JP2005532771A - 小型電化製品に振動動きを作り出す駆動機構 - Google Patents

Abstract

本発明は、小型電化製品の少なくとも１つの作動ユニットに振動動きを作り出す駆動デバイスに関する。この駆動デバイスは、第一の駆動部品（１）から発せられ、第二の駆動部品（２）に作用する磁場を作り出すコイル（４）を有する。第二の駆動部品（２）は、振動を開始できるように、小型電化製品の中に移動可能にマウントされる。第一の駆動部品（１）は、第二の駆動部品（２）とは逆位相の振動動きを実行するように小型電化製品の中に移動可能にマウントされる。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、請求項１の従来技術部分に係る小型電化製品に振動動きを作り出す駆動機構に関する。

この種の駆動機構は、ＤＥ１１５１３０７Ａから知られている。この明細書は、シェーバー（ｓｈａｖｅｒ）装置のハウジングと共に堅く形成されたＵ字形の電磁石を有するドライシェーバー装置用の、シェービング・カッターの往復作動動きを伴った振動電機子駆動について開示している。作動電機子及びこの作動電機子の両側の補償電機子は、振動動きのために、電磁石の両極の近くに配置される。オペレーティング・モード中、シェービング・カッターを駆動する作動電機子は、補償電機子がそれと反対の位相の振動動きを実行して作動電機子の振動がシェービング装置のハウジングへ伝達されることができる限り防止されるように電磁石の極面に平行に振動する。

ＤＥ１９６８０５０６Ｔ１は、静止電磁石とこの電磁石を用いて互いに逆の位相に振動動きするようにセットされた複数の可動部品とを有する振動リニアモータについて開示している。負荷下で可動部品の相互の位相関係を維持するために、これら可動部品は１つの部品からの振動動きを同時方向転換を伴って伝達するリンク機能を用いて相互接続される。

ＤＥ１９７８１６６４Ｃ２から、電磁石コイルを備えた中空筒状ステータを有するリニア駆動を備えた電気シェーバーが知られている。互いに逆の位相で駆動される２つの可動要素がステータ内に配置され、一方の要素はシェービング・カッターを駆動し、他方の要素は望まれない振動を抑制するためにカウンターウエイトを有し得る。

本発明の目的は、改善された特性で小型電化製品に振動動きを作り出す駆動機構を提供することである。

この目的は、請求項１に係る特徴の組み合わせによって実現される。

小型電化製品の少なくとも１つの作動ユニットに振動動きを作り出す本発明の駆動機構は、第一の駆動部品から延びて第二の駆動部品に作用する磁場を生成するコイルを有し、第二の駆動部品は、該第二の駆動部品が振動動きをするように小型電化製品内に移動可能に配置される。第一の駆動部品は、第二の駆動部品とは逆位相の振動動きを実行するように小型電化製品内に移動可能に配置される。２つの駆動部品の振動動きが逆位相であるため、これら駆動部品間の相対速度が、一方の駆動部品だけが動き、他方の駆動部品が静止した従来の駆動に比して、大幅に高まる。このような駆動の効率は駆動部品の相対速度と共に増加するため、本発明の駆動機構を用いれば、既知の種類の駆動より高い程度の効率を実現することができる。

上記２つの駆動部品のうちの少なくとも１つは、１以上の永久磁石を有し得る。さらに、上記２つの駆動部品のうちの少なくとも１つは、上記コイルが巻かれた心を有し得る。この構成を用いれば、比較的小さい寸法で、例えばこの小型電化製品のバッテリ駆動による使用を可能にするくらい十分に小さい消費電力での強力な駆動を得ることができる。

本発明に係る駆動機構を用いる場合、復元力を生成する少なくとも１つの弾性要素を設けることができる。この結果、好ましいことに、振動系を共振で作動させることができる。

さらに、第一の駆動部品及び第二の駆動部品は、少なくとも１つの連結要素を用いて、互いに機械的に連結されると有益的である。このようにして、２つの駆動部品の逆位相の振動動きを厳格に維持することができる。特に、上記連結要素は、第一の駆動部品及び第二の駆動部品に回転可能に接続される。この構成においては、該連結要素を回転可能にマウントすることによって、特にシンプルに、逆向きの位相を得ることができる。好ましい実施形態において、上記連結要素は、本駆動機構を小型電化製品上にマウントするマウント軸上に回転可能にマウントされる。これは適切な解決策である。なぜなら、該連結要素の支点が動かず、ゆえに、該連結要素の小型電化製品へのマウントが難なく可能だからである。上記マウント軸は、上記連結要素の第一の駆動部品への接続と第二の駆動部品への接続との間の中間に配置することができる。この構成の利点は、駆動部品への負荷が等しくなくても、２つの駆動部品の振動動きの振幅も等しいまま維持されることである。上記連結要素を回転ビームとして構成することは複数の用途にとって有益的である。この実施形態及び他の実施形態を用いる場合、上記連結要素は、第一及び第二の駆動部品の振動とは異なる振幅を持つ振動動きをピックオフする少なくとも１つの追加的駆動ピックオフを有することができる。この利点は、上記追加的振動動きを提供する歯車が必要ないため、信頼性を向上させながらコストを削減することができる点である。

