横向磁通型往复式电机及具备其的往复式压缩机的制作方法

本发明涉及往复式电机及具备其的往复式压缩机，尤其，涉及一种磁通(flux)方向与转子的运动方向形成直角的横向磁通型往复式电机及具备其的往复式压缩机。

背景技术：

电机(motor)是通过将电能转换为机械能来获得旋转力或往复动力的装置，这种电机根据施加的电源种类可划分为交流电机和直流电机。

电机包括定子(stator)和转子(mover或rotor)，沿着电流经过设置于定子的线圈(coil)时所产生的磁通(flux)的方向，设置有磁铁(magnet)的转子进行旋转运动或往复运动。

根据转子的运动方式，电机可分为旋转电机或往复式电机。旋转电机是，通过向励磁线圈(magnetcoil)施加的电源来在定子产生磁通，并且通过该磁通使转子相对于定子进行旋转运动的方式；另一方面，往复式电机是转子相对于定子进行直线往复运动的方式。

往复式电机是，通常将具有立体结构的电机的磁通变形为平板状，平面状的转子放置于同样为平面形状的定子上侧，并且根据该定子的磁场变化而以直线方式进行移动的电机的一种。

近来，介绍有一种压缩机用往复式电机，其中，定子形成为具有内侧定子(innerstator)和外侧定子(outerstator)的圆筒状，在内侧定子和外侧定子中的任意一侧缠绕有用于产生磁感应的励磁线圈，磁极(magnetpole)沿着定子轴向排列的磁铁(magnet)设置于转子，由此使该转子在内侧定子和外侧定子之间的气隙(airgap)中进行往复运动。

这种压缩机用往复式电机在韩国授权专利第10-0492615号(以下，现有技术1)和韩国授权专利第10-0539813号(以下，现有技术2)等中公开。

在现有技术1和现有技术2中，均是将对薄板进行冲裁(blanking)制作的多个铁芯以辐射状层叠而形成圆筒状，在现有技术1公开了内侧定子和外侧定子均以辐射状层叠的结构。在现有技术2中公开了，对现有技术1进行了改进，将内侧定子以辐射状层叠，并且外侧定子具有将圆弧层叠的磁芯块(coreblock)以辐射状层叠的结构。

但是，如上所述，对于上述的现有往复式电机而言，将数百枚铁芯逐一冲裁制造后以辐射状层叠，从而制造内侧定子或外侧定子，在该方法中，不仅难以对数百枚的铁芯进行冲裁并以辐射状层叠，而且难以将其固定为圆筒状，因此在制造内侧定子和外侧定子时存在着相当的困难。

即，由于需要冲裁近数百枚的铁芯而制造，因此会产生高额的制造费用，而且需要将单张的铁芯以辐射状层叠，从而组装过程难懂，并且需要过多的组装时间，因此还存在制造费用增加的问题。另外，即便是将单张的铁芯以固定数量捆扎并层叠为多个磁芯块之后，将该磁芯块以辐射状层叠的情况下，仍需要冲裁数百枚铁芯而制造，而且内侧定子需要将单张的铁芯以辐射状层叠，因此具有组装定子的组装工序方面中的缺点和对此所需的制造费用方面的缺点仍然存在的问题。

另外，在现有的往复式电机中，为了使内侧定子和外侧定子保持圆筒状而固定，压入额外的固定环，但是在层叠单张铁芯时，还具有如下问题，不仅难以使设置于各个铁芯的固定槽的位置相一致而进行层叠，还难以向设置于数百枚铁芯的固定槽压入固定环并进行固定。另外，当捆扎多个铁芯而形成磁芯块时，通常通过嵌缝(calking)作业来维持这些磁芯块的形状，但是在铁芯的面积狭窄时，在进行嵌缝作业的过程中，部分铁芯的形状有可能会扭曲变形，因此无法使铁芯较小地形成，从而在使电机实现小型化的方面上受到制约。

另外，对于现有的往复式电机而言，其转子被由压缩螺旋弹簧构成的机械式共振弹簧支撑，但是因压缩螺旋弹簧的特性所产生的自身共振，因此具有：即使在一定区间的运转频率内的特定区间无法以运转频率使用的问题。

另外，对于现有的往复式电机而言，随着设置由压缩螺旋弹簧构成的机械式共振弹簧，在该压缩螺旋弹簧的特性上会发生机械式应力极限和振动距离等方面上的制约，由此共振弹簧需要确保一定的线径和长度等，因此在降低往复式电机的横向长度的方面上受到限制。

另外，对于现有的往复式电机而言，伴随设置由压缩螺旋弹簧构成的机械式共振弹簧，需要在转子和定子分别设置用于固定该压缩螺旋弹簧两端的弹簧支撑构件，因此不仅电机的结构变得复杂，并且需要以高压对多个共振弹簧进行加压而分别设置于转子的前后两侧，因此也具有组装工程像影帝变得困难的问题。

另外，对于现有的往复式电机而言，伴随设置由压缩螺旋弹簧构成的机械式共振弹簧，转子被由压缩螺旋弹簧的特性所产生的侧力发生偏心，同时使与定子之间的摩擦损失增加的问题。

另外，对于现有的往复式电机而言，伴随包括磁铁的转子可进行往复运动地配置在外侧定子和内侧定子之间，由此以该转子为基准分别在外侧和内侧形成气隙的同时增加整体气隙，从而发生电机效率降低的问题。

另外，对于现有的往复式电机而言，还存在有用于支撑磁铁的磁铁框架的厚度大而增加转子的整体重量，由此不仅增加消耗功率，而且外侧定子和内侧定子之间的气隙会进一步增加，从而发生电机效率进一步降低的问题。

另外，对于适用了如上所述的往复式电机的往复式压缩机而言，不仅仍然具有前述的往复式电机中的问题，而且也因该问题在往复式压缩机的小型化的方面上受到制约。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种通过容易地制造定子来能够降低制造费用的往复式电机。

