JPH07313749A - 往復式電気かみそり - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 往復運動式の電動機を用いた往復式電気かみ
そりにおいて、速度制御を可能として髭の濃さ、伸び量
による内刃速度の変化量を小さくし且つ応答性の良い内
刃速度の制御可能な往復式電気かみそりを提供する。 【構成】 固定子１に対して可動子２を往復動させるた
めの往復運動式の電動機Ａを有し、可動子２の往復動に
より内刃体３を往復動させるようにした往復式電気かみ
そりである。髭剃りの負荷が作用した際における内刃体
３の移動方向の変位、速度、加速度のうち少なくとも一
つを検知する検知手段を設ける。この検知手段の検知出
力信号に対応して電動機Ａへ供給する単位時間当たりの
供給電力を調節し内刃体３の振幅量を一定にするように
閉回路制御する制御部６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、往復運動式の電動機を
用いた往復式電気かみそりに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から髭剃り状況を検知して電動機へ
のフィードバックをするものが特開平５ー３８３８７号
公報、実開昭６２ー２３５６９号公報、実開昭６１ー１
６７１７４号公報により知られている。特開平５ー３８
３８７号公報に示された従来例（以下、従来例１とい
う）は、モータに流れる電流値を検知信号とするもので
あり、実開昭６２ー２３５６９号公報に示された従来例
（以下、従来例２という）は、モータの回転数を検知信
号とするものであり、実開昭６１ー１６７１７４号公報
に示された従来例（以下、従来例３という）は、内刃可
動体の速度を検知信号としたものである。

【０００３】ところで、切れ味は内刃の移動速度に大き
く影響されるが、上記従来例１にあっては電流信号を検
出しているので、つまり、内刃にかかっている負荷に対
応した電流を検出しているだけで、内刃速度そのものを
見ておらず、したがって、内刃速度の制御の精度が悪
く、また、従来例２ではモータの回転数を検出している
ものであるため、内刃振幅の変化が発生した場合、速度
は検知できず、これら従来例１及び従来例２はいずれも
内刃の速度検知の精度に問題がある。

【０００４】また、往復式運動は半周期毎に速度が変化
するから、半周期毎の時々刻々とした速度検出は難し
い。また、上記従来例１、従来例２、従来例３はいずれ
も電動機へのフィードバックの応答と、その精度も問題
がある。すなわち、これらの従来例にあっては、モータ
の回転を内刃の往復駆動に機械的に変化するものである
から、メカニカルな変換によるロスの発生、応答性の悪
さが生じてしまう。

【０００５】更に、従来例３においては、モータの一回
転で駆動子の一周期となるため、モータのブラシ位置の
関係で、モータの半回転で制御するようなことはでき
ず、一回転ごとの制御となるため応答性が悪くなる。ま
た、モータのブラシ位置の関係で駆動子の一周期とモー
タの一周期との間にずれがあるため、駆動子に対するモ
ータの制御がずれてしまう。更に、モータ回転の回転慣
性のため応答性が悪いものである。このように従来例３
はフィードバックの応答性精度が悪い。

【０００６】これらの理由によりいずれの従来例にあっ
ても切れ味を向上させるための内刃速度を制御する効果
は充分ではなかった。一方、永久磁石を備えた可動子と
電磁石からなる固定子とからなる往復運動式の電動機を
有する電気かみそりが特開平２ー５２６９２号公報で知
られているが、このものにおいては髭剃り時の負荷によ
り可動子の振幅が減少しても電流入力を増加するような
フィードバック制御がなされておらず、負荷時には振幅
が極端に減少する。これにより振動数は一定のため速度
が減少し、切れ味が悪くなるという現象が発生する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の従来例
の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とす
るところは、往復運動式の電動機を用いた往復式電気か
みそりにおいて、速度制御を可能として髭の濃さ、伸び
量による内刃速度の変化量を小さくし且つ応答性の良い
内刃速度の制御可能な往復式電気かみそりを提供するに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決して本発明の目的を達成するため、本発明の往復式電
気かみそりは、電磁石又は永久磁石よりなる固定子１に
対して永久磁石又は電磁石を備えた可動子２を往復動さ
せるためのリニア駆動の往復運動式の電動機Ａを有し、
可動子２の往復動により内刃体３を往復動させるように
した往復式電気かみそりであって、内刃体３の移動方向
の変位、速度、加速度のうち少なくとも一つを検知する
検知手段４と、この検知手段４の検知出力信号に対応し
て電動機Ａへ供給する供給電力を調節し内刃体３の振幅
量を一定にするように閉回路制御する制御部６を設けて
成ることを特徴とするものである。

【０００９】そして、検知信号を少なくとも半周期毎に
検出し、この検出信号に対応した制御部６の出力で電動
機Ａを制御することが好ましい。また、制御部６は、電
動機Ａへの出力を電流値を一定にして電流入力時間巾を
制御するようにすることが好ましい。また、制御部６
は、電動機Ａへの出力を電流入力時間巾を一定にして電
流の大きさを制御するようにすることが好ましい。

