WO1996037347A1

WO1996037347A1 - Actionneur lineaire vibratoire et procede d'entrainement d'un tel actionneur

Info

Publication number: WO1996037347A1
Application number: PCT/JP1996/001381
Authority: WO
Inventors: Takeshi Shiba; Kiyotaka Ootsuka; Masao Tanahashi
Original assignee: Matsushita Electric Works, Ltd.
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 1996-11-28
Also published as: JP3266757B2; DE19680506C2; CN1096921C; CN1163586A; US5921134A; DE19680506T1; JPH08318061A

Description

明細書振動型リニアァクチユエ一夕とその駆動方法

技術分野

本発明は、固定子に対し、複数の可動子を互いに同一振動数、逆位相で電磁的に往復駆動する往復運動式電動機を用いた振動型リニアァクチユエータに関するものである。

背景技術

従来、振動型リニアァクチユエ一夕としてドイツ特許公告第 1 1 5 1 3 0 7号が知られている。この従来例にあっては、複数の可動子を固定子にばね体により支持してあり、固定子に対し、複数の可動子を互いに逆位相、同一周波数で電磁的に往復振動させるようにしており、逆位相の振動を重ね合わせることにより全体の振動を低減するようにしている。

しかしながら、この振動型リニアァクチユエ一夕は、基本的にはばね振動系であり、外乱に対し安定な系ではなく、いずれかの可動子に外部から力が加わった場合、例えば、振動型リニアァクチユエ一タを電気かみそりに用いて、髭切断時の負荷変動が起こつた場合は、負荷が加わつた可動子の振幅が過渡的に変動し、他の可動子とのバランスが崩れてしまい、使用者に不快な振動を与えてしまうことになる。

発明の開示

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、通常の駆動時でも、また、いずれかの可動子に外部から力が加わつた際でも可動子同士のバランスを崩すことなく、不快な振動を発生させない振動型リニアァクチユエ一夕及びその駆動方法を提供するにある。

このため、本発明においては、互いに同一振動数、逆位相で電磁的に往復駆動される可動子どうしを機械的に連係させ、互いの振動を向きを反転して相手に伝達するようにして、可動子の逆位相関係を機械的に保証する。即ち、可動子に外部の力が作用して振動状態が変化したときに、その振動の変化は、変化の向きが反転した状態で他方の可動子に伝達されるため、可動子間の逆位相関係は保持され、振動のバランスは維持されることになる。

さらに、逆位相関係にある可動子を含む全体の振動系を考えた場合、両者は位相の絶対値が等しいか、比例関係にあるため、振動系の振幅中心は不変となり、全体の振動が安定する。

可動子を相互に逆位相関係を保って連係させる機構としては、種々のものが考えられ、例えば、互いに逆位相関係にある両可動子を固定された軸に回転自在に取り付けられたリンクを介して互いに連係するようにしてもよい。

そして、リンクの支点と、リンクと両可動子との各連結点とを同一線上に位置させることが好ましい。

また、リンクの支点と、各可動子とリンクとの連結点との距離の比が、リンクがな t、状態での両可動子の振幅量の比と略同一となっていることが好ましい。また、リンクの支点と、各可動子とリンクとの連結点との距離の比が、各可動子の質量比と略逆比となるようにすることが好ましい。

また、両可動子とリンクの連結部を軸と該軸がはめ込まれる長孔により構成することが好ましい。そして、長孔の長手方向の縁を軸が当たって可動子の振幅量が一定以上とならないようにするための振幅規制部とすることが好ましい。また、リンクと可動子との間に補助リンクを介在することも好ましい。

また、リンクに弾性を有する弾性薄板部を設けることが好ましい。

また、リンクを一定回転方向に弾性付勢するリンク押し付けばねを設けることも好ましい。

また、互いに逆位相の関係にある両可動子にそれぞれラックギアを設け、固定された軸に回転自在に取付けられたピニオンギアに両ラックギアを両ラックギアが互いに逆方向に駆動されるように嚙合して成る構成としてもよい。

