JPH0747178A - 切断装置 - Google Patents

切断装置

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JPH0747178A
JPH0747178A JP12687592A JP12687592A JPH0747178A JP H0747178 A JPH0747178 A JP H0747178A JP 12687592 A JP12687592 A JP 12687592A JP 12687592 A JP12687592 A JP 12687592A JP H0747178 A JPH0747178 A JP H0747178A
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Hitoshi Kitano
斉 北野
Masao Tanahashi
正雄 棚橋
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定刃に圧接されて摺動するように保持され
た可動刃と、可動刃を駆動する駆動子と、可動刃を微振
動させる圧電素子とからなる切断装置において、小さい
電気エネルギーで可動刃を微振動させ、かつ圧電素子を
切り屑から守り、可動刃に付着した切り屑を自動的に除
去する。 【構成】 固定刃である外刃7に圧接されて摺動するよ
うに保持された可動刃である内刃ブレード8bと、内刃
ブレード8bを駆動する駆動子であるモータ1,偏心軸
2,駆動体3等と、内刃ブレード8bを微振動させる圧
電素子9a,9bと、周波数を変化させることのできる
駆動電圧を出力して圧電素子9a,9bを駆動させる圧
電素子駆動回路12から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電気かみそりや
電気バリカンや毛玉取り機あるいは芝刈り機等の切断装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電気かみそりにおいて、可動刃を
微振動させることは周知である。例えば、特開昭60−
153890号公報では、図11のように、可動刃であ
る内刃ブレード8bを電歪性素子16で保持して、図1
2のように、内刃ブレード8bの往復動Aに電歪性素子
16による微振動を加え内刃ブレード8bをBのように
駆動して、深剃りと切れ味の向上を図っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧電素
子もしくは電歪性素子は印加電圧に対する変位が小さ
く、可動刃の振動振幅を大きくするためには大きな電気
エネルギーが必要になる。また、従来技術の構成では、
可動刃間に付着した切り屑の除去が自動的にできなかっ
たので、切断された切り屑が可動刃を微振動させる圧電
素子に付着し、圧電素子の特性を劣化させている。さら
に、圧電素子への電気の取り出しが本体内からの配線で
あるため、可動刃の交換ができない等の課題があった。
【0004】本発明はこのような点に鑑みて提案された
もので、その目的とするところは、小さい電気エネルギ
ーで可動刃を微振動させ、可動刃を微振動させる圧電素
子を切り屑から守り、可動刃の交換を簡単にし、可動刃
に付着した切り屑を自動的に除去する切断装置を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明による切断装置は、固定刃または逆方向に移動
する可動刃に圧接されて摺動するように保持された可動
刃と、可動刃を駆動する駆動子と、可動刃を微振動させ
るための電圧の印加により変位する圧電素子と、この圧
電素子に交番的に電圧を印加する圧電素子駆動回路とを
有し、圧電素子に印加する交番的電圧の周波数を変化さ
せることに特徴を有している。また、前記圧電素子に印
加する交番的電圧の周波数を可動刃の共振周波数とする
ことに特徴を有している。さらに、前記可動刃の後部に
圧電素子を配置し、可動刃と圧電素子の間に防御壁を設
けたことに特徴を有している。また、前記圧電素子への
電気の取り出し用連結部を可動刃の継手先端に設けたこ
とに特徴を有している。
【0006】
【作用】本発明では、可動刃に微振動を付与する圧電素
子に印加する交番電圧の周波数を変化させるようになっ
ている。また、可動刃を駆動する圧電素子に印加する交
番電圧の周波数を、可動刃の共振周波数と等しくするこ
とにより、圧電素子に印加する電気エネルギーを節約す
ることができ、可動刃を駆動する圧電素子に印加する交
番電圧の周波数をスライドさせることにより、切り屑が
付着した可動刃を必ず共振させ、可動刃に付着した切り
屑を除去する。さらに、可動刃の後部に圧電素子を配置
し、可動刃と圧電素子の間に防御壁を設けることによ
り、切断された切り屑が圧電素子に付着し、圧電素子の
特性の劣化を防ぐことができる。また、圧電素子への電
気の取り出し用連結部を可動刃の継手先端に設けること
により、可動刃の交換が簡単にできる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。先ず基本的な第1実施例を図1〜図6に基づい
て説明する。図1は本発明の一実施例による電気かみそ
