專利名稱：驅(qū)動(dòng)器以及使用它的電動(dòng)牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)牙刷或電動(dòng)聲波牙刷等所使用的驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
一直以來，就包含電動(dòng)聲波牙刷的電動(dòng)牙刷而言，已知有通過往復(fù)直線運(yùn)
動(dòng)在牙和牙齦的邊界部分傾斜地(約45度的角度)接觸并在左右振動(dòng)的線性 刷牙用的牙刷；以及在繞軸的規(guī)定角度范圍內(nèi)進(jìn)行往復(fù)(正反)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并以 從牙齦向牙旋轉(zhuǎn)的方式動(dòng)作的轉(zhuǎn)動(dòng)刷牙用的牙刷。
這種牙刷的驅(qū)動(dòng)大多使用將進(jìn)行通常的繞軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)式直流馬達(dá)的旋 轉(zhuǎn)通過運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換^L構(gòu)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)或者往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造。另外， 這種結(jié)構(gòu)以外還已知有通過直線驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器使牙刷進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造 或者通過驅(qū)動(dòng)器的振動(dòng)使與驅(qū)動(dòng)源分開設(shè)置的共振振動(dòng)機(jī)構(gòu)共振，使牙刷進(jìn)行 往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造。
通過直 線驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器使牙刷進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造，如專利文獻(xiàn)1(日 本特開2002-078310號(hào)公報(bào))所示，通過直線驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器直接發(fā)生直接連接 在牙刷部上的輸出軸的軸向的往復(fù)振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)線性刷牙。在這種構(gòu)造中，沒有 由運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)引起的動(dòng)力損失，還能夠使牙刷進(jìn)行高速的振動(dòng)。
另外，作為具有驅(qū)動(dòng)器和與驅(qū)動(dòng)源分開設(shè)置的共振振動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造，如專 利文獻(xiàn)2 (日本專利第3243529號(hào)公報(bào))所示，由具有電^IH失和永久^茲鐵的驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)對具備桿臂的共振振動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行激振，使同軸連接在牙刷部上的桿臂進(jìn) 行搖頭振動(dòng)而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)刷牙。
但是，就電動(dòng)牙刷而言，為了能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)刷牙的同時(shí)還想要使驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 刷牙用牙刷的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所存放的柄的部分盡可能地細(xì)，而期望牙刷的驅(qū)動(dòng)部分 的小型化。
但是，為了使用通常的繞軸旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)刷牙，需要與馬達(dá)分開的 用于將該馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。另外，如專利文獻(xiàn)1所示，為了使用直線驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)刷牙，需要與直線驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器 分開的轉(zhuǎn)矩發(fā)生機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)源)。