また、可動子を固定部にばね体により揺動自在に支持し、互いに逆位相の関係にある両可動子を連結ばねで連結することも好ましい。

しかして、上記のような構成の本発明によれば、振動型リニアァクチユエ一夕の振動系を外乱に対し安定化することができ、外乱により惹起される振動のァンバランスを定常状態に早期に復帰させることができ、全体として振動を極小化することができる。また、互いに逆位相の関係にある両可動子を、固定された軸に回転自在に取付けられたリンクを介して互いに連結した連係構造では、逆位相の関係にある両可動子のいずれかに外部から力が作用する際、リンクにより両可動子の振幅が互いに規制されて、可動子の非定常振動の発生を抑えることができるとにナょ。

また、リンクの支点と、リンクと両可動子との各連結点とを同一線上に位置させるものにおいては、定常振動において両可動子のリンクを動かす量を常に一定にできて無駄な負荷を発生させることがない。

また、リンクの支点と、各可動子とリンクとの連結点との距離の比が、リンクがな、状態での両可動子の振幅量の比と略同一となっているものにおいては、リンクの有無による可動子の動きの変換がなく、定常振動での可動子によるリンクへの力の発生がなくなるものである。

また、リンクの支点と、各可動子とリンクとの連結点との距離の比が、各可動子の質量比と略逆比となるようにするものにおいては、定常振動で常に逆方向に動く両可動子の振幅と質量の積を同じにできて、定常振動時の振動を打ち消し合うことができることになる。

また、両可動子とリンクの連結部を軸と該軸がはめ込まれる長孔により構成するものにおいては、簡単な構成でリンクを介して逆位相の関係にある両可動子を連結できることになる。ここで、長孔の長手方向の縁を軸が当たって可動子の振幅量が一定以上とならないようにするための振幅規制部とすると、振幅が振れ過ぎると振幅規制部に軸が当たって振幅の制限ができるものである。

また、リンクと可動子との間に補助リンクを介在するものにおいては、リンクと補助リンクとの連結、補助リンクと軸との連結がすべて軸と孔との回転でできて、連結部分におけるすべりがなくなって磨耗が少なくなる。

また、リンクに弾性を有する弾性薄板部を設けるものにおいては、軸間の距離変動を弾性薄板部により吸収することができるものである。また、リンクを一定回転方向に弾性付勢するリンク押し付けばねを設けるものにおいては、常にリンクを一定回転方向に押し付けることができ、連結部分のがたつきを防止することができることになる。

また、互いに逆位相の関係にある両可動子にそれぞれラックギアを設け、固定された軸に回転自在に取付けられたピニオンギアに両ラックギアを両ラックギアが互いに逆方向に駆動するように嚙合するものにおいては、ピニオン、ラックという簡単な構成で逆位相の関係にある両可動子を連結できるものであり、ピニォン、ラックであるため、すべりがなくなつて磨耗が少なくなる。

また、可動子を固定部にばね体により揺動自在に支持し、互いに逆位相の関係にある両可動子を連結ばねで連結することで、全体として振動の発生を抑制できることになる

図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の一実施例を示す分解斜視図である。

第 2図は、第 1図に示したリニァ駆動の往復運動式の電動機を駆動部をとする往復式電気かみそりの要部の正面断面図である。

第 3図は、第 2図に示す往復式電気かみそりの要部の側面断面図である。第 4図は（a ) 乃至（e ) は、同上のリンクの動作順序を示す説明図である。第 5図は（a ) 乃至（e ) は、同上のリンクの他の実施例の動作順序を示す説明図である。

第 6図は、本発明の他の実施例の分解斜視図である。

第 7図（a ) は、本発明の更に他の実施例の分解斜視図であり、第 7図（b ) は、ローラの他の実施例の斜視図である。

第 8図は、本発明の更に他の実施例の分解斜視図である。

第 9図は、本発明の更に他の実施例の分解斜視図である。

第 1 0図（a ) ( b ) は、リンクによって振幅を規制する例を示す説明図である。

第 1 1図は、本発明の更に他の実施例の分解斜視図である。

第 1 2図は、本発明の更に他の実施例の分解斜視図である。第 1 3図は、本発明の更に他の実施例の分解斜視図である。

第 1 4図は、本発明の更に他の実施例の分解斜視図である。

第 1 5図は、可動子を固定部であるシャーシに対してばね体で連結支持すると共に両可動子を互いに連結ばねで連結した状態のばね振動系の模式図である。第 1 6図は、同上の一定周波数の加振力を与えた場合の各可動子の振動モードを表すグラフである。

