專利名稱：驅(qū)動器以及使用它的電動牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動牙刷或者電動聲波牙刷等所使用的驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
一直以來，就包含電動聲波牙刷的電動牙刷而言，已知有通過往復(fù)直線運
動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)運動并以 從牙齦向牙旋轉(zhuǎn)的方式動作的轉(zhuǎn)動刷牙用的牙刷。
這些牙刷的驅(qū)動大多使用將進(jìn)行通常的繞軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)式直流馬達(dá)的旋 轉(zhuǎn)通過運動方向轉(zhuǎn)換機構(gòu)變?yōu)橹本€往復(fù)運動或者往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動的構(gòu)造。另外， 這種構(gòu)造以外還已知有通過直線驅(qū)動驅(qū)動器使牙刷進(jìn)行往復(fù)直線運動的構(gòu)造 或者通過驅(qū)動器的振動使與驅(qū)動源分開設(shè)置的共振振動機構(gòu)共振而使牙刷進(jìn) 行往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動的構(gòu)造。
通過直線驅(qū)動驅(qū)動器使牙刷進(jìn)行往復(fù)直線運動的構(gòu)造，如專利文獻(xiàn)l (日 本特開2002-078310號公報)所示，通過直線驅(qū)動驅(qū)動器直接發(fā)生直接連接 在牙刷部上的輸出軸的軸向的往復(fù)振動，實現(xiàn)線性刷牙。在這種構(gòu)造中，沒有 由運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)引起的動力損失，還能夠使牙刷進(jìn)行高速的振動。
另外，作為具有驅(qū)動器和與驅(qū)動源分開設(shè)置的共振振動機構(gòu)的構(gòu)造，如專 利文獻(xiàn)2 (日本專利第3243529號公報)所示，由具有電磁鐵和永久磁鐵的驅(qū) 動機構(gòu)對具備桿臂的共振振動機構(gòu)進(jìn)行激振，使同軸連接在牙刷部上的桿臂進(jìn) 行搖頭振動而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動刷牙。
但是，就電動牙刷而言，為了能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)動刷牙的同時還想要使驅(qū)動轉(zhuǎn)動 刷牙用牙刷的驅(qū)動機構(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)實現(xiàn)轉(zhuǎn)動刷牙，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)運動的運動方向轉(zhuǎn)換機構(gòu)。另外，如專利文獻(xiàn)l所示，為了使用直線驅(qū)動驅(qū)動器實現(xiàn)轉(zhuǎn)動刷牙，需要與直線驅(qū)動驅(qū)動器 分開的轉(zhuǎn)矩發(fā)生機構(gòu)(驅(qū)動源)。
另外，在專利文獻(xiàn)2所示的構(gòu)造中，需要驅(qū)動源和與驅(qū)動源分開的共振振 動機構(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)動驅(qū)動器作為電動牙刷 的驅(qū)動源的場合，由于需要確保驅(qū)動源和與驅(qū)動源分開的運動方向轉(zhuǎn)換機構(gòu)或 者轉(zhuǎn)矩發(fā)生機構(gòu)或者共振振動機構(gòu)的配置空間，所以存在4艮難實現(xiàn)牙刷的小型 化的問題。
再有，作為牙刷的驅(qū)動部分，具備與馬達(dá)等的驅(qū)動器分開的運動方向轉(zhuǎn)換 機構(gòu)的所謂的驅(qū)動傳遞機構(gòu)的場合，就驅(qū)動傳遞機構(gòu)而言，有可能發(fā)生噪聲以 及因傳遞的動力損失發(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 策。

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)動源分開的驅(qū)動 傳遞機構(gòu)便能夠?qū)崿F(xiàn)電動牙刷等的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動的小型化的驅(qū)動器以及電動 牙刷。
