線性致動(dòng)器、電動(dòng)刷、電動(dòng)切削機(jī)以及電動(dòng)充氣泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及向直線方向發(fā)出動(dòng)力的線性致動(dòng)器、電動(dòng)刷、電動(dòng)切削機(jī)以及電動(dòng)充 氣栗。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，在美容器、電動(dòng)牙刷、電動(dòng)剃刀、電動(dòng)擦鞋器、電動(dòng)洗車器等電動(dòng)刷中，通過 美容器的刷頭、牙刷部、刀刃、擦鞋刷、洗車刷等可動(dòng)部往返運(yùn)動(dòng)，來進(jìn)行對(duì)皮膚、牙齒、剃毛 等的理發(fā)美容行為、以及對(duì)鞋、車身的磨光或洗凈行為。另外，以往在電鋸、電動(dòng)雕刻刀等電 動(dòng)切削機(jī)中，通過鋸的刀刃、雕刻刀的刀刃等可動(dòng)部往返運(yùn)動(dòng)，來進(jìn)行對(duì)木材或金屬材料等 的切斷、切削、雕刻等加工行為。并且，以往，在用于血壓計(jì)等中的電動(dòng)充氣栗中，通過隔膜 的可動(dòng)部往返運(yùn)動(dòng)，來進(jìn)行電動(dòng)充氣栗的進(jìn)氣以及排氣行為。
[0003] 在驅(qū)動(dòng)這些電動(dòng)刷、電動(dòng)切削機(jī)、電動(dòng)充氣栗的可動(dòng)部的構(gòu)造中，經(jīng)常使用如下構(gòu) 造，即：利用運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，將進(jìn)行通常的繞軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)式DC電機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為直 線往返運(yùn)動(dòng)或往返旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造。對(duì)于這樣使用運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的構(gòu)造，由于轉(zhuǎn)換驅(qū) 動(dòng)方向時(shí)的復(fù)雜的機(jī)構(gòu)需要所占的空間，所以將這樣的結(jié)構(gòu)小型化是困難的。另外，對(duì)于 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，由于在驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲較大，并且有可能產(chǎn)生動(dòng)力損失等而效率降低，所 以作為另外的構(gòu)造可以考慮使可動(dòng)部往返直線運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)器的構(gòu)造（例如，參照專利文獻(xiàn) 1 ~3) 〇
[0004] 在專利文獻(xiàn)1中公開了在往返式電動(dòng)剃須刀等中使用的振動(dòng)式線性致動(dòng)器。該線 性致動(dòng)器在定子的電磁鐵上配置具有將磁化方向設(shè)為橫向而配置的磁鐵的可動(dòng)元件，使可 動(dòng)元件（磁鐵）相對(duì)于定子在橫向往返運(yùn)動(dòng)。
[0005] 另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了能夠搭載于牙刷等圓筒形狀的器具的圓筒型線性驅(qū) 動(dòng)致動(dòng)器。在該致動(dòng)器中，在作為可動(dòng)對(duì)象的軸的外周設(shè)置柱塞，將夾住線圈的兩個(gè)環(huán)狀的 磁鐵與線圈一起套設(shè)地配置于該柱塞的外周。而且，對(duì)線圈通電來使柱塞自身勵(lì)磁而作為 電磁鐵發(fā)揮功能，使軸在軸向移動(dòng)。
[0006] 另外，作為使可動(dòng)體往返直線運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造，已知在專利文獻(xiàn)3中公開的振動(dòng)器。在 該振動(dòng)器中，在由基板支撐的線圈中，將可沿線圈的軸芯方向振動(dòng)的振動(dòng)體相對(duì)地設(shè)置。在 振動(dòng)體中，在圓環(huán)狀的錠子的中央配置磁鐵，通過以包圍磁鐵的方式配置的板簧，使磁鐵以 能夠沿線圈的軸芯方向位移的方式支撐在錠子上。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2005-160134號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本特許第3475949號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2013-233537號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的問題
[0013] 但是，專利文獻(xiàn)1使作為可動(dòng)部的可動(dòng)元件（磁鐵）相對(duì)于定子在橫向往返運(yùn)動(dòng)。 利用該構(gòu)造，在搭載到電動(dòng)牙刷等圓筒形狀的器具時(shí)，由于可動(dòng)元件可動(dòng)，所以需要確保定 子以及可動(dòng)元件所排列的空間、以及與該空間正交的橫向的空間，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的小型化。 另外，在專利文獻(xiàn)2中，雖然能夠搭載到圓筒形狀的器具，但是由于使用多個(gè)磁鐵，所以部 件件數(shù)變多，導(dǎo)致可裝配性的降低或成本的提高。另外，在專利文獻(xiàn)3中，由于沒有支撐移 動(dòng)體（可動(dòng)部）的軸，且是振動(dòng)器自身振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，所以安裝適用于圓筒狀的電動(dòng)理發(fā)美容 器具時(shí)所需要的剃刀的刀刃或牙刷等配件，難以確保直線方向的驅(qū)動(dòng)性。
