KR20180117535A - 진동형 리니어 액추에이터, 체모 처리기 및 진동형 리니어 액추에이터의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부품에 개체차가 있다고 해도, 영구 자석과 코어의 위치 결정의 정확성을 높여, 진동형 리니어 액추에이터의 개체마다의 성능 변동을 억제한다.
진동형 리니어 액추에이터(100)는, 전자석(전자부(210))을 갖는 전자 코어 블록(200)과, 전자석에 대하여 소정의 간격을 두고 대향하도록 영구 자석(301, 302)을 보유 지지하는 자성 블록(300)을 구비하고 있다. 전자 코어 블록은 전자석을 이루는 코어(240) 및 코일 보빈(220)과, 이들을 보유 지지하는 베이스(250)를 일체적으로 구비하고 있다. 자성 블록은 영구 자석(301, 302)과, 영구 자석을 요동 가능하게 보유 지지함과 함께, 전자 코어 블록을 보유 지지하는 프레임(400)을 구비하고 있다. 프레임에는, 영구 자석과 전자석의 위치 관계가 조정되도록 전자 코어 블록을 안내하기 위한 가이드부(450)가 형성되어 있고, 가이드부 내에서 베이스가 프레임에 고정되어 있다.
진동형 리니어 액추에이터(100)는, 전자석(전자부(210))을 갖는 전자 코어 블록(200)과, 전자석에 대하여 소정의 간격을 두고 대향하도록 영구 자석(301, 302)을 보유 지지하는 자성 블록(300)을 구비하고 있다. 전자 코어 블록은 전자석을 이루는 코어(240) 및 코일 보빈(220)과, 이들을 보유 지지하는 베이스(250)를 일체적으로 구비하고 있다. 자성 블록은 영구 자석(301, 302)과, 영구 자석을 요동 가능하게 보유 지지함과 함께, 전자 코어 블록을 보유 지지하는 프레임(400)을 구비하고 있다. 프레임에는, 영구 자석과 전자석의 위치 관계가 조정되도록 전자 코어 블록을 안내하기 위한 가이드부(450)가 형성되어 있고, 가이드부 내에서 베이스가 프레임에 고정되어 있다.
Description
본 발명은, 진동형 리니어 액추에이터, 체모 처리기 및 진동형 리니어 액추에이터의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 전동 이발기 및 전동 전기 면도기 등에는, 가동날을 진동시키기 위한 진동형 리니어 액추에이터가 구비되어 있다. 진동형 리니어 액추에이터에는, 코어, 코일 보빈 및 권선을 구비한 전자석인 고정자와, 고정자에 대하여 가동하는 가동자가 설치되어 있다. 여기서, 코어에는 외측으로 돌출된 복수의 돌기부가 형성되어 있으며, 이 돌기부를 가동자와 일체화된 지지부에 감입함으로써, 가동자가 보유 지지되어 있는 영구 자석과 코어를 위치 결정하고 있다.
그런데, 각 부품의 개체차에 의해 치수에 변동이 발생하고 있는 것이 실상이며, 단순히 코어의 돌기부를 지지부에 감입했다고 해도, 영구 자석과 코어의 위치 결정에도 변동이 발생해버린다. 영구 자석과 코어의 위치 관계가 변동되면, 진동형 리니어 액추에이터의 개체마다의 성능 변동의 원인이 된다.
그래서, 본 발명은 부품에 개체차가 있다고 해도, 영구 자석과 코어의 위치 결정의 정확성을 높여, 진동형 리니어 액추에이터의 개체마다의 성능 변동을 억제하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터는, 전자석을 갖는 전자 코어 블록과, 전자석에 대하여 소정의 간격을 두고 대향하도록 영구 자석을 보유 지지하는 자성 블록을 구비하고, 전자 코어 블록은, 전자석을 이루는 코어 및 코일 보빈과, 코어 및 코일 보빈을 보유 지지하는 베이스(基臺)를 일체적으로 구비하고, 자성 블록은, 영구 자석과, 영구 자석을 요동 가능하게 보유 지지함과 함께, 전자 코어 블록을 보유 지지하는 프레임을 구비하고, 프레임에는, 영구 자석과 전자석의 위치 관계가 조정되도록 전자 코어 블록을 안내하기 위한 가이드부가 형성되어 있고, 가이드부 내에서 베이스가 프레임에 고정되어 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 관한 체모 처리기는, 상기 진동형 리니어 액추에이터와, 진동형 리니어 액추에이터에 접속된 가동날을 구비한다.
또한, 본 발명의 일 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 제조 방법은, 상기 진동형 리니어 액추에이터의 제조 방법이며, 코어 및 코일 보빈을 베이스에 조립함으로써 전자 코어 블록을 조립한 후, 당해 전자 코어 블록을 프레임의 가이드부에 의해 안내시킴으로써, 영구 자석과 전자석의 위치 관계를 조정한 후에 베이스를 가이드부 내에서 프레임에 고정한다.
