(57)【要約】【課題】連結体にかかる応力をして寿命を長くする。【解決手段】複数の可動子２，２を固定子１で往復駆動するとともに可動子２の往復動方向に変位するばね性を備えた連結体１２で可動子２同士を連結している振動型リニアアクチュエータである。可動子２，２の振動方向の端部同士を連結している連結体１２を少なくとも片側の端部に複数配置する。一つの連結体１２あたりの応力が低減される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の可動子を固定子で往復駆動するとともに可動子の往復動方向に変位するばね性を備えた連結体で可動子同士を連結している振動型リニアアクチュエータにおいて、可動子の振動方向の端部同士を連結する連結体を少なくとも片側の端部に複数配していることを特徴とする振動型リニアアクチュエータ。
【請求項２】
複数の連結体を可動子の振動方向が厚み方向となっている板ばねで夫々形成するとともに、これら連結体を可動子の振動方向に並べてい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。
【請求項３】
複数の連結体を可動子の振動方向が厚み方向となっている板ばねで夫々形成するとともに、これら連結体を同一平面上に配置してい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。
【請求項４】
水平方向に並ぶ２つの可動子の上方側と下方側とに夫々連結体を配置していることを特徴とする請求項３記載の振動型リニアアクチュエータ。
【請求項５】
可動子の振動方向における同一箇所に複数の連結体を連結していることを特徴とする請求項３または４記載の振動型リニアアクチュエータ。
【請求項６】
連結体はその端部に固定用係合部を備えており、可動子の端部に形成された連結用突起部が上記固定用係合部に設けた連結穴に嵌り込んでいることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の振動型リニアアクチュエータ。
【請求項７】
複数の連結体を可動子の振動方向が厚み方向となっている板ばねで形成するとともに可動子の振動方向に並んだこれら連結体の端部に固定用係合部を設け、可動子の端部に形成された連結用突起部が嵌り込む連結穴を上記固定用係合部に設け、往復振動の内側に位置する連結体の連結穴は貫通穴として上記連結用突起部を貫通させていることを特徴とする請求項１または２記載の振動型リニアアクチュエータ。
【請求項８】
連結体はその端部が可動子の端部に開けられた穴に差し込まれて可動子に連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の振動型リニアアクチュエータ。
【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の駆動源として利用することが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】
振動型リニアアクチュエータとして、複数の可動子の端部同士を可動子の往復動方向に変位するばね性を備えた連結体で連結したものが特開平１１−１３６９２１号公報に示されている。この場合、複数の可動子を逆位相で往復駆動させると、一つの可動子のみに大きな負荷がかかって振幅が急激に減少しようとした時、連結体が他の可動子の動きを伝えて上記減少を抑制することになり、片方の可動子のみの振幅減少を防ぐために、バランスの取れた均一な振幅量を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記公報で示されたものでは、板ばねで形成されて可動子の端部同士をつなぐ連結体が可動子の一方の端部について一つだけ配置するものであった。
【０００４】
この場合、所要のばね定数とした連結体にかかる応力が高くなり、連結体が破損しやすいという問題を有している。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みて発明したものであって、連結体にかかる応力が小さくて連結体の寿命を長くす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目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、複数の可動子を固定子で往復駆動するとともに可動子の往復動方向に変位するばね性を備えた連結体で可動子同士を連結している振動型リニアアクチュエータにおいて、可動子の振動方向の端部同士を連結している連結体を少なくとも片側の端部に複数配していることに特徴を有している。一つの連結体あたりの応力が低減されるために長寿命化を図ることができる。
【０００７】
この場合、複数の連結体を可動子の振動方向が厚み方向となっている板ばねで形成するとともに、これら連結体を可動子の振動方向に並べても、あるいは、これら連結体を同一平面上に配置してもよく、特に後者の場合、水平方向に並ぶ２つの可動子の上方側と下方側とに夫々連結体を配置したり、可動子の振動方向における同一箇所に複数の連結体を連結するのが好ましい。
【０００８】
