无刷电动机、电子设备以及移动体制造技术

本发明专利技术提供无刷电动机、电子设备以及移动体，该无刷电动机具有在与驱动方向垂直的方向上被磁化的永久磁铁（３２）和与永久磁铁对置的线圈部（１０）。线圈部（１０）的电磁线圈（１２）以平行于驱动方向的方向为轴进行缠绕。驱动控制电路不改变向电磁线圈（１２）供给的电流方向而向电磁线圈（１２）供给预定的第１电流方向的驱动电流，由此使无刷电动机向驱动方向动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用永久磁铁和电磁线圈的无刷电动机。
技术介绍
作为无刷电动机，例如公知有在下述的JPA2001-298982中所记载的 无刷电动机。在以往的无刷电动机中，通过适当地切换对电磁线圈施加的电流的 方向，从而该电动机向预定的驱动方向动作。但是，存在如下问题用 于进行电流方向的切换的驱动控制电路的结构复杂，并且伴随切换会产 生损失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种驱动控制电路的结构更简单且效率高的 无刷电动机。本专利技术一个方面的无刷电动机是能够向预定的驱动方向动作的无刷 电动机，该无刷电动机具有第1驱动部件，其包括在与所述驱动方向 垂直的方向上被磁化的第1永久磁铁；第2驱动部件，其与所述第1驱 动部件对置设置，包括以与所述驱动方向平行的方向为轴进行缠绕的电 磁线圈；以及驱动控制电路，其对所述电磁线圈供给电力，所述驱动控制电路不改变对所述电磁线圈供给的电流的方向而对所述电磁线圈供给 预定的第1电流方向的驱动电流，由此使所述无刷电动机向所述驱动方 向动作。在该无刷电动机中，在接近永久磁铁一侧的线圈部分和远离永久磁 铁一侧的线圈部分，产生驱动力的大小的差，因此产生与该差相等的净 驱动力。从而，通过向电磁线圈供给预定的第1电流方向的驱动电流， 能够使无刷电动机向驱动方向动作。所述电磁线圈也可以以平行于所述驱动方向的方向为轴缠绕在磁通 屏蔽部件周围。在该无刷电动机中，由于永久磁铁的磁通被磁通屏蔽部件屏蔽，所 以永久磁铁的磁通不能到达位于磁通屏蔽部件的外侧(夹着磁通屏蔽部 件位于永久磁铁的相反侧)的线圈部分(外侧线圈部分)，因此从该外侧 线圈部分不产生驱动力，另一方面，从位于磁通屏蔽部件的内侧(磁通 屏蔽部件和永久磁铁之间)的线圈部分(内侧线圈部分)产生驱动力。 从而，通过不改变向电磁线圈供给的电流的方向而向电磁线圈供给预定 的第1电流方向的驱动电流，从而能够使无刷电动机向所述驱动方向动 作。所述电磁线圈在夹着所述第1永久磁铁的两侧分别设置有第1和第 2线圈，所述电磁线圈以下述方式进行连线流过所述第l线圈中的位于 比所述磁通屏蔽部件更接近所述第1永久磁铁侧的内侧线圈部分的电流、 和流过所述第2线圈中的位于比所述磁通屏蔽部件更接近所述第1永久 磁铁侧的内侧线圈部分的电流向相互平行的方向流动。所述无刷电动机也可以还具有驱动力产生防止部件，该驱动力产生 防止部件防止因所述电磁线圈的一部分和所述第1永久磁铁之间的电磁 相互作用而产生驱动力，所述电磁线圈具有位于面向所述第1永久磁铁 侧的第1线圈部分，和位于比第1线圈部分离所述第1永久磁铁更远侧 的第2线圈部分，所述驱动力产生防止部件允许在所述第1线圈部分和所述第1永久磁铁之间产生电磁相互作用，同时防止在所述第2线圈部分和所述第1永久磁铁之间产生电磁相互作用。在该无刷电动机中，虽然在第1线圈部分与第1永久磁铁之间产生 电磁相互作用，但由于在位于第1线圈部分的相反侧的第2线圈部分与 第1永久磁铁之间不产生电磁相互作用，所以通过不改变向电磁线圈供 给的电流的方向而向电磁线圈供给预定的第1电流方向的驱动电流，能 够使无刷电动机向驱动方向动作。所述驱动力产生防止部件是夹着所述第2驱动部件而设置在所述第 1永久磁铁的相反侧的第2永久磁铁，所述第2永久磁铁与所述第1永久 磁铁以彼此相同的极对置的方式进行设置。在该结构中可知，因第2永久磁铁的磁场的影响，第2线圈部分和 第1永久磁铁之间不产生电磁相互作用，因此第2永久磁铁实现作为驱 动力产生防止部件的功能。另外，在该结构中，由于在第2永久磁铁和 第2线圈部分之间产生电磁相互作用，所以不仅从第1线圈部分产生驱 动力，还能够从第2线圈部分产生驱动力。其结果是，具有能够产生更 大的驱动力的效果。