CN1981423B - 为个人护理器具提供振动作用的电动机 - Google Patents

Abstract

为个人护理装置产生振动作用的电动机装置，包括水平布置的U形定子部，和包括在一端锚定的扭力弹簧轴的电枢部。电枢部还包括靠近弹簧轴上端附近固定的U形磁体安装部件，该U形部件包括两个相对腿部，沿着弹簧轴长度的主要部分延伸且从其上分开。每个腿部的端部设有磁体装置，以交变转矩的方式与定子部相互作用，以使电枢和刷头或固定其上的其它部件产生前后振动。

Description

为个人护理器具提供振动作用的电动机

技术领域

本发明总体上涉及个人护理器具，包括临床应用中的那些器具；本发明更特别涉及适于使用在这种器具中的电动机结构。

背景技术

带有振动作用的用于小型器具中的电动机通常包括回复机构，例如某种类型的弹簧，在操作中根据具体应用提供一定量的转矩。振动效果的设计要求由为弹性体装置提供期望的机械共振频率所需的系统弹簧刚度决定。为使器具性能达到最佳，包括弹性体系统共振频率在内的电、机械工作频率必须达到平衡。在许多应用中，较小的器具(高度较低)对于方便用户使用非常重要，这对弹性体系统的整个结构带来了极大限制。

根据不同应用需要的小型器具的各种电动机结构已经是公知的，各种系统具有特定的优点和缺点。管状扭力弹簧已经被用来提供振动电动机的回复功能，但是用最高强度的弹簧材料不能得到扭力管，因此通常需要比本实施方式可行长度更长的长度。夹紧扭力管的端部而不使扭力管变形对于扭力管实施方式是另一种重要的挑战。可以使用非轴向扭力丝装置，但是这种装置会对单条的丝产生较高应力，以及过度的Z轴运动。另一种可行的方法使用成对的带或板簧，但是这种装置成本较高，并且会对弹簧部件产生过大的应力。同时，这些方法中的大多数方法对于长期可靠的工作都过于复杂。

因此，在使用振动工件的个人护理器具中，例如皮肤护理器具中，需要具有尺寸较小、操作可靠并能够承受振动作用固有应力的电动机装置。

发明内容

因此，本发明是一种为个人护理器具提供周期性振动作用的电动机，包括：定子部；电枢部，包括其一端固定的中央扭力弹簧轴，在其另一端附近固定在弹簧轴上的磁体安装部件，磁体安装部件包括沿弹簧轴长度的主要部分延伸并彼此分开的两个相对的安装部，以及位于两个安装部的端部附近的磁体装置，为与定子部相互作用的电动机操作对齐；和驱动装置，用来驱动电动机以使电枢在8-26°的角度范围内振动。

附图说明

图1是带有本发明电动机结构的个人护理器具的分解图。

具体实施方式

图1示出了特别适用于清洁面部皮肤并包括本发明电动机结构的一个实施方式的个人护理器具。然而，应该理解该电动机也可以用于其它个人护理器具，例如进行以下处理的个人护理器具，包括用于痤疮和黑头处理、运动员足部处理、伤口清洁和慢性或未痊愈伤口的处理、头皮清洁、化学去皮处理、结痂皮肤和牛皮癣处理、和各种剃须应用，包括剃刮肿块的处理和剃须膏器具中的使用。

在所示实施方式中，总体上用10表示的所示器具包括器具盖基部12和与之配合的盖上部14。基部、上部是模制的塑料部件。该器具包括头部16和手柄部18，具有人机工程学形状以使用户容易地抓握，便于使用。

电动机19包括定子部20和电枢装置部22。电动机由总体上用24表示的驱动电路驱动，并由可更换或可充电的电池26供电。定子20水平定向，具有水平叠片组28；在叠片组上安装有绕组30。在所示实施方式中，叠片组28基本上为包括26个叠片的U形，并带有两个端部32和34。

