JP2015002951A

JP2015002951A - ボイスコイルモータ及びそれを用いたブラシユニット

Info

Publication number: JP2015002951A
Application number: JP2013131683A
Authority: JP
Inventors: 素樹 ▲高▼田; Motoki Takada; 智愛藤岡; Tomoyoshi Fujioka; 晶仁鳥居; Akihito Torii; 春山　哲也; Tetsuya Haruyama; 哲也春山; 克彦油井; Katsuhiko Yui
Original assignee: PS TOKKI Inc; PS-TOKKI Inc; Shiseido Co Ltd
Current assignee: PS TOKKI Inc; PS-TOKKI Inc; Shiseido Co Ltd
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2015-01-08
Also published as: WO2014208415A1; TW201509073A; EP3016255A4; HK1220552A1; EP3016255A1; US20160302560A1; KR20160022916A; CN105706346A

Abstract

【課題】コンパクトな構造で、大きな推力及び速度を得ることができるボイスコイルモータ、及び小型でかつ動作音が低減されたブラシユニットを提供する。【解決手段】所定方向に磁化された永久磁石とヨークとによって構成される磁気回路を含む固定子と、一端側に被駆動部材が結合され、前記永久磁石の磁束に直交する空芯コイルを含み、前記固定子に直線移動可能に支持される可動子と、前記被駆動部材が前記固定子から離間する方向に、前記可動子に弾性力を作用させるバネとを備えたことを特徴とするボイスコイルモータ、及びそれを用いたブラシユニット。【選択図】図2

Description

本発明は、被駆動部材を直線移動させるボイスコイルモータ、及びそれを用いたブラシユニットに関する。

ブラシ毛を束ねた集合体を穂先部とした化粧用ブラシは、ベースメイク用、仕上げ用及び化粧直し用として、一般消費者のみならず、メイクアップアーティストなどの専門美容師にも多用されている。特にブラシを使用してパウダー化粧料のメイクをする場合、パフを使う場合とは異なり、パウダー化粧料を皮膚面に薄くのせることができ、重厚で粉っぽい印象を与えず、自然な仕上がりが得られる。また、ブラシを使用する場合、ポイントメイクが容易であり、化粧料の塗り方によっては顔にメリハリの利いた印象を付与することもできる。

パウダー化粧料を塗布するためのパフやブラシを含む化粧用具を電動化し、ブラシ部分を軸方向に振動させる試みが従来から行われている。この電動粧用具は、以下に述べるようにブラシ付DCモータと減速機構及び動力伝達機構(カム)とを組み合わせたギアードモータを駆動機構として使用するのが一般的である。

特開2006-34942号(特許文献1)には、ケース内部に取り付けられた電動モータの回転軸とパフ板が連結される作動軸とを運動変換手段(又は偏心部材)で連結することで、電動モータを駆動したときにパフ板が前後方向に振動するように機構した電動パフが記載されている。

特開2006-238998号(特許文献2)には、柄部と、この柄部に固定され化粧用具を保持する保持部とを備え、柄部及び保持部の少なくとも一方に電動式振動手段を設け、この電動式振動手段により保持部を振動させるように構成した電動式化粧用具が記載されている。

特開2013-39420号(特許文献3)には、振動することができ、そして正逆回転することができ、充填される化粧液がビンの開口から漏れ出すことがない電動睫毛ブラシが記載されている。

特開平5-344912号(特許文献4)には、握り部を兼ねた本体部の下部に設けた固定部に往復動する摺動部材を設け、摺動部材に研摩部を装着し、固定部に、摺動部材の往復動方向に沿って凹入受部を設け、この凹入受部に摺動部材に突設した係止爪を往復動方向にスライド自在に係合するとともに、固定部と摺動部材との間に、両者を離間支持するリブを設けた電動式爪みがき機が記載されている。

米国特許第3240966号(特許文献5)には、爪とぎユニットの後端にスライド部材を接続し、電気モータの回転を駆動ピニオンとリングギャーを介して減速し、かつカム機構を介してスライド部材を往復運動させるようにした携帯式電動工具が記載されている。

