JP4487650B2 - Vibrating linear actuator and reciprocating electric shaver using the same - Google Patents
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Description
本発明は、往復式電気かみそり等の駆動源として利用することができる振動型リニアアクチュエータと、これを往復駆動用の動力源として用いる往復式電気かみそりに関するものである。 The present invention relates to a vibration type linear actuator that can be used as a drive source for a reciprocating electric razor or the like, and a reciprocating electric razor using the same as a power source for reciprocating driving.
従来から電磁石を備えた固定子ブロックと、永久磁石とバックヨークを備え且つ固定子ブロックに対して可動する可動子と、複数の可動子を連結する連結ばね部と、可動子を固定子ブロックに取付けるためのばね性を有する連結板とを備え、固定子ブロックにおける電磁石の磁極面と可動子に設けた永久磁石の磁極面とのギャップを一定に保持しつつ電磁石に交互方向に供給される電流により可動子が振動する振動型リニアアクチュエータが知られている。(例えば、特許文献1参照)
ところが、この従来例にあっては、可動子と、連結ばね部と、連結板とが別部材であるため、振動型リニアアクチュエータの組み立て性が悪く、しかも、これら別部材の可動子と、連結ばね部と、連結板とをそれぞれ結合するための結合スペースが必要となって、振動型リニアアクチュエータの小型化が困難になるという問題があった。
Conventionally, a stator block having an electromagnet, a mover having a permanent magnet and a back yoke and movable with respect to the stator block, a connecting spring portion for connecting a plurality of movers, and a mover to the stator block Current that is supplied to the electromagnet in alternating directions while maintaining a constant gap between the pole face of the electromagnet in the stator block and the pole face of the permanent magnet provided on the mover. There is known a vibration type linear actuator in which a mover vibrates. (For example, see Patent Document 1)
However, in this conventional example, since the mover, the connecting spring portion, and the connecting plate are separate members, the assembling property of the vibration type linear actuator is poor, and the movable member and the connecting member are connected to each other. There is a problem in that it is difficult to reduce the size of the vibration type linear actuator because a coupling space for coupling the spring portion and the connecting plate is necessary.
また、従来から連結板はばね性を有する金属により形成してあり、金属製とすることで振動型リニアアクチュエータが発熱しても、この熱の影響を受けることなく、固定子ブロックにおける電磁石の磁極面と可動子に設けた永久磁石の磁極面とのギャップを金属製の連結板で一定状態に保持するようにしているが、連結板を合成樹脂により形成すると振動型リニアアクチュエータが発熱し、この熱の影響により上記合成樹脂製の連結板により上記ギャップを一定に保持できなくなるおそれがある。
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、小型化が図れ、組み立て性が向上し、しかも、簡単な構成で固定子ブロックにおける電磁石の磁極面と可動子に設けた永久磁石の磁極面とのギャップを保持できる振動型リニアアクチュエータ及びこれを用いた往復式電気かみそりを提供することを課題とするものである。 The present invention has been invented in view of the above-described conventional problems, and can be reduced in size, improved in assemblability, and provided on the magnetic pole face and the mover of the electromagnet in the stator block with a simple configuration. It is an object of the present invention to provide a vibration type linear actuator capable of maintaining a gap with a magnetic pole surface of a permanent magnet and a reciprocating electric shaver using the same.