第 1 7図は、本発明の更に他の実施例の分解斜視図である。

第 1 8図は、本発明にかかる電動機 Aの駆動系を示す説明図である。

第 1 9図は、電動機 Aの駆動に用いる信号の波形図である。

発明を実施するための最良の形態

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。第 1図にはリニア駆動の往復運動式の電動機 Aの分解斜視図を示し、第 2図、第 3図はリニア駆動の往復運動式の電動機 Aを駆動部として用いた往復式電気かみそりの要部の正面断面図、要部の側面断面図を示している。 2は可動子であって、永久磁石 8とョーク 9 (バックヨーク）が取付けてある。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 1 1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 1 2を隔てて面対向している。 1 3 は上記ギヤップ 1 2を確保するための板状をしたばね体であり、ばね体 1 3の上端部をシャーシ 7にねじ具 1 5により固着すると共にばね体 1 3の下端部を可動子 2にねじ具 1 5により固着してばね体 1 3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 1 4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つていていわゆるリニアモ —夕と称される往復運動式の電動機 Aを構成している。

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 2 a、 2 bが設けてある。中央可動子 2 aの上面部には振動方向の両側面部にばね受け部 1 6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 2 8が設けてあり、該突出片 2 8の縦片にはセンサー磁石 2 3が取付けてある（なお、シャーシ 7には可動子 2に設けたセンサー磁石 2 3と対面する位置に検知手段 4 となる検知センサ 4 aが設けてあって、検知センサ一 4 aにより可動子 2の移動方向の変位、速度、加速度等を検出するようになっている）。更に突部の上面部から駆動子 1 7が突設してある。この中央の可動子 2 aの突部は、一対の側可動子 2 bと連結部 2 6とに囲まれた矩形状の開口部 2 7内に挿入され、 L状をした突出片 2 8のセンサー磁石 2 3を設けた縦片が一方の側可動子 2 bに設けた凹所 2 9内に位置していて凹所 2 9内で移動するようにしてある。連結部 2 6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 2 6と中央可動子 2 aに設けたばね受け部 1 6との間にそれぞれ固有振動数設定ばねとなる連結ばね 5が介在してある。

駆動子 1 7には可動刃 3を上下移動自在に取付けてあって、可動刃 3は押し上げばね 1 8により上方に弾性的に押し上げられていて可動刃 3をネット刃 2 1に弾接している。また、 2 2はスリット刃であって、 3 aはスリット刃用の可動刃であり、このスリット刃用の可動刃 3 aは一方の駆動子 1 7に設けたスリット刃用の駆動子 1 7 a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、可動刃 3とネット刃 2 1の組合せにより構成される刃へッド Hが 2つ、スリット刃 2 2とスリット刃用ネット刃 3 aにより構成される刃へッド Hが 1つの合計 3へッド構成となっている。また、本実施例においては各刃へッド Hに対応する可動子 2の永久磁石 8の極性を異ならせてあり、この結果、各可動子 2の往復方向が逆になり、振動を低減できるようになつている。

このように構成された往復運動式の電動機 Aの駆動方式の一例について、第 1 8図及び第 1 9図を用いて説明する。可動子 2に設けられた永久磁石 8は、前記固定子 1に所定のギヤップを介して上下に対向するとともに、可動子 2の往復動方向に着磁されており、第 1 8図に示すように、固定子 1のコイル 1 1に流す電流の方向に応じて、板ばね 5、 1 3を撓ませつつ左右に移動するものでり、コィル 1 1に流す電流の方向を適宜なタイミングで切り換えることによって、可動子 2に往復振動を行わせることができる。また、ここでは可動子 2 aに設けた永久磁石 8の磁極の並びと、可動子 2 bに設けた永久磁石 8の磁極の並びとを逆としているために、両可動子 2 a、 2 bは位相が 1 8 0 ° 異なる往復振動を行なう。この時、ばね部材 5、 5が圧縮伸長されることから、第 1 8図に示したばね系は、板ばね 1 3とばね部材 5とによって構成（厳密には磁気吸引力によるばね定数成分が更に加わる）されている。

