ВИБРАЦИОННОЕ ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО
VIBRATORY DRIVE MECHANISM

Настоящее изобретение относится к вибрационному линейному приводному устройству, которое может быть использовано в качестве источника мощности привода электрической бритвы возвратно-поступательного типа или аналогичного средства.
Известно вибрационное линейное приводное устройство, которое включает в себя статор, множество подвижных элементов, расположенных параллельно, электромагнит, расположенный в статоре, множество постоянных магнитов, расположенных в подвижных элементах, опорный узел для обеспечения опоры с возможностью перемещения подвижных элементов таким образом, что поверхность магнитного полюса электромагнита может располагаться напротив поверхностей магнитных полюсов постоянных магнитов с оставлением зазора между ними, причем вибрация подвижных элементов возникает при приложении электрического тока к электромагниту (см. публикацию выложенного японского патента № 2005-354879).
В этом вибрационном линейном приводном устройстве опорный узел и множество подвижных элементов соединены друг с другом тонкими упругими деталями и сформованы в единое тело с помощью синтетической смолы в целях уменьшения габаритов. Опорный узел разделен на опорные части вдоль направления обуславливающей возвратно-поступательное движение вибрации подвижных элементов. Статор размещен между двумя опорными частями для уменьшения размера высоты.
При наличии этого вибрационного линейного приводного устройства электромагнит располагается в статоре, а постоянные магниты располагаются в подвижных элементах. Подвижные элементы подвергаются вибрации, обуславливающей возвратно-поступательное движение в противоположных фазах. Следовательно, к опорным частям всегда приложена скручивающая сила, и это означает, что приводное устройство подвержено изменению размера зазора между постоянными магнитами и электромагнитом. Ввиду этого, пытаясь стабилизировать размер зазора, выполненное из синтетической смолы основание статора и опорные части жестко соединяют друг с другом посредством множества винтов.
Однако такая соединяемая винтами конструкция не только сама является дорогостоящей, но и требует дополнительных винтов для крепления вибрационного линейного приводного устройства к корпусу электрической бритвы.
Ввиду вышеизложенного, в настоящем изобретении предложено вибрационное линейное приводное устройство малых размеров и низкой стоимости.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложено вибрационное линейное приводное устройство, включающее в себя:
статор с поверхностью магнитного полюса;
подвижный элемент с поверхностью магнитного полюса;
электромагнит, расположенный в статоре или подвижном элементе;
постоянный магнит, расположенный в другом статоре или подвижном элементе;
опорный узел для обеспечения опоры с возможностью перемещения подвижных элементов таким образом, что поверхность магнитного полюса электромагнита может располагаться напротив поверхности магнитного полюса с зазором между ними, причем приводное устройство предназначено для сообщения вибрации подвижному элементу путем приложения электрического тока к электромагниту,
при этом опорный узел включает в себя прикрепляемую часть, которая подлежит прикреплению к корпусу для заключения в нем приводного устройства, а статор имеет конфигурацию, обеспечивающую крепление к опорному узлу, когда опорный узел прикреплен к корпусу.
Статор может быть прикреплен с возможностью предотвратить выпадение между опорным узлом и корпусом. Кроме того, опорный узел также может включать в себя зацепляемую часть, а статор может включать в себя зацепляющую часть, вводимую в зацепление с зацепляемой частью опорного узла и закрепляемую на месте посредством этого зацепления.
Корпус предпочтительно имеет форму, гарантирующую, что зазор между электромагнитом и постоянным магнитом можно увидеть снаружи.
При осуществлении настоящего изобретения опорный узел и статор скрепляются друг с другом во время сборки опорного узла с корпусом. Поэтому нет необходимости использовать винты или другие крепежные средства, которые в противном случае понадобились бы для скрепления статора и опорного узла друг с другом. Это уменьшает количество составляющих деталей и ошибок, обуславливаемых их сборкой. В результате можно уменьшить затраты и стабилизировать характеристики.
Задачи и признаки настоящего изобретения станут очевидными из нижеследующего описания вариантов осуществления, приводимого в связи с прилагаемыми чертежами, при этом:
на фиг.1 представлено перспективное изображение с пространственным разделением деталей, иллюстрирующее вибрационное линейное приводное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг.2 представлено перспективное изображение в сборе вибрационного линейного приводного устройства, показанного на фиг.1;
на фиг.3 представлено перспективное изображение с пространственным разделением деталей, иллюстрирующее вибрационное линейное приводное устройство в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг.4 представлено перспективное изображение в сборе вибрационного линейного приводного устройства, показанного на фиг.3;
на фиг.5 представлено перспективное изображение в сборе, иллюстрирующее вибрационное линейное приводное устройство в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг.6 представлено перспективное изображение с пространственным разделением деталей вибрационного линейного приводного устройства, показанного на фиг.5;
на фиг.7 представлен вид снизу вибрационного линейного приводного устройства, показанного на фиг.5;
на фиг.8 представлен вид спереди вибрационного линейного приводного устройства, показанного на фиг.5;
на фиг.9 представлено вертикальное сечение на виде спереди вибрационного линейного приводного устройства, показанного на фиг.5, которое прикреплено к корпусу;
на фиг.10 представлено вертикальное сечение на виде сбоку вибрационного линейного приводного устройства, показанного на фиг.5, которое прикреплено к корпусу;
на фиг.11 представлен вид снизу вибрационного линейного приводного устройства, показанного на фиг.5, которое прикреплено к корпусу;
на фиг.12 представлено вертикальное сечение на виде спереди, иллюстрирующее вибрационное линейное приводное устройство в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг.13 представлено вертикальное сечение на виде сбоку, иллюстрирующее вибрационное линейное приводное устройство в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг.14 представлено перспективное изображение вибрационного линейного приводного устройства, показанного на фиг.13; и
на фиг.15 представлен вид спереди, иллюстрирующий вибрационное линейное приводное устройство в соответствии с базисным примером.