上記課題を解決するために本発明に係る振動型リニアアクチュエータは、電磁石1を備えた固定子ブロック2と、永久磁石3とバックヨーク4を備え且つ固定子ブロック2に対して可動する可動子5と、複数の可動子5を連結する連結ばね部6と、可動子5を固定子ブロック2に取付けるためのばね性を有する連結板7とを備え、固定子ブロック2における電磁石1の磁極面と可動子5に設けた永久磁石3の磁極面とのギャップを一定に保持しつつ電磁石1に交互方向に供給される電流により可動子5が振動する振動型リニアアクチュエータ8において、複数の可動子5と連結板7と連結ばね部6とを合成樹脂により一体成形し、連結板7のばね定数の合計を連結ばね部6のばね定数の合計よりも大きく設定して成ると共に、複数の可動子5にそれぞれ一体化された連結板7の固定子ブロック2に取付けられる側の端部同士が一体に繋がった一体結合部12となっており、さらに複数の可動子5にそれぞれ設けた上連設部20に対して、連結板7の一端部と連結ばね部6の一端部とをそれぞれ連設し、連結板7の他端部を固定ブロック2に取り付けられる下連設部21に連設し、これら複数の可動子5、上連設部20、連結板7、連結ばね部6、下連設部21を合わせて合成樹脂により一体成形して可動ブロック22を構成し、且つ、固定子ブロック2における電磁石1の磁極面と可動子5に設けた永久磁石3の磁極面とのギャップを、上記連結ばね部6のばね定数の合計よりも大きく設定されたばね定数を有する連結板7により保持したことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, a vibration type linear actuator according to the present invention includes a
このように複数の可動子5と連結板7と連結ばね部6とを合成樹脂により一体成形することで、それぞれ別体の可動子5と連結板7と連結ばね部6とを結合手段で結合するものに比べて、結合スペースが必要でなくて振動型リニアアクチュエータ8の小型化が図れるものであり、また、振動型リニアアクチュエータの組み立て性が向上するものであり、しかも、このように、小型化、組み立て性を向上させるために可動子5と連結板7と連結ばね部6とを合成樹脂により一体成形したにもかかわらず、連結板7のばね定数の合計を連結ばね部6のばね定数の合計よりも大きく設定して、固定子ブロック2における電磁石1の磁極面と可動子5に設けた永久磁石3の磁極面とのギャップを、上記連結ばね部6のばね定数の合計よりも大きく設定されたばね定数を有する連結板7により保持してあるので、合理的な構成で連結板7が振動型リニアアクチュエータの発熱による影響を受け難くして、連結板7による固定子ブロックにおける電磁石の磁極面と可動子に設けた永久磁石の磁極面とのギャップの保持しつつ、振動系の必要なばね定数を確保することができるものである。
また、複数の可動子5にそれぞれ一体化された連結板7の固定子ブロック2に取付けられる側の端部同士が一体に繋がった一体結合部12となっており、さらに複数の可動子5にそれぞれ設けた上連設部20に対して、連結板7の一端部と連結ばね部6の一端部とをそれぞれ連設し、連結板7の他端部を固定ブロック2に取り付けられる下連設部21に連設し、これら複数の可動子5、上連設部20、連結板7、連結ばね部6、下連設部21を合わせて合成樹脂により一体成形して可動ブロック22を構成したことにより、複数の可動子5間の位置を一定にでき、固定子ブロック2に連結板7を介して可動子5を取付ける際に、各可動子5の位置が簡易に且つ安定して決まり、振動型リニアアクチュエータ8の組み立てが簡単になり、組み立てばらつきが減少するものである。
In this way, the plurality of
Further, end portions on the side attached to the
また、連結ばね部6で連結する複数の可動子5を振動方向Aと直交する方向に並設し、可動子5にそれぞれ駆動子9を設け、一方の可動子5における駆動子9が他方の可動子5の直上に位置すると共に他方の可動子5における駆動子が一方の駆動子9の直上に位置し、且つ、各駆動子をそれぞれ可動子5の振動方向Aにおいて中央位置に設け、且つ、連結ばね部6及び連結板7のばねの平衡状態において振動方向Aと直交し且つ可動子5が並ぶ方向において駆動子9が同じ位置に位置するように設定してあることが好ましい。
In addition, a plurality of
このような構成とすることで、複数の可動子5を往復振動を行わせたとき、余分な振動が発生せず、振動バランスがきわめて良好となる。
With such a configuration, when the plurality of
また、駆動子9を可動子5に磁性体よりなるねじ10により結合し、可動子5に設けたバックヨーク4のねじ孔11に磁性体よりなるねじ10を螺着することが好ましい。
Further, it is preferable that the driving
このような構成とすることで、バックヨーク4の機能を損なうことなくバックヨーク4内部で結合できて、結合部のスペースを他の部分に設ける必要がなく、振動型リニアアクチュエータ8の小型化が図れることになる。
By adopting such a configuration, the
また、一端部側が可動子5に一体化された側となり且つ他端部側が固定子ブロック2に取付けられる側となる連結板7において、該連結板7の上記両端間の中間部分の厚みを両端部側よりも薄くすることが好ましい。
Further, in the connecting