另外，在專利文獻(xiàn)2所示的構(gòu)造中，需要驅(qū)動(dòng)源和與驅(qū)動(dòng)源分開的共振振 動(dòng)機(jī)構(gòu)。
因此，在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，在試著將馬達(dá)或者直線驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器作為電動(dòng)牙刷 的驅(qū)動(dòng)源的場合，由于需要確保驅(qū)動(dòng)源和與驅(qū)動(dòng)源分開的運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)或 者轉(zhuǎn)矩發(fā)生機(jī)構(gòu)或者共振振動(dòng)機(jī)構(gòu)的配置空間，所以存在很難實(shí)現(xiàn)牙刷的小型 化的問題。
再有，作為牙刷的驅(qū)動(dòng)部分，具備與馬達(dá)等的驅(qū)動(dòng)器分開的運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換 機(jī)構(gòu)的所謂的驅(qū)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)的場合，就驅(qū)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)而言，有可能發(fā)生噪聲以 及因傳遞的動(dòng)力損失發(fā)生而導(dǎo)致的效率劣化，有必要考慮應(yīng)對這些問題的對
究
泉o

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題而提出，目的在于提供不必使用與驅(qū)動(dòng)源分開的驅(qū)動(dòng) 傳遞機(jī)構(gòu)便能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)牙刷等的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的小型化的驅(qū)動(dòng)器以及電動(dòng) 牙刷。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)器采用如下結(jié)構(gòu)即、具有包括具有空出規(guī)定間隔相對的 內(nèi)壁的外磁輒、和設(shè)置在上述外磁軛上且在上述相對的內(nèi)壁面的各個(gè)上借助于 空隙將不同的磁極相對的磁鐵的可動(dòng)體；設(shè)置在上述可動(dòng)體上的輸出軸；配置 在上述空隙中且具有圍繞上述》茲鐵的巻材的固定體；將上述可動(dòng)體可動(dòng)自如地 支撐在上述固定體上的彈性支撐部；以及對上述巻材供給與上述可動(dòng)體的共振 頻率大致相等的頻率的交流電的交流電供給部。
本發(fā)明的電動(dòng)牙刷采用如下結(jié)構(gòu)即、具有上述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器、和牙刷部， 該牙刷部在上述驅(qū)動(dòng)器的輸出軸上以與該輸出軸在同一軸心上的方式連接且 在頭部具備與軸向正交地設(shè)置的刷毛部。
本發(fā)明的效果如下。
根據(jù)本發(fā)明，由于不必使用與驅(qū)動(dòng)源分開的驅(qū)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)便能夠完成電動(dòng) 牙刷等的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的驅(qū)動(dòng)器以及電動(dòng)牙刷。


圖1是表示涉及本發(fā)明的實(shí)施方式1的驅(qū)動(dòng)器的立體圖。
圖2是該驅(qū)動(dòng)器的主要部分分解立體圖。
圖3是表示該驅(qū)動(dòng)器上的可動(dòng)體及固定體的結(jié)構(gòu)的概要剖視圖。
圖4是用于說明該驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作的模式圖。
圖5是表示在該驅(qū)動(dòng)器中向巻材供給的交流電的周期的圖。
圖6是表示涉及本發(fā)明的實(shí)施方式2的驅(qū)動(dòng)器的立體圖。
圖7是該驅(qū)動(dòng)器的分解立體圖。
圖8是表示涉及本發(fā)明的實(shí)施方式3的驅(qū)動(dòng)器的立體圖。 圖9是該驅(qū)動(dòng)器的分解立體圖。
圖10是表示用于該驅(qū)動(dòng)器的粘彈性體即彈性材^f"的圖。 圖中
100、 100A、 100B-驅(qū)動(dòng)器，110-可動(dòng)體，120-固定體，128-巻材， 130-磁性體，140-交流電供給部，150-外磁輒，160-磁鐵，170-非彈性 體，180-軸，172a-支撐軸部，124a-軸承，197 -彈性材料。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
對實(shí)施方式1進(jìn)刊4兌明。