본 발명에 따르면, 부품에 개체차가 있다고 해도 영구 자석과 코어의 위치 결정의 정확성을 높일 수 있으며, 진동형 리니어 액추에이터의 개체마다의 성능 변동을 억제할 수 있다.
도 1은, 실시 형태에 관한 체모 처리기의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 3은, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 정면도이다.
도 4는, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 측면도이다.
도 5는, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 배면도이다.
도 6은, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 분해 사시도이다.
도 7은, 실시 형태에 관한 코어와 베이스의 조립 전의 상태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 8은, 실시 형태에 관한 코어와 베이스의 조립 후의 상태를 도시하는 부분 단면도이다.
도 9는, 실시 형태에 관한 자성 블록의 조립 방법의 일 공정을 도시하는 사시도이다.
도 10은, 도 9와 동일 공정에서의 실시 형태에 관한 전자 코어 블록의 상태를 도시하는 부분 단면도이다.
도 2는, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 3은, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 정면도이다.
도 4는, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 측면도이다.
도 5는, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 배면도이다.
도 6은, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 분해 사시도이다.
도 7은, 실시 형태에 관한 코어와 베이스의 조립 전의 상태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 8은, 실시 형태에 관한 코어와 베이스의 조립 후의 상태를 도시하는 부분 단면도이다.
도 9는, 실시 형태에 관한 자성 블록의 조립 방법의 일 공정을 도시하는 사시도이다.
도 10은, 도 9와 동일 공정에서의 실시 형태에 관한 전자 코어 블록의 상태를 도시하는 부분 단면도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시 형태에 관한 체모 처리기 및 진동형 리니어 액추에이터에 대하여 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시 형태는 모두 본 발명의 바람직한 일 구체예를 나타내는 것이다. 따라서, 이하의 실시 형태에서 표시되는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 및 접속 형태 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 취지는 아니다. 따라서, 이하의 실시 형태에 있어서의 구성 요소 중, 본 발명의 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는, 임의의 구성 요소로서 설명된다.
또한, 각 도면은 모식도이며, 반드시 엄밀하게 도시된 것은 아니다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 구성 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하였다.
[체모 처리기]
우선, 실시 형태에 관한 체모 처리기에 대하여 설명한다. 도 1은, 실시 형태에 관한 체모 처리기(1)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 체모 처리기(1)는 예를 들어 전동 이발기이며, 케이스(2)와, 블레이드 유닛(3)과, 스위치(4)를 구비하고 있다. 케이스(2)에는, 블레이드 유닛(3)을 구동하기 위한 진동형 리니어 액추에이터(100)(도 2 등 참조)가 수용되어 있다.
블레이드 유닛(3)은, 케이스(2)의 선단 부분에 설치되어 있다. 블레이드 유닛(3)은, 머리카락을 커트하는 역할을 갖는다. 구체적으로는, 블레이드 유닛(3)은 고정날(31) 및 가동날(32)을 포함한다. 고정날(31)은, 케이스(2)의 선단 부분에 고정되어 있다. 가동날(32)은, 진동형 리니어 액추에이터(100)의 출력축(500)(도 2 등 참조)에 접속되어 있다. 또한, 고정날(31) 및 가동날(32)은, 대향하는 면에서 서로 접촉하고 있다. 가동날(32)은, 진동형 리니어 액추에이터(100)에 의해 고정날(31)에 대하여 왕복 운동한다. 이 왕복 운동에 의해 블레이드 유닛(3)이 머리카락을 커트한다.
[진동형 리니어 액추에이터]
이어서, 진동형 리니어 액추에이터(100)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 사시도이다. 도 3은, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 정면도이다. 도 4는, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 측면도이다. 도 5는, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 배면도이다. 도 6은, 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터의 개략 구성을 도시하는 분해 사시도이다.
또한, 도 2 내지 도 6에서는, X축 방향을 가동날(32)의 진동 방향으로 하고, Y축 방향을 가동날(32)과 고정날(31)의 배열 방향으로 하고, Z축 방향을 출력축(500)의 축 방향으로 한 삼차원의 직교 좌표계로 각 부를 도시하고 있다. 또한, 사용 양태에 따라서는 Z축 방향이 상하 방향이 되지 않는 경우도 생각되지만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 Z축 방향을 상하 방향으로 하여 설명한다.
도 2 내지 도 6에 도시한 진동형 리니어 액추에이터(100)는, 전자 코어 블록(200)과, 자성 블록(300)을 구비하고 있다.
[전자 코어 블록]
전자 코어 블록(200)은 전자석을 이루는 전자부(210)와, 전자부(210)를 보유 지지하는 베이스(250)를 구비하고 있다.
