专利名称：能往复线性驱动和滚动驱动的致动器及使用它的电动牙刷的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能在驱动轴的轴线方向上往复线性驱动驱动轴和能在预定区域内围绕轴线往复旋转驱动(滚动驱动)的致动器以及使用该致动器的电动牙刷。
背景技术：
例如，如日本特许公开专利申请No.9-173360所示，已知一种电动牙刷，其通过使用机械驱动转换机构，能选择性地执行在轴的轴线方向上的往复线性驱动和围绕轴的往复旋转驱动(滚动驱动)。在此电动牙刷中，通过该驱动转换机构切换电动机的旋转方向，可以有选择地执行在轴的轴线方向上的往复线性驱动和围绕附加在轴上的刷体的轴线的滚动驱动的两种运动。
在这样一种使用该机械驱动转换机构的电动牙刷中，该用于在轴的轴线方向上的往复线性驱动和围绕轴线的滚动驱动之间进行切换的驱动转换机构的结构很复杂。因此，电动牙刷尺寸大，从而装配困难导致成本增加。此外，由于在轴的轴线方向上的往复线性驱动和围绕轴线的往复滚动驱动是通过切换作为单致动器的电动机的旋转方向而可选择性地执行的，因此不能在执行轴线方向上的往复线性驱动的同时执行围绕轴线的轴的滚动驱动。
另外，例如日本特许公开专利公开No.2002-176758示出了一种电动牙刷，其通过使用往复型的线性驱动致动器能在轴的轴线方向上往复且线性地驱动附加在轴上的刷体。这种往复型线性驱动致动器只能执行轴的往复线性驱动，不能执行滚动驱动。但是，将它作为使用永久磁体和线圈的传统致动器的参考文献来描述。
这种传统致动器参照图15示出。在这种传统的往复型线性驱动致动器150中，由磁性材料形成的柱塞151固定在轴152的外周面上。轴152枢设于轴承162，其能在平行于其中心轴线的方向(轴线方向)上往复和线性移动。环形线圈154置于防护壳体(shielding case)153的内周表面，并相对于柱塞151的外周面有预定的间隙。另外，相对于线圈154对称磁化的环形永久磁体155和156置于防护壳体153的内周表面，并在上述轴线方向上在线圈154的两侧。环形第一磁轭157和158分别置于永久磁体155与线圈154和永久磁体156与线圈154之间，环形第二磁轭159和160置于永久磁体155和156相对于线圈154的相反位置上。弹簧件161置于柱塞151与防护壳体152之间，以在线性驱动的往复方向中的一个方向给柱塞151提供附加力。然后，通过给线圈154提供交流电，可以在轴线方向上往复和线性地驱动柱塞151。
但是，在上述使用传统永久磁体和线圈的往复型线性驱动致动器150中，永久磁体155和156设置成相对于柱塞外周面有间隙，这样环形永久磁体155和156的内径和外径变得更大，并且永久磁体155和156的体积也变得更大。随之，永久磁体155和156的材料成本变得昂贵。而且，由于永久磁体155和156是通过结合多个弧形永久磁体而形成环形，环形永久磁体155和156的制造过程变得复杂，并且它们的制造成本也变得昂贵。因此，使用传统永久磁体和线圈的致动器以及使用该致动器的电动牙刷的成本变得昂贵。另外，由于永久磁体155和156更大，很难实现致动器150和使用该致动器的电动牙刷的小型化和轻型化。
发明内容
本发明是为解决上述传统致动器存在的问题而完成，其目的在于提供一种降低成本、减小体积、减轻重量和改进装配性的能往复线性驱动和滚动驱动轴的致动器，并提供一种使用这种低成本、小型化、轻型化的致动器的电动牙刷。
为达到上述目的，根据本发明一个方面的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器包括在轴的轴线方向上相邻设置的往复线性驱动单元和滚动驱动单元。该轴枢设成能在其轴线方向上往复线性驱动并枢设成能在预定区域内围绕该轴的轴线滚动驱动。
往复线性驱动单元包括第一移动物体，具有该轴和第一永久磁体，每个第一永久磁体磁化成在该轴的轴线方向上的两个端部的极性不同并安装固定在该轴上；以及第一定子，具有线圈，该线圈以预定间隙面对第一永久磁体的平行于该轴的轴线方向的端面放置并在通电时产生磁场。
滚动驱动单元包括第二移动物体，具有该轴、固定在该轴上的第二磁轭、和围绕该轴的轴线附加到第二磁轭上的至少一个第二永久磁体；以及管形第二定子，具有第二线圈和第二固定磁轭，该第二线圈围绕该轴的轴线缠绕以围住第二移动物体，该第二固定磁轭以垂直于该轴的轴线的方向上的预定间隙面对第二磁轭和第二永久磁体的最外部圆周部分放置。
接着，通过提供第一线圈和/或第二线圈交流电流，第一移动物体在该轴的轴线方向上往复和线性地驱动和/或第二移动物体在预定的角区域围绕该轴的轴线滚动驱动。
根据这种结构，在公共单轴的轴线方向上相邻设置往复线性驱动单元和滚动驱动单元，这样，该单轴可同时执行往复线性驱动和滚动驱动。另外，组成往复线性驱动单元和滚动驱动单元的永久磁体分别设置在移动物体侧而不是定子侧，也就是说，围绕该轴的轴线设置，从而与传统在定子侧设置大直径永久磁体的情况相比永久磁体分别小型化和轻型化。基于此，可以实现小型化、轻型化和成本降低的致动器。
在另一方面，根据本发明一个方面的一种使用能往复线性驱动和滚动驱动的致动器的电动牙刷包括前端部植入刷的刷体；能在预定方向执行刷体的往复线性驱动和滚动驱动的致动器；提供致动器电能的电源；提供致动器驱动电流的驱动电路；以及对应于使用者的切换操作切换致动器的驱动模式的电开关。
致动器包括在轴的轴线方向上相邻设置的往复线性驱动单元和滚动驱动单元。该轴枢设成能在其轴线方向上往复线性驱动并枢设成能在预定区域内围绕该轴的轴线滚动驱动。
往复线性驱动单元包括第一移动物体，具有该轴和第一永久磁体，每个第一永久磁体磁化成在该轴的轴线方向上的两个端部的极性不同并安装固定在该轴上；以及第一定子，具有线圈，该线圈以预定间隙面对第一永久磁体的平行于该轴的轴线方向的端面放置并在通电时产生磁场。
