JP7507068B2 - リニアモータ、電磁サスペンションおよび洗濯機 - Google Patents
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Description
前記ティース部は、前記可動子の移動方向であって前記コアバック部との対向位置に空隙を設けて配置すると共に、弾性材料で構成された留具を用いて前記コアバック部に固定したことを特徴とする。
[第1実施形態]
〈第1実施形態の構成〉
図1は、第1実施形態に係るリニアモータの断面斜視図である。なお、リニアモータ10は、例えば後述する他の実施形態の電磁サスペンション100(図11参照)に適用され、電磁サスペンション100は、例えば洗濯機W(図12参照)の振動を抑制するために適用される。
〈第1実施形態の効果〉
以上のように本実施形態のリニアモータ10によれば、コアバック部11a1とティース部11a2の間には、磁気抵抗が増加しない場所に空隙Sを介し接続している。この構造によりコアバック部11a1とティース部11a2のそれぞれの振動は縁切りされている。また、コアバック部11a1とティース部11a2はz軸方向に配置した留具11cで固定さており、コアバック部11a1とティース部11a2は外力によって外れることはない。さらに、洗濯機Wからリニアモータへ過剰な外力が加わった際は、弾性材料からなる留具11cが塑性変形することで、コアバック部11a1,ティース部11a2,ティーストップ部11a3は変形しない。
[第2実施形態]
〈第2実施形態の構成〉
図11は、第2実施形態に係る電磁サスペンションの斜視図である。なお、以下の説明において、前述した第1実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
〈第2実施形態の効果〉
以上のように、本実施形態の電磁サスペンション100は、第1実施形態によるリニアモータ10と、固定子11または可動子12を移動方向(z軸方向)に付勢する弾性体20と、を有する。特に、弾性体20は、金属製の巻バネを含む。これにより、リニアモータ10の非通電状態においても、リニアモータ10を所定の位置に保持でき、リニアモータ10の動作時においても、可動子12の突き抜けを防止することができる。
[第3実施形態]
〈第3実施形態の構成〉
(全体構成)
図12は、第3実施形態に係る洗濯機の斜視図である。図12に示す洗濯機Wは、ドラム式の洗濯機であり、また、衣類を乾燥する機能も有している。洗濯機Wは、ベース31と、筐体32と、ドア33と、操作・表示パネル34と、外槽37と、一対の電磁サスペンション100L,100Rと、排水ホースHと、を備えている。ここで、電磁サスペンション100L,100Rは、それぞれ第2実施形態における電磁サスペンション100と同様に構成されている。
(制振装置200の構成)
図14は、第3実施形態に適用される制振装置の構成図である。図14において制振装置200は、インバータ40と、電流検出器50と、推力調整部60と、整流回路70と、左右の電磁サスペンション100L,100Rと、を備えている。制振装置200は、制振対象物Gの振動を抑制するものである。なお、本実施形態においては、制振対象物Gは、洗濯機Wの外槽37(図12参照)である。
(推力調整部60)
図14に示す推力調整部60は、図示は省略するが、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成されている。そして、ROMに記憶されたプログラムを読み出してRAMに展開し、CPUが各種処理を実行するようになっている。
〈第3実施形態の効果〉
以上のように、本実施形態の洗濯機Wは、第2実施形態による電磁サスペンション100L,100Rと、電機子巻線(巻線11b)に交流電流を供給するインバータ40と、電機子巻線に流れる電流を検出する電流検出器50と、電流検出器50によって検出される電流に基づいてインバータ40を制御することによってリニアモータ10の推力を調整する推力調整部60と、をさらに備える。
[第4実施形態]
次に、第4実施形態による洗濯機について説明する。第4実施形態の洗濯機の構成および動作は、第3実施形態のもの(図12~図15参照)と同様である。但し、本実施形態において、推力調整部60(図14参照)は、電流検出器50の出力信号に基づいて左右のリニアモータ10L,10Rの振動周波数を検出し、振動周波数に応じてインバータ40の出力電流を変化させる点が異なる。
[変形例]
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。前述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、もしくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
