CN1106917C - 个人用的振荡电气产品特别是干式剃须刀所用的驱动机构 - Google Patents

个人用的振荡电气产品特别是干式剃须刀所用的驱动机构 Download PDF

Info

Publication number
CN1106917C
CN1106917C CN99814785A CN99814785A CN1106917C CN 1106917 C CN1106917 C CN 1106917C CN 99814785 A CN99814785 A CN 99814785A CN 99814785 A CN99814785 A CN 99814785A CN 1106917 C CN1106917 C CN 1106917C
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
driving mechanism
motor
require
described driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN99814785A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1331622A (zh
Inventor
托马斯·布鲁姆
亚历山大·克勒斯
霍尔格·波特
维尔纳·波特
乌韦·沙夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Braun GmbH
Original Assignee
Braun GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Braun GmbH filed Critical Braun GmbH
Publication of CN1331622A publication Critical patent/CN1331622A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1106917C publication Critical patent/CN1106917C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26BHAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B19/00Clippers or shavers operating with a plurality of cutting edges, e.g. hair clippers, dry shavers
    • B26B19/28Drive layout for hair clippers or dry shavers, e.g. providing for electromotive drive
    • B26B19/282Motors without a rotating central drive shaft, e.g. linear motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26BHAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B19/00Clippers or shavers operating with a plurality of cutting edges, e.g. hair clippers, dry shavers
    • B26B19/28Drive layout for hair clippers or dry shavers, e.g. providing for electromotive drive
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dry Shavers And Clippers (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Vending Machines For Individual Products (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

一种驱动机构,驱动一种能够以旋转振荡方式运动的家用电器,特别是干式剃须刀的工作装置。所述机构带有一个永久磁体的马达,后者具有一个带励磁绕组的定子,和一个转子,所述转子带有位于定子磁场中并可旋转地安装在一个轴上的至少一个永久磁体,并带有:一个复位装置,将转子返回到停止的位置,使得转子能够在停止位置附近振荡;一个耦接装置,将转子耦接到工作单元,其中耦接装置以间隔开转子轴的关系连接到转子;一个检测装置,用于测定转子的振荡运动;和一个激励装置,与测定的振荡相响应而激励永久磁体马达,设置频率控制件,以与转子的共振频率大约相应的频率激励永久磁体马达。

