JP5108795B2 - Vibration type linear actuator - Google Patents

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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。   The present invention relates to a vibration type linear actuator that can be used as a drive source for a reciprocating electric shaver or the like.
従来から、電磁石を備えた電磁コアブロックと、永久磁石とバックヨークを備え且つ電磁コアブロックに対して移動可能に対向配置された一対の可動子と、これら一対の可動子を連結する連結バネ部と、可動子を電磁コアブロックに取り付けるためのバネ性を有する連結体とを備え、電磁コアブロック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当該可動子を往復駆動させるようにした振動型リニアアクチュエータが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, an electromagnetic core block provided with an electromagnet, a pair of movers provided with a permanent magnet and a back yoke and movably disposed with respect to the electromagnetic core block, and a connecting spring portion for connecting the pair of movers And a connecting body having a spring property for attaching the mover to the electromagnetic core block, while maintaining a constant gap between the magnetic pole surface of the electromagnet in the electromagnetic core block and the magnetic pole surface of the permanent magnet provided on the mover A vibration type linear actuator is known in which the movable element is driven to reciprocate by current supplied to an electromagnet in alternating directions (see, for example, Patent Document 1).
図5はこの種の振動型リニアアクチュエータの縦断面図である。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view of this type of vibration type linear actuator.
この図5において、101は電磁コアブロック、106は電磁石、102は可動子、107は矩形板状の永久磁石、108はその上面に接合された矩形板状のバックヨーク、113は可動子と電磁コアブロックを連結する連結体、114は一対の可動子を連結する連結バネ部である。一対の可動子102は、振動型リニアアクチュエータの前後方向に互いに隣接して並設されており、並設方向と直交する左右方向に移動可能な状態で支持されている。そして、この振動型リニアアクチュエータは、電磁石106に対して交互方向の電流を供給することにより、可動子102を左右方向に振動させるようになっている。   In FIG. 5, 101 is an electromagnetic core block, 106 is an electromagnet, 102 is a mover, 107 is a rectangular plate-shaped permanent magnet, 108 is a rectangular plate-shaped back yoke joined to the upper surface, and 113 is a mover and an electromagnetic wave. A connection body 114 for connecting the core blocks, and a connection spring portion 114 for connecting the pair of movers. The pair of movers 102 are arranged adjacent to each other in the front-rear direction of the vibration type linear actuator, and are supported so as to be movable in the left-right direction orthogonal to the direction of arrangement. The vibration type linear actuator is configured to vibrate the mover 102 in the left-right direction by supplying alternating current to the electromagnet 106.
ここで、各可動子102は、樹脂製の可動子ハウジング112にそれぞれバックヨーク108を組み込むことにより構成されている。また、電磁コアブロック101は、樹脂製の固定子ハウジング111に電磁石106を装着することで構成されており、樹脂製の基台103の上に固定されている。   Here, each mover 102 is configured by incorporating a back yoke 108 into a mover housing 112 made of resin. The electromagnetic core block 101 is configured by mounting an electromagnet 106 on a resin stator housing 111 and is fixed on a resin base 103.
電磁石106は、樹脂製のボビン162に巻いたコイル163と、磁性金属よりなるコア161とを有するもので、コア161を固定子ハウジング111の中央開口部111aに嵌合させ、コア161の周縁部に突設した平板状の支持フランジ161aの上面に固定子ハウジング111の底面(下面)を重ねることで、固定子ハウジング111と一体化され、これにより電磁コアブロック101が構成されている。そして、電磁コアブロック101を構成する電磁石106のコア161の底面(下面)に、基台103の上面が重ねられて、電磁コアブロック101と基台103とが一体に接合されている。   The electromagnet 106 has a coil 163 wound around a resin bobbin 162 and a core 161 made of magnetic metal. The core 161 is fitted into the central opening 111 a of the stator housing 111, and the peripheral portion of the core 161. The bottom surface (lower surface) of the stator housing 111 is overlapped with the upper surface of the flat support flange 161a projecting from the stator housing 111, whereby the electromagnetic core block 101 is configured. The upper surface of the base 103 is overlaid on the bottom surface (lower surface) of the core 161 of the electromagnet 106 constituting the electromagnetic core block 101, and the electromagnetic core block 101 and the base 103 are integrally joined.
