JP4081386B2 - Actuator and electric toothbrush using the same - Google Patents

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JP4081386B2 JP2003041638A JP2003041638A JP4081386B2 JP 4081386 B2 JP4081386 B2 JP 4081386B2 JP 2003041638 A JP2003041638 A JP 2003041638A JP 2003041638 A JP2003041638 A JP 2003041638A JP 4081386 B2 JP4081386 B2 JP 4081386B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はアクチュエータ、殊に電動歯ブラシの駆動源として好適に用いることができるアクチュエータとこれを用いた電動歯ブラシに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電動歯ブラシにおける歯ブラシは、バス磨き用であれば往復直線運動を、ローリング磨き用であれば軸回りの所定角度内の往復回動運動を行うのであるが、電動歯ブラシに用いられている駆動源には、通常の軸回り回転を行うモータを用いたものが多く、この場合、運動変換機構を介して上記の往復直線運動もしくは往復回動運動を行わせている。また、運動変換機構として上記の両種運動を切り換えることができるようにしたものも提供されている。
【0003】
電動歯ブラシに用いられている駆動源には、リニア振動型のアクチュエータも提供されている。特開2002−078310号公報に示された上記アクチュエータは、歯ブラシに直結されることになる出力軸の軸方向の往復振動を直接発生させるものであり、運動変換機構による動力ロスがなく、また高速な振動を行わせることができるものとなっている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−078310号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のアクチュエータが発生させることができる動きは軸方向の往復振動だけであり、従って電動歯ブラシの駆動源としてみた場合、バス磨きしか行うことができないものであり、ローリング磨きも行わせることができるようにするには、別途運動変換機構を用いなくてはならない。
【0006】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは運動変換機構を必要とせずに軸方向の往復運動と軸回りの所定角度内の回動運動とを選択的に行わせることができるアクチュエータとこれを用いた電動歯ブラシを提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明に係るアクチュエータは、強磁性体で形成された一対の固定子と、軸方向に並んでいる上記両固定子の内周側に夫々位置している一対の可動子とを備えて、上記の各固定子はその内周面に周方向に並んでいるとともに個別に電流が制御される複数のコイルによって夫々磁化される複数の磁極を備えており、磁石によるN極とS極とが周方向に並んでいるとともに出力軸に固定されている上記一対の可動子は、その軸方向位置が固定子に対していずれも軸方向にずれた位置にあるとともに、一対の可動子においてそのずれた方向が逆であり、上記固定子の個別に電流が制御される複数のコイルは上記磁極の励磁を可動子に軸回りの回動を行わせることになる励磁と、一方の固定子と一方の可動子との間に吸引力を働かせ、他方の固定子と他方の可動子との間に反発力を働かせて可動子の軸方向駆動を行わせることになる励磁とに切り換えることができるものであることに特徴を有している。可動子を回転させることができる上に双方向の軸方向駆動、つまりは軸方向の往復駆動を行うことができる。
【0008】
一対の可動子は夫々の固定子に対して他方の固定子寄りにずれた位置にあることが好ましく、この時、可動子の軸方向移動のストロークを可動子端面が固定子の端面に並ぶ位置までに規制されていることが好ましい。
【0009】
また、各可動子の軸方向全長が固定子の軸方向全長より長いことが好ましい。
【0010】
可動子及び出力軸を軸方向に付勢するとともに付勢方向が逆となっている一対のばねを備えたものとしてもよい。
【0011】
そして本発明に係る電動歯ブラシは、請求項1〜5のいずれかの項に記載のアクチュエータを歯ブラシの軸方向駆動及び軸回りの所定角度内の回動駆動用の駆動源としていることに特徴を有している。運動変換機構を介することなく歯ブラシに軸方向運動と軸回りの回動運動とを選択的に行わせることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、このアクチュエータは、軸方向に間隔をおいて配設されてケース6に固定されている一対の円筒状の固定子1,1と、同じく軸方向に間隔をおいて出力軸7に固定されている一対の可動子2,2と、各固定子1に夫々複数個(図示例では4個)設けられたコイル3とからなるもので、鉄などの強磁性体で形成された上記固定子1,1はその内周面に4個のコイル4によって夫々磁化される4個の磁極10を備えている。図中8は出力軸7を支持している軸受である。
