线性马达和其支撑件的制作方法

文档序号:11454445阅读:209来源:国知局
线性马达和其支撑件的制造方法与工艺

本发明涉及一种用于个人护理的电器,特别是电动剃刀,其包括磁性线性驱动单元,所述驱动单元具有支撑在驱动载体上用于相对于彼此线性位移并且适于彼此磁性地相互作用的第一驱动部件和第二驱动部件,其中提供驱动支撑件以将驱动单元支撑在安装结构上。



背景技术:

用于个人护理的小尺寸电器通常包括由电型,更具体地磁型驱动单元驱动的功能元件或加工工具,所述驱动单元可被接收在可形成将被握持的手持件的壳体元件内。

例如,电动剃刀可具有一个或多个切割元件,所述切割元件由电驱动单元以其中所述切割元件在剪切箔下方往复运动的振荡方式驱动,其中这类切割元件或下切割器可具有细长形状并且可沿着其纵向轴线往复运动。其它类型的电动剃刀使用可以振荡或连续方式驱动的旋转切割元件。所述电驱动单元可包括电动马达或磁型线性马达,其中驱动单元可包括细长的驱动传送器,用于将马达的驱动运动传送到切割元件。

这类驱动系统有时包括线性型驱动单元,所述驱动单元包括以基本上线性的方式(即,基本上沿线性轴线)相对于彼此往复运动或振荡的第一驱动部件和第二驱动部件,其中驱动力可由磁场产生。例如,所述驱动部件中的一个可包括永磁体,而驱动部件中的另一个可包括施加脉动电流以产生脉动磁场的一个或多个磁性线圈,从而促使两个驱动部件相对于彼此振荡。所述驱动部件中的一个连接到将驱动部件的振荡移动传送到待驱动的功能元件(诸如上述切割元件)上的传动系,其中这种传动系可包括传送器销,所述传送器销直接连接到切割元件或通过柔顺的桥结构间接连接到切割元件,从而允许切割元件的枢转移动。

例如,us2009/0025229a1或us7,841,090b2公开了一种电动剃刀,其具有设置在剪切箔下方并以振荡方式驱动的一对切割元件。

此外,wo03/103905a1和ep0674979a1公开了用于剃刀的线性振荡驱动单元,其中以线性方式相对于彼此振荡的驱动部件一方面包括永磁体,并且另一方面包括磁性线圈。

在这类系统中,驱动部件中的一个可刚性地连接到安装结构或安装环境,所述安装结构或安装环境通常是由接收驱动单元的电器的壳体部分形成的手持件。例如,永磁体可刚性地支撑或固定地连接到手持件的内侧或与手持件连接的安装结构,而包括磁性线圈的另一个驱动部件可被可移动地支撑以允许线性振荡,例如通过摆动轴承。由于所述驱动部件中的一个与手持件的固定连接,所以不期望的振动可能被施加到手持件上,从而降低握持舒适度。

为了减少到手持件上的这类不期望的振动,已经建议允许两个驱动部件以相反的方式执行线性振荡。例如,wo03/103905a1建议不将所述驱动部件中的一个固定到,而是将将两个驱动部件彼此连接的连杆或摆杆固定到安装环境(就手持件壳体的内部部分而言)。将摆动轴承固定到安装结构的这类固定允许两个驱动单元以一种反向运动在振荡轴线的方向上振荡。当第一驱动部件向左移动时,另一个驱动部件向右移动,反之亦然。这样的反向振荡可减少手持件的上述不期望的振动。

然而,由于驱动部件的公差和/或脉动电流的相位偏移,反向运动的动态效应仍然可存在不匹配,并且因此握持手持件的手中仍然可能感觉到振动。



技术实现要素:

根据本发明的目的是提供一种用于个人护理的改进的电器,其避免现有技术的至少一个缺点和/或进一步开发现有的解决方案。根据本发明的更具体的目的是提供一种改进的驱动单元结构,其减少到驱动单元周围的安装环境上的振动,而不牺牲高振荡频率下的驱动效率。另一个目的是允许驱动部件的制造公差的限制较少,而不会降低诸如稳定的振荡频率、足够的振幅和低振动等性能特性。另一个目标是避免复杂的安装结构,并允许将驱动单元安装到形成手持件的壳体元件中,而不需要额外的空间或重新设计已建立的人体工程学壳体。

为了实现上述目的中的至少一个目的,电器为驱动单元提供旋转自由度,尽管所述驱动单元是线性振荡型。更具体地,将驱动单元支撑在安装环境的安装结构上的驱动支撑件适于为驱动单元的至少一个驱动部件提供至少一个旋转轴线,从而允许所述至少一个驱动部件相对于安装结构旋转。由于这种额外的旋转自由度,驱动部件可能不仅线性地振荡,而且可以在一定程度上枢转或旋转,这显著地减少到安装环境上的振动。由制造公差和脉动电流或磁场的相位偏移引起的转矩不被传递到安装环境的安装结构,因此允许更舒适地握持电器。

