JP2017503464A - パーソナルケア機器用の強化された磁気ばね機能を備えたアクチュエータ - Google Patents
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Abstract
Description
(a) 磁性材料の円筒形の筐体であり、当該筐体は、その長さ次元に沿って長手方向に延在する主軸と、内径表面とを有し、当該筐体は更に、その前記長さ次元に沿って少なくとも第1部分及び第2部分を含む、筐体と、
(b) 筐体の主軸に沿って筐体の中を長手方向に延在する磁化可能材料のスピンドルであり、当該スピンドルは更に、筐体の上記少なくとも第1部分及び第2部分とそれぞれ対応する少なくとも第1部分及び第2部分を含む、スピンドルと、
(c) 筐体の第1部分とスピンドルの第1部分との間に結合された接線方向アクチュエータ部分であり、当該接線方向アクチュエータ部分は、(i)第1の永久磁石及び極アセンブリ、(ii)第2の永久磁石及び極アセンブリ、及び(iii)第1の磁石及び極アセンブリと第2の磁石及び極アセンブリとの間でスピンドルの周りに配置され且つスピンドルに結合された電磁石コイルを有し、当該接線方向アクチュエータ部分は、電磁石コイルに与えられる回転制御信号に応答して、上記主軸の周りでスピンドルを筐体に対して回転方向に変位させる、接線方向アクチュエータ部分と、
(d) 筐体の第2部分とスピンドルの第2部分との間に結合された軸方向アクチュエータ部分であり、当該軸方向アクチュエータ部分は、(i)第3の永久磁石及び極アセンブリ、(ii)第4の永久磁石及び極アセンブリ、及び(iii)第3の磁石及び極アセンブリと第4の磁石及び極アセンブリとの間でスピンドルの周りに配置され且つスピンドルに結合された第2の電磁石コイルを有し、当該軸方向アクチュエータ部分は、第2の電磁石コイルに与えられる並進制御信号に応答して、上記主軸に沿ってスピンドルを筐体に対して軸方向に変位させる、軸方向アクチュエータ部分と、
(e) 回転制御信号、前記並進制御信号、及び前記回転制御信号と前記並進制御信号との双方の組み合わせ、からなる群から選択された少なくとも1つを提供するコントローラと、を有する。
Claims (20)
- パーソナルケア機器用のアクチュエータであって、
(a) 磁性材料の筐体であり、当該筐体は、その長さ次元に沿って延在する主軸と、内面とを有し、当該筐体は更に、その前記長さ次元に沿って少なくとも第1部分及び第2部分を含む、筐体と、
(b) 前記主軸に沿って前記筐体の中を長手方向に延在する磁化可能材料のスピンドルであり、当該スピンドルは更に、前記筐体の前記少なくとも第1部分及び第2部分とそれぞれ対応する少なくとも第1部分及び第2部分を含む、スピンドルと、
(c) 前記筐体の前記第1部分と前記スピンドルの前記第1部分との間に結合された接線方向アクチュエータ部分であり、当該接線方向アクチュエータ部分は、(i)第1の磁石及び極アセンブリ、(ii)第2の磁石及び極アセンブリ、及び(iii)前記第1の磁石及び極アセンブリと前記第2の磁石及び極アセンブリとの間で前記スピンドルの周りに配置され且つ前記スピンドルに結合された電磁石コイルを有し、当該接線方向アクチュエータ部分は、前記電磁石コイルに与えられる回転制御信号に応答して、前記主軸の周りで前記スピンドルを前記筐体に対して回転方向に変位させる、接線方向アクチュエータ部分と、
(d) 前記筐体の前記第2部分と前記スピンドルの前記第2部分との間に結合された軸方向アクチュエータ部分であり、当該軸方向アクチュエータ部分は、(i)第3の磁石及び極アセンブリ、(ii)第4の磁石及び極アセンブリ、及び(iii)前記第3の磁石及び極アセンブリと前記第4の磁石及び極アセンブリとの間で前記スピンドルの周りに配置され且つ前記スピンドルに結合された第2の電磁石コイルを有し、当該軸方向アクチュエータ部分は、前記第2の電磁石コイルに与えられる並進制御信号に応答して、前記主軸に沿って前記スピンドルを前記筐体に対して軸方向に変位させる、軸方向アクチュエータ部分と