Description

个人用的振荡电气产品特别是干式剃须刀所用的驱动机构
本发明涉及一种驱动机构,驱动能够以振荡方式运动的个人使用产品的特别是干式剃须刀的工作装置。
用一个往复移动的切割刀组件切割胡须的干式剃须刀,是带有一个振荡工作装置的家用电器的典型例子。振荡的干式剃须刀传统地由旋转电马达,如直流马达驱动。马达轴的旋转通过适当的偏心传动装置转换成一个直线振荡。
与这类传动方案不同,工作装置的直线振荡也可以直接由一个直接的驱动器产生。这样不需要将旋转马达的运动转换成直线振荡的偏心传动装置。
例如,一种准直线直接驱动器的形式是所谓的振荡电枢马达(例如参见,DE 3139523 A1)。然而,这样的振荡电枢马达是有缺点的,一方面,它们仅能用220伏线路电压工作,这使得它们不适用以电池为电源的装置,另外,它们产生很大的杂散磁场。
还公知一种干式剃须刀的振荡驱动器,其中一个能够进行旋转振荡的转子装置,经由偏转滑轮,通过一个绳索控制器连接到切割刀组件,驱动所述切割刀组件(参见DE 41 17 225 A1)。以线路电压工作的这个振荡驱动器具有一个较低的效率,它的尺寸方面也不能令人满意。驱动机构的软联接限制它的效率。
作为一个干式剃须刀的直接驱动器,一个直线永久磁马达也是公知的。其中一个带有永久磁体的运动装置,以带有励磁绕组的定子上方的悬桥的方式,由片簧悬挂(参见WO 95/26261),并驱动一个耦接的切割刀组件。一个传感器监视运动单元的速度,一个控制器依靠它改变供给马达的电源,以致,运动装置的振荡的振幅保持不变。然而,这个公知的干式剃须刀的直接驱动器复杂,结构不紧凑。仅能够用极大的成本取得高效率需要的精度。
因此,本发明的目的是提供,一种本文开头所述的改进的驱动机构,以避免公知驱动器的缺点。特别理想的是,驱动机构是简单的,并达到高效率地稳定工作。
根据本发明,这个目的的实现是通过一个所谓原始类的驱动机构,所述机构带有一个永久磁体的马达,具有一个带励磁绕组的定子,和一个转子,后者带有至少一个位于定子磁场中的永久磁体,并可旋转地安装在一个轴上,并带有:一个复位装置,将转子返回到停止的位置,使得转子能够在停止位置附近振荡;一个耦接装置,将转子耦接到工作单元,其中耦接装置以间隔开转子轴的关系连接到转子;一个测定装置,测定转子的振荡;和一个激励装置,响应测定的振荡运动激励永久磁体马达,设置频率控制件,以大约与转子的共振频率相应的频率激励永久磁体马达。
构成一个转子的永久磁体运动单元的旋转轴承装置提供了高稳定性和刚性的优点。与直线马达情况下中呈一个悬桥方式的弹簧悬挂不同之处在于,旋转振荡马达中的转子不经受任何摇动。在干式剃须刀中旋转振荡马达导致减小的箔网磨损,允许在箔网和切割刀组件之间保持一个较小的距离。优选地,在转子和定子之间的空气隙能够很小,特别是在0.5毫米左右或更小。鉴于旋转轴承的设置,转子和定子之间不可能接触。这造成一个高效率。
工作装置不与转子轴耦接,但是由所述耦接装置直接偏心连接转子本体。因此取得有利的杠杠比和高的刚度。转子的旋转向工作单元的刚性的直接传动,显示出高效率,特别对于远超过电源频率的高频振荡,并且是这样的高频振荡终究可行的原因。
经由连接到转子的探测装置,得到转子的振荡反馈的激励单元,激励定子的励磁绕组,使得转子以一个大致相应于转子和复位装置所构成的系统的共振频率的频率而振荡。共振运转达到很高的效率。不同于低效的笨重的直线运转的装置,鉴于所述激励装置,能够取得104次/分范围的很高工作频率,因此使得能够缩短剃须时间。与工作单元的刚性耦接相结合,能够补偿负荷高峰,如在很快剃须时发生的,特别是从一个半周期到下一个半周期时。这达到一个较高的质量和处理速度。高效率的结果是驱动机构能够构成小的尺寸。与作为转子的马达元件的结构一起,因此能够取得很紧凑的设计。
根据本发明的优选实施例,转子具有不同材料制造的各部分。特别是,转子可以具有一个高导磁率软磁材料制造的内芯和各个永磁材料制造的磁极。相反,转子也能够具有永磁材料的内芯和高导磁率软磁材料制造的磁极。鉴于永久磁体制造的极具有较小的杂散损失,气隙的磁场和驱动器的输出和效率比第二种安排的高。而且,从励磁绕组的终端看,马达的电感较小。因此,允许电流较快地增加,这又提高出力。优选地构成转子使得电感与转子的位置无关。这简化了马达的电子激励装置。转子轴由软磁材料加工成的,不是较难加工的磁性材料的也是一个优点。这显著简化制造过程。
转子也能够由永磁材料构成。此时,转子轴最好不是由永磁材料制造。就效率来说,转子完全由永磁材料制造的实施例是特别好的。但是,前述的实施例在制造和加工方面具有优点。
根据本发明的一个优选实施例,复位装置与转子轴间隔开连接到转子。因此,复位装置不接合转子轴。使用在转子上作用的一个杠杠臂来实现转子的精确的振荡。应理解,复位装置也能够作用在工作单元上。最好经由将工作单元连接到转子的耦接装置将复位力转移到转子上。因此复位装置在工作上与耦接装置相关。
将转子从转子的偏移位置到停顿位置的复位可以有各种方式。例如,可以用磁场产生弹簧型的复位力,例如,复位磁体能够附到转子上,起一个磁性的复位装置的作用。磁性的复位力也能够与其他的复位装置结合使用。优选地,通过一个机械弹簧装置实现转子复位。为此可使用簧片或螺旋弹簧。复位装置最好包括一个返回弹簧,它带有一个具有一紧固到转子的紧固部分和一个包围紧固部分的线圈部分。以此方式能够获得复位装置的一个特别紧凑的和节省空间的设置。优选地,复位装置设置在转子的端部上,特别是,紧固部分能够连接到转子的端部上。
返回弹簧优选地平面结构的,以使得复位装置占据小的结构空间。紧固部分和包围它的线圈部分在一个平面中延伸。返回弹簧的厚度由材料的厚度确定。
通过将紧固部分构成大致Z形的结构,一对接合部分基本平行地在相反的位置,并且线圈部分带有从各接合部分以螺线形向外延伸的一对线圈臂,获得一种特别有利的返回弹簧的结构。将各接合部分设计成弹性弯曲,以致接合部分的相对距离是可变的。因此返回弹簧能够用它的接合部分跨在位上。最好由弹簧钢构成的返回弹簧的弹簧体,能够构成各种截面的,但优选地矩形截面的。
根据本发明的一个优选实施例,转子是立式的,即它的端面向工作单元。耦接装置设在转子的一端上。因此能够获得很紧凑的设计。能够将工作单元设在转子的很近处,而不受定子妨碍。从而不限制定子的设计自由。
根据本发明的另一个优选实施例,转子也能够卧式设置,即,转子的外侧面向工作单元。耦接装置优选地在转子的外侧上。这样的设置在转子的轴承方面有优点。转子的端不必接近耦接装置,使得支撑转子轴的设计有较大自由度。
在本发明的另一方面,耦接装置做成在工作单元的运动方向是无游余的并在垂直于工作单元运动方向的方向上有窜动量。因此,在与工作单元的运动的方向相垂直方向是可游动性的,而在运动方向是刚性的。转子的驱动运动直接不迟延地精确地转移到工作单元,在运动方向的垂直方向的可游动性,使得能够补偿从转子的旋转产生的相应的分运动。
为了获得一个带有高刚性的耦接链的简单设计,耦接装置优选地仅有两个部分构成。固定连接到转子的一个第一耦接件和固定连接到工作单元的一个第二耦接件彼此直接接合,这两个耦接件优选是刚性的。耦接装置仅有两个刚性的件,使得实现驱动运动的无延迟的直接传动,和振荡的高频率。避免了如用绳索控制器操作的公知耦接装置存在的软联接。
在一个耦接件是一个销,而其他的耦接件是一个切口特别是一个长槽时,取得一种特别简单和刚性的结构。应理解,这两个耦接件的安排是可互换的。但是,优选地,销位于转子上,切口位于工作单元上。这简化了复位装置的组装,除了在清洁时简化工作单元的操纵之外,使得它能够与工作单元无关地安装。在耦接装置设置在转子端部上时,优选地将销平行于转子轴延伸。在这个装置在转子的外周侧上时,优选地使销垂直转子轴延伸。
在本发明的另一方面,设有与各工作动员相配并设置在转子轴的相反两侧上的一对耦接装置,以致各工作单元在反向运行中驱动。工作单元的反向运动的效果,例如是在外壳的部件上振荡减少,工作单元的惯性相互平衡。在转子轴的相反两侧上耦接装置的设置,特别在转子的直立设置方面有优越性。相应的耦接件刚性连接到转子。耦接装置刚性地由转子连接。工作单元在严格的相反方向振荡。甚至在向各工作单元施加不同的负荷时,它们以相同的振荡频率振荡。从而简化了马达的激励。
根据本发明的另一个有优越性的配置,可以设置几个转子,每个与一个工作单元配套。因此,每个工作单元由它自己的转子驱动。在这种设置中,转子可最佳地适应相应的工作单元。优选地,转子具有一个共用的轴。这简化了驱动机构的结构设计。应理解,转子可以是相同型号的,同相振荡。然而,转子最好具有不同的磁化方向,以致它们在彼此相反方向振荡。这很大程度地减小振动。不仅工作单元而且还有转子的惯性彼此平衡。
通过各种运动量能够测定转子的振荡。为了能够控制馈送到马达的能量,例如测定转子的位移,或作用在转子上的复位装置的复位力,并将这些量反馈到激励单元。然而,优选地将转子速度作为代表转子振荡的运动量来测定,并反馈到激励马达的激励单元。
应理解,能够通过各种传感器,如霍尔传感器或光学传感器测定振荡。
本发明的一个可取的配置是,测定装置包括一个测定转子永磁体产生的杂散磁通的传感器装置。因此在没有任何辅助磁体的帮助下测定转子的振荡。利用从转子的永磁体直接来的磁通测定转子运动。永磁体形成测定装置的部件。
优选地,测定装置与定子是一体的,特别设置在定子的一个极靴中。在这种设置中,传感器的线圈可简单地围绕一个定子的极靴的齿缠绕。将测定装置结合在定子中的优点是它使得能够得到一个节省空间紧凑的驱动机构。
