CN100540241C - 电子剃削装置以及用于驱动它的电子驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子剃削装置(1)，该装置包括外壳(2)、具有至少一个剃削系统且相对于外壳(2)可摆动的剃削头(4)以及用于驱动剃削系统的至少一个组件(20、21)的电子驱动装置(7)。电子驱动装置(7)包括固定的定子(8)和至少一个相对于定子(8)可移动的转子(9)。本发明的剃削装置(1)的特征在于，定子(8)设置在外壳(2)中并且转子(9)设置在剃削头(4)中。

Description

电子剃削装置以及用于驱动它的电子驱动装置
技术领域
本发明涉及一种包括可摆动的剃削头的电子剃削装置。本发明还涉及一种用于具有可摆动的剃削头的电子剃削装置的剃削系统的电子驱动装置。
背景技术
例如从DE 36 10 736 A1中已知一种带有可摆动剃削头的电子剃削装置。在这里公开了带有用作把手的外壳和绕摆动轴线相对于外壳可摆动的剃削头系统的剃削装置，该剃削头系统具有上刀片和下刀片。摆动轴线如此定位，使得在剃削时整个可用的剃削面与皮肤接合并且避免剃削面离开皮肤的倾斜。把手容纳电动机，该电动机将从把手中突出的驱动杆设置为振荡的摆动。
从DE-PS 1 009 968已知一种带有刚性剃削头的电子剃削装置，该剃削头被摆动电枢电动机驱动，该电动机具有定子和摆动电枢。定子设置在剃削装置的外壳中。摆动电枢固定地连接于剃削头的下刀片和相关的导向刷，该导向刷在外壳中静止的轴线上引导并且通过弹簧保持在中间位置。该下刀片通过摆动电枢电动机相对于固定的上刀片运动，该上刀片构造为剃削箔。但是，通过这种结构剃削头相对于剃削装置的外壳的摆动是不可能的。
DE 198 59 622 A1公开一种包括可摆动剃削头的电子剃削装置，在剃削头中设置有一个或多个刀片单元。在可摆动的剃削头中安装有用于驱动剃削头的刀片单元的旋转摆动电动机。该电动机包括带有激励线圈的定子和带有永久磁铁的转子。在运行中，转子进行旋转的摆动，该摆动具有平行于刀片单元的运动方向的大的运动分量和横向于该运动方向的小的运动分量。刀片单元通过驱动销结合到转子上，这样的结合以这样的方式构造，使得仅仅平行于刀片单元的运动方向的运动分量被传输。以这种方式，能够将剃削头的刀片单元设置成高频率的摆动，从而剃削头容易地通过大角度地摆动。但是，这种类型的剃削头由于电动机是相当重的。
发明内容
因此，本发明的目的在于以最佳的方式驱动电子剃削装置的可摆动剃削头的剃削系统。
该目的通过本发明的电子剃削装置实现。
本发明的电子剃削装置包括外壳、具有至少一个剃削系统且相对于外壳可摆动的剃削头以及用于驱动剃削系统的至少一个组件的电子驱动装置。电子驱动装置包括固定的定子和至少一个相对于定子可移动的转子。本发明的剃削装置的特征在于，定子设置在外壳中并且转子设置在剃削头中。
本发明的优点在于，剃削系统的从动组件能够被激励到非常高的频率，从而能够进行彻底地剃削。另一个优点在于所使用的驱动概念的高效率。此外有利的是，非常紧凑构造的转子仅设置在剃削头中，从而使得剃削头小尺寸并且轻质量。这使得根据本发明的剃削装置舒适地运行，其中剃削头的每个有利的摆动位置是可调节的。最后有利的是，剃削头毫无问题地在摆动角的大的范围上摆动。