また、固定子ハウジング111と、可動子ハウジング112と、一対の可動子102を連結する連結バネ部114と、可動子102を電磁コアブロック101に取り付けるためのバネ性を有する連結体113は、合成樹脂の一体成形ブロック110により構成されている。   The stator housing 111, the mover housing 112, the connecting spring portion 114 for connecting the pair of movers 102, and the connecting body 113 having a spring property for attaching the mover 102 to the electromagnetic core block 101 are synthesized. It is composed of an integrally molded block 110 made of resin.
ここで、バネ性を持つ連結体113は、固定子ハウジング111と可動子ハウジング112の振動方向(左右方向)における両端を繋ぐように配置されており、基台103の左右方向の両端底面には、電磁コアブロック101の左右方向の両端部の剛性を補強する効果を発揮するリブ103aが突設されている。   Here, the connecting body 113 having a spring property is disposed so as to connect both ends of the stator housing 111 and the mover housing 112 in the vibration direction (left-right direction). Ribs 103a are provided so as to project the effect of reinforcing the rigidity of both ends of the electromagnetic core block 101 in the left-right direction.
特開2005−354879号公報JP 2005-354879 A
ところで、上述の振動型リニアアクチュエータでは、コア161の周縁部に突設した支持フランジ161aを単純な平板状に形成しているだけであるから、電磁コアブロック101の両端の剛性が不足する可能性があった。また、それを補うように基台103の底面にリブ103aを突設しているが、そのために基台103の高さtが高くなり、それによりアクチュエータの全高が高くなるおそれたがあった。   By the way, in the above-described vibration type linear actuator, the support flange 161 a protruding from the peripheral edge of the core 161 is only formed in a simple flat plate shape, and therefore the rigidity of both ends of the electromagnetic core block 101 may be insufficient. was there. In addition, the rib 103a protrudes from the bottom surface of the base 103 so as to compensate for this, but there is a fear that the height t of the base 103 is increased, thereby increasing the overall height of the actuator.
本発明は、上記事情を考慮し、全高を抑制しながら、電磁コアブロックの剛性アップを図ることのできる振動型リニアアクチュエータを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a vibration type linear actuator that can increase the rigidity of an electromagnetic core block while suppressing the overall height.
上記課題を解決するために、請求項1の発明によれば、樹脂製の板状の基台と、樹脂製の固定子ハウジングに磁性金属よりなるコアを有した電磁石を装着することで一体化され、且つ、周縁部に突設した支持フランジにより前記基台の上面に接合された電磁コアブロックと、該電磁コアブロックの上方にギャップを介して対向配置された可動子とを備え、前記電磁石に通電することで前記可動子を往復駆動させる振動型リニアアクチュエータにおいて、前記コアの周縁部に、上面に複数の段部を有すると共に底面に凹部を有した前記支持フランジを突設し、該支持フランジの上面の複数の段部に前記固定子ハウジングの底面に形成した段部を組み合わせた状態で、前記コアと固定子ハウジングとが接合され、更に、前記支持フランジの底面の凹部に、前記基台の周縁部上面に突設したリブを嵌めた状態で、前記基台と前記電磁コアブロックとが一体に接合されていることを特徴としている。   In order to solve the above-mentioned problem, according to the invention of claim 1, the resin base plate and the resin stator housing are integrated by attaching an electromagnet having a core made of magnetic metal to the resin stator housing. And an electromagnetic core block joined to the upper surface of the base by a support flange projecting at a peripheral edge, and a mover disposed opposite to the electromagnetic core block via a gap, the electromagnet In the vibration type linear actuator that reciprocally drives the mover by energizing the coil, the support flange having a plurality of stepped portions on the upper surface and a recessed portion on the bottom surface is projected from the peripheral portion of the core, and the support is supported. The core and the stator housing are joined in a state where a plurality of step portions formed on the bottom surface of the stator housing are combined with a plurality of step portions on the top surface of the flange, and further, the bottom surface of the support flange is In part, in a state of fitting the ribs protruding from the peripheral portion of the upper surface of the said base, said base and said electromagnetic core block is characterized by being joined together.