しかしながら、特許文献1〜5に記載の振動機構は、DCモータの回転をギアやカム等で直線駆動に変換するものであるため、所望のトルクが得られるようなモータを使用すると、モータの高速回転音(通常約1×10⁵ rpm)、ギアのかみ合わせによるギア音、特に回転運動を直線運動に変換する際のカサ歯車やウォームギア使用でのギア音が非常に大きい。このため、これらの振動機構を、化粧に使用するファンデーションブラシ等へ適用した場合、ホテル、レストラン等の化粧室で使用するには作動音が大きく、なかなか受け入れられないものである。

また、汎用のDCモータを駆動源として採用した場合には、スピード、推力及びサイズの全てを満足させることは極めて困難である。スピード、及び推力を満足させようとすると、そのどちらをオーバースペックの設計にせざるを得ず(例えばモータを高出力の大きいものにする等)、その結果モータのサイズが大きくなってしまい現実的ではない。

詳述すると、電動でファンデーションブラシを駆動させるためには、1〜1.5 Nの推力、15 Hzの振動数、及び3 mmの往復移動距離が要求される。一方、DCモータと歯車減速機構とを使用して電動ファンデーションブラシを構成するためには、φ8 mm×6 mm×10 mm(長さ)程度のサイズを有するDCモータが必要となる。このサイズのDCモータを使用すると、1.5 Vの印加電圧で、約10⁴ rpmの回転数(無負荷)及び約0.1 mNの起動トルクが得られるので、3 mmの往復移動距離で速度優先の設計を行うと、減速比は約1/11、推力は0.46 N程度となり、必要なトルクが得られない。一方、推力優先で設計を行うと、1 Nの推力を得るためには約1/24の減速比が必要であり、そのとき得られる速度は20.8 mm/sec (約7 Hz)であり、十分な速度が得られない。従って、推力及び速度の両方を満足させようとすると、サイズの大きい高出力のモータが必要となり、現実的なサイズの電動ファンデーションブラシを作製することができない。

特開2006-34942号公報特開2006-238998号公報特開2013-39420号公報特開平5-344912号公報米国特許第3240966号明細書

従って、本発明の目的は、コンパクトな構造で、大きな推力及び速度を得ることができるボイスコイルモータを提供することである。

本発明の他の目的は、小型でかつ動作音が低減されたブラシユニットを提供することである。

上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、コイル駆動型ボイスコイルモータにおいて、駆動を補助するためのバネを駆動方向に設けることにより、大きな推力及び速度を発生させることができることを見いだし、本発明に想到した。

すなわち、本発明のボイスコイルモータは、
所定方向に磁化された永久磁石とヨークとによって構成される磁気回路を含む固定子と、
一端側に被駆動部材が結合され、前記永久磁石の磁束に直交する空芯コイルを含み、前記固定子に直線移動可能に支持される可動子と、
前記被駆動部材が前記固定子から離間する方向に、前記可動子に弾性力を作用させるバネと
を備えたことを特徴とする。

前記バネは、前記被駆動部材が前記固定子に向う方向に前記可動子が移動することを許容する状態で前記固定子に配置されているのが好ましい。

前記可動子の移動範囲を制限する停止手段が前記移動範囲の両端に設けられており、前記停止手段は、前記可動子が当接する面に設けられた衝撃吸収部材を含むのが好ましい。

前記可動子の移動の制御は、小型ワンチップマイコンにより生成した駆動信号により行うのが好ましい。

本発明のブラシユニットは、一端に化粧ブラシを有する可動ブラシ部材と、被駆動部材として前記可動ブラシ部材が可動子に結合された前述のボイスコイルモータと、前記ボイスコイルモータに駆動電流を供給する制御回路部と、前記制御回路部に電気的に接続され電力を供給する電源部と、前記可動ブラシ部材の一部、前記ボイスコイルモータ、前記制御回路部及び前記電源部を収容するケースとを備えたことを特徴とする。

前記電源部は、3 Vの起電力を有する電池を含むのが好ましい。

本発明のボイスコイルモータは、コンパクトな構造で、しかも従来よりも大きな推力及び速度を発生させることができるので、電動でブラシ部分が軸方向に振動するブラシユニットに好適である。

本発明のボイスコイルモータを適用したブラシユニットは、小型かつ軽量であってしかも動作音を従来よりも大幅に低減することができるため、ファンデーションブラシ等に好適である。

