JP4023473B2 - 往復式電気かみそり - Google Patents

Description

本発明は、ハウジング内に振動型リニアアクチュエータを内装した往復式電気かみそりに関するものである。

従来から、可動刃の往復駆動用の駆動源としての振動型リニアアクチュエータをハウジング内に内装した往復式電気かみそりが特許文献１により知られている。

この特許文献１に示された従来例のものは、往復式電気かみそり電磁石で構成される固定子と、永久磁石とバックヨークを有して固定子に対して可動する可動子と、複数の可動子を連結する連結ばね部と、可動子がばね性を有する連結板を介して取付けられると共に固定子が取付けられる基台とからなり、固定子における電磁石の磁極面と可動子に設けた永久磁石の磁極面とのギャップを一定に保持しつつ電磁石に交互方向に供給される電流により可動子が振動する振動型リニアアクチュエータをハウジング内に内装したものである。

ところが、上記従来例において、可動子と、連結板とが別部材であり、この別部材の可動子と連結板とを結合するために組み立てが面倒となり、しかも、別部材の可動子と連結板とを結合するための結合スペースが必要となり、その分、振動型リニアアクチュエータの小型化が困難となるという問題がある。

そこで、本発明者は本発明に到る過程で、リニアアクチュエータの小型化を目指して別部材の部品（ここでは可動子と連結板）を合成樹脂により一体化することを考えた。

ところが、固定子における電磁石の磁極面と可動子に設けた永久磁石の磁極面とのギャップは連結板により保たれているのであるが、従来においては連結板が金属製であるため、振動型リニアアクチュエータが発熱してハウジング内の温度が上昇しても上記ギャップを一定に保つことができるが、連結板を合成樹脂製にすると（つまり可動子と連結板を合成樹脂により一体に成形すると）、ハウジング内の温度上昇によって合成樹脂製の連結板が変形して上記ギャップを一定に保つことができず、振動型リニアモータとして動作が安定しないという問題が生じることが判明した（なお、上記従来例においては、振動型リニアアクチュエータの発熱と、ギャップとの関係については何も記載がない）。

このため振動型リニアアクチュエータをハウジング内に内装した往復式電気かみそりにおいて、可動子と連結板とを合成樹脂で一体成形したものにおいて、振動型リニアアクチュエータの発熱によるハウジング内の温度上昇に対し、いかにして上記ギャップを一定に保持するかということが新たな技術的課題となった。
特開２００４−０１６５２４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、振動型リニアアクチュエータをハウジング内に内装した往復式電気かみそりにおいて、振動型リニアアクチュエータの小型化が図れ、しかも、振動型リニアアクチュエータの発熱によるハウジング内の温度上昇を低減できて、可動子と連結板とを合成樹脂で一体化したものであるにもかかわらず固定子における電磁石の磁極面と可動子に設けた永久磁石の磁極面とのギャップを合成樹脂製の連結板で一定に保持できて動作を安定させることができる往復式電気かみそり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往復式電気かみそりは、固定子１に基台１７を設けて構成した固定子ブロック２と、永久磁石３とバックヨーク４を有し且つばね性を有する連結板７を介して基台１７に取付けられて固定子１に対して可動する可動子５と、複数の可動子５を連結する連結ばね部６とからなり、固定子１における電磁石の磁極面と可動子５に設けた永久磁石３の磁極面とのギャップを一定に保持しつつ電磁石に交互方向に供給される電流により可動子が振動する振動型リニアアクチュエータ８をハウジング２５内に内装した往復式電気かみそりにおいて、少なくとも複数の可動子５と、複数の可動子５の振動方向の両側にそれぞれ一端を連設した複数の連結板７と、複数の連結板７の他端同士を一体に連設する一体結合部１２を合成樹脂により一体に形成し、一体結合部１２を基台１７に固定し、基台１７を金属製の固定部材３０によりハウジング２５に固着すると共にハウジング２５の固定部材３０により固定される部分の外殻に設けた金属製の放熱部３１に固定部材３０を接触させて成ることを特徴とするものである。

