專利名稱：振動(dòng)型傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低振動(dòng)的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，該振動(dòng)裝置具有小巧、質(zhì)輕、低成本的優(yōu)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置通常具備可動(dòng)部、以及利用電磁力來往返驅(qū)動(dòng)該可動(dòng)部的電磁驅(qū)動(dòng)部。該振動(dòng)型傳動(dòng)裝置一般被用作電動(dòng)剃須刀或電動(dòng)牙刷等產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)部。
例如，專利文獻(xiàn)1(特開2002-199689號公報(bào))中所介紹的線性振蕩器是一種振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，它具備了可往返運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)部、收容該可動(dòng)部的箱體、以及由該箱體活動(dòng)支撐著的振幅控制錠子。上述線性振蕩器的可動(dòng)部及振幅控制錠子會(huì)被這樣驅(qū)動(dòng)按該線性振蕩器的共振頻率或其附近的頻率來進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
其具體結(jié)構(gòu)如圖5A中所示。圖中的可動(dòng)部由柱塞1和輸出軸2所構(gòu)成。上述柱塞1由鐵材等磁體所組成，它在輸出軸方向上的兩端附近為大徑，中央部為小徑。上述輸出軸2沿其軸向貫穿柱塞1，在此貫穿狀態(tài)下上述柱塞1被固定于該輸出軸2上。另外，柱塞1的周圍布有環(huán)狀電磁線圈3。
上述可動(dòng)部位于屏蔽箱4內(nèi)。該屏蔽箱4的內(nèi)側(cè)表面上固定著上述電磁線圈3。該電磁線圈3在輸出軸方向上的兩側(cè)設(shè)有已充磁的環(huán)狀永久磁鐵5、6，且該環(huán)狀永久磁鐵5、6挾著電磁線圈3呈對稱分布。該永久磁鐵5、6與上述電磁線圈3之間設(shè)有環(huán)狀的內(nèi)側(cè)軛鐵7、8；并挾著上述永久磁鐵5、6、在上述內(nèi)側(cè)軛鐵7、8的相反側(cè)位置上設(shè)有環(huán)狀外側(cè)軛鐵9、10。上述電磁線圈3、上述各永久磁鐵5、6以及上述各軛鐵7～10共同組成了電磁驅(qū)動(dòng)部。
上述柱塞1的一端表面與屏蔽箱4之間設(shè)有第1彈簧11，上述柱塞1的另一端表面與屏蔽箱4之間依次設(shè)有第2彈簧12、振幅控制錠子14以及第3彈簧13。上述彈簧11～13會(huì)沿軸向?qū)ι鲜隹蓜?dòng)部施加彈性勢能，從而構(gòu)成彈簧振動(dòng)系統(tǒng)。上述振幅控制錠子14具有為獲得所指定的振幅而設(shè)定的質(zhì)量。
當(dāng)上述電磁線圈3未通電流時(shí)，該振動(dòng)型傳動(dòng)裝置的可動(dòng)部則會(huì)靜止于圖中所示位置，即上述永久磁鐵5、6通過上述軛鐵7～10作用于上述柱塞1的磁力與上述彈簧11～13的彈力互相平衡時(shí)的位置。在此狀態(tài)下，如對上述電磁線圈3加以單方向的電流，就會(huì)使兩個(gè)永久磁鐵5、6的其中一個(gè)所產(chǎn)生的磁通量發(fā)生減弱，因此柱塞1會(huì)克服與該磁通量減弱的永久磁鐵相反一側(cè)的彈簧的彈力，向另一永久磁鐵側(cè)移動(dòng)。同理，如對上述電磁線圈3加以與上述電流方向相反方向的電流，上述柱塞1則會(huì)克服與上述彈力方向相反方向的彈簧彈力，向上述移動(dòng)方向的相反方向移動(dòng)。因此，通過對上述電磁線圈3加以交流電流，可以使上述輸出軸2與上述柱塞1一起沿軸向(圖中箭頭a的方向)進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)即振動(dòng)。
在此，上述專利文件1中記述了以下內(nèi)容在對由上述柱塞1和上述輸出軸2所組成的可動(dòng)部以及上述振幅控制錠子14在軸向上的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行觀察時(shí)，由于存在上述彈簧11～13，因此可以將圖中的系統(tǒng)看作一個(gè)彈簧振動(dòng)系統(tǒng)模型。另外，在該專利文件1中還記述著根據(jù)上述可動(dòng)部、上述振幅控制錠子14和固定部的質(zhì)量、以及上述彈簧11～13的彈簧常數(shù)及衰減系數(shù)等，利用彈簧振動(dòng)系統(tǒng)中的各質(zhì)點(diǎn)自由振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方程式，可以求出具有2個(gè)解的頻率、即共振頻率(固有頻率)f1、f2。在此，第1階(低階)的固有頻率f1的振蕩模式為可動(dòng)部與振幅控制錠子14同相位運(yùn)動(dòng)的振蕩模式；第2階(高階)的固有頻率f2的振蕩模式為可動(dòng)部與振幅控制錠子14反相位運(yùn)動(dòng)的振蕩模式。
如對上述電流磁線圈3施加上述固有頻率f1、f2中的第2階固有頻率f2附近頻率的電流，則上述可動(dòng)部會(huì)在軸向上進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)，同時(shí)上述振幅控制錠子14會(huì)進(jìn)行與該可動(dòng)部的往返運(yùn)動(dòng)反相位的運(yùn)動(dòng)。因此，該振幅控制錠子14可抵消上述可動(dòng)部的慣性力；反之，該振幅控制錠子14的慣性力也會(huì)被上述可動(dòng)部所抵消。此外，在此狀態(tài)下，由于作為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的可動(dòng)部和振幅控制錠子14在運(yùn)動(dòng)過程中其慣性力會(huì)趨于互相平衡，因此兩者的逆向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力相互抵消的效果較大，從而使這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)(可動(dòng)部和振幅控制錠子14)作用于固定部上的力微乎其微。因此，該線性振蕩器振動(dòng)極小，即實(shí)現(xiàn)了低振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)。
另一方面，專利文獻(xiàn)2(特開昭62-65779號公報(bào))中介紹了一種如圖5B中所示的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置(振動(dòng)器裝置)。
在該振動(dòng)型傳動(dòng)裝置中，固定于電動(dòng)機(jī)20輸出軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)圓板16與固定于輸出軸21端部且可沿輸出軸方向移動(dòng)的軸動(dòng)圓板17沿軸向相對排列著。該圓板16、17的相對一面上分別設(shè)有永久磁鐵18、19；在各永久磁鐵18、19上，沿該永久磁鐵18、19的圓周方向交替分布著極性不同的磁極(圖例為由2個(gè)N極和2個(gè)S極所組成的4磁極)。
在該振動(dòng)型傳動(dòng)裝置中，當(dāng)上述電動(dòng)機(jī)20對上述轉(zhuǎn)動(dòng)圓板16進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)后，該轉(zhuǎn)動(dòng)圓板16與上述軸動(dòng)圓板17會(huì)不斷地重復(fù)同性磁力相斥、異性磁力相吸這一過程，從而使軸動(dòng)圓板17與輸出軸21一起沿其軸向(圖中箭頭a的方向)進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)即振動(dòng)。
為了實(shí)現(xiàn)低振動(dòng)化，上述專利文獻(xiàn)1中的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置除可動(dòng)部之外還具備振幅控制錠子14。因此，該傳動(dòng)裝置中必須擁有可以收容該振幅控制錠子14的空間，所以難以實(shí)現(xiàn)小型化。此外，由于增加了上述振幅控制錠子14本身的重量及成本，因此難以實(shí)現(xiàn)輕量化及低成本化。
