JPS60241486A - 振動装置の駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は振動装置、特に乾式ひげそり器またはマツサー
ジ器などの小型の装置の駆動機構であり、回転駆動モー
タのロータ軸によりカム−追従子機構を駆動し、このカ
ム−追従子機構によりモータの回転を振動に変換し、追
従子である四−ラは中心位置の周りに回動自在の回動ア
ームの被駆動端部に取付け、駆動されるべき振動部は回
動アームの駆動端部に配置した駆動機構に関するもので
あるＯ ドイツ特許公開第２５１８００７号には、圧力ローラを
異なる方向からカムに押し付け、互いに接近したり遠去
ったりできるよう摺動部材にこれら圧力ローラを配設し
た機構が記載されている。

この機構は始動の補助機構をなし、実際の駆動装置にお
いては何の機能も果さない。スタータを減勢した後には
、はね負荷ローラによりカムがロータを回転するのを確
実にしく両者間に大きな摩擦があっても）、始動を常に
保証する、即ち換言すれば四−夕の磁化の主方向がステ
ータの主磁界方向に対して回転し、これら２つの方向が
互いに角度をなすようにする。これら２つの磁界の方向
が一致するとモータは始動できない。

ヨーロッパ特許公開第４５１０７号には回転モータによ
り駆動される振動型乾式ひげそり器（ドライシェーバ）
について記載されている。この場合、２個のカムディス
クをこのモータのロータ軸に互いに直交させて取付け、
これらディスクのそれぞれにローラを追従させ、ヒンジ
レバーｉｔを介してひけそり器のカッタを駆動している
。しかし、このレバー装置は損傷を受けやすい。即ち、
個々の部分が一層ヒンジにより互いに関節連結されてい
るためである。更に、２個のカムディスクはロータ軸に
対して上下に重ね合せにして取付けるため高さを大きく
とらなければならなくなり、装置の高さを小さくすると
いう条件に反することになる。回転モータおよびクラン
ク駆動装置を使用する他の構成によると騒音が発生する
。

更に、ヨーロッパ特許公開第４５１０７号には、８個の
互いに等しい凸状の側辺を有する正三角形状のカムを使
用し、カムの周面により振動を生ずる機構が記載されて
いる。この振動はＵ字状のヨークの平行脚部に伝達する
。これら脚部はカムとは反対側に突出させる。カムの輪
郭部はこれに接する２個の任意の平行線間の距離が一定
になるという特性を有するものとする。このような装置
は一定直径機構として知られている。このようにしてカ
ムが回転するにつれてカムとヨークとの間の接触がＵ字
状ヨークの平行端縁内で常に維持される。しかし、一定
直径機構の許容誤差、かみつき、および騒音が種々の問
題を引き起す。

従って、本発明の目的は１．駆動モータの回転を駆動す
べき振動部の振動に変換する構成簡単で信頼性が高く、
作動が静粛かつ安価な振動装置の駆動機構を得るにある
。

この目的を達成するため、本発明駆動機構はロータ軸と
ともに回転するカムの輪郭部に２個のローラを掛合追従
させ、一方のローラにより回動アームに加わる運動が、
他方のローラにより回動アームに加わる運動に対してｎ
をカムの角振動数に対するローラおよび振動部の振動数
の整数倍係数としてα。＝８６０°／　２　ｎに等しい
カムの回転角度またはその奇数倍の角度だけ図形的にず
れたカムから受ける構成とし、ローラによって回動アー
ムが受ける移動量は双方のローラに対してのカムの同程
度の回転角度に基づく構成とし、ローラ直径、振動の振
幅、振動の波形およびカムの軸とローラ軸との間の平均
距離が決っているとした場合、カムの寸法は、ローラが
カムの回転角度に基づく周期的な移動ＸＩ　ｔ　Ｘｓを
それぞれ行うとし、カムの角振動数のｎ倍だけ大きい基
本振動数を生じ、・移動Ｘｉ　ｔ　Ｘｓのシンメトリ条
件即ち、ｘｌ：−ｘｚ ｘ１＝ｆ（α）　、　ｘｚ＝ｆ（α±α０）α＝８６０
°・（匹）？　／ｊ＝Ｑ、ｌ、２．・・・ｏ　ｇｎ を満す寸法になるものとし、好適にはｎ＝１　、２　。

