電力機械制造技術

本發明專利技術提供一種無需增加繞組部的數量或者增大繞組部就能夠增加可動件的推力的線性電動機、線性振動促動器、線性振動發電機等的電力機械。通過沿著永久磁鐵列(13)空開間隔地排列配置的多個磁極片(31)構成磁極片列(25)。磁極片(31)相對于繞組部(23A～23C)具有不動的關系而配置在永久磁鐵列(13)與繞組部(23A～23C)之間。多個永久磁鐵(19)的間距τp及多個磁極片(31)的間距τs被限定為，磁通通過兩個永久磁鐵(19)和一個磁極片(31)而流動，該兩個永久磁鐵(19)沿著同方向磁化且位于永久磁鐵列(13)中隔一個的位置，該一個磁極片(31)與由該兩個永久磁鐵(19)夾持且沿著與該兩個永久磁鐵(19)的磁化方向不同的磁化方向磁化的永久磁鐵(19)對置。

【技術實現步驟摘要】
電力機械
本專利技術涉及包括線性電動機、線性振動促動器、線性振動發電機等的電力機械。
技術介紹
在WO2009/028369號公報中公開了由相對于固定件而使可動件往復直線運動的線性電動機構成的一種電力機械。該線性電動機的可動件具有由同極性的磁極對置排列的多個永久磁鐵構成的永久磁鐵列。線性電動機的固定件具有由繞組導體卷繞成線圈狀而構成且與永久磁鐵列同心配置的繞組部。在這種由線性電動機構成的電力機械中，謀求使每單位體積的可動件的推力提高。對此，考慮到使繞組部的數量增加或增大繞組部。【在先技術文獻】【專利文獻】【專利文獻1】：WO2009/028369號公報但是，當增加繞組部的數量時，制造變得煩躁，制造成本升高。另外，當增大繞組部時，線性電動機的每單位體積的推力降低。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種無需增加繞組部的數量或使每單位體積的推力降低而能夠提高線性電動機的推力的電力機械。本專利技術的另一目的在于，提供一種不會大幅降低可動件的推力而能夠減少永久磁鐵及磁性軛部的數量的電力機械。本專利技術的再一目的在于，提供一種在將電力機械用于芯片安裝器的情況下能夠在內部形成用于對芯片進行空氣吸引的空氣配管的電力機械。本申請專利技術是以構成為使可動件相對于固定件而能夠往復直線運動的電力機械作為改良的對象。在本專利技術中，固定件及可動件的一方具有由以使同極性的磁極對置的方式排列的多個永久磁鐵構成的永久磁鐵列，固定件及可動件的另一方具有由繞組導體卷繞成線圈狀而構成且與永久磁鐵列同心配置的一個以上的繞組部。另外，具備磁極片列，該磁極片列具有多個磁極片，該多個磁極片相對于繞組部具有不動的關系而配置在永久磁鐵列與繞組部之間，且沿著永久磁鐵列空開間隔地排列配置。并且，多個永久磁鐵的間距及多個磁極片的間距被限定為，磁通通過兩個永久磁鐵和一個磁極片而流動，該兩個永久磁鐵沿著同方向磁化且位于永久磁鐵列中隔一個的位置，該一個磁極片與由該兩個永久磁鐵夾持且沿著與該兩個永久磁鐵的磁化方向不同的不同方向磁化的永久磁鐵對置。在具備如本專利技術所構成的永久磁鐵列和具有多個磁極片的磁極片列時，即便在線性電動機、線性振動促動器、線性振動發電機中的任一種電力機械中，在磁通通過兩個永久磁鐵和一個磁極片而流動時，該兩個永久磁鐵沿著同方向磁化且位于永久磁鐵列中隔一個的位置，該一個磁極片與由該兩個永久磁鐵夾持且沿著與該兩個永久磁鐵的磁化方向不同的不同方向磁化的永久磁鐵對置，能夠在分別形成于磁極片列中的多個磁極片上的磁極和由與該磁極片相鄰的永久磁鐵形成的磁極之間產生相互吸引的力，從而提高可動件的推力。另外，能夠提高在繞組上激發的感應電力。為此，無需如現有技術那樣使每單位體積的推力降低，而能夠提高電力機械的可動件的推力。多個磁極片也可以具有沿著周向圍繞永久磁鐵列的環狀形狀。