为了加强转子振荡的测定的准确性,测定装置包括一个补偿装置,补偿在传感器装置的信号中的误差量。除了永磁体外,与马达电流成比例的励磁绕组的磁通会在传感器装置中感生一个电压,后者的基波同样含在传感器装置的输出信号中。优选地,补偿装置具有测定马达电流的一个电流传感器,和一个减法单元,将与马达电流成比例的电流传感器信号从传感器装置的信号中减去。因此,测定装置与马达工作状态独立地提供作为转子速度量度的输出信号。因此可将马达控制为,对于不同负荷,马达用恒定的切割刀速度在共振的频率上工作。
测定转子振荡的过程也可以间接地进行。根据本发明的另一个实施例,驱动装置不具有振荡传感器。与马达电流成比例的一个信号反馈到激励单元。经在定子线圈中感生的电压,永磁转子的运动对马达电流具有直接的影响。能够用一个适当的电流传感器测定马达电流,这个信号代替运动传感器的信号,反馈到激励单元,以便激励马达。与马达电流信号一起,使用一个作为驱动马达终端电压的基波振幅量度的第二信号,能够得出马达中感生的电压。这个电压与转子的速度成比例,因此,在不同的负荷下能够控制这个量。
为了实现转子的希望的振荡,通过一个控制装置响应转子的振荡,而激励单元,来控制供给马达的电能。这个控制装置包括测定从测定装置来的信号峰值的一个峰值测定器,并响应测定的峰值来控制供给马达的能量。减小振荡信号到一个值,简化励磁绕组的激励,而不显著地降低准确性。测定的峰值可与一个设定点值比较,来响应这个差而控制供给马达的能。
为了对转子的振荡施加影响,能够有各种方式改变向马达供给的能量。优选地,激励装置具有用双极性电压脉冲激励马达的信号发生器,其中设置一个将电压脉冲作为转子振荡函数的进行调制的调制装置。根据本发明的第一配置,通过实现双向脉冲的相调制,即,称之为脉冲-相位调制的过程,可对转子的振荡振幅施加影响。通过控制装置可控制的一个移相器,相对于转子振荡循环进行双极性电压脉冲的一个位移。根据本发明的另一个配置,供给驱动机构的电源能够由脉冲一振幅调制控制。在这个过程中,改变电压脉冲的振幅,从而控制电压脉冲中的电能。特别是,能够调制信号发生器的输出信号,使得激励马达的双向脉冲在它们的脉冲延时中受控制器的影响。因此,用称之为脉冲宽度调制的过程,改变电压的脉冲的延时,因此实现一个供给马达的电源的变化。应理解,能够将调制的各种形式彼此结合。然而,使用单一的调制形式简化电控制装置,并取得足够的准确水平。
根据本发明的一个优选的配置,将信号发生器构成得,使得电压脉冲发生得与转子振荡有恒定的相位关系。如果为了控制供给的能量而进行脉冲宽度调制,与类似应用中传统的脉冲宽度调制相反,电压脉冲不在一个固定的开始瞬间发生,这涉及仅电压脉冲端的改变,而是在两侧对称地加宽或减窄驱动脉冲。因此甚至在脉冲宽度调制的脉冲占空比改变之下,在代表转子振荡反馈的传感器信号和脉冲宽度调制的驱动脉冲的基波之间取得一个严格的相耦合。从而能够取得特别高的效率水平。永磁体转子严格地在共振中运行。
优选地,由控制装置产生至少一个可变直流电压电平,并用适当的比较器和与转子的振荡同步的信号发生器产生的一个锯齿波信号比较,电压脉冲的脉冲宽度根据锯齿波信号与直流电压电平的交点固定。
应理解,用双极性电压脉冲激励马达的过程可以各种方式发生。根据本发明的一个实施例,频率控制件包括用预定频率激励转子的一个振荡器。优选地,这个预定频率大致与复位装置及转子的共振频率相应。
在即使在共振频率变化时,为了取得一个特别高的效率水平,并实现共振运行,根据另一个实施例的频率控制件具有一个自激振荡反馈回路。这个回路特别可包括一个测定装置的信号的用于移相器,确定双极性电压脉冲序列的信号发生器,激励马达的功率级,和控制供给马达的电能的控制装置。在自激振荡回路中的激励马达的很大优点是,激励频率是不可变地保持精确共振,即,与共振频率的漂移无关,例如由于相关速度的力驱动机构的负荷变化造成的共振频率漂移。避免了由于激励系统异步而使振荡的振幅的下降。
对于干式剃须刀来说,达到驱动机构紧凑是一个重要方面。剃须刀在整体上应是小的和适用的,而在另一方面,需要空间足以容纳如蓄电池等的能量储存。优选地,设计的干式剃须刀具有一个枢轴旋转的头,它能够相对于剃须刀的外壳枢轴旋转,并携带能够由驱动机构驱动的至少一个切割刀单元。作为枢轴旋转头的效果,切割刀单元能够取得相对于被剃须的面轮廓的一个最佳位置。根据本发明的另一方面,所谓的原始型的干式剃须刀具有结合到枢轴旋转头中的驱动机构。
因此,驱动机构与枢轴旋转头相对于剃须刀的外壳一起相对于外壳枢轴旋转。这种设置的一个具体的优点是,它实现了枢轴旋转头的较大的灵活性。驱动机构与至少一个切割刀单元的耦接需要显示出没有自由度或灵活性,因为在与枢轴旋转头一起枢轴旋转的切割刀单元和驱动机构之间的相对运动是不需要的。驱动机构与枢轴旋转头一同旋转。
根据本发明的一种优选配置,带有转子轴的驱动机构设置成直立的,特别是,枢轴旋转头的枢轴线能够与转子轴竖直相交。在枢轴旋转头的停止的位置,即在不从剃须头外壳枢轴旋转出的位置,转子轴能够平行于剃须刀外壳的纵向轴线延伸。优选地,几个切割刀单元能够由一个转子在相反方向驱动,并刚性地耦合在一起。
通过将转子轴设置在一个横卧位置中,能够获得振动特别低的配置。
下面通过实施例和附图详细说明本发明。附图中:
图1是根据本发明的第一实施例驱动机构的一个振荡单相无刷直流马达的平面图;
图2是图1马达的侧视示意图;
图3是根据本发明的另一实施例的驱动机构的一个振荡单相无刷直流马达的与图1相似的顶视平面示意图;
图4是图3的马达的侧视示意图;
图5是图3马达顶面示意图,示出经由一个振荡桥将一个中心切割刀的耦接;
图6是图5的振荡桥的侧视示意图;
图7是在转子轴的方向中观察转子横卧设置的根据本发明的又一实施例的振荡单相无刷直流马达的侧视图;
图8是图7的马达在含有转子轴的中心段的示意图;
图9是带有沿图11的线B-B取的部分剖视图的,根据本发明的一个实施例,带有在干式剃须刀的枢轴旋转头中结合的驱动机构的干式剃须刀的侧视图;
图10是图9中带有X标记的枢轴旋转头的部分放大图,在剖视图中示出驱动机构;
图11是图9的枢轴旋转头的侧视图;
图12是根据图9-11的实施例,在内结合驱动机构的枢轴旋转头的侧视图;
图13是沿图12的的线A-A取的剖视图中的枢轴旋转头侧视图;
图14是根据本发明的图9-13的实施例的枢轴旋转头的顶视平面图;
图15是根据图9-14的实施例的驱动机构的永磁马达的侧视图;
图16是沿图15的线A-A取的马达的剖视图;
图17是图15的马达的顶视平面图,示出返回弹簧;
图18是与图16相似的马达的未剖透视图;
图19是沿图18的线B-B取的马达的纵向剖视图;
图20是图17的返回弹簧的放大顶视平面图;
图21是一组曲线,相对于时间示出(a)转子的旋转速度和位移;(b)驱动脉冲和马达电流;(c)振荡传感器装置的输出信号;(d)电流传感器的输出信号;(e)校正了马达电流感生的电压影响的与振荡传感器装置的旋转速度相应的有用信号;
图22是图线,示出马达的工作模式,具体是相对于时间的转子位移、转子速度和和驱动脉冲;
图23是用固定频率,或在带与转子振荡同步的传感器信号反馈的自激振荡回路中,激励马达所用的激励单元的方框图;
图24是带有在自激振荡回路中驱动脉冲的脉冲宽度调制的马达的激励单元的方框图;
图25是一个图线,示出图21(e)中有用传感器信号和它在时间上的变化过程,有用传感器信号比干扰分量大;
图26是与图25相似的图线,其中与干扰分量相比而有用传感器信号较小,并示出有磁滞和无磁滞的变化过程;和
图27是一个图线,示出在时间上的脉冲-延时-调制驱动脉冲的发生。
根据图1和2的本发明的实施例构成的驱动机构的永磁马达1,具有一个带有一个励磁绕组3的定子2,和一个作为一个运动件设在定子2的磁场中的转子4。
定子2具有一个包括两个极靴5的定子轭铁,每个轭铁弯曲成一个大体半圆的结构,以致它们之间限定一个圆柱形的空间。极靴5是由沿垂直于极靴5限定的内空间的纵向轴线方向延伸的弓形铁板构成。通过中心销6将铁板彼此相对定位。两个极靴由一个定子框架7在底端上结合在一起,定子框架优选地相同地由铁板构成。励磁绕组3围绕定子框架7缠绕(图2)。定子2也可以由高导磁率的其他的磁性材料制造而代替铁板。
转子4位于在定子2的两个半部之间的空间中以其轴8沿圆柱空间的纵向轴线延伸。转子轴8在极靴5的底端和顶端上相应的轴承中可旋转地安装。为此,在极靴5的底端和顶端上形成一个适当的端罩9。转子也能够仅在一端安装,但是最好在两端安装,因为这样的轴承设置产生较大的刚度水平,能够使得在转子和极靴之间的间隙较小。
转子4具有一个软磁材料具体上说是一个铁芯,转子轴位于其中。芯10可以有各种形状,但是优选地截面是圆柱形的。壳形的永久磁体11设置在转子4的芯10外周侧上正相反的位置中。每个永磁体11可以在围绕芯10达180度的弧中延伸。特别是,每个永磁体延伸在围绕芯10达40至100度角弧形中,特别是延伸在约70度的弧上。永磁体可径向磁化。两个磁体11的磁化轴线指向相同的方向,因此在图1中是向上或向下。这样在芯10上设置永磁体11,使得在转子在停止位置中时(图1)它们准确地与两个极靴5之间的间隙相对。
作为干式剃须刀中向切割刀单元传动转子驱动的耦接件12,转子4的上端携带两个突出的传动销13,后者连接到切割刀并驱动切割刀,在图1和2中没有详细示出。因此,耦接件12设在转子4的顶端。传动销13与转子轴8隔开地设置,优选地在约转子外圆周上,以便获得合适的杠杆比。图1示出,传动销13具体设在芯10和转子4的永磁体11之间,这能够用作永磁体11的安装和/或定位装置。