另一方面，上述專利文獻(xiàn)2中的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置雖不具備上述專利文獻(xiàn)1中的振幅控制錠子，但是如何實(shí)現(xiàn)低振動(dòng)化乃是其一大課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化及低成本化的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，以便解決上述課題。
本發(fā)明的利用電磁力的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，包括可動(dòng)部；利用電磁力使該可動(dòng)部在特定方向上進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)部；收容上述可動(dòng)部及電磁驅(qū)動(dòng)部的主箱體；上述可動(dòng)部及電磁驅(qū)動(dòng)部，以可沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)收容于上述主箱體中，上述可動(dòng)部與電磁驅(qū)動(dòng)部，通過上述電磁驅(qū)動(dòng)部的運(yùn)作可以在上述主箱體內(nèi)互相以相反的相位進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
采用上述結(jié)構(gòu)，與可動(dòng)部反相位往返運(yùn)動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)部可以充當(dāng)振幅控制錠子的作用。因此，不僅可以通過該電磁驅(qū)動(dòng)部的往返運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)低振動(dòng)化，同時(shí)無需特意增設(shè)實(shí)現(xiàn)低振動(dòng)化所需要的振幅控制錠子；另外，即便在需要增設(shè)振幅控制錠子時(shí)，也可選用小巧質(zhì)輕的錠子。因此，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置整體的小型化、輕量化及低成本化。
在上述振動(dòng)型傳動(dòng)裝置中，上述主箱體和上述電磁驅(qū)動(dòng)部之間設(shè)有可沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行彈性壓縮變形的電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧，上述電磁驅(qū)動(dòng)部，隨著上述電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧的彈性變形，可沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)上述電磁驅(qū)動(dòng)部處于不運(yùn)作的狀態(tài)時(shí)，上述電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧會(huì)將上述電磁驅(qū)動(dòng)部維持在適當(dāng)?shù)奈恢?；另一方面，?dāng)上述電磁驅(qū)動(dòng)部處于運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，依靠上述電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧的彈性變形可以使該電磁驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
另外，在上述可動(dòng)部和上述電磁驅(qū)動(dòng)部之間也可設(shè)置沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行彈性壓縮變形的可動(dòng)部支撐彈簧，上述柱塞，隨著上述可動(dòng)部支撐彈簧的彈性變形，可沿著上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)上述電磁驅(qū)動(dòng)部處于不運(yùn)作的狀態(tài)時(shí)，上述可動(dòng)部支撐彈簧會(huì)將上述可動(dòng)部維持在適當(dāng)?shù)奈恢茫涣硪环矫妫?dāng)上述電磁驅(qū)動(dòng)部處于運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，依靠上述可動(dòng)部支撐彈簧的彈性變形可以使該可動(dòng)部進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
這時(shí)，較理想的是，上述電磁驅(qū)動(dòng)部，包括使上述可動(dòng)部進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的磁鐵部，以及收容該磁鐵部并支撐上述可動(dòng)部的內(nèi)側(cè)箱體，上述可動(dòng)部，以可沿著上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)支撐在上述內(nèi)側(cè)箱體中，上述內(nèi)側(cè)箱體，以可在上述主箱體內(nèi)沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)支撐在上述主箱體中。
采用上述結(jié)構(gòu)，可利用收容于上述內(nèi)側(cè)箱體內(nèi)的磁鐵部對上述可動(dòng)部進(jìn)行往返驅(qū)動(dòng)；同時(shí)，以可進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)將該內(nèi)側(cè)箱體支撐于主箱體一側(cè)，從而使得包含上述磁鐵部及內(nèi)側(cè)箱體的電磁驅(qū)動(dòng)部可以進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
作為上述結(jié)構(gòu)的具體形態(tài)，上述可動(dòng)部包括由磁體組成的柱塞，上述柱塞被收容于上述內(nèi)側(cè)箱體內(nèi)，同時(shí)該柱塞的周圍設(shè)有上述磁鐵部，上述磁鐵部被固定在上述內(nèi)側(cè)箱體的內(nèi)側(cè)表面上。
采用上述結(jié)構(gòu)，能以緊湊的構(gòu)造，利用上述磁鐵部對上述柱塞進(jìn)行往返驅(qū)動(dòng)，并將上述磁鐵部安裝于上述內(nèi)側(cè)箱體內(nèi)。
另外，上述可動(dòng)部可包括上述柱塞以及軸向長度大于該柱塞的輸出軸，上述柱塞可固定在上述輸出軸中間部位的周圍，上述輸出軸可沿軸向貫穿于上述內(nèi)側(cè)箱體及上述主箱體。
采用上述結(jié)構(gòu)，可以將上述柱塞的往返運(yùn)動(dòng)輸出至主箱體外部。
另外，上述內(nèi)側(cè)箱體若是具有電磁屏蔽功能的屏蔽箱的話，則該內(nèi)側(cè)箱體可兼用作收容及支撐上述磁鐵部的構(gòu)件與屏蔽構(gòu)件，從而可實(shí)現(xiàn)構(gòu)造緊湊、低振動(dòng)、低噪音的傳動(dòng)裝置。
另外，較為理想的是，上述柱塞與上述內(nèi)側(cè)箱體之間可設(shè)置沿與上述特定方向相同的方向進(jìn)行彈性壓縮變形的柱塞支撐彈簧，上述柱塞，隨著上述柱塞支撐彈簧的彈性變形，可沿著上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
上述磁鐵部，較為理想的是，包括電磁線圈；設(shè)置于該電磁線圈軸向兩側(cè)的永久磁鐵；與上述各永久磁鐵相比位于靠近上述電磁線圈的位置，且固定于上述永久磁鐵的內(nèi)側(cè)軛鐵；與上述各永久磁鐵相比位于遠(yuǎn)離上述電磁線圈的位置，且固定于上述永久磁鐵的外側(cè)軛鐵。