請求項2の発明は、請求項1に記載の振動型リニアアクチュエータであって、前記コアの周縁部に突設された支持フランジの底面の少なくとも一部を、前記基台より露出させたことを特徴としている。   A second aspect of the present invention is the vibration type linear actuator according to the first aspect, wherein at least a part of a bottom surface of a support flange protruding from a peripheral edge portion of the core is exposed from the base. It is a feature.
請求項1の発明によれば、電磁石のコアに支持フランジを突設し、その支持フランジの上面に形成した複数の段部と固定子ハウジングの底面に形成した複数の段部を組み合わせた状態で、コアと固定子ハウジングが接合され、更に、支持フランジの底面に形成した凹部に基台の周縁部上面に突設したリブを嵌めた状態で、基台と電磁コアブロックが一体に接合されているので、高さを抑制しながら、固定子側の剛性アップを図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the support flange is projected from the core of the electromagnet, and the plurality of step portions formed on the upper surface of the support flange and the plurality of step portions formed on the bottom surface of the stator housing are combined. The base and the electromagnetic core block are joined together in a state where the core and the stator housing are joined and the rib projecting from the upper surface of the peripheral edge of the base is fitted in the recess formed on the bottom surface of the support flange. Therefore, it is possible to increase the rigidity on the stator side while suppressing the height.
請求項2の発明によれば、コアの底面の一部が露出しているので、その露出部分に他の放熱・蓄熱部材を接触させることにより、電磁石の放熱性を向上させることができ、周囲の樹脂部品への熱の影響を軽減することができる。   According to the invention of claim 2, since a part of the bottom surface of the core is exposed, it is possible to improve the heat dissipation of the electromagnet by bringing another exposed heat dissipation / heat storage member into contact with the exposed portion. The influence of heat on the resin parts can be reduced.
本発明の実施形態の振動型リニアアクチュエータの下から見た斜視図である。It is the perspective view seen from the vibration-type linear actuator of embodiment of this invention from the bottom. 同振動型リニアアクチュエータの側面図である。It is a side view of the vibration type linear actuator. 同振動型リニアアクチュエータの底面図である。It is a bottom view of the vibration type linear actuator. 同振動型リニアアクチュエータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the same vibration type linear actuator. 従来の振動型リニアアクチュエータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the conventional vibration type linear actuator.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は実施形態の振動型リニアアクチュエータの下から見た斜視図、図2は同振動型リニアアクチュエータの側面図、図3は同振動型リニアアクチュエータの底面図、図4は同振動型リニアアクチュエータの縦断面図である。各図において、Fは前側(フロント側)、Rは後側(リア側)を示している。   1 is a perspective view of the vibration type linear actuator according to the embodiment as viewed from below, FIG. 2 is a side view of the vibration type linear actuator, FIG. 3 is a bottom view of the vibration type linear actuator, and FIG. FIG. In each figure, F indicates the front side (front side), and R indicates the rear side (rear side).
この振動型リニアアクチュエータMは、往復駆動型の電気かみそりのヘッド部に可動刃(内刃)の駆動源として搭載され、駆動子5に内刃が装着されることで、この内刃を左右方向に往復振動させ、それにより、外刃の刃孔に入り込んだ毛を内刃と外刃の協働により切断するものである。ヘッド部に設けられた刃部には、アクチュエータの前後方向に並べて複数の外刃(ネット外刃やスリット外刃)が設けられており、それら外刃に対応して内刃がそれぞれ設けられ、各内刃を駆動することができるように駆動子が設けられている。   This vibration type linear actuator M is mounted as a drive source of a movable blade (inner blade) on the head portion of a reciprocating electric shaver, and the inner blade is mounted on the driver 5 so that the inner blade is moved in the horizontal direction. The hair that has entered the blade hole of the outer blade is cut by the cooperation of the inner blade and the outer blade. The blade portion provided in the head portion is provided with a plurality of outer blades (net outer blade and slit outer blade) arranged in the front-rear direction of the actuator, and inner blades are respectively provided corresponding to these outer blades, A driver is provided so that each inner blade can be driven.
