JP2023173316A - Linear motor, electromagnetic suspension, and washing machine - Google Patents

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潤之介 中津川
Junnosuke Nakatsugawa
康明 青山
Yasuaki Aoyama
哲也 須藤
Tetsuya Sudo
幸司 松本
Koji Matsumoto
聡 菊地
Satoshi Kikuchi
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Abstract

To provide a linear motor capable of improving system performance while improving installation freedom.SOLUTION: The linear motor includes: a stator 11 that has an armature consisting of an iron core and winding wire; and a mover 12 that has permanent magnets 124a and 124b each having a first side facing the stator 11 and a second side and which moves relative to stator 11. Between the stator 11 and the mover 12, multiple gaps g1 and g2 are formed, armature 11A facing the first side of mover 12 is larger than armature 11B facing the second side.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、リニアモータ、電磁サスペンションおよび洗濯機に関する。 The present invention relates to a linear motor, an electromagnetic suspension, and a washing machine.

直線運動する電動機としてリニアモータやリニアアクチュエータ（以下、総称してリニアモータと称する）が知られている。リニアモータは、回転機を直線状に切り開いた構造を有しており、固定子と可動子の各々に構成された磁極の間に働く磁力によって、可動子に推力を発生させる。また、リニアモータを電磁サスペンションとして活用する検討も進められている。例えば、特許文献１は洗濯機用のサスペンションとして、リニアモータを有する電磁サスペンションを適用する技術が記載されている。特許文献１には、電機子鉄心と電機子巻線とを有する固定子と、固定子に対向する第１の面と第２の面とを有する磁石または磁性体を有し、固定子に対し相対的に移動する可動子を有するリニアモータが記されており、磁石または磁性体に対向する電機子鉄心と電機子巻線は対称な構造をしている。一方、特許文献２では、磁石に対向する電機子鉄心は対称な構造をしているが、隣接する電機子巻線の配置位置を相違させるために、対向する一方の電機子巻線が基端部に、他方の電機子巻線が先端部に配置されている。 Linear motors and linear actuators (hereinafter collectively referred to as linear motors) are known as electric motors that perform linear motion. A linear motor has a structure in which a rotating machine is cut into a straight line, and generates thrust in the movable element by magnetic force acting between magnetic poles formed on each of the stator and the movable element. Additionally, studies are underway to utilize linear motors as electromagnetic suspensions. For example, Patent Document 1 describes a technique in which an electromagnetic suspension having a linear motor is applied as a suspension for a washing machine. Patent Document 1 discloses a stator having an armature core and an armature winding, and a magnet or a magnetic body having a first surface and a second surface facing the stator. A linear motor having a movable element that moves relatively is described, and the armature core and armature winding facing a magnet or magnetic body have a symmetrical structure. On the other hand, in Patent Document 2, the armature core facing the magnet has a symmetrical structure, but in order to make the arrangement positions of adjacent armature windings different, one of the opposing armature windings is placed at the base end. The other armature winding is located at the tip of the armature.

特開２０２１－８５４４２号公報JP2021-85442A 特開２００５－２８７１８５号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-287185

特許文献１および特許文献２のリニアモータでは、磁石に対向する電機子鉄心が対称な構造をしているため、可動子は固定子の中心に配置されている。その場合、図９に示すように、電磁サスペンション１０００の固定子１１０の一部が洗濯機カバーの側板３２ａと干渉する場合がある。特に、洗濯容量の増大に伴って洗濯槽（外槽３７）の直径が大きくなると、洗濯機Ｗ１００内部のスペースが狭くなり、電磁サスペンション１０００の取付部２４をできるだけ側板３２ａ近傍に設ける必要が生じてくる。取付位置を側板３２ａ近傍に配置すると、固定子１１０の側板３２ａ近傍部分が側板３２ａと干渉するおそれがある。 In the linear motors of Patent Document 1 and Patent Document 2, the armature core facing the magnet has a symmetrical structure, so the mover is disposed at the center of the stator. In that case, as shown in FIG. 9, a part of the stator 110 of the electromagnetic suspension 1000 may interfere with the side plate 32a of the washing machine cover. In particular, when the diameter of the washing tub (outer tub 37) increases as the washing capacity increases, the space inside the washing machine W100 becomes narrower, and it becomes necessary to provide the mounting portion 24 of the electromagnetic suspension 1000 as close to the side plate 32a as possible. come. If the mounting position is arranged near the side plate 32a, there is a possibility that a portion of the stator 110 near the side plate 32a may interfere with the side plate 32a.

上記のように、磁石に対向する電機子が対称な構造のリニアモータは、設置スペースの制約を受けるために設置の自由度が低下し、システムの性能（洗濯機の制振性能）を十分に引き出せないおそれがある。 As mentioned above, linear motors with a symmetrical structure in which the armature faces the magnet are limited by the installation space, which reduces the degree of freedom in installation, resulting in insufficient system performance (washing machine vibration damping performance). There is a possibility that you will not be able to withdraw it.

本発明の目的は、設置自由度を向上し、かつシステムの性能を向上するリニアモータ、電磁サスペンションおよび洗濯機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a linear motor, an electromagnetic suspension, and a washing machine that improve installation flexibility and improve system performance.

前記目的を達成するために本発明のリニアモータは、鉄心と巻線からなる電機子を有する固定子と、前記固定子に対向する第１の面と第２の面とを具備する永久磁石を有し、前記固定子に対し相対的に移動する可動子と、を備え、前記固定子と前記可動子との間に複数のギャップが形成され、前記可動子の前記第１の面に対向する電機子が前記第２の面に対向する電機子よりも大きいことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the linear motor of the present invention includes a stator having an armature made of an iron core and a winding, and a permanent magnet having a first surface and a second surface facing the stator. a movable element that moves relative to the stator, a plurality of gaps being formed between the stator and the movable element, and facing the first surface of the movable element. The armature is larger than the armature facing the second surface.

本発明によれば、リニアモータの設置自由度を向上し、かつシステムの性能を向上するすることができる。 According to the present invention, the degree of freedom in installing the linear motor can be improved, and the performance of the system can be improved.

第１実施形態のリニアモータを備えた電磁サスペンションの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an electromagnetic suspension including a linear motor according to a first embodiment. 第１実施形態のリニアモータの斜視断面図である。FIG. 2 is a perspective cross-sectional view of the linear motor of the first embodiment. 第１実施形態に係る可動子の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the movable element according to the first embodiment. 比較例のリニアモータの斜視断面図である。FIG. 3 is a perspective cross-sectional view of a linear motor of a comparative example. 第１実施形態と比較例との推力の比較である。It is a comparison of thrust between the first embodiment and a comparative example. 比較例と第１実施形態および第２実施形態の通電時の巻線温度の比較である。It is a comparison of winding temperature at the time of energization of a comparative example, a 1st embodiment, and a 2nd embodiment. 第３実施形態のリニアモータのｘ０軸方向に垂直な断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view perpendicular to the x0 axis direction of a linear motor according to a third embodiment. 比較例と第１実施形態と第３実施形態において、通電時に可動子にかかる磁気吸引力の比較である。This is a comparison of the magnetic attraction force applied to the movable element during energization in the comparative example, the first embodiment, and the third embodiment. 洗濯機に従来の電磁サスペンションを配置した場合の正面図である。It is a front view when a conventional electromagnetic suspension is arranged in a washing machine. 洗濯機に本実施形態の電磁サスペンションを配置した場合の正面図である。It is a front view when the electromagnetic suspension of this embodiment is arranged in a washing machine. 第４実施形態の電磁サスペンションの斜視図である。It is a perspective view of the electromagnetic suspension of 4th Embodiment. 第５実施形態に係る洗濯機の斜視図である。It is a perspective view of the washing machine concerning a 5th embodiment. 第５実施形態に係る洗濯機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the washing machine concerning a 5th embodiment. 第５実施形態に適用される制振装置の構成図である。It is a block diagram of the vibration damping device applied to 5th Embodiment. 制振装置の要部を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing main parts of a vibration damping device. 粘性減衰係数が一定であるオイルダンパを用いた比較例１において、洗濯槽の回転速度と洗濯機の変位（振動）の変化を示す実験結果である。These are experimental results showing changes in the rotational speed of the washing tub and the displacement (vibration) of the washing machine in Comparative Example 1 using an oil damper with a constant viscous damping coefficient. 従来の電磁サスペンションを洗濯機に適用した比較例２において、洗濯槽の回転速度と洗濯機の変位（振動）の変化を示す実験結果である。These are experimental results showing changes in the rotational speed of the washing tub and the displacement (vibration) of the washing machine in Comparative Example 2 in which a conventional electromagnetic suspension was applied to a washing machine. 第６実施形態に係る洗濯機に適用した状態において、洗濯槽の回転速度と洗濯機の変位（振動）の変化を示す実験結果である。These are experimental results showing changes in the rotational speed of the washing tub and the displacement (vibration) of the washing machine when applied to the washing machine according to the sixth embodiment.

以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。複数の実施形態及び各実施形態の変更例において、同様の構成要素には同様の符号を付し、説明を省略する。
＜第１実施形態＞
図１乃至図６を参照して、本発明の第１実施形態に係るリニアモータについて説明する。図１は第１実施形態に係るリニアモータを備えた電磁サスペンションの斜視図である。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。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In a plurality of embodiments and modifications of each embodiment, similar components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
<First embodiment>
A linear motor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is a perspective view of an electromagnetic suspension equipped with a linear motor according to a first embodiment. Note that the linear motor 10 is applied, for example, to an electromagnetic suspension 100 (see FIG. 11) of another embodiment described later, and the electromagnetic suspension 100 is applied, for example, to suppress vibration of a washing machine W (see FIG. 12). Ru.

図１において符号ｘ０、ｙ０、ｚ０に示すように、ｘ０軸、ｙ０軸、ｚ０軸を定める（ｙ０軸の正方向を上側、ｙ０軸の負方向を下側、ｚ０軸をリニアモータの推進方向とする）。図１は、電磁サスペンション１００の外観を図示している。電磁サスペンション１００は、リニアモータ１０を内包している。 As shown by the symbols x0, y0, and z0 in Fig. 1, the x0 axis, y0 axis, and z0 axis are determined (the positive direction of the y0 axis is on the upper side, the negative direction of the y0 axis is on the lower side, and the z0 axis is the propulsion direction of the linear motor. ). FIG. 1 illustrates the external appearance of an electromagnetic suspension 100. The electromagnetic suspension 100 includes a linear motor 10.

〔電磁サスペンション１００の構成〕
図１に示すように、電磁サスペンション１００は、シャフト固定金具２３（固定金具）間を繋ぐ対向する一対のシャフト２１と、電機子鉄心（鉄心）と電機子巻線（巻線）とを有する固定子１１と、シャフト固定金具２３間に固定され、固定子１１に対向する第１の面（例えば、図３の表面１２４ｆ）と第２の面（例えば、図３の裏面１２４ｒ）とを有する永久磁石１２４ａ、１２４ｂ（磁石または磁性体）を有し、固定子１１に対し相対的に移動する可動子１２と、を有するリニアモータ１０と、シャフト２１に装着され、シャフト固定金具２３の一方と固定子１１の腕部１１１とで縮接されている弾性体２０と、を備える。また、可動子１２は、シャフト固定金具２３間に固定されている。 [Configuration of electromagnetic suspension 100]
As shown in FIG. 1, the electromagnetic suspension 100 includes a pair of opposing shafts 21 that connect shaft fixing fittings 23 (fixing fittings), an armature core (iron core), and an armature winding (winding wire). A permanent fixture is fixed between the child 11 and the shaft fixing fitting 23, and has a first surface facing the stator 11 (for example, the front surface 124f in FIG. 3) and a second surface (for example, the back surface 124r in FIG. 3). A linear motor 10 includes a movable element 12 that has magnets 124a and 124b (magnets or magnetic bodies) and moves relative to the stator 11, and a linear motor 10 that is attached to a shaft 21 and fixed to one of the shaft fixing fittings 23. An elastic body 20 that is contracted with the arm portion 111 of the child 11 is provided. Further, the movable element 12 is fixed between shaft fixing fittings 23.