ところで、このようなばね系を有する振動系を振動させるにあたっては、振動系が有する固有振動数に同期させて振動させること、つまり共振状態とすることが安定した振動の実現の点や駆動エネルギーの低減の点で好ましいことから、このような駆動を行うために、ここでは可動子 2に磁極の並びが可動子 2の往復動方向となったセンシング用磁石 2 3を取り付けるとともに、フレーム 7に設けた取付部にセンシング用卷線からなるセンサ一 4 aを取り付けて、可動子 2の振動に伴ってセンサー 4 aに誘起される電流（電圧）を基に、制御出力部 Cがコイル 1 1に流す電流を制御している。

すなわち、センサー 4 aに誘起される電流の電圧は、第 1 9図に示すように、可動子 2の振幅の大きさや位置、振動の速度、振動の方向等に応じて変化する。つまり、可動子 2がその往復動の振幅の一端に達した時、磁石 2 3の動き力止まつて磁束の変化がなくなるためにセンサー 4 aの出力は零となり、振幅中央位置に達した時、可動子 2の速度が最大となるとともにセンサ一 4 aの出力電圧も最大となる。従って、最大電圧を検出すれば可動子 2の最大速度を検出することができ、上記零点を移動方向反転時点（死点到達時点）として検出することができ、センサー 4 a出力の極性から可動子 2の移動方向を検出することができる。

センサ一 4 aの出力電圧はサインカーブを描いて変化するが、これを増幅回路

(図示せず）にて増幅した後、 AZD変換回路（図示せず）でデジタル値として、出力電圧が零から所定時間（たとえば t ) 時間経過後の電圧を検出したり、出力電圧が零から零に至るまでの最大電圧を検出したりすることで可動子 2の振幅中央における最大速度を検出することができるものであり、出力電圧が零となった時点から移動方向反転時点を検出することができ、更に可動子 2 (磁石 2 3 ) の移動方向が往復動のどちらであるかによって電流が流れる方向が変わることから、出力電圧の極性から可動子 2が往復動のうちのどちらのストロークにあるのかを検出することができる。

ここで、検出した可動子 2の速度から、制御出力部 Cは例えば負荷の増大による振幅の減少を検出した時には、駆動電流量（図示例では通電時間 T及び最大電流値）を増加させることで、振幅を所要の値に保つ。なお、図示例では、駆動電流量の制御は PWM制御によっており、電流量は検出した速度に対して予め記憶させた PWMのパルス幅を出力するようにしている。なお、速度と変位と加速度とは相関していることから、速度に変えて変位や加速度を検出するようにしてもよい。

また検出した移動方向に応じた方向に電流を流すことで、駆動電流がブレーキとなってしまうような事態力生じるのを防いでいる。さらに、検出した移動方向反転時 t 1から所定の時間 tのタイミングで電流を流すことによって、可動子 2 の駆動をばね系の動きを有効利用して必要な電流量を抑えている。つまり、移動方向反転時の前から逆方向駆動の電流をコイル 1 1に加えたのでは振動にブレーキをかけてしまうことになり、可動子が振幅の中心点を越えてからその移動方向の電流をコイル 1 1に加えたのでは、可動子 2の振動で圧縮されたばね系の反発力によるところの駆動力が既に弱くなつているために、電磁力による駆動とばね系による駆動力との相乗力を得ることができない。このために、移動方向反転時点から振幅中央に至るまでの時間内に、コイル 1 1への電流供給の開始タイミングを設定している。なお、振幅中央に達した時点は、前述のセンサー 4 a出力が最大となる点として検出することができる。ここにおける時間 tは、検出された可動子 2の速度や加速度に応じて調整される値であつてもよい。

