CN109112780A - 直线致动器和使用它的洗衣机用减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

直线致动器和使用它的洗衣机用减振装置

技术领域

本发明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。

背景技术

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

发明内容

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，本发明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。

发明效果

根据本发明，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是本发明的第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是包括本发明的第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是包括本发明的第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是表示本发明的实施方式的直线致动器的推力特性的实验结 果。

图6是表示本发明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是表示本发明的实施方式的直线致动器的机内磁通密度的轮 廓图。

图8是本发明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是本发明的第1实施方式的减振装置的立体图。

图10是包括本发明的第1实施方式的减振装置的洗衣机的立体 图。

图11是包括本发明的第1实施方式的减振装置的洗衣机的纵截面 图。

图12是本发明的第1实施方式的减振装置的结果图。

图13包括本发明的第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是在本发明的实施方式中，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，其两端与后述的逆变器40(参考图12)的输出侧连接。

图1所示的可动件12贯通呈环状的芯部11a而在z方向延伸。此 外，如图1所示，可动件12包括：在z方向延伸的多个金属板12a； 和在z方向上隔开规定的间隔而设置于金属板12a的永磁体121b,122b, 123b。其中，既可以在1个金属板上粘贴多个永磁体，也可以在1个 金属板中埋入设置多个永磁体。

图1所示的永磁体121b,122b,123b在y方向上被磁化。更详细而 言，朝向y方向正侧地被磁化的永磁体(例如永磁体121b,123b)和朝 向y方向负侧地被磁化的永磁体(例如永磁体122b)在z方向上交替 地配置。而且，利用可动件12与用作电磁铁的定子11的吸引力和排 斥力，对可动件12作用z方向的推力。其中，“推力”是使可动件12 与定子11的相对位置变化的力。

此外，作为永磁体121b,122b,123b，优选使用钐-鉄-氮类的永磁 体。永磁体121b,122b,123b的原料的具体比例(重量％)例如是铁： 大约73％，钐：大约24％，氮：大约3％。所述的原料中，稀土类元素 是钐。

与此相比，在现有技术中的钕磁铁中，多使用铁：大约65％，钕： 大约28％，镝：大约5％，硼：大约2％这样的比例。所述原料中，稀 土类元素是钕和镝。因此，钐-铁-氮类的永磁体121b,122b,123b与现 有技术的钕磁铁相比稀土类元素的比例小，因此具有不易受到市场动 向的影响且能够提供生成效率的优点。

进一步，钐-铁-氮类的永磁体121b,122b,123b与现有技术的钕磁 铁以及铁氧体磁铁不同，能够掺入树脂中模具成形。因此，与现有技 术相比，能够提高永磁体121b,122b,123b的加工精度，减少其尺寸偏 差。此外，在进行模具成形时即使残留了原料的废料的部分也能够将 其再利用，因此没有原料的损失，能够削减制造成本。

图1所示的永磁体122b的z方向的长度设定为比可动件12的可 动范围X的长度与附加极CP的z方向的长度之和大。由此，与附加 极CP相对的永磁体122b的极性不变。即，与附加极CP相对的永磁 体的极性不会如一般的直线致动器那样如N极，S极……N极这样变化。

图4-1和图4-2是包括减振装置的直线致动器10的纵截面正视图。

使用图4-1和图4-2对记载内容进行详细叙述。优选在图4-1(a) 所示的直线致动器10中，就z方向的长度而言，磁齿T的长度T_L比 可动件12的可动范围X长，并且永磁体122b的长度ML比磁齿的节 距T_P大。图4-1(b)是线圈通电时的磁通的朝向的一例(为了便于说明，未图示可动件12)。以使得芯部11a成为磁极的方式表示对绕组11b 通电的情况下的磁极配置。各磁齿T分别为N极、S极，附加极CP 由于相邻的线圈的通电方向相同，因此为中性。此外，图4-1(c)是 与图4-1(b)的朝向相反地对绕组11b通电的情况，各磁齿T如S极、 N极这样反转。图4-2(d)是永磁体的磁通的朝向的一例。本实施例 的直线致动器10通过绕组11b的电流的朝向的切换来控制磁力的吸引 力以产生推力。图4-2(e)表示直线致动器10的可动范围的左端，图 4-2(f)表示右端。在本实施例中，即使在可动件12的移动范围的左 端、右端，2对磁齿T、附加极CP中的任一个也与永磁体122b相对。 由此，即使不对线圈通电(图4-2(d))，或者可动件位于左端，永久 磁铁的磁通与电磁铁的磁通为相同矢量(图4-2(e))，或者可动件位 于右端，永久磁铁的磁通与电磁铁的磁通为相反矢量(图4-2(f))， 在任一情况下，附加极CP中均为相同方向的(图中实线向下的箭头符 号)的磁通的磁路。