圖1是表示涉及本發(fā)明的實(shí)施方式1的驅(qū)動(dòng)器100的立體圖。圖2是該驅(qū) 動(dòng)器的主要部分分解立體圖。圖3是表示驅(qū)動(dòng)器100上的可動(dòng)體以及固定體的 結(jié)構(gòu)的概要剖^L圖。
如圖1所示，驅(qū)動(dòng)器100具有可動(dòng)體110;固定體120;在固定體120 上可動(dòng)自如地支撐可動(dòng)體110的彈性體130;以及交流電供給部140 (圖2及 圖3)。
可動(dòng)體110具有外磁軛150;磁鐵160;彈性體連接部172、 174;以及 設(shè)置在可動(dòng)體110上的旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動(dòng)傳遞軸(以下稱之為"軸")180。
周定體120具有基座122;支撐壁124、 126;以及巻材128 (參照圖2 )。 在固定體120中，在做成沿著軸180的延長方向較長的矩形形狀的基座122 的表面中央部上配置巻材128。另外，從在基座122的長度方向分離的端邊部 豎立設(shè)支撐壁124、 126。再有，對巻材128如圖2所示，從交流電供給部140供給交流電源。
如圖2及圖3所示，外磁扼150這里做成剖面大致呈U字狀，通過將板 狀磁性體折彎而形成。外磁輒150具有矩形板狀的磁軛中央部151、和分別 從磁軛中央部151的兩側(cè)邊部垂下且彼此相對的側(cè)壁部152、 153。
外磁軛150如圖1及圖2所示，在外磁軛150的長度方向(相當(dāng)于軸180 的延長方向)分離的端部(在兩側(cè)邊部的延長方向上分離的端部)上通過彈性 體130安裝與支撐壁部124、 126連接的彈性體連接部172、 174。
在彈性體連接部172、 174的一個(gè)上安裝有在與外^f茲輒150的延長方向相 同的方向突出的軸180。即、軸180從安裝在外》茲軛150上的彈性體連接部174 向與》茲鐵160和側(cè)壁部152、 153相對的方向大致正交的方向突出地設(shè)置。再 有，彈性體連接部172、 174期望為非磁性體。
這樣，軸180借助于彈性體連接部174固定在外》茲軛150上，從而處于以 位于通過可動(dòng)體110重心的軸線上的方式安裝在可動(dòng)體110上的狀態(tài)。由此， 軸180與可動(dòng)體110 —起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動(dòng)，并將該振動(dòng)傳遞到外部。
再有，在驅(qū)動(dòng)器IOO用于電動(dòng)牙刷的場合，在軸180上連結(jié)與軸180在相 同軸心上且在頭部具備與軸向正交地設(shè)置的刷毛部的牙刷部。由此，牙刷部進(jìn) 行與軸180同樣的運(yùn)動(dòng)，這里進(jìn)行:旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
磁鐵160如圖3所示，以在外磁輒150的相對的側(cè)壁部152、 153之間形 成空隙的方式，借助于非磁性體170安裝在外磁軛150的磁輒中央部151的里 面中夾部分。再有，就磁鐵160而言，也可以在外磁輒150上不介入非磁性體 170而在外》茲軛150的相對的側(cè)壁部152、 153之間形成空隙。
^茲4失160以從^茲輒中央部151垂下的方式設(shè)置，并相對側(cè)壁部152、 153 的各內(nèi)壁面4吏互不相同的磁極相對。
這里，磁鐵160的N極側(cè)與外磁輒150的側(cè)壁部152的內(nèi)壁面相對，S 極側(cè)與外磁輒150的側(cè)壁部153的內(nèi)壁面相對。
另夕卜，磁鐵160是具有與外磁輒150的延長方向的長度相對應(yīng)的長度的長 方體，借助于外形為相同形狀的非磁性體170并沿著該磁輒中央部151的延長 方向安裝在在,茲輒中央部151上。
由此，磁鐵160具有與外磁軛150的長度方向的長度相同的長度，并相對于相對的側(cè)壁部152、 153的內(nèi)壁面的全面使不同的磁極的面分別相對。
在磁鐵160和外》茲輒150的側(cè)壁部152、 153之間的空隙中，與磁鐵160
的兩側(cè)壁面(i茲極面)160a、 160b、側(cè)壁部152、 153的內(nèi)壁面以及》茲輒中央
部151的里面的各個(gè)分離地配置圍繞磁鐵160的巻材128。
巻材128這里是音圈，以圍住磁鐵160的周圍的方式巻繞。具體地說，巻
材128在空隙內(nèi)，并向與磁鐵160和與側(cè)壁部152、 153的相對方向正交的方
向巻繞。
豎立設(shè)置于設(shè)有該巻材128的基座122上的支撐壁部124、 126如圖1及 圖2所示，配設(shè)在從在基座122的長度方向分離的兩端邊部立起的肋122a、 122b上。支撐壁部126具有可動(dòng)體110的軸180插通的開口部126a。
使軸180插通到該支撐壁部126的開口部126a中，支撐壁部124、 126借 助于在與彈性體連接部172、 174之間架設(shè)的彈性體130在通常狀態(tài)下將可動(dòng) 體110保持為大致水平方向(與基座122大致平行)。
