JP2001214858A - Driving device having linear motor - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータを備
えた駆動装置に関し、特に、所定の磁界以外の磁界が磁
気センサの磁気検出部に及ぶのを阻止する磁気遮蔽構造
体を用いてリニアモータの磁界が磁気センサの磁気検出
部に及ぶのを阻止するリニアモータを備えた駆動装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device having a linear motor, and more particularly, to a linear motor using a magnetic shield structure for preventing a magnetic field other than a predetermined magnetic field from reaching a magnetic detecting portion of a magnetic sensor. The present invention relates to a drive device provided with a linear motor for preventing a magnetic field from reaching a magnetic detection section of a magnetic sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、たとえば冷蔵庫のような冷却装置
においては、膨張した冷媒ガスを圧縮する装置として、
リニアモータによりシリンダ内でピストンを往復駆動さ
せることでガス圧縮を行なうリニアコンプレッサの開発
が進められている。2. Description of the Related Art In recent years, for example, in a cooling device such as a refrigerator, as a device for compressing expanded refrigerant gas,
A linear compressor that performs gas compression by reciprocating a piston in a cylinder by a linear motor has been developed.
【0003】そこで、従来のリニアコンプレッサの一例
について図を用いて説明する。図5に示すように、従来
のリニアコンプレッサでは、円筒状のケーシング110
の上端部および下端部にそれぞれシリンダ111a、1
11bが設けられている。そのシリンダ111a、11
1b内には、ピストン112a、112bがそれぞれ嵌
挿されている。An example of a conventional linear compressor will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 5, in the conventional linear compressor, a cylindrical casing 110
Cylinders 111a, 111a at the upper end and the lower end, respectively.
11b is provided. The cylinders 111a, 11
The pistons 112a and 112b are respectively inserted into 1b.
【0004】ピストン112a、112bのヘッドとシ
リンダ111a、111bの上壁との間には、圧縮室1
13a、113bが形成されている。A compression chamber 1 is provided between the heads of the pistons 112a and 112b and the upper walls of the cylinders 111a and 111b.
13a and 113b are formed.
【0005】また、シリンダ111a、111bには、
圧縮室113a、113b内のガス圧に応じて開閉する
吸入バルブ114a、114bと吐出バルブ115a、
115bが取付けられている。The cylinders 111a and 111b have:
Suction valves 114a, 114b and discharge valves 115a, which open and close according to the gas pressure in the compression chambers 113a, 113b,
115b is attached.
【0006】1対のピストン112a、112bは、1
本のロッド116の一方の端部と他方の端部にそれぞれ
連結されている。そのロッド116は、1対の軸受11
7a、117bおよびコイルばね118a、118bに
よって、ケーシング110およびシリンダ111a、1
11b内を往復動自在に支持されている。The pair of pistons 112a and 112b
One end and the other end of the rod 116 are connected to each other. The rod 116 has a pair of bearings 11.
7a, 117b and coil springs 118a, 118b, the casing 110 and the cylinders 111a, 1
11b is reciprocally supported.
【0007】また、リニアコンプレッサには、ピストン
112a、112bを往復駆動するためのリニアモータ
120が設けられている。このリニアモータ120はボ
イスコイルモータであって、ヨーク部110aおよび永
久磁石121を含む固定部と、コイル123および円筒
状の支持部材124を含む可動部とを備えている。ヨー
ク部110aはケーシング110の一部をなしている。
永久磁石121はヨーク部110aの内周壁に固定され
ている。[0007] The linear compressor is provided with a linear motor 120 for reciprocatingly driving the pistons 112a and 112b. The linear motor 120 is a voice coil motor, and includes a fixed portion including a yoke portion 110a and a permanent magnet 121, and a movable portion including a coil 123 and a cylindrical support member. The yoke part 110a forms a part of the casing 110.
The permanent magnet 121 is fixed to the inner peripheral wall of the yoke 110a.
【0008】支持部材124の一方の端部は、永久磁石
121およびヨーク部110aの外周壁とヨーク部11
0aの内周壁との間の円筒状空間に遊挿され、他方の端
部はロッド116の中央部に連結されている。コイル1
23は、支持部材124の一方の端部に取付けられ、永
久磁石121に対向している。One end of the support member 124 is connected to the outer peripheral wall of the permanent magnet 121 and the yoke portion 110a and the yoke portion 11a.
0a is loosely inserted into the cylindrical space between the inner peripheral wall and the other end of the rod 116a. Coil 1
23 is attached to one end of the support member 124 and faces the permanent magnet 121.
