直线致动器和使用它的洗衣机用减振装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种直线致动器和使用它的洗衣机用减振装置，其小型、低成本、低止动且低扭矩脉动。在本发明专利技术的直线致动器中，包括定子和与该定子相对且可移动的可动件，所述定子具有励磁线圈，在卷绕有所述励磁线圈的磁齿之间设有附加极，所述可动件具有永磁体，在所述可动件的移动范围内，与所述附加极相对的所述永磁体的磁极是不变的。

Linear Actuator and Vibration Absorbing Device for Washing Machine

The invention provides a linear actuator and a shock absorber for a washing machine using the linear actuator. The vibration absorber has the advantages of small size, low cost, low stop and low torque ripple. The linear actuator of the invention includes a stator and a movable part relative to the stator. The stator has an excitation coil, an additional pole is arranged between the magnetic teeth winding the excitation coil, and the movable part has a permanent magnet. Within the moving range of the movable part, the magnetic pole of the additional pole is invariable relative to the permanent magnet.

【技术实现步骤摘要】
直线致动器和使用它的洗衣机用减振装置
本专利技术涉及用于抑制减振对象物产生的振动的直线致动器和具有该直线致动器的洗衣机用减振装置。
技术介绍
作为进行直线运动的电机研究了线性电动机和直线致动器。与在几何学上为对称形状的圆形的旋转电动机相比，直线型且具有端部的直线电动机因其部件数量多而难以组装。专利文献1记载了如下方法：通过将预先成形为相同形状的电枢的构成部件(第1磁齿)直线地连结来提高直线电动机的生产效率。此外，还记载了如下例子：在第1磁齿不设置绕组地组装部件，磁齿(第2磁极齿)用作附加极。此外，专利文献2中记载了能够以可动件为中心上下分割的直线电动机具有附加极的结构。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-185033号公报专利文献2：日本特开2016-101019号公报
技术实现思路
直线电动机的问题点在于与旋转电动机相比尺寸大且成本高。因此，市场上有在小型且低成本的旋转电动机上组合齿轮而进行直线运动的致动器。即，在廉价的旋转电动机上设置齿轮等机构部部件有时会更便宜且体积更小。然而，在专利文献1记载的技术中，以3相电动机为对象，磁齿需要配置3的倍数(图9)，其尺寸大且成本高。不仅如此，在将磁齿用作附加极时，不设置绕组地将磁齿直接用作附加极，其齿桶效应和扭矩脉动减轻效果有限。而且，在3相电动机中难以取得磁平衡，因此在第1磁齿与第2磁齿的连结部件的两侧配置了第3磁齿，其结果是电动机的部件数量增加，组装复杂且成本高(图11)。此外，即使在上下配置专利文献2记载的附加极(图3的第1辅助磁极)(图1)，由于磁通矢量在附加极部材内彼此对立，因此对于直线电动机的扭矩特性不会施加影响。即附加极。进一步，作为止动源的磁铁位置与可动件位置的相关关系的研究不充分，止动跨越0正负地脉动，其减轻效果有限(图7)。进一步，为了用于减振装置而应用直线电动机、直线致动器时，为了使得电动机不成为加振源，在可动范围内非常要求低齿桶效应和低扭矩脉动。但是，专利文献1中没有记载用途，仅笼统地以一般论的方式罗列记载了利用附加极降低齿桶效应的内容。专利文献2中有压缩机用的记载，与减振用途不同。因此容许的止动、扭矩脉动量不同。于是，本発明的目的是提供一种直线致动器，其不用大型化就能够确保特性，并且其性价比高。不仅如此，还将使用了该直线致动器的减震器和减振指示机构设置在洗衣机等家用电器中，提高减振性能。用于解决技术课题的技术方案为了解决所述技术课题，本专利技术的一例是提供一种包括定子和与该定子相对且可移动的可动件的直线致动器，所述定子具有励磁线圈，在卷绕有所述励磁线圈的磁齿之间设有附加极，所述可动件具有永磁体，在所述可动件的移动范围内，与所述附加极相对的所述永磁体的磁极是不变的。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种小型且低成本的低止动且低扭矩脉动的直线致动器。进一步，应用了所述直线致动器的减振装置容易控制且成本低，能够适当地抑制减振对象物的振动。此外，通过将所述减振装置应用于洗衣机等白色家电的减振支承机构，能够提供成本低且减振性优异的白色家电等。附图说明图1是本专利技术的第1实施方式的减振装置所具有的直线致动器的纵截面立体图。图2是图1的II-II线箭头方向看时的端面图。图3是图1的III-III线箭头方向看时的端面图。