リニアモータ１０の可動子１２と、推進方向（図中ｚ０軸方向）に対して平行な位置に、２本のシャフト２１と、２個の弾性体２０がある。２本のシャフト２１は、Ｘ０方向に離間して配置されている。また、シャフト２１は弾性体２０の内側に挿通されている。また、シャフト２１は、リニアモータ１０の固定子１１と軸受（図示せず）を介して可動子１２の移動方向に摺動する。本実施形態では軸受として、樹脂表面に潤滑加工したすべり軸受を用いている。 There are two shafts 21 and two elastic bodies 20 at positions parallel to the movable element 12 of the linear motor 10 and the propulsion direction (z0 axis direction in the figure). The two shafts 21 are arranged apart from each other in the X0 direction. Further, the shaft 21 is inserted inside the elastic body 20. Further, the shaft 21 slides in the moving direction of the movable element 12 via the stator 11 of the linear motor 10 and a bearing (not shown). In this embodiment, a sliding bearing whose resin surface is lubricated is used as the bearing.

〔リニアモータ１０の構成〕
図２は、第１実施形態に係るリニアモータ１０の斜視断面図である。図２は、リニアモータ１０の外観を俯瞰するとともに、その１／２をカットした内部構造を図示している。リニアモータ１０は、電機子である固定子１１と、ｚ０軸方向に延在する板状の可動子１２と、を備えている。 [Configuration of linear motor 10]
FIG. 2 is a perspective sectional view of the linear motor 10 according to the first embodiment. FIG. 2 shows a bird's-eye view of the external appearance of the linear motor 10, and also shows the internal structure of the linear motor 10, which is cut in half. The linear motor 10 includes a stator 11 that is an armature, and a plate-shaped movable element 12 that extends in the z0-axis direction.

固定子１１は、ｚ０軸方向に沿って略角柱に形成され、その中空部分に矩形平板状の可動子１２が遊挿されている。そして、リニアモータ１０は、固定子１１と可動子１２との間に働く磁気的な吸引力・反発力、すなわち推力によって、固定子１１と可動子１２との相対位置をｚ０軸方向に変化させる。リニアモータ１０を電磁サスペンション１００に適用する場合には、固定子１１または可動子１２が、制振対象物Ｄｔ（図１１参照）に結合される。図１に示す例においては、洗濯機Ｗの外槽３７（図１３参照）が制振対象物Ｄｔであり、固定子１１または可動子１２が外槽３７に結合されている。ここでは、洗濯機Ｗの外槽３７が制振対象物Ｄｔと記しているが、洗濯機の構造が変われば接続先は変更される。つまり洗濯機Ｗの制振効果を高めるように、洗濯機Ｗの構成部品と任意に接続すればよい。 The stator 11 is formed into a substantially prismatic shape along the z0-axis direction, and a rectangular plate-shaped movable member 12 is loosely inserted into a hollow portion of the stator 11 . Then, the linear motor 10 changes the relative position between the stator 11 and the movable element 12 in the z0-axis direction by the magnetic attraction/repulsion force, that is, the thrust force acting between the stator 11 and the movable element 12. . When applying the linear motor 10 to the electromagnetic suspension 100, the stator 11 or the movable element 12 is coupled to the vibration damping object Dt (see FIG. 11). In the example shown in FIG. 1, the outer tub 37 (see FIG. 13) of the washing machine W is the vibration damping object Dt, and the stator 11 or the movable element 12 is coupled to the outer tub 37. Although the outer tub 37 of the washing machine W is described as the vibration damping object Dt here, the connection destination will change if the structure of the washing machine changes. In other words, it may be arbitrarily connected to the component parts of the washing machine W so as to enhance the vibration damping effect of the washing machine W.

固定子１１は、コア１１ａ（電機子の鉄心）と、上側巻線１１ｃ１と下側巻線１１ｃ２（電機子の巻線）と、を備えている。つまり、固定子１１は、鉄心と巻線からなる電機子を有している。コア１１ａは、電磁鋼板をｚ０軸方向に積層したものであり、カシメや溶接で一体化している。また、コア１１ａは、可動子１２に向かって突出する上側ティース部１１ｂ１と下側ティース部１１ｂ２を備えている。上側巻線１１ｃ１は上側ティース部１１ｂ１に巻回され、下側巻線１１ｃ２は下側ティース部１１ｂ２に巻回されている。上側巻線１１ｃ１と上側ティース部１１ｂ１の間には上側ボビン１１ｄ１が、下側巻線１１ｃ２と下側ティース部１１ｂ２の間には下側ボビン１１ｄ２が配置され、絶縁処理がなされている（または絶縁樹脂・絶縁紙などを配置してもよい）。ここで、上側ティース部１１ｂ１のｙ０軸方向長さをＡ、下側ティース部１１ｂ２のｙ０軸方向長さをＢ、上側巻線１１ｃ１のｙ０軸方向長さをＣ、下側巻線１１ｃ２のｙ０軸方向長さをＤ、とした場合、以下の式（１）、（２）とする。なお、長さＡ，Ｃは、可動子１２の第１の面（表面１２４ｆ）に対向する電機子の第１の面に垂直な方向の長さである。また、長さＢ，Ｄは、可動子１２の第２の面（裏面１２４ｒ）に対向する電機子の第２の面に垂直な方向の長さである。

Figure 2023173316000002

Figure 2023173316000003
 The stator 11 includes a core 11a (armature core), an upper winding 11c1, and a lower winding 11c2 (armature winding). That is, the stator 11 has an armature consisting of an iron core and a winding. The core 11a is made by laminating electromagnetic steel plates in the z0-axis direction, and is integrated by caulking or welding. Further, the core 11a includes an upper tooth portion 11b1 and a lower tooth portion 11b2 that protrude toward the movable element 12. The upper winding 11c1 is wound around the upper teeth 11b1, and the lower winding 11c2 is wound around the lower teeth 11b2. An upper bobbin 11d1 is arranged between the upper winding 11c1 and the upper teeth 11b1, and a lower bobbin 11d2 is arranged between the lower winding 11c2 and the lower teeth 11b2, and is insulated (or insulated). (You may also place resin, insulating paper, etc.) Here, the length of the upper teeth portion 11b1 in the y0-axis direction is A, the length of the lower teeth portion 11b2 in the y0-axis direction is B, the length of the upper winding 11c1 in the y0-axis direction is C, and the length of the lower winding 11c2 is y0. When the axial length is D, the following equations (1) and (2) are used. Note that the lengths A and C are lengths in a direction perpendicular to the first surface of the armature that faces the first surface (surface 124f) of the movable element 12. Further, lengths B and D are lengths in a direction perpendicular to the second surface of the armature that faces the second surface (back surface 124r) of the movable element 12.
Figure 2023173316000002
Figure 2023173316000003

このように、可動子１２の表面１２４ｆ（第１の面）に対向する電機子（上側ティース部１１ｂ１および上側巻線１１ｃ１を備えた固定子１１の一部）は、可動子１２の裏面１２４ｒ（第２の面）に対向する電機子（下側ティース部１１ｂ２および下側巻線１１ｃ２を備えた固定子１１の他の一部）よりも大きくなるように形成されている。なお、以下では、可動子１２の第１の面側に位置する固定子１１を大きい方の電機子１１Ａと呼び、可動子１２の第２の面側に位置する固定子１１を他方の電機子１１Ｂと呼ぶことがある。また、大きいとは、第１の面に対向する電機子の外形寸法（サイズ）が、第２の面に対向する電機子の外形寸法（サイズ）よりも大きいことを意味している。 In this way, the armature (a part of the stator 11 including the upper teeth portion 11b1 and the upper winding 11c1) facing the front surface 124f (first surface) of the mover 12 is connected to the back surface 124r (first surface) of the mover 12. The stator 11 is formed to be larger than the armature (the other part of the stator 11 including the lower teeth 11b2 and the lower winding 11c2) facing the second surface). Note that, hereinafter, the stator 11 located on the first surface side of the movable element 12 will be referred to as the larger armature 11A, and the stator 11 located on the second surface side of the movable element 12 will be referred to as the other armature. It is sometimes called 11B. Moreover, "large" means that the outer dimensions (size) of the armature facing the first surface are larger than the outer dimensions (size) of the armature facing the second surface.

また、本実施形態の上側巻線１１ｃ１と下側巻線１１ｃ２は、直列接続され、いずれも同じ線径の導線が巻回されている。また、大きい方の電機子１１Ａの上側巻線１１ｃ１（巻線）の巻数が他方の電機子１１Ｂの下側巻線１１ｃ２（巻線）の巻数よりも大きく（多く）、上側巻線１１ｃ１の電気抵抗が下側巻線１１ｃ２の電気抵抗よりも大きくなっている。 Further, the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2 of this embodiment are connected in series, and both are wound with conducting wires having the same wire diameter. In addition, the number of turns of the upper winding 11c1 (winding) of the larger armature 11A is larger (more) than the number of turns of the lower winding 11c2 (winding) of the other armature 11B, and the electricity of the upper winding 11c1 is The resistance is greater than the electrical resistance of the lower winding 11c2.

〔可動子１２の構成〕
図３は、第１実施形態に係る可動子１２の分解斜視図である。可動子１２は、非磁性材料のフレーム部１２１と、同じく非磁性材料のバー部１２２，１２２と、互いに極性の異なる永久磁石１２４ａおよび１２４ｂと、を備えている。永久磁石１２４ａは、扁平な四角板状に形成され、上側の面がＮ極に着磁され、下側の面がＳ極に着磁されている。また、永久磁石１２４ｂは、扁平な四角板状に形成され、永久磁石１２４ａとは逆に、上側の面がＳ極に着磁され、下側の面がＮ極に着磁されている。永久磁石１２４ａの表面１２４ｆ（図示上側の面）は、第１の面であり、固定子１１の上側ティース部１１ｂ１および上側巻線１１ｃ１に対向している。また、永久磁石１２４ａの裏面１２４ｒ（図示下側の面）は、第２の面であり、固定子１１の下側ティース部１１ｂ２および下側巻線１１ｃ２に対向している。また、永久磁石１２４ｂの表面１２４ｆ（図示上側の面）は、第１の面であり、固定子１１の上側ティース部１１ｂ１および上側巻線１１ｃ１に対向している。また、永久磁石１２４ｂの裏面１２４ｒ（図示下側の面）は、第２の面であり、固定子１１の下側ティース部１１ｂ２および下側巻線１１ｃ２に対向している。 [Configuration of mover 12]
FIG. 3 is an exploded perspective view of the mover 12 according to the first embodiment. The movable element 12 includes a frame portion 121 made of a non-magnetic material, bar portions 122, 122 also made of a non-magnetic material, and permanent magnets 124a and 124b having mutually different polarities. The permanent magnet 124a is formed in the shape of a flat rectangular plate, and the upper surface is magnetized to the north pole, and the lower surface is magnetized to the south pole. Further, the permanent magnet 124b is formed in the shape of a flat square plate, and, contrary to the permanent magnet 124a, the upper surface is magnetized to the S pole, and the lower surface is magnetized to the N pole. A surface 124f (upper surface in the figure) of the permanent magnet 124a is a first surface, and faces the upper teeth portion 11b1 of the stator 11 and the upper winding 11c1. Further, a back surface 124r (lower surface in the figure) of the permanent magnet 124a is a second surface, and faces the lower teeth portion 11b2 and the lower winding 11c2 of the stator 11. Further, a surface 124f (upper surface in the drawing) of the permanent magnet 124b is a first surface, and faces the upper teeth portion 11b1 and the upper winding 11c1 of the stator 11. Further, a back surface 124r (lower surface in the figure) of the permanent magnet 124b is a second surface, and faces the lower teeth portion 11b2 and the lower winding 11c2 of the stator 11.

また、永久磁石１２４ａ，１２４ｂのｚ０軸方向の長さは、上側ティース部１１ｂ１（下側ティース部１１ｂ２）と略同じ長さになるように形成されているが、このような長さに限定されるものではない。可動子１２のストロークを長くする場合には、永久磁石１２４の長さを長くし、可動子１２のストロークを短くする場合には、永久磁石１２４の長さを短くする。バー部１２２は、四角柱状に形成され、永久磁石１２４ａ，１２４ｂと略同じ幅に形成されている。 Further, the length of the permanent magnets 124a and 124b in the z0 axis direction is formed to be approximately the same length as the upper tooth portion 11b1 (lower tooth portion 11b2), but the length is limited to such a length. It's not something you can do. When the stroke of the movable element 12 is lengthened, the length of the permanent magnet 124 is increased, and when the stroke of the movable element 12 is shortened, the length of the permanent magnet 124 is shortened. The bar portion 122 is formed into a quadrangular column shape and has approximately the same width as the permanent magnets 124a and 124b.

