(57)【要約】【課題】動作の安定性を向上させる体毛切断装置を提供する。【解決手段】体毛切断装置１００は、固定子（第１の磁性ブロック）１１、及び、体毛を切断する刃を連動させる可動子（第２の磁性ブロック）１２を有し、固定子１１及び可動子１２のうちの一方が電磁石であり、他方が永久磁石又は電磁石であるリニアアクチュエータ１０と、リニアアクチュエータ１０に通電させる電圧値又は電流値である制御量を制御することで、可動子１２を往復運動させる制御部４０と、体毛を刃が切断する際に可動子１２に加わる負荷量を、可動子１２の往復運動における１周期ごとに検知する負荷検知部７０と、を備え、制御部４０は、負荷検知部７０が算出した負荷量に基づく第１フィードバック制御量に基づいて、制御量を変更する。【選択図】図３
2019208726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の磁性ブロック、及び、体毛を切断する刃を連動させる第２の磁性ブロックを有し、前記第１の磁性ブロック及び前記第２の磁性ブロックのうちの一方が電磁石であり、他方が永久磁石又は電磁石であるリニアアクチュエータと、
前記リニアアクチュエータに通電させる電圧値又は電流値である制御量を制御することで、前記第２の磁性ブロックを往復運動させる制御部と、
前記体毛を前記刃が切断する際に前記第２の磁性ブロックに加わる負荷量を、前記第２の磁性ブロックの往復運動における１周期ごとに検知する負荷検知部と、を備え、
前記制御部は、前記負荷検知部が検知した前記負荷量に基づく第１フィードバック制御量に基づいて、前記制御量を変更する
体毛切断装置。
【請求項２】
さらに、前記第２の磁性ブロックの変位、速度、及び、加速度のうちの少なくとも１つを駆動量として検知する駆動量検知部を備え、
前記駆動量検知部は、前記第２の磁性ブロックの往復運動における１周期ごとに前記駆動量を検知し、
前記負荷検知部は、前記駆動量検知部が検知した前記駆動量及び前記制御量から、前記第２の磁性ブロックの往復運動における１周期ごとに前記負荷量を検知する
請求項１に記載の体毛切断装置。
【請求項３】
前記駆動量検知部は、前記第２の磁性ブロックの往復運動により発生する誘導起電力を前記駆動量として検知する
請求項２に記載の体毛切断装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記負荷検知部が検知した前記負荷量が予め定められた第１閾値を上回った場合、前記第２の磁性ブロックの往復運動の往復中心における速さが大きくなるように、前記制御量を変更する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の体毛切断装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記負荷検知部が検知した前記負荷量が予め定められた第２閾値を下回った場合、前記第２の磁性ブロックの往復中心の速さが小さくなるように、前記制御量を変更する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の体毛切断装置。
【請求項６】
前記制御部は、さらに、前記リニアアクチュエータからの前記制御量の出力値を取得し、取得した前記出力値に対する予め定められた目標値とから算出される第２フィードバック制御量に基づいて、前記制御量を変更する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の体毛切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体毛切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定子及び可動子を有するリニアアクチュエータを備える電気かみそりやヘアトリマー等の体毛切断装置がある。可動子は、固定子又は可動子が有する電磁石に通電する電圧又は電流によって制御され、固定子に対して直線往復運動を行う。この可動子には、体毛を切断する刃が取り付けられることで、当該刃は、体毛を切断する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５５４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているリニアアクチュエータは、電流供給時間を用いて、可動子の動きを制御している。そのため、可動子に供給する電流量等に過不足が発生すると、可動子の動作の安定性が低下する問題がある。このように、可動子に供給する電流量等に過不足が発生することで可動子の安定性が低下すると、可動子の振幅が低下することで、剃り味が損なわれる等の問題がある。
【０００５】
