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CN108092423A - 磁场产生构件以及具备磁场产生构件的电动机 - Google Patents

磁场产生构件以及具备磁场产生构件的电动机 Download PDF

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CN108092423A
CN108092423A CN201711106187.3A CN201711106187A CN108092423A CN 108092423 A CN108092423 A CN 108092423A CN 201711106187 A CN201711106187 A CN 201711106187A CN 108092423 A CN108092423 A CN 108092423A
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CN
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magnetic
magnetic field
magnetic pole
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pole piece
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Application number
CN201711106187.3A
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桥本俊治
浅井保至
太田智浩
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明涉及磁场产生构件以及具备磁场产生构件的电动机，磁场产生构件(20)具备永磁体部(220)，该永磁体部(220)具有第一磁极部(221)和第二磁极部(222)，该第一磁极部(221)的一面侧为第一磁极面，该第二磁极部(222)与第一磁极部(221)相邻，并且该第二磁极部(222)的一面侧为第二磁极面。另外，磁场产生构件(20)具备第一磁性体(230)和第二磁性体(240)，该第一磁性体(230)配置于第一磁极部(221)和第二磁极部(222)中的至少一方的磁极部的一面侧，该第二磁性体(240)以跨过第一磁极部(221)与第二磁极部(222)的边界的方式配置于永磁体部(220)的另一面侧。

Description

磁场产生构件以及具备磁场产生构件的电动机
技术领域
本公开涉及一种磁场产生构件以及具备磁场产生构件的电动机。
背景技术
以往以来，作为磁场产生构件，已知一种海尔贝克阵列(Halbach Array)结构的永磁体，其具备在产生磁场的方向上被磁化的主磁极永磁体以及在与主磁极永磁体不同的方向上被磁化的副磁极永磁体(例如参照专利文献1(日本特开2007-006545号公报))。
在该专利文献1中，通过将主磁极永磁体的磁场产生侧的一部分置换为饱和磁通密度比较高的磁性体，来实现产生磁场的增大化。
然而，在如上述的以往技术那样的海尔贝克阵列结构的永磁体中，需要将多个永磁体贴合，因此存在难以实现结构简化的问题。
发明内容
本公开提供一种设为更简单的结构且能够使产生磁场增大的磁场产生构件以及具备磁场产生构件的电动机。
本公开的磁场产生构件具备永磁体部，该永磁体部具有第一磁极部和第二磁极部，该第一磁极部的一面侧为第一磁极面，该第二磁极部与第一磁极部相邻，并且该第二磁极部的一面侧为第二磁极面。另外，磁场产生构件具备第一磁性体和第二磁性体，该第一磁性体配置于第一磁极部和第二磁极部中的至少一方的磁极部的一面侧，该第二磁性体以跨过第一磁极部与第二磁极部的边界的方式配置于永磁体部的另一面侧。
通过这种结构，能够通过第一磁性体来提高磁极部中的饱和磁通密度，能够使产生磁场增加。并且，在具有因磁饱和而限制产生磁通的倾向的部分配置第二磁性体，由此能够使该部分的饱和磁通密度增大，能够使产生磁场进一步增加。
另外，与海尔贝克阵列结构的永磁体相比，能够以少的部件数量来形成磁场产生构件，因此也能够实现结构的简化。
另外，本公开的电动机具备上述的磁场产生构件和电磁力产生构件，该电磁力产生构件具有通过通电来产生磁场的线圈，以与磁场产生构件隔着间隙地相向的方式配置于磁场产生构件的一面侧。而且，将磁场产生构件和电磁力产生构件中的一方的构件设为可动件，并且将另一方的构件设为固定件。
由此，能够使电动机的推力和转矩增大。
根据本公开，能够得到设为更简单的结构且能够实现产生磁场的增大化的磁场产生构件以及具备磁场产生构件的电动机。
附图说明
图1是示意性地表示本公开的第一实施方式所涉及的电动机的剖视图。
图2A是表示本公开的第一实施方式所涉及的电动机中使用的磁场产生构件的变形例的图，是表示磁场产生构件的第一变形例的剖视图。
图2B是表示本公开的第一实施方式中的磁场产生构件的第二变形例的剖视图。
图2C是表示本公开的第一实施方式中的磁场产生构件的第三变形例的剖视图。
图3是表示本公开的第一实施方式所涉及的电动机中使用的磁场产生构件的第四变形例的剖视图。
图4是示意性地表示使用本公开的第五变形例所涉及的磁场产生构件的电动机的剖视图。
图5A是表示本公开的第一实施方式所涉及的电动机中使用的磁场产生构件的第六变形例的剖视图。