フレーム部１２１は、ｚ０軸方向に一対のフレーム腕部１２１ａが延伸され、フレーム腕部１２１ａの互いに対向する面にはｚ０軸方向に沿って溝部１２１ｂが形成されている。また、フレーム部１２１は、軸方向（ｚ０軸方向）の一方が閉じた形状であり、他方が解放した形状である。また、フレーム部１２１には、永久磁石１２４ａ、バー部１２２、永久磁石１２４ｂ、バー部１２２の順序で、これらのパーツが溝部１２１ｂに嵌めて挿入されている。なお、バー部１２２は、長手方向（ｘ０軸方向）の両端部にフレーム部１２１に接触する接触面１２２ｃ（接触部）を有する。接触面１２２ｃは、フレーム部１２１の所定部分と面接触する部分であってもよく、接触面１２２ｃの大半でフレーム部１２１に非接触になっていてもよい。 In the frame portion 121, a pair of frame arm portions 121a extend in the z0-axis direction, and a groove portion 121b is formed along the z0-axis direction on mutually opposing surfaces of the frame arm portions 121a. Further, the frame portion 121 has a shape in which one side in the axial direction (z0 axis direction) is closed and the other side is open. Further, in the frame portion 121, the permanent magnet 124a, the bar portion 122, the permanent magnet 124b, and the bar portion 122 are inserted into the groove portion 121b in this order. Note that the bar portion 122 has contact surfaces 122c (contact portions) that contact the frame portion 121 at both ends in the longitudinal direction (x0 axis direction). The contact surface 122c may be a portion that makes surface contact with a predetermined portion of the frame portion 121, or the majority of the contact surface 122c may be in non-contact with the frame portion 121.

図２に戻って、固定子１１と可動子１２との間には、複数のギャップｇ１，ｇ２が形成されている。すなわち、固定子１１の上側ティース部１１ｂ１と可動子１２の永久磁石１２４ａ，１２４ｂとの間には、ギャップｇ１が形成されている。また、固定子１１の下側ティース部１１ｂ２と可動子１２の永久磁石１２４ａ，１２４ｂとの間には、ギャップｇ２が形成されている。 Returning to FIG. 2, a plurality of gaps g1 and g2 are formed between the stator 11 and the movable element 12. That is, a gap g1 is formed between the upper teeth portion 11b1 of the stator 11 and the permanent magnets 124a, 124b of the movable element 12. Furthermore, a gap g2 is formed between the lower teeth portion 11b2 of the stator 11 and the permanent magnets 124a, 124b of the movable element 12.

〔比較例の構成〕
図４は、比較例のリニアモータの斜視断面図である。比較例のリニアモータ５００のティース部１１０ｂ１，１１０ｂ２、巻線１１０ｃ１，１１０ｃ２、ボビン１１０ｄ１，１１０ｄ２は、上下で対称に構成されており、ティース部１１０ｂ１，１１０ｂ２のｙ０軸方向長さをＥ、巻線１１０ｃ１、１１０ｃ２のｙ０軸方向長さをＦ、とした場合、以下の式（３）、（４）とする。なお、可動子１２０は、図３に示す可動子１２と同じとする。また、式（３）に示すＡ，Ｂ、式（４）に示すＣ，Ｄは、図２において説明した寸法とする。

Figure 2023173316000004

Figure 2023173316000005
 [Configuration of comparative example]
FIG. 4 is a perspective cross-sectional view of a linear motor of a comparative example. The teeth portions 110b1, 110b2, the windings 110c1, 110c2, and the bobbins 110d1, 110d2 of the linear motor 500 of the comparative example are vertically symmetrical, and the lengths of the teeth portions 110b1, 110b2 in the y0 axis direction are E, and the windings are When the length in the y0 axis direction of 110c1 and 110c2 is F, the following equations (3) and (4) are used. Note that the movable element 120 is the same as the movable element 12 shown in FIG. 3. Further, A and B shown in equation (3) and C and D shown in equation (4) are the dimensions explained in FIG. 2.
Figure 2023173316000004
Figure 2023173316000005

〔第１実施形態と比較例との比較〕
図５は、第１実施形態と比較例との推力の比較である。なお、縦軸にリニアモータの推力、横軸にリニアモータに通電する電流を示し、実線が第１実施形態、破線が比較例である。このように、第１実施形態の推力は、比較例の推力とほぼ同等であり、第１実施形態による推力低下の影響は僅少である。 [Comparison between the first embodiment and comparative example]
FIG. 5 is a comparison of thrust between the first embodiment and a comparative example. The vertical axis represents the thrust of the linear motor, and the horizontal axis represents the current flowing through the linear motor, with the solid line representing the first embodiment and the broken line representing the comparative example. In this way, the thrust of the first embodiment is almost the same as the thrust of the comparative example, and the influence of the reduction in thrust due to the first embodiment is slight.

このように第１実施形態に係るリニアモータ１０を電磁サスペンション１００に適用することで、リニアモータ１０の設置自由度を向上できる。その結果、図１０に示すように、電磁サスペンション１００の固定子１１の一部が洗濯機Ｗの筐体を構成する側板３２ａと干渉するのを回避することができる。また、電磁サスペンション１００を洗濯機Ｗに適用することで、システムの性能（洗濯機Ｗの制振性能）を向上することが可能になる。 By applying the linear motor 10 according to the first embodiment to the electromagnetic suspension 100 in this way, the degree of freedom in installing the linear motor 10 can be improved. As a result, as shown in FIG. 10, it is possible to prevent a portion of the stator 11 of the electromagnetic suspension 100 from interfering with the side plate 32a forming the casing of the washing machine W. Further, by applying the electromagnetic suspension 100 to the washing machine W, it is possible to improve the performance of the system (the vibration damping performance of the washing machine W).

なお、洗濯機Ｗは、外槽３７の左右の下部を電磁サスペンション１００で弾性支持する構成であってもよいが、左右の一方を電磁サスペンション１００とし、他方をオイルダンパ（不図示）として外槽３７を弾性支持してもよい。オイルダンパとしては、従来から採用されている一般的なものである。また、オイルダンパに替えて、摩擦ダンパであってもよい。 Note that the washing machine W may have a configuration in which the left and right lower portions of the outer tub 37 are elastically supported by electromagnetic suspensions 100, but one of the left and right is used as the electromagnetic suspension 100, and the other is used as an oil damper (not shown) to support the outer tub. 37 may be elastically supported. The oil damper is a commonly used oil damper. Moreover, a friction damper may be used instead of the oil damper.

また、第１実施形態のリニアモータ１０では、可動子１２は、２つの永久磁石１２４ａ，１２４ｂを備え、永久磁石１２４ａは、第１の面がＮ極、第２の面がＳ極に着磁され、永久磁石１２４ｂは、第１の面がＳ極、第２の面がＮ極に着磁されている。これにより、単一の永久磁石で可動子を構成する場合よりも推力を大きくすることが可能になる。 Furthermore, in the linear motor 10 of the first embodiment, the mover 12 includes two permanent magnets 124a and 124b, and the permanent magnet 124a is magnetized so that the first surface is magnetized to the N pole and the second surface is magnetized to the S pole. The permanent magnet 124b is magnetized so that the first surface thereof is an S pole and the second surface thereof is a N pole. This makes it possible to increase the thrust force compared to when the movable element is composed of a single permanent magnet.

また、第１実施形態のリニアモータ１０では、可動子１２は、永久磁石１２４が取り付けられる非磁性材料によって形成されたフレーム部１２１を備え、フレーム部１２１には、一対のフレーム腕部１２１ａが形成され、フレーム腕部１２１ａの互いに対向する面には溝部１２１ｂが形成され、永久磁石１２４ａ，１２４ｂは、溝部１２１ｂに嵌めて挿入されている。複数の永久磁石を備える可動子１２であっても、フレーム部１２１に永久磁石１２４ａ、１２４ｂを容易に取り付けることが可能になる。 Further, in the linear motor 10 of the first embodiment, the movable element 12 includes a frame portion 121 formed of a non-magnetic material to which a permanent magnet 124 is attached, and a pair of frame arm portions 121a are formed on the frame portion 121. A groove 121b is formed in the opposing surfaces of the frame arm 121a, and the permanent magnets 124a and 124b are inserted into the groove 121b. Even if the mover 12 includes a plurality of permanent magnets, the permanent magnets 124a and 124b can be easily attached to the frame portion 121.

図６は、比較例と第１実施形態と第２実施形態の通電時の巻線温度の比較である。縦軸に巻線最高温度（℃）を示し、比較例の黒い棒が巻線１１０ｃ１（図４参照）の温度、第１実施形態の黒い棒が上側巻線１１ｃ１（図２参照）の温度、比較例の白い棒が巻線１１０ｃ２（図４参照）の温度、第１実施形態の白い棒が下側巻線１１ｃ２（図２参照）の温度である。比較例は、上下の電機子が対称な構造であるため、巻線１１０ｃ１の温度と巻線１１０ｃ２の温度が等しい。一方、第１実施形態は、上側巻線１１ｃ１の温度が下側巻線１１ｃ２の温度よりも高くなっている。また、第１実施形態では、上側巻線１１ｃ１と下側巻線１１ｃ２に同じ線径の導線が巻回され、上側巻線１１ｃ１の巻数が下側巻線１１ｃ２の巻数よりも大きい（多い）ため、上側巻線１１ｃ１の電気抵抗が下側巻線１１ｃ２の電気抵抗よりも大きい。また、上側巻線１１ｃ１と下側巻線１１ｃ２は直列接続されているため、両巻線に同じ大きさの電流が通電され、上側巻線１１ｃ１の温度が下側巻線１１ｃ２の温度よりも高くなった。一般に、巻線の絶縁種別によって最大温度が制約されるため、上側巻線１１ｃ１の絶縁等級を下側巻線１１ｃ２の絶縁等級よりも高くすることで、上下の巻線の温度差を許容することができる。 FIG. 6 is a comparison of winding temperatures during energization in the comparative example, the first embodiment, and the second embodiment. The vertical axis shows the winding maximum temperature (°C), the black bar of the comparative example is the temperature of the winding 110c1 (see FIG. 4), the black bar of the first embodiment is the temperature of the upper winding 11c1 (see FIG. 2), The white bar of the comparative example is the temperature of the winding 110c2 (see FIG. 4), and the white bar of the first embodiment is the temperature of the lower winding 11c2 (see FIG. 2). In the comparative example, since the upper and lower armatures have a symmetrical structure, the temperature of the winding 110c1 and the temperature of the winding 110c2 are equal. On the other hand, in the first embodiment, the temperature of the upper winding 11c1 is higher than the temperature of the lower winding 11c2. Further, in the first embodiment, conductive wires having the same wire diameter are wound around the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2, and the number of turns of the upper winding 11c1 is larger (more) than the number of turns of the lower winding 11c2. , the electrical resistance of the upper winding 11c1 is greater than the electrical resistance of the lower winding 11c2. Furthermore, since the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2 are connected in series, the same magnitude of current is applied to both windings, and the temperature of the upper winding 11c1 is higher than the temperature of the lower winding 11c2. became. Generally, the maximum temperature is restricted by the insulation type of the winding, so by making the insulation class of the upper winding 11c1 higher than the insulation class of the lower winding 11c2, the temperature difference between the upper and lower windings can be tolerated. I can do it.

＜第２実施形態＞
図６を参照して、第２実施形態に係るリニアモータについて説明する。第１実施形態と異なる点は、上側巻線１１ｃ１の線径と下側巻線１１ｃ２の線径が異なり、電機子１１Ａの上側巻線１１ｃ１（巻線）の線径が、電機子１１Ｂの下側巻線１１ｃ２（巻線）の線径よりも大きい（太い）点である。その結果、上側巻線１１ｃ１の電気抵抗が下側巻線１１ｃ２の電気抵抗と同等またはそれ以下となっている。上側巻線１１ｃ１と下側巻線１１ｃ２は直列接続されているため、両巻線に同じ大きさの電流が通電され、上側巻線１１ｃ１の温度と下側巻線１１ｃ２の温度が概ね等しくなった。なお、第２実施形態の巻線最高温度は、第１実施形態の巻線最高温度よりも低く抑えられ、上側巻線１１ｃ１の絶縁等級と下側巻線１１ｃ２の絶縁等級を同一とし、かつグレードの低い巻線を用いることができる。 <Second embodiment>
With reference to FIG. 6, a linear motor according to a second embodiment will be described. The difference from the first embodiment is that the wire diameter of the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2 are different, and the wire diameter of the upper winding 11c1 (winding) of the armature 11A is different from that of the lower winding 11c1 of the armature 11B. This point is larger (thicker) than the wire diameter of the side winding 11c2 (winding). As a result, the electrical resistance of the upper winding 11c1 is equal to or lower than the electrical resistance of the lower winding 11c2. Since the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2 are connected in series, the same magnitude of current is applied to both windings, and the temperature of the upper winding 11c1 and the temperature of the lower winding 11c2 are approximately equal. . Note that the maximum winding temperature of the second embodiment is suppressed lower than the maximum winding temperature of the first embodiment, and the insulation class of the upper winding 11c1 and the insulation class of the lower winding 11c2 are the same, and Windings with low values can be used.