【００１０】また、制御部６からの電動機Ａへの出力を
少なくとも内刃体３の最高速度時に加えることも好まし
い。また、電動機Ａに供給される駆動電流が方形パルス
状であり且つ交番電流であることが好ましい。また、検
知手段４を可動子２の移動方向と平行な面内に設置する
ことも好ましい。ここで、検知手段４が磁気感応素子や
光感応素子等の非接触のものであることが好ましい。ま
た、検知手段４を往復運動式の電動機Ａの駆動部を保持
するシャーシ７に固定することも好ましい。

【００１１】また、内刃体３を複数個設け、各内刃体３
に対応する可動子２を複数個設け、各可動子２に対応す
る固定子１を複数個設け、各々の内刃体３の変位、速
度、加速度のうち少なくとも一つを検知して各電動機Ａ
への制御入力信号を各々独立して制御することも好まし
い。また、内刃体３を複数個設け、各内刃体３に対応す
る可動子２を複数個設け、固有振動数設定ばね５を複数
の可動子２間に配設することも好ましい。

【００１２】また、複数個の内刃体３のうち少なくとも
一つだけの内刃体３の変位、速度、加速度のうち少なく
とも一つを検知して、電動機Ａへの制御入力信号を制御
することも好ましい。また、内刃体３を複数個設け、各
内刃体３に対応する可動子２を複数個設け、各々の内刃
体３の変位、速度、加速度のうち少なくとも一つを検知
し、その平均化したものを検知信号として電動機Ａへの
制御入力信号とすることも好ましい。

【００１３】また、検知手段４を速度又は加速度センサ
ーとすることも好ましい。また、固有振動数設定ばね５
のばね定数を、シャーシ７に可動子２を支持するための
連結板１３のばね定数よりも大きくすることも好まし
い。また、内刃体３の移動方向の変位、速度、加速度の
うち少なくとも一つを検知する検知手段４を可動子２の
１つだけに対応して設置することも好ましい。

【００１４】

【作用】しかして、上記のような構成の本発明にあって
は、電磁石又は永久磁石よりなる固定子１に対して永久
磁石又は電磁石を備えた可動子２を往復動させるための
リニア駆動の往復運動式の電動機Ａを有し、可動子２の
往復動により内刃体３を往復動させるようにした往復式
電気かみそりであって、内刃体３の移動方向の変位、速
度、加速度のうち少なくとも一つを検知する検知手段４
と、この検知手段４の検知出力信号に対応して電動機Ａ
へ供給する供給電力を調節し内刃体３の振幅量を一定に
するように閉回路制御する制御部６を設けてあること
で、電磁石の電流方向を交番にすることで、固定子１に
対して可動子２が往復方向に移動し、内刃体３を往復移
動させるものである。そして、リニア駆動において振幅
量を一定にするように制御する定振幅制御するので、こ
れにより、負荷が増大しても振幅が一定にでき、内刃体
３の速度減少を抑えることができ（なぜならリニア駆動
では振動数が一定であるから）、切れ味の低下を防止す
ることができることになる。また、リニア駆動の閉回路
制御であるから、機械的ロスがなくて制御の応答性が早
く、半周期毎に制御するといった応答性の良い制御がで
きることになり、また、可動子２の振動周期と電動機Ａ
の運動周期とのずれがないことから応答性が良くなるこ
とになる。

【００１５】また、検知信号を少なくとも可動子２の往
復動（すなわち内刃体３の往復動）の半周期毎に検出
し、この検出信号に対応した制御部６の出力で電動機Ａ
を制御することで、内刃体３の往復動の速度変化は半周
期毎に変化するが、この頻度で検知し、制御部６の出力
で電動機Ａを制御することで応答性が良くなることにな
る。

【００１６】また、制御部６は、電動機Ａへの出力を電
流値を一定にして電流入力時間巾を制御するようにする
ものにおいては、速度、変位、加速度が小さくなれば入
力時間巾を増加させて振幅及び速度を増加させることが
可能となる。また、制御部６は、電動機Ａの出力を電流
入力時間巾を一定にして電流の大きさを制御するものに
おいては、速度、変位、加速度が小さくなれば、振幅及
び速度を増すように印加電圧を大きくし、電流値を増加
させる。

【００１７】また、制御部６からの電動機Ａへの出力を
少なくとも内刃体３の最高速度時に加えるものにおいて
は、内刃体３の最高速度時、速度方向に付勢する磁気力
を加えると、機械的出力が最高となり、このタイミング
に少なくとも制御部６からの電動機Ａへ出力する制御を
行うことで効率が向上できることになる。また、電動機
Ａに供給される駆動電流が方形パルス状であり且つ交番
電流であると駆動回路構成を簡単にし、制御が簡単に行
えることになる。

【００１８】また、検知手段４を可動子２の移動方向と
平行な面内に設置するものにおいては、内刃体３の移動
方向と平行な面内に設けることになって、移動方向と直
交する方向の寸法が少なくて済み小型化、薄型化が可能
となる。また、検知手段４が磁気感応素子や光感応素子
等の非接触のものであると、摺動部がなく、ロス、騒音
がなく、また、信頼性が向上することになる。