图5B是表示本公开的第一实施方式所涉及的磁场产生构件的第七变形例的剖视图。
图5C是表示本公开的第一实施方式所涉及的磁场产生构件的第八变形例的剖视图。
图6是将应用了本公开的磁场产生构件的磁通密度与以往的磁场产生构件的磁通密度进行比较的图。
具体实施方式
(本公开所能够采取方式的一例)
本实施方式的第一方式是一种磁场产生构件，其具备永磁体部，该永磁体部具有第一磁极部和第二磁极部，该第一磁极部的一面侧为第一磁极面，该第二磁极部与第一磁极部相邻，并且该第二磁极部的一面侧为第二磁极面。另外，该磁场产生构件具备第一磁性体和第二磁性体，该第一磁性体配置于第一磁极部和第二磁极部中的至少一方的磁极部的一面侧，该第二磁性体以跨过第一磁极部与第二磁极部的边界的方式配置于永磁体部的另一面侧。
通过这种结构，能够通过第一磁性体来提高磁极部中的饱和磁通密度，能够使产生磁场增加。并且，在具有因磁饱和而限制产生磁通的倾向的部分配置第二磁性体，由此能够使所述部分的饱和磁通密度增大，能够使产生磁场进一步增加。
另外，与海尔贝克阵列结构的永磁体相比，能够以少的部件数量来形成磁场产生构件，因此也能够实现结构的简化。
这样，根据本公开的实施方式，能够得到设为更简单的结构且能够实现产生磁场的增大化的磁场产生构件以及具备磁场产生构件的电动机。
另外，本公开的第二方式也可以是以下结构：在第一方式中，在配置第一磁性体的磁极部的一面侧的至少一部分形成有暴露第一磁性体的暴露面。
如果像这样使第一磁性体的至少一部分在永磁体部的一面侧暴露，则能够进一步提高磁极部中的饱和磁通密度，能够使产生磁场进一步增加。
另外，本公开的第三方式也可以是以下结构：在第一方式或第二方式中，永磁体部具有极性各向异性磁化而得到的永磁体。
根据这种结构，作为永磁体能够得到更合适的磁化，能够使磁场产生构件的产生磁通进一步增大。并且，能够使构成永磁体部的永磁体的数量比海尔贝克阵列结构的永磁体少，因此能够实现生产率的提高，在此基础上能够实现尺寸精度的提高。
另外，本公开的第四方式也可以是以下结构：在第一方式至第三方式的任一个方式中，永磁体部具有在一面和另一面的相向方向上各向同性磁化而得到的永磁体。
能够比较容易地制造出像这样各向同性磁化而得到的永磁体。例如，稀土类烧结磁体一般来说难以进行极性各向异性磁化，但是即使是这种稀土类烧结磁体，也能够比较容易地进行各向同性磁化。因而，能够更容易地制造出能够实现产生磁场的增大化的磁场产生构件。换言之，即使使用能够比较容易地制造出的永磁体，也能够使产生磁场增大。并且，能够使构成永磁体部的永磁体的数量比海尔贝克阵列结构的永磁体少。因此，能够实现生产率的提高，在此基础上能够实现尺寸精度的提高。
另外，本公开的第五方式也可以是以下结构：在第一方式至第四方式的任一个方式中，永磁体部由一个永磁体构成。
根据这种结构，不需要将多个永磁体贴合，因此能够实现生产率的进一步提高。另外，能够消除由于将多个永磁体贴合而产生的误差，因此也能够实现尺寸精度的进一步提高。
另外，本公开的第六方式也可以是以下结构：在第一方式至第五方式的任一个方式中，在永磁体部的另一面侧配置有加强构件。
根据这种结构，能够使作为磁场产生构件的强度进一步提高。
另外，本公开的第七方式也可以是以下结构：在第六方式中，加强构件具有由软磁性材料形成的软磁性部。
根据这种结构，能够进一步抑制磁场产生构件中的另一面侧的磁饱和的产生，能够使产生磁场进一步增大。
另外，本公开的第八方式也可以是以下结构：在第一方式至第七方式的任一个方式中，具有多个第二磁性体，多个第二磁性体包括形成有朝向一面侧延伸的延伸设置部的第二磁性体。
根据这种结构，在形成有延伸设置部的第二磁性体与永磁体部的一面侧之间形成磁路，因此能够使磁阻降低。其结果，能够使产生磁场进一步增大。
另外，本公开的第九方式也可以是以下结构：在第八方式中，延伸设置部构成为延伸至一面侧为止。
根据这种结构，能够通过形成于第二磁性体与永磁体部的一面侧之间的磁路来使磁阻进一步降低，因此能够使产生磁场进一步增大。
另外，本公开的第十方式也可以是以下结构：在第一方式至第九方式的任一个方式中，永磁体部中的至少某一个磁极部具有向另一面侧凸的弯曲面。
根据这种结构，能够使永磁体部的产生磁通的部分的表面积增大，因此能够使产生磁场进一步增大。
另外，本公开的第十一方式也可以是：在第一方式至第十方式的任一个方式中，在永磁体部的第一磁极部与第二磁极部的并列设置方向的端部形成有终端部。而且，也可以构成为配置于终端部的第一磁性体在一面侧不暴露。
如果这样，能够使磁场产生构件的终端部处的泄漏磁通降低，因此能够使产生磁场进一步增大。
另外，本公开的第十二方式也可以是一种电动机，其具备：根据第一方式至第十方式的任一个方式所述的磁场产生构件；以及电磁力产生构件，其具有通过通电来产生磁场的线圈，该电磁力产生构件以与磁场产生构件隔开间隙地相向的方式被配置于磁场产生构件的一面侧。
而且，也可以将磁场产生构件和电磁力产生构件中的一方的构件设为可动件，并且将另一方的构件设为固定件。
根据这种结构，能够使电动机的推力和转矩增大。
下面，参照附图来说明本公开的实施方式。此外，本公开不限定于该实施方式。