８または４とし、ただしα。は２個のローラ間の角度間
隔としたことを特徴とする。

この構成によれば、カムとローラとの接触を常・に維持
し、一方のローラが他方のローラの接触をゆるめないよ
うにすることができる。

更に、本発明の好適な実施例においては、２個のローラ
を同一直径とし、ローラ軸とカムの軸との間の距離をロ
ーラが中心位置にあるとき互いに・等しいものとし、四
−ラが中心位置にあるとしてローラ軸とカムの軸との間
を結ぶ直線がα。＝８６０゜／２ｎの角度をなすかその
角度の奇数倍の角度をなすものとし、ただしｎを振動数
の整数倍係数とする。

更に、本発明の他の実施例においては、回動アームのス
ピンドルと２個の四−ラの一方または双方の軸との間の
連結に弾性を持たせ、回動アームおよびローラの振動平
面が一致する構成とする。

これにより作動中の騒音を一層低減することができる。

更に、本発明の好適な実施例においては、角度α。！？
１８０°であり、回動アームの中心とローラの中心とを
結ぶ直線およびローラの中心とカムの軸とを結ぶ直線が
互いに直交する構成とする。この場合、ローラの中心が
回動する経路は直線状の振動経路から僅かしかずれない
。

次に図面につき、本発明の詳細な説明する。

第１図に、本発明の実施例の振動型のシェーバ（ひげそ
り器）１を示し、このシェーバｌは底板８に取付けた単
相同期モータ５を有する。この単相同期モータ６は２個
の脚部９，９ａを具えるＵ字状の積層コア７′ｆ：有す
る。これら脚部９．９ａにより励磁コイル１１．ｌｌａ
を担持する。脚部９．９ａの端部に磁極片１８，１８ａ
およびステ−タ孔１５を形成する。永久磁石ロータ１７
をこのステータ孔１５内で回転させ、このロータ１７の
ロータ軸１ｉ′ｌにカム２１を担持する。第１図に示す
実施例では、カム２１は細長で僅かに楕円状を・なす形
状を有するものとする。

スピンドル２８を底板８に取付け、このスピンドル２３
の周りに回動アーム２５を回動自在にする。回動アーム
２５の被駆動側を２個の被駆動アーム部分２７．２７ａ
に分岐させる。ローラ８１゜３１ａをスピンドル即ちロ
ーラ２９，２９ａにより被駆動のアーム部分の遊端に取
付ける。ローラ８１．３１ａはカム２１の輪郭部８８に
追従し、常にこの輪郭部８８に押し付けられる。回動ア
ーム即ちレバーアーム２６の駆動端部８５をカッタ（振
動部）８９の部分８フに掛合させて共用作用するように
する。

２個の被駆動アーム部分２７．２７ａのうちの一方また
は双方は図示しない方法で弾性を持たせる。代案として
ローラ軸２９，２９ａを弾性的に支持するか、ローラ８
１，８１ａの一方若しくは双方の周面に弾性被覆をかみ
つきが生じないように設ける。

第１図に示す実施例においては、モータおよびカムの軸
（ロータ軸）１９とローラ軸２９，２９ａとの間を結ぶ
直線４３は互いに角度α。をなし、この角度α。は回動
アームが第１図に示す中心位置にあるとき９０°である
。この状態はα。＝８６０°・１１４１−においてｎ＝
２．μ＝０（振動数ｎ の２倍）で得られる。

ＸＩ　ｔ　Ｘｇの移動（第２ａ図参照）の位相のずれは
角度α。に基づく。本発明による機能に対しては、Ｘｏ
が常に−Ｘ２に等しく、このときｘ１＝ｆ（α）かつｘ
、＝ｆ（α±α。）であることが重要である。

第１および２α図においては、ｎ＝２１μ＝Ｏの状態で
ある。この場合 ｘ、＝ｓｉｎ２αでα。＝９０°のとき、ｘ　ｚ　＝ｓ
　１ｎ２（α＋９０　’　）＝　−５ｊ−ｎ　２αとな
り、従ってＸｓ　””−Ｘ□である。