本發(fā)明的驅(qū)動器采用如下結(jié)構(gòu)，具有包括具有空出規(guī)定間隔地相對配置 的內(nèi)壁面且在這些相對的內(nèi)壁面上相對地設(shè)有》茲極各不相同的外-茲輒、在上述 磁鐵之間借助于空隙配置的磁性體的可動體；設(shè)置在上述可動體上的輸出軸； 配置在上述空隙中且具有圍繞上述^f茲性體的巻材的固定體；將上述可動體可動 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)明的電動牙刷采用如下結(jié)構(gòu)，具有上述結(jié)構(gòu)的驅(qū)動器、和牙刷部，該 牙刷部在上述驅(qū)動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)動源分開的驅(qū)動傳 機構(gòu)便能夠完成電動 牙刷等的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動，所以能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的驅(qū)動器以及電動牙刷。


圖1是表示涉及本發(fā)明的實施方式1的驅(qū)動器的立體圖。
圖2是該驅(qū)動器的主要部分分解立體圖。
圖3是表示該驅(qū)動器上的可動體及固定體的結(jié)構(gòu)的概要剖視圖。
圖4是表示該驅(qū)動器上的磁回路的磁感應(yīng)線圖。
圖5是用于說明該驅(qū)動器的動作的模式圖。
圖6是表示在該驅(qū)動器中向巻材供給的交流電的周期的圖。
圖7是表示涉及本發(fā)明的實施方式2的驅(qū)動器的主要部分剖視圖。
圖8是表示由該驅(qū)動器的主要部分結(jié)構(gòu)形成的磁回路的磁感應(yīng)線的圖。
圖9是表示涉及本發(fā)明的實施方式3的驅(qū)動器的立體圖。
圖IO是該驅(qū)動器的分解立體圖。
圖11是表示涉及本發(fā)明的實施方式4的驅(qū)動器的立體圖。 圖12是該驅(qū)動器的分解立體圖。
圖13是表示用于該驅(qū)動器的粘彈性體即彈性材料的圖。 圖中
100、 100A、 100B、 100C-驅(qū)動器，110-外磁輒，121、 123-磁鐵，130 -非磁性體，140、 140A-中央磁輒，150-軸，160-可動體，162、 164-彈 性體連接部，162a-支撐軸部，170-巻材，172-巻材的部分，174-巻材的 部分，180-固定體，184、 186-支撐壁部，184a-軸承，190-彈性體，195 -交流電供給部，197 -彈性材料。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
對實施方式1進(jìn)4亍說明。
圖1是表示涉及本發(fā)明的實施方式1的驅(qū)動器100的立體圖。圖2是該驅(qū) 動器的主要部分分解立體圖。圖3是表示驅(qū)動器100的可動體以及固定體的結(jié) 構(gòu)的概要剖視圖。
如圖1所示，驅(qū)動器100具有可動體160;固定體180;在固定體180 上可動自如地支撐可動體160的彈性體190;以及交流電供給部195 (圖2及 圖3)。
可動體160具有外磁軛110;磁鐵121、 123 (圖2及圖3 );非磁性體部162、 164;以及設(shè)置在可動體160上的旋 轉(zhuǎn)往復(fù)振動傳遞軸(以下稱之為"軸")150。
固定體180具有基座182;支撐壁184、 186;以及巻材170。在固定體 180中，在做成沿著軸150的延長方向較長的矩形形狀的基座182的表面中央 部上配置巻材170。另外，從在基座182的長度方向分離的端邊部豎立設(shè)有支 撐壁184、 186。再有，對巻材170如圖2所示，從交流電供給部195供給交 流電源。
如圖1 ~圖3所示，外^茲扼110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110具有矩形板狀的》茲輒中央部111、和分別從 ,茲輒中央部111的兩側(cè)邊部垂下JU皮此相對的側(cè)壁部112、 113。
外磁軛IIO在外磁輒110的長度方向(相當(dāng)于軸150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190安裝有與支撐 壁部184、 186連接的彈性體連接部162、 164。
在彈性體連接部162、 164的一個上安裝在與外》茲軛110的延長方向相同 的方向突出的軸150。即、軸150從安裝在外磁軛IIO上的彈性體連接部164 向與中央》茲軛140和石茲4失121、 123相對的方向大致正交的方向突出地設(shè)置。
該軸150以位于通過可動體160重心的軸線上的方式安裝在可動體160 上，與可動體160—起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動，并將該振動傳遞到外部。
再有，在驅(qū)動器IOO用于電動牙刷的場合，在軸150上連結(jié)與軸150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。
磁鐵121、 123如圖3所示，以互不相同的磁極相對的方式在外磁軛110 的側(cè)壁112、 113上的內(nèi)壁面112a、 113a的大致全面范圍內(nèi)安裝。本實施方式 的場合，磁鐵121的S極和磁鐵123的N極相對。中央磁輒140是磁性體， 通過非磁性體130安裝在外磁輒110的中央部分上。具體地說，作為磁性體的 中央磁輒140在磁鐵121、 123之間通過非磁性體130從磁輒中央部111垂下 地設(shè)置。
