JP2019512198A - 揺動モータ及び電動クリッパー - Google Patents
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Abstract
Description
それぞれコイルが巻き付いている第1の支脚及び第2の支脚を有するU字型ヨークと、
コイルに電気的に接続され、交番パルスを発生して、U字型ヨークの2つの支脚の端面に交番磁極を発生させる制御回路と、
支点まわりに揺動可能なスイングアームであって、U字型ヨークの端面から外に伸び、かつ支点を境として、U字型ヨークに近い一端が内側アームとなり、U字型ヨークから離れた一端が外側アームとなるスイングアームと、
内側アームのU字型ヨークに近い一端に取り付けられる第2のヨークと、
第2のヨークに固定装着される4つの永久磁石であって、支点を円心とした同一円周上に第1の永久磁石、第2の永久磁石、第3の永久磁石及び第4の永久磁石の配置順に分布し、前記第1の永久磁石と第4の永久磁石の径方向端面は同極性であり、前記第2の永久磁石と第3の永久磁石の径方向端面は同極性であり、前記第1の永久磁石の径方向端面と第2の永久磁石の径方向端面とは逆極性であり、かつ第1の支脚の端面に対応して設けられ、前記第3の永久磁石の径方向端面と第4の永久磁石の径方向端面とは逆極性であり、かつ第2の支脚の端面に対応して設けられ、前記永久磁石の端面とその対応する支脚の端面にはエアギャップがある永久磁石と、を含む。
本願に提供される揺動モータは、U字型ヨーク、4つの永久磁石及びスイングアームを含み、このU字型ヨークの2つの支脚にそれぞれコイルが巻き付いており、制御回路により、2つの支脚の端面に交番磁極を発生させることができる。このスイングアームは、支点まわりに揺動可能なスイングアームであり、U字型ヨークに近い一端が内側アームとなり、U字型ヨークから離れた一端が外側アームとなる。これら4つの永久磁石は、第2のヨークを介して内側アームに固定装着される。4つの永久磁石は、それぞれ第1の永久磁石、第2の永久磁石、第3の永久磁石及び第4の永久磁石であり、支点を円心とした同一円周上に順に分布する。第1の永久磁石と第4の永久磁石の径方向端面は同極性であり、第2の永久磁石と第3の永久磁石の径方向端面は同極性であり、同時に、第1の永久磁石と第2の永久磁石の径方向端面は逆極性であり、かつ第1の支脚の端面に対応して設けられ、第3の永久磁石の径方向端面と第4の永久磁石の径方向端面とは逆極性であり、かつ第2の支脚の端面に対応して設けられ、永久磁石とU型ヨークにそれぞれエアギャップがある。コイルに通電すると、4つの永久磁石は、それぞれ、同じ回転方向のトルクを発生する。通電した後、第1及び第3の永久磁石がU字型ヨークに対して同じ強さの磁気吸引力を発生していれば、第2及び第4の永久磁石は、U字型ヨークに対して同じ強さの磁気反発力を発生する。逆方向に通電した後、第1及び第3の永久磁石がU字型ヨークに対して同じ強さの磁気反発力を発生していれば、第2及び第4の永久磁石は、U字型ヨークに対して同じ強さの磁気吸引力を発生する。U字型ヨークの各支脚は2つの永久磁石に対応し、このような永久磁石の冗長設計は、従来技術とは異なる磁気回路設計であり、同じ電力の既存のモータよりもトルクが大きくなり、作用する磁束が大きく、これに応じて、駆動電力が小さくなる。往復運動が必要でありかつ運動距離が大きくない機械手段は、このモータによって直接駆動されることができ、カム機構または偏心リンク構造を必要とせず、低騒音であり、電流が安定化し、回転モータのように起動時に大きな電流が発生せず、ロック時に電流が大きく変化することがなく、揺動周波数は、抵抗に伴って変化することがなく、充電電池によって給電されることができ、便携型設計に適する。
本実施例1は、揺動モータを提供し、この揺動モータは、往復揺動運動を出力することができる。
本実施例2は、他の揺動モータを提供する。