同様に第８ａ図においては、ｎ＝８　、μ＝０の状態で
ある。この場合１ Ｘ−８ｉｎ３α、αｏ＝＝６０’のとき− ｘｇ＝　５ｉｎ８　（α＋６０°）＝−８ｉｎ８αとな
り、従ってＸｓ　＝−ＸＩである。

同様に、第４ａ図においては、ｎ＝４．μ；０の状態で
ある。この場合、 ｘ−ｓｉｎ４α、α。＝４５’のとき − ｘ、　＝　５ｉｎ４　（α＋４５°）＝−８ｉｎ４αと
なり、従ってＸｇ　＝−ＸＩである。

Ｘ□、Ｘ、の上述の関数は、上述のシンメトリ−条件を
満たすとき基本振動数より高い共振振動部を含む。カム
２１によりローラ８１，８１ａに加わる運動（ローラ８
１．８１ａが中心位置にあるときから始まる運動）はカ
ム軸とローラ軸とを結ぶ直Ｊ１４８の方向の直線的な振
動に基づくため、回動アーム２５のスピンドル２８の中
心４５は、・ローラ８１，８１ａが中心位置にあるとき
２個のローラ軸２９，２９ａにほぼ正接する円の中心に
くるようにするとよい。この円の軌道はローラの直線的
振動経路にできるだけ近い位１１１ｉ′ｆ：とるべきで
ある。このようにするため、回動アームのスピンドル２
８および回動アームの駆動部分の中心線４フがローラ軸
２９，２９ａとカムの軸（ロータ軸］１９を結ぶ直ｌ５
４３がなす角度の二等分線を構成し、この中心１ｉ１４
７がカムの軸１９を通過するようにすると有利である。

回動アーム２６が中心位置にあるとき、回動アームのス
ピンドル２３およびローラ軸２９，２９ａを結ぶ直線４
１と、カムの軸１９およびローラ軸２９，２９＆を結ぶ
直＠４８とが互いに直交する。この直線経路からの逸脱
が変形をもたらす。しかし、カムの輪郭部により直線的
移動を可能にすることができる。

更に双方のローラをカムに同時かつ均一に接触させるよ
うにすることによって、理想的な直線経路からのずれを
方向は逆だが等しいものにすることができる。弾性表面
を有するまたは全体的に弾性を有するローラを使用する
ことによって公差および残存ノイズを減少させることが
できる。この点に関して被駆動アーム部分２７．２７ａ
の一方またけ双方を弾性にして、カム２１に僅かな圧力
しか与えないようにするとよい。

回動アーム（レバー）を互いに竪固に連結する代りにス
ピンドル２８に対して個別に取付け、カム２１に対する
ローラ８１，３１ａの接触が被駆動アーム部分間に設け
た高い張力を有するばねにより生ずるようにすることも
できる。

上述のシンメトリ条件を満足するカムの適正な輪郭部３
８は駆動機構が適正な作動をするための前提必要条件で
ある。カムの輪郭部８８は以下の事柄によって決まる。

Ｌローラ直径がＲ８、 λカムの軸１９およびローラ軸２９，２９ａ間の平均距
離がｂｌ ＆カムの回転に基づくローラの移動はＸ　＝　ｆ（α）
であるとともに、シンメトリ−条件Ｘ、　＝＝　−Ｘ　
ｓを満足し、−周期後に移動量は逆の符号に切換り、従
って上述の式は奇数倍の高調波振動数のみを含む。

カムの軸１９の周りに、カムの軸１９とｐ−ラ軸２９，
２９ａとの間の平均距離すに等しい半径の円を描く。こ
の円の円周上に、条件ｘ　＝　ｆ（α）を満たす種々の
角度に関連する正、負の移動量を半径方向にプロットす
る。各半径は種々の角度に対応する移動量によって長く
なったり短かくなったりする。このようにして得られた
曲線の周りにローラ半径に等しい半径を有する円を互い
に接するよう描く。これら円はカムの軸の周りに初めに
描いた円の一部の境界をなす。曲線を完全に閉じたもの
にすると好ましいカムの輪郭部が得られる。