전자부(210)는 코일 보빈(220)과, 코일(230)과, 코어(240)를 구비하고 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 코일 보빈(220)은 절연체에 의해 각통 형상으로 형성되어 있다. 이 코일 보빈(220)에는 도전성의 코일(230)이 감겨 있다. 코일 보빈(220)의 하단부에는, 코어(240)와 베이스(250)의 상대적인 이동을 규제하는 규제 돌기(221)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 규제 돌기(221)는 코일 보빈(220)의 하단부에 있어서의 하나의 가장자리에 형성되어 있다. 규제시에 있어서의 규제 돌기(221)와 각 부의 위치 관계에 대해서는 후술한다.
도 7은, 실시 형태에 관한 코어(240)와 베이스(250)의 조립 전의 상태를 도시하는 분해 사시도이다. 도 8은, 실시 형태에 관한 코어(240)와 베이스(250)의 조립 후의 상태를 도시하는 부분 단면도이다. 또한, 도 8에 있어서는, 전자부(210)에 있어서의 코일 보빈(220)과 코일(230)의 외형을 이점쇄선으로 나타내고 있다.
도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 코어(240)는 기초부(基部:241)와, 3개의 기둥부(242, 243, 244)와, 2개의 다리부(245, 246)를 구비하고 있으며, 이들이 자성체에 의해 일체적으로 형성되어 있다.
기초부(241)는 평판 형상으로 형성되어 있으며, 이 기초부(241)의 상면에는 3개의 기둥부(242, 243, 244)가 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 한편, 기초부(241)의 하면에는 2개의 다리부(245, 246)가 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 3개의 기둥부(242, 243, 244) 중 양단의 기둥부(242, 244)는, 2개의 다리부(245, 246)에 대하여 상하 방향(Z축 방향)에서 대향하고 있다. 또한, 중앙의 기둥부(243)에는 코일 보빈(220)이 설치된다. 이 상태에서 코일(230)에 교류 전류가 공급되면, 코어(240)의 각 기둥부(242, 243, 244)에는 자력이 발생한다. 여기서, 코일(230)에는 교류 전류가 공급되고 있기 때문에, 각 기둥부(242, 243, 244)의 선단면(242a, 243a, 244a)에서는 N극과 S극이 주기적으로 교체되게 된다.
또한, 2개의 다리부(245, 246) 각각의 외측면에는, Z축 방향에 교차하도록 외측을 향해 돌출된 복수의 제1 갈고리부(247)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 복수의 제1 갈고리부(247)는 Y축 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어, X축 방향을 따라 돌출되어 있다.
베이스(250)는, 예를 들어 절연체로 형성되어 있으며, 코어(240)를 지지하는 받침대(260)와, 받침대(260)로부터 세워서 설치하는 4개의 가이드 기둥(270)을 일체적으로 구비하고 있다.
받침대(260)에는, 코어(240)의 2개의 다리부(245, 246)를 거는 걸림부(261)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 걸림부(261)는 2개의 다리부(245, 246)가 삽입 관통되는 삽입 관통부(262)와, 코어(240)의 기초부(241)를 하방으로부터 지지하는 지지부(263)를 구비하고 있다. 삽입 관통부(262) 내에 있어서는, 2개의 다리부(245, 246)의 각 제1 갈고리부(247)의 Z축 방향의 경로가 되는 복수의 슬릿(264)이 형성되어 있다. 복수의 슬릿(264)은, Z축 방향으로 관통하고 있다. 복수의 슬릿(264)의 사이의 부분은 제2 갈고리부(265)이다. 복수의 제2 갈고리부(265)는, Z축 방향에 교차하도록 내측을 향해 돌출되어 있다. 구체적으로는, 복수의 제2 갈고리부(265)는 Y축 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어, X축 방향을 따라 돌출되어 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 복수의 제2 갈고리부(265)의 하방에는 각 제1 갈고리부(247)의 수평 방향의 경로가 되는 공간(266)이 형성되어 있다. 조립시에 복수의 제1 갈고리부(247)가 공간(266) 내를 수평 방향으로 이동할 때에는, 코어(240)의 기초부(241)도 지지부(263)의 상면을 따라 이동한다. 이 이동에 의해 복수의 제1 갈고리부(247)와 복수의 제2 갈고리부(265)가 대향함으로써, 제2 갈고리부(265)가 제1 갈고리부(247)에 걸림 결합한 상태가 된다. 이 제1 갈고리부(247)가 제2 갈고리부(265)에 걸림 결합하는 위치를 걸림 결합 위치로 한다. 걸림 결합 위치까지 제1 갈고리부(247)를 안내하는 걸림 결합 경로는, 슬릿(264)과 공간(266)에 의해 형성되어 있다. 즉, 베이스(250)에는 걸림 결합 경로가 형성되어 있다.
제2 갈고리부(265)가 제1 갈고리부(247)에 걸림 결합한 상태에서는, 코어(240)가 제2 갈고리부(265)와 지지부(263)에 의해 로크되기 때문에, 코어(240)의 상하 방향으로의 이동이 규제되어 있다. 이 상태에서 코일 보빈(220)이 코어(240)에 조립되면, 코어(240)와 베이스(250) 사이에 규제 돌기(221)가 감합한다. 구체적으로는, 규제 돌기(221)는 코어(240)의 기초부(241)와 베이스(250)의 받침대(260)의, Y축 방향에 있어서의 사이에 감합한다. 이에 의해, 규제 돌기(221)는, 제1 갈고리부(247)가 걸림 결합 위치로부터 이동하지 않도록 코어(240)의 이동을 규제하고 있다.