【0009】図6に示すように、ロッド116の中央に
突設したアーム260には、N極とS極が一定ピッチで
交互に着磁されたマグネット板142が固定されてい
る。一方、ケーシング110の内面に形成された凸部2
00には、マグネット板142に対向して、MR素子1
41が取付けられている。MR素子141およびマグネ
ット板142によって変位センサ14が構成されてい
る。As shown in FIG. 6, a magnet plate 142 in which N poles and S poles are alternately magnetized at a constant pitch is fixed to an arm 260 projecting from the center of the rod 116. On the other hand, the convex portion 2 formed on the inner surface of the casing 110
00, the MR element 1
41 are attached. The displacement sensor 14 is constituted by the MR element 141 and the magnet plate 142.
【0010】上述したリニアコンプレッサでは、ピスト
ン112a、112b、ロッド116、コイル123お
よび支持部材124の質量、圧縮室113a、113b
のガスのばね定数、コイルばね118のばね定数等から
決まる共振周波数を有している。この共振周波数は、通
常、商用電力の周波数(たとえば60Hz)付近に設定
される。この共振周波数でリニアモータ120を駆動す
ることにより、1対の圧縮室113a、113b内で交
互にガスを圧縮することができる。従来のリニアコンプ
レッサは上記のように構成される。In the above-described linear compressor, the masses of the pistons 112a and 112b, the rod 116, the coil 123 and the support member 124, the compression chambers 113a and 113b
Has a resonance frequency determined by the spring constant of the gas, the spring constant of the coil spring 118, and the like. This resonance frequency is usually set near the frequency of commercial power (for example, 60 Hz). By driving the linear motor 120 at this resonance frequency, the gas can be compressed alternately in the pair of compression chambers 113a and 113b. A conventional linear compressor is configured as described above.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、変位センサ
14のMR素子141には、リニアモータ120の磁界
がMR素子141に及ぶのを阻止するために、鉄などの
磁気遮蔽板150を、マグネット板142に対向してい
ないMR素子141の裏面などに設けられている。The MR element 141 of the displacement sensor 14 is provided with a magnetic shielding plate 150 made of iron or the like to prevent the magnetic field of the linear motor 120 from reaching the MR element 141. It is provided on the back surface of the MR element 141 that is not opposed to 142.
【0012】一方、リニアモータ120の磁界には、永
久磁石121による直流磁界と、コイル123による交
流磁界とがあり、共にその磁界強度は10G以上とな
る。On the other hand, the magnetic field of the linear motor 120 includes a DC magnetic field generated by the permanent magnet 121 and an AC magnetic field generated by the coil 123, and both have a magnetic field strength of 10 G or more.
【0013】ところが、従来の如く、MR素子141の
裏面に磁気遮蔽板を設けた構成では、このような磁界を
遮蔽するのに十分ではなかった。また、遮蔽強度の異な
る複数種類の磁気遮蔽板を直接積層させた場合には、上
記磁界強度を有する直流磁界を遮蔽するのに十分ではな
く、さらに、交流磁界を遮蔽することができなかった。However, the conventional configuration in which a magnetic shielding plate is provided on the back surface of the MR element 141 is not enough to shield such a magnetic field. Further, when a plurality of types of magnetic shielding plates having different shielding strengths are directly laminated, it is not enough to shield a DC magnetic field having the above-mentioned magnetic field intensity, and further, it is impossible to shield an AC magnetic field.
【0014】このため、リニアモータ120の磁界がM
R素子141にまで及び、MR素子141がマグネット
板142の磁界を正しく検知することができず、リニア
コンプレッサにおけるピストン112a、112bの位
置を正しく把握することができなかった。その結果、ピ
ストンの最大ストロークを良好に制御することができ
ず、リニアコンプレッサの能力を最大限に引出すことが
できなった。Therefore, the magnetic field of the linear motor 120 is M
As far as the R element 141, the MR element 141 could not correctly detect the magnetic field of the magnet plate 142, and could not correctly grasp the positions of the pistons 112a and 112b in the linear compressor. As a result, the maximum stroke of the piston could not be controlled well, and the capacity of the linear compressor could not be maximized.
【0015】さらに、リニアコンプレッサの軸方向の寸
法を減少させるために、リニアモータ120の径方向内
部側に変移センサ14を位置させた場合には、特に、上
記直流磁界および交流磁界の影響が現れるという問題が
あった。Further, when the displacement sensor 14 is located on the radially inner side of the linear motor 120 in order to reduce the axial dimension of the linear compressor, the influence of the DC magnetic field and the AC magnetic field appears particularly. There was a problem.