图5是表示本实施例的直线致动器的推力的实验结果。横轴表示 可动件12的移动范围，纵轴表示推力。在现有技术中，推力伴随着可 动件的移动而变化。在可动件12位于中心(位移0mm)时最大推力为 180N，相对于此，可动件位于左端时最少推力为40N。即，相对于可 动件12的移动，产生140N的扭矩脉动。即，根据可动件的位置的不 同，直线致动器的特性大幅不同，因此难以控制，并且直线致动器自 身为振动源。在本实施例中，相对于可动件12的移动，推力的变动小， 最大値为180N，最小値为160N，仅仅变动了20N，因此为容易控制的安静的直线致动器。另外，此时的z方向的定子11的长度为80mm， 磁齿T的长度为20mm，附加极CP的长度为10mm。

图6是表示本实施例的直线致动器的附加极CP的宽度与扭矩脉动 的关系的图。

横轴表示附加极的比例，纵轴表示扭矩脉动的比例。附加极的比 例为(附加极CP的长度)/(磁齿T的长度)×100(％)。扭矩脉动 的比例为(扭矩脉动)/(最大推力)×100(％)。在上述情况下，附 加极的比例为50％，扭矩脉动的比例为11％。

在使磁齿T不变而使附加极CP变化后可知，即使附加极的比例为 10％也能够降低扭矩脉动。即，即使附加极CP的宽度很微小也有效果， 不用使定子11的整体长度大型化，就能够使直线致动器10的推力特 性不变。

进一步，附加极是图3所示那样的电磁钢板的冲压成型品，例如 在使附加极CP的宽度为2mm(相当于上述的10％)的情况下，如果 使用市场上销售的0.50mm厚的电磁钢板，则只要将4块这样较多地重 叠即可。即，是一种材料费和加工费均很少，不会导致成本上升的直 线致动器。例如能够改善10的推力特性。

图7是表示本实施例的直线致动器的机内磁通密度的轮廓图。为 了确认附加极CP的效果，表示机内的磁通密度的解析结果。由于磁通 不可视，因此使用了模拟解析。在进行模拟时，使用了市场上销售的 磁场解析软件((株式会社)JSOL制JMAG-Designer)。

图7(a)是现有技术例的无附加极CP的模型，图7(b)是本实 施例的有附加极的模型。为了消除网眼数等解析条件的差异而统一解 析模型。即，图7(a)的附加极部将材料改为空气(无附加极)而进 行解析。

另外，这些轮廓图表示图5中位移-10mm、即图4中可动件12位 于左端的情况。

在图7(a)中定子11的环状部S的磁通密度在左右不同(图中用 圆包围的部位)。即，励磁的磁通与磁铁的磁通一致的一侧(图中右侧) 的环状部S磁饱和，励磁的磁通与磁铁的磁通抵消一侧(图中左侧) 的环状部S没有磁饱和，表明机内的磁通密度分布不均匀。

另一方面，在图7(b)中，定子11的环状部S的磁通密度大致相 同。此外，能够确认到附加极TS的环状部S也有磁通通过。即，能够 确认到，通过附加极CP的作用使得机内的磁通密度分布均匀。