本发明的另一目的在于，提供一种通过减少构成定子或转子的铁芯数量来能够简化层叠作业的往复式电机。

本发明的另一目的在于，提供一种往复式电机，其将构成定子或转子的铁芯小型化，同时容易确保用于维持该层叠的铁芯形态的空间，从而能够使电机的整体大小小型化。

本发明的另一目的在于，提供一种能够使用运转频率内的所有频率的往复式电机。

本发明的另一目的在于，提供一种缩短共振弹簧的往复方向上的长度，由此能够使电机小型化的往复式电机。

本发明的另一目的在于，提供一种简化能够使转子相对定子进行共振运动的共振弹簧的结构和组装工序，由此能够降低制造成本的往复式电机。

本发明的另一目的在于，提供一种能够防止转子因共振弹簧的侧力而发生偏心的往复式电机。

本发明的另一目的在于，提供一种通过降低气隙的数量和大小来能够提高电机效率的往复式电机。

本发明的另一目的在于，提供一种通过降低转子的重量来能够降低功率消耗量，从而能够提高电机效率的往复式电机。

本发明的另一目的在于，提供一种通过达成上述目的来实现了小型化且轻量化的往复式压缩机。

为实现本发明的目的，可以提供一种能够使形成于定子的磁通方向与转子的移动方向呈直角的横向磁通型往复式电机。

此处，所述定子和转子将薄的铁芯在轴向上层叠而成，所述定子沿着圆周方向形成有多个齿部，所述转子在所述定子的中心与所述齿部隔开规定气隙而配置，并且磁铁可在所述气隙配置成在轴向上具有相互不同的磁极。

并且，励磁线圈缠绕于所述齿部或与所述齿部连接的磁轭部，所述励磁线圈可以在圆周方向上产生磁通。

另外，为实现本发明的目的，可以提供一种横向磁通型往复式电机，包括：定子，其用于缠绕一个以上的励磁线圈；以及转子，与一个以上的磁铁相结合并相对于所述定子进行往复运动，所述磁铁的互不相同的磁极排列在与由所述励磁线圈产生的磁通垂直的方向上。

此处，所述定子和转子中的至少任意一个可以由多个铁芯在所述转子的往复方向上层叠而形成。

并且，所述定子包括：磁轭部，其用于形成磁路；以及齿部，其从该磁轭部向半径方向延伸而成，并且包围所述转子，其中，所述励磁线圈可缠绕于所述齿部并相结合。

并且，所述齿部沿着所述定子的圆周方向隔开固定间隔形成有偶数个，结合于所述各个齿部的励磁线圈可以在与相邻于其两侧的其他励磁线圈的互相相反方向上形成磁通。

并且，所述磁铁具备与所述励磁线圈相同的数量，所述磁铁可以排列成具有与相邻于其两侧的其他磁铁相反的磁极。

并且，所述定子包括：磁轭部，其用于形成磁路；以及齿部，其从该磁轭部向半径方向延伸而成，并且包围所述转子，其中，所述励磁线圈可缠绕于所述磁轭部。

并且，所述磁轭部与相邻于所述齿部的齿部在两侧上相连接并形成为环形，所述励磁线圈可结合于位于所述各个齿部的两侧的各个磁轭部。

并且，与所述励磁线圈相结合的磁轭部可分离为多个，所述励磁线圈形成为其两侧开口的环状，所述多个磁轭部可插入于所述励磁线圈两侧的开口部并相结合。

并且，所述定子包括定子铁芯，该定子铁芯层叠具有磁轭部和齿部的多个铁芯而成，所述齿部形成有连洁孔，所述多个铁芯通过贯通该连洁孔的连洁构件来能够相互连洁。

并且，所述磁轭部与相邻于所述齿部的齿部在一侧上连接而成，所述励磁线圈可结合于所述磁轭部。

并且，与所述励磁线圈相结合的磁轭部分离为多个，所述励磁线圈形成为其两侧开口的环形，所述多个磁轭部可插入于所述励磁线圈两侧的开口部并相结合。

并且，所述定子包括定子铁芯，该定子铁芯层叠具有磁轭部和齿部的多个铁芯而成，所述磁轭部形成有连洁孔，所述多个铁芯通过贯通该连洁孔的连洁构件来能够相互连洁。

此处，对于所述定子而言，通过层叠具有磁轭部和齿部的多个铁芯来形成定子铁芯，通过将两个以上的定子铁芯在所述转子的往复方向上排列而相互结合。

并且，所述励磁线圈可以将设置于所述多个定子铁芯的齿部，按照磁通方向的类型进行捆扎并一并缠绕。

并且，所述励磁线圈可分别单独地缠绕于在所述多个定子设置的齿部。

此处，对于所述转子而言，多个铁芯在轴向上层叠而形成转子铁芯，多个磁铁沿着所述转子铁芯的圆周方向相结合，所述磁铁可以沿着圆周方向交替排列，以形成相互不同的磁极。

此处，在所述磁铁的圆周方向的侧面设置有磁性体，所述磁铁和磁性体可以一对一地对应于所述励磁线圈。

并且，所述磁性体可以从构成所述转子的转子铁芯向半径方向延伸而形成。

并且，所述磁性体可以将从所述定子的内周面延伸的齿部插入于所述磁铁之间而形成。

并且，所述磁性体可以附着于构成所述转子的转子铁芯的外周面而形成。

并且，与所述磁铁相对应的励磁线圈和与所述磁性体相对应的励磁线圈，缠绕成在互相相反的方向上形成磁通，所述磁铁可沿着圆周方向排列成具有互相相同的磁极。

并且，所述磁性体可以形成为其往复方向上的长度小于或等于所述磁铁的往复方向上的长度。

并且，将所述磁性体的往复方向上的长度设为lc，所述齿部的往复方向上的长度设为lt时，所述磁性体可满足(0.5×lt)＜lc＜(2.5×lt)。

另外，为实现本发明的目的，可以提供一种横向磁通型往复式电机，包括：定子铁芯，其由多个铁芯在轴向上层叠而成，所述多个铁芯具有用于形成磁路的磁轭部、从所述磁轭部的内周面以辐射状延伸而成的多个齿部、以及在所述齿部之间形成规定空间的一个以上的插槽(slot)部；一个以上的励磁线圈，其缠绕于所述定子铁芯并在圆周方向上产生磁通；转子铁芯，其由多个铁芯在轴向上层叠而成，并且在与所述齿部之间隔着气隙而配置；以及多个磁铁，其对应于所述齿部而设置于所述气隙内，并且结合于所述转子铁芯，而且其互相相反的磁极沿着轴向排列。

