CN108880168B

CN108880168B - 振动型线性致动器以及切断装置

Info

Publication number: CN108880168B
Application number: CN201810338414.3A
Authority: CN
Inventors: 村上智亮; 小林昇; 井上弘幹; 森口雅嗣
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2022-09-23
Anticipated expiration: 2038-04-16
Also published as: KR102611699B1; EP3393021A1; JP2018176118A; JP6793367B2; US11235481B2; EP3393021B1; CN108880168A; US20180304481A1; KR20180117536A

Abstract

本发明提供能够抑制振动并且能够进行强力的切断的振动型线性致动器以及切断装置。振动型线性致动器(100)包括：输出可动体(101)，其在周期性变动的磁场的作用下往复运动并作用于对象物；以及吸振可动体(102)，其与输出可动体(101)反相位地往复运动来抑制振动，其中，吸振可动体(102)的重量比输出可动体(101)的重量轻。

Description

振动型线性致动器以及切断装置

技术领域

本发明涉及沿一轴向往复运动的振动型线性致动器以及具备所述振动型线性致动器的用于将体毛、草等对象物切断的切断装置。

背景技术

在沿一轴向往复运动的振动型线性致动器中，特别是在被人手把持的装置中，为了抑制向手传递的振动，有时平行地并排设置有重量大致相同且彼此反相位地驱动的两种可动体。另外，在专利文献(日本特开2005－185067号公报)中，公开了这两种可动体彼此连结并且仅在一种可动体安装有用于切断体毛等对象物的可动刀片的构造。

发明内容

发明要解决的问题

但是，在所述那样的振动型线性致动器的情况下，尽管仅一种可动体会对对象物产生作用，但为了抑制振动，需要使相同重量的可动体反相位地振动，从而导致白白地浪费能源。

本发明是鉴于上述的现有的问题而完成的，其目的在于，提供能够抑制振动，并且使振动型线性致动器的推力集中在对对象物进行作用的输出可动体来实现强力的驱动的振动型线性致动器以及具备振动型线性致动器的切断装置。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，作为本发明中的一个方式的振动型线性致动器包括：输出可动体，其在周期性变动的磁场的作用下往复运动并作用于对象物；以及吸振可动体，其与所述输出可动体反相位地往复运动来抑制振动，其特征在于，所述吸振可动体的重量比所述输出可动体的重量轻。

由此，由于振动型线性致动器的推力不太会因不对对象物发挥作用的吸振可动体的驱动而减弱，因此能够高效地利用能源。

以上的结果是，振动型线性致动器由于能够高效地利用能源，进而也能够提高推力，因此能够实现强力的驱动。

另外，也可以是，所述吸振可动体具备用于重量调节的配重。

由此，能够容易地进行输出可动体和吸振可动体的重量调整。

另外，也可以是，所述输出可动体和所述吸振可动体分别具备永久磁体，该输出可动体和吸振可动体利用固定的一个电磁体来往复运动。

另外，作为本发明中的另一个方式的切断装置，其包括：上述振动型线性致动器；设于所述输出可动体的可动刀片；以及与所述可动刀片互相摩擦的固定刀片。

发明的效果

采用本发明，吸振可动体不怎么使用振动型线性致动器的推力，从而能够提高输出的推力。

附图说明

图1是表示具备实施方式中的振动型线性致动器的用于处理体毛的切断装置的外观的立体图。

图2是表示实施方式中的振动型线性致动器的概略结构的立体图。

图3是表示实施方式中的振动型线性致动器的概略结构的主视图。

图4是表示实施方式中的振动型线性致动器的概略结构的侧视图。

图5是表示实施方式中的振动型线性致动器的概略结构的后视图。

图6是表示实施方式中的振动型线性致动器的概略结构的分解立体图。

图7是分别表示实施方式中的输出可动体和吸振可动体的概略结构的立体图。

附图标记说明

1、切断装置；2、壳体；3、刀片单元；4、开关；31、固定刀片；32、可动刀片；100、振动型线性致动器；101、输出可动体；102、吸振可动体；200、电磁芯体块；220、绕线管；230、线圈；240、芯体；242、柱部；250、基台；301、第一磁体；302、第二磁体；303、第一磁轭；304、第二磁轭；305、第一配重件；306、第二配重件；309、连接部；400、框架；410、第一保持部；411、第一固定部；412、第一弹簧部；420、第二保持部；421、第二固定部；422、第二弹簧部；431、连结弹簧；440、第三保持部；441、开口；510、主体部；512、安装部；520、轴部；530、配重件支承部。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的振动型线性致动器以及具备振动型线性致动器的切断装置的实施方式进行说明。此外，以下的实施方式仅仅是表示本发明的振动型线性致动器以及具备振动型线性致动器的切断装置的一个例子。因此本发明参考以下的实施方式，由权利要求书的内容划定范围，而不仅仅限定于以下的实施方式。由此，在以下的实施方式的构成要素中，关于在表示本发明的最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要素，不一定是解决本发明的问题所必需的，而是作为构成更优选的方式的要素进行说明。

