专利名称：振动型传动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低振动的振动型传动装置，该振动装置具有小巧、质轻、低成本的优点。
背景技术：
传统的振动型传动装置通常具备可动部、以及利用电磁力来往返驱动该可动部的电磁驱动部。该振动型传动装置一般被用作电动剃须刀或电动牙刷等产品的驱动部。
例如，专利文献1(特开2002-199689号公报)中所介绍的线性振荡器是一种振动型传动装置，它具备了可往返运动的可动部、收容该可动部的箱体、以及由该箱体活动支撑着的振幅控制锭子。上述线性振荡器的可动部及振幅控制锭子会被这样驱动按该线性振荡器的共振频率或其附近的频率来进行往返运动。
其具体结构如图5A中所示。图中的可动部由柱塞1和输出轴2所构成。上述柱塞1由铁材等磁体所组成，它在输出轴方向上的两端附近为大径，中央部为小径。上述输出轴2沿其轴向贯穿柱塞1，在此贯穿状态下上述柱塞1被固定于该输出轴2上。另外，柱塞1的周围布有环状电磁线圈3。
上述可动部位于屏蔽箱4内。该屏蔽箱4的内侧表面上固定着上述电磁线圈3。该电磁线圈3在输出轴方向上的两侧设有已充磁的环状永久磁铁5、6，且该环状永久磁铁5、6挟着电磁线圈3呈对称分布。该永久磁铁5、6与上述电磁线圈3之间设有环状的内侧轭铁7、8；并挟着上述永久磁铁5、6、在上述内侧轭铁7、8的相反侧位置上设有环状外侧轭铁9、10。上述电磁线圈3、上述各永久磁铁5、6以及上述各轭铁7～10共同组成了电磁驱动部。
上述柱塞1的一端表面与屏蔽箱4之间设有第1弹簧11，上述柱塞1的另一端表面与屏蔽箱4之间依次设有第2弹簧12、振幅控制锭子14以及第3弹簧13。上述弹簧11～13会沿轴向对上述可动部施加弹性势能，从而构成弹簧振动系统。上述振幅控制锭子14具有为获得所指定的振幅而设定的质量。
当上述电磁线圈3未通电流时，该振动型传动装置的可动部则会静止于图中所示位置，即上述永久磁铁5、6通过上述轭铁7～10作用于上述柱塞1的磁力与上述弹簧11～13的弹力互相平衡时的位置。在此状态下，如对上述电磁线圈3加以单方向的电流，就会使两个永久磁铁5、6的其中一个所产生的磁通量发生减弱，因此柱塞1会克服与该磁通量减弱的永久磁铁相反一侧的弹簧的弹力，向另一永久磁铁侧移动。同理，如对上述电磁线圈3加以与上述电流方向相反方向的电流，上述柱塞1则会克服与上述弹力方向相反方向的弹簧弹力，向上述移动方向的相反方向移动。因此，通过对上述电磁线圈3加以交流电流，可以使上述输出轴2与上述柱塞1一起沿轴向(图中箭头a的方向)进行往返运动即振动。
在此，上述专利文件1中记述了以下内容在对由上述柱塞1和上述输出轴2所组成的可动部以及上述振幅控制锭子14在轴向上的运动进行观察时，由于存在上述弹簧11～13，因此可以将图中的系统看作一个弹簧振动系统模型。另外，在该专利文件1中还记述着根据上述可动部、上述振幅控制锭子14和固定部的质量、以及上述弹簧11～13的弹簧常数及衰减系数等，利用弹簧振动系统中的各质点自由振动时的运动方程式，可以求出具有2个解的频率、即共振频率(固有频率)f1、f2。在此，第1阶(低阶)的固有频率f1的振荡模式为可动部与振幅控制锭子14同相位运动的振荡模式；第2阶(高阶)的固有频率f2的振荡模式为可动部与振幅控制锭子14反相位运动的振荡模式。
如对上述电流磁线圈3施加上述固有频率f1、f2中的第2阶固有频率f2附近频率的电流，则上述可动部会在轴向上进行往返运动，同时上述振幅控制锭子14会进行与该可动部的往返运动反相位的运动。因此，该振幅控制锭子14可抵消上述可动部的惯性力；反之，该振幅控制锭子14的惯性力也会被上述可动部所抵消。此外，在此状态下，由于作为两个质点的可动部和振幅控制锭子14在运动过程中其惯性力会趋于互相平衡，因此两者的逆向运动所产生的惯性力相互抵消的效果较大，从而使这两个质点(可动部和振幅控制锭子14)作用于固定部上的力微乎其微。因此，该线性振荡器振动极小，即实现了低振动的驱动。
另一方面，专利文献2(特开昭62-65779号公报)中介绍了一种如图5B中所示的振动型传动装置(振动器装置)。
在该振动型传动装置中，固定于电动机20输出轴上的转动圆板16与固定于输出轴21端部且可沿输出轴方向移动的轴动圆板17沿轴向相对排列着。该圆板16、17的相对一面上分别设有永久磁铁18、19；在各永久磁铁18、19上，沿该永久磁铁18、19的圆周方向交替分布着极性不同的磁极(图例为由2个N极和2个S极所组成的4磁极)。
在该振动型传动装置中，当上述电动机20对上述转动圆板16进行转动驱动后，该转动圆板16与上述轴动圆板17会不断地重复同性磁力相斥、异性磁力相吸这一过程，从而使轴动圆板17与输出轴21一起沿其轴向(图中箭头a的方向)进行往返运动即振动。