好適には移動量は回転角度αに対する正弦関数、即ちｘ
＝ａｓｉｎｎα とするとよい。ただし、ａはローラの移動の振幅であり
、カッタの振動の振幅を規定し、構造に基づくてこ比に
対して見込まれる値である。

第８図に示す状態は、ｎ＝８．μ＝０の場合であり、ロ
ーラ軸に対して６００の回転角α。が得られる。図面に
は示さないが、ｎ＝８　、／ｊ＝１の場合、カムの輪郭
部により１８０°の回転角を生ずる。

第８図に示すほぼ三角形状のカムを有する構成は頂点が
凸状に湾曲した三角形カムに類似する。このことは三角
形の頂点に強い丸味がある点で一定直径のカムと異なる
。一定直径のカム輪郭は一般的にシンメ）　１１−条件
即ち、回転に基づく移動の表現が移動周期の基本振動数
の奇数倍の高調波振動数のみを含むという条件に合致し
ない。更に、ローラの接触点における接線はほんの僅か
な個所でしか平行とならず、カムの輪郭部８８３に対す
るローラの接触点間の距離は一定でない。

シンメトリ条件Ｘ２＝−Ｘｌを満足するとき、ローラ３
１，８１ａは回動アーム２６が２個の中心位置（第８ａ
および８ｂ図参照）にある場合と、回動アーム２６が中
心軸に対して移動している場合とにおいて双方がともに
三角形状のカム８２１の輪郭部８３８に接触する。