通过参考附图和可能的示例进行的以下描述,这些和其它优点变得更加显而易见。

附图说明

图1:是用于护理的小尺寸电器的透视部分视图,就电动剃刀而言,其具有剃刀头,所述剃刀头包括两个切割元件,所述切割元件可通过接收在形成剃刀的手持件的剃刀壳体内的线性型驱动单元以振荡方式驱动,

图2:是包括支撑用于线性振荡的磁型驱动部件和周围的安装结构的驱动单元的平面图,其中示出将驱动单元连接到安装结构的驱动支撑件,并且所述驱动支撑件包括为驱动单元提供旋转自由度的片簧,

图3:是将驱动单元连接到周围的安装结构的驱动支撑件的一个板簧的部分透视图,

图4:是线性振荡型的现有技术的驱动单元的平面图,其中驱动单元刚性地固定到周围的安装结构,以及

图5:是图4的驱动单元的透视图。

具体实施方式

为了避免由于在驱动单元中因公差或相位偏移产生的转矩而导致的旋转振动的传递,允许驱动单元的至少一个驱动部件执行相对于周围的安装结构的旋转移动。更具体地,至少允许耦合到待驱动的功能元件的有源驱动部件相对于所述安装结构旋转,其中所述驱动部件是沿着基本上线性的位移或振荡轴线振荡的线性驱动部件。根据一方面,将驱动单元支撑在安装结构上的驱动支撑件适于为驱动单元的所述至少一个驱动部件提供至少一个旋转轴线,从而允许驱动部件相对于安装结构围绕所述至少一个旋转轴线旋转。由于这种旋转轴线,驱动单元依据旋转振动和扭矩与周围的安装结构分离。

为了阻尼驱动单元围绕所述额外的旋转自由度的旋转移动,驱动支撑件可包括阻尼器,所述阻尼器耗散驱动单元的旋转能量并使驱动单元围绕所述至少一个旋转轴线的移动迟滞。

此外或对这类阻尼器的替代,驱动支撑件可包括至少一个弹性恢复元件,所述弹性恢复元件用于围绕所述至少一个旋转轴线将所述驱动单元弹性地恢复到旋转或角度起始位置。这种弹性恢复元件和上述阻尼器可形成一体式单元,其中具体地,弹性恢复元件可提供一些阻尼效果。换句话说,这类弹性恢复元件可形成上述阻尼器,所述阻尼器相对于旋转自由度耗散驱动单元的旋转能量。

根据一方面,驱动支撑件可包括相对于安装结构支撑驱动载体的一对弹簧元件,其中该对弹簧元件可限定支撑驱动载体的可围绕所述旋转轴线旋转的四点接头。弹簧元件可形成弹簧杆连杆,允许与弹簧杆连杆相连接的驱动支撑件的相应部件的旋转移动,其中弹簧杆连杆可弹性变形以允许这类旋转移动。更具体地,上述弹簧元件可弯曲和/或屈曲和/或被张紧和/或被压缩,因此允许与弹簧元件相连接的驱动单元的部件的旋转移动。

更具体地,由该对弹簧元件限定的上述四点接头可具有与安装结构固定在一起的两个点和与驱动单元固定在一起的两个另外的点,其中与驱动单元固定在一起的两个点可由于弹簧元件的弹性变形而相对于安装结构移动,因此允许驱动单元的旋转移动。

驱动支撑件和/或上述弹簧元件可经过调适使得驱动载体可以围绕旋转的旋转轴线基本上与相对于彼此振荡的驱动部件的旋转振动的中心同轴和/或与所述驱动单元的几何极性惯性的中心轴线同轴。

上述该对弹簧元件可包括在驱动单元的相对侧上的片簧,所述片簧可相对于彼此以钝角布置。更具体地,所述片簧用其纵向轴线可限定定位于驱动单元的中心区域中的虚拟交叉点。例如,驱动单元的相对侧上的片簧可偏离朝向驱动单元的端部通过两个相对侧的中心线,使得相对于彼此以钝角布置的片簧用其纵向轴线限定靠近驱动单元的中心的所述虚拟交叉点。