另外，與上述形態(tài)不同的另一形態(tài)中，上述可動(dòng)部可包括沿上述特定方向延伸的輸出軸、以及固定于該輸出軸后端的輸出軸側(cè)永久磁鐵，上述電磁驅(qū)動(dòng)部可包括具有電動(dòng)機(jī)輸出軸的電動(dòng)機(jī)，上述電動(dòng)機(jī)輸出軸可設(shè)置在與上述可動(dòng)部的輸出軸后端相對的位置，上述內(nèi)側(cè)箱體為傳動(dòng)裝置箱體，其后端部固定有上述電動(dòng)機(jī)，上述磁鐵部可包括固定在上述電動(dòng)機(jī)輸出軸上，并且與上述輸出軸側(cè)磁鐵相對的電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵，上述兩個(gè)永久磁鐵，在其圓周方向上相互交替設(shè)置極性不同的磁極，由此通過上述電動(dòng)機(jī)對上述電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，可以產(chǎn)生使上述輸出軸沿上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的電磁力，上述電動(dòng)機(jī)與上述傳動(dòng)裝置，位于上述主箱體內(nèi)，兩者可以一起沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)上述電動(dòng)機(jī)對上述電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁石進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，該電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁石與上述輸出軸側(cè)永久磁石之間會(huì)不斷地重復(fù)同性磁力相斥、異性磁力相吸這一過程，從而使上述輸出軸沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)，同時(shí)含有上述傳動(dòng)裝置及電動(dòng)機(jī)的電磁驅(qū)動(dòng)部整體會(huì)在上述主箱體內(nèi)進(jìn)行與上述輸出軸反相位的往返運(yùn)動(dòng)，因此該電磁驅(qū)動(dòng)部本身就可以發(fā)揮實(shí)現(xiàn)低振動(dòng)化所需要的振幅控制錠子的作用。
更具體地是，上述可動(dòng)部可包括固定于上述輸出軸后端的輸出軸側(cè)軛鐵，上述輸出軸側(cè)永久磁鐵可固定在上述輸出軸側(cè)軛鐵上，上述磁鐵部可包括固定于上述電動(dòng)機(jī)輸出軸的電動(dòng)機(jī)側(cè)軛鐵，上述電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵可固定在上述電動(dòng)機(jī)側(cè)軛鐵上。
另外，上述主箱體，較為理想的是，在其內(nèi)側(cè)表面設(shè)置多個(gè)肋，該些肋設(shè)置在沿著上述主箱體內(nèi)側(cè)面的圓周方向相互分離的部位，并向上述主箱體內(nèi)側(cè)突出，且沿著與上述特定方向相同的方向延伸，在其突出端部與上述電磁驅(qū)動(dòng)部接觸的狀態(tài)下從外側(cè)支撐上述電磁驅(qū)動(dòng)部。
采用上述結(jié)構(gòu)，依靠上述肋，可以使上述電磁驅(qū)動(dòng)部以穩(wěn)定的狀態(tài)支撐于上述主箱體；同時(shí)，由于該主箱體與上述電磁驅(qū)動(dòng)部的接觸面積(即上述肋的突出端與上述電磁驅(qū)動(dòng)部的接觸面積)較小，因此可以減小兩者之間的滑動(dòng)阻力。
另外，較為理想的是，上述可動(dòng)部可包括設(shè)置在上述輸出軸的軸向的中間部位，與上述輸出軸相比向徑向外側(cè)突出的彈簧座構(gòu)件，上述彈簧座構(gòu)件，其前側(cè)和后側(cè)可分別設(shè)有位于該彈簧座構(gòu)件與上述傳動(dòng)裝置箱體之間，并可沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行彈性壓縮變形的輸出軸支撐彈簧，上述輸出軸，隨著上述輸出軸支撐彈簧的彈性變形，可沿著上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。


圖1為與本發(fā)明實(shí)施例1相關(guān)的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置的剖視圖。
圖2A為與本發(fā)明實(shí)施例2相關(guān)的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置的剖視圖，圖2B為該傳動(dòng)裝置的可動(dòng)部及電磁驅(qū)動(dòng)部的立體圖。
圖3A-圖3C為上述可動(dòng)部與上述電磁驅(qū)動(dòng)部的剖視圖，該剖視圖表示兩者反相位往返運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。
圖4A為沿上述圖2A中的4A-4A一線截取的剖視圖；圖4B及圖4C為表示上述圖4A中所示剖視形狀的變形實(shí)例的剖視圖；圖4D為沿上圖2A中的4D-4D一線截取的剖視圖；圖4E為表示上述圖4D中所示剖視形狀的變形實(shí)例的剖視圖。
圖5A為表示專利文獻(xiàn)1中所述的以往的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置的實(shí)例的剖視圖；圖5B為表示專利文獻(xiàn)2中所述的以往的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置的實(shí)例的立體圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合示意圖就本發(fā)明的具體實(shí)施方式
予以說明。另外，與背景技術(shù)中所述內(nèi)容相同的結(jié)構(gòu)或作用之處都附上了同樣的編號，并且不對其進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，在圖1中描述了與本發(fā)明實(shí)施例1相關(guān)的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置26A。該傳動(dòng)裝置26A是在上述專利文獻(xiàn)1中所述傳動(dòng)裝置的基礎(chǔ)上結(jié)合本發(fā)明研制而成的。
該振動(dòng)型傳動(dòng)裝置26A具備了可動(dòng)部27、利用電磁力使該可動(dòng)部27在特定方向上(圖中為上下方向、即軸向)進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)部28、以及主箱體30。
上述可動(dòng)部27由柱塞1和固定于該柱塞1上的輸出軸2所構(gòu)成。與上述柱塞1相比，該輸出軸2直徑更小長度更長，并且沿軸向貫穿于該柱塞1的中央部。在此貫穿狀態(tài)下，上述柱塞1被固定于該輸出軸2的中間部。
上述電磁驅(qū)動(dòng)部28由屏蔽箱4、磁鐵部、以及柱塞支撐彈簧11、12所組成。
上述屏蔽箱4具有電磁屏蔽功能，其外形呈圓筒狀，內(nèi)部裝有上述柱塞1的中間部和上述輸出軸2。該屏蔽箱4在軸向上的兩端設(shè)有貫穿孔4a。上述輸出軸2以可沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)從上述各貫穿孔4a中穿過。
上述磁鐵部，由環(huán)狀電磁線圈3、環(huán)狀永久磁鐵5、6、環(huán)狀內(nèi)側(cè)軛鐵7、8、以及環(huán)狀外側(cè)軛鐵9、10所組成。在上述屏蔽箱4的內(nèi)側(cè)圓周表面沿軸向的中間位置上固定著上述電磁線圈3。上述永久磁鐵5、6被固定于上述屏蔽箱4的內(nèi)側(cè)圓周表面，并且沿軸向分布于上述線圈3的兩側(cè)。上述環(huán)狀內(nèi)側(cè)軛鐵7、8，與上述永久磁鐵5、6相比位于靠近上述電磁線圈3的位置，并分別固定在上述永久磁鐵5、6上。上述環(huán)狀外側(cè)軛鐵9、10，與上述永久磁鐵5、6相比位于遠(yuǎn)離上述電磁線圈3的位置，并分別固定在上述永久磁鐵5、6上。
上述柱塞支撐彈簧11、12分別由壓縮線圈彈簧所組成，并且被分別固定于上述柱塞1與上述屏蔽箱4之間。其中，上述柱塞1在軸向上的一端表面與上述屏蔽箱4在軸向上的一端的內(nèi)側(cè)表面之間設(shè)有處于壓縮變形狀態(tài)的上述柱塞支撐彈簧11；上述柱塞1在軸向上的另一端表面與上述屏蔽箱4在軸向上的另一端的內(nèi)側(cè)表面之間設(shè)有處于壓縮變形狀態(tài)的上述柱塞支撐彈簧12。該彈簧11、12在上述屏蔽箱4內(nèi)彈性支撐著上述柱塞1和上述輸出軸2，并確保兩者可以在軸向上進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。換言之，上述柱塞1和上述輸出軸2可以伴隨著該彈簧11、12的彈性變形，在上述軸向上進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