第４図に示す実施例は、ｎ＝４　、μ＝０の場合であり
、はぼ矩形のカム４２１が得られる。ローラ８１．　、
８１　ａ間の角度α。はこのときμコ０では４５°であ
る。第４ａ図は、回動アームが中心位置にあるとき、回
動アームの中心４４１１とローラ軸２９との間の直線４
１およびローラ軸２９とカムの軸１９とを結ぶ直線４３
が電電が互いに直交する。回動アーム２６が中心位置に
ある場合（第４ａおよび４ｂ図参が）並び【こ他の回動
位置にある場合（第４ｂおよび４Ｃ図参照）の双方にお
いてローラ８１．ｌｌ＆は矩形のカムの輪郭部４８３に
接触する。このとき得られる振動数の倍化は極めて小形
の純粋に機械的手段←こよって得ることができる。この
ことはＪ１形化にとつ゛Ｃ有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、回転駆動モータと回転カムおよび機構が中心
状部にあるときこのカムに１ｆＵ従する２個のローラよ
りなる本発明によるカムー迫従子機構とを具える振動型
シェーパの＃ｉ！図、第２ａ〜２０図は、細長で楕円状
のカム（ｎ＝２）を有する第１図の機構におけるローラ
に対するカムの異なる３個の位置の状態を示す線図、第
８ａ〜δＣ図は、はぼ三角形状のカム（ｎ＝８）の８個
の異なるカム位置の状態を示す線図、第４ａ−４ｃ図は
、はぼ矩形のカム（ｎ＝４）の４個の異なるカム位置の
状態を示す線図である。 １・・・シェーバ　３・・・底板 ６・・・単相同期モータ　フ・・・積層コア９．９ａ…
脚部　１１　、　ｌｌａ・・・励礎コイル１１３　、１
８ａ・・・磁極片　１６・・・ステータ孔１７・・・永
久磁石ロータ　１９・・・ロータ軸２１・・・カム　２
８・・・スピンドル２５・・・回動アーム　２７．２７
＆・・・被駆動アーム部分２９．２９＆・・・ローラ軸
　８１　ｔ　８１ａ・・・ローラ８８・・・カムの輪郭
部　８５・・・回動アームの駆動端部８９・・・カッタ
（振動部） 手続補正書（方式） 昭和６０年　６　月　４日 １、事件の表示 昭和６０年　特許願第２３３７６　号 Ｚ発明の名称 振動装置の駆動機構 ３゜補正をする者 事件との関係　特許出願人 電話（５８１）　２２４１番（代表） ・１．明細書第１９頁第４行の「第４ａ−４ｏ図」を「
第４ａ−４ｄｌｉＵＪに訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　振動装置、特に乾式ひげそり器またはマツサージ器
   などの小型の装置の駆動機構であり、回転駆動モータの
   ロータ軸によりカム−追従子機構を駆動し、このカム−
   追従子機構によりモータの回転を振動に変換し、追従子
   であるローラは中心位置の周りに回動自在の回動アーム
   の被駆動端部に取付け、駆動されるべき振動部は回動ア
   ームの駆動端部に配置した駆動機構において、 一ロータ軸とともに回転するカム（２１゜８２１．４２
   １　）の輪郭部（８８，８８８゜４８８）に２個のロー
   ラ（８１，８１ａ）を掛合迫従させ、 一一方のローラ（８１）により回動アーム（２５）に加
   わる運動が、他方のローラ（８１ａ）により回動アーム
   （２５）に加わる運動に対してｎをカムの角振動数に対
   するローラ（８１１８１ａ）および振動部（８９）の振
   動数の整数倍係数としてα。＝８６０°／２ｎに等しい
   カム（２１，８２１，４２１）の回転角度またはその奇
   数倍の角度だけ図形的にずれたカムから受ける構成とし
   、 一ローラ（８１，８１ａ）によって回動アーム（２５）
   が受ける移動量は双方のローラ（８１，８１ａ）に対し
   てのカム（２１゜８２１．４２１　”Ｉの同程度の回転
   角度に基づく構成とし、 一ローラ直径、振動の振幅、振動の波形およびカムの軸
   （１９）とローラ軸（２９゜２９ａ）との間の平均距離
   が決っているとした場合、カム（２１，８２１，４２１
   ）の寸法は、ローラ（８１，８１ａ）がカムの回転角度
   に基づく周期的な移動Ｘ□、ｘ、’ｆ：それぞれ行うと
   し、カム（２１，８２１，４２１）の角振動数のｎ倍だ
   け大きい基本振動数を生じ、移動ＸＩ　＋　Ｘｚのシン
   メトリ条件即ち、ｘｌ＝−ｘ２ χ、＝ｆ（α）　＋　ｘｇ＝ｆ（α±α０）を満す寸法
   によるものとし、好適にはｎ＝１゜２．８または４とし
   、ただしα。は２個のローラ（８１，８１ａ）間の角度
   間隔としたことを特徴とする振動装置の駆動機構。 ＆　−２個のローラを同一直径とし、 −ローラ軸（２９，２９ａ）とカムの軸（１９）との間
   の距離をローラ（３１，８１ａ）が中心位置にあるとき
   互いに等しいものとし、−ローラ（８１，８１ａ）が中
   心位置にあるとしてローラ軸（ｚ９．ｇ９ａ）とカムの
   軸（１９）との間を結ぶ直線（４８）がα。＝１１６０
   ’／２ｎの角度をなすかその角度の奇数倍（２μ＋１）
   の角度をなすものとし、ただしｎを振動数の整数倍係数
   としたこと２特徴とする特許請求の範囲第１項記載の振
   動装置の駆動機構。 ＆　角度α。〜１８０°であり、回動アームの中心（４
   ５）とローラの中心（２９）とを結ぶ直線（４１）およ
   びローラの中心（２９）とカムの軸（１９）とを結ぶ直
   線（４８）が互いに直交する構成としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１または２項記載の振動装置の駆動
   機構。 ４　回動アームのスピンドル（２δ）と２個のローラ（
   ８１，８ｉａ）の一方または双方の軸（２９、−２９ａ
   　）との間の連結に弾性を持たせることを特徴とする特
   許請求の範囲第１ないし８項のいずれか一項に記載の振
   動装置の駆動機構。 ａ　回動アーム（２５）およびローラ（δ１゜３１ａ）
   の振動平面が一致する構成としたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１ないし４項のいずれか一項に記載の振動
   装置の駆動機構。 ＆　回動アーム（２５）のスピンドル（２８）の一方の
   側には振動部（８９）に掛合して共用作用する駆動アー
   ム（８５）を有し、反対側には被駆動アーム部分（２７
   ，２７ａ）を有するものとして構成し、この被駆動アー
   ム部分（２７ｙ　２７　ａ　）を駆動アーム（８６）に
   対して相対的に移動可能かっ、互いにはね負荷を与える
   構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第１ないし
   ５項のいずれか一項に記載の振動装置の駆動機構。