CN111742475A - 线性马达以及具备其的线性压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明的线性马达以及具备其的线性压缩机，在设置有线圈绕组的定子结合有多个磁铁，在可动子设置有由非永磁体的磁体形成的可动子铁芯，所述多个磁铁以相同的方向被磁化，由此不是减小针对可动子铁芯的复原力而是增加推力，从而能够提高马达输出。另外，随着应用于气隙双气隙马达，能够使可动子铁芯的控制容易，使磁铁的组装作业和磁化作业容易。另外，随着定子由定向铁芯形成，能够减少铁芯损失，从而能够提高马达效率。

Description

线性马达以及具备其的线性压缩机

技术领域

本发明涉及可动子进行直线往复运动的线性马达以及具备其的线性压缩机。

背景技术

线性马达是可动子通过与定子的相互作用而进行直线往复运动的马达，线性压缩机是采用该线性马达而将活塞结合于可动子的压缩机。因此，当结合于可动子的活塞在缸筒进行往复运动时，线性压缩机实施移动至下死点(Bottom Dead Center：BDC)的吸入行程，移动至上死点(Top Dead Center：TDC)的压缩行程。

线性马达包括通过磁通量的铁芯、被施加电流的线圈绕组以及与它们一起形成磁路的磁铁。铁芯以圆筒形状分别形成的内侧铁芯和外侧铁芯隔着气隙(Air Gap)而分别设置于内侧和外侧。线圈绕组设置于内侧铁芯或外侧铁芯，磁铁与可动子结合或结合于铁芯。

线性马达可以根据设置于铁芯的气隙的数量分为气隙双气隙马达或气隙单气隙马达。专利文献1(韩国公开专利第10-2016-0132665A号)公开了气隙双气隙马达，专利文献2(韩国公开专利第10-2018-0088121A号)公开了气隙单气隙马达。

在气隙双气隙马达中，内侧铁芯和外侧铁芯的两端彼此隔开而形成两个气隙。在两侧气隙分别设置有磁铁，并通过在铁芯形成的磁通量，可动子进行往复运动。

在气隙单气隙马达中，内侧铁芯和外侧铁芯的一端连接，而另一端彼此隔开而形成一个气隙。在该气隙设置有磁铁，并通过在铁芯形成的磁通量，可动子进行往复运动。

由于如上所述的线性马达的可动子进行往复运动，因此可动子的重量与马达的效率有密切的关联。在磁铁结合于可动子的结构中，主要使用高磁性的Nd磁铁。虽然Nd磁铁的磁力强但是价格也高，因此会提高马达和压缩机的制造成本。因此，使用低磁性的铁素体(ferrite)磁铁。虽然铁素体磁铁价格低但是磁力弱，因此需要相对多的磁铁，从而会增大可动子的重量。因此，在使用铁素体磁铁的情况下，通过将磁铁结合于形成定子的铁芯并在可动子设置由磁体形成的可动子铁芯，来降低可动子的重量。专利文献2公开了在气隙单气隙马达中将被磁化为彼此不同的方向的多个铁素体磁铁应用于形成定子的外侧铁芯的例子。

另外，定子形成因在线圈流动的电流而形成的磁通路径，定子通常由无取向的材质形成，例如，可以由无取向硅钢板形成。在此，无定向是指磁特性不会因材质的方向而发生变化。由于在线性压缩机动作时，在定子的磁通量方向会随着进行往复运动的可动子的位置而反复发生变化，因此由无定向材质形成的定子会提供电磁力，而不会较大地受可动子的位置的影响。

但是，如上所述，当在构成定子的外侧铁芯使用铁素体磁铁的情况下，多个磁铁会被磁化为朝向彼此不同的方向，因此会增大使可动子复原到磁路中心(定子中心)的复原力(centering force)。这会减弱向上死点或下死点方向推动可动子的推力，从而存在结合有该马达的压缩机的性能下降的问题。

另外，由于现有的线性马达形成为一个气隙从磁路中心偏心，因此阿尔法波形形成为非对称并且电感上升，从而存在使马达的控制特性劣化，马达的效率下降的问题。

另外，由于现有的线性马达将磁铁安装于铁芯的内周面，因此存在磁铁的安装作业困难的问题。尤其，随着将多个磁铁磁化为朝向彼此不同的方向，会使针对此前说明到的磁铁的磁化作业更困难的问题。

另外，现有的线性马达的磁场分布会根据运转频率而反复地发生变化。在通过因线圈产生的磁场来磁化定子(铁芯)的过程中，会产生能量损失，也可以将其称作铁芯损失(core loss，铁损)。铁芯损失是为了在特定频率条件下获得规定的磁通量密度而不可避免发生的损失，因此存在使线性马达的效率进一步下降的问题。

发明内容

技术课题

本发明的目的在于，提供一种通过提高推力，不仅能够减少磁铁的使用量而且还能够提高马达效率的线性马达以及具备其的线性压缩机。

进一步，本发明的目的在于，提供一种通过沿定子的轴向固定多个磁铁并降低在该磁铁的周边形成的复原力，来提高针对可动子的推力的线性马达以及具备其的线性压缩机。

更进一步，本发明的目的在于，提供一种能够通过将多个磁铁磁化为朝向相同的方向来提高推力的同时，能够通过在多个磁铁之间设置由磁体形成的铁芯来减少磁铁的使用量并提高马达输出的线性马达以及具备其的线性压缩机。

另外，本发明的另一目的在于，在定子固定有至少两个以上的磁铁的情况下，能够通过提高该马达的控制特性来提高马达效率的线性马达以及具备其的线性压缩机。

进一步，本发明目的在于，能够通过改善阿尔法波形、扩大可动子的有效行程范围，来提高马达的控制特性的线性马达以及具备其的线性压缩机。

更进一步，本发明的目的还在于，能够通过优化可动子铁芯的长度来改善阿尔法值，并扩大有效行程范围的线性马达以及具备其的线性压缩机。

另外，本发明的另一目的还在于，提供一种不仅能够容易地将磁铁结合于定子，而且还能够容易磁化该磁铁的线性马达以及具备其的线性压缩机。

进一步，本发明的目的在于，提供一种能够通过将磁铁结合于定子的外周面，使针对该磁铁的结合作业和磁化作业容易的线性马达以及具备其的线性压缩机。

更进一步，本发明的目的在于，提供一种能够通过将两个以上的磁铁结合于定子的外周面并且使两侧磁铁之间隔开，使结合作业和磁化作业容易的线性马达以及具备其的线性压缩机。

另外，本发明的另一目的还在于，能够通过降低铁芯损失来进一步提高效率的线性马达以及具备其的线性压缩机。

进一步，本发明的目的在于，提供一种设置有由构成定子片的结晶的易磁化方向沿一方向分布的材质形成的定子的线性马达以及具备其的线性压缩机。

更进一步，本发明的目的在于，提供一种能够通过使置于磁路的定子的一部分由定向电工钢形成，来降低铁芯损失的线性马达以及具备其的线性压缩机。

解决课题的技术方案

为了达成本发明的目的，可以提供线性马达以及具备其的线性压缩机，其特征在于，多个磁铁结合于设置有线圈绕组的定子，在可动子设置有由非永磁体的磁体形成的可动子铁芯，所述多个磁铁被磁化为朝向相同的方向。

在此，所述磁铁可以由铁素体磁铁形成。

并且，所述定子可以由外侧定子和内侧定子构成，所述多个磁铁可以插入并设置于所述内侧定子的外周面。

并且，在所述内侧定子可以延伸有朝向所述外侧定子凸出的铁芯部，所述铁芯部可以位于所述多个磁铁之间。

并且，所述可动子铁芯可以在所述磁铁的范围内设置。

并且，所述定子可以形成为以所述线圈绕组为中心在轴向两侧分别配置有气隙。

并且，所述多个磁铁可以插入并设置于所述定子的内周面。

并且，在所述定子可以延伸有朝向可动子凸出的铁芯部，所述多个磁铁可以分别位于所述铁芯部的轴向侧面。

并且，所述可动子铁芯可以设置于与所述磁铁和铁芯部的触点重叠的位置。

另外，为了达成本发明的目的，可以提供一种线性马达，其特征在于，包括：定子，具有外侧定子和内侧定子，所述内侧定子隔着与所述外侧定子的内侧径向隔开的气隙(airgap)而设置，所述气隙沿轴向隔开预先设定的间隔形成有多个；线圈绕组，设置于所述定子；可动子，设置于所述外侧定子和所述内侧定子之间，设置有由磁体形成的可动子铁芯并在所述气隙内进行往复运动；以及多个磁铁，在所述内侧定子分别固定为分别位于所述多个气隙，在所述定子的轴向中央形成有中心铁芯，所述多个磁铁隔着所述中心铁芯而固定于两侧。

在此，所述多个磁铁在径向上具有彼此相同的极性。

并且，所述多个磁铁的轴向长度可以彼此相同。

并且，所述多个磁铁的轴向两端之间的长度可以小于等于所述外侧定子的轴向两端之间的长度。

并且，所述多个磁铁可以分别形成为环形状。

并且，在所述内侧定子的外周面可以形成有环形状的固定槽，形成为环形状的固定构件的一部分可以插入到所述固定槽中并被轴向支撑。

并且，所述多个磁铁中的至少一侧的磁铁可以被所述固定构件轴向支撑。

在此，所述中心铁芯可以从所述内侧定子的外周面朝向所述外侧定子沿径向延伸而形成。

并且，所述中心铁芯可以形成为当所述可动子移动时所述中心铁芯的至少一部分与所述可动子铁芯在径向上重叠。

并且，所述中心铁芯的轴向长度可以小于等于所述多个磁铁中的一个磁铁的轴向长度。

并且，所述中心铁芯的径向高度可以小于等于所述多个磁铁的高度。

在此，所述中心铁芯可以形成为与所述多个磁铁在轴向上隔开预先设定的间隔。

并且，所述内侧定子可以由形成磁路的定子主体和从所述定子主体延伸的中心铁芯构成。

并且，在所述定子主体和中心铁芯连接的部分可以形成有分别轴向支撑所述多个磁铁的支撑面部，所述支撑面部形成为带有台阶。

在此，所述可动子铁芯的轴向长度可以大于等于所述中心铁芯的轴向长度。

在此，所述可动子铁芯的轴向长度可以大于等于所述多个磁铁中的一个磁铁的轴向长度。

另外，为了达成本发明目的，可以提供一种线性压缩机，其特征在于，包括：壳体，具有内部空间；线性马达，配置于所述壳体的内部空间，可动子进行往复运动；活塞，与所述线性马达的可动子结合，并一起进行往复运动；缸筒，所述活塞插入到所述缸筒中，形成压缩空间；吸入阀，开闭所述压缩空间的吸入侧；以及吐出阀，开闭所述压缩空间的吐出侧，所述线性马达由前述的线性马达构成。

在此，在所述活塞的轴向一侧还可以设置有在作为往复方向的轴向上弹性支撑该活塞的弹性构件。

另外，为了达成本发明的目的，可以提供一种线性马达，其特征在于，包括：定子，在往复方向两端分别具有极部；线圈绕组，设置于所述定子的两端之间；可动子，与所述定子径向隔开设置为在所述定子之间设置有轴向隔开的多个气隙，具有相对于所述定子进行往复运动的可动子铁芯；以及多个磁铁，分别位于所述多个气隙，与所述定子的极部分别结合，所述定子形成有从所述极部朝向所述可动子的方向延伸的固定侧铁芯凸部，所述磁铁结合于所述固定侧铁芯凸部的轴向一侧。