所述电磁线圈也可以是空心线圈或者是具有由非磁性体材料形成的 铁心材料的线圈。在该结构中，由于电磁线圈的铁心材料和永久磁铁之间不会作用多 余的力，所以能够实现顺畅的驱动。所述电磁线圈也可以具有磁铁集合体作为铁心材料，该磁铁集合体 由两个永久磁铁构成，所述两个永久磁铁在夹着磁性体部件且相同的极 彼此面对的状态下分别被所述磁性体部件吸引，所述磁铁集合体的所述 两个永久磁铁与所述第1和第2永久磁铁以相互不同的极对置的方式进 行配置。在该结构中，由于能够加强由第1和第2永久磁铁产生的在电磁线 圈位置的磁场，所以能够提高驱动力。所述驱动力产生防止部件包括作为所述电磁线圈的铁心材料而设置 的第2永久磁铁，所述第2永久磁铁与所述第1永久磁铁以相互不同的 极对置的方式设置。通过该结构也可知，由于第2永久磁铁的磁场的影响，在第2线圈部分和第1永久磁铁之间不产生电磁相互作用，因此第2永久磁铁能够 实现作为驱动力产生防止部件的功能。所述第1永久磁铁也可以是将沿所述第1永久磁铁的磁化方向的尺 寸作为厚度的板状磁铁。在该结构中，能够容易地得到尺寸小且效率高的无刷电动机。所述驱动控制电路也可以对所述电磁线圈向与所述第1电流方向相 反的方向供给驱动电流，由此使所述无刷电动机向与所述驱动方向相反 的方向动作。在该结构中，能够使无刷电动机任意地反转。所述第1永久磁铁也可以具有沿与所述驱动方向相交的方向设置的 凹部或者凸部。所述无刷电动机也可以为旋转式电动机，所述驱动方向为旋转方向。 或者，所述无刷电动机也可以为直进式电动机，所述驱动方向为直 进方向。本专利技术的另一方面的电子设备具有无刷电动机；和由所述无刷电动机驱动的被驱动部件。 所述电子设备可以为投影机。本专利技术的再一方面的燃料电池使用设备具有无刷电动机；由所述 无刷电动机驱动的被驱动部件；以及向所述无刷电动机供给电源的燃料 电池。并且，本专利技术能够以各种方式实现，例如能够以电动式电动机及其 控制方法、使用它们的致动器、电子设备、移动体、机械手等方式实现。附图说明图1A 1C为表示实施例中的电动机的永久磁铁和线圈部的概要结 构的图。图2为表示永久磁铁的变形例的图。图3A 3C为表示作为第1实施方式的第1实施例的旋转式电动机 的结构的剖面图。图4A 4E为表示磁通屏蔽部件和电磁线圈的具体形状的示例的图。 图5A 5E为表示磁通屏蔽部件和电磁线圈的其他形状的示例的图。 图6为表示无刷电动机的驱动控制电路的结构的方框图。 图7为表示驱动部的结构的电路图。 图8为表示再生控制部220的内部结构的电路图。 图9A 9 C为表示第1实施方式的第2实施例中的旋转式电动机的 结构的剖面图。图10A 10C为表示第1实施方式的第3实施例中的旋转式电动机 的结构的剖面图。图11为表示第1实施方式的第4实施例中的旋转式电动机的结构的 剖面图。图12为表示第1实施方式的第5实施例中的旋转式电动机的结构的 剖面图。图13A、 13B为表示第1实施方式的第6实施例中的直线电动机的 结构的剖面图。图14A、 14B为表示第1实施方式的第7实施例中的直线电动机的 结构的剖面图。图15A、 15B为表示第1实施方式的第8实施例中的直线电动机的 结构的剖面图。图16A 16C为表示第2实施方式中的电动机的永久磁铁和线圈部 的第l结构例的图。图17A、 17B为表示图16A 16C所示的第2实施方式的第1结构 例中的铁心部件的变形例的说明图。图18 A 18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷电动机，该无刷电动机可向预定的驱动方向动作，该无刷电动机具有：第１驱动部件，其包括在与所述驱动方向垂直的方向上被磁化的第１永久磁铁；第２驱动部件，其与所述第１驱动部件对置设置，包括以与所述驱动方向平行的方向为轴进行缠绕的电磁线圈；以及驱动控制电路，其对所述电磁线圈供给电力，所述驱动控制电路不改变对所述电磁线圈供给的电流的方向而对所述电磁线圈供给预定的第１电流方向的驱动电流，由此使所述无刷电动机向所述驱动方向动作。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：竹内启佐敏，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]