本発明は、動作の安定性を向上させる体毛切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る体毛切断装置は、第１の磁性ブロック、及び、体毛を切断する刃を連動させる第２の磁性ブロックを有し、前記第１の磁性ブロック及び前記第２の磁性ブロックのうちの一方が電磁石であり、他方が永久磁石又は電磁石であるリニアアクチュエータと、前記リニアアクチュエータに通電させる電圧値又は電流値である制御量を制御することで、前記第２の磁性ブロックを往復運動させる制御部と、前記体毛を前記刃が切断する際に前記第２の磁性ブロックに加わる負荷量を、前記第２の磁性ブロックの往復運動における１周期ごとに検知する負荷検知部と、を備え、前記制御部は、前記負荷検知部が検知した前記負荷量に基づく第１フィードバック制御量に基づいて、前記制御量を変更する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、動作の安定性を向上させる体毛切断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態に係る体毛切断装置の外観図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る外刃及び内刃の断面を肌とともに示す断面図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る体毛切断装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る体毛切断装置の回路図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る体毛切断装置が備える駆動量検知部が駆動量を検知するタイミングを説明するための図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る体毛切断装置の処理手順を説明するフローチャートである。
【図７】図７は、実施の形態に係る体毛切断装置の動作の第１例を示すタイミングチャートである。
【図８】図８は、実施の形態に係る体毛切断装置が備える可動子の動きの具体例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態に係る体毛切断装置の動作の第２例を示すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態に係る体毛切断装置の動作の第３例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下では、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ及びステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１０】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
【００１１】
（実施の形態）
［概要］
まず、図１及び図２を参照して、実施の形態に係る体毛切断装置の概要について説明する。
【００１２】
図１は、実施の形態に係る体毛切断装置１００を示す外観図である。図２は、実施の形態に係る外刃１６０及び内刃１７０の断面を肌とともに示す断面図である。
【００１３】
実施の形態に係る体毛切断装置１００は、いわゆる電気カミソリ等の、髭等の体毛２００を切断する装置である。図１には、本体１１０をユーザが片手で把持し、外刃１６０を顔等の肌面２１０に押し付けながら滑らせることで体毛２００である髭を切断（剃る）する体毛切断装置１００を例示している。体毛切断装置１００は、外刃１６０のそれぞれの内側の面に沿って摺動する内刃１７０を備えている。
【００１４】
本体１１０は、内刃１７０を駆動する駆動装置、駆動装置に電源を供給する電源装置、これらを制御する制御装置等を収容する。図１においては、本体１１０に、電源スイッチ１３０、及び、体毛切断装置１００の状態を表示する表示部１４０等が設けられ、本体１１０は、さらに、ユーザが手に持つ部分である把持部１２０と、着脱自在に外刃１６０が取り付けられるヘッド部１５０とを備えている。ヘッド部１５０は、把持部１２０に対して自在に角度を変える（首を振る）ことができる構成となっている。
【００１５】
ヘッド部１５０の内方に収容される駆動機構は、可動刃である内刃１７０と連動するように連結され、外刃１６０に対して往復運動（具体的には、直線往復運動）することができる。このように、体毛切断装置１００は、外刃１６０の内面に摺接させた内刃１７０を、外刃１６０に対して相対的に変位させることによって、外刃１６０に設けられた刃孔１６１内に挿入された体毛２００を切断するように構成されている。
【００１６】
［構成］
続いて、図３及び図４を参照して、リニアアクチュエータ１０を駆動させるための具体的な構成例を説明する。
【００１７】
図３は、実施の形態に係る体毛切断装置１００の機能構成を示すブロック図である。図４は、実施の形態に係る体毛切断装置１００の回路図である。
【００１８】
図３に示すように、体毛切断装置１００は、固定子（第１の磁性ブロック）１１と、可動子（第２の磁性ブロック）１２とを有するリニアアクチュエータ１０を備えている。
【００１９】
固定子１１は、フレーム１３に固定されている磁石である。固定子１１は、例えば、電磁石又は永久磁石である。
【００２０】