を有し、
前記第1の磁石及び極アセンブリと前記第2の磁石及び極アセンブリとが、前記接線方向アクチュエータ部分の接線方向ばね機能を定め、前記第3の磁石及び極アセンブリと前記第4の磁石及び極アセンブリとが、前記軸方向アクチュエータ部分の軸方向ばね機能を定め、且つ
(i)前記接線方向アクチュエータ部分の前記第1の磁石及び極アセンブリと前記第2の磁石及び極アセンブリ、及び(ii)前記軸方向アクチュエータ部分の前記第3の磁石及び極アセンブリと前記第4の磁石及び極アセンブリ、の少なくとも一方が、それぞれ、前記軸方向アクチュエータ部分、又は前記接線方向アクチュエータ部分の、対応するばね機能を強化するように構成される、
アクチュエータ。 - 前記軸方向アクチュエータ部分が、前記接線方向アクチュエータ部分の前記接線方向ばね機能における硬さを増大させる、請求項1に記載のアクチュエータ。
- 前記接線方向アクチュエータ部分が、前記軸方向アクチュエータ部分の前記軸方向ばね機能における硬さを増大させる、請求項1に記載のアクチュエータ。
- 前記軸方向アクチュエータ部分のサブ極部材と磁石サブセグメントとの相補が、当該アクチュエータの前記接線方向アクチュエータ部分の前記接線方向ばね機能を強化するばね機能を作り出す、請求項1に記載のアクチュエータ。
- 前記第3の磁石及び極アセンブリは、
(i)(a) 第1の極性順序を持って第1の長手方向間隔パターンに従って離間された第1の磁石セグメントシーケンスであり、当該第1の磁石セグメントシーケンスの各セグメントが、前記筐体の前記第2部分内の前記内面の周りに円周状に配置され、当該第1の磁石セグメントシーケンスの少なくとも1つのセグメントが、前記内面のそれぞれの所与の円周の周りで、所与のラジアル間隔だけ互いから離間された、同じ極性の少なくとも2つのサブセグメントを有する、第1の磁石セグメントシーケンスと、
(i)(b) 前記スピンドルの前記第2部分上でその周りに配置された少なくとも1つの極部材を有する第3の極アセンブリと
を有する、請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記第1の磁石セグメントシーケンスの前記少なくとも1つのセグメントは、少なくとも2つのセグメントを有し、(i)前記少なくとも2つのセグメントのうちの第1のセグメントは、前記内面のそれぞれの所与の円周の周りで離間された第1極性のサブセグメントを有し、且つ(ii)前記少なくとも2つのセグメントのうちの第2のセグメントは、前記内面のそれぞれの所与の円周の周りで離間された、前記第1極性とは反対の第2極性のサブセグメントを有する、請求項5に記載のアクチュエータ。
- さらに、(i)前記第1の磁石セグメントシーケンスの前記少なくとも2つのセグメントのうちの前記第1のセグメント、及び(ii)前記第1の磁石セグメントシーケンスの前記少なくとも2つのセグメントのうちの前記第2のセグメントは、(iii)隣接するセグメントを有する、請求項6に記載のアクチュエータ。
- 前記第3の極アセンブリの前記少なくとも1つの極部材は、前記スピンドルの周りに置かれた、第1のラジアル構成で配置された少なくとも2つのサブ極部材を有する、請求項6に記載のアクチュエータ。
- 前記第1のラジアル構成は、前記第1の磁石セグメントシーケンスの前記少なくとも1つのセグメントの前記少なくとも2つのサブセグメントを相補するように前記少なくとも2つのサブ極部材が構成されることを有する、請求項8に記載のアクチュエータ。