另外，在下面的说明中，作为磁场产生构件，例示了第一磁极部与第二磁极部的并列设置方向的端部为终端部的、直线状的磁场产生构件(在一个方向上细长、大致长方体状的磁场产生构件)。另外，作为电动机，例示了以下的电动机：将直线状的磁场产生构件设为可动件，并具备电磁力产生构件，该电磁力产生构件具有通过通电来产生磁场的线圈，以隔开间隙的方式相向地被配置于磁场产生构件的一面侧。另外，作为电动机，例示了以下的直线电动机：将电磁力产生构件设为固定件，使作为可动件的磁场产生构件相对于固定件相对进行往复移动。
(第一实施方式)
如图1所示，第一实施方式所涉及的直线电动机(电动机)10具有磁场产生构件20和电磁力产生构件30。另外，在直线电动机10中，将磁场产生构件20设为可动件，并且将电磁力产生构件30设为固定件。
作为可动件的磁场产生构件20具有在一个方向(图1的左右方向)上细长的、大致长方体(包括长方体)状的主体部210。电磁力产生构件30以与主体部210的下表面210a(一面)相向的方式从主体部210隔开规定的间隙地被配置。这样，在第一实施方式中，主体部210的下表面210a成为与电磁力产生构件30相向的可动件的相向面。
另外，如图1所示，主体部210具有永磁体部220、第一磁性体230、第二磁性体240以及加强构件250。
永磁体部220的下表面220a(一面)侧为磁极面，永磁体部220构成为主要在下表面220a的法线方向上产生磁场。
在第一实施方式中，通过并排设置以使N极面和S极面中的极性不同的磁极面形成于下表面224a(一面)的方式进行极性各向异性磁化而得到的两个永磁体224、224，来形成永磁体部220。即，第一实施方式所涉及的永磁体部220具有两个(至少一个以上)极性各向异性磁化而得到的永磁体224。
而且，以使两个永磁体224、224的并排设置方向与各永磁体224的极性不同的磁极面的并列方向一致的方式配置两个永磁体224、224。并且，以使极性不同的磁极面之间彼此相邻的方式并排设置两个永磁体224、224。即，以使另一方的永磁体224的N极面侧位于一方的永磁体224的S极面侧的旁边的状态并排设置两个永磁体224、224。
通过这种结构，在永磁体部220的下表面220a，从一个方向(长度方向：图1的左右方向)的一方侧(图1的左侧)起依次交替地形成S极面、N极面、S极面、N极面。
这样，在第一实施方式中，永磁体部220具有两个(一个以上)第一磁极部221和两个(一个以上)第二磁极部222，该第一磁极部221的下表面221a(一面)为S极面(第一磁极面)，该第二磁极部222与第一磁极部221相邻，并且下表面222a(一面)为N极面(第二磁极面)。而且，构成为从一个方向(长度方向：图1的左右方向)的一方侧(图1的左侧)起依次交替地形成第一磁极部221、第二磁极部222、第一磁极部221、第二磁极部222。
另一方面，作为固定件的电磁力产生构件30具有定子芯310和线圈320，该线圈320卷绕于定子芯310，通过通电来产生磁场。
定子芯310具备大致平板状(也包括平板状)的定子芯主体311以及从定子芯主体311向磁场产生构件20的下表面210a侧突出的突极312。
在第一实施方式中，三个突极312以从定子芯主体311的两端部和中央部分别向磁场产生构件20侧突出的方式并列设置。定子芯310在剖视时呈大致E字形状(包括E字形状)。而且，各突极312的上端面312a与磁场产生构件20的主体部210的下表面210a(一面)相向。
例如能够通过层叠多张电磁钢板等由磁性金属构成的芯材来形成定子芯310。此外，也能够通过对磁性金属粉体进行压缩成型来形成定子芯310，还能够通过切削磁性金属块来形成定子芯310。
在位于中央的突极312的周围卷绕有线圈320，线圈320与驱动电路40电连接。此外，线圈320优选隔着绝缘构件地卷绕于突极312的周围。
若在设为这种结构的直线电动机10(电动机)中从驱动电路40向卷绕于中央的突极312的线圈320供给用于驱动的交变电流(向线圈320流通交流电流)，则在供给交变电流时，位于中央的突极312的上端面312a的极性周期性地变化。此时，两侧的突极312的上端面312a的极性以与中央的突极312的上端面312a的极性的变化之间相位相反的方式周期性地变化。然后，与各突极312的上端面312a的极性的变化相应地在各突极312的上端面312a产生交变磁场，该交变磁场从各突极312的上端面312a作用于磁场产生构件20。
而且，磁场产生构件20与电磁力产生构件30一起构成磁路，利用由电磁力产生构件30所产生的交变磁场而产生的推力，磁场产生构件20相对于电磁力产生构件30相对往复移动。
另外，使磁场产生构件20往复移动的推力的大小与在磁场产生构件20和电磁力产生构件30之间构成的磁路的磁通的量成正比。
因此，优选使在磁场产生构件20和电磁力产生构件30之间构成的磁路的磁通的量增大。
为了使在磁场产生构件20和电磁力产生构件30之间构成的磁路的磁通的量增大，首先需要使从磁场产生构件20产生的磁通增大。并且，需要使磁场产生构件20所产生的磁通中的、以不经过电磁力产生构件30的方式返回到磁场产生构件20的磁通即泄漏磁通降低。
在此，在第一实施方式中，通过使永磁体224进行极性各向异性磁化，能够尽力消除磁通的无用的流动，构成更理想的磁路。因而，即使仅使用这种磁场产生构件20，也能够使磁场产生构件20所产生的磁场(磁场产生构件20的产生磁通)增大。
在第一实施方式中，能够使磁场产生构件20所产生的磁场进一步增大。
具体地说，在第一磁极部221和第二磁极部222中的至少一方的磁极部的下表面(磁极面，与固定件相向的面)侧配置第一磁性体230。
另外，在第一实施方式中，在四个磁极部(两个第一磁极部221和两个第二磁极部222)分别配置有第一磁性体230。