【0013】
上記2つの可動子2は、いずれも永久磁石で形成されて周方向片側がN極、他側がS極となっているもので、N極となっている部分の外面が固定子1における2つの磁極10,10と径方向において対向し、S極となっている部分の外面が固定子1,1における他の2つの磁極10,10と径方向において対向している。
【0014】
そして各可動子2,2は、その軸方向において固定子1の軸方向中心から他方の固定子1側に少し寄ったところに位置するように出力軸7に固定されて、固定子1に対してオフセットされている。
【0015】
このように構成されたアクチュエータにおいて、図2に示すように、一方の可動子2のN極となっている部分に対向している固定子1の2つの磁極をS極に励磁し、他方の可動子のS極となっている部分に対向している固定子2の2つの磁極をS極にすれば、固定子1に対して可動子2が上述のように軸方向においてオフセットされているために、一方の固定子1と可動子2との間には磁気吸引力が軸方向に作用し、他方の固定子1と可動子2との間には磁気反発力が軸方向に作用して、この両力によって図において左方に可動子2,2が駆動される。上記の各磁極をいずれもN極に励磁すれば、吸引力と反発力とが逆に働くために可動子2,2は図において右方に駆動される。従って、上記の両状態が交互に生じるように各コイル3に電流を流すことにより、2つの可動子2,2とこれらが固定された出力軸7は軸方向の往復運動を行うことになる。
【0016】
また、図3に示すように、各固定子1における4つの磁極10を周方向においてN,S,S,N極となるように且つ各可動子2のN極となっている部分にS極となっている磁極10とN極となっている磁極10とが対向するように励磁すれば、可動子2には軸回りの一方向に回動させる力が作用するものであり、また各磁極10を上記と逆の極に励磁すれば、軸回りの逆方向に回動させる力が作用する。従って、これを繰り返させることにより、2つの可動子2,2とこれらが固定された出力軸7は軸回りの往復回動を行うことになる。
【0017】
つまりは両固定子1,1に設けた複数のコイル4の励磁を切り換えることによって、可動子2,2に軸方向の往復動を行わせたり、軸回りの往復回動を行わせたりすることができるものである。
【0018】
ちなみに、一方の固定子1における4つの磁極10を図4に示すように10a1,10a2,10a3,10a4とし、他方の固定子1における4つの磁極を10b1,10b2,10b3,10b4とし、これらに対して可動子2,2の磁気極性が図4に矢印で示すように配置されている場合、下表に示す励磁を行えばよい。
【0019】
【表1】

Figure 0004081386
【0020】
いずれにしても、一方の固定子1と一方の可動子2との間に吸引力が、他方の固定子1と他方の可動子2との間に反発力が働くように各コイル3を励磁することで軸方向駆動を行うために、軸方向推力を大きくすることができる。
【0021】
また、上記のアクチュエータにおいては、一方の固定子1と可動子2との間で軸方向駆動力を発生させるとともに他方の固定子1と可動子2との間で回転力を発生させ、次いで一方の固定子1と可動子2との間で回転力を発生させるとともに他方の固定子1と可動子2との間で軸方向駆動力を発生させるということを行えば、可動子2,2に軸方向の往復移動と軸回りの往復回動とを同時に行わせることができる。
【0022】
固定子1に対する可動子2のオフセットを内側(他方の固定子1側)にとった例を示したが、逆方向にオフセットしてもよい。ただし、軸方向全長の小型化の点では内側にオフセットした方が有利である。
【0023】
また、可動子2,2軸方向全長を固定子1,1よりも長くして図5に示すようにオフセット量を大きくしておくと、オフセット位置に可動子2がある時に固定子1と可動子2との間に働く軸方向駆動の力を大きくすることができる点で有利である。
【0024】
また、両可動子2,2は一体であったり一つの磁石で形成したものであってもよい。
【0025】
可動子2,2及び出力軸1の軸方向往復動時のストロークは、そのストローク両端の状態を示している図6に示すように、可動子2の外側端面が固定子1の外側端面より外に出ないようにしておくことが望ましい。これは機械的にストロークを制限しても、軸方向駆動時の各コイル3への電流制御によって行ってもよい。
【0026】
図7は可動子2,2及び出力軸1のばね付勢を行う一対のばね9,9を設けたものを示している。互いに逆方向に付勢するばね9,9と可動子2,2と出力軸7とからなるばね振動系の共振周波数で軸方向往復駆動を行うことにより、大きな振幅を小電力で得ることができる。
【0027】
なお、このようなアクチュエータを電動歯ブラシの駆動源とする場合、歯ブラシの駆動をきわめて高速で行うことができるために、軸方向運動のストローク及び往復回動運動の時の回動角を大きくすると、歯と歯ブラシとの間の摩擦熱が問題となってしまうことから、上記ストロークは数mm及び回動角は5°以内といった微小なものでよい。