如下文所详述,在工作时,转子4进行小角度振荡。最大的角振幅最好在±5到±20度的范围,特别是约±12度。小摆动角度实现在图1中的从右到左和从左到右的切割刀组件运动方向中的传动销的旋转振荡。与跨图1中上下的切割刀单元的运动方向的旋转振荡相配的侧向运动,是很小的,合计最大约0.1毫米。这些小的侧向运动可通过耦接装置跨实际运动方向的相应游动来平衡,特别是,传动销13接合的在切割刀单元中的互补的切口可以做成一个长槽。通过在转子轴8的相反侧上设置传动销13,转子4的小旋转振荡转变成,与传动销13耦接的干式剃须刀单元的反向旋转的往复运动。反向转动减小外壳的振动和噪声。此外,切割刀单元经转子4刚性彼此耦接。它们准确地在相反方向以相同的频率振荡。
如下详细说明的,为了取得切割刀单元的尽可能大的振幅和驱动机构的尽可能大的效率,优选地,转子4装有一个弹簧,它围绕图1所示的停止位置施加复位力,并选择励磁频率与耦合的电磁-机械的弹簧-质量系统共振频率相同。在图1和2的实施例中,设置四个螺旋弹簧15作为在从它的停止位置位移时将转子4返回到所述停止位置的一个复位装置14。返回弹簧15具有固定到返回弹簧的固定装置16,例如剃须刀外壳的一部分的一端,同时它们的另一端耦接到转子4上。返回弹簧15不接合转子4的轴8,而是隔开轴,在转子4的本体的一个偏心位置上上紧,特别是连接到耦接装置12的传动销13上。如图1所示,每个返回弹簧15成对地通过复位耦接件17连接一个传动销13。设置刚性杆或板作为复位耦接件,它们优选地可旋转地安装到传动销13的大约中心处。
与图1不同,复位耦接件17的结构优选地带有足够的宽度,以盖住顶端罩9并向外延伸到定子2的边上。这样,复位耦接件17和顶端罩9将马达的内部密封,脱离肮脏的发须和水分。从而优选地密封住马达内部。
替代上述的返回弹簧15对传动销13的耦接,也可以将弹簧插在转子4驱动的切割刀单元的端部和适当的返回弹簧固定装置之间,后者例如是剃须刀外壳。在这个安排中,弹簧的一端压在切割刀单元上,另一端压在剃须刀外壳上。
为了测定转子4的振荡,设置的测定装置18,具有一个传感器线圈19,它探测永磁体11产生的磁通。不需在转子4上安装任何辅助磁体。如图1所示,传感器线圈19结合到定子2中。在此配置中,传感器线圈19简单地绕在一个极靴5的一个齿上。带有永磁体11的转子4的运动引起一个变化的磁通穿过传感器线圈19。从而产生的感生电压是转子4的旋转速度的量度,可用作一个振荡的信号。在传感器线圈19中感生的电压也含有励磁绕组3的变化电流的一个成分。这个成分作为一个干扰电流加在实际的振荡信号上。正如以下要详细说明的,这个干扰分量由一个补偿装置补偿。
也能够提供一个平的螺线形的扭簧,代替四个螺旋弹簧,成为复位装置114。扭簧115压在转子4的两个传动销13上,它的外端安装到定子2或在剃须刀外壳上的另一个固定点上。使用这样的一个扭簧115能够产生一个特别紧凑的永磁马达100。图3和4的配置与图1和2的配置相应。相应的组件用图1和2的相同的符号表示。
多于两个的切割刀也能够耦接到两个传动销13上。特别是,两个传动件之一上不仅能够将一个切割刀耦接,而且还能耦接在两个外侧平行切割刀组件之间的新式剃须刀切割刀上的一个中心切割刀。如图5所示,未详细示出的中心切割刀可通过振荡桥20在工作上与一个传动销13关联。为此,振荡桥20具有位于在转子4的端上约中心位置的一个运动件21,它在与切割刀单元的运动方向相平行的直线方向中运动,即图5所示的从左到右和从右到左。运动件21包括一个传动件22,它能够引入到与中心切割刀接合,向中心切割刀传动运动件21的运动。传动销13之一使得运动件21本身运动。为此,运动件21具有一个刚性耦接件23,它刚性连接运动件21并与传动销13接合。为此,耦接件23具有与传动销13接合的一个切口24。切口24构成一个长槽,它的纵向轴线垂直于运动件21的运动方向,以补偿由转子4的旋转造成的、跨运动件21的运动方向的、传动销13的驱动分量。但是,在运动件21的运动方向,耦接件23和传动销13之间的接合不起作用,即,振荡桥20到转子4的耦接在这个运动方向在运动上是刚性的,以减小振动和噪声,并实现转子4的准确振荡。振荡桥20安装得用于通过弹簧叶片25在准直线方向运动。如图6所示,弹簧片25基本与运动件21垂直延伸,每个弹簧片25各通过其一端连接到运动件的每一端。弹簧片25沿定子2的侧面向下延伸,它们的另一端固定地支撑在一个适当的固定装置上,例如在剃须刀外壳上。如图6所示,振荡桥20装有未详细示出一个沿向上方向推压中心切割刀的扩张弹簧26。在施加一个负荷时,中心切割刀能够沿向下的方向稍作退让。理想的是,扩张弹簧26产生比设置在中心切割刀的两侧安装的切割刀组件的扩张弹簧小的力。优选地,扩张弹簧26具有两个片弹簧形的弹簧分支,它们在运动件21上延伸,并弹性向上离开它伸展。
图7和8示出本发明的一个永久磁铁转子200的另一个实施例。与前述实施例相应的组件用相同的标号表示。在这个实施例中,转子单元204不是以其末端面向切割刀单元直立的,而是旋转90度横卧安排的,以致转子单元204的外周侧面面向切割刀单元。因此,耦接装置12不是设置在转子单元204的一端上,而是在面向切割刀单元的外周侧面上。耦接装置12同样具有以相应的方式与切割刀单元接合并驱动它们的传动销13。如图7和8所示,传动销13与转子单元204的外周侧面垂直设置;它们在转子单元204的轴8上竖直地直立,并从外周侧面径向伸出在它之外,并在定子的两个极靴之间的两间隙之一中延伸而突出到定子之外。
应理解,转子单元204可以构成一个整体件。此时,耦接装置12的传动销13同样是刚性连接在一起。与各传动销13关联的切割刀单元在相同方向中同相振荡。这种结构的优点是各切割刀单元彼此刚性地耦接。
然而,转子单元204优选地具有两个互相独立的转子204a和204b(图8),它们彼此独立地运动。为了获得转子单元204的一个紧凑的配置和一个简单的结构,两个转子204a和204b优选地彼此同轴对齐,设置在一个共用轴8上。为了使得马达工作的振动特别小,转子204a和204b磁性是颠倒的,即永磁体11在两个转子204a和204b上是方向相反安排的(参见图8)。相应地,转子204a和204b和与它耦接的相应的切割刀单元必定沿相反的方向运动,从而不仅切割刀而且转子的惯性彼此平衡。因此有效地降低外壳的振动和噪声。
如图7所示,由励磁绕组3包围的定子框架7所处的平面,不象图1的实施例那样垂直于转子轴8,而是平行于它。
在图7和8的实施例中,复位装置214包括一个弹簧片215,它们的一个端连接到返回弹簧固定装置216。它们每个的另一端以与转子轴8间隔开的关系,通过一个复位耦接件217连接着转子204a和204b之一。因此,返回弹簧215以将转子在任何位移后返回它的停止位置的一个复位力,作用在相应的转子上。虽然没有特别示出,但是通过另外的弹簧转子也能够返回到它们的停止位置,特别是,也可以使用与图3相似的一个螺线形的扭转弹簧。
图9示出本发明干式剃须刀的一个实施例详图,其中设有一个驱动机构,它带有与图3和4的实施例相似的一个永久磁体马达100,带有一个直立转子和使转子复位的一个螺线形的扭簧。干式剃须刀具有一个剃须刀外壳27,它容纳向驱动机构供给电源的一个蓄电池28,和激励永久磁铁马达100的激励单元29(见图9)。在剃须刀的上端设有一个枢轴旋转头30,它枢轴安装在剃须刀外壳27上,围绕一个枢轴线31,相对于所示剃须刀外壳27旋转。在枢轴旋转头30中设有一对切割刀单元32,它位于在枢轴旋转头30的前端上的剃须箔网33下,并且与枢轴旋转头30一起枢轴旋转。永磁马达100使得切割刀单元32在平行于枢轴轴线31的方向中往复振荡。
如图9所示,切割刀单元32的驱动机构结合在枢轴旋转头30中,使得它能够与枢轴旋转头30一起前后旋转。为此,枢轴旋转头30具有一个驱动架34,其中容纳永磁马达100。永磁马达100固定地连接枢轴旋转头30。驱动架的结构大体与定子2的外轮廓互补,使得定子能够插在驱动架34中(见图9和10)。永磁马达100能够压在驱动架34的一侧上的一个凸出的支座35上。永磁马达100由一个安装板36固定在位,后者固定到驱动架35上,并以伸出的方式将它封闭(图10)。转子4可旋转地在它的两个端的区域中通过一个相应的轴承装置37连接到转子轴8上。转子轴8在转子4的两端连接到端罩9上,后者径向伸出到转子4之外而固定连接到定子2上。代替在轴8上的转子的旋转轴承,当然也可以将转子轴8固定连接到转子,并可旋转地支撑在端罩9上。
切割刀单元32直接位于向枢轴旋转头30的前端伸出的传动销13上(图13),并根据转子4的运动由所述销振荡驱动。耦接中心切割刀38的传动装置在图13中未示出,仅示出两个切割刀32中之一。
作为转子4的复位装置114,驱动机构包括一个返回弹簧115,它位于切割刀单元32和转子4的上端之间(图10,13,16和17)。在图20中详细示出返回弹簧115。它具有紧固到转子4上的紧固段39,和包围紧固段39的一个线圈段40。弹簧整体上是平面结构的。如图20所示,紧固段39的结构大体是Z形,具有一对彼此相反和基本平行的接合段41,通过它可将返回弹簧115保持张在传动销13之间。接合段41具有盘形下凹,用以容纳传动销13(图17)。线圈端40具有一对线圈臂42,它们从接合段41螺旋形向外伸出(图20)。线圈臂42的端固定连接到枢轴旋转头30。在转子4位移时,弹簧钢制造的返回弹簧115施加在传动销13上使得转子4返回到它的停止位置的复位力,以致它能够进行围绕停止位置的旋转振荡。与转子4的质量和切割刀单元32的质量结合,返回弹簧115做得使弹簧和质量系统的共振频率很高,最好约在104次/分范围。