并且，构成为以下结构：配置有第一磁性体230的磁极部的磁极面的至少一部分为暴露第一磁性体230的暴露面230b。
具体地说，在位于图1的左右方向的中央的磁极部(内侧的第一磁极部221和内侧的第二磁极部222)中，第一磁性体230以如下的状态配置于各磁极部内：使下表面230a暴露，以使下表面230a与各磁极部的磁极面(下表面221a(第一磁极面)和下表面222a(第二磁极面))为同一面(形成于同一面上)。
即，在第一实施方式中，在位于中央的磁极部(内侧的第一磁极部221和内侧的第二磁极部222)中，各磁极部的磁极面(下表面221a(第一磁极面)和下表面222a(第二磁极面))的一部分成为第一磁性体230的下表面230a(暴露面230b)。
此外，在第一实施方式所涉及的磁场产生构件20中，永磁体部220的第一磁极部221与第二磁极部222的并列设置方向(图1的左右方向)的两端部分别为终端部220c。即，在位于图1的左右方向的两端的磁极部(外侧的第一磁极部221和外侧的第二磁极部222)分别形成有永磁体部220的终端部220c。
而且，在第一实施方式中，位于图1的左右方向的两端的磁极部(外侧的第一磁极部221和外侧的第二磁极部222)构成为：所配置的第一磁性体230在各磁极部的磁极面(下表面221a(第一磁极面)和下表面222a(第二磁极面))侧不暴露。即，以使第一磁性体230的下表面230a位于比各磁极部的下表面(下表面221a和下表面222a)靠上方的位置的状态将第一磁性体230配置于各磁极部(形成有终端部220c的磁极部)。
因而，在位于图1的左右方向的两端的磁极部(外侧的第一磁极部221和外侧的第二磁极部222)中，在仰视时第一磁性体230的下表面230a被各磁极部的下表面(下表面221a和下表面222a)完全覆盖。此外，如图1所示，在外侧的磁极部(形成有终端部220c的磁极部)配置的第一磁性体230以在左右方向的外侧暴露的状态被配置于各磁极部。
此外也可以构成为：使配置于永磁体部220的终端部220c的第一磁性体230的下表面230a在各磁极部的磁极面(下表面221a(第一磁极面)和下表面222a(第二磁极面))侧暴露。如果这样，则能够使永磁体224的形状进一步简化，因此能够得到容易制造的效果。
通过像这样将第一磁性体230配置于永磁体部220，能够利用该第一磁性体230来抑制永磁体部220的磁极面(下表面220a)侧的磁饱和的产生。其结果，能够使磁场产生构件20所产生的磁场(磁场产生构件的产生磁通)进一步增大。
此时，如果构成为配置有第一磁性体230的多个磁极部包括在磁极面的至少一部分具有暴露第一磁性体230的暴露面230b的磁极部，则能够进一步抑制永磁体部220的磁极面(下表面220a)侧的磁饱和的产生。
并且，如果将设置于永磁体部220的终端部220c的两个第一磁性体230配置于永磁体224的内部(比下表面224a靠上侧)，则成为如下结构：在与电磁力产生构件30相向的相向面侧，具有在与电磁力产生构件30相向的相向方向上产生磁通的永磁体224。因此，能够降低以不经过电磁力产生构件30(固定件)的方式返回到磁场产生构件(可动件)20的泄漏磁通。
另外，在第一实施方式中，构成为以下结构：在永磁体部220的上表面220b(另一面)侧，以跨过第一磁极部221与第二磁极部222的边界部223(边界面、边界)的方式配置第二磁性体240。
具体地说，构成为以下结构：在永磁体部220的与电磁力产生构件30相向的相向面的相反侧的面的一部分、且相邻的两个磁极部之间配置有共计三个第二磁性体240。通过像这样在第一磁极部221与第二磁极部222的边界部223分别以跨过边界部223的方式配置第二磁性体240，三个第二磁性体240在仰视时位于彼此相邻的第一磁性体230、230之间。并且，在第一实施方式中，构成为以下结构：在仰视时，第一磁性体230与第二磁性体240相互重合。
此外，三个第二磁性体240分别配置成上表面240a在永磁体部220的上表面220b(另一面)侧暴露。
并且，在第一实施方式中，多个第二磁性体240包括形成有延伸设置部241的第二磁性体240，该延伸设置部241向永磁体部220的下表面220a(一面)侧延伸。
具体地说，配置于中央的第二磁性体240具有向永磁体部220的下表面220a侧延伸的延伸设置部241。
并且，该延伸设置部241沿着内侧的第一磁极部221与内侧的第二磁极部222的边界部223延伸至永磁体部220的下表面220a侧。即，延伸设置部241的顶端面241a在永磁体部220的下表面220a侧暴露。
这样，在第一实施方式中，在永磁体部220的上表面220b(另一面)侧以跨过第一磁极部221与第二磁极部222的边界部223的方式配置有第二磁性体240。配置第二磁性体240的部位(永磁体部220的相邻的两个磁极部之间、且与电磁力产生构件30相向的相向面的相反侧)是容易产生磁饱和的部位。因而，通过在这种容易产生磁饱和的部位配置第二磁性体240，能够抑制该部位处的磁饱和的产生。其结果，能够使磁场产生构件20所产生的磁场进一步增大。
并且，在第一实施方式中，三个第二磁性体240中的配置于位于中央的第二磁性体240的、即配置于永磁体部220的两个永磁体224、224之间的第二磁性体240具有向永磁体部220的下表面220a侧延伸的延伸设置部241。