滚动驱动单元包括第二移动物体，具有该轴、固定在该轴上的第二磁轭、和围绕该轴的轴线附加到第二磁轭上的至少一个第二永久磁体；以及管形第二定子，具有第二线圈和第二固定磁轭，该第二线圈围绕该轴的轴线缠绕以围住第二移动物体，该第二固定磁轭以垂直于该轴的轴线的方向上的预定间隙面对第二磁轭和第二永久磁体的最外部圆周部分放置。
电开关在以下模式之间进行切换，即仅在该轴的轴线方向上往复和线性驱动第一移动物体的模式，仅在预定的角区域围绕该轴的轴线滚动驱动第二移动物体的模式，以及在该轴的轴线方向上往复和线性驱动第一移动物体同时在预定的角区域围绕该轴的轴线滚动驱动第二移动物体的模式。
根据这种结构，附加在该轴的前端的刷体可以以任何一种模式驱动，在该轴的轴线方向上的往复线性驱动它的模式，围绕轴线滚动驱动它的模式，和同时在该轴的轴线方向上往复线性驱动它和围绕轴线滚动驱动它的模式。进一步，如上所述，可以实现小型化、轻型化和成本降低的致动器，从而也可以实现使用该致动器的电动牙刷的小型化、轻型化和成本降低。
图1是示出根据本发明实施例能往复线性驱动和滚动驱动的致动器的结构的截面侧视图。
图2A是示出图1中示出的致动器的外观结构的透视图。图2B是示出拆掉防护壳体状态下的内部结构的透视图。
图3是图1所示的致动器的分解透视图。
图4是示出设置在图1中的致动器的后端部的用于限制轴的旋转角的结构的视图。
图5A是示出将组成上述实施例中的第一移动物体的第一永久磁体和第一磁轭安装固定在轴上的结构的改进实例的透视图。图5B是示出上述第一磁轭的形状的正视图。
图6是示出上述改进实施例中弹簧接收件和上述第一磁轭耦合在一起的状态时的透视图。
图7是示出组成上述致动器的第二移动物体的第二磁轭和弹簧接收件安装在轴上的状态时的透视图。
图8A是示出上述致动器的上述第二移动物体和第二定子的相反部分的结构的截面侧视图。图8B是示出上述第二移动物体和第二定子的相反部分的结构的后视图。图8C是示出上述第二移动物体和第二定子的相反部分的结构的正视图。
图9是示出组成上述致动器的第二定子的第二线轴和第二固定磁轭的结构的分解透视图。
图10A是示出上述致动器的防护壳体和第二定子的结构的分解透视图。图10B是防护壳体的结构的截面正视图。
图11是示出弹簧件的一端与上述弹簧接收件啮合的状态时的侧视图。
图12A至12D分别是示出上述致动器的吸振心轴的结构的正视图、截面侧视图、后视图和透视图。
图13是示出当致动器上的电压恒定时，交流电流的频率与移动物体的幅度之间的关系、以及这时频率和电流之间关系的曲线图。
图14是示出根据本发明实施例使用能往复线性驱动和滚动驱动的致动器的电动牙刷的结构的截面侧视图。
图15是示出传统的往复型线性驱动致动器(参照例)的结构的截面视图。
具体实施例方式
参照附图详细描述了根据本发明实施例的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器及使用该致动器的电动牙刷。
首先，描述了根据本实施例的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，所述致动器适用于电动牙刷的致动器。图1是示出根据本实施例能往复线性驱动和滚动驱动的致动器2的结构的截面侧视图。图2A是示出致动器2的外观结构的透视图。图2B是示出拆掉防护壳体状态下的内部结构的透视图。图3是致动器2的分解透视图。图4是示出设置在致动器2后端部分的用于限制轴的旋转角的结构的视图。
致动器2包括用来在其轴线方向往复和线性驱动轴3的往复线性驱动单元2A，和用来围绕轴线在预定区域内(滚动驱动)往复和旋转驱动轴3的滚动驱动单元2B。
防护壳体12基本上是管形的，其前端和后端的开口处分别安装并固定有密封件71和72。而且，轴承24a和24b分别设置在密封件71和72上，用于枢设轴3，而使轴3在箭头L示出的轴线方向上往复和线性地移动，和按箭头R示出的在预定区域内围绕轴线往复和旋转地移动。然后，用来在轴线方向上往复线性驱动轴3的往复线性驱动单元2A和用来围绕轴线滚动驱动轴3的滚动驱动单元2B设置在防护壳体12的内部。
首先描述用来在箭头L示出的轴线方向上往复线性驱动轴3的往复线性驱动单元2A。往复线性驱动单元2A包括第一移动物体36和管形第一定子40。
第一定子40基本上是圆柱形状，并且安装在防护壳体12的内圆周表面。第一定子40配置成包括围绕第一线轴38绕线形成的第一线圈37，和设置在第一线轴38两端的基本上是环形的第一固定磁轭39。
第一移动物体36配置成包括轴3、第一永久磁体34、第一磁轭35、间隔件41、铁心42等。通常，如果轴3由非磁性材料制成，那么没有磁通经过轴3泄漏，这样能量损失能够减小。但是，非磁性材料通常是昂贵的。而且，便宜的非磁性材料的强度比较低。因此，在本实施例中，为了保持轴3的强度，并且降低费用，轴3由磁性材料制成。然后，间隔件41安装并固定在轴3上，此外，布置在预定距离处的两个圆形或者管形的第一永久磁体34和与第一永久磁体34两个端面相邻布置的四个圆形或者管形的磁轭，通过间隔件41安装并固定在轴3。再者，铁心42安装并固定在间隔件41的外圆周表面。
此外，如图所示，第一永久磁体34的厚度，也就是其在轴3的轴线方向上的长度比第一永久磁体34在与轴3的轴线垂直的方向上的尺寸小，所以在下面的描述中称为“环形”。但是，根据本发明的致动器中使用的第一永久磁体34并不限定于环形，可以是在轴3的轴线方向上的长度基本上等于或者长于与轴3的轴线垂直的方向上尺寸的管形。
第一永久磁体34分别在厚度方向上磁化，以使轴3的轴线方向上的两个端面部分的极性设定为相互不同。此外，两个第一永久磁体34以一种使互相相对的面的极性相同的方式安装并固定在轴3上。例如，当在左边的第一永久磁体34的左端面的极性假定为S极时，该第一永久磁体34的右端面的极性变为N极，在右边的第一永久磁体34的左端面的极性变为N极，第一永久磁体34的右端面的极性变为S极，反之亦然。用这种方式，通过在轴3上与其轴线方向平行地布置两个第一永久磁体34可以产生更大的磁通。