本発明の一変形例によれば、上記駆動機構はリニアモータとして構成され、２つの駆動部品は相対的にスライド可能となり、直線振動動きが実現される。このリニアモータの好ましい実施形態において、上記弾性要素は、第一の駆動部品及び第二の駆動部品に固定されたリーフスプリングとして構成される。このリーフスプリングは、２つの駆動部品の相対的な変位を妨げ、非常にわずかなスペースしか取らないという利点を有する。特に、上記リーフスプリングは、駆動部品の移動方向を横切る遊びを持って駆動部品の少なくとも１つに固定することができるため、曲げに伴ってリーフスプリングの長さを低減することができる。別の方法として、これは、上記連結要素を駆動部品の移動方向を横切る遊びを持って駆動部品の少なくとも１つに接続することによっても実現することができる。

上記連結要素は逆転レバーに回転可能に接続され、該逆転レバーは該接続位置から離れて位置する駆動部品にそれぞれ接続されてもよい。この構成の結果として、２つの駆動部品は、平衡位置において互いに最も接近し、平衡位置からズレるときには互いに離れるように動く。

好ましい実施形態において、「第一の駆動部品の質量」と「上記連結要素の該第一の駆動部品上の接続位置と上記マウント軸との間の距離」との積が、「第二の駆動部品の質量」と「上記連結要素の該第二の駆動部品上の接続位置と上記マウント軸との間の距離」との積と等しい。これは、小型電化製品に伝達されたあらゆる振動を非常に低いレベルに抑えておくこおとができるという利点を有する。

本発明の範囲内において、２つの駆動部品を同一構造とし、製造コストを非常に低く抑えることを可能にすることができる。さらに、上記心を上記コイルに対してスライド可能に配置することが可能である。この実施形態を用いる場合、上記コイルは上記心とは一緒に動かないことを考えると、移動する質量を低く抑えることができるため、小型電化製品上の振動を低減することができる。加えて、上記コイルに接触することが簡素化される。なぜなら、該コイルが動かないからである。

第一の駆動部品及び第二の駆動部品は、リニア軸受によって案内されてもよい。このようにして、特に精度の良い直線動きを作り出すことができる。同様の効果は、第一の駆動部品及び第二の駆動部品の間隔を少なくとも１つのスペーサ要素を用いて一定に保たせることによっても実現することができる。上記スペーサ要素は、上記マウント軸周りに回転するようにマウントされ、第一及び第二の駆動部品の座面上に湾曲面を用いて支持される、ことが好ましい。上記湾曲面が円筒セグメントとして構成され、該円筒セグメントに関連する円筒軸が上記マウント軸の各々と同心に配置されてもよい。

本発明の別の変形例によれば、上記駆動機構は回転モータとして構成され、２つの駆動部品は相対的に回転するように構成される。本発明の回転モータにおいて、２つの駆動部品は共通の回転軸を有することが好ましい。このように、望まれない振動の進行を大幅に抑制することができる。回転ビームとしてのその構造の代替案として、上記連結要素は、例えば第一の駆動部品の歯及び第二の駆動部品の歯と噛合する、歯車として構成されてもよい。

以下、添付図面に示した実施形態を参照して、本発明を説明する。

本発明に係る駆動機構は、振動リニアモータとして組み立てられてもよく、或いは、振動ロータモータとして組み立てられてもよい。振動リニアモータは、例えば電気シェーバーなどに用いられる小さい振幅のリニアな動きを作り出す。振動ロータモータは、回転方向が周期的に逆転し、例えば電動歯ブラシなどにおいて用いられるのが適切な、小さい回転運動を作り出す。