この振動型リニアアクチュエータMは、図1〜図4に示すように、永久磁石7とバックヨーク8を備えた一対の可動子2、2と、電磁石6を備え、ギャップを介して可動子2に対向して配置された電磁コアブロック1と、一対の可動子2、2を互いに連結する連結バネ部14と、可動子2を電磁コアブロック1に移動可能な状態で連結するためのバネ性を有する板状の連結体13とを有しており、電磁コアブロック1における電磁石6の磁極面と可動子2に設けた永久磁石7の磁極面とのギャップを一定に保持しつつ、電磁石6に交互方向の電流を供給することにより、可動子2を往復駆動させることができるようになっている。   As shown in FIGS. 1 to 4, the vibration type linear actuator M includes a pair of movers 2 and 2 including a permanent magnet 7 and a back yoke 8, and an electromagnet 6. Electromagnetic core block 1 arranged opposite to each other, a connecting spring portion 14 for connecting a pair of movers 2 and 2 to each other, and a spring property for connecting mover 2 to electromagnetic core block 1 in a movable state. The electromagnet 6 has a constant gap between the magnetic pole surface of the electromagnet 6 in the electromagnetic core block 1 and the magnetic pole surface of the permanent magnet 7 provided on the mover 2. The movable element 2 can be driven to reciprocate by supplying alternating currents.
永久磁石7とバックヨーク8は共に矩形板状をなしており、永久磁石7の上面にバックヨーク8が一体に接合されている。一対の可動子2、2は、互いに隣接してアクチュエータの前後方向(振動方向と直交する方向)に並設され、並設方向(前後方向)と直交する左右方向(振動方向)に移動可能な状態で支持されている。そして、この並設された一対の可動子2が連結バネ部14により一体に連結されている。連結バネ部14は、可動子2の振動方向(左右方向)にバネ性を有するものである。   Both the permanent magnet 7 and the back yoke 8 have a rectangular plate shape, and the back yoke 8 is integrally joined to the upper surface of the permanent magnet 7. The pair of movers 2, 2 are arranged adjacent to each other in the front-rear direction (direction orthogonal to the vibration direction) of the actuator, and are movable in the left-right direction (vibration direction) orthogonal to the parallel arrangement direction (front-rear direction). Supported by the state. The pair of movable elements 2 arranged side by side are integrally connected by a connecting spring portion 14. The connecting spring portion 14 has a spring property in the vibration direction (left-right direction) of the mover 2.
電磁コアブロック1は、樹脂製の固定子ハウジング11に、コア61とボビン62とコイル63よりなる電磁石6を取り付けることで構成されており、固定子ハウジング11の底面(下面)は、ヘッド部のケーシングに固定される基台3の上面に固着されている。   The electromagnetic core block 1 is configured by attaching an electromagnet 6 including a core 61, a bobbin 62, and a coil 63 to a resin-made stator housing 11, and the bottom surface (lower surface) of the stator housing 11 is a head portion. It is fixed to the upper surface of the base 3 fixed to the casing.
電磁石6は、コア61を固定子ハウジング11の中央開口部11aに嵌合させ、コア61の周縁部に突設した支持フランジ61aの上面に固定子ハウジング11の底面を重ねることで、固定子ハウジング11と一体化され、これにより電磁コアブロック1が構成されている。そして、電磁コアブロック1を構成する電磁石6のコア61の底面(下面)に、基台3の上面が重ねられて、電磁コアブロック1と基台3とが一体に接合されている。   The electromagnet 6 fits the core 61 into the central opening 11 a of the stator housing 11, and overlaps the bottom surface of the stator housing 11 with the upper surface of the support flange 61 a protruding from the peripheral edge of the core 61. 11, thereby forming an electromagnetic core block 1. And the upper surface of the base 3 is piled up on the bottom face (lower surface) of the core 61 of the electromagnet 6 which comprises the electromagnetic core block 1, and the electromagnetic core block 1 and the base 3 are integrally joined.