4개의 가이드 기둥(270)은, 상면에서 보아 가상적인 직사각형의 각 코너부에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 4개의 가이드 기둥(270)은, Z축 방향을 따르도록 받침대(260)로부터 세워서 설치되어 있다. 4개의 가이드 기둥(270)은, 후술하는 자성 블록(300)에 구비되는 프레임(400)에 의해 안내되는 부위이다.
[자성 블록]
도 2 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 자성 블록(300)은 프레임(400)과, 출력축(500)과, 한 쌍의 영구 자석(301, 302)과, 한 쌍의 백 요크(303, 304)와, 한 쌍의 추(305, 306)와, 접속부(309)를 구비하고 있다.
프레임(400)은 출력축(500)과, 한 쌍의 영구 자석(301, 302)과, 한 쌍의 백 요크(303, 304)와, 한 쌍의 추(305, 306)와, 접속부(309)를 보유 지지함과 함께, 전자 코어 블록(200)을 보유 지지한다. 구체적으로는 프레임(400)은, 예를 들어 수지에 의해 일체 성형되어 있으며, 서로 상이한 위상에서 요동하는 제1 보유 지지부(410) 및 제2 보유 지지부(420)와, 제1 보유 지지부(410) 및 제2 보유 지지부(420)를 연결하는 한 쌍의 연결 스프링(431, 432)과, 전자 코어 블록(200)을 보유 지지하는 제3 보유 지지부(440)를 구비하고 있다.
제1 보유 지지부(410)는 1조의 영구 자석(301), 백 요크(303) 및 추(305)와, 출력축(500)을 보유 지지하고 있다. 구체적으로는, 제1 보유 지지부(410)는 X축 방향으로 연장되는 장척의 판 형상의 제1 고정부(411)와, 제1 고정부(411)의 양단부로부터 현수되어, 제3 보유 지지부(440)에 연결된 한 쌍의 제1 스프링부(412, 413)를 구비하고 있다.
제1 고정부(411)에는, 하방으로부터 영구 자석(301), 백 요크(303), 출력축(500)의 순서로 이것들이 적재되어, 나사 고정되어 있다. 구체적으로는, 제1 고정부(411)에는, 장척의 판 형상의 영구 자석(301)을 제1 고정부(411)에 끼워 고정하도록, 백 요크(303)가 나사 고정되어 있다. 이 제1 고정부(411)를 통해 영구 자석(301)과 전자부(210)가 상하 방향으로 소정의 간격을 두고 대향하고 있다.
출력축(500)은, 본체부(510)와, 축부(520)와, 추 지지부(530)를 구비하고 있다.
본체부(510)는 제1 고정부(411)에 연결되는 부위이며, 크랭크 형상으로 형성되어 있다. 본체부(510)의 중앙부에는 개구부(511)가 형성되어 있다.
축부(520)는, 본체부(510)의 상측의 일단부로부터 상방을 향해 돌출된 대략 원기둥 형상의 부위이다. 이 축부(520)에는 가동날(32)이 접속되어 있기 때문에, 제1 보유 지지부(410)의 요동에 연동하여 가동날(32)도 연동하게 된다.
추 지지부(530)는, 본체부(510)의 타단부로부터 하방을 향해 현수된 부위이다. 이 추 지지부(530)는 추(305)를 지지하고 있다.
제2 보유 지지부(420)는, 다른 조의 영구 자석(302), 백 요크(304) 및 추(306)를 보유 지지하고 있다. 또한, 추(306)는 접속부(309)를 통해 백 요크(304)에 접속되어 있다.
제2 보유 지지부(420)는, X축 방향으로 연장되는 장척의 판 형상의 제2 고정부(421)와, 제2 고정부(421)의 양단부로부터 현수되어, 제3 보유 지지부(440)에 연결된 한 쌍의 제2 스프링부(422, 423)를 구비하고 있다. 제2 보유 지지부(420)는, 제1 보유 지지부(410)에 대하여 Y축 방향에서 인접하고 있다.
제2 고정부(421)에는, 하방으로부터 영구 자석(302), 백 요크(304), 접속부(309) 및 추(306)의 순서로 이것들이 적재되어, 나사 고정되어 있다. 구체적으로는, 제2 고정부(421)에는 장척의 판 형상의 영구 자석(302)을 제2 고정부(421)에 끼워 고정하도록 백 요크(304)가 나사 고정되어 있다. 이 제2 고정부(421)를 통해 영구 자석(302)과 전자부(210)가 상하 방향으로 소정의 간격을 두고 대향하고 있다. 또한, 영구 자석(301)과 영구 자석(302)은 서로의 극성이 반전되도록 배치되어 있다. 예를 들어, X축 방향에 있어서, 영구 자석(301)의 마이너스측 단부가 N극, 플러스측 단부가 S극인 경우, 영구 자석(302)의 마이너스측 단부가 S극, 플러스측 단부가 N극이 되도록 영구 자석(301, 302)을 배치한다.