另外，附图是为了表示本发明而进行了适当的强调、省略、比例的调整的示意性的图，存在与实际的形状、位置关系、比例不同的情况。

[切断装置]

如该图1所示，切断装置1例如是电动修剪器，其包括壳体2、刀片单元3以及开关4。在壳体2中收纳有用于驱动刀片单元3的振动型线性致动器100(参照图2等)。

刀片单元3安装于壳体2的顶端部分。刀片单元3具有修剪头发等体毛的作用。具体地，刀片单元3包括固定刀片31以及可动刀片32。固定刀片31固定于壳体2的顶端部分。可动刀片32与振动型线性致动器100的输出可动体101的轴部520(参照图2等)连接，该可动刀片32包含在后述的输出可动体101的一部分中。另外，固定刀片31与可动刀片32在彼此相对的面相互接触。可动刀片32借助振动型线性致动器100相对于固定刀片31往复运动。刀片单元3通过该往复移动来修剪头发。

[振动型线性致动器]

接下来，对振动型线性致动器100进行详细说明。

此外，在图中，利用三维正交坐标系来图示各部分，在该三维正交坐标系中，以X轴方向作为输出可动体和吸振可动体的振动方向，以Y轴方向作为可动刀片32和固定刀片31的排列方向，以Z轴方向作为输出可动体的延伸方向轴向。此外，根据使用方式也考虑有Z轴方向不是上下方向的情况，但在以下为了便于说明，有时以XY平面作为水平面，以Z轴方向作为上下方向来进行说明。

如上述图(特别是图6、图7)所示，振动型线性致动器100包括输出可动体101、吸振可动体102、电磁芯体块200以及框架400。

[输出可动体]

输出可动体101是在周期性变动的磁场的作用下往复运动并作用于体毛等对象物的构件。在本实施方式的情况下，输出可动体101包括可动刀片32、主体部510、第一磁体301、第一磁轭303以及第一配重件305。

主体部510是形成输出可动体101的骨架的结构构件，其是安装于框架400的部位。主体部510整体呈曲柄状弯曲，其包括：安装部512，其配置于XY平面；轴部520，其配置于安装部512的在Y轴上的一端并沿Z轴延伸至作用部32；以及配重件支承部530，其自安装部512的在Y轴上的另一端沿Z轴向与轴部520相反的一侧延伸并保持第一配重件305。

轴部520的顶端部形成为大致圆柱状(楕圆柱状)，其是供可动刀片32安装的部分。

配重件支承部530是用于将第一配重件305保持在距安装部512较远的位置来取得第一配重件305和可动刀片32相对于安装部512的平衡的部分。

第一磁体301是安装于安装部512的下方的永久磁体。在X轴方向上，第一磁体301一侧的端部形成为N极，另一侧的端部形成为S极，该第一磁体301在电磁芯体块200所产生的周期性变动的磁场的作用下沿X轴往复运动，产生使可动刀片32往复运动的推力。

第一磁轭303是用于使第一磁体301的磁通集中来增强与从电磁芯体块200产生的磁场的作用的由磁性体构成的构件。

第一配重件305是安装于相对于第一磁体301而言与可动刀片32相反的一侧的位置并用于调整输出可动体101的重心的位置的构件。

[吸振可动体]

吸振可动体102是与输出可动体101反相位地往复运动来抑制振动型线性致动器100整体的振动的构件。在本实施方式的情况下，吸振可动体102包括连接部309、第二磁体302、第二磁轭304以及第二配重件306。