図１は、振動リニアモータの一実施形態を非常に概略的に表した図である。このリニアモータは、わずかに離れて配置された２つの可動部品１及び２を有する。第一の部品１は、Ｅ字形の鉄心３と巻き線コイル４とから構成される。コイル４は、鉄心３のセンター・ビーム５の周りに巻かれる。第二の部品２は、共通のキャリア・プレート７上に逆平行極性で横並びに配置された２つの永久磁石６を有する。鉄心３のように、キャリア・プレート７は鉄材から作られる。永久磁石６は、空隙８を除いて、鉄心３のセンター・ビーム５の端に接近している。キャリア・プレート７上には永久磁石６が配置される。キャリア・プレート７は、キャリア・プレート７を鉄心３上に支持する２つの柱９を有する。２つの柱９の各々は、それらの両端エリアの接続軸１０によって、鉄心３及びキャリア・プレート７に固定された軸受ブロック１１内で回転可能にマウントされる。接続軸１０の中間に、２つの柱９の各々はリニアモータをその絶縁環境（例えば、電気シェーバーのハウジング）へ固定するのに用いられるマウント軸１２を有する。リーフスプリング１３が、鉄心３に固定された軸受ブロック１１とキャリア・プレート７に固定された軸受ブロック１１との間において、柱９に平行に延びる。

図１に示すリニアモータの機械的構造は、以下の動きパターンを引き起こす。第一及び第二の部品１及び２の各々は、図１に従えば基本的に水平方向に延びる振動動きを実行する。２つの部品１及び２の動きの方向は、常に、お互いに反対方向である。すなわち、これらの振動は逆位相である。これら振動は、マウント軸１２を用いた柱９の回転サスペンションにより互いにちょうど反対の位相に拘束される。また、このサスペンションは、第一及び第二の部品１及び２の重心の移動軌跡が若干湾曲したコースを通ることを意味する。図１において、第一の部品１の重心が通るルートは若干下方へ湾曲し、第二の部品２の重心が通るルートは若干上方へ湾曲する。これは、第一及び第二の部品１及び２の間隔が図１に示す平衡位置において最大となる、すなわち空隙８は平衡位置で最大となる、ことを意味する。これら２つの部品１及び２の平衡位置からの変位量が大きくなるほど、それらの相対距離は小さくなる。リーフスプリング１３によって生成される復元力がこれらの部品を平衡位置へ戻すように促す。平衡位置において、リーフスプリング１３は曲がっておらず、よって復元力は生成されない。ゆえに、他の力が作用しなければ、これら２つの部品１及び２は平衡位置に留まる。２つの部品１及び２の平衡位置からの変位量が増えると、平衡位置の方向に復元力が作用するようになる結果としてリーフスプリング１３のＳ字状の曲げも増える。リーフスプリング１３のＳ字状の曲げは、それらの長さ寸法の低減を伴う。これが構造上許容されることは、リーフスプリング１３を、縦方向（すなわち、部品１及び２の移動方向を横切る方向）に微小の遊びを持たせて、少なくとも１つの軸受ブロック１１に固定することによって実現される。同様に、柱９を縦方向に微小な遊びを持たせて少なくとも１つの軸受ブロック１１から吊り下げることも可能である。この遊びは、例えば、弾性支持によって、又は、任意的に弾性補強材を挿入可能な溝と係合したサスペンションによって、実現することができる。

２つの部品１及び２に所望の振動動きを生成するために、コイル４に電流が流される。コイル４は、電磁石として働き、鉄心３と共に永久磁石６に作用する磁場を生成し、よってコイル４と永久磁石６との間の相対的な移動をもたらす。コイル４の適切な起動を通じて、生じさせる磁場の極性を反転させ、第一及び第二の部品１及び２が逆位相の振動にセットされるようにすることができる。本発明の必須態様は、第一の部品１及び第二の部品２の双方が動くこと、すなわち、本発明に係るリニアモータは、ロータを駆動するのに用いられるステータを持たず、互いに駆動し合う２つのカウンタ振動部品１及び２を有すること、である。これら部品１及び２の一方は、従来のリニアモータのロータに相当する。他方は、従来のリニアモータのステータの機能を実行するが、従来のステータと異なり、該他方は静止したものではなく、該一方と同様に動く。特に、これにより、これ以外は同一の状態下で、本発明に係るリニアモータの第一及び第二の部品１及び２は、従来のリニアモータのステータ及びロータ間の相対速度の２倍の速さでお互いに対して相対的に動く。このように、本発明に係るリニアモータによれば、比較的高い程度の効率を実現することができる。

２つの部品１及び２の振動動きの周波数は、コイル４の起動によって決定され、特に、２つの部品１及び２及びリーフスプリング１３によって構成される振動系の共振周波数に対応するようにセットされる。共振において、高度に強力な振動作用が生じ、比較的小さいエネルギ入力しか必要とされない。