[0014] 本發(fā)明的目的在于，提供能夠以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)小型化、能夠在實(shí)現(xiàn)可裝配性的 提高以及成本的低廉化、同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的直線往返運(yùn)動(dòng)的線性致動(dòng)器、電動(dòng)刷、電動(dòng)切削機(jī) 以及電動(dòng)充氣栗。
[0015] 解決問題的方案
[0016] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下結(jié)構(gòu)，一種線性致動(dòng)器包括：電磁鐵，具有線 圈；以及磁鐵，在所述線圈的線圈纏繞軸方向上與所述線圈相對(duì)而配置，且在所述線圈纏繞 軸方向上被單極磁化，該線性致動(dòng)器包括：可動(dòng)體，具有所述電磁鐵和所述磁鐵中的一者， 并具有在所述線圈纏繞軸方向上延伸的輸出軸；固定體，具有所述電磁鐵和所述磁鐵中的 另一者；彈性體，沿所述線圈纏繞軸方向而配置，且在所述線圈纏繞軸方向上彈性變形，從 而在所述線圈纏繞軸方向上往返移動(dòng)自如地支撐所述可動(dòng)體；以及交流電供給部，其向所 述線圈供給頻率與所述可動(dòng)體的諧振頻率大致相等的交流電，所述彈性體通過在所述線圈 纏繞軸方向上彼此隔開的兩端部而固定在所述固定體和所述可動(dòng)體上，從而在所述電磁鐵 和所述磁鐵之間形成氣隙。
[0017] 本發(fā)明的電動(dòng)刷、電動(dòng)切削機(jī)、電動(dòng)充氣栗中的任意一個(gè)形態(tài)采用具備上述結(jié)構(gòu) 的致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。
[0018] 發(fā)明效果
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，將電磁鐵的線圈、和線圈纏繞軸為磁化方向的磁鐵在線圈纏繞軸方 向上相對(duì)配置，利用在線圈纏繞軸方向上彼此離開的兩端部分別固定的彈性體，將可動(dòng)體 在線圈纏繞軸方向上往返移動(dòng)自如地支撐于固定體。由此，能夠以簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)小型化， 能夠在實(shí)現(xiàn)可裝配性的提高以及成本的低廉化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的直線往返運(yùn)動(dòng)。
【附圖說明】
[0020] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的線性致動(dòng)器的外觀圖，
[0021] 圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的線性致動(dòng)器的分解立體圖，
[0022] 圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的線性致動(dòng)器的主要部分結(jié)構(gòu)的概略剖面圖，
[0023] 圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的線性致動(dòng)器的磁路的俯視剖面圖，
[0024] 圖5A和圖5B是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式1的致動(dòng)器中從交流電供給部向線圈供 給的交流電的周期的圖，
[0025] 圖6是供本發(fā)明的實(shí)施方式2的線性致動(dòng)器的說明的圖，
[0026] 圖7是供本發(fā)明的實(shí)施方式3的線性致動(dòng)器的說明的圖，
[0027] 圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的線性致動(dòng)器的外觀圖，
[0028] 圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式4的線性致動(dòng)器的分解立體圖，
[0029] 圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的線性致動(dòng)器的主要部分結(jié)構(gòu)的概略剖面圖，
[0030] 圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的線性致動(dòng)器的外觀圖，
[0031] 圖12是本發(fā)明的實(shí)施方式5的線性致動(dòng)器的分解立體圖，
[0032] 圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的線性致動(dòng)器的主要部分結(jié)構(gòu)的概略剖面圖，
[0033] 圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的線性致動(dòng)器的外觀圖，
[0034] 圖15是本發(fā)明的實(shí)施方式6的線性致動(dòng)器的分解立體圖，
