JP2002143574A

JP2002143574A - 電動美容器具

Info

Publication number: JP2002143574A
Application number: JP2000342374A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Takahata; 良一高畑; Kouchiyuu Kin; 金　　弘中
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2002-05-21
Also published as: US20020055695A1

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の往復式電動美容器具において、漏れ磁束
と磁気吸引力が一方向に働くこと。【解決手段】電機子の一方の磁極に磁気的に結合され、
該可動子の移動方向に対し略垂直方向に第１段及び第２
段に分けて配列した一方の磁極歯列と、可動子の他方の
磁極に磁気的に結合され、該可動子の移動方向に対し略
垂直方向に第１段及び第２段に分けて配列した他方の磁
極配列とを有し、該一方に設けた磁極配列の第１段の磁
極歯と該他方に設けた磁極歯列の第１段の磁極歯が該可
動子の移動方向に対して交互に配置され、該一方に設け
た磁極配列の第２段の磁極歯と該他方に設けた磁極歯列
の第２段の磁極歯が該可動子の移動方向に対して交互に
配置され、該一方及び該他方の第１段の磁極歯列と該一
方及び該他方に設けた第２段の磁極歯列の間に該可動子
が配列された往復式電動機を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動美容器具に関
し、特に、ひげそり，バリカン等のツールを用いて美容
処理を往復運動させて行う電動美容器具に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の往復式電動美容器具において、前
記往復式電動機は様々な構造の往復式電動機が考えられ
ている。しかし、従来の往復式電動機は回転機を切り開
いて直線駆動する構造のものが多く用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】往復式電動美容器具に
おいて、従来技術による往復式電動機は、電機子と可動
子間には漏れ磁束も多く、さらに、電機子と可動子の間
に磁気吸引力が一方向に働くため、可動子の支持機構に
大きな負担がかかり、構造に歪みが生じて様々な課題を
生じる。

【０００４】本発明の一つの目的は、電機子と可動子間
を通る磁束の漏れを少なくして、電機子と可動子間に生
ずる一方向の磁気吸引力を小さくした電動美容器具を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、可動刃，コントローラ，ドライバ，バッテリ，往復
式電動機を設けた電動美容器具において、該往復式電動
機は電機子と相対的に移動可能な可動子からなる往復式
電動機であって、該往復式電動機は更に前記電機子の一
方の磁極に磁気的に結合され、該可動子の移動方向に対
し略垂直方向に第１段及び第２段に分けて配列した一方
の磁極歯列と、前記可動子の他方の磁極に磁気的に結合
され、該可動子の移動方向に対し略垂直方向に第１段及
び第２段に分けて配列した他方の磁極配列とを有し、該
一方に設けた磁極配列の第１段の磁極歯と該他方に設け
た磁極歯列の第１段の磁極歯が該可動子の移動方向に対
して交互に配置され、該一方に設けた磁極配列の第２段
の磁極歯と該他方に設けた磁極歯列の第２段の磁極歯が
該可動子の移動方向に対して交互に配置され、該一方及
び該他方の第１段の磁極歯列と該一方及び該他方に設け
た第２段の磁極歯列の間に該可動子が配列された往復式
電動機を構成すれば良い。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。また、図中において、同一符号
で示す構成要素は、同一物又は相当物である。

【０００７】図１は、本発明の一実施形態による往復式
電動美容器具の基本構成ブロック図である。１０１は後
述する電機子と可動子からなる往復式電動機であり、１
０２はコントローラ、１０３はドライバ、１０４はバッ
テリ、１０５は電源コード、１０６はスイッチ、１２０
ａは可動子と接するバネ、１０７は支持棒、１１０は美
容器具の可動刃等で構成された往復式電動美容器具であ
る。往復式電動機101と美容器具の可動刃１１０とは支
持棒１０７を介して結合され、着脱を可能にする構造で
あればよい。支持棒１０７はバネ板を用いてもよい。

【０００８】また、前記往復式電動美容器具の電源とし
ては、バッテリ、または外部電源どちらでも駆動可能に
した切り替え機能を備え、バッテリ１０４，電源コード
105は必要に応じて着脱可能である。前記往復式電動機
の可動子６の両端にはバネ１２０ａを備えてバンパー機
能を用いる。

【０００９】図８は、図１の基本構成図に可動子６と可
動刃１１０とを結合する支持棒107の支持棒間にバネ１
２０ｂを備えることを示す本実施形態の他のブロック図
である。

