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Title:
ELECTROMAGNETIC ACTUATOR AND ELECTRIC SHAVER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/119450
Kind Code:
A1
Abstract:
Movable elements (2a, 2b) are composed of magnets wherein a magnetizing direction in magnetization can be adjusted optionally, and surfaces facing a stator (1) are magnetized. As the path of magnetic fluxes can be formed of only the magnet, a back yoke which has been conventionally required as the path of the magnetic fluxes is no longer required, thereby reducing the number and costs of components without degrading magnetic efficiency and total efficiency.

Inventors:
NARITA KENJI
OTA TOMOHIRO
IZUMI TOMOHIRO
SUEMATSU SHINJI
NAKAYAMA SATOSHI
Application Number:
PCT/JP2009/055456
Publication Date:
October 01, 2009
Filing Date:
March 19, 2009
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC ELEC WORKS CO LTD (JP)
NARITA KENJI
OTA TOMOHIRO
IZUMI TOMOHIRO
SUEMATSU SHINJI
NAKAYAMA SATOSHI
International Classes:
H02K33/02; H02K33/16
Foreign References:
JP2000253640A2000-09-14
JP2007215292A2007-08-23
JP2007180368A2007-07-12
JPH07303363A1995-11-14
Attorney, Agent or Firm:
MIYOSHI, Hidekazu et al. (JP)
Hidekazu Miyoshi (JP)
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Claims:
 複数の磁極を有するコアにコイルを巻回することにより形成された固定子と、前記磁極の先端面に対し磁気ギャップを介して対向配置され、当該磁極との対向方向と直交する方向に往復動自在に支持された可動子とを備える電磁アクチュエータであって、前記可動子が着磁時に磁化する方向を任意に調整可能なナノコンポジット磁石により構成され、当該ナノコンポジット磁石の前記固定子との対向面が着磁されていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
 請求項1に記載の電磁アクチュエータにおいて、前記ナノコンポジット磁石は等方性のナノコンポジット磁石であることを特徴とする電磁アクチュエータ。
 請求項1に記載の電磁アクチュエータにおいて、前記ナノコンポジット磁石は異方性のナノコンポジット磁石であることを特徴とする電磁アクチュエータ。
 請求項1に記載の電磁アクチュエータにおいて、前記固定子はn個の磁極を有し、前記磁石は(n-1)個の極性を有することを特徴とする電磁アクチュエータ。
 請求項1に記載の電磁アクチュエータにおいて、前記固定子はn個の磁極を有し、前記磁石は(n+1)個の極性を有することを特徴とする電磁アクチュエータ。
 請求項1に記載の電磁アクチュエータにおいて、前記可動子が複数設けられ、複数の可動子は、隣接配置され、前記コイルに交番電流が印加されるのに伴い互いに逆位相に往復動することを特徴とする電磁アクチュエータ。
 請求項1に記載の電磁アクチュエータにおいて、前記固定子は、積層鋼板により形成されていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
 請求項1に記載の電磁アクチュエータにおいて、前記固定子は、圧粉鉄心により形成されていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
 請求項1に記載の電磁アクチュエータを備える電気式かみそり。
Description:
電磁アクチュエータ及び電気式 みそり

 本発明は、往復動式の電気かみそり,リニ アバリカン,リニア歯ブラシ,リニア駆動ポン 等に適用して好適な、可動子に往復動を行 せる振動型の電磁アクチュエータに関する

 従来より、電磁石からなる固定子と、永 磁石とバックヨークを備える複数の可動子 、固定子が固着されていると共にばねを介 て複数の可動子を往復動自在に支持するフ ーム部とを備える振動型の電磁アクチュエ タが知られている(特許文献1,2参照)。この 磁アクチュエータでは、電磁石に供給する 流の向きを交互に切り換えることにより、 数の可動子が互いに逆位相に往復動するよ になっている。

 従来の電磁アクチュエータのコストを低 する方法の一つとして、電磁アクチュエー の部品点数を削減する方法が考えられる。 体的には、可動子のバックヨークを省くこ により材料費と加工費が削減され、電磁ア チュエータのコストを低減することができ 。しかしながら従来の電磁アクチュエータ は、磁路は、永久磁石を起磁力としてバッ ヨーク→磁気ギャップ→固定子→磁気ギャ プ→永久磁石→バックヨークの閉ループで 成されているために、バックヨークを省い 場合、磁路の磁気抵抗が増加することによ 磁気効率及び総合効率が悪化する。

 本発明は、上記課題を解決するためになさ たものであり、磁気効率及び総合効率を悪 させることなく部品点数を削減可能な電磁 クチュエータ及び電気式かみそりを提供す ことにある。

特開平7-265560号公報

特開平7-313749号公報

 本発明に係る電磁アクチュエータ及び電 式かみそりは、複数の磁極を有するコアに イルを巻回することにより形成された固定 と、磁極の先端面に対し磁気ギャップを介 て対向配置され、磁極との対向方向と直交 る方向に往復動自在に支持された可動子と 備える電磁アクチュエータ及び電気式かみ りであって、可動子が着磁時に磁化する方 を任意に調整可能な磁石により構成され、 石の固定子との対向面が着磁されている。

本発明の実施形態となる電磁アクチュ ータの正面図及び斜視図である。 可動子の幅寸法を説明するための電磁 クチュエータの正面図である。 図1に示す電磁アクチュエータの変形例 を示す斜視図である。 図1に示す電磁アクチュエータの変形例 を示す正面図である。 図1に示す電磁アクチュエータの変形例 を示す正面図である。 従来の電磁アクチュエータの推力特性 示す図である。 本発明の実施形態となる電磁アクチュ ータの推力特性を示す図である。 固定子を積層鋼板及び圧粉鉄心により 成した場合の電磁アクチュエータの磁束分 を示す図である。