本発明のブラシユニットの外観の一例を示す斜視図である。図1に示すブラシユニットの分解斜視図である。図1に示すブラシユニットのX方向に垂直な断面図である。図1に示すブラシユニットのY方向に垂直な断面図である。図1に示すブラシユニットに組み込まれる本発明のボイスコイルモータの分解斜視図である。図5に示すボイスコイルモータのX方向から見た側面図である。図5に示すボイスコイルモータのX方向に垂直な断面図である。実施例１のブラシユニットの駆動音の測定結果を示すグラフである。比較例１の電動式マスカラの駆動音の測定結果を示すグラフである。比較例２の電動式ネイルポリッシャーの駆動音の測定結果を示すグラフである。

以下本発明の詳細を添付図面により説明する。

[1]ボイスコイルモータ
(1)全体構成
本発明のボイスコイルモータは、所定方向に磁化された永久磁石とヨークとによって構成される磁気回路を含む固定子と、
一端側に被駆動部材が結合され、前記永久磁石の磁束に直交する空芯コイルを含み、前記固定子に直線移動可能に支持される可動子と、
前記被駆動部材が前記固定子から離間する方向に、前記可動子に弾性力を作用させるバネと
を備えたことを特徴とする。

被駆動部材（例えば、後述のブラシユニットにおける可動ブラシ部材2）を駆動するためのボイスコイルモータ6(VCM6)は、図5〜図7に示すように、永久磁石612a、612b、612c及び612d及びヨーク610、611を含む固定子61と、空芯コイル621及び可動枠63を含む可動子62とを有する可動コイル形リニアモータである。

(2)固定子
固定子61は、図5に示すように、コ字形の第1ヨーク610と平板状の第2ヨーク611とを組み合わせてなる、炭素鋼等の強磁性体からなるロ字形のヨークと、その内周側に固着された永久磁石612a、612b、612c及び612dとを有する磁気回路部を含む。前記永久磁石612a、612b、612c及び612dは、図7に示すように、前記空芯コイル621と直交する方向に磁化されており、前記永久磁石612a及び612bが、前記可動子62の移動方向に沿って異極性の磁極が並ぶように隣接し、磁気空隙を挟んでそれらに対向する位置に、前記永久磁石612c及び612dが、前記可動子62の移動方向に沿って異極性の磁極が並ぶように隣接して配置され、前記磁気空隙を挟んで対向する、永久磁石612a及び永久磁石612cの対向面の磁極が異極性となり、永久磁石612b及び永久磁石612dの対向面の磁極が異極性となるように配置され、前記磁気空隙内に空芯コイルと直交する磁束(図7における矢印M)を発生させる。

前記固定子61は、第1ヨーク610に各永久磁石612a、612b、612c及び612dを固着した後、第2ヨーク611の端部に設けられた段差部611j及び611kを、それぞれ第1ヨーク610の端部に設けられた保持溝610j及び610kに嵌装することにより組立てることができる。

(3)可動子
可動子62は、図5に示すように、前記永久磁石612a、612b、612c及び612dによって形成される磁束の方向に垂直な面内（図5においてY軸に直交する面内）で巻回された巻線を有する空芯コイル621と、前記空芯コイル621を保持する可動枠63とからなる。

前記空芯コイル621を保持する可動枠63は、前記空芯コイル621を支持するための位置決め用突起631を有するコイル支持部630と、前記コイル支持部630の一端側に形成され、シャフト穴635を有するリブ633と、前記リブ633から前記空芯コイル621の移動方向に沿って延出し、前記可動ブラシ部材2を保持するための円弧状の可動ブラシ部材保持部634a、634bと、前記コイル支持部630の他端側に形成されたシャフト穴637を有するリブ636とを有する。前記空芯コイル621は、空芯部が位置決め用突起631に嵌装されることにより、容易に所定位置に配置される。可動枠63は、軽量化のために、例えばエンジニアリングプラスチックで形成される。

(4)圧縮コイルバネ
前記可動子62は、図5に示すように、第1ガイドシャフト615及び第2ガイドシャフト616により直線的に移動可能に支持されている。第1及び第2ガイドシャフト615、616は、一端側が非拘束状態で第1ヨーク610を通り越し、他端側は第2ヨーク611を通り越した後、図2に示すように、第1ケース片31の台座30の保持穴301、302に圧入されることによりケース3の内部に支持される。前記第1ガイドシャフト615は、リブ633に形成されたシャフト穴（図示せず）を挿通し、前記第2ガイドシャフト616は、可動枠63のリブ633に設けられたシャフト穴635及びリブ636に設けられたシャフト穴637を挿通することにより、前記可動子62を移動可能に支持する。