为了实现低振动化，上述专利文献1中的振动型传动装置除可动部之外还具备振幅控制锭子14。因此，该传动装置中必须拥有可以收容该振幅控制锭子14的空间，所以难以实现小型化。此外，由于增加了上述振幅控制锭子14本身的重量及成本，因此难以实现轻量化及低成本化。
另一方面，上述专利文献2中的振动型传动装置虽不具备上述专利文献1中的振幅控制锭子，但是如何实现低振动化乃是其一大课题。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种可同时实现小型化、轻量化及低成本化的振动型传动装置，以便解决上述课题。
本实用新型的利用电磁力的振动型传动装置，包括可动部；利用电磁力使该可动部在特定方向上进行往返运动的电磁驱动部；收容上述可动部及电磁驱动部的主箱体；上述可动部及电磁驱动部，以可沿着与上述特定方向相同的方向进行往返运动的状态收容于上述主箱体中，上述可动部与电磁驱动部，通过上述电磁驱动部的运作可以在上述主箱体内互相以相反的相位进行往返运动。
采用上述结构，与可动部反相位往返运动的电磁驱动部可以充当振幅控制锭子的作用。因此，不仅可以通过该电磁驱动部的往返运动来实现低振动化，同时无需特意增设实现低振动化所需要的振幅控制锭子；另外，即便在需要增设振幅控制锭子时，也可选用小巧质轻的锭子。因此，本实用新型可实现传动装置整体的小型化、轻量化及低成本化。
在上述振动型传动装置中，上述主箱体和上述电磁驱动部之间设有可沿着与上述特定方向相同的方向进行弹性压缩变形的电磁驱动部支撑弹簧，上述电磁驱动部，随着上述电磁驱动部支撑弹簧的弹性变形，可沿着与上述特定方向相同的方向进行往返运动。
采用上述结构，当上述电磁驱动部处于不运作的状态时，上述电磁驱动部支撑弹簧会将上述电磁驱动部维持在适当的位置；另一方面，当上述电磁驱动部处于运作状态时，依靠上述电磁驱动部支撑弹簧的弹性变形可以使该电磁驱动部进行往返运动。
另外，在上述可动部和上述电磁驱动部之间也可设置沿着与上述特定方向相同的方向进行弹性压缩变形的可动部支撑弹簧，上述柱塞，随着上述可动部支撑弹簧的弹性变形，可沿着上述特定方向进行往返运动。
采用上述结构，当上述电磁驱动部处于不运作的状态时，上述可动部支撑弹簧会将上述可动部维持在适当的位置；另一方面，当上述电磁驱动部处于运作状态时，依靠上述可动部支撑弹簧的弹性变形可以使该可动部进行往返运动。
这时，较理想的是，上述电磁驱动部，包括使上述可动部进行往返运动的磁铁部，以及收容该磁铁部并支撑上述可动部的内侧箱体，上述可动部，以可沿着上述特定方向进行往返运动的状态支撑在上述内侧箱体中，上述内侧箱体，以可在上述主箱体内沿着与上述特定方向相同的方向进行往返运动的状态支撑在上述主箱体中。
采用上述结构，可利用收容于上述内侧箱体内的磁铁部对上述可动部进行往返驱动；同时，以可进行往返运动的状态将该内侧箱体支撑于主箱体一侧，从而使得包含上述磁铁部及内侧箱体的电磁驱动部可以进行往返运动。
作为上述结构的具体形态，上述可动部包括由磁体组成的柱塞，上述柱塞被收容于上述内侧箱体内，同时该柱塞的周围设有上述磁铁部，上述磁铁部被固定在上述内侧箱体的内侧表面上。
采用上述结构，能以紧凑的构造，利用上述磁铁部对上述柱塞进行往返驱动，并将上述磁铁部安装于上述内侧箱体内。
另外，上述可动部可包括上述柱塞以及轴向长度大于该柱塞的输出轴，上述柱塞可固定在上述输出轴中间部位的周围，上述输出轴可沿轴向贯穿于上述内侧箱体及上述主箱体。
采用上述结构，可以将上述柱塞的往返运动输出至主箱体外部。
另外，上述内侧箱体若是具有电磁屏蔽功能的屏蔽箱的话，则该内侧箱体可兼用作收容及支撑上述磁铁部的构件与屏蔽构件，从而可实现构造紧凑、低振动、低噪音的传动装置。
另外，较为理想的是，上述柱塞与上述内侧箱体之间可设置沿与上述特定方向相同的方向进行弹性压缩变形的柱塞支撑弹簧，上述柱塞，随着上述柱塞支撑弹簧的弹性变形，可沿着上述特定方向进行往返运动。
上述磁铁部，较为理想的是，包括电磁线圈；设置于该电磁线圈轴向两侧的永久磁铁；与上述各永久磁铁相比位于靠近上述电磁线圈的位置，且固定于上述永久磁铁的内侧轭铁；与上述各永久磁铁相比位于远离上述电磁线圈的位置，且固定于上述永久磁铁的外侧轭铁。
另外，与上述形态不同的另一形态中，上述可动部可包括沿上述特定方向延伸的输出轴、以及固定于该输出轴后端的输出轴侧永久磁铁，上述电磁驱动部可包括具有电动机输出轴的电动机，上述电动机输出轴可设置在与上述可动部的输出轴后端相对的位置，上述内侧箱体为传动装置箱体，其后端部固定有上述电动机，上述磁铁部可包括固定在上述电动机输出轴上，并且与上述输出轴侧磁铁相对的电动机侧永久磁铁，上述两个永久磁铁，在其圆周方向上相互交替设置极性不同的磁极，由此通过上述电动机对上述电动机侧永久磁铁进行转动驱动，可以产生使上述输出轴沿上述特定方向进行往返运动的电磁力，上述电动机与上述传动装置，位于上述主箱体内，两者可以一起沿着与上述特定方向相同的方向进行往返运动。