优选地设置一个或几个带有几个(特别是总数两个)切割刀单元或切割刀组件的转子,它们相对于定子限定带有各个质量M1,M2和各个力常数K1和K2的一个振荡系统,其中一个振荡系统的力常数与质量之比值保持大约等于另一个振荡系统的比值。在振荡系统中的质量约相同。
下面详细说明激励和控制永磁马达的过程。永磁马达的上述实施例能够以相同方式激励和控制。
永磁马达用蓄电池的低压电供给电源,但是不是供给直流电,而是供给一个脉冲电压。激励单元29向励磁绕组供给双极性电压脉冲(图22的U)。驱动转子的电压脉冲在速度达到最大时,大约在振荡的过零点处。用正和负脉冲,能够在往复运动中时的适当方向中加速转子4。为了使激励单元29能够精确控制转子振荡,转子4的瞬时振荡状态必须尽可能准确地测定,并且必须获得能够反馈到激励单元29的相应的信号。下面说明测定装置18的信号处理过程。
用传感器线圈19测定由永磁体11产生的并在传感器线圈中产生一个感生电压的磁通。图21C示出在转子4在图21A中示出的旋转速度上振荡时,在传感器线圈19中感生的电压随时间的变化。振荡传感器信号,即在传感器线圈19感生的电压,受干扰分量迭加。在传感器信号处理输入上的一个低通滤波器43,衰减较高频率的谐波,以获得一个与转子旋转速度成比例的信号。然而,这个干扰分量的降低是不足的。除了永磁体11的磁通之外,励磁线圈3的磁通与马达电流成比例,即与在励磁线圈中的电流成比例,在传感器线圈19中感生出一个其基波同样含在输入滤波器的输出信号中的电压。如果忽略这个电流分量的基波,它作为一个传感器线圈19的信号中的误差量混入转子4的振荡的测定中,引起转子工作不正常。一个补偿这个误差量的补偿装置包括一个测定在励磁绕组3中电流的电流传感器,通过后者,独立地测定励磁绕组3中的电流。这个电流传感器可由供给马达电流的导体通过的一个软磁环构成。马达电流的流动在可加到环上几圈的一个第二线圈中感生一个电压,这个电压可用作为电流传感器信号,并在励磁绕组3中的马达电流Imot表现如图21B所示的随时间变化,此电压表现如图21D所示的随时间变化。在图21B所示的马达电流Imot的特性中,应注意,在用图21B中的PDM表示的电压脉冲激励励磁绕组3时,由台阶样方波电压脉冲产生的马达电流并不台阶样上升,而是因为励磁绕组3的感抗采取了图21B所示的三角波的特性。
在电流传感器中感生的电压与电流分量的特性成比例,即与传感器19的信号中的误差分量成比例。在此应理解,基于马达的设计,转子4的旋转角对励磁器磁通特性的影响可以忽略。永磁马达100使用圆形截面的转子4和导磁率仅与气隙的性能稍有不同的永磁体11,因此转子4的旋转角的影响近似可以忽略。通过根据它们相应的加权,从图21C的传感器线圈19的输出信号,减去图21D的电流传感器的电流传感器的信号,几乎能够完全地补偿误差量。为此,补偿装置具有从传感器线圈19的信号减去电流传感器信号的一个适当的减法电路单元。
在两个信号之差通过一个低通滤波器随后的低通滤波后,结果是一个信号特性,即马达的所有工作状态中转子旋转速度的量度,它与脉冲占空比即电压脉冲宽度无关。在图21E中的示出信号特性,称之为有用的传感器信号。因此,对于不同的负荷,马达能够以共振频率工作,切割刀单元速度固定。
图23示出由永磁马达100和激励单元29构成的整个系统的方框图。如图23所示,上信号通路可以工作在一个自激振荡回路中的马达工作,或由振荡器44预设的固定频率的马达工作两种之间,下信号路线表示马达4的振荡状态的控制。
输入滤波器43含有上述低通滤波器和补偿在传感器线圈19的信号中的误差量的补偿装置,并调适传感器信号电平。如果有用的传感器信号重叠加上如谐波等的干扰量,这样的干扰量在输入滤波器4中就衰减掉了。
在驱动机构在自激振荡回路中工作时,永久磁体马达100的振荡频率由这样的在图23的信号通道的点1和1′之间的开环相移360度的频率确定。通过在信号通道的点2和3之间的可调节相延迟装置把这个频率调节到共振最大值。一个随后的信号发生器46产生一个与转子的振荡同步的信号,后者限定双向驱动电压脉冲的序列,所述的双向驱动电压序列经由诸如全桥之类的功率放大级47驱动马达100。
在马达的固定频率激励下,振荡器44固定信号发生器的频率,并因此固定双极性电压脉冲的序列,该频率最好近似固定在由转子4和复位装置114构成的弹簧-质量系统的共振频率上。
为了控制马达的工作,图21E的滤过波的有用传感器信号馈送到一个测定器48,后者从这个信号计算应控制的状态变量的实际值。在图21E的周期信号特性下,测定器48优选为一个测定这个信号相应峰值的峰值测定器。半波整流允许在振荡的每个周期测定一个实际值。全波整流允许在每个周期测定两个值,因此能够使控制器较快地响应负荷波动。也可以使用一个有用传感器信号的平均值,例如以有效值作为实际值。但是,最好使用有用传感器的振幅。这个测定的实际值馈送到控制器49,例如它可以是模拟技术的PI控制器。另外,也可以将测定的状态变量进行模拟-数字变换,使用一个开关机构或一个M控制器进行数字技术控制。
为了控制振荡状态,由控制器49调制信号发生器的输出信号。应理解,这个调制可以各种方式进行,例如,通过脉冲-相位调制(PPM)或通过脉冲-幅度调制(PAM)或脉冲宽度调制(PDM)。下面参照图24的自激振荡激励的方框图详细说明优选的脉冲宽度调制。见图可明了这个系统的回路结构。在图的左侧是测定装置18的信号通过输入滤波器43反馈到激励单元29。有用传感器信号馈送到移相器45,后者确定相位延迟,从而测定马达的工作频率。
为了产生一个双向电压信号,有用传感器信号首先在信号发生器46中转变成同步方波信号。使用一个比较器50(图24)完成此项功能。用于产生双极性电压脉冲使用的方波信号必须是,在马达的每个工作状态中都与转子4的振荡有固定的相位关系。图25和26所示参照有用传感器信号的两个半波,通过比较器50与有用的传感器信号的过零同步地产生方波信号。如果在有用传感器信号中的谐波输入滤波器43而足够地衰减,这些干扰分量与有用传感器信号相比,也在过零的区域中很小,产生图25的特性。
如果剩余的谐波量太高,如图26所示,这会造成在转子4的振荡的半周期内的多次过零。这产生一个错误的方波信号。由于这个原因,比较器50构成得带有一个滞后,使得不论在有用传感器信号中还剩余多少干扰量,结果都是满足要求的方波信号。
方波信号馈送到信号发生器51,后者是一个带通滤波器(见图24)。选择带通滤波器的角频率,使得带通滤波器供给一个大体三角形的输出信号,如果由于在有用传感器信号中的干扰分量,馈送的方波信号具有一个不对称的脉冲占空比,在带通滤波器中的直流电压的分量的退耦,确保一个带有与基准电位对称的特性的三角形信号。
由信号发生器51提供的三角形的信号在后级中通过两个比较器52和52(图27),与两个可变直流电压信号比较。由直流电压信号与锯齿波信号相交的点,限定双极性电压脉冲宽度。此时,从上直流电压信号和锯齿波信号产生一个正电压脉冲,从下直流电压和锯齿波信号产生一个负电压脉冲。即通过上下移动上直流电压电平和上下移动下直流电压电平进行调制,可以改变这些电压脉冲的脉冲宽度(脉冲宽度调制)。产生脉冲宽度调制的这个方法造成与锯齿波信号的峰值对称(图27)的、驱动脉冲的对称的加宽或变窄。由于在有用传感器信号和锯齿波信号之间的固定相位关系,即使在脉冲的占空比变化时,在测定装置18反馈的有用传感器信号和驱动脉冲的基波之间保持恒定的相耦合。这确保在驱动电压和马达速度之间的固定的相关系中马达的工作,因此也确保在存在不同负荷时马达的工作处于共振状态。结果与一个脉冲宽度调制相比提高了驱动效率,在脉冲宽度调制中,驱动脉冲的起始瞬间是预定的,驱动脉冲的持续时间仅通过终止瞬间的变化固定;并且相应地,在反馈的传感器信号和驱动脉冲的基波之间引起一个取决于脉冲占空比的相移。
为了控制永磁马达100的振荡状态,测定装置18经滤波后去掉误差量的有用传感器信号馈送到峰值测定器54,后者确定有用的传感器信号的相应振幅。由于误差量的补偿,振幅值是转子4的旋转的最大速度的一个直接量度。测定的振幅值与一个设定值比较,把该差值信号馈送一个适当的控制器,例如一个PI控制器49。控制器的输出信号控制两个直流电压电平的同时位移,后者确定驱动脉冲的电压脉冲宽度,从而实现振荡振幅控制。
根据本发明的另一个实施例,可以用一个可逆计数器形式的数字电路来实现锯齿波信号的功能,而代替模拟控制。在后级中,使用数字比较器将计数器的读数与数字控制器的输出值比较,这样产生双极性电压脉冲。
馈送到控制器49的转速设定值可以预定为一个固定值。在本发明的实施例中,设定值可以通过干式剃须刀的使用者用不连续的步骤或在预定范围内无限地变化。这样,切割刀装置的速度在预定范围内是可以由使用者调节的,从而在对每类皮肤最小皮肤刺激的范围内取得最佳剃须效果。另外,通过改变速度和切割刀装置的振幅之间的功能关系,预先选择给定振荡频率下的振荡振幅。然后控制器计算对于振荡的给定频率的匹配速度,控制向驱动装置供给的能量,其控制方式使得振荡的振幅在不同的负荷下保持固定。
在根据本发明的驱动机构中,能够很快地进行振荡的控制是特别优越的。能够从一个半波到下一个半波地影响驱动脉冲的脉冲宽度。这导致恒定的剃须质量和缩短剃须时间。用在马达轴和切割刀装置之间不充分的刚性耦合的常规驱动机构,这样的速度控制是不可能的;用这样的驱动机构,仅能够取得在平均时间上的固定振荡。