這樣，在永久磁鐵列由同極性的磁極對置排列的多個永久磁鐵構成的情況下，能夠有效地提高磁通的流動。永久磁鐵列可以具有分別在多個永久磁鐵的兩側配置有磁性軛部的結構。這樣，能夠有效地提高磁通的流動，另外，能夠減小在使永久磁鐵的同極相對時產生的排斥力，從而能夠使制造作業容易。多個永久磁鐵可以構成為呈現出具有沿著永久磁鐵列所延伸的方向延伸的中空部的筒形狀，磁性軛部具有與中空部連通的貫通孔。這樣，不會大幅降低可動件的推力，而能夠減少永久磁鐵及磁性軛部的數量。另外，能夠通過永久磁鐵的中空部和磁性軛部的貫通孔在永久磁鐵列的內部形成通路。為此，在本專利技術的電力機械用于芯片安裝器的情況下，能夠將該通路作為用于對芯片進行空氣吸引的空氣配管來利用。永久磁鐵列也可以具有由多個永久磁鐵直接接合而成的結構。這樣，能夠增加永久磁鐵的數量，能夠進一步地提高電力機械的可動件的推力。在這種情況下，多個永久磁鐵也可以構成為呈現出具有沿著永久磁鐵列所延伸的方向延伸的中空部的筒形狀。這樣，不會大幅降低可動件的推力，而能夠減少永久磁鐵的使用量。另外，能夠通過永久磁鐵的中空部在永久磁鐵列的內部形成通路。為此，在電力機械用于芯片安裝器的情況下，能夠將該通路作為用于對芯片進行空氣吸引的空氣配管來利用。永久磁鐵列可以構成為將多個永久磁鐵收納在由非磁性材料構成的筒體的內部。這樣，僅僅借助將永久磁鐵收納在筒體的內部，就能夠簡單地配置永久磁鐵。在電力機械為線性振動促動器的情況下，一個以上的繞組部產生交變磁通，并在永久磁鐵與磁極片之間產生用于反復進行可動件的往復直線運動的推力。在電力機械為線性振動發電機的情況下，當借助外力使可動件進行往復直線運動時，產生在永久磁鐵列的多個永久磁鐵和磁極片列中流動的磁通，從而在繞組部上產生感應電壓。在電力機械為線性電動機的情況下，n相量的繞組部沿著永久磁鐵列配置，向n相量的繞組部流動有具有(360/n)°的相位差的勵磁電流，而使可動件進行往復直線運動，其中n為2以上的整數。在多個永久磁鐵的間距為τp、n相量的繞組部的一個繞組部的內部空間中包含的多個磁極片的間距為τs、n相量的繞組部的一個繞組部的內部空間中包含的磁極片的數為m個、n相量的繞組部的相鄰的兩個繞組部中的一方的繞組部的內部空間中包含的m個磁極片的從永久磁鐵列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置為第X個的磁極片、和兩個繞組部中的另一方的繞組部的內部空間中包含的m個磁極片的從永久磁鐵列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置為第X個的磁極片之間的相間間距為τsp的情況下，滿足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，也可以設為τs＝2τp且τsp＝2τp(m±1/n)。在n相量的繞組部的外側也可以設有構成磁路的一部分的背軛部。這樣，能夠在n相量的繞組部的外側積極地形成磁路，從而能夠提高可動件的推力。在背軛部的永久磁鐵列所延伸的方向的兩端可以分別固定有將可動件支承為能夠往復直線運動且沿著周向無法旋轉的軸承。這樣，能夠防止可動件沿著周向旋轉的情況。多個磁極片和一個以上的繞組部可以均通過絕緣樹脂模制而成。這樣，能夠將多個磁極片簡單且可靠地固定在一個以上的繞組部上。也可以是，一個以上的繞組部以形成有朝向多個磁極片開口的多個凹部的方式卷繞，多個磁極片的一部分分別進入多個凹部中。這樣，能夠使電力機械的體積減小了與多個磁極片的一部分分別進入多個凹部中相應的量。多個磁極片的與繞組部對置的面的在永久磁鐵列所延伸的方向上的長度可以比多個磁極片的與永久磁鐵對置的面的在永久磁鐵列所延伸的方向上的長度短。