- サブ極部材は、(i)各サブ極部材の自由端ラジアル表面が、対応するサブセグメントの内径表面に近接して、しかしそれから或る隙間だけ離隔されて、対応するサブセグメントの内径表面の方に半径方向外向きに延在すること、及び(ii)各サブ極部材の自由端ラジアル寸法が、対応するサブセグメントの内径寸法に略等しいことによって、サブセグメントを相補する、請求項9に記載のアクチュエータ。
- 前記第4の磁石及び極アセンブリは、
(ii)(a) 前記第1の極性順序とは逆の第2の極性順序を持って第2の長手方向間隔パターンに従って離間された第2の磁石セグメントシーケンスであり、当該第2の磁石セグメントシーケンスの各セグメントが、前記筐体の前記第2部分内の前記内面の周りに円周状に配置される、第2の磁石セグメントシーケンスと、
(ii)(b) 前記スピンドルの前記第2部分上でその周りに配置された少なくとも1つの極部材を有する第4の極アセンブリと
を有する、請求項6に記載のアクチュエータ。 - 前記第2の磁石セグメントシーケンスの少なくとも1つのセグメントが、前記内面のそれぞれの所与の円周の周りで、所与のラジアル間隔だけ互いから離間された、同じ極性の少なくとも2つのサブセグメントを有する、請求項11に記載のアクチュエータ。
- 前記第2の磁石セグメントシーケンスの前記少なくとも1つのセグメントは、少なくとも2つのセグメントを有し、(i)該少なくとも2つのセグメントのうちの第1のセグメントは、前記内面のそれぞれの所与の円周の周りで離間された第1極性のサブセグメントを有し、且つ(ii)該少なくとも2つのセグメントのうちの第2のセグメントは、前記内面のそれぞれの所与の円周の周りで離間された、前記第1極性とは反対の第2極性のサブセグメントを有する、請求項12に記載のアクチュエータ。
- さらに、(i)前記第2の磁石セグメントシーケンスの前記少なくとも2つのセグメントのうちの前記第1のセグメント、及び(ii)前記第2の磁石セグメントシーケンスの前記少なくとも2つのセグメントのうちの前記第2のセグメントは、(iii)隣接するセグメントを有する、請求項13に記載のアクチュエータ。
- 前記第4の極アセンブリの前記少なくとも1つの極部材は、前記スピンドルの周りに置かれた、第2のラジアル構成で配置された少なくとも2つのサブ極部材を有する、請求項12に記載のアクチュエータ。
- 前記第2のラジアル構成は、前記第2の磁石セグメントシーケンスの前記少なくとも1つのセグメントの前記少なくとも2つのサブセグメントを相補するように前記少なくとも2つのサブ極部材が構成されることを有する、請求項15に記載のアクチュエータ。
- サブ極部材は、(i)各サブ極部材の自由端ラジアル表面が、対応するサブセグメントの内径表面に近接して、しかしそれから或る隙間だけ離隔されて、対応するサブセグメントの内径表面の方に半径方向外向きに延在すること、及び(ii)各サブ極部材の自由端ラジアル寸法が、対応するサブセグメントの内径寸法に略等しいことによって、サブセグメントを相補する、請求項16に記載のアクチュエータ。
- (e) 前記回転制御信号、前記並進制御信号、及び前記回転制御信号と前記並進制御信号との双方の組み合わせ、からなる群から選択された少なくとも1つを提供するコントローラ、
を更に有する請求項1に記載のアクチュエータ。 - 請求項1に記載のアクチュエータを有するパーソナルケア機器であって、電気歯ブラシ、口腔衛生装置、歯磨き装置、及びこれらの組み合わせ、からなる群から選択された1つを有するパーソナルケア機器。
- パーソナルケア機器用のアクチュエータであって、
(a) 磁性材料の筐体であり、当該筐体は、その長さ次元に沿って延在する主軸と、内径表面とを有し、当該筐体は更に、その前記長さ次元に沿って少なくとも第1部分及び第2部分を含む、筐体と、
