电力机械制造技术

本发明专利技术提供一种无需增加绕组部的数量或者增大绕组部就能够增加可动件的推力的线性电动机、线性振动促动器、线性振动发电机等的电力机械。通过沿着永久磁铁列(13)空开间隔地排列配置的多个磁极片(31)构成磁极片列(25)。磁极片(31)相对于绕组部(23A～23C)具有不动的关系而配置在永久磁铁列(13)与绕组部(23A～23C)之间。多个永久磁铁(19)的间距τp及多个磁极片(31)的间距τs被限定为，磁通通过两个永久磁铁(19)和一个磁极片(31)而流动，该两个永久磁铁(19)沿着同方向磁化且位于永久磁铁列(13)中隔一个的位置，该一个磁极片(31)与由该两个永久磁铁(19)夹持且沿着与该两个永久磁铁(19)的磁化方向不同的磁化方向磁化的永久磁铁(19)对置。

【技术实现步骤摘要】
电力机械
本专利技术涉及包括线性电动机、线性振动促动器、线性振动发电机等的电力机械。
技术介绍
在WO2009/028369号公报中公开了由相对于固定件而使可动件往复直线运动的线性电动机构成的一种电力机械。该线性电动机的可动件具有由同极性的磁极对置排列的多个永久磁铁构成的永久磁铁列。线性电动机的固定件具有由绕组导体卷绕成线圈状而构成且与永久磁铁列同心配置的绕组部。在这种由线性电动机构成的电力机械中，谋求使每单位体积的可动件的推力提高。对此，考虑到使绕组部的数量增加或增大绕组部。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】：WO2009/028369号公报但是，当增加绕组部的数量时，制造变得烦躁，制造成本升高。另外，当增大绕组部时，线性电动机的每单位体积的推力降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种无需增加绕组部的数量或使每单位体积的推力降低而能够提高线性电动机的推力的电力机械。本专利技术的另一目的在于，提供一种不会大幅降低可动件的推力而能够减少永久磁铁及磁性轭部的数量的电力机械。本专利技术的再一目的在于，提供一种在将电力机械用于芯片安装器的情况下能够在内部形成用于对芯片进行空气吸引的空气配管的电力机械。本申请专利技术是以构成为使可动件相对于固定件而能够往复直线运动的电力机械作为改良的对象。在本专利技术中，固定件及可动件的一方具有由以使同极性的磁极对置的方式排列的多个永久磁铁构成的永久磁铁列，固定件及可动件的另一方具有由绕组导体卷绕成线圈状而构成且与永久磁铁列同心配置的一个以上的绕组部。另外，具备磁极片列，该磁极片列具有多个磁极片，该多个磁极片相对于绕组部具有不动的关系而配置在永久磁铁列与绕组部之间，且沿着永久磁铁列空开间隔地排列配置。并且，多个永久磁铁的间距及多个磁极片的间距被限定为，磁通通过两个永久磁铁和一个磁极片而流动，该两个永久磁铁沿着同方向磁化且位于永久磁铁列中隔一个的位置，该一个磁极片与由该两个永久磁铁夹持且沿着与该两个永久磁铁的磁化方向不同的不同方向磁化的永久磁铁对置。在具备如本专利技术所构成的永久磁铁列和具有多个磁极片的磁极片列时，即便在线性电动机、线性振动促动器、线性振动发电机中的任一种电力机械中，在磁通通过两个永久磁铁和一个磁极片而流动时，该两个永久磁铁沿着同方向磁化且位于永久磁铁列中隔一个的位置，该一个磁极片与由该两个永久磁铁夹持且沿着与该两个永久磁铁的磁化方向不同的不同方向磁化的永久磁铁对置，能够在分别形成于磁极片列中的多个磁极片上的磁极和由与该磁极片相邻的永久磁铁形成的磁极之间产生相互吸引的力，从而提高可动件的推力。另外，能够提高在绕组上激发的感应电力。为此，无需如现有技术那样使每单位体积的推力降低，而能够提高电力机械的可动件的推力。多个磁极片也可以具有沿着周向围绕永久磁铁列的环状形状。