【００１９】また、検知手段４を往復運動式の電動機Ａ
の駆動部を保持するシャーシ７に固定したものにおいて
は、駆動部に対する内刃体３の速度、変位、加速度を正
確に把握することができる。また、内刃体３を複数個設
け、各内刃体３に対応する可動子２を複数個設け、各可
動子２に対応する固定子１を複数個設け、各々の内刃体
３の変位、速度、加速度のうち少なくとも一つを検知し
て各電動機Ａへの制御入力信号を各々独立して制御する
ものにおいては、多ヘッド構成のものにも対応が可能で
ある。

【００２０】また、内刃体３を複数個設け、各内刃体３
に対応する可動子２を複数個設け、固有振動数設定ばね
５を複数の可動子２間に配設するものにおいては、片方
の内刃体３の負荷が大で、振幅が急激に減少しようとし
た時、この固有振動数設定ばねに５よりもう一方の内刃
体３の可動子２を介して、この減少を押さえようとする
力が働く。すなわち、片方のみの振幅減少を防ぎ、常
に、バランスのとれた均一な振幅量を発生させることが
可能となる。この場合、複数個の内刃体３のうち少なく
とも一つだけの内刃体３の変位、速度、加速度のうち少
なくとも一つを検知して、電動機Ａへの制御入力信号を
制御するものにおいては、上記のように固有振動数設定
ばね５により振幅が均一化されることから、少なくとも
一つの内刃体３について変位等を代表して検知すれば足
りるものであって、このことによりできるだけ少ない検
知手段４で検知信号を精度良く出力することができる。
また、内刃体３を複数個設け、各内刃体３に対応する可
動子２を複数個設け、各々の内刃体３の変位、速度、加
速度のうち少なくとも一つを検知し、その平均化したも
のを検知信号として電動機Ａへの制御入力信号とする
と、上記のように固有振動数設定ばね５により振幅が均
一化されている作用に加えて更に負荷の大きさに応じた
バランスのよい制御ができることになる。

【００２１】また、検知手段４を速度又は加速度センサ
ーとしたもにおいては、変位の検知であると、振幅変位
の位置により等しい距離でもその通過時間が異なり、検
知手段４の位置の精度が非常に重要になるが、速度、加
速度の検知であれば、検知手段４の位置に関係なく、正
確に振動を検知でき、精度の確保が容易になる。また、
固有振動数設定ばね５のばね定数を、シャーシ７に可動
子２を支持するための連結板１３のばね定数よりも大き
くすると、シャーシ７に連結板１３により独立して支持
された複数の可動子２のうち一方の可動子２だけに負荷
がかかって振幅が減少する場合であっても、固有振動数
設定ばね５の力により負荷のかからない側の駆動子２の
振幅も同様に減少して複数の駆動子２が同様の動きをす
ることになる。

【００２２】また、上記のように複数の駆動子２が同様
の動きをするものにおいて、内刃体３の移動方向の変
位、速度、加速度のうち少なくとも一つを検知する検知
手段４を可動子２の１つだけに対応して設置すること
で、一つの可動子２をセンシングすればもう一方の可動
子２は同じ動きをするのでセンシングする必要がないこ
とになる。

【００２３】

【実施例】以下本発明を添付図面に示す実施例に基づい
て詳述する。図１、図２にはそれぞれ本発明の往復式電
気かみそりの要部の正面断面図、要部の側面断面図が示
してあり、図３には駆動部となる往復運動式の電動機Ａ
及び内刃体３の組立状態の斜視図を示し、図４には往復
運動式の電動機Ａの分解斜視図を示している。２は可動
子であって、永久磁石８とヨーク９とこれらを一体化す
る骨組み部材１０とで構成してある。ヨーク９は磁性材
料であって永久磁石８が接着してある。１は固定子で磁
性材料の焼結体や磁性材料の鉄板を積層したものに巻線
１１を施した電磁石により構成してある。電磁石により
構成した固定子１は可動子２に設けた永久磁石８とギャ
ップ１２を隔てて面対向している。１３は上記ギャップ
１２を確保するための連結板であり、連結板１３の上端
部をシャーシ７にねじ具１５により固着すると共に連結
板１３の下端部を可動子２にねじ具１５により固着して
連結板１３によりシャーシ７と可動子２を連結してい
る。固定子１を構成する電磁石はねじ具１４によりシャ
ーシ７に固定してある。ここで、固定子１である電磁石
の電流方向を交番にすることで、可動子２に取付けた永
久磁石８が往復方向に移動するようになっていていわゆ
るリニアモータと称される往復運動式の電動機Ａを構成
している。

【００２４】実施例では可動子２は複数個設けてあり、
添付図面に示す実施例では２個の可動子２ａ、２ｂが設
けてある。一方の可動子２ａの他方の可動子２ｂとの対
向側面部には可動子２ａの移動方向の両端部にばね受け
部１６ａ、１６ｂが突設してあり、また、他方の可動子
２ｂの一方の可動子２ａとの対向側面部には可動子２ｂ
の移動方向の中央部にばね受け部１６ｃが設けてある。
そして、対向するばね受け部１６ａとばね受け部１６ｃ
との間及び対向するばね受け部１６ｂとばね受け部１６
ｃとの間にそれぞれ固有振動数設定ばね５が介在してあ
って、各固有振動数設定ばね５の両端部をそれぞれ対向
するばね受け部１６ａとばね受け部１６ｃ及び対向する
ばね受け部１６ｂとばね受け部１６ｃに弾接している。
この固有振動数設定ばね５は各可動子２の固有振動数ｆ
＝（１／２π）・（Ｋ／Ｍ）^1/2のＫを決める一つの要
因となる。ここで、Ｋを決めるその他の要因としては、
連結板１３のばね力及び磁気力の水平方向成分が挙げら
れる。