連結体がその端部に固定用係合部を備え、可動子の端部に形成された連結用突起部が上記固定用係合部に設けた連結穴に嵌り込んでいるようにすることも好ましい。
【０００９】
特に複数の連結体を可動子の振動方向が厚み方向となっている板ばねで形成するとともに可動子の振動方向に並んだこれら連結体の端部に固定用係合部を設けている場合は、可動子の端部に形成された連結用突起部が嵌り込む連結穴を上記固定用係合部に設け、往復振動の内側に位置する連結体の連結穴は貫通穴として上記連結用突起部を貫通させておくとよい。
【００１０】
連結体の端部が可動子の端部に開けられた穴に差し込まれて可動子に連結されているものであってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図１乃至図４は本発明に係る振動型リニアアクチュエータの一例を示している。往復式電気かみそりの駆動源用として形成されている図示例の振動型リニアアクチュエータは、固定子１と一対の可動子２，２、シャーシ３，２つの可動子２，２同士を連結している連結体１２で構成されている。
【００１２】
上記可動子２はヨーク５（バックヨーク）が一体成形されたもので、磁性材料からなるヨーク５には永久磁石４が接着してある。また、電気かみそりにおける可動刃が連結される連結部２２を備えている。なお、この連結部２２は可動子２の上面から側方にＬ型に突出するアーム２１の上面に設けており、一対の可動子２，２はその連結部２２が他方の可動子２上に位置するように組み立てられる。
【００１３】
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ボビン１６を介して巻線８を施して電磁石としたもので、ねじ具等によりシャーシ３に固定されている。
【００１４】
そして上記可動子２は、シャーシ３に板ばねからなる連結板９で吊り下げられてその永久磁石４と固定子１とが面対向しているとともに両者の間にギャップ８が確保されている。なお、上記連結板９はその上端部がシャーシ３に固定されたブリッジプレート１０に、下端部１１が可動子２に固定されている。ブリッジプレート１０は、該振動型リニアアクチュエータを電気かみそり本体などに組み付ける場合の固定部としての役割も持つ。
【００１５】
ばね性を有している連結板９，９で吊り下げられているとともに逆向きに且つ平行並列に配設された２つの同形状の可動子２，２は、固定子１である電磁石の電流方向を交番にした時、電磁石である固定子１との間に吸引・反発力が作用する永久磁石４を備えているために、連結板９を撓ませつつ往復動を行う。なお、固定子１を構成する電磁石の巻線８が１本である場合は、往復運動の右方向運動と左方向運動で巻線８に与える電流の向きを反転させる。つまり移動方向に推進力が働く方向に電流を流すことで可動子２を往復動させる。
【００１６】
また、ここでは２つの可動子２の永久磁石４の極性を逆にしていることから、複数の可動子２，２は１８０°ずれた振動位相を有するものとなっており、振動方向の振動が低減されている。
【００１７】
さらに、上記両可動子２，２間は、可動子２の往復動方向にばね性を有する連結体１２で連結されているのであるが、この連結体１２として、ここでは可動子の振動方向と直交する平面上に位置するＵ字形の板ばねで形成されたものを用いているとともに、可動子２の振動方向の一方の端部に２枚の連結体１２，１２を、他方の端部に２枚の連結体１２，１２を夫々配置しており、総計４枚の連結体１２で２つの可動子２，２間を連結している。これら連結体１２は、一方の可動子２の負荷が大きく振幅が急激に減少しようとした時、他方の可動子２の動きでこの減少を抑えるものであり、このために片方のみの振幅減少を防ぎ、常にバランスの取れた均一な振幅量を発生させる。また、この連結体１２は、各可動子２の固有振動数を一定にするための固有振動数設定ばねともなるようにしてある。
【００１８】
このような板ばねで連結体１２を構成したものでは、その配設用に大きなスペースを必要とせず、振動型リニアアクチュエータをコンパクト化できるものであり、また図示形状の連結体１２はその全長がすべて有効なばね部として機能するために、所要のばね長を小さな板ばねで確保することができる。しかも、ここでは各端部につき２枚、総計４枚の連結体１２を用いているために、１枚の連結体１２にかかる応力は小さく、従って連結体１２の寿命を長くすることができるものである。
【００１９】
なお、連結体１２は例えば片側につき３枚以上であってもよく、また片側に３枚以上の連結体１２を配置する場合、他の片側に連結体１２を配置しなくてもよい。この時にも各連結体１２が負担する応力は従来例よりも小さくなる。
【００２０】
さらに、ここでは図３及び図４に示すように、連結体１２の端部に固定用係合部３０を設けて、可動子２の端部から突出させた連結用突起部２０を固定用係合部３０に設けた連結穴３１に嵌め込むことで可動子２と連結体１２とを連結するようにしているとともに、振動方向の各端部に２枚ずつ存在している連結体１２のうち、振動方向内側に位置する連結体１２の固定用係合部３０の連結穴３１は上記連結用突起部２０が貫通する貫通穴としており、連結用突起部２０が振動方向に並ぶ２つの固定用係合部３０に係合すると同時に、振動方向外側に位置する固定用係合部３０と連結用突起部２０とを溶接やビス止め、あるいは接着固定等の手段で固定してしまえば、振動方向内側に位置する連結体１２の固定用係合部３０も挟持固定されてしまうようにしている。また、外側の連結体１２の固定用係合部３０の連結穴３０は、可動子２との間の位置決め機能と、溶着による連結固定機能とを果たすものとなり、可動子２との連結部の小型化に有効である。
