(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁石で構成されて機器のハウジングなどに固定されるステータブロックと、永久磁石を備えて上記ステータブロックに対して往復動自在に支持され且つステータブロックの励磁によって往復振動駆動される可動子とからなる振動型リニアアクチュエータであって、ステータブロックと可動子とを連結して可動子を往復動自在に支持して上記永久磁石をステータブロックにエアギャップを介して対向させている連結体は、オフセット部を介して連結されることで、可動子の往復動方向の撓みに加えてステータブロックと可動子との対向方向を軸とする軸回りに捻れ自在なものとして形成され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】
連結体と可動子とが一体成形品として形成され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】
平行に並んで互いに１８０°位相の異なる動作をする２つの可動子と、両可動子間を相互に連結する連結ばねとを備えており、該連結ばねは可動子の往復動方向とこれに直交する方向とに撓み自在なものとして形成され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４】
可動子と連結体と連結ばねとが一体成形品として形成され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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型のリニアアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気かみそりに利用することができる振動型リニアアクチュエータとして、特開平７−２６５５５９号公報に記載のものがある。電磁石で構成されて機器のハウジングなどに固定されるステータブロックと、永久磁石を備えて上記ステータブロックに対して往復動自在に支持され且つステータブロックの励磁によって往復振動駆動される可動子とからなる上記振動型リニアアクチュエータでは、ステータブロック１におけるステータから上方に向けて立設したシャーシから可動子の両端を板ばねからなる連結体で吊り下げることで、可動子を往復動自在に支持している。
【０００３】
このものでは、連結体９として可動子の往復動方向にのみ撓み得る形状のものを用いているのであるが、この場合、可動子の往復動に際し、連結体に応力が集中するという問題があった。
【特許文献１】特開平７−２６５５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の従来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ステータブロックに対して可動子を往復動自在に支持する連結体に加わる応力を緩和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課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明に係る振動型リニアアクチュエータは、電磁石で構成されて機器のハウジングなどに固定されるステータブロックと、永久磁石を備えて上記ステータブロックに対して往復動自在に支持され且つステータブロックの励磁によって往復振動駆動される可動子とからなる振動型リニアアクチュエータであって、ステータブロックと可動子とを連結して可動子を往復動自在に支持して上記永久磁石をステータブロックにエアギャップを介して対向させている連結体は、オフセット部を介して連結されることで、可動子の往復動方向の撓みに加えてステータブロックと可動子との対向方向を軸とする軸回りに捻れ自在なものとして形成されていることに特徴を有している。しかも弾性エネルギーの大きい捻りばねの働きで連結体の応力を大きくすることなく小型化ができるようにしたものである。
【０００６】
また、連結体と可動子とを一体成形品として形成してもよい。
【０００７】
このほか、平行に並んで互いに１８０°位相の異なる動作をする２つの可動子と、両可動子間を相互に連結する連結ばねとを備えて、連結ばねが可動子の往復動方向とこれに直交する方向とに撓み自在なものであってもよい。２つの可動子の逆位相での往復動を効果的なものとする連結ばねにかかる応力も小さくすることができる。
【０００８】
そして、可動子と連結体と連結ばねを一体成形品として形成すれば、部品数を少なくしてコストダウンを図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の振動型リニアアクチュエータは、連結体の変位方向が２軸となるために、１軸で拘束される場合よりも力が分散されることになり、応力の一部集中を避けることができて連結体の破損等の問題を低減することができる。特に上記連結体はオフセット部を介して連結されることでステータブロックと可動子との対向方向を軸とする軸回りに捻れ自在として、弾性エネルギーの大きい捻りばねとして働くようにしているために、連結体の応力を大きくすることなく小型化ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１〜図４に振動型リニアアクチュエータの基本構成を示す。磁性材料の焼結体や磁性材料の鉄板を積層したステータ３に巻線４を施した電磁石として構成されたステータブロック１と、２つの可動子２，２とからなるもので、ステータブロック１の上方に平行並列に並んでいる２つの可動子２，２の各下面にはバックヨーク７を介して永久磁石６が夫々取り付けられており、２つの可動子２，２の各上面には往復動取出用の出力部としての出力軸５が取り付けられている。図中８ａは各可動子２へのヨーク７の固定用のビスであり、永久磁石６はバックヨーク７の下面に接着固定されている。