采用上述结构，当上述电动机对上述电动机侧永久磁石进行转动驱动时，该电动机侧永久磁石与上述输出轴侧永久磁石之间会不断地重复同性磁力相斥、异性磁力相吸这一过程，从而使上述输出轴沿轴向进行往返运动，同时含有上述传动装置及电动机的电磁驱动部整体会在上述主箱体内进行与上述输出轴反相位的往返运动，因此该电磁驱动部本身就可以发挥实现低振动化所需要的振幅控制锭子的作用。
更具体地是，上述可动部可包括固定于上述输出轴后端的输出轴侧轭铁，上述输出轴侧永久磁铁可固定在上述输出轴侧轭铁上，上述磁铁部可包括固定于上述电动机输出轴的电动机侧轭铁，上述电动机侧永久磁铁可固定在上述电动机侧轭铁上。
另外，上述主箱体，较为理想的是，在其内侧表面设置多个肋，该些肋设置在沿着上述主箱体内侧面的圆周方向相互分离的部位，并向上述主箱体内侧突出，且沿着与上述特定方向相同的方向延伸，在其突出端部与上述电磁驱动部接触的状态下从外侧支撑上述电磁驱动部。
采用上述结构，依靠上述肋，可以使上述电磁驱动部以稳定的状态支撑于上述主箱体；同时，由于该主箱体与上述电磁驱动部的接触面积(即上述肋的突出端与上述电磁驱动部的接触面积)较小，因此可以减小两者之间的滑动阻力。
另外，较为理想的是，上述可动部可包括设置在上述输出轴的轴向的中间部位，与上述输出轴相比向径向外侧突出的弹簧座构件，上述弹簧座构件，其前侧和后侧可分别设有位于该弹簧座构件与上述传动装置箱体之间，并可沿着与上述特定方向相同的方向进行弹性压缩变形的输出轴支撑弹簧，上述输出轴，随着上述输出轴支撑弹簧的弹性变形，可沿着上述特定方向进行往返运动。
图1为与本实用新型实施例1相关的振动型传动装置的剖视图。
图2A为与本实用新型实施例2相关的振动型传动装置的剖视图，图2B为该传动装置的可动部及电磁驱动部的立体图。
图3A-图3C为上述可动部与上述电磁驱动部的剖视图，该剖视图表示两者反相位往返运动时的状态。
图4A为沿上述图2A中的4A-4A一线截取的剖视图；图4B及图4C为表示上述图4A中所示剖视形状的变形实例的剖视图；图4D为沿上图2A中的4D-4D一线截取的剖视图；图4E为表示上述图4D中所示剖视形状的变形实例的剖视图。
图5A为表示专利文献1中所述的以往的振动型传动装置的实例的剖视图；图5B为表示专利文献2中所述的以往的振动型传动装置的实例的立体图。
具体实施方式
下面结合示意图就本实用新型的具体实施方式
予以说明。另外，与背景技术中所述内容相同的结构或作用之处都附上了同样的编号，并且不对其进行详细说明。
首先，在图1中描述了与本实用新型实施例1相关的振动型传动装置26A。该传动装置26A是在上述专利文献1中所述传动装置的基础上结合本实用新型研制而成的。
该振动型传动装置26A具备了可动部27、利用电磁力使该可动部27在特定方向上(图中为上下方向、即轴向)进行往返运动的电磁驱动部28、以及主箱体30。
上述可动部27由柱塞1和固定于该柱塞1上的输出轴2所构成。与上述柱塞1相比，该输出轴2直径更小长度更长，并且沿轴向贯穿于该柱塞1的中央部。在此贯穿状态下，上述柱塞1被固定于该输出轴2的中间部。
上述电磁驱动部28由屏蔽箱4、磁铁部、以及柱塞支撑弹簧11、12所组成。
上述屏蔽箱4具有电磁屏蔽功能，其外形呈圆筒状，内部装有上述柱塞1的中间部和上述输出轴2。该屏蔽箱4在轴向上的两端设有贯穿孔4a。上述输出轴2以可沿轴向进行往返运动的状态从上述各贯穿孔4a中穿过。
上述磁铁部，由环状电磁线圈3、环状永久磁铁5、6、环状内侧轭铁7、8、以及环状外侧轭铁9、10所组成。在上述屏蔽箱4的内侧圆周表面沿轴向的中间位置上固定着上述电磁线圈3。上述永久磁铁5、6被固定于上述屏蔽箱4的内侧圆周表面，并且沿轴向分布于上述线圈3的两侧。上述环状内侧轭铁7、8，与上述永久磁铁5、6相比位于靠近上述电磁线圈3的位置，并分别固定在上述永久磁铁5、6上。上述环状外侧轭铁9、10，与上述永久磁铁5、6相比位于远离上述电磁线圈3的位置，并分别固定在上述永久磁铁5、6上。
上述柱塞支撑弹簧11、12分别由压缩线圈弹簧所组成，并且被分别固定于上述柱塞1与上述屏蔽箱4之间。其中，上述柱塞1在轴向上的一端表面与上述屏蔽箱4在轴向上的一端的内侧表面之间设有处于压缩变形状态的上述柱塞支撑弹簧11；上述柱塞1在轴向上的另一端表面与上述屏蔽箱4在轴向上的另一端的内侧表面之间设有处于压缩变形状态的上述柱塞支撑弹簧12。该弹簧11、12在上述屏蔽箱4内弹性支撑着上述柱塞1和上述输出轴2，并确保两者可以在轴向上进行往返运动。换言之，上述柱塞1和上述输出轴2可以伴随着该弹簧11、12的弹性变形，在上述轴向上进行往返运动。