中央磁軛140如圖3所示，是在外磁軛110的延長方向上延長并具備與在 側(cè)方相對的磁鐵121、 123的相對區(qū)域大致相同形狀的區(qū)域的兩側(cè)壁面的長方 體。中央磁軛140以與磁鐵121、 123形成空隙的方式固定在磁輒中央部111在中央磁輒140和磁鐵121 、 123之間的空隙中與中央磁扼140的側(cè)壁面、 磁鐵121、 123及外》茲軛110的磁輒中央部111的各個分離地配置圍繞中央磁 軛140的巻材170。
巻材170這里是音圏，以圍住中央磁輒140的周圍的方式巻繞。具體地說， 巻材170在中央石茲輒140的側(cè)壁面、與f茲4失121、 123的相對方向正交的方向 巻繞。
豎立設(shè)于設(shè)有該巻材170的基座182上的支撐壁部184、 186如圖1及圖 2所示，配設(shè)在從在基座182的長度方向分離的兩端邊部立起的肋上。支撐壁 部186具有可動體160的軸150插通的開口部186a。
使軸150插通到該支撐壁部186的開口部186a中，支撐壁部184、 186借 助于在與彈性體連接部162、 164之間架設(shè)的彈性體190將可動體160保持為 大致水平方向。
彈性體190在支撐壁部184、 186的相對區(qū)域中，在左右前后方向上變位 自如地支撐可動體160，在中央磁軛140及軸150的扭轉(zhuǎn)方向支撐可動體160。 這里，彈性體190在支撐壁部184、 185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190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 寬度方向折返而配置成蛇形，彈性體190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190，可動體160利用與側(cè)邊部正交的端部的上下 邊部分，在扭轉(zhuǎn)方向可動自如地支撐在固定體180的支撐壁部184、 186的各 個上。
在可動體160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 體160相對固定體180，以由下式(1 )算出的共振頻率振動。 (數(shù)學(xué)式l)
本實施方式的驅(qū)動器IOO通過交流電供給部195對巻材170供給與可動體160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)動可動體160。 就可動體160及固定體180而言，外磁軛110、磁鐵121、 123、中央磁輒
140及巻材170形成/P茲回路。
圖4是表示本實施方式1的驅(qū)動器的磁回路的,茲感應(yīng)線圖。
如圖3及圖4所示，就驅(qū)動器100而言，從一個磁鐵產(chǎn)生的磁通量(在圖
3中用空心箭頭所示)通過配置巻材170的空隙、中央磁軛140、相反側(cè)的空
隙，通過另一個^茲4失、外》茲輒110。
其次，對驅(qū)動器100的動作進(jìn)行說明。
本驅(qū)動器IOO上的可動體160是通過彈性體190由固定體180支撐的彈性 集體構(gòu)造。當(dāng)對巻材170供給與可動體160的共振頻率fo相等的頻率的交流電， 則可動體160以共振狀態(tài)被驅(qū)動。這時發(fā)生的旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動傳遞到可動體160 的軸150。
驅(qū)動器IOO基于用下式(2)所示的運動方程以及下式(3)所示的電路方 程式進(jìn)行驅(qū)動。 (數(shù)學(xué)式2)
<formula>formula see original document page 8</formula>2)
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)]
Kw為負(fù)荷轉(zhuǎn)矩[Nm] (數(shù)學(xué)式3)
<formula>formula see original document page 8</formula> (3)
其中e (t)為電壓[V] R為電阻[Q]L為電感[H] i^為反電動熱乘H
即、驅(qū)動器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、反電動熱乘數(shù)在滿足式(3)的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更。
圖5是用于說明涉及本實施方式1的驅(qū)動器的動作的模式圖。再有，在圖 5 (a)中，用空心箭頭表示磁回路的磁通量的流動，在圖5 (b) ~圖5 (d) 中，由于是相同的流動，所以省略圖示。
當(dāng)從交流電供給部195對巻材170供給交流電時，則按照弗來明左手定律， 在巻材170中發(fā)生如圖中箭頭F1、 F2、 F3、 F4所示的推力。由此，在具有巻 材170的基座182以及在支撐壁部184、 186上通過彈性體190安裝著的可動 體160上發(fā)生以旋轉(zhuǎn)重心為軸中心的旋轉(zhuǎn)力。
對驅(qū)動器100的一個周期的動作進(jìn)刊4兌明。
以圖5 (a)所示的朝向在巻材170中流動電流(將該方向稱之為"順時 針方向電流")時，則在與磁鐵121相對的巻材170的部分172上向上(外磁 軛110側(cè)的方向)產(chǎn)生推力Fl，在與》發(fā)鐵123相對的巻材170的部分174上 向下產(chǎn)生(基座182側(cè)的方向)推力F2。