在定子和转子之间能够构成间隙。在限定间隙的范围中定子和转子总是这样地形成，使得即使在包括转子的剃削头相对于外壳摆动时驱动装置能够连续地被驱动。特别地定子和转子总是在限定间隙的范围中如此形成，使得磁性有效的间隙的宽度在剃削头的摆动时基本保持相等。这确保驱动装置在摆动范围的整个宽度部分上同样高的效率。例如定子在限制间隙的范围中弯曲成凹形结构和/或转子在限制间隙的范围中弯曲成凸形结构。剃削头优选地绕着摆动轴线可摆动，该轴线平行于剃削系统的从动组件的运动方向延伸。
特别有利的是，转子固定地特别是刚性地与剃削系统的从动组件连接。因此可以非常精确地控制剃削系统的从动组件的运动。特别地在剃削过程中剃削系统的从动组件的摆动振幅和摆动频率能够保持可靠的恒定并且避免摆动中断。
转子可移动地优选地可直线移动地悬挂在剃削头上。特别地转子与至少一个平行于转子的运动方向弹性构成的元件结合，所以能够产生非常有效被驱动的摆动系统。平行于剃削头的摆动方向转子优选地与剃削头刚性地连接，所以它与剃削头一样地摆动。在一个优选的实施例中转子借助于摆动桥固定在剃削头上。
为了能够驱动转子，该转子具有至少一个永久磁铁。这具有如下优点，即省略到转子上的连接线的需要。为了以少的费用实现期望的几何形状，极靴设置在永久磁铁的对着定子的一侧上。
在根据本发明的剃削装置的扩展方案中设有多个转子，它们能够驱动相同剃削系统的多个组件和/或不同的剃削系统。因此能够以较少费用驱动相对复杂的剃削系统。
驱动装置的控制优选地通过定子实现，该定子为此包括至少一个适合于被控制装置驱动的线圈。特别地该线圈能够被控制系统如此控制，使得驱动装置在它的共振频率下或者接近它的共振频率被驱动。这具有如下优点，即获得非常高的效率。该控制装置能够如此构造，使得它产生电压脉冲，优选地产生双极电压脉冲。特别地，电压脉冲可以脉冲宽度被修改，使得供应于线圈的功率能够被非常简单和精确地控制。控制装置的有利的实施例的特征在于，通过适当地驱动线圈，依据摆动角的驱动装置的有效功率的变化能够被补偿，或者转子的运动振幅被调节到恒定值。这使得获得一贯良好的剃削结果，即使在改变外部影响的条件下。特别地在以最佳方式驱动线圈为目的时，有利的是提供用于检测与转子的运动状态有关的变量的传感器。
本发明还涉及一种用于驱动电子剃削装置的相对于外壳可摆动的剃削头的剃削系统的至少一个组件的电子驱动装置。本发明的驱动装置包括定子和至少一个相对于定子可运动的转子，并且它的特征在于，定子设计安装在外壳中并且转子设计安装在剃削装置的剃削头中。
附图说明
下面参考在附图中所示的实施例详细地说明本发明。其中：
图1示出根据本发明构造的电动剃削装置的实施例示意性剖视图；以及
图2示出在图1中所示的剃削装置的实施例的另一个示意性剖视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明构造的电动剃削装置1的实施例示意性剖视图。剃削装置1具有形成为能够让用户将剃削装置1拿在手中的外壳2。在外壳2上安装有两个支撑臂3，剃削头4借助于两个轴颈5悬挂在所述支撑臂上用于绕着摆动轴线6摆动运动。摆动轴线6构成在剃削头4的远离外壳2的一侧的范围中。剃削装置1还包括由定子8和转子9组成的直线振荡电动机7。定子8设置在外壳2中，该外壳此外还容纳用于控制直线电动机9的电子控制单元10以及必要的其他未示出的诸如电池的组件。定子8由铁芯11和线圈12组成，其中所述铁芯优选地由堆形设置的软磁钢板构成并且所述线圈可以被分成多个线圈组。铁芯11的在图1中所示的横截面具有“E”的形状，其中线圈12包围该“E”的中间杆。线圈12经过连接线13被连接到控制电子单元10上。