此处，所述励磁线圈可以以其磁通方向与在圆周方向上相邻的其他励磁线圈形成相反的方式缠绕，所述磁铁可以以其磁极与在圆周方向上相邻的其他磁铁形成相反的方式排列。

另一方面，为实现本发明的目的，提供一种往复式压缩机，包括：壳体，其具有内部空间；往复式电机，其配置于所述壳体的内部空间，并且转子进行往复运动；活塞，其与所述往复式电机的转子相结合，并且一起进行往复运动；缸筒，所述活塞插入于其而形成压缩空间；吸入阀，其用于开闭所述压缩空间的吸入侧；以及排出阀，其用于开闭所述压缩空间的排出侧，其中，所述往复式电机可以由如上所述的横向磁通型往复式电机构成。

由此，根据本发明的横向磁通型往复式电机，通过将构成定子铁芯的铁芯在轴向上层叠并制造来能够容易制造定子，并且降低铁芯数量，从而能够简化层叠作业，进而能够降低制造费用。

另外，由于能够确保将构成定子的铁芯层叠并进行固定的空间，因此能够使定子小型化，从而能够将电机的整体大小小型化且轻量化。

另外，通过用磁性共振弹簧使转子共振，来能够实现防止在固定区间的运转频率内的使用频率受限制的情况，因此能够提高电机的效率。

另外，通过用磁性共振弹簧使转子共振，来能够减少用于使转子共振的部件数量，并且能够进一步降低电机的横向长度。

另外，通过用磁共振弹簧使转子共振，来能够防止转子因共振弹簧的侧力而发生偏心，从而能够降低摩擦损失和噪音。

另外，通过将定子仅设置于磁铁的外侧，并且与磁铁一起形成磁路，来能够降低气隙的数量和大小，进而能够提高电机的效率。

另外，通过去除用于支撑磁铁的磁铁框架，或者将其结合于磁铁的一侧端部，来能够见地转子重量，由此能够降低功率消耗量而提高电机效率。

另外，通过具备上述的往复式电机，来能够提供小型化且轻量化的往复式压缩机。

附图说明

图1是表示本发明的横向磁通型往复式电机的一实施例的立体图。

图2是将图1的横向磁通型往复式电机的一部分剖开而示出的立体图。

图3a是沿图1的ⅳ-ⅳ线切开的剖视图。

图3b是沿图1的ⅳ'-ⅳ'线切开的剖视图，。

图4是表示图1的横向磁通往复式电机的主视图。

图5a至图5c是用于说明本实施例的往复式电机的动作的、沿图4的ⅴ-ⅴ线切开的示意图。

图6是表示本发明的往复式电机的另一实施例的立体图。

图7是表示图6的往复式电机的立体分解图。

图8是沿图6的ⅵ-ⅵ线切开的剖视图。

图9是表示本发明的往复式电机的又另一实施例的立体图。

图10是沿图9的ⅶ-ⅶ线切开的剖视图。

图11是表示本发明的横向磁通型往复式电机的另一实施例的立体图。

图12是将图11的横向磁通型往复式电机的一部分剖开而示出的立体图。

图13a是沿图11的ⅷ-ⅷ线切开的剖视图。

图13b是沿图11的ⅷ'-ⅷ'线切开的剖视图。

图14是表示本发明的横向磁通型往复式电机的另一实施例的主视图。

图15是将本发明的横向磁通型往复式电机的另一实施例剖开而示出的立体图。

图16a是用于说明图15中的励磁线圈的缠绕状态的一实施例的剖视图。

图16b是用于说明图15中的励磁线圈的缠绕状态的另一实施例的剖视图。

图17是表示适用本实施例的往复式电机的往复式压缩机的一实施例的纵剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图中所示出的一实施例，详细说明本发明的横向磁通型往复式电机。

图1是表示本发明的横向磁通型往复式电机的一实施例的立体图；图2是将图1的横向磁通型往复式电机的一部分剖开而示出的立体图；图3a和图3b分别是沿图1的ⅳ-ⅳ线和ⅳ'-ⅳ'线的剖视图；图4是表示图1的横向磁通往复式电机的主视图；图5a、图5b及图5c是用于说明本实施例的往复式电机的动作的、沿图4的ⅴ-ⅴ线的示意图。

如图1所示，本实施例的横向磁通型往复式电机(以下，简称为往复式电机)100，通过将转子120隔开规定的气隙(airgap)a而插入于定子110的内侧来构成。

定子110将励磁线圈112缠绕于定子铁芯111而形成。

定子铁芯100是，通过将呈规定形状的多个固定侧铁芯111a在轴向上层叠规定长度而形成的。即，定子铁芯111是将单张的固定侧铁芯111a层叠而形成的，因此定子铁芯111与单张的固定侧铁芯111a形成相同的平面形状。因此，下面以定子铁芯为例说明定子的形状。

另外，在定子铁芯111中，用于形成磁路的磁轭部115形成为环形，在磁轭部115的内周面形成有向半径方向延伸的、缠绕有励磁线圈112的齿部116。并且，齿部116之间形成有构成空间的插槽部117，以缠绕励磁线圈112。因此，齿部116和插槽部117沿着圆周方向交替形成。

在磁轭部115，用于螺栓连接的螺栓孔115a沿着圆周方向形成于适当的位置。螺栓孔110a可以形成于磁轭部115的任意位置，但考虑到连洁强度形成于用于形成齿部116的圆周范围内，由此可以无需增加磁轭部115的整体宽度，仅部分地扩大用于形成螺栓孔110a的部分，因此是优选的。

另外，如图1及图2所示，磁轭部115可形成为一体，但根据情况，也可以如分割铁芯那样冲裁成多个，之后进行组装。分割铁芯方法可以如后述的图6和图9那样构成，但是，在如图1的结构中也可以充分考虑将磁轭部115和齿部116分割并进行后组装的方法。