在此，所述多个磁铁可以形成为在径向上具有彼此相同的极性。

并且，所述固定侧铁芯凸部的轴向长度可以大于等于所述磁铁的轴向长度。

并且，所述固定侧铁芯凸部可以形成为向所述极部的两端中的定子中心侧偏心，所述多个磁铁可以分别结合为被支撑在所述固定侧铁芯凸部的外侧侧面。

在此，以所述定子中心为基准分别位于两侧的所述固定侧铁芯凸部和磁铁的轴向长度之和可以彼此相同。

并且，所述多个磁铁的轴向长度可以彼此相同。

并且，所述多个磁铁的轴向长度可以彼此不同。

在此，所述可动子铁芯的轴向长度，可以大于所述多个磁铁和该多个磁铁分别面对的各个固定侧铁芯凸部的触点之间的长度。

并且，所述可动子铁芯可以由内侧轴向轭部和多个可动侧铁芯凸部构成，所述内侧轴向轭部与所述定子一起形成磁路，所述多个可动侧铁芯凸部从所述内侧轴向轭部沿轴向隔开间隔而设置并且朝向所述定子延伸，所述多个可动侧铁芯凸部可以形成为与各个所述触点在径向上重叠。

并且，所述可动侧铁芯凸部的轴向长度可以大于等于所述固定侧铁芯凸部的轴向长度。

另外，为了达成本发明的目的，可以提供一种线性压缩机，其特征在于，包括：壳体，具有内部空间；线性马达，配置于所述壳体的内部空间，可动子进行往复运动；活塞，与所述线性马达的可动子结合，并一起进行往复运动；缸筒，所述活塞插入到该缸筒中，形成压缩空间；吸入阀，开闭所述压缩空间的吸入侧；以及吐出阀，开闭所述压缩空间的吐出侧，所述线性马达由前述的线性马达构成。

在此，在所述活塞的往复方向一侧还可以设置有在往复方向上弹性支撑该活塞的弹性构件。

另外，为了达成本发明的目的，可以提供一种线性马达以及具备其的线性压缩机，其特征在于，包括：驱动单元，设置有往复运动的可动子、产生驱动所述可动子的电磁力的定子和线圈绕组；以及压缩单元，设置有缸筒和通过所述可动子而在所述缸筒内进行往复运动的活塞。所述定子设置有至少一个定向磁芯部，所述定向磁芯部形成为易磁化方向(easy direction of magnetization)均匀地分布，并且配置于因所述线圈绕组而形成的磁通路径上。

在此，所述定向磁芯部可以由定向电工钢形成。

并且，所述定子可以包括：内铁芯，固定于所述缸筒的外周面；以及外铁芯，与所述内铁芯隔开使得形成容纳所述可动子的气隙，所述外铁芯设置有所述定向磁芯部。

并且，所述定向磁芯部可以设置有一对径向铁芯部分，所述一对径向铁芯部分形成为隔着所述线圈绕组彼此隔开，沿所述可动子的径向延伸，易磁化方向与所述可动子的径向平行。

并且，所述定向磁芯部还可以设置有往复方向铁芯部分，所述往复方向铁芯部分延伸为在所述活塞的往复方向上将所述一对径向铁芯部分彼此连接，并形成为易磁化方向与所述活塞的往复方向平行。

并且，所述一对径向铁芯部分可以设置有沿彼此相反的方向倾斜为在外周侧端部彼此相对的一对倾斜面，所述往复方向铁芯部分可以设置有在两端部形成为与所述一对倾斜面面接触并结合的倾斜结合面。

并且，所述定向磁芯部还可以设置有：一对连接铁芯部分，与所述一对径向铁芯部分的外周侧端部结合，并形成为易磁化方向相对于所述一对径向铁芯部分的易磁化方向倾斜；以及往复方向铁芯部分，延伸为在所述活塞的往复方向上将所述一对连接铁芯部分彼此连接，并形成为易磁化方向与所述活塞的往复方向平行。

另外，为了达成本发明的目的，可以提供一种线性马达以及具备其的线性压缩机，包括：驱动单元，设置有往复运动的可动子，和产生驱动所述可动子的电磁力的定子以及线圈绕组；以及压缩单元，设置有缸筒和因所述可动子而在所述缸筒内进行往复运动的活塞。所述定子设置有：无定向铁芯部，形成有在所述可动子的径向上彼此隔开并容纳所述可动子的气隙，由无定向电工钢形成；以及定向磁芯部，与所述无定向电工钢连接而形成容纳所述线圈绕组的线圈容纳部，由定向电工钢形成。

在此，所述定向磁芯部可以设置有：一对径向铁芯部分，隔着所述线圈绕组彼此隔开，从所述无定向铁芯部沿所述可动子的径向延伸，压延方向与所述径向平行；以及往复方向铁芯部分，延伸为在所述活塞的往复方向上将所述一对径向铁芯部分彼此连接，并形成为压延方向与所述活塞的往复方向平行

发明效果

根据本发明的线性马达以及具备其的线性压缩机，将多个磁铁结合于定子，将多个磁铁磁化为朝向相同的方向，由此能够减小针对进行往复运动的可动子铁芯的复原力而增加推力，从而能够提高马达输出。由此，能够在相同的马达输出的情况下减少磁铁的使用量，从而当使用铁素体磁铁时，即便不增大马达的大小，也能够得到所需程度的马达输出。另外，当使用Nd磁铁时，能够通过减少马达的使用量来减少材料费用。

另外，本发明的外侧定子以线圈绕组为中心在两侧分别设置有极部，在内侧定子，隔着中心铁芯在两侧分别设置有磁铁，因此马达的阿尔法波形以磁路中心为基准对称。由此，可动子铁芯的有效行程区间变长，从而能够更准确地控制可动子铁芯，能够通过此来提高马达性能。

另外，本发明随着磁铁插入并结合内侧定子的外周面，能够使磁铁的组装作业和磁化作业容易。进一步，随着将因中心铁芯而在轴向上隔开的多个磁铁磁化为朝向相同的方向，能够使磁铁的磁化作业更容易。

另外，本发明，在定子的内侧设置可动子线性马达中，磁铁插入并结合于定子的内周面，由此能够使磁铁的组装作业和磁化作业容易。进一步，随着隔着固定侧铁芯凸部将多个磁铁磁化为朝向相同的方向，能够使磁铁的磁化作业更容易，并且能够通过减小可动子的长度来提高马达的效率。

另外，本发明将多个磁铁固定并结合于定子，并将多个磁铁磁化为朝向相同的方向，由此减小针对进行往复运动的可动子铁芯的复原力而增大推力，从而能够提高马达输出。由此，能够在相同的马达输出的情况下减少磁铁的使用量，从而当使用铁素体磁铁时，即便不增大马达的大小也能够得到所需程度的马达输出。另外，当使用Nd磁铁时，能够通过减少马达的使用量来减低材料费用。

另外，本发明以线圈绕组为中心在外侧定子的两侧分别设置有极部，在内侧定子设置有隔着中心铁芯在两侧分别设置有磁铁，由此马达的阿尔法波形以磁路中心为基准对称。因此，可动子铁芯的有效行程区间变长，从而能够更准确地控制可动子铁芯，并且能够通过此来提高马达性能。

另外，本发明随着磁铁插入并结合于定子的内周面，能够使磁铁的组装作业和磁化作业容易。进一步，随着隔着固定侧铁芯凸部将多个磁铁磁化为朝向相同的方向，能够使磁铁的磁化作业更容易，并且能够通过减小可动子的长度来提高马达的效率。

另外，本发明随着磁铁插入并结合于内侧定子的外周面，能够使磁铁的组装作业和磁化作业容易。进一步，随着将因中心铁芯而在轴向上隔开的多个磁铁磁化为朝向相同的方向，能够使磁铁的磁化作业更容易。

另外，本发明在定子设置有定向磁芯部，由此能够减少在基于驱动单元的动作来反复进行磁化的过程中产生的铁芯损失。因此，能够改善线性马达以及具备其的线性压缩机的效率。

另外，本发明通过无定向电工钢和定向电工钢的组合来形成定子，由此能够在定子中磁通量方向恒定的部分和不恒定的部分分别减少铁芯损失。由此能够进一步改善线性马达以及具备其的线性压缩机的效率。

附图说明

图1是示出本发明一实施例的线性压缩机的纵向剖视图。

图2是剖开本实施例的线性马达并示出的立体图。

图3是图2的"Ⅴ-Ⅴ"线剖视图。

图4是从本实施例的线性马达的侧面观察到的概略图。

图5和图6是为了说明在本实施例的线性马达中磁铁和中心铁芯之间的结合关系而示出的图4的A部分的放大图。

图7a和图7b是区分本实施例中根据定子中的磁通量方向的可动子的动作并示出的概略图。

图8是在本实施例的线性马达中，当铁芯往复运动时，在各个位置测量到的电压的曲线。

图9是示出在本实施例的线性马达中，有效行程根据可动子铁芯的长度而发生变化的曲线。

图10是示出在本实施例的线性马达中，当可动子铁芯往复运动时，阿尔法值(推力常数)的变化的曲线。

图11是示出本发明的线性压缩机的另一实施例的纵向剖视图。

图12是剖开本实施例的线性马达并示出的立体图。

图13是图12的"Ⅵ-Ⅵ"线剖视图。

图14是从本实施例的线性马达的侧面观察到的概略图。

图15是示出在本实施例的线性马达中磁铁和中心铁芯之间的结合关系的放大图。

图16a和图16b是区分本实施例中根据定子中的磁通量方向的可动子的动作并示出的概略图。

图17是比较本实施例的线性马达的复原力和现有技术并示出曲线。

图18是比较本实施例的线性马达的反电动势和现有技术并示出的曲线。

图19至图21是为了说明在本发明的线性马达中形成定子的定子片而示出的普通的线性马达的概略图，图19是示出定子的剖面的图，图20a和图20b是示出根据移动器的位置而在定子形成的磁路的图，图21是示出在本发明的定子中另一实施例的剖面的图。

具体实施方式

下面，参照附图对与本发明相关的线性压缩机进行较详细的说明。本发明的线性压缩机通过设置线性马达来执行吸入并压缩流体，吐出被压缩的流体的动作。本发明的线性马达和线性压缩机可以是制冷循环的构成要素，下面，以流体为在制冷循环循环的制冷剂为例子进行说明。

图1是示出本发明一实施例的线性压缩机的纵向剖视图。参照图1，本实施例的线性压缩机100包括壳体110、框架120、驱动单元130以及压缩单元140。

壳体110可以形成密闭的空间。密闭的空间可以成为供吸入的制冷剂填充的吸入空间101。在壳体110可以形成有吸入口114，在吸入口114可以连接有吸入配管SP。另外，在壳体110可以形成有吐出口115，在吐出口115可以连接有吐出配管DP。

框架120可以为了支撑驱动单元130和压缩单元140而设置于壳体110内部。框架120可以连接并被支撑在支撑弹簧151、152的另一端部，所述支撑弹簧151、152的一端部配置为固定于壳体110。如图所示，支撑弹簧151、152可以是板簧，或者可以是螺旋弹簧。

驱动单元130可以发挥产生本实施例的线性压缩机100的往复运动的作用。为此，驱动单元130可以包括定子131和可动子132。

定子131可以结合在框架120和后述的后盖146之间。定子131可以包括外侧定子1311和内侧定子1312。可动子132可以位于外侧定子1311和内侧定子1312之间。

在外侧定子1311可以安装有线圈绕组133，可动子132可以在连接框架1321设置有由磁体形成的可动子铁芯1322。可动子铁芯1322并非是指永磁体的磁铁，而可以由强磁体形成，以通过线圈绕组133来与定子131一起形成磁路。由此，在本实施例的驱动单元130中，作为永磁体的磁铁135并非与可动子132结合而是与定子131结合，对于磁铁的结合结构将在后面进行说明。

如前述，可动子132可以由连接框架1321和可动子铁芯1322构成。连接框架1321可以由非磁体的金属形成或由树脂材质形成，可动子铁芯1322可以烧结强磁体材料而形成或层叠片状的电工钢而形成。

另外，连接框架1321可以形成为圆筒形状并与活塞142的后方端结合。由此，连接框架1321会与活塞142一起进行往复运动。

另外，可动子铁芯1322可以形成为一个环形状并插入到连接框架1321中，或者形成为圆弧形状而沿连接框架1321的圆周方向排列。

另一方面，压缩单元140形成为吸入吸入空间101内的制冷剂并进行压缩以及吐出。压缩单元140可以在内侧定子1312的内侧位于壳体110的中心部，并且包括缸筒141和活塞142。缸筒141被框架120支撑，在缸筒141的内部可以形成有压缩室P。

缸筒141可以以圆筒形状形成为能够在内部容纳制冷剂和活塞142，并且两端可以开放。缸筒141的一端可以被吐出阀1411封闭，在吐出阀1411的外侧可以安装有吐出盖143。

在吐出阀1411和吐出盖143之间可以形成有吐出空间102。即，通过吐出阀1411，压缩室P和吐出盖143可以形成彼此分开的空间。并且，在壳体110内部可以设置有延伸为使吐出口115和吐出空间102彼此连通的循环管144。

另一方面，在缸筒141可以形成有气体轴承145，向吐出空间102吐出的制冷剂的一部分流入所述气体轴承145并对缸筒141的内周面和活塞142的外周面之间进行润滑。构成气体轴承145的入口的轴承入口1451可以贯通框架120而形成，构成气体轴承的轴承通路1452可以形成于框架120的内周面和缸筒142的外周面之间，构成气体轴承的轴承孔1453可以从缸筒的外周面向内周面贯通而形成。

活塞142可以形成为从缸筒141的开放的另一端插入，并密闭压缩室P。活塞142可以与前述的可动子132连接并与可动子132一起往复运动。内侧定子1312和缸筒141可以位于可动子132和活塞142之间。因此，可动子132和活塞142可以通过设置为迂回缸筒141和内侧定子1312的额外的连接框架1321而彼此结合。此前说明到的可动子铁芯1322可以插入并结合于连接框架1321的内部，或者附着并结合于连接框架1321的外表面。

活塞142的内部空间和压缩室P可以通过吸入端口1422而连通。即，从吸入空间101流入到活塞142内部空间的制冷剂可以通过吸入端口1422流动，在开闭吸入端口1422的吸入阀1421因制冷剂的压力而开放时，制冷剂可以被吸入到压缩室P中。

另一方面，虽然活塞142可以通过因作为驱动单元120的线性马达的电磁力而形成的推力和复原力而在轴向(往复方向)上进行共振运动，但是，如本实施例，也可以通过机械共振弹簧1471、1472而在轴向上进行共振运动。机械共振弹簧(下面，简称为共振弹簧)1471、1472可以由压缩螺旋弹簧形成，并分别设置于连接框架1321的轴向两侧。在此情况下，第一共振弹簧1471可以设置于连接框架1321和后盖146之间，第二共振弹簧1472可以设置于连接框架1321和框架120之间。但是，共振弹簧也可以根据情况，以连接框架1321为基准仅设置于一侧。

如上所述的本实施例的线性压缩机以如下方式进行动作。

即，当沿顺时针方向或逆时针顺时针方向对构成驱动单元130的线圈绕组133施加电流时，在定子131会形成交替磁通，使得可动子132在直线上进行往复运动。由此，连接于可动子132的活塞142在缸筒141的内部往复运动时会增加以及减小压缩室P的体积。

例如，当活塞142以增加压缩室P的体积的方式移动时，压缩室P进行吸入行程。此时，压缩室P的内部压力会减小，由此设置于活塞142的吸入阀141b被开放，停留在吸入空间101的制冷剂被吸入到压缩室P。

相反，当活塞142以减小压缩室P的体积的方式移动时，压缩室P进行压缩行程。此时，若压缩室P的内部压力上升而达到预先设定的压力，则安装于缸筒141的吐出阀1411被开放，并向吐出空间102吐出制冷剂。

当反复如上所述的活塞142的吸入行程和压缩行程时，会反复进行如下的一系列过程：制冷剂通过吸入配管SP流入吸入空间101，将该制冷剂吸入到压缩室P并压缩，并经由吐出空间102、循环管144以及吐出配管DP向压缩机的外部吐出。

另一方面，在本实施例的线性马达以及具备其的线性压缩机中，为了使包括活塞在内的可动子高速进行往复运动，该可动子的重量越轻越有利。然而，若在可动子设置作为永磁体的磁铁会增加可动子的重量，因此使可动子的高速运动存在界限。并且，在使用磁通量低的铁素体磁铁的情况下，为了确保磁通量会增加磁铁的使用量，因此会进一步增加可动子的重量，从而线性马达和线性压缩机的效率会下降。

然而，如此前说明，若使用磁通量相对高的Nd磁铁，会降低磁铁的使用量，从而减轻可动子的重量，但是由于相比于铁素体磁铁价格贵10倍以上，因此与可动子的重量减轻效果相比，会大幅度增加线性马达和线性压缩机的制造成本。因此，在本实施例中可以使用如铁素体磁铁的相对低廉的磁铁，并且将磁铁结合于定子以降低可动子的重量。由此，本实施例不仅可以降低对于磁铁的材料费，而且还可以通过扩大磁铁的表面积来确保磁通量。

另一方面，本实施例的线性马达以及具备其的线性压缩机为了引起可动子(或活塞)的共振运动而使用由压缩螺旋弹簧形成的机械共振弹簧。然而，在本实施例的线性压缩机中使用的线性马达会因其特性而在定子和可动子之间产生规定程度的磁共振弹簧效果。因此，线性压缩机即便因使用由压缩螺旋弹簧形成的机械共振弹簧而产生强的推力，也会一同产生因磁共振弹簧而引起的复原力。该复原力会作为减小推力的因素发挥作用，因此降低复原力可能会有效地提高推力。从最优化控制线性马达的往复运动的方面来看，可能会有效。

即，如前述，若对驱动单元的线圈绕组施加电流，则在定子形成磁通量(magneticflux)，通过因施加电流而形成的磁通量和因磁铁而形成的磁通量的相互作用，可以产生能够使可动子往复运动的力。换句话说，会在定子产生向上死点和下死点推动可动子的推力(thrust)和向磁路的中心方向拉动已被推动的可动子的复原力(centering force)。推力和复原力是彼此相反的力，当复原力增大时推力可以减小，当复原力增大时推力可以减小。尤其，从设置有机械共振弹簧的线性马达和线性压缩机来看，当将复原力设定为过高时，会降低使可动子的移动至上死点和下死点的推力，导致整体上降低马达的输出。

对此，在本实施例中，不仅通过使用机械共振弹簧来提高马达的输出，并且通过重新配置磁铁来提高针对可动子的马达的推力，由此提高马达的输出。在此，磁铁并非必须限于铁素体系列，也并非限于可动子中完全不使用磁铁。

图2是剖开本实施例的线性马达并示出的立体图，图3是图2的"Ⅴ-Ⅴ"线剖视图，图4是从本实施例的线性马达的侧面观察到的概略图。

重新参照图1，在本实施例的定子131中，构成内侧铁芯的内侧定子1312可以插入并固定于框架120的外周面，构成外侧铁芯的外侧定子1311可以配置为隔着预先设定的气隙1341、1342沿圆周方向包围内侧定子1312。

参照图2和图3，外侧定子1311和内侧定子1312的轴向两端可以彼此隔开配置。由此，会在外侧定子1311和内侧定子1312之间形成有作为供可动子132往复运动的空间的气隙(air gap)1341、1342。气隙1341、1342隔着后述的线圈绕组133在轴向两侧分别形成。在此，轴向是可动子进行往复运动的方向。

参照图4，如前述，定子131由外侧定子1311和内侧定子1312构成，外侧定子1311和内侧定子1312在径向上隔开相当于的气隙的距离。

外侧定子1311可以将形成为片状的定子片(未图示)层叠为放射状而形成为圆筒形状，也可以如图2和图3所示，将通过在厚度方向上层叠片状的定子片而形成的多个定子块(未图示)，层叠为放射状而形成为圆筒形状。内侧定子1312可以将形成为片状的定子片层叠为放射状而形成为圆筒形状。

外侧定子1311可以在轴向中间安置线圈绕组133并且形成为‘∩’形状，内侧定子1312可以形成为沿轴向长的‘-’形状。由此，在外侧定子1311的中间可以形成有线圈绕组槽133a，在线圈绕组槽133a的两侧可以形成有前述的气隙1341、1342。

并且，外侧定子1311可以由形成线圈绕组槽133a的外周面的外侧轴向轭部1311a、连接于外侧轴向轭部1311a的两端并且形成线圈绕组槽133a的轴向两侧侧面的多个径向轭部(下面，第一径向轭部和第二径向轭部)1311b、1311c构成。

外侧轴向轭部1311a可以沿轴向(可动子的运动方向或往复方向)长长的形成，并且形成为外侧轴向轭部1311a的轴向长度L11大于径向(与可动子的运动方向正交的方向)长度L12。第一径向轭部1311b和第二径向轭部1311c可以沿径向长长地形成，并且分别形成为径向长度L13大于轴向长度L14。

此外，可以形成为外侧轴向轭部1311a的径向长度L11与第一径向轭部1311b或第二径向轭部1311c的轴向长度L13大致相同，第一径向轭部1311b或第二径向轭部1311c的轴向长度L13可以小于线圈绕组槽133a的轴向长度L15。第一径向轭部1311b和第二径向轭部1311c可以形成为以线圈绕组槽133a为基准对称。

另一方面，在第一径向轭部1311b和第二径向轭部1311c的各自的内周侧端部，可以分别延伸形成有构成极性的第一极部1311d和第二极部1311e。换句话说，在第一径向轭部1311b可以延伸形成有第一极部1311d，在第二径向轭部1311c可以延伸形成有第二极部1311e。

第一极部1311d可以从第一径向轭部1311b的内周侧端部朝向磁路中心Cm轴向延伸而形成，第二极部1311e可以从第二径向轭部1311c的内周侧端部朝向磁路中心Cm轴向延伸而形成。因此，第一极部1311d和第二极部1311e可以形成为沿朝向彼此的方向延伸而接近，第一极部1311d和第二极部1311e之间形成为隔开，以形成定子气隙(stator air gap)1311f。

定子气隙1311f的中心可以形成于定子131的轴向中心，即磁路中心Cm，以在马达(或压缩机)停止时在径向上与中心铁芯(central core)1312b相对。另外，定子气隙1311f的轴向长度L16可以小于中心铁芯1312b的轴向长度L28。

另一方面，如前述，内侧定子1312可以将形成为片状的定子片层叠为放射状而形成为圆筒形状。

另外，内侧定子1312可以由形成磁路的内侧轴向轭部1312a和从内侧轴向轭部1312a的中心朝向外侧定子1311凸出的中心铁芯1312b构成。由此，内侧定子1312的内周面可以形成有沿轴向具有相同的直径，相反，外周面可以形成为沿轴向具有不同的直径。换句话说，内侧定子1312的内周面形成为具有单一的直径使得与框架120的外周面紧贴，相反，外周面因前述的中心铁芯1312b朝向外侧定子1311凸出而形成为带有台阶。

内侧轴向轭部1312a的轴向长度L21至少大于外侧定子1311的轴向长度L11或至少与外侧定子1311的轴向长度L11相等。由此，后述的第一磁铁1351和第二磁铁1352的轴向两端之间的长度L22可以大于等于第一极部1311d和第二极部1311e的轴向两端之间的长度L17。

另外，内侧轴向轭部1312a的径向长度(厚度)L23大于等于外侧轴向轭部1311a的径向长度L12会有利于后述的扩大有效行程范围。

另一方面，中心铁芯1312b可以形成为矩形。但是，中心铁芯1312b的外侧端部的两侧棱也可以形成为倾斜或带有台阶。

另外，中心铁芯1312b的内侧端部可以从内侧轴向轭部1312a延伸为带有台阶。例如，如图5所示，中心铁芯1312b的轴向两侧侧面的支撑面部1312b1可以形成为带有台阶。由此，与中心铁芯1312b相对的磁铁1351、1352的侧面一部分可以在从中心铁芯1312b隔开的状态下，在轴向上紧密地与支撑面部1312b1紧贴。

但是，如图6所示，中心铁芯1312b的轴向两侧侧面也可以通过形成为单一直线面，使得与中心铁芯1312b相对的磁铁1351、1352的侧面能够在轴向上紧密地与中心铁芯1312b紧贴。由此，能够提高针对磁铁1351、1352的轴向支撑力。

另外，在中心铁芯1312b的轴向两侧可以分别结合有第一磁铁1351和第二磁铁1352。由此，第一磁铁1351和第二磁铁1352配置为隔着中心铁芯1312b彼此隔开。

另外，虽然中心铁芯1312b的轴向侧面可以与磁铁1351、352接触，但是也可以如前述，通过在中心铁芯1312b设置支撑面部1312b1而在轴向上形成与两侧磁铁1351、1352隔开的间隔L24。由此，中心铁芯1312b不仅与两侧磁铁1351、1352隔开，而且能够牢固地支撑该磁铁1351、1352的轴向一侧面。另外，随着中心铁芯1312b的一部分从磁铁1351、1352隔开，当对磁铁1351、1352进行磁化时能够抑制中心铁芯1312b被磁化。中心铁芯1312b和磁铁1351、1352之间的间隔L24可以形成为对比磁铁的厚度L25大致20～30％。

另外，中心铁芯1312b的高度L26可以比第一磁铁1351和第二磁铁1352的高度(径向厚度)L25低或相等。但是，由于中心铁芯1312b会形成一种连接磁路的通路，因此也可以形成为在不与后述的可动子铁芯1322接触的范围内高于磁铁的高度L25。然而，由于第气隙单气隙1341和第气隙双气隙1342的大小取决于磁铁的高度L25，因此通常中心铁芯1312b形成为不高于磁铁1351、1352。

另外，优选中心铁芯1312b形成为具有能够与可动子铁芯1322在径向上重叠的程度的长度。由此，能够使可动子铁芯1322的有效行程范围扩大。

另外，中心铁芯1312b的轴向长度可以小于等于多个磁铁1351、1352中一个磁铁的轴向长度L27。例如，若中心铁芯的轴向长度L28大于磁铁的轴向长度L27，则会相应地减小磁铁的轴向长度L27，因此从磁通量低的铁素体磁铁的特性上来看，可能会进一步降低磁通量密度，导致马达性能下降。因此，中心铁芯的轴向长度L28可以小于等于磁铁的轴向长度L27。例如，可以优选中心铁芯的轴向长度L28对比磁铁的轴向长度L27为大致50～70％。

另一方面，第一磁铁1351和第二磁铁1352可以形成为环形状，也可以形成为圆弧形状。在磁铁1351、1352形成为环形的情况下，可以通过插入到内侧定子1312的外周面而结合，在形成为圆弧形状的情况下可以附着于内侧定子1312的外周面而结合。由此，随着磁铁1351、1352插入并结合于内侧定子1312的外周面，能够使磁铁1351、1352的组装作业和磁化作业变为容易。尤其，在磁铁1351、1352以环形状形成的情况下，能够将磁铁1351、1352压入内侧定子1312的外周面而结合，因此能够使磁铁的组装作业更容易。

进一步，随着将因中心铁芯1312b而在轴向上隔开的第一磁铁1351和第二磁铁1352磁化为朝向相同方向，能够使磁铁的磁化作业更容易。

另外，可以将第一磁铁1351和第二磁铁1352支撑为在与内侧定子1312结合之后，不会在轴向上脱离。例如，如图2所示，朝向中心铁芯1312b的一侧可以在紧贴于该中心铁芯1312b的两侧侧面或设置于中心铁芯1312b的两侧侧面的支撑面部1312b1状态下被支撑，而相反侧可以被与内侧定子1312结合的各个固定构件1315轴向支撑。固定构件1315形成为C环(C-ring)形状，在内侧定子1312的两端部外周面分别形成有形成为环形状的固定槽1315a，各个固定构件1315分别插入并结合于各个固定槽1315a。

另外，如图4所示，第一磁铁1351和第二磁铁1352可以被磁化为朝向相同的方向。由此，第一磁铁1351和第二磁铁1352会具有在径向上彼此相同的极性。例如，第一磁铁1351和第二磁铁1352中第一磁铁1351的内周面和第二磁铁1352的内周面被磁化为N极，而外周面被磁化为S极，形成从内周面朝向外周面方向的磁力线。因此，可以通过去除或最小化在第一磁铁1351和第二磁铁1352周边的针对可动子铁芯1322的复原力，来仅产生针对可动子铁芯的推力或最大化该推力。对此将在后面重新进行说明。

另外，第一磁铁1351和第二磁铁1352可以形成为轴向长度L27彼此相同。由此，可动子铁芯1322会从磁路中心Cm以相同的距离往复运动。

然而，第一磁铁1351的轴向长度L27和第二磁铁1352的轴向长度L27也可以根据情况而不同。例如，在将线性马达应用于具有一个压缩室的线性压缩机的情况下，考虑到活塞142被压缩室P的压力推动的情形，可以形成为与压缩室P接近的第二磁铁1352的轴向长度L27大于第一磁铁1351的轴向长度L27。或者，也可以配置为第二磁铁1352以磁路中心Cm为基准更接近压缩室侧。由此，连接于可动子铁芯的活塞能够朝向压缩室产生更大的推力。

另外，作为第一磁铁1351的轴向长度和第二磁铁1352的轴向长度之和的磁铁的轴向长度可以小于等于作为第一极部1311d的轴向长度和第二极部1311e的轴向长度之和的外侧定子1311的轴向长度。例如，从第一磁铁1351的下死点方向末端到第二磁铁1352的上死点方向末端的长度L22可以小于等于从第一极部1311d的下死点方向末端到第二极部1311e的上死点方向末端的长度L17。由此，使穿过第一磁铁1351和第二磁铁1352的磁通量最小，由此能够提高马达效率。

另一方面，如前述，可动子铁芯1322并非是指永磁体的磁铁，只要是如电工钢因线圈绕组133而能够与定子131一起形成磁路的磁体即可。

另外，可动子铁芯1322的轴向长度可以大于等于多个磁铁1351、1352中一个磁铁的轴向长度。另外，可动子铁芯1322的轴向长度L31可以小于多个磁铁的轴向长度之和。由此，可动子铁芯1322会沿在定子1311形成的磁通量方向往复运动。但是，有效行程的始点和终点会随着可动子铁芯1322的轴向长度L31而发生变化，导致阿尔法值也发生变化。例如，随着可动子铁芯1322的轴向长度L31变短而有效行程的范围变窄，相反随着可动子铁芯1322的轴向长度L31变长而有效行程的范围变宽。对此将在后面参照图9重新进行说明。

如上所述的本实施例的线性马达的可动子会随着形成于定子的磁通量方向而进行往复运动。图7a和图7b是区分本实施例中根据定子中的磁通量方向的可动子的动作并示出的概略图。

图7a是沿顺时针方向形成磁通量的情形，在此情况下可动子1322会向图中的右侧下死点方向移动。此时，在外侧定子1311形成的磁通量会通过外侧轴向轭部1311a、第一径向轭部1311b以及第一极部1311d向中心铁芯1312b移动，在向该中心铁芯1312b移动的磁通量中相对多的磁通量会吸入到第一磁铁1351的内侧面极性(N极)。该磁通量形成向第一磁铁1351的外侧面极性(S极)移动之后通过可动子铁芯1322回归到中心铁芯1312b的闭合环路，并提高针对可动子铁芯1322的推力。由此，可动子铁芯1322会朝向从被定义为磁路中心Cm的定子中心向附图的右侧方向远离的下死点移动。

图7b是沿逆顺时针方向形成磁通量的情形，在此情况下可动子1322会向图中的左侧上死点方向移动。此时，在外侧定子1311形成的磁通量会通过外侧轴向轭部1311a、第二径向轭部1311c以及第二极部1311e移动到中心铁芯1312b，在向该中心铁芯1312b移动的磁通量中相对多的磁通量会吸入到第二磁铁1352的内侧面极性(N极)。该磁通量形成向第二磁铁1352的外侧面极性(S极)移动之后，通过可动子铁芯1322归回到中心铁芯1312b的闭合环路，并提高针对可动子铁芯1322的推力。由此，可动子铁芯1322会朝向从被定义为磁路中心Cm的定子中心向附图的左侧方向远离的上死点移动。

在此，如图7a和图7b所示，第一磁铁1351和第二磁铁1352分别从内周面向外周面方向形成磁通量。由此，会在外侧定子1311的第一极部1311d和与其相对的第一磁铁(和内侧定子的一端)1351，第二极部1311e和与其相对的第二磁铁(和内侧定子的另一端)1352之间分别形成非常微弱的涡流磁通量或者不形成。由此，会产生微弱的针对向下死点移动的可动子铁芯1322或向上死点移动的可动子铁芯1322的复原力(centering force)，从而，如前述，可动子铁芯1322能够顺畅地移动到下死点或上死点。即，针对可动子铁芯1322的复原力减小而推力增加，从而对比相同的磁铁的表面积，能够提高马达输出。与此相反，由于对比相同的马达输出能够减少磁铁的使用量，从而当使用铁素体磁铁时，可以在不增大马达的大小的情况下，也能够得到所需的马达输出。另外，当使用Nd磁铁时，可以减少马达的使用量，从而能够减少材料费用。

另一方面，如前述，本实施例能够使可动子铁芯1322顺畅地向上死点或下死点移动，从而能够相应地提高对可动子铁芯1322的控制特性。

通常，当以下死点为基准控制可动子铁芯1322时，会在下死点区间在规定时间期间几乎施加相似水准的电压。将该区间定义为可控区间，即定义为有效行程区间。图8是在本实施例的线性马达中，当铁芯往复运动时，在各个位置测量到的电压的曲线。参照此，可以知道可动子有效行程范围。

参照图8，有效行程区间是大致0.005秒～0.015秒之间的区间。当然，可以看出，即便与专利文献2相比专利文献1在下死点的有效行程范围也是扩大的。这是因为，如前述，随着第一磁铁1351和第二磁铁1352被磁化为相同的方向，会形成非常低的涡流磁通量或不形成。

另外，本实施例以线圈绕组为中心在两侧设置有第一极部1311d和第二极部1311e，第一磁铁1351和第二磁铁1352因中心铁芯1312b而彼此隔开配置。由此，马达的阿尔法波形形成为以磁路中心为基准对称，从而有效行程区间会变长。由于更准确地控制可动子铁芯1322，从而能够提高马达性能。此时，有效行程范围可以根据如中心铁芯1312b的高度(厚度)，可动子铁芯1322的长度的设计变量而表现为不同。

例如，当可动子铁芯1322的长度变短时有效行程范围减小，当可动子铁芯1322的长度变长时有效行程范围增加。图9是示出在本实施例的线性马达中，有效行程根据可动子铁芯的长度的而发生变化的曲线。

在该实验中的条件为，各个模型的中心铁芯1312b的高度相同，而可动子铁芯1322的长度设定为不同。即，模型①的可动子铁芯1322的长度最短，依模型②、模型③、模型④顺序增加了可动子铁芯1322的长度。模型④的可动子铁芯1322的长度最长。

参照图9，可以看出，就在下死点区间的电压而言，模型①最高，模型④最低。另外，就有效行程区间而言，模型①最窄，模型④最宽。从其可以知道，随着可动子铁芯1322的长度变长，可动子铁芯1322和中心铁芯1312b之间的重叠区间变长并使有效行程的范围变长。因此，可以知道，尽可能使一个可动子铁芯1322的长度变长，并且形成为在上死点或下死点使可动子铁芯1322的至少一部分在径向上与中心铁芯1312b重叠，会有利于加宽有效行程的范围。

另外，这也会与马达的形状有关。例如，本实施例的线性马达形成以线圈绕组133为中心在两侧分别形成有气隙1341、1342的气隙双气隙马达。由此，由推力常数定义的阿尔法值相比于一个气隙马达对称。由此，可动子铁芯1322从下死点向上死点，从上死点向下死点移动的形态形成为彼此相似的形状，从而能够相应地加宽对于可动子铁芯1322的有效行程范围并提高马达的效率。图10是示出在本实施例的线性马达中，当可动子铁芯往复运动时，阿尔法值(推力常数)的变化的曲线。这是示出在磁铁的内径为26mm、磁铁的外径为30mm、磁铁的长度为20mm、可动子铁芯的重量为141g的情形下的阿尔法值的曲线。该曲线的X轴表示可动子铁芯的往复运动的时间，因此最终表示可动子铁芯的位置，而Y轴表示在该位置上的电压，因此最终表示该位置上的阿尔法值。

如图所示，本实施例的气隙双气隙线性马达的阿尔法值在可动子铁芯从磁路中心(0.01位置)向下死点稍微偏移的0.008位置具有峰值42.15，在从磁路中心向上死点稍微偏移的0.012位置具有与峰值相似的42.01。

通过如图10所示的曲线，可以看出，可动子铁芯1322从下死点向上死点移动的动作和从上死点向下死点移动的动作大致对称。由此，对于可动子铁芯1322的可控行程范围变宽，进而能够简化对动子铁芯1322的控制并提高马达效率。另外，也能够提高采用该线性马达的线性压缩机的效率。

另一方面，以上，以线性马达为例子进行了说明。因此，若在线性压缩机使用前述的线性马达，则也可以同样地对线性压缩机期待在线性马达得到的效果。因此，关于线性压缩机的说明可以采用线性马达的说明。

发明的实施形态

下面，参照附图对本实施例的线性压缩机进行较详细的说明。但是，即便是彼此不同的实施例，对于与前述实施例相同或相似的构成要素赋予相同或相似的附图标记，并可以省略对其的详细说明。另外，在说明本说明书中公开的实施例的过程中，当判断为对于相关的公知技术的具体说明会使本说明书中公开的实施例的要旨不清楚时，可以省略对其的详细说明。

图11是示出本发明的线性压缩机的另一实施例的纵向剖视图。参照图11，本实施例的线性压缩机100包括壳体110、框架120、驱动单元130以及压缩单元140。

壳体110可以形成密闭的空间。密闭的空间可以成为供吸入的制冷剂填充的吸入空间101。在壳体110可以形成有吸入口114，在吸入口114可以连接有吸入配管SP。另外，在壳体110可以形成有吐出口115，在吐出口115可以连接有吐出配管DP。

在壳体110内部可以设置有框架120，以支撑驱动单元130和压缩单元140。框架120可以连接以及被支撑在支撑弹簧151、152的另一端部，所述支撑弹簧151、152的一端部固定于壳体110。如图所示，支撑弹簧151、152可以是板簧，或者也可以是螺旋弹簧。

驱动单元130发挥产生本实施例的线性压缩机100的往复运动的作用。为此，驱动单元130可以包括定子131和可动子132。

定子131可以结合在框架120和后述的后盖146之间。可动子132可以位于定子131的内侧。

在定子131可以安装有线圈绕组133和磁铁，可动子132可以在连接框架1321设置有由磁体形成的可动子铁芯1322。可动子铁芯1322并非是指永磁体的磁铁，而可以由强磁体形成以通过线圈绕组133而与定子131一起形成磁路。由此，在本实施例的驱动单元130中，作为永磁体的磁铁1351、1352并非是可动子132，而是结合于定子131的，对于磁铁的结合结构将在后面进行说明。

如前述，可动子132可以由连接框架1321和可动子铁芯1322构成。连接框架1321可以由非磁体的金属或由树脂材质形成，可动子铁芯可以烧结由强磁体形成的材料而形成，或者可以将形成为片状的电工钢层叠而形成。

另外，连接框架1321可以形成为圆筒形状而结合于活塞的后方端。由此，连接框架1321会与活塞一起往复运动。

另外，可动子铁芯可以形成为一个环形状并插入到连接框架1321，或者也可以形成为圆弧形状而沿连接框架1321的圆周方向排列。

另一方面，压缩单元140形成为吸入吸入空间101内的制冷剂，并压缩和吐出。压缩单元140可以在可动子132的内侧位于壳体110的中心部，并且包括缸筒141和活塞142。缸筒141被框架120支撑，在缸筒141的内部可以形成有压缩室P。

缸筒141可以形成为能够在内部容纳制冷剂和活塞142的圆筒形状，并且两端开放。缸筒141的一端可以被吐出阀1411封闭，吐出阀1411的外侧可以安装有吐出盖143。

在吐出阀1411和吐出盖143之间可以形成有吐出空间102。即，压缩室P和吐出盖143可以通过吐出阀1411而形成分开的空间。并且，在壳体110内部可以设置有延伸为使吐出口115和吐出空间102彼此连通的循环管144。

另一方面，在缸筒141可以形成有气体轴承145，所述气体轴承145使向吐出空间102吐出的制冷剂的一部分流入，由此对缸筒141的内周面和活塞142的外周面之间进行润滑。构成气体轴承145的入口的轴承入口1451可以贯通框架120而形成，构成气体轴承的轴承通路1452可以形成在框架120的内周面和缸筒142的外周面之间，构成气体轴承的轴承孔1453可以从缸筒的外周面向内周面贯通而形成。

活塞142可以形成为插入到缸筒141的开放的另一端，并密闭压缩室P。活塞142可以与前述的可动子132连接并与可动子132一起进行往复运动。框架120和缸筒141可以位于可动子132和活塞142之间。因此，可动子132和活塞142可以通过设置为迂回缸筒141和框架120的额外的连接框架1321而彼此结合。前述的可动子铁芯1322可以插入并结合于连接框架1321的内部或附着并结合于连接框架1321的外表面。

活塞142的内部空间和压缩室P可以通过吸入端口1421而连通。即，从吸入空间101流入活塞142内部空间的制冷剂通过吸入端口1421流动，当开闭吸入端口1421的吸入阀1421因制冷剂的压力而被开放时，制冷剂可以被吸入到压缩室P。

另一方面，虽然，活塞可以通过因作为驱动单元120的线性马达的电磁力而形成的推力和复原力，在轴向(往复方向)上进行共振运动，但是，如本实施例，也可以通过机械共振弹簧1471、1472而在轴向上进行共振运动。机械共振弹簧(下面，简称为共振弹簧)1471、1472可以由压缩螺旋弹簧形成，并设置于连接框架1321的轴向两侧。在此情况下，第一共振弹簧1471可以设置于连接框架1321和后盖146之间，第二共振弹簧1472可以设置于连接框架1321和框架120之间。然而，共振弹簧也可以根据情况以连接框架1321为基准仅在一侧设置。

如上所述的本实施例的线性压缩机以如下方式进行动作。

即，当沿顺时针方向或逆时针顺时针方向对构成驱动单元130的线圈绕组133施加电流时，在定子131会形成交替磁通，使得可动子132在直线上进行往复运动。由此，连接于可动子132的活塞142在缸筒141的内部往复运动时会增加以及减小压缩室P的体积。

例如，当活塞142以增加压缩室P的体积的方式移动时，压缩室P进行吸入行程。此时，压缩室P的内部压力会减小，由此设置于活塞142的吸入阀141b被开放，停留在吸入空间101的制冷剂被吸入到压缩室P。

相反，当活塞142以减小压缩室P的体积的方式移动时，压缩室P进行压缩行程。此时，若压缩室P的内部压力上升而达到预先设定的压力，则安装于缸筒141的吐出阀1411被开放，并向吐出空间102吐出制冷剂。

当反复如上所述的活塞142的吸入行程和压缩行程时，会反复进行如下的一系列过程：制冷剂通过吸入配管SP流入吸入空间101，将该制冷剂吸入到压缩室P并压缩，并经由吐出空间102、循环管144以及吐出配管DP向压缩机的外部吐出。

另一方面，在本实施例的线性马达以及具备其的线性压缩机中，为了使包括活塞在内的可动子高速进行往复运动，该可动子的重量越轻越有利。然而，若在可动子设置作为永磁体的磁铁会增加可动子的重量，因此使可动子的高速运动存在界限。并且，在使用磁通量低的铁素体磁铁的情况下，为了确保磁通量会增加磁铁的使用量，因此会进一步增加可动子的重量，从而线性马达和线性压缩机的效率会下降。

然而，如此前说明，若使用磁通量相对高的Nd磁铁，会降低磁铁的使用量，从而减轻可动子的重量，但是由于相比于铁素体磁铁价格贵10倍以上，因此与可动子的重量减轻效果相比，会大幅度增加线性马达和线性压缩机的制造成本。因此，在本实施例中可以使用如铁素体磁铁的相对低廉的磁铁，并且将磁铁结合于定子以降低可动子的重量。由此，本实施例不仅可以降低对于磁铁的材料费，而且还可以通过扩大磁铁的表面积来确保磁通量。

另一方面，本实施例的线性马达以及具备其的线性压缩机为了引起可动子(或活塞)的共振运动而使用由压缩螺旋弹簧形成的机械共振弹簧。然而，在本实施例的线性压缩机中使用的线性马达会因其特性而在定子和可动子之间产生规定程度的磁共振弹簧效果。因此，线性压缩机即便因使用由压缩螺旋弹簧形成的机械共振弹簧而产生强的推力，也会一同产生因磁共振弹簧而引起的复原力。该复原力会作为减小推力的因素发挥作用，因此降低复原力可能会有效地提高推力。从最优化控制线性马达的往复运动的方面来看，可能会有效。

即，如前述，若对驱动单元的线圈绕组施加电流，则在定子形成磁通量(magneticflux)，通过因施加电流而形成的磁通量和因磁铁而形成的磁通量的相互作用，可以产生能够使可动子往复运动的力。换句话说，会在定子产生向上死点和下死点推动可动子的推力(thrust)和向磁路的中心方向拉动已被推动的可动子的复原力(centering force)。推力和复原力是彼此相反的力，当复原力增大时推力可以减小，当复原力增大时推力可以减小。尤其，从设置有机械共振弹簧的线性马达和线性压缩机来看，当将复原力设定为过高时，会降低使可动子的移动至上死点和下死点的推力，导致整体上降低马达的输出。

对此，在本实施例中，不仅通过使用机械共振弹簧来提高马达的输出，并且通过重新配置磁铁来提高针对可动子的马达的推力，由此提高马达的输出。在此，磁铁并非必须限于铁素体系列，也并非限于可动子中完全不使用磁铁。

图12剖开本实施例的线性马达并示出的立体图，图13是图12的"Ⅵ-Ⅵ"线剖视图，图14是从本实施例的线性马达的侧面观察到的概略图。

重新参照图11，本实施例的定子131可以配置为可动子132的轴向侧面结合于框架120，并且能够使可动子132在定子131的内周面和框架120的外周面之间进行往复运动。在此，轴向是可动子进行往复运动的方向。

参照图12和图13，定子131和可动子132的轴向两端可以彼此隔开配置。因此，在定子131的轴向两端形成有作为使可动子132进行往复运动的空间的气隙(air gap)1341、1342。气隙1341、1342隔着后述的线圈绕组133分别在轴向两侧形成。在此，轴向是可动子进行往复运动的方向。

参照图14，如前述，定子131可以将形成为片状的定子片(未图示)层叠为放射状而形成为圆筒形状，也可以如图12和图13所示，将通过在厚度方向上层叠片状的定子片而形成的多个定子块(未图示)，层叠为放射状而形成为圆筒形状。

定子131可以在轴向中间安置线圈绕组133并且形成为‘∩’形状。由此，在定子131的中间可以形成有线圈绕组槽133a，在线圈绕组槽133a的两侧可以形成有前述的气隙1341、1342。

并且，定子131可以由形成线圈绕组槽133a的外周面的外侧轴向轭部1311a、连接于外侧轴向轭部1311a的两端并且形成线圈绕组槽133a的轴向两侧侧面的多个径向轭部(下面，第一径向轭部和第二径向轭部)1311b、1311c构成。

外侧轴向轭部1311a可以沿轴向(可动子的运动方向或往复方向)长长地形成，并且形成为外侧轴向轭部1311a的轴向长度L111大于径向(与可动子的运动方向正交的方向)长度L112。第一径向轭部1311b和第二径向轭部1311c可以沿径向长长地形成，并且分别形成为径向长度L113大于轴向长度L114。

此外，可以形成为外侧轴向轭部1311a的径向长度L111与第一径向轭部1311b或第二径向轭部1311c的轴向长度L113大致相同，第一径向轭部1311b或第二径向轭部1311c的轴向长度L113可以小于线圈绕组槽133a的轴向长度L115。第一径向轭部1311b和第二径向轭部1311c可以形成为以线圈绕组槽133a为基准对称。

另一方面，在第一径向轭部1311b和第二径向轭部1311c的各自的内周侧端部，可以分别延伸形成有构成极性的第一极部1311d和第二极部1311e。换句话说，在第一径向轭部1311b可以延伸形成有第一极部1311d，在第二径向轭部1311c可以延伸形成有第二极部1311e。

第一极部1311d可以从第一径向轭部1311b的内周侧端部朝向磁路中心Cm轴向延伸而形成，第二极部1311e可以从第二径向轭部1311c的内周侧端部朝向磁路中心Cm轴向延伸而形成。因此，第一极部1311d和第二极部1311e可以形成为沿朝向彼此的方向延伸而接近，第一极部1311d和第二极部1311e之间形成为隔开，以形成定子气隙(stator air gap)1311f。

定子气隙1311f的中心可以形成于定子131的轴向中心，即磁路中心Cm，以在马达(或压缩机)停止时在径向上与后述的可动子铁芯1322的凹进部1322d的中心相对。另外，定子气隙1311f的轴向长度L116可以小于凹进部1322d的轴向长度L124。

第一极部1311d形成有从该第一极部1311d向可动子132的方向延伸的第一固定侧铁芯凸部1311d1，在第一固定侧铁芯凸部1311d1的轴向一侧可以结合有后述的第一磁铁。

第一固定侧铁芯凸部1311d1的轴向长度可以大于等于第一磁铁的轴向长度。由此，不仅能够减少磁铁的使用量而且还能够通过减小复原力来提高推力。但是，也可以根据情况，第一固定侧铁芯凸部1311d1的轴向长度可以小于第一磁铁的轴向长度。

另外，第一固定侧铁芯凸部1311d1可以形成为向第一极部1311d的两端中的定子中心Cm侧偏心，第一磁铁1351结合为被支撑在第一定子铁芯1311d1的外侧侧面。

另外，第一固定侧铁芯凸部1311d1的轴向长度L117和第一磁铁1351的轴向长度L118之和，可以与第二固定侧铁芯凸部1311e1的轴向长度L117'和第二磁铁的轴向长度L118'之和相同。在此情况下，第一磁铁1351的轴向长度L118和第二磁铁1352的轴向长度L118'可以相同。

在此，由于第二极部1311e的基本结构以定子中心Cm为基准与第一极部1311d大致对称，因此用关于第一极部1311d的说明来替代第二极部1311e的说明。

另一方面，第一磁铁1351和第二磁铁1352可以形成为环形状，也可以形成为圆弧形状。在磁铁形成为环形状的情况下，可以插入并结合于定子131的内周面，在形成为圆弧形状的情况下，可以附着并结合于定子131的内周面。由此，由于磁铁1351、1352插入并结合于定子131的内周面，从而能够容易进行磁铁的组装作业。进一步，由于使第一磁铁1351和第二磁铁1352被磁化为朝向相同的方向，从而能够容易进行磁铁的磁化作业。更进一步，由于第一极部1311d和第二极部1311e作为一种磁铁发挥作用，从而对比输出能够减小输出磁铁1351、1352的轴向长度。由此，能够减少磁铁的使用量，进而能够进一步降低材料费用。另外，可以通过减小可动子的长度来提高马达的效率。

另外，第一磁铁1351和第二磁铁1352在与定子131结合之后，可以被支撑为不会在轴向上脱离。例如，如图12，在轴向上朝向各个固定侧铁芯凸部1311d1、1311e1的一侧，紧贴并被支撑在该固定侧铁芯凸部1311d1、1311e1的两侧侧面。但是，如图15，可以使固定侧铁芯凸部1311d1、1311e1的两侧侧面的支撑面部1311d11、1311e11形成为带有台阶，并使各个磁铁的一侧面紧贴于该支撑面部1311d11、1311e11来固定。在此情况下，第一磁铁1351和第二磁铁1352的一部分可以从固定侧铁芯凸部1311d1、1311e1的两侧侧面隔开。

另外，第一磁铁1351和第二磁铁1352的相反侧侧面可以被结合于定子131的各个固定构件1315轴向支撑。固定构件可以形成为C环(C-ring)形状，而在定子131的两端内周面分别形成有形成为环形状的固定槽1315a，各个固定构件1315插入并结合于各个固定槽1315a中。

另外，重新参照图14所示，第一磁铁1351和第二磁铁1352可以被磁化为朝向相同的方向。由此，第一磁铁1351和第二磁铁1352会具有在径向上彼此相同的极性。例如，第一磁铁1351和第二磁铁1352中第一磁铁1351的内周面和第二磁铁1352的内周面被磁化为N极，而外周面被磁化为S极，形成从内周面朝向外周面方向的磁力线。因此，可以通过去除或最小化在第一磁铁1351和第二磁铁1352周边的针对可动子铁芯1322的复原力，来仅产生针对可动子铁芯的推力或最大化该推力。对此将在后面重新进行说明。

另外，第一磁铁1351和第二磁铁1352可以形成为轴向长度L118、L118'彼此相同。由此，可动子铁芯1322会从磁路中心Cm以相同的距离往复运动。

然而，第一磁铁1351的轴向长度L118和第二磁铁1352的轴向长度118'可以根据情况而不同。例如，在将线性马达应用于具有一个压缩室的线性压缩机的情况下，考虑到活塞142被压缩室P的压力推动的情形，可以形成为与压缩室P接近的第二磁铁1352的轴向长度118'大于第一磁铁1351的轴向长度L118。或者，也可以配置为第二磁铁1352以磁路中心Cm为基准更接近压缩室侧。由此，连接于可动子铁芯的活塞能够朝向压缩室产生更大的推力。

另一方面，可动子铁芯1322可以由与定子131一起形成磁路的内侧轴向轭部1322a、从内侧轴向轭部1322a的两端沿轴向隔着间隔朝向定子131分别延伸的第一可动侧铁芯凸部1322b和第二可动侧铁芯凸部1322c构成。因此，在第一可动侧铁芯凸部1322b和第二可动侧铁芯凸部1322c之间形成有凹陷预先设定的深度的凹进部1322d。

在此，如前述，可动子铁芯1322并非是指永磁体的磁铁，只要是如电工钢因线圈绕组133而能够与定子131一起形成磁路的磁体即可。

内侧轴向轭部1322a沿轴向长长地形成。因此，内侧轴向轭部1322a的轴向长度L121小于定子131的外侧轴向轭部1311的轴向长度L111。例如，内侧轴向轭部1322a的轴向长度L121，可以大于多个磁铁1351、1352与该多个磁铁1351、1352分别相对的固定侧铁芯凸部1311d1、1311e1的各个触点之间的长度L117。

另外，内侧轴向轭部1322a的径向长度(厚度)L122与定子131的外侧轴向轭部1311的径向长度L112大致相同。在此，内侧轴向轭部1322a的轴向长度L121被定义为可动子铁芯1322的轴向总长度。

另外，第一可动侧铁芯凸部1322b的轴向长度L123可以大于等于第一固定侧铁芯凸部1311d1的轴向长度L117，第二可动侧铁芯凸部1322c的轴向长度L123'可以大于等于第二固定侧铁芯凸部1311e1的轴向长度L117'。例如，在内侧线性马达停止的状态下，两侧可动侧铁芯凸部1322a、1322b的中心与各个触点沿径向位于大致一条直线上。则能够在马达启动时迅速地进行往复运动。

由此，可动子铁芯1322会沿着在定子形成的磁通量方向进行往复运动。但是，有效行程的始点和终点随着可动子铁芯1322的长度而发生变化，导致阿尔法值也会发生变化。例如，有效行程的范围随着可动子铁芯的长度变小而变窄，相反有效行程的范围随着可动子铁芯的长度变长而变宽。