【0028】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、強磁性体で形成された一対の固定子と、軸方向に並んでいる上記両固定子の内周側に夫々位置している一対の可動子とを備えて、上記の各固定子はその内周面に周方向に並んでいるとともに個別に電流が制御される複数のコイルによって夫々磁化される複数の磁極を備えており、磁石によるN極とS極とが周方向に並んでいるとともに出力軸に固定されている上記一対の可動子は、その軸方向位置が固定子に対して軸方向にずれた位置にあるとともに、一対の可動子においてそのずれた方向が逆となっており、上記固定子の個別に電流が制御される複数のコイルは上記磁極の励磁を可動子に軸回りの回動を行わせることになる励磁と、一方の固定子と一方の可動子との間に吸引力を働かせ、他方の固定子と他方の可動子との間に反発力を働かせて可動子の軸方向駆動を行わせることになる励磁とに切り換えることができるために、可動子に軸回りの回動を行わせることができるだけでなく、固定子と軸方向にずれた位置にある可動子との間に軸方向駆動の力がかかるようにコイルの励磁を行うとともに、一方の固定子と可動子及び他方の固定子と可動子を利用することで、双方向の軸方向駆動、つまりは軸方向の往復駆動を行うことができるものであり、可動子に軸方向運動と軸回りの回動運動の両方を選択的に行わせることができる。しかも軸方向運動を可動子に行わせるにあたっては、一方の固定子と一方の可動子との間に働く吸引力と、上記他方の固定子のコイルの励磁によって他方の固定子と他方の可動子との間に働く反発力とによって可動子を軸方向に動かすことから、大きい軸方向推力を得ることができる。
【0029】
一対の可動子は夫々の固定子に対して他方の固定子寄りにずれた位置にあることが軸方向寸法を小さくすることができる点で好ましい。また、この時、可動子の軸方向移動のストロークを可動子端面が固定子の端面に並ぶ位置までに規制されていると、軸方向推力の低下を無くすことができる。
【0030】
また、各可動子の軸方向全長が固定子の軸方向全長より長いと、可動子がオフセット位置にある時に固定子との間に働く磁気力を大きくすることができるために駆動力を大きくすることができる。
【0031】
可動子及び出力軸を軸方向に付勢するとともに付勢方向が逆となっている一対のばねを備えたものとしてもよい。省電力で大振幅を得ることができる共振を利用することができる。
【0032】
そして、このようなアクチュエータを歯ブラシの軸方向駆動及び軸回りの所定角度内の回動駆動用の駆動源としている電動歯ブラシでは、その歯ブラシのバス磨き用の駆動とローリング磨き用の駆動とをアクチュエータのみで行うことができるものであり、運動変換機構を必要としないために小型化が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示すもので、(a)は断面図、(b)は概略側面図である。
【図2】(a)(b)は同上の軸方向駆動についての説明図である。
【図3】(a)(b)は同上の軸回り回動駆動についての説明図である。
【図4】同上の固定子と可動子の斜視図である。
【図5】他例の概略側面図である。
【図6】(a)(b)は更に他例の概略側面図である。
【図7】別の例の概略側面図である。
【符号の説明】
1 固定子
2 可動子
3 コイル
7 出力軸
10 磁極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an actuator that can be suitably used as a drive source for an actuator, particularly an electric toothbrush, and an electric toothbrush using the actuator.
[0002]
[Prior art]
The toothbrush in an electric toothbrush performs a reciprocating linear motion for bath brushing, and a reciprocating rotational motion within a predetermined angle around an axis for rolling brushing. In many cases, a motor that rotates around a normal axis is used. In this case, the above-described reciprocating linear motion or reciprocating rotational motion is performed via a motion conversion mechanism. In addition, a motion conversion mechanism that can switch between the two types of motion is also provided.