このような構成とすることで、可動子5の往復振動時に連結板7に発生する応力が分散され、最大応力が低減し、連結板7の疲労強度が向上して振動型リニアアクチュエータ8の寿命が向上し、また、振動型リニアアクチュエータ8の寿命の向上を選択しなければ、最大発生応力が低減するから連結板7の両端間の長さを短くして小型化を図ることができる。
With this configuration, the stress generated in the connecting
また、可動子5の両側にそれぞれ複数の連結板7を振動方向Aと同方向に並設し、可動子5の両側にそれぞれ複数設けた連結板7のうち振動方向Aにおいて可動子5の中央位置に近い方の内側の連結板7が可動子5の中央位置から遠い方の外側の連結板7よりも厚みが薄いことが好ましい。
Further, a plurality of connecting
しかして、内側の連結板7の厚みと外側の連結板7の厚みとが同じ場合には内側の連結板7が外側の連結板7よりも最大発生応力が大きいので、最大発生応力が大きい内側の連結板7の厚みを薄くして内側の連結板7の最大発生応力を下げると共に、最大発生応力が小さい外側の連結板7の厚みを厚くして外側の連結板7の最大発生応力を上げ、複数の連結板7に発生する応力を複数の連結板7に分散して連結板7の疲労強度が向上して、振動型リニアアクチュエータ8の寿命が向上し、また、振動型リニアアクチュエータ8の寿命の向上を選択しなければ、最大発生応力が低減するから連結板7の両端間の長さを短くして小型化を図ることができる。
If the inner connecting
また、本発明の往復式電気かみそりは、上記請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の振動型リニアアクチュエータ8を可動刃13の往復駆動用の動力源としていることを特徴とするものである。
The reciprocating electric shaver according to the present invention is characterized in that the vibration type
このような構成とすることで、可動刃13の駆動源として上記のような小型化ができる振動型リニアアクチュエータ8を用いることで、往復式電気かみそりの小型化が図れることになる。
With such a configuration, the reciprocating electric shaver can be miniaturized by using the vibration type
本発明は、それぞれ別体の可動子と連結板と連結ばね部とを結合手段で結合するものに比べて、結合スペースが必要でなくて簡単な構成で振動型リニアアクチュエータの小型化が図れ、また、振動型リニアアクチュエータの組み立て性の向上するという効果があり、しかも、連結板が振動型リニアアクチュエータの発熱による影響を受け難くして、連結板による固定子ブロックにおける電磁石の磁極面と可動子に設けた永久磁石の磁極面とのギャップの保持しつつ、振動系の必要なばね定数を確保することができるという効果がある。さらに複数の可動子間の位置を一定にでき、固定子ブロックに連結板を介して可動子を取付ける際に、各可動子の位置が簡易に且つ安定して決まり、振動型リニアアクチュエータの組み立てが簡単になり、組み立てばらつきが減少するものである。 The present invention can reduce the size of the vibration type linear actuator with a simple configuration without requiring a coupling space, as compared with the case where the separate movable element, coupling plate and coupling spring portion are coupled by coupling means. In addition, there is an effect that the assembling property of the vibration type linear actuator is improved, and the connecting plate is hardly affected by the heat generated by the vibration type linear actuator, and the magnetic pole surface of the electromagnet and the mover in the stator block by the connecting plate There is an effect that a necessary spring constant of the vibration system can be ensured while maintaining a gap with the magnetic pole surface of the permanent magnet provided in. Furthermore, the position between the plurality of movers can be made constant, and when the mover is attached to the stator block via the connecting plate, the position of each mover is determined easily and stably, and the assembly of the vibration type linear actuator is facilitated. This simplifies and reduces assembly variations.