りの構成を示す断面図であり、図において、1はモータ
であり、その出力軸には偏心軸2が取付けられている。
この偏心軸2には側面がぼぼ凸形の駆動体3が係合され
ており、この駆動体3は本体の内側壁4に係止された支
持脚3a及びダンパー5により偏心軸2に従動して水平
方向に往復動自在に構成されている。これらのモータ
1、偏心軸2、駆動体3等により可動刃を駆動するため
の駆動子が構成されている。
【0008】一方、本体の上部には外刃フレーム6が取
付けられ、この外刃フレーム6の頂部には多数の髭導入
孔を有する断面ほぼ半円弧状の固定刃である外刃7が配
設されている。そして、この外刃の内方には、継手10
の両側に配置された圧電素子9a、9bの両端で支持さ
れた内刃基台8a、多数の内刃ブレード8bからなる内
刃ブロック8が配設されている。この圧電素子9a、9
bは圧電素子駆動回路12から発生する電圧が印加さ
れ、印加電圧に比例して変位するものである。この圧電
素子駆動回路12は出力電圧の周波数を変化させること
ができる。継手10はスプリング11によって外刃7の
方向に押し上げられ、内刃ブレード8bの先端縁は外刃
7の内面にしゅう設されている。
【0009】図2は本発明の一実施例による電気かみそ
りの頭部を外した斜視図である。図において、外刃7、
外刃フレーム6、多数の内刃ブレード8b、圧電素子9
a、9bが示されている。
【0010】図3は本発明の一実施例による圧電素子の
構成及び印加電圧を説明する説明図である。図における
圧電素子9a、9bは積層型の圧電素子であり、薄いセ
ラミックが積層されている。この圧電素子は電圧に対す
る変位量が大きいために用いされる。圧電素子9aのA
面と圧電素子9bのD面に圧電素子駆動回路12から電
圧12aを印加し、圧電素子9aのB面と圧電素子9b
のC面に圧電素子駆動回路12から電圧12aと180
度位相の異なる電圧12bを印加することによって、圧
電素子9aが矢印の方向に伸びると、圧電素子9bは矢
印の方向に縮み、効率の良い振動が与えられる。なお、
A面とB面は圧電素子9aの対向する電極であり、C面
とD面は圧電素子9bの対向する電極である。なお、実
施例では圧電素子が2個であるが、勿論1個でも3個以
上でも印加電圧の種類により種々の微振動を起こさせる
ことができる。
【0011】この圧電素子駆動回路12からの出力電圧
は180度位相の違った2種の同一繰り返し波形で、こ
の電圧(12Aa、12b)の波形は正弦波、方形波ま
たは三角波でもよい。圧電素子9a、9bの変位の方向
はモータ1による内刃ブロック8の往復動と等しく構成
されているので、圧電素子9a、9bの端面で支持され
た内刃ブロック8は、図12のBのように、圧電素子9
a、9bによる微振動をしつつ往復動をすることにな
る。
【0012】図4圧電素子の駆動周波数と内刃ブレード
の変位関係を示す特性図である。圧電素子駆動回路12
から発生する電圧12a、12bの周波数を変化させる
と、図に示すように、内刃ブレード8bの先端の変位が
大きくなる周波数を発見することができる。この周波数
は、内刃ブレード8bの共振周波数である。
【0013】図5は共振周波数で圧電素子を駆動した場
合の印加電圧と内刃ブレードの変位関係を示す特性図で
あり、図6は共振外の周波数で圧電素子を駆動した場合
の印加電圧と内刃ブレードの変位関係を示す特性図であ
る。共振周波数で駆動したときと、共振周波数以外で駆
動したときとでは印加電圧に対する内刃ブレード8bの
先端の変位が大きく変わり、共振周波数で駆動すると小
さな電圧で大きな変位を得ることができる。従って、圧
電素子を内刃ブレードもしくは可動刃の共振周波数で駆
動することにより、電気エネルギーを節約した切断装置
を得ることができる。
【0014】図7は圧電素子の駆動周波数と時間との関
係を示す特性図である。第2実施例の電気かみそりにお
いて、髭剃りをしていないときに、圧電素子駆動回路1
2から発生する電圧12a、12bの周波数を図のよう
に1kHzから10kHzまでスライドさせる。髭の切
り屑が付着した内刃ブレード8bは1枚ごとに共振周波
数は異なるが、必ず1kHzから10kHzの間の共振
周波数を有するので、すべての内刃ブレード8bは1度
は共振する。共振すると内刃ブレード8bは大きく撓む
ので、内刃ブレード8bに付着した髭の切り屑は内刃ブ
レード8bから落ちる。
【0015】図8は本発明の一実施例による駆動周波数
スライド回路のブロック構成を示すブロック図である。
スライド電圧発生器からの出力電圧は電圧/周波数変換
回路で対応する周波数に変換され、駆動回路をへて圧電
素子に印加される。この駆動周波数スライド回路は圧電
素子駆動回路12の中に設けられる。
【0016】図9は本発明の一実施例による内刃の構成
を示す斜視図である。第3実施例の電気かみそりにおい
て、図のように、圧電素子9a、9bは内刃ブレード8
bの後方にあり、圧電素子9a、9bは防御壁13によ
って囲われているので、髭の切り屑は圧電素子9a、9
bに付着しない。従って、髭の切り屑が有する油分等に
より、圧電素子9a、9bの絶縁抵抗または電圧定数の
変化を防ぐことができる。
【0017】図10は本発明の一実施例による電気取り