因此，當(dāng)上述電磁線圈3未通電流時(shí)，上述柱塞1會(huì)靜止于圖中所示位置、即上述永久磁石5、6通過上述軛鐵7～10作用于柱塞1的磁力與上述彈簧11、12的彈力互相平衡時(shí)的位置。
上述主箱體30呈圓筒狀，其比上述屏蔽箱4要大一圈，且內(nèi)部裝有該屏蔽箱4。該主箱體30在軸向上的兩端設(shè)有貫穿孔30a；上述輸出軸2從該貫穿孔30a中穿過，并且可以沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
該主箱體30與上述屏蔽箱4之間設(shè)有由壓縮線圈彈簧組成的屏蔽箱支撐彈簧(電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧)31、32。其中，上述屏蔽箱4在軸向上的一端表面與上述主箱體30在軸向上的一端的內(nèi)側(cè)表面之間設(shè)有處于壓縮變形狀態(tài)的上述屏蔽箱支撐彈簧31；上述屏蔽箱4在軸向上的另一端表面與上述主箱體30在軸向上的另一端的內(nèi)側(cè)表面之間設(shè)有處于壓縮變形狀態(tài)的上述屏蔽箱支撐彈簧32。該彈簧31、32在上述主箱體30內(nèi)彈性支撐著上述屏蔽箱4，并且可確保該屏蔽箱4沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。換言之，上述屏蔽箱4可以伴隨著該彈簧31、32的彈性變形，在上述軸向上進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
因此，當(dāng)上述電磁線圈3未通電流時(shí)，上述屏蔽箱4會(huì)靜止于圖中所示位置、即上述彈簧31、32的彈力互相平衡時(shí)的位置。
上述柱塞支撐彈簧11、12會(huì)沿軸向?qū)ι鲜隹蓜?dòng)部27施加相反方向的彈性勢能，從而構(gòu)成彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；同理，上述屏蔽箱支撐彈簧31、32會(huì)沿軸向?qū)ζ帘蜗?施加相反方向的彈性勢能，從而構(gòu)成彈簧振動(dòng)系統(tǒng)。在此，質(zhì)量很大的電磁驅(qū)動(dòng)部28可以充當(dāng)“錠子”的作用，其功能相當(dāng)于上述圖5A中所示的作為背景技術(shù)的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置的振幅控制錠子14。
具體來說，如在上述圖1的狀態(tài)下對電磁線圈3加以單方向的電流，則該電流所產(chǎn)生的電磁力會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)永久磁鐵5、6的其中一個(gè)的磁通量發(fā)生減弱，因此，柱塞1會(huì)克服上述柱塞支撐彈簧11、12中的與該磁通量減弱的永久磁鐵相反一側(cè)的彈簧的彈力，向與該磁通量減弱的永久磁鐵相反的永久磁鐵側(cè)移動(dòng)。同理，如對上述電磁線圈3加以相反方向的電流，上述柱塞1則會(huì)克服上述彈簧相反一側(cè)的彈簧的彈力，向上述移動(dòng)方向的相反方向移動(dòng)。因此，如對上述電磁線圈3加以交流電流，就能使柱塞1與輸出軸2一起沿特定方向(軸向、即圖1中箭頭a的方向)進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
在此，如同上述專利文獻(xiàn)1中所述的那樣，如對上述電磁線圈3施加上述可動(dòng)部27與上述電磁驅(qū)動(dòng)部28反相位運(yùn)動(dòng)的振蕩模式下的第2階(高階)固有頻率f2附近頻率的電流，則上述可動(dòng)部27會(huì)沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)，同時(shí)上述電磁驅(qū)動(dòng)部28會(huì)進(jìn)行與該可動(dòng)部的往返運(yùn)動(dòng)反相位的運(yùn)動(dòng)，以此來抵消上述可動(dòng)部27的慣性力。反之，該電磁驅(qū)動(dòng)部28的慣性力也會(huì)被上述可動(dòng)部27所抵消。此外，在此狀態(tài)下，由于作為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的可動(dòng)部27和電磁驅(qū)動(dòng)部28在運(yùn)動(dòng)過程中其慣性力會(huì)趨于互相平衡，所以兩者相互抵消逆向運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力的效果較大。因此，上述可動(dòng)部27和上述電磁驅(qū)動(dòng)部28兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)作用于固定部上的力微乎其微，并且使得該振動(dòng)型傳動(dòng)裝置26A中所發(fā)生的振動(dòng)也極其微小。從而實(shí)現(xiàn)了低振動(dòng)的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置26A。
也就是說，由于上述電磁驅(qū)動(dòng)部28可以充當(dāng)上述圖5A中所示振幅控制錠子14的作用，所以無須在該實(shí)施例1的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置26A中另外安裝上述振幅控制錠子14。因此，省去了安裝上述振幅控制錠子14所需要的空間，從而可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置整體的小型化。此外，由于不需要用到振幅控制錠子14，因此可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置整體的輕量化，并且降低生產(chǎn)成本。
接下來，在圖2～圖4中描述了與本發(fā)明實(shí)施例2相關(guān)的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置26B。該傳動(dòng)裝置26B是在上述專利文獻(xiàn)2中所述傳動(dòng)裝置的基礎(chǔ)上結(jié)合本發(fā)明研制而成的。
該振動(dòng)型傳動(dòng)裝置26B具備了可動(dòng)部35、利用電磁力使該可動(dòng)部35在特定方向上(圖2A中為水平方向、即軸向)進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)部36、以及主箱體44。
上述可動(dòng)部35由沿上述特定方向延伸的輸出軸21、作為輸出軸側(cè)軛鐵被固定于該輸出軸21的后端部的軸動(dòng)圓板17、以及固定于該軸動(dòng)圓板17上的輸出軸側(cè)永久磁鐵19所組成。上述軸動(dòng)圓板17外形呈圓環(huán)狀，并且被固定于上述輸出軸21后端部的周圍。上述永久磁鐵19外形呈圓板狀，并且被固定于上述軸動(dòng)圓板17的后端表面上。在該永久磁鐵19上，沿該永久磁鐵19的圓周方向交替分布著極性不同的磁極(N極或S極)。
上述電磁驅(qū)動(dòng)部36，包括作為內(nèi)側(cè)箱體的傳動(dòng)裝置箱體37、電動(dòng)機(jī)20、電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵18、作為電動(dòng)機(jī)側(cè)軛鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)圓板16、以及由壓縮線圈彈簧所組成的輸出軸支撐彈簧42、43。
上述傳動(dòng)裝置箱體37，具有圓筒狀的外形，在其內(nèi)側(cè)設(shè)有前后成一對的軸承38、39。該軸承38、39支撐著上述輸出軸21，并且可確保該輸出軸21沿軸向(特定方向)進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。該輸出軸21的頂端部以可進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)從上述傳動(dòng)裝置箱37上的貫穿孔37a中穿過。