【００２５】可動子２には駆動子１７が設けてあり、駆
動子１７には内刃３ａを有する内刃体３を上下移動自在
に取付けてあって、内刃体３は内刃押し上げばね１８に
より上方に弾性的に押し上げられていて内刃体３の内刃
３ａを外刃２１に弾接している。また、２２はスリット
刃であり、一方の駆動子１７に設けたスリット刃用駆動
子１７ａにより駆動されるようになっている。本実施例
においては、内刃体３と外刃２１の組により構成される
ヘッドが２つ、スリット刃２２により構成されるヘッド
が１つの合計３ヘッド構成となっている。

【００２６】２３は可動子２の速度、変位、加速度のい
ずれかを検出するためのセンサー磁石であって可動子２
の側面に設けてあり、センサー磁石２３のＮ極とＳ極と
を可動子２の往復方向に並設して設置してある。該可動
子２に設けたセンサー磁石２３と対面するシャーシ７の
部分（つまり、シャーシ７の可動子２の往復移動方向と
平行する面）に検知手段４となる検知センサー４ａが配
設してある。本実施例では速度を検知するもので、検知
センサー４ａは磁気コイルの非接触式である（なお、実
施例では検知手段４として磁気感応素子による非接触式
としたが、検知手段４としては光感応素子による非接触
式であってもよい）。つまり、検知センサー４ａは、Ｎ
極とＳ極を並設した可動子２に設けたセンサー磁石２３
に対面するようにシャーシ７側に配設して磁束が検知セ
ンサー４ａのセンサーコイルを通過するようにする。こ
こで、可動子２と共にセンサー磁石２３が運動すると、
検知センサー４ａを構成するセンサーコイルには誘起電
圧が発生する。本実施例では誘起電圧は正弦波（ｓｉｎ
波）状に発生する。すなわち、可動子２の運動速度が最
大となる振幅の中央位置で正弦波の頂点となり、可動子
２の振幅が減少すると運動速度も比例して減少し、正弦
波の頂点が低くなる。つまり、誘起電圧の正弦波の大き
さで可動子２の運動速度を判定できるのである。

【００２７】６は往復式電動機Ａであるリニアモータを
制御する制御部であり、２５は電池である。図５、図
６、図７には本発明の他の実施例が示してある。この実
施例においては、可動子２を電気かみそりの厚さ方向
（ｙ方向）の中央に位置する可動子２ｃと、その両側に
位置する可動子２ｄとを設けたものであり、可動子２ｃ
と可動子２ｄの振動方向を逆方向としたものである。す
なわち、一対の可動子２ｄの上部は連結部２６により一
体化してあり、一対の可動子２ｄのうち一方の可動子２
ｄには駆動子１７が突設してある。中央の可動子２ｃの
上面部には振動方向の両側面部がばね受け部１６となる
突部が突設してあり、該突部の上部から逆Ｌ状をした突
出片２８が設けてあり、該突出片２８の縦片にはセンサ
ー磁石２３が取付けてある。更に突部の上面部から駆動
子１７が突設してある。この中央の可動子２ｃの突部
は、一対の可動子２ｄと連結部２６とに囲まれた矩形状
の開口部２７内に挿入され、Ｌ状をした突出片２８のセ
ンサー磁石２３を設けた縦片が一方の可動子２ｄに設け
た凹所２９内に位置していて凹所２９内で移動するよう
にしてある。そして、電気かみそりの厚さ方向（ｙ方
向）の中央に位置する可動子２ｃと、その両側に位置す
る可動子２ｄとの振動方向を逆方向とすることで、図７
のｘ方向のバランスが取れ（つまり可動子２ｄの運動方
向と可動子２ｃの運動方向とが互いに逆のため往復方向
の振動は打ち消される）、且つｚ軸廻りの偶力もバラン
スが取れ（つまり両可動子２ｄのｚ軸廻りの偶力は互い
に打ち消し合い、中央の可動子２ｃは略ｚ軸上のため偶
力は問題ない）、振動を飛躍的に減少させることができ
る。連結部２６はばね受け部を兼用しており、このばね
受け部を兼用している両連結部２６と中央の可動子２ｃ
に設けたばね受け部１６との間にそれぞれ固有振動数設
定ばね５が介在してある。また、中央の可動子２ｃの突
部の上面部にはスリット刃２２を駆動するためのスリッ
ト刃駆動子１７ａが設けてある。

