JPH11136920A - 振動型リニアアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動子の上下方向の移動量を小さくして、上
下方向の振動の発生を抑制する。 【解決手段】 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である。運動方向にのみ変
位可能で運動方向以外には変位不能の連結体１３で可動
子２を固定部に堅持して可動子２と固定子１とを非接触
構造にする。連結体１３は少なくとも一つの支点部５０
を持ち、支点部５０を境にして両側に取付け部５１を備
え、一方の取付け部に固定部を、他方の取付け部に可動
子２を取付けて可動子２を固定子１に対して非接触状態
に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、往復式電気かみそ
り等に利用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。

【０００２】

【従来の技術】従来から振動型リニアアクチュエータを
用いた往復式電気かみそりとして、特開平７ー２６５５
５９号公報が知られている。このものは、固定子に対し
て可動子を往復動させるための往復運動式の電動機にお
いて、可動子と固定子を非接触構造にし、運動方向にの
み変位可能で運動方向以外には変位不能の連結体で可動
子を固定部に堅持して可動子を固定子に対して非接触状
態に保持したものである。そして、このように連結体で
固定子に対して可動子を非接触状態に保持することで、
可動子を非接触で、運動することができて、摺動部が無
くなり、高速で動かすことができ、摺動部がないので、
長寿命化が図れるようにしている。

【０００３】しかしながら、上記の従来例にあっては、
単一の連結体により構成してあるため、このタイプでは
単一の連結体が振子運動した場合、可動子の上下方向に
移動する移動量が大きく、この結果、上下方向の振動が
発生するという問題がある。

【０００４】

【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、可動子の上下
方向の振動を抑えることができる振動型リニアアクチュ
エータを提供することを課題とするものである。

【０００５】

【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、本発明の振動型リ
ニアアクチュエータは、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であって、運動方
向にのみ変位可能で運動方向以外には変位不能の連結体
１３で可動子２を固定部に堅持して可動子２と固定子１
とを非接触構造にし、この連結体１３は少なくとも一つ
の支点部５０を持ち、支点部５０を境にして両側に取付
け部５１を備え、一方の取付け部に固定部を、他方の取
付け部に可動子２を取付けて可動子２を固定子１に対し
て非接触状態に保持して成ることを特徴とするものであ
る。このような構成とすることで、連結体１３の支点部
５０を境にして両側の取付け部５１が運動するものであ
り、この場合、連結体１３の支点部５０を境にした両側
の取付け部５１の運動方向の変位が少ないので、可動子
２の上下方向の振動を抑えることができるものである。

【０００６】また、連結体１３が支点部を境にして両取
付け部を１８０°逆方向に延設して構成してあることが
好ましい。このような構成とすることで、連結体１３の
上下長さを短くすることができるものである。また、連
結体１３が板ばねからなることが好ましい。このような
構成とすることで、連結体１３を可動子２の振動周波数
を決定する際における固有振動数を求めるためのばね定
数の項として利用することができるものである。

【０００７】また、連結体１３が薄い板ばねを複数枚重
ね合わせて構成してあることが好ましい。このような構
成とすることで、上記可動子２の振動周波数を決定する
際における固有振動数を求めるためのばね定数の項を調
整できるとともに非運動方向の動きに対して剛性を持た
せることができるものである。また、連結体１３が固定
子１に蝶番により回動自在に取付けられる変位不能の板
体と、固定部に蝶番により回動自在に取付けられる変位
不能の板体と、両板体を支点部を構成する蝶番を境にし
て回動自在に連結して構成してあることが好ましい。こ
のような構成とすることで、非運動方向の剛性が非常に
強くなるものである。

【０００８】また、連結体１３が支点部を境に第１ばね
部と第２ばね部とから構成してあることが好ましい。こ
のような構成とすることで、単一ばねで構成するよりも
各ばね部の長さが短くてよいものである。また、連結体
１３の第１ばね部と第２ばね部との長さが略同一である
ことが好ましい。このような構成とすることで、可動子
２の上下動きを無くし、上下方向の振動が無くなるもの
である。