图4-1是包括本专利技术的第1实施方式的减振装置的直线致动器的纵截面正视图。图4-2是包括本专利技术的第1实施方式的减振装置的直线致动器的纵截面正视图。图5是表示本专利技术的实施方式的直线致动器的推力特性的实验结果。图6是表示本专利技术的实施方式的直线致动器的附加极CP的宽度与扭矩脉动的关系的图。图7是表示本专利技术的实施方式的直线致动器的机内磁通密度的轮廓图。图8是本专利技术的实施方式的直线致动器的线圈交链磁通的实验结果。图9是本专利技术的第1实施方式的减振装置的立体图。图10是包括本专利技术的第1实施方式的减振装置的洗衣机的立体图。图11是包括本专利技术的第1实施方式的减振装置的洗衣机的纵截面图。图12是本专利技术的第1实施方式的减振装置的结果图。图13包括本专利技术的第1实施方式的减振装置所具备的逆变器的结构图。图14A是在使用粘性系数不变的液压减震器的比较例中，表示洗衣机的转速与外桶的位移的变化的实验结果。图14B是在本专利技术的实施方式中，表示洗涤桶的转速与外桶的位移的变化的实验结果。具体实施方式在下面的各实施方式中，作为一例，对通过直线致动器10(参考图1)抑制洗衣机W(参考图10)的振动的结构进行说明。《第1实施方式》图1是减振装置所具有的直线致动器10的纵截面图。另外，如图1所示决定xyz轴。此外，在图1中，虽然在x方向图示了直线致动器10的一半，但是直线致动器10的结构以yz平面为基准对称。直线致动器10是利用作为电枢的定子11与在z方向上延伸的板状的可动件12之间的磁场的吸引力和排斥力(即推力)，使定子11与可动件12的相对位置在z方向上直线地变化的致动器。如图1所示，直线致动器10与洗衣机W(参考图11)的外桶37(减振对象物)连接。具体而言，直线致动器10的可动件12与外桶37连接。如图1所示，直线致动器10包括定子11和可动件12。定子11包括：将电磁钢板在z方向上层叠而构成的芯部11a；卷绕在该芯部11a的磁极齿T上的绕组11b；和在芯部11a的凸部没有卷绕绕组11b的附加极CP。图2是图1的II-II线箭头方向看时的端面图。另外，在图2中，不是将x方向上的直线致动器10的一半(参考图1)图示，而是将直线致动器10整体图示。如图2所示，定子11的芯部11a包括环状部S1和磁极齿T,T。环状部S1在纵截面中观看时呈环状(矩形框状)，利用环状部S1构成磁回路。一对磁极齿T,T从环状部S1向y方向内侧延伸，彼此相对。另外，磁极齿T,T之间的距离与呈板状的可动件12的厚度相比长若干。在磁极齿T,T上分别卷绕有绕组11b。通过对该绕组11b通电，定子11作为电磁铁发挥作用。从环状部S1内的所述电磁铁和所述可动件12的永磁体(参考图1)产生的磁通的流动如图中箭头符号所示，成环状。图3是图1的III-III线箭头方向看时的端面图。另外，在图3中，不是将x方向上的直线致动器10的一半(参考图1)图示，而是将直线致动器10整体图示。如图3所示，定子11的芯部11a包括环状部S2和附加极极齿TCP,TCP。环状部S2在纵截面中观看时呈环状(矩形框状)，利用该环状部S2构成磁回路。一对附加极齿TCP,TCP从环状部S2向y方向内侧延伸，彼此相对。另外，附加极齿TCP,TCP之间的距离与呈板状的可动件12的厚度相比长若干。在附加极齿TCP,TCP上没有卷绕绕组11b。从环状部S2内的所述可动件12(未图示)产生的磁流如图中用虚线箭头符号所示，成环状。即，直线致动器10的特性根据通过图2的环状部S1内和图3环状部S2内的磁通矢量之和决定。即，如果想降低止动和扭矩脉动，则只要将磁通矢量之和优化使其符合目的的规格即可。在图1所示例中，在z方向(可动件12的移动方向)上设置有2对磁极齿T，进一步在磁齿T之间设置有1对附加极CP。另外，为了使直线致动器10小型化，优选附加极CP在z方向上的长度比磁齿T的长度短。此外，卷绕在2对磁极齿T的各个磁极齿T上的绕组11b为一个绕组，其两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括定子和与该定子相对且可移动的可动件的直线致动器，其特征在于：所述定子具有励磁线圈，在卷绕有所述励磁线圈的磁齿之间设有附加极，所述可动件具有永磁体，在所述可动件的移动范围内，与所述附加极相对的所述永磁体的磁极是不变的。

【技术特征摘要】
2017.06.26 JP 2017-1238341.一种包括定子和与该定子相对且可移动的可动件的直线致动器，其特征在于：所述定子具有励磁线圈，在卷绕有所述励磁线圈的磁齿之间设有附加极，所述可动件具有永磁体，在所述可动件的移动范围内，与所述附加极相对的所述永磁体的磁极是不变的。2.如权利要求1所述的直线致动器，其特征在于：卷绕所述励磁线圈的磁齿部的长度(TL)大于所述直线致动器的可动范围(X)，永磁体的长度(ML)大于所述磁齿部的节距(TP)。3.一种减振装置，其特征在于：包括权利要求1或2所述的直线致动器，所述直线致动器与减振对象物连接，所述减振装置还包括：驱动所述直线致动器的逆变器；对所述直线致动器中流动的电流进行检测的电流检测器；和基于由所述电流检测器检测到的电流，通过驱动所述逆变器来调节所述直线致动器的推力的推力调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：法月邦彦，岩路善尚，青山康明，中津川润之介，长谷川祐，马饲野祐贵，
申请(专利权)人：日立空调·家用电器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP