CN117642971A - 直线电动机和搭载了直线电动机的压缩机、以及具备该压缩机的冰箱和车用空气悬架 - Google Patents

直线电动机和搭载了直线电动机的压缩机、以及具备该压缩机的冰箱和车用空气悬架 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种直线电动机，其适用于具有往复非对称的负载特性的压缩机，能够改善轴承寿命并且减小系统全长。本发明的直线电动机包括动子(2)和多个磁极齿(301)，动子(2)具有磁极框架(200)和设置于磁极框架(200)的多个励磁元件磁极(210)，多个磁极齿(301)上卷绕有绕组(5)并且以隔着动子(2)的方式设置，动子(2)和磁极齿(301)能够发生相对位移。多个励磁元件磁极(210)包括被配置在多个磁极齿(301)之间的主磁体(211)，和与多个磁极齿(301)之间相比被配置在相对位移方向中的任一个方向上的外侧的副磁体。在相对位移方向中的另一个方向上的外侧具有与轴承(6)连接的磁极框架(200)的颈部(202)。

Description

直线电动机和搭载了直线电动机的压缩机、以及具备该压缩 机的冰箱和车用空气悬架
技术领域
本发明涉及直线电动机和搭载了直线电动机的压缩机、以及具备该压缩机的冰箱和车用空气悬架。
背景技术
直线电动机是一种推力发生机构，利用在分别构成定子和动子的磁极之间作用的磁力使动子产生推力。作为本技术领域的背景技术，已知日本特开2019-154141号公报(专利文献1)和日本特开2018-64412号公报(专利文献2)中记载的直线电动机。
在这些直线电动机中，定子都是通过在前后方向上排列两个由在上下方向上隔着空间相对的两个磁极齿形成的磁极齿组而构成的，专利文献1在上下的磁极齿之间在前后方向上排列了三个永磁体磁极而构成动子，专利文献2在上下的磁极齿之间在前后方向上排列了两个永磁体磁极和一个软磁体磁极而构成动子。通过使三个动子磁极中的端部的一个为软磁体，前方向和后方向的推力特性变得非对称。该电动机与具有往复非对称的负载特性的压缩机组合使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-154141号公报
专利文献2：日本特开2018-64412号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
专利文献1和专利文献2的直线电动机中，在动子的行进方向上，电枢磁极排列有两个而动子磁极排列有三个。专利文献1中，三个动子磁极都由永磁体构成，而专利文献2中，其中一部分由软磁体构成。它们都构成为，两端的动子磁极的一部分相比电枢磁极的端部向外侧伸出，进而一侧的动子端部经由连接部与活塞连接，所以动子整体的长度较长，并且包含活塞在内的压缩机系统的全长变长。另外，在动子的前后配置了轴承的情况下，因为动子较长，所以轴承之间的距离变长，作用在动子上的力矩增大导致轴承负载增大，使得轴承寿命降低。另外，在动子较长时，容易因作用在动子上的磁吸力导致动子发生挠曲，存在发生动子变形或动子与定子接触以及动子破损的风险。
本发明的目的在于，提供一种适用于具有往复非对称的负载特性的压缩机的、能够改善轴承寿命并且减小系统全长的直线电动机，和搭载了直线电动机的压缩机、以及具备该压缩机的冰箱和车用空气悬架。
解决问题的技术手段
为了实现上述目的，本发明提供一种直线电动机，包括：励磁元件，其具有磁极框架和设置于所述磁极框架的多个励磁元件磁极；和多个电枢磁极，其卷绕有绕组并且以隔着所述励磁元件的方式设置，所述励磁元件和所述电枢磁极能够发生相对位移，其特征在于：所述多个励磁元件磁极包括被配置在所述多个电枢磁极之间的主磁体，和与所述多个电枢磁极之间相比被配置在相对位移方向中的任一个方向上的外侧的第一副磁体，在所述相对位移方向中的另一个方向上的外侧具有与轴承连接的所述磁极框架的颈部。
发明效果
根据本发明，能够提供一种改善轴承寿命并且减小系统全长的直线电动机和搭载了直线电动机的压缩机、以及具备该压缩机的冰箱和车用空气悬架。上述以外的问题、特征和效果将通过以下实施方式的说明而明确。
附图说明
图1是实施例1的直线电动机的立体图。
图2是表示实施例1的直线电动机的与左右方向垂直的截面的立体图。
图3是实施例1的直线电动机的与左右方向垂直的截面图。
图4是实施例1的直线电动机的与上下方向垂直的截面图。
图5是实施例1的动子和比较例的动子的与上下方向垂直的截面图。
图6是表示与压缩机的活塞位置对应的作用在活塞上的负载特性的图。
图7是表示在实施例1和比较例中对绕组5供给和不供给交流电流的情况下，与动子位置对应的动子2中产生的推力的比较结果的图。
图8是表示在实施例2中改变副磁体的长度时对绕组供给直流电流而使动子在前后方向(相对位移方向)上移动的推力的波形的图。
图9是在实施例2中对绕组供给电流，动子位于前后方向中央时在各动子磁极中产生的推力的示意图。
图10是在实施例2中，动子位于前后方向最前部时在各动子磁极中产生的推力的示意图。
图11是在实施例2中，动子位于前后方向最后部时在各动子磁极中产生的推力的示意图。
图12是在现有例即3个磁体的情况下对绕组供给电流，动子位于前后方向中央时在动子中产生的推力的示意图。
图13是在实施例3中对绕组供给电流，动子位于前后方向中央时在动子中产生的推力的示意图。
图14是表示在实施例3和现有例中，产生的推力大小随主磁体与辅助磁体的长度之比的推移的图。
图15是实施例4的动子的与上下方向垂直的截面图。
图16是实施例4的直线电动机的与左右方向垂直的截面图。
图17是表示本发明的实施例5的使用了直线电动机的压缩机的立体图。
图18是表示图17的压缩机的主要部分的截面图。
图19是实施例6的冰箱的结构图。
图20是实施例7的车用空气悬架的结构图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施例。在多个实施例和各实施例的变形例中，对于同样的构成要素标注同样的附图标记并省略说明。为便于说明使用了相互正交的前后、左右和上下方向这样的用语，但重力方向并不必须向下，能够与上、右、左、前或后方向或者除此以外的方向平行。
另外，以下说明的各实施例和各变形例中，前后方向与动子2的驱动方向一致，上下方向与垂直于励磁元件磁极210的磁极面(产生S、N极的面)的方向一致。另外，动子2以前后方向为长尺寸方向。
实施例1
参照图1至图7，说明本发明的实施例1的直线电动机。
图1是实施例1的直线电动机的立体图。图2是表示实施例1的直线电动机的与左右方向垂直的截面的立体图。图3是实施例1的直线电动机的与左右方向垂直的截面图。图4是实施例1的直线电动机的与上下方向垂直的截面图。
直线电动机100由定子1和动子2构成。此后的说明中，按照电枢是相对于地面静止的定子、励磁元件是相对于地面在前后方向上移动的动子进行说明，但定子与动子也可以是相反的关系。即，直线电动机100以励磁元件与电枢相对发生位移的方式构成。另外，在直线电动机100的前方向上配置有轴承6、活塞7、气缸8，构成对气缸8内部的空气进行压缩的压缩机。
＜定子1＞
定子1具备电枢3、分别配置在电枢3的前侧和后侧的端部部件4、和绕组5。电枢3具有软磁体的铁芯300，铁芯300在上下具有多个磁极齿301(电枢磁极)，分别卷绕了绕组5。桥310由软磁体或非磁性体构成，多个铁芯300由桥310连接。本实施例的电枢3是在前后方向上排列2个铁芯300而构成的，但也可以在前后方向上排列3个以上铁芯300，用桥310将多个铁芯300之间连接。端部部件4能够设置在最前侧的电枢3的前侧和/或最后侧的电枢3的后侧。
＜铁芯300＞
铁芯300具有隔着动子2(励磁元件)相对配置的磁极齿301、和在左右分别与这2个磁极齿301连接的臂部302。磁极齿301和臂部302例如能够由电磁钢板在前后方向上层叠而构成。在磁极齿301上卷绕了绕组5。
臂部302是在绕组5和动子2的左右两个方向上的外侧在上下方向上延伸设置的软磁体，能够将从励磁元件磁极210发出并进入磁极齿301的磁通引导至隔着动子2与该磁极齿301相对的另一磁极齿301。由此，铁芯300能够形成磁路，该磁路包括磁极齿301、由与该磁极齿301相对的主磁体211和副磁体212(第一副磁体)构成的多个励磁元件磁极210、在该励磁元件磁极210的与上述磁极齿301相对的一侧的相反一侧的面与该励磁元件磁极210相对的磁极齿301、以及臂部302。将经过该磁路的磁通称为横向磁通。
＜桥310＞
桥310能够使用软磁体或非磁性体形成。在使用软磁体构成桥310的情况下，能够形成供邻接的铁芯300中流动的磁通经过的磁回路。桥310例如能够由冲切的电磁钢板在前后方向上层叠而构成。因此，在2个铁芯300之间配置了桥310的电枢3，能够按照励磁元件磁极210的前后方向间隔等设计，相应地形成包括相邻的2个铁芯300和励磁元件磁极210的磁路。将经过该磁路的磁通称为纵向磁通。
＜端部部件4＞
端部部件4能够使用软磁体或非磁性体形成。端部部件4由在前后方向上延伸的未图示的贯通螺栓等固定部件，与铁芯300和桥310一起被固定。另外，在端部部件4上配置了轴承6等支承部件用于支承动子2。
＜动子2＞
动子2(励磁元件)以前后方向为长尺寸方向。动子2具有在前后方向上固定多个永磁体的由非磁性体或软磁体构成的磁极框架200、和设置在磁极框架200中的励磁元件磁极210。本实施例的动子2采用固定了2个励磁元件磁极210的方式，由位于前后排列的铁芯300之间的主磁体211、和在其后方排列配置的副磁体212构成。主磁体211配置在多个磁极齿301之间，副磁体212被配置在比多个磁极齿301之间靠前后方向(相对位移方向)中的一个方向的外侧。另外，在前后方向上排列3个以上铁芯300的情况下，能够增加前后排列的铁芯300之间的主磁体211的数量，但副磁体212只在末尾配置1个。励磁元件磁极210分别在上下方向上磁化，在相邻的励磁元件磁极210的顶面，N极与S极交替地配置。
在动子2的前方端部配置有1个轴承6，在其前方配置了活塞7。在动子2的后方端部配置有2个轴承6，能够相对于定子1相对位移。轴承6包括轴承轴600和轴承衬套610，其中，轴承轴600与动子2连接并与动子2一起在前后方向上移动，轴承衬套610与端部部件4连接并与轴承轴600的外周侧接触。
动子2在上下方向上配置于2个磁极齿301之间，在左右方向上配置于2个臂部302之间的空间中。另外，能够使励磁元件磁极210成为与上下方向垂直的平板形状。即，本实施例中，励磁元件磁极210是左右方向的宽度尺寸和前后方向的长度尺寸比上下方向的厚度尺寸大的平板形状。本实施例中，上下方向指的是磁极齿301与励磁元件磁极210相对的方向。
另外，如上所述，本实施例中，动子2由励磁元件构成。
＜磁极框架200＞
如图3和图4所示，磁极框架200由用于嵌入安装励磁元件磁极210的主体部201、和与前方的轴承6连接的颈部202构成。颈部202配置在磁极框架200的前后方向(相对位移方向)中的另一个方向的外侧。
主体部201形成为梯子状，具有用于嵌入安装励磁元件磁极210的多个空隙203。励磁元件磁极210被嵌入空隙203中，由此不会在左右方向和前后方向上脱离地被固定在磁极框架200中。磁极框架200具有包围励磁元件磁极的空隙203的边缘部，用于支承励磁元件磁极210。空隙203形成为在上下方向上将磁极框架200贯通的贯通孔，构成了用于在上下方向上嵌入励磁元件磁极210的嵌入部。励磁元件磁极210以填满空隙(嵌入部)203的方式配置在空隙(嵌入部)203中，由此防止左右方向和前后方向上的位置偏差。另外，通过在励磁元件磁极210与空隙(嵌入部)203的接触面上涂布粘合剂等，能够防止上下方向上的位置偏差(即，错位)。
颈部202的上下方向的厚度A例如小于上下方向上的磁极齿301之间的距离B。由此，能够使尺寸比上下方向上的磁极齿301之间的距离B大的轴承轴600靠近至磁极齿301的附近，能够增大动子2的后方向的行程。
颈部202的横向宽度D例如小于容纳轴承衬套的端部部件4的孔的宽度E。由此，颈部202能够插入到端部部件4的孔中，能够增大动子2的前方向的行程。
颈部202的长度被设定为这样的程度：在动子2位于最后部时轴承轴600不与磁极齿301接触、并且在动子2位于最前部时动子2的主体部201不与端部部件4接触。由此，能够增大动子2的行程。
磁极框架200可以使用软磁体形成，也可以使用非磁性体形成。另外，空隙(嵌入部)203也可以由能够粘贴励磁元件磁极210的凹部构成。该凹部在上下方向上的磁极框架200的一个端面上形成为凹状。该凹部也能够被视作用于嵌入励磁元件磁极210的空隙(嵌入部)203的一种。
＜励磁元件磁极210＞
励磁元件磁极210可以用钕磁铁等稀土类磁体构成，也可以使用铁氧体磁铁等其他材料的永磁体。另外，也可以用软磁体构成一部分励磁元件磁极210。
＜直线电动机的推力特性的比较＞
图5是实施例1的动子和比较例的动子的与上下方向垂直的截面图。图6是表示与压缩机的活塞位置对应的作用在活塞上的负载特性的图。图7是表示在实施例1和比较例中对绕组5供给和不供给交流电流的情况下，与动子位置对应的动子2中产生的推力的比较结果的图。
图5中，实施例1的动子2由1个主磁体211和1个副磁体212构成，令前后方向(相对位移方向)上的轴承轴600之间的距离(长度)为L1。另一方面，比较例的动子2由1个主磁体211和2个副磁体212构成，令前后方向(相对位移方向)上的轴承轴600之间的距离(长度)为L2。根据图5，L1＜L2，本实施例能够缩短前后方向上的轴承轴600之间的距离(长度)，能够减小作用在动子2上的力矩，减小对轴承施加的负荷。其结果，能够改善轴承的寿命。
根据图6，活塞推入时，负载随着气缸内部的压力的升高而上升，当到达要求的压力、喷出阀900开放时，负载变得恒定。另一方面，活塞回拉时，负载随着气缸内部的压力的降低而降低，当气缸内部的压力与吸入侧的压力一致时，吸入阀910开放，负载成为零。这样，对压缩机的活塞施加的负载主要是活塞推入方向上的，是在前后方向上非对称的特性。
根据图7，在比较例即3个磁体的情况下，励磁元件磁极210在前后方向上对称地排列，所以不通电时的推力平均值为零，通电时的推力的大小在前后方向上是对称的。从而，为了应对上述前后方向上非对称的负载，需要使活塞回拉时的推力降低，需要特殊的控制或电路以供给往复非对称的电流。
另一方面，在本实施例即2个磁体的情况下，励磁元件磁极210在前后方向上非对称地排列，所以不通电时的推力平均值在前方向上是正的，通电时的推力的大小在前后方向上是非对称的。从而，为了应对上述前后方向上非对称的负载不需要特殊的控制或电路，能够供给往复对称的电流。
根据本实施例，能够改善轴承寿命并且减小系统的全长。
实施例2
参照图8至图11说明本发明的实施例2的直线电动机。图8是表示在实施例2中改变副磁体的长度时对绕组供给直流电流而使动子在前后方向(相对位移方向)上移动的推力的波形的图。图8中，使副磁体的前后方向的长度按14mm、20mm、26mm变化。如图8所示，推力在前方向上过零的点随副磁体的前后方向的长度而不同，其长度越长，过零点越向前方向延伸。另外，当超过了过零点时推力在后方向上作用，所以能够用该过零点限制前方向的行程。
对于以上叙述，参照图9至图11进行说明。图9是在实施例2中对绕组供给电流，动子位于前后方向中央时在各动子磁极中产生的推力的示意图，与图8中的位置B相当。图10是在实施例2中，动子位于前后方向最前部时在各动子磁极中产生的推力的示意图，与图8中的位置C相当。图11是在实施例2中，动子位于前后方向最后部时在各动子磁极中产生的推力的示意图，与图8中的位置A相当。
图9中，令磁极齿301的前后方向的极节距为τp1、励磁元件磁极210的前后方向的极节距为τp2、从前侧的磁极齿301的中心到主磁体211的中心的距离为τp1/2、从后侧的磁极齿301的中心到副磁体212的中心的距离为τx、从活塞7的前端到气缸内壁的距离为Su。此时对绕组供给电流，如图所示在磁极齿301的前端励磁形成N极和S极，由于与主磁体211和副磁体212的磁极的相互作用，在各磁体中产生如箭头所示的前方向的推力。
图10是动子在前方向上前进了τu的位置，与图8中的位置C相当。主磁体211的中心和副磁体212的中心位于两个磁极齿301的中心之间，各磁体中产生的推力彼此反向从而抵消，推力成为零。此时的动子位置由下式给出。
τu＝(τp1/2+τ×)/2…(1)
压缩机中，令活塞与气缸壁面碰撞的位置即行程上限位置为Su，通过使u大于上述推力发生上限位置τu，可以避免活塞碰撞而获得防止活塞损伤的效果。即，可以设定为满足下述条件。
Su＞(τp1/2+τx)/2…(2)
对其解τx，得到：
τx＜2Su-τp1/2…(3)
能够使用上式决定与要求的行程对应的副磁体212的长度。
另外，此处有以下关系：
τp2＝τp1/2+τx…(4)
根据式(3)和式(4)导出以下关系：
τp2＜2Su…(5)
即，将励磁元件磁极210的前后方向的极节距τp2设定为小于行程上限位置Su的2倍即可。
图11是动子位于前后方向最后部时，与图8中的位置A相当。副磁体212伸出至磁极齿301的外侧，所以推力仅受主磁体211的影响，与副磁体212的长度无关。
根据本实施例，在动子位于前后方向最后部时，能够抑制副磁体对推力的影响。
实施例3
参照图12至图14说明本发明的实施例3的直线电动机。图12是在现有例即3个磁体的情况下对绕组供给电流，动子位于前后方向中央时在动子中产生的推力的示意图。图13是在实施例3中对绕组供给电流，动子位于前后方向中央时在动子中产生的推力的示意图。图14是表示在实施例3和现有例中，产生的推力大小随主磁体与辅助磁体的长度之比的推移的图。
在图12和图13中，令磁极齿301的前后方向的极节距为τp1、主磁体211的极节距为τm1、副磁体的极节距为τm2。另外，此处令τp1＝23.5。图14表示改变了τm1与τm2的长度之比时的推力大小的推移。
在比较例即3个磁体的情况下，τm1＝23.5、τm2＝20时推力最大，此时有τm1＝τp1的关系。另一方面，在本实施例即2个磁体的情况下，τm1＝25.5、τm2＝19时推力最大，此时，主磁体211的极节距τm1比多个电枢磁极的极节距τp1长(τm1>τp1)。从而，在比较例即3个磁体的情况下通过使τm1＝τp1能够使推力最大，而在本实施例即2个磁体的情况下通过使τm1>τp1能够使推力最大。
根据本实施例，能够增大前方向的推力，并且能够缩短直线电动机的前后方向的长度。
实施例4
参照图15和图16说明本发明的实施例4的直线电动机。图15是实施例4的动子的与上下方向垂直的截面图。图16是实施例4的直线电动机的与左右方向垂直的截面图。
实施例4的结构除以下方面以外与实施例1相同，除以下本实施例的结构以外能够采用实施例1中说明的结构。
在本实施例的动子2的颈部202中具备空隙203，其用于嵌入安装左右方向的长度比主磁体211和副磁体212短的第二副磁体213。第二副磁体213以填入空隙203(嵌入部)的方式配置在空隙203(嵌入部)中，由此防止左右方向和前后方向上的位置偏差。另外，通过在副磁体212与空隙203(嵌入部)的接触面上涂布粘合剂等，能够防止上下方向上的位置偏差。副磁体212与第二副磁体213被设置成，关于主磁体211的前后方向(相对位移方向)上的中心位置非对称。
能够利用第二副磁体213提高动子2向后方向驱动时的推力，能够适用于在后方也有负载施加的情况。例如能够如图16所示作为所谓两级压缩机使用，其中，通过在动子2的前后方向两侧配置活塞7和气缸8，利用一个气缸压缩至中间压力，并利用另一个气缸压缩至最高压力。
另外，配置于后方的活塞7和气缸8的直径比配置于前方的活塞7和气缸8小。
实施例5
图17是表示本发明的实施例5的使用了直线电动机的压缩机的立体图。
图18是表示图17的压缩机的主要部分的截面图。
本实施例的压缩机1000能够用作对空气或制冷剂进行压缩的气体压缩机，具有在动子2的往复运动方向上设置于电枢3的一侧的谐振弹簧400和设置于电枢3的另一侧的活塞(配置在气缸8内，未图示)、气缸8、电磁阀1400(1400A、1400B)、排气阀1500、干燥机1600、和逆变器1700。
本实施例的压缩机1000中，活塞的驱动电动机由直线电动机构成，动子2形成为扁平的板状(平板状)。另外，动子2从端部部件4的后侧端部进一步向后方伸出。直线电动机使用实施例1至4中的任一个。
在气缸8上，安装了收纳电枢3和谐振弹簧400的箱体1800。本实施例中，使用端部部件4作为箱体1800的前表面，但也可以在端部部件4的前侧设置构成箱体1800的前表面的部件。即，也可以不将端部部件4兼用作箱体1800的前表面部件，而是设置与端部部件4不同的前表面部件。
箱体1800中，筒状的侧面(侧面部件)1810和后表面(后表面部件、底面部件)1820分体地构成，后表面1820利用在前后方向上延伸的插通部件1830隔着底板1900被固定在气缸8上。由此，侧面1810被后表面1820和气缸8夹持。
电极从箱体1800一侧向前方突出，绕组5的引出端部与电极的一端部电连接。电极的另一端部穿过形成在底板1900上的贯通孔(未图示)并插入逆变器1700的内部，与内部的逆变器电路电连接。
在底板1900上设置了气体的吸入喷出口1910。另外，在底板1900上安装了2个电磁阀1400A、1400B，与各电磁阀1400A、1400B对应地设置了供气体流过的2个贯通孔(气体通路)1920a、1920b。电磁阀1400A、1400B是三通阀，构成气体的吸入喷出阀。在一个电磁阀1400A处于吸入状态的情况下，另一个电磁阀1400b成为喷出状态。一个电磁阀1400A使吸入状态下从吸入喷出口1910吸入的气体经过贯通孔1920a流入箱体1800的内部。此时，另一个电磁阀1400B成为喷出状态，将经过贯通孔1920b的气流切断。
经过电磁阀1400A流入箱体1800内部的气体在动子2与端部部件4以及底板1900的间隙中流动并流入气缸8的内部，经过气缸8流入干燥机1600。进而，气体从干燥机1600经过另一个电磁阀1400B喷出。当电磁阀1400A和电磁阀1400B的吸入喷出的状态对调时，气流沿着上述通路反向地流动。气缸8根据需要对流入的气体进行压缩。在底板1900的设置了贯通孔1920b的一侧，在与吸入喷出口1910对应的位置，设置了未图示的吸入喷出口。
在气缸8的气缸盖8A上，以能够与气缸8的内部连通的状态安装了干燥机1600。
根据本实施例，能够提供一种能够增大前方向的推力并且缩短直线电动机的前后方向的长度、抑制大型化的压缩机。
实施例6
图19是实施例6的冰箱的结构图。冰箱2001在冷藏室2002的前表面一侧具备左右划分的对开门的冷藏室门2002a，在制冰室2003、上层冷冻室2004、下层冷冻室2005和蔬菜室2006的前表面一侧分别具备抽拉式的制冰室门2003a、上层冷冻室门2004a、下层冷冻室门2005a、蔬菜室门2006a。
在蔬菜室2006的背面一侧设置有机械室2020，在机械室2020中配置了压缩机2024。另外，在制冰室2003、上层冷冻室2004和下层冷冻室2005的背面一侧设置了蒸发器室2008，在蒸发器室2008中设置了蒸发器2007。在冰箱2001中，用制冷剂配管将压缩机2024和蒸发器2007以及未图示的散热器、作为减压单元的毛细管和三通阀等连接，形成了制冷循环2030。
本实施例中，在构成冰箱2001的制冷循环2030的压缩机2024中采用了上述各实施例的任一个直线电动机100。例如，可以采用实施例5的压缩机1000作为压缩机2024。由此，能够抑制构成制冷循环2030的压缩机2024的大型化。而且，能够为冷藏室和冷冻室确保较大的空间，能够提供大容量的冰箱而无需增大外形尺寸。
实施例7
图20是实施例7的车用空气悬架的结构图。本实施例中，举出在四轮机动车等车辆中搭载了车用空气悬架的情况为例进行说明。
车体3002构成车辆3001的主体。在车体3002的下侧设置了由左、右前轮和左、右后轮组成的合计4个车轮3003。空气悬架3004具备分别设置在车体3002与各车轮3003之间的4个空气弹簧3005、空气压缩机3006、阀单元3008、和控制器3011。空气悬架3004通过从空气压缩机3006对各空气弹簧3005供排压缩空气，进行车高调整。
本实施例中，采用上述各实施例的任一个直线电动机100作为空气压缩机3006的驱动电动机。例如，可以采用实施例5的压缩机1000作为空气压缩机3006。空气压缩机3006通过供排管路(配管)3007与阀单元3008连接。在阀单元3008中，设置了针对各车轮3003设置的由电磁阀构成的4个供排阀3008a。在阀单元3008与各车轮3003的空气弹簧3005之间设置了分支管路(配管)3009。空气弹簧3005经由分支管路3009、供排阀3008a以及供排管路3007与空气压缩机3006连接。然后，阀单元3008按照来自控制器3011的信号使供排阀3008a开、闭阀，由此对各空气弹簧3005供排压缩空气，进行车高调整。
本实施例中，能够抑制构成空气悬架3004的空气压缩机3006的大型化。而且，能够减小车辆3001中的空气压缩机3006的搭载空间，空气压缩机3006的配置自由度得到提高。
[其他方式]
各实施例中，举例表示了使电枢3固定、使励磁元件(动子2)移动的动磁型电动机，但也可以是使励磁元件固定并使电枢3移动的动圈型电动机。
另外，也可以不在动子2的上下方向分别设置磁极齿301，而是在动子2的上下方向的一侧设置。该情况下，臂部302能够使一端与软磁体的底面接触来支承铁芯300。