齿部116可以以单一部件在磁轭部115的内周面延伸而形成，但是根据情况，也可以如分割型芯那样与磁轭部115另行制造并进行后组装。当齿部116与磁轭部115另行制造并后组装的情况下，可以不采用在层叠定子铁芯111后用绕线装置(未图示)缠绕励磁线圈112的方式，也可以采用将多个励磁线圈112制造成环形后将该励磁线圈112插入齿部116并结合的方式。只是，在该情况下，当往复式电机的大小为小型时，优选将齿部与磁轭部一体成型，并且用绕线装置将励磁线圈进行后缠绕。

另外，齿部116可以形成为其宽度t2大于磁轭部115的宽度t1。由此，确保齿部116中的磁路面积，从而能够提高电机性能，并且在与前述的螺栓孔115a螺栓连接时，磁轭部115或齿部116被扭转力矩发生变形。

另外，在齿部116的内周端部可形成有定子极部118，该定子极部118向两侧的圆周方向长长地延伸而成。定子极部118的圆周长度与后述的磁铁122的圆周长度相同。但是，在定子极部118的圆周长度形成为大于磁铁122的圆周长度长的情况下，可能会影响相邻的其他磁铁，因此，优选形成为不大于磁铁的圆周长度。

另外，齿部116形成两个以上的偶数个，在励磁线圈112缠绕于齿部116的情况下，该励磁线圈112同样设置为偶数个。

励磁线圈112以其缠绕方向沿着圆周方向交替形成相反的方式卷绕。由此，齿部116的磁通方向同样可以与沿着圆周方向相邻的其他齿部的磁通方向形成相反。

例如，当励磁线圈112如图1所示那样为四个时，如图3a及图3b所示，以图1为基准位于上部的励磁线圈112a分别以与位于图1左侧的第三励磁线圈112c和位于右侧的第四励磁线圈112d相反的方向缠绕，但是与位于图1下部的第二励磁线圈112b是以相同的方向缠绕。

但是，当励磁线圈112为四个以上时，以与圆周方向的一侧相邻的其他励磁线圈相同的方向缠绕，并且磁通方向也同样可形成为与至少一侧相邻的其他齿部相同的方向。并且，通过缠绕励磁线圈或排列磁铁的磁极，来使励磁线圈112和磁铁122沿着圆周方向行横两个相同方向的磁通。

另一方面，转子120是磁铁122结合于转子铁芯121而形成的。

与定子铁芯111相同地，转子铁芯121通过将具有规定形状的多个转子侧铁芯121a在轴向上层叠规定长度而形成。

另外，转子铁芯121形成为其外径小于定子铁芯111的内径，以使在该转子铁芯121的外周面和定子铁芯111的内周面之间能够形成上述的气隙a。

另外，转子铁芯121形成为环形。不过，转子铁芯121的内周面可形成为正圆形状，但是可以与其他构件(例如，适用于压缩机时的框架或者缸筒)的外周面形状相对应地形成。

并且，在转子铁芯121的外周面形成有用于使磁铁122沿着圆周方向隔开规定间隔的固定凸起121b。若多个转子铁芯121在轴向上层叠，则固定凸起121b可形成为轴向凸条。但是，在本实施例中，转子铁芯121可将磁铁122附着于其外周面并进行固定，也可以在磁铁122的一端通过注塑等方式相结合。在该情况下，在降低转子120的重量的同时降低气隙的大小，从而能够提高电机效率。

另外，在转子铁芯121的沿着圆周方向的适当位置形成有螺栓孔210b。螺栓孔120a可与定子铁芯111的螺栓孔110a以辐射状在同一线上形成。

另外，在转子铁芯121的外周面可附着有磁铁122，或者利用另行的固定构件来进行固定。此处，转子铁芯121被分割，并且其一部分与定子铁芯121一同可形成设置于内侧的其他定子铁芯。在转子铁芯121构成内侧定子的情况下，磁铁122与转子铁芯121分离，由此在磁铁122的内周面形成其他气隙。

如图2至图3b所示，磁铁122沿着轴向形成具有互不相同的磁极(magnetpole)。例如，磁铁122的磁极可以由在轴向上第一部分122a具有n极且第二部分122b具有s极的二极磁铁(2-polemagnet)形成

并且，磁铁122以与沿圆周方向相邻的其他磁铁具有互相相反的磁极的方式形成，以使与励磁线圈112的缠绕方向相对应。即，以图1为基准，与第一励磁线圈112a相对应的第一磁铁125，在分别与左右两侧的第三磁铁127和第四磁铁128相反的方向上形成磁极，但是，在与第二励磁线圈122b相对应的第二磁铁126相同的方向上形成磁极。

当然，在磁铁122与励磁线圈112相同地为四个以上的情况下，也可以形成使其具有与相邻的其他磁铁相同的磁极。

另一方面，磁铁122可以使用相对低廉的铁氧体磁铁，在去除机械式共振弹簧且采用往复式电机的磁性共振弹簧的情况下，可优选使用磁通密度和保磁力较好的nd磁铁。

即，当转子120相对于定子110进行移动时，若利用在励磁线圈112和磁铁122之间产生的往复方向上的中心力(centeringforce)，则转子120不仅可以去除额外的机械式共振弹簧，也可以持续地进行往复共振运动。为此，由于磁铁122的磁通密度和保磁力需优异，因此与铁氧体磁铁相比优选使用nd磁铁。由此，本实施例中的往复式电机，通过去除机械式共振弹簧来降低整体构件数目，由此不仅简化了组装工序也降低了机械式共振弹簧所占用的空间，从而能够显著地降低电机尺寸。另外，在采用机械式共振弹簧的压缩螺旋弹簧的特性上，因侧力可能会使转子发生偏心，但是也能消除由此产生的问题。

附图中未进行说明的附图标记115a至115d为第一至第四磁轭部。

如上所述的本实施例中的往复式电机进行如下动作。

即，如图4所示，当向往复式电机100的各个励磁线圈112施加交流电流时，通过彼此相邻的第一励磁线圈112a和第二励磁线圈112c以及第二励磁线圈122b和第四励磁线圈112d，来在各个齿部116a-116d和该两侧齿部之间的磁轭部115a-115d形成两对磁路，同时形成由各个励磁线圈产生的交流磁通b1、b2。