図２は、本発明のリニアモータの別の実施形態を図１に対応した表現で示している。この実施形態は、２つの逆転レバー１４が各柱９に接続される点で図１と本質的に異なる。逆転レバー１４は、軸受ブロック１１の一方と鉄心３又はキャリア・プレート７との間にリジッド連結を確立する。逆転レバー１４は、隣接する鉄心３又は隣接するキャリア・プレート７へ向かって延びず、逆転レバー１４が互いに交差するように軸受ブロック１１から反対側に位置する部品へ延びる。逆転レバー１４は、軸受ブロック１１に直接支えられておらず、リーフスプリング１３をクランプされた状態に保ち、よってこれらを軸受ブロック１１に同様に固定する。逆転レバー１４の交差して配置されることにより、空隙８の幅が周期的に変更される結果として、第一及び第二の部品１及び２の振動動きに伴う横方向の動きの方向が反転される。ゆえに、空隙８は、図２に示す平衡位置において、最小値を採る。変位量が大きくなるほど、空隙８が幅広くなる。

図３に変位した状態の一例を示す。この瞬間、第一の部品１は平衡位置から左に変位しており、第二の部品２は平衡位置から右に変位している。逆転レバー１４以外については、図２及び３の実施形態は図１に示した実施形態と構造及び動作は対応しており、空隙８の幅の変動に関する挙動における上記差が望まれる場合に用いられる。

図１、２、及び３においては接続軸１０間の中央にマウント軸１２が配置されているが、第一及び第二の部品１及び２に様々な大きい振動振幅が望まれるときには、中央からずれた配置とすることも可能である。本発明のリニアモータを電気シェーバーに用いると、例えば、下刃（ｕｎｄｅｒｃｕｔｔｅｒ）を大きな振動振幅で作動させ、且つ、シェービング・ホイル（ｓｈａｖｉｎｇ ｆｏｉｌ）を小さい振動振幅で作動させる、ことができる。さらに、接続軸１０に対するマウント軸１２の位置によって振動挙動を最適化することも可能である。リニアモータをマウントするのに用いられるマウント軸１２付近での振動をできる限り小さく保つために、マウント軸１２は、第一の部品１及びそれに固定されたあらゆる部品のトータル質量とマウント軸１２に対するこの質量についての有効レバーアームとの積が、第二の部品２及びそれに固定されたあらゆる部品のトータル質量とマウント軸１２に対するこの質量についての有効レバーアームとの積と同じ値を採るように、配置される。

図４は、振動リニアモータの別の実施形態を図１に対応した表現で示している。この実施形態は、本発明のリニアモータによって追加的ユニットを駆動させることができるようにする追加的駆動ピックオフ（ｐｉｃｋｏｆｆ）が設けられる点で、図１の実施形態と異なる。また、図１とは異なり、柱９は、ロッド状ではなくＵ字形をしており、鉄心３及びキャリア・プレート７にそれぞれ直接接続された脚を有する。便宜上、リーフスプリング１３の図示は省略する。

各柱９は、２つの追加的駆動ピックオフ１５を有する。これら２つの追加的駆動ピックオフ１５は、マウント軸１２の両側にそれぞれ配置される。各柱９上において、第一の追加的駆動ピックオフ１５は、第一の部品１側に配置され、よって第一の部品１と同位相で動く。同じ柱９の第二の追加的駆動ピックオフ１５は、第二の部品２側に配置され、第二の部品２と同位相で且つ第一の追加的駆動ピックオフ１５とは逆位相で動く。１つの柱９の２つの追加的駆動ピックオフ１５は、同じ柱９について２つの接続軸１０が設けられる場合に比して、マウント軸１２により近接して配置されるため、追加的駆動ピックオフ１５からピックオフされる（摘み取られる）動きは、第一及び第二の部品１及び２からピックオフされる動きよりも大幅に小さい振幅を有する。マウント軸１２が図３に示すように柱９の２つの追加的駆動ピックオフ間の中央に配置される場合、これら駆動ピックオフからピックオフされる動きの振幅は大きさが等しい。振動挙動を最適化する際、駆動ピックオフ１５を用いて駆動されるモジュールも考慮されなければならない。すべてのパルスの合計が０に等しいとき、最小の振動が発生する。図３に示すジオメトリを用いる場合、第一の部品１及び第一の部品１と同位相で動くモジュールの質量が第二の部品２及び第二の部品２と同位相で動くモジュールの質量と等しいときに、パルス全体を０にすることができる。