配置为第一永久磁体34安装并固定在轴3上的第一移动物体36插入防护壳体12，并相对于固定在防护壳体12上的第一定子40的内圆周表面有预定间隙。两个第一永久磁体34之间的距离设定为比第一定子40的两个第一固定磁轭39之间的距离窄。再者，在第一移动物体36没有按箭头L所示的轴3的轴线方向上往复线性驱动的状态下，两个第一固定磁轭39之间的中心位置设定为基本上与两个第一永久磁体34之间的中心位置一致。此外，不局限于该构造的实例，两个第一永久磁体34之间的距离可以基本上等于或者宽于第一定子40的两个第一固定磁轭39之间的距离。
于此，图5A和图5B示出了将第一永久磁体34和第一磁轭35安装并固定到轴3上的结构的改进实施例。在所述的结构的实例中，间隔件41安装固定在由磁性材料制成的轴3上，此外，第一永久磁体34和第一磁轭35固定在间隔件上。另一方面，在图5A和图5B所示的改进实施例中，在第一磁轭35，而不是间隔件41，的内圆周部分形成多个(例如，4个)突起44和每一个突起44之间的缺口43，并且第一磁轭35通过与轴3的外圆表面上的突起44接触而安装固定在轴3上。尽管没有在图中示出，对于永久磁体34是一样的。因此，尽管轴3由为了降低费用和保持轴3的强度的磁性材料制成，永久磁体34产生的磁通很少从轴3通过，大多数磁通能够从第一固定磁轭39侧通过，因此能够有效利用永久磁体34产生的磁通。
接下来，描述驱动上述轴3按箭头R所示围绕轴滚动的滚动驱动单元2B。滚动驱动单元2B包括第二移动物体6和管形第二定子10。
第二移动物体6配置成包括轴3、压配(press-fitted)固定在轴3上的第二磁轭5、安装在第二磁轭5上的平板形的第二永久磁体4等等。第二定子10配置成包括第二线轴8、围绕第二线轴8绕线形成的第二线圈7、在轴3的轴线方向上的置于第二线轴8的两侧的第二固定磁轭9，等等。第二定子10基本上是管形的，固定在防护壳体12的内圆周表面。当通过轴承24a和24b枢设轴3时，以在垂直于轴3的轴线的方向上使第二移动物体6的最外圆周部分与第二定子10的最内圆周部分保持预定的间隙的方式支撑第二移动物体6。这样，通过将第二移动物体6可旋转地插入第二定子10，就形成了致动器2的用以滚动驱动的磁路。此外，第二固定磁轭9不必设置在第二线轴8的两侧，而可以只设置在一侧。
如图1所示，第二移动物体6在箭头L所示的轴3的轴线方向上具有长度是S2的往复移动区域，这样在第二永久磁体4和第二固定磁轭9的磁极11之间的间隙可以保持恒定。具体地，在轴3的轴线方向上，在第二移动物体6的第二永久磁体4的中心位置基本上与设置在第二线轴8两侧的第二固定磁轭9之间的中心位置一致的状态下，第二永久磁体4的长度S2设定为比第二固定磁轭9之间的距离S1长(S1＜S2)。这样，在第二移动物体6可以在轴3的轴线方向上执行往复线性驱动的区域中，第二永久磁体4和第二固定磁轭8的磁极11不会相互离开而始终保持恒定间隙。因此，第二移动物体6按箭头R所示围绕轴3的轴线的滚动驱动可以连续地执行。
图7示出了第二磁轭5压配固定在轴3上的状态。另外，第二移动物体6和第二定子10的相反部分的结构，也即产生驱动力的主要部分示于图8A至图8C中。可以从这些图中看出，第二磁轭5由磁性材料形成基本上的管形，并且至少一个槽25(图中示有4个)在其外圆周面形成。每个槽25沿着轴3的轴线方向形成，并具有基本上是U形的截面(通道形)以使其底部面是扁平的。然后，由于将槽25的深度与第二永久磁体4的厚度设定成基本上相等，以及将槽25的宽度与第二永久磁体4的宽度设定成基本上相等，平板形的第二永久磁体4分别基本上没有间隙地安装到槽25，如图8A至图8C所示。因此，每一个平板形的第二永久磁体4的外表面设置成与第二磁轭5的弧形外表面5a相邻的状态。
每个第二永久磁体4在厚度方向被磁化为外表面4a的极性和内表面4b的极性在垂直于轴3的轴线的方向上相互不同。另外，每个第二永久磁体4同方向地固定在第二磁轭5上，例如，4个第二永久磁体4的所有外表面4a都是N极。通过以此方式将第二永久磁体4固定在第二磁轭5上，置于两个相邻的第二永久磁体4之间的第二磁轭5的所有弧形外表面5a都是S极，反之亦然。
图8A至图8C分别示出了没有电流提供给第二线圈7的初始状态。当没有电流提供给第二线圈7时，第二移动物体6停止在第二永久磁体4施加给第二固定磁轭9的磁力与弹簧件13a、13b和13c的力平衡时的位置处。接着，设置在第二固定磁轭9上的磁极11a和11b分别位于面对第二永久磁体4的位置。当单向电流提供给第二线圈7时，一个第二固定磁轭9的磁极11a变为N极，另一个第二固定磁轭9的磁极11b变为S极。这样，如图4所示，第二移动物体6围绕轴3的轴线以一个方向旋转，例如，按箭头R1所示的方向。当反向电流提供给第二线圈7时，一个第二固定磁轭9的磁极11a变为S极，另一个第二固定磁轭9的磁极11b变为N极。这样，第二移动物体6围绕轴3的轴线以另一个方向旋转，例如，按箭头R2所示的方向。因此，通过给第二线圈7提供交流电流，可以按箭头R所示围绕轴3的轴线在预定角区域执行第二移动物体6的滚动驱动。
由非磁性材料制成的弹簧接收件26分别安装在轴3上，用以面对前侧轴承24a的后面、第一移动物体36的前端面，第二移动物体的后端面以及后侧轴承24b的前面。另外，基本上是管形的吸振心轴17以与轴3相对大的公差(tolerance)插入第二移动物体6和轴承24b的后侧之间。接着，圈状弹簧13a和13b分别设置在弹簧接收件26和吸振心轴17之间，圈状弹簧13c设置在第一移动物体36的弹簧接收件26和轴承24A的前侧之间。
