JP2009268251A - 振動型リニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】部品数及び組立工数が少なくて低コストなものとする。
【解決手段】永久磁石を備えて並列に並ぶ複数の可動子２を可動に支持する支持部３を備え、固定子１の電磁石に供給される交番電流によって可動子２を振動させるものであり、上記支持部３はこの振動型リニアアクチュエータを納める筐体６に固定される被固定部６０を備えて、上記筐体への支持部の固定により固定子が支持部に固定される。筐体への組み付けによって組上がるものである。
【選択図】図１

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に関するものである。

固定子と、可動子と、固定子と可動子のうちの一方に配された電磁石と、上記２者のうちの他方に配された永久磁石と、並列に並ぶ複数の可動子を可動に支持して上記電磁石の磁極面と永久磁石の磁極面とをギャップを介して対向させる支持部とを備え、電磁石に供給される電流によって可動子を振動させる振動型リニアアクチュエータが知られている（特許文献１参照）。

上記振動型リニアアクチュエータにおいては、小型化を目的として単一の支持部と並列に並んでいる複数の可動子との間を夫々薄肉弾性片で一体に繋いで複数の可動子と支持部とを合成樹脂製の一体物として形成している。また、上記支持部は、可動子の往復振動方向において２つに分けて設けて、２つの支持部間に固定子を介在させることで高さ方向の寸法を抑えることができるようにしている。

ここにおいて、上記振動型リニアアクチュエータでは、固定子に電磁石を、可動子に永久磁石を配するとともに複数の可動子を逆位相で往復振動させているために、上記の支持部には常に捻れの力が加わり、永久磁石と電磁石との間のギャップ寸法が変化しやすく、これ故に固定子に設けた合成樹脂製の基台と各支持部とを複数本ずつのねじで強固に連結することで、ギャップ寸法の安定化を図っている。

しかし、このようなねじ締結構造は、コストがかかることになる。また、上記振動型リニアアクチュエータを電気かみそりの筐体に固定するには別途ねじが必要となる。
特開２００５−３５４８７９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、小型化はもちろんのこと、低コストな振動型リニアアクチュエータ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、固定子と、可動子と、固定子と可動子のうちの一方に配された電磁石と、上記２者のうちの他方に配された永久磁石と、可動子を可動に支持して上記電磁石の磁極面と永久磁石の磁極面とをギャップを介して対向させる支持部とを備え、電磁石に供給される電流によって可動子を振動させる振動型リニアアクチュエータであって、上記支持部はこの振動型リニアアクチュエータを納める筐体に固定される被固定部を備えて、上記筐体への支持部の固定により固定子が支持部に固定されるものであることに特徴を有している。筐体への組み付けによって組上がるようにしたものである。

上記固定子は支持部と筐体との間で抜け止め固定されるものであることが好ましく、また、固定子は支持部に設けられた被係合部に係合して位置決めされる係合部を備えていることが好ましい。

また、筐体は上記電磁石と可動子の永久磁石との間のギャップを外部から確認可能とした形状となっていることが特性検査やギャップ量の確認のしやすさの点で好ましい。

本発明においては、支持部は筐体への組み付けで固定子と共に固定されるものであり、固定子と支持部との間の固定のためのねじ等を必要としないものであり、部品点数が減って組立ばらつきも減ることから、コストを下げることができるとともに特性の安定化も図ることができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明すると、図１及び図２に示す振動型リニアアクチュエータは、固定子１と、並列に並ぶ２つの可動子２，２と、両可動子２，２の各一端側が薄肉の弾性片２０，２０を介して繋がっている支持部３と、両可動子２，２の各他端側が薄肉の弾性片２０，２０を介して繋がっている支持部３と、両可動子２，２の一端同士を連結しているばね片４と、両可動子２，２の他端同士を連結しているばね片４とからなるもので、上記の２つの可動子２，２と支持部３，３、ばね４，４、そして総計４つの弾性片２０は合成樹脂製の一体物として形成されている。

往復式電気かみそりの駆動用である図示例の振動型リニアアクチュエータは、各可動子２の上面側に髭剃り用の内刃が装着される駆動子２１，２１を備えており、各可動子２，２の下面側には永久磁石２２とバックヨーク２３とが取り付けられている。

ここで、各弾性片２０は可動子２の両端部から下方に垂下されたものとして形成されており、一対の支持部３，３は上記永久磁石２２よりも下方側において対向した状態にある。

固定子１は、金属製のＥ字型コア１１とコイルボビン１２及びコア１１の中央片の外周に巻かれた巻線１３とからなる電磁石であり、上記両支持部３，３間に配設されて、コア１１の先端磁極面を上記永久磁石２２とギャップを介して対向する。

そして上記巻線１３に交番電流を流した時、可動子２は弾性片２０を撓ませつつ往復振動を行うものであり、この時、２つの可動子２，２は逆位相で往復振動を行うように各永久磁石２２の磁極が配置されている。また、両可動子２，２が逆位相で往復振動を行う時、ばね片４，４は両可動子２，２をばね振動系とするものであり、その固有振動数に合致する振動数で可動子２，２を駆動することで、可動子２，２の往復振動を共振状態とする。

ここにおいて、上記コア１１は、図１から明らかなように、可動子２，２の振動方向の両端から各支持部３，３側に向けて夫々複数の突部１５，１５を一体に突出させている。２つの可動子２，２が並ぶ方向に間隔をおいて設けられたこれら突部１５，１５は、上記支持部３，３の下面側に設けられた凹溝状の被係合部３０，３０に嵌り込んで係合する係合部としての存在であり、コア１１と永久磁石２２との間に働く磁気吸引力によって可動子２，２側に引かれている固定子１は、上記総計４つの突部１５と被係合部３０，３０との係合により位置決めされ、コア１１の先端磁極面と永久磁石２２との間にギャップを形成する。