通过在第二磁性体240中设置这种延伸设置部241，在第二磁性体240与电磁力产生构件(固定件)30的定子芯310之间形成磁路，因此能够降低磁阻。其结果，能够使磁场产生构件20所产生的磁场进一步增大。
并且，在第一实施方式中，延伸设置部241延伸至永磁体部220的下表面220a(一面)侧。因此，通过形成于第二磁性体240与电磁力产生构件(固定件)30的定子芯310之间的磁路，能够进一步降低磁阻。因此，能够使磁场产生构件20所产生的磁场进一步增大。
此外，第一磁性体230和第二磁性体240能够以各种方法配置于永磁体部220。例如，能够通过将各磁性体固定(嵌合、粘接等)在形成具有凹部的形状的永磁体部220(永磁体224)的凹部来将第一磁性体230和第二磁性体240配置于永磁体部220。
并且，在第一实施方式中，在永磁体部220的上表面220b(另一面)侧配置有加强构件250。例如能够使用软磁性材料来形成该加强构件250，该加强构件250为大致长方体形状(包括长方体形状)。而且，加强构件250以与永磁体部220的上表面220b(另一面)抵接的状态被固定。
通过像这样在永磁体部220的上表面(另一面)220b侧配置加强构件250，能够使作为磁场产生构件20的强度进一步提高。其结果，能够得到确保了实用耐受度的强度的直线电动机10(电动机)。
另外，如果将加强构件250构成为具有由软磁性材料形成的软磁性部，则能够抑制磁场产生构件20的永磁体部220中的在与电磁力产生构件(固定件)30相向的相向面的相反侧产生的磁饱和。因此，能够使磁场产生构件20所产生的磁场进一步增大。
此外，磁场产生构件20不限于图1所示的结构，能够设为各种结构。
下面，例示磁场产生构件20的变形例。此外，下述例示的变形例也不过是一个例子，磁场产生构件20的结构不限于这些结构。
首先，能够将磁场产生构件20如图2A所示那样构成(第一变形例)。在图2A所示的磁场产生构件20中，由永磁体部220、两个第一磁性体230以及三个第二磁性体240构成主体部210。
永磁体部220构成为：下表面220a(一面)侧为磁极面，主要在下表面220a的法线方向上产生磁场。
在图2A的结构中，也例示了以下的永磁体部220：并排设置有以在下表面(一面)224a交替地形成极性不同的磁极面(N极面和S极面)的方式进行极性各向异性磁化而得到的两个永磁体224、224。即，图2A所示的永磁体部220也具有两个(一个以上)极性各向异性磁化而得到的永磁体224。
而且，在图2A所示的永磁体部220中，在下表面220a，从一个方向(长度方向：图2A的左右方向)的一方侧(图2A的左侧)起依次交替地形成有S极面、N极面、S极面、N极面。
即，图2A所示的永磁体部220也具有两个(一个以上)第一磁极部221和两个(一个以上)第二磁极部222，该第一磁极部221的下表面221a为S极面(第一磁极面)，该第二磁极部222与第一磁极部221相邻，并且下表面222a为N极面(第二磁极面)。而且，为如下结构：从一个方向(长度方向：图2A的左右方向)的一方侧(图2A的左侧)起依次交替地配置有第一磁极部221、第二磁极部222、第一磁极部221、第二磁极部222。
而且，构成为以下结构：在内侧的两个磁极部(内侧的第一磁极部221和内侧的第二磁极部222)分别配置一个第一磁性体230。
并且，在图2A中也是，第一磁性体230以如下的状态配置于各磁极部内：使下表面230a暴露，以使下表面230a与各磁极部的磁极面(下表面221a(第一磁极面)和下表面222a(第二磁极面))为同一面。即，在图2A中也是，内侧的第一磁极部221和内侧的第二磁极部222的磁极面(下表面221a(第一磁极面)和下表面222a(第二磁极面))的一部分构成第一磁性体230的下表面230a(暴露面230b)。
而且，三个第二磁性体240被配置为跨过第一磁极部221与第二磁极部222的边界部223。各第二磁性体240被配置为上表面240a在永磁体部220的上表面220b侧暴露。此外，在图2A中，与位于左右的一对第二磁性体240同样地，在位于中央的第二磁性体240也不形成向永磁体部220的下表面220a侧延伸的延伸设置部241。
另外，也能够将磁场产生构件20设为图2B所示的结构(变形例2)。图2B所示的磁场产生构件20具有与图2A所示的永磁体部220大致同样的结构。
图2B所示的磁场产生构件20在如下方面与图2A所示的永磁体部220不同：位于中央的第二磁性体240具有向永磁体部220的下表面220a侧延伸的延伸设置部241。
另外，也能够将磁场产生构件20设为图2C所示的结构(变形例3)。图2C所示的磁场产生构件20也具有与图2A所示的永磁体部220大致同样的结构。
图2C所示的磁场产生构件20在如下方面与图2A所示的永磁体部220不同：在永磁体部220的上表面220b侧配置有使用软磁性材料形成的加强构件250。
另外，也能够将磁场产生构件20设为如图3所示的结构(第四变形例)。图3所示的磁场产生构件20设为与图2C所示的永磁体部220大致同样的结构。
即，图3所示的磁场产生构件20也由具有极性各向异性磁化而得到的一个永磁体224的永磁体部220、两个第一磁性体230、三个第二磁性体240以及在永磁体部220的上表面220b侧配置的软磁性材料的加强构件250来构成主体部210。
在此，在图3所示的磁场产生构件20中，永磁体部220的第一磁极部221和第二磁极部222中的至少一个磁极部具有向上表面220b(另一面)侧凸的弯曲面(弯曲面221b和弯曲面222b中的至少任一个)。