 以下、図面を参照して、本発明の実施形 となる電磁アクチュエータの構成について 明する。

 本発明の実施形態となる電磁アクチュエ タは、図1(a),(b)に示すように固定子1と複数 可動子2a,2bを主な構成要素として備え、固 子1は3つの磁極11a,11b,11cを備えるE字形状のコ ア10の磁極11bにコイル12を巻回することによ 形成されている。可動子2は、磁気ギャップ 介して3つの磁極11a,11b,11cの端面に対向配置 れている。可動子2は、図示しないバネによ って、磁極11a,11b,11cが並ぶ方向に往復動し、 つ、移動範囲の中央位置付近に復帰するよ に支持されている。可動子2a,2bの幅W1は、左 右両端の磁極311,11cの最大幅W2よりも小さく、 また幅W1に可動子2のストローク量STを加えた が最大幅W2以下(W2≧W1+ST)になるように形成 れている。

 可動子2a,2bは、着磁時に磁化する方向を 意に調整可能な磁石により構成され、固定 1との対向面が着磁されている。このような 成によれば、磁石のみで磁束の経路を形成 ることができるので、従来磁束の経路とし 必要であったバックヨークが不要となり、 気効率及び総合効率を悪化させることなく 成部品の部品点数及びコストを削減できる 着磁時に磁化ベクトルの方向を任意に調整 能な磁石としては、ボンド磁石やナノコン ジット磁石を例示できる。ボンド磁石を用 た場合、着磁作業が容易になると共に、電 アクチュエータを安価に構成できる。ナノ ンポジット磁石を用いた場合には、着磁作 が容易になると共に、ボンド磁石を用いた 合と比較して飽和磁束密度が高い磁石を作 できるので、磁気効率が向上する。またボ ド磁石及びナノコンポジット磁石は等方性 あっても異方性であってもよい。等方性で る場合、磁化ベクトルの方向を任意に調整 きる。異方性である場合には、ある一定方 に磁化ベクトルを集中させることができる で、飽和磁束密度が向上する。

 図2に示す例では、可動子2a,2bは往復動方 である左右方向において異なる2極を有する が、図3に示すように可動子2a,2bは往復動方向 である左右方向において異なる極を複数有し てもよい。このような構成によれば、従来の 電磁アクチュエータと比較して磁路が増加す るので、磁束利用率が向上し、磁気効率が向 上する。図4(a),(b)に示すように、固定子1はn の磁極を有し、可動子2a,2bは(n-1)個の極性を することが望ましい。このような構成によ ば、コイル12に電流が励磁され、固定子1と 動子2a,2b間に変位が生じた際、固定子1と可 子2a,2b間に閉磁路が形成されることによっ 磁束を有効利用でき、磁気効率が向上する 図5(a),(b),(c)に示すように、固定子1はn個の磁 極を有し、可動子2a,2bは(n+1)個の極性を有す ことが望ましい。このような構成によれば コイル12に電流が励磁され、固定子1と可動 2a,2b間に変位が生じた際、従来の電磁アクチ ュエータでは得られなかった新たな磁路が形 成されることによって利用されていなかった 磁束及び磁路を有効利用でき、磁気効率が向 上する。

 可動子2a,2bは、互いに隣接配置し、コイ 12に電流が印加されるのに伴い互いに逆位相 に往復動するように配置することが望ましい 。図6(a),(b)は、従来の電磁アクチュエータの 力特性、図7(a),(b)は本実施形態の電磁アク ュエータの推力特性を示す。図から明らか ように、本実施形態の電磁アクチュエータ 従来の電磁アクチュエータと比較してディ ントが小さい。このことから、可動子2a,2bを 互いに隣接配置し、コイル12に電流が印加さ るのに伴い互いに逆位相に往復動するよう 配置することにより、ストローク変動に対 るトルク変動が小さくなり、制御性が向上 ることが確認された。

 固定子1は積層鋼板により形成されている ことが望ましい。このような構成によれば、 図8(a),(b)に示すように、渦電流損が低減し、 率を向上させることができる。また固定子1 は、圧粉鉄心により形成されていることが望 ましい。このような構成によれば、図8(c),(d) 示すように、圧粉鉄心の磁気等方性を3次元 的に有効活用することにより、磁束を磁気ギ ャップ間に集中させ、従来磁束の磁路として 利用していたバックヨークを削除することが できるので、電磁アクチュエータを小型、且 つ、安価に構成することができる。

 本実施形態の電磁アクチュエータは電気 かみそりに適用することができる。電気式 みそりに適用した場合、アクチュエータを めるヘッド部を小型化できるので、髭そり 行う際に支点位置が肌面により近づき、ヘ ド部の肌への追従性が増す。また高効率な クチュエータを使用することによって、電 寿命が長くなる等の利点がある。

 以上、本発明者らによってなされた発明 適用した実施の形態について説明したが、 の実施の形態による本発明の開示の一部を す既述及び図面により本発明は限定される とはない。すなわち、上記実施の形態に基 いて当業者等によりなされる他の実施の形 、実施例及び運用技術等は全て本発明の範 に含まれることは勿論である。

 本発明は、往復動式の電気かみそり,リニ アバリカン,リニア歯ブラシ,リニア駆動ポン 等に適用することができる。




 
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