또한, 접속부(309)는 백 요크(304)에 대하여 나사 고정되어 있다. 또한, 접속부(309)는 출력축(500)의 개구부(511)를 통과하도록 연장되어 있으며, 그 선단부에 추(306)가 나사 고정되어 있다. 이에 의해, 추(306)는 제1 보유 지지부(410)의 제1 고정부(411)에 대향한 위치에 배치되어 있다.
한 쌍의 연결 스프링(431, 432)은 평평하게 만곡된 판 스프링이며, 제1 보유 지지부(410)와 제2 보유 지지부(420)를 요동 가능하게 연결하고 있다. 구체적으로는 한 쌍의 연결 스프링(431, 432) 중, 한쪽의 연결 스프링(431)은 제1 보유 지지부(410)의 제1 고정부(411)의 일단부와, 제2 보유 지지부(420)의 제2 고정부(421)의 일단부를 연결하고 있다. 또한, 다른쪽의 연결 스프링(432)은 제1 보유 지지부(410)의 제1 고정부(411)의 타단부와, 제2 보유 지지부(420)의 제2 고정부(421)의 타단부를 연결하고 있다.
제3 보유 지지부(440)는, 상면에서 보아 직사각 형상의 개구(441)를 갖는 프레임체이다. 이 제3 보유 지지부(440)에 있어서의 개구(441)를 이루는 부분이, 전자 코어 블록(200)을 안내하기 위한 가이드부(450)이다. 구체적으로는, 가이드부(450)는 개구(441)를 이루는 내벽면이며, Z축 방향을 따라 연속하여 형성되어 있다. 직사각 형상의 개구(441)의 각 코너부에는, 베이스(250)의 각 가이드 기둥(270)이 대응한다. 즉, 개구(441)의 각 코너부에 있어서 각 가이드 기둥(270)은, 가이드부(450)인 내벽면을 따라 Z축 방향으로 안내되게 된다. Z축 방향은 안내 방향에 상당한다. 그리고, 조립시에 있어서는, 가이드부(450)를 따라 전자 코어 블록(200)의 베이스(250)가 안내됨으로써, 영구 자석(301, 302)과, 전자부(210)(전자석)의 Z축 방향에서의 위치 관계를 조정하는 것이 가능하다. 그리고, 이 가이드부(450) 내에 있어서 베이스(250)가 프레임(400)에 고정되어 있다.
제3 보유 지지부(440)에는 제1 보유 지지부(410)의 제1 스프링부(412, 413)와, 제2 보유 지지부(420)의 제2 스프링부(422, 423)가 연결되어 있다. 이로 인해, 제1 스프링부(412, 413) 및 제2 스프링부(422, 423)는 제3 보유 지지부(440)와의 연결 개소를 기점으로 하여 요동한다.
[동작]
이어서, 진동형 리니어 액추에이터(100)의 동작에 대하여 설명한다.
전자석을 이루는 전자부(210)의 코일(230)에 교류 전류가 공급되면, 코어(240)의 각 기둥부(242, 243, 244)의 선단면(242a, 243a, 244a)에서는 N극과 S극이 주기적으로 교체된다.
한편, 제1 보유 지지부(410)에서 보유 지지된 영구 자석(301)과, 제2 보유 지지부(420)에서 보유 지지된 영구 자석(302)은, 서로의 극성이 반전되도록 배치되어 있다. 이로 인해, 전자부(210)와 영구 자석(301, 302)의 전자력에 의해, 영구 자석(301)과 영구 자석(302)에는 X축 방향을 따른 서로 역방향의 이동력이 주기적으로 작용한다. 이에 의해, 제1 보유 지지부(410)와 제2 보유 지지부(420)가 역위상으로 요동한다. 그리고, 제1 보유 지지부(410)에 보유 지지되어 있는 출력축(500)도 마찬가지로 요동하기 때문에, 가동날(32)도 X축 방향으로 왕복 운동하게 된다.
[제조 방법]
이어서, 진동형 리니어 액추에이터(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
우선, 전자 코어 블록(200)의 조립 수순에 대하여 설명한다. 도 9는, 실시 형태에 관한 전자 코어 블록(200)의 조립 방법의 일 공정을 도시하는 사시도이다. 또한, 도 10은, 도 9와 동일 공정에서의 실시 형태에 관한 전자 코어 블록(200)의 상태를 도시하는 부분 단면도이다. 또한, 여기에서는 작업자가 조립을 행하는 경우를 예시하지만, 조립 장치가 조립을 행해도 된다.