电枢22包括高强度的扭力线弹簧38。在所示实施方式中，扭力线弹簧38用作电动机19的回复弹簧。在所示实施方式中，扭力线弹簧38大多数长度上的直径为0.07英寸，(上、下)端部37-37a的直径为0.125英寸。较大直径端部可以用来方便可靠的夹紧弹簧。在所示实施方式中，扭力线弹簧38由开始具有较大直径(直径为0.125英寸)，中央部“缩颈”为所需的0.07英寸直径的丝制成。在所示实施方式中，扭力线弹簧是经热处理的琴用丝或类似的丝线。不锈钢、碳素钢或钛都可以使用。扭力线弹簧具有大约1.02英寸长度，只要能够承受结构的工作应力即可。

电枢装置22包括U形磁体安装架40、扭力线弹簧38、锚部件和两对磁体。U形磁体安装架40安装到扭力线弹簧38的上端部37。在所示实施方式中，安装架40由钢制成，大约0.074英寸厚，0.200英寸宽，总长3.0英寸。安装架包括中央部39和两个相对的腿部41和43，腿部距离扭力线弹簧38大约0.46英寸。在每个腿部的端部设有一对磁体。两对磁体42和44结合到腿部的端部上，并彼此相对倾斜以使每个磁面相对于扭力线弹簧的轴线垂直径向定向，以便与定子叠片组的端部最佳地对准。

电枢装置磁体沿定子平面径向移动，在叠片组的相对端部32和34内振动。该装置使磁体可以恰当地定位在叠片组的端部之间，同时允许电枢的中央部被安装到与水平叠片组的平面相距一定距离处，允许较长的弹簧长度。这还允许叠片组水平安装在器具的宽部附近。这种装置可以有效利用器具中的垂直空间，提供所需的较小尺寸，同时减少对弹簧的应力。

叠片组28直接固定在电动机安装板46上，后者安装到该器具的盖基部12上，叠片组28还固定在电动机轴支架62上，后面将详述。电动机安装板46大致为矩形形状，包括配置成容纳电枢装置的锚部件50的中央部，锚部件50固定在扭力线弹簧38的下端部37a。如图所示，锚50被配置成由电动机安装板46的中央部上的横向保持部件52保持并装配在其中。这种装置保证扭力线弹簧38的下端37a不会扭转。下轴承座54置于锚50的向内侧，具有安装在安装架40突出端部的长度。轴承座54内具有中央开口56，其中安装有对开式滑动轴承58。对开式滑动轴承58被设计成夹紧在扭力线弹簧38的较小直径部上，并使安装架40的端部(带有磁体)与定子保持对准，使电枢恰当地运动。

因此，在所示实施方式中相继安装电动机安装板46、锚部件50和带有对开式滑动轴承58的轴承座54。电枢关于旋转轴对称，使电枢靠近扭力线弹簧38的基部居中布置。

扭力线弹簧38的上端部37延伸到电动机轴对准架62。电动机轴支架62包括圆形板64和从圆形板64向下伸出的两个相对腿部66和68。腿部66和68包括带有通孔的水平端部70和72，螺钉61-61通过该通孔被引导而将支架62固定在盖基部12上，以增加支架和电枢装置的整体稳定性。电动机轴支架62的中央设有设置上轴承部件80的开口，扭力线弹簧38的上端穿过该开口。上轴承80确保扭力线弹簧38的自由端(因而使磁体42和44)关于期望的轴线均匀振动。

电动机轴支架62、叠片组28和电动机安装板46通过螺栓/螺母组合件63-63稳固地安装在一起，通过螺栓61将支架62安装到盖基部上。通过轴承58和80使扭力线弹簧38保持与配合部件同心旋转。

为使电动机正常工作，磁体安装架40的中心(纵)轴必须相对于锚50的长轴恰当地定位。大约35°的偏置角为电动机朝向与叠片组的端部32、34对齐的方向牵引磁体42、44提供所需的初始位置。

在工作中，通过驱动装置(电子器件)24将交流双级方波信号施加给定子的绕组30，在4-13°(弹簧总的旋转角度为8-26°)角度范围内驱动电动机10。施加第一半信号，使磁体对42、44朝向与叠片组的端部32、34对齐的方向移动，磁体安装架40的旋转和扭力线弹簧38关于固定端50的扭转使其上端37产生旋转。然后切断驱动信号，电枢装置在扭力线弹簧38的作用下返回到其初始位置。然后将另一半交流驱动信号提供给绕组30，沿另一方向移动电枢装置。振动作用的频率在120-220Hz范围内，优选频率大约为160Hz，运动的总范围为8-26°，优选值为10°。