出し用連結部の構成を示す分解斜視図である。第4実施
例の電気かみそりにおいて、図のように、継手10の先
端に圧電素子の電気取り出し用連結部14aを設け、連
結突起15内に連結部14aを差し込むことができる連
結部14bを設けて内刃を取り替え可能とする。連結部
14aから圧電素子9a、9bへの配線は、中空洞とし
た継手10の中を通す。また、連結部14bから圧電素
子駆動回路12への配線は、中空洞とした連結突起15
内を通すものとする。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明における切
断装置は、固定刃または逆方向に移動する可動刃に圧接
されて摺動するように保持された可動刃と、可動刃を駆
動する駆動子と、可動刃を微振動させるための電圧の印
加により変位する圧電素子と、この圧電素子に交番的に
電圧を印加する圧電素子駆動回路とを有し、圧電素子に
印加する交番的電圧の周波数を変化させるようにしたの
で、また、圧電素子に印加する交番的電圧の周波数を可
動刃の共振周波数とするので、さらに、可動刃の後部に
圧電素子を配置し、可動刃と圧電素子の間に防御壁を設
けたので、また、圧電素子への電気の取り出し用連結部
を可動刃の継手先端に設けたので、小さい電気エネルギ
ーで可動刃を微振動させ、可動刃を微振動させる圧電素
子を切り屑から守り、可動刃の交換を簡単にし、可動刃
に付着した切り屑を自動的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による電気かみそりの構成を
示す断面図である。
【図2】本発明の一実施例による電気かみそりの斜視図
である。
【図3】本発明の一実施例による圧電素子の構成及び電
圧印加を説明する説明図である。
【図4】圧電素子の駆動周波数と内刃ブレードの変位関
係を示す特性図である。
【図5】共振周波数で圧電素子を駆動した場合の印加電
圧と内刃ブレードの変位関係を示す特性図である。
【図6】共振外の周波数で圧電素子を駆動した場合の印
加電圧と内刃ブレードの変位関係を示す特性図である。
【図7】圧電素子の駆動周波数と時間の関係を示す特性
図である。
【図8】本発明の一実施例による駆動周波数スライド回
路のブロック構成を示すブロック図である。
【図9】本発明の一実施例による内刃の構成を示す斜視
図である。
【図10】本発明の一実施例による電気取り出し用連結
部の構成を示す分解斜視図である。
【図11】従来技術の電気かみそりの構成を示す断面図
である。
【図12】内刃ブレードの時間に対する変位を示す変位
特性図である。
【符号の説明】 1 モータ 2 偏心軸 3 駆動体 3a 支持脚 4 内側壁 5 ダンパー 6 外刃フレーム 7 外刃 8 内刃ブロック 8a 内刃基台 8b 内刃ブレード 9a、9b 圧電素子 10 継手 11 スプリング 12 圧電素子駆動回路 12a、12b 圧電素子駆動電圧 13 防御壁 14a 継手側連結部 14b 突起側連結部 15 連結突起 16 電歪性素子 17 スイッチ 18 電源用コネクタ 19 リード線
【手続補正書】
【提出日】平成4年6月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧電素
子もしくは電歪性素子は印加電圧に対する変位が小さ
く、可動刃の振動振幅を大きくするためには大きな電気
エネルギーが必要になる。また、従来技術の構成では、
可動刃間に付着した切り屑の除去が自動的にできず、ま
、切断された切り屑が可動刃を微振動させる圧電素子
に付着し、圧電素子の特性を劣化させている。さらに、
圧電素子への電気の取り出しが本体内からの配線である
ため、可動刃の交換ができない等の課題があった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】一方、本体の上部には外刃フレーム6が取
付けられ、この外刃フレーム6の頂部には多数の髭導入
孔を有する断面ほぼ半円弧状の固定刃である外刃7が配
設されている。そして、この外刃の内方には、継手10
の両側に配置された圧電素子9a、9bの両端で支持さ
れた内刃基台8a、多数の内刃ブレード8bからなる内
刃ブロック8が配設されている。この圧電素子9a、9
bは圧電素子駆動回路12から発生する電圧が印加さ
れ、印加電圧に比例して変位するものである。この圧電
素子駆動回路12は出力電圧の周波数を変化させること
ができる。継手10はスプリング11によって外刃7の
方向に押し上げられ、内刃ブレード8bの先端縁は外刃
7の内面に設されている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】図3は本発明の一実施例による圧電素子の
構成及び印加電圧を説明する説明図である。図における
圧電素子9a、9bは積層型の圧電素子であり、薄いセ
ラミックが積層されている。この圧電素子は電圧に対す
る変位量が大きいために用いされる。圧電素子9aのA
面と圧電素子9aのB面に圧電素子駆動回路12から電
圧12aを印加し、圧電素子9bのC面と圧電素子9b
面に圧電素子駆動回路12から電圧12aと180
度位相の異なる電圧12bを印加することによって、圧
電素子9aが矢印の方向に伸びると、圧電素子9bは矢