连接部309是形成吸振可动体102的骨架的结构构件，其是安装于框架400的部位。

第二磁体302是安装于连接部309的下方的永久磁体。在X轴方向上，第二磁体302一侧的端部形成为S极，另一侧的端部形成为N极，该第二磁体302以与第一磁体301极性相反的方式配置。例如，在X轴方向上，在第一磁体301的负侧端部为N极、正侧端部为S极的情况下，第二磁体302以其负侧端部为S极、正侧端部为N极的方式配置。第二磁体302与第一磁体301同样地，是在电磁芯体块200所产生的周期性变动的磁场的作用下与第一磁体301反相位地沿X轴往复运动的构件。

第二磁轭304是用于使第二磁体302的磁通集中来增强与从电磁芯体块200产生的磁场的作用的由磁性体构成的构件。

第二配重件306是用于调节吸振可动体102与输出可动体101的重量平衡的构件。

此处，吸振可动体102的重量比输出可动体101的重量轻，即在本实施方式的情况下，是将连接部309、第二磁体302、第二磁轭304、第二配重件306和紧固构件等设为一体进行往复运动的构件(除去框架400的局部)的总重量比将主体部510、第一磁体301、第一磁轭303、第一配重件305、可动刀片32和紧固构件等设为一体进行往复运动的构件(除去框架400的局部)的总重量轻。

[电磁芯体块]

电磁芯体块200是产生使输出可动体101沿振动方向(图中X轴方向)往复运动的驱动力的装置，该电磁芯体块200包括绕线管220、线圈230、芯体240以及基台250。另外，在本实施方式的情况下，电磁芯体块200使吸振可动体102也往复运动。

线圈230是将导电性的线材卷绕为螺旋状而成的构件，是能够通过使电流流经线材而产生磁场的构件。通过使交流电流流经线圈230，能够使所产生的磁场的极性周期性地反复反转，能够使输出可动体101和吸振可动体102往复运动。

绕线管220是成为用于卷绕导电性的线材而形成线圈的基体的构件，在本实施方式的情况下，绕线管220由绝缘体形成为方筒状。

芯体240由磁性体形成，其是将在线圈230内产生的磁场引导至预定的位置的构件。在本实施方式的情况下，芯体240是从侧面观察时为E字形的构件，其一体地包括穿通绕线管220的柱部、并排设于绕线管220的两侧的两根柱部以及将该三根柱部的下端部连接的基部。此外，芯体240的形状不限定于E字形，其能够采用例如U字形等任意的形状。

基台250由例如绝缘体形成，其是支承芯体240并借助芯体240支承绕线管220的构件。基台250是将芯体240、绕线管220以及线圈230相对于框架400保持在预定的位置的构件。

[框架]

框架400是以允许输出可动体101和吸振可动体102的往复运动的方式保持输出可动体101和吸振可动体102的构件。另外，框架400是维持输出可动体101以及吸振可动体102这两者和电磁芯体块200的间隙的构件。在本实施方式的情况下，框架400由例如树脂一体成形，其包括保持输出可动体101的第一保持部410、保持吸振可动体102的第二保持部420、连结第一保持部410与第二保持部420的一对连结弹簧431、432以及保持电磁芯体块200的第三保持部440。

第一保持部410包括在X轴方向上较长的第一固定部411以及从第一固定部411的两端部垂下并与第三保持部440连结的一对第一弹簧部412。

在第一固定部411安装有输出可动体101。在本实施方式的情况下，在第一固定部411，从下方依次安装有第一磁体301、第一磁轭303，在上方安装有安装部512。另外，这些构件由紧固构件(例如螺钉)紧固。

第二保持部420包括与第一固定部411并排设置并沿X轴方向延伸的长条板状的第二固定部421以及从第二固定部421的两端部垂下并与第三保持部440连结的一对第二弹簧部422。第二保持部420与第一保持部410在Y轴方向上彼此相邻。

在第二固定部421安装有吸振可动体102。在本实施方式的情况下，在第二固定部421，从下方依次安装有第二磁体302、第二磁轭304，在上方依次安装有连接部309和第二配重件306。

一对连结弹簧431是扁平地弯曲的板簧，其将第一保持部410与第二保持部420连结为摇动自如。具体地，在一对连结弹簧431中，一个连结弹簧431连结第一保持部410的第一固定部411的一端部与第二保持部420的第二固定部421的一端部。另外，另一个连结弹簧431连结第一保持部410的第一固定部411的另一端部与第二保持部420的第二固定部421的另一端部。

另外，连结弹簧431具有允许在X轴方向上吸振可动体102的振幅比输出可动体101的振幅大的构造，即，具有允许第二固定部421的振幅比第一固定部411的振幅大的构造。