固定子ハウジング11と、可動子ハウジング12と、一対の可動子2、2を連結する連結バネ部14と、可動子2を電磁コアブロック1に取り付けるためのバネ性を有する連結体13は、合成樹脂の一体成形ブロック10により構成されている。また、バネ性を持つ連結体13は、固定子ハウジング11と可動子ハウジング12の振動方向(左右方向)における両端を繋ぐように配置されている。   A stator housing 11, a mover housing 12, a connecting spring portion 14 for connecting the pair of movers 2 and 2, and a connecting body 13 having a spring property for attaching the mover 2 to the electromagnetic core block 1 are synthesized. It is constituted by an integrally molded block 10 of resin. Further, the connecting body 13 having a spring property is disposed so as to connect both ends of the stator housing 11 and the mover housing 12 in the vibration direction (left-right direction).
また、この振動型リニアアクチュエータMでは、コア61の周縁部に突設された支持フランジ61aが、上面に複数の段部61bを有すると共に底面に凹部61dを有しており、この支持フランジ61aの上面の複数の段部61bに固定子ハウジング11の底面に形成した段部11bを組み合わせた状態で、コア61と固定子ハウジング11とが接合されている。また、支持フランジ61aの底面の凹部61dに、基台3の周縁部上面に突設したリブ3aを嵌めた状態で、基台3と電磁コアブロック1とが一体に接合されている。   Further, in this vibration type linear actuator M, the support flange 61a protruding from the peripheral edge of the core 61 has a plurality of step portions 61b on the top surface and a recess 61d on the bottom surface. The core 61 and the stator housing 11 are joined in a state in which the step portions 11b formed on the bottom surface of the stator housing 11 are combined with the plurality of step portions 61b on the upper surface. Further, the base 3 and the electromagnetic core block 1 are integrally joined in a state in which the rib 3a protruding from the upper surface of the peripheral edge of the base 3 is fitted in the recess 61d on the bottom surface of the support flange 61a.
また、コア61の周縁部に突設した支持フランジ61aの底面の一部は、図1および図3に示すように基台3から露出しており、この露出部分61cに金属製の蓄熱部材や放熱部材91を接触させることにより、電磁石6で発生する熱を逃がせるようになっている。   A part of the bottom surface of the support flange 61a protruding from the peripheral edge of the core 61 is exposed from the base 3 as shown in FIGS. 1 and 3, and a metal heat storage member or By bringing the heat radiating member 91 into contact, heat generated by the electromagnet 6 can be released.
以上のように、電磁石6のコア61に支持フランジ61aを突設し、その支持フランジ61aの上面に形成した複数の段部61bと固定子ハウジング11の底面に形成した複数の段部11bを組み合わせた状態で、コア61と固定子ハウジング11を接合しており、さらに更に、支持フランジ61aの底面に形成した凹部61dに基台3の周縁部上面に突設したリブ3aを嵌めた状態で、基台3と電磁コアブロック1を一体に接合しているので、高さを抑制しながら、固定子側の剛性アップを図ることができる。   As described above, the support flange 61a is protruded from the core 61 of the electromagnet 6, and the plurality of step portions 61b formed on the upper surface of the support flange 61a and the plurality of step portions 11b formed on the bottom surface of the stator housing 11 are combined. In this state, the core 61 and the stator housing 11 are joined, and further, the rib 3a protruding from the upper surface of the peripheral edge of the base 3 is fitted in the recess 61d formed on the bottom surface of the support flange 61a. Since the base 3 and the electromagnetic core block 1 are integrally joined, the rigidity on the stator side can be increased while suppressing the height.