图8是本实施例的直线致动器的线圈交链磁通的实验结果。横轴 表示可动件12的移动范围，纵轴表示交链磁通。在没有通电时(DC0A 时)，现有技术例与本实施例之差小。但是，在通电时(DC1A通电时) 可知，现有技术例中，随着位移向正方向前进，离开直线而饱和。与 此相对，在本发明中，与可动件的移动相应地，线圈的交链磁通大致 呈一次直线地变化。即，意味着本发明的直线致动器的以感应电压为 代表的各个特性随着可动件的移动以大致不变的比例变化。这表示只 要知道可动件的位置和直线致动器的举动的任一者，就能够对相关进 行运算。即，没有必要使用发明的直线致动器的可动件的位置传感器 进行控制，能够根据因可动件的移动而产生的感应电压等物理量推定 可动件的位置，成为容易进行所谓的无传感器控制的直线致动器。

图9是包括直线致动器10的减振装置100的立体图。

减振装置100是包括所述直线致动器10和弹簧20的电磁悬架装 置，具有抑制作为“减振对象物”的外桶37的振动(即洗衣机W的 振动：参考图11)的功能。

如图9所示，直线致动器10的可动件12的一端与洗衣机W(参 考图11)的外桶37连接，另一端与固定夹具J连接。此外，直线致动 器10的定子11的移动被另外的固定夹具(未图示)限制，这里没有 图示。因此，当洗衣机W的外桶37在z方向上振动时，伴随于此， 可动件12在z方向上往返移动，可动件12与定子11的相对的位置关 系发生变化。

弹簧20是用于对定子11施加弹力的弹簧，位于定子11与固定夹 具J之间。如图9所示，可动件12将定子11贯通，并且还将弹簧20 贯通。

图10是包括减振装置100的洗衣机W的立体图。

其中，由于减振装置100设置在洗衣机W的内部(参考图11)， 因此在图4中没有图示减振装置100。

图10所示的洗衣机W是滚筒式的洗衣机，此外，还具有将衣物 烘干的功能。洗衣机W包括：所述减振装置100(参考图11)、底座 31、壳体32、门33、操作/显示面板34和排水软管H。

底座31用于支承壳体32。

壳体32包括左右的侧板32a,32a、前面盖32b、背面盖32c(参考 图11)和顶面盖32d。在前面盖32b的中央附近形成有用于取放衣物 的圆形的投入口h1(参考图11)。

门33是设置在所述投入口h1的可开闭的盖。

操作/显示面板34是设置有电开关、操作开关、显示器等的面板， 设置于顶面盖32d。

排水软管H是用于排出外桶37(参考图11)的洗涤水的软管，与 外桶37连接。

图11是包括减振装置100的洗衣机W的纵截面图。

洗衣机W除了具有如上所述的结构之外，还包括洗涤桶35、升降 部36、外桶37、驱动机构38和送风单元39。

洗涤桶35用于收纳衣物，呈有底圆筒形。洗涤桶35设置在外桶 37内，以与该外桶37可在相同轴上转动的方式被轴支承。在洗涤桶 35的周壁和底壁设置有大量的用于通水、通风的贯通孔(未图示)。此 外，洗涤桶35的开口h2与外桶37的开口h3一起面对关闭状态的门 33。

另外，在图11所示例中，洗涤桶35的旋转中心轴以开口侧较高 的方式倾斜，但是并不限定于此。即，洗涤桶35的旋转中心轴既可以 位于水平方向，也可以位于垂直方向。

升降部36用于在洗涤中、烘干期间将衣物抬起并使其落下，设置 在洗涤桶35的内周壁。

外桶37用于积存洗涤水等，呈有底圆筒形。如图5所示，外桶37 在内部包含洗涤桶35。在外桶37的左右分别设置有直线致动器10(定 子11和可动件12)和弹簧20。另外，在图5中，图示左右的直线致 动器10中的一者。

此外，在外桶37的底壁的最下部设置有排水孔(未图示)，排水 软管H与该排水孔连接。而且，在设置在排水软管H上的排水阀(未 图示)关闭的状态下洗涤水积存在外桶37中，此外，通过将排水阀打 开而将洗涤水排出。