また、両可動子２，２は逆位相で駆動されるために、支持部３，３には可動子２の振動方向と直交する方向の捻れの力がかかるのであるが、可動子２，２が並ぶ方向に複数存在している突部１５，１５が夫々被係合部３０，３０に嵌り込んでいるために、支持部３，３は捻れることがなく、このために上記ギャップは常に安定した寸法に保たれる。

上記の支持部３における可動子２，２が並ぶ方向の中央に設けられたねじ孔３３は、図９〜図１１に示すように、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電気かみそりの筐体６に固定するためのねじ６０がねじ込まれるねじ孔である。

このねじ６０は筐体６への支持部３への固定だけでなく、固定子１を支持部３と筐体６との間で挟持して抜け止め固定する。つまりは支持部３と固定子１との最終固定も行う。筐体６への組み付けにより、振動型リニアアクチュエータは最終的に組上がるものとなっている。

図３及び図４に他例を示す。基本的構成は上記実施例と同じであるが、ここでは可動子２，２の振動方向に離れて位置する一対の支持部３，３間を繋ぐブリッジ３５，３５を支持部３，３と一体に設けている。該ブリッジ３５，３５の存在により、支持部３，３は上記捻れの力に対する抗力がより高くなるために、更に安定した特性を得ることができるものとなっている。

図５〜図８に別の例を示す。これは固定子１の巻線１３が接続された一対のコイル端子１４に接続される給電用のリード線（図示せず）の取り回しのためのカバー５を固定子１と支持部３，３の下面側に取り付けたもので、合成樹脂製の上記カバー５はその外周部に複数のフック５０，５０を備えており、これらフック５０を支持部３に設けた係止凹部３６に係止することで固定子１と支持部３，３の下面を覆う。

上記カバー５は図７に示すように、その下面側に上記リード線を引っ掛けて取り回すための配線処理部５１，５１を備えるほか、振動型リニアアクチュエータを前記筐体６に固定するためのねじ６０が挿通される孔５２，５２を備えている。ちなみに図９〜図１１は該カバー５を備えたものに対応している。

図１２は上記カバー５を備えていない振動型リニアアクチュエータを筐体６にねじ６０で固定したものを示している。

筐体６への固定は、ねじ６０による固定でなくてもよく、たとえば図１３に示すように、筐体６の内面に設けた固定フック６１を筐体６内に嵌め込んだ支持部３の上縁に係止することで、筐体６に支持部３と固定子１を、つまりは振動型リニアアクチュエータを固定したものを示している。

なお、ここで示した筐体６は図１４にも示すように、振動型リニアアクチュエータを囲むものであって、電気かみそりのグリップ部を兼ねる本体部（図示せず）に別途連結されるものであり、その上面側には髭剃り用の外刃が装着される刃フレームが連結される。筐体６の底面に設けられた図１１に示す孔６３は、上記のリード線の挿通用である。

ところで、該振動型リニアアクチュエータは、筐体６への組み付けにより最終的に組上がる構造であるために、筐体６に固定した状態でなくては正確な特性検査を行うことはできない。この点からすれば、筐体６の少なくとも一部を、図８に鎖線で示すように、固定子１と永久磁石２２との間のギャップを外部から見ることができる高さにしておくと、ギャップ量を目視することができて検査などが容易となる。

固定子１に電磁石が、可動子２に永久磁石２２が配されたものを示したが、固定子１に永久磁石が、可動子２に電磁石が配されたものであっても本発明を適用することができる。この場合、固定子１の永久磁石２２の背後に配するバックヨーク２３に係合部である突部１５を設けることが強度及び剛性の点で好ましい。

また、固定子１が支持部３，３に連結固定されるものを示したが、図１５に示すように、固定子１と支持部３，３とが弾性片３８，３８によって連結されて図中左右方向に可動とし、単一の可動子２を往復振動させる際に、あるいは複数の可動子２，２を同位相で往復振動させる際に、固定子１が可動子２と逆位相で振動するようにしたものであってもよい。

本発明の実施の形態の一例の分解斜視図である。 同上の斜視図である。 他例の分解斜視図である。 同上の斜視図である。 別の例の斜視図である。 同上の分解斜視図である。 同上の底面図である。 同上の正面図である。 筐体に固定した状態の縦断面図である。 同上の横断面図である。 同上の底面図である。 他例の縦断面図である。 別の例の横断面図である。 同上の斜視図である。 参考例の正面図である。

符号の説明

１ 固定子
２ 可動子
３ 支持部
４ ばね片
５ カバー
６ 筐体
１１ コア
１３ 巻線
１５ 突部
２２ 永久磁石
３０ 被係合部

Claims (4)

1. 固定子と、可動子と、固定子と可動子のうちの一方に配された電磁石と、上記２者のうちの他方に配された永久磁石と、可動子を可動に支持して上記電磁石の磁極面と永久磁石の磁極面とをギャップを介して対向させる支持部とを備え、電磁石に供給される電流によって可動子を振動させる振動型リニアアクチュエータであって、上記支持部はこの振動型リニアアクチュエータを納める筐体に固定される被固定部を備えて、上記筐体への支持部の固定により固定子が支持部に固定されるものであることを特徴とする振動型リニアアクチュエータ。
2. 上記固定子は支持部と筐体との間で抜け止め固定されるものであ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. 固定子は支持部に設けられた被係合部に係合して位置決めされる係合部を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の振動型リニアアクチュエータ。
4. 筐体は上記電磁石と永久磁石との間のギャップを外部から確認可能とした形状となっ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。

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