法の第１実施形態を示した斜視図である。
【図４】本発明に係る往復動式モータのインナーステータの製造方法の第２実施形態を示した斜視図である。
【図５】本発明に係る往復動式モータのインナーステータの製造方法の第３実施形態を示した側面図である。
【図６】図５の往復動式モータのインナーステータの構成を示した斜視図である。
【図７】従来の往復動式モータを示した一部断面図である。
【図８】従来の往復動式モータのインナーステータを示した一部側面図である。
【符号の説明】
４…アウターステータ
６…インナーステータ
８…巻線コイル
１０…マグネット
１２…マグネットパドル
１６…鉄片
２０…内周面
２２…外周面
２４…円筒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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