彈性體130在支撐壁部124、 126的相對區(qū)域中，在左右前后方向上變位 自如地支撐可動(dòng)體110,并在》茲鐵160及軸180的扭轉(zhuǎn)方向支撐可動(dòng)體110。 這里，彈性體130在支撐壁部124、 126彼此相對的面的上下端部中由大致水 平地向相對方向突出設(shè)置的板狀蛇形彈簧構(gòu)成。也就是，彈性體130是從一端 側(cè)向另一端側(cè)反復(fù)地將細(xì)帶狀的金屬板在一方的寬度方向延長并在另一方的 寬度方向折返從而配置成蛇形，彈性體130自身如果固定一端部和另一端部， 則在扭轉(zhuǎn)方向伸縮。
通過這樣構(gòu)成的彈性體130，可動(dòng)體IIO利用與側(cè)邊部正交的端部的上下 邊部分，并在扭轉(zhuǎn)方向可動(dòng)自如地支撐在固定體120的支撐壁部124、 126的 各個(gè)上。
在可動(dòng)體110的慣性系數(shù)為J、扭轉(zhuǎn)方向的彈簧常數(shù)為ksp的場合，可動(dòng) 體IIO相對固定體120，以由下式(1)算出的共振頻率振動(dòng)。 (數(shù)學(xué)式l)
本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)器IOO通過交流電供給部140對巻材128供給與可動(dòng)體110的共振頻率fo大致相同頻率的交流電。由此，能夠高效地驅(qū)動(dòng)可動(dòng)體110。 就可動(dòng)體110及固定體120而言，外磁軛150、磁鐵160、及巻材128形 成磁回路。
如圖3所示，就驅(qū)動(dòng)器100而言，從^f茲鐵160產(chǎn)生的^f茲通量(用空心箭頭 所示)以配置有巻材128的空隙、外磁軛150的側(cè)壁部152、磁輒中央部151、 側(cè)壁部153、相反側(cè)的空隙為順序通過形成磁回路。
其次，對驅(qū)動(dòng)器IOO的動(dòng)作進(jìn)行說明。
本驅(qū)動(dòng)器IOO上的可動(dòng)體110是通過彈性體130由固定體120支撐的彈性
則可動(dòng)體110以共振狀態(tài)被驅(qū)動(dòng)。這時(shí)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動(dòng)傳遞到可動(dòng)體110 的軸180。
驅(qū)動(dòng)器IOO基于用下式(2)所示的運(yùn)動(dòng)方程以及下式(3)所示的電路方 程式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 (數(shù)學(xué)式2)
<formula>formula see original document page 8</formula>
其中J為慣性力矩[Kgm2]
0 (t)為角度[rad] Kt為轉(zhuǎn)矩常數(shù)[Nm/A]
1 (t)為電流[A] Ksp為彈簧常數(shù)[Nm/rad〗
D為衰減系數(shù)[Nm/ ( rad/s)] 71。。rf為負(fù)荷轉(zhuǎn)矩[Nm] (數(shù)學(xué)式3)<formula>formula see original document page 8</formula>其中e (t)為電壓[V] R為電阻[Q] L為電感[H]i^為反電動(dòng)熱乘凄丈
即、驅(qū)動(dòng)器100的慣性力矩、旋轉(zhuǎn)角度、轉(zhuǎn)矩常數(shù)、電流、彈簧常數(shù)、衰 減系數(shù)、負(fù)荷轉(zhuǎn)矩等在滿足式(2)的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更，電壓、電阻、電 感、反電動(dòng)熱乘數(shù)在滿足式(3)的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更。
圖4是用于說明涉及本實(shí)施方式1的驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作的模式圖。再有，在圖 4(a)中，用空心箭頭表示由磁鐵得到磁回路的磁通量的流動(dòng)，在圖4(b) ~ 圖4(d)中，由于是相同的流動(dòng)，所以省略圖示。
當(dāng)從交流電供給部140對巻材128供給交流電時(shí)，則按照弗來明左手定律， 在巻材128中產(chǎn)生如圖中箭頭F1、 F2、 F3、 F4所示的推力。由此，在具有巻 材128的基座122以及在支撐壁部124、 126上通過彈性體130安裝著的可動(dòng) 體IIO上發(fā)生以旋轉(zhuǎn)重心為軸中心的旋轉(zhuǎn)力。
對驅(qū)動(dòng)器100的一個(gè)周期的動(dòng)作進(jìn)行說明。
以圖4 (a)所示的朝向在巻材128中流動(dòng)電流(將該方向稱之為"順時(shí) 針方向電流")時(shí)，則在與》茲鐵160的N極面160a相對的巻材128的部分128a 上向上(外^茲扼150側(cè)的方向)產(chǎn)生推力Fl，在與磁鐵160的S極面相對的 巻材128的部分128b上向下產(chǎn)生(基座122側(cè)的方向)推力F2。