由此，通过该交流磁通b1、b2，在定子铁芯111的各个定子侧极部(或者，气隙)118a-118d形成由一种交替磁极(alternatemagneticpole)产生的磁力。

由此，附着于转子铁芯121的磁铁122通过由各个定子侧极部118a-118d的极性产生的磁力，来受到引力或者排斥力，同时形成在与磁通方向呈直角的方向上进行往复运动的一种横向磁通型往复式电机。

例如，如图5a所示，在位于上部的齿部(以下，称为第一齿部)116a缠绕的第一励磁线圈112a和在位于相反侧的下部的齿部(以下，称为第二齿部)116b缠绕的第二励磁线圈122b的电流方向，形成为互相相反的方向；在位于第一齿部116a左侧的齿部(以下，称为第三齿部)116c缠绕的第三励磁线圈112c和在位于第三齿部116c相反侧的右侧的齿部(以下，称为第四齿部)116d缠绕的第四励磁线圈112d的电流方向，形成为互相相反的方向。

由此，在第一齿部116a和第二齿部116b的磁通方向互相形成相反，但是在各个齿部116a、116b的定子极部(或者，气隙)118a、118b形成相同的磁极。例如，若第一齿部116a的定子极部118a形成s极，则第二齿部116b的定子极部118b同样形成s极。

此时，位于与第一齿部116a的气隙a1的第一磁铁125和位于第二齿部116b的气隙a2的第二磁铁126，在由各个励磁线圈112a、122产生的磁通方向呈直角方向的轴向上具有相同的磁极122a、122b，由此第一磁铁125和第二磁铁126的n极受到靠近第一齿部116a的定子极部118a和第二齿部116b的定子极部118b的方向上的引力；相反地，第一磁铁125和第二磁铁126的s极受到远离第一齿部116a的定子极部118a和第二齿部116b的定子极部118b的方向上的排斥力。

与此同时，第三齿部116c和第四齿部116d通过第三励磁线圈112c和第四励磁线圈112d，来在相对于第一齿部116a和第二齿部116b的相反方向上形成磁通，第三齿部116c和第四齿部116d的定子极部(或者气隙)118c、118d形成为n极。

此时，与第三齿部116c的定子极部118c相对应的第三磁铁127和与第四齿部116d的定子极部118d相对应的第四磁铁128，在轴向上排列以具有互相相同的磁极122b、122a，由此第三磁铁127和第四磁铁128的s极受到向第三齿部116c的定子极部118c和第四齿部116d的定子极部118d靠近的方向上的引力，相反n极受到远离的方向上排斥力。

由此，转子120不仅通过第一励磁线圈112a和第二励磁线圈122b以及第一磁铁125和第二磁铁126，而且还通过第三励磁线圈112c和第四励磁线圈112d以及第三磁铁127和第四磁铁128，来向图5a所示的左侧移动。

相反地，如图5b所示，若向第一励磁线圈112a和第二励磁线圈122b以及第三励磁线圈112c和第四励磁线圈112d施加与图5a相反方向上的电流，则在第一齿部116a和第二齿部116b以及第三齿部116c和第四齿部116d的各个定子极部118a-118d形成与图5a相反的磁极，由此在各个磁铁125-224形成与图5a相反方向上的引力和排斥力，同时转子120向图5a的右侧移动，从而恢复至起始位置。此时，在转子120的左侧设置有例如压缩螺旋弹簧的机械式共振弹簧(未图示)的情况下，该共振弹簧先积蓄弹性力，当转子120在相反方向上受到磁力时，转子120被共振弹簧向图5b的右侧共振并进行移动。

但是，在压缩螺旋弹簧用作机械式共振弹簧的情况下，在该压缩螺旋弹簧的特性上，运转频率中的部分区间不仅无法用作实际运转频率，而且需要用于设置压缩螺旋弹簧的空间，由此往复式电机的往复方向上的长度会增加，而且相应地也会增加构件数目，从而使电机小型化受到限制。

因此，在本实施例中，去除机械式共振弹簧，并且代替该其机械式共振弹簧而提高往复式电机的磁力，同时控制成磁铁不超出磁性引力的范围，从而使转子通过定子铁芯和磁铁之间的往复方向中心力(centeringforce)来能够进行共振。

即，在本实施例的往复式电机100中，当转子(或者磁铁)120因磁力向远离定子极部118的方向进行移动时，该转子120受到靠近定子极部118的方向、即欲向磁能(磁阻)低的定子极部(即，气隙)118侧恢复的往复方向上的中心力，该力称为磁性共振弹簧(magneticresonancespring)，转子120通过该磁性弹簧能够进行共振运动。由此，即使去除机械式共振弹簧也能够使往复式电机的转子进行共振运动，从而与采用由压缩螺旋弹簧构成的机械式共振弹簧相比，能够使用全部区间的运转频率，并且降低电机尺寸的同时可实现轻量化，从而减少部件数量而能够降低制造成本。

例如，如图5a所示，若转子铁芯121与磁铁122一起被磁力向图的左侧移动，则磁铁122和定子铁芯111之间积蓄欲向磁能(即，磁性势能或者磁阻)低的一侧的气隙方向、图的右侧恢复的往复方向上的中心力(centeringforce)f1。

此时，若施加于励磁线圈112的电流的方向发生改变，则转子铁芯121和磁铁122通过由该励磁线圈112产生的朝向气隙a侧的磁力和积蓄了的往复方向上的中心力，来向图的右侧方向移动，由此如图5b所示，使磁极之间的界面122c恢复到定子极部的中央。

由此，转子120通过惯性力和磁力来经过定子极部并进一步向图的右侧移动。此时，如图5c所示，若向励磁线圈112施加与图5b相反的方向上的电流，则在各个齿部116的定子极部118形成如图5a所示的磁极，由此，在各个磁铁122形成朝向与图5a所示的方向上的引力和排斥力，如同5c所示，转子120欲向图的左侧进行移动。

此时，如图5c所示，由于磁铁122和定子铁芯111之间积蓄有如上所述的往复方向中心力(centeringforce)f2，因此，转子120通过该中心力和气隙方向上的磁力，与设置有机械式共振弹簧那样，向图的左侧方向进行移动，由此重复进行恢复到定子极部的一系列的往复运动。