可動子１２は、固定子１１に対して可動な磁石である。可動子１２は、ばね１４を介してフレーム１３に固定され、往復運動ができる構成となっている。可動子１２は、例えば、電磁石又は永久磁石である。
【００２１】
また、固定子１１及び可動子１２の少なくとも一方は、電磁石である。なお、本実施の形態においては、固定子１１が電磁石を有し、可動子１２が永久磁石１２ａを有する場合について例示している。電磁石は、例えば、磁性材料の焼結体、又は、磁性材料の鉄板を積層したものに巻線１１ａが巻回された電磁石によって構成されている。
【００２２】
固定子１１の電磁石と可動子１２の永久磁石１２ａとは、離間して且つ対向して配置される。また、固定子１１の電磁石と可動子１２の永久磁石１２ａとは、往復運動方向に平行な方向に着磁されている。
【００２３】
なお、本実施の形態では、第１の磁性ブロックを位置が固定された固定子１１とし、第２の磁性ブロックを第１の磁性ブロックに対して往復運動可動な可動子１２として説明する。しかしながら、第１の磁性ブロックを固定子１１とし、第２の磁性ブロックを第１の磁性ブロックが可動子１２とする必要はない。第１の磁性ブロック及び第２の磁性ブロックのうち、少なくとも一方が可動子であればよく、例えば、第１の磁性ブロック及び第２の磁性ブロックは、いずれも可動子でもよい。
【００２４】
フレーム１３には外刃１６０が設けられ、可動子１２には内刃１７０が取り付けられる。体毛２００は、外刃１６０に形成されている刃孔１６１に導入され、固定された外刃１６０と往復運動する内刃１７０とに挟まれることで切断される。
【００２５】
駆動回路３０は、可動子１２を往復運動させるための回路である。駆動回路３０は、巻線１１ａに電気的に接続されており、電源２０からの電源電圧Ｖｃｃに基づいて動作し、巻線１１ａに駆動電流Ｉｄを供給する。駆動回路３０は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  ＳｅｍｉＣｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の複数のスイッチング素子からなるフルブリッジ回路である。
【００２６】
巻線１１ａは、複数のスイッチング素子間に電気的に接続されている。駆動回路３０は、複数のスイッチング素子が選択的に制御出力部４２からのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に基づいて交互にオンされることで、巻線１１ａに流す駆動電流Ｉｄの方向を切り替える。こうすることで、駆動回路３０は、可動子１２を往復運動させる。
【００２７】
マイコン５０は、駆動回路３０を動作させるマイクロコンピュータである。マイコン５０は、機能的には、図４に示すように、制御部４０と、駆動量検知部６０と、負荷検知部７０と、フィルタ部８０とを備える。
【００２８】
制御部４０は、リニアアクチュエータ１０に通電させる電圧値又は電流値を制御量として制御することで、可動子１２を往復運動させる。具体的には、制御部４０は、巻線１１ａに通電させる電圧値又は電流値である制御量を決定し、決定した制御量で駆動回路３０に可動子１２を往復運動させる。
【００２９】
制御部４０は、リニアアクチュエータ１０に通電させる電圧値又は電流値である制御量を制御することで、可動子１２を往復運動させる。制御部４０は、機能的には、振幅制御部４１と、制御出力部４２と、加算部４３と、メモリ４４と、フィルタ部８０と、を備える。
【００３０】
振幅制御部４１は、リニアアクチュエータ１０に通電させる電圧値又は電流値である制御量を制御する。振幅制御部４１は、さらに、リニアアクチュエータ１０からの制御量の出力値を検出回路９０から取得し、取得した当該出力値に対する予め定められた目標値とから算出される第２フィードバック制御量に基づいて、制御量を変更してもよい。つまり、振幅制御部４１は、さらに、既知のＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−Ｉｎｔｅｇｒａｌ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御を実行してもよい。なお、目標値は、予め任意に定められればよく、例えば、メモリ４４に記憶されていてもよい。
【００３１】
制御出力部４２は、振幅制御部４１から取得した制御量に基づいて巻線１１ａへの駆動電流ＩｄをＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御する、つまり、駆動回路３０にＰＷＭ信号を出力する。制御出力部４２は、可動子１２の重量、ばね１４のばね定数等によって決定されるリニアアクチュエータ１０の機械的な共振周波数に同期した周波数で駆動電流Ｉｄが巻線１１ａに供給されるようにＰＷＭ信号を生成する。なお、制御出力部４２には、電源２０からの電源電圧Ｖｃｃに基づき定電圧電源２１にて生成された定電圧が動作電圧として供給される。
【００３２】
駆動電流Ｉｄが巻線１１ａに流れると、可動子１２に設けられた永久磁石１２ａが、駆動電流Ｉｄの流れる方向に応じてばね１４を撓ませつつ往復運動方向（図３における左右方向）に駆動される。そして、制御出力部４２の制御によって駆動電流Ｉｄの流れる方向が適宜なタイミングで切り換えられることで、可動子１２が往復運動される。