【００２８】次に、別の実施例を図１６、図１７に基づ
き説明する。図１６、図１７に示す実施例は、図５、図
７に示す実施例と同様に可動子２として、電気かみそり
の厚さ方向（ｙ方向）の中央に位置する可動子２ｃと、
その両側に位置する可動子２ｄとを設けたものであり、
可動子２ｃと可動子２ｄの振動方向を逆方向としたもの
であり、以下に述べる構成を別にすると図５、図７に示
す実施例と基本的構成が同じであるので、構成が同じ点
についての説明は重複するので省略する。すなわち、こ
の実施例においては、連結部２６により一体化された両
側に位置する可動子２ｄにはそれぞれ１個ずつのネット
刃用の内刃体３を駆動するための駆動子１７が突設して
あり、中央の可動子２ｃにはスリット刃２２を駆動する
ためのスリット刃用駆動子１７ａが突設してある。ここ
で、スリット刃２２はスリット刃用内刃を備えた内刃体
と、スリット刃用外刃とで構成してあり、したがってス
リット刃用駆動子１７ａによりスリット刃用内刃を備え
た内刃体が駆動されることになる。なお、中央の可動子
２ｃ、両側の可動子２ｄのいずれにもネット刃用の内刃
体３を駆動するための駆動子１７を設けてもよい。いず
れにしろ、本実施例のように両側の可動子２ｄ、中央の
可動子２ｃにそれぞれ駆動子を設けることで、各可動子
の重心を一致させることが容易となり、低振動の電気か
みそりとすることができるものである。

【００２９】ところで、本実施例においては、更に、固
有振動数設定ばね５であるコイルばねのばね定数を、シ
ャーシ７に可動子２を支持するための連結板１３である
板ばねのばね定数よりも大きく設定してある。このよう
に、固有振動数設定ばね５のばね定数を、連結板１３の
ばね定数よりも大きく設定してあることで、シャーシ７
に連結板１３により支持された複数の可動子２のうち一
方の可動子２だけに負荷がかかって振幅が減少する場合
であっても、固有振動数設定ばね５の力により負荷のか
からない側の駆動子２の振幅も同様に減少するものであ
り、このことにより複数の駆動子２が同様の動きをする
ことになる。このように複数の駆動子２が同様の動きを
するので、図１６、図１７のように、内刃体３の移動方
向の変位、速度、加速度のうち少なくとも一つを検知す
る検知手段４を可動子２の１つだけに対応して設置する
ことで、一つの可動子２をセンシングすればもう一方の
可動子２は同じ動きをするのでセンシングする必要がな
いものである。

【００３０】次に、本発明における往復式電動機（リニ
ア駆動方式）を用いた電気かみそりの基本動作を説明す
る。可動子２は永久磁石８と電磁石との吸引、反発力に
より移動するが、その移動方向は連結板１３により電気
かみそりの往復運動方向にのみ移動可能となっている。
固定子１を構成する電磁石の巻線１１は実施例において
は１本であり、往復運動の右方向運動と左方向運動では
巻線１１に与える電流の向きを反転させる。つまり、移
動方向に推進力が働く方向に電流を流すのである。電流
を流すタイミングは、前述した検知手段４を構成する検
知センサー４ａにより判断する。振幅と速度信号と電流
のタイミングは、図１４のように表される。本発明では
前述の検知手段４の働きにより振幅の変動を速度信号の
変動で判断できる。速度信号の変動を検知すると、例え
ば速度が減少したと判断すると、次の半周期では速度の
減少を元に戻そうとして入力電流を増加させるように制
御部６により制御する。入力電流を増加すると振幅が増
加する。すなわち、速度も増加するのである。このよう
にして振幅の減少を抑えようと振幅制御をするのであ
る。

【００３１】図１２には制御回路のブロック図を示して
いる。Ａは往復運動式の電動機（すなちリニア駆動部）
であり、６は制御部である。制御部６には往復運動式の
電動機Ａに設けた検知手段４のセンサー出力電圧（正弦
波形）を基準電圧と比較してその差から速度を判断する
速度検知部３０が設けてあり、また、速度検知部３０で
判断した速度から入力電流を決定するための入力電流判
定部３１が設けてあり、入力電流判定部３１で決定され
た入力電流の信号は電流入力部３２に出力される。ま
た、速度検知部３０からの情報に基づいて移動方向検知
部３３により可動子２の移動方向を判断し、この移動方
向検知部３３により判断された移動方向に基づいて入力
電流方向判定部３４で電流の極性を決定し、入力電流方
向判定部３４で決定された電流の極性の信号が電流入力
部３２に出力される。このようにして設定された電流値
で且つ設定された極性の電流が往復運動式の電動機Ａの
巻線１１に与えられる。この時の電動機Ａに供給される
駆動電流は方形パルス状で且つ交番電流である。ここ
で、図８、図９に示す電流波形はモータ電流であり、方
形パルスの駆動電流を電動機Ａの巻線１１（コイル）に
供給するとコイルの逆起電力によって図のように波高値
が変化する。ところで、本発明のように、あらかじめ周
波数を決めずに、可動子２がそれ自身の固有振動数（共
振周波数）で振動するときに、この振動を検出して可動
子２の振動に応答してパルス状の電流を供給する本発明
においては、可動子２自身の固有振動数で振動すること
ができるため、往復式電気かみそりのようにできるだけ
大きな振幅を得ようとする場合には非常に有効であり、
このように供給する駆動電流を可動子２の振動に応答さ
せるときには、駆動電流をパルス状にすると駆動回路構
成を簡単にできることになり、更に、可動子２を定振幅
制御する場合には、駆動電流をパルス状にすることによ
って、制御が簡単になる。