弹簧件13a、13b和13c以及弹簧接收件26的结构示于图11中。弹簧件13a、13b和13c基本上是相同的形状，并且每一个弹簧件都构造成具有两个臂131和132的扭转圈状弹簧(torsion coil spring)13。钩连部(hooking portion)28形成在每个弹簧接收件26上，以捏住(nip)弹簧件13a、13b和13c的臂131或132，用以限制弹簧件13a，13b和13c的旋转。
四个弹簧接收件26中的两个固定在防护壳体12的轴承24a和24b上，从而不能围绕轴3的轴线旋转，这样不能相对于第一定子40和第二定子10移动。剩下的两个弹簧接收件26固定在围绕轴3的轴线旋转的第一移动物体36和第二移动物体6上，这样它们随着第一移动物体36和第二移动物体6而移动。因而，当第二移动物体6围绕轴3的轴线旋转时，弹簧13a、13b和13c分别按拉紧方向或放松方向旋转，从而弹性反应力蓄积(charge)在弹簧13a、13b和13c中。因此，限制了围绕轴3的轴线的旋转区域。
此外，吸振心轴17的结构示于图12A至12D中。钩连部29和30也形成在吸振心轴17上，通过钩住弹簧件13a和13b的臂131或132来阻止它们旋转。通过这种方式，由于弹簧接收件26的钩连部28、29、30和吸振心轴17将三个弹簧件13a、13b和13c的各个臂131和132固定以阻止旋转，第一移动物体36保持在沿箭头L所示的轴3的轴线方向上往复和线性移动的状态，第二移动物体6保持在按箭头R所示围绕轴3的轴线旋转的状态。由于吸振心轴17重心位置设置成与第二移动物体6的旋转轴线相同的轴线，当第二移动物体6围绕轴3的轴线旋转时，第二移动物体6和吸振心轴17分别以反相旋转驱动。
在根据本实施例的致动器2中，通过有选择地给第一线圈37和第二线圈施加交流电流，可以在其轴线方向往复和线性地驱动轴3或围绕其轴线滚动地驱动轴3。另外，通过同时给第一线圈37和第二线圈施加交流电流，可以同时在其轴线方向往复和线性地驱动轴3和围绕其轴线滚动地驱动轴3。
在按箭头L所示在轴线方向执行轴3的往复线性驱动的情况下，第一移动物体36的往复线性运动的振动系统由第一移动物体36和弹簧件13a、13b、13c构成。换句话说，三个弹簧件13a、13b、13c对应于第一移动物体36的往复线性运动而延伸和压缩，以使压缩力和延伸力施加在第一移动物体36上。
当没有电流流过第一线圈37时，第一移动物体36停止在第一永久磁体34施加到第一固定磁轭39上的的磁力与弹簧件13a、13b、13c的加载力(charging force)相平衡的位置，并且第一移动物体34的两个第一永久磁体34的外部侧面分别面对第一固定磁轭39的内部侧面。
当第一线圈37中流过单向的电流时，第一移动物体36朝一个方向移动，当第一线圈37中流过反向的电流时，第一移动物体36朝相反的方向移动。这样，通过给第一线圈37提供流动的交流电流，第一移动物体36可以在轴3的轴线方向上往复和线性地驱动。尤其是，当在第一线圈37中流过频率接近由弹簧件13a、13b、13c的弹簧常数和第一移动物体36和第二移动物体6的质量(mass)所限定的谐振频率的交流电流时，第一移动物体36的往复线性驱动(往复振动)便接近谐振振荡状态，因此第一移动物体36的移动量(振幅量的幅值)加大。
另一方面，在按箭头R所示围绕其轴线执行轴3的往复旋转驱动的情况下，第二移动物体6的旋转驱动的振动系统由第二移动物体6和弹簧件13a、13b、13c构成。换句话说，弹簧件13a、13b、13c对应于第二移动物体6围绕轴3的轴线的滚动驱动而在拉紧方向和防松方向上扭转。因此，它在限制第二移动物体6围绕轴3的轴线旋转的方向施加了加载力。通过施加频率接近由弹簧件13a、13b、13c的弹簧常数和第一移动物体36和第二移动物体6的质量所限定的谐振频率的电流给第二线圈7时，第二移动物体6的振荡量(振幅量的幅值)加大。
当单向电流提供给第二线圈7时，第二永久磁体4接收来自一个第二固定磁轭9的磁极11a的磁斥力并且同时接收来自另一个第二固定磁轭9的磁极11b的磁吸力。这样，第二移动物体6沿一个围绕轴3的轴线的方向(例如，按箭头R1所示的方向)以很大力旋转地驱动。当反向电流提供给第二线圈7时，第二永久磁体4接收来自一个第二固定磁轭9的磁极11a的磁吸力并且同时接收来自另一个第二固定磁轭9的磁极11b的磁斥力。这样，第二移动物体6沿另一个围绕轴3的轴线的方向(例如，按箭头R2所示的方向)以很大力旋转地驱动。因此，通过施加交流电流给第二线圈7，可以执行第二移动物体6围绕轴3的轴线的滚动驱动。
此外，第二永久磁体4的外表面4a和第二磁轭5的外表面5a在第二移动物体6的圆周方向相邻设置，所述外表面的极性相互不同，以使旋转第二移动物体6的驱动力在磁极11a和11b与第二磁轭5的外表面5a之间产生。再进一步，第二永久磁体4的外表面4a是扁平的，这样可以确保其相对于磁极11的相对区域很大。另外，第二磁轭5的外表面5a是弧形，从而能减小其与磁极11之间的间隙，同时保其相对于磁极11的相对区域。这样，围绕轴3的轴线旋转第二移动物体6的驱动力进一步增加，在旋转第二移动物体6的初始状态的驱动力变大，从而滚动驱动能够平滑启动。