【0016】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、所定の磁界以外の磁界が磁気検出部に
及ぶのを阻止し、被駆動対象の位置検出を精度良く行い
得るリニアモータを備えた駆動装置を提供することであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to prevent a magnetic field other than a predetermined magnetic field from reaching a magnetic detecting section and to accurately detect the position of a driven object. The object of the present invention is to provide a drive device provided with:
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明のリニアモータを
備えた駆動装置は、被駆動対象を往復駆動するためのリ
ニアモータと、前記被駆動対象に一体的に取り付けら
れ、前記リニアモータからの駆動力を伝達するロッド部
と、磁石部と該磁石部の磁界を検出する磁気検出部とを
含み、前記被駆動対象の位置を検出する位置検出手段
と、該位置検出手段を取り囲み、前記リニアモータの磁
界が前記磁気検出部に及ぶのを阻止する磁気遮蔽部と、
を備え、前記磁気遮蔽部は、その両端部に前記ロッド部
が貫通する貫通孔を夫々有する有底円筒状体からなり、
前記磁石部は、前記磁気遮蔽部に囲繞される前記ロッド
部に一体的に取り付けられ、前記磁気検出部は、該磁石
部と対向するように配置されていることを特徴としてい
る。A driving apparatus having a linear motor according to the present invention is provided with a linear motor for reciprocatingly driving a driven object, and a linear motor attached to the driven object, A rod section for transmitting a driving force, a magnet section, and a magnetic detection section for detecting a magnetic field of the magnet section; a position detection section for detecting the position of the driven object; A magnetic shielding unit for preventing a magnetic field of a motor from reaching the magnetic detection unit;
The magnetic shielding portion is formed of a bottomed cylindrical body having through holes through which the rod portion penetrates at both ends thereof,
The magnet section is integrally attached to the rod section surrounded by the magnetic shielding section, and the magnetic detection section is arranged so as to face the magnet section.
【0018】この構成を用いることにより、位置検出手
段の磁石部と磁気検出部とが有底円筒状体からなる磁気
遮蔽部の内側の空間に収容されていることで、リニアモ
ータの磁界が筒状体によって遮蔽されて、磁気検出部そ
のものに磁界が及ぶのを阻止することができる。また、
磁石部にもその磁界が及ぶのが阻止されて、磁石部の磁
界が影響を受けるのを抑制することができる。従って、
磁石部の磁界を他の磁界の影響を受けることなく検知す
ることができ、検知精度が向上する。By using this configuration, the magnet portion of the position detecting means and the magnetism detecting portion are housed in the space inside the magnetic shielding portion made of a bottomed cylindrical body. It is possible to prevent the magnetic field from being applied to the magnetic detection unit itself by being shielded by the state body. Also,
The magnetic field is prevented from reaching the magnet section, and the magnetic field of the magnet section can be prevented from being affected. Therefore,
The magnetic field of the magnet unit can be detected without being affected by other magnetic fields, and the detection accuracy is improved.
【0019】そして、具体的には、前記位置検出手段
を、前記リニアモータの径方向内部側に位置させても良
い。これにより、駆動装置の軸方向の寸法を減少させる
ことができる。More specifically, the position detecting means may be located on the radially inner side of the linear motor. Thereby, the axial dimension of the driving device can be reduced.
【0020】また、前記磁気遮蔽部は、磁性材料からな
り、第1範囲の磁界強度の磁界を遮蔽する第1遮蔽部材
と、該第1遮蔽部材を覆うように前記第1遮蔽部材の外
側に設けられ、前記第1範囲の磁界強度よりも強い第2
範囲の磁界強度を遮蔽する磁性材料からなる第2遮蔽部
材と、非磁性材料からなり、前記第1遮蔽部材および第
2遮蔽部材との間に設けられた第3遮蔽部材と、を有す
る、構成としても良い。そして、前記第1遮蔽部材は、
パーマロイを主成分とし、前記第2遮蔽部材は鉄を主成
分とする構成が好ましい。The magnetic shielding portion is made of a magnetic material, and has a first shielding member for shielding a magnetic field having a magnetic field intensity in a first range, and a first shielding member provided outside the first shielding member so as to cover the first shielding member. A second field that is stronger than the magnetic field strength of the first range.
A second shielding member made of a magnetic material that shields a magnetic field intensity in a range, and a third shielding member made of a nonmagnetic material and provided between the first shielding member and the second shielding member. It is good. And the first shielding member includes:
It is preferable that permalloy is a main component, and the second shielding member is a main component of iron.
【0021】この構成を用いることにより、第1遮蔽部
材および第2遮蔽部材が直接積層されていないため、1
0G以上の磁界がまず第2遮蔽部材によって弱められ、
数G程度になった磁界が第2遮蔽部材によってさらに弱
められ、侵入してくる磁界を効果的に弱めることができ
る。By using this configuration, since the first shielding member and the second shielding member are not directly laminated,
A magnetic field of 0 G or more is first weakened by the second shielding member,
The magnetic field of about several G is further weakened by the second shielding member, and the invading magnetic field can be effectively weakened.