【００３２】なお、本発明において、制御部６は速度検
知部３０と入力電流判定部３１とで構成される振幅制御
部６ａと、速度検知部３０と移動方向検知部３３と入力
電流方向判定部３４とで構成される駆動制御部６ｂとを
備えている。本発明は上記のように制御部６により閉回
路制御を行うようになっているが、本発明のように制御
部６により閉回路制御を行うようにしたものと、閉回路
制御を行わないものとの負荷が加わった時の振幅の変動
を時間軸で表したものを図１５に示す。図１５におい
て、矢印Ｂの時点が負荷が加わるポイントである。図１
５からわかるように閉回路制御を行わない時は振幅の減
少が大きいことがわかる。このように振幅が減ると振動
数は一定であるから速度が低下し、切れ味が悪くなる
が、本発明のように制御部６により閉回路制御を行うも
のにおいては負荷が加わっても振幅の減少は小さく、切
れ味が悪くならないことがわかる。

【００３３】図８、図９は可動子２の検知信号と電動機
Ａへの入力信号を示す。図８は検知信号の大きさによ
り、入力信号を電流入力時間巾で制御する方式である。
すなわち、可動子２の往復速度の変化は半周期毎に変化
するため、この半周期内で検知信号と、それに対応した
電動機Ａへの入力信号を供給するものである。可動子２
の速度が０の時を基準とし、ｔ₀ 後の速度ｖ₀ を検知
し、その大きさにより電流入力時間ｔ₁ 〜ｔ₂ の間電流
を供給している。すなわち、ｔ₂ −ｔ₁ の時間巾を制御
するのである。

【００３４】図９は可動子２の速度ｖ₀ を検知し、その
大きさにより一定電流入力時間τ₁〜τ₂ の電流値Ａ₀
を電圧の大きさを変えることにより制御するのである。
その制御関係は図１０に示すように、内刃体３（つまり
可動子２）の速度ｖ₀が小さい程電流入力時間は大、若
しくは電流値Ａ₀ を大にする。また、図８、図９に示す
ように可動子２の速度が最大速度時（ｔ₃ 時）に電流を
少なくとも供給するようにすることで、機械出力の効率
が向上することになる。

【００３５】図１１は１つの固定子１と２つの可動子
２、２′の速度分布を平均化し、それを代表値として検
知信号ｖ₀ を出力する波形を示すものである。図１３に
はこの実施例における制御回路のブロック図を示してい
る。この制御回路ブロック図は基本的には図１２に示す
制御回路のブロック図と同じであるが、各々の可動子
２、２′に対応してそれぞれ検知手段４、４′を設け、
各検知手段４、４′からのセンサー出力を平均化する平
均化回路３５を備え、この平均化回路３５で平均化した
センサー出力電圧（正弦波形）を速度検知部３０で基準
電圧と比較してその差から速度を判断するようにした点
が図１２の実施例と異なり、他は同じである。

【００３６】次に、検知手段４の別の基本原理につき説
明する。検知手段４が変位センサーの例につき説明する
と、変位センサーは、例えば位置センサーを２箇所用
い、これを可動子２の変位方向に平行な面内にある距離
Ｘを隔てて固定部側に設置する。位置センサーは例えば
磁気抵抗素子であれば素子を固定部側に磁石を可動子２
側に配置する。そして、距離Ｘを２個の素子の検知信号
の出力時間差ｔで割れば速度信号となる。したがって、
そのあとは本実施例の制御と同じになる。加速度センサ
ーは直接可動子２に取付け、可動子２の運動とともに加
速度センサーから信号が出力される。その出力を積分す
れば速度信号となる。したがって、その後は本実施例の
制御と同じになる。

【００３７】ところで、実施例にあっては、可動子２に
より速度等を検知し、検知信号処理を電動機Ａ側にまと
めることができて信号伝達構成を簡易化できるものであ
る。もちろん、可動子２に代えて内刃体３の速度、変
位、加速度等を直接検知するようにしてもよいものであ
る。また、検知手段４で検知する変位は、振幅それ自体
であってもよいのはもちろんである。

【００３８】また、上記実施例では複数個の可動子２と
一つの固定子１とで往復運動式の電動機Ａを構成した例
を示したが、内刃体３を複数個設け、各内刃体３に対応
する可動子２を複数個設け、各可動子２に対応する固定
子を複数個設け、各々の内刃体３の変位、速度、加速度
のうち少なくとも一つを検知して各電動機Ａへの制御入
力信号を各々独立して制御する構成としてもよく、この
ものは多ヘッド構成のものに対応できるものである。

【００３９】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明にあって
は、電磁石又は永久磁石よりなる固定子に対して永久磁
石又は電磁石を備えた可動子を往復動させるためのリニ
ア駆動の往復運動式の電動機を有し、可動子の往復動に
より内刃体を往復動させるようにした往復式電気かみそ
りであって、内刃体の移動方向の変位、速度、加速度の
うち少なくとも一つを検知する検知手段と、この検知手
段の検知出力信号に対応して電動機へ供給する供給電力
を調節し内刃体の振幅量を一定にするように閉回路制御
する制御部を設けてあるので、すなわち、リニア駆動に
おいて定振幅制御であるので、負荷が増大しても振幅が
一定にでき、内刃体の速度減少を抑えることができ、切
れ味の低下を防止することができるものであり、また、
リニア駆動の閉回路制御であるから、機械的ロスがなく
て制御の応答性が早く、半周期毎に制御するといった応
答性の良い制御も可能となり、また、可動子の振動周期
と電動機の運動周期とのずれがないことから応答性が良
くなるものである。