Claims (32)

1.一种驱动机构,驱动以旋转振荡方式运动的个人用的电器特别是干式剃须刀的工作单元(32),所述机构带有一个永久磁体马达(1,100,200),后者具有一个带一励磁绕组(3)的定子(2),和一个转子(4,204),所述转子带有至少一个位于定子磁场中并可旋转地安装在一个轴(8)上的永久磁体(11),并带有:一个复位装置(14,114,214),用于将转子返回到停止的位置,使得转子能够在停止位置附近振荡;一个耦接装置(12),用于将转子耦接到工作单元,其中耦接装置以间隔开转子轴的关系连接到转子;一个检测装置(18),用于检测定转子的振荡运动;和一个激励装置(29),用于响应测定的振荡来激励永久磁体马达,设置频率控制件(44,45,46,47,49),以与转子的共振频率大约相应的频率激励永久磁体马达。
2.根据权利要求1所述的驱动机构,其特征在于,马达(4,204)具有高导磁率的软磁材料制造的铁芯(10)和永磁材料制造的磁极(11)。
3.根据权利要求1所述的驱动机构,其特征在于,转子(4)完全由永磁材料构成。
4.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,复位装置(14,114,214)以与转子轴间隔开的关系连接着转子(4)。
5.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,复位装置(14,114)工作上与耦接装置(12)相关。
6.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,复位装置(114)包括一个返回弹簧(115),它带有一个紧固到转子(4)上的紧固段(39)和一个包围紧固段的线圈段(40)。
7.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,复位装置(114)是平面结构的。
8.根据权利要求6或7所述的驱动机构,其特征在于,紧固段(39)构成一个大体的Z形结构,带有一对彼此相反基本平行的接合段(41);并且线圈段(40)设有一对线圈臂(42),它们从接合段以螺旋形向外延伸。
9.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,耦接装置(12)的结构是在工作单元(32)的运动方向中运动上刚性的,同时在工作单元的运动方向相垂直方向是可游移的。
10.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,耦接装置(12)包括一个第一耦接件(13),它固定连接转子(4,204),和一个第二耦接件,它固定连接工作单元,所述两个耦接件彼此接合。
11.根据权利要求10所述的驱动机构,其特征在于,一个耦接件(13)是一个销,另一个是一个切口(24),特别是一个长槽。
12.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,设置与各工作单元(32)相关的一对耦接装置(12),安排在转子(49)的轴(8)的相反两侧上,其方式使得工作单元沿相反的运行方向驱动。
13.根据权利要求12所述驱动机构,其特征在于,耦接装置(12)由转子(4)刚性连接。
14.根据权利要求1-11中任何一项所述的驱动机构,其特征在于,设置几个转子(204),每个与一个工作单元(32)相联,所述转子最好具有一个公共轴(8)
15.根据权利要求12所述驱动机构,其特征在于,转子(204)具有不同的磁化方向,从而沿彼此相反的方向振荡。
16.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,耦接装置(12)安排在转子(4)的一端上。
17.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,耦接装置(12)安排在转子(204)的外周侧面上。
18.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,测定装置(18)结合在定子(2)中。
19.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,测定装置(18)包括一个测定转子(4,204)的永磁体(11)产生的磁通的传感器装置(19)。
20.根据权利要求18或19所述的驱动机构,其特征在于,测定装置包括一个补偿装置(43),用于补偿在传感器装置(19)的信号中的误差量。
21.根据权利要求20所述的驱动机构,其特征在于,补偿装置(43)具有一个测定马达电流(Imot)的电流传感器,和一个减法装置,从传感器装置(19)的信号中减去电流传感器信号。
22.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,激励单元(29)包括一个控制装置(49),用于与转子(4,204)的振荡相响应来控制供给马达的电能。
23.根据权利要求22所述的驱动机构,其特征在于,控制装置(49)包括一个峰值测定器(54),测定从测定装置(18)来的一个信号峰值,并响应测定的峰值来控制供给马达的能量。
24.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,激励单元(29)包括一个信号发生器(45),产生双极性电压脉冲,并设有一个调制装置(50,51,52,53,49),用于把电压脉冲调制为转子(4,204)振荡的函数。
25.根据权利要求24所述的驱动机构,其特征在于,将信号发生器做成使得以与转子(4,204)振荡的恒定相位关系发生电压脉冲。
26.根据权利要求25所述的驱动机构,其特征在于,控制装置(49)产生至少一个可变直流电压电平,通过适当的比较器(52,53),将所述至少一个可变直流电压电平与信号发生器(51)与转子(2,204)的振荡同步产生的一个锯齿波信号比较,并且其中脉冲宽度调制实现向马达供给能量的变化和控制向马达供给的能量,以及实现工作单元的振荡振幅控制。
27.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,频率控制件包括以预定频率激励转子的振荡器(44)。
28.根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构,其特征在于,频率控制件具有一个自激振荡反馈回路,特别是它包括一个测定装置(18)的信号所用的移相器(45)、产生双极性电压脉冲的信号发生器(46)、激励马达的功率放大级(47)和控制供给马达的电能的控制装置(49)。
29.一种带有一个驱动机构的干式剃须刀,特别是根据上述权利要求任何一项所述的驱动机构的干式剃须刀,其中设置一个剃须刀外壳(27)、一个相对于剃须刀外壳(27)枢轴旋转的枢轴旋转头(30)和至少一个设置在所述枢轴旋转头中能够由所述驱动机构驱动的切割刀单元,所述驱动机构接合在所述枢轴旋转头中。
30.根据权利要求29所述的干式剃须刀,其特征在于,驱动机构与转子(4)的轴安排在直立位置。
31.根据权利要求29所述的干式剃须刀,其特征在于,驱动机构与转子(4)的轴安排在横卧位置。
32.根据上述权利要求任何一项所述的干式剃须刀,其特征在于,两个切割刀单元(32)和一个长发须切割刀(38)安排在所述枢轴旋转头中,并由所述驱动机构驱动。
CN99814785A 1998-12-23 1999-11-19 个人用的振荡电气产品特别是干式剃须刀所用的驱动机构 Expired - Fee Related CN1106917C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19859622.7 1998-12-23
DE19859622A DE19859622A1 (de) 1998-12-23 1998-12-23 Antriebseinrichtung für oszillierende elektrische Produkte des persönlichen Bedarfs, insbesondere Trockenrasierer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1331622A CN1331622A (zh) 2002-01-16
CN1106917C true CN1106917C (zh) 2003-04-30