【0022】更に、前記磁気遮蔽部は、磁性材料からな
り、前記第1遮蔽部材の内側に設けられ、前記第1範囲
の磁界強度よりも弱い第3範囲の磁界強度を遮蔽する磁
性材料からなる第4遮蔽部材と、非磁性材料からなり、
前記第1遮蔽部材および第4遮蔽部材との間に夫々設け
られた第5遮蔽部材と、を有する、構成としても良い。
そして、前記第1および第4遮蔽部材は、パーマロイを
主成分とし、前記第2遮蔽部材は鉄を主成分とする構成
が好ましい。Further, the magnetic shielding portion is made of a magnetic material, is provided inside the first shielding member, and is made of a magnetic material that shields a third range of magnetic field strength lower than the first range of magnetic field strength. A fourth shielding member and a non-magnetic material,
A fifth shielding member provided between the first shielding member and the fourth shielding member.
Preferably, the first and fourth shielding members are mainly composed of permalloy, and the second shielding member is mainly composed of iron.
【0023】この構成を用いることにより、第1遮蔽部
材および第2遮蔽部材によって弱められた磁界が更に弱
められ、侵入してくる磁界を一層効果的に弱めることが
できる。By using this configuration, the magnetic field weakened by the first shielding member and the second shielding member is further reduced, and the invading magnetic field can be reduced more effectively.
【0024】また好ましくは、前記第3遮蔽部材および
第5遮蔽部材は導電性材料からなる。この構成によれ
ば、交流磁界による渦電流が第3および第5遮蔽部材に
生じて、交流磁界を効果的に遮断することができる。Preferably, the third and fifth shielding members are made of a conductive material. According to this configuration, an eddy current due to the AC magnetic field is generated in the third and fifth shielding members, and the AC magnetic field can be effectively blocked.
【0025】さらに、前記リニアモータは、前記ロッド
部に一体固定され、その外周に永久磁石を有する可動体
を、電磁コイル及び磁気枠からなる磁気回路の一部に形
成された間隙に配設させ、該電磁コイルへの所定周波数
の交流の供給により被駆動対象を往復駆動させる構成と
しても良い。この構成によれば、リニアモータの径方向
内部側に配置された位置検出手段への交流磁界の影響が
大きくなるマグネット可動型リニアモータにおいても確
実に、交流磁界を効果的に遮断することができる。Further, in the linear motor, a movable body integrally fixed to the rod portion and having a permanent magnet on its outer periphery is disposed in a gap formed in a part of a magnetic circuit including an electromagnetic coil and a magnetic frame. Alternatively, a configuration may be employed in which the driven object is reciprocated by supplying an alternating current of a predetermined frequency to the electromagnetic coil. According to this configuration, the AC magnetic field can be effectively cut off reliably without fail even in a magnet movable linear motor in which the influence of the AC magnetic field on the position detecting means arranged on the radially inner side of the linear motor is large. .
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のリ
ニアモータを備えた駆動装置の一実施の形態について、
リニアコンプレッサに適用した場合を例に説明する。図
1は、リニアコンプレッサにおけるリニアモータ2と、
マグネット(磁石部)9およびセンサ素子(磁気検出
部)10を含む主要部分の断面構造を示したものであ
る。図1に示すように、リニアコンプレッサ1における
リニアモータ2は、マグネット可動型モータであって、
ヨーク部6aおよびコイル5を含む固定部と、永久磁石
4および円筒状の支持部材3を含む可動部とを有してい
る。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a driving device having a linear motor according to an embodiment of the present invention;
An example in which the invention is applied to a linear compressor will be described. FIG. 1 shows a linear motor 2 in a linear compressor,
2 shows a cross-sectional structure of a main part including a magnet (magnet part) 9 and a sensor element (magnetic detection part) 10. As shown in FIG. 1, a linear motor 2 in a linear compressor 1 is a magnet movable type motor,
It has a fixed portion including the yoke portion 6a and the coil 5, and a movable portion including the permanent magnet 4 and the cylindrical support member 3.
【0027】ヨーク部6aはケーシング6の一部をなし
ている。コイル5はヨーク部6aの内側外周壁に固定さ
れている。支持部材3の一方の端部は、コイル5とヨー
ク部6aの外側内周壁の間の円筒状空間に遊挿され、他
方の端部はロッド7に連結されている。永久磁石4は支
持部材3の一方の端部に取付けられ、コイル5に対向し
ている。このリニアモータ2により、ロッド7を軸方向
に往復駆動する。The yoke 6a forms a part of the casing 6. The coil 5 is fixed to the inner peripheral wall of the yoke 6a. One end of the support member 3 is loosely inserted into a cylindrical space between the coil 5 and the outer inner peripheral wall of the yoke 6a, and the other end is connected to the rod 7. The permanent magnet 4 is attached to one end of the support member 3 and faces the coil 5. The rod 7 is reciprocated in the axial direction by the linear motor 2.