【０００９】また、連結体１３が一方のばね部の隣りに
他方のばね部が隣接して配置され、両ばね部の端部同士
が支点部において連続していることが好ましい。このよ
うな構成とすることで、連結体１３の構成を簡略化でき
ることになる。また、連結体１３が環状をした一方のば
ね部と、該環状をした一方のばね部の内部に他方のばね
部が位置し、この他方のばね部の一端部が一方の環状を
したばね部の一部と連続して該連続部分が支点部となっ
ていることが好ましい。このような構成とすることで、
リニアアクチュエータの厚み（前後）方向における連結
体の剛性が上がるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を添付図面に示す実施
形態に基づいて詳述する。図１には本発明の振動型リニ
アアクチュエータである電動機Ａを駆動源として用いて
いる往復式電気かみそりの要部の正面断面図を示し、電
動機Ａは電気かみそり本体Ｂ内に組み込んである。図２
には電動機Ａ及び内刃体３の組立状態の斜視図を示し、
図３には電動機Ａの分解斜視図を示している。

【００１１】電動機Ａは固定子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ものである。可動子２は
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。固定子１は磁性材料の焼結体
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。

【００１２】１３は可動子２を固定子１に対して非接触
状態に保持して上記ギャップ１２を確保するための連結
体であり、連結体１３はばね鋼あるいは成形品からなる
板ばねである。連結体１３は伸びの少ない材料からな
り、上記ギャップ１２を保持するものである。連結体１
３は少なくとも一つの支点部５０を持ち、支点部５０を
境にして両側に取付け部５１を備え、一方の取付け部５
１を固定部であるシャーシ１４にねじ具１５又は溶接に
より固定してあり、他方の取付け部５１を可動子２にね
じ具１５又は溶接により固着してある。図２、図３に示
す実施形態においては、板ばねよりなる連結体１３に切
り欠きを設けることで固定部であるシャーシ１４と一つ
の可動子２とを連結する連結体１３に支点部５０を境に
して２つの取付け部５１となる第１ばね部５３ａと第２
ばね部５３ｂとが設けてある。図２、図３に示す実施形
態においては、可動子２が２つ設けてあり、このため、
各可動子２を固定部であるシャーシ１４に連結して支持
するために２つの連結体１３があるが、この２つの連結
体１３は連設部５４により連設してある。しかしなが
ら、連設部５４で連設することなく２つの連結体１３を
別体として分離したものであってもよい。連設部５４で
連設したものは２つの連結体１３を一度の打抜きで同時
に形成することができる。連結体１３は支点部５０を境
にして２つの取付け部５１が１８０°逆方向に延設して
ある（つまり、支点部５０を境にして一つの取付け部５
１の延長線上に他の一つの取付け部５１を延設するので
はなく、支点部５０を境にして一つの取付け部５１の延
長線とは１８０°逆方向に延設してある）。

【００１３】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。この実施例では図２に
示すように可動子２は固定部を構成するシャーシ７から
連結体１３を構成する板ばねにより吊り下げられた構成
となっている。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を構成してお
り、この往復運動式の電動機Ａは上記のように可動子
２、固定子１が連結体１３、シャーシ７を介して位置固
定されてブロック化してある。

【００１４】尚、連結体１３を構成するばね板を薄板を
複数枚重ね合わせて構成してもよい。この場合、薄板に
することで板金の応力を低減することができる。尚、固
定子１をシャーシ７に固定せず、可動子２、連結体１
３、シャーシ７のブロックとは別として固定子１をかみ
そり本体Ｂのハウジングに固定するようにしてもよい。

【００１５】可動子２は添付図面に示す実施例では複数
個設けてあるが可動子２は１個でもよい。可動子２には
駆動子１７が設けてあり、駆動子１７には内刃を有する
内刃体３を上下移動自在に取付けてあって、内刃体３は
押し上げばねにより上方に弾性的に押し上げられていて
内刃体３の内刃を外刃２１に弾接している。本実施形態
の電動機Ａを駆動源として用いた往復式電気かみそりに
おいて駆動周波数は系の固有振動数により決まる。した
がって、この場合は、可動子２と駆動子１７と内刃体３
の合計重量Ｍと連結体１３を構成する板ばねのばね定数
Ｋｂと磁石の吸引力によるばね定数成分Ｋｍとの合計の
ばね定数Ｋから、周波数ｆ＝（１／２π）・（Ｋ／Ｍ）
^1/2 が決定される。