Family

ID=7892358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN99814785A Expired - Fee Related CN1106917C (zh) 1998-12-23 1999-11-19 个人用的振荡电气产品特别是干式剃须刀所用的驱动机构

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6441517B1 (zh)
EP (1) EP1140439B1 (zh)
JP (1) JP2002533188A (zh)
CN (1) CN1106917C (zh)
AT (1) ATE231051T1 (zh)
AU (1) AU1554800A (zh)
DE (2) DE19859622A1 (zh)
RU (1) RU2223852C2 (zh)
WO (1) WO2000038891A2 (zh)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1162721B1 (en) * 2000-06-07 2005-12-21 Matsushita Electric Works, Ltd. Linear oscillating actuator
JP4851682B2 (ja) * 2000-12-05 2012-01-11 ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス 振動装置の振動を維持する方法及びそれを実施する振動装置
JP3571686B2 (ja) * 2000-12-27 2004-09-29 エルジー電子株式会社 往復揺動式モーター及び該往復揺動式モーターを利用したガス圧縮装置
JP3791402B2 (ja) 2001-01-26 2006-06-28 松下電工株式会社 リニア振動モータの駆動制御方法及び駆動制御装置
US6549700B1 (en) * 2001-06-05 2003-04-15 Sandia Corporation Optical switch using Risley prisms
KR100402482B1 (ko) * 2001-09-05 2003-10-22 엘지전자 주식회사 회전공진형 모터 어셈블리
CN1168192C (zh) * 2001-09-10 2004-09-22 阿尔卑斯电气株式会社 可变振动发生装置及装备有振动发生装置的电子机器
ATE303886T1 (de) 2001-11-15 2005-09-15 Matsushita Electric Works Ltd Trockenrasierer mit schwenkbarem kopf
JP3928495B2 (ja) * 2002-06-17 2007-06-13 松下電工株式会社 振動型リニアアクチュエータ
KR100563481B1 (ko) 2002-06-17 2006-03-27 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 전기면도기의 가동헤드 유지구조
DE10242092A1 (de) * 2002-09-11 2004-04-01 Braun Gmbh Eletrisches Kleingerät mit einer Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer oszillierenden Bewegung
DE102004028064A1 (de) * 2004-06-09 2006-01-05 Braun Gmbh Elektrischer Rasierapparat mit einem schwenkbaren Scherkopf
WO2006000935A1 (en) * 2004-06-21 2006-01-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Hair cutting apparatus
US20060059696A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Andis Company Controller for hand-held electrical device for cutting hair
KR100660979B1 (ko) 2004-10-08 2006-12-26 오태준 헤드무빙면도기
EP1669821B1 (fr) * 2004-12-09 2011-03-02 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Procédé d'entrainement d'un dispositif vibrant pour un objet portable, qui comprend une bobine et une masse mobile
EP1669820A1 (fr) 2004-12-09 2006-06-14 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Procédé d'entraînement d'un dispositif vibrant pour un objet portable, qui comprend une bobine et une masse mobile
CN1833834A (zh) * 2005-03-18 2006-09-20 德昌电机股份有限公司 用于理发器的驱动电路
DE102005060537A1 (de) * 2005-12-17 2007-06-21 Braun Gmbh Elektrischer Rasierapparat mit oszillierendem Scherkopf
DE102006034050A1 (de) * 2006-07-20 2008-01-24 Braun Gmbh Elektrischer Rasierapparat
US20080034591A1 (en) * 2006-08-08 2008-02-14 Kam Fai Fung Shaver with swivel head
DE102006038127A1 (de) * 2006-08-14 2008-02-21 Braun Gmbh Elektrokleingerät mit Ladezustandsanzeige
GB2444028A (en) * 2006-11-23 2008-05-28 Stephen Ball Personal drying apparatus with heater, fan and infra-red source
EP2296850B1 (en) * 2008-05-27 2012-09-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Domestic appliance comprising means for generating electric energy in a functional action unit
DE102008031134B4 (de) * 2008-07-01 2010-10-07 Braun Gmbh Oszillierender Rotationsmotor sowie elektrisch betriebenes Kleingerät hierzu
JP5068725B2 (ja) * 2008-10-17 2012-11-07 株式会社マキタ ヘッジトリマ
WO2010121941A2 (de) * 2009-04-20 2010-10-28 Aesculap Suhl Gmbh Tierschermaschine
JP5388188B2 (ja) * 2009-04-23 2014-01-15 株式会社泉精器製作所 往復式電気かみそり
CN101876812B (zh) * 2009-04-28 2012-07-04 南京德朔实业有限公司 电剪刀的控制方法
US8217630B2 (en) * 2009-11-18 2012-07-10 Hamilton Sundstrand Corporation Electric load damper for damping torsional oscillation
EA020938B1 (ru) * 2010-07-13 2015-02-27 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Российской Академии Наук Резонансный двигатель крутильных колебаний
JP5624417B2 (ja) * 2010-09-27 2014-11-12 パナソニック株式会社 振動型リニアアクチュエータ
US20120285022A1 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 Huo-Pia Wang Reciprocation driving device for a hair clipper blade assembly
US9300195B2 (en) 2011-06-30 2016-03-29 The Gillette Company Linear motor for a small electric handheld device
DE102011088687A1 (de) * 2011-12-15 2013-06-20 Yen-Fu Liao Elektrische Haarschneidemaschine und Verfahren zum Steuern der Drehzahl derselben
CN103516066B (zh) * 2012-06-21 2018-07-10 德昌电机(深圳)有限公司 电磁驱动器
EP2996844A2 (en) 2013-05-17 2016-03-23 Hybrid Razor Ltd Shaving apparatus
WO2015125021A2 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 Hybrid Razor Ltd. Shaving apparatus
DE202014104464U1 (de) 2014-09-19 2015-02-12 Siglinde Lembens Trockenrasierer mit neuartiger Schneidgeometrie
WO2017031964A1 (zh) * 2016-02-19 2017-03-02 胡建坤 摆动电机及电推剪
CN107517029B (zh) * 2016-06-16 2021-04-20 华为技术有限公司 调整电磁驱动式摆片的方法及其电磁驱动式摆片装置
EP3300848B1 (en) * 2016-09-28 2019-10-23 Braun GmbH Electric shaver
EP3300861B1 (en) * 2016-09-28 2019-07-03 Braun GmbH Electrically driven device
EP3621553B1 (en) * 2017-05-09 2021-04-28 Koninklijke Philips N.V. Vibration cancellation for personal care device
EP3427910B1 (en) * 2017-07-14 2020-08-19 Braun GmbH Method for determining the time behavior of a cyclic motor process during use of an electrical hair removal device and hair removal device
CN107696068A (zh) * 2017-11-17 2018-02-16 湖北科技学院 一种无声理发器
JP7030558B2 (ja) * 2018-02-27 2022-03-07 マクセルイズミ株式会社 往復式電気かみそり
EP3542975B1 (en) * 2018-03-23 2020-12-30 Braun GmbH Electrically driven device
EP3725473A1 (en) 2019-04-18 2020-10-21 Koninklijke Philips N.V. Pressure sensing electric shaver