這樣，能夠減少漏磁通，從而能夠更加有效地產生推力或者電力。另外，多個磁極片的與繞組部對置的面的在永久磁鐵列所延伸的方向上的長度可以和多個磁極片的與永久磁鐵對置的面的在永久磁鐵列所延伸的方向上的長度相等。這樣，磁極片的制造變得容易，而能夠提高廉價的線性電動機。多個磁極片可以由磁性鋼板沿著永久磁鐵列所延伸的方向層疊而形成。這樣，能夠采用通過沖壓形成的磁性鋼板來形成磁極片。另外，多個磁極片可以由帶狀的磁性鋼板沿著周向卷繞而形成。這樣，能夠采用通過沖壓形成的帶狀的磁性鋼板來形成磁極片。多個永久磁鐵可以使用以形成有從其外周面的一端向另一端彎曲的內部磁路的方式被磁化的結構。若使用這樣的結構，則內部磁路變長，從本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電力機械，構成為使可動件相對于固定件能夠進行往復直線運動，其特征在于，所述固定件及所述可動件的一方具有由以同極性的磁極對置的方式排列的多個永久磁鐵構成的永久磁鐵列，所述固定件及所述可動件的另一方具有由繞組導體卷繞成線圈狀而構成且與所述永久磁鐵列同心配置的一個以上的繞組部，所述電力機械具備磁極片列，該磁極片列具有多個磁極片，這多個磁極片相對于所述繞組部具有不動的關系而配置在所述永久磁鐵列與所述繞組部之間，且沿著所述永久磁鐵列空開間隔地排列配置，所述多個永久磁鐵的間距及所述多個磁極片的間距被限定為，磁通通過兩個所述永久磁鐵和一個所述磁極片而流動，該兩個所述永久磁鐵沿著同方向被磁化且位于所述永久磁鐵列中隔一個的位置，該一個所述磁極片與由該兩個永久磁鐵夾持且沿著與該兩個永久磁鐵的磁化方向不同的不同方向被磁化的一個所述永久磁鐵對置。

【技術特征摘要】
2011.09.05 JP 2011-1929801.一種電力機械，構成為使可動件相對于固定件沿著軸線方向能夠進行往復直線運動，其特征在于，所述固定件及所述可動件的一方具有由以同極性的磁極沿著所述軸線方向筆直對置的方式排列的多個永久磁鐵構成的永久磁鐵列，所述永久磁鐵列中的所述多個永久磁鐵包括：沿著所述軸線方向的同方向磁化且位于所述永久磁鐵列中隔一個的位置的兩個所述永久磁鐵；以及由該兩個永久磁鐵夾持且沿著與該兩個永久磁鐵的磁化方向不同的所述軸線方向的不同方向被磁化的一個所述永久磁鐵，所述固定件及所述可動件的另一方具有由繞組導體卷繞成線圈狀而構成且與所述永久磁鐵列同心配置的一個以上的繞組部，所述電力機械具備磁極片列，該磁極片列具有多個磁極片，這多個磁極片相對于所述繞組部具有不動的關系而配置在所述永久磁鐵列與所述繞組部之間，且沿著所述永久磁鐵列空開間隔地排列配置，所述多個永久磁鐵的間距及所述多個磁極片的間距被限定為，磁通通過兩個所述永久磁鐵和一個所述磁極片而流動，該兩個所述永久磁鐵沿著所述軸線方向的同方向被磁化且位于所述永久磁鐵列中隔一個的位置，該一個所述磁極片與由該兩個永久磁鐵夾持且沿著與該兩個永久磁鐵的磁化方向不同的所述軸線方向的不同方向被磁化的一個所述永久磁鐵對置。2.如權利要求1所述的電力機械，其特征在于，所述多個磁極片具有沿著周向圍繞所述永久磁鐵列的環狀形狀。3.如權利要求1所述的電力機械，其特征在于，所述永久磁鐵列具有在所述多個永久磁鐵的各自的兩側配置有磁性軛部的結構。4.如權利要求3所述的電力機械，其特征在于，所述多個永久磁鐵呈現出具有沿著所述永久磁鐵列所延伸的方向延伸的中空部的筒形狀，所述磁性軛部具有與所述中空部連通的貫通孔。5.如權利要求1所述的電力機械，其特征在于，所述永久磁鐵列具有由所述多個永久磁鐵直接接合而成的結構。6.如權利要求5所述的電力機械，其特征在于，所述多個永久磁鐵呈現出具有沿著所述永久磁鐵列所延伸的方向延伸的中空部的筒形狀。