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.
図1乃至図4には振動型リニアアクチュエータ8の一例を示している。振動型リニアアクチュエータ8は、電磁石1を備えた固定子ブロック2と、永久磁石3とバックヨーク4を備え且つ固定子ブロック2に対して可動する可動子5と、複数の可動子5を連結する連結ばね部6と、可動子5を固定子ブロック2に取付けるためのばね性を有する連結板7とで構成してある。
1 to 4 show an example of the vibration type
固定子ブロック2は、磁性材料の焼結体や磁性材料の鉄板を積層した固定子コア16にボビン14を介して電線よりなる巻線15を施して形成した電磁石1により固定子を構成し、この固定子を構成する上記電磁石1の磁石面と反対側に基台17をねじ具または圧入により固定することで固定子ブロック2を構成してある。基台17は後述の可動子5の振動方向A(往復振動方向)と同方向の両端部が固定子である電磁石1の両端部から外方向(可動子5の振動方向Aと同方向において電磁石1から離れる方向)に突出していて固定部18となっている。また、基台17の可動子5の振動方向Aと直交する方向で且つ電磁石1と重ねる方向(つまり電磁石1の磁極面と可動子5に設けた永久磁石3の磁極面とが対向する方向Bと同方向)と直交する方向(つまり後述の可動子5の並設方向Cと同方向)の両端部は図1、図3に示すように電磁石1における同方向の両端部と略同じ位置となっている。
The
複数の可動子5と、各可動子5に一端を連設した連結板7と、各可動子5を連結する連結ばね部6とが合成樹脂により一体に形成してある。
A plurality of
可動子5は固定子である電磁石1の磁石面と対向する側の面(つまり下面)に永久磁石3が設けてあり、更に、可動子5には永久磁石3の背面側(つまり永久磁石3の上面)にバックヨーク4が埋設してある。また、可動子5の永久磁石3を設ける部分と反対側の面は駆動子取付け部19となっている。
The
可動子5の振動方向Aの両側にはそれぞれ振動方向Aと同方向の外方に向けて上連設部20が一体に連設してあり、該可動子5の振動方向の両側の上連設部20にそれぞれ複数の連結板7の一端部(上端部)を一体に連設して複数の連結板7を振動方向Aと同方向に並設してあり、両側においてそれぞれ並設した連結板7の他端部(下端部)がそれぞれ下連設部21に一体に連設してある。連結板7はばね性を有する板状をしていて連結板7の厚み方向が振動方向と同方向となっており、両端部に並設した連結板7は互いの板面が振動方向において対向し合うようになっていて、該連結板7は振動方向(往復動方向)にのみ変位可能となっている。
On both sides of the vibration direction A of the
複数の可動子5は振動方向Aと直交する方向で且つ永久磁石3の磁極面と電磁石1の磁極面とが対向する方向と直交する方向に並設してあり、この並設する複数の可動子5を連結ばね部6により一体に連設してある。
The plurality of
連結ばね部6は可動子5の振動方向A(往復振動方向)にばね性を有するもので、可動子5の振動方向と直交する面上に位置するU字形の板ばねにより形成してあり、この連結ばね部6を並設する可動子5の振動方向の両端部にそれぞれ配置して振動方向の両側に配置し、振動方向の一方の端部側に配置した上記連結ばね部6のU字形の両端部(両上端部)をそれぞれ隣接する可動子5の各一方の端部に設けた上連設部20の先端部に一体に連設し、振動方向の他方の端部側に配置した別の連結ばね部6のU字形の両端部(両上端部)をそれぞれ隣接する可動子5の各他方の端部に設けた上連設部20の先端部に一体に連設してある。U字状をした連結ばね部6は高さ方向(電磁石1の磁極面と可動子5に設けた永久磁石3の磁極面とが対向する方向Bと同方向)の両端及び巾方向(つまり可動子5の並設方向Cと同方向)の両端が振動方向Aから見て隣接する2枚の連結板7の投影面の高さ方向(つまり電磁石1の磁極面と可動子5に設けた永久磁石3の磁極面とが対向する方向Bと同方向)の両端及び巾方向の両端にほぼ重なるようになっている。