另一方面，在前述的实施例中，定子配置于外侧，转子配置于内侧，但是，根据情况也可以将定子配置于内侧，转子配置于外侧。在该情况下，定子铁芯和励磁线圈以及转子铁芯和磁铁的形状和排列，与如上所述的实施例相同，因此省略对这些的具体说明。

不过，如本实施例那样，在转子设置于定子的外侧的情况下，齿部形成于磁轭部的外周面，磁铁附着于转子铁芯的内周面。由此，磁铁配置于励磁线圈的外部而相应地增加磁铁的尺寸，因此，作为磁铁可以使用磁通密度和保磁力相对较低的廉价的铁氧体磁铁。

另一方面，以下是本发明的往复式电机的其他实施例的情况。即，如上所述的实施例中，励磁线圈缠绕于齿部，但本实施例中励磁线圈是缠绕于磁轭部的。

图6是表示本发明的往复式电机的另一实施例的立体图；图7是表示图6的往复式电机的立体分解图；图8是沿图6的ⅵ-ⅵ线切开的剖视图。

如图6所示，在本实施例的往复式电机200的定子21中，形成定子铁芯210的磁轭部211形成为四边环形形状，在磁轭部211的内周面中的相互对应的两侧内周面，分别形成有向半径方向突出而成的齿部212。

磁轭部211可以包括：横向磁轭部215a、216a，其分别从齿部212的两个侧面延伸而成；和纵向磁轭部215b、216b，其从各横向磁轭部215a、216a的端部以直角方向弯曲而成。即，在第一齿部212a的左右两个侧面，第一横向磁轭部215a分别向齿部212a的宽度方向延伸而成；第一纵向磁轭部215b分别从第一横向磁轭部215a的各端部向后述的第二纵向磁轭部216b弯曲并延伸而成。

在第二齿部212b的左右两个侧面，第二横向磁轭部216a分别向齿部212b的宽度方向延伸而成，第二纵向磁轭部216b分别从第二横向磁轭部216a的各个端部向第一纵向磁轭部215b弯曲而成。因此，第一纵向磁轭部215b与后述的第二纵向磁轭部216b相结合，并且一起形成整个定子铁芯的纵向长度。

励磁线圈213a、213b分别缠绕于第一纵向磁轭部215b和第二纵向磁轭部216b。

此处，第一纵向磁轭部215b和第二纵向磁轭部216b可以一体成型，但是，根据情况第一纵向磁轭部215b和第二纵向磁轭部216b可也分离并结合于各个励磁线圈213a、213b的两端。

例如，在磁轭部211为一体型的情况下，可以在层叠定子铁芯210后利用绕线装置来将励磁线圈213a、213b缠绕于磁轭部211，此时，电极为小型电机的情况下，后述的插槽部214a、214b的面积小，因此卷绕作业可能会非常困难。

因此，如图7所示，定子铁芯210中，在磁轭部211的中间分别包括齿部212a、212b，由此分离成左右对称的分离第一型芯210a和第二型芯210b，并且分别使该第一型芯210a的磁轭部端部和第二型芯210b的磁轭部端部相对应地进行结合。在该情况下，第一型芯210a的磁轭部端部形成第一纵向磁轭部215b，第二型芯210b的磁轭部端部形成第二纵向磁轭部216b，由此使该第一纵向磁轭部215b和第二纵向磁轭部216b插入于励磁线圈213a、213b的两侧开口部，从而形成闭合磁通。

并且，在该情况下，励磁线圈213a、213b可以在四边形桶状的绕线管(bobbin)217a、217b卷绕线圈c后，将第一型芯210a的磁轭部端部和第二型芯210b的磁轭部端部插入于所述绕线管217a、217b的两侧开口部，从而组装两侧型芯；也可以无需该绕线管，将励磁线圈213a、213b形成为圆筒状后，将第一型芯210a的磁轭部端部和第二型芯210b的磁轭部端部插入于该励磁线圈的两侧开口部，从而组装两侧型芯。

另一方面，在齿部212的两侧、即磁轭部211的另外两侧内周面，分别形成有用于缠绕励磁线圈213a、213b的插槽部214a、214b，在齿部212的内周面形成有隔开规定气隙而包围转子22的定子极部218a、218b。定子极部218a、218b具有两个齿部212，因此为了包围转子22所述定子极部218a、218b形成为半圆形状。

此处，齿部212还可以弯曲形成，使得构成插槽部214a、214b的磁轭部211的内壁面与定子极部218a、218b的内周面相对应。但是，在该情况下，齿部212的宽度降低，由此相应地减小磁路面积而使磁阻增加，因此，齿部212的宽度可以形成为与定子极部218a、218b的外径大致相同。因此，齿部212从定子极部218a、218b的两端朝向磁轭部211的两侧内周面直线形成。

由此，插槽部的内壁面与该插槽部的外壁面一并形成为直线面，从而可以使齿部的宽度变宽，并由此能够充分地确保在齿部中的磁路面积。

本实施例中的往复式电机的基本结构和所产生的作用效果与前述的实施例相似，因此省略对其的具体说明。

不过，如图8所示，在本实施例中，随着励磁线圈213a、213b缠绕于两侧磁轭部211，两侧励磁线圈213a、213b相互以相反方向缠绕并卷绕。因此，附着于转子铁芯221表面的多个磁铁222a、222b，形成沿轴向互相相反的磁极，由此设置成对应于两侧齿部212a、212b。

因此，若向两侧励磁线圈213a、213b施加电流，则磁通在各个磁轭部211中向相互相反方向通过，但是两侧磁通在齿部212中汇合并向相同的方向流动，由此两侧齿部212具有互不相同的磁极。如此地，各个磁铁222a、222b在转子22的轴向上受到引力和排斥力，由此开始进行往复运动。

由此，根据本实施例的往复式电机，由于将定子尺寸的同时确保了齿部的磁路面积，从而能够进一步实现电机的小型化。

另外，由于能够减少齿部和励磁线圈的数量，因此能够进一步降低制造成本。

另外，利用设置于齿部212a、212b的螺栓孔212c来连洁多个铁芯，由此齿部的宽度变大，因此齿部发生扭曲的忧虑少，从能够提高电机的可靠性。另外，与将螺栓孔形成于磁轭部相比，能够相应地实现电机的小型化。