【００４０】また、請求項２記載の発明にあっては、請
求項１記載の発明の効果に加えて、検知信号を少なくと
も半周期毎に検出し、この検出信号に対応した制御部の
出力で電動機を制御するので、早い応答性により切れ味
の向上をはかることができるものである。また、請求項
３記載の発明にあっては、請求項１記載の発明の効果に
加えて、制御部は、電動機への出力を電流入力時間巾を
一定にして電流の大きさを制御するようにしたので、制
御信号回路構成が容易となるものである。

【００４１】また、請求項４記載の発明にあっては、請
求項１記載の発明の効果に加えて、制御部は、電動機へ
の出力を電流入力時間巾を一定にして電流の大きさを制
御するようにしたので、制御信号回路構成が容易となる
ものである。また、請求項５記載の発明にあっては、請
求項１乃至４記載の発明の効果に加えて、制御部からの
電動機への出力を少なくとも内刃体の最高速度時に加え
るので、機械的出力の効率を高めることができるもので
ある。

【００４２】また、請求項６記載の発明にあっては、請
求項１乃至４記載の発明の効果に加えて、電動機に供給
される駆動電流が方形パルス状であり且つ交番電流であ
ると駆動回路構成が簡単になり、制御が簡単に行えるも
のである。また、請求項７記載の発明にあっては、請求
項１記載の発明の効果に加えて、検知手段を可動子の移
動方向と平行な面内に設置してあるので、駆動ブロック
のコンパクト化がはかれるものである。

【００４３】また、請求項８記載の発明にあっては、請
求項１乃至７記載の発明の効果に加えて、検知手段が磁
気感応素子や光感応素子等の非接触のものとしてあるの
で、非接触のセンシング構造となり、負荷ロス、騒音が
なく、機械的信頼性が向上するものである。また、請求
項９記載の発明にあっては、請求項１乃至７記載の発明
の効果に加えて、検知手段を往復運動式の電動機の駆動
部を保持するシャーシに固定してあるので、可動子の速
度又は変位又は加速度を正確に検知することができる。

【００４４】また、請求項１０記載の発明にあっては、
請求項１記載の発明の効果に加えて、内刃体を複数個設
け、各内刃体に対応する可動子を複数個設け、各可動子
に対応する固定子を複数個設け、各々の内刃体の変位、
速度、加速度のうち少なくとも一つを検知して各電動機
への制御入力信号を各々独立して制御するので、多ヘッ
ド構造のものにおいてヘッド毎に一対一の対応で制御が
できるものである。

【００４５】また、請求項１１記載の発明にあっては、
請求項１記載の発明の効果に加えて、内刃体を複数個設
け、各内刃体に対応する可動子を複数個設け、固有振動
数設定ばねを複数の可動子間に配設してあるので、多ヘ
ッドの振幅の大小を少なくでき、常にバランスのとれた
切れ味を提供できるものである。また、請求項１２記載
の発明にあっては、請求項１１記載の発明の効果に加え
て、複数個の内刃体のうち少なくとも一つだけの内刃体
の変位、速度、加速度のうち少なくとも一つを検知し
て、電動機への制御入力信号を制御するので、検知手段
の個数が少なく且つ振幅制御のシステムが単純化できる
ものである。

【００４６】また、請求項１３記載の発明にあっては、
請求項１や請求項１１記載の発明の効果に加えて、内刃
体を複数個設け、各内刃体に対応する可動子を複数個設
け、各々の内刃体の変位、速度、加速度のうち少なくと
も一つを検知し、その平均化したものを検知信号として
電動機への制御入力信号とするので、負荷の大きさに応
じたバランスのよい制御ができるものである。

【００４７】また、請求項１４記載の発明にあっては、
請求項１記載の発明の効果に加えて、検知手段を速度又
は加速度センサーとしたので、可動子の検知信号の精度
が向上するものである。また、請求項１５記載の発明に
あっては、請求項１記載の発明の効果に加えて、固有振
動数設定ばねのばね定数を、シャーシに可動子を支持す
るための連結板のばね定数よりも大きくしてあるので、
シャーシに連結板により独立して支持された複数の可動
子のうち一方の可動子だけに負荷がかかって振幅が減少
する場合であっても、固有振動数設定ばねの力により負
荷のかからない側の駆動子の振幅も同様に減少して複数
の駆動子が同様の動きをするように構成できるものであ
る。

【００４８】また、請求項１６記載の発明にあっては、
請求項１５記載の発明の効果に加えて、内刃体の移動方
向の変位、速度、加速度のうち少なくとも一つを検知す
る検知手段を可動子の１つだけに対応して設置してある
ので、一つの可動子をセンシングすればもう一方の可動
子は同じ動きをするのでセンシングする必要がないもの
であり、この結果、構造が簡単となり、また、制御方法
や制御回路の構成が簡単になって、安価になるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の往復式電気かみそりの要部の正面断面
図である。