【００３３】
加算部４３は、駆動量検知部６０で検知された可動子１２の駆動量と、負荷検知部７０及びフィルタ部８０で決定した負荷量に基づいて制御量を変更するための第１フィードバック制御量を振幅制御部４１へ出力する。
【００３４】
メモリ４４は、検出回路９０にて検出された可動子１２の速度、振幅、等を記憶する。メモリ４４は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）により実現される。
【００３５】
駆動量検知部６０は、可動子の変位、速度、及び、加速度のうちの少なくとも１つを駆動量として検知する。具体的には、巻線１１ａに電気的に接続されており、巻線１１ａに生じる誘導起電力（具体的には、誘導起電圧）を取得するための検出回路９０から可動子１２の振幅、速度、及び、変位を取得する。より具体的には、駆動量検知部６０は、可動子１２の往復運動により発生する誘導起電力を駆動量として検知する。例えば、駆動量検知部６０は、可動子１２の往復運動における１周期ごとに駆動量を検知する。
【００３６】
フィルタ部８０は、負荷の値（負荷量）にゲインを乗じて振幅制御部４１へ出力する。フィルタ部８０は、例えば、負荷検知部７０が検知した負荷量が予め定められた第１閾値を上回った場合、可動子１２の往復運動の往復中心における速さが大きくなるように、制御量を変更する。また、例えば、フィルタ部８０は、負荷検知部７０が検知した負荷量が予め定められた第２閾値を下回った場合、可動子１２の往復中心の速さが小さくなるように、制御量を変更する。
【００３７】
図５は、実施の形態に係る体毛切断装置１００が備える駆動量検知部６０が駆動量として誘導起電力（具体的には、誘導起電圧）を検知するタイミングを説明するための図である。具体的には、図５の（ａ）は、時間に対する可動子１２の変位を示し、図５の（ｂ）は、時間に対する駆動量検知部６０が検知した誘導起電圧の変化を示し、図５の（ｃ）は、時間に対する駆動電流Ｉｄの変化を示す。
【００３８】
駆動量検知部６０は、検出回路９０から取得したリニアアクチュエータ１０からの制御量の出力値に基づいて、誘導起電圧の増幅信号である増幅電圧が基準電圧（例えば、０Ｖ）と同電圧になった時間を検出し、その時間を可動子１２の振幅の折り返し点として判断する。
【００３９】
誘導起電力は、可動子１２の往復運動の際に生じる磁束の変化に応じた正弦波状の出力であり、可動子１２の振幅、振動の速度、及び、振動の方向等に応じて変化する。可動子１２の往復運動の折り返し地点で振動方向が変化する際、すなわち可動子１２の振幅（速度）がゼロになった際には、磁束の変化がなくなるため誘導起電力はゼロになる。駆動量検知部６０は、このゼロ点を基準電圧と比較することで折り返し地点を特定し、繰り返し検知される誘導起電力のゼロ点の時間間隔から、可動子１２の振幅、速度、変位の少なくとも一つを算出する。例えば、駆動量検知部６０は、可動子１２の往復運動の１周期中における駆動電流Ｉｄがゼロのときのいずれかの任意のタイミング（時間区間）で選択的に誘導起電力を取得してもよい。
【００４０】
負荷検知部７０は、体毛２００を刃（内刃１７０）が切断する際に可動子１２に加わる負荷量を、可動子１２の往復運動における１周期ごとに検知する。具体的には、負荷検知部７０は、駆動量検知部６０が検知した駆動量及び制御量から、可動子１２の往復運動における１周期ごとに負荷量を検知（つまり、算出）する。
【００４１】
例えば、負荷検知部７０は、制御出力部４２より駆動回路３０を介して巻線１１ａに入力された制御量と駆動量検知部６０で検出した駆動量とに基づいて、体毛切断装置１００の切断部（例えば、図２に示す刃孔１６１）に体毛２００が導入された際に生じる負荷（負荷量）を、往復運動する可動子１２の１周期ごとに検知する。
【００４２】
具体的には、往復運動する可動子１２の１周期中に印加される負荷量は、往復運動する可動子１２の１周期中に可動子１２を動かすために与えられた力（つまり、可動子１２に加わる外力）と、ばね１４に蓄えられる力又はばね１４から放出される力と、ばね１４の損失、空気抵抗にともなう可動子１２の往復運動を減衰させる力等に依存する粘性力とから求めることができる。より具体的には、可動子１２を動かすために与えられた力は、負荷検知部７０が検知した負荷量より算出することができる。また、ばね１４に蓄えられる力又はばね１４から放出される力は、ばね１４のばね定数と現在の周期の振幅と一つ前の周期の振幅との差分から算出することができる。さらに、ばね１４の粘性損失、空気抵抗にともなう可動子１２の往復運動を減衰させる等に依存する粘性力は、粘性係数と振幅とから算出することができる。
【００４３】
変更後の制御量は、既知のＰＩＤ制御による第２フィードバック制御量と、負荷量から算出される第１フィードバック制御量とから算出される。振幅制御部４１は、検出回路９０を介して取得したリニアアクチュエータ１０からの制御量の出力値と、取得した出力値に対する予め定められた目標値とから第２フィードバック制御量を算出する。