[0035] 圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的線性致動(dòng)器的主要部分結(jié)構(gòu)的概略剖面圖，
[0036] 圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的線性致動(dòng)器中的主要部分結(jié)構(gòu)的概略剖面圖，
[0037] 圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的線性致動(dòng)器的磁鐵的立體圖，
[0038] 圖19是表示具備本發(fā)明的實(shí)施方式的線性致動(dòng)器的電動(dòng)牙刷的立體圖，
[0039] 圖20是表示同電動(dòng)牙刷的主要部分結(jié)構(gòu)的概略剖面圖，
[0040] 圖21是表示具備本發(fā)明的實(shí)施方式的線性致動(dòng)器的電動(dòng)切削機(jī)的立體圖，
[0041] 圖22是表示該電動(dòng)切削機(jī)的主要部分結(jié)構(gòu)的概略剖面圖，
[0042] 圖23是表示具備本發(fā)明的實(shí)施方式的線性致動(dòng)器的電動(dòng)充氣栗的立體圖，以及
[0043] 圖24是表示該電動(dòng)充氣栗的主要部分結(jié)構(gòu)的概略剖面圖。
[0044] 符號(hào)說明
[0045] 10、10A、10B、10C、10D、10E、IOFUOG 線性致動(dòng)器
[0046] 20、20C、20D、20E 電磁鐵
[0047] 21 線圈
[0048] 23、23D 線圈架
[0049] 24E 芯
[0050] 25、25E 主體芯
[0051] 26、27E 板芯
[0052] 26C圓盤芯
[0053] 26E筒狀芯
[0054] 28磁性殼體
[0055] 29正面芯部
[0056] 30、30A 磁鐵
[0057] 32相對(duì)面
[0058] 40、40A、40B、40C、40D、40E 固定體
[0059] 41 基板
[0060] 41a正面板部
[0061] 41b、41c 側(cè)面板部
[0062] 44、44D、44E 軸承
[0063] 46、48彈簧承托部
[0064] 47、4冗殼體
[0065] 50、50A、50B、50C、50D、50E 可動(dòng)體
[0066] 52、52D 輒部
[0067] 54、54E可動(dòng)側(cè)彈簧承托部
[0068] 55、525 板輒部
[0069] 56固定板部
[0070] 57杯狀磁性體
[0071] 58軸固定部
[0072] 60、60D、60E 輸出軸
[0073] 61 凸緣
[0074] 62 軸部
[0075] 70、70D、70E 彈性體
[0076] 71、71D、71E -端部
[0077] 72、72D、72E 另一端部
[0078] 80交流電供給部
[0079] 252、252E主體芯的端面
[0080] 301分割磁鐵
[0081] 471 蓋部
[0082] 472 隔片
[0083] 474可動(dòng)側(cè)彈簧承托部
[0084] 476固定側(cè)彈簧承托部
[0085] 521輒部底面部
[0086] 522輒部周壁部
[0087] CG中心側(cè)氣隙（空隙）
【具體實(shí)施方式】
[0088] 以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0089] (實(shí)施方式1)
[0090] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的線性致動(dòng)器的外觀圖，圖2是該線性致動(dòng)器的 分解立體圖。
[0091] 圖1和圖2所示的線性致動(dòng)器10具有固定體40、具備輸出軸60的可動(dòng)體50、以 及將可動(dòng)體50在輸出軸60的軸（CL)方向可自由運(yùn)動(dòng)地支撐于固定體40的彈性體70。
[0092] 在圖1和圖2所示的線性致動(dòng)器10中，可動(dòng)體50由于來自交流電供給部80的電 力供給，而相對(duì)于固定體40在軸CL方向上往返運(yùn)動(dòng)（往返運(yùn)動(dòng)），伴隨于此，輸出軸60在 軸CL方向上往返運(yùn)動(dòng)（圖1中箭頭所示）而輸出到外部。
[0093] 圖3是表示該線性致動(dòng)器的主要部分結(jié)構(gòu)的概略剖面圖。
[0094] 如圖2和圖3所不，線性致動(dòng)器10具備：具有線圈21的電磁鐵20、以及磁鐵30。 磁鐵30在線圈21的線圈纏繞軸（與輸出軸60的軸CL相當(dāng)）方向上與線圈21相對(duì)而配 置，在線圈21的線圈纏繞軸方向上被單極磁化。
[0095] 在圖2和圖3所示的線性致動(dòng)器10中，將電磁鐵20設(shè)于固定體40側(cè)，將磁鐵30 設(shè)于可動(dòng)體50側(cè)。
[0096] 固定體40具有電磁鐵20、基板41、軸承44以及彈黃承托部46。
[0097] 電磁鐵20具有線圈21、線圈架23以及主體芯25,主體芯25與板芯26 -體地接 合。
[0098] 線圈架23是非磁性體，在圓筒狀的軀干的兩端部具有凸緣，以線圈21的纏繞軸 (由于與軸CL相當(dāng)，以下，也稱為線圈纏繞軸CL)為線圈架23的中心軸，將線圈21纏繞于 軀干的外周。被線圈21纏繞的線圈架23作為整體形成為圓筒狀。
[0099] 線圈21的線圈繞組與未圖示的基板連接，通過基板與外部端子連接。從交流電供 給部80通過外部端子將交流電電源（交流電壓）供給到線圈21。
[0100] 主體芯25是磁性體，其在軸向延伸而內(nèi)嵌于線圈架23的軀干內(nèi)。主體芯25成為 圓筒形狀，在此，具有與線圈架23的軸向長(zhǎng)度同樣的長(zhǎng)度。在主體芯25的內(nèi)部安裝有被輸 出軸60自由移動(dòng)地插通的軸承44。