우선, 작업자는 베이스(250)에 대하여 코어(240)를 조립한다. 구체적으로는, 작업자는 도 7에 도시한 상태로부터, 코어(240)의 각 제1 갈고리부(247)가 베이스(250)의 슬릿(264)을 통과하도록, 코어(240)의 다리부(245, 246)를 베이스(250)의 삽입 관통부(262)에 삽입 관통한다. 이에 의해, 베이스(250)와 코어(240)가 도 9 및 도 10에 도시한 상태가 된다.
이어서, 작업자가 코어(240)를 Y축 방향으로 슬라이드시키면, 각 제1 갈고리부(247)가 공간(266) 내를 이동하여 걸림 결합 위치에 도달한다(도 8 참조). 걸림 결합 위치에서는, 제2 갈고리부(265)가 제1 갈고리부(247)에 걸림 결합함으로써, 코어(240)가 제2 갈고리부(265)와 지지부(263)에 의해 로크되기 때문에, 코어(240)의 상하 방향으로의 이동이 규제된다.
그 후, 작업자는, 코일(230)이 감긴 코일 보빈(220)을 코어(240)의 기둥부(243)에 설치하면, 코일 보빈(220)의 규제 돌기(221)가 코어(240)와 베이스(250) 사이에 감합한다. 이에 의해, 규제 돌기(221)는 제1 갈고리부(247)가 걸림 결합 위치로부터 이동하지 않도록 코어(240)의 이동을 규제한다. 또한, 규제 돌기(221)가 코어(240)와 베이스(250) 사이에 감합함으로써, 코일 보빈(220)과, 코일(230)과, 코어(240)가 일체화되어, 전자부(210)를 이룬다.
이어서, 전자 코어 블록(200)과 자성 블록(300)의 조립 수순에 대하여 설명한다.
우선, 작업자는, 프레임(400)에 대하여 출력축(500)과, 한 쌍의 영구 자석(301, 302)과, 한 쌍의 백 요크(303, 304)와, 한 쌍의 추(305, 306)와, 접속부(309)를 조립한다.
그 후, 작업자는, 프레임(400)의 제3 보유 지지부(440)의 개구(441) 내에 전자 코어 블록(200)을 삽입한다. 이때, 개구(441)의 각 코너부에 있어서, 전자 코어 블록(200)의 각 가이드 기둥(270)을 가이드부(450)인 내벽면을 따라 Z축 방향으로 안내시킨다. 즉, 전자 코어 블록(200)은, 가이드부(450)에 의해 수평 방향의 이동이 규제된 상태에서 Z축 방향으로 안내된다. 작업자는 전자 코어 블록(200)을 가이드부(450)에 의해 Z축 방향으로 이동시킴으로써, 전자부(210)와 한 쌍의 영구 자석(301, 302)의 Z축 방향에 있어서의 위치 관계를 조정한다. 이에 의해 각 부품에 개체차가 있다고 해도, 전자부(210)와 한 쌍의 영구 자석(301, 302)의 Z축 방향의 위치 결정을 정확하게 행할 수 있다.
위치 결정 후에 있어서는, 작업자는 프레임(400)에 있어서의 제3 보유 지지부(440)와 전자 코어 블록(200)을 고정한다. 구체적으로는, 제3 보유 지지부(440)와, 전자 코어 블록(200)의 베이스(250)가 겹치는 부분(도 3 및 도 5에 있어서의 용착 위치(S))을 예를 들어 레이저 용접 등에 의해 용착한다. 이에 의해, 프레임(400)의 가이드부(450) 내에서 베이스(250)가 프레임(400)에 고정된다. 또한, 프레임(400)의 가이드부(450)의 접합에는, 용착 이외에도 접착 또는 압착 등을 채용하는 것이 가능하다.
여기에서는, 프레임(400)과 전자 코어 블록(200)의 조립 전에, 프레임(400)에 대하여 한 쌍의 영구 자석(301, 302)과, 한 쌍의 백 요크(303, 304)와, 한 쌍의 추(305, 306)와, 접속부(309)가 부착되어 있는 경우를 예시하였다. 그러나, 프레임(400)과 전자 코어 블록(200)이 고정된 후에, 프레임(400)에 대하여 한 쌍의 영구 자석(301, 302)과, 한 쌍의 백 요크(303, 304)와, 한 쌍의 추(305, 306)와, 접속부(309)를 조립해도 된다.
[효과 등]
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터(100)에 의하면, 전자석(전자부(210))을 갖는 전자 코어 블록(200)과, 전자석에 대하여 소정의 간격을 두고 대향하도록 영구 자석(301, 302)을 보유 지지하는 자성 블록(300)을 구비하고, 전자 코어 블록(200)은 전자석을 이루는 코어(240) 및 코일 보빈(220)과, 코어(240) 및 코일 보빈(220)을 보유 지지하는 베이스(250)를 일체적으로 구비하고, 자성 블록(300)은 영구 자석(301, 302)과, 영구 자석(301, 302)을 요동 가능하게 보유 지지함과 함께, 전자 코어 블록(200)을 보유 지지하는 프레임(400)을 구비하고, 프레임(400)에는 영구 자석(301, 302)과 전자석의 위치 관계가 조정되도록 전자 코어 블록(200)을 안내하기 위한 가이드부(450)가 형성되어 있고, 가이드부(450) 내에서 베이스(250)가 프레임(400)에 고정되어 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 체모 처리기(1)에 의하면, 상기 진동형 리니어 액추에이터(100)와, 상기 진동형 리니어 액추에이터(100)에 접속된 가동날(32)을 구비하고 있다.