【００４４】
また、第１フィードバック制御量は、例えば、可動子１２に加わる外力を示す量、つまり負荷量と、ばね１４に蓄えられる力又はばね１４から放出される力と、ばね１４の粘性損失、空気抵抗等に関する粘性力との和から算出される。
【００４５】
負荷検知部７０は、駆動量検知部６０から取得した誘導起電圧から、負荷量を可動子１２の往復運動における１周期ごとに算出する。また、駆動量検知部６０は、検出回路９０から取得した誘導起電圧から、ばね１４に蓄えられる力又はばね１４から放出される力と、ばね１４の粘性損失、空気抵抗等に関する粘性力とを算出する。また、加算部４３は、負荷検知部７０及び駆動量検知部６０から取得した負荷量と、ばね１４に蓄えられる力又はばね１４から放出される力と、ばね１４の粘性損失、空気抵抗等に関する粘性力との値を加算し、加算した値を第１フィードバック制御量として振幅制御部４１へ可動子１２の往復運動における１周期ごとに出力する。振幅制御部４１は、加算部４３により算出された第１フィードバック制御量と、第２フィードバック制御量との和から、出力制御部４２に可動子１２の次の周期に出力する制御量を変更する。このように、振幅制御部４１は、可動子１２の往復運動における１周期ごとに可動子１２の往復運動（具体的には、変位、速度、及び、加速度のうちの少なくともいずれか）の目標値となっているかを比較して、制御量を変更する。
【００４６】
検出回路９０は、リニアアクチュエータ１０からの制御量の出力値（つまり、電流値及び電圧値の少なくとも一方）と、可動子１２の往復運動により発生する誘導起電力とを検出する回路である。検出回路９０は、駆動回路３０と巻線１１ａとを接続する電力線と接続され、誘導起電力を検出する。検出回路９０は、例えば、増幅回路９１と、比較回路９２、９３とを備える。なお、検出回路９０は、可動子１２の変位、速度、及び、加速度の少なくとも１つを検出するための光学センサ等により構成されてもよい。
【００４７】
増幅回路９１は、巻線１１ａの両端電圧、つまり巻線１１ａに生じる誘導起電力を増幅し、その増幅後の増幅電圧を比較回路９２及び比較回路９３に出力する。
【００４８】
比較回路９２は、例えば、基準電圧と増幅電圧とを比較し、その比較結果（例えば、電圧差）を振幅制御部４１に出力する。振幅制御部４１は、比較回路９２を介して、可動子１２の往復運動における１往復のタイミングを取得する。
【００４９】
比較回路９３は、基準電圧よりも所定電圧低い基準電圧と増幅電圧とを比較し、比較結果（例えば、電圧差）を駆動量検知部６０に出力する。駆動量検知部６０は、比較回路９３から出力された比較結果（例えば、電圧差）から、可動子１２の駆動量を算出することで、駆動量を検知する。なお、基準電圧、及び、所定電圧は、予め任意に設定されてよい。
【００５０】
［処理手順］
続いて、図６を参照して、実施の形態に係る体毛切断装置１００が実行する体毛２００を切断する際の処理手順について説明する。
【００５１】
図６は、実施の形態に係る体毛切断装置１００の処理手順を説明するフローチャートである。
【００５２】
まず、制御部４０は、任意の制御量で可動子１２の駆動を開始させる（ステップＳ１０１）。具体的には、ステップＳ１０１において、振幅制御部４１は、任意の制御量を制御出力部４２に出力し、制御出力部４２は、駆動回路３０に駆動電流Ｉｄを通電させて可動子１２の駆動を開始させる。ここで、可動子１２は、往復運動を開始する。
【００５３】
次に、駆動量検知部６０は、可動子１２の駆動量を検知する（ステップＳ１０２）。具体的には、ステップＳ１０２において、駆動量検知部６０は、検出回路９０を介して、可動子１２により発生した誘導起電力を駆動量として検知する。
【００５４】
次に、負荷検知部７０は、体毛２００を内刃１７０が切断する際に可動子１２に加わる負荷量を検知する（ステップＳ１０３）。具体的には、ステップＳ１０３において、負荷検知部７０は、可動子１２が検知した駆動量に基づいて、可動子１２に加わった負荷量を検知する。
【００５５】
次に、制御部４０は、負荷検知部７０が検知した負荷量と、制御出力部４２から取得した制御量とに基づいて、制御量を予め任意に定められた目標値となるように変更する（ステップＳ１０４）。具体的には、ステップＳ１０４では、制御部４０は、負荷検知部７０が検知した負荷量に基づく第１フィードバック制御量、制御出力部４２から取得した制御量、及び、検出回路９０から取得したリニアアクチュエータ１０からの制御量に出力値に基づく第２フィードバック制御量から、次の周期に制御出力部４２が出力する制御量を予め任意に定められた目標値となるように変更する。
【００５６】
［具体例］
続いて、図７〜図１０を参照して、体毛切断装置１００の具体的な動作について説明する。
【００５７】
＜第１例＞