上述軸承38與39之間隔著一段空隙，兩者沿前后方向(出力軸21的軸向)排列著，在該軸承38、39之間形成了中空部37b。此外，位于該中空部37b內(nèi)的上述輸出軸21的中間部固定著一個(gè)彈簧座構(gòu)件——中間板40；同時(shí)，在該中間板40與上述傳動(dòng)裝置箱體37之間分別設(shè)有上述輸出軸支撐彈簧42、43。
比起上述輸出軸21的外側(cè)圓周表面，上述中間板40在直徑方向上更加向外突出。另一方面，在上述各軸承38、39一側(cè)分別設(shè)有彈簧承座41a、41b；該彈簧承座41a、41b分別從前后與上述中間板40相對。另外，在前側(cè)的彈簧承座41a與上述中間板40的前側(cè)表面之間設(shè)有處于壓縮變形狀態(tài)的上述輸出軸支撐彈簧42；在上述中間板40的后端表面與后側(cè)的彈簧承座41b之間設(shè)有處于壓縮變形狀態(tài)的上述輸出軸支撐彈簧43。
該輸出軸支撐彈簧42、43彈性支撐著上述中間板40及輸出軸21，并確保兩者可以沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。也就是說，上述中間板40和輸出軸21可以伴隨著上述各輸出軸支撐彈簧42、43的彈性變形，沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。因此，上述輸出軸21會(huì)靜止于圖2A及圖3A所示位置、即上述兩個(gè)彈簧42、43的彈力互相平衡時(shí)的位置。
上述電動(dòng)機(jī)20以其電動(dòng)機(jī)輸出軸20a面向前側(cè)的形態(tài)被固定于上述傳動(dòng)裝置箱體37的后端部，并且可以與該傳動(dòng)裝置箱體37一起沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，在上述電動(dòng)機(jī)輸出軸20a上固定著上述轉(zhuǎn)動(dòng)圓板16，該轉(zhuǎn)動(dòng)圓板16上固定著上述電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵18。
上述轉(zhuǎn)動(dòng)圓板16外形呈圓筒狀，并且被固定于上述電動(dòng)機(jī)輸出軸20a的周圍。在上述轉(zhuǎn)動(dòng)圓板16的前側(cè)表面上固定著上述電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵18，該電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵18與上述輸出軸側(cè)永久磁石19正好相對。與上述輸出軸側(cè)永久磁鐵19一樣，在該電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵18上，其沿圓周方向上交替分布著極性不同的磁極(N極或S極)。
上述主箱體44外形接近圓筒狀，內(nèi)部裝有上述傳動(dòng)裝置箱體37和上述電動(dòng)機(jī)20。該主箱體44的前端部設(shè)有貫穿孔44a；上述輸出軸21的頂端部以可沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)從該貫穿孔44a中穿過。
在上述傳動(dòng)裝置37的前側(cè)端部周圍嵌有環(huán)狀的金屬滑動(dòng)板45；該金屬滑動(dòng)板45被固定于該傳動(dòng)裝置37的前側(cè)端部。配合該滑動(dòng)板45，上述主箱體44的內(nèi)側(cè)表面上還固定著多個(gè)肋44b。如圖4D中所示，這些肋44b的剖面呈三角形，并按相等角度間隔(本例中為120度間隔)沿上述主箱體44的圓周方向排列著；其突出部與上述滑動(dòng)板45的外側(cè)圓周表面相接觸，并且在此狀態(tài)下從外側(cè)支撐著該滑動(dòng)板45。在此支撐狀態(tài)下，上述傳動(dòng)裝置箱體37可以在上述主箱體44內(nèi)沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。該滑動(dòng)板45可以使上述傳動(dòng)裝置37與上述肋44b之間的滑動(dòng)比兩者直接接觸時(shí)更加流暢，并且能減少該肋44b的磨損。
另外，可以對上述肋44b的具體形狀和數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定。例如，可以像圖4E中所示的肋44b那樣，剖面呈半圓形且沿圓周方向以90度的間隔配置的肋44b從主箱體44的內(nèi)側(cè)表面凸起，并從外側(cè)支撐著上述滑動(dòng)板45。
如圖4A～圖4C中所示，上述電動(dòng)機(jī)20從正面看上去外形呈橢圓狀。另一方面，在上述主箱體44的內(nèi)側(cè)表面上，多個(gè)肋44cc從沿軸向與上述電動(dòng)機(jī)20相對應(yīng)的位置凸起。如圖4A中所示，這些肋44c的剖面呈三角形，其突出端部與上述電動(dòng)機(jī)20的外側(cè)圓周表面相接觸，且在此狀態(tài)下一邊阻止該電動(dòng)機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)一邊從外側(cè)支撐著該電動(dòng)機(jī)20。由此，上述電動(dòng)機(jī)20被支承成可以在上述主箱體44內(nèi)沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
因此，上述傳動(dòng)裝置37和上述電動(dòng)機(jī)20以可一起沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的形態(tài)支承于上述主箱體44內(nèi)。
另外，對于支撐上述電動(dòng)機(jī)20的肋，其具體形狀、個(gè)數(shù)或位置不特別限定。例如，可以像上述圖4A中所示的那樣，使上述肋44c從主箱體44的上下內(nèi)側(cè)表面向內(nèi)凸起；也可以像圖4B中所示的那樣，剖面呈三角形的肋44d從主箱體44的左右內(nèi)側(cè)表面向內(nèi)凸起，這些肋44d可一邊阻止上述電動(dòng)機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)一邊對其支撐?；蚴强梢韵駡D4C中所示的那樣主箱體44的內(nèi)側(cè)表面形狀與上述電動(dòng)機(jī)20的外側(cè)表面形狀(圖例中的形狀近似橢圓形)互相吻合，且上述電動(dòng)機(jī)20被嵌入該主箱體44內(nèi)；該主箱體44可一邊阻止上述電動(dòng)機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)一邊對其支撐。
在內(nèi)含上述傳動(dòng)裝置箱體37及上述電動(dòng)機(jī)20的電磁驅(qū)動(dòng)部與上述主箱體44之間設(shè)有由壓縮線圈彈簧組成的前后成一對的電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧46、47。在上述傳動(dòng)裝置箱體37的前端表面與上述主箱體44的前端內(nèi)側(cè)表面之間設(shè)有處于壓縮變形狀態(tài)的上述電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧46；在上述電動(dòng)機(jī)20的后端表面與上述主箱體44的后端內(nèi)側(cè)表面之間設(shè)有處于壓縮變形狀態(tài)的上述電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧47。
該電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧46、47在上述主箱體44內(nèi)彈性支撐著上述傳動(dòng)裝置箱體37和上述電動(dòng)機(jī)20，并確保兩者可以沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。也就是說，上述傳動(dòng)裝置箱體37與上述電動(dòng)機(jī)20可以伴隨著上述各輸出軸支撐彈簧46、47的彈性變形，沿軸向一起進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。因此，上述傳動(dòng)裝置箱體37和上述電動(dòng)機(jī)20會(huì)靜止于圖2A及圖3A所示位置、即上述兩個(gè)彈簧46、47的彈力互相平衡時(shí)的位置。