7.如權利要求3～6中任一項所述的電力機械，其特征在于，所述永久磁鐵列收納在由非磁性材料構成的筒體的內部。8.如權利要求1所述的電力機械，其特征在于，所述一個以上的繞組部產生所述磁通，而在所述永久磁鐵與所述磁極片之間產生用于反復進行所述可動件的所述往復直線運動的推力。9.如權利要求1所述的電力機械，其特征在于，當所述可動件借助外力進行往復直線運動時，從所述永久磁鐵列的所述多個永久磁鐵發出的磁通形成所述磁通。10.如權利要求1所述的電力機械，其特征在于，n相量的所述繞組部沿著所述永久磁鐵列配置，具有(360/n)°的相位差的勵磁電流向所述n相量的繞組部流動，從而使所述可動件進行所述往復直線運動，其中n為2以上的整數。11.如權利要求10所述的電力機械，其特征在于，在所述多個永久磁鐵的間距為τp、所述n相量的繞組部的一個繞組部的內部空間中包含的多個磁極片的間距為τs、所述n相量的繞組部的一個繞組部的內部空間中包含的磁極片的個數為m個、所述n相量的繞組部的相鄰的兩個繞組部中的一方的繞組部的所述內部空間中包含的所述m個磁極片的從所述永久磁鐵列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置為第X個的磁極片、和所述兩個繞組部中的另一方的繞組部的所述內部空間中包含的所述m個磁極片的從所述永久磁鐵列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置為第X個的磁極片之間的相間間距為τsp時，滿足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.如權利要求10所述的電力機械，其特征在于，在所述多個永久磁鐵的間距為τp、所述n相量的繞組部的一個繞組部的內部空間中包含的多個磁極片的間距為τs、所述n相量的繞組部的一個繞組部的內部空間中包含的磁極片的個數為m個、所述n相量的繞組部的相鄰的兩個繞組部中的一方的繞組部的所述內部空間中包含的所述m個磁極片的從所述永久磁鐵列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置為第X個的磁極片、和所述兩個繞組部中的另一方的繞組部的所述內部空間中包含的所述m個磁極片的從所述永久磁鐵列延伸的方向的一方的端部朝向另一方的端部配置為第X個的磁極片之間的相間間距為τsp時，滿足τs＝2τp且τsp＝2τp(m±1/n)。13.如權利要求10所述的電力機械，其特征在于，在所述n相量的繞組部的外側設有構成磁路的一部分的背軛部。14.如權利要求13所述的電力機械，其特征在于，在所述背軛部的所述永久磁鐵列延伸的方向的兩端分別固定有將所述可動件支承為能夠往復直線運動且沿著周向不能旋轉的軸承。15.如權利要求1所述的電力機械，其特征在于，所述多個磁極片和所述一個以上的繞組部均通過絕緣樹脂模制而成。16.如權利要求1所述的電力機械，其特征在于，所述一個以上的繞組部以形成有朝向所述多個磁極片開口的多個凹部的方式卷繞，所述多個磁極片的一部分分別進入所述多個凹部中。17.如權利要求1所述的電力機械，其特征在于，所述多個磁極片的與所述一個以上的繞組部對置的面的在所述永久磁鐵列延伸的方向上的長度比所述多個磁極片的與所述永久磁鐵對置的面的在所述永久磁鐵列延伸的方向上的長度短。18.如權利要求1所述的電力機械，其特征在于，所述多個磁極片的與所述一個以上的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杉田聰，唐玉棋，三澤康司，
申請(專利權)人：山洋電氣株式會社，
類型：發明
國別省市：