このように少なくとも複数の可動子５と、複数の可動子５の振動方向の両側にそれぞれ一端を連設した複数の連結板７と、複数の連結板７の他端同士を一体に連設する一体結合部１２を合成樹脂により一体に形成し、一体結合部１２を基台１７に固定することで、隣接する複数の可動子５間の位置を一体結合部１２により一定にでき、また、固定子ブロック２に連結板７を介して可動子５を取付ける際に、各可動子５の位置が簡易に且つ安定して決まり、振動型リニアアクチュエータ８の組み立てが簡単になり、組み立てばらつきを減少させることができ、この結果、従来のように別部材の可動子５と連結板７とを連結するものに比べて連結に要するスペースが必要でなくてその分、小型化が図れ、更に、部品点数が少なくて振動型リニアアクチュエータ８の組み立てが簡略化できるものであり、しかも、ハウジング２５内に配置した振動型リニアアクチュエータ８の発熱を基台１７から固定部材３０を介してハウジング２５の外郭の金属製の放熱部３１に伝えて放熱するという放熱経路を有していることで、簡単な構成でハウジング２５内部の温度上昇を抑えることができ、これにより可動子５と連結板７とを合成樹脂により一体成形したものであるにも係わらず、合成樹脂製の連結板７が熱により変形せず、合成樹脂製の連結板７により電磁石の磁極面と永久磁石３の磁極面とのギャップを一定に保持するように可動子５を固定子ブロック２に対して支持できるものである。

また、固定部材３０がねじ具３０ａであって、固定部材３０をハウジング２５にねじ固定してことが好ましい。

このように、ねじ具３０ａにより取付けるという簡単な取付け構成によりハウジング２５内部の温度上昇を抑えることができるものである。

また、固定部材３０が基台１７から一体に突設された固定用突起３０ｂであって、該固定用突起３０ｂをハウジング２５に固定していることが好ましい。

このような構成とすることで、別途ねじ具３０ａを用いることなく少ない部品点数でハウジング２５内部の温度上昇を抑えることができるものである。

また、基台１７が金属からなることが好ましい。

このような構成とすることで、ハウジング２５内部の温度上昇をさらに低減することができる。

本発明は、少なくとも複数の可動子と、複数の可動子の振動方向の両側にそれぞれ一端を連設した複数の連結板と、複数の連結板の他端同士を一体に連設する一体結合部を合成樹脂により一体に形成し、一体結合部を基台に固定してあるから、隣接する複数の可動子間の位置を一体結合部により一定にでき、また、固定子ブロックに連結板を介して可動子を取付ける際に、各可動子の位置が簡易に且つ安定して決まり、振動型リニアアクチュエータの組み立てが簡単になり、組み立てばらつきを減少させることができ、この結果、従来のように別部材の可動子と連結板とを連結するものに比べて小型化が図れ、更に、部品点数が少なくて振動型リニアアクチュエータの組み立てが簡略化できるという利点があり、しかも、このように小型化が図れ、組み立てが簡略化するように複数の可動子と、複数の可動子の振動方向の両側にそれぞれ一端を連設した複数の連結板と、複数の連結板の他端同士を一体に連設する一体結合部を合成樹脂により一体に形成したものであるにもかかわらず、振動型リニアアクチュエータの発熱を基台から金属製の固定部材を介してハウジングの外郭の金属製の放熱部に伝えて放熱するという放熱経路を形成するので、簡単な構成でハウジング内部の温度上昇を抑え、合成樹脂製の連結板が熱により変形しないようにできて、合成樹脂製の連結板により電磁石の磁極面と永久磁石の磁極面とのギャップを一定に保持するように可動子を固定子ブロックに対して支持でき、振動型リニアアクチュエータの動作が安定し、安定した動作をする往復式電気かみそりを提供できるものである。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図３、図４には本発明の往復式電気かみそりの駆動源として使用する振動型リニアアクチュエータ８の一例を示している。振動型リニアアクチュエータ８は、固定子１を構成する電磁石と固定子１に取付けた基台１７とを備えた固定子ブロック２と、永久磁石３とバックヨーク４を備え且つ固定子ブロック２に対して可動する可動子５と、複数の可動子５を連結する連結ばね部６と、可動子５を固定子ブロック２に取付けるためのばね性を有する連結板７とで構成してある。

固定子ブロック２は、磁性材料の焼結体や磁性材料の鉄板を積層した固定子コア１６にボビン１４を介して電線よりなる巻線１５を施して形成した電磁石により固定子１を構成し、この固定子１を構成する上記電磁石の磁極面と反対側に基台１７をねじ具または圧入により固定することで固定子ブロック２を構成してある。基台１７は後述の可動子５の振動方向Ａ（往復振動方向）と同方向の両端部が固定子１の両端部から外方向（可動子５の振動方向Ａと同方向において固定子１から離れる方向）に突出していて固定部１８となっている。また、基台１７の可動子５の振動方向Ａと直交する方向で且つ固定子１と重ねる方向と直交する方向の両端部は図３、図４に示すように固定子１における同方向の両端部と略同じ位置となっている。