驱动机构38是用于使洗涤桶35旋转的机构，设置在外桶37的底 壁的外侧。驱动机构38所具备的电动机38b(参考图7)的旋转轴贯 通外桶37的底壁，与洗涤桶35的底壁连结。

送风单元39用于向洗涤桶35送入暖风，配置在洗涤桶35的上侧。 送风单元39包括加热器(未图示)和风扇(未图示)。而且，被加热 器加热后的空气被风扇送入洗涤桶35内。由此，含水的衣物在洗涤桶 35内逐渐烘干。

图12是减振装置100的结构图。另外，在图12中，图示左右2 个直线致动器10中的一个，省略了另一个。此外，图6所示的减振对 象物G是洗衣机W(参考图11)的外桶37(参考图11)。

减振装置100除了包括如上所述的结构(直线致动器10和弹簧20： 参考图9)之外，还包括逆变器40、电流检测器50和推力调节部60。

逆变器40是基于来自推力调节部60的电压指令V*将从整流电路 F施加的直流电压转换为单相交流电压，将该单相交流电压施加给直线 致动器10的绕组11b(参考图2)的电力转换器。即，逆变器40具有 基于所述的电压指令V*驱动直线致动器10的功能。

其中，对逆变器40施加直流电压的“直流电源”包括交流电源E 和整流电路F。

图13是包括减振装置100的逆变器40的结构图。

另外，在图13中，将左侧的直线致动器记作“直线致动器10L， 将右侧的直线致动器记作“直线致动器10R”。

图13所示的整流电路F是将从交流电源E施加的交流电压转换成 直流电压的众所周知的倍压整流电路。如图7所示，整流电路F包括： 桥接有二极管D1～D4的二极管桥电路F1和串联连接的2个平滑电容 器C。

而且，从二极管桥电路F1施加的电压(包含脉动电流的直流电压)， 被平滑电容器C平滑，生成与交流电源E的电压的大致2倍相当的直 流电压。

整流电路F经正侧的配线k1和负侧的配线k2与逆变器40连接， 还与使洗涤桶35(参考图10)旋转的驱动机构38的逆变器38a连接。 其中，驱动机构38包括逆变器38a和电动机38b。

逆变器40是将从所述“直流电源”施加的直流电压转换为单相交 流电压，将该单相交流电压施加至直线致动器10L,10R的绕组11b(参 考图2)的三相全桥式逆变器。

如图13所示，逆变器40由具有开关元件SW1,SW2的第1桥臂、 包括开关元件SW3,SW4的第2桥臂和包括开关元件SW5,SW6的第3 桥臂并联连接而构成。作为这些开关元件SW1～SW6，例如能够使用 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)。各个开 关元件SW1～SW6中回流二极管D反并联连接。

此外，开关元件SW1,SW2的连接点经配线k3与直线致动器10L 的绕组11b(参考图2)连接。即，与三相逆变器40的一相对应的桥 臂与左侧(一方)的直线致动器10L连接。

此外，开关元件SW5,SW6的连接点经配线k5与直线致动器10R 的绕组11b(参考图2)连接。即，与三相逆变器40的一相对应的另 一桥臂与右侧(另一方)的直线致动器10L连接。

此外，开关元件SW3,SW4的连接点经配线k4与直线致动器10L 的绕组11b(参考图2)连接，并且还经该配线k4与直线致动器10R 的绕组11b连接。即，3相的逆变器40的剩余的桥臂与左侧(一方) 的直线致动器10L以及右侧(另一方)的直线致动器10R连接。

这样，不是与左右的直线致动器10L,10R对应地分别设置逆变器 的结构，而是通过使左右共用一个逆变器40，能够削减逆变器40的成 本。而且，通过基于PWM控制(PulseWidth Modulation：脉冲宽度调 制)控制开关元件SW1～SW6的导通、关断，对直线致动器10L,10R 的绕组11b(参考图2)施加单相交流电压。

电流检测器50对直线致动器10L,10R中流动的电流进行检测，设 置于配线k4。即，利用电流检测器50检测直线致动器10L,10R的绕 组11b(参考图2)中流动的电流。