由此，在從具有巻材128的基座122立起的支撐壁部124、 126 (參照圖1 及圖2)上通過彈性體130支撐的可動(dòng)體IIO上產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)的力，可動(dòng)體110 可動(dòng)到位于圖4(b)所示的位置上。
在圖4 (b)所示狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)器100中，通過彈性體130的恢復(fù)力產(chǎn)生箭 頭R1、 R2的反作用力。在從圖4 (b)所示的狀態(tài)到圖4 (d)所示的狀態(tài)中， 對巻材128供給與圖4 (a)反方向的電流。由此，可動(dòng)體IIO在從圖4 (b) 所示的狀態(tài)到圖4 (c)所示的狀態(tài)中，通過用箭頭R1、 R2所示的反作用力和 箭頭F3、 F4所示的推力相對固定體120繞順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。另夕卜，可動(dòng)體110 在從圖4 (c)所示的狀態(tài)到圖4 (d)所示的狀態(tài)中，通過用箭頭F3、 F4所示 的推力相對固定體120繞順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
在圖4 (d)所示狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)器100中，通過彈性體130的恢復(fù)力產(chǎn)生箭 頭R3、 R4的反作用力。在從圖4 (d)所示的狀態(tài)經(jīng)由圖4 (a)所示的狀態(tài) 直到圖4 (b)所示的狀態(tài)中，對巻材128供給順時(shí)針方向電流。由此，可動(dòng)體110在從圖4 (d)至圖4 (a)的狀態(tài)中，通過用箭頭R3、 R4所示的反作 用力和用箭頭F1、 F2所示的推力相對固定體120繞逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。另外， 可動(dòng)體110從圖4(a)狀態(tài)至圖4(b)的狀態(tài)中，通過箭頭F1、 F2所示的推 力相對固定體120繞逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
其次，對在圖4的各狀態(tài)中供給的交流電流簡單地進(jìn)行說明。
流動(dòng)在巻材中的交流電可以是如圖5 (a)所示的頻率fo的脈沖波，也可 以是如圖5(b)所示的頻率fo的正弦波。
在圖4 (a)的狀態(tài)中，供給圖5所示時(shí)刻tl的順時(shí)針方向的電流，在圖 4 (b)的狀態(tài)中，如圖4的時(shí)刻t2所示那樣轉(zhuǎn)換電流的方向，在圖4 (c)的 狀態(tài)中，供給如圖5所示時(shí)刻t3的逆時(shí)針方向電流。另外，在圖4 (d)的狀 態(tài)中，如圖5的時(shí)刻t4所示那樣轉(zhuǎn)換電流的方向，在圖4(d)的狀態(tài)中，供 給圖5所示時(shí)刻t5的順時(shí)針方向的電流。這是一個(gè)周期的動(dòng)作，通過反復(fù)這 樣的動(dòng)作，從而可動(dòng)體IIO進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動(dòng)。
就驅(qū)動(dòng)器100而言，可動(dòng)體IIO進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)也就是旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動(dòng)， 該旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動(dòng)通過軸180輸出到外部。在軸180上連接在頭部具備與軸向正 交地設(shè)置的刷毛部的牙刷部的場合，牙刷部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)刷 牙。
這樣，驅(qū)動(dòng)器100滿足式(2 )、 ( 3 ),通過使用了用式(1)所示的共振頻 率的共振現(xiàn)象進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由此，就驅(qū)動(dòng)器100而言，在穩(wěn)定狀態(tài)中消耗的電力 僅是由負(fù)荷轉(zhuǎn)矩引起的損失以M擦等引起的損失，能夠以低消耗電力驅(qū)動(dòng)也 就是能夠以低消耗電力對可動(dòng)體IIO進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動(dòng)。如上所說明的那樣， 在本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)器100中，不必使用與驅(qū)動(dòng)源分開的驅(qū)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)便能夠 實(shí)現(xiàn)電動(dòng)牙刷等的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，再有，能夠以低消耗電力 實(shí)現(xiàn)往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