第1ガイドシャフト615は、圧縮コイルバネ64が外装され、可動枠63のリブ633に形成されたシャフト穴(不図示)に挿通される。圧縮コイルバネ64は、可動子62が可動ブラシ部材2とは反対側の方向（第1の方向）に、所定量だけ圧縮した状態でセットされ、可動子62が第1の方向に移動したときにさらに圧縮され、空芯コイル621に流れる電流の極性が反転し、VCM6が稼働ブラシ部材2の方向（第2の方向）に推力を発生させたときに、可動子62に弾性力を作用させるように配置される。すなわち、圧縮コイルバネ64は、可動ブラシ部材2が固定子61に向う第1の方向に可動子62が移動することを許容する状態でセットされ、可動ブラシ部材2が固定子61から離間する第2の方向に弾性力を作用させる。従って圧縮コイルバネ64のバネ定数は、可動子62が第1の方向に移動する際に、空芯コイル621に発生する推力よりも小なる弾性力を発生するように選定される。

(5)衝撃吸収部材
前記可動子62の移動範囲を制限する停止手段が、前記可動子62の移動範囲の両端に設けられるのが好ましい。前記停止手段は、前記可動子が当接する面に設けられた衝撃吸収部材を含むのが好ましい。例えば、可動子62が、前記第1の方向又は第2の方向に移動し、固定子61の内側に当接したときに、前記可動子62と前記固定子61との衝撃を和らげ、衝撃音を低減させるために、前記固定子61の内側の当接部に多孔質弾性体(スポンジ)等からなる衝撃吸収部材65a、65bが固着されるのが好ましい。前記衝撃吸収部材65aは、例えばコ字形ヨーク610に固着され、衝撃吸収部材65bは平板状ヨーク611に固着される。また固定子61の内側の当接部に前記衝撃吸収部材65a、65bを固着する代わりに、前記可動子62の両端部の、固定子61に当接する面に衝撃吸収部材を固着してもよい。衝撃吸収部材65a、65bとしては、多孔質弾性体以外にも、例えばゴム等の他の弾性体を使用することができる。

(6)永久磁石
永久磁石612a、612b、612c及び612dとしては、希土類磁石等の公知の永久磁石で形成することができるが、少ない消費電力で大きな推力が得られるようにするために、高い磁気特性を有する永久磁石、例えばR-Fe-B系焼結磁石(但し、RはYを含む希土類元素の一種以上で、Ndを必ず含む)を使用するのが好ましい。前記永久磁石としては、(BH)maxが40 MGOe（318 kJ/m³）以上でかつBrが1.3 T以上の磁気特性を有するものが好ましい。

[2]ブラシユニット
(1)全体構成
本発明のブラシユニットは、一端に化粧ブラシを有する可動ブラシ部材と、前記被駆動部材として可動ブラシ部材が可動子に結合された前述のボイスコイルモータと、前記ボイスコイルモータに駆動電流を供給する制御回路部と、前記制御回路部に電気的に接続され電力を供給する電源部と、前記可動ブラシ部材の一部、前記ボイスコイルモータ、前記制御回路部及び前記電源部を収容するケースとを備えたことを特徴とする。

ブラシユニット1は、図1〜図4に示すように、ブラシ毛21及び前記ブラシ毛21を束ねて保持するブラシ毛保持部22からなる可動ブラシ部材2と、前記可動ブラシ部材2が移動可能に挿入されるカラー4と、これらを収容する例えば円筒状のケース3とを備えている。ケース3は、半円弧状断面を有する第1ケース片31と、第1ケース片31に着脱自在に装着される第2ケース片32及び第3ケース片33からなる。第1ケース片31には、内周側に、前記カラー4を保持するためのリブ311a及びリブ311bと、基板保持溝313を有する回路支持部312と、前記リブ311bと前記回路支持部312との間に配置された台座30と、端子部材81a、81bを支持するための端子支持部315a,315bと、第2ケース片32の後端部を支持するためのメネジを有するネジ座314a、314bと、第3ケース片33の後端部を支持するためのメネジを有するネジ座314c、314dとが設けられている。