根据一方面,驱动支撑件可提供多轴线旋转自由度,使得驱动单元和/或其至少有源驱动部件可围绕多个旋转轴线旋转。

根据一方面,至少一个旋转轴线横向于驱动单元的振荡轴线和/或横向于电器的手持件的纵向轴线延伸。更具体地,旋转轴线可基本上垂直于由驱动单元的振荡轴线和将驱动单元与待驱动的功能元件相连接的虚拟线限定的平面和/或基本上垂直于由驱动单元的有源驱动部件的振荡轴线和待驱动的功能元件(例如,横向于剃刀的纵向轴线振荡的剃刀的切割元件)的振荡轴线限定的平面延伸。

驱动支撑件的上述旋转自由度可仅为一个驱动部件提供,特别是耦合到待驱动的功能元件的有源驱动部件。在替代方案中,可为相对于彼此振荡的两个驱动部件提供所述旋转自由度。第一驱动部件和第二驱动部件两者的这种自由度可有助于避免两个部件彼此的角度失配,使得变成可在第一驱动部件和第二驱动部件之间仅提供非常小的间隙,从而提高效率。

所述第一驱动部件和第二驱动部件可以不同方式可移动地支撑,以允许相对于彼此的线性振荡。例如,第一驱动部件和第二驱动部件可相对于安装结构单独地支撑。在替代方案中,所述第一驱动部件和第二驱动部件可通过摆动轴承或四点轴承彼此连接,从而允许驱动部件相对于彼此的线性振荡。例如,一对枢转杆或片簧可将第一驱动部件连接到第二驱动部件,使得所述第一驱动部件和第二驱动部件可沿着振动轴线相对于彼此振荡,其中枢轴杆或片簧可枢转和/或弯曲以允许这类相对振荡。

将驱动单元安装到周围的安装结构的驱动支撑件可将摆动轴承或四点连杆的这类枢转杆或片簧连接到安装结构。更具体地,相对于彼此以钝角布置的上述片簧可将将两个驱动部件彼此连接的这种摆动轴承或所述枢轴杆或所述片簧连接到周围的安装结构。

安装环境的上述安装结构可为接收在壳体内和/或保持在电器的手持件内的固定位置的安装框架。在替代方案中,安装结构可直接由壳体元件或手持件的内表面形成。

用于个人护理的电器可为男性电动剃刀,其包括由剃刀壳体形成的柄部和围绕一个或多个枢转轴线可枢转地支撑在所述手持件上的剃刀头,允许剃刀头自适应待剃刮的皮肤轮廓。

剃刀头可仅包括一个切割元件,但是剃刀头也可包括两个、三个或更多个切割元件。剃刀头可进一步包括切割或非切割功能元件,诸如用于冷却或加热待剃刮的皮肤部分的热元件、或长毛发切割器、或用于将诸如除臭剂、香脂或润滑剂等流体涂敷到皮肤上的流体涂敷器。

用于传送电动线性马达的驱动功率和移动到至少一个切割元件的传动系可根据马达的类型和其布置而具有变化的架构和结构。例如,驱动单元可包括直接或经由振荡桥耦合到上述切割元件或下切割器的往复销,从而允许切割元件相对于所述销的纵向轴线的角度取向枢转。

这些和其它特征从附图中所示的示例变得更加显而易见。如可从图1中看出,剃刀1可具有形成用于握持剃刀的手持件的剃刀壳体2,该剃刀壳体2可具有不同的形状,诸如,大体上说,是基本上圆柱形的形状或盒形或骨形,其允许人体工程学地抓握和握持剃刀,其中这种剃刀壳体2由于这种壳体的细长形状而具有纵向剃刀壳体轴线25(参见图1)。

在剃刀壳体2的一端,剃刀头3附接到剃刀壳体2,其中剃刀头3可围绕基本上垂直于上述纵向剃刀壳体轴线延伸的剃刀头枢转轴线x枢转地支撑。剃刀壳体2可具有从剃刀壳体2的剃刀头端突出的一对支撑臂,在所述支撑臂之间,剃刀头3的载体结构,例如就剃刀头框架而言,可围绕所述剃刀头旋转轴线x可枢转地安装。

如可从图1中看出,剃刀头3可包括若干切割元件4,其中可仅设置一个或三个或四个或更多个这样的切割元件4。用于短毛发切割的这种切割元件4可形成具有多个剪切刀片的块状下切割器,剪切刀片与覆盖相应切割元件4的剪切箔协作。所述切割元件4可具有细长形状,其纵向轴线基本上平行于上述剃刀头枢转轴线和/或基本上平行于切割振荡轴线8延伸,切割元件4沿着所述切割振荡轴线以振荡方式被驱动。