另一方面，以下是本发明的往复式电机的另一实施例的情况。即，图5的实施例中，在齿部的两侧形成有磁轭部，并在该磁轭部缠绕多个励磁线圈，但是在本实施例中，仅在齿部的一侧形成磁轭部，并且将一个励磁线圈缠绕于一个磁轭部。

图9是表示本发明的往复式电机的又另一实施例的立体图；图10是沿图9的ⅶ-ⅶ线切开的剖视图。

如图9及图10所示，本实施例的基本结构与基于其的作用效果与如上所述的图6至图8所公开的实施例相似。不过，在本实施例中的磁轭部311中，第一横向磁轭部315a和第一纵向磁轭部315b以及第二横向磁轭部316a和第二纵向磁轭部316b分别在两侧齿部312a、312b的一个侧面延伸而成。

由此，与图6至图8的实施例不同地，分别只形成一个横向磁轭部315a、316a和纵向磁轭部315b、316b，与图6至图8的实施例相比，能够进一步减小电机尺寸。

尤其，在本实施例中，齿部312a、312b的宽度形成为较小，同时从两侧齿部312a、312b延伸的第一横向磁轭部315a和第二横向磁轭部316a的宽度形成为较大，由此能够在各个横向磁轭部形成螺栓孔311a。因此，本实施例与在对变形相对较敏感的齿部形成螺栓孔的情况相比，能够提高电机的可靠性。

附图中未说明的附图标记318a、318b为定子极部，321为转子铁芯，322a、322b为磁铁。

另一方面，以下是本发明的往复式电机的又另一实施例的情况。即，如上所述的实施例中，转子由转子铁芯和在该转子铁芯沿着圆周方向排列的多个磁铁构成，而在本实施例中，在多个磁铁之间还设置有由磁性体形成的型芯极部。

图11是表示本发明的横向磁通型往复式电机的另一实施例的立体图；图12是将图11的横向磁通型往复式电机的一部分剖开而示出的立体图；及图13a及图13b是沿图11的ⅷ-ⅷ线切开的剖视图。

如图所示，本实施例的磁铁422a、422b和型芯极部432a、432b沿着圆周方向交替配置而成。例如，在齿部416a-416d为四个的情况下，磁铁422a、422b和型芯极部432a、432b各形成为两个，该两个磁铁422a、422b和型芯极部432a、432b分别交替配置。

另外，磁铁422a、422b附着于转子铁芯421的外周面，型芯极部432a、432b在转子铁芯421以辐射状延伸而成。但是，根据情况，型芯极部432a、432b制造成另行的磁性体，并且可组装于转子铁芯的外周面。

另外，磁铁422a、422b由如图1所示的具有一个n极和一个s极的二极磁铁形成，两个磁极在轴向上排列。并且，磁铁422a、422b排列成沿着圆周方向具有互相相同的磁极，型芯极部432a、432b通过励磁线圈412a-412d，来与磁铁不同的磁极沿着圆周方向被磁化而形成磁路。

另外，型芯极部432a、432b的圆弧长度与磁铁422a、422b的圆弧长度相同，或者形成为小于磁铁的圆弧长度。由此，不仅减少了磁铁的使用量，还可以使推力常数的减少最小化。

另外，型芯极部432a、432b的往复方向上的长度形成为小于或等于磁铁的往复方向上的长度。例如，当将型芯极部的往复方向上的长度设为lc，齿部的往复方向上的长度设为lt时，型芯极部可满足0.5×lt＜lc＜2.5×lt。

另外，型芯极部432a、432b的厚度与磁铁422a、422b的厚度相同。由此，使配置磁铁的部位中的气隙和没有磁铁的部位中的气隙可形成为相同。

由此，减少磁铁的使用量的同时防止缺少该磁铁的部分中的气隙扩大，由此能够防止定子的定子极部和转子的型芯极部之间的磁力降低。

另一方面，在如上所述的实施例中，在磁铁之间设置从转子铁芯延伸或附着于其的型芯极部，根据情况，定子的齿部可延伸而成。

例如，如图14所示，在从定子铁芯421的内周面向半径方向延伸的齿部中，与没有磁铁的部位相对应的齿部(以下，称为型芯侧齿部)416f的半径方向上的长度l2大于与磁铁422a、422b相对应的齿部(以下，称为磁铁侧齿部)416e的半径方向上的长度l1，由此能够使磁铁422a的外周面和磁铁侧齿部416e的定子极部418e的内周面之间的气隙a与转子铁芯421的外周面和型芯侧齿部416f的定子极部418f的内周面之间的气隙a'形成为相同。

此时，在磁铁422a、422b的厚度大于气隙的情况下，型芯侧齿部416f的内周面、即定子极部418e也可以被插入两侧磁铁422a、422b之间。如此地，在型芯侧齿部416f的定子极部418插入于磁铁之间的情况下，当转子铁芯421进行往复运动时，型芯侧齿部416f的定子极部418f也可以在磁铁之间起到一种引导作用。

另一方面，以下是本发明的往复式电机的又一实施例的情况。即，在上述实施例中，定子由一个定子铁芯形成，但是在本实施例中，将由相同形状形成的多个定子铁芯捆扎形成为一个定子。

图15是将本发明的横向磁通型往复式电机的另一实施例剖开而示出的立体图；图16a是用于说明图15中的励磁线圈的缠绕状态的一实施例的剖视图；及图16b是用于说明图15中的励磁线圈的缠绕状态的另一实施例的剖视图。

如图15所示，在本实施例中，第一定子铁芯510和第二定子铁芯520在转子550的往复方向上排列，第一定子铁芯510和第二定子铁芯520例如由分别穿过螺栓孔501的螺栓的连结构件(未图示)的螺栓结合。

励磁线圈530分别缠绕在第一定子铁芯510的各个齿部516和第二定子铁芯520的各个齿部526。

如图16a所示，励磁线圈530位于沿轴向的同一线上，并且也可以将磁通方向相同的第一定子铁芯510的齿部516和第二定子铁芯520的齿部526一起捆扎且一并缠绕。相反地，如图16b，励磁线圈530位于沿轴向的同一线上，可以分别单独地对磁通方向相反的第一定子铁芯510的齿部516和第二定子铁芯520的齿部526进行缠绕。