複数の可動子５と、各可動子５に一端を連設した連結板７と、各可動子５を連結する連結ばね部６とが合成樹脂により一体に形成してある。

可動子５は固定子１である電磁石の磁石面と対向する側の面（つまり下面）に永久磁石３が設けてあり、更に、可動子５には永久磁石３の背面側（つまり永久磁石３の上面）にバックヨーク４が埋設してある。また、可動子５の永久磁石３を設ける部分と反対側の面は駆動子取付け部１９となっている。

可動子５の振動方向Ａの両側にはそれぞれ振動方向Ａと同方向の外方に向けて上連設部２０が一体に連設してあり、該可動子５の振動方向の両側の上連設部２０にそれぞれ複数の連結板７の一端部（上端部）を一体に連設して複数の連結板７を振動方向Ａと同方向に並設してあり、両側においてそれぞれ並設した連結板７の他端部（下端部）がそれぞれ下連設部２１に一体に連設してある。連結板７はばね性を有する板状をしていて連結板７の厚み方向が振動方向と同方向となっており、両端部に並設した連結板７は互いの板面が振動方向において対向し合うようになっていて、該連結板７は振動方向（往復動方向）にのみ変位可能となっている。

複数の可動子５は、振動方向Ａと直交する方向で且つ永久磁石３の磁極面と電磁石の磁極面とが対向する方向と直交する方向に並設してあり、この並設する複数の可動子５を連結ばね部６により一体に連設してある。

連結ばね部６は可動子５の振動方向Ａ（往復振動方向）にばね性を有するもので、可動子５の振動方向と直交する面上に位置するＵ字形の板ばねにより形成してあり、この連結ばね部６を並設する可動子５の振動方向の両端部にそれぞれ配置して振動方向の両側に配置し、振動方向の一方の端部側に配置した上記連結ばね部６のＵ字形の両端部（両上端部）をそれぞれ隣接する可動子５の各一方の端部に設けた上連設部２０の先端部に一体に連設し、振動方向の他方の端部側に配置した別の連結ばね部６のＵ字形の両端部（両上端部）をそれぞれ隣接する可動子５の各他方の端部に設けた上連設部２０の先端部に一体に連設してある。Ｕ字状をした連結ばね部６は高さ方向（つまり電磁石の磁極面と可動子５に設けた永久磁石３の磁極面とが対向する方向Ｂと同方向）の両端及び巾方向（可動子５の並設方向Ｃと同方向）の両端が振動方向Ａから見て隣接する２枚の連結板７の投影面の高さ方向の両端及び巾方向の両端にほぼ重なるようになっている。

また、可動子５の並設方向Ｃにおいて隣接する上記下連設部２１同士が一体に一体結合部１２により一体に連設してある。したがって、本実施形態では、並設した可動子５は振動方向の両側において、それぞれ、連結ばね部６により一体に連設してあると共に、下連設部２１同士を一体に連設する一体結合部１２によっても一体に連設してある。これら複数の可動子５、連結板７、連結ばね部６、一体結合部１２を合わせて合成樹脂により一体成形して可動ブロック２２が構成してある。また、上記一体結合部１２は可動ブロック２２を上記固定子ブロック２の基台１７に取付けるための取付け部となっている。

可動子５には後付けで駆動子取付け部１９に可動子５とは別部材である駆動子９を図４に示すねじ１０により取付けるようになっている。

可動ブロック２２は振動方向Ａの両側に一体に設けた一体結合部１２をそれぞれ固定子ブロック２の基台１７両側に設けた固定部１８の上に重ねた状態で図４に示すねじ具２４により固着して振動型リニアアクチュエータ８を構成し、このように組み立てられた振動型リニアアクチュエータ８は図２、図３、図５に示すように一つのブロックとして構成される。この場合、本発明における振動型リニアアクチュエータ８は、少なくとも複数の可動子５と連結板７とを合成樹脂により一体化してあるので、可動子５と連結板７とがそれぞれ別部材で各部材を結合手段によりそれぞれ結合するものに比べて、各部材を結合する作業が必要でなくて組み立てが簡略化され、更に、結合に要するスペースが必要でなくてその分振動型リニアアクチュエータ８の小型化が図れることになる。添付図面に示す実施形態では更に連結ばね部６も可動子５、連結板７と一体に合成樹脂により成形してあるので、更に、コンパクト化が図れ、振動型リニアアクチュエータ８の組み立ても簡略化できる。