본 실시 형태에 관한 진동형 리니어 액추에이터(100)의 제조 방법에 의하면, 코어(240) 및 코일 보빈(220)을 베이스(250)에 조립함으로써 전자 코어 블록(200)을 조립한 후, 당해 전자 코어 블록(200)을 프레임(400)의 가이드부(450)에 의해 안내시킴으로써, 영구 자석(301, 302)과 전자석의 위치 관계를 조정한 후에, 베이스(250)를 가이드부(450) 내에서 프레임(400)에 고정한다.
이 구성에 의하면, 조립시에 있어서 프레임(400)의 가이드부(450)에서 전자 코어 블록(200)을 안내함으로써, 영구 자석(301, 302)과 전자석의 Z축 방향의 위치 관계를 조정할 수 있기 때문에, 각 부품에 개체차가 있다고 해도, 전자석과 한 쌍의 영구 자석(301, 302)의 위치 결정을 정확하게 행할 수 있다. 따라서, 진동형 리니어 액추에이터(100)의 개체마다의 성능 변동을 억제할 수 있다.
또한, 전자석과 한 쌍의 영구 자석(301, 302)의 Z축 방향의 위치 관계를 조정함으로써, 진동 성능도 원하는 것으로 조정하는 것이 가능하다.
또한, 코어(240)에는, 가이드부(450)에 의한 안내 방향(상하 방향, Z축 방향)에 대하여 교차하는 방향으로 돌출된 제1 갈고리부(247)가 형성되어 있으며, 베이스(250)에는, 제1 갈고리부(247)에 걸림 결합하여 코어(240)의 안내 방향에 있어서의 이동을 규제하도록 상기 교차하는 방향으로 돌출된 제2 갈고리부(265)와, 제1 갈고리부(247)를, 제2 갈고리부(265)에 걸림 결합하는 걸림 결합 위치까지 안내하는 걸림 결합 경로(슬릿(264), 공간(266))가 형성되어 있다.
이 구성에 의하면, 코어(240)의 제1 갈고리부(247)를 걸림 결합 경로를 통해 걸림 결합 위치까지 이동시키면, 베이스(250)의 제2 갈고리부(265)가 제1 갈고리부(247)에 걸림 결합하여, 코어(240)의 안내 방향(Z축 방향)으로의 이동을 규제할 수 있다. 이에 의해, 코어(240)와 베이스(250)의 Z축 방향으로의 위치 관계가 안정화된다. 따라서, 베이스(250)를 프레임(400)에 고정하는 것만으로 코어(240)와 한 쌍의 영구 자석(301, 302)의 Z축 방향의 위치 관계를 유지할 수 있다.
또한, 코일 보빈(220)에는, 코어(240)과 베이스(250) 사이에 감합하여, 제1 갈고리부(247)가 걸림 결합 위치로부터 이동하지 않도록 당해 코어(240)의 이동을 규제하는 규제 돌기(221)가 형성되어 있다.
이 구성에 의하면, 규제 돌기(221)는 제1 갈고리부(247)가 걸림 결합 위치로부터 이동하지 않도록 당해 코어(240)의 이동을 규제한다. 즉, 코일 보빈(220)을 코어(240)에 설치하는 것만으로 규제 돌기(221)에 의해 코어(240)의 이동을 규제할 수 있다. 따라서, 코어(240)의 덜컹거림을 억제할 수 있다.
또한, 규제 돌기(221)가 코어(240)와 베이스(250) 사이에 감합하고 있기 때문에, 코어(240), 베이스(250) 및 코일 보빈(220)의 일체성을 높일 수 있다.
[기타]
이상, 본 발명에 관한 체모 처리기 및 진동형 리니어 액추에이터에 대하여 상기 실시 형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 체모 처리기로서 전동 이발기를 예시하여 설명했지만, 체모 처리기는 체모를 처리하는 기기이면 어떠한 것이어도 된다. 전동 이발기 이외로서는, 예를 들어 전동 전기 면도기 등을 들 수 있다.
그 밖에 각 실시 형태에 대하여 당업자가 생각나는 각종 변형을 실시하여 얻어지는 형태나, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 각 실시 형태에 있어서의 구성 요소 및 기능을 임의로 조합함으로써 실현되는 형태도 본 발명에 포함된다.