図７は、実施の形態に係る体毛切断装置１００の動作の第１例を示すタイミングチャートである。具体的には、図７の（ａ）は、制御量を変更しない場合における可動子１２の速度（速さ）の変化を示すグラフであり、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）のように可動子１２を往復運動させた場合における可動子１２に加わる負荷の大きさ（言い換えると、負荷量）の変化を示すグラフであり、図７の（ｃ）は、制御量を変更しない場合を示す比較例及び制御量を負荷量に基づいて変更した場合を示す実施例１における可動子１２の振幅の変化を示すグラフである。なお、比較例及び実施例１のいずれも、ＰＩＤ制御は実行している。なお、図７に示す各グラフの横軸は可動子１２の１往復の周期を示す。可動子１２の１往復にかかる時間（つまり、１周期の時間）は、例えば、４ミリ秒であるが、特に限定されず、任意に設定されてよい。
【００５８】
図７の（ａ）に示すように、初期の周期における可動子１２の速度は、目標値となっている。速度は、例えば、可動子１２の往復中心の速度である。なお、図７、図９、及び、図１０においては、（ａ）及び（ｃ）のグラフの説明を速度で説明するが、加速度又は振幅でも同様のことがいえる。目標値は、駆動量検知部６０が検知する変位（つまり、振幅）、速度（速さ）、又は、加速度に応じて、メモリ４４等に予め記憶されていればよい。
【００５９】
次に、図７の（ｂ）に示すように、区間Ａにおいて、可動子１２と接続する内刃１７０には、体毛２００を切断するために、体毛２００による負荷が加わる。そのために、図７の（ａ）に示すように、区間Ａにおいて、可動子１２の速度は、体毛２００による負荷のために、目標値より減衰される。
【００６０】
次に、図７の（ｂ）に示すように、区間Ｂにおいて、可動子１２と接続する内刃１７０には、体毛２００を切断し終えたために、体毛２００による負荷が無くなる。そのために、図７の（ａ）に示すように、区間Ｂにおいて、可動子１２の速度は、体毛２００による負荷が無くなるために、目標値に戻る。
【００６１】
これらのように、体毛切断装置１００が制御量を変更しない場合には、区間Ａ及び区間Ｂのような可動子１２の速度の変化が、区間Ｃ及び区間Ｄ以降も繰り返される。そのため、内刃１７０が体毛２００を切断する際に、内刃１７０に体毛２００による負荷が加わるために、可動子１２の速度が目標値より低下してしまい、内刃１７０（及び外刃１６０）による体毛２００の切れ味もまた低下してしまう。
【００６２】
そこで、負荷検知部７０は、内刃１７０（つまり、可動子１２）に加わる負荷量を検知し、制御部４０は、負荷検知部７０が検知した負荷量に基づいて、制御量を変更する。
【００６３】
こうすることで、図７の（ｃ）に示すように、負荷量に基づいて制御量を変更することにより、可動子１２の速度の目標値からのずれを抑制することができる。
【００６４】
図８は、実施の形態に係る体毛切断装置１００が備える可動子１２の動きの具体例を示す図である。なお、図８に示すグラフの横軸は時間であり、縦軸は可動子１２の振幅である。また、図８のグラフは、基準とした０秒より可動子１２の往復運動の１周期前から、９００ｍＮの負荷量を可動子１２に加えた場合の時間に対する可動子１２の振幅の変化を示す。
【００６５】
図８に示すように、０秒以降、比較例及び実施例１のいずれも振幅が小さくなっている。これは、可動子１２に負荷が加えられたためである。ここで、比較例においては、０．０１秒程度まで、言い換えると３周期程度まで振幅は±１．０ｍｍから±０．２ｍｍ程度まで大きく下がるが、実施例１においては、振幅は±１．０ｍｍから±０．５ｍｍ程度までしか下がらないことがわかる。これにより、制御部４０が負荷量に基づくリニアアクチュエータ１０の制御を実行することで、リニアアクチュエータ１０の動作（具体的には、可動子１２の往復運動）の安定性を向上させることができることがわかる。
【００６６】
＜第２例＞
図９は、実施の形態に係る体毛切断装置１００の動作の第２例を示すタイミングチャートである。具体的には、図９の（ａ）は、制御量を変更しない場合における可動子１２の速度の変化を示すグラフであり、図９の（ｂ）は、図９の（ａ）のように可動子１２を往復運動させた場合における可動子１２に加わる負荷の大きさ（言い換えると、負荷量）の変化を示すグラフであり、図９の（ｃ）は、制御量を変更しない場合を示す比較例、制御量を負荷量に基づいて変更した場合を示す実施例１、及び、実施例１の制御に加えてさらに第１閾値ｔｈ１に基づいて制御量を変更した場合を示す実施例２における可動子１２の振幅の変化を示すグラフである。なお、比較例、実施例１、及び、実施例２のいずれも、ＰＩＤ制御は実行している。なお、図９に示す各グラフの横軸は可動子１２の１往復の周期を示す。また、図９の（ａ）及び（ｂ）は、図７の（ａ）及び（ｂ）と同じグラフのため、説明を省略する。
【００６７】
実施例２では、制御部４０（具体的には、フィルタ部８０）は、負荷検知部７０が検知した負荷量が予め定められた第１閾値ｔｈ１を上回った場合、可動子１２の往復運動の往復中心における速さが大きくなるように、制御量を変更する。なお、制御部４０が変更する可動子１２の速さは、特に限定されないが、例えば、制御部４０は、可動子１２の往復運動の往復中心における速さを１．５倍とするように、制御量を変更する。
【００６８】
こうすることで、図９の（ｃ）の例えば区間Ａ及び区間Ｃに示すように、実施例２においては、実施例１よりも早く速度が目標値に戻っていることがわかる。