这样，在永久磁铁列由同极性的磁极对置排列的多个永久磁铁构成的情况下，能够有效地提高磁通的流动。永久磁铁列可以具有分别在多个永久磁铁的两侧配置有磁性轭部的结构。这样，能够有效地提高磁通的流动，另外，能够减小在使永久磁铁的同极相对时产生的排斥力，从而能够使制造作业容易。多个永久磁铁可以构成为呈现出具有沿着永久磁铁列所延伸的方向延伸的中空部的筒形状，磁性轭部具有与中空部连通的贯通孔。这样，不会大幅降低可动件的推力，而能够减少永久磁铁及磁性轭部的数量。另外，能够通过永久磁铁的中空部和磁性轭部的贯通孔在永久磁铁列的内部形成通路。为此，在本专利技术的电力机械用于芯片安装器的情况下，能够将该通路作为用于对芯片进行空气吸引的空气配管来利用。永久磁铁列也可以具有由多个永久磁铁直接接合而成的结构。这样，能够增加永久磁铁的数量，能够进一步地提高电力机械的可动件的推力。在这种情况下，多个永久磁铁也可以构成为呈现出具有沿着永久磁铁列所延伸的方向延伸的中空部的筒形状。这样，不会大幅降低可动件的推力，而能够减少永久磁铁的使用量。另外，能够通过永久磁铁的中空部在永久磁铁列的内部形成通路。为此，在电力机械用于芯片安装器的情况下，能够将该通路作为用于对芯片进行空气吸引的空气配管来利用。永久磁铁列可以构成为将多个永久磁铁收纳在由非磁性材料构成的筒体的内部。这样，仅仅借助将永久磁铁收纳在筒体的内部，就能够简单地配置永久磁铁。在电力机械为线性振动促动器的情况下，一个以上的绕组部产生交变磁通，并在永久磁铁与磁极片之间产生用于反复进行可动件的往复直线运动的推力。在电力机械为线性振动发电机的情况下，当借助外力使可动件进行往复直线运动时，产生在永久磁铁列的多个永久磁铁和磁极片列中流动的磁通，从而在绕组部上产生感应电压。在电力机械为线性电动机的情况下，n相量的绕组部沿着永久磁铁列配置，向n相量的绕组部流动有具有(360/n)°的相位差的励磁电流，而使可动件进行往复直线运动，其中n为2以上的整数。在多个永久磁铁的间距为τp、n相量的绕组部的一个绕组部的内部空间中包含的多个磁极片的间距为τs、n相量的绕组部的一个绕组部的内部空间中包含的磁极片的数为m个、n相量的绕组部的相邻的两个绕组部中的一方的绕组部的内部空间中包含的m个磁极片的从永久磁铁列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置为第X个的磁极片、和两个绕组部中的另一方的绕组部的内部空间中包含的m个磁极片的从永久磁铁列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置为第X个的磁极片之间的相间间距为τsp的情况下，满足τs＝2τp(1+1/(n·m))且τsp＝2τp(m+1/n)、或者τs＝2τp(1-1/(n·m))且τsp＝2τp(m-1/n)即可。另外，也可以设为τs＝2τp且τsp＝2τp(m±1/n)。在n相量的绕组部的外侧也可以设有构成磁路的一部分的背轭部。这样，能够在n相量的绕组部的外侧积极地形成磁路，从而能够提高可动件的推力。在背轭部的永久磁铁列所延伸的方向的两端可以分别固定有将可动件支承为能够往复直线运动且沿着周向无法旋转的轴承。这样，能够防止可动件沿着周向旋转的情况。多个磁极片和一个以上的绕组部可以均通过绝缘树脂模制而成。这样，能够将多个磁极片简单且可靠地固定在一个以上的绕组部上。也可以是，一个以上的绕组部以形成有朝向多个磁极片开口的多个凹部的方式卷绕，多个磁极片的一部分分别进入多个凹部中。这样，能够使电力机械的体积减小了与多个磁极片的一部分分别进入多个凹部中相应的量。多个磁极片的与绕组部对置的面的在永久磁铁列所延伸的方向上的长度可以比多个磁极片的与永久磁铁对置的面的在永久磁铁列所延伸的方向上的长度短。