図４に示した本発明のリニアモータの実施形態は、例えば、２つのカッター・アッセンブリを備えた電気シェーバーに用いることができる。このリニアモータは、シェーバーのハウジング上に２つのマウント軸１２を用いてマウントされる。これら２つのカッター・アッセンブリは、互いに逆の位相で動くように、一方のカッター・アッセンブリが第一の部品１に連結され、他方のカッター・アッセンブリが第二の部品２に連結される。シェーバーのヘッド、引いてはシェービング・ホイルは、それを小さい振幅で追加的駆動ピックアップ１５に連結することによって、作動される。シェーバーが２つの別々のシェービング・ホイルを有する場合、これら２つのシェービング・ホイルを小さい振幅で２つの駆動ピックオフ１５に連結させることによって、該２つのシェービング・ホイルを互いに逆の位相で駆動することも可能である。この場合、該連結は、各シェービング・ホイルが接続されたカッター・アッセンブリと反対の位相でも動くように行われる。

最初に述べた第一及び第二の部品１及び２の湾曲した移動軌跡が望まれず、代わりに真っ直ぐな動きが要求される場合、それに応じて第一及び第二の部品１及び２の強制案内も修正される必要がある。この修正の一例として、例えば、第一及び第二の部品１及び２を非常に高精度に直線ルート上を強制的に移動させることが可能な直線ガイドを用いることが考えられる。さらに、図５に示す修正を実行することも可能である。

図５は、特に精度の良い直線動きを生み出すことが可能な本発明のリニアモータの一実施形態を示す。表現の種類は図１に従って選択された。リーフスプリング１３はここでも便宜上省略されている。本実施形態において、第一及び第二の部品１及び２は、２つのスペーサ要素１６を用いて連結される。これら２つのスペーサ要素１６は、リニアモータ用マウント軸１２を用いて、回転可能にマウントされる。スペーサ要素１６は、それぞれの両端面１７が湾曲している。端面１７は、そのために設けられた第一及び第二の部品１及び２の座面１８上に支持される。

リニアモータの作動中、座面１８はスペーサ要素１６の端面１７から離れ、スペーサ要素１６がマウント軸１２周りに回転する。この結果、一方では、第一及び第二の部品１及び２の動きが機械的に連結される。他方では、第一及び第二の部品１及び２の振動動きにもかかわらず対向する座面１８間の距離が常に変わらないように、各端面１７の湾曲が構成される。これは、図示するジオメトリを用いる場合、端面１７を円筒セグメントとして構成し、円筒軸をマウント軸１２と同心とすることによって、実現される。永久磁石６は鉄心３に強い引力を及ぼすため、スペーサ要素１６と鉄心３又はキャリア・プレート７との間に機械的接続を設けることは絶対的に必要ではない。しかしながら、いずれの場合でも、適切なホルダなどを設けることは可能である。座面１８及び端面１７は、第一及び第二の部品１及び２の間の位相関係が座面１８と端面１７との間で発生したスリップ又は類似の効果によって変化してしまうことを防ぐために、噛合歯として構成することも可能である。

２つの部品１及び２の構造上の構成は、各用途における要件及び利用可能スペースに応じて変化する。部品１及び２のいくつかの実施形態を図６〜９に示す。各図の表現種類は図１と合うように選択された。便宜上、柱９やリーフスプリング１３などのリニアモータの他の要素は、これらの図に示していない。リニアモータを構成するために、上記の要素及び他の要素（適用可能な場合）それぞれが追加されなければならない。以下の実施形態において、コイル４及び永久磁石６は、部分的に、同じ部品上に配置される。ゆえに、この部品は、鉄心３として示すことも、キャリア・プレート７として示すこともできる。用語の明確にするために、この部品は、コイル４を有し、且つ、適用可能であれば追加的に永久磁石６を有する場合、鉄心３として示される。この部品が永久磁石６しか有しない場合、この部品はキャリア・プレート７として示される。

図６は、第一及び第二の部品１及び２が同一の構造を有する一実施形態を示している。２つの部品１及び２の各々は、細長い鉄心３を有する。鉄心３の一端には肩部１９が形成される。コイル４は、肩部１９に直接隣接して、鉄心３上に巻かれる。永久磁石６は、鉄心の他端付近において、コイル４に隣接して、鉄心に接着される。このように構成された部品１及び２は、互いに逆平行に位置する。すなわち、第一の部品１の肩部１９は第二の部品２の永久磁石６に隣接し、第一の部品１の永久磁石６は第二の部品２の肩部１９に隣接する。このように、本実施形態は、カウンタ振動部材１及び２が全く同じ質量を有し、互いに非常に接近して配置されることを特徴とする。このように２つの部品１及び２が同一構造であると、製造工程が簡素化されると共に、製造に必要な部品点数が削減される。