【図２】同上の要部の側面断面図である。

【図３】同上の往復運動式の電動機及び内刃体の組立状
態の斜視図である。

【図４】同上の往復運動式の電動機の分解斜視図であ
る。

【図５】本発明の往復式電気かみそりの他の実施例の要
部の正面断面図である。

【図６】同上の要部の側面断面図である。

【図７】同上の往復運動式の電動機の分解斜視図であ
る。

【図８】可動子の検知信号と電動機への入力信号を示す
グラフである。

【図９】可動子の検知信号と電動機への入力信号の他例
を示すグラフである。

【図１０】内刃体の速度と電流入力時間又は電流値の関
係を示すグラフである。

【図１１】１つの固定子と２つの可動子の速度分布を平
均化し、それを代表値として検知信号を出力する波形を
示すグラフである。

【図１２】本発明の制御回路のブロック図である。

【図１３】他の実施例の制御回路のブロック図である。

【図１４】振幅と速度信号と電流のタイミングを示すグ
ラフである。

【図１５】閉回路制御を行うようにしたものと、閉回路
制御を行わないものとの負荷が加わった時の振幅の変動
を時間軸で表したグラフである。

【図１６】本発明の別の実施例の往復運動式の電動機の
分解斜視図である。

【図１７】同上の要部の側面断面図である。

【符号の説明】

Ａ 電動機 １ 固定子 ２ 可動子 ３ 内刃体 ４ 検知手段 ５ 固有振動数設定ばね ６ 制御部 ７ シャーシ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 陽孝 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 小豆沢 茂和 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁石又は永久磁石よりなる固定子に対
   して永久磁石又は電磁石を備えた可動子を往復動させる
   ためのリニア駆動の往復運動式の電動機を有し、可動子
   の往復動により内刃体を往復動させるようにした往復式
   電気かみそりであって、内刃体の移動方向の変位、速
   度、加速度のうち少なくとも一つを検知する検知手段
   と、この検知手段の検知出力信号に対応して電動機へ供
   給する供給電力を調節し内刃体の振幅量を一定にするよ
   うに閉回路制御する制御部を設けて成ることを特徴とす
   る往復式電気かみそり。
2. 【請求項２】 検知信号を少なくとも半周期毎に検出
   し、この検出信号に対応した制御部の出力で電動機を制
   御す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. 【請求項３】 制御部は、電動機への出力を電流値を一
   定にして電流入力時間巾を制御するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の往復式電気かみそり。
4. 【請求項４】 制御部は、電動機への出力を電流入力時
   間巾を一定にして電流の大きさを制御するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の往復式電気かみそり。
5. 【請求項５】 制御部からの電動機への出力を少なくと
   も内刃体の最高速度時に加えることを特徴とする請求項
   １乃至請求項４のいずれかに記載の往復式電気かみそ
   り。
6. 【請求項６】 電動機に供給される駆動電流が方形パル
   ス状であり且つ交番電流であることを特徴とする請求項
   １乃至請求項５のいずれかに記載の往復式電気かみそ
   り。
7. 【請求項７】 検知手段を可動子の移動方向と平行な面
   内に設置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。
8. 【請求項８】 検知手段が磁気感応素子や光感応素子等
   の非接触のものであることを特徴とする請求項１又は請
   求項６記載の往復式電気かみそり。
9. 【請求項９】 検知手段を往復運動式の電動機の駆動部
   を保持するシャーシに固定して成ることを特徴とする請
   求項１又は請求項６又は請求項７記載の往復式電気かみ
   そり。
10. 【請求項１０】 内刃体を複数個設け、各内刃体に対応
    する可動子を複数個設け、各可動子に対応する固定子を
    複数個設け、各々の内刃体の変位、速度、加速度のうち
    少なくとも一つを検知して各電動機への制御入力信号を
    各々独立して制御す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。
11. 【請求項１１】 内刃体を複数個設け、各内刃体に対応
    する可動子を複数個設け、固有振動数設定ばねを複数の
    可動子間に配設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。
12. 【請求項１２】 複数個の内刃体のうち少なくとも一つ
    だけの内刃体の変位、速度、加速度のうち少なくとも一
    つを検知して、電動機への制御入力信号を制御すること
    を特徴とする請求項１１記載の往復式電気かみそり。
13. 【請求項１３】 内刃体を複数個設け、各内刃体に対応
    する可動子を複数個設け、各々の内刃体の変位、速度、
    加速度のうち少なくとも一つを検知し、その平均化した
    ものを検知信号として電動機への制御入力信号としたこ
    とを特徴とする請求項１又は請求項１１記載の往復式電
    気かみそり。
14. 【請求項１４】 検知手段を速度又は加速度センサーと
    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。
15. 【請求項１５】 固有振動数設定ばねのばね定数を、シ
    ャーシに可動子を支持するための連結板のばね定数より
    も大きくして成ることを特徴とする請求項１１記載の往
    復式電気かみそり。
16. 【請求項１６】 内刃体の移動方向の変位、速度、加速
    度のうち少なくとも一つを検知する検知手段を可動子の
    １つだけに対応して設置して成ることを特徴とする請求
    項１５記載の往復式電気かみそり。