具体地说，关于永磁体部220，在内侧的第一磁极部221中，下表面220a和上表面220b为向上侧凸的弯曲面221b，在内侧的第二磁极部222中，下表面220a和上表面220b为向上侧凸的弯曲面222b。另外，关于永磁体部220，在外侧的第一磁极部221中，上表面220b(另一面)为向上侧且内侧(图3的右侧)凸的弯曲面221b，在外侧的第二磁极部222中，上表面220b为向上侧且内侧(图3的左侧)凸的弯曲面222b。
如果这样构成，则能够使永磁体部220的产生磁通的部分的表面积增大，因此能够使产生磁场进一步增大。
而且，将图2A～图2C和图3所示的磁场产生构件20应用于图1所示的直线电动机10也能够得到能够使推力和转矩增大的直线电动机10。
另外，如图4所示，也能够是将具有各向同性磁化得到的永磁体224的磁场产生构件20(第五变形例)用作可动件的直线电动机10的结构。
图4所示的磁场产生构件20为与图3所示的永磁体部220大致同样的结构。
即，图4所示的磁场产生构件20也是由永磁体部220、两个第一磁性体230、三个第二磁性体240以及配置于永磁体部220的上表面220b侧的软磁性材料的加强构件250来构成主体部21。
在此，在图4所示的磁场产生构件20中，如上所述，永磁体部220具有各向同性磁化而得到的永磁体224，这一点与图3所示的永磁体部220不同。
具体地说，永磁体部220由以使极性不同的磁极面(N极面和S极面)交替地出现在下表面224a(一面)的方式各向同性磁化为四个极而得到的一个永磁体224形成。这样，图4所示的永磁体部220具有一个(至少一个)各向同性磁化得到的永磁体224。
另外，在图4所示的永磁体部220中，也具有两个(至少一个以上)第一磁极部221和两个(至少一个以上)第二磁极部222，该第一磁极部221的下表面221a为S极面(第一磁极面)，该第二磁极部222与第一磁极部221相邻，并且下表面222a为N极面(第二磁极面)。而且，构成为从一个方向(长度方向：图4的左右方向)的一方侧(图4的左侧)起依次交替地形成第一磁极部221、第二磁极部222、第一磁极部221、第二磁极部222。
此外，图4所示的永磁体224不需要由磁化为四个极而得到的一个永磁体构成，例如，也可以由在相邻的磁极之间进行分割而得到的两个至四个永磁体构成。在该情况下，能够得到形成永磁体时的模具结构的简化以及进行磁化时的磁化轭的简化等效果。
另外，在图4所示的永磁体部220中也是，永磁体部220的第一磁极部221和第二磁极部222中的至少一个磁极部具有向上表面220b(另一面)侧凸的弯曲面(弯曲面221b和弯曲面222b中的至少任一个)。
具体地说，关于永磁体部220，在内侧的第一磁极部221中，下表面220a和上表面220b为向上侧凸的弯曲面221b，在内侧的第二磁极部222中，下表面220a和上表面220b为向上侧凸的弯曲面222b。另外，关于永磁体部220，在外侧的第一磁极部221中，上表面(另一面)220b为向上侧且内侧(图4的右侧)凸的弯曲面221b，在外侧的第二磁极部222中，上表面(另一面)220b为向上侧且内侧(图4的左侧)凸的弯曲面222b。
通过这样构成，能够使永磁体部220的产生磁通的部分的表面积增大，来使产生磁场进一步增大。
另外，具有各向同性磁化而得到的永磁体224的磁场产生构件20也不限于图4所示的结构，能够设为各种结构。
例如，能够使磁场产生构件20为如图5A所示的结构(第六变形例)。该图5A所示的磁场产生构件20为与图2A所示的永磁体部220大致同样的结构。
在图5A所示的磁场产生构件20中，由以使极性不同的磁极面(N极面和S极面)交替地出现在下表面224a的方式各向同性磁化为四个极而得到的一个永磁体224来形成永磁体部220，这一点与图2A所示的永磁体部220不同。
另外，也能够将磁场产生构件20设为如图5B所示的结构(第七变形例)。图5B所示的磁场产生构件20为与图2B所示的永磁体部220大致同样的结构。
图5B所示的磁场产生构件20在如下方面与图2B所示的永磁体部220不同：由以使极性不同的磁极面(N极面和S极面)交替地出现在下表面(一面)224a的方式各向同性磁化为四个极而得到的一个永磁体224来形成永磁体部220。
另外，也能够使磁场产生构件20为如图5C所示的结构(第八变形例)。图5C所示的磁场产生构件20为与图2C所示的永磁体部220大致同样的结构。
图5C所示的磁场产生构件20在以下方面与图2C所示的永磁体部220不同：由以使极性不同的磁极面(N极面和S极面)交替地出现在下表面224a(一面)的方式各向同性磁化为四个极而得到的一个永磁体224来形成永磁体部220。
将上述的图5A～图5C所示的磁场产生构件20应用于图4所示的直线电动机10也能够得到能够使推力和转矩增大的直线电动机10。
这样，在本实施方式及其变形例所示的磁场产生构件20中，在永磁体部220配置有第一磁性体230和第二磁性体240。如果这样，则与未配置磁性体的磁场产生构件相比，能够使各磁极部(第一磁极部221和第二磁极部222)的磁极面(下表面221a(第一磁极面)和下表面222a(第二磁极面))所产生的磁通密度增大(参照图6)。
此外，在图6中，例示了设为与图5A所示的磁场产生构件20大致同样的结构的磁场产生构件20，但是使用其它磁场产生构件20也起到同样的作用、效果。