当假定第一定子40、第二定子10和防护壳体12为固定部分，可以将其视为第一移动物体36和第二移动物体6的总质量及吸振心轴17的质量的两个质量点振动模型的系统。吸振心轴17通常用于往复线性驱动的振动系统和滚动驱动的振动系统。当由第一移动物体36进行的往复线性驱动及由第二移动物体6进行的滚动驱动同时执行时，吸振心轴17以与第一移动物体36相反的相位在轴3的轴线方向上往复和线性驱动，并且以与第二移动物体6相反的相位围绕轴3的轴线旋转驱动。在这种情况下，存在第一移动物体36或第二移动物体6和吸振心轴17同相驱动的第一(低阶侧)振荡模式以及第一移动物体36或第二移动物体6和吸振心轴17反相驱动的第二(高阶侧)振荡模式。当在第二振动模式中通过给第一线圈37或第二线圈7提供频率接近固有振动频率的电流，第一移动物体36在轴线方向上往复和线性驱动或第二移动物体6围绕轴线滚动驱动时，反相驱动的吸振心轴17消除了第一移动物体36和第二移动物体6的惯性力，反过来，第一移动物体36和第二移动物体6消除了吸振心轴17的惯性力。因此，可以减小传播至防护壳体12的振动。再者，在垂直于轴3的轴线的方向上在吸振心轴17和轴3之间设置有间隙18。间隙18是空气间隙，用于使吸振心轴17平滑且无阻地围绕轴3的轴线旋转。虽然也可以插入轴承或类似物，优选设置间隙18以降低成本。
另外，设定在旋转第二移动物体6时吸振心轴17的惯性矩比第一移动物体36和第二移动物体6的惯性矩大。在本实施例中，通过调整吸振心轴17的重量，吸振心轴17的惯性矩可以比第一移动物体36和第二移动物体6的惯性矩大。通过增加吸振心轴17的惯性矩，第一移动物体36和第二移动物体6的旋转辅助力也增加，从而致动器2的输出功率也进一步增加。
此外，对应于第二移动物体6围绕轴3的轴线的旋转运动，弹性力蓄积在各弹簧件13a、13b和13c中。因此，可以限定第二移动物体6围绕轴3的轴线可旋转的角度区域，从而可以确定轴3的滚动角。
顺便地，在上述仅由弹簧件13a、13b和13c限制第二移动物体6旋转的结构中，存在这样一种可能性，当从外部施加使第二移动物体6旋转地超出围绕轴3的轴线所允许的区域时，第二移动物体6就会超出允许区域旋转，这样会影响致动器的驱动特性。因而，设置图4所示的轴3的旋转限定结构，用以当超出允许区域的旋转力从外部施加到围绕轴3的轴线的第二移动物体6上时，机械地阻止第二移动物体6的旋转。
轴3的后端部3a形成为基本上的D形截面。另一方面，基本上是扇形的安装孔14形成于密封件72的后部，通过将轴3的后端部3a插入到该安装孔中，来限定轴3围绕轴线的旋转。通过将轴3的后端部3a插入安装孔14中，围绕轴3的轴线的旋转角度限定在固定的区域。虽然锥形面31在安装孔14上形成的是角形截面，当第二移动物体6位于振幅的中间位置时，轴3的后端部3a的基本上是D形截面的平面部分不会与角形截面的锥形面31接触，从而移动物体6可围绕轴3的轴线往复旋转。当移动物体6按箭头R1所示的方向围绕轴3的轴线旋转超出允许区域时，轴3的后端部3a的基本上是D形截面的平面部分与角形截面的锥形面31接触，从而能更好地限制旋转。按箭头R2所示的相反方向的旋转的情形相同。因此，机械性的限制了第二移动物体6超出滚动角的旋转，这样确保了致动器2抵抗外部施加的负荷或冲击负荷等的可靠性。
另外，轴3的后端部3a也可用作当第二磁轭5压配固定在轴3上时的基准平面。具体地，使用这样一种方式压配第二磁轭5，使得第二磁轭5的拐角为矩形的U形槽的平底面25a(参照图4)和轴3的后端部3a的基本上是D形截面的平面部分基本上相互平行，这样能很容易确定第二磁轭5相对于轴3的正确安装角。
此外，在图5所述的改进的实施例中，如图6所示，可以在不与弹簧件13a、13b和13c接触的弹簧接收件26的端面上形成多个(例如，四个)啮合突起26a，它们与在第一磁轭35上形成的间隙43啮合。通过这种结构，弹簧接收件26相对于第一磁轭35围绕轴3的轴线的旋转被限制。
另外，如图7所示，由于在弹簧接收件26的一个面设置了多个突起27，当在纵向方向将突起27插入槽25的端部时，弹簧接收件26不可旋转地固定在第二磁轭5上。
如图8B和8C所示，少于预定数量(图中所示为四个位置)的多个磁极11设置在每个第二固定磁轭9的内圆周部分，以面对第二移动物体6的极(第二永久磁体4的外表面4a和磁轭5的外表面5a)。如图9所示，切削部17分别在第二固定磁轭9的相邻的两个磁极11之间形成。这样，通过在磁极11之间设置切削部17，即使轴3由例如铁的磁性材料构成，仍可以减少到轴3的漏磁通，这样，可以在第二固定磁轭9侧有效地利用第二永久磁体4产生的磁通。此外，只要磁极11的数量比最少一个多就够了，但是可以增加磁极11的数量至与永久磁体4的数量(四个)一样多。
在如图8A所示在轴3的轴线方向上在第二线轴8的两侧设置第二固定磁轭9的情况下，第二固定磁轭9分别设置成这样一种方式，使得在围绕第二移动物体6的轴3的轴线的方向上，一个第二固定磁轭9的磁极11a的位置与另一个第二固定磁轭9的磁极11b的位置不一致，如图8B和8C所示。此外，在没有电流提供给第二线圈7时的第二移动物体6的初始位置处，一个第二固定磁轭9的每个磁极11a位于面对第二永久磁体4的端部与围绕轴3的轴线的第二磁轭5的触点15a的位置，并且另一个第二固定磁轭9的每个磁极11b同样位于面对第二永久磁体4的另一个端部与第二磁轭5的另一个触点15b的位置。因此，一个第二固定磁轭9的磁极11a与另一个第二固定磁轭9的磁极11b相对于同样的第二永久磁体的间隙基本上是相同的，这样，可以有效地执行第二移动物体6的滚动驱动。
另外，如图9所示，在轴3的轴线方向上，用以将固定磁轭9相对于第二线轴8定位的多个固定磁轭定位部分16分别设置的第二线轴8的两个端面处。在图6所示的实施例中，设置有均为弧形凸肋的固定磁轭定位部分16，用以在第二线轴8的端面上间隔预定距离的四个位置处凸出。另一方面，如前所述，切削部17形成在该第二固定磁轭9上相邻的两个磁极11之间。通过以固定磁轭定位部分16分别安装在第二固定磁轭9的切削部17内的方式沿着轴3的轴线方向在第二线轴8的两个端面分别附加两个第二固定磁轭9，即可固定围绕轴3的轴线的两个第二固定磁轭9的相对位置。