图6所示的推力调节部60包括CPU(Central Processing Unit：中 央处理器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)，RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)和各种接口等的电路，这里没有图 示。读取存储在ROM中的程序在RAM展开，CPU执行各种处理。

推力调节部60具有通过基于由电流检测器50检测的电流i对逆变 器40进行驱动，来调节直线致动器10的推力的功能。即，推力调节 部60基于所述电流i生成规定的电压指令V*，基于该电压指令V*切 换开关元件SW1～SW6的导通、关断。当伴随外桶37(参考图5)的振动，可动件12与定子11的相对位置变化时，推力调节部60调节直 线致动器10的推力以抵消该变化，详细情况在后面叙述。

这里，对外桶37的振动(即洗衣机W的振动)进行简单的说明。 在清洗/漂洗/烘干时，通过图5所示的驱动机构38使洗涤桶35低速旋 转，反复进行通过升降部36将积存在洗涤桶35底部的衣物举起并使 其落下的转筒动作。此外，在脱水时洗涤桶35高速旋转，进行利用因 旋转而产生的离心力将衣物的水分挤出至外部的离心脱水。

另外，在现有技术的洗衣机中，在清洗/漂洗/烘干时，因落下的衣 物的反作用力而使得洗涤桶35的振动的振幅变大的情况较多。此外， 在现有技术的洗衣机中，在脱水时，由于衣物的位置偏向一方，而导 致在洗衣机W产生振动和噪音的情况较多。这样，除了洗涤桶35中 的衣物的量和位置的偏向、含水率之外，还因清洗/漂洗/烘干/脱水等诸 多条件，使得洗衣机W的振动的方式时时刻刻发生变化。其振动传递 至外桶37。

＜效果＞

根据第1实施方式，推力调节部60基于直线致动器10中流动的 电流i产生推力，以抵消外桶37的振动。由此，减振装置100能够以 比较简单的方法适当地抑制外桶37的振动。

此外，根据第1实施方式，由于没有必要设置检测可动件12的位 置的位置传感器，因此能够降低洗衣机W的成本。此外，直线致动器 10的构成部件(定子11和可动件12)几乎不产生损伤和磨损，因此 能够提高减振装置100的耐久性。

此外，施加至左右的直线致动器10L,10R(参考图7)的单相交流 电压由一个逆变器40生成。因此，与对应于左右的直线致动器10L,10R 分别设置逆变器的结构相比较，能够降低洗衣机W的成本。

此外，通过使用钐-铁-氮类的永磁体121b,122b,123b(参考图1)， 如上所述，与使用钕磁铁的现有技术相比较，能够降低永磁体121b, 122b,123b的成本。因此，能够削减洗衣机W的制造成本。

《第1实施方式的変形例》

在第1实施方式中，说明了推力调节部60的电流比例增益Kp不 变的方式，但是也可以通过改变该电流比例增益Kp的大小，使直线致 动器10的粘性系数C[Ns/m]变化。对使该粘性系数C变化的方法进 行说明。

作为电磁悬架装置的减振装置100的运动方程，由以下的式(1) 表示。其中，式(1)所示的F_D[N]是减振装置100产生的力(即直 线致动器10的推力)。此外，x[m]是可动件12的位置。

[式1]

此外，直线致动器10的推力的运动方程由式(2)表示。其中， F_L[N]是直线致动器10的推力，Ke[N/A]是直线致动器10的电动 机常数。此外，I[A]是绕组11b(参考图2)中流动的电流，V[V] 是施加至绕组11b的电压。此外，R[Ω]是绕组11b的电阻，[T] 是绕组11b产生的磁通。

[式2]

这里，由于式(1)的力F_D与式(2)的推力F_L是等价的，因此能 够导出以下的式(3)。其中，C[N·m/rad]是直线致动器10的粘性系 数。

[式3]