这样，能够减少漏磁通，从而能够更加有效地产生推力或者电力。另外，多个磁极片的与绕组部对置的面的在永久磁铁列所延伸的方向上的长度可以和多个磁极片的与永久磁铁对置的面的在永久磁铁列所延伸的方向上的长度相等。这样，磁极片的制造变得容易，而能够提高廉价的线性电动机。多个磁极片可以由磁性钢板沿着永久磁铁列所延伸的方向层叠而形成。这样，能够采用通过冲压形成的磁性钢板来形成磁极片。另外，多个磁极片可以由带状的磁性钢板沿着周向卷绕而形成。这样，能够采用通过冲压形成的带状的磁性钢板来形成磁极片。多个永久磁铁可以使用以形成有从其外周面的一端向另一端弯曲的内部磁路的方式被磁化的结构。若使用这样的结构，则内部磁路变长，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力机械，构成为使可动件相对于固定件能够进行往复直线运动，其特征在于，所述固定件及所述可动件的一方具有由以同极性的磁极对置的方式排列的多个永久磁铁构成的永久磁铁列，所述固定件及所述可动件的另一方具有由绕组导体卷绕成线圈状而构成且与所述永久磁铁列同心配置的一个以上的绕组部，所述电力机械具备磁极片列，该磁极片列具有多个磁极片，这多个磁极片相对于所述绕组部具有不动的关系而配置在所述永久磁铁列与所述绕组部之间，且沿着所述永久磁铁列空开间隔地排列配置，所述多个永久磁铁的间距及所述多个磁极片的间距被限定为，磁通通过两个所述永久磁铁和一个所述磁极片而流动，该两个所述永久磁铁沿着同方向被磁化且位于所述永久磁铁列中隔一个的位置，该一个所述磁极片与由该两个永久磁铁夹持且沿着与该两个永久磁铁的磁化方向不同的不同方向被磁化的一个所述永久磁铁对置。

【技术特征摘要】
2011.09.05 JP 2011-1929801.一种电力机械，构成为使可动件相对于固定件沿着轴线方向能够进行往复直线运动，其特征在于，所述固定件及所述可动件的一方具有由以同极性的磁极沿着所述轴线方向笔直对置的方式排列的多个永久磁铁构成的永久磁铁列，所述永久磁铁列中的所述多个永久磁铁包括：沿着所述轴线方向的同方向磁化且位于所述永久磁铁列中隔一个的位置的两个所述永久磁铁；以及由该两个永久磁铁夹持且沿着与该两个永久磁铁的磁化方向不同的所述轴线方向的不同方向被磁化的一个所述永久磁铁，所述固定件及所述可动件的另一方具有由绕组导体卷绕成线圈状而构成且与所述永久磁铁列同心配置的一个以上的绕组部，所述电力机械具备磁极片列，该磁极片列具有多个磁极片，这多个磁极片相对于所述绕组部具有不动的关系而配置在所述永久磁铁列与所述绕组部之间，且沿着所述永久磁铁列空开间隔地排列配置，所述多个永久磁铁的间距及所述多个磁极片的间距被限定为，磁通通过两个所述永久磁铁和一个所述磁极片而流动，该两个所述永久磁铁沿着所述轴线方向的同方向被磁化且位于所述永久磁铁列中隔一个的位置，该一个所述磁极片与由该两个永久磁铁夹持且沿着与该两个永久磁铁的磁化方向不同的所述轴线方向的不同方向被磁化的一个所述永久磁铁对置。2.如权利要求1所述的电力机械，其特征在于，所述多个磁极片具有沿着周向围绕所述永久磁铁列的环状形状。3.如权利要求1所述的电力机械，其特征在于，所述永久磁铁列具有在所述多个永久磁铁的各自的两侧配置有磁性轭部的结构。4.如权利要求3所述的电力机械，其特征在于，所述多个永久磁铁呈现出具有沿着所述永久磁铁列所延伸的方向延伸的中空部的筒形状，所述磁性轭部具有与所述中空部连通的贯通孔。5.如权利要求1所述的电力机械，其特征在于，所述永久磁铁列具有由所述多个永久磁铁直接接合而成的结构。6.如权利要求5所述的电力机械，其特征在于，所述多个永久磁铁呈现出具有沿着所述永久磁铁列所延伸的方向延伸的中空部的筒形状。7.