因此，当上述电磁线圈3未通电流时，上述柱塞1会静止于图中所示位置、即上述永久磁石5、6通过上述轭铁7～10作用于柱塞1的磁力与上述弹簧11、12的弹力互相平衡时的位置。
上述主箱体30呈圆筒状，其比上述屏蔽箱4要大一圈，且内部装有该屏蔽箱4。该主箱体30在轴向上的两端设有贯穿孔30a；上述输出轴2从该贯穿孔30a中穿过，并且可以沿轴向进行往返运动。
该主箱体30与上述屏蔽箱4之间设有由压缩线圈弹簧组成的屏蔽箱支撑弹簧(电磁驱动部支撑弹簧)31、32。其中，上述屏蔽箱4在轴向上的一端表面与上述主箱体30在轴向上的一端的内侧表面之间设有处于压缩变形状态的上述屏蔽箱支撑弹簧31；上述屏蔽箱4在轴向上的另一端表面与上述主箱体30在轴向上的另一端的内侧表面之间设有处于压缩变形状态的上述屏蔽箱支撑弹簧32。该弹簧31、32在上述主箱体30内弹性支撑着上述屏蔽箱4，并且可确保该屏蔽箱4沿轴向进行往返运动。换言之，上述屏蔽箱4可以伴随着该弹簧31、32的弹性变形，在上述轴向上进行往返运动。
因此，当上述电磁线圈3未通电流时，上述屏蔽箱4会静止于图中所示位置、即上述弹簧31、32的弹力互相平衡时的位置。
上述柱塞支撑弹簧11、12会沿轴向对上述可动部27施加相反方向的弹性势能，从而构成弹簧振动系统；同理，上述屏蔽箱支撑弹簧31、32会沿轴向对屏蔽箱4施加相反方向的弹性势能，从而构成弹簧振动系统。在此，质量很大的电磁驱动部28可以充当“锭子”的作用，其功能相当于上述图5A中所示的作为背景技术的振动型传动装置的振幅控制锭子14。
具体来说，如在上述图1的状态下对电磁线圈3加以单方向的电流，则该电流所产生的电磁力会导致两个永久磁铁5、6的其中一个的磁通量发生减弱，因此，柱塞1会克服上述柱塞支撑弹簧11、12中的与该磁通量减弱的永久磁铁相反一侧的弹簧的弹力，向与该磁通量减弱的永久磁铁相反的永久磁铁侧移动。同理，如对上述电磁线圈3加以相反方向的电流，上述柱塞1则会克服上述弹簧相反一侧的弹簧的弹力，向上述移动方向的相反方向移动。因此，如对上述电磁线圈3加以交流电流，就能使柱塞1与输出轴2一起沿特定方向(轴向、即图1中箭头a的方向)进行往返运动。
在此，如同上述专利文献1中所述的那样，如对上述电磁线圈3施加上述可动部27与上述电磁驱动部28反相位运动的振荡模式下的第2阶(高阶)固有频率f2附近频率的电流，则上述可动部27会沿轴向进行往返运动，同时上述电磁驱动部28会进行与该可动部的往返运动反相位的运动，以此来抵消上述可动部27的惯性力。反之，该电磁驱动部28的惯性力也会被上述可动部27所抵消。此外，在此状态下，由于作为两个质点的可动部27和电磁驱动部28在运动过程中其惯性力会趋于互相平衡，所以两者相互抵消逆向运动时的惯性力的效果较大。因此，上述可动部27和上述电磁驱动部28两个质点作用于固定部上的力微乎其微，并且使得该振动型传动装置26A中所发生的振动也极其微小。从而实现了低振动的振动型传动装置26A。
也就是说，由于上述电磁驱动部28可以充当上述图5A中所示振幅控制锭子14的作用，所以无须在该实施例1的振动型传动装置26A中另外安装上述振幅控制锭子14。因此，省去了安装上述振幅控制锭子14所需要的空间，从而可以实现传动装置整体的小型化。此外，由于不需要用到振幅控制锭子14，因此可实现传动装置整体的轻量化，并且降低生产成本。
接下来，在图2～图4中描述了与本实用新型实施例2相关的振动型传动装置26B。该传动装置26B是在上述专利文献2中所述传动装置的基础上结合本实用新型研制而成的。
该振动型传动装置26B具备了可动部35、利用电磁力使该可动部35在特定方向上(图2A中为水平方向、即轴向)进行往返运动的电磁驱动部36、以及主箱体44。
上述可动部35由沿上述特定方向延伸的输出轴21、作为输出轴侧轭铁被固定于该输出轴21的后端部的轴动圆板17、以及固定于该轴动圆板17上的输出轴侧永久磁铁19所组成。上述轴动圆板17外形呈圆环状，并且被固定于上述输出轴21后端部的周围。上述永久磁铁19外形呈圆板状，并且被固定于上述轴动圆板17的后端表面上。在该永久磁铁19上，沿该永久磁铁19的圆周方向交替分布着极性不同的磁极(N极或S极)。
上述电磁驱动部36，包括作为内侧箱体的传动装置箱体37、电动机20、电动机侧永久磁铁18、作为电动机侧轭铁的转动圆板16、以及由压缩线圈弹簧所组成的输出轴支撑弹簧42、43。