【0028】そして、リニアモータ2に対して、その径
方向内部側には、ロッド7が貫通する貫通孔が両端部に
有する有底円筒状体からなる磁気遮蔽部11が配置され
ている。その磁気遮蔽部11の内部には、ロッド7の往
復駆動する方向の一方の側に固着されたピストン(図示
せず)の位置を検出する位置検出手段13が配置されて
いる。On the radially inner side of the linear motor 2, there is disposed a magnetic shielding portion 11 made of a bottomed cylindrical body having a through hole through which the rod 7 penetrates at both ends. Position detecting means 13 for detecting the position of a piston (not shown) fixed to one side of the direction in which the rod 7 reciprocates is disposed inside the magnetic shielding portion 11.
【0029】その位置検出手段13は、ロッド7の外周
面に一体的に取り付けられたマグネット9と、磁気遮蔽
部11の内周壁に取り付けられ、マグネット9と対向す
るように配置されたセンサ素子10とから構成されてい
る。The position detecting means 13 includes a magnet 9 integrally attached to the outer peripheral surface of the rod 7 and a sensor element 10 attached to the inner peripheral wall of the magnetic shielding portion 11 and arranged to face the magnet 9. It is composed of
【0030】次に、磁気遮蔽部11の構造について詳し
く説明する。図2に示すように、磁気遮蔽部11は、5
層構造となっている。内側にパーマロイC(組成比:ニ
ッケル78重量%、鉄22重量%)からなる第4遮蔽部
材14dが設けられ、その第4遮蔽部材14dの外側に
非磁性材料としての、たとえばアルミニウム等からなる
導電性材料の第5遮蔽部材14eが設けられている。そ
して、その第5遮蔽部材14eの外側には、第4遮蔽部
材14dと組成比の異なるパーマロイB(組成比:ニッ
ケル45重量%、鉄55重量%)からなる第1遮蔽部材
14aが設けられ、その第1遮蔽部材14aの外側に第
5遮蔽部材14eと同一材料からなる第3遮蔽部材14
cが設けられている。そして、その第3遮蔽部材14c
の外側には、鉄からなる第2遮蔽部材14bが設けられ
ている。そして磁気遮蔽部11は、ロッド7が貫通する
貫通孔13が開設された底部11aと、蓋体部11bと
が設けられている。Next, the structure of the magnetic shield 11 will be described in detail. As shown in FIG.
It has a layer structure. A fourth shielding member 14d made of permalloy C (composition ratio: 78% by weight of nickel, 22% by weight of iron) is provided inside, and a conductive material made of a nonmagnetic material, for example, aluminum or the like is provided outside the fourth shielding member 14d. A fifth shielding member 14e made of a conductive material is provided. A first shielding member 14a made of permalloy B (composition ratio: nickel 45% by weight, iron 55% by weight) having a different composition ratio from the fourth shielding member 14d is provided outside the fifth shielding member 14e. The third shielding member 14 made of the same material as the fifth shielding member 14e is provided outside the first shielding member 14a.
c is provided. And the third shielding member 14c
Is provided with a second shielding member 14b made of iron. And the magnetic shielding part 11 is provided with the bottom part 11a in which the through-hole 13 which the rod 7 penetrated was opened, and the lid part 11b.
【0031】そして、図3に示すように、第2遮蔽部材
14bとして用いる鉄は、直流磁界強度数G〜100G
程度の磁界を遮蔽するのに適しており、第1遮蔽部材1
4aとして用いるパーマロイBでは、数mG〜数G程度
の磁界を遮蔽するのに適しており、第4遮蔽部材14d
として用いるパーマロイCでは、数μG〜1G程度の磁
界を遮蔽するのに適している。したがって、鉄からなる
遮蔽部材をパーマロイB、Cからなる遮蔽部材よりも外
側に配置することで、比較的強い磁界がまず鉄からなる
遮蔽部材によって弱められ、さらにパーマロイB、パー
マロイCからなる遮蔽部材によって弱められる。これに
より、10G以上の直流磁界を数mG以下に弱めること
ができる。ここで、図3は直流磁界に対する各遮蔽部材
の最適使用範囲を示す説明図である。As shown in FIG. 3, iron used as the second shielding member 14b has a DC magnetic field strength of G to 100G.
The first shielding member 1 is suitable for shielding a magnetic field of
The permalloy B used as 4a is suitable for shielding a magnetic field of about several mG to several G, and the fourth shielding member 14d
Is suitable for shielding a magnetic field of about several μG to about 1 G. Therefore, by disposing the shielding member made of iron outside the shielding member made of Permalloy B or C, a relatively strong magnetic field is first weakened by the shielding member made of iron, and the shielding member made of Permalloy B or Permalloy C is further provided. Weakened by Thereby, a DC magnetic field of 10 G or more can be reduced to several mG or less. Here, FIG. 3 is an explanatory diagram showing an optimum use range of each shielding member for a DC magnetic field.