第三保持部440是具有在俯视观察时为矩形状的开口441的框体。该第三保持部440以电磁芯体块200插入该第三保持部440的开口441的状态保持电磁芯体块200。

并且，第一保持部410的第一弹簧部412和第二保持部420的第二弹簧部422这两者与第三保持部440连结。因此，第一弹簧部412、第二弹簧部422以与第三保持部440连结的部位为起点而摇动。

[动作]

接下来，对振动型线性致动器100的动作进行说明。

若向成为电磁体的电磁芯体块200的线圈230供给交流电流，则在芯体240的各柱部242的顶端面，排列顺序为N极、S极、N极的状态和排列顺序为S极、N极、S极的状态周期性转换。

另一方面，由第一保持部410保持的第一磁体301和由第二保持部420保持的第二磁体302以彼此的极性反转的方式配置。因此，在从一个线圈230产生的磁力的作用下，在第一磁体301、第二磁体302产生在X轴上彼此反向的力，从而使第一磁体301和第二磁体302朝向相反的方向直线移动。由此，输出可动体101和吸振可动体102反相位地振动。

[效果等]

如以上所述，本实施方式中的切断装置1所具备的振动型线性致动器100设定为吸振可动体102的重量比输出可动体101的重量轻。因此，由振动型线性致动器100产生的推力不会因不对体毛等对象物的切断发挥作用的吸振可动体102而减弱，从而能够将推力高效地利用于对象物的切断。因此，能够将振动型线性致动器100的推力高效地分配给输出可动体101，从而能够强力地切断对象物。

此外，本发明不限定于上述实施方式。例如，也可以将任意组合本说明书中所记载的构成要素、另外除去构成要素中的几个而实现的其他实施方式作为本发明的实施方式。另外，对于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨即权利要求书中记载的内容所示的意旨的范围内，实施本领域技术人员所想到的各种变形而得到的变形例也包含在本发明中。

例如，输出可动体101的形状、部件结构不限于上述实施方式。例如，也可以是，在电磁芯体块200具备永久磁体的情况下，在输出可动体101设置电磁体。

另外，也可以是，输出可动体101具备多个可动刀片32等作用体。另外，即使输出可动体101分离为多个，只要其作为一体而同相位地振动，产生作用于对象物的推力，就也是输出可动体101。另外，分离为多个的输出可动体101的重量分配也可以不同，只要使输出可动体101整体的重量比吸振可动体102整体的重量重即可。

另外，与输出可动体101同样地，吸振可动体102的形状、部件结构不限定于上述实施方式，也可以是，吸振可动体102具备电磁体。

另外，也可以是，输出可动体101具备多个可动刀片32等作用体。另外，即使输出可动体10分离为多个，只要其作为一体而同相位地振动，产生作用于对象物的推力，就也是输出可动体101。另外，只要吸振可动体102是与输出可动体101反相位地振动的构件，该吸振可动体102就也可以分离为多个。

另外，说明了吸振可动体102是在与电磁芯体块200的作用下振动的构件，但吸振可动体102也可以不与从电磁芯体块200产生的磁力作用，而是作为利用弹性构件连接于输出可动体101的动态吸振器发挥功能。在该情况下，吸振可动体102也可以不具备永久磁体和电磁体。

产业上的可利用性

本发明能够应用于电动修剪器、电动剃须刀等用于处理体毛的切断装置、用于切断草、树枝的修剪器等切断装置。

Claims

1.一种振动型线性致动器，其包括：输出可动体，其在周期性变动的磁场的作用下往复运动并作用于对象物；以及吸振可动体，其与所述输出可动体反相位地往复运动来抑制振动，其中，

所述吸振可动体的重量比所述输出可动体的重量轻，

所述吸振可动体具备用于重量调节的配重，

所述输出可动体为曲柄状，

所述输出可动体在一侧配置有轴部，

所述输出可动体的另一侧延伸至电磁体的线圈侧面，在顶端具备保持第一配重件的配重件支承部，

所述输出可动体和所述吸振可动体分别具备永久磁体，该输出可动体和吸振可动体利用固定的一个所述电磁体来往复运动，

所述轴部沿着与所述线圈的卷绕方向垂直的方向延伸，

安装于所述输出可动体的所述永久磁体配置于所述轴部与所述第一配重件之间。

2.一种切断装置，其包括：

权利要求1所述的振动型线性致动器；

设于所述输出可动体的可动刀片；以及

与所述可动刀片互相摩擦的固定刀片。