转子9设置在剃削头4中并且具有软磁支撑盘14，两个带有逆平行的永久磁铁15互相并排地设置在所述支撑盘上。永久磁铁15的磁化方向通过箭头表示并且垂直于其上设置有永久磁铁15的支撑盘14的表面延伸，所以支撑盘14用作转子返回路径。在两个永久磁铁15上设置有两个软磁极靴16，两个软磁极靴靠近于定子8的铁芯11，所以在极靴16和铁芯11之间存在窄的间隙17，在该间隙中没有设置磁性材料。间隙17能够部分地填充非磁性材料。例如极靴16和铁芯11的相邻的表面可以用塑料涂敷。但是在任何情况下间隙17的至少部分保持作为空气间隙以能够让转子8相对于定子9转动。其中同样没有设置磁性材料的另一个间隙18构成在两个极靴16之间。在极靴之间的间隙18比在极靴16和铁芯11之间的间隙17宽。优选地间隙18是间隙17的大约二倍至四倍宽。永久磁铁5与支撑盘14和极靴16固定连接，例如借助于粘合材料。支撑盘14和极靴16总是由软磁钢板制成。作为软磁材料的备选，极靴16也能够由永磁铁材料制成。在这种情况下，存在永久磁铁15和极靴16整体形成的可能性。能够放弃在极靴16之间的间隙18。
在支撑盘14的范围中转子9与其上安装有两个下刀片20的刀片悬挂构件19刚性地连接。邻近于每个下刀片20分别有相应于下刀片20的形状弯曲的剃削箔21固定在剃削头框架22上。刀片支架19沿转子9的运动方向在两侧通过各一个S形的摆动桥24可直线运动地悬挂在剃削头框架22上，其中所述转子的运动方向通过双箭头23表示并且平行于切割平面延伸。摆动桥24的横向于转子9的运动方向定向的范围总是由薄的高振动阻尼的材料制成，例如弹簧钢。大约在这些范围的中央总是构成有开口，通过这些开口引导共振弹簧25。共振弹簧25总是在刀片支架19和切削头框架22之间被夹紧并且与转子9、刀片支架19和下刀片20一起构成带有确定共振频率的可摆动的系统。此外，在转子9的附近在切削头4中设有传感器26，该传感器通过信号线27与电子控制单元10连接。传感器26检测表示转子9的运动状态的变量，例如它的速度或者摆动振幅。同样可能的是，传感器26检测表示摆动桥24和刀片支架19中一个的或者一个下刀片20的运动状态的参数。
在剃削装置1运转时，转子9以相应于或者靠近于摆动系统的共振频率的频率进行直线摆动。为了激发这样的摆动，仅仅需要相对低的功率，所以直线电动机7能够非常有效地工作。为了使转子9并且因此使下刀片20摆动，定子8的线圈12被电子控制单元10以双极的电压脉冲可变的脉冲宽度控制，所以在在铁芯11中总是产生作用于转子9的极靴16的磁场。磁场的几何形状通过铁芯11的形状确定。依据磁场的方向，该磁场方向又依据在线圈中12的电流方向并且因此依据由电子控制单元10产生的电压脉冲的极性，在图1所示的视图中转子9从所示的中间位置向左或者向右偏转。在适合的时间间隔上将电压脉冲反复地施加到线圈12最终导致以相应于或者靠近于摆动系统的共振频率平行于剃削头4的摆动轴6的直线摆动。
能够以不同的方式产生在总是正确的时间点的用于线圈12的电压脉冲。在第一种变型中，电子控制单元10产生相应于或者接近于摆动系统的共振频率的预定频率的电压脉冲。这激励转子9相应于电子控制单元10的电压脉冲的同步地摆动。在第二种变型中，通过供应依据转子9的摆动返回到电子控制单元10的信号形成自振动的回路。该信号例如通过传感器26产生。由于反馈，线圈12被电子控制单元10驱动，使得转子9的摆动频率相应于摆动系统的共振频率或者接近于该共振频率。