(b) 前記主軸に沿って前記筐体の中を長手方向に延在する磁化可能材料のスピンドルであり、当該スピンドルは更に、前記筐体の前記少なくとも第1部分及び第2部分とそれぞれ対応する少なくとも第1部分及び第2部分を含む、スピンドルと、
(c) 前記筐体の前記第1部分と前記スピンドルの前記第1部分との間に結合された接線方向アクチュエータ部分であり、当該接線方向アクチュエータ部分は、(i)第1の磁石及び極アセンブリ、(ii)第2の磁石及び極アセンブリ、及び(iii)前記第1の磁石及び極アセンブリと前記第2の磁石及び極アセンブリとの間で前記スピンドルの周りに配置され且つ前記スピンドルに結合された電磁石コイルを有し、当該接線方向アクチュエータ部分は、前記電磁石コイルに与えられる回転制御信号に応答して、前記主軸の周りで前記スピンドルを前記筐体に対して回転方向に変位させる、接線方向アクチュエータ部分と、
(d) 前記筐体の前記第2部分と前記スピンドルの前記第2部分との間に結合された軸方向アクチュエータ部分であり、当該軸方向アクチュエータ部分は、(i)第3の磁石及び極アセンブリ、(ii)第4の磁石及び極アセンブリ、及び(iii)前記第3の磁石及び極アセンブリと前記第4の磁石及び極アセンブリとの間で前記スピンドルの周りに配置され且つ前記スピンドルに結合された第2の電磁石コイルを有し、当該軸方向アクチュエータ部分は、前記第2の電磁石コイルに与えられる並進制御信号に応答して、前記主軸に沿って前記スピンドルを前記筐体に対して軸方向に変位させる、軸方向アクチュエータ部分と、
(e) 前記回転制御信号、前記並進制御信号、及び前記回転制御信号と前記並進制御信号との双方の組み合わせ、からなる群から選択された少なくとも1つを提供するコントローラと
を有し、
前記第1の磁石及び極アセンブリと前記第2の磁石及び極アセンブリとが、前記接線方向アクチュエータ部分の接線方向ばね機能を定め、前記第3の磁石及び極アセンブリと前記第4の磁石及び極アセンブリとが、前記軸方向アクチュエータ部分の軸方向ばね機能を定め、且つ
(i)前記接線方向アクチュエータ部分の前記第1の磁石及び極アセンブリと前記第2の磁石及び極アセンブリ、及び(ii)前記軸方向アクチュエータ部分の前記第3の磁石及び極アセンブリと前記第4の磁石及び極アセンブリ、の少なくとも一方が、それぞれ、前記軸方向アクチュエータ部分、又は前記接線方向アクチュエータ部分の、対応するばね機能を強化するように構成され、
さらに、前記第3の磁石及び極アセンブリは、(i)(a)第1の極性順序を持って第1の長手方向間隔パターンに従って離間された第1の磁石セグメントシーケンスであり、当該第1の磁石セグメントシーケンスの各セグメントが、前記筐体の前記第2部分内の前記内径表面の周りに円周状に配置され、当該第1の磁石セグメントシーケンスの少なくとも1つのセグメントが、前記内径表面のそれぞれの所与の円周の周りで、所与のラジアル間隔だけ互いから離間された、同じ極性の少なくとも2つのサブセグメントを有する、第1の磁石セグメントシーケンスと、(i)(b)前記スピンドルの前記第2部分上でその周りに配置された少なくとも1つの極部材を有する第3の極アセンブリとを有し、
さらに、前記第4の磁石及び極アセンブリは、(ii)(a)前記第1の極性順序とは逆で、第2の長手方向間隔パターンに従って離間された、第2の磁石セグメントシーケンスであり、当該第2の磁石セグメントシーケンスの各セグメントが、前記筐体の前記第2部分内の前記内径表面の周りに円周状に配置される、第2の磁石セグメントシーケンスと、(ii)(b) 前記スピンドルの前記第2部分上でその周りに配置された少なくとも1つの極部材を有する第4の極アセンブリとを有する、
アクチュエータ。
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