如上所述的本实施例的线性马达的可动子会随着形成于定子的磁通量方向而进行往复运动。图16a和图16b是区分本实施例中根据定子中的磁通量方向的可动子的动作并示出的概略图。

图16a是示出磁通量沿逆顺时针方向形成的情形，在此情况下，可动子铁芯1322会向附图的右侧的下死点方向移动。此时，在定子131形成的磁通量会形成通过外侧轴向轭部1311a、第一径向轭部1311c以及第二极部1311e向第二可动侧铁芯凸部1322c移动，向该第二可动侧铁芯凸部1322c移动的磁通量通过内侧轴向轭部1322a向第一可动侧铁芯凸部1322b移动，从第一可动侧铁芯凸部1322通过第一磁铁1351向第一极部1311d移动的闭合环路，并且提高对可动子铁芯1322的推力。由此，可动子铁芯1322会朝向从被定义为磁路中心Cm定子中心向附图的右侧方向远离的下死点移动。

图16b是磁通量沿顺时针方向形成的情形，在此情况下，可动子铁芯1322会向附图的左侧的上死点方向移动。此时，在定子131形成的磁通量会形成通过外侧轴向轭部1311a、第一径向轭部1311b以及第一极部1311d向第一可动侧铁芯凸部1322b移动，向该第一可动侧铁芯凸部1322b移动的磁通量通过内侧轴向轭部1322a向第二可动侧铁芯凸部1322c移动，从第二可动侧铁芯凸部1322c通过第二磁铁1352向第二极部1311e移动的闭合环路，并且提高对可动子铁芯1322的推力。由此，可动子铁芯1322会朝向从被定为磁路中心Cm的定子中心向附图的左侧方向远离的上死点移动。

在此，如图16a和图16b，第一磁铁1351和第二磁铁1352分别形成从内周面朝向外周面方向的磁通量。并且，在第一磁铁1351的轴向一侧和第二磁铁1352的轴向一侧，仅形成有从第一极部1311d延伸的第一定子铁芯1311d1和从第二极部1311e延伸的第二定子铁芯1311e1。由此，在定子131的第一极部1311d和与其相对的第一磁铁(和第一可动侧铁芯凸部)1351，第二极部1311e和与其相对的第二磁铁(和第二可动侧铁芯凸部)1352之间分别形成微弱的涡流磁通量或者不形成。由此，会产生微弱的针对移动到下死点的可动子铁芯1322或移动到上死点的可动子铁芯1322复原力(centering force)，从而，如前述，可动子铁芯能够顺畅地移动到下死点或上死点。即，由于针对可动子铁芯的复原力减小而增加推力，从而相比相同的磁铁的表面积能够提高马达输出。相反地，相比相同的马达输出能够减少磁铁的使用量，从而当使用铁素体磁铁时，在不增大马达的大小的情况下，就能够得到所需的马达输出。另外，当使用Nd磁铁时，可以减少马达的使用量，进而能够减少材料费用。

图17是比较本实施例的线性马达的复原力和现有技术并示出曲线。现有的线性马达以前述的气隙单气隙线性马达为例子进行的比较。

参照图17，可以看出，现有技术中在上死点的复原力为32N程度。而本实施例减小到14N程度。并且，还可以看出，在现有技术中在下死点的复原力为32N，而本实施例为14N程度。由此，可以看出，就复原力而言，相比于现有技术，本实施例减小了大致57％程度。

如前述，由于线性马达的复原力与推力相反，因此复原力减小57％是指推力被改善了57％。由此，与现有技术相比，本实施例不仅大幅度提高推力，而且可动子铁芯(或可动子)1322能够顺畅地向上死点或下死点移动，从而能够大幅度提高马达效率。这是因为，如前述，随着第一磁铁1351和第二磁铁1352被磁化为朝向相同的方向，形成非常低的涡流磁通量或不形成。

另外，本实施例以线圈绕组133为中心在两侧设置有第一极部1311d和第二极部1311e，在第一极部1311d和第二极部1311e配置有在彼此相同的方向上配置的第一磁铁1351和第二磁铁1352，在第一磁铁1351和第二磁铁1352的轴向侧面分别形成有第一定子铁芯1311d1和第二定子铁芯1311e1。由此，马达的阿尔法波形以磁路中心为基准对称，使得有效行程区间变长。由此，能够更准确地控制可动子铁芯，从而能够提高马达性能。

不仅如此，本实施例由于增大了反电动势，从而能够相应地提高马达输出。图18是比较本实施例的线性马达的反电动势和现有技术并示出的曲线。在此，以前述的气隙单气隙线性马达作为现有的线性马达的例子进行的比较。

参照图18，现有的反电动势(Bemf)大致为36.5程度。然而，可以看出，本实施例的反电动势大致为45.5程度，与现有技术相比，提高了大致24％程度的反电动势。由此，能够提高与反电动势成比例的马达输出。

另一方面，以上，以线性马达为例子进行了说明。因此，若将前述的线性马达应用于线性压缩机，则也可以同样地对线性压缩机期待在线性马达得到的效果。因此，可以用线性马达的说明来替代对线性压缩机的说明。

以上，对将多个磁铁固定于线性马达的定子，并且将多个磁铁磁化为朝向相同的方向的结构进行了说明。由此，通过降低针对可动子铁芯的复原力，而增加了推力，从而即便使用铁素体磁铁，也能够提高马达输出或增大有效行程区间，进而能够提高马达性能。下面，对通过降低在定子上的铁芯损失来进一步提高马达效率的结构进行说明。以下说明到的定子可以采用前述的磁铁的固定结构。但是，为了便于说明，未图示前述的定子结构，而是简化并示出了普通定子结构。但是，以下说明到的定子，即便采用与前述的定子相同的结构，其基本结构或作用效果仍然相同。

图19至图21是为了说明在本发明的线性马达中形成定子的定子片而示出的普通的线性马达的概略图，图19是示出定子的剖面的图，图20a和图20b是示出根据移动器的位置而在定子形成的磁路的图，图21是示出在本发明的定子中另一实施例的剖面的图。

参照图19，在本实施例中，定子31配置在因线圈绕组33而形成的磁通路径上，尤其，设置有至少一个形成为易磁化方向(easy direction of magnetization)均匀地分布的定向磁芯部31c。

易磁化方向是指，当物质在磁场中被磁化时，特别容易被磁化的方向。当输入相同的电力时，形成于定子31的磁通量方向和易磁化方向一致的情形会比不一致的情形产生更大的电磁力。因此，当易磁化方向和磁通量方向彼此一致时，能够进一步减少铁芯损失(core loss)，铁芯损失(core loss)是定子31在被磁场磁化的过程中产生的能量损失。

如上所述的定向磁芯部31c可以在制作定子31时由定向电工钢(grain-orientedelectrical steel)形成。成为现有定子的定子片的材料的无定向电工钢(non-orientedelectrical steel)与所压延的方向或其他方向无关地形成均匀的磁特性。与此不同地，定向电工钢表现出结晶的易磁化方向与压延钢板的方向平行的特征，并且具有当被磁化为朝向压延方向时铁芯损失小的优点。

如此，若铁芯损失因定子31的一部分由定向磁芯部31c形成而减少，则能够提高将电能转换为旋转力的马达效率。通过提高马达效率，能够提高线性压缩机的总体效率。

定向磁芯部31c可以设置有一对径向铁芯部分31c1和往复方向铁芯部分31c2。一对径向铁芯部分31c1配置为隔着线圈绕组33彼此隔开，并且形成为沿缸筒41的径向延伸。并且，径向铁芯部分31c1的易磁化方向可以与可动子的径向(图19的上下方向)平行。此时，彼此隔开的一对径向铁芯部分31c1之间的空间可以成为供线圈绕组33安装的线圈容纳部31e。

并且，往复方向铁芯部分31c2可以形成为在可动子的往复运动方向上将一对径向铁芯部分31c1彼此连接。即，往复方向铁芯部分31c2的两端部可以分别与一对径向铁芯部分31c1的外周侧端部连接。尤其，往复方向铁芯部分31c2的易磁化方向可以与可动子的往复方向(图19的左右方向)平行。在此，往复方向铁芯部分31c2可以形成为包围线圈绕组33的外周侧。

结果，在形成线圈容纳部31e的外侧定子31a，易磁化方向分布成沿与线圈绕组33相邻的外周侧和可动子的往复方向两端部延伸。

参照图20a和图20b，可以确认到，在外侧定子31a形成的磁路随着可动子32的移动方向而发生变化。但是，在外侧定子31a的径向铁芯部分31c1和往复方向铁芯部分31c2，磁通量方向仅向彼此相反的方向交替变化。

即，与随可动子32的位置而以多种角度发生变化的情形不同地，与内侧定子31b隔开而形成气隙G的部分的磁通量分布为，在径向铁芯部分31c1和往复方向铁芯部分31c2的磁通量方向可以以线圈绕组33为中心向顺时针方向和逆时针方向以彼此相反的方式交替地发生变化。

在此，与内侧定子31b平行隔开的气隙形成部31a1为磁通量方向以多种角度发生变化的部分，其可以隔着线圈绕组33与往复方向铁芯部分31c2平行隔开。气隙形成部31a1可以由现有材料的无定向电工钢形成。即，气隙形成部31a1可以由其结晶具有彼此不规则的易磁化方向的材质形成。

如图19、图20a以及图20b所示，通过在外侧定子31a中的一部分使用定向磁芯部31c，能够有效地减少在反复磁化定子31的过程中产生的铁芯损失。尤其，随着在外侧定子31a中回避气隙形成部31a1而赋予规则的易磁化方向，能够最大化根据使用定向磁芯部31c的铁芯损失下降效果。

另一方面，下面，对关于径向铁芯部分31c1和往复方向铁芯部分31c2彼此结合的部分的结构进行说明。

在本实施例的一对径向铁芯部分31c1可以设置有一对倾斜面31c1'，所述一对倾斜面31c1'沿彼此相反方向倾斜形成为与其外周侧端部(在图19中，上侧端部)彼此相对。即，一对倾斜面31c1'可以形成为相对于径向铁芯部分31c1的易磁化方向倾斜。

与此对应地，往复方向铁芯部分31c2可以设置有倾斜结合面31c2'。倾斜结合面31c2'可以在往复方向铁芯部分31c2的两端部倾斜形成为与径向铁芯部分31c1的一对倾斜面31c1'分别面接触。

通过形成一对倾斜面31c1'和与其结合的倾斜结合面31c2'，可以抑制易磁化方向在往复方向铁芯部分31c2和一对径向铁芯部分31c1彼此连接的部分急剧地发生变化，从而能够减少铁芯损失。进一步，由于有径向铁芯部分31c1和往复方向铁芯部分131c2之间的结合，因此能够确保较大的该结合面的截面积，从而能够进一步确保结合的耐久性。

另一方面，在图21的实施例中，一对径向铁芯部分231c1的外周侧端部可以彼此平行地形成为与可动子的径向相对的面。但是，定向磁芯部231c还可以设置有一对连接铁芯部分231c3。一对连接铁芯部分231c3可以与一对径向铁芯部分231c1的外周侧端部分别结合，并且易磁化方向可以倾斜地形成。具体而言，一对连接铁芯部分231c3的易磁化方向可以形成为相对于一对径向铁芯部分231c1的易磁化方向朝向彼此相反的方向倾斜。