【００１０】図８において、可動子６の往復移動にバネ
１２０ｂの共振現象を利用して電動美容器具の効率を上
げる。

【００１１】図２は本発明の往復式電動美容器具に用い
る往復式電動機の概略を示す。

【００１２】図２において、該往復式電動機は電機子３
と相対的に移動可能な可動子６からなる往復式電動機で
あって、該往復式電動機は更に前記電機子の一方の磁極
１に磁気的に結合され、該可動子の移動方向に対し略垂
直方向に第１段及び第２段に分けて配列した一方の磁極
歯列を持つ。

【００１３】また、前記可動子の他方の磁極２に磁気的
に結合され、該可動子の移動方向に対し略垂直方向に第
１段及び第２段に分けて配列した他方の磁極配列とを有
し、該一方に設けた磁極配列の第１段の磁極歯と該他方
に設けた磁極歯列の第１段の磁極歯が該可動子の移動方
向に対して交互に配置され、該一方に設けた磁極配列の
第２段の磁極歯と該他方に設けた磁極歯列の第２段の磁
極歯が該可動子の移動方向に対して交互に配置され、該
一方及び該他方の第１段の磁極歯列と該一方及び該他方
に設けた第２段の磁極歯列の間に該可動子が配列された
往復式電動機である。

【００１４】ここで、電機子の上部磁極歯１１ａと下部
磁極歯２１ｂを第一の対向部と定義し、下部磁極歯１２
ｂと上部磁極歯２２ａを第二の対向部と定義する。よっ
て、（２ｎ−１）番目の鉄心は第一の対向部、（２ｎ）
番目の鉄心は第二の対向部になるように電機子を構成す
る（但し、ｎ＝１，２，３，……）。

【００１５】また、電機子３には一つの巻線４が収納さ
れる。前記可動子６は前記第一の対向部に挟持され、か
つ、前記可動子が前記第二の対向部に挟持され、前記電
機子とは相対移動することを特徴とする往復式電動機で
ある。

【００１６】ここに、前記電機子３は鉄心，永久磁石，
巻線４などからなり、前記可動子６は永久磁石，磁性
体，巻線の単種類、又は複数種類材料の組み合わせによ
り構成しても良い。

【００１７】図３に、本実施形態の往復式電動機の磁束
が流れる概念と積層鋼板による組み立てられた概略図を
示す。

【００１８】上記のような構成にすれば、図３（ａ）に
示すように本実施形態の往復式電動機各対向部の上部磁
極歯と下部磁極歯の間ギャップには磁束が上部と下部の
磁極歯間を交番して上下に流れる電機子を形成し、ギャ
ップを通して可動子が相対移動する構造になる。

【００１９】また、本実施形態の往復式電動機では、可
動子６と上部磁極歯に働く吸引力と可動子６と下部磁極
歯に働く吸引力の大きさはほぼ同じであり、かつ、吸引
力が働く方向は反対であるので、全体の吸引力は小さく
なる。このため、可動子６と電機子３の磁極歯間の吸引
力を小さくすることができ、支持機構の負担を小さくで
きる。

【００２０】図３（ｂ）において、前記電機子は積層鋼
板からなり、前記第一の対向部と第二の対向部が交互に
複数個配置された構造である。また、前記電機子の巻線
が配置される鉄心部と前記可動子が挟持される対向部を
有する磁極部を積層鋼板により分割製作して組み立てる
ことを示す。

【００２１】図４は、図３（ｂ）で示した積層鋼板で構
成された電機子をモールドしたイメージを示す。

【００２２】電機子３は積層鋼板，巻線，支持機構を含
めてモールドしたものである。図４（ａ）は可動子６に
支持棒１０７ａが左右対称に結合され，図４（ｂ）は可
動子６と支持棒１０７ａが電機子３の中央部で結合さ
れ，図４（ｃ）は、（ａ），（ｂ）それぞれを取り入れ
た構造を示す。図２で示した前記電機子の可動刃を含む
可動子のストローク範囲が取れる空間を持たせて、該電
機子の磁極歯を構成することが可能である。更に、可動
刃１１０は着脱可能にした構造である。また、支持棒１
０７ａの形状としては円筒以外でも良くバネ板を用いて
も良い。