如以上所说明的那样，在本实施方式及其变形例中，磁场产生构件20具备永磁体部220，该永磁体部220具有第一磁极部221和第二磁极部222，该第一磁极部221的下表面220a(一面)侧为下表面221a(第一磁极面，S极面)，该第二磁极部222与第一磁极部221相邻，并且下表面220a(一面)侧为下表面222a(第二磁极面，N极面)。
另外，磁场产生构件20具备第一磁性体230，该第一磁性体230被配置于第一磁极部221和第二磁极部222中的至少任一方的磁极部(第一磁极部221和第二磁极部222中的至少任一个)的磁极面(下表面221a(第一磁极面)和下表面222a(第二磁极面)中的至少任一个)侧。另外，磁场产生构件20具备第二磁性体240，该第二磁性体240以跨过第一磁极部221和第二磁极部222的边界部223的方式被配置于永磁体部220的上表面220b侧。
通过这种结构，能够通过第一磁性体230来提高磁极部(第一磁极部221和第二磁极部222中的至少任一个)处的饱和磁通密度，能够使产生磁场增加。并且，通过配置于由于磁饱和而有限制产生磁通的趋势的部分的第二磁性体240，能够使这些部分处的饱和磁通密度增大，能够使产生磁场进一步增加。
另外，与海尔贝克阵列结构的永磁体相比，能够以少的部件数量来形成磁场产生构件20，因此也能够实现结构的简化。
这样，根据本实施方式及其变形例，能够得到设为更简单的结构且能够实现产生磁场的增大化的磁场产生构件20以及具备磁场产生构件20的直线电动机10(电动机)。
在此，在磁场产生构件20的产生磁场侧的相反侧(永磁体部220的上表面220b侧)，希望磁通呈半圆状流动，但是从尺寸和成本等方面出发，在使磁场产生构件20的产生磁场的方向的厚度薄的情况下，半圆状的流动为被破坏的形式，有如下倾向：磁通集中，由于磁饱和而限制产生磁通。即，在以往的磁场产生构件中，难以实现兼顾产生磁场的增大化和磁场产生构件的薄型化。
然而，如果如本实施方式及其变形例那样在产生磁场侧的相反侧(永磁体部220的上表面220b侧)配置第二磁性体240，则即使使磁场产生构件20的产生磁场的方向的厚度薄，也能够通过第二磁性体240来抑制磁饱和的产生。
这样，根据本实施方式及其变形例，能够实现产生磁场的增大化并实现磁场产生构件20的薄型化。
另外，配置有第一磁性体230的多个磁极部(第一磁极部221和第二磁极部222中的至少任一个)也可以构成为包括如下磁极部(第一磁极部221和第二磁极部222中的至少任一个)：磁极面(下表面221a(第一磁极面)和下表面222a(第二磁极面)中的至少任一个)的至少一部分为暴露第一磁性体230的暴露面230b。
如果像这样使第一磁性体230的至少一部分在永磁体部220的下表面220a(一面)侧暴露，则能够使磁极部(第一磁极部221和第二磁极部222中的至少任一个)处的饱和磁通密度进一步提高，能够使产生磁场进一步增加。
另外，也可以构成为永磁体部220具有极性各向异性磁化而得到的永磁体224。
如果这样，则作为永磁体224能够得到更合适的磁化，能够使磁场产生构件20的产生磁通进一步增大。并且，能够使构成永磁体部220的永磁体224的数量比海尔贝克阵列结构的永磁体少，因此能够实现生产率的提高，在此基础上能够实现尺寸精度的提高。
另外，永磁体部220具有在下表面220a(一面)和上表面220b(另一面)的相向方向上进行各向同性磁化而得到的永磁体224。
这样，能够比较容易地制造出各向同性磁化而得到的永磁体224。例如，稀土类烧结磁体一般来说难以进行极性各向异性磁化，但是即使是这种稀土类烧结磁体，也能够比较容易地进行各向同性磁化。因而，能够更容易地制造出能够实现产生磁场的增大化的磁场产生构件20。换言之，即使使用能够比较容易地制造出的永磁体224，也能够使产生磁场增大。并且，能够使构成永磁体部220的永磁体224的数量比海尔贝克阵列结构的永磁体少，因此能够实现生产率的提高，在此基础上能够实现尺寸精度的提高。
另外，也可以是，永磁体部220由一个永磁体224构成。
如果这样，则不需要将多个永磁体贴合，因此能够实现生产率的进一步提高。另外，能够消除由于将多个永磁体贴合而产生的误差，因此也能够实现尺寸精度的进一步提高。
另外，也可以是，在永磁体部220的上表面220b(另一面)侧配置有加强构件250。
如果这样，则能够使作为磁场产生构件20的强度进一步提高。
另外，也可以是，加强构件250具有由软磁性材料形成的软磁性部。
如果这样，则能够进一步减轻磁场产生构件20中的永磁体部220的上表面220b侧的磁饱和，能够使产生磁场进一步增大。
另外，也可以是，多个第二磁性体240包括形成有向永磁体部220的下表面220a侧延伸的延伸设置部241的第二磁性体240。
如果这样，则在形成有延伸设置部241的第二磁性体240与永磁体部220的下表面220a侧之间形成磁路，因此能够使磁阻降低。其结果，能够使产生磁场进一步增大。
另外，也可以是，延伸设置部241延伸至永磁体部220的下表面220a侧为止。
如果这样，则能够通过形成于第二磁性体240与永磁体部220的下表面220a侧之间的磁路来使磁阻进一步降低，因此能够使产生磁场进一步增大。
另外，也可以是，永磁体部220中的至少一个磁极部(第一磁极部221和第二磁极部222中的至少任一个)具有向上表面220b侧凸的弯曲面(弯曲面221b和弯曲面222b中的至少任一个)。
如果这样，则能够使永磁体部220的产生磁通的部分的表面积增大，因此能够使产生磁场进一步增大。