【0032】一方、アルミニウムなどの導電性の非磁性
材料からなる第3遮蔽部材14cおよび第5遮蔽部材1
4eでは、交流磁界により渦電流が生じる。これによ
り、交流磁界を弱め、第1遮蔽部材14a、第2遮蔽部
材14b、および第4遮蔽部材14dによる遮蔽効果と
併せて、10G以上の交流磁界を数mG以下に弱めるこ
とができる。On the other hand, the third shielding member 14c and the fifth shielding member 1 made of a conductive non-magnetic material such as aluminum.
In 4e, an eddy current is generated by the AC magnetic field. Accordingly, the AC magnetic field can be weakened, and the AC magnetic field of 10 G or more can be weakened to several mG or less together with the shielding effect of the first shielding member 14a, the second shielding member 14b, and the fourth shielding member 14d.
【0033】この磁気遮蔽部11により、図4に示すよ
うに、リニアモータ2で発生した直流磁界12a、交流
磁界12bは、弱められたり、あるいは磁気遮蔽部11
の磁性材料からなる遮蔽部材に沿って磁力線が導かれる
ことになる(図中矢印参照)。このため、磁気遮蔽部1
1の空間内の磁界が数mG以下になり、リニアモータ2
の磁界がセンサ素子10に及ぶのを阻止することができ
る。その結果、センサ素子10が外部磁界の影響を受け
ることなくマグネット9の磁界を検知することができ
て、ピストン(図示せず)の位置を正確に把握すること
ができる。As shown in FIG. 4, the DC magnetic field 12a and the AC magnetic field 12b generated by the linear motor 2 are weakened by the magnetic shield 11 or the magnetic shield 11
The lines of magnetic force are guided along the shielding member made of the magnetic material (see the arrow in the figure). Therefore, the magnetic shielding unit 1
1, the magnetic field in the space becomes several mG or less, and the linear motor 2
Can be prevented from reaching the sensor element 10. As a result, the sensor element 10 can detect the magnetic field of the magnet 9 without being affected by the external magnetic field, and can accurately grasp the position of the piston (not shown).
【0034】ピストンの位置を正確に把握することによ
って、ピストンの最大ストロークを制御することがで
き、リニアコンプレッサの能力を最大限に引出すことが
できる。By accurately grasping the position of the piston, the maximum stroke of the piston can be controlled, and the performance of the linear compressor can be maximized.
【0035】また、上記したように磁気遮蔽部11は有
底円筒状体で構成されているため、リニアモータ2で発
生した磁界12a、12bが、磁気遮蔽部11の底部1
4a及び蓋体部14bにより、ロッド7の軸方向から有
底円筒状体内部に侵入するのを防ぎ、磁気遮蔽部11に
沿って磁力線が導かれることになる。Since the magnetic shield 11 is formed of a cylindrical body having a bottom as described above, the magnetic fields 12 a and 12 b generated by the linear motor 2
The 4a and the lid portion 14b prevent the rod 7 from entering the inside of the bottomed cylindrical body from the axial direction, and the lines of magnetic force are guided along the magnetic shielding portion 11.
【0036】なお、上記実施の形態では、導電性の非磁
性材料としてアルミニウムを例に挙げたが、この他に、
たとえば銅などの、電気伝導率の高い材料を適用しても
交流磁界を効果的に遮蔽することができる。また、この
ような導電性の非磁性材料を、パーマロイCからなる第
4遮蔽部材14dの内側に設けたり、鉄からなる第2遮
蔽部材14bの外側に更に設けてもよく、この場合に
は、交流磁界を一層効果的に遮蔽することができる。In the above embodiment, aluminum was used as an example of the conductive non-magnetic material.
For example, even when a material having a high electric conductivity such as copper is applied, the AC magnetic field can be effectively shielded. Further, such a conductive non-magnetic material may be provided inside the fourth shielding member 14d made of Permalloy C, or may be further provided outside the second shielding member 14b made of iron. In this case, The AC magnetic field can be more effectively shielded.
【0037】また、上記実施の形態では、磁気遮蔽部1
1としては、5層構造のものを例に挙げたが、これに限
らず、上記第1遮蔽部材14a、第2遮蔽部材14b及
び第3遮蔽部材14cを用いて3層構造とした磁気遮蔽
部11を用いても、同様に効果を期待し得る。但し、上
記5層構造に比較して磁界の遮蔽効果は若干減少するこ
とにはなる。更に、磁気遮蔽部11の底部14a及び蓋
体部14bのみを、上記第2遮蔽部材14bの1層構造
としても良い。この場合には、製造及び組立性が向上す
る。さらに、磁気遮蔽部11を上記5層構造または3層
構造とせず、上記第2遮蔽部材14bの1層構造とした
場合においても、従来の如く、磁気検出部の裏面に磁気
遮蔽板を設けた構成に比較して、磁石部の磁界を他の磁
界の影響を受けることなく検知することができる。In the above embodiment, the magnetic shield 1
Although the magnetic shield unit 1 has a five-layer structure as an example, the magnetic shield unit is not limited to this, and has a three-layer structure using the first shield member 14a, the second shield member 14b, and the third shield member 14c. Even when 11 is used, the same effect can be expected. However, the magnetic field shielding effect is slightly reduced as compared with the five-layer structure. Further, only the bottom part 14a and the lid part 14b of the magnetic shielding part 11 may have a single-layer structure of the second shielding member 14b. In this case, manufacture and assemblability are improved. Further, even when the magnetic shielding portion 11 is not the five-layer structure or the three-layer structure but has a single-layer structure of the second shielding member 14b, a magnetic shielding plate is provided on the back surface of the magnetic detection portion as in the related art. Compared with the configuration, the magnetic field of the magnet unit can be detected without being affected by other magnetic fields.