另外，本發(fā)明所采用的彈簧11、12、31、32、42、43、46、47不僅僅限于壓縮線圈彈簧，也可以是其他種類的彈簧。例如，如果上述電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧46、47是由板彈簧或扭桿所組成的話，由于該彈簧本身就可以圍繞并固定上述傳動(dòng)裝置箱體37，因此無須另行安裝上述電動(dòng)機(jī)20的擋圈。
上述輸出軸支撐彈簧42、43會(huì)沿軸向?qū)?nèi)含上述輸出軸21的可動(dòng)部35施加相反方向的彈性勢能，從而構(gòu)成彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；而上述電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧46、47會(huì)沿軸向?qū)ι鲜鲭妱?dòng)機(jī)20及上述傳動(dòng)裝置箱體37施加相反方向的彈性勢能，從而構(gòu)成彈簧振動(dòng)系統(tǒng)。在此，質(zhì)量大的電磁驅(qū)動(dòng)部36可以與上述圖5A中所示振幅控制錠子14一樣充當(dāng)“錠子”的作用。
具體來說，在上述圖3A所示狀態(tài)下，當(dāng)電動(dòng)機(jī)20運(yùn)作并對固定于電動(dòng)機(jī)輸出軸20a上的轉(zhuǎn)動(dòng)圓板16及電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁石18進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)后，該電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁石18與固定于上述軸動(dòng)圓板17上的上述永久磁石19之間會(huì)不斷地重復(fù)同性磁力相斥、異性磁力相吸這一過程，從而使上述輸出軸21與軸動(dòng)圓板17如圖3B及圖3C中所示的那樣一起沿軸向(箭頭a的方向)進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)即振動(dòng)。
在此，如圖3B所示，當(dāng)上述永久磁石18、19相互吸引時(shí)，上述可動(dòng)部35會(huì)向后方移動(dòng)，同時(shí)電磁驅(qū)動(dòng)部36會(huì)向前方移動(dòng)。反之，如圖3C所示，當(dāng)上述永久磁石18、19相互排斥時(shí)，上述可動(dòng)部35會(huì)向前方移動(dòng)，同時(shí)上述電磁驅(qū)動(dòng)部36會(huì)向后方移動(dòng)。也就是說，當(dāng)可動(dòng)部35沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于電磁驅(qū)動(dòng)部36會(huì)進(jìn)行與該可動(dòng)部35反相位的運(yùn)動(dòng)，因此該電磁驅(qū)動(dòng)部36可以抵消上述可動(dòng)部35的慣性力；反之，上述可動(dòng)部35也會(huì)抵消上述電磁驅(qū)動(dòng)部36的慣性力。而且，在此狀態(tài)下，由于作為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的可動(dòng)部35和電磁驅(qū)動(dòng)部36在運(yùn)動(dòng)過程中其慣性力會(huì)趨于互相平衡，所以相互抵消逆向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力的效果較大。因此，作為上述兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的可動(dòng)部35和電磁驅(qū)動(dòng)部36作用于固定部的力微乎其微，從而使得該振動(dòng)型傳動(dòng)裝置26B中所發(fā)生的振動(dòng)也極其微小。即實(shí)現(xiàn)了低振動(dòng)的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置26B。
由于上述電磁驅(qū)動(dòng)部36可以充當(dāng)上述圖5A中所示振幅控制錠子14的作用，所以無須在該實(shí)施例2的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置26B中另外安裝上述振幅控制錠子14。因此，省去了安裝該振幅控制錠子14所需要的空間，從而實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)裝置整體的小型化。此外，由于不需要用到振幅控制錠子14，因此可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置整體的輕量化，并且降低了生產(chǎn)成本。
不過，本發(fā)明中，并非一定要省去上述振幅控制錠子，即使具備該錠子也行。即便在增設(shè)該振幅控制錠子的情況下，與傳統(tǒng)的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置相比，由于可以選用小巧而質(zhì)輕的錠子，因此還是能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置整體的小型化、輕量化及低成本化。
另外，對于上述振動(dòng)型傳動(dòng)裝置26A、26B的具體用途也未作限定。例如，除了可以用作電動(dòng)剃須刀或電動(dòng)牙刷等的驅(qū)動(dòng)部之外，還可以用作口腔衛(wèi)生裝置的驅(qū)動(dòng)部，由于該裝置本身質(zhì)量輕、振動(dòng)小，因此可隨意使用并且具有良好的使用感。
綜上所述，在本發(fā)明的傳動(dòng)裝置中，可動(dòng)部和使該可動(dòng)部在特定方向上進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)部，以可在與上述特定方向相同的方向上進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)收容于主箱體內(nèi)，并且通過運(yùn)行上述電磁驅(qū)動(dòng)部可以使該電磁驅(qū)動(dòng)部與上述可動(dòng)部在上述主箱體內(nèi)互相進(jìn)行反相位的往返運(yùn)動(dòng)，因此可以省去實(shí)現(xiàn)低振動(dòng)化所需要的振幅控制錠子或減小裝置的體積和重量，從而實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)裝置整體的小型化、輕量化及低成本化。
具體來說，在上述主箱體和上述電磁驅(qū)動(dòng)部之間設(shè)有可沿與上述特定方向相同的方向進(jìn)行彈性壓縮變形的電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧，上述電磁驅(qū)動(dòng)部隨著該電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧的彈性變形，可沿與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。因此，當(dāng)上述電磁驅(qū)動(dòng)部處于不運(yùn)作的狀態(tài)時(shí)，上述電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧會(huì)將上述電磁驅(qū)動(dòng)部維持在適當(dāng)?shù)奈恢?；另一方面，?dāng)上述電磁驅(qū)動(dòng)部處于運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，依靠上述電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧的彈性變形可以使該電磁驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