(1)前記各実施形態においては、図5に示したように、1個の矩形板状のフレーム122に、2個の矩形板状の磁石124a、124b、を嵌め込んで可動子12を構成した。しかし、1個のフレーム122に、1個の磁石を装着してもよい。また、複数のフレームの各々に複数の磁石を装着してもよい。また、フレーム122および磁石124の形状は矩形板状に限られるものではなく、様々な形状のものを採用することができる。
(2)また、図6A~図6Cにおいて、磁石124のS極およびN極、第1ティース部11a21,第2ティース部11a22の磁化方向を逆にしてもよい。
(3)また、上記第3,第4実施形態においては、電磁サスペンション100を洗濯機Wの制振に適用した例を説明したが、電磁サスペンション100は、空気調和機、冷蔵庫等の家電製品や、鉄道車両、自動車等にも適用することができる。
(4)また、上記各実施形態においては、単相交流電流でリニアモータ10を駆動する構成について説明したが、例えば、3相交流電流でリニアモータ10を駆動してもよい。
11 固定子
11a コア(固定子鉄心)
11a1 コアバック部(固定子鉄心)
11a2 ティース部(固定子鉄心)
11a3 ティーストップ部(固定子鉄心)
11a21 第1ティース部(固定子鉄心)
11a22 第2ティース部(固定子鉄心)
11b 巻線
11c 留具
12 可動子
20,20L,20R 弾性体
35 洗濯槽
37 外槽
38 駆動機構
40 インバータ
50 電流検出器
60 推力調整部
100,100L,100R 電磁サスペンション
122 フレーム
122f 表面(第1の面)
122h 貫通孔
122r 裏面(第2の面)
124、124a、124b,124c 磁石
S 空隙
S1 第1ティース部11a21に隣接する空隙
S2 第2ティース部11a22に隣接する空隙
P2 状態(第1の位置)
P3 状態(第2の位置)
W 洗濯機
Claims (11)
- 固定子鉄心と巻線とを備えた固定子と、
前記固定子と対向する面に磁石を備え、前記固定子に対し相対的に移動する可動子を備えたリニアモータであって、
前記固定子鉄心は、コアバック部と、前記磁石に対向すると共に前記巻線を備えるティース部とを備え、
前記ティース部は、前記可動子の移動方向であって前記コアバック部との対向位置に空隙を設けて配置すると共に、弾性材料で構成された留具を用いて前記コアバック部に固定したことを特徴とするリニアモータ。 - 請求項1において、
前記ティース部の前記磁石と対向する位置には、前記可動子の移動方向に対して直交方向に張り出したティーストップ部を備えたことを特徴とするリニアモータ。 - 請求項1において、
前記ティース部の前記磁石と対向する位置には、前記可動子の移動方向及び前記可動子の移動方向に対して直交方向に張出したティーストップ部を備えたことを特徴とするリニアモータ。 - 請求項1において、
前記コアバック部には、一部が切欠かれた凹部が形成され、
前記凹部は、開口入口部分における幅が、奥側における幅よりも狭くなるように傾斜して形成され、
前記ティース部には、前記凹部に嵌合する凸部が形成され、
前記凸部は、前記コアバック部側における幅が、反コアバック部側における幅よりも広くなるように傾斜して形成されたことを特徴とするリニアモータ。 - 請求項1乃至4の何れか1項において、
前記コアバック部と前記ティース部は、異なる材料で形成されたことを特徴とするリニアモータ。 - 請求項1において、
前記コアバック部と前記ティース部は、積層方向が異なることを特徴とするリニアモータ。 - 請求項6において、
前記ティース部の前記磁石と対向する位置には、前記可動子の移動方向に張り出したティーストップ部を備えたことを特徴とするリニアモータ。 - 請求項1乃至7の何れか1項に記載のリニアモータと、
前記固定子または前記可動子を付勢する弾性体と、を有することを特徴とする電磁サスペンション。 - 請求項8において、
前記弾性体は、金属製の巻バネであることを特徴とする電磁サスペンション。 - 請求項8又は9において、
前記巻線に交流電流を供給するインバータと、
前記巻線に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器によって検出される電流に基づいて前記インバータを制御して前記リニアモータの推力を調整する推力調整部と、を備えることを特徴とする電磁サスペンション。 - 衣類を収容する洗濯槽と、
前記洗濯槽を内包する外槽と、
前記洗濯槽を回転させる駆動機構と、を備える洗濯機であって、
前記洗濯機の振動を抑制する電磁サスペンションを備え、
前記電磁サスペンションは請求項8乃至請求項10の何れかを備えたことを特徴とする洗濯機。
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