本実施例3は、他の揺動モータを提供する。
本実施例4は、電動クリッパーを提供する。
Claims (12)
- それぞれコイルが巻き付いている第1の支脚及び第2の支脚を有するU字型ヨークと、
コイルに電気的に接続され、交番パルスを発生して、U字型ヨークの2つの支脚の端面に交番磁極を発生させる制御回路と、
支点まわりに揺動可能なスイングアームであって、U字型ヨークの端面から外に伸び、かつ支点を境として、U字型ヨークに近い一端が内側アームとなり、U字型ヨークから離れた一端が外側アームとなるスイングアームと、
内側アームのU字型ヨークに近い一端に取り付けられる第2のヨークと、
第2のヨークに固定装着される4つの永久磁石であって、支点を円心とした同一円周上に第1の永久磁石、第2の永久磁石、第3の永久磁石及び第4の永久磁石の配置順に分布し、前記第1の永久磁石と第4の永久磁石の径方向端面は同極性であり、前記第2の永久磁石と第3の永久磁石の径方向端面は同極性であり、前記第1の永久磁石の径方向端面と第2の永久磁石の径方向端面とは逆極性であり、かつ第1の支脚の端面に対応して設けられ、前記第3の永久磁石の径方向端面と第4の永久磁石の径方向端面とは逆極性であり、かつ第2の支脚の端面に対応して設けられ、前記永久磁石の端面とその対応する支脚の端面にはエアギャップがある永久磁石と、
を含むことを特徴とする揺動モータ。 - 前記第1の永久磁石と第2の永久磁石との間のギャップは、第1の支脚の端面の幅よりも小さく、前記第3の永久磁石と第4の永久磁石との間のギャップは、第2の支脚の端面の幅よりも小さい、ことを特徴とする請求項1に記載の揺動モータ。
- 前記第1の支脚と第2の支脚の端面は、永久磁石の揺動時に対応する円周に嵌め合う円弧面を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の揺動モータ。
- 前記スイングアームの両側には、スイングアームが適所へ揺動した際の回動慣性モーメントを吸収するための弾性体が設けられ、前記弾性体の弾性は、2次以上の曲線によって特徴付けられる、ことを特徴とする請求項1に記載の揺動モータ。
- 前記弾性体は、円球状、楕円球状、円柱状、楕円柱状または半円状のシリコーン部材またはゴム部材である、ことを特徴とする請求項4に記載の揺動モータ。
- U字型ヨークの外側において、第1の永久磁石及び/又は第4の永久磁石の移動軌跡には、第1の永久磁石又は第4の永久磁石の適所への移動状態を検出するための検出素子が設けられ、前記検出素子は制御回路に接続されている、ことを特徴とする請求項1に記載の揺動モータ。
- 前記検出素子は、ホール素子である、ことを特徴とする請求項6に記載の揺動モータ。
- 一端がスイングアームの支点に固定され、他端が外側アーム又は内側アームに接続される共振弾性部材をさらに含む、ことを特徴とする請求項1に記載の揺動モータ。
- 前記外側アームは、円弧形の外壁を有する力出力部を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の揺動モータ。
- 前記外側アーム及び/又は内側アームには、力を出力するための揺動レバーが設けられ、前記揺動レバーは、スイングアームの揺動平面に垂直である、ことを特徴とする請求項1に記載の揺動モータ。
- 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の揺動モータと、スイングアームの外側アームに接続されるカッターヘッドと、を含むことを特徴とする電動クリッパー。
- 前記外側アームは、円弧形の外壁を有する力出力部を有し、前記カッターヘッドは、力出力部に嵌め合う凹溝を有するトグルコネクタを有し、前記力出力部は、前記凹溝内に取り付けられることを特徴とする請求項11に記載の電動クリッパー。
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