由此，在從具有巻材170的基座182立起的支撐壁部184、 186 (參照圖1 及圖2 )上通過彈性體190支撐的可動體160上產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)的力，可動體160 可動到位于圖5(b)所示的位置上。
在圖5 (b)所示狀態(tài)的驅(qū)動器100中，通過彈性體190的恢復(fù)力產(chǎn)生箭 頭R1、 R2的反作用力。在從圖5(b)所示的狀態(tài)到圖5 (d)所示的狀態(tài)中， 對巻材170供給與圖5 (a)反方向的電流。由此，可動體160在從圖5 (b) 所示的狀態(tài)到圖5 (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180繞順時針方向旋轉(zhuǎn)。另外，可動體160 在從圖5 (c)所示的狀態(tài)到圖5 (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180繞順時針方向旋轉(zhuǎn)。
在圖5 (d)所示狀態(tài)的驅(qū)動器100中，通過彈性體190的恢復(fù)力產(chǎn)生箭 頭R3、 R4的反作用力。在從圖5 (d)所示的狀態(tài)經(jīng)由圖5 (a)所示的狀態(tài)直到圖5 (b)所示的狀態(tài)中，對巻材170供給順時針方向電流。由此，可動 體160在從圖5 (d)至圖5 (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180繞逆時針方向旋轉(zhuǎn)。另外， 可動體160從圖5(a)狀態(tài)至圖5(b)的狀態(tài)中，通過箭頭F1、 F2所示的推 力相對固定體180繞逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
其次，對在圖5的各狀態(tài)下供給的交流電流簡單地進(jìn)行說明。
流動在巻材中的交流電可以是如圖6 (a)所示的頻率fo的脈沖波，也可 以是如圖6(b)所示的頻率fo的正弦波。
在圖5 (a)的狀態(tài)中，供給圖6所示時刻tl的順時針方向的電流，在圖 5 (b)的狀態(tài)中，如圖6的時刻t2所示那樣轉(zhuǎn)換電流的方向，在圖5 (c)的 狀態(tài)中，供給如圖6所示時刻t3的逆時針方向電流。另外，在圖5(d)的狀 態(tài)中，如圖6的時刻t4所示那樣轉(zhuǎn)換電流的方向，在圖5 (d)的狀態(tài)中，供 給圖6所示時刻t5的順時針方向的電流。這是一個周期的動作，通過反復(fù)這 樣的動作，從而可動體160進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動。
就驅(qū)動器100而言，可動體160進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)運動也就是旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動， 該旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動通過軸150輸出到外部。在軸150上連接有在頭部具備與軸向 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)運動能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)動 刷牙。
這樣，驅(qū)動器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。由此，就驅(qū)動器100而言，在穩(wěn)定狀態(tài)中消耗的電力 僅是由負(fù)荷轉(zhuǎn)矩引起的損失以及摩擦等引起的損失，能夠以低耗電驅(qū)動也就是 能夠以低消耗電力使可動體160進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動。如上所說明那樣，根據(jù)本 實施方式的驅(qū)動器100，不必使用與驅(qū)動源分開的驅(qū)動傳遞機構(gòu)便能夠?qū)崿F(xiàn)電 動牙刷等的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，再有，能夠以低消耗電力實現(xiàn)往 復(fù)旋轉(zhuǎn)運動。另外，即便是具有驅(qū)動器100的電動牙刷也能夠取得同樣的效果， 還能夠?qū)崿F(xiàn)牙刷自身的小型化。
對實施方式2進(jìn)行說明。
圖7是表示涉及本發(fā)明的實施方式2的驅(qū)動器的主要部分剖視圖。圖8 是表示由該驅(qū)動器的主要部分結(jié)構(gòu)構(gòu)成的磁回路的磁感應(yīng)線的圖。再有，圖7所示的空心箭頭表示磁通量的流向。
圖7及圖8所示的實施方式2的驅(qū)動器100A在圖1~圖5所示的驅(qū)動器 100的結(jié)構(gòu)中除非磁性體130外還具有在外磁扼110上直接安裝中央磁輒140A 的結(jié)構(gòu)。