上述传动装置箱体37，具有圆筒状的外形，在其内侧设有前后成一对的轴承38、39。该轴承38、39支撑着上述输出轴21，并且可确保该输出轴21沿轴向(特定方向)进行往返运动。该输出轴21的顶端部以可进行往返运动的状态从上述传动装置箱37上的贯穿孔37a中穿过。
上述轴承38与39之间隔着一段空隙，两者沿前后方向(出力轴21的轴向)排列着，在该轴承38、39之间形成了中空部37b。此外，位于该中空部37b内的上述输出轴21的中间部固定着一个弹簧座构件——中间板40；同时，在该中间板40与上述传动装置箱体37之间分别设有上述输出轴支撑弹簧42、43。
比起上述输出轴21的外侧圆周表面，上述中间板40在直径方向上更加向外突出。另一方面，在上述各轴承38、39一侧分别设有弹簧承座41a、41b；该弹簧承座41a、41b分别从前后与上述中间板40相对。另外，在前侧的弹簧承座41a与上述中间板40的前侧表面之间设有处于压缩变形状态的上述输出轴支撑弹簧42；在上述中间板40的后端表面与后侧的弹簧承座41b之间设有处于压缩变形状态的上述输出轴支撑弹簧43。
该输出轴支撑弹簧42、43弹性支撑着上述中间板40及输出轴21，并确保两者可以沿轴向进行往返运动。也就是说，上述中间板40和输出轴21可以伴随着上述各输出轴支撑弹簧42、43的弹性变形，沿轴向进行往返运动。因此，上述输出轴21会静止于图2A及图3A所示位置、即上述两个弹簧42、43的弹力互相平衡时的位置。
上述电动机20以其电动机输出轴20a面向前侧的形态被固定于上述传动装置箱体37的后端部，并且可以与该传动装置箱体37一起沿轴向进行往返运动。同时，在上述电动机输出轴20a上固定着上述转动圆板16，该转动圆板16上固定着上述电动机侧永久磁铁18。
上述转动圆板16外形呈圆筒状，并且被固定于上述电动机输出轴20a的周围。在上述转动圆板16的前侧表面上固定着上述电动机侧永久磁铁18，该电动机侧永久磁铁18与上述输出轴侧永久磁石19正好相对。与上述输出轴侧永久磁铁19一样，在该电动机侧永久磁铁18上，其沿圆周方向上交替分布着极性不同的磁极(N极或S极)。
上述主箱体44外形接近圆筒状，内部装有上述传动装置箱体37和上述电动机20。该主箱体44的前端部设有贯穿孔44a；上述输出轴21的顶端部以可沿轴向进行往返运动的状态从该贯穿孔44a中穿过。
在上述传动装置37的前侧端部周围嵌有环状的金属滑动板45；该金属滑动板45被固定于该传动装置37的前侧端部。配合该滑动板45，上述主箱体44的内侧表面上还固定着多个肋44b。如图4D中所示，这些肋44b的剖面呈三角形，并按相等角度间隔(本例中为120度间隔)沿上述主箱体44的圆周方向排列着；其突出部与上述滑动板45的外侧圆周表面相接触，并且在此状态下从外侧支撑着该滑动板45。在此支撑状态下，上述传动装置箱体37可以在上述主箱体44内沿轴向进行往返运动。该滑动板45可以使上述传动装置37与上述肋44b之间的滑动比两者直接接触时更加流畅，并且能减少该肋44b的磨损。
另外，可以对上述肋44b的具体形状和数量进行适当的设定。例如，可以像图4E中所示的肋44b那样，剖面呈半圆形且沿圆周方向以90度的间隔配置的肋44b从主箱体44的内侧表面凸起，并从外侧支撑着上述滑动板45。
如图4A～图4C中所示，上述电动机20从正面看上去外形呈椭圆状。另一方面，在上述主箱体44的内侧表面上，多个肋44cc从沿轴向与上述电动机20相对应的位置凸起。如图4A中所示，这些肋44c的剖面呈三角形，其突出端部与上述电动机20的外侧圆周表面相接触，且在此状态下一边阻止该电动机20转动一边从外侧支撑着该电动机20。由此，上述电动机20被支承成可以在上述主箱体44内沿轴向进行往返运动。
因此，上述传动装置37和上述电动机20以可一起沿轴向进行往返运动的形态支承于上述主箱体44内。
另外，对于支撑上述电动机20的肋，其具体形状、个数或位置不特别限定。例如，可以像上述图4A中所示的那样，使上述肋44c从主箱体44的上下内侧表面向内凸起；也可以像图4B中所示的那样，剖面呈三角形的肋44d从主箱体44的左右内侧表面向内凸起，这些肋44d可一边阻止上述电动机20转动一边对其支撑。或是可以像图4C中所示的那样主箱体44的内侧表面形状与上述电动机20的外侧表面形状(图例中的形状近似椭圆形)互相吻合，且上述电动机20被嵌入该主箱体44内；该主箱体44可一边阻止上述电动机20转动一边对其支撑。
在内含上述传动装置箱体37及上述电动机20的电磁驱动部与上述主箱体44之间设有由压缩线圈弹簧组成的前后成一对的电磁驱动部支撑弹簧46、47。在上述传动装置箱体37的前端表面与上述主箱体44的前端内侧表面之间设有处于压缩变形状态的上述电磁驱动部支撑弹簧46；在上述电动机20的后端表面与上述主箱体44的后端内侧表面之间设有处于压缩变形状态的上述电磁驱动部支撑弹簧47。