另夕卜，在驅(qū)動(dòng)器100中，磁鐵160相對于外磁軛150在側(cè)壁部152、 153 之間以使不同的磁極面與各側(cè)壁部152、 153相對的方式設(shè)置，并通過配置于 巻材128的內(nèi)部形成磁回路。形成本實(shí)施方式的磁回路的場合，與將多個(gè)磁鐵 安裝在側(cè)壁部152、 153的內(nèi)壁上的場合相比，能夠減少》茲鐵的個(gè)數(shù)，并能夠 實(shí)現(xiàn)組裝性的提高以及成本的削減。再有，即便是具有驅(qū)動(dòng)器IOO的電動(dòng)牙刷也能夠得到與上述相同的效果，還能夠?qū)崿F(xiàn)牙刷自身的小型化。
對實(shí)施方式2進(jìn)4亍說明。
圖6是表示涉及本發(fā)明的實(shí)施方式2的驅(qū)動(dòng)器的立體圖。圖7是該驅(qū)動(dòng)器 的分解立體圖。再有，該驅(qū)動(dòng)器100A具有與圖1所示的實(shí)施方式1對應(yīng)的驅(qū) 動(dòng)器100相同的基本結(jié)構(gòu)，對相同的構(gòu)成要素附注相同的符號(hào)，省略其說明。
驅(qū)動(dòng)器100A是在驅(qū)動(dòng)器100中將可動(dòng)體110可動(dòng)自如地以軸支撐在固定 體120上的結(jié)構(gòu)。這里，在驅(qū)動(dòng)器100的結(jié)構(gòu)中，以與軸180在同一軸心上的 方式自如轉(zhuǎn)動(dòng)地以軸支撐。
即、驅(qū)動(dòng)器100A在驅(qū)動(dòng)器100的結(jié)構(gòu)中，在插通軸180的支撐壁部126 的開口部126a上安裝軸承126b。支撐壁部126通過軸承126b自如轉(zhuǎn)動(dòng)地支 撐著軸180。另外，在軸180中的在從支撐壁部126突出的部位上外嵌有軸襯 126c。
再有，在安裝在外磁輒150上的彈性體連接部172上，在與軸180的突出 方向相反的方向上突出設(shè)有與軸180同軸心上地配置的支撐軸部172a。支撐 軸部172a具有與軸大致相同的外徑。
在對該彈性體連接部172通過彈性體130連接的支撐壁部124上安裝插通 支撐軸部172a的軸承124a。在插通到支撐壁部124的軸承124a的支撐軸部 172a的端部上在支撐壁部124的后面?zhèn)韧馇队休S村124b。
這樣地，在驅(qū)動(dòng)器100A中，可動(dòng)體110用支撐軸部172a及軸180自如 轉(zhuǎn)動(dòng)地以軸支撐在支撐壁部124、 126上。由此，在驅(qū)動(dòng)器100A中，從交流 電供給部140對巻材128供給交流電，并相對固定體120以軸180的軸心為中 心穩(wěn)定地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動(dòng)。
由此，僅具有旋轉(zhuǎn)及軸向自由度，就可提高驅(qū)動(dòng)器100A自身的耐沖擊性 并且使可動(dòng)體IIO穩(wěn)定地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動(dòng)。
另外，在驅(qū)動(dòng)器100A中，傳遞并輸出可動(dòng)體IIO的可動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸180作 為使可動(dòng)體110以軸支撐在固定體120上的軸部使用。
對實(shí)施方式3進(jìn)行說明。
圖8是表示涉及本發(fā)明的實(shí)施方式3的 動(dòng)器的圖，圖9是該驅(qū)動(dòng)器的分 解立體圖，圖IO是表示作為用于該驅(qū)動(dòng)器的粘彈性體的彈性材料的圖。再有，圖8及圖9所示的驅(qū)動(dòng)器IOOB是在圖6及圖7所示的實(shí)施方式2所對應(yīng)的驅(qū) 動(dòng)器100A中，替換了彈性體130的結(jié)構(gòu)，其它結(jié)構(gòu)是相同的結(jié)構(gòu)。由此，對 于相同的結(jié)構(gòu)要素附注相同的符號(hào)，省略其說明。
在驅(qū)動(dòng)器100B中，在驅(qū)動(dòng)器100A的結(jié)構(gòu)中，替換與實(shí)施方式1的驅(qū)動(dòng) 器100的彈性體130相同的作為蛇形彈簧的彈性體130而使用自身衰減較大的 粘彈性體，這里使用彈性材料197。
彈性材料197如圖IO所示，具備具有支撐軸部172a和軸180插通的插 通口 198的中央部197a;以及從中央部197a向與支撐軸部172a及軸180的軸 心正交的方向上突出的臂部197b。
彈性材料197配置在支撐壁部124 ( 126)和彈性體連接部172 ( 174)之 間并作為彈簧發(fā)揮作用。彈性材料197在形成于偏離臂197b的延長方向的位 置的孔部198a、 198b中嵌入支撐壁部124 ( 126)和彈性體連接部172 ( 174)。 再有，圖9僅表示嵌入到彈性材料197的孔部198a、 198b中的突起中的形成 于支撐壁部124的突起124c及形成于彈性體連接部174的突起174c。雖然未 圖示，但與支撐壁部124的突起124c相同的突起形成于支撐壁部126，與彈 性體連接部174的突起174c相同的突起形成于彈性體連接部172。這里，在 彈性材料197的臂部197b中，通過在靠近中央部197a的位置的孔部198a中 壓入彈性體連接部174( 172)的突起174a而嵌合。另外，通過在比中央部197a 遠(yuǎn)的位置的孔部198b中壓入支撐壁部124 ( 126)的突起124b而嵌合。