図７は、第一及び第二の部品１及び２が同一の構造を有する別の実施形態を示している。この実施形態は、コイル４と隣接する肩部１９との間のクリアランス・スペース及びコイル４と隣接する永久磁石６との間のクリアランス・スペースが維持されると共に、コイル４が鉄心３に固定されていない点で、図６と異なる。ゆえに、コイル４は、部品１及び２の他の部分に機械的に接続されておらず、それらと一緒に動くことはなく、静止している。一方で、これにより、動く質量が低減し、よってそれらが起こす振動も低減する。他方で、コイル４の接触が簡素化される。なぜなら、それらは動かないため、それら自体は接触構成についてそのような高い要求をしないからである。鉄心３は、図６に従って構成され、対応する振動動きを実行する。

図８は、静止コイル４を用いた別の実施形態を示す。この実施形態は、１つのＵ字形鉄心３と、１つのロッド状鉄心３とを有する。各鉄心３は、鉄心３がコイル４に対してずれることを可能にするように微小な相対的距離で鉄心３を囲むコイル４を有する。さらに、永久磁石６は、ロッド状鉄心３にその両端付近において接着される。これら鉄心３は、Ｕ字形鉄心３の脚がロッド状鉄心３の永久磁石６に隣接するように、相対的に位置決めされる。

図９は、図８の実施形態の変形例を示している。この実施形態は、コイル４が１つしか存在しない点において、図８と異なる。このコイル４は、コイル４が静止したままＵ字形鉄心３が振動動きを実行できるようにＵ字形鉄心３がコイル４に対してずれることが可能となるように微小な相対的距離でＵ字形鉄心３を囲む。キャリア・プレート７に接着された永久磁石６は、Ｕ字形鉄心３の脚に隣接して配置される。

以上述べたような振動リニアモータの代わりに、本発明に係る駆動機構を振動回転モータとして構成することも可能である。その場合の実施形態を図１０及び１１に示す。

図１０及び１１は、様々な動き状態における本発明の振動回転モータの一実施形態を図１に対応した表現で示している。図１０において、回転モータの第一及び第二の部品１及び２は平衡位置にあり、図１１においては、第一及び第二の部品１及び２は変位している。

図示した実施形態において、鉄心３は、ロッド形状として構成されており、鉄心３の周りに巻かれたコイル４に電流を流すと鉄心３の両端に磁極が形成される。１つのＮ極と１つのＳ極とが鉄心３の各端から等距離で横並びに位置するように少なくとも１つの永久磁石６が鉄心３の各端近くに配置される。永久磁石６はキャリア・プレート７の上に配置される。キャリア・プレート７は、環状に構成され、鉄心３及びコイル４を囲む。これにより、望まれない遊離磁場を比較的小さいままに保つことができる。鉄心３の中心と同心である環状キャリア・プレート７の中心は、第一の部品１及び第二の部品２の双方を回転可能にマウントする中心軸２０である。すなわち、第一の部品１及び第二の部品２の双方の動きの自由度は、この中心軸２０周りの回転のみである。螺旋スプリング２１が鉄心３の両端付近の両側に嵌め込まれる。螺旋スプリング２１は、鉄心３のそれぞれの作用点からキャリア・プレート７へ延びる。他の力が掛かっていなければ、第一の部品１は、螺旋ストリームプリグ２１によって図１０に示す平衡位置に保持される。

回転ビーム２２は、その一端が鉄心３の端付近に回転可能に接続されている。回転ビーム２２の他端は、キャリア・プレート７に回転可能に接続されている。この回転ビーム２２は、中心に配置された中心軸２３によって回転可能に吊り下げられている。この中心軸２３は、回転モータを該回転モータによって駆動されるデバイスに接続するのに用いることもできる。あるいは、該デバイスへの接続は、中心軸２０を通じて実現されてもよい。