【００１１】
そして、上記可動子２，２は、ステータブロック１に各下端を連結している連結体９の上端に長手方向両端が夫々連結されることで、ステータブロック１の上方に支持されて、その下面に位置している永久磁石６をステータブロック１にエアギャップを介して対向させている。図中８ｂは連結体９の下端部をステータブロック１に固定しているビスである。
【００１２】
ここにおいて、上記連結体９はばね鋼からなる板ばねで形成されていて、可動子２，２の長手方向に撓み可能となっていることから、各可動子２，２はステータブロック１に対して往復動自在となっており、また一方の可動子２に設けた永久磁石６の極性と、他方の可動子２に設けた永久磁石６との極性とを逆にしているために、ステータブロック１の電磁石に交番電流を流す時、両可動子２，２は往復動を行うとともに、この両者は１８０°位相がずれた逆位相で往復動を行う。また、弾性を有している連結体９と可動子２とからなるばね振動系の固有振動数に電流交番を合わせることで共振現象を発生させることで、効率の良い可動子２の往復駆動を行うことができるようにしている。
【００１３】
そして、上記から明らかなように、ステータブロック１から立ち上がる一対の連結体９，９によって可動子２の長手方向両端部を支持しているわけであるが、ここにおける連結体９がコ字形をなす部材、すなわち可動子２の往復動方向とほぼ平行な一対の横片９ｂ，９ｂを縦片９ａでつないだ形状の部材となっているのは、連結体９における長さの長い縦片９ａが主として撓むことで上記可動子２の往復動がなされる時、図４に示すように、長さが短く且つ薄肉となっている横片９ｂ，９ｂも撓むようにしているためである。
【００１４】
つまり、可動子２をステータブロック１に対して可動子２を支持している連結体９は、可動子２の往復動方向の撓みだけでなく、この往復動方向と直交する方向である可動子２とステータブロック１との対向方向においても撓むようにしていることから、可動子２を往復駆動する際に連結体９にかかる応力が分散されるために、応力による破損が低減されるものである。
【００１５】
図５に示すものは、２つの可動子２，２間を相互に連結するとともにこれら可動子２，２の往復動に伴って両可動子２，２を往復動方向に付勢する連結ばね１２を設けたものを示しており、可動子２の往復動方向の両端に夫々配した一対のこれら連結ばね１２，１２は、２つの可動子２，２を含む振動系を２次モード系として両可動子２，２が同位相で稼動することを抑制し、両可動子２，２の逆位相での往復動を効果的に行わせる。
【００１６】
また、この連結ばね１２も可動子２との連結部に可動子２の往復動方向とほぼ平行な薄肉の横片１２ａを備えて、ステータブロック１と可動子２との対向方向において撓み得る形状としておくことで、この方向に係る応力を分散して連結ばね１２の小型化も図ることができるようにしている。
【００１７】
連結ばね１２の横片１２ａは図６に示すように、ステータブロック１と可動子２との対向方向及び可動子２の往復動方向の両者に直交する方向に薄肉のものとしてもよい。この場合、連結ばね１２にかかる捻れ応力を低減することができために、連結ばね１２の小型化を図ることができる。
【００１８】
連結ばね１２は図７に示すように、そのばね性を発揮する中央部分から横片１２ａを介して可動子２に連結されるまでの部分を滑らかな曲線を描いて連続する形状とするとともに、往復動方向と両可動子２，２が並ぶ方向とにおいて薄肉化することで、より応力がかかりにくいものとすることができる。また、２つの可動子２，２が変位したときに生じる偶力を吸収することになるために、駆動時の振動を抑制することができる。
【００１９】
連結ばね１２は連結体９に溶着されて連結体９を介して可動子２に連結されたものを示したが、連結ばね１２は連結体９とは別に可動子２に連結されていてもよく、更には可動子２と連結体９と連結ばね１２の３者を一体成形品として形成しても良い。連結ばね１２を備えているにもかかわらず部品数を少なくすることができる。
【００２０】
図８に本発明に係る連結体９を示す。ステータブロック１と可動子２とを連結する連結体９として、可動子２の往復動方向の撓みに加え、ステータブロック１と可動子２との対向方向を軸とする図中矢印で示す軸回りに捻れ自在な捻りばねとして機能することができるように、連結体９からのオフセット部９ｃを可動子２に連結したものを示している。この場合、弾性エネルギーの大きい捻りばねの働きで連結体の応力を大きくすることなく小型化ができる。このものに上記連結ばね１２を更に設けてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】振動型リニアアクチュエータ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】同上の正面図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】他例の斜視図である。
【図６】同上の連結ばねの他例の斜視図である。
【図７】同上の連結ばねの更に他例の斜視図である。
【図８】本発明に係る連結体を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  ステータブロック
２  可動子
３  ステータ
４  巻線
５  出力軸
６  永久磁石
９  連結体
１２  連結ばね
【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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