【００２１】
図５及び図６に他例を示す。Ｕ字形の板ばねで形成された連結体１２，１２はその端部が可動子２，２の端部に開けられた穴３３，３３に差し込まれることで可動子２，２に連結されている。
【００２２】
上記の２例では、可動子２の一方の端部について２枚配された連結体１２，１２が可動子２の振動方向に並んでいるが、図７に示すように、可動子２の振動方向が厚み方向となっている板ばねで夫々形成した２枚の連結体１２，１２を振動方向と直交する単一平面上に配置してもよい。この場合、連結体１２，１２間に連結体１２の撓みを許すための振動方向における空間を空ける必要がなくなるために、振動方向の寸法を上記２例のものより小さくすることができる。
【００２３】
また、図７に示したものでは、２枚の連結体１２の各端部に設けた可動子２との連結用の固定用係合部３０を共用しているために、可動子２，２への固定も簡単に行うことができる。
【００２４】
なお、２つの可動子２，２が水平方向に並んでいる図示例ではこれら可動子２，２の上方側と下方側とに夫々連結体１２，１２を配置しているが、２つの可動子２，２が垂直方向に並んでいる場合はこれらの左右に配置すればよく、さらに２つの可動子２，２の配置がどうであれ、両連結体１２，１２を同一平面に配置するのであれば、振動方向の寸法を小さくすることができる。
【００２５】
図８は可動子２の端部に設けた上下に貫通する穴３３に連結体１２，１２の端部を上下から差し込んで圧入や溶接によって固定したものを示している。可動子２への複数本の連結体１２の連結を少ない部品数且つ簡単な構造で実現することができるとともに、可動子２の同じ箇所に複数の連結体１２，１２を連結するために、連結部分の小型化を図ることができる。
【００２６】
以上の各例では、往復式電気かみそりの駆動源に適した形態のものを示したが、本発明に係る振動型リニアアクチュエータは往復式電気かみそりの駆動源にのみ限定されるものではなく、他の種々の機器の駆動源として使用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、複数の可動子を固定子で往復駆動するとともに可動子の往復動方向に変位するばね性を備えた連結体で可動子同士を連結している振動型リニアアクチュエータにおいて、可動子の振動方向の端部同士を連結している連結体を少なくとも片側の端部に複数配しているために、一つの連結体あたりの応力が低減されるものであり、従って連結体の長寿命化、しいては振動型リニアアクチュエータの長寿命化を小型化を維持しつつ図ることができる。
【００２８】
この時、複数の連結体を可動子の振動方向が厚み方向となっている板ばねで形成するとともに、これら連結体を可動子の振動方向に並べると、長くてばね特性に優れた連結体の複数使用が容易となる。
【００２９】
また、複数の連結体を可動子の振動方向が厚み方向となっている板ばねで形成するとともに、これら連結体を同一平面上に配置したならば、特に水平方向に並ぶ２つの可動子の上方側と下方側とに夫々連結体を配置したり、可動子の振動方向における同一箇所に複数の連結体を連結すると、全体としての振動方向の寸法の小型化を図ることができる。
【００３０】
連結体がその端部に固定用係合部を備え、可動子の端部に形成された連結用突起部が上記固定用係合部に設けた連結穴に嵌り込んでいるようにしてもよく、この場合、連結穴は位置決め機能と連結固定のための機能とを果たすために、両機能を異なる部材で得る場合に比して小型化を図ることができる。
【００３１】
特に複数の連結体を可動子の振動方向が厚み方向となっている板ばねで形成するとともに可動子の振動方向に並んだこれら連結体の端部に固定用係合部を設けている場合は、可動子の端部に形成された連結用突起部が嵌り込む連結穴を上記固定用係合部に設け、往復振動の内側に位置する連結体の連結穴は貫通穴として上記連結用突起部を貫通させておくと、外側の連結体を可動子に固定するだけで内側の連結体の可動子への固定も行うことができる。
【００３２】
連結体の端部が可動子の端部に開けられた穴に差し込まれて可動子に連結されているものであってもよい。可動子との連結固定を簡便に且つ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の斜視図である。
【図２】同上の分解斜視図である。
【図３】同上の斜視図である。
【図４】同上の分解斜視図である。
【図５】他例の分解斜視図である。
【図６】同上の斜視図である。
【図７】別の例の斜視図である。
【図８】更に別の例の斜視図である。
【符号の説明】
１　固定子
２　可動子
１２　連結体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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