[0003]
As a drive source used in the electric toothbrush, a linear vibration type actuator is also provided. The actuator disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-078310 directly generates reciprocal vibration in the axial direction of the output shaft that is directly connected to the toothbrush, and there is no power loss due to the motion conversion mechanism, and high speed. Can be vibrated.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-078310
[Problems to be solved by the invention]
However, the movement that can be generated by the actuator is only reciprocal vibration in the axial direction. Therefore, when viewed as a drive source of an electric toothbrush, it can only perform bath polishing and can also perform rolling polishing. To be able to do this, a separate motion conversion mechanism must be used.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to selectively perform a reciprocating motion in the axial direction and a rotating motion within a predetermined angle around the shaft without requiring a motion conversion mechanism. And an electric toothbrush using the actuator.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Thus, an actuator according to the present invention includes a pair of stators formed of a ferromagnetic material, and a pair of movers located on the inner peripheral side of the both stators arranged in the axial direction. Each of the above stators is provided with a plurality of magnetic poles that are lined up in the circumferential direction on the inner peripheral surface thereof and are magnetized by a plurality of coils whose currents are individually controlled. The pair of movers arranged in the circumferential direction and fixed to the output shaft are located in positions where their axial positions are offset in the axial direction with respect to the stator. The plurality of coils whose reverse directions are reversed and the currents of the stators are individually controlled are excitation that causes the mover to rotate around the axis and excitation of the magnetic poles, Apply a suction force between one mover and the other It is characterized in that it exerts a repulsive force is capable of switching to the excitation that will cause the axial drive of the movable element between the stator and the other of the movable element. The mover can be rotated and bidirectional axial driving, that is, axial reciprocal driving can be performed.
[0008]
The pair of movers are preferably located at positions shifted from the other stator toward the other stator. At this time, the stroke of the mover in the axial direction is a position where the mover end face is aligned with the end face of the stator. It is preferable that it is regulated by.
[0009]
Moreover, it is preferable that the axial total length of each mover is longer than the axial total length of the stator.
[0010]
The movable element and the output shaft may be urged in the axial direction, and a pair of springs in which the urging directions are reversed may be provided.
[0011]
And the electric toothbrush which concerns on this invention uses the actuator as described in any one of Claims 1-5 as the drive source for the axial drive of a toothbrush, and the rotational drive within the predetermined angle around an axis | shaft. Have. The toothbrush can be selectively made to perform the axial movement and the rotational movement around the axis without going through the movement conversion mechanism.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment. This actuator includes a pair of cylindrical stators 1 and 1 that are arranged in an axial direction and fixed to a case 6; Similarly, it comprises a pair of movers 2 and 2 fixed to the output shaft 7 at intervals in the axial direction, and a plurality of coils 3 (four in the illustrated example) provided on each stator 1. The stators 1, 1 made of a ferromagnetic material such as iron are provided with four magnetic poles 10 that are magnetized by four coils 4 on the inner peripheral surface thereof. In the figure, reference numeral 8 denotes a bearing that supports the output shaft 7.
[0013]
Each of the two movers 2 is formed of a permanent magnet and has one side in the circumferential direction having N poles and the other side having S poles. The magnetic poles 10 and 10 are opposed to each other in the radial direction, and the outer surface of the portion that is the S pole is opposed to the other two magnetic poles 10 and 10 in the stator 1 and 1 in the radial direction.
[0014]
Each of the movers 2 and 2 is fixed to the output shaft 7 so as to be located slightly away from the axial center of the stator 1 toward the other stator 1 in the axial direction. Is offset.
[0015]
In the actuator configured as described above, as shown in FIG. 2, the two magnetic poles of the stator 1 facing the portion that is the N pole of one of the movers 2 are excited to the S pole, and the other If the two magnetic poles of the stator 2 facing the portion that is the S pole of the mover are set to the S pole, the mover 2 is offset in the axial direction with respect to the stator 1 as described above. Therefore, a magnetic attraction force acts in the axial direction between one stator 1 and the mover 2, and a magnetic repulsion force acts in the axial direction between the other stator 1 and the mover 2. Thus, the movers 2 and 2 are driven to the left in the figure by these two forces. If all the magnetic poles are excited to the N pole, the attractive force and the repulsive force work in reverse, so that the movers 2 and 2 are driven rightward in the figure. Therefore, by passing a current through each coil 3 so that the above two states occur alternately, the two movers 2 and 2 and the output shaft 7 to which they are fixed perform a reciprocating motion in the axial direction.
[0016]
Further, as shown in FIG. 3, the four magnetic poles 10 in each stator 1 are arranged to have N, S, S, N poles in the circumferential direction, and S poles in the portions of the respective movers 2 that are N poles. When the magnetic pole 10 and the magnetic pole 10 which are N poles are excited so as to face each other, a force to rotate the movable element 2 in one direction around the axis acts on each of the magnetic poles. If 10 is excited to the opposite pole, a force to rotate in the reverse direction around the axis is applied. Therefore, by repeating this, the two movers 2 and 2 and the output shaft 7 to which these are fixed perform reciprocal rotation around the axis.