また、上記のように一体結合部１２により平行並設して隣接する可動子５にそれぞれ連結板７を介して連設された下連設部２１を一体結合部１２により一体に連設してあるので、隣接する複数の可動子５間の位置を一体結合部１２により一定にでき、固定子ブロック２に連結板７を介して可動子５を取付ける際に、各可動子５の位置が簡易に且つ安定して決まり、振動型リニアアクチュエータ８の組み立てが簡単になり、組み立てばらつきを減少させることができるものである。

このようにして固定子ブロック２の基台１７に可動ブロック２２を取付けることで、基台１７に対して複数の可動子５がそれぞれ連結板７により吊り上げ支持された状態となり、この吊り上げ状態で固定子ブロック２における電磁石の磁極面と可動子５に設けた永久磁石３の磁極面とのギャップが形成されるようになっている。言いかえれば、固定子ブロック２における電磁石の磁極面と可動子５に設けた永久磁石３の磁極面とのギャップは可動子５と一体に成形された連結板７により保持されることになる。

上記のように、平行に並設された隣接する可動子５の永久磁石３の極性を逆にしてあるので、隣接する２つの可動子５は、固定子ブロック２の固定子１を構成する電磁石の電流方向を交番にすることで、上記可動子５の永久磁石３と固定子１である電磁石との間で吸引・反発が作用し、連結板７を撓ませつつ可動子５が往復振動を行なうものであり、また、平行並設した隣合う可動子５の永久磁石３の極性を逆にしているので、隣合う可動子５同士は１８０°ずれた振動位相を有することになり、隣接する可動子５の往復振動のバランスを取るようになっている。

そして、振動方向の両側に設けた上記連結ばね部６は、一方の可動子５の負荷が大きく振幅が急激に減少しようとした時、他方の可動子５の動きでこの減少を抑えるものであり、このため、片方のみの振幅減少を防ぎ、常にバランスの取れた均一な振幅量を発生させるようになっている。また、この連結ばね部６は、前述の連結板７と共に各可動子５の固有振動数を一定にするための固有振動数設定ばねとなるようにしてある。

上記のような構成の振動型リニアアクチュエータ８は可動刃１３の駆動源として往復式電気かみそりのハウジング２５に内装して取付けられる。

図１に示す実施形態においては、往復式電気かみそりの上部ブロックのみが示してあり、使用時にグリップとなる電源部を内蔵した本体部は省略している。つまり、図１に示す上部ブロックはグリップとなる本体部の上部に上下移動自在で且つ左右に揺動自在に取付けられるものである。振動型リニアアクチュエータ８はこの往復式電気かみそりの上部ブロックのハウジング２５内に配置して取付けられる。振動型リニアアクチュエータ８の駆動子９には内刃としての可動刃１３を取付ける。また、ハウジング２５の上開口を覆うように外刃２６が設ける。そして、振動型リニアアクチュエータ８を往復振動させることで、駆動子９に取付けた可動刃１３が外刃２６の下面側を往復動して外刃２６の刃孔から導入した毛を可動刃１３により切断するようになっている。

このような振動型リニアアクチュエータ８を内装した往復式電気かみそりは、可動子５と連結板７とを合成樹脂により一体成形してあるので、前述のように小型化が図れるものであり、これにより小型化した振動型リニアアクチュエータ８を可動刃１３の駆動源として用いることができて、往復式電気かみそりの小型化が図れるものである。

振動型リニアアクチュエータ８を往復式電気かみそりの上部のハウジング２５に内装して取付けるに当たっては、ハウジング２５内に振動型リニアアクチュエータ８を入れ、基台１７を金属製の固定部材３０によりハウジング２５に固着すると共にハウジング２５の固定部材３０により固定される部分の外殻に設けた金属製の放熱部３１に固定部材３０を接触させる。これにより振動型リニアアクチュエータ８の発熱を基台１７から金属製の固定部材３０を介してハウジング２５の外郭の金属製の放熱部３１に伝えて放熱するという放熱経路を形成してある。