1: 체모 처리기
2: 케이스
3: 블레이드 유닛
4: 스위치
31: 고정날
32: 가동날
100: 진동형 리니어 액추에이터
200: 전자 코어 블록
210: 전자부(전자석)
220: 코일 보빈
221: 규제 돌기
230: 코일
240: 코어
241: 기초부
242, 243, 244: 기둥부
242a, 243a, 244a: 선단면
245, 246: 다리부
247: 제1 갈고리부
250: 베이스
260: 받침대
261: 걸림부
262: 삽입 관통부
263: 지지부
264: 슬릿(걸림 결합 경로)
265: 제2 갈고리부
266: 공간(걸림 결합 경로)
270: 가이드 기둥
300: 자성 블록
301, 302: 영구 자석
303, 304: 백 요크
305, 306: 추
309: 접속부
400: 프레임
410: 제1 보유 지지부
411: 제1 고정부
421: 제2 고정부
412, 413: 제1 스프링부
422, 423: 제2 스프링부
420: 제2 보유 지지부
431, 432: 연결 스프링
440: 제3 보유 지지부
441: 개구
450: 가이드부
500: 출력축
510: 본체부
511: 개구부
520: 축부
530: 추 지지부
S: 용착 위치
2: 케이스
3: 블레이드 유닛
4: 스위치
31: 고정날
32: 가동날
100: 진동형 리니어 액추에이터
200: 전자 코어 블록
210: 전자부(전자석)
220: 코일 보빈
221: 규제 돌기
230: 코일
240: 코어
241: 기초부
242, 243, 244: 기둥부
242a, 243a, 244a: 선단면
245, 246: 다리부
247: 제1 갈고리부
250: 베이스
260: 받침대
261: 걸림부
262: 삽입 관통부
263: 지지부
264: 슬릿(걸림 결합 경로)
265: 제2 갈고리부
266: 공간(걸림 결합 경로)
270: 가이드 기둥
300: 자성 블록
301, 302: 영구 자석
303, 304: 백 요크
305, 306: 추
309: 접속부
400: 프레임
410: 제1 보유 지지부
411: 제1 고정부
421: 제2 고정부
412, 413: 제1 스프링부
422, 423: 제2 스프링부
420: 제2 보유 지지부
431, 432: 연결 스프링
440: 제3 보유 지지부
441: 개구
450: 가이드부
500: 출력축
510: 본체부
511: 개구부
520: 축부
530: 추 지지부
S: 용착 위치
Claims (5)
- 전자석을 갖는 전자 코어 블록과,
상기 전자석에 대하여 소정의 간격을 두고 대향하도록 영구 자석을 보유 지지하는 자성 블록을 구비하고,
상기 전자 코어 블록은,
상기 전자석을 이루는 코어 및 코일 보빈과,
상기 코어 및 코일 보빈을 보유 지지하는 베이스를 일체적으로 구비하고,
상기 자성 블록은,
상기 영구 자석과,
상기 영구 자석을 요동 가능하게 보유 지지함과 함께, 상기 전자 코어 블록을 보유 지지하는 프레임을 구비하고,
상기 프레임에는, 상기 영구 자석과 상기 전자석의 위치 관계가 조정되도록 상기 전자 코어 블록을 안내하기 위한 가이드부가 형성되어 있고,
상기 가이드부 내에서 상기 베이스가 상기 프레임에 고정되어 있는 진동형 리니어 액추에이터. - 제1항에 있어서,
상기 코어에는, 상기 가이드부에 의한 안내 방향에 대하여 교차하는 방향으로 돌출된 제1 갈고리부가 형성되어 있고,
상기 베이스에는,
상기 제1 갈고리부에 걸림 결합하여 상기 코어의 상기 안내 방향에 있어서의 이동을 규제하도록 상기 교차하는 방향으로 돌출된 제2 갈고리부와,
상기 제1 갈고리부를, 상기 제2 갈고리부에 걸림 결합하는 걸림 결합 위치까지 안내하는 걸림 결합 경로가 형성되어 있는 진동형 리니어 액추에이터. - 제2항에 있어서,
상기 코일 보빈에는 상기 코어와 상기 베이스 사이에 감합하여, 상기 제1 갈고리부가 상기 걸림 결합 위치로부터 이동하지 않도록 당해 코어의 이동을 규제하는 규제 돌기가 형성되어 있는 진동형 리니어 액추에이터. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 진동형 리니어 액추에이터와,
상기 진동형 리니어 액추에이터에 접속된 가동날을 구비하는 체모 처리기. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 진동형 리니어 액추에이터의 제조 방법으로서,
상기 코어 및 상기 코일 보빈을 상기 베이스에 조립함으로써 상기 전자 코어 블록을 조립한 후, 당해 전자 코어 블록을 상기 프레임의 상기 가이드부에 의해 안내시킴으로써, 상기 영구 자석과 상기 전자석의 위치 관계를 조정한 후에, 상기 베이스를 상기 가이드부 내에서 상기 프레임에 고정하는 진동형 리니어 액추에이터의 제조 방법.
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