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH334787A (fr) 1955-06-06 1958-12-15 Aesup Ets Moteur électrique à rotor oscillant
NL11476C (zh) 1957-12-23
CH458507A (fr) 1966-03-18 1968-06-30 Aesup Ets Moteur électrique oscillant
CH456753A (fr) * 1966-03-30 1968-07-31 Aesup Ets Moteur électrique oscillant
US3434082A (en) 1967-04-17 1969-03-18 Mechanics For Electronics Limited rotation transducer having permanently magnetized rotor
SE329037B (zh) 1969-02-20 1970-09-28 Philips Nv
JPS5512839B2 (zh) * 1973-03-10 1980-04-04
US3898732A (en) * 1974-03-13 1975-08-12 Philips Corp Dry shaver
US3922589A (en) 1974-06-28 1975-11-25 Vibra Metrics Inc Electrical control systems of electromagnetic vibrators
JPS56574A (en) 1979-06-13 1981-01-07 Sawafuji Electric Co Ltd Oscillation type compressor
DE3025633A1 (de) 1979-07-11 1981-01-29 Lpa Les Produits Associes Wechselstrom-kleinmotor, insbesondere zum antrieb einer zahnbuerste
DE3012833A1 (de) 1980-04-02 1981-10-22 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Schaltungsanordnung zurversorgung eines synchronomotors aus einem gleichspannungsnetz
DE3042819A1 (de) 1980-11-13 1982-06-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Schaltungsanordnung zur versorgung eines synchronmotors aus einem gleichspannungsnetz
DE3139523C2 (de) * 1981-10-05 1984-12-20 Braun Ag, 6000 Frankfurt Regeleinrichtung für einen Schwingankermotor
JPS61157251A (ja) 1984-12-28 1986-07-16 Secoh Giken Inc 往復して負荷を振動する装置
NL8602728A (nl) 1986-10-30 1988-05-16 Philips Nv Besturingsinrichting voor het besturen van de bekrachtiging van een trillingsmotor voor het aandrijven van een compressoreenheid van het resonerende zuigertype alsmede een compressoreenheid van het resonerende zuigertype voorzien van een dergelijke besturingsinrichting.
DE8713194U1 (zh) 1987-10-01 1987-11-12 Zimmermann, Wolfgang, Dipl.-Ing., 2000 Hamburg, De
DE4117225A1 (de) * 1991-05-27 1992-12-03 Philips Patentverwaltung Haushaltsvibrationsgeraet, insbesondere trockenrasier- oder haarschneidegeraet
DE4117227A1 (de) * 1991-05-27 1992-12-03 Philips Patentverwaltung Haushaltsvibrationsgeraet mit einem vibrationsteil
WO1995026261A1 (en) * 1994-03-28 1995-10-05 Matsushita Electric Works, Ltd. Reciprocatory dry shaver
JP3382061B2 (ja) * 1995-05-31 2003-03-04 松下電工株式会社 リニア振動モータ
DE19628585C2 (de) * 1996-07-16 2001-12-20 Danfoss As Verfahren zum Kommutieren eines bürstenlosen Motors und Speiseschaltung für einen bürstenlosen Motor
JP3041675B2 (ja) * 1996-11-06 2000-05-15 セイコー精機株式会社 揺動モータ
US5753985A (en) * 1997-01-06 1998-05-19 Redlich; Robert W. Electric motor with oscillating rotary output and controlled amplitude
JP3674216B2 (ja) * 1997-02-25 2005-07-20 松下電工株式会社 リニア振動モータの駆動制御方法
US6181410B1 (en) * 1997-05-29 2001-01-30 Seiko Instruments Inc. Oscillating motor, measurement device for measuring distance, speed or direction using a laser light, and vehicle having the measurement device
EP0952663B1 (en) * 1998-04-23 2007-11-21 Matsushita Electric Works, Ltd. Driving circuit for oscillatory actuator
CN1294832A (zh) * 1999-03-03 2001-05-09 株式会社东金 由螺旋形阻尼件支撑磁路、柔顺性提高的振动操作机构

Also Published As

Publication number Publication date
DE59904063D1 (de) 2003-02-20
RU2223852C2 (ru) 2004-02-20
EP1140439A2 (de) 2001-10-10
US6441517B1 (en) 2002-08-27
ATE231051T1 (de) 2003-02-15
CN1331622A (zh) 2002-01-16
WO2000038891A3 (de) 2000-11-09
JP2002533188A (ja) 2002-10-08
US20020108251A1 (en) 2002-08-15
WO2000038891A2 (de) 2000-07-06
EP1140439B1 (de) 2003-01-15
DE19859622A1 (de) 2000-07-06
AU1554800A (en) 2000-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1106917C (zh) 个人用的振荡电气产品特别是干式剃须刀所用的驱动机构
RU2438860C2 (ru) Электробритва
EP0674979B2 (en) Reciprocatory dry shaver
US7474065B2 (en) Controlling an electric motor having multiple oscillatory elements
US7288863B2 (en) Electric appliances having electric motors for driving oscillatory elements
CA2765341C (en) Electric motor for a small electric device
US20060255665A1 (en) Electric motor for a small-scale electrical appliance
RU2001120361A (ru) Приводное устройство для вибрирующих электроизделий личного пользования, в частности, электробритв
JP5579835B2 (ja) 小型電気器具用の電動モータ
JP2012529264A (ja) 小型電気器具及び小型電気器具用の電動モータ駆動ユニット
US20180145576A1 (en) Vibration motor for an electric hand-held appliance
JP2002176758A (ja) リニアオシレータ及び電動歯ブラシ
CN100540241C (zh) 电子剃削装置以及用于驱动它的电子驱动装置
JP6627318B2 (ja) アクチュエータ及び電動理美容器具
CN1152975A (zh) 负载换向同步电动机驱动装置
CN1692541A (zh) 执行元件
JP6613694B2 (ja) アクチュエータ及び電動理美容器具
JP4667869B2 (ja) 小型電気器具における振動運動を生成するための駆動機構
US5795437A (en) Friction welding device
SU1307530A1 (ru) Электропривод колебательного движени
RU2466800C1 (ru) Электромагнитный вибратор крутильных колебаний
RU63052U1 (ru) Виброгенераторный преобразователь линейных размеров
RU2395889C2 (ru) Способ управления шаговым двигателем в режиме вынужденных колебаний (варианты)
CN108854776A (zh) 一种定频条件下加速度连续可调的振动驱动装置及方法
WO1987006402A1 (en) Alternator having improved efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
C10 Entry into substantive examination
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20030430

Termination date: 20101119