另外，构成转子的第一磁铁552隔开规定的气隙而配置于第一定子铁芯510的内侧，与第一磁铁552一起构成转子的第二磁铁554隔开规定的气隙而配置于第二定子铁芯520的内侧。

另外，第一磁铁552和第二磁铁554可以在一个转子铁芯551的外周面沿着往复方向连续地排列。当然，在该情况下，当转子配置于定子的外部时，第一磁铁552和第二磁铁554可设置于转子铁芯551的内周面。

另外，根据励磁线圈530的缠绕方式，第一磁铁552和第二磁铁554可以形成为各种各样。

例如，如图16a，励磁线圈530一并缠绕在第一定子铁芯510和第二定子铁芯520的情况下，第一磁铁552和第二磁铁554分别形成具有n极和s极的二极磁铁，并在转子的往复方向上连续地配置，由此四个极整体可以以n-s-n-s的顺序排列。当然，在该情况下，在一个磁铁也可以形成四个极。

相反地，如图16b所示，在励磁线圈531、532分别单独缠绕于第一定子铁芯510和第二定子铁芯520的情况下，沿着励磁线圈531、532的缠绕方向，可以形成为磁铁555具有三个极。即，当缠绕于第一定子铁芯510的第一励磁线圈531和缠绕于第二定子铁芯520的第二励磁线圈532以相同方向缠绕时，第一定子铁芯510和第二定子铁芯520在沿轴向的同一线上形成相同的磁极，因此磁铁555如s-n-s那样以三个极交替具有互相相反的磁极的方式排列。

如上所述的本实施例的往复式电机的基本结构和由其产生的作用效果与前述的实施例相似，不过，在本实施例中，通过使用多个定子铁芯510、520来使电机直径小型化的同时能够提高容量。

尤其，如图11或者图14的实施例，在磁铁之间形成作为型芯极部的磁性体的情况下，能够减少磁铁的整体使用量可以减少，但推力常数可能会减少。但是，在本实施例中，将多个定子铁芯510、520在轴向上相连接且在其内侧以往复方向排列多个磁铁552、554时，磁铁的使用量不会相应地与定子铁芯的数量一样增加，但防止了推力常数减少，从而能够提高电机效率。

另一方面，如上所述的本实施例的往复式电机可以适用于往复式压缩机。

图17是表示适用本实施例的往复式电机的往复式压缩机的一实施例的纵剖视图。

如图所示，本实施例的往复式压缩机中，在密闭的壳体10的内部空间连接有吸入管11，在吸入管11的一侧连接有排出管12，该排出管12用于将在后述的把在缸筒30的压缩空间31中被压缩的制冷剂引导至制冷循环。由此，被吸入的制冷剂填充在壳体10的内部空间而形成吸入压，从压缩空间31排出的制冷剂经由排出管12朝向冷凝器并直接向壳体10外部排出。

在壳体10的内部空间设置有框架20，在框架20的一个侧面固定结合于往复式电机100，该往复式电机100用于产生往复力，同时能够诱导后述的活塞40的共振运动。

往复式电机100的内侧设置有压缩空间31并结合有插入于框架20的缸筒30，在缸筒30结合有活塞40，该活塞40可进行往复运动地插入于该缸筒30，由此改变压缩空间31的体积，从而对制冷剂进行压缩。

在活塞40的顶端面结合有用于开闭该活塞40的吸入流路41的吸入阀42，并且在缸筒30的顶端面可拆装地结合有排出阀32，该排出阀32容纳于排出盖50且用于开闭该缸筒30的压缩空间31。

排出盖50设置有排出空间51且固定结合于缸筒30。在排出盖50的排出空间51容纳有排出阀32和用于支撑该排出阀32的阀弹簧33，并且形成有用于对缸筒30和活塞40之间进行润滑的气体轴承60的入口。

气体轴承60包括：气体通路61，其形成在框架20的内周面和缸筒30的外周面之间；以及多个微细气体通孔62，其在气体通路61的中间向缸筒30的内周面贯通而成。

此处，往复式电机100具有与上述图1至图16b相同的结构。因此，对此参照上述的往复式电机。

不过，本实施例中的定子110位于框架20和后盖21之间，螺纹结合于该框架20和后盖21，转子120螺纹结合于活塞40。因此，当转子120相对于定子110进行往复运动时，插入于缸筒30的活塞40与转子120一起进行往复运动。

在如上所述的本实施例的往复式压缩机中，当向往复式电机100的励磁线圈112施加交流电流时，在定子110的齿部(定子极部)(未标附图标记)和转子120的磁铁(转子铁芯)122之间形成交变磁通。

如此地，设置于定子110和转子120之间的气隙的磁铁122，沿着与在定子110和转子120之间形成的磁通方向垂直的方向，持续地进行往复运动。

由此，重复进行如下一系列的过程，即与转子120相结合的活塞40在缸筒30的内部进行往复运动，同时吸入制冷剂并进行压缩，该压缩的制冷剂打开排出阀32，同时向排出空间51排出的一系列过程。

此时，往复式电机100的内部，磁铁122进行往复运动的同时，在该磁铁122和定子110之间形成磁性共振弹簧，并诱导转子120和活塞40的共振运动，由此活塞40克服在压缩空间31产生的气体力，从而能够对制冷剂进行压缩。

如上所述本实施例的往复式压缩机，具有上述的图1至图16b的往复式电机100的作用效果。因此，对此参照上述往复式电机。

另一方面，前述的实施例中，对设置有气体轴承的往复式压缩机进行了说明，但是根据情况，也同样适用于设置有含油轴承的往复式压缩机。

对于本领域技术人员，本发明在不脱离本发明的技术构思和必要特征的范围内，能够以特定的方式进行具体化是显而易见的。因此，上述详细的说明在所有方面不应解释为限制性的，应该理解为示意性的。本发明的保护范围应基于对权利要求书的合理的解释而被确定，在本发明的相等范围内的所有变更均包括于本发明的范围内。