前記ケース3には、前記可動ブラシ部材2を所定周期で直線的に往復運動させるためのボイスコイルモータ6(以下VCMという)と、前記VCM6に駆動電流を供給しVCM6を制御する制御回路部7と、前記制御回路部7に電力(直流電圧)を供給する電源部(電池8)とが収容されている。前記VCM6は、前記リブ311bと前記回路支持部312との間に、前記台座30にネジ66により固設して配置され、前記制御回路部7は、回路基板70を有し、前記回路支持部312に設けられた基板保持溝313に固定される。前記端子支持部315a,315bに固設された端子部材81a、81bにより取り出された電池8からの電力は、電気的に接続する前記制御回路部7に供給される。

ケース3は、軽量化及び所望(使用時及びバッグなどに詰め込んだときに破損しない程度)の剛性の確保のために、例えばエンジニアリングプラスチックで形成されるのが好ましい。使用時にケース3の先端を指で押さえた時に撓んで可動ブラシ部材2の直線運動を阻害するのを防止するために、必要に応じてケース3の内周面に補強パイプ(図示せず)を嵌装してもよい。前記カラー4は、軽量化を図りかつ剛性を高めるために、非磁性体からなるとき属材料(例えばAl合金)で形成されるのが好ましい。

ブラシユニット1は、第1ケース片31に可動ブラシ部材2、VCM6、フレキシブルプリント基板からなる回路基板70に実装された回路素子を有する制御回路部7、電池8及びメインスイッチ9を所望の位置に配置し、これらをプッシュスイッチ90を組み込んだ第2ケース片32及び第3ケース片33で覆い、前記第2ケース片32のネジ座321a、ネジ座321b（図示せず）及び第3ケース片33のネジ座331a、及びネジ座331b（図示せず）に設けられたネジ穴を通じて、ネジ66a〜66fで固定することにより組立てられる。電池8は、第3ケース片33を外すことにより容易に交換することができる。電池8の交換頻度を少なくするために、前記電池8は、3 Vを出力するものを使用するのが好ましい。

(2)制御回路
本発明においては、VCM6を往復運動させるために、空芯コイル621に供給する駆動電流の向き(極性)を所定周期で切り換え方形波とすることが必要である。そのため制御回路部7は、例えばROM、RAM及びフラッシュメモリーを有するワンチップマイコン(8〜10bit程度の分解能を有するもの)を搭載するのが好ましい。このようなワンチップマイコンは、所望の方形波からなる駆動信号を生成することができるので、例えば、VCMの振動数を数段階(例えば10 Hz、20 Hz、30 Hz)で可変とすることができる。従って、歯車減速機構を有する電動モータのように周期が一定の場合と異なり、ユーザーの好みに応じた使用が可能である。

またワンチップマイコンの使用により、タイマー機能を付加できるので、メインスイッチが誤動作しても、所定時間経過後にVCMを自動停止できるため、例えば、プッシュスイッチを省略しても電池寿命の低下を防止できる。

(3)動作
空芯コイル621に駆動電流を供給すると、フレミングの左手の法則により、電流の向きに応じてS1方向又はS2方向に推力が発生する（図7参照）。例えば、S1方向に発生した推力により、可動ブラシ部材２を保持した可動枠63がS1方向に移動するとともに、圧縮コイルバネ64が圧縮され弾性エネルギーが蓄積する。可動枠63がS1方向のストロークの端部に至った時点でVCM6へ供給する電流の極性を反転させると、S2方向に発生した推力により、可動ブラシ部材２は可動枠63とともにS2方向に移動する。可動枠63がS2方向へ移動するときに、圧縮コイルバネ64が圧縮状態から開放され、蓄積された弾性エネルギーが放出されるので、VCMによるS2方向への推力に、圧縮コイルバネ64の弾性力が加わり、可動枠63（可動ブラシ部材2）のS2方向への移動速度が増大する。可動枠63がS2方向のストロークの端部に至った時点で、VCM6に供給する電流の極性を反転させると、再び可動枠63はS1方向に移動する。従って、制御回路から所定周期で極性が反転する駆動電流を空芯コイル621に供給することにより、可動枠63（可動ブラシ部材2）を所定周期で往復運動させることができる。