另外，在上述可動(dòng)部和上述電磁驅(qū)動(dòng)部之間設(shè)有可沿與上述特定方向的相同方向進(jìn)行彈性壓縮變形的可動(dòng)部支撐彈簧，上述柱塞伴隨該可動(dòng)部支撐彈簧的彈性變形，可以沿上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。因此，當(dāng)上述電磁驅(qū)動(dòng)部處于不運(yùn)作的狀態(tài)時(shí)，上述可動(dòng)部支撐彈簧會(huì)將上述可動(dòng)部維持在適當(dāng)?shù)奈恢茫涣硪环矫?，?dāng)上述電磁驅(qū)動(dòng)部處于運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，依靠上述可動(dòng)部支撐彈簧的彈性變形可以使上述可動(dòng)部進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
在此情況下，上述電磁驅(qū)動(dòng)部的最佳實(shí)施例如下該電磁驅(qū)動(dòng)部包括使上述可動(dòng)部進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的磁鐵部、以及收容該磁鐵部并支撐著上述可動(dòng)部的內(nèi)側(cè)箱體，上述可動(dòng)部以可沿上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)支撐在上述內(nèi)側(cè)箱體中；該內(nèi)側(cè)箱體以可在該主箱體內(nèi)沿與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)支撐在該主箱體中。
采用該結(jié)構(gòu)，可利用收容于上述內(nèi)側(cè)箱體內(nèi)的磁鐵部對上述可動(dòng)部進(jìn)行往返驅(qū)動(dòng)；同時(shí)，以可進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)將該內(nèi)側(cè)箱體支撐于主箱體一側(cè)，從而使得包含上述磁鐵部及內(nèi)側(cè)箱體的電磁驅(qū)動(dòng)部可以進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
作為其具體形態(tài)1，上述可動(dòng)部含有由磁體組成的柱塞，該柱塞收容于上述內(nèi)側(cè)箱體內(nèi)，同時(shí)在該柱塞的周圍設(shè)有上述磁鐵部，該磁鐵部被固定于上述內(nèi)側(cè)箱體的內(nèi)側(cè)表面上；因此，能以緊湊的構(gòu)造，利用上述磁鐵部對上述柱塞進(jìn)行往返驅(qū)動(dòng)，并且可將上述磁鐵部安裝于上述內(nèi)側(cè)箱體內(nèi)。
另外，上述可動(dòng)部包括上述柱塞以及比該柱塞更長的輸出軸，上述柱塞被固定于該輸出軸中間部的周圍；同時(shí)，該輸出軸沿軸向貫穿于上述內(nèi)側(cè)箱體及上述主箱體，因此可以將上述柱塞的往返運(yùn)動(dòng)輸出至主箱體外部。
另外，倘若上述內(nèi)側(cè)箱體是具有電磁屏蔽功能的屏蔽箱的話，通過將該內(nèi)側(cè)箱體兼用作收容及支撐上述磁鐵部的構(gòu)件與屏蔽構(gòu)件，以此來實(shí)現(xiàn)構(gòu)造緊湊、低振動(dòng)、低噪音的傳動(dòng)裝置。
另外，上述可動(dòng)部支撐彈簧的最佳實(shí)施例如下上述柱塞與上述內(nèi)側(cè)箱體之間設(shè)有可沿與上述特定方向相同的方向進(jìn)行彈性壓縮變形的柱塞支撐彈簧，上述柱塞隨著該柱塞支撐彈簧的彈性變形，可以沿上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
上述磁鐵部的最佳實(shí)施例如下該磁鐵部包括電磁線圈；配置于該電磁線圈軸向兩側(cè)的永久磁鐵；與上述各永久磁鐵相比位于靠近上述電磁線圈的位置，且固定于上述永久磁鐵的內(nèi)側(cè)軛鐵；與上述各永久磁鐵相比位于遠(yuǎn)離上述電磁線圈的位置，且固定于上述永久磁鐵的外側(cè)軛鐵。
另外，作為不同于上述形態(tài)1的另一形態(tài)2，上述可動(dòng)部含有沿上述特定方向延伸的輸出軸、以及固定于該輸出軸后端的輸出軸側(cè)永久磁鐵；上述電磁驅(qū)動(dòng)部包括具有電動(dòng)機(jī)輸出軸的電動(dòng)機(jī)，上述電動(dòng)機(jī)輸出軸設(shè)置在與上述輸出軸后端相對的位置上；上述內(nèi)側(cè)箱體包括了后端部固定著上述電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置箱體；上述磁鐵部包括被固定于上述電動(dòng)機(jī)輸出軸上、并且與上述輸出軸側(cè)磁鐵相對的電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵；在上述兩個(gè)永久磁鐵的圓周方向上分別交替分布著極性不同的磁極，有此通過上述電動(dòng)機(jī)對該電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，可以產(chǎn)生使上述輸出軸沿上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的電磁力；上述電動(dòng)機(jī)與上述傳動(dòng)裝置位于上述主箱體內(nèi)，兩者可以一起沿與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)上述電動(dòng)機(jī)對上述電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁石進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，該電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁石與上述輸出軸側(cè)永久磁石之間會(huì)不斷地重復(fù)同性磁力相斥、異性磁力相吸這一過程，從而使上述輸出軸沿軸向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)，同時(shí)含有上述傳動(dòng)裝置及電動(dòng)機(jī)的電磁驅(qū)動(dòng)部整體會(huì)在上述主箱體內(nèi)進(jìn)行與上述輸出軸反相位的往返運(yùn)動(dòng)，因此該電磁驅(qū)動(dòng)部本身就可以發(fā)揮實(shí)現(xiàn)低振動(dòng)化所需要的振幅控制錠子的作用。
更具體地說，最佳實(shí)施例如下上述可動(dòng)部包括固定于上述輸出軸后端的輸出軸側(cè)軛鐵，在該輸出軸側(cè)軛鐵上固定著上述輸出軸側(cè)永久磁鐵；上述磁鐵部包括固定于上述電動(dòng)機(jī)輸出軸上的電動(dòng)機(jī)側(cè)軛鐵，在該電動(dòng)機(jī)側(cè)軛鐵上固定著上述電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵。
另外，上述主箱體的最佳實(shí)施例如下在主箱體的內(nèi)側(cè)表面上有多個(gè)肋，該些肋設(shè)置在沿著圓周方向相互分離的部位，并向上述主箱體內(nèi)側(cè)突出，且沿著與上述特定方向相同的方向延伸；這些肋在其突出端部與上述電磁驅(qū)動(dòng)部接觸的狀態(tài)下從外側(cè)支撐著上述電磁驅(qū)動(dòng)部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，依靠上述肋，可以使上述電磁驅(qū)動(dòng)部以穩(wěn)定的狀態(tài)支撐于上述主箱體；同時(shí)，由于該主箱體與上述電磁驅(qū)動(dòng)部的接觸面積(即上述肋的突出端與上述電磁驅(qū)動(dòng)部的接觸面積)較小，因此可以減小兩者之間的滑動(dòng)阻力。