印の方向に縮み、効率の良い振動が与えられる。なお、
A面とB面は圧電素子9aの対向する電極であり、C面
とD面は圧電素子9bの対向する電極である。なお、実
施例では圧電素子が2個であるが、勿論1個でも3個以
上でも印加電圧の種類により種々の微振動を起こさせる
ことができる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】この圧電素子駆動回路12からの出力電圧
は180度位相の違った2種の同一繰り返し波形で、こ
の電圧(12a、12b)の波形は正弦波、方形波また
は三角波でもよい。圧電素子9a、9bの変位の方向は
モータ1による内刃ブロック8の往復動と等しく構成さ
れているので、圧電素子9a、9bの端面で支持された
内刃ブロック8は、図12のBのように、圧電素子9
a、9bによる微振動をしつつ往復動をすることにな
る。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】図4圧電素子の駆動周波数と内刃ブレー
ドの変位量の関係を示す特性図である。圧電素子駆動回
路12から発生する電圧12a、12bの周波数を変化
させると、図に示すように、内刃ブレード8bの先端の
変位が大きくなる周波数を発見することができる。この
周波数は、内刃ブレード8bの共振周波数である。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】図5は共振周波数で圧電素子を駆動した場
合の印加電圧と内刃ブレードの変位量の関係を示す特性
図であり、図6は共振外の周波数で圧電素子を駆動した
場合の印加電圧と内刃ブレードの変位関係を示す特性図
である。共振周波数で駆動したときと、共振周波数以外
で駆動したときとでは印加電圧に対する内刃ブレード8
bの先端の変位が大きく変わり、共振周波数で駆動する
と小さな電圧で大きな変位を得ることができる。従っ
て、圧電素子を内刃ブレードもしくは可動刃の共振周波
数で駆動することにより、電気エネルギーを節約した切
断装置を得ることができる。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】図7は時間と圧電素子の駆動周波数との関
係を示す特性図である。第2実施例の電気かみそりにお
いて、髭剃りをしていないときに、圧電素子駆動回路1
2から発生する電圧12a、12bの周波数を図のよう
に1kHzから10kHzまでスライドさせる。髭の切
り屑が付着した内刃ブレード8bは1枚ごとに共振周波
数は異なるが、必ず1kHzから10kHzの間の共振
周波数を有するので、すべての内刃ブレード8bは1度
は共振する。共振すると内刃ブレード8bは大きく撓む
ので、内刃ブレード8bに付着した髭の切り屑は内刃ブ
レ一ド8bから落ちる。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】図9は本発明の一実施例による内刃の構成
を示す斜視図である。第3実施例の電気かみそりにおい
て、図のように、圧電素子9a、9bは内刃ブレード8
bの後方にあり、圧電素子9a、9bは防御壁13によ
って囲われているので、髭の切り屑は圧電素子9a、9
bに付着しない。従って、髭の切り屑が有する油分等に
より、圧電素子9a、9bの絶縁抵抗または圧電定数の
変化を防ぐことができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定刃または逆方向に移動する可動刃に
    圧接されて摺動するように保持された可動刃と、可動刃
    を駆動する駆動子と、可動刃を微振動させるための電圧
    の印加により変位する圧電素子と、この圧電素子に交番
    的に電圧を印加する圧電素子駆動回路とを有し、圧電素
    子に印加する交番的電圧の周波数を変化させることを特
    徴とする切断装置。
  2. 【請求項2】 圧電素子に印加する交番的電圧の周波数
    を可動刃の共振周波数とすることを特徴とする請求項1
    記載の切断装置。
  3. 【請求項3】 可動刃の後部に圧電素子を配置し、可動
    刃と圧電素子の間に防御壁を設けたことを特徴とする請
    求項1記載の切断装置。
  4. 【請求項4】 圧電素子への電気の取り出し用連結部を
    可動刃の継手先端に設けたことを特徴とする請求項1記
    載の切断装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010162137A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Panasonic Electric Works Co Ltd 電気かみそり

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010162137A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Panasonic Electric Works Co Ltd 電気かみそり

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