VCMの推力［F(N)］は、電流がそれほど大きくない範囲では、永久磁石による磁束密度［B(T)］が電流［I(A)］によって作られる磁束密度より十分に大きいため、フレミングの左手の法則に基づいて求めることができる。本実施の形態において、空芯コイルを使用した場合のVCMの推力［F(N)］は、永久磁石の透磁率を真空の透磁率(μ₀)と見なすと、次式：
F＝I×B、
で求められる。

前述した実施の形態によれば、VCM6により発生する推進力を、VCM6に直結させた可動ブラシ部材２に伝達し、前記可動ブラシ部材２を往復運動させるので、回転モータによって構成した場合にギアやカム等により発生する動作音を著しく低減させることができる。しかも本発明のブラシユニット1は、回転モータの使用時に必要とされる減速機構を有さないため、簡素化された構造となり、小型化及び軽量化を図ることができる。ブラシユニット1を軽量化することにより、消費電力を低減することができる。また制御回路に、タイマー機能を付加し、VCM6が所定時間だけ作動すると駆動電流が遮断される構成を採用することにより、メインスイッチ部9を省略することも可能である。

ブラシ毛21が飛び出す方向とは反対側にVCM6の端部に圧縮コイルバネ64を挿入することにより、VCM6の推力を増加させることができる。また圧縮コイルバネ64を使用することにより、無通電時にも可動ブラシ部材2が所定位置に保持され、長手方向に揺動することが防止されるため、無通電状態でのブラシの使用も可能となる。

本実施の形態では、低コスト化を図るために、位置センサを省略してVCM6のオープンループ制御を行うため、可動子62がストロークの端部に至ると固定子61に当接する。可動子62が固定子61に当接するときに発生する衝突音を低減させるために、前記当接する部分の固定子61側又は可動子62側に衝撃吸収用部材(ゴム、スポンジ、バネなど)を設けるのが好ましい。

本発明のVCM6は、ファンデーションブラシを有する化粧ユニットに限らず、マスカラや爪とぎ等の他の化粧ユニットに適用することができる。

本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。

実施例1
図5〜図7で示されるVCM6を以下の構成で作製した。なお圧縮コイルバネ64は、自然長が20 mmで0.05 N/mmのバネ定数を有するものを、無通電状態でバネ長が11 mm(自然長から9 mm圧縮)となるようにして配置し、65a、65b：衝撃吸収部材は厚さ1 mmのポリウレタンフォームを使用した。

[VCMの構成]
可動部質量：10 g
磁石材料：Nd-Fe-B系焼結磁石(Br＝1.4 T)
空隙磁束密度：650 mT
磁気空隙：0.3 mm
可動子の往復移動量：3 mm(片側ストローク1.5 mm)
VCMの推力：0.7 N
最大推力（VCMの推力＋バネの弾性力の最大値）：1.3 N
動作振動数：15 Hz

このVCMを使用して、図1〜図4で示されるブラシユニットを作製した。このブラシユニットは、無通電状態では前記圧縮コイルバネ64の弾性力により、可動子62がS2方向（図7参照）に押され、ブラシ毛21が円筒状ケース3から突出した状態であった。

空芯コイル621に所定極性の直流電圧を印加して、可動子62をS1方向に3 mm移動させたとき、バネ長が8 mm(自然長から12 mm圧縮)にまで圧縮され、可動子62にはS2方向（VCMの推力と逆方向）に向って0.6 N(＝12 mm×0.05 N/mm)のバネの弾性力が作用した。この弾性力はVCM6の推力（0.7 N）よりも小であるため、ブラシ毛21をS1方向に移動することができた。次いで、駆動電圧の極性を切り替えて可動子62をS2方向に移動させたとき、可動子62に発生する推力に、0.6 N(12 mm×0.05 N/mm)の弾性力が加算されるので、ブラシ毛21は1.3 N(＝0.7 N＋0.6 N)の推力で押し出された。すなわち、圧縮コイルバネ64を使用することにより、所定周期でVCMの発生できる推力以上の推力でブラシ毛21を顔に接触させることができた。

このVCMを備えたブラシユニットの動作音を測定した結果を図8に示す。このブラシユニットの駆動音は40.8 dBであった。

比較例１及び２
比較のために、回転モータを使用した市販の電動化粧用具(回転マスカラ；株式会社コーセー製ビューティーヴィジョンエレクトールマスカラ)[比較例1]、及び別の電動化粧用具(ネイルポリッシャー；株式会社泉精機製作所製 LCN-31)[比較例2]の動作音の測定結果を、それぞれ図9及び図10に示す。比較例1の駆動音は77.1 dB、比較例2の駆動音は62.1 dBであった。