此外,一个或多个长毛发切割元件设置在剃刀头内。在这个示例中,一个或两个长毛发切割元件布置在短毛发切割元件之间。切割元件相对于彼此的任何布置均是可能的。

如从图2中可看出,可接收在剃刀壳体2内(或在剃刀头内)用于驱动剃刀头3处的切割元件4的驱动单元5是线性振荡型的,并且可包括可沿着振荡轴线9相对于彼此振荡的第一驱动部件6和第二驱动部件7。所述第一驱动部件6可通过传送器10形成耦合到前述切割元件4的有源驱动部件,所述传送器可包括从驱动单元5朝向剃刀头3延伸的传送器销11。这样的传送器销11可例如通过枢转轴承直接耦合到切割元件4,允许另外的横向自由度来补偿剃刀头3的枢转。在替代方案中,传送器10可包括诸如本领域中本身已知的传送桥的其它传送部件。

如图2和3所示,所述第一驱动部件6可包括一个或多个振荡磁性线圈12,而第二驱动部件7可包括一个或多个永磁体,其中驱动单元5可进一步包括一个或多个共振弹簧13,所述共振弹簧布置在第一驱动部件和第二驱动部件6和7之间,以促进第一驱动部件和第二驱动部件6和7相对于彼此在固有频率下的振荡。

如可从图2中看出,第一驱动部件和第二驱动部件6和7可通过摆动轴承14彼此连接,所述摆动轴承可包括由摆杆15形成的四点连杆,参见图2。这样的摆杆15可具有一些弹性,或者可由可能弯曲的片簧形成,因此允许驱动部件的相对移动。另外或在替代方案中,所述摆杆15可在枢转接头处连接到第一驱动部件和第二驱动部件6和7,从而允许摆杆15相对于驱动部件6和7的枢转。换句话说,摆杆15可弯曲和/或枢转以允许驱动部件6和7相对于彼此的线性振荡。因此,驱动部件6和7两者均可执行线性振荡,其中这种振荡以一种反向运动来实现。当第一驱动部件6向左移动时,第二驱动部件7向右移动,反之亦然。

驱动单元5通过驱动支撑件17支撑在安装结构16上。所述安装结构16可为驱动单元5周围的框架结构,其中,如图2所示,这种安装框架可形成驱动单元5周围的封闭环或矩形。所述安装结构16可例如通过安装凸缘18刚性地固定到剃刀壳体2,或者可通过诸如螺钉或闩锁构件的合适的固定构件保持在剃刀壳体2中的固定位置。

如图2和3所示,将驱动单元5安装到安装结构16的驱动支撑件17可包括一对片簧19,所述片簧具有足够的弹性或柔顺性或一种柔软性,使得片簧19可弯曲并且变形以允许驱动单元5相对于安装结构16的旋转。

这种片簧19可将上述摆动轴承14连接到安装结构16,其中片簧19可固定到摆杆15。

如图2和3所示,所述片簧19可以钝角延伸,使得所述片簧19的(更具体地,所述片簧19的中心部分的)由虚线20所示的纵向轴线具有定位于驱动单元5的中心区域中的虚拟交叉点21。更具体地,上述片簧19可布置在驱动单元5的相对侧上,并且朝向驱动单元5的端部区域偏移,具体地朝向驱动单元5面向剃刀头3的端部区域或端部部分。片簧19的位置和角度取向经过调适使得上述交叉点21至少定位在驱动单元5的中心附近。

更具体地,驱动支撑件17和/或其片簧19经过调适使得驱动单元5可相对于安装结构16旋转所围绕的旋转轴线22穿过驱动单元5的可能的旋转振动的中心。

由于片簧19的弯曲,驱动单元5可执行多轴枢转或旋转。然而,驱动支撑件17提供至少一个旋转轴线22,其中这样的至少一个旋转轴线22可在横向于驱动单元5的振荡轴线9和/或横向于剃刀1的壳体或手持件的纵向轴线的方向上延伸。参考图2和3,所述旋转轴线22可垂直于绘图平面延伸。

与图2和3相反,图4和5示出了常规的驱动单元结构,其中照此驱动单元5基本上类似于图2和图3的驱动单元5,其中,然而,允许两个驱动部件相对于彼此振荡的摆动轴承刚性地固定到安装结构16。参考标号23表示图4中的这种刚性连接。

剃刀头3可包括另外的功能元件,诸如可布置在上述对的切割元件4之间的长毛发切割器。

切割元件4可沿着切割振荡轴线8以振荡方式驱动。除了这种切割移动之外,切割元件4可在横向于所述切割振荡轴线8的方向上枢转和移动。

在本申请的上下文中,如果没有相反规定,否则不定冠词“一个”应具有“至少一个/多个”的含义。此外,诸如“垂直于”或“平行于”的几何定义应理解为“至少基本上垂直于”或“至少基本上平行于”以包括确切的数学含义,但不限于此。此外,本文所公开的量纲和值不应被理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

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