Ниже будет приведено описание настоящего изобретения со ссылками на варианты осуществления, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах.
Обращаясь к фиг.1 и 2, отмечаем, что вибрационное линейное приводное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя статор 1, подвижные элементы 2, расположенных параллельно, первый опорный узел 3, с которым подвижные элементы 2 соединены на своих первых концах посредством первых тонких упругих деталей 20, второй опорный узел 3, с которым подвижные элементы 2 соединены на своих вторых концах посредством вторых тонких упругих деталей 20, первую пружинную деталь 4 для взаимного соединения первых концов подвижных элементов 2 и вторую пружинную деталь 4 для взаимного соединения вторых концов подвижных элементов 2. Оба подвижных элемента 2, первый и второй опорные узлы 3, первая и вторая пружинные детали 4 и четыре упругие детали 20 сформованы в единое тело с помощью синтетической смолы.
Вибрационное линейное приводное устройство используется для привода электрической бритвы возвратно-поступательного типа и дополнительно включает в себя приводные элементы 21, предусмотренные на верхних поверхностях подвижных элементов 2. Эти приводные элементы 21 несут внутренние лезвия бритвы. С нижней поверхностью подвижных элементов 2 скреплены постоянные магниты 22 и задние хомуты 23.
Первые и вторые упругие детали 20 выступают из противоположных концов подвижных элементов 2. Первый и второй опорные узлы 3 расположены под постоянными магнитами 22 напротив друг друга.
Статор 1 представляет собой электромагнит, включающий в себя Е-образный металлический магнитопровод 11, остов 12 катушки и обмотку 13, намотанную на центральную деталь магнитопровода 11. Статор 1 расположен между опорными узлами 3 таким образом, что торцевая поверхность магнитного полюса магнитопровода 11 может находиться напротив постоянных магнитов 22 с оставлением зазора между ними.
Когда в обмотку 13 подается переменный ток, подвижные элементы 2 совершают возвратно-поступательное движение, изгибая упругие детали 20. Магнитные полюса постоянных магнитов 22 расположены, гарантируя, что подвижные элементы 2 могут совершать возвратно-поступательное движение в противоположных фазах. Во время этого возвратно-поступательного движения пружинные детали 4 образуют пружинную вибрирующую систему в сочетании с подвижными элементами 2. Подвижные элементы 2 вынуждены осуществлять ответную вибрацию, приводя в движение подвижные элементы 2 с частотой вибрации, согласующейся с собственной частотой пружинной вибрирующей системы.
Как очевидно из фиг.1, магнитопровод 11 включает в себя множество выступающих частей 15, которые выступают из его противоположных концов к первому и второму опорным узлам 3 вдоль направления вибрации подвижных элементов 2. На каждом из противоположных концов магнитопровода 11 выступающие части 15 отстоят друг от друга в соответствующей взаимосвязи с подвижными элементами 2. Выступающие части 15 служат в качестве зацепляющихся частей, вставляемых в подобные выемкам зацепляемые части 30, предусмотренные на нижних поверхностях опорных узлов 3, и вводимых в зацепление с ними. Статор 1 подсоединен к подвижным элементам 1 посредством силы магнитного притяжения, действующей между магнитопроводом 11 и постоянными магнитами 22, и оказывается закрепленным по месту, когда выступающие части 15 введены в зацепление с зацепляемыми частями 30. При этом между торцевой поверхностью магнитного полюса магнитопровода 11 и постоянным магнитом 22 ограничивается зазор.
Ввиду того, что подвижные элементы 2 приводятся в движение в противоположных фазах, скручивающие силы, действующие в направлении, перпендикулярном направлению вибрации подвижных элементов 2, прикладываются к опорным узлам 3. Тем не менее крутильная деформация опорных узлов 3 предотвращается, а зазор поддерживается имеющим постоянный размер в любые моменты времени, потому что выступающие части 15 вставлены в зацепляемые части 30.
В центральных областях опорных узлов 3 вдоль направления расположения подвижных элементов 2 выполнены отверстия 33 под винты. Как можно увидеть на фиг.9-11, винты 60 ввинчены в отверстия 33 под винты для прикрепления вибрационного линейного приводного устройства к корпусу 6 электрической бритвы.