【００１６】しかして、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が往復方向に移動する
のであるが、可動子２が往復方向に移動すると、連結体
１３は支点部５０を境にして両側に第１ばね部５３ａを
構成する取付け部５１と第２ばね部５３ｂを構成する取
付け部５１とを備え、一方の取付け部に固定部を、他方
の取付け部に可動子２を取付けて可動子２を固定子１に
取付けているので、連結体１３の支点部５０を境にして
一方の取付け部５１を構成する第１ばね部５３ａと、他
方の取付け部５１を構成する第２ばね部５３ｂが運動す
ることになる。この場合、第１ばね部５３ａが振子運動
すると、この振子運動した第１ばね部５３ａの非固定端
である支点部５０を支点にして第２ばね部５３ｂが振子
運動する。このように振子運動がお互いに逆方向である
ため全体として可動子２の上下動が無くなるものであ
る。また、従来のように、一つのもので板ばねを構成す
る場合と比べて、各ばね部５３ａ、５３ｂの変位は半分
でよくて、ばねの長さも短縮できるものである。

【００１７】この場合、第１ばね部５３ａと第２ばね部
５３ｂとの長さが略同じであると、可動子２の上下移動
をゼロにできるものである。ここで、板ばねよりなる連
結体１３に切り欠きを設けて固定部であるシャーシ１４
と一つの可動子２とを連結する連結体１３に支点部５０
を境にして２つの取付け部５１となる第１ばね部５３ａ
と第２ばね部５３ｂとを設けるに当たり、ばね板の打抜
きにより連結体１３を形成するのであるが、この場合、
図２、図３に示す実施形態においては、一方のばね部５
３ａの隣りに他方のばね部５３ｂが切り欠きを介して隣
接して配置され、両ばね部５３ａ、５３ｂの端部同士が
支点部５０において連続している。このような構成とす
ると、切り欠きを介してばね部５３ａとばね部５３ｂと
を隣接させると共に支点部５０部分に連続させるという
簡単な構成で簡略な連結体１３を得ることができるもの
である。

【００１８】図４、図５には本発明の他の実施形態が示
してあり、本実施形態においては、連結体１３が環状
（実施形態においては矩形環状）をした一方のばね部５
３ａと、該環状をした一方のばね部５３ａの内部に他方
のばね部５３ｂが位置し、この他方のばね部５３ｂの一
端部が一方の環状をしたばね部５３ａの一部と連続して
いてこの連続部分が支点部５０となっている例である。

【００１９】このものにおいては、一方の環状のばね部
５３ａの内部に他方のばね部５３ｂが位置しているの
で、連結体１３のねじれに対して強いものであり、電動
機Ａの厚み方向（前後方向）における連結体１３の剛性
が上がるものである。次に、図６に基づいて本発明の他
の実施形態につき説明する。この実施形態においては、
連結体１３が固定子１に蝶番１３ｃにより回動自在に取
付けられる変位不能の板体１３ａと、固定部に蝶番１３
ｄにより回動自在に取付けられる変位不能の板体１３ｂ
と、両板体１３ａを支点部５０構成する蝶番１３ｅを境
にして回動自在に連結して構成してある。そして、上記
変位不能な２つの板体１３ａ、１３ｂ、蝶番１３ｃ、蝶
番１３ｄ、蝶番１３ｅとよりなる蝶番機構の連結体１３
は運動方向にのみ変位可能で、ギャップ１２を保持して
いる。この時のばね定数Ｋ＝Ｋｍ（磁石の吸引力による
ばね定数）となる。この実施形態においては、非運動方
向の剛性が非常に強くなる。なお、この実施形態におい
ても、図６のように一方の板体１３ａの隣りに他方の板
体１３ａを隣接させて、支点部５０となる蝶番１３ｅに
両板体１３ａの他端部をそれぞれ回動自在に連結するよ
うに配置する場合と、図示は省略しているが、一方の板
体１３ａを環状とし、この環状の一方の板体１３ａの一
端部を蝶番１３ｃで固定部又は可動子２の一方に取付
け、環状をした一方の板体１３ａ内に他方の板体１３ｂ
を配置し、他方の板体１３ｂの一端部蝶番１３ｄにより
可動子２又は固定部の他方に取付け、他方の板体１３ｂ
の他端部を環状の板体１３ａの他端部に支点部５０とな
る蝶番１３ｅにより回動自在に取付ける構成とする場合
とがある。