另外，永磁体部220也可以是以下结构：第一磁极部221与第二磁极部222的并列设置方向的端部为终端部220c。而且，也可以构成为配置于终端部220c的第一磁性体230在下表面220a不暴露。
如果这样，则能够使磁场产生构件20的永磁体部220的终端部220c处的泄漏磁通降低，因此能够使产生磁场进一步增大。
另外，本实施方式及其变形例所涉及的直线电动机10具有：磁场产生构件20；以及电磁力产生构件30，其具有通过通电来产生磁场的线圈320，电磁力产生构件30以与隔开间隙地相向的方式被配置于磁场产生构件20的永磁体部220的下表面220a侧。
而且，将磁场产生构件20和电磁力产生构件30中的一方的构件设为可动件，并且将另一方的构件设为固定件。
如果这样，则能够使直线电动机10的推力和转矩增大。
以上，说明了本公开的优选实施方式，但是本公开不限定于上述实施方式，能够进行各种变形。
例如，能够通过适当组合上述第一实施方式及其变形例所示的结构来形成磁场产生构件。
另外，在上述第一实施方式及其变形例中，例示了分别具有两个第一磁极部和两个第二磁极部的永磁体部，但是永磁体部只要分别具有一个以上的第一磁极部和第二磁极部即可，第一磁极部和第二磁极部的数量不限于各两个。另外，构成永磁体部的永磁体的数量也不限于一个或两个。
另外，上述在第一实施方式中，例示了在全部磁极部(两个第一磁极部和两个第二磁极部)配置第一磁性体，但是第一磁性体只要配置于至少一个磁极部即可。
另外，在上述第一实施方式及其变形例中，例示了将磁场产生构件设为可动件、将电磁力产生构件设为固定件的电动机，但是也能够是将磁场产生构件设为固定件、将电磁力产生构件设为可动件的电动机。
另外，在上述第一实施方式及其变形例中，例示了具有定子芯以及卷绕于定子芯而通过通电来产生磁场的线圈的电磁力产生构件，但是也能够以不使用定子芯的方式形成电磁力产生构件。
另外，在上述第一实施方式及其变形例中，作为电动机，例示了使用直线状的磁场产生构件的直线电动机，但是电动机并不限于直线电动机。例如，也能够是使用半圆弧状的磁场产生构件的摆动电动机，还能够是使用圆环状的磁场产生构件的旋转电动机。
另外，也能够适当变更永磁体部和电磁力产生构件中的至少任一个、其它细节的规格(形状、大小、布局等)。
如以上那样，本公开所涉及的磁场产生构件和电动机能够使磁场产生构件的产生磁通增大、能够使电动机的推力和转矩增大，因此能够应用于要求小型且高性能的装置、例如电动剃须刀和电动牙刷等面向家庭的电设备以及产业用机器人的用途等，是有用的。

Claims (12)

1.一种磁场产生构件，具备：
永磁体部，其具有第一磁极部和第二磁极部，该第一磁极部的一面侧为第一磁极面，该第二磁极部与所述第一磁极部相邻，并且该第二磁极部的所述一面侧为第二磁极面；
第一磁性体，其配置于所述第一磁极部和所述第二磁极部中的至少一方的磁极部的所述一面侧；以及
第二磁性体，其以跨过所述第一磁极部与所述第二磁极部的边界的方式配置于所述永磁体部的另一面侧。
2.根据权利要求1所述的磁场产生构件，其特征在于，
在配置所述第一磁性体的磁极部的所述一面侧的至少一部分形成有暴露所述第一磁性体的暴露面。
3.根据权利要求1或2所述的磁场产生构件，其特征在于，
所述永磁体部具有极性各向异性磁化而得到的永磁体。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的磁场产生构件，其特征在于，
所述永磁体部具有在所述一面和所述另一面的相向方向上各向同性磁化而得到的永磁体。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的磁场产生构件，其特征在于，
所述永磁体部由一个永磁体构成。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的磁场产生构件，其特征在于，
在所述永磁体部的所述另一面侧配置有加强构件。
7.根据权利要求6所述的磁场产生构件，其特征在于，
所述加强构件具有由软磁性材料形成的软磁性部。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的磁场产生构件，其特征在于，
具有多个所述第二磁性体，
多个所述第二磁性体包括形成有朝向所述一面侧延伸的延伸设置部的所述第二磁性体。
9.根据权利要求8所述的磁场产生构件，其特征在于，
所述延伸设置部构成为延伸至所述一面侧为止。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的磁场产生构件，其特征在于，
所述永磁体部中的至少某一个磁极部具有向所述另一面侧凸的弯曲面。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的磁场产生构件，其特征在于，
在所述永磁体部的所述第一磁极部与所述第二磁极部的并列设置方向的端部形成有终端部，
配置于所述终端部的所述第一磁性体在所述一面侧不暴露。
12.一种电动机，具备：
根据权利要求1至11中的任一项所述的磁场产生构件；以及
电磁力产生构件，其具有通过通电来产生磁场的线圈，该电磁力产生构件以与所述磁场产生构件隔开间隙地相向的方式被配置于所述磁场产生构件的所述一面侧，
其中，将所述磁场产生构件和所述电磁力产生构件中的一方的构件设为可动件，并且将另一方的构件设为固定件。
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