振動回転動きは、本発明の回転モータを用いて、以下のようにして作り出すことができる。

コイル４に電流が流されると、磁場が生成され、永久磁石６に作用する。これにより、第一及び第二の部品１及び２が平衡位置からズレる。図１０の表現によれば、このズレは、上部永久磁石６がわずかに右に動くことと、下部永久磁石６がわずかに左に動くこととを含む。逆に言えば、鉄心３の上端がわずかに左に動き、鉄心３の下端がわずかに右に動き、図１１に示すような変位した位置となる。中心軸２０が強制的に案内されることにより、これら変位は軌道路に沿って発生する。すなわち、それらは回転動きである。後に、関係が反転し、永久磁石６と鉄心３の両端とが反対側へ変位するように、コイル４に流れる電流の向きが変更される。コイル４を適切に起動することにより、互いに反対の位相で発生する第一の部品１及び第二の部品２の振動回転動きを作り出すことができる。この振動回転動きは、特にコイル４が第一及び第二の部品１及び２が共振周波数で振動するように起動されるとき、螺旋スプリング２１によって支援される。位相関係は回転ビーム２２によって正確に維持される。回転ビーム２２は、図１０及び１１に示すようなその接続及び軸受を通じて、２つの部品１及び２を互いに逆位相に拘束する。また、この位相関係を厳密に維持することは、他のデバイスによっても実現可能である。例えば、回転ビーム２２の代わりに、第一の部品１の歯及び第二の部品２の歯と噛合する歯車を設けることも可能である。

振動リニアモータの一実施形態を示す図である。 振動リニアモータの別の一実施形態を示す図である。 異なる動き状態での図２の実施形態を示す図である。 再度改良された振動リニアモータの一実施形態を示す図である。 特に精密なリニア動きの作り出すことが可能な振動リニアモータの一実施形態を示す図である。 リニアモータの第一及び第二の部品の理想的な構造の一実施形態を示す図である。 ２つの静止コイルを備えたリニアモータの第一及び第二の部品の理想的な構造の一実施形態を示す図である。 ２つの静止コイルを備えたリニアモータの第一及び第二の部品の理想的な構造の別の一実施形態を示す図である。 １つの静止コイルを備えたリニアモータの第一及び第二の部品の理想的な構造の一実施形態を示す図である。 振動回転モータの一実施形態を示す図である。 異なる動き状態での図１０の実施形態の図である。

Claims (29)