＜第３実施形態＞
図７乃至図８を参照して、第３実施形態に係るリニアモータについて説明する。図７は第３実施形態に係るリニアモータのｘ０軸方向に垂直な断面図である。上側ティース部１１ｂ１と永久磁石１２４ａ，１２４ｂとの間のギャップｇ１の寸法をＧ１、下側ティース部１１ｂ２と永久磁石１２４ａ，１２４ｂとの間のギャップｇ２の寸法をＧ２、とした場合、以下の式（５）とする。つまり、電機子１１Ａに面するギャップｇ１（寸法Ｇ１）が、電機子１１Ｂに面するギャップｇ２（寸法Ｇ２）よりも大きい（広い）。なお、図７では、上側ティース部１１ｂ１と永久磁石１２４ａの表面１２４ｆとのギャップｇ１の寸法Ｇ１、下側ティース部１１ｂ２と永久磁石１２４ａの裏面１２４ｒとのギャップｇ２の寸法Ｇ２を矢印で図示しているが、上側ティース部１１ｂ１と永久磁石１２４ｂの表面１２４ｆとのギャップｇ１の寸法についても前記と同様の寸法Ｇ１であり、下側ティース部１１ｂ２と永久磁石１２４ｂの裏面１２４ｒとのギャップｇ２の寸法についても前記と同様の寸法Ｇ２である。

Figure 2023173316000006
<Third embodiment>
A linear motor according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a sectional view perpendicular to the x0 axis direction of the linear motor according to the third embodiment. When the dimension of the gap g1 between the upper teeth part 11b1 and the permanent magnets 124a, 124b is G1, and the dimension of the gap g2 between the lower teeth part 11b2 and the permanent magnets 124a, 124b is G2, the following formula is given. (5). That is, the gap g1 (dimension G1) facing the armature 11A is larger (wider) than the gap g2 (dimension G2) facing the armature 11B. In addition, in FIG. 7, the dimension G1 of the gap g1 between the upper tooth portion 11b1 and the surface 124f of the permanent magnet 124a, and the dimension G2 of the gap g2 between the lower tooth portion 11b2 and the back surface 124r of the permanent magnet 124a are illustrated by arrows. However, the dimension of the gap g1 between the upper teeth portion 11b1 and the surface 124f of the permanent magnet 124b is also the same dimension G1 as described above, and the dimension of the gap g2 between the lower teeth portion 11b2 and the back surface 124r of the permanent magnet 124b is Also has the same dimension G2 as above.
Figure 2023173316000006

なお、前述の第１実施形態並びに比較例においては、以下の式（６）であった。

Figure 2023173316000007
In addition, in the above-mentioned first embodiment and comparative example, the following formula (6) was used.
Figure 2023173316000007

図８は、比較例と第１実施形態および第３実施形態において、通電時に可動子（主に永久磁石１２４ａおよび１２４ｂ）にかかる磁気吸引力の比較である。可動子にかかる磁気吸引力の極性は、図７のｙ軸の正方向（上向き）を正、図７のｙ軸の負方向（下向き）を負とする。縦軸に可動子にかかる磁気吸引力を示し、横軸に通電した電流値を示している。 FIG. 8 is a comparison of the magnetic attraction force applied to the mover (mainly permanent magnets 124a and 124b) during energization in the comparative example, the first embodiment, and the third embodiment. Regarding the polarity of the magnetic attraction force applied to the movable element, the positive direction (upward) of the y-axis in FIG. 7 is positive, and the negative direction (downward) of the y-axis in FIG. 7 is negative. The vertical axis shows the magnetic attraction force applied to the mover, and the horizontal axis shows the current value applied.

上下の電機子が対称な大きさである比較例においては、可動子１２０（図４参照）にかかる磁気吸引力が上下方向（ｙ軸方向）で互いに相殺され、通電した電流値の大小にかかわらず、ゼロ近傍の値を示す。一方、上下の電機子が非対称な第１実施形態（図２参照）では、可動子１２にかかる磁気吸引力が上下方向で相殺されず、通電した電流が大きくなるにつれて、大きい電機子の方向（ｙ軸正方向）への磁気吸引力が増大する。 In the comparative example in which the upper and lower armatures are symmetrical in size, the magnetic attraction forces applied to the mover 120 (see FIG. 4) cancel each other out in the vertical direction (y-axis direction), regardless of the magnitude of the applied current value. First, it shows the value near zero. On the other hand, in the first embodiment (see FIG. 2) in which the upper and lower armatures are asymmetrical, the magnetic attraction force applied to the mover 12 is not canceled in the vertical direction, and as the applied current increases, the direction of the armature increases ( The magnetic attraction force in the positive y-axis direction increases.

ところで、可動子１２にかかる磁気吸引力は、軸受摩擦を増加させ、軸受寿命を低下させるおそれがある。そこで、第３実施形態では、電機子１１Ａに面するギャップｇ１の寸法Ｇ１を、電機子１１Ｂに面するギャップｇ２の寸法Ｇ２よりも大きく（広く）した。このように可動子１２を小さい電機子側（下側ティース部１１ｂ２と下側巻線１１ｃ２で構成される側）にわずか（例えば０．１ｍｍ、０．２ｍｍ）に近づけることで、小さい電機子の方向（ｙ０軸負方向）への磁気吸引力を働かせ、通電時の磁気吸引力を緩和することができる。その結果、軸受摩擦を低下させ、軸受寿命を向上できる。 By the way, the magnetic attraction force applied to the mover 12 may increase bearing friction and shorten the bearing life. Therefore, in the third embodiment, the dimension G1 of the gap g1 facing the armature 11A is made larger (wider) than the dimension G2 of the gap g2 facing the armature 11B. In this way, by bringing the mover 12 slightly (for example, 0.1 mm, 0.2 mm) closer to the small armature side (the side composed of the lower teeth portion 11b2 and the lower winding 11c2), the small armature It is possible to exert a magnetic attraction force in the direction (y0-axis negative direction) and relax the magnetic attraction force when electricity is applied. As a result, bearing friction can be reduced and bearing life can be improved.

＜第４実施形態＞
図１１は、第４実施形態に係る電磁サスペンション１００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。 <Fourth embodiment>
FIG. 11 is a perspective view of an electromagnetic suspension 100 according to a fourth embodiment. In the following description, parts corresponding to those in the first embodiment described above may be denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

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、弾性体２０と、を備えている。そして、リニアモータ１０の可動子１２の一端は、制振対象物Ｄｔに結合される。ここで、制振対象物Ｄｔとは、電磁サスペンション１００によって振動を抑制しようとする対象物であり、図示の例において制振対象物Ｄｔは、洗濯機Ｗ（図１２参照）の外槽３７である。 The electromagnetic suspension 100 includes the linear motor 10 according to the first embodiment and an elastic body 20. One end of the movable element 12 of the linear motor 10 is coupled to the vibration damping object Dt. Here, the vibration damping object Dt is an object whose vibration is to be suppressed by the electromagnetic suspension 100, and in the illustrated example, the vibration damping object Dt is an outer tub 37 of a washing machine W (see FIG. 12). be.

また、リニアモータ１０の固定子１１は、取付部（ブラケット）２４によって洗濯機Ｗのベース３１に固定され、固定子１１の移動が規制されている。従って、洗濯機Ｗの外槽３７がｚ０軸方向に振動すると、それに伴って可動子１２がｚ０軸方向に沿って往復し、可動子１２と固定子１１との相対的な位置関係が変化する。 Further, the stator 11 of the linear motor 10 is fixed to the base 31 of the washing machine W by a mounting portion (bracket) 24, and movement of the stator 11 is restricted. Therefore, when the outer tub 37 of the washing machine W vibrates in the z0-axis direction, the mover 12 reciprocates along the z0-axis direction, and the relative positional relationship between the mover 12 and the stator 11 changes. .

また、第４実施形態においては、弾性体２０として金属製の巻バネ（コイルバネ）を適用した。ここで、弾性体２０は、固定子１１に弾性力を付与するものであり、固定子１１とシャフト固定金具２３との間に介在している。図１１に示すように、可動子１２は、固定子１１を貫通するように配置される。また、弾性体２０は、可動子１２を付勢するように配置されている。 Further, in the fourth embodiment, a metal wound spring (coil spring) is used as the elastic body 20. Here, the elastic body 20 provides elastic force to the stator 11 and is interposed between the stator 11 and the shaft fixing fitting 23. As shown in FIG. 11, the movable element 12 is arranged to penetrate the stator 11. Moreover, the elastic body 20 is arranged so as to bias the movable element 12.

弾性体２０は、リニアモータ１０の非通電状態においても、外槽３７を洗濯機Ｗ内の所定の位置に保持できるバネ力を備えている。これにより、万が一、制御ミスにより可動子１２がｚ０軸上方（外槽３７側）に突き抜けかけた場合においても、外槽３７の自重と、弾性体２０のバネ力により、可動子１２を押し戻す力が働く。同様に可動子１２がｚ０軸下方に突き抜けかけた場合は、弾性体２０のバネ力により、押し戻される。すなわち、弾性体２０が制御のフェールセーフ性を確保し、可動子１２の両端にストッパーのような部材を配置することなく、ロバスト性を高めることができる。 The elastic body 20 has a spring force capable of holding the outer tub 37 at a predetermined position in the washing machine W even when the linear motor 10 is not energized. As a result, even if the movable element 12 is about to break through above the z0 axis (toward the outer tank 37 side) due to a control error, the force of pushing the movable element 12 back due to the weight of the outer tank 37 and the spring force of the elastic body 20 is maintained. works. Similarly, when the movable element 12 is about to penetrate downward along the z0 axis, it is pushed back by the spring force of the elastic body 20. That is, the elastic body 20 ensures fail-safe control, and robustness can be enhanced without disposing members such as stoppers at both ends of the movable element 12.

以上のように、第４実施形態の電磁サスペンション１００は、シャフト固定金具２３間を繋ぐ対向する一対のシャフト２１と、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（ｚ０軸方向）に付勢する弾性体２０と、を有する。また、可動子１２は、シャフト固定金具２３間に固定されている。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。 As described above, the electromagnetic suspension 100 of the fourth embodiment has a pair of opposing shafts 21 connecting the shaft fixing fittings 23, the linear motor 10 according to the first embodiment, and the stator 11 or mover 12 in the moving direction. It has an elastic body 20 that biases in the z0-axis direction. Further, the movable element 12 is fixed between shaft fixing fittings 23. Thereby, even when the linear motor 10 is in a non-energized state, the linear motor 10 can be held at a predetermined position, and even when the linear motor 10 is in operation, it is possible to prevent the movable element 12 from penetrating.

特に、弾性体２０は、金属製の巻バネ（コイルバネ）によって構成されている。このように、弾性体２０として、金属製の巻バネを用いて、巻バネの内側の空間にシャフト２１を挿通する。このように、巻バネの中の空間にシャフト２１を通すことで、空間利用率を高めることができる。なお、弾性体２０は、巻バネに限定されるものではなく、板バネであってもよい。また、弾性体２０は、金属製に限定されるものではなく、合成樹脂製であってもよい。合成樹脂製にすることで電磁サスペンション１００を軽量化することができ、洗濯機Ｗの軽量化につなげることができる。 In particular, the elastic body 20 is made of a metal wound spring (coil spring). In this way, a metal coiled spring is used as the elastic body 20, and the shaft 21 is inserted into the space inside the coiled spring. In this way, by passing the shaft 21 through the space inside the coiled spring, the space utilization efficiency can be increased. Note that the elastic body 20 is not limited to a coiled spring, but may be a plate spring. Moreover, the elastic body 20 is not limited to metal, and may be made of synthetic resin. By making the electromagnetic suspension 100 made of synthetic resin, the weight of the electromagnetic suspension 100 can be reduced, which can lead to a reduction in the weight of the washing machine W.