【００６９】
なお、第１閾値ｔｈ１は予め任意に定められてよく、例えば、メモリ４４に第１閾値ｔｈ１が予め記憶されていればよい。
【００７０】
＜第３例＞
図１０は、実施の形態に係る体毛切断装置１００の動作の第３例を示すタイミングチャートである。具体的には、図１０の（ａ）は、制御量を変更しない場合における可動子１２の速度の変化を示すグラフであり、図１０の（ｂ）は、図１０の（ａ）のように可動子１２を往復運動させた場合における可動子１２に加わる負荷の大きさ（言い換えると、負荷量）の変化を示すグラフであり、図１０の（ｃ）は、制御量を変更しない場合を示す比較例、制御量を負荷量に基づいて変更した場合を示す実施例１の制御に加えてさらに第１閾値ｔｈ１に基づいて制御量を変更した場合を示す実施例２、及び、実施例２の制御に加えてさらに第２閾値ｔｈ２に基づいて制御量を変更した場合を示す実施例３、における可動子１２の振幅の変化を示すグラフである。なお、比較例、実施例２、及び、実施例３のいずれも、ＰＩＤ制御は実行している。なお、図１０に示す各グラフの横軸は可動子１２の１往復の周期を示す。また、図１０の（ａ）及び（ｂ）は、図７の（ａ）及び（ｂ）と同じグラフのため、説明を省略する。
【００７１】
実施例３では、制御部４０（具体的には、フィルタ部８０）は、負荷検知部７０が検知した負荷量が予め定められた第１閾値ｔｈ１を上回った場合、可動子１２の往復運動の往復中心における速さが大きくなるように、制御量を変更する。さらに、制御部４０（具体的には、フィルタ部８０）は、負荷検知部７０が検知した負荷量が予め定められた第２閾値ｔｈ２を下回った場合、可動子１２の往復中心の速さが小さくなるように、制御量を変更する。なお、制御部４０が変更する可動子１２の速さは、特に限定されないが、例えば、制御部４０は、可動子１２の往復運動の往復中心における速さを０．５倍とするように、制御量を変更する。
【００７２】
こうすることで、図９の（ｃ）の例えば区間Ｂ及び区間Ｄに示すように、実施例３においては、実施例２よりも早く速度が目標値に戻っていることがわかる。
【００７３】
実施例２においては、負荷量に基づいて可動子１２の速さが大きくなるようにしか制御していなかったため、場合によっては、例えば、区間Ｂ及び区間Ｄにおいて、速度が下がりすぎてしまっている。そこで、制御部４０は、例えば、第２閾値ｔｈ２を下回った場合に可動子１２の往復中心の速さが小さくなるようにするなどして、目標値に近づいているときは急激な変化を抑制することで、速度のアンダーシュート、及び／又は、オーバーシュートを抑制できる。
【００７４】
なお、第２閾値ｔｈ２は予め任意に定められてよく、例えば、メモリ４４に第２閾値ｔｈ２が予め記憶されていればよい。
【００７５】
［効果等］
以上のように、本実施の形態に係る体毛切断装置１００は、固定子（第１の磁性ブロック）１１、及び、体毛２００を切断する刃（具体的には、内刃１７０）を連動させる可動子（第２の磁性ブロック）１２を有し、固定子１１及び可動子１２のうちの一方が電磁石であり、他方が永久磁石又は電磁石であるリニアアクチュエータ１０と、リニアアクチュエータ１０に通電させる電圧値又は電流値である制御量を制御することで、可動子１２を往復運動させる制御部４０と、体毛２００を内刃１７０が切断する際に可動子１２に加わる負荷量を検知する負荷検知部７０と、を備える。制御部４０は、負荷検知部７０が検知した負荷量に基づく第１フィードバック制御量に基づいて、制御量を変更する。
【００７６】
このような構成によれば、負荷検知部７０は、体毛切断装置１００の刃孔１６１に導入された体毛２００の負荷量を検出するため、制御部４０は、検出した負荷量に応じた制御を行うことができる。これにより、体毛切断装置１００によれば、負荷量に応じた第１フィードバック制御量に基づき制御量を変更できるため、髭等の体毛２００が刃孔１６１に導入された際の応答性が向上し振幅（又は、速度）低下を抑制することができる。そのため、体毛切断装置１００によれば、リニアアクチュエータ１０の動作（具体的には、可動子１２の往復運動）の安定性を向上させる。
【００７７】
例えば、体毛切断装置１００は、さらに、可動子１２の変位、速度、及び、加速度のうちの少なくとも１つを駆動量として検知する駆動量検知部６０を備える。駆動量検知部６０は、可動子１２の往復運動における１周期ごとに駆動量を検知する。また、この場合、例えば、負荷検知部７０は、駆動量検知部６０が検知した駆動量及び制御量から可動子１２の往復運動における１周期ごとに負荷量を検知する。
【００７８】
このような構成によれば、駆動量の検出回数を抑制しつつ、且つ、簡便に可動子１２に加わった負荷量を検出することができる。
【００７９】
また、例えば、駆動量検知部６０は、可動子１２の往復運動により発生する誘導起電力を駆動量として検知する。
【００８０】
このような構成によれば、駆動量検知部６０は、駆動量を検知するためのセンサ等を新たに備える必要なく、駆動量を検知することができる。そのため、このような構成によれば、体毛切断装置１００は、小型化され得る。
【００８１】