再者，如图10A所示，旋转限制部分20a在基本上是圆柱形的防护壳体12上形成，所述旋转限制部分通过例如是挖凿加工(press work)朝内圆周面侧凸出。基于此，啮合凹部19在第二线轴8和第二固定磁轭9的外圆周面上形成，所述啮合凹部将与旋转限制部分20a啮合。通过使得啮合凹部19与旋转限制部分20a啮合的方式将第二定子10安装到防护壳体12的内圆周面，第二固定磁轭9相对于防护壳体12围绕轴3的轴线的旋转也被限制。类似地，通过例如是挖凿加工朝内圆周面侧凸出的多个挡块20b在防护壳体12上形成。例如，在图10A中，当第二定子10例如从防护壳体12右侧的一个开口将被安装到防护壳体12的内圆周面上时，第二固定磁轭9在左侧接触挡块20b，以使在轴3的轴线方向上的运动限制在那个位置。根据这种设置，第二定子10至防护壳体12的固定操作变得容易。可替换地，通过在每个第二固定磁轭9的外部圆周面上形成啮合凸出部分以及通过在防护壳体12的内圆周面上挖凿加工的冲孔(punching of press work)形成作为旋转限制部分20a的凹槽，能获得基本上相同的效果。
再者，可以如图3所示，在往复线性驱动单元2A和滚动驱动单元2B之间设置由非磁性材料制成的管形或环形的磁屏蔽件(magnetic shieldingmember)50。因此，虽然往复线性驱动单元2A和滚动驱动单元2B相邻设置在公共单轴3的轴线方向上，往复线性驱动单元2A和滚动驱动单元2B的磁通被磁屏蔽件50屏蔽掉。再者，通过将磁屏蔽件50形成为管形或环形，可以屏蔽第一永久磁体34和第二永久磁体4的磁通而不泄漏。因此，往复线性驱动单元2A中的第一永久磁体34的磁力对其他滚动驱动单元2B没有影响，或滚动驱动单元2B中的第二永久磁体4的磁力对往复线性驱动单元没有影响，这样，可以稳定地获得由往复线性驱动单元2A在轴3的轴线方向上的往复线性驱动和由滚动驱动单元2B围绕轴3的轴线滚动驱动的两种运动。
如上所述，根据本实施例的致动器2，往复线性驱动单元2A和滚动驱动单元2B分别设置在公共单轴3的轴线方向上的不同位置，这样，在轴3的轴线方向上的往复线性驱动和围绕轴3的轴线的滚动驱动可同时执行。
再者，组成往复线性驱动单元2A的管形或环形的第一永久磁体34以及组成滚动驱动单元2B的平板形的第二永久磁体4分别设置在第一移动物体36侧和第二移动物体6侧，而不是设置在第一定子40侧和第二定子10侧。因此，在使用管形或环形的第一永久磁体34的情况下，与传统情况下在防护壳体内表面设置大直径的永久磁体的情况相比较，第一永久磁体34的内径和外径变小，第一永久磁体34的体积也因此变小。因而，往复线性驱动单元2A可小型化和轻型化，第一永久磁体34的材料成本可降低。再者，由于第一永久磁体34可通过例如将在其轴线方向上磁化的管形永久磁体或在其厚度方向磁化的环形磁性材料切割成圆形来制造，第一永久磁体34的制造变得容易，第一永久磁体34的制造成本降低。
在使用平板形的第二永久磁体4的情况下，与如传统情况下在防护壳体内表面设置大直径的永久磁体的情况相比较，第二永久磁体4的体积也类似地变小。因而，滚动驱动单元2A可小型化和轻型化，第二永久磁体4的材料成本可降低。再者，由于第二永久磁体4在其厚度方向磁化，并可通过将在厚度方向磁化的大的板形永久磁体切割成矩形来制造，因此，第二永久磁体4的制造变得容易，第二永久磁体4的制造成本降低。综合这些因素，可实现致动器2的小型化、轻型化以及显著的成本降低。
接下来，参照图13示出根据本实施例的当提供给第一线圈37或第二线圈7的交流电流的电压设定为恒定时第一移动物体36或第二移动物体7的频率和振幅之间的关系以及此时致动器2的频率和电流之间的关系。
在图13中，曲线A和B分别示出了当电压设定为恒定时第一移动物体36或第二移动物体7的频率和振幅之间的关系，曲线C和D分别示出了频率和电流之间的关系。在图13中，分别标记◆代表空载时的振幅，标记●代表有负载时的振幅，标记◇代表空载时的电流值，标记○代表有负载时的电流值。
如前所述，第一移动物体36或第二移动物体6的振荡量(振幅量)可以通过提供频率接近谐振频率(由图13中的点P示出)的交流电流至第一线圈37或第二线圈7而增加，所述谐振频率由弹簧件13a、13b、13c的弹簧常数以及第一移动物体36和第二移动物体6的质量来限定。例如，在250Hz频率附近，第一移动物体36或第二移动物体6的振幅显示为最大值1.1mm。在频率等于或大于230Hz并且等于或小于250Hz的区域S以及频率等于或大于250Hz并且等于或小于280Hz的区域T，振幅分别显示等于或大于0.5mm。
当流向第一线圈37或第二线圈7的交流电流的频率设定在这些区域时，通过利用弹簧件13a、13b、13c可以加大第一移动物体36或第二移动物体6的振荡量(振幅量)。因此，在谐振频率附近，以及在比谐振频率高的频率区域和比谐振频率低的频率区域，可以获得相似的振幅。当通过将该频率设定为低于谐振频率(当该频率设定在区域S中时)使第一移动物体36往复和线性驱动或第二移动物体6滚动驱动时，可以通过小电流执行目标振幅的往复线性驱动。特别地，当致动器2的电源是电池时，可以使得电池的运行寿命更长。另一方面，当将频率设定得高于谐振频率(当频率设定在区域T中时)时，虽然电流变大，仍可以执行该目标振幅的往复线性驱动或滚动驱动以便提供大的输出功率。
由于图13只示出了一种实施例，可以存在往复线性驱动单元2A的谐振频率和滚动驱动单元2B的谐振频率相互不同的情形。例如，可以是至少一个往复线性驱动单元2A和滚动驱动单元2B由接近但低于该驱动单元的谐振频率的频率驱动，而其他由接近但高于该驱动单元的谐振频率的频率驱动。可替换地，可以是往复线性驱动单元2A和滚动驱动单元2B由接近但低于这些驱动单元的谐振频率的频率驱动。相反地，可以是往复线性驱动单元2A和滚动驱动单元2B由接近但高于这些驱动单元的谐振频率的频率驱动。另外，提供给往复线性驱动单元2A的第一线圈37的交流电流的频率和提供给滚动驱动单元2B的第二线圈7的交流电流的频率可以是相同的或者相互不同。
上述致动器2可以用作各种类型的驱动力。例如，包括上述致动器的电动牙刷的结构如图14所示。