＜第５実施形態＞
（全体構成）
図１２は、第５実施形態に係る洗濯機Ｗの斜視図である。なお、図１２において、洗濯機Ｗの左右方向をｘ１方向、前後方向（奥行方向）をｙ１方向、高さ方向をｚ１方向とする。
図１２に示すように、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４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。 <Fifth embodiment>
(overall structure)
FIG. 12 is a perspective view of a washing machine W according to the fifth embodiment. In addition, in FIG. 12, the left-right direction of the washing machine W is the x1 direction, the front-rear direction (depth direction) is the y1 direction, and the height direction is the z1 direction.
As shown in FIG. 12, the washing machine W is a drum-type washing machine, and also has a function of drying clothes. The washing machine W includes a base 31, a housing 32, a door 33, an operation/display panel 34, an outer tub 37, a pair of electromagnetic suspensions 100L and 100R, and a drain hose H. Here, the electromagnetic suspensions 100L and 100R are each configured similarly to the electromagnetic suspension 100 in the fourth embodiment.

筐体３２は、左右の側板３２ａ、３２ａと、前面カバー３２ｂと、背面カバー３２ｃ（図１３参照）と、上面カバー３２ｄと、を備えている。ベース３１は、筐体３２を支持するものである。前面カバー３２ｂの中央付近には、衣類の出し入れを行うための円形の投入口ｈ１（図１３参照）が形成されている。ドア３３は、この投入口ｈ１に設けられる開閉可能な蓋である。 The housing 32 includes left and right side plates 32a, 32a, a front cover 32b, a back cover 32c (see FIG. 13), and a top cover 32d. The base 31 supports the housing 32. A circular slot h1 (see FIG. 13) for loading and unloading clothes is formed near the center of the front cover 32b. The door 33 is an openable/closeable lid provided on the input port h1.

図１３は、第５実施形態に係る洗濯機Ｗの縦断面図である。洗濯機Ｗは、前述した構成の他に、衣類を収容する洗濯槽３５と、リフタ３６と、駆動機構３８と、送風ユニット３９と、を備えている。洗濯槽３５は、衣類を収容するものであり、有底円筒状を呈している。洗濯槽３５は、外槽３７に内包され、この外槽３７と同軸上で回転自在に軸支されている。洗濯槽３５の周壁および底壁には、通水・通風のための貫通孔（図示せず）が多数設けられている。また、洗濯槽３５の開口ｈ２は、外槽３７の開口ｈ３とともに、閉状態のドア３３に臨んでいる。 FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a washing machine W according to the fifth embodiment. In addition to the above-described configuration, the washing machine W includes a washing tub 35 for storing clothes, a lifter 36, a drive mechanism 38, and a blower unit 39. The washing tub 35 stores clothes and has a cylindrical shape with a bottom. The washing tub 35 is contained in an outer tub 37 and is rotatably supported on the same axis as the outer tub 37. The peripheral wall and bottom wall of the washing tub 35 are provided with a large number of through holes (not shown) for water and ventilation. Further, the opening h2 of the washing tub 35 faces the door 33 in the closed state, together with the opening h3 of the outer tub 37.

なお、図１３に示す例において洗濯槽３５の回転中心軸は、開口側が高くなるように傾斜しているが、本発明はこれに限定されるわけではない。すなわち、洗濯槽３５の回転中心軸は、水平方向または鉛直方向であってもよい。リフタ３６は、洗濯中・乾燥中に衣類を持ち上げて落下させるものであり、洗濯槽３５の内周壁に設置されている。外槽３７は、洗濯水の貯留等を行うものであり、有底円筒状を呈している。 In the example shown in FIG. 13, the central axis of rotation of the washing tub 35 is inclined so that the opening side is higher, but the present invention is not limited to this. That is, the central axis of rotation of the washing tub 35 may be horizontal or vertical. The lifter 36 lifts and drops the clothes during washing and drying, and is installed on the inner peripheral wall of the washing tub 35. The outer tank 37 is used to store washing water and has a cylindrical shape with a bottom.

また、図１２に示したように、外槽３７の底側の左右には、電磁サスペンション１００Ｌ、１００Ｒが配置されているが、図１３においては、左側の電磁サスペンション１００Ｌのみを示している。また、外槽３７の底壁の最下部には排水孔（図示せず）が設けられ、この排水孔に排水ホースＨが接続されている。そして、排水ホースＨに設けられた排水弁（図示せず）が閉弁された状態で外槽３７に洗濯水が貯留され、また、排水弁が開弁されることで洗濯水が排出されるようになっている。 Further, as shown in FIG. 12, electromagnetic suspensions 100L and 100R are arranged on the left and right sides of the bottom side of the outer tank 37, but in FIG. 13, only the left electromagnetic suspension 100L is shown. Further, a drainage hole (not shown) is provided at the lowest part of the bottom wall of the outer tank 37, and a drainage hose H is connected to this drainage hole. Washing water is stored in the outer tank 37 when a drain valve (not shown) provided on the drain hose H is closed, and the washing water is discharged when the drain valve is opened. It looks like this.

駆動機構３８は、洗濯槽３５を回転させる機構であり、外槽３７の底壁の外側に設置されている。駆動機構３８が備えるモータの回転軸は、外槽３７の底壁を貫通して、洗濯槽３５の底壁に連結されている。送風ユニット３９は、洗濯槽３５に温風を送り込むものであり、洗濯槽３５の上側に配置されている。送風ユニット３９は、ヒータ（図示せず）およびファン（図示せず）を備えている。そして、ヒータで熱せられた空気が、ファンによって洗濯槽３５に送り込まれる。これによって、水を含んだ衣類が、洗濯槽３５内で徐々に乾燥する。 The drive mechanism 38 is a mechanism for rotating the washing tub 35 and is installed outside the bottom wall of the outer tub 37. The rotating shaft of the motor included in the drive mechanism 38 passes through the bottom wall of the outer tub 37 and is connected to the bottom wall of the washing tub 35 . The air blowing unit 39 sends warm air into the washing tub 35 and is arranged above the washing tub 35. The blower unit 39 includes a heater (not shown) and a fan (not shown). Air heated by the heater is then sent into the washing tub 35 by the fan. As a result, the water-containing clothes are gradually dried in the washing tub 35.

ここで、外槽３７の振動、すなわち洗濯機Ｗの振動について簡単に説明する。洗い・すすぎ・乾燥時には、図１３に示す駆動機構３８によって洗濯槽３５が低速回転し、洗濯槽３５の底に溜まった衣類をリフタ３６によって持ち上げて落下させるタンブリング動作が繰り返される。また、脱水時には洗濯槽３５が高速回転し、回転による遠心力で衣類の水分を外に押し出す遠心脱水が行われる。 Here, the vibration of the outer tub 37, that is, the vibration of the washing machine W will be briefly explained. During washing, rinsing, and drying, the washing tub 35 is rotated at low speed by a drive mechanism 38 shown in FIG. 13, and a tumbling operation in which clothes accumulated at the bottom of the washing tub 35 are lifted and dropped by a lifter 36 is repeated. Further, during dehydration, the washing tub 35 rotates at high speed, and centrifugal dehydration is performed in which the centrifugal force of the rotation pushes out moisture from the clothes.

なお、従来の洗濯機では、洗い・すすぎ・乾燥時において、落下する衣類の反力で洗濯槽３５の振動の振幅が大きくなることが多かった。また、従来の洗濯機では、脱水時において、衣類の位置の偏りに起因して、洗濯機で振動・騒音が発生することが多かった。このように、洗濯槽３５における衣類の量や位置の偏り、含水率の他、洗い・すすぎ・乾燥・脱水等の諸条件によって、洗濯機の振動の仕方は時々刻々と変化する。その振動は外槽３７に伝播する。 In addition, in conventional washing machines, during washing, rinsing, and drying, the amplitude of the vibration of the washing tub 35 often increases due to the reaction force of falling clothes. In addition, in conventional washing machines, vibrations and noise were often generated in the washing machine due to uneven positions of clothes during dehydration. As described above, the way the washing machine vibrates changes from moment to moment depending on the amount and position of clothes in the washing tub 35, the moisture content, and various conditions such as washing, rinsing, drying, and dehydration. The vibration is propagated to the outer tank 37.

（制振装置２００の構成）
図１４は、第５実施形態に適用される制振装置２００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Ｄｔの振動を抑制するものである。なお、第５実施形態においては、制振対象物Ｄｔは、洗濯機Ｗの外槽３７（図１２、図１３参照）である。 (Configuration of vibration damping device 200)
FIG. 14 is a configuration diagram of a vibration damping device 200 applied to the fifth embodiment. In FIG. 14, the vibration damping device 200 includes an inverter 40, a current detector 50, a thrust adjustment section 60, a rectifier circuit 70, and left and right electromagnetic suspensions 100L and 100R. The vibration damping device 200 suppresses the vibration of the damping object Dt. In the fifth embodiment, the vibration damping object Dt is the outer tub 37 of the washing machine W (see FIGS. 12 and 13).

図１４においては、左右の電磁サスペンション１００Ｌ、１００Ｒを一つの枠で表している。また、電磁サスペンション１００Ｌ、１００Ｒに含まれるリニアモータ１０を、それぞれリニアモータ１０Ｌ、１０Ｒと呼ぶ。同様に、電磁サスペンション１００Ｌ、１００Ｒに含まれる弾性体２０を、弾性体２０Ｌ、２０Ｒと呼ぶ。 In FIG. 14, the left and right electromagnetic suspensions 100L and 100R are represented by one frame. Furthermore, the linear motors 10 included in the electromagnetic suspensions 100L and 100R are referred to as linear motors 10L and 10R, respectively. Similarly, the elastic bodies 20 included in the electromagnetic suspensions 100L and 100R are referred to as elastic bodies 20L and 20R.

整流回路７０は、交流電源Ｅによって印加された交流電圧を整流し、インバータ４０に直流電圧を印加する。なお、交流電源Ｅと整流回路７０とを合わせて直流電源であると考えてもよい。インバータ４０は、整流回路７０から印加される直流電圧を、推力調整部６０からの電圧指令Ｖ＊に基づいて単相交流電圧に変換し、この単相交流電圧をリニアモータ１０Ｌ、１０Ｒの上側巻線１１ｃ１および下側巻線１１ｃ２（図２参照）に印加する。換言すれば、インバータ４０は、電圧指令Ｖ＊に基づいて、リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒを駆動する機能を有している。 The rectifier circuit 70 rectifies the AC voltage applied by the AC power source E and applies a DC voltage to the inverter 40. Note that the AC power source E and the rectifier circuit 70 may be considered to be a DC power source together. The inverter 40 converts the DC voltage applied from the rectifier circuit 70 into a single-phase AC voltage based on the voltage command V * from the thrust adjustment unit 60, and applies this single-phase AC voltage to the upper windings of the linear motors 10L and 10R. The voltage is applied to the wire 11c1 and the lower winding 11c2 (see FIG. 2). In other words, the inverter 40 has a function of driving the linear motors 10L and 10R based on the voltage command V * .

図１５は、制振装置２００の要部を示す構成図である。整流回路７０は、交流電源Ｅから印加される交流電圧を直流電圧に変換する周知の倍電圧整流回路である。図１５に示すように、整流回路７０は、ダイオードＤ１～Ｄ４をブリッジ接続してなるダイオードブリッジ回路７２と、直列接続された２つの平滑コンデンサ７４、７６と、を備えている。また、図１３に示した駆動機構３８は、図１５に示すように、インバータ３８ａと、モータ３８ｂと、を備えている。 FIG. 15 is a configuration diagram showing main parts of the vibration damping device 200. The rectifier circuit 70 is a well-known voltage doubler rectifier circuit that converts an AC voltage applied from an AC power source E into a DC voltage. As shown in FIG. 15, the rectifier circuit 70 includes a diode bridge circuit 72 formed by bridge-connecting diodes D1 to D4, and two smoothing capacitors 74 and 76 connected in series. Further, the drive mechanism 38 shown in FIG. 13 includes an inverter 38a and a motor 38b, as shown in FIG. 15.