The connecting
また、可動子5の並設方向Cにおいて隣接する上記下連設部21同士が一体結合部12により一体に連設してある。したがって、本実施形態では、並設した可動子5は振動方向の両側において、それぞれ、連結ばね部6により一体に連設してあると共に、下連設部21同士を一体に連設する一体結合部12によっても一体に連設してある。これら複数の可動子5、連結板7、連結ばね部6、一体結合部12を合わせて合成樹脂により一体成形して可動ブロック22が構成してある。また、上記一体結合部12は可動ブロック22を上記固定子ブロック2の基台17に取付けるための取付け部となっている。
Further, the lower connecting
可動子5には後付けで駆動子取付け部19に可動子5とは別部材である駆動子9を図2、図7に示すねじ10により取付けるようになっている。
A
可動ブロック22は振動方向Aの両側に一体に設けた一体結合部12をそれぞれ固定子ブロック2の基台17両側に設けた固定部18の上に重ねた状態で図2に示すねじ具24により固着して振動型リニアアクチュエータ8を構成し、このように組み立てられた振動型リニアアクチュエータ8は図1、図3、図4に示すように一つのブロックとして構成される。この場合、本発明における振動型リニアアクチュエータ8は、複数の可動子5と連結板7と連結ばね部6とを合成樹脂により一体化してあるので、可動子5と連結板7と連結ばね部6がそれぞれ別部材で各部材を結合手段によりそれぞれ結合するものに比べて、各部材を結合する作業が必要でなくて組み立てが簡略化され、更に、結合に要するスペースが必要でなくてその分振動型リニアアクチュエータ8の小型化が図れることになる。
The
また、上記のように一体結合部12により平行並設して隣接する可動子5にそれぞれ連結板7を介して連設された下連設部21を一体に連設した実施形態においては、隣接する複数の可動子5間の位置を一体結合部12により一定にでき、固定子ブロック2に連結板7を介して可動子5を取付ける際に、各可動子5の位置が簡易に且つ安定して決まり、振動型リニアアクチュエータ8の組み立てが簡単になり、組み立てばらつきを減少させることができるものである。勿論、本発明において、下連設部21同士を一体結合部12により一体に連設することなく(つまり一体結合部12を設けることなく)、隣接する下連設部21をそれぞれ基台17の固定部18に取付けるようにしてもよいものである。
Further, in the embodiment in which the lower connecting
このようにして固定子ブロック2の基台17に可動ブロック22を取付けることで、基台17に対して複数の可動子5がそれぞれ連結板7により吊り上げ支持された状態となり、この吊り上げ支持された状態で固定子ブロック2における電磁石1の磁極面と可動子5に設けた永久磁石3の磁極面とのギャップが形成されるようになっている。言いかえれば、固定子ブロック2における電磁石1の磁極面と可動子5に設けた永久磁石3の磁極面とのギャップは可動子5と一体に成形された連結板7により保持されることになる。
By attaching the
しかして、上記のように、平行に並設された隣接する可動子5の永久磁石3の極性を逆にしてあるので、隣接する2つの可動子5は、固定子ブロック2の固定子を構成する電磁石1の電流方向を交番にすることで、上記可動子5の永久磁石3と固定子である電磁石1との間で吸引・反発が作用し、連結板7を撓ませつつ可動子5が往復振動を行なうものであり、また、平行並設した隣合う可動子5の永久磁石3の極性を逆にしているので、隣合う可動子5同士は180°ずれた振動位相を有することになり、隣接する可動子5の往復振動のバランスを取るようになっている。
As described above, since the polarities of the