【００２０】次に、図７、図８に基づいて本発明の更に
他の実施形態を説明する。すなわち、前述の各実施形態
においては、連結体１３が固定部から可動子２を吊り下
げるように構成したものであるが、図７、図８に示す実
施形態においては、連結体１３により固定部から可動子
２を持ち上げるように構成したものである。すなわち、
図７、図８に示す実施形態においては、固定部となるシ
ャーシ７から連結体１３により可動子２を持ち上げる構
造となっている。ここで、連結体１３は板ばねにより構
成してあり、可動子２及びシャーシ７に溶接してある。
このように連結体１３により固定部から可動子２を持ち
上げるように構成したものも、前述の連結体１３により
固定部から可動子２を吊り上げるように構成したものと
同じ効果を有している。なお、図７に示すものは連結体
１３が環状（実施形態においては矩形環状）をした一方
のばね部５３ａと、該環状をした一方のばね部５３ａの
内部に他方のばね部５３ｂが位置し、この他方のばね部
５３ｂの一端部が一方の環状をしたばね部５３ａの一部
と連続していてこの連続部分が支点部５０となっている
例である。また、図８に示すものは、一方のばね部５３
ａの隣りに他方のばね部５３ｂが切り欠きを介して隣接
して配置され、両ばね部５３ａ、５３ｂの端部同士が支
点部５０において連続している例である。

【００２１】次に、図９、図１０に基づいて本発明の更
に他の実施形態を説明する。この実施形態においては、
連結体１３が固定部より伸びて可動子２を側面から支持
するように構成したものである。すなわち固定部を構成
するシャーシ７から側方に板ばねよりなる連結体１３が
伸びて可動子２を側面から支持するようになっている。
連結体１３は可動子２及びシャーシ７に溶接して固着し
てある。この実施形態においては、可動子２の上下方向
の変位がなくなるものである。なお、図１０に示すもの
は連結体１３が環状（実施形態においては矩形環状）を
した一方のばね部５３ａと、該環状をした一方のばね部
５３ａの内部に他方のばね部５３ｂが位置し、この他方
のばね部５３ｂの一端部が一方の環状をしたばね部５３
ａの一部と連続していてこの連続部分が支点部５０とな
っている例である。また、図９に示すものは、一方のば
ね部５３ａの隣りに他方のばね部５３ｂが切り欠きを介
して隣接して配置され、両ばね部５３ａ、５３ｂの端部
同士が支点部５０において連続している例である。

【００２２】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明にあって
は、固定子に対して可動子を往復動させるための往復運
動式の電動機であって、運動方向にのみ変位可能で運動
方向以外には変位不能の連結体で可動子を固定部に堅持
して可動子と固定子とを非接触構造にし、この連結体は
少なくとも一つの支点部を持ち、支点部を境にして両側
に取付け部を備え、一方の取付け部に固定部を、他方の
取付け部に可動子を取付けて可動子を固定子に対して非
接触状態に保持してあるので、可動子を非接触で運動す
ることができて、摺動部が無くなり高速で動かすことが
でき、摺動部がないので長寿命で騒音も小さのは勿論の
こと、連結体の支点部を境にして両側の取付け部が運動
し、この両側の取付け部の運動方向の変位が少ないの
で、可動子の上下方向に移動する量を少なくして、上下
方向の振動の発生を抑制することができるものである。

【００２３】また、請求項２記載の発明にあっては、上
記請求項１記載の発明の効果に加えて、連結体が支点部
を境にして両取付け部を１８０°逆方向に延設して構成
してあるので、連結体の長さが短くてよいものである。
また、請求項３記載の発明にあっては、上記請求項１記
載の発明の効果に加えて、連結体が板ばねからなるの
で、連結体を可動子の振動周波数を決定する際における
固有振動数を求めるためのばね定数の項として利用する
ことができるものである。

【００２４】また、請求項４記載の発明にあっては、上
記請求項１記載の発明の効果に加えて、連結体が薄い板
ばねを複数枚重ね合わせて構成してあるので、上記ばね
定数の項の調整ができると共に、非運動方向に対する剛
性を持たせることができて、非運動方向への変位を防止
できるものである。また、請求項５記載の発明にあって
は、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、連結体が
固定子に蝶番により回動自在に取付けられる変位不能の
板体と、固定部に蝶番により回動自在に取付けられる変
位不能の板体と、両板体を支点部を構成する蝶番を境に
して回動自在に連結して構成してあるので、非運動方向
の剛性が非常に強く、非運動方向への変位を防止できる
ものである。