【００２３】また、電機子３は図９に示すように電機子
を直列に配置して、Ａ相，Ｂ相の各々を個別にモールド
しても良いし、多層を纏めてモールドしても良い。図１
０に示すように電機子を並列に配置して、Ａ相，Ｂ相の
各々を個別にモールドしても良いし、多層を纏めてモー
ルドしても良い。

【００２４】図９は往復電動機配置の他の実施形態例を
示す。

【００２５】ここで、図９では、電機子３を２個直列に
並べることを示す。Ａ相，Ｂ相間には電気角９０°の位
相差を持たせて励磁を切換えることで進行磁界が発生
し、可動子６が相対移動する。図１２に２相往復式電動
機の励磁シーケンスを示す。前進後進の移動量および移
動速度は可動刃１１０に対応した条件により設定され
る。また、図１に示したスイッチ１０６に前進後進の移
動量、移動速度等を可変する機能を持たせる。

【００２６】図１３，図１４に２相往復式電動機の他の
励磁シーケンスを示す。

【００２７】図１３，図１４は電動機電流を疑似正弦波
にコントロールして、電動機のステップ角をより細かな
ステップ角で駆動する方法で、騒音，振動が小さくなる
効果がある。

【００２８】図１４はインバータ部で周波数制御と出力
電圧制御を同時に行うため、出力電圧波形はパルス幅変
調（ＰＷＭ）され正弦波状とすることにより、低次高調
波を除去でき電動機の推力リップルを低減させることが
でき、低速運転が可能である。

【００２９】図１０は往復式電動機配置の他の実施形態
例を示す。図１０では、電機子３，可動子６を２個並列
に並べることを示す。電機子３を２個並列に並べ、２個
の可動子６を一体化したり、電機子３を複数個並列に並
べ、複数個の可動子６を一体化しても同様である。

【００３０】なお、他の実施形態例として、２相往復式
電動機について説明したが、３相，４相，５相等の多相
往復式電動機として利用することができる。

【００３１】往復式電動機の電機子３を複数個並べ、極
ピッチをＰとするとき、隣り合う電機子３の磁極歯との
ピッチは（ｋ・Ｐ＋Ｐ／Ｍ）｛（ｋ＝０，１，２，
…），（Ｍ＝２，３，４，…）｝｛ここに、ｋは隣り合
う電機子３の配置可能範囲で自由に選べる数、Ｍはモー
タの相数｝とする。

【００３２】図５は往復式電動美容器具の可動刃および
カバーを示す。ワキ・ビキニライン・アシ・ウデ刃１２
１ａ，ワキ・ビキニライン・アシ・ウデ刃用カバー１２
１ｂ，ひげそり刃１２２ａ，ひげそり刃用カバー１２２
ｂ、バリカン刃１２３ａ，バリカン刃用カバー１２３ｂ
等がある。これらの可動刃は可動子に対して複数結合し
て用いたり、図９，図１０が示すように電機子を複数用
いて複数の可動子で複数の可動刃を用いることもでき
る。支持棒１０７ｂは、図４で示した支持棒107aに結合
され着脱が可能であることを示す。支持棒１０７ｂの形
状は円筒以外でも良く、バネ板を用いても良い。

【００３３】図６，図７は本実施形態の往復式電動機を
用いた制御ブロック図を示す。

【００３４】図６（ａ）は前記電機子と前記可動子から
なる往復式電動機と前記電機子と前記可動子の相対的な
変位と磁極を検出するセンサ（図示せず）とその信号を
フィードバックする制御部とパワードライブ部からなる
クローズループ制御システムを構成するブロック図を示
す。

【００３５】図６（ｂ）は前記電機子と前記可動子から
なる往復式電動機と制御部とパワードライブ部からなる
オープンループ制御システムを構成する他のブロック図
を示す。

【００３６】図７（ａ）は、前記電機子と前記可動子か
らなる往復式電動機と、電圧センサと、制御部と、パワ
ードライブ部からなる磁極センサレス制御システムを構
成する他のブロック図を示す。本実施例においては、電
圧センサを用いて往復式電動機が発生する誘起電圧を制
御部内に読み込んでいる。制御器内では、誘起電圧の大
きさから磁極位置を推定し、往復式電動機を駆動する信
号をパワードライブ部へ出力する。本構成の制御システ
ムでは、磁極位置センサを往復式電動機部に取り付ける
ことなく、安定に往復式電動機を駆動できるようにな
る。