另外，磁极齿301和臂部302、桥310可以由非晶金属层叠构成，也可以用压粉磁芯构成。使用非晶金属的情况下，具有减小磁极齿301和臂部302、桥310中产生的铁损的效果，使用压粉磁芯的情况下，能够三维地构成任意形状。
另外，电磁钢板的层叠方向也可以不是前后方向而是左右方向。
该情况下，通过使铁芯300与桥310一体构成，能够使从铁芯300经过桥310到达相邻的铁芯300的磁通在电磁钢板的面内经过，所以磁阻减小，能够提高直线电动机的推力。进而，通过构成去除了臂部302的无臂直线电动机，能够减小直线电动机的重量。
除了应用于电动机(直线电动机)以外，本发明能够应用于使定子1和动子2相对移动的各种机器。例如，用于发电机、压缩机、电磁悬架、定位装置等也可以获得同样的效果。
另外，本发明不限定于上述各实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具备全部结构。另外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，也能够在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，能够追加、删除、置换其他结构。
附图标记说明
1……定子，2……动子(励磁元件)，3……电枢，4……端部部件，5……绕组，6……轴承，7……活塞，8……气缸，100……直线电动机，200……磁极框架，201……主体部，202……颈部，203……空隙，210……励磁元件磁极，211……主磁体，212……副磁体，213……第二副磁体，300……铁芯，301……磁极齿(电枢磁极)，302……臂部，310……桥，600……轴承轴，610……轴承衬套，900……喷出阀，910……吸入阀。

Claims (8)

1.一种直线电动机，包括：励磁元件，其具有磁极框架和设置于所述磁极框架的多个励磁元件磁极；和多个电枢磁极，其卷绕有绕组并且以隔着所述励磁元件的方式设置，所述励磁元件和所述电枢磁极能够发生相对位移，其特征在于：
所述多个励磁元件磁极包括被配置在所述多个电枢磁极之间的主磁体，和与所述多个电枢磁极之间相比被配置在相对位移方向中的任一个方向上的外侧的第一副磁体，在所述相对位移方向中的另一个方向上的外侧具有与轴承连接的所述磁极框架的颈部。
2.如权利要求1所述的直线电动机，其特征在于：
所述多个励磁元件磁极的极节距小于所述相对位移方向中的另一个方向上的行程上限位置的2倍。
3.如权利要求1所述的直线电动机，其特征在于：
所述主磁体的极节距比所述多个电枢磁极的极节距长。
4.如权利要求1所述的直线电动机，其特征在于：
在所述颈部具有第二副磁体。
5.如权利要求4所述的直线电动机，其特征在于：
所述第一副磁体和所述第二副磁体被设置成，关于所述主磁体的相对位移方向上的中心位置非对称。
6.一种压缩机，包括气缸和在所述气缸的内侧往复运动的活塞，并且包括驱动所述活塞的驱动电动机，其特征在于：
作为所述驱动电动机，包括如权利要求1～5中任一项所述的直线电动机。
7.一种冰箱，包括冷藏室、冷冻室，通过压缩机的驱动而使制冷循环工作从而进行冷却，其特征在于：
作为所述压缩机，包括如权利要求6所述的压缩机。
8.一种搭载在车辆上的车用空气悬架，包括设置在车体与车轮之间的空气弹簧和对所述空气弹簧供排压缩空气的空气压缩机，其特征在于：
作为所述空气压缩机，包括如权利要求6所述的压缩机。
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