该电磁驱动部支撑弹簧46、47在上述主箱体44内弹性支撑着上述传动装置箱体37和上述电动机20，并确保两者可以沿轴向进行往返运动。也就是说，上述传动装置箱体37与上述电动机20可以伴随着上述各输出轴支撑弹簧46、47的弹性变形，沿轴向一起进行往返运动。因此，上述传动装置箱体37和上述电动机20会静止于图2A及图3A所示位置、即上述两个弹簧46、47的弹力互相平衡时的位置。
另外，本实用新型所采用的弹簧11、12、31、32、42、43、46、47不仅仅限于压缩线圈弹簧，也可以是其他种类的弹簧。例如，如果上述电磁驱动部支撑弹簧46、47是由板弹簧或扭杆所组成的话，由于该弹簧本身就可以围绕并固定上述传动装置箱体37，因此无须另行安装上述电动机20的挡圈。
上述输出轴支撑弹簧42、43会沿轴向对内含上述输出轴21的可动部35施加相反方向的弹性势能，从而构成弹簧振动系统；而上述电磁驱动部支撑弹簧46、47会沿轴向对上述电动机20及上述传动装置箱体37施加相反方向的弹性势能，从而构成弹簧振动系统。在此，质量大的电磁驱动部36可以与上述图5A中所示振幅控制锭子14一样充当“锭子”的作用。
具体来说，在上述图3A所示状态下，当电动机20运作并对固定于电动机输出轴20a上的转动圆板16及电动机侧永久磁石18进行转动驱动后，该电动机侧永久磁石18与固定于上述轴动圆板17上的上述永久磁石19之间会不断地重复同性磁力相斥、异性磁力相吸这一过程，从而使上述输出轴21与轴动圆板17如图3B及图3C中所示的那样一起沿轴向(箭头a的方向)进行往返运动即振动。
在此，如图3B所示，当上述永久磁石18、19相互吸引时，上述可动部35会向后方移动，同时电磁驱动部36会向前方移动。反之，如图3C所示，当上述永久磁石18、19相互排斥时，上述可动部35会向前方移动，同时上述电磁驱动部36会向后方移动。也就是说，当可动部35沿轴向进行往返运动时，由于电磁驱动部36会进行与该可动部35反相位的运动，因此该电磁驱动部36可以抵消上述可动部35的惯性力；反之，上述可动部35也会抵消上述电磁驱动部36的惯性力。而且，在此状态下，由于作为两个质点的可动部35和电磁驱动部36在运动过程中其惯性力会趋于互相平衡，所以相互抵消逆向运动所产生的惯性力的效果较大。因此，作为上述两个质点的可动部35和电磁驱动部36作用于固定部的力微乎其微，从而使得该振动型传动装置26B中所发生的振动也极其微小。即实现了低振动的振动型传动装置26B。
由于上述电磁驱动部36可以充当上述图5A中所示振幅控制锭子14的作用，所以无须在该实施例2的振动型传动装置26B中另外安装上述振幅控制锭子14。因此，省去了安装该振幅控制锭子14所需要的空间，从而实现了传动装置整体的小型化。此外，由于不需要用到振幅控制锭子14，因此可实现传动装置整体的轻量化，并且降低了生产成本。
不过，本实用新型中，并非一定要省去上述振幅控制锭子，即使具备该锭子也行。即便在增设该振幅控制锭子的情况下，与传统的振动型传动装置相比，由于可以选用小巧而质轻的锭子，因此还是能实现传动装置整体的小型化、轻量化及低成本化。
另外，对于上述振动型传动装置26A、26B的具体用途也未作限定。例如，除了可以用作电动剃须刀或电动牙刷等的驱动部之外，还可以用作口腔卫生装置的驱动部，由于该装置本身质量轻、振动小，因此可随意使用并且具有良好的使用感。
综上所述，在本实用新型的传动装置中，可动部和使该可动部在特定方向上进行往返运动的电磁驱动部，以可在与上述特定方向相同的方向上进行往返运动的状态收容于主箱体内，并且通过运行上述电磁驱动部可以使该电磁驱动部与上述可动部在上述主箱体内互相进行反相位的往返运动，因此可以省去实现低振动化所需要的振幅控制锭子或减小装置的体积和重量，从而实现了传动装置整体的小型化、轻量化及低成本化。
具体来说，在上述主箱体和上述电磁驱动部之间设有可沿与上述特定方向相同的方向进行弹性压缩变形的电磁驱动部支撑弹簧，上述电磁驱动部随着该电磁驱动部支撑弹簧的弹性变形，可沿与上述特定方向相同的方向进行往返运动。因此，当上述电磁驱动部处于不运作的状态时，上述电磁驱动部支撑弹簧会将上述电磁驱动部维持在适当的位置；另一方面，当上述电磁驱动部处于运作状态时，依靠上述电磁驱动部支撑弹簧的弹性变形可以使该电磁驱动部进行往返运动。
另外，在上述可动部和上述电磁驱动部之间设有可沿与上述特定方向的相同方向进行弹性压缩变形的可动部支撑弹簧，上述柱塞伴随该可动部支撑弹簧的弹性变形，可以沿上述特定方向进行往返运动。因此，当上述电磁驱动部处于不运作的状态时，上述可动部支撑弹簧会将上述可动部维持在适当的位置；另一方面，当上述电磁驱动部处于运作状态时，依靠上述可动部支撑弹簧的弹性变形可以使上述可动部进行往返运动。
