[发明专利]无芯机电装置、移动体、以及机器人

说明书

技术领域

本发明涉及无芯的电动马达、发电机等机电装置。 

背景技术

公知有将内侧线圈与外侧线圈卷绕在齿部并将外侧线圈的线圈端部向外侧折弯（例如专利文献1）的电动马达。该电动马达利用齿部和线圈（电磁线圈）形成电磁铁，且通过电磁铁与永久磁铁的相互作用而旋转。 

专利文献1：日本特开2010-246342号公报 

但是，在不具有齿部的无芯电动马达中，电磁线圈不形成电磁铁，该电动马达通过流经电磁线圈的电流与永久磁铁之间的洛伦兹力及其反作用力而旋转。在所涉及的无芯电动马达中，电磁线圈的电阻、电感会对洛伦兹力产生影响。在具有两相电磁线圈的无芯电动马达的情况下，存在如下问题，即、很难配置各相电磁线圈的电阻、电感相同的电磁线圈，从而很难提高无芯电动马达（机电装置）的效率。 

发明内容

本申请发明的目的在于解决上述问题的至少一部分，并使两相电磁线圈的电阻、电感实质上相同来提高无芯机电装置的效率。 

本发明是为了解决上述问题的至少一部分而完成的，能够实现为以下的方式或者应用例。 

应用例1 

应用例1是具有可相对移动的圆筒形状的第一部件与第二部件的无芯机电装置，其具备：配置于上述第一部件的永久磁铁、配置于上述第二部件的两相的无芯的电磁线圈、以及配置于上述第二部件的线圈背轭，上述电磁线圈具有：线圈端部区域和有效线圈区域，其中，所述有 效线圈区域产生使所述第一部件相对于所述第二部件相对移动的力，上述两相的电磁线圈的上述有效线圈区域具有相同形状，且配置于上述永久磁铁与上述线圈背轭之间的圆筒区域，上述两相的电磁线圈中的第一相的电磁线圈的上述线圈端部区域向上述圆筒面的内侧方向或者外侧方向弯曲，上述两相的电磁线圈具有相同的电阻值，上述线圈背轭覆盖上述有效线圈区域的外周区域，且未覆盖上述线圈端部区域的外周区域。 

在具有线圈背轭的无芯机电装置的情况下，与电磁线圈中的线圈背轭重叠的部分对电磁线圈的电感值贡献很大。因此，根据该应用例，能够使两相的电磁线圈的电阻、电感实质上相同，所以能够提高无芯机电装置的效率。 

应用例2 

在应用例1中所述的无芯机电装置的基础上，上述第一相的电磁线圈的上述线圈端部区域弯曲前的形状与上述第二相的电磁线圈形状具有相同的形状，并且通过将上述第一相的电磁线圈的上述线圈端部区域向上述圆筒面的内侧方向或者外侧方向弯曲而形成。 

根据该应用例，两相的电磁线圈在线圈端部区域未弯曲的平坦的状态下形状相同，即，电阻相同、电感相同，并以将其中一相电磁线圈的、电感值很难受到影响的线圈端部的部位弯曲的方式形成，因此能够使两相的电磁线圈的电阻、电感实质上相同。 

应用例3 

在应用例1或者2所述的无芯机电装置的基础上，上述两相的电磁线圈中的第二相的电磁线圈的上述线圈端部区域向与上述第一相的电磁线圈的上述线圈端部区域弯曲的方向的相反的方向弯曲。 

根据该应用例，由于另一相电磁线圈也弯曲，所以能够缓和两相的电磁线圈电感值的微小的差别。 

应用例4 

在应用例1~3中任意一个应用例所述的无芯机电装置的基础上，形 成有效线圈区域的上述两相的电磁线圈的间隔的大小是上述电磁线圈的上述有效线圈区域中的上述电磁线圈粗细的两倍。 

根据该应用例，能够提高电磁线圈的占空系数，因此能够提高无芯机电装置的效率。 

应用例5 

该应用例是具备应用例1~4中任意一个应用例所述的无芯机电装置的移动体。 

应用例6 

该应用例是具备应用例1~4中任意一个应用例所述的无芯机电装置的机器人。 

此外，本发明能够通过各种方式实现，例如，除马达、发电装置等无芯机电装置之外，还能够以使用了这些无芯机电装置的移动体、机器人等方式实现。 

附图说明

图1是表示第一实施例的说明图。 

图2是放大表示电磁线圈的线圈端部区域附近的说明图。 

图3是放大表示电磁线圈100A与100B的线圈形状的差异的说明图。 

图4A是表示将电磁线圈100A、100B形成在平面上的状态的说明图。 

图4B是表示将电磁线圈100A、100B重叠前的状态的说明图。 

图4C是表示将电磁线圈100A、100B重叠后的状态的说明图。 

图5是表示第二实施例的说明图。