【００３７】図７（ｂ）は、前記電機子と前記可動子か
らなる往復式電動機と、電流センサと、制御部と、パワ
ードライブ部からなる磁極センサレス制御システムを構
成する他のブロック図を示す。本実施例においては、電
流センサを用いて往復式電動機に流れる電流を制御部内
に読み込んでいる。制御器内では、往復式電動機に印加
している電圧と検出電流値から、往復式電動機の誘起電
圧を演算し、磁極位置を推定演算する。本構成の制御シ
ステムでは、磁極位置センサを往復式電動機部に取り付
けることなく、安定に往復式電動機を駆動できるように
なる。

【００３８】図１１は、本発明の実施形態による往復式
電動機の断面図を示す。図１１において、支持機構１４
は電機子３側に、支持機構１５は可動子６側に設けられ
相対移動する可動子６を支持する機構である。よって、
可動子６は、支持機構１４，１５に支持されてトンネル
を通るようにギャップ８を通して相対移動する。

【００３９】以上説明したように、本発明の実施形態に
おいて、往復式電動機は有効磁束の磁気回路の磁路が短
くなり、磁極歯の漏れ磁束を少なくすることができる。

【００４０】また、本実施形態の往復式電動機では、可
動子６と上部磁極歯に働く吸引力と可動子６と下部磁極
歯に働く吸引力の大きさは同じであり、かつ、吸引力が
働く方向は反対であるので、全体の吸引力は小さくな
る。このため、可動子６と電機子３の磁極歯間の吸引力
を小さくすることができ、支持機構の負担を小さくでき
る。

【００４１】更に、部品点数が少なく、往復式電動美容
器具の薄型化も可能である。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、電機子と可動子間を通
る磁束の漏れを少なくし、電機子と可動子間に生ずる一
方向の磁気吸引力を小さくできる電動美容器具を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による往復式電動美容器具
の基本構成を示すブロック図。

【図２】本発明に用いる往復式電動機の概略図。

【図３】図２の往復式電動機の磁束流れの概念図と分割
コア組み立て図。

【図４】図２の往復式電動機のモールド化した概略と支
持棒との一体図。

【図５】本実施形態の往復式電動美容器具に用いる可動
刃の一覧。

【図６】本実施形態の往復式電動機を用いた制御ブロッ
ク図。

【図７】本実施形態の往復式電動機を用いた他の制御ブ
ロック図。

【図８】本発明の他の実施形態における往復式電動美容
器具のブロック図。

【図９】２個直列に並べた往復式電動機を示す模式図。

【図１０】２個並列に並べた往復式電動機を示す模式
図。

【図１１】本発明の実施形態による往復式電動機の断面
図。

【図１２】２相リニアモータの他の励磁シーケンスを示
すタイムチャート。

【図１３】２相リニアモータの他の励磁シーケンスを示
すタイムチャート。

【図１４】２相リニアモータの他の励磁シーケンスを示
すタイムチャート。

【符号の説明】

１，２…磁極、３…電機子、４…巻線（電機子側）、５
…鉄心、６…可動子、１１ａ…磁極１の上部磁極歯、１
２ｂ…磁極１の下部磁極歯、２１ｂ…磁極２の下部磁極
歯、２２ａ…磁極２の上部磁極歯、１０１…往復式電動
機、１０２…コントローラ、１０３…ドライバ、１０４
…バッテリ、１０５…電源コード、106…スイッチ、１
０７…支持棒、１１０…可動刃、１２０…バネ、１２１
ａ…ワキ・アシ・ウデ・ビキニライン刃、１２１ｂ…ワ
キ・アシ・ウデ・ビキニライン刃用カバー、１２２ａ…
ひげそり刃、１２２ｂ…ひげそり用カバー、１２３ａ…
バリカン刃、１２３ｂ…バリカン刃用カバー。

