JP6715373B2 - 電動クレンジングの力検出システム及び力検出方法 - Google Patents
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Description
1、簡単なコイル構成の構造により、補助コイル114が変化した磁力によって発生する電気信号を感知して外力Fxの大きさを検出することによって、電動クレンジングの構造を単純化及び小型化することができる。
2、外力Fxが大きすぎることを検出すると、ロータ12が洗浄ヘッド20を駆動する揺動速度を下げるように制御することにより、使用者の歯又は歯茎を保護する効果が得られる。
20 洗浄ヘッド
30 回路ユニット
11 ステータ
12 ロータ
13 回転軸
111 鉄心
113 主コイル
114 補助コイル
121 ロータ本体
122 磁気素子群
31 駆動回路
32 整流回路
33 電圧安定化回路
34 コントローラ
Fx 外力
Claims (16)
- 洗浄ヘッド(20)と、
ステータ(11)とロータ(12)とを備える電動モータ(10)とを含み、
前記ステータ(11)は、収容空間を有する鉄心(111)と、主コイル(113)と、補助コイル(114)とを備え、
前記ロータ(12)は、前記収容空間内に配置され、ロータ本体(121)と、磁気素子群(122)と、前記ロータ本体(121)に接続される回転軸(13)とを備え、前記回転軸(13)を介して洗浄ヘッド(20)に接続され、
前記磁気素子群(122)は、前記ロータ本体(121)の対向する両側にそれぞれ配置され、互いに逆極性を有し、磁場方向に沿って磁力を与える2つの磁気素子を備え、
前記主コイル(113)は、前記磁場方向に垂直な第1方向に沿って前記鉄心(111)に巻回され、
前記補助コイル(114)は、巻線構造であり、前記主コイル(113)に隣接して設けられ、
洗浄ヘッド(20)が動作状態で外力(Fx)を受け、当該外力(Fx)が前記回転軸(13)を介して前記ロータ(12)に伝達されて、前記ロータ(12)にトルクが発生して、前記磁場方向に前記ステータ(11)の磁場が変化し、
前記補助コイル(114)は、前記変化した磁場を感知して電気信号を生成し、
前記電気信号に基づいて、前記外力(Fx)の大きさが検出されることを特徴とする電動クレンジングの力検出システム。 - 前記補助コイル(114)は、前記第1方向に沿って前記主コイル(113)に直接巻回されることを特徴とする請求項1に記載の電動クレンジングの力検出システム。
- 前記補助コイル(114)は、前記第1方向に沿って巻回された後、前記主コイル(113)の一側に配置されることを特徴とする請求項1に記載の電動クレンジングの力検出システム。
- 前記補助コイル(114)と前記主コイル(113)との間に絶縁部材が配置されることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の電動クレンジングの力検出システム。
- 前記補助コイル(114)と前記主コイル(113)との巻数比が0.3以上であることを特徴とする請求項1に記載の電動クレンジングの力検出システム。
- 前記主コイル(113)は、第1の端点及び第2の端点を有する第1の導体線を巻回して構成され、
前記補助コイル(114)は、第3の端点及び第4の端点を有する第2の導体線を巻回して構成されることを特徴とする請求項1に記載の電動クレンジングの力検出システム。 - 前記洗浄ヘッド(20)が動作状態で外力(Fx)を受けると、前記第3の端点と前記第4の端点との間に電圧差が生じることを特徴とする請求項6に記載の電動クレンジングの力検出システム。
- 前記補助コイル(114)に結合され、前記補助コイル(114)によって生成された前記電気信号を受信し、前記電気信号に基づいて前記外力(Fx)の大きさを検出する回路ユニット(30)をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の電動クレンジングの力検出システム。
- 電動クレンジングの力検出方法であって、
前記電動クレンジングは、洗浄ヘッド(20)と、ステータ(11)とロータ(12)とを備える電動モータ(10)とを含み、
前記ロータ(12)は、磁場方向に沿って磁力を与える磁気素子群(122)と、洗浄ヘッド(20)に接続される回転軸(13)とを備え、
前記ステータ(11)は、前記磁場方向に垂直な第1方向に沿って前記ステータ(11)の鉄心(111)に巻回される主コイル(113)と、巻線構造であり、前記主コイル(113)に隣接して設けられる補助コイル(114)とを備え、
前記力検出方法は、
(a)前記洗浄ヘッド(20)が動作状態で外力(Fx)を受けるステップと、
(b)前記外力(Fx)が前記回転軸(13)を介して前記ロータ(12)に伝達されて前記ロータ(12)にトルクを発生させることで、前記磁場方向に前記ステータ(11)の磁場を変化させるステップと、
(c)前記補助コイル(114)が前記変化した磁場を感知して電気信号を生成し、当該電気信号に基づいて前記外力Fxの大きさを検出するステップと、を含むことを特徴とする電動クレンジングの力検出方法。 - 前記補助コイル(114)は、前記第1方向に沿って前記主コイル(113)に直接巻回されることを特徴とする請求項9に記載の電動クレンジングの力検出方法。
- 前記補助コイル(114)は、前記第1方向に沿って巻回された後、前記主コイル(113)の一側に配置されることを特徴とする請求項9に記載の電動クレンジングの力検出方法。
- 前記補助コイル(114)と前記主コイル(113)との間に絶縁部材が配置されることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の電動クレンジングの力検出方法。
- 前記補助コイル(114)と前記主コイル(113)との巻数比が0.3以上であることを特徴とする請求項9に記載の電動クレンジングの力検出方法。
- 前記主コイル(113)は、第1の端点及び第2の端点を有する第1の導体線を巻回して構成され、
前記補助コイル(114)は、第3の端点及び第4の端点を有する第2の導体線を巻回して構成されることを特徴とする請求項9に記載の電動クレンジングの力検出方法。 - 前記洗浄ヘッド(20)が動作状態で外力(Fx)を受けると、前記第3の端点と前記第4の端点との間に電圧差が生じることを特徴とする請求項14に記載の電動クレンジングの力検出方法。
- 前記電動クレンジングは、回路ユニット(30)をさらに含み、
前記ステップ(c)の後に、
(d)前記回路ユニット(30)は、前記補助コイル(114)によって生成された前記電気信号を受信し、前記電気信号に基づいて前記外力(Fx)の大きさを検出するステップを含むことを特徴とする請求項9に記載の電動クレンジングの力検出方法。
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