根據(jù)驅(qū)動(dòng)器IOOB，能夠得到與實(shí)施方式2相同的效果的同時(shí)，彈性材料 197配置在支撐壁部124 ( 126)和彈性體連接部172 ( 174)之間，通過僅將 支撐壁部124 ( 126 )和彈性體連接部172 ( 174)的突起(在圖中僅表示124a、 174c)壓入到孔部198a、 198b中，安裝在兩部件上。由此，與4吏用蛇形彈簧 等的金屬彈簧的場合不同，無需由螺釘?shù)冗M(jìn)行的緊固或者粘接等的復(fù)雜的安裝 工序，就能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)器100B自身的組裝性的提高。
另夕卜，上述各實(shí)施方式中的外磁輒150具有以》茲鐵160的不同磁極分別相 對的內(nèi)壁面，只要用巻材128和》茲鐵160形成磁回路，則如何構(gòu)成都可以，既 可以將外》茲軛150整體形成為剖面圓弧狀，也可以將^茲扼主體部形成為圓弧 狀。再有，上述本發(fā)明只要不脫離本發(fā)明的精神，能夠進(jìn)行各種改變，并且本 發(fā)明當(dāng)然也涵蓋該改變的結(jié)構(gòu)。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
完成電動(dòng)牙刷等的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)小型化的效果，作為用于電動(dòng)牙刷等的 進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器是有用的。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，具有包括具有空出規(guī)定間隔相對的內(nèi)壁面的外磁軛、和設(shè)于上述外磁軛上且在上述相對的內(nèi)壁面的各個(gè)上借助于空隙將不同的磁極面相對的磁鐵的可動(dòng)體；設(shè)置在上述可動(dòng)體上的輸出軸；配置在上述空隙中且具有圍繞上述磁鐵的卷材的固定體；將上述可動(dòng)體可動(dòng)自如地支撐在上述固定體上的彈性支撐部；以及對上述卷材供給與上述可動(dòng)體的共振頻率大致相等的頻率的交流電的交流電供給部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于， 上述-茲鐵借助于非磁性體設(shè)于上述外^f茲輒上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于， 上述可動(dòng)體以上述輸出軸為中心旋轉(zhuǎn)自如地以軸支撐在上述固定體上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，動(dòng)體和上述固定體之間自由變形的粘彈性體。
5. —種電動(dòng)牙刷，其特征在于， 具有權(quán)利要求1 ~ 4任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)器；以及在上述驅(qū)動(dòng)器的輸出軸上以與該輸出軸為相同軸心上的方式連接且在頭 部具備與軸向正交地設(shè)置的刷毛部的牙刷部。
全文摘要
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)器及使用它的電動(dòng)牙刷。本發(fā)明不必使用與驅(qū)動(dòng)源分開的驅(qū)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)便可完成電動(dòng)牙刷等的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以可實(shí)現(xiàn)小型化的驅(qū)動(dòng)器及電動(dòng)牙刷。就可動(dòng)體(110)而言，外磁軛(150)具有空出規(guī)定間隙相對配置的側(cè)壁部(152、153)。磁鐵(160)借助于非磁性體(170)設(shè)于外磁軛上，且在外磁軛的相對的內(nèi)壁面使各不相同的磁極相對，并借助于空隙進(jìn)行配置。在可動(dòng)體(110)上設(shè)有軸(180)。固定體(120)配置于空隙中且具有圍繞磁鐵的卷材(128)。固定體借助于彈性體(130)可動(dòng)自如地支撐可動(dòng)體。交流電供給部(140)對卷材(128)供給與可動(dòng)體的共振頻率大致相等的頻率的交流電。
文檔編號(hào)H02K33/18GK101615837SQ20091000234
公開日2009年12月30日 申請日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者北村泰隆, 稻本繁典, 高橋勇樹 申請人:三美電機(jī)株式會(huì)社