另外，上述可動(dòng)部支撐彈簧的最佳實(shí)施例如下上述可動(dòng)部包括設(shè)于上述輸出軸的軸向的中間部、與該輸出軸相比向徑向外側(cè)突出的彈簧座構(gòu)件；在該彈簧座構(gòu)件的前后兩側(cè)分別設(shè)有輸出軸支撐彈簧，該輸出軸支撐彈簧位于該彈簧座構(gòu)件與上述傳動(dòng)裝置之間，并且可以沿與上述特定方向相同的方向進(jìn)行彈性壓縮變形；上述輸出軸隨著這些輸出軸支撐彈簧的彈性變形，可以沿上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種利用電磁力的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于包括，可動(dòng)部；利用電磁力使該可動(dòng)部在特定方向上進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)部；收容上述可動(dòng)部及電磁驅(qū)動(dòng)部的主箱體；上述可動(dòng)部及電磁驅(qū)動(dòng)部，以可沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)收容于上述主箱體中，上述可動(dòng)部與電磁驅(qū)動(dòng)部，通過上述電磁驅(qū)動(dòng)部的運(yùn)作可以在上述主箱體內(nèi)互相以相反的相位進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述主箱體和上述電磁驅(qū)動(dòng)部之間設(shè)有可沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行彈性壓縮變形的電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧，上述電磁驅(qū)動(dòng)部，隨著上述電磁驅(qū)動(dòng)部支撐彈簧的彈性變形，可沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述可動(dòng)部和上述電磁驅(qū)動(dòng)部之間設(shè)有可沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行彈性壓縮變形的可動(dòng)部支撐彈簧，上述可動(dòng)部，隨著上述可動(dòng)部支撐彈簧的彈性變形，可沿著上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述電磁驅(qū)動(dòng)部，包括使上述可動(dòng)部進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的磁鐵部，以及收容該磁鐵部并支撐上述可動(dòng)部的內(nèi)側(cè)箱體，上述可動(dòng)部，以可沿著上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)支撐在上述內(nèi)側(cè)箱體中，上述內(nèi)側(cè)箱體，以可在上述主箱體內(nèi)沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)支撐在上述主箱體中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述可動(dòng)部，包括由磁體組成的柱塞，上述柱塞，收容于上述內(nèi)側(cè)箱體內(nèi)，該柱塞的周圍設(shè)有上述磁鐵部，上述磁鐵部，固定在上述內(nèi)側(cè)箱體的內(nèi)側(cè)表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述可動(dòng)部，包括上述柱塞以及軸向長度大于該柱塞的輸出軸，上述柱塞，固定在上述輸出軸中間部位的周圍，上述輸出軸，沿軸向貫穿于上述內(nèi)側(cè)箱體及上述主箱體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述內(nèi)側(cè)箱體是具有電磁屏蔽功能的屏蔽箱。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述柱塞與上述內(nèi)側(cè)箱體之間設(shè)有可沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行彈性壓縮變形的柱塞支撐彈簧，上述柱塞，隨著上述柱塞支撐彈簧的彈性變形，可沿著上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述磁鐵部，包括電磁線圈；配置于該電磁線圈軸向兩側(cè)的永久磁鐵；與上述各永久磁鐵相比位于靠近上述電磁線圈的位置，且固定于上述永久磁鐵的內(nèi)側(cè)軛鐵；與上述各永久磁鐵相比位于遠(yuǎn)離上述電磁線圈的位置，且固定于上述永久磁鐵的外側(cè)軛鐵。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述可動(dòng)部，包括沿上述特定方向延伸的輸出軸、以及固定于該輸出軸后端的輸出軸側(cè)永久磁鐵，上述電磁驅(qū)動(dòng)部，包括具有電動(dòng)機(jī)輸出軸的電動(dòng)機(jī)，上述電動(dòng)機(jī)輸出軸，設(shè)置在與上述可動(dòng)部的輸出軸后端相對的位置，上述內(nèi)側(cè)箱體，為傳動(dòng)裝置箱體，其后端部固定有上述電動(dòng)機(jī)，上述磁鐵部，包括固定在上述電動(dòng)機(jī)輸出軸上，并且與上述輸出軸側(cè)磁鐵相對的電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵，上述兩個(gè)永久磁鐵，在其圓周方向上相互交替設(shè)置極性不同的磁極，由此通過上述電動(dòng)機(jī)對上述電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，可以產(chǎn)生使上述輸出軸沿上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的電磁力，上述電動(dòng)機(jī)與上述傳動(dòng)裝置，位于上述主箱體內(nèi)，兩者可以一起沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述可動(dòng)部，包括固定于上述輸出軸后端的輸出軸側(cè)軛鐵，上述輸出軸側(cè)永久磁鐵，固定在上述輸出軸側(cè)軛鐵上，上述磁鐵部，包括固定于上述電動(dòng)機(jī)輸出軸的電動(dòng)機(jī)側(cè)軛鐵，上述電動(dòng)機(jī)側(cè)永久磁鐵，固定在上述電動(dòng)機(jī)側(cè)軛鐵上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述主箱體，其內(nèi)側(cè)表面設(shè)置有多個(gè)肋，上述肋，設(shè)置在沿著上述主箱體內(nèi)側(cè)面的圓周方向相互分離的部位，并向上述主箱體內(nèi)側(cè)突出，且沿著與上述特定方向相同的方向延伸，在其突出端部與上述電磁驅(qū)動(dòng)部接觸的狀態(tài)下從外側(cè)支撐上述電磁驅(qū)動(dòng)部。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的振動(dòng)型傳動(dòng)裝置，其特征在于上述可動(dòng)部，包括設(shè)置在上述輸出軸的軸向的中間部位，與上述輸出軸相比向徑向外側(cè)突出的彈簧座構(gòu)件，上述彈簧座構(gòu)件，其前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)有位于該彈簧座構(gòu)件與上述傳動(dòng)裝置箱體之間，并可沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行彈性壓縮變形的輸出軸支撐彈簧，上述輸出軸，隨著上述輸出軸支撐彈簧的彈性變形，可沿著上述特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明的傳動(dòng)裝置，其中可動(dòng)部與利用電磁力使該可動(dòng)部沿特定方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)部都被安裝于主箱體內(nèi)，并且兩者可以一起沿著與上述特定方向相同的方向進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。該可動(dòng)部與電磁驅(qū)動(dòng)部可以在主箱體內(nèi)互相進(jìn)行反相位的往返運(yùn)動(dòng)，并且該電磁驅(qū)動(dòng)部可以充當(dāng)振動(dòng)控制錠子的作用。采用本發(fā)明，通過省略或簡化用于振動(dòng)型傳動(dòng)裝置的振幅控制錠子，以此來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置整體的小型化、輕量化及低成本化。
文檔編號B26B19/28GK1885690SQ20061009561
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月21日
發(fā)明者谷口真一, 清水宏明, 成瀨晴彥 申請人:松下電工株式會(huì)社