フロントページの続きＦターム(参考） 3C056 HA03 HA08 HA16 HA22 5H633 BB08 BB10 GG02 GG04 GG08 GG13 HH03 HH05 HH08 HH13 HH25 HH29 JA10 5H641 BB10 BB11 GG02 GG04 HH03 HH04 HH06 HH11 HH16 JA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のツールを備えた往復式電動美容器具
において、固定子に対して可動子を往復運動させるため
の往復運動式の電動機を有し、往復式の電動機は各ツー
ルの可動刃に対応した複数の可動子を有し、これらの複
数の可動子を固定子で駆動するように設定し、該電動機
は電機子と相対的に移動可能な可動子からなる電動機で
あって、該電動機は更に前記電機子の一方の磁極に磁気
的に結合され、該可動子の移動方向に対し略垂直方向に
第１段及び第２段に分けて配列した一方の磁極歯列と、
前記可動子の他方の磁極に磁気的に結合され、該可動子
の移動方向に対し略垂直方向に第１段及び第２段に分け
て配列した他方の磁極配列とを有し、該一方に設けた磁
極配列の第１段の磁極歯と該他方に設けた磁極歯列の第
１段の磁極歯が該可動子の移動方向に対して交互に配置
され、該一方に設けた磁極配列の第２段の磁極歯と該他
方に設けた磁極歯列の第２段の磁極歯が該可動子の移動
方向に対して交互に配置され、該一方及び該他方の第１
段の磁極歯列と該一方及び該他方に設けた第２段の磁極
歯列の間に該可動子が配列された往復式電動機を用いる
ことを特徴とする電動美容器具。
【請求項２】請求項１において、前記電機子の可動刃を
含む可動子のストローク範囲が取れる空間を持たせて該
電機子の磁極歯を配列できる構造を特徴とする電動美容
器具。
【請求項３】請求項１において、前記往復式電動機にバ
リカン刃を備えることを特徴とする電動美容器具。
【請求項４】請求項１において、前記往復式電動機にワ
キ・ビキニライン・アシ・ウデ用刃を備えることを特徴
とする電動美容器具。
【請求項５】請求項１において、前記往復式電動機にひ
げそり刃を備えることを特徴とする電動美容器具。
【請求項６】請求項１において、前記往復式電動機の可
動子には多種類の可動刃を交換して結合可能である構造
を特徴とする電動美容器具。
【請求項７】請求項１から請求項６において、前記往復
式電動機の可動子と可動刃の結合部に支持棒を備え着脱
可能である構造を特徴とする電動美容器具。
【請求項８】請求項１から請求項７において、前記往復
式電動機の可動子と可動刃の結合部にバネ板を取り付け
可能とする構造を特徴とする電動美容器具。
【請求項９】請求項１から請求項８において、前記往復
式電動機の可動子と可動刃の結合部材の支持棒間にバネ
を挟んで取り付け可能とする構造を特徴とする電動美容
器具。
【請求項１０】請求項１から請求項９において、前記往
復式電動機の可動子の両端にはバネを取り付け可能とす
る構造を特徴とする電動美容器具。
【請求項１１】請求項１から請求項１０において、前記
往復式電動機と前記電機子と前記可動子の相対的な変位
と磁極を検出するセンサとその信号をフィードバックす
る制御部とパワードライブ部からなるクローズループ制
御システムを構成することを特徴とする電動美容器具。
【請求項１２】請求項１から請求項１０において、前記
往復式電動機と制御部とパワードライブ部からなるオー
プンループ制御システムを構成することを特徴とする電
動美容器具。
【請求項１３】請求項１から請求項１２において、前記
往復式電動機とパワードライブ部と前記往復式電動機の
誘起電圧を検出し、該電圧検出値に基づいて前記電機子
と可動子の相対的な磁極位置を推定する手段を含む制御
部からなる制御システムを構成することを特徴とする電
動美容器具。
【請求項１４】請求項１から請求項１２において、前記
往復式電動機とパワードライブ部と前記往復式電動機に
流れる電流を検出し、該電流検出値に基づいて前記電機
子と可動子の相対的な磁極位置を推定する手段を含む制
御部からなる制御システムを構成することを特徴とする
電動美容器具。
【請求項１５】請求項１から請求項１４において、前記
同軸駆動往復式電動機の前記電機子を複数個並べ、極ピ
ッチをＰとするとき、隣り合う前記電機子の磁極歯との
ピッチを（ｋ・Ｐ＋Ｐ／Ｍ）｛（ｋ＝０，１，２，
…），（Ｍ＝２，３，４，…）｝｛ここに、ｋは隣り合
う電機子の配置可能範囲で自由に選べる数、Ｍはモータ
の相数｝とすることを特徴とする電動美容器具。
【請求項１６】請求項１から請求項１５において、前記
電動美容器具の電源としては、バッテリ、または外部電
源どちらでも駆動可能にした切り替え機能を備えた構造
を特徴とする電動機美容器具。