そして、振動方向の両側に設けた上記連結ばね部6は、一方の可動子5の負荷が大きく振幅が急激に減少しようとした時、他方の可動子5の動きでこの減少を抑えるものであり、このため、片方のみの振幅減少を防ぎ、常にバランスの取れた均一な振幅量を発生させるようになっている。また、この連結ばね部6は、前述の連結板7と共に各可動子5の固有振動数を一定にするための固有振動数設定ばねとなるようにしてある。
And the said
ここで、本発明における振動型リニアアクチュエータ8は、複数の可動子5と連結板7と連結ばね部6とを合成樹脂により一体化することで、上記のように小型化を図ると共に組み立て性を向上させるようにしたものにおいて、本発明においては、更に、連結板7のばね定数の合計を連結ばね部6のばね定数の合計よりも大きく設定してある。
Here, the vibration type
すなわち、振動型リニアアクチュエータ8が発熱すると、複数の可動子5と連結板7と連結ばね部6とを合成樹脂により一体化した場合、特に、可動子5を固定子ブロック2の基台17に対して吊り上げ支持することで電磁石1の磁極面と永久磁石3の磁極面とのギャップを一定状態に保持している合成樹脂製の連結板7が熱の影響を受けてギャップを一定状態に保持できなくなるおそれがある。このため、本発明においては、できるだけ合成樹脂製の連結板7が熱の影響を受け難いように、連結板7のばね定数の合計を連結ばね部6のばね定数の合計よりも大きく設定したものである。これにより、基台17に対して吊り上げ支持する合成樹脂製の連結板7が振動型リニアアクチュエータ8の発熱の影響を受け難くして電磁石1の磁極面と永久磁石3の磁極面とのギャップを一定状態に保持できることになる。
That is, when the vibration type
図8には、振動型リニアアクチュエータ8に必要なばね定数を満たし且つ連結板7のばね定数の合計を連結ばね部6のばね定数の合計よりも大きく設定するために、板厚の薄い連結板7を複数設け、連結ばね部6を極力少なくしている例を示している。これにより振動方向に小型化して必要なばね定数を満たすことが可能となる。
In FIG. 8, in order to satisfy the spring constant necessary for the vibration type
図3には本発明における振動型リニアアクチュエータ8の側面図(可動子5の振動方向Aから見た図面)が示してあり、U字状をした連結ばね部6は高さ方向の両端及び巾方向の両端が振動方向Aから見て隣接する2枚の連結板7の投影面の高さ方向(電磁石1の磁極面と可動子5に設けた永久磁石3の磁極面とが対向する方向Bと同方向)の両端及び巾方向の両端にほぼ重なるようになっているので、振動型リニアアクチュエータ8は、外形形状が略直方体のブロックのような形状となって、種々の機器に本振動型リニアアクチュエータ8を組み込む際にデットスペースが生じないように組み込むことが可能となり、振動型リニアアクチュエータ8を組み込んだ機器の小型化が可能となる。
FIG. 3 is a side view of the vibration type
ところで、振動方向Aと直交する方向に平行に並設した可動子5にはそれぞれ駆動子9を取付けるが、各可動子5の駆動子取付け部19に駆動子9のL状をした連結部9aをねじ10で取付けるものであり、この場合、駆動子取付け部19に取付ける連結部9aは各可動子5の振動方向Aにおける中央位置を中心にした線対称の形状をしている。また、図5に示すように、一方の可動子5における駆動子9が他方の可動子5の直上(つまり、可動子5の永久磁石3を設けた側の面の反対側の面と対向する位置)に位置し、また、他方の可動子5における駆動子9が一方の駆動子9の直上に位置するようになっていて、両駆動子9は振動方向Aに対して直交し且つ隣接する可動子5間の中心線X(図5参照)に対して対称となっており、更に、各駆動子9がそれぞれ可動子5の振動方向Aにおいて中央位置に位置するようになっていて、両駆動子9は、連結ばね部6及び連結板7のばねの平衡状態において振動方向Aと直交し且つ可動子5が並ぶ方向における中心線Y(図6参照)上に位置している。