为了获得一贯良好的剃削结果，在剃削期间转子9的摆动振幅通过电子控制单元10被调节到恒定值。为此，转子9的摆动振幅或者速度作为实际值被检测并且与期望值比较。通过比较确定的偏差输送给例如带有比例积分的过滤器，该过滤器产生起动信号。动力装置然后使用起动信号以产生用于驱动定子8的线圈12的双极的电压脉冲。在该过程中，动力装置依据起动信号改变驱动功率，例如通过在线圈12上构成的电压脉冲的脉冲宽度的修改。用于控制摆动振幅所必需的实际值可以通过设置在剃削头4中的传感器26检测。同样可以使用整个地或者部分地设置在剃削装置1的外壳2中的检测设备。例如，在转子9上可以固定有永久磁性的发送器，该发送器的运动被在外壳2中设置的有感线圈检测。通常可以理解的是总归存在的永久磁铁15也可以作为发送器使用。在另一个设计中同样可以的是，完全放弃具体的检测设备并且确定来自定子8的线圈12的电压和电流的实际值。
图2示出在图1中所示的剃削装置1的实施例的另一个示意性剖视图，其中该截面沿着在图1中所画的线A-A表示。这意味着该截面横向于转子9的运动方向并且平行于剃削头4的摆动方向。剃削头4的摆动方向通过箭头28表示。在图2的视图中，剃削箔21从剃削头4中除去并且因此未示出。为了能够推动与剃削头4一起摆动的转子9到剃削头4的摆动位置中，该位置偏离图2中所示的中间位置，在转子9的极靴16和定子8的铁芯11之间的间隙17具有类型相同的宽度，用于可靠的摆动角度。这也可以通过下面的方式获得，离开该间隙17相当大的距离设置摆动轴线6并且极靴16和铁芯11的相邻的外部轮廓互相配合。为此铁芯11在该范围中弯曲成凹面结构。因此，极靴16弯曲成凸面结构，其中弯曲是相同的或类似的。该弯曲特别是圆弧形的，其中圆的中心位于或者靠近于摆动轴线6的附近。同样可能的是依据剃削头4的摆动角度有目的地设置间隙17的宽度的微小改变，以便补偿直线电动机7的驱动功率可能存在的堆摆动角度的依赖。此外同样可以通过定子8的线圈12的相应控制补偿间隙17的宽度的不期望的改变对直线电动机7的驱动功率的影响。以这种方式也可以反作用直线电动机7的驱动功率在其他情况下对剃削头4的摆动角度的依赖。特别地，当在极靴16和铁芯11之间的交叠减小时在存在较大摆动角度时产生的功率损失能够被抵消到一定程度。以这种方式，在没有导致直线电动机7的任何明显的功率损失的情况下可以实现较大的摆动角度范围。
根据本发明的直线电动机7可以用于不仅驱动下刀片20，而且例如驱动剃削箔21或者图中未示出的中间切削梳。在这种情况下可设有多个转子单元，当它们组合时具有类似于在图1和2中所示的转子9的外部轮廓。例如可以设有两个转子单元，其中一个转子单元连接于下刀片20并且另一个转子单元连接于剃削箔21。转子单元每一个经过它们自己的摆动桥24可移动地悬挂并且能够通过定子8驱动，所述定子8的结构保持不变。在这种情况下，转子单元通过设置不同大小的极靴16能够产生不同的摆动振幅。同样可能的是，通过将转子单元设置为互相相反的磁极，设置转子单元互相反相的摆动。

Claims (24)

1.一种电子剃削装置包括外壳(2)、具有至少一个剃削系统且相对于外壳(2)可摆动的剃削头(4)以及用于驱动剃削系统的至少一个组件(20、21)的电子驱动装置(7)，所述电子驱动装置(7)包括固定的定子(8)和至少一个相对于定子(8)可移动的转子(9)，其特征在于，定子(8)设置在外壳(2)中并且转子(9)设置在剃削头(4)中。
2.如权利要求1所述的剃削装置，其特征在于，在定子(8)和转子(9)之间形成间隙(17)，并且在限定间隙(17)的范围中定子(8)和转子(9)总是这样地形成，使得即使在包括转子(9)的剃削头(4)相对于外壳(2)摆动时驱动装置(7)能够连续地被驱动。