ここで、図１に示す実施形態においては、金属製の固定部材３０を金属製のねじ具３０ａにより構成した例を示している。すなわち、ハウジング２５の外殻の下面側（ハウジング２５上開口を覆うように外刃２６と反対側）に金属製の放熱部３１を重ね、ねじ具３０ａを放熱部３１に設けた孔３３からハウジング２５の下面部に設けた孔３２を挿通して基台１７のねじ孔部に螺合することで基台１７を金属製のねじ具３０ａにより放熱部３１と共にハウジング２５に固着するものであり、この場合、金属製のねじ具３０ａの頭部が金属製の放熱部３１に押し当てて接触させられた状態で固着されるので、基台１７から金属製のねじ具３０ａを介してハウジング２５の外郭の金属製の放熱部３１に到る放熱経路を形成できる。この場合、ねじ具３０ａにより基台１７をハウジング２５に固着し、該ねじ具とは別の取付け手段によりハウジング２のねじ具３０ａによる固着部分に対応した部位の外殻部分に金属製の放熱部３１を取付け、この場合、上記基台１７をハウジング２５に固着するねじ具３０ａを金属製の放熱部３１に接触させるように構成してもよい。

図５には本発明における固定部材３０の他の実施形態が示してある。本実施形態においては、固定部材３０が基台１７から一体に突設された棒状をした金属製の固定用突起３０ｂにより構成してある。

本実施形態においては、ハウジング２５内に振動型リニアアクチュエータ８を入れると共に基台１７から一体に突設した棒状をした金属製の固定用突起３０ｂをハウジング２５に設けた孔と金属製の放熱部３１に設けた孔に挿通して該固定用突起３０ｂの先端部を押し潰してかしめたり、あるいは他の固定手段により固定することで基台１７を放熱部３１と共にハウジング２５に固定するものであり、この場合、金属製の固定用突起３０ｂ先端部が金属製の放熱部３１に接触して基台１７から金属製の固定用突起３０ｂを介してハウジング２５の外郭の金属製の放熱部３１に到る放熱経路が形成されることになる。このように、固定部材３０が基台１７から一体に突設された固定用突起３０ｂにより構成することで、別途ねじ具３０ａを用いることなく少ない部品点数でハウジング２５内部の温度上昇を抑えることができる。

ところで、上記いずれの実施形態においても、基台１７を金属製にすると、振動型リニアアクチュエータ８の発熱を金属製の基台１７から金属製の固定部材３０を介してハウジング２５の外郭の金属製の放熱部３１によりスムーズに伝えて放熱することができ、いっそうハウジング２５内部の温度上昇を低減することができる。

往復式電気かみそりの要部正面断面図である。 同上の分解斜視図である。 同上に用いる振動型リニアアクチュエータの斜視図である。 同上の振動型リニアアクチュエータの分解斜視図である。 本発明の他の実施形態の分解正面図である。

符号の説明

１ 固定子
２ 固定子ブロック
３ 永久磁石
４ バックヨーク
５ 可動子
６ 連結ばね部
７ 連結板
８ 振動型リニアアクチュエータ
１７ 基台
２５ ハウジング
３０ 固定部材
３０ａ ねじ具
３０ｂ 固定用突起
３１ 放熱部

Claims (4)

1. 固定子に基台を設けて構成した固定子ブロックと、永久磁石とバックヨークを有し且つばね性を有する連結板を介して基台に取付けられて固定子に対して可動する可動子と、複数の可動子を連結する連結ばね部とからなり、固定子における電磁石の磁極面と可動子に設けた永久磁石の磁極面とのギャップを一定に保持しつつ電磁石に交互方向に供給される電流により可動子が振動する振動型リニアアクチュエータをハウジング内に内装した往復式電気かみそりにおいて、少なくとも複数の可動子と、複数の可動子の振動方向の両側にそれぞれ一端を連設した複数の連結板と、複数の連結板の他端同士を一体に連設する一体結合部を合成樹脂により一体に形成し、一体結合部を基台に固定し、基台を金属製の固定部材によりハウジングに固着すると共にハウジングの固定部材により固定される部分の外殻に設けた金属製の放熱部に固定部材を接触させて成ることを特徴とする往復式電気かみそり。
2. 固定部材がねじ具であって、固定部材をハウジングにねじ固定して成ることを特徴とする請求項１記載の往復式電気かみそり。
3. 固定部材が基台から一体に突設された固定用突起であって、該固定用突起をハウジングに固定して成ることを特徴とする請求項１記載の往復式電気かみそり。
4. 基台が金属からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の往復式電気かみそり。

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