ここで、隣接する可動子5にそれぞれ取付けられる駆動子9のL状をした連結部9aは一方の駆動子9の連結部9aが二股状となっていて、このL状をした二股状の連結部9aの中間の隙間部分に他方の駆動子9のL状をした連結部9aが挿通してある。上記のような構成とすることで、連結板7、連結ばね部6のばねの平衡状態において、隣接する駆動子9の重心を合わせることができ、複数の可動子5を往復振動を行わせたとき、余分な振動が発生せず、振動バランスをきわめて良好にすることができる。ここで、L状をした二股状の連結部9aの中間の隙間部分に他方の駆動子9のL状をした連結部9aが挿通して、上記のように隣接する駆動子9の重心を合わせるようにするに当たって、これらの駆動子9を隣接する可動子5、連結板7、連結ばね部6と共に合成樹脂で一体に成形することも考えられるが、この場合には、金型構造が複雑となり、また、L状をした二股状の連結部9aの中間の隙間部分に他方の駆動子9のL状をした連結部9aが挿通する部分を成形するには両連結部9a間に比較的大きな隙間を形成しなければならず、その分上下高さが高くなるが、本実施形態のように別体とすることで、後付けでL状をした二股状の連結部9aの中間の隙間部分に他方の駆動子9のL状をした連結部9aが挿通するようにして各駆動子9をそれぞれ隣接する可動子5に簡単に取付けることができ、両連結部9a間に金型部を抜くための比較的大きな隙間を形成する必要がなく、高さ方向の寸法を短くできて小型化が図れることになる。
By the way, each of the
また、駆動子9を可動子5に対してねじ10により結合して取付けるに当たって、図7に示すようにねじ10を磁性体により構成し、更にバックヨーク4にねじ孔11を設け、駆動子9の連結部9aに設けた孔から磁性体よりなるねじ10を挿入し、合成樹脂により形成した可動子5に設けた孔を挿通してバックヨーク4に設けたねじ孔11に螺着することで駆動子9を可動子5に取付けるようにするのが好ましい。このようなねじ結合をすると、ねじ10が磁性材料であるためねじ10の結合部がバックヨーク4の機能を有することになる。このようにバックヨーク4の中に駆動子9の結合部を設けるため、他に結合部を設ける必要がなく、振動型リニアアクチュエータ8の小型化が可能となるものである。なお、駆動子9をバックヨーク4に結合するには上記磁性体よりなるねじ10以外に、磁性体よりなるピンなどによる溶接、接着等により駆動子9をバックヨークに結合するようにしてもよい。要は磁性体よりなる結合部材により駆動子9をバックヨーク4に結合すると、磁性体よりなる結合部材がバックヨーク4の機能を有することになる。
Further, when the
図8には本発明の他の実施形態が示してある。本実施形態においては、一端部側が可動子5に一体化された側となり且つ他端部側が固定子ブロック2に取付けられる側となる連結板7において、連結板7の上記両端間の中間部分の厚みを両端部側よりも薄くしてある。
FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. In the present embodiment, in the connecting
図10(c)には、図10(a)のように連結板7の各部の厚が一定となっている場合と、図10(b)のような連結板7の両端間の中間部分の厚みが両端部側よりも薄い場合における連結板7の各位置と、各位置における発生応力との関係をグラフで示している。図10(c)において、連結板7が両端間の各部において厚が一定の場合の最大応力がσMAX1で、連結板7の両端間の中間部分の厚みを両端部側よりも薄い場合の最大応力がσMAX2である。
10 (c) shows a case where the thickness of each part of the connecting
