JP2005185067A - 振動型リニアアクチュエータ及びこれを備えたヘアカッター - Google Patents

Abstract

【課題】振動が小さく且つパワフルなものとする。
【解決手段】電磁石で構成されて機器のハウジングなどに固定されるステータブロック６と、永久磁石２を備えて上記ステータブロック６に対して往復動自在に支持され且つステータブロックの励磁によって往復振動駆動される可動子１とからなる。上記可動子１は重量がほぼ同じで且つ相互に逆位相で駆動される２種が平行に並設されているとともに、相互に連結されている２種の可動子１，１のうちの一方の可動子側のみに往復動取出用の出力部４が設けられている。複数の可動子１，１に働く磁気推力を１つの出力軸４に集約して、よりパワフルな駆動ができる。また逆位相で動く可動子を設けることで振動を低減させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動型のリニアアクチュエータ及びこれを備えたヘアカッターに関するものである。

往復式電気かみそりなどにおいて、１つの出力軸を往復駆動する振動型アクチュエータが実公昭５３−４２２３５号公報に示されている。ここで示されたアクチュエータは、１つの出力軸を１つの可動子で駆動するために、反力でステータ側が振動してしまう。
実公昭５３−４２２３５号公報

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、振動が小さく且つパワフルな振動型リニアアクチュエータとこれを用いたヘアカッターを提供することを課題とするものである。

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、電磁石で構成されて機器のハウジングなどに固定されるステータブロックと、永久磁石を備えて上記ステータブロックに対して往復動自在に支持され且つステータブロックの励磁によって往復振動駆動される可動子とからなる振動型リニアアクチュエータであって、上記可動子は重量がほぼ同じで且つ相互に逆位相で駆動される２種が平行に並設されているとともに、相互に連結されている２種の可動子のうちの一方の可動子側のみに往復動取出用の出力部が設けられていることに特徴を有している。複数の可動子に働く磁気推力を１つの出力軸に集約して、よりパワフルな駆動ができるようにしたものであり、また逆位相で動く可動子を設けることで振動を低減させたものである。

請求項２の発明にあっては、往復動取出用の出力部を上記一方の可動子の厚み方向中心に配設したことに特徴を有している。可動子に振動方向と厚み方向からなる平面上の回転モーメントが発生しにくくなるために、可動子を往復動自在に保持する部材にねじり負荷がかかりにくくなる。

請求項３の発明にあっては、逆位相で動く複数の可動子の互いの厚み方向の重心位置が上記出力軸近くに位置していることに特徴を有している。厚み方向の振動を低減するとことができる。

請求項４の発明にあっては、可動子が備えるヨークに出力軸が固定されていることに特徴を有している。出力軸の剛性を増加させることができるとともに、出力軸のたわみを低減することができるため、エネルギー伝達効率を増加させることができる。

請求項５の発明にあっては、逆位相で往復動を行う可動子間を連結するリンク部材を、可動子が備える永久磁石と出力軸との間に配設していることに特徴を有している。磁気推力発生部から出力軸までのたわみ量が減少し、エネルギー伝達効率を増加させることができる。

請求項６の発明にあっては、ステータブロックに可動子を連結する部材と、可動子間を連結する連結ばねとを可動子における同一箇所に連結していることに特徴を有している。取付けに必要な部品点数を低減（材料費の低減）でき、また上記２つの部材を可動子に取付ける工程を１工程とすることができるために、安価に製造することができる。

請求項７の発明に係るヘアカッターは、上記の振動型リニアアクチュエータで可動刃を駆動するために、小型でパワフルなものを得ることができる。

本発明に係る振動型リニアアクチュエータは、出力軸の往復駆動をパワフルに行うことができると同時に、ステータブロック側の振動を低減させることができる。

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と、この振動型リニアアクチュエータは、ステータブロック６と、２つの可動子１，１とからなるもので、一方の可動子１はその下面にバックヨーク３を介して永久磁石２が取り付けられており、この可動子１の両側に位置する一対の側片２１，２１を備えた他方の可動子１は、各側片２１の下面に夫々バックヨーク３を介して永久磁石２が取り付けられている。

ステータブロック６は、磁性材料の焼結体や磁性材料の鉄板を積層したステータ７に絶縁物９を介して巻線８を施した電磁石と、ステータ６に固定されたシャーシ１５とからなるもので、上記両可動子１，１はシャーシ１５からばね材１１で両端が夫々吊り下げられることで、往復動方向において平行並列に配設されるとともに、ステータブロック６との間に磁気ギャップ１０を介して永久磁石２，２を対向させている。図中１４はシャーシ１５にばね材１１の上端を固定するための固定材、６１はステータ７にシャーシ１５に固定するためにステータ７に貫通させているコアピンである。このコアピン６１は磁性材で形成することで、コアピン６１を磁気回路の一部として使うことができるようにしており、これ故にステータ７のコアピン６１の配設部の幅Ｗを大きくしなくても磁気損失が生じないようにしている。ステータブロック６の小型化に有利となっているものである。

また、両可動子１，１は、その両端部において、連結ばね１７，１７によって相互に連結されている。この連結ばね１７は両可動子１，１の後述する逆位相での往復動を効果的に行うためのものであり、可動子１には上記ばね材１１と同じ箇所に連結することで、取付けに必要な部品点数を低減させている。