なお、電動機 Aの駆動方式は、上記の例に限られるものではないが、以下の実施例においても同様の駆動方式を用いることができる。

次に、リンク機構の説明をする。リンク 5 4は中央部に中央孔 5 5、両側にリンク 5 4の長手方向に平行な長孔 5 6を設けてあり、リンク 5 4の中央孔 5 5を軸基台 5 1に固定された軸 5 2に回転自在に取付けてある。ここで、軸基台 5 1 はシャーシ 7の固定孔 5 9にねじ 5 3により固定してあってシャーシ 7と軸基台 51が一体化してある。中央可動子 2 aの下部には軸 57が垂設してあり、側可動子 2 bの下部には軸 58が垂設してあり、その軸 57、 58がそれぞれリンク 54の両側部に設けた長孔 56に嵌め込んであり、このようにすることで、逆位相関係にある中央可動子 2 aと商側可動子 2 bをリンク 54を介して連結してある ο

第 4図にリンク 54の動作図を示している。つまり第 4図（a) → (b) → (c ) → (d) → (e) の順で動作する。ここで、リンク 54は軸 52に対してのみ回転可能となっており、このため、中央可動子 2 a、両側可動子 2 bのどちらかが動いたときに軸 57、 58に連結されているリンク 54が軸 52を中心に回転し、もう一方の可動子 2を反対方向に動かすものである。つまり、負荷が加わつた時においても両可動子 2 a、 2 bの振幅差が発生せず、また、両可動子 2 a、 2 bが同方向に動くモードも抑え込むことができ、手に不快な振動を発生させることがないものである。この場合、軸 57、 58はリンク 54の長孔 56の内面を滑ることにより、軸 57と軸 58との距離変動を吸収するようになっている。ここで、第 4図に示す実施例では、リンク 54の中央孔 55に挿入して軸 52 が軸 57、 58の中点に位置している。つまり軸 52から軸 57までの長さを B、軸 52から軸 58までの長さを Cとした場合、 B = Cとなっている。このように B = Cとすることで、両可動子 2 a、 2bの振幅量を同一にすることができるものである。

また、第 5図にはリンク 54の中央孔 55が片側（可動子 2 b側）に寄った例を示している。この実施例では第 5図（a)→ (b) → (c) → (d) → (e) の順で動作する。このため、軸 52から軸 57までの長さを B、軸 52力、ら車由 5 8までの長さを Cとした場合、 B>Cとなり、両側可動子 2 bの据幅と中央可動子 2 aの振幅 x₂ とが同じにはならず、軸間距離の比に等しくすることができるものである。つまり xi ： x₂ =B ： Cとなる。

ところで、リンク 54が無い状態での両可動子 2 a、 2bの振幅の比と、軸 5 2と軸 57、 58との各軸間距離の比（つまり B ： C) を等しくすることが好ましい。これは、リンク 54の負荷によって定常振動が変化せず、リンク 54による負荷が小さく、また軸 5 7、 5 8の長孔 5 6への嵌合部分に力がかからないために磨耗を小さくできるためである。

また、互いに逆位相の関係にある中央可動子 2 aの質量と両側可動子 2 bの質量との比が、軸 5 2と車由 5 7、 5 8の各軸間距離の比（つまり B： C ) の逆になるようにしてもよい。これは、互いに逆位相の関係にある各可動子 2の質量と振幅の積が等しくなるため、定常振動時の振動を打ち消し合うことができて、振動低減に有効となるものである。

また、リンク 5 4の中央孔 5 5、両側の長孔 5 6の 3つの孔の中心は同一線上にあることが望ましい。このようにリンク 5 4の中央孔 5 5、両側の長孔 5 6の 3つの孔の中心を同一線上にすることで、定常振動において片方の可動子 2がリンク 5 4を動かす量と、もう片方の可動子 2がリンク 5 4を動かす量を常に同じにすることができ、この結果、リンク 5 4の中央孔 5 5に対して回転力以外の力が発生せず、無駄な負荷を発生させることを防ぐことができるものである。