そして、ダイオードブリッジ回路７２によって生成される電圧（脈流を含む直流電圧）が、平滑コンデンサ７４、７６によって平滑化され、交流電源Ｅの電圧の略２倍に相当する直流電圧が生成される。整流回路７０は、正側の配線ｋ１と、負側の配線ｋ２を介してインバータ４０に接続されるとともに、洗濯槽３５（図１３参照）を回転させる駆動機構３８のインバータ３８ａにも接続されている。 Then, the voltage (DC voltage including pulsating current) generated by the diode bridge circuit 72 is smoothed by the smoothing capacitors 74 and 76, and a DC voltage equivalent to approximately twice the voltage of the AC power supply E is generated. The rectifier circuit 70 is connected to the inverter 40 via the positive side wiring k1 and the negative side wiring k2, and is also connected to the inverter 38a of the drive mechanism 38 that rotates the washing tub 35 (see FIG. 13). There is.

インバータ４０は、整流回路７０から印加される直流電圧を二系統の単相交流電圧に変換し、これら二系統の単相交流電圧を各々リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒの上側巻線１１ｃ１と下側巻線１１ｃ２（図２参照）に印加するインバータである。 The inverter 40 converts the DC voltage applied from the rectifier circuit 70 into two systems of single-phase AC voltage, and converts these two systems of single-phase AC voltage into the upper winding 11c1 and the lower winding of the linear motors 10L and 10R, respectively. 11c2 (see FIG. 2).

図１５に示すように、インバータ４０は、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２を備える第１のレグと、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ４を備える第２のレグと、スイッチング素子ＳＷ５、ＳＷ６を備える第３のレグと、が並列接続された構成になっている。これらのスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６として、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。スイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６には、それぞれ、還流ダイオードＤが逆並列に接続されている。 As shown in FIG. 15, the inverter 40 includes a first leg including switching elements SW1 and SW2, a second leg including switching elements SW3 and SW4, and a third leg including switching elements SW5 and SW6. are connected in parallel. For example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) can be used as these switching elements SW1 to SW6. A free wheel diode D is connected in antiparallel to each of the switching elements SW1 to SW6.

また、スイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２の接続点は、配線ｋ３を介して、リニアモータ１０Ｌの上側巻線１１ｃ１および下側巻線１１ｃ２（図２参照）に接続されている。すなわち、三相のインバータ４０の一相分に対応するレグが、左側のリニアモータ１０Ｌに接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ５、ＳＷ６の接続点は、配線ｋ５を介して、リニアモータ１０Ｒの上側巻線１１ｃ１および下側巻線ｎ１１ｃ２（図２参照）に接続されている。すなわち、三相のインバータ４０の一相分に対応する別のレグが、右側のリニアモータ１０Ｌに接続されている。 Further, the connection point between the switching elements SW1 and SW2 is connected to the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2 (see FIG. 2) of the linear motor 10L via a wiring k3. That is, a leg corresponding to one phase of the three-phase inverter 40 is connected to the left linear motor 10L. Further, a connection point between switching elements SW5 and SW6 is connected to an upper winding 11c1 and a lower winding n11c2 (see FIG. 2) of the linear motor 10R via a wiring k5. That is, another leg corresponding to one phase of the three-phase inverter 40 is connected to the right linear motor 10L.

また、スイッチング素子ＳＷ３、ＳＷ４の接続点は、配線ｋ４を介してリニアモータ１０Ｌの上側巻線１１ｃ１および下側巻線１１ｃ２（図２参照）に接続されるとともに、この配線ｋ４を介してリニアモータ１０Ｒの上側巻線１１ｃ１および下側巻線１１ｃ２にも接続されている。すなわち、３相のインバータ４０の残りのレグが、左右のリニアモータ１０Ｌ、１０Ｒに接続されている。 Further, the connection point of switching elements SW3 and SW4 is connected to the upper winding 11c1 and lower winding 11c2 (see FIG. 2) of the linear motor 10L via a wiring k4, and the connection point of the switching elements SW3 and SW4 is connected to the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2 (see FIG. It is also connected to the upper winding 11c1 and lower winding 11c2 of 10R. That is, the remaining legs of the three-phase inverter 40 are connected to the left and right linear motors 10L and 10R.

このように、左右のリニアモータ１０Ｌ、１０Ｒに対応して別々にインバータを設けるのではなく、左右を一つのインバータ４０として共通化することで、インバータ４０のコストを削減できる。そして、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御に基づいてスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６のオン・オフが制御されることで、リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒの上側巻線１１ｃ１および下側巻線１１ｃ２（図２参照）に単相交流電圧が印加されるようになっている。 In this way, instead of separately providing inverters corresponding to the left and right linear motors 10L and 10R, the cost of the inverter 40 can be reduced by using a single inverter 40 for the left and right linear motors. By controlling the on/off of switching elements SW1 to SW6 based on PWM (Pulse Width Modulation) control, the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2 (see FIG. 2) of the linear motors 10L and 10R Single-phase AC voltage is applied.

電流検出器５０は、リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒに通電される電流を検出するものであり、配線ｋ４に挿入されている。すなわち、電流検出器５０によって、リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒの上側巻線１１ｃ１および下側巻線１１ｃ２（図２参照）に流れる電流が検出される。 The current detector 50 detects the current flowing through the linear motors 10L and 10R, and is inserted into the wiring k4. That is, the current detector 50 detects the current flowing through the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2 (see FIG. 2) of the linear motors 10L and 10R.

（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。 (Thrust adjustment section 60)
The thrust adjustment unit 60 shown in FIG. 14 is configured to include electronic circuits such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and various interfaces, although illustrations are omitted. . Then, the program stored in the ROM is read out and expanded to the RAM, and the CPU executes various processes.

図１４において、推力調整部６０は、電流検出器５０によって検出される電流ｉに基づき、インバータ４０を駆動することによって、リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒの推力を調整する機能を有している。すなわち、推力調整部６０は、インバータ４０のデッドタイム中に電流検出器５０を流れる電流ｉの極性を検出する。電流ｉの極性は、リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒの移動方向を示している。 In FIG. 14, the thrust adjustment unit 60 has a function of adjusting the thrust of the linear motors 10L and 10R by driving the inverter 40 based on the current i detected by the current detector 50. That is, the thrust adjustment unit 60 detects the polarity of the current i flowing through the current detector 50 during the dead time of the inverter 40. The polarity of the current i indicates the moving direction of the linear motors 10L and 10R.

そこで、推力調整部６０は、リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒの移動を抑制する方向の電圧指令Ｖ＊を生成し、この電圧指令Ｖ＊に基づいてスイッチング素子ＳＷ１～ＳＷ６のオン・オフを切り替える。これにより、推力調整部６０は、外槽３７（図１３参照）の振動に伴って可動子１２と固定子１１との相対位置が変化すると、この変化を打ち消すようにリニアモータ１０Ｌ、１０Ｒの推力を調整する機能を有している。 Therefore, the thrust adjustment unit 60 generates a voltage command V * in a direction that suppresses the movement of the linear motors 10L and 10R, and switches switching elements SW1 to SW6 on and off based on this voltage command V * . As a result, when the relative position between the movable element 12 and the stator 11 changes due to the vibration of the outer tank 37 (see FIG. 13), the thrust adjustment unit 60 adjusts the thrust of the linear motors 10L and 10R to cancel this change. It has the function to adjust.

〔第５実施形態の効果〕
以上のように、第５実施形態の洗濯機Ｗは、第４実施形態による電磁サスペンション１００Ｌ、１００Ｒと、電機子巻線（上側巻線１１ｃ１および下側巻線１１ｃ２）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。 [Effects of the fifth embodiment]
As described above, the washing machine W of the fifth embodiment includes the electromagnetic suspensions 100L and 100R according to the fourth embodiment, and an inverter that supplies alternating current to the armature windings (upper winding 11c1 and lower winding 11c2). 40, a current detector 50 that detects the current flowing through the armature winding, and a thrust adjustment unit 60 that adjusts the thrust of the linear motor 10 by controlling the inverter 40 based on the current detected by the current detector 50. And, it further includes.

これにより、電流検出器５０によって電機子巻線に流れる電流を検出することができ、固定子１１および可動子１２の相対運動を抑制するように、リニアモータ１０の推力を調整することができる。 Thereby, the current flowing through the armature winding can be detected by the current detector 50, and the thrust of the linear motor 10 can be adjusted so as to suppress the relative movement of the stator 11 and the movable element 12.

さらに、第５実施形態の洗濯機Ｗは、衣類を収容する洗濯槽３５と、洗濯槽３５を内包する外槽３７と、洗濯槽３５を回転させる駆動機構３８と、を備え、電磁サスペンション１００Ｌ、１００Ｒは外槽３７の振動を抑制する。 Furthermore, the washing machine W of the fifth embodiment includes a washing tub 35 for storing clothes, an outer tub 37 containing the washing tub 35, and a drive mechanism 38 for rotating the washing tub 35, and includes an electromagnetic suspension 100L, 100R suppresses vibration of the outer tank 37.

これにより、第５実施形態によれば、比較的簡素な構成で外槽３７の振動を抑制することができる。つまり、可動子１２の位置を検出する位置センサを設ける必要がないため、洗濯機Ｗの低コスト化を図ることができる。また、リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒの構成要素である固定子１１および可動子１２は、損傷や摩耗がほとんど発生しないため、電磁サスペンション１００Ｌ、１００Ｒの耐久性を高めることができる。 Thereby, according to the fifth embodiment, vibration of the outer tank 37 can be suppressed with a relatively simple configuration. That is, since there is no need to provide a position sensor for detecting the position of the movable element 12, the cost of the washing machine W can be reduced. Furthermore, the stator 11 and movable element 12, which are the constituent elements of the linear motors 10L and 10R, are hardly damaged or worn, so that the durability of the electromagnetic suspensions 100L and 100R can be increased.

また、第５実施形態によれば、左右のリニアモータ１０Ｌ、１０Ｒに印加される単相交流電圧を、６個のスイッチング素子を有する１台のインバータ４０によって生成することができる。仮に、左右のリニアモータ１０Ｌ、１０Ｒに対応して個別にインバータを設けると、８個のスイッチング素子が必要になる。従って、第５実施形態によれば、左右のリニアモータ１０Ｌ、１０Ｒに対応して個別にインバータを設ける構成と比較して、洗濯機Ｗの低コスト化を図ることができる。 Further, according to the fifth embodiment, the single-phase AC voltage applied to the left and right linear motors 10L and 10R can be generated by one inverter 40 having six switching elements. If inverters were provided individually for the left and right linear motors 10L and 10R, eight switching elements would be required. Therefore, according to the fifth embodiment, the cost of the washing machine W can be reduced compared to a configuration in which inverters are individually provided for the left and right linear motors 10L and 10R.

なお、第５実施形態では電磁サスペンション１００を２本を適用した事例を示したが、本数は何本でも構わない。また、電磁サスペンション１００のみで支持する事例に限定されず、油圧サスペンションを１本と、電磁サスペンション１００を１本の組み合わせとしても構わない。さらには、電磁サスペンション１００と、油圧ダンパ以外の減衰力を有するアクチュエータと組み合わせても構わない。このように１本の電磁サスペンション１００と、１本の油圧サスペンションとの組み合わせにすることで、製造コストを低減できる。 Although the fifth embodiment shows an example in which two electromagnetic suspensions 100 are used, the number of electromagnetic suspensions 100 may be any number. Further, the present invention is not limited to the case where the electromagnetic suspension 100 alone is used for support, and one hydraulic suspension and one electromagnetic suspension 100 may be combined. Furthermore, the electromagnetic suspension 100 may be combined with an actuator having a damping force other than a hydraulic damper. By combining one electromagnetic suspension 100 and one hydraulic suspension in this way, manufacturing costs can be reduced.

＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態に係る洗濯機について説明する。第６実施形態の洗濯機の構成および動作は、第５実施形態のもの（図１２～図１５参照）と同様である。但し、第６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。 <Sixth embodiment>
Next, a washing machine according to a sixth embodiment will be described. The configuration and operation of the washing machine of the sixth embodiment are similar to those of the fifth embodiment (see FIGS. 12 to 15). However, in the sixth embodiment, the thrust adjustment unit 60 (see FIG. 14) detects the vibration frequencies of the left and right linear motors 10L and 10R based on the output signal of the current detector 50, and adjusts the inverter 40 according to the vibration frequency. The difference is that the output current is changed.