[0017]
In other words, by switching the excitation of the plurality of coils 4 provided on both the stators 1 and 1, the movable elements 2 and 2 can be reciprocated in the axial direction or reciprocated around the axis. It is something that can be done.
[0018]
Incidentally, the four magnetic poles 10 in one stator 1 are 10a1, 10a2, 10a3, 10a4 as shown in FIG. 4, and the four magnetic poles in the other stator 1 are 10b1, 10b2, 10b3, 10b4. When the magnetic polarities of the movers 2 and 2 are arranged as indicated by arrows in FIG. 4, the excitation shown in the following table may be performed.
[0019]
[Table 1]
Figure 0004081386
[0020]
In any case, each coil 3 is excited so that an attractive force acts between one stator 1 and one mover 2 and a repulsive force acts between the other stator 1 and the other mover 2. Thus, the axial thrust can be increased in order to perform the axial drive.
[0021]
In the above actuator, an axial driving force is generated between one stator 1 and the mover 2 and a rotational force is generated between the other stator 1 and the mover 2. If a rotation force is generated between the stator 1 and the mover 2 and an axial driving force is generated between the other stator 1 and the mover 2, The reciprocating movement in the axial direction and the reciprocating rotation around the axis can be performed simultaneously.
[0022]
Although the example in which the offset of the mover 2 with respect to the stator 1 is taken inside (the other stator 1 side) is shown, it may be offset in the reverse direction. However, it is more advantageous to offset inward in terms of downsizing the overall axial length.
[0023]
Further, if the total length in the axial direction of the movers 2 and 2 is made longer than that of the stators 1 and 1 and the offset amount is increased as shown in FIG. 5, when the mover 2 is at the offset position, This is advantageous in that the axial driving force acting between the movable element 2 can be increased.
[0024]
Moreover, both the movers 2 and 2 may be integrated or formed with one magnet.
[0025]
The stroke of the movable elements 2 and 2 and the output shaft 1 during the reciprocating movement in the axial direction is such that the outer end face of the mover 2 is outside the outer end face of the stator 1 as shown in FIG. It is desirable not to go out. This may be performed mechanically by limiting the stroke or by controlling the current to each coil 3 during axial driving.
[0026]
FIG. 7 shows a structure provided with a pair of springs 9 and 9 for urging the movers 2 and 2 and the output shaft 1. A large amplitude can be obtained with a small electric power by performing axial reciprocating drive at the resonance frequency of the spring vibration system composed of the springs 9 and 9 that are biased in opposite directions, the movers 2 and 2, and the output shaft 7. .
[0027]
When such an actuator is used as a drive source for an electric toothbrush, the toothbrush can be driven at a very high speed. Since the frictional heat between the teeth and the toothbrush becomes a problem, the stroke may be as small as several mm and the rotation angle is within 5 °.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, the present invention includes a pair of stators formed of a ferromagnetic material, and a pair of movers located on the inner peripheral side of the two stators arranged in the axial direction. Each of the above stators is provided with a plurality of magnetic poles that are lined up in the circumferential direction on the inner peripheral surface thereof and are magnetized by a plurality of coils whose currents are individually controlled. Are arranged in the circumferential direction and fixed to the output shaft. The pair of movers has their axial positions shifted in the axial direction with respect to the stator. A plurality of coils whose directions are reversed and whose currents are individually controlled by the stator are energized to cause the mover to rotate around the axis, and one stator Apply a suction force between one mover and the other stator. In order to be in exerts a repulsive force to switch to the excitation that will cause the axial drive the mover between the movable element, it is possible not only to perform the axis of rotation to the movable element The coil is excited so that an axial driving force is applied between the stator and the mover in the axially displaced position, and one stator and the mover and the other stator and the mover are By using it, bidirectional axial drive, that is, axial reciprocal drive, can be performed, and the mover can selectively perform both axial movement and rotational movement around the axis. Can do. In addition, in order to cause the mover to perform the axial movement, the other stator and the other mover are generated by the attraction force acting between the one stator and the one mover and the excitation of the coil of the other stator. Since the mover is moved in the axial direction by the repulsive force acting between the two, a large axial thrust can be obtained.
[0029]
It is preferable that the pair of movers is in a position shifted toward the other stator with respect to the respective stator in that the axial dimension can be reduced. At this time, if the stroke of the mover in the axial direction is restricted to a position where the end face of the mover is aligned with the end face of the stator, a reduction in axial thrust can be eliminated.