如权利要求3～6中任一项所述的电力机械，其特征在于，所述永久磁铁列收纳在由非磁性材料构成的筒体的内部。8.如权利要求1所述的电力机械，其特征在于，所述一个以上的绕组部产生所述磁通，而在所述永久磁铁与所述磁极片之间产生用于反复进行所述可动件的所述往复直线运动的推力。9.如权利要求1所述的电力机械，其特征在于，当所述可动件借助外力进行往复直线运动时，从所述永久磁铁列的所述多个永久磁铁发出的磁通形成所述磁通。10.如权利要求1所述的电力机械，其特征在于，n相量的所述绕组部沿着所述永久磁铁列配置，具有(360/n)°的相位差的励磁电流向所述n相量的绕组部流动，从而使所述可动件进行所述往复直线运动，其中n为2以上的整数。11.如权利要求10所述的电力机械，其特征在于，在所述多个永久磁铁的间距为τp、所述n相量的绕组部的一个绕组部的内部空间中包含的多个磁极片的间距为τs、所述n相量的绕组部的一个绕组部的内部空间中包含的磁极片的个数为m个、所述n相量的绕组部的相邻的两个绕组部中的一方的绕组部的所述内部空间中包含的所述m个磁极片的从所述永久磁铁列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置为第X个的磁极片、和所述两个绕组部中的另一方的绕组部的所述内部空间中包含的所述m个磁极片的从所述永久磁铁列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置为第X个的磁极片之间的相间间距为τsp时，满足τs＝2τp(1+1/(n·m))且τsp＝2τp(m+1/n)或者τs＝2τp(1-1/(n·m))且τsp＝2τp(m-1/n)。12.如权利要求10所述的电力机械，其特征在于，在所述多个永久磁铁的间距为τp、所述n相量的绕组部的一个绕组部的内部空间中包含的多个磁极片的间距为τs、所述n相量的绕组部的一个绕组部的内部空间中包含的磁极片的个数为m个、所述n相量的绕组部的相邻的两个绕组部中的一方的绕组部的所述内部空间中包含的所述m个磁极片的从所述永久磁铁列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置为第X个的磁极片、和所述两个绕组部中的另一方的绕组部的所述内部空间中包含的所述m个磁极片的从所述永久磁铁列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置为第X个的磁极片之间的相间间距为τsp时，满足τs＝2τp且τsp＝2τp(m±1/n)。13.如权利要求10所述的电力机械，其特征在于，在所述n相量的绕组部的外侧设有构成磁路的一部分的背轭部。14.如权利要求13所述的电力机械，其特征在于，在所述背轭部的所述永久磁铁列延伸的方向的两端分别固定有将所述可动件支承为能够往复直线运动且沿着周向不能旋转的轴承。15.如权利要求1所述的电力机械，其特征在于，所述多个磁极片和所述一个以上的绕组部均通过绝缘树脂模制而成。16.如权利要求1所述的电力机械，其特征在于，所述一个以上的绕组部以形成有朝向所述多个磁极片开口的多个凹部的方式卷绕，所述多个磁极片的一部分分别进入所述多个凹部中。17.如权利要求1所述的电力机械，其特征在于，所述多个磁极片的与所述一个以上的绕组部对置的面的在所述永久磁铁列延伸的方向上的长度比所述多个磁极片的与所述永久磁铁对置的面的在所述永久磁铁列延伸的方向上的长度短。18.如权利要求1所述的电力机械，其特征在于，所述多个磁极片的与所述一个以上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉田聪，唐玉棋，三泽康司，
申请(专利权)人：山洋电气株式会社，
类型：发明
国别省市：