まず、前述した第５実施形態においては、リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒの振動周波数に基づいて、インバータ４０の出力電流を変化させるものではなかった。すなわち、リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒを「ダンパ」と考えた場合、第５実施形態においてダンパの粘性減衰係数Ｃ［Ｎｓ／ｍ］は、振動周波数に関わらず一定になる。一方、第６実施形態においては、リニアモータ１０Ｌ、１０Ｒの振動周波数に応じて粘性減衰係数Ｃ［Ｎｓ／ｍ］を変化させる。その詳細について、以下説明する。 First, in the fifth embodiment described above, the output current of the inverter 40 is not changed based on the vibration frequencies of the linear motors 10L and 10R. That is, when considering the linear motors 10L and 10R as "dampers", the viscous damping coefficient C [Ns/m] of the dampers in the fifth embodiment is constant regardless of the vibration frequency. On the other hand, in the sixth embodiment, the viscous damping coefficient C [Ns/m] is changed depending on the vibration frequency of the linear motors 10L and 10R. The details will be explained below.

電磁サスペンション１００の運動方程式は、式（７）で表される。なお、式（７）に示すＦＤ［Ｎ］は、電磁サスペンション１００で発生する力（すなわち、リニアモータ１０の推力）である。また、ｘ［ｍ］は、可動子１２の位置である。

Figure 2023173316000008
The equation of motion of the electromagnetic suspension 100 is expressed by equation (7). Note that F D [N] shown in equation (7) is the force generated in the electromagnetic suspension 100 (that is, the thrust of the linear motor 10). Moreover, x[m] is the position of the movable element 12.
Figure 2023173316000008

また、リニアモータ１０の推力の運動方程式は、式（８）で表される。なお、ＦＬ［Ｎ］はリニアモータ１０の推力であり、Ｋｅ［Ｎ／Ａ］はリニアモータ１０のモータ定数である。また、Ｉ［Ａ］は上側巻線１１ｃ１および下側巻線１１ｃ２（図２参照）に流れる電流であり、Ｖ［Ｖ］は上側巻線１１ｃ１および下側巻線１１ｃ２に印加される電圧である。また、Ｒ［Ω］は上側巻線１１ｃ１および下側巻線１１ｃ２の抵抗であり、φ［Ｔ］は上側巻線１１ｃ１および下側巻線１１ｃ２で発生する磁束である。

Figure 2023173316000009
Further, the equation of motion of the thrust of the linear motor 10 is expressed by equation (8). Note that F L [N] is the thrust of the linear motor 10, and Ke [N/A] is the motor constant of the linear motor 10. Further, I[A] is a current flowing through the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2 (see FIG. 2), and V[V] is the voltage applied to the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2. . Further, R[Ω] is the resistance of the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2, and φ[T] is the magnetic flux generated in the upper winding 11c1 and the lower winding 11c2.
Figure 2023173316000009

ここで、式（７）の力ＦＤと、式（８）の推力ＦＬと、は等価であるため、以下の式（９）が導かれる。なお、Ｃ［Ｎ・ｍ／ｓ］は、リニアモータ１０の粘性減衰係数である。

Figure 2023173316000010
Here, since the force F D in equation (7) and the thrust force F L in equation (8) are equivalent, the following equation (9) is derived. Note that C [N·m/s] is the viscous damping coefficient of the linear motor 10.
Figure 2023173316000010

ここで、制振対象物Ｄｔの重力エネルギ（電磁サスペンションから見た外力）について概算する。製品カタログ（日立グローバルライフソリューションズ株式会社の洗濯機・衣類乾燥機 総合カタログ2019-夏）によれば、最大洗濯量１２ｋｇのドラム洗濯機の質量は８２ｋｇとなっている。概算すると外槽３７、洗濯槽３５、駆動機構３８など機構部品の質量は約７０ｋｇである。また、洗濯物１２ｋｇに対し約４０Ｌが注水されたと仮定すると、合計１２２ｋｇの質量が存在し、重力エネルギは１．２ｋＮとなる。つまり、電磁サスペンション２本を適用した場合は、洗濯開始時に約６００Ｎ/本の荷重がかかった状態で、電磁サスペンションは図１１のｚ０軸方向だけでなく、ｘ０軸方向、ｙ０軸方向に外力を受ける。さらに、これら外力を相殺するだけの力を電磁サスペンションは時々刻々と発生し続けている。 Here, the gravitational energy (external force seen from the electromagnetic suspension) of the vibration damping object Dt will be roughly estimated. According to the product catalog (Hitachi Global Life Solutions Co., Ltd.'s Washing Machine and Clothes Dryer General Catalog 2019-Summer), the mass of a drum washing machine with a maximum washing capacity of 12 kg is 82 kg. Roughly speaking, the mass of mechanical parts such as the outer tub 37, the washing tub 35, and the drive mechanism 38 is about 70 kg. Further, assuming that approximately 40 L of water is poured into 12 kg of laundry, there is a total mass of 122 kg, and the gravitational energy is 1.2 kN. In other words, when two electromagnetic suspensions are used, when a load of approximately 600 N/piece is applied at the start of washing, the electromagnetic suspension applies external force not only in the z0-axis direction in Fig. 11, but also in the x0-axis and y0-axis directions. receive. Furthermore, the electromagnetic suspension continues to generate forces from time to time that are sufficient to offset these external forces.

また脱水時は、残存した水分を含んだ洗濯物が洗濯槽３５内で偏ることで発生する回転アンバランス起因の遠心力を制振する必要がある。この間も電磁サスペンションは図１１のｚ０軸方向だけでなく、ｘ０軸方向、ｙ０軸方向に外力を受ける。 Further, during spin-drying, it is necessary to suppress the centrifugal force caused by the rotational imbalance caused by the laundry containing residual moisture being biased in the washing tub 35. During this time, the electromagnetic suspension receives external forces not only in the z0-axis direction in FIG. 11 but also in the x0-axis direction and the y0-axis direction.

図１６は、粘性減衰係数Ｃが一定であるオイルダンパを用いた比較例１において、洗濯槽３５の回転速度と洗濯機Ｗの変位（振動）の変化を示す実験結果である。図１６のｘ軸（横軸）は洗濯機Ｗの回転速度ゼロから最高回転速度までの範囲をパーセント表示としている。図１６のｙ軸（縦軸）は洗濯機Ｗの変位（振動）を回転速度ゼロの値を０とした場合の相対値で示している。なお、図１６に係る実験では、洗濯槽３５内の偏った所定位置に１ｋｇの衣類を置いた状態で、洗濯槽３５を回転させた（後述する図１７も同様）。 FIG. 16 shows experimental results showing changes in the rotational speed of the washing tub 35 and the displacement (vibration) of the washing machine W in Comparative Example 1 using an oil damper with a constant viscous damping coefficient C. The x-axis (horizontal axis) in FIG. 16 represents the range from zero rotational speed to the maximum rotational speed of the washing machine W as a percentage. The y-axis (vertical axis) in FIG. 16 shows the displacement (vibration) of the washing machine W as a relative value when the value of zero rotation speed is set to zero. In the experiment shown in FIG. 16, the washing tub 35 was rotated while 1 kg of clothing was placed at a predetermined biased position in the washing tub 35 (the same applies to FIG. 17, which will be described later).

図１６に示すように、比較例１では、洗濯槽３５の回転速度が大きくなるにつれて、洗濯機Ｗ１００の振幅が変化している。具体的には、洗濯槽３５の回転速度をゼロから増加させると、約５［％］の回転速度において外槽３７の振幅が一旦減少し、約１０［％］の回転速度において洗濯機Ｗの振幅（変位）が急激に大きくなって最大振幅になっている。また、１０～１７［％］の回転速度において洗濯機Ｗの振幅が増加し、２０［％］以上の領域では、洗濯槽３５の回転速度が大きくなるにつれて、洗濯機Ｗの振幅は小さくなっている。 As shown in FIG. 16, in Comparative Example 1, the amplitude of washing machine W100 changes as the rotation speed of washing tub 35 increases. Specifically, when the rotational speed of the washing tub 35 is increased from zero, the amplitude of the outer tub 37 decreases once at a rotational speed of about 5%, and the amplitude of the washing machine W decreases at a rotational speed of about 10%. The amplitude (displacement) increases rapidly and reaches the maximum amplitude. In addition, the amplitude of the washing machine W increases in the rotation speed of 10 to 17 [%], and in the region of 20 [%] or more, as the rotation speed of the washing tub 35 increases, the amplitude of the washing machine W decreases. There is.

図１７は、従来の電磁サスペンションを第６実施形態に適用した比較例２において、洗濯槽３５の回転速度と洗濯機Ｗの変位（振動）の変化を示す実験結果である。図１７における実験では、洗濯槽３５の回転速度が高いほど（すなわち、外槽３７の振動周波数ｆが高いほど）、リニアモータ１０の粘性減衰係数Ｃが小さくなるように、インバータ４０のデューティ比を制御した。 FIG. 17 shows experimental results showing changes in the rotational speed of the washing tub 35 and the displacement (vibration) of the washing machine W in Comparative Example 2 in which the conventional electromagnetic suspension is applied to the sixth embodiment. In the experiment shown in FIG. 17, the duty ratio of the inverter 40 was adjusted so that the higher the rotational speed of the washing tub 35 (that is, the higher the vibration frequency f of the outer tub 37), the smaller the viscous damping coefficient C of the linear motor 10. controlled.

図１７に示すように、洗濯槽３５の回転速度が約１０［％］のときの洗濯機Ｗの最大振幅は約５［ＰＵ］であり、図１６に示す比較例１の最大振幅（約１０［ＰＵ］）の半分程度になっている。また、洗濯槽３５の回転速度が５０［％］以上の領域では、洗濯機Ｗの振幅が１［ＰＵ］程度になっている。このように、第６実施形態によれば、粘性減衰係数Ｃを可変制御することによって、粘性減衰係数Ｃが一定であるオイルダンパを用いた比較例１よりも洗濯機Ｗの振動を効果的に抑制できる。 As shown in FIG. 17, when the rotation speed of the washing tub 35 is about 10%, the maximum amplitude of the washing machine W is about 5 [PU], and the maximum amplitude of Comparative Example 1 shown in FIG. [PU]). Further, in a region where the rotational speed of the washing tub 35 is 50% or higher, the amplitude of the washing machine W is about 1 PU. As described above, according to the sixth embodiment, by variably controlling the viscous damping coefficient C, vibrations of the washing machine W can be suppressed more effectively than in Comparative Example 1 using an oil damper with a constant viscous damping coefficient C. It can be suppressed.

図１８は、第４実施形態における電磁サスペンション１００を第６実施形態に適用した状態における洗濯槽３５の回転速度と洗濯機Ｗの変位（振動）の変化を示す実験結果である。図１８における実験では、洗濯槽３５の回転速度が高いほど（すなわち、外槽３７の振動周波数ｆが高いほど）、リニアモータ１０の粘性減衰係数Ｃが小さくなるように、インバータ４０のデューティ比を制御した。 FIG. 18 is an experimental result showing changes in the rotational speed of the washing tub 35 and the displacement (vibration) of the washing machine W in a state where the electromagnetic suspension 100 in the fourth embodiment is applied to the sixth embodiment. In the experiment shown in FIG. 18, the duty ratio of the inverter 40 was adjusted so that the higher the rotational speed of the washing tub 35 (that is, the higher the vibration frequency f of the outer tub 37), the smaller the viscous damping coefficient C of the linear motor 10. controlled.

図１８の波形は、明らかに図１６の比較例１や図１７の比較例２よりも洗濯機Ｗの変位量が小さい。また、全ての回転速度において効果を発揮している。以上のように第６実施形態の電磁サスペンション１００を適用した洗濯機Ｗによれば、制振性の高い洗濯機を提供できる。 The waveform in FIG. 18 clearly shows a smaller amount of displacement of the washing machine W than in Comparative Example 1 in FIG. 16 or Comparative Example 2 in FIG. 17. Moreover, it is effective at all rotation speeds. As described above, according to the washing machine W to which the electromagnetic suspension 100 of the sixth embodiment is applied, a washing machine with high vibration damping performance can be provided.

［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。 [Modified example]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible. The embodiments described above are exemplified to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described. Furthermore, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to delete a part of the configuration of each embodiment, or add or replace other configurations. Furthermore, the control lines and information lines shown in the figures are those considered necessary for explanation, and do not necessarily show all the control lines and information lines necessary on the product. In reality, almost all components may be considered to be interconnected. Possible modifications to the above embodiment include, for example, the following.