在此情况下，上述电磁驱动部的最佳实施例如下该电磁驱动部包括使上述可动部进行往返运动的磁铁部、以及收容该磁铁部并支撑着上述可动部的内侧箱体，上述可动部以可沿上述特定方向进行往返运动的状态支撑在上述内侧箱体中；该内侧箱体以可在该主箱体内沿与上述特定方向相同的方向进行往返运动的状态支撑在该主箱体中。
采用该结构，可利用收容于上述内侧箱体内的磁铁部对上述可动部进行往返驱动；同时，以可进行往返运动的状态将该内侧箱体支撑于主箱体一侧，从而使得包含上述磁铁部及内侧箱体的电磁驱动部可以进行往返运动。
作为其具体形态1，上述可动部含有由磁体组成的柱塞，该柱塞收容于上述内侧箱体内，同时在该柱塞的周围设有上述磁铁部，该磁铁部被固定于上述内侧箱体的内侧表面上；因此，能以紧凑的构造，利用上述磁铁部对上述柱塞进行往返驱动，并且可将上述磁铁部安装于上述内侧箱体内。
另外，上述可动部包括上述柱塞以及比该柱塞更长的输出轴，上述柱塞被固定于该输出轴中间部的周围；同时，该输出轴沿轴向贯穿于上述内侧箱体及上述主箱体，因此可以将上述柱塞的往返运动输出至主箱体外部。
另外，倘若上述内侧箱体是具有电磁屏蔽功能的屏蔽箱的话，通过将该内侧箱体兼用作收容及支撑上述磁铁部的构件与屏蔽构件，以此来实现构造紧凑、低振动、低噪音的传动装置。
另外，上述可动部支撑弹簧的最佳实施例如下上述柱塞与上述内侧箱体之间设有可沿与上述特定方向相同的方向进行弹性压缩变形的柱塞支撑弹簧，上述柱塞随着该柱塞支撑弹簧的弹性变形，可以沿上述特定方向进行往返运动。
上述磁铁部的最佳实施例如下该磁铁部包括电磁线圈；配置于该电磁线圈轴向两侧的永久磁铁；与上述各永久磁铁相比位于靠近上述电磁线圈的位置，且固定于上述永久磁铁的内侧轭铁；与上述各永久磁铁相比位于远离上述电磁线圈的位置，且固定于上述永久磁铁的外侧轭铁。
另外，作为不同于上述形态1的另一形态2，上述可动部含有沿上述特定方向延伸的输出轴、以及固定于该输出轴后端的输出轴侧永久磁铁；上述电磁驱动部包括具有电动机输出轴的电动机，上述电动机输出轴设置在与上述输出轴后端相对的位置上；上述内侧箱体包括了后端部固定着上述电动机的传动装置箱体；上述磁铁部包括被固定于上述电动机输出轴上、并且与上述输出轴侧磁铁相对的电动机侧永久磁铁；在上述两个永久磁铁的圆周方向上分别交替分布着极性不同的磁极，有此通过上述电动机对该电动机侧永久磁铁进行转动驱动，可以产生使上述输出轴沿上述特定方向进行往返运动的电磁力；上述电动机与上述传动装置位于上述主箱体内，两者可以一起沿与上述特定方向相同的方向进行往返运动。根据上述结构，当上述电动机对上述电动机侧永久磁石进行转动驱动时，该电动机侧永久磁石与上述输出轴侧永久磁石之间会不断地重复同性磁力相斥、异性磁力相吸这一过程，从而使上述输出轴沿轴向进行往返运动，同时含有上述传动装置及电动机的电磁驱动部整体会在上述主箱体内进行与上述输出轴反相位的往返运动，因此该电磁驱动部本身就可以发挥实现低振动化所需要的振幅控制锭子的作用。
更具体地说，最佳实施例如下上述可动部包括固定于上述输出轴后端的输出轴侧轭铁，在该输出轴侧轭铁上固定着上述输出轴侧永久磁铁；上述磁铁部包括固定于上述电动机输出轴上的电动机侧轭铁，在该电动机侧轭铁上固定着上述电动机侧永久磁铁。
另外，上述主箱体的最佳实施例如下在主箱体的内侧表面上有多个肋，该些肋设置在沿着圆周方向相互分离的部位，并向上述主箱体内侧突出，且沿着与上述特定方向相同的方向延伸；这些肋在其突出端部与上述电磁驱动部接触的状态下从外侧支撑着上述电磁驱动部。根据该结构，依靠上述肋，可以使上述电磁驱动部以稳定的状态支撑于上述主箱体；同时，由于该主箱体与上述电磁驱动部的接触面积(即上述肋的突出端与上述电磁驱动部的接触面积)较小，因此可以减小两者之间的滑动阻力。
另外，上述可动部支撑弹簧的最佳实施例如下上述可动部包括设于上述输出轴的轴向的中间部、与该输出轴相比向径向外侧突出的弹簧座构件；在该弹簧座构件的前后两侧分别设有输出轴支撑弹簧，该输出轴支撑弹簧位于该弹簧座构件与上述传动装置之间，并且可以沿与上述特定方向相同的方向进行弹性压缩变形；上述输出轴随着这些输出轴支撑弹簧的弹性变形，可以沿上述特定方向进行往返运动。
权利要求1.一种利用电磁力的振动型传动装置，其特征在于包括，可动部；利用电磁力使该可动部在特定方向上进行往返运动的电磁驱动部；收容上述可动部及电磁驱动部的主箱体；上述可动部及电磁驱动部，以可沿着与上述特定方向相同的方向进行往返运动的状态收容于上述主箱体中，上述可动部与电磁驱动部，通过上述电磁驱动部的运作可以在上述主箱体内互相以相反的相位进行往返运动。