以上の動作音測定結果を表１にまとめて示す。この結果からVCMを使用した実施例1のブラシユニットは、従来の電動化粧用具に比べて大幅に駆動音を低減できることがわかる。

実施例2
VCMの推力が1.0 Nになるように磁気空隙の磁束密度、コイルの線径、その巻数及び駆動電圧等を変更した以外は実施例1と同様にしてブラシユニットを作製した。

このVCMは1.0 Nの推力を有するため、可動子62をS1方向に3 mm移動させたときにVCMの推力と反対方向に作用するバネの弾性力（0.6 N）よりも大きく、ブラシ毛21をS1方向に移動させることができた。また可動子62をS2方向に移動させたときは、可動子62に発生する1.0 Nの推力に、0.6 N(12 mm×0.05 N/mm)の弾性力が加算されたので、ブラシ毛21は1.6 N(＝1.0 N＋0.6 N)の推力で押し出され顔に接触させることができた。

1：ブラシユニット、
2：可動ブラシ部材、
21：ブラシ毛、
22：ブラシ毛保持部、
3：円筒状ケース、
30：台座、
301、302：保持穴、
31：第1ケース片、
311a、311b：リブ、
312：回路支持部、
313：基板支持溝、
314a、314b、314c、314d：ネジ座、
315a、315b：端子支持部、
32：第2ケース片、
321a：ネジ座、
33：第3ケース片、
331a：ネジ座、
4：カラー、
6：ボイスコイルモータ、
61：固定子、
610：第1ヨーク、
610j、610k：保持溝、
611：第2ヨーク、
611j、611k：段差部、
612a、612b、612c、612d：永久磁石、
615：第1ガイドシャフト、
616：第2ガイドシャフト、
62：可動子、
621：空芯コイル、
63：可動枠、
630：コイル支持部、
631：位置決め用突起、
633：リブ、
634a、634b：可動ブラシ部材保持部、
635：シャフト穴、
636：リブ、
637：シャフト穴、
64：圧縮コイルバネ、
65a、65b：衝撃吸収部材、
66、66a、66b、66c、66d、66e、66f：ネジ
7：制御回路部、
70：回路基板
8：電池、
81a、81b：端子部材
9：メインスイッチ部、
90：プッシュスイッチ

Claims

所定方向に磁化された永久磁石とヨークとによって構成される磁気回路を含む固定子と、
一端側に被駆動部材が結合され、前記永久磁石の磁束に直交する空芯コイルを含み、前記固定子に直線移動可能に支持される可動子と、
前記被駆動部材が前記固定子から離間する方向に、前記可動子に弾性力を作用させるバネと
を備えたことを特徴とするボイスコイルモータ。
請求項1に記載のボイスコイルモータにおいて、前記バネが、前記被駆動部材が前記固定子に向う方向に前記可動子が移動することを許容する状態で前記固定子に配置されていることを特徴とするボイスコイルモータ。
請求項1又は2に記載のボイスコイルモータにおいて、前記可動子の移動範囲を制限する停止手段が前記移動範囲の両端に設けられており、前記停止手段は、前記可動子が当接する面に設けられた衝撃吸収部材を含むことを特徴とするボイスコイルモータ。
請求項1〜3のいずれかに記載のボイスコイルモータにおいて、前記可動子の移動の制御は、小型ワンチップマイコンにより生成した駆動信号により行うことを特徴とするボイスコイルモータ。
一端に化粧ブラシを有する可動ブラシ部材と、被駆動部材として前記可動ブラシ部材が可動子に結合された請求項1〜4のいずれかに記載のボイスコイルモータと、前記ボイスコイルモータに駆動電流を供給する制御回路部と、前記制御回路部に電気的に接続され電力を供給する電源部と、前記可動ブラシ部材の一部、前記ボイスコイルモータ、前記制御回路部及び前記電源部を収容するケースとを備えたことを特徴とするブラシユニット。
請求項5に記載のブラシユニットにおいて、前記電源部は、3 Vの起電力を有する電池を含むことを特徴とするブラシユニット。