电动牙刷1包括管形细长外罩22，上述图1所示的致动器2设置在外罩22内纵向的前侧，电池21(二次电池)设置在外罩22内纵向的后侧，控制电路单元32，设置在外罩22外圆周部分上的电开关33等等。致动器2的轴3的端部从外罩22的前端面向外凸出。
在图14所示的实施例中，由于刷体24是其前端的刷部23为以基本上垂直刷体24的纵向的方向植入的类型，刷体以这样一种方式附加在轴3上，刷体24的把手部24a的后端部可拆掉地附加在轴3上，并且围绕轴3的轴线不能旋转。如图1和图2所示，由于轴3的前端部附近形成基本上是D形的截面，通过在刷体24的把手部24a上形成用于安装到轴3的前端部的D形截面的安装孔，可以限制刷体24不围绕轴3的轴线旋转。因此在刷体24的刷部23的凸出方向和设置在外罩22上的电开关33之间的位置关系可以是恒定的，这样电动牙刷的可操作性不会出现故障。
控制电路32根据使用者对电开关33的切换操作给往复线性驱动单元2A的第一线圈37和/或滚动驱动单元2B的第二线圈7提供交流电流。因此，可以在以下模式之间进行选择，即，一种在其轴的轴线方向上往复和线性驱动轴3的模式，一种围绕其轴的轴线滚动驱动轴3的模式，以及一种在其轴的轴线方向上往复和线性驱动轴3同时围绕其轴的轴线滚动驱动轴3的模式。
通过操作如上配置的电动牙刷1的电开关33以提供给致动器2的第一线圈37或第二线圈7电流，轴3可在其轴的轴线方向上往复和线性驱动或围绕其轴的轴线滚动驱动。因此，附加在轴3上的刷体24执行轴线方向上的往复和线性驱动或围绕轴线的滚动驱动，这样根据使用者的喜好，通过驱动刷部23往复线性驱动或滚动驱动来刷牙。
如上所述，根据本实施例的致动器2，在其轴线方向上驱动轴3的往复线性驱动单元2A的基本上是环形或基本上是管形的第一永久磁体3直接或通过间隔件41安装固定在轴3上，这样第一永久磁体34的内径和外径变小，每个第一永久磁体34的体积变小。另外，在预定区域围绕其轴线往复和旋转地驱动轴3的滚动驱动单元2B的第二永久磁体4配置成平板形并安装在形成于移动物体6的磁轭5的槽25中，这样每个第二永久磁体4的体积变小，永久磁体4的制造程序和移动物体6的装配程序简化。因此，致动器2的成本和使用该致动器的电动牙刷1的成本降低。
本申请基于在日本提出的日本专利申请2003-139573，据此，通过参照上述专利申请的说明书和附图将内容援引在此。
虽然本发明已通过参照附图的实施例全面描述，可以理解各种改变和改进对本领域的技术人员是显而易见的。因此，除非这种改变和改进脱离本发明的范围，否则它们都应当被解释为包括在该范围中。
工业实用性如上所述，根据本发明，在能往复线性驱动和滚动驱动的致动器中，在其公共单轴的轴线方向上设置有相邻的往复线性驱动单元和滚动驱动单元，从而在轴线方向上的往复线性驱动和围绕轴线的滚动驱动可以只由一个轴来执行。另外，组成往复线性驱动单元和滚动驱动单元的永久磁体设置在移动物体侧而不是定子侧，换而言之，它们围绕轴的轴线方向设置，从而与传统的在定子侧设置大直径的永久磁体的情况相比，这些永久磁体分别小型化和轻型化。基于此，可以实现更加小型化、轻型化和成本降低的致动器。
此外，根据本发明的使用该能往复线性驱动和滚动驱动的致动器的电动牙刷，可以以任何一种模式驱动附加在轴前端的刷体，即执行轴的在其轴线方向上的往复线性驱动的模式，执行轴的围绕其轴线滚动驱动的模式，和同时执行轴的在其轴线方向上往复线性驱动和轴的围绕其轴线滚动驱动的模式。更进一步，如上所述，小型化、轻型化和成本降低的致动器本身可以实现，从而可以实现使用该致动器的电动牙刷的小型化、轻型化和成本降低。
权利要求
1.一种能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，包括在轴的轴线方向上相邻设置的往复线性驱动单元和滚动单元；该轴枢设成能在其轴线方向上往复线性驱动并枢设成能在预定区域内围绕该轴的轴线滚动驱动；往复线性驱动单元包括第一移动物体，具有该轴和第一永久磁体，每个第一永久磁体磁化成在该轴的轴线方向上的两个端部的极性不同并安装固定在该轴上；以及第一定子，具有线圈，该线圈以预定间隙面对第一永久磁体的平行于该轴的轴线方向的端面放置并在通电时产生磁场；滚动驱动单元包括第二移动物体，具有该轴、固定在该轴上的第二磁轭、和围绕该轴的轴线附加到第二磁轭上的至少一个第二永久磁体；以及管形第二定子，具有第二线圈和第二固定磁轭，该第二线圈围绕该轴的轴线缠绕以围住第二移动物体，该第二固定磁轭以垂直于该轴的轴线的方向上的预定间隙面对第二磁轭和第二永久磁体的最外部圆周部分放置；以及通过提供第一线圈和/或第二线圈交流电流，第一移动物体在该轴的轴线方向上往复和线性地驱动和/或第二移动物体在预定的角区域围绕该轴的轴线滚动地驱动。
2.如权利要求1所述的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，其特征在于包括在以下模式之间进行切换的切换装置，即仅在该轴的轴线方向上往复和线性驱动第一移动物体的模式，仅围绕该轴的轴线在预定的角区域滚动驱动第二移动物体的模式，以及在该轴的轴线方向上往复和线性驱动第一移动物体的同时围绕该轴的轴线滚动驱动第二移动物体的模式。
3.如权利要求1所述的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，其特征在于，第一移动物体具有在该轴的轴线方向上以预定距离放置的两个管形或环形的第一永久磁体，安装固定在该轴上而与两个第一永久磁体的在该轴的轴线方向上的各个端面相邻的多个第一磁轭，以及在两个第一永久磁体之间安装在该轴上而平行于该轴的轴线方向的基本上是管形的铁心；两个第一永久磁体在其厚度方向上磁化为每个永久磁体在该轴的轴线方向上的两个端面的极性相互不同，并以它们的相对面的极性相互相同的方式固定在该轴上；以及第一定子还包括缠绕有第一线圈的第一线轴，以及在该轴的轴线方向上设置在第一线轴的任一侧的至少一个第一固定磁轭。