また、例えば、制御部４０は、負荷検知部７０が検知した負荷量が予め定められた第１閾値ｔｈ１を上回った場合、可動子１２の往復運動の往復中心における速さが大きくなるように、制御量を変更する。
【００８２】
このような構成によれば、制御部４０は、可動子１２（具体的には、可動子１２に連動する内刃１７０）が体毛２００を切断する際に可動子１２に負荷が加わり、減速された場合においても、可動子１２をすぐに加速させることができる。これにより、体毛切断装置１００で体毛２００を切断する際に可動子１２に加わる断続的な負荷に対する応答性が向上される。
【００８３】
また、例えば、制御部４０は、負荷検知部７０が検知した負荷量が予め定められた第２閾値ｔｈ２を下回った場合、可動子１２の往復中心の速さが小さくなるように、制御量を変更する。
【００８４】
このような構成によれば、制御部４０は、可動子１２が体毛２００を切断する際に加わる負荷量が急激に減衰され、可動子１２が急激に加速された場合においても、可動子１２の速度を緩やかに減衰させることができる。これにより、体毛切断装置１００で体毛２００を切断する際に可動子１２に加わる断続的な負荷に対する応答性がより向上される。
【００８５】
また、例えば、制御部４０は、さらに、リニアアクチュエータ１０からの制御量の出力値を取得し、取得した出力値に対する予め定められた目標値とから算出される第２フィードバック制御量に基づいて、制御量を変更する。
【００８６】
このような構成によれば、体毛切断装置１００の動作の安定性が、より向上される。
【００８７】
（その他の実施の形態）
以上、本実施の形態に係る体毛切断装置について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００８８】
上記実施の形態において、制御部４０等の構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、或いは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【００８９】
また、制御部４０等の構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
【００９０】
１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等が含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ  Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、ＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ  Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）も同じ目的で使うことができる。
【００９１】
また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。或いは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリ等のコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００９２】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、体毛を切断する電動バリカン、電気カミソリ等に利用可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１０  リニアアクチュエータ
１１  固定子（第１の磁性ブロック）
１１ａ  巻線
１２  可動子（第２の磁性ブロック）
１２ａ  永久磁石
１３  フレーム
１４  ばね
２０  電源
２１  定電圧電源
３０  駆動回路
４０  制御部
４１  振幅制御部
４２  制御出力部
４３  加算部
４４  メモリ
５０  マイコン
６０  駆動量検知部
７０  負荷検知部
８０  フィルタ部
９０  検出回路
９１  増幅回路
９２、９３  比較回路
１００  体毛切断装置
１１０  本体
１２０  把持部
１３０  電源スイッチ
１４０  表示部
１５０  ヘッド部
１６０  外刃
１６１  刃孔
１７０  内刃
２００  体毛
２１０  肌面
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  区間
Ｉｄ  駆動電流
ｔｈ１  第１閾値
ｔｈ２  第２閾値
【図１】
2019208726.tif 000003
【図２】
2019208726.tif 000004
【図３】
2019208726.tif 000005
【図４】
2019208726.tif 000006
【図５】
2019208726.tif 000007
【図６】
2019208726.tif 000008
【図７】
2019208726.tif 000009
【図８】
2019208726.tif 000010
【図９】
2019208726.tif 000011
【図１０】
2019208726.tif 000012