[0030]
Also, if the total length in the axial direction of each mover is longer than the total length in the axial direction of the stator, the magnetic force acting between the mover and the stator can be increased when the mover is in the offset position. be able to.
[0031]
The movable element and the output shaft may be urged in the axial direction, and a pair of springs in which the urging directions are reversed may be provided. It is possible to use resonance capable of obtaining a large amplitude with power saving.
[0032]
And in the electric toothbrush which uses such an actuator as a drive source for the axial drive of the toothbrush and the rotational drive within a predetermined angle around the axis, the drive for brushing and the drive for rolling brushing of the toothbrush are actuators. Therefore, it is easy to reduce the size of the apparatus because no motion conversion mechanism is required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view and (b) is a schematic side view.
FIGS. 2A and 2B are explanatory views of the axial driving described above.
FIGS. 3A and 3B are explanatory views of the above-described pivoting drive around the axis.
FIG. 4 is a perspective view of the stator and the mover of the above.
FIG. 5 is a schematic side view of another example.
6A and 6B are schematic side views of still another example.
FIG. 7 is a schematic side view of another example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator 2 Movable element 3 Coil 7 Output shaft 10 Magnetic pole

Claims (6)

強磁性体で形成された一対の固定子と、軸方向に並んでいる上記両固定子の内周側に夫々位置している一対の可動子とを備えて、上記の各固定子はその内周面に周方向に並んでいるとともに個別に電流が制御される複数のコイルによって夫々磁化される複数の磁極を備えており、磁石によるN極とS極とが周方向に並んでいるとともに出力軸に固定されている上記一対の可動子は、その軸方向位置が固定子に対していずれも軸方向にずれた位置にあるとともに、一対の可動子においてそのずれた方向が逆であり、
上記固定子の個別に電流が制御される複数のコイルは上記磁極の励磁を可動子に軸回りの回動を行わせることになる励磁と、一方の固定子と一方の可動子との間に吸引力を働かせ、他方の固定子と他方の可動子との間に反発力を働かせて可動子の軸方向駆動を行わせることになる励磁とに切り換えることができるものであることを特徴とするアクチュエータ。
A pair of stators formed of a ferromagnetic material and a pair of movers positioned on the inner peripheral side of the two stators arranged in the axial direction, and each of the stators includes A plurality of magnetic poles are arranged on the circumferential surface in the circumferential direction and are respectively magnetized by a plurality of coils whose currents are individually controlled, and an N pole and an S pole by the magnet are arranged in the circumferential direction and output. The pair of movers fixed to the shaft is in a position where the axial position of each of the movers is shifted in the axial direction with respect to the stator.
A plurality of coils whose currents are individually controlled in the stator are energized between the one stator and the one mover, and excitation that causes the mover to rotate around the axis. It is possible to switch to excitation that causes an attractive force to be applied and a repulsive force to act between the other stator and the other mover to drive the mover in the axial direction. Actuator.
一対の可動子は夫々の固定子に対して他方の固定子寄りにずれた位置にあることを特徴とする請求項1記載のアクチュエータ。  2. The actuator according to claim 1, wherein the pair of movable elements are located at positions shifted toward the other stator with respect to the respective stators. 各可動子の軸方向全長が固定子の軸方向全長より長いことを特徴とする請求項1または2記載のアクチュエータ。  The actuator according to claim 1 or 2, wherein the total axial length of each mover is longer than the total axial length of the stator. 可動子の軸方向移動のストロークを可動子端面が固定子の端面に並ぶ位置までに規制されていることを特徴とする請求項2記載のアクチュエータ。  3. The actuator according to claim 2, wherein the stroke of the mover in the axial direction is restricted to a position where the end face of the mover is aligned with the end face of the stator. 可動子及び出力軸を軸方向に付勢するとともに付勢方向が逆となっている一対のばねを備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載のアクチュエータ。  The actuator according to any one of claims 1 to 4, further comprising a pair of springs for urging the mover and the output shaft in the axial direction and having the urging directions reversed. 請求項1〜5のいずれかの項に記載のアクチュエータを歯ブラシの軸方向駆動及び軸回りの所定角度内の回動駆動用の駆動源としていることを特徴とする電動歯ブラシ。  An electric toothbrush characterized in that the actuator according to any one of claims 1 to 5 is used as a drive source for driving the toothbrush in the axial direction and for rotating it within a predetermined angle around the axis.
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