また、軸 5 2と、軸 5 7、 5 8の軸間距離（B、 C ) は可動子 2の振幅量の 2 倍以上に取ることが望ましい。このように、軸 5 2と、軸 5 7、 5 8の軸間距離を可動子 2の振幅量の 2倍以上に取ることで、可動子 2の振幅による軸間距離の変動量が小さくなり、この結果、リンク 5 4の長孔 5 6と軸 5 7、 5 8とのすベり量が低減することになり、負荷、騒音を小さくできるものである。

第 1図に示す実施例ではリンク 5 4には孔のみが設けてあり、軸 5 7、 5 8は可動子 2に設けてあるが、このようにすると、力の伝達が同一平面上で行われるために動きがスムーズになり、負荷、騒音の低減に有効である。し力、し、第 6図に示すようにリンク 5 4の長手方向の両側部に軸 6 1を設け、互いに逆位相の関係にある可動子 2にそれぞれ孔 6 2を設け、軸 6 1を孔 6 2に挿入して連結することも可能である。

第 7図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、軸 5 7、 5 8と長孔 5 6間にローラ 6 3を設けた例である。つまり、軸 5 7、 5 8にローラ 6 3に回転自在に嵌め込み、該ローラ 6 3を長孔 5 6内に挿入してある。このようにすることで軸 5 7、 5 8と長孔 5 6のすべりがころがりに変換できるために負荷の低減を図ることができる。ローラ 6 3には長孔 5 6から外れないようにするためのフランジ 6 4が設けてある。なお、ローラ 6 3の外形は第 7図（b ) に示すように四角形状であつてもよい。

第 8図には本発明の更に他の実施例が示してある。この実施例では軸基台 5 1 をシャーシ 7と一体化した例を示している。軸 5 2が軸基台 5 1を構成するシャーシ 7の一部に直接固定してあって、部品点数を削減できるものである。

第 9図には本発明の更に他の実施例が示してある。この実施例では固定子 1と一体に軸 5 2を備えた突出片 6 8を突出して該突出片 6 8により軸基台 5 1を構成した例を示してある。

第 1 0図にはリンク 5 4により振幅の制限をする例を示す実施例が示してある _c すなわち、この種の電動機においては可動子 2がばね体 1 3により吊り下げられているだけなので、振幅を制限できず、このため、振幅が大きくなり過ぎた場合にはばね体 1 3又は連結ばね 5が破損してしまつて電動機が機能しなくなるという問題がある。このため、長孔 5 6の長手方向の縁を軸が当たって可動子 2の振幅量が一定以上とならないようにするための振幅規制部 5 6 aとしてある。したがって、軸 5 7、 5 8と長孔 5 6の長手方向の縁である振幅規制部 5 6 aとの間の隙間量 6 6を適当な量となるようにリンク 5 4の長孔 5 6の大きさを設定してある。このことにより振幅が振れ過ぎるときには第 1 0図（b ) のようにリンク 5 4の長孔 5 6の長手方向の縁である振幅規制部 5 6 aに軸 5 7、 5 8が当たつて、振幅を止める働きをするものである。

第 1 1図には本発明の更に他の実施例が示してある。すなわち、本実施例においては、軸 5 7、 5 8と長孔 5 6との嵌合部分におけるがたつきによって生じる騒音を低減する手段として、リンク押し付けばね 7 0を取付けた例である。リンク押し付けばね 7 0の中央部に設けた支点孔部 7 2に軸基台 5 1に設けた支点軸 7 5を嵌め込み、リンク押し付けばね 7 0の一端部の固定軸部 7 1を軸基台 5 1 の固定孔 7 4に嵌め込み、リンク押し付けばね 7 0の他端部の取付け軸部 7 3をリンク 5 4の側面に設けられた取付け孔 7 6にはめ込んである。これによりリンク押し付けばね 7 0が常にリンク 5 4を一定回転方向に押し付けて、軸 5 7、 5 8とリンク 5 4のがたを無くすことができるようにしてある。