Винты 60 служат не только для прикрепления опорных узлов 3 к корпусу 6, но и для предохранения статора 1 от выпадения из промежутка между опорными узлами 3 и корпусом 6, а в конечном счете - для закрепления опорных узлов 3 и статора 1 на месте. Процесс сборки вибрационного линейного приводного устройства заканчивается его сборкой на корпусе 6.
Фиг.3 и 4 иллюстрируют вибрационное линейное приводное устройство в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Это приводное устройство дополнительно включает в себя перемычки 35, выполненные как единое целое с опорными узлами 3, для взаимного соединения опорных узлов 3, отстоящих друг от друга в направлении вибрации подвижных элементов 2. Наличие перемычек 35 увеличивает сопротивление опорных узлов 3 скручивающим силам, прикладываемым к ним. Это дает возможность воспользоваться улучшенными характеристиками исполнительного элемента.
Фиг.5-8 иллюстрируют вибрационное линейное приводное устройство в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления крышка 5 для расположения шин выводов подачи питания (не показаны), ведущих к паре клемм 14 катушки, с которыми соединены обмотки 13 статора 1, подсоединена к статору 1 и нижним поверхностям опорных узлов 3. Крышка 5 выполнена из синтетической смолы и снабжена множеством крючков 50 на своей внешней периферии. Эти крючки 50 заперты в зацепляемые выемки 36 таким образом, что крышка 5 может закрывать нижние поверхности статора 1 и опорных узлов 3.
Как показано на фиг.7, крышка 5 включает в себя части 51 для расположения на них проводки, предназначенные для подвешивания и расположения шин выводов на ее нижней поверхности, и сквозные отверстия 52, сквозь которые вставлены винты 60 для прикрепления приводного устройства к корпусу 6. Фиг.9-11 иллюстрируют вибрационное линейное приводное устройство, снабженное крышкой 5.
Фиг.12 иллюстрирует вибрационное линейное приводное устройство в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Это приводное устройство не снабжено крышкой 5 и крепится к корпусу 6 посредством винтов 60.
Вибрационное линейное приводное устройство можно крепить к корпусу 6 крепежными средствами, которые не являются винтами 60. Например, как показано на фиг.13, на внутренней поверхности корпуса 6 выполнены крепежные крючки 61, которые заперты у нижнего края опорных узлов 3, будучи посаженными в корпус 6, тем самым прикрепляя опорные узлы 3 и статор 1, а именно вибрационное линейное приводное устройство, к корпусу 6.
Как показано на фиг.14, корпус 6 имеет конфигурацию, обеспечивающую охват вибрационного линейного приводного устройства, и связан с основным телом (не показано) электрической бритвы (не показано), служащим в качестве захватываемой части. Каркас лезвия, предназначенный для удержания внутреннего лезвия электробритвы, соединен с верхней поверхностью корпуса 6. Обращаясь снова к фиг.11, отмечаем, что на нижней поверхности корпуса 6 выполнено отверстие 63, через которое должны проходить шины выводов.
Поскольку процесс сборки вибрационного линейного приводного устройства оканчивается его сборкой на корпусе 6, осуществление точной проверки характеристик невозможно до тех пор, пока приводное устройство не будет прикреплено к корпусу 6. В этой связи, если высота, по меньшей мере, части корпуса 6 задана таким образом, что делает зазор между статором 1 и постоянными магнитами 22 видимым снаружи, как показано штрихпунктирной линией L на фиг.8, то появляется возможность увидеть размер зазора невооруженным глазом, что упрощает осуществление проверки или решение других задач.
Хотя электромагнит расположен в статоре 1, а постоянные магниты 22 расположены в подвижных элементах 2 в предыдущих вариантах осуществления, настоящее изобретение применимо к случаю, когда постоянный магнит расположен в статоре 1, а электромагниты расположены в подвижных элементах 2. Из соображений прочности и жесткости, предпочтительно, чтобы выступающие части 15 в качестве зацепляемых частей были сформированы в заднем хомуте 23, расположенном на задней поверхности постоянного магнита статора 1.
Хотя статор 1 соединен и скреплен с опорными узлами 3 в предыдущих вариантах осуществления, статор 1 и опорные узлы 3 могут быть соединены друг с другом упругими деталями 38 и могут приводиться в движение в направлении влево и вправо, как показано на фиг.15. Когда вынуждается вибрация, предусматривающая возвратно-поступательное движение, одиночного подвижного элемента 2, или когда вынуждается вибрация, предусматривающая возвратно-поступательное движение, множества подвижных элементов 2 в одной и той же фазе, оказывается возможной вибрация статора 1 и подвижного элемента (подвижных элементов) 2 в противоположных фазах.
Хотя изобретение проиллюстрировано и описано применительно к вариантам его осуществления, для специалистов в данной области техники будет ясно, что в рамках объема притязаний изобретения, определенных в нижеследующей формуле изобретения, возможно осуществление различных изменений и модификаций.