2.根据权利要求1所述的振动型传动装置，其特征在于上述主箱体和上述电磁驱动部之间设有可沿着与上述特定方向相同的方向进行弹性压缩变形的电磁驱动部支撑弹簧，上述电磁驱动部，随着上述电磁驱动部支撑弹簧的弹性变形，可沿着与上述特定方向相同的方向进行往返运动。
3.根据权利要求1所述的振动型传动装置，其特征在于上述可动部和上述电磁驱动部之间设有可沿着与上述特定方向相同的方向进行弹性压缩变形的可动部支撑弹簧，上述可动部，随着上述可动部支撑弹簧的弹性变形，可沿着上述特定方向进行往返运动。
4.根据权利要求1所述的振动型传动装置，其特征在于上述电磁驱动部，包括使上述可动部进行往返运动的磁铁部，以及收容该磁铁部并支撑上述可动部的内侧箱体，上述可动部，以可沿着上述特定方向进行往返运动的状态支撑在上述内侧箱体中，上述内侧箱体，以可在上述主箱体内沿着与上述特定方向相同的方向进行往返运动的状态支撑在上述主箱体中。
5.根据权利要求4所述的振动型传动装置，其特征在于上述可动部，包括由磁体组成的柱塞，上述柱塞，收容于上述内侧箱体内，该柱塞的周围设有上述磁铁部，上述磁铁部，固定在上述内侧箱体的内侧表面上。
6.根据权利要求5所述的振动型传动装置，其特征在于上述可动部，包括上述柱塞以及轴向长度大于该柱塞的输出轴，上述柱塞，固定在上述输出轴中间部位的周围，上述输出轴，沿轴向贯穿于上述内侧箱体及上述主箱体。
7.根据权利要求5所述的振动型传动装置，其特征在于上述内侧箱体是具有电磁屏蔽功能的屏蔽箱。
8.根据权利要求5所述的振动型传动装置，其特征在于上述柱塞与上述内侧箱体之间设有可沿着与上述特定方向相同的方向进行弹性压缩变形的柱塞支撑弹簧，上述柱塞，随着上述柱塞支撑弹簧的弹性变形，可沿着上述特定方向进行往返运动。
9.根据权利要求5所述的振动型传动装置，其特征在于上述磁铁部，包括电磁线圈；配置于该电磁线圈轴向两侧的永久磁铁；与上述各永久磁铁相比位于靠近上述电磁线圈的位置，且固定于上述永久磁铁的内侧轭铁；与上述各永久磁铁相比位于远离上述电磁线圈的位置，且固定于上述永久磁铁的外侧轭铁。
10.根据权利要求4所述的振动型传动装置，其特征在于上述可动部，包括沿上述特定方向延伸的输出轴、以及固定于该输出轴后端的输出轴侧永久磁铁，上述电磁驱动部，包括具有电动机输出轴的电动机，上述电动机输出轴，设置在与上述可动部的输出轴后端相对的位置，上述内侧箱体，为传动装置箱体，其后端部固定有上述电动机，上述磁铁部，包括固定在上述电动机输出轴上，并且与上述输出轴侧磁铁相对的电动机侧永久磁铁，上述两个永久磁铁，在其圆周方向上相互交替设置极性不同的磁极，由此通过上述电动机对上述电动机侧永久磁铁进行转动驱动，可以产生使上述输出轴沿上述特定方向进行往返运动的电磁力，上述电动机与上述传动装置，位于上述主箱体内，两者可以一起沿着与上述特定方向相同的方向进行往返运动。
11.根据权利要求10所述的振动型传动装置，其特征在于上述可动部，包括固定于上述输出轴后端的输出轴侧轭铁，上述输出轴侧永久磁铁，固定在上述输出轴侧轭铁上，上述磁铁部，包括固定于上述电动机输出轴的电动机侧轭铁，上述电动机侧永久磁铁，固定在上述电动机侧轭铁上。
12.根据权利要求10所述的振动型传动装置，其特征在于上述主箱体，其内侧表面设置有多个肋，上述肋，设置在沿着上述主箱体内侧面的圆周方向相互分离的部位，并向上述主箱体内侧突出，且沿着与上述特定方向相同的方向延伸，在其突出端部与上述电磁驱动部接触的状态下从外侧支撑上述电磁驱动部。
13.根据权利要求10所述的振动型传动装置，其特征在于上述可动部，包括设置在上述输出轴的轴向的中间部位，与上述输出轴相比向径向外侧突出的弹簧座构件，上述弹簧座构件，其前侧和后侧分别设有位于该弹簧座构件与上述传动装置箱体之间，并可沿着与上述特定方向相同的方向进行弹性压缩变形的输出轴支撑弹簧，上述输出轴，随着上述输出轴支撑弹簧的弹性变形，可沿着上述特定方向进行往返运动。
专利摘要本实用新型的传动装置，其中可动部与利用电磁力使该可动部沿特定方向进行往返运动的电磁驱动部都被安装于主箱体内，并且两者可以一起沿着与上述特定方向相同的方向进行往返运动。该可动部与电磁驱动部可以在主箱体内互相进行反相位的往返运动，并且该电磁驱动部可以充当振动控制锭子的作用。采用本实用新型，通过省略或简化用于振动型传动装置的振幅控制锭子，以此来实现传动装置整体的小型化、轻量化及低成本化。
文档编号A61C17/22GK2930080SQ20062012125
公开日2007年8月1日 申请日期2006年6月21日 优先权日2005年6月21日
发明者谷口真一, 清水宏明, 成濑晴彦 申请人:松下电工株式会社