第 1 2図には本発明の更に他の実施例が示してある。この実施例ではリンク 5 4と可動子 2との間に補助リンク 8 3を介在した例を示している。すなわち、軸 5 7、 5 8を補助リンク 8 3の一端部に設けた孔 8 4に回転自在に嵌め込み、補助リンク 8 3の他端部に設けた軸 8 5をリンク 5 4に設けた孔 8 2に回転自在にはめ込んである。そして、リンク 5 4の中央孔 5 5を軸基台 5 1に固定された軸 5 2に回転自在に取付けてある。このような構造とすることで、前述の実施例のような長孔 5 6と軸 5 7、 5 8との滑りがなくなり、全て軸と孔との回転に置き換えられ、このため、滑りによる負荷、騒音、磨耗等の影響を小さくできることになる。

第 1 3図には本発明の更に他の実施例が示してある。この実施例ではリンク 5 4に弾性薄板部 9 2を設けた例を示している。すなわちリンク 5 4の両端部に弾性薄板部 9 2を設けてあり、この弾性薄板部 9 2の先端部に軸 5 7、 5 8を回転自在に嵌合する孔 9 3が設けてある。リンク 5 4の中央部には突片 9 5が突設してあり、突片 9 5の先端に軸 5 2と回転自在に嵌合する中央孔 9 4が設けてある。ここで、両側の孔 9 3と中央孔 9 4とは同一直線上に配置してある。この構造においては、可動子 2の振動に伴う軸 5 7、 5 8の軸間距離の変動を弾性薄板部 9 2により行うことができ、このため部品点数が少なくなり、また、長孔を設けるもののようなすべりがなく、また、補助リンクを設けるものに比べて嵌合部分も少なくてすみ、これらの結果、負荷、騒音の低減に有効である。

第 1 4図には本発明の更に他の実施例が示してある。この実施例では互いに逆位相の関係にある両可動子 2にそれぞれラックギア 1 0 4を設けてあり、また、軸基台 5 1に固定された軸 5 2にピニオンギア 1 0 1が回転自在に取付けてある。ここで、図中 1 0 3は軸 5 2に設けた凹部であって、この凹部 1 0 3にハトメ 1 0 2を取付けてピニオンギア 1 0 1の外れを防止してある。そして、ピニオンギァ 1 0 1に両ラックギア 1 0 4を両ラックギア 1 0 4が互いに逆方向に駆動するように嚙合してあってリンクと同じ機能をするものであり、可動子 2のどちらかが動いたきに上記ピニオンギア 1 0 1と両ラックギア 1 0 4との嚙合により、もう片方の可動子 2を反対方向に動かすようになつている。

ところで、上記したいずれの実施例においても、 1つの固定子 1により 2つの可動子 2を常に同振動数、逆位相で駆動させるようになつており、このため、電動機 Aの振動を小さくすることができて、手に伝わる振動も小さくできるようになっている。また、前述のいずれの実施例においても、可動子 2が固定部であるシャーシ 7に対してばね体 1 3のみで連結支持してあり、両可動子 2は互いに連結ばね 5で連結してある構成となっている。この模式図を第 1 5図に示す。このモデルでは振動のモードが 2つ存在する。つまり、通常の駆動時は両可動子 2が逆方向に動く駆動モード（f ! ) で駆動されるため、全体としては振動が発生しない。し力、し、髭切断等により可動子 2に負荷が加わると、駆動モード（f i ) で逆方向に振動しながら、両可動子 2が同方向に動くモード（f ₂ ) が過渡的に発生し、そのために両可動子 2の振幅差が発生する。つまり、両可動子 2の質量を M、ばね体 1 3のばね定数を、連結ばね 5のばね定数を k ₂ とした場合に、 f 1 (H z ) = ( 1 / 2 π ) · 〔 ( k i + 2 k ₂ ) ノ M〕 ^{1 /2} であり、 f ₂ (H z ) = ( 1 / 2 7Γ ) · ( k ! ノ M) ^{1 /2} である。そして、一定周波数の加振力を与えた場合の各可動子 2の振幅は第 1 6図に示すグラフのようになる。そして、両可動子 2が同方向に動くモード（f ₂ ) が過渡的に発生するため、このため電動機 Aは可動子 2の振動方向に振動し、電気かみそり全体に伝わり、髭剃りする人の手に不快な感触となる振動を与えてしまうことになるが、本発明のように、互いに逆位相の関係にある両可動子 2を、固定された軸 5 2に回転自在に取付けられたリンク機構を介して互いに連結することで、逆位相の関係にある両可動子 2のいずれかに外部から力が作用する際、リンク 5 4により両可動子 2の振幅が互し、に規制されて、可動子 2の非定常振動の発生を抑えることができるのである。上記実施例では両可動子 2は互いに連結ばね 5で連結してある例を示したが、第 1 7図には、固有振動数設定ばねである連結ばね 5がない例を示している。この実施例はリンク 5 4で両可動子 2を連結するため、一方の可動子 2に負荷が加わった時にも、もう片方の可動子 2の駆動力がリンク 5 4を介して伝えられるため、固有振動数設定ばねである連結ばね 5がない状態でも安定した切れ味を確保でき、連結ばね 5が無い分、スペース、コスト、組立て性に関して優れたものと