安装架62的圆形板64的上表面内为槽，内置波形垫圈弹簧82。接着是与圆形板64形状相适配的圆形电动机轴密封件84，其中心开口，扭力线弹簧38的顶端39从该开口中伸出。密封件84典型地由低硬度材料制成。密封件动态部的直径比扭力线弹簧38上端部37的直径稍大。其基本上为圆锥形、大致为0.010英寸厚，被设计成在使用中是弯曲的，而不是伸展的。环形密封环86靠着密封件84的上表面设置，减少在安装过程中器具的刷组件部的滑动摩擦。在所示实施方式中，环86典型地由具有相对较低摩擦系数的材料制成。

扭力线弹簧38的上端37上安装有刷毂部件88，刷组件89被安装到刷毂部件88上。本发明的目的在于器具电动机的结构，刷毂部件88和刷组件89并不构成本发明的部件，但作为可以由电动机实施方式示出并描述的可有效驱动的个人护理器具的例子示出。当然在本发明中还可以利用其它的刷组件或工件。

在使用中，通过接通/断开开关90启动该器具的操作，产生如上所述的电枢装置的扭转运动，更具体来说是其上端的振动，在电枢装置上安装有工件，例如示出的刷组件89。根据应用的不同，刷组件的运动部在可选角度内振动。所示的电动机装置制造起来相对简单，具有成本效益，同时提供容易且便于使用相对较小的尺寸，并提供了稳固且可靠的设计。

尽管在此已出于说明的目的对本发明的优选实施方式进行了公开，但是应该理解在不脱离由权利要求所限定的本发明的实质范围内还可以包括各种变形、修改和替换。

Claims (9)

1.一种为个人护理器具提供周期性振动作用的电动机，包括：

定子部；

电枢部，其包括：在一端被固定的中央扭力弹簧轴；在所述弹簧轴另一端附近附接在所述弹簧轴上的磁体安装部件，所述磁体安装部件包括两个相对的安装部，其沿所述弹簧轴的长度的主要部分延伸并与所述弹簧轴分开；位于所述两个安装部的端部附近的磁体装置，其对齐以实现与所述定子部的相互作用；和

驱动装置，用来驱动所述电动机，以使所述电枢在8°至26°的角度范围内振动。

2.如权利要求1所述的电动机，包括用来支撑所述弹簧轴以围绕纵轴旋转的轴承装置，所述轴承装置靠近其相对端设置。

3.如权利要求1所述的电动机，其中所述定子部水平布置，且包括其上带有端部的大致为U形的叠片组，所述磁体安装部件的安装部上的磁体与所述端部对齐，并在所述电动机工作时交替排斥和吸引。

4.如权利要求3所述的电动机，包括电动机安装板和固定在所述弹簧轴的所述一端上的锚部件，所述锚部件被容纳在所述安装板的配合构造部内，防止所述锚部件的旋转运动以及因此所述弹簧轴的所述一端的旋转运动。

5.如权利要求1所述的电动机，其中每个磁体装置包括两个并列设置的磁体，所述磁体被倾斜以使每个磁面相对于线弹簧的纵轴径向垂直地布置。

6.如权利要求4所述的电动机，包括下轴承座和位于其中的下轴承，所述扭力弹簧轴穿过所述下轴承。

7.如权利要求1所述的电动机，其中所述磁体安装部件为U形，具有固定连接到所述弹簧轴上的中央部，并且其中所述安装部为两个相对的腿部件，所述磁体装置分别位于所述腿部件的自由端的端部附近。

8.如权利要求4所述的电动机，包括其中具有开口的上电动机架，所述弹簧轴的所述另一端穿过所述开口，轴承位于所述上电动机架的所述开口中，其中所述上电动机架、所述叠片组和所述电动机安装板固定连接在一起。

9.如权利要求8所述的电动机，其中所述上电动机架被连接到所述器具的盖部上。