4.如权利要求3所述的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，其特征在于，安装固定在第一移动物体上的两个第一永久磁体之间的距离比第一定子的两个第一固定磁轭之间的距离窄，且在第一移动物体没有往复和线性驱动的状态下，在轴线方向上两个第一固定磁轭之间的中心位置基本上与两个第一永久磁体的中心位置一致。
5.如权利要求1所述的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，其特征在于，第二永久磁体是平板形，并在其厚度方向磁化；以及第二磁轭是压配固定在轴上的基本上管形的物体，并且其外圆周面具有至少一个与该轴的轴线方向平行的槽，第二永久磁体安装于所述槽上。
6.如权利要求1所述的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，其特征在于，第二移动物体具有在该轴的轴线方向上执行往复线性驱动的区域中的长度，通过该长度，在第二永久磁体和第二固定磁轭之间的间隙保持恒定。
7.如权利要求1所述的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，其特征在于，第一移动物体和在该轴的轴线方向上支撑第一移动物体的弹簧件组成往复线性驱动的振动系统；第二移动物体和围绕该轴的轴线支撑第二移动物体的弹簧件组成滚动驱动的振动系统；以及往复线性驱动的振动系统的弹簧件用作滚动驱动的振动系统的弹簧件。
8.如权利要求7所述的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，其特征在于，公共吸振心轴设置在往复线性驱动的振动系统和滚动驱动的振动系统中；以及当由第一移动物体进行的往复线性驱动和由第二移动物体进行的滚动驱动同时执行时，公共吸振心轴与第一移动物体反相地在该轴的轴线方向上往复和线性驱动，并且与第二移动物体反相地围绕该轴的轴线滚动驱动。
9.如权利要求7所述的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，其特征在于，往复线性驱动的振动系统的弹簧件与滚动驱动的振动系统的弹簧件由多个扭转压缩圈状弹簧组成，并且还包括弹簧接收件，以限制该圈状弹簧的两端的臂围绕该轴的轴线的旋转。
10.如权利要求9所述的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，具特征在于，弹簧接收件包括相对于第一定子和第二定子不移动的弹簧钩部分和随着第一移动物体和第二移动物体移动的弹簧钩部分。
11.如权利要求1所述的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，其特征在于，第一移动物体和在该轴的轴线方向上支撑第一移动物体的弹簧件组成往复线性驱动的振动系统；第二移动物体和围绕该轴的轴线支撑第二移动物体的弹簧件组成滚动驱动的振动系统；以及通过提供频率等于或近似于往复线性驱动的振动系统的谐振频率的交流电流至第一线圈和/或提供频率等于或近似于滚动驱动的振动系统的谐振频率的交流电流至第二线圈，来驱动往复线性驱动单元和/或滚动驱动单元。
12.如权利要求1所述的能往复线性驱动和滚动驱动的致动器，其特征在于，在该轴的轴线方向上在往复线性驱动单元和滚动驱动单元之间设置由非磁性材料制成的管形或环形的磁屏蔽件。
13.一种使用能往复线性驱动和滚动驱动的致动器的电动牙刷，包括前端植入刷的刷体；能使刷体在预定方向上执行往复线性驱动和滚动驱动的致动器；提供致动器电能的电源；提供致动器驱动电流的驱动电路；以及对应于使用者的切换操作切换致动器的驱动模式的控制电路，其特征在于，致动器包括在轴的轴线方向上相邻设置的往复线性驱动单元和滚动驱动单元；该轴枢设成能在其轴线方向上往复线性驱动并枢设成能在预定区域内围绕该轴的轴线滚动驱动；往复线性驱动单元包括第一移动物体，具有该轴和第一永久磁体，每个第一永久磁体磁化成在该轴的轴线方向上的两个端部的极性不同并安装固定在该轴上；以及第一定子，具有线圈，该线圈以预定间隙面对第一永久磁体的平行于该轴的轴线方向的端面放置并在通电时产生磁场；滚动驱动单元包括第二移动物体，具有该轴、固定在该轴上的第二磁轭、和围绕该轴的轴线附加到第二磁轭上的至少一个第二永久磁体；以及管形第二定子，具有第二线圈和第二固定磁轭，该第二线圈围绕该轴的轴线缠绕以围住第二移动物体，该第二固定磁轭以垂直于该轴的轴线的方向上的预定间隙面对第二磁轭和第二永久磁体的最外部圆周部分放置；以及控制单元，对应于使用者的切换操作在以下模式之间进行切换，即仅在该轴的轴线方向上往复和线性驱动第一移动物体的模式，仅在预定的角区域围绕该轴的轴线滚动驱动第二移动物体的模式，以及在该轴的轴线方向上往复和线性驱动第一移动物体的同时在预定的角区域围绕该轴的轴线滚动驱动第二移动物体的模式。
全文摘要
往复线性驱动单元和滚动驱动单元相邻设置在其公共单轴的轴线方向上，这样，单轴可同时执行轴线方向上的往复线性驱动和围绕轴线的滚动驱动。组成往复线性驱动单元和滚动单元的永久磁体分别设置在移动物体侧而不是在定子侧，换而言之，这些永久磁体围绕轴的轴线而设置，因此能使各永久磁体小型化和轻型化。基于此，可以实现小型化、轻型化和成本降低的致动器以及使用该致动器的电动牙刷。
文档编号H02K33/06GK1806377SQ20048001682
公开日2006年7月19日 申请日期2004年5月14日 优先权日2003年5月16日
发明者清水宏明, 本桥良, 薮内英一, 西中孝宏, 平田胜弘, 长谷川佑也 申请人:松下电工株式会社