7よる。

また、上記各実施例ではばね体 1 3により可動子 2を固定部に支持している例を示しているが、可動子 2と固定部との間にべァリング等を設けて接触構造で可動子 2を支持するようなものでも本発明は有効である。

Claims

請求の範囲

1 . 固定子と往復振動可能な複数の可動子とを備え、固定子に対し、複数の可動子を相互に同一振動数、逆位相で電磁的に往復振動させる往復振動式の電動機からなり、互いに逆位相関係にある可動子を、振動の向きを反転して相手に伝達する連係機構により相互に連係させたことを特徴とする振動型リニアァクチユエ一夕。，

2. 固定された軸に回転自在に取り付けられたリンクにより上記連係機構を構成した請求項 1記載の振動型リニアァクチユエ一夕。

3. リンクの支点と、リンクと両可動子との各連結点とを同一線上に位置させて成ることを特徵とする請求項 2記載の振動型リニアァクチユエ一夕。

4. リンクの支点と、各可動子とリンクとの連結点との距離の比が、リンクがな、状態での両可動子の振幅量の比と略同一であることを特徴とする請求項 2記載の振動型リニアァクチユエ一夕。

5. リンクの支点と、各可動子とリンクとの連結点との距離の比が、各可動子の質量比と略逆比となるようにしたことを特徵とする請求項 2記載の振動型リニアァクチユエ一夕。

6. 両可動子とリンクの連結部を軸と該軸がはめ込まれる長孔により構成して成ることを特徴とする請求項 2記載の振動型リニアァクチユエ一夕。

7. 長孔の長手方向の縁を軸が当たつて可動子の振幅量が一定以上とならないようにするための振幅規制部として成ることを特徴とする請求項 6記載の振動型リニァァクチユエ一夕。

8. リンクと可動子との間に補助リンクを介在して成ることを特徴とする請求項 2記載の振動型リニアァクチユエ一夕。

9. リンクに弾性を有する弾性薄板部を設けて成ることを特徵とする請求項 2記載の振動型リニアァクチユエ一夕。

1 0. リンクを一定回転方向に弾性付勢するリンク押し付けばねを設けて成ることを特徴とする請求項 2記載の振動型リニアァクチユエ一夕。

1 1. 互いに逆位相の関係にある両可動子にそれぞれラックギアを設け、固定された軸に回転自在に取付けられたピニオンギアに両ラックギアを両ラックギアが互いに逆方向に駆動するように嚙合して上記連係機構を構成したことを特徴とする請求項 1記載の振動型リニアァクチユエ一タ。

1 2. 可動子を固定部にばね体により揺動自在に支持し、互いに逆位相の関係にある両可動子を連結ばねで連結して上記連係機構を構成したことを特徴とする請求項 1記載の振動型リニアァクチユエ一夕。

1 3. 固定子と、往復振動可能な複数の可動子とを備え、固定子に対し、複数の可動子を相互に同一振動数、逆位相で電磁的に往復駆動する一方、互いに逆位相関係にある可動子を、振動の向きを反転して相手に伝達するように相互に機械的に連係させるようにした振動型リニアァクチユエ一夕。