【0038】加えて、上記実施の形態では、リニアコン
プレッサのリニアモータの磁気を遮蔽する場合を例に挙
げて説明したが、リニアコンプレッサに限られず、リニ
アモータを備えた駆動装置に広く適用することが可能で
ある。In addition, in the above-described embodiment, the case where the magnetism of the linear motor of the linear compressor is shielded has been described as an example. However, the present invention is not limited to the linear compressor, but is widely applied to a drive device having a linear motor. Is possible.
【0039】今回開示された上記実施の形態の説明は、
本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲
に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべ
きではない。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に
限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の
変形が可能であることは勿論である。The description of the above embodiment disclosed this time is as follows.
It is for the purpose of illustrating the invention and should not be construed as limiting the invention set forth in the claims or reducing the scope thereof. In addition, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.
【0040】[0040]
【発明の効果】上述したように本発明によれば、リニア
モータの磁界が有底円筒状体からなる磁気遮蔽部によっ
て遮蔽されて、位置検出手段の磁気検出部そのものに磁
界が及ぶのを阻止することができる。従って、磁石部の
磁界を他の磁界の影響を受けることなく検知することが
でき、検知精度が向上する。As described above, according to the present invention, the magnetic field of the linear motor is shielded by the magnetic shielding portion formed of a bottomed cylindrical body, and the magnetic field is prevented from reaching the magnetic detection portion itself of the position detecting means. can do. Therefore, the magnetic field of the magnet unit can be detected without being affected by other magnetic fields, and the detection accuracy is improved.
【図1】 本発明の実施の形態に係るリニアコンプレッ
サの一断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a linear compressor according to an embodiment of the present invention.
【図2】 図1に示すリニアコンプレッサの磁気遮蔽部
の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a magnetic shield of the linear compressor shown in FIG.
【図3】 鉄またはパーマロイによる直流磁界の遮蔽最
適範囲を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an optimum range of DC magnetic field shielding by iron or permalloy.
【図4】 リニアコンプレッサのリニアモータの磁界を
示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a magnetic field of a linear motor of a linear compressor.
【図5】 従来のリニアコンプレッサの一断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional linear compressor.
【図6】 図5に示すリニアコンプレッサの部分拡大図
である。FIG. 6 is a partially enlarged view of the linear compressor shown in FIG.
1 リニアコンプレッサ 2 リニアモータ 3 支持部材 4 コイル 5 永久磁石 6a ヨーク部 6 ケーシング 7 ロッド(ロッド部) 9 マグネット(磁石部) 10 センサ素子(磁気検出部) 11 磁気遮蔽部 11a 底部 11b 蓋体部 12a 直流磁界 12b 交流磁界 13 位置検出手段 14a パーマロイB(第1遮蔽部材) 14b 鉄(第2遮蔽部材) 14c 非磁性材(第3遮蔽部材) 14d パーマロイC(第4遮蔽部材) 14e 非磁性材(第5遮蔽部材) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Linear compressor 2 Linear motor 3 Support member 4 Coil 5 Permanent magnet 6a Yoke part 6 Casing 7 Rod (rod part) 9 Magnet (magnet part) 10 Sensor element (magnetic detection part) 11 Magnetic shielding part 11a Bottom part 11b Cover part 12a DC magnetic field 12b AC magnetic field 13 Position detecting means 14a Permalloy B (first shielding member) 14b Iron (second shielding member) 14c Nonmagnetic material (third shielding member) 14d Permalloy C (fourth shielding member) 14e Nonmagnetic material ( Fifth shielding member)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H076 AA03 BB31 BB50 CC03 CC06 CC98 CC99 5H611 AA03 BB01 BB09 PP01 PP07 RR03 UA03 UA08 5H633 BB02 GG03 GG06 GG09 GG23 HH02 HH04 HH07 HH09 JA02 JA08 JA10 JB06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference)
Claims (9)
モータと、前記被駆動対象に一体的に取り付けられ、前
記リニアモータからの駆動力を伝達するロッド部と、磁
石部と該磁石部の磁界を検出する磁気検出部とを含み、
前記被駆動対象の位置を検出する位置検出手段と、該位
置検出手段を取り囲み、前記リニアモータの磁界が前記
磁気検出部に及ぶのを阻止する磁気遮蔽部と、を備え、 前記磁気遮蔽部は、その両端部に前記ロッド部が貫通す
る貫通孔を夫々有する有底筒状体からなり、 前記磁石部は、前記磁気遮蔽部に囲繞される前記ロッド
部に一体的に取り付けられ、前記磁気検出部は、該磁石
部と対向するように配置されていることを特徴とするリ
ニアモータを備えた駆動装置。1. A linear motor for reciprocatingly driving a driven object, a rod unit integrally attached to the driven object and transmitting a driving force from the linear motor, a magnet unit, and a magnet unit. A magnetic detection unit for detecting a magnetic field,
Position detecting means for detecting the position of the driven object, and a magnetic shielding section surrounding the position detecting means and preventing the magnetic field of the linear motor from reaching the magnetic detecting section, The magnet part is integrally attached to the rod part surrounded by the magnetic shielding part, and the magnet part is provided with a bottomed cylindrical body having through holes through which the rod part penetrates at both ends thereof. A drive unit provided with a linear motor, wherein the unit is disposed so as to face the magnet unit.