中央磁輒140A是組合中央磁輒140和非磁性體130尺寸的磁性體。 在驅(qū)動器100A中，在隔有規(guī)定空隙地相對配置的內(nèi)壁面上相對地設(shè)有石茲 極各不相同的磁鐵121、 123的外磁軛IIO上一體設(shè)有在磁鐵121、 123之間借 助于空隙配置的；茲性體即、中央》茲軛140A。其它結(jié)構(gòu)與驅(qū)動器100的結(jié)構(gòu)相 同，所以附注相同符號省略說明。
即、驅(qū)動器100A具有可動體160;設(shè)置在可動體160上的輸出軸；配 置在空隙中且具有圍繞中央^茲輒140A的巻材170的固定體180;可動自如地 支撐在固定體180上的作為彈性支撐部的彈性體190 (參照圖1及圖2 );以及 將與可動體160的共振頻率大致相同的頻率的交流電向上述巻材供給的交流 電供給部195。
在這種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動器100A中，可動體160用外磁輒IIO及中央石茲輒140A 形成圖7及圖8所示的E型磁回路。
驅(qū)動器IOOA的磁回路是與實施方式1的驅(qū)動器IOO的磁回路不同的回路， 但流動在空隙之間的磁通量的流向也就是與磁鐵121、 123相對的巻材170的 部分的磁通量的流向與實施方式1相同，做成能夠與實施方式1同樣地實現(xiàn)旋 轉(zhuǎn)往復(fù)振動的驅(qū)動器。另外，在可動體160中，不介入非磁性體130將中央磁 軛140A設(shè)置在外》茲輒IIO上，所以簡化》茲軛中央部分的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)部件 數(shù)量及組裝工時的削減，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動器的低廉化。
對實施方式3進(jìn)行說明。
圖9是表示涉及本發(fā)明的實施方式3的驅(qū)動器的立體圖，圖IO是該驅(qū)動 器的分解立體圖。再有，該驅(qū)動器100B具有與圖l所示的實施方式l對應(yīng)的 驅(qū)動器IOO相同的基本結(jié)構(gòu)，對相同的構(gòu)成要素附注相同符號，省略其說明。
驅(qū)動器IOOB在驅(qū)動器100中，是將可動體160自如轉(zhuǎn)動地以軸支撐在固 定體180上的結(jié)構(gòu)。這里，在驅(qū)動器100的結(jié)構(gòu)中，與軸150為同一軸心且轉(zhuǎn) 動自如地以軸支撐。即、驅(qū)動器IOOB在驅(qū)動器IOO的結(jié)構(gòu)中，在插通軸150的支撐壁部186 的開口部186a上安裝軸承186b。支撐壁部186通過軸承186b轉(zhuǎn)動自如地支 撐著軸150。另外，在軸150中的在從支撐壁部186突出的部位上外嵌有軸襯 186c。
再有，在安裝在外石茲扼110上的彈性體連接部162上，在與軸150的突出 方向相反的方向上突出設(shè)有與軸150同軸心上地配置的支撐軸部162a。支撐 軸部162a具有與軸大致相同的外徑。
在對該彈性體連接部162通過彈性體190連接的支撐壁部184上，安裝插 通支撐軸部162a的軸承184a。在插通到支撐壁部184的軸承184a的支撐軸部 162a的端部上，在支撐壁部184的后面?zhèn)韧馇队休S襯184b。
這樣地，在驅(qū)動器100B中，可動體160用支撐軸部162a及軸150轉(zhuǎn)動 自如地以軸支撐在支撐壁部184、 186上。由此，在驅(qū)動器100B中，從交流 電供給部195對巻材170供給交流電，并相對固定體180以軸150的軸心為中 心穩(wěn)定地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動。
由此，僅僅旋轉(zhuǎn)及軸向具有自由度，可提高驅(qū)動器100自身的耐沖擊性的 同時使可動體160穩(wěn)定地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)振動。
另外，在驅(qū)動器100B中，傳遞并輸出可動體160的可動運動的軸150作 為使可動體160以軸支撐在固定體180上的軸部使用。
再有，在該驅(qū)動器100B中，做成在外磁軛IIO上通過非磁性體130固定 中央磁輒140的結(jié)構(gòu)，但如具有在驅(qū)動器IOOA所示的磁回路那樣，還可以在 外磁軛110上直接安裝中央磁軛140并使可動體160自身的磁回路為E型。
對實施方式4進(jìn)行說明。
圖11是表示涉及本發(fā)明的實施方式4的驅(qū)動器的圖，圖12是該驅(qū)動器的 分解立體圖，圖13是表示作為用于該驅(qū)動器的粘彈性體的彈性材料的圖。再 有，圖11及圖12所示的驅(qū)動器IOOC是在圖9及圖10所示的實施方式3所 對應(yīng)的驅(qū)動器100B中，替換了彈性體190的構(gòu)造，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，省略其說明。
在驅(qū)動器100C中，在驅(qū)動器100B的結(jié)構(gòu)中，替換與驅(qū)動器100的彈性 體190相同的蛇形彈簧的彈性體190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13所示，具備具有支撐軸部162a和軸150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162a及軸150 的軸心正交的方向突出的臂部197b。