图14A是表示在使用粘性系数C不变的液压减震器的比较例中， 洗涤桶35的旋转速度与外桶37的位移(振动)的变化的实验结果。

其中，在图14A的实验中，在洗涤桶35内的偏向一方的规定位置 放置了1kg的衣物的状态下，使洗涤桶35进行了旋转(图14B也同样)。

如图14A所示，随着洗涤桶35的旋转速度变大，外桶37的振幅 发生变化。具体而言，当时洗涤桶35的旋转速度从0増加时，在旋转 速度为大约50[min^-1]时外桶37的振幅暂时減少，在旋转速度为大约 100[min^-1]时外桶37的振幅急剧变大成最大振幅。此外，在旋转速 度为105～170[min^-1]时外桶37的振幅増加，在旋转速度为200[min^-1] 以上的区域中，随着洗涤桶35的旋转速度变大，外桶37的振幅变小。

图14B是表示在第2实施方式中，洗涤桶35的旋转速度与外桶 37的位移(振动)的变化的实验结果。

在图14B所示的实验中，洗涤桶35的旋转速度越大(即外桶37 的振动频率f越高)，则直线致动器10的粘性系数C越小。

如图14B所示，洗涤桶35的旋转速度为大约100[min^-1]时的外 桶37的最大振幅为大约5mm，为图14A所示的比较例的最大振幅(大 约10mm)的一半左右。此外，在洗涤桶35的旋转速度为500[min^-1] 以上的区域中，外桶37的振幅为1mm左右。这样，根据第2实施方 式，通过对粘性系数C进行可变控制，与第1实施方式相比，能够更 有效地抑制外桶37的振动。

此外，在各实施方式中，说明了在定子11(参考图9)与固定夹 具J之间设置弹簧20的结构，但是并不限定于此。例如，也可以代替 弹簧20而使用利用了橡胶、油压的机构。

此外，在各实施方式中，说明了可动件12与作为减振对象物的外 桶37连接的结构，但是并不限定于此。即，也可以采用如下结构：将 定子11和可动件12中的一者与减振对象物连接，利用磁吸引力、排 斥力使定子11与可动件12的相对位置变化。

此外，在各实施方式中，对利用减振装置100等进行洗衣机W的 减振的结构进行了说明，但是并不限定于此。例如，除了空调和冰箱 等家电产品之外，还能够在铁路车辆和汽车等中应用各实施方式。

此外，在各实施方式中，说明了利用单相交流电力驱动直线致动 器10的结构，例如，也可以利用3相交流电力驱动直线致动器10。

此外，实施方式是为了在说明本发明时容易理解本发明而详细记 载的，并不限定于具有所说明的全部结构。此外，能够对实施方式的 结构的一部分追加、删除、置换其他结构。

此外，所述的机构和结构是在进行说明时所需要的，但是并不一 定记载了产品的全部机构和结构。

附图标记的说明

100 减振装置

10 直线致动器

10L 直线致动器(一个直线致动器)

10R 直线致动器(另一个直线致动器)

11 定子

12 可动件

121b,122b,123b 永磁体

20 弹簧

35 洗涤桶

37 外桶(减振对象物)

38 驱动机构

40 逆变器

50 电流检测器

60 推力调节部

G 减振对象物

W 洗衣机

CP 附加极。

Claims (7)

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。

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(T_L)大于所述直线致动器的可动范围(X)，

永磁体的长度(M_L)大于所述磁齿部的节距(T_P)。

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部。

4.如权利要求3所述的减振装置，其特征在于：

包括由单相交流电驱动的一对所述直线致动器，

所述逆变器为3相全桥式逆变器，

所述3相全桥式逆变器的对应于1相的桥臂与一个所述直线致动器连接，

所述3相全桥式逆变器的对应于1相的桥臂与一个和另一个所述直线致动器连接。

5.如权利要求1所述的减振装置，其特征在于：

所述直线致动器的所述永磁体是钐-铁-氮类的永磁体。

6.如权利要求1所述的减振装置，其特征在于：

包括所述直线致动器和弹性体。

7.一种洗衣机，其特征在于，包括：

收纳衣物的洗涤桶；

在内部收容所述洗涤桶的外桶；

使所述洗涤桶旋转的驱动机构；和

与作为减振对象物的所述外桶连接的直线致动器，

所述直线致动器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。