并且，在本实施例的一对连接铁芯部分231c3之间可以连接有往复方向铁芯部分231c2。即，在往复方向铁芯部分231c2的两端部可以结合有连接铁芯部分231c3。

根据图21的实施例，在外铁芯231a包围线圈绕组233的角落部分，易磁化方向可以进一步与磁通量分布一致。因此，与前述实施例相比，存在能够进一步减少铁芯损失的余地。本发明一实施例和另一实施例，可以比较对外铁芯231a追加粘合结构时对强度产生的影响和减少铁芯损失的水准，而应用于设计。

另一方面，当本发明的定子231通过层叠电工钢板而形成时，定子231可以由用无定向电工钢形成的无定向铁芯部231d和用定向电工钢形成的定向磁芯部231c构成。

如前述的实施例，无定向铁芯部231d可以形成有内侧定子231a的气隙形成部231a1和内侧定子231b。气隙形成部231a1和内侧定子231b可以彼此平行地隔开而形成气隙G。无定向铁芯部231d是磁通量的分布能够随着可动子232的位置和推力的方向而发生多种变化的区域。

如前述的实施例，定向磁芯部231c可以在外侧定子231a形成有径向铁芯部分231c1和往复方向铁芯部分231c2。定向磁芯部231c可以形成容纳并包围线圈绕组233的线圈容纳部231e，并且可以是磁通量方向以彼此相反的方式交替地发生变化的区域。

更详细地说，一对径向铁芯部分231c1可以隔着线圈绕组233彼此隔开，并从无定向铁芯部231d向可动子的径向延伸。径向铁芯部分231c1可以通过层叠定向电工钢而形成，所述定向电工钢制作为压延方向与可动子的径向平行。

另外，往复方向铁芯部分231c2延伸为在可动子的往复方向上将一对径向铁芯部分231c1彼此连接，并且可以通过层叠制作为压延方向与可动子的往复方向平行的定向电工钢而形成。

Claims (35)

1.一种线性马达，其特征在于，包括：

定子，设置有线圈绕组，结合有多个磁铁；以及

可动子，设置为与所述定子隔开，能够相对于所述定子往复运动，设置有由作为非永磁体的磁体形成的可动子铁芯，

多个所述磁铁以相同的方向被磁化。

2.根据权利要求1所述的线性马达，其特征在于，

所述定子包括外侧定子和内侧定子，所述内侧定子在所述外侧定子的内侧隔着所述可动子在径向上与所述外侧定子隔开，

在所述外侧定子和所述内侧定子设置有在轴向上隔开的多个气隙(air gap)，在多个所述气隙之间形成有从所述内侧定子朝向所述外侧定子延伸的中心铁芯，

多个所述磁铁隔着所述中心铁芯分别固定于所述中心铁芯的轴向上的两侧。

3.根据权利要求2所述的线性马达，其特征在于，

多个所述磁铁的轴向长度彼此相同。

4.根据权利要求3所述的线性马达，其特征在于，

多个所述磁铁的轴向上的两端之间的长度小于等于所述外侧定子的轴向上的两端之间的长度。

5.根据权利要求4所述的线性马达，其特征在于，

多个所述磁铁分别形成为环形状。

6.根据权利要求5所述的线性马达，其特征在于，

在所述内侧定子的外周面形成有环形状的固定槽，环形状的固定构件的一部分插入到所述固定槽中而在轴向上支撑，

多个所述磁铁中的至少一侧磁铁被所述固定构件在轴向上支撑。

7.根据权利要求2所述的线性马达，其特征在于，

所述中心铁芯形成为当所述可动子移动时，所述中心铁芯的至少一部分与所述可动子铁芯在径向上重叠。

8.根据权利要求7所述的线性马达，其特征在于，

所述中心铁芯的轴向长度小于等于多个所述磁铁中的一个磁铁的轴向长度。

9.根据权利要求7所述的线性马达，其特征在于，

所述中心铁芯的径向高度小于等于多个所述磁铁的高度。

10.根据权利要求2所述的线性马达，其特征在于，

所述内侧定子由形成磁路的定子主体和从所述定子主体延伸的中心铁芯构成，

在所述定子主体和中心铁芯连接的部分形成有分别轴向支撑多个所述磁铁的支撑面部，所述支撑面部形成为带有台阶。

11.根据权利要求2所述的线性马达，其特征在于，

所述可动子铁芯的轴向长度大于等于所述中心铁芯的轴向长度。

12.根据权利要求1所述的线性马达，其特征在于，

所述可动子铁芯的轴向长度大于等于多个所述磁铁中的一个磁铁的轴向长度。

13.根据权利要求2所述的线性马达，其特征在于，

所述定子设置有至少一个定向磁芯部，所述定向磁芯部形成为易磁化方向(easydirection of magnetization)均匀地分布，并配置在通过所述线圈绕组形成的磁通路径上。

14.根据权利要求13所述的线性马达，其特征在于，

所述定向磁芯部设置有一对径向铁芯部分，所述一对径向铁芯部分形成为隔着所述线圈绕组彼此隔开，沿所述可动子的径向延伸，易磁化方向与所述可动子的径向平行。

15.根据权利要求14所述的线性马达，其特征在于，

所述定向磁芯部还设置有往复方向铁芯部分，所述往复方向铁芯部分延伸为在所述可动子的往复方向上将所述一对径向铁芯部分彼此连接，并且形成为易磁化方向与所述可动子的往复方向平行。

16.根据权利要求15所述的线性马达，其特征在于，

所述一对径向铁芯部设置有一对倾斜面，所述一对倾斜面分别在各自的外周侧端部彼此相对且向彼此相反的方向倾斜，

所述往复方向铁芯部分设置有倾斜结合面，所述倾斜结合面设置于所述往复方向铁芯部分的两端部，并形成为与所述一对的倾斜面面接触并结合。

17.根据权利要求14所述的线性马达，其特征在于，

所述定向磁芯部还设置有，

一对连接铁芯部分，形成为与所述一对径向铁芯部分的外周侧端部结合，并且易磁化方向相对于所述一对径向铁芯部分的易磁化方向朝向彼此相反的方向倾斜；以及

往复方向铁芯部分，延伸为在所述可动子的往复方向上将所述一对连接铁芯部分彼此连接，并形成为易磁化方向与所述可动子的往复方向平行。

18.一种线性压缩机，其特征在于，包括：

壳体，具有内部空间；

线性马达，配置于所述壳体的内部空间，可动子进行往复运动；

活塞，与所述线性马达的可动子结合并一起进行往复运动；

缸筒，所述活塞插入该缸筒，形成压缩空间；

吸入阀，开闭所述压缩空间的吸入侧；以及

吐出阀，开闭所述压缩空间的吐出侧，

所述线性马达由权利要求1至17中任一项所述的线性马达形成。

19.根据权利要求18所述的线性压缩机，其特征在于，

在所述活塞的轴向一侧还设置有在作为往复方向的轴向上弹性支撑该活塞的弹性构件。

20.根据权利要求1所述的线性马达，其特征在于，

所述可动子从所述定子径向隔开设置，以在与所述定子之间设置轴向隔开的多个气隙(air gap)，

所述定子在往复方向两端分别形成有极部，并且分别形成有沿从各个所述极部朝向所述可动子的方向延伸的固定侧铁芯凸部，在各个所述固定侧铁芯凸部的轴向一侧分别结合有所述磁铁。

21.根据权利要求20所述的线性马达，其特征在于，

所述固定侧铁芯凸部的轴向长度大于等于所述磁铁的轴向长度。

22.根据权利要求20所述的线性压缩机，其特征在于，

所述固定侧铁芯凸部形成为从所述极部的两端向定子中心侧偏心，

多个所述磁铁结合为分别被支撑在所述固定侧铁芯凸部的外侧侧面。

23.根据权利要求22所述的线性马达，其特征在于，

以所述定子中心为基准分别位于两侧的所述固定侧铁芯凸部和磁铁的轴向长度之和彼此相同。

24.根据权利要求23所述的线性马达，其特征在于，

多个所述磁铁的轴向长度彼此相同。

25.根据权利要求23所述的线性马达，其特征在于，

多个所述磁铁的轴向长度彼此不同。

26.根据权利要求20所述的线性马达，其特征在于，

所述可动子铁芯的轴向长度大于多个所述磁铁与多个所述磁铁分别相对的各个固定侧铁芯凸部的触点之间的长度。

27.根据权利要求26所述的线性马达，其特征在于，

所述可动子铁芯由内侧轴向轭部和多个可动侧铁芯凸部构成，所述内侧轴向轭部与所述定子一起形成磁路，多个所述可动侧铁芯凸部从所述内侧轴向轭部沿轴向隔开间隔并且朝向所述定子延伸，

多个所述可动侧铁芯凸部形成为分别与所述触点在径向上重叠。

28.根据权利要求27所述的线性马达，其特征在于，

所述可动子铁芯的轴向长度大于等于所述固定侧铁芯凸部的轴向长度。

29.根据权利要求20所述的线性马达，其特征在于，

所述定子设置有至少一个定向磁芯部，所述定向磁芯部形成为易磁化方向(easydirection of magnetization)均匀地分布，并且配置于通过所述线圈绕组形成的磁通路径上。

30.根据权利要求29所述的线性马达，其特征在于，

所述定向磁芯部设置有一对径向铁芯部分，所述一对径向铁芯部分形成为隔着所述线圈绕组彼此隔开，沿所述可动子的径向延伸，磁化方向与所述可动子的径向平行。

31.根据权利要求30所述的线性马达，其特征在于，

所述定向磁芯部还设置有往复方向铁芯部分，所述往复方向铁芯部分延伸为在所述可动子的往复方向上将所述一对径向铁芯部分彼此连接，并且易磁化方向与所述可动子的往复方向平行。

32.根据权利要求31所述的线性马达，其特征在于，

所述一对径向铁芯部设置有一对倾斜面，所述一对倾斜面分别在各自的外周侧端部彼此相对且向彼此相反的方向倾斜，

所述往复方向铁芯部分设置有倾斜结合面，所述倾斜结合面设置于所述往复方向铁芯部分的两端部，并形成为与所述一对倾斜面面接触并结合。

33.根据权利要求30所述的线性马达，其特征在于，

所述定向磁芯部还设置有：

一对连接铁芯部分，与所述一对径向铁芯部分的外周侧端部结合，形成为所述一对连接铁芯部分的易磁化方向相对于所述一对径向铁芯部分的易磁化方向朝向彼此相反的方向倾斜；以及

往复方向铁芯部分，延伸为在所述可动子的往复方向上将所述一对连接铁芯部分彼此连接，形成为易磁化方向与所述可动子的往复方向平行。

34.一种线性压缩机，其特征在于，包括：

壳体，具有内部空间；

线性马达，配置于所述壳体的内部空间，可动子进行往复运动；

活塞，与所述线性马达的可动子结合并一起进行往复运动；

缸筒，所述活塞插入到所述缸筒，形成压缩空间；

吸入阀，开闭所述压缩空间的吸入侧；以及

吐出阀，开闭所述压缩空间的吐出侧，

所述线性马达由权利要求20至33中任一项所述的线性马达构成。

35.根据权利要求34所述的线性压缩机，其特征在于，

在所述活塞的往复方向一侧还设置有在往复方向上弹性支撑该活塞的弹性构件。

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