彈性材料197配置在支撐壁部184 ( 186)和彈性體連接部162 ( 164)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184 ( 186)和彈性體連接部162 ( 164) 的突起168a、 168b。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162 ( 164)的突起168a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184( 186 ) 的突起168b而嵌合。
' 根據(jù)驅(qū)動器IOOC，能夠得到與實施方式3相同的效果的同時，彈性材料 197配置在支撐壁部184 ( 186)和彈性體連接部162 ( 164)之間，通過l義將 支撐壁部184 ( 186)和彈性體連接部162 ( 164)的突起168a、 168b壓入到孔 部198a、 198b中，安裝在兩部件上。由此，與使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)?現(xiàn)驅(qū)動器100C自身的組裝性的提高。
再有，在該驅(qū)動器100C中，做成在外磁輒110上通過非磁性體130固定 中央磁輒140的結(jié)構(gòu)，但如具有在驅(qū)動器IOOA所示的磁回路那樣，還可以在 外磁輒110上直接安裝中央磁扼140并使可動體160自身的磁回路為E型。
另外，上述各實施方式中的外^f茲軛110具有將》茲鐵121、 123以不同^f茲性 相對安裝的內(nèi)壁面，只要用巻材170和中央磁軛140形成磁回路，則如何構(gòu)成 都可以，既可以將外》茲軛110整體形成為剖面圓弧狀，也可以將^P茲軛主體部形 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
涉及本發(fā)明的驅(qū)動器具有不必使用與驅(qū)動源分開的驅(qū)動傳遞機構(gòu)便能夠 完成電動牙刷等的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動并實現(xiàn)小型化的效果，作為用于電動牙刷等的 進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)振動的驅(qū)動器是有用的。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動器，其特征在于，具有包括具有空出規(guī)定間隔相對配置的內(nèi)壁面且在這些相對的內(nèi)壁面上相對地設(shè)有磁極各不相同的外磁軛、在上述磁鐵之間借助于空隙配置的磁性體的可動體；設(shè)置在上述可動體上的輸出軸；配置在上述空隙中且具有圍繞上述磁性體的卷材的固定體；將上述可動體可動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體的共振頻率大致相等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)動器，其特征在于， 上述^f茲性體借助于非磁性體固定在上述外磁輒上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動器，其特征在于， 上述磁性體直接設(shè)置在外磁輒上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動器，其特征在于， 上述可動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。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動器，其特征在于，上述彈性支撐部是介于上述固定體和上述可動體上之間而設(shè)置的粘彈性體。
6. —種電動牙刷，其特征在于， 具有4又利要求1 ~ 5任一項所述的驅(qū)動器；以及在上述驅(qū)動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)動器及使用它的電動牙刷。本發(fā)明不必使用與驅(qū)動源分開的驅(qū)動傳遞機構(gòu)便可完成電動牙刷等的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動，所以能實現(xiàn)小型化的驅(qū)動器及電動牙刷。可動體(160)在外磁軛(110)上具有空出規(guī)定間隙相對配置的內(nèi)壁面(112a、113a)且在這些相對的內(nèi)壁面上相對地設(shè)置磁極各不相同的磁鐵(121、123)。可動體具有在磁鐵(121、123)之間借助于空隙配置的中央磁軛(140)。在可動體上設(shè)有軸(150)。固定體(180)具有配置在空隙中且圍繞中央磁軛的卷材(170)。固定體借助于彈性體(190)可動自如地支撐可動體。交流電供給部(195)對卷材供給與可動體的共振頻率大致相等的頻率的交流電。
文檔編號H02K33/18GK101615836SQ20091000221
公開日2009年12月30日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者山田健介, 稻本繁典, 高橋勇樹 申請人:三美電機株式會社