【００２５】また、請求項６記載の発明にあっては、上
記請求項１記載の発明の効果に加えて、連結体が支点部
を境に第１ばね部と第２ばね部とから構成してあるの
で、単一ばねで構成するよりも各ばね部の長さが短くて
よいものである。また、請求項７記載の発明にあって
は、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、連結体の
第１ばね部と第２ばね部との長さが略同一であるので、
可動子の上下動をできるだけ無くすことができるもので
ある。

【００２６】また、請求項８記載の発明にあっては、上
記請求項３又は請求項４記載の発明の効果に加えて、連
結体が一方のばね部の隣りに他方のばね部が隣接して配
置され、両ばね部の端部同士が支点部において連続して
いるので、連結体の構成を簡略化できるものである。ま
た、請求項９記載の発明にあっては、上記請求項３又は
請求項４記載の発明の効果に加えて、連結体が環状をし
た一方のばね部と、該環状をした一方のばね部の内部に
他方のばね部が位置し、この他方のばね部の一端部が一
方の環状をしたばね部の一部と連続して該連続部分が支
点部となっているので、電動機の厚み方向（前後方向）
における連結体の剛性が向上し、電動機の厚み方向の変
位を防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動機を使用した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３】同上の往復運動式の電動機の分解斜視図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例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５】同上の往復運動式の電動機の分解斜視図であ
る。

【図６】本発明の更に他の実施例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７】本発明の更に他の実施例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８】本発明の更に他の実施例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９】本発明の更に他の実施例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１０】本発明の更に他の実施例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。

【符号の説明】

Ａ 電動機 １ 固定子 ２ 可動子 ３ 内刃体 １３ 連結体 ５０ 支点部 ５１ 取付け部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子に対して可動子を往復動させるた
   めの往復運動式の電動機であって、運動方向にのみ変位
   可能で運動方向以外には変位不能の連結体で可動子を固
   定部に堅持して可動子と固定子とを非接触構造にし、こ
   の連結体は少なくとも一つの支点部を持ち、支点部を境
   にして両側に取付け部を備え、一方の取付け部に固定部
   を、他方の取付け部に可動子を取付けて可動子を固定子
   に対して非接触状態に保持して成ることを特徴とする振
   動型リニアアクチュエータ。
2. 【請求項２】 連結体が支点部を境にして両取付け部を
   １８０°逆方向に延設して構成してあることを特徴とす
   る請求項１記載の振動型リニアアクチュエータ。
3. 【請求項３】 連結体が板ばねからなることを特徴とす
   る請求項１記載の振動型リニアアクチュエータ。
4. 【請求項４】 連結体が薄い板ばねを複数枚重ね合わせ
   て構成してあることを特徴とする請求項１記載の振動型
   リニアアクチュエータ。
5. 【請求項５】 連結体が固定子に蝶番により回動自在に
   取付けられる変位不能の板体と、固定部に蝶番により回
   動自在に取付けられる変位不能の板体と、両板体を支点
   部を構成する蝶番を境にして回動自在に連結して構成し
   てあることを特徴とする請求項１記載の振動型リニアア
   クチュエータ。
6. 【請求項６】 連結体が支点部を境に第１ばね部と第２
   ばね部とから構成してあることを特徴とする請求項１記
   載の振動型リニアアクチュエータ。
7. 【請求項７】 連結体の第１ばね部と第２ばね部との長
   さが略同一であることを特徴とする請求項６記載の振動
   型リニアアクチュエータ。
8. 【請求項８】 連結体が一方のばね部の隣りに他方のば
   ね部が隣接して配置され、両ばね部の端部同士が支点部
   において連続していることを特徴とする請求項３又は請
   求項４記載の振動型リニアアクチュエータ。
9. 【請求項９】 連結体が環状をした一方のばね部と、該
   環状をした一方のばね部の内部に他方のばね部が位置
   し、この他方のばね部の一端部が一方の環状をしたばね
   部の一部と連続して該連続部分が支点部となっているこ
   とを特徴とする請求項３又は請求項４記載の振動型リニ
   アアクチュエータ。