3.如权利要求2所述的剃削装置，其特征在于，定子(8)和转子(9)总是如此形成在限制间隙(17)的范围中，使得磁性有效的间隙(17)的宽度在剃削头(4)的摆动时基本保持相等。
4.如权利要求2或3所述的剃削装置，其特征在于，定子(8)在限制间隙(17)的范围中弯曲成凹形结构和/或转子(9)在限制间隙(17)的范围中弯曲成凸形结构。
5.如权利要求1所述的剃削装置，其特征在于，剃削头(4)绕着摆动轴线(6)可摆动，该轴线平行于剃削系统的从动组件(20、21)的运动方向延伸。
6.如权利要求1所述的剃削装置，其特征在于，转子(9)固定地与剃削系统的从动组件(20、21)连接。
7.如权利要求6所述的剃削装置，其特征在于，转子(9)刚性地与剃削系统的从动组件(20、21)连接。
8.如权利要求1所述的剃削装置，其特征在于，转子(9)可移动地悬挂在剃削头(4)上。
9.如权利要求8所述的剃削装置，其特征在于，转子(9)可直线移动地悬挂在剃削头(4)上。
10.如权利要求1所述的剃削装置，其特征在于，转子(9)与至少一个平行于转子(9)的运动方向弹性构成的元件(25)结合。
11.如权利要求1所述的剃削装置，其特征在于，转子(9)平行于剃削头(4)的摆动方向与剃削头(4)刚性地连接。
12.如权利要求1所述的剃削装置，其特征在于，转子(9)借助于摆动桥(24)固定在剃削头(4)上。
13.如权利要求1所述的剃削装置，其特征在于，转子(9)设置有至少一个永久磁铁(15)。
14.如权利要求13所述的剃削装置，其特征在于，极靴(16)设置在永久磁铁(15)的对着定子(8)的一侧上。
15.如权利要求中1所述的剃削装置，其特征在于，设有多个转子(9)，它们能够驱动相同剃削系统的多个组件(20、21)和/或不同的剃削系统。
16.如权利要求1所述的剃削装置，其特征在于，定子(8)具有至少一个线圈(12)，该线圈借助于控制装置(10)控制。
17.如权利要求16所述的剃削装置，其特征在于，线圈(12)被控制装置(10)如此控制，使得驱动装置(7)在它的共振频率或者在共振频率附近被驱动。
18.如权利要求16或17所述的剃削装置，其特征在于，控制装置(10)如此构造，使得产生电压脉冲。
19.如权利要求18所述的剃削装置，其特征在于，所述电压脉冲是双极电压脉冲。
20.如权利要求18所述的剃削装置，其特征在于，电压脉冲可以脉冲宽度被修改或者振幅被修改。
21.如权利要求16或17所述的剃削装置，其特征在于，驱动装置(7)的有效功率的改变依赖于摆动角并且能够通过控制线圈(12)的控制单元(10)被补偿。
22.如权利要求16或17所述的剃削装置，其特征在于，转子(9)的运动振幅通过控制线圈(12)的控制单元(10)被调节到恒定的值。
23.如权利要求1所述的剃削装置，其特征在于，设有用于检测与转子(9)的运动状态有关的变量的传感器(26)。
24.一种用于驱动电子剃削装置(1)的相对于外壳(2)可摆动的剃削头(4)的剃削系统的至少一个组件(20、21)的电子驱动装置，包括定子(8)和至少一个相对于定子(8)可运动的转子(9)，其特征在于，定子(8)设计安装在外壳(2)中并且转子(9)设计安装在剃削装置(1)的剃削头(4)中。
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