ところで、連結板7の長さと最大発生応力との関係は図9(a)に示すグラフのようになり、また、最大発生応力と製品寿命との関係は図9(b)に示すグラフのようになる。
Incidentally, the relationship between the length of the connecting
したがって、上記のように連結板7の両端間の中間部分の厚みを両端部側よりも薄くなるように偏肉にすることで、最大応力をσMAX2に下げることで、連結板7の長さはそのままで長寿命化を図ったり、あるいは連結板7を短くして小型化が図ることが選択できることになる。
Therefore, the length of the connecting
また、図8においては、可動子5の両側にそれぞれ複数の連結板7を振動方向Aと同方向に並設してあるが、この可動子5の両側にそれぞれ複数並設した連結板7のうち振動方向Aにおいて可動子5の中央位置に近い方の内側の連結板7(図8において連結板7aで示す)が可動子5の中央位置から遠い方の外側の連結板7(図8において連結板7bで示す)よりも厚みを薄くしてある。
In FIG. 8, a plurality of connecting
すなわち、内側の連結板7aの厚みと外側の連結板7bの厚みとが同じ場合(共に厚みがT0の場合)には図11(a)に示すように内側の連結板7aが外側の連結板7bよりも最大発生応力が大きい(σ0;内側の連結板7aの最大発生応力)ものである。したがって、図11(b)に示すように、最大発生応力が大きい内側の連結板7aの厚みをT0からT1に薄くして最大発生応力をσ0からσ1に下げ、一方、最大発生応力が小さい外側の連結板7bの厚みをT0からT2に厚くして最大発生応力をσ1まで上げることで、内側の連結板7a、外側の連結板7bの最大発生応力をσ1にして複数の連結板7に発生する応力を複数の連結板7に均等に分散して連結板7の疲労強度が向上することができる。そして、複数の連結板7全体における最大発生応力をσ0からσ1に低下できるので、図9(a)(b)のグラフから明らかなように連結板7の長さはそのままで長寿命化を図ったり、あるいは連結板7を短くして小型化が図ることが選択できることになる。
That is, when the thickness of the inner connecting
図12には上記のような構成の振動型リニアアクチュエータ8を可動刃13の駆動源として用いた往復式電気かみそりが示してあり、図12においては往復式電気かみそりの上部ブロックのみが示してあり、使用時にグリップとなる電源部を内蔵した本体部は省略している。つまり、図12に示す上部ブロックは本体部の上部に上下移動自在で且つ左右に揺動自在に取付けられるものである。振動型リニアアクチュエータ8はこの往復式電気かみそりの上部ブロックのハウジング25内に配置して取付けられ、駆動子9に内刃としての可動刃13を取付け、ハウジング25の上開口を覆うように外刃26が設けてある。そして、振動型リニアアクチュエータ8を往復振動させることで、駆動子9に取付けた可動刃13が外刃26の下面側を往復動して外刃26の刃孔から導入した毛を可動刃13により切断するようになっている。
FIG. 12 shows a reciprocating electric razor using the vibration type
このような振動型リニアアクチュエータ8を内装した往復式電気かみそりは、前述のように小型化した振動型リニアアクチュエータ8を可動刃13の駆動源として用いることで、往復式電気かみそりの小型化が図れるものである。
Such a reciprocating electric razor with a built-in vibration type
1 電磁石
2 固定子ブロック
3 永久磁石
4 バックヨーク
5 可動子
6 連結ばね部
7 連結板
8 振動型リニアアクチュエータ
9 駆動子
10 ねじ
11 ねじ孔
12 一体結合部
13 可動刃
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