1. 小型電化製品において、
   第一の駆動部品（１）から延びて第二の駆動部品（２）に作用する磁場を生成するコイル（４）を備え、
   前記第二の駆動部品（２）は、該第二の駆動部品（２）が振動動きをするように前記小型電化製品内に移動可能に配置された、
   前記小型電化製品の少なくとも１つの作動ユニットに振動動きを生み出す駆動機構であって、
   前記第一の駆動部品（１）は、前記第二の駆動部品（２）と逆位相の振動動きを実行するように前記小型電化製品内に移動可能に配置される、ことを特徴とする駆動機構。
2. 請求項１記載の駆動機構であって、
   前記２つの駆動部品（１、２）のうちの少なくとも１つは少なくとも１つの永久磁石（６）を有する、ことを特徴とする駆動機構。
3. 請求項１又は２記載の駆動機構であって、
   前記２つの駆動部品（１、２）のうちの少なくとも１つは前記コイル（４）が巻かれた心（３）を有する、ことを特徴とする駆動機構。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項記載の駆動機構であって、
   復元力を生成する少なくとも１つの弾性要素（１３、２１）が設けられる、ことを特徴とする駆動機構。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項記載の駆動機構であって、
   前記第一の駆動部品（１）及び前記第二の駆動部品（２）は、少なくとも１つの連結要素（９、２２）を用いて、機械的に連結される、ことを特徴とする駆動機構。
6. 請求項５記載の駆動機構であって、
   前記連結要素（９、２２）は、前記第一の駆動部品（１）及び前記第二の駆動部品（２）に回転可能に接続される、ことを特徴とする駆動機構。
7. 請求項５又は６記載の駆動機構であって、
   前記連結要素（９、２２）は回転可能にマウントされる、ことを特徴とする駆動機構。
8. 請求項７記載の駆動機構であって、
   前記連結要素（９、２２）は、前記駆動機構を前記小型電化製品上にマウントするマウント軸（１２、２３）上に回転可能にマウントされる、ことを特徴とする駆動機構。
9. 請求項８記載の駆動機構であって、
   前記マウント軸（１２、２３）は、前記連結要素（９、２２）の前記第一の部品（１）への接続と前記第二の部品（２）への接続との間の中間に配置される、ことを特徴とする駆動機構。
10. 請求項５乃至９のいずれか一項記載の駆動機構であって、
    前記連結要素（９、２２）は回転ビームとして構成される、ことを特徴とする駆動機構。
11. 請求項５乃至１０のいずれか一項記載の駆動機構であって、
    前記連結要素（９、２２）は、前記第一及び第二の駆動部品（１、２）の振動とは異なる振幅を持つ振動動きをピックオフする少なくとも１つの追加的駆動ピックオフ（１５）を有する、ことを特徴とする駆動機構。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項記載の駆動機構であって、
    前記駆動機構はリニアモータとして構成され、前記２つの駆動部品（１、２）は相対的にスライド可能である、ことを特徴とする駆動機構。
13. 請求項１２記載の駆動機構であって、
    前記弾性要素（１３）は、前記第一の駆動部品（１）及び前記第二の駆動部品（２）に固定されたリーフスプリングとして構成される、ことを特徴とする駆動機構。
14. 請求項１３記載の駆動機構であって、
    前記リーフスプリング（１３）は、前記駆動部品（１、２）の移動方向を横切る遊びを持って前記駆動部品（１、２）の少なくとも１つに固定される、ことを特徴とする駆動機構。
15. 請求項１３又は１４記載の駆動機構であって、
    前記連結要素（９）は、前記駆動部品（１、２）の移動方向を横切る遊びを持って前記駆動部品（１、２）の少なくとも１つに接続される、ことを特徴とする駆動機構。
16. 請求項１２乃至１５のいずれか一項記載の駆動機構であって、
    前記連結要素（９）は、逆転レバー（１４）に回転可能に接続され、
    前記逆転レバー（１４）は、前記接続場所から離れて位置する前記駆動部品（１、２）にそれぞれ接続される、ことを特徴とする駆動機構。
17. 請求項１２乃至１６のいずれか一項記載の駆動機構であって、
    前記第一の駆動部品（１）の質量と、
    前記連結要素（９）の該第一の駆動部品（１）上の接続位置と前記マウント軸（１２）との間の距離と、の積が、
    前記第二の駆動部品（２）の質量と、前記連結要素（９）の該第二の駆動部品（２）上の接続位置と前記マウント軸（１２）との間の距離と、の積と等しい、ことを特徴とする駆動機構。
18. 請求項１２乃至１７のいずれか一項記載の駆動機構であって、
    前記２つの駆動部品（１、２）は同一構造である、ことを特徴とする駆動機構。
19. 請求項１２乃至１８のいずれか一項記載の駆動機構であって、
    前記心（３）は前記コイル（４）に対してスライド可能に配置される、ことを特徴とする駆動機構。
20. 請求項１２乃至１９のいずれか一項記載の駆動機構であって、
    前記第一の駆動部品（１）及び前記第二の駆動部品（２）はリニア軸受によって案内される、ことを特徴とする駆動機構。
21. 請求項１２乃至１９のいずれか一項記載の駆動機構であって、
    前記第一の駆動部品（１）及び前記第二の駆動部品（２）は、少なくとも１つのスペーサ要素（１６）を用いて間隔を一定に保つ、ことを特徴とする駆動機構。
22. 請求項２１記載の駆動機構であって、
    前記スペーサ要素（１６）は前記マウント軸（１２）周りに回転するようにマウントされる、ことを特徴とする駆動機構。
23. 請求項２１又は２２記載の駆動機構であって、
    前記スペーサ要素（１６）は前記第一及び第二の駆動部品（１、２）の座面（１８）上に湾曲面（１７）を用いて支持される、ことを特徴とする駆動機構。
24. 請求項２３記載の駆動機構であって、
    前記湾曲面（１７）は円筒セグメントとして構成される、ことを特徴とする駆動機構。
25. 請求項２４記載の駆動機構であって、
    前記円筒セグメントに関連する円筒軸は前記マウント軸（１２）の各々と同心に配置される、ことを特徴とする駆動機構。
26. 請求項１乃至１１のいずれか一項記載の駆動機構であって、
    前記駆動機構は回転モータとして構成され、
    前記２つの駆動部品（１、２）は相対的に回転するように構成される、ことを特徴とする駆動機構。
27. 請求項２６記載の駆動機構であって、
    前記２つの駆動部品（１、２）は共通の回転軸（２０）を有する、ことを特徴とする駆動機構。
28. 請求項２６又は２７記載の駆動機構であって、
    前記連結要素は、前記第一の駆動部品（１）の歯及び前記第二の駆動部品（２）の歯と噛合する歯車として構成される、ことを特徴とする駆動機構。
29. 振動作動ユニットを備えた小型電化製品であって、
    請求項１乃至２８のいずれか一項記載の駆動機構を有することを特徴とする小型電化製品。

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