また、コア61に突設した支持フランジ61aの底面の一部を露出させているので、その露出部分61cに他の放熱・蓄熱部材91を接触させることにより、電磁石6の放熱性を向上させることができ、周囲の樹脂部品への熱の影響を軽減することができる。   In addition, since a part of the bottom surface of the support flange 61a protruding from the core 61 is exposed, the heat dissipation of the electromagnet 6 can be improved by bringing another heat dissipation / heat storage member 91 into contact with the exposed portion 61c. And the influence of heat on the surrounding resin parts can be reduced.
なお、上記実施形態においては、電磁コアブロック1に対して磁性ブロック2が往復振動する場合を例に示したが、磁性ブロック2に対して電磁コアブロック1が往復振動する場合、あるいは、電磁コアブロック1及び磁性ブロック2の両方が往復振動する場合にも本発明は適用できる。また、永久磁石の代わりに磁性材料片が備わっていてもよい。   In the above embodiment, the case where the magnetic block 2 reciprocally vibrates with respect to the electromagnetic core block 1 is shown as an example. However, when the electromagnetic core block 1 reciprocates with respect to the magnetic block 2, or the electromagnetic core The present invention can also be applied to the case where both the block 1 and the magnetic block 2 vibrate reciprocally. A magnetic material piece may be provided instead of the permanent magnet.
1 電磁コアブロック
2 可動子
6 電磁石
11 固定子ハウジング
11b 段部
61 コア
61a 支持フランジ
61b 段部
61c 露出部分
61d 凹部
62 ボビン
63 コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electromagnetic core block 2 Movable element 6 Electromagnet 11 Stator housing 11b Step part 61 Core 61a Support flange 61b Step part 61c Exposed part 61d Concave part 62 Bobbin 63 Coil

Claims (2)

  1. 樹脂製の板状の基台と、樹脂製の固定子ハウジングに磁性金属よりなるコアを有した電磁石を装着することで一体化され、且つ、周縁部に突設した支持フランジにより前記基台の上面に接合された電磁コアブロックと、該電磁コアブロックの上方にギャップを介して対向配置された可動子とを備え、前記電磁石に通電することで前記可動子を往復駆動させる振動型リニアアクチュエータにおいて、
    前記コアの周縁部に、上面に複数の段部を有すると共に底面に凹部を有した前記支持フランジを突設し、該支持フランジの上面の複数の段部に前記固定子ハウジングの底面に形成した段部を組み合わせた状態で、前記コアと固定子ハウジングとが接合され、更に、前記支持フランジの底面の凹部に、前記基台の周縁部上面に突設したリブを嵌めた状態で、前記基台と前記電磁コアブロックとが一体に接合されていることを特徴とする振動型リニアアクチュエータ。
    It is integrated by mounting an electromagnet having a core made of magnetic metal on a resin-made stator base and a resin-made stator housing, and the base of the base is supported by a support flange protruding from the peripheral edge. In a vibration type linear actuator comprising: an electromagnetic core block joined to an upper surface; and a mover opposed to the electromagnetic core block via a gap, and reciprocatingly driving the mover by energizing the electromagnet ,
    The support flange having a plurality of step portions on the upper surface and a recess portion on the bottom surface is protruded from the periphery of the core, and is formed on the bottom surface of the stator housing on the plurality of step portions on the upper surface of the support flange. In a state where the step portion is combined, the core and the stator housing are joined, and in addition, a rib projecting from the upper surface of the peripheral edge of the base is fitted into the concave portion of the bottom surface of the support flange. A vibration type linear actuator characterized in that a base and the electromagnetic core block are integrally joined.
  2. 請求項1に記載の振動型リニアアクチュエータであって、
    前記コアの周縁部に突設された支持フランジの底面の少なくとも一部を、前記基台より露出させたことを特徴とする振動型リニアアクチュエータ。
    The vibration type linear actuator according to claim 1,
    A vibration type linear actuator, wherein at least a part of a bottom surface of a support flange protruding from a peripheral edge of the core is exposed from the base.
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