の径方向内部側に位置していることを特徴とする請求項
1記載のリニアモータを備えた駆動装置。2. The drive device according to claim 1, wherein the position detection unit is located on a radially inner side of the linear motor.
第1範囲の磁界強度の磁界を遮蔽する第1遮蔽部材と、
該第1遮蔽部材を覆うように前記第1遮蔽部材の外側に
設けられ、前記第1範囲の磁界強度よりも強い第2範囲
の磁界強度を遮蔽する磁性材料からなる第2遮蔽部材
と、非磁性材料からなり、前記第1遮蔽部材および第2
遮蔽部材との間に設けられた第3遮蔽部材と、を有する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のリニアモー
タを備えた駆動装置。3. The magnetic shielding part is made of a magnetic material,
A first shielding member for shielding a magnetic field having a first range of magnetic field strength;
A second shielding member that is provided outside the first shielding member so as to cover the first shielding member and is made of a magnetic material that shields a magnetic field intensity in a second range stronger than the magnetic field intensity in the first range; The first shielding member and the second shielding member are made of a magnetic material.
The drive device provided with the linear motor according to claim 1 or 2, further comprising a third shielding member provided between the linear motor and the shielding member.
分とし、前記第2遮蔽部材は鉄を主成分とすることを特
徴とする請求項3記載のリニアモータを備えた駆動装
置。4. The driving device according to claim 3, wherein the first shielding member is mainly composed of permalloy, and the second shielding member is mainly composed of iron.
ことを特徴とする請求項3または4に記載のリニアモー
タを備えた駆動装置。5. The driving device according to claim 3, wherein the third shielding member is made of a conductive material.
前記第1遮蔽部材の内側に設けられ、前記第1範囲の磁
界強度よりも弱い第3範囲の磁界強度を遮蔽する磁性材
料からなる第4遮蔽部材と、非磁性材料からなり、前記
第1遮蔽部材および第4遮蔽部材との間に夫々設けられ
た第5遮蔽部材と、を有することを特徴とする請求項3
記載のリニアモータを備えた駆動装置。6. The magnetic shielding part is made of a magnetic material,
A fourth shielding member, which is provided inside the first shielding member and is made of a magnetic material for shielding a third range of magnetic field intensity weaker than the first range of magnetic field intensity, and a nonmagnetic material; 5. A fifth shielding member provided between the member and the fourth shielding member, respectively.
A driving device comprising the linear motor according to any one of the preceding claims.
は、パーマロイを主成分とし、前記第2遮蔽部材は鉄を
主成分とすることを特徴とする請求項6記載のリニアモ
ータを備えた駆動装置。7. The linear motor according to claim 6, wherein the first shielding member and the fourth shielding member are mainly composed of permalloy, and the second shielding member is mainly composed of iron. Drive.
導電性材料からなることを特徴とする請求項6または7
に記載のリニアモータを備えた駆動装置。8. The device according to claim 6, wherein the third and fifth shielding members are made of a conductive material.
A driving device provided with the linear motor according to 1.
体固定され、その外周に永久磁石を有する可動体を、電
磁コイル及び磁気枠からなる磁気回路の一部に形成され
た間隙に配設させ、該電磁コイルへの所定周波数の交流
の供給により被駆動対象を往復駆動させることを特徴と
する請求項1乃至8のいずれかに記載のリニアモータを
備えた駆動装置。9. The linear motor, wherein a movable body fixed integrally to the rod portion and having a permanent magnet on its outer periphery is disposed in a gap formed in a part of a magnetic circuit including an electromagnetic coil and a magnetic frame. 9. A driving device comprising a linear motor according to claim 1, wherein the driven object is reciprocated by supplying an alternating current having a predetermined frequency to the electromagnetic coil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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