（１）前記各実施形態においては、図３に示したように、１個のフレーム部１２１に、２個の矩形板状の永久磁石１２４ａ，１２４ｂ、を嵌め込んで可動子１２を構成した。このような構成に限定されるものではなく、１個のフレーム部１２１に、１個の磁石を装着してもよい。例えば、複数の永久磁石として３枚の永久磁石１２４を備えた可動子を用いてもよい。この場合、永久磁石１２４は、ｚ０軸方向に３枚並べられる。そして、固定子１１をｚ０軸方向に２つ並べる。つまり、２つの固定子１１と、３枚の永久磁石とによってリニアモータを構成する。これにより、リニアモータの推力を永久磁石が２枚以下の場合よりも推力を増加させることが可能になる。 (1) In each of the above embodiments, as shown in FIG. 3, two rectangular plate-shaped permanent magnets 124a and 124b are fitted into one frame portion 121 to constitute the mover 12. The configuration is not limited to this, and one magnet may be attached to one frame portion 121. For example, a mover including three permanent magnets 124 may be used as the plurality of permanent magnets. In this case, three permanent magnets 124 are arranged in the z0-axis direction. Then, two stators 11 are arranged in the z0-axis direction. In other words, the two stators 11 and the three permanent magnets constitute a linear motor. This makes it possible to increase the thrust of the linear motor more than when the number of permanent magnets is two or less.

また、複数のフレームの各々に磁石（または複数の磁石）を装着してもよい。つまり、リニアモータ１０の上下のいずれかに電機子を１個追加して、上下に３つの電機子とし、上段の電機子と中段の電機子との間に第１の可動子（フレーム部＋永久磁石）を配置し、中段の電機子と下段の電機子との間に第２の可動子（フレーム部＋永久磁石）を配置したものでもよい。 Further, a magnet (or a plurality of magnets) may be attached to each of the plurality of frames. In other words, one armature is added to either the top or bottom of the linear motor 10 to make three armatures on the top and bottom, and the first mover (frame part + A permanent magnet) may be arranged, and a second mover (frame part + permanent magnet) may be arranged between the middle armature and the lower armature.

また、フレーム部１２１および永久磁石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。 Further, the shapes of the frame portion 121 and the permanent magnet 124 are not limited to rectangular plate shapes, and various shapes can be adopted.

（２）また、上記第５実施形態および第６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（他の実施形態を含め）、空気調和機、冷蔵庫等の家電製品や、鉄道車両、自動車等のほか、各種産業用機械や各種用途の制振装置（免振装置）やその他にも適用することができる。 (2) Furthermore, in the fifth and sixth embodiments described above, an example was explained in which the electromagnetic suspension 100 was applied to vibration damping of the washing machine W, but the electromagnetic suspension 100 (including other embodiments) It can be applied to home appliances such as air conditioners and refrigerators, railway vehicles, automobiles, etc., as well as vibration damping devices (vibration isolation devices) for various industrial machines and various uses.

（３）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。 (3) Furthermore, in each of the above embodiments, a configuration has been described in which the linear motor 10 is driven by a single-phase alternating current, but for example, the linear motor 10 may be driven by a three-phase alternating current.

（４）永久磁石の材質としては、例えば希土類系焼結磁石を想定しているが、サマリウム鉄窒素磁石やネオジム磁石などの希土類系磁性粉末と有機バインダーとを混合して作られる希土類系ボンド磁石やフェライト磁石など、他の永久磁石を用いてもよい。また、永久磁石を用いないリラクタンスモータなどを用いてもよい。 (4) As for the material of the permanent magnet, for example, rare earth sintered magnets are assumed, but rare earth bonded magnets are made by mixing rare earth magnetic powder such as samarium iron nitrogen magnets or neodymium magnets with an organic binder. Other permanent magnets such as magnets or ferrite magnets may also be used. Alternatively, a reluctance motor or the like that does not use a permanent magnet may be used.

（５）電機子の数も１に限らず、他の数でもよい。 (5) The number of armatures is not limited to one, and may be any other number.

本発明によれば、リニアモータまたは電磁サスペンションの設置自由度を向上し、狭小スペースへの配置を実現する。またそれによって、リニアモータまたは電磁サスペンションを搭載したシステムの性能を向上させる。 According to the present invention, the degree of freedom in installing a linear motor or an electromagnetic suspension is improved, and placement in a narrow space is realized. It also improves the performance of systems equipped with linear motors or electromagnetic suspensions.

１０ リニアモータ
１１ 固定子
１１Ａ 電機子（第１の面に対向する電機子、大きい方の電機子）
１１Ｂ 電機子（第２の面に対向する電機子、他方の電機子）
１１ａ コア（電機子の鉄心）
１１ｂ１ 上側ティース部
１１ｂ２ 下側ティース部
１１ｃ１ 上側巻線（大きい方の電機子の巻線）
１１ｃ２ 下側巻線（他方の電機子の巻線）
１２ 可動子
２０，２０Ｌ，２０Ｒ 弾性体
２１ シャフト
２２ 軸受
２３ シャフト固定金具（固定金具）
２４ 取付部
３１ ベース
３２ 筐体
３２ａ 側板
３２ｂ 前面カバー
３２ｃ 背面カバー
３２ｄ 上面カバー
３３ ドア
３４ 操作・表示パネル
３５ 洗濯槽
３６ リフタ
３７ 外槽
３８ 駆動機構
３８ａ インバータ
３８ｂ モータ
３９ 送風ユニット
４０ インバータ
５０ 電流検出器
６０ 推力調整部
７０ 整流回路
７２ ダイオードブリッジ回路
７４，７６ 平滑コンデンサ
１００，１００Ｌ，１００Ｒ 電磁サスペンション
１１１ 腕部
１２１ フレーム部
１２１ａ フレーム腕部
１２１ｂ 溝部
１２２ バー部
１２２ｃ 接触面
１２４，１２４ａ，１２４ｂ 永久磁石
１２４ｆ 表面（第１の面）
１２４ｒ 裏面（第２の面）
２００ 制振装置
ｇ１，ｇ２ ギャップ
Ｗ 洗濯機 10 Linear motor 11 Stator 11A Armature (armature facing the first surface, larger armature)
11B Armature (armature facing the second surface, other armature)
11a Core (armature core)
11b1 Upper teeth portion 11b2 Lower teeth portion 11c1 Upper winding (larger armature winding)
11c2 Lower winding (other armature winding)
12 Mover 20, 20L, 20R Elastic body 21 Shaft 22 Bearing 23 Shaft fixing metal fitting (fixing metal fitting)
24 Mounting part 31 Base 32 Housing 32a Side plate 32b Front cover 32c Rear cover 32d Top cover 33 Door 34 Operation/display panel 35 Washing tub 36 Lifter 37 Outer tank 38 Drive mechanism 38a Inverter 38b Motor 39 Air blower unit 40 Inverter 50 Current detector 60 Thrust adjustment section 70 Rectifier circuit 72 Diode bridge circuit 74, 76 Smoothing capacitor 100, 100L, 100R Electromagnetic suspension 111 Arm section 121 Frame section 121a Frame arm section 121b Groove section 122 Bar section 122c Contact surface 124, 124a, 124b Permanent magnet 124f Surface (first side)
124r Back side (second side)
200 Vibration damping device g1, g2 Gap W Washing machine

Claims (11)

鉄心と巻線からなる電機子を有する固定子と、
前記固定子に対向する第１の面と第２の面とを具備する永久磁石を有し、前記固定子に対し相対的に移動する可動子と、を備え、
前記固定子と前記可動子との間に複数のギャップが形成され、
前記可動子の前記第１の面に対向する電機子が前記第２の面に対向する電機子よりも大きいことを特徴とするリニアモータ。 a stator having an armature consisting of an iron core and a winding;
a permanent magnet having a first surface and a second surface facing the stator, and a movable element that moves relative to the stator;
a plurality of gaps are formed between the stator and the mover,
A linear motor characterized in that an armature facing the first surface of the movable element is larger than an armature facing the second surface. 請求項１に記載のリニアモータにおいて、
前記第２の面に対向する電機子よりも大きいとは、前記可動子の前記第１の面に対向する電機子の前記第１の面に垂直な方向の長さが、前記第２の面に対向する電機子の前記第２の面に垂直な方向の長さよりも長いことを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to claim 1,
Being larger than the armature facing the second surface means that the length of the armature facing the first surface of the movable element in the direction perpendicular to the first surface is larger than the second surface. A linear motor characterized in that the length is longer than the length in the direction perpendicular to the second surface of the armature facing the armature. 請求項１に記載のリニアモータにおいて、
前記第２の面に対向する電機子よりも大きいとは、前記可動子の前記第１の面に対向する電機子の巻線の巻数が、前記第２の面に対向する電機子の巻線の巻数よりも多いことを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to claim 1,
The number of turns of the armature facing the first surface of the movable element is larger than that of the armature facing the second surface. A linear motor characterized by having more turns than . 請求項１に記載のリニアモータにおいて、
前記第２の面に対向する電機子よりも大きいとは、前記可動子の前記第１の面に対向する電機子の巻線の線径が、前記第２の面に対向する電機子の巻線の線径よりも太いことを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to claim 1,
The wire diameter of the armature winding facing the first surface of the movable element is larger than the armature winding facing the second surface. A linear motor is characterized by being thicker than the wire diameter. 請求項１に記載のリニアモータにおいて、
前記第２の面に対向する電機子よりも大きいとは、前記可動子の前記第１の面に対向する電機子に面するギャップが、前記第２の面に対向する電機子に面するギャップよりも広いことを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to claim 1,
The term "larger than the armature facing the second surface" means that the gap facing the armature facing the first surface of the movable element is larger than the armature facing the second surface. A linear motor that is characterized by being wider than the 請求項１に記載のリニアモータにおいて、
前記可動子は、前記永久磁石を２つ備え、
一方の前記永久磁石は、前記第１の面がＮ極、前記第２の面がＳ極に着磁され、
他方の前記永久磁石は、前記第１の面がＳ極、前記第２の面がＮ極に着磁されていることを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to claim 1,
The movable element includes two of the permanent magnets,
One of the permanent magnets has the first surface magnetized as a north pole and the second surface as a south pole,
The linear motor is characterized in that, in the other permanent magnet, the first surface is magnetized to have an S pole, and the second surface is magnetized to a N pole. 請求項６に記載のリニアモータにおいて、
前記可動子は、前記永久磁石が取り付けられる非磁性材料によって形成されたフレーム部を備え、
前記フレーム部には、一対のフレーム腕部が形成され、前記フレーム腕部の互いに対向する面には溝部が形成され、
前記永久磁石は、前記溝部に嵌めて挿入されていることを特徴とするリニアモータ。 The linear motor according to claim 6,
The movable element includes a frame portion formed of a non-magnetic material to which the permanent magnet is attached,
A pair of frame arm parts are formed in the frame part, and groove parts are formed in mutually opposing surfaces of the frame arm parts,
The linear motor is characterized in that the permanent magnet is inserted into the groove. 固定金具間を繋ぐ対向する一対のシャフトと、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のリニアモータと、
前記シャフトに装着され、前記固定金具の一方と前記固定子の腕とで縮接されている弾性体と、を備え、
前記可動子は前記固定金具間に固定されていることを特徴とする電磁サスペンション。 A pair of opposing shafts that connect the fixing fittings,
The linear motor according to any one of claims 1 to 7,
an elastic body attached to the shaft and contracted between one of the fixing fittings and an arm of the stator;
An electromagnetic suspension characterized in that the movable element is fixed between the fixing fittings. 請求項８に記載の電磁サスペンションにおいて、
前記弾性体は、金属製の巻バネであり、
前記巻バネの内側の空間に前記シャフトが挿通されていることを特徴とする電磁サスペンション。 The electromagnetic suspension according to claim 8,
The elastic body is a metal coiled spring,
An electromagnetic suspension characterized in that the shaft is inserted into a space inside the coiled spring. 請求項８に記載の電磁サスペンションにおいて、
前記電機子の巻線に交流電流を供給するインバータと、
前記電機子の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。 The electromagnetic suspension according to claim 8,
an inverter that supplies alternating current to the windings of the armature;
a current detector that detects the current flowing through the windings of the armature;
An electromagnetic suspension comprising: a thrust adjustment section that controls the inverter based on the current detected by the current detector to adjust the thrust of the linear motor. 請求項８に記載の電磁サスペンションと、
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、
前記電磁サスペンションは、前記外槽の振動を抑制することを特徴とする洗濯機。 The electromagnetic suspension according to claim 8,
A washing tub for storing clothes;
an outer tank containing the washing tub;
A drive mechanism that rotates the washing tub,
The washing machine, wherein the electromagnetic suspension suppresses vibrations of the outer tub.
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