そして、一方の可動子１に設けた永久磁石２の極性と、他方の可動子１に設けた永久磁石２との極性とを逆にしているために、ステータブロック６の電磁石に交番電流を流す時、両可動子１，１は往復動を行うのであるが、この両者の往復動は１８０°位相がずれた逆位相で往復動を行う。

ここにおいて、往復動を逆位相で行う２つの可動子１，１のうち、一方の可動子１、ここでは両側に他方の可動子１の両側片２１、２１が位置している可動子１にだけ、往復動取出用の出力部としての出力軸４をインサート成形部２０を介して設けている。つまり、他方の可動子１はステータブロック６側に反力として加わってしまう振動の打ち消し用としての存在であり、また連結ばね１７，１７で両可動子１，１を連結しているために、他方の可動子１にかかる推力は連結ばね１７を介して出力軸４を備えた一方の可動子１に加わることから、一方の可動子１の出力軸４にかかる往復動方向の磁気推力が高くなっているものである。

なお、可動子１，１間は上記連結ばね１７だけでなく、リンク部材１９で機械的に連結することで、常に逆位相状態が保たれるようにしておくことと、出力軸４に磁気推力を確実に集約することができて、推力をより高くすることができる。

また、ステータブロック６の振動低減という点では、出力軸４を含む一方の可動子１の重量と、他方の可動子１の重量とをほぼ等しくしておくのが好ましい。

また、一方の可動子１の出力軸４は、該一方の可動子１の厚み方向の中心点３４の真上にくるようにしている。このために可動子１には往復動方向とこれに直交する厚み方向からなる平面上の回転モーメントが発生しにくいものであり、従ってばね材１１にねじり負荷がかかりにくくなって、ばね材１１の破損が生じにくいものとなっている。

さらには一方の可動子１の重心３５と他方の可動子１の重心３６とが厚み方向において出力軸４になるべく接近（好ましくは一致）するようにしている。厚み方向の振動を低減させることができるものである。

図６に別の例を示す。ここでは可動子１内において、出力軸４の下端とヨーク３とを直接連結固定している。ここでは圧入によって固定しているが、溶接やねじ具などを用いることで相互に連結してもよい。いずれにしても、出力軸４の剛性を増加させることができるとともに、出力軸４のたわみを低減することができるため、エネルギー伝達効率を増加させることができる。

またヨーク３に取り付けた出力軸４を磁性材で形成しておくならば、出力軸４を磁気回路の一部として用いることができるために、磁気回路を構成するヨーク３を小型化することができる。

図７及び図８に示すものでは、可動子１に設けた成形部４１にリンク機構１９との接続用の軸孔４２や、可動子１の動きのフィードバックのためのセンサーを装着するセンサー装着部４３、重量調整用の重り取り付け部４１などを形成している。

なお、上記リンク機構１９は、図９に示すように、磁気推力発生部分である永久磁石２と出力軸４との間に配置することが好ましい。出力軸４とリンク部材１９との間の距離Ｌを短くすることができるために、磁気推力発生部から出力軸４先端の駆動伝達部までのたわみ量を減少させることができて、エネルギー伝達効率を増加させることができる。

図１０は上記のように構成された振動型リニアアクチュエータを用いたヘアカッターを示しており、図中７０は刃ブロックカバー、７４は櫛歯状の固定刃７１と櫛歯状の可動刃７２とを備える刃ブロック、７３は本体ハウジングであり、振動型リニアアクチュエータの出力軸４が上記可動刃７２に連結されて、可動刃７２を往復駆動する。低振動でパワフルなヘアカッターを得ることができる。

本発明の実施の形態の一例の斜視図である。 同上の正面図である。 同上の分解斜視図である。 同上の平面図である。 同上の側面図である。 他例の出力軸とヨークの正面図である。 更に他例の可動子の平面図である。 同上の可動子の正面図である。 別の例の正面図である。 本発明に係るリニアアクチュエータを備えたヘアカッターの分解斜視図である。

符号の説明

１ 可動子
４ 出力軸
６ ステータブロック

Claims (7)

1. 電磁石で構成されて機器のハウジングなどに固定されるステータブロックと、永久磁石を備えて上記ステータブロックに対して往復動自在に支持され且つステータブロックの励磁によって往復振動駆動される可動子とからなる振動型リニアアクチュエータであって、上記可動子は重量がほぼ同じで且つ相互に逆位相で駆動される２種が平行に並設されているとともに、相互に連結されている２種の可動子のうちの一方の可動子側のみに往復動取出用の出力部が設けられていることを特徴とする振動型リニアアクチュエータ。
2. 往復動取出用の出力部が上記一方の可動子の厚み方向中心に配設されていることを特徴とする請求項１記載の振動型リニアアクチュエータ。
3. 逆位相で動く複数の可動子の互いの厚み方向の重心位置が上記出力軸近くに位置していることを特徴とする請求項１記載の振動型リニアアクチュエータ。
4. 可動子が備えるヨークに出力軸が固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動型リニアアクチュエータ。
5. 逆位相で往復動を行う可動子間を連結するリンク部材が、可動子が備える永久磁石と出力軸との間に配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動型リニアアクチュエータ。
6. ステータブロックに可動子を連結する部材と、可動子間を連結する連結ばねとが可動子における同一箇所に連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の振動型リニアアクチュエータ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動型リニアアクチュエータの出力軸に可動刃が取り付けられて、上記振動型リニアアクチュエータで可動刃が往復駆動されるものであることを特徴とするヘアカッター。

Images