DE19680506C2 - Linearer Schwingungsantrieb - Google Patents
Linearer SchwingungsantriebInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen linearen Schwingungsantrieb
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein gattungsgemäßer Stand der Technik ist aus der DE-AS 11 42 203
bekannt geworden ist. Der dort beschriebene
Schwingankermotor weist einen Stator und zwei entgegen
gesetzt bewegliche Anker auf, die über eine Schraubenfe
der miteinander verbunden sind. Die beiden Anker sind
desweiteren über ein Kopplungsgetriebe miteinander ver
bunden, so daß die Bewegung der Ankerelemente synchroni
siert ist. Dadurch sollen unerwünschte Schwingungen be
seitigt werden, die bei längerem Gebrauch des Geräts
durch einen Verschleiß in den Lagern entstehen können.
Desweiteren können unerwünschte Schwingungen dadurch
entstehen, daß die mit den Ankerelementen verbundenen
Massenträgheiten nicht gleich hoch sind. Nur das eine
Ankerelement ist mit einem beweglichen Schneidblatt verbunden,
während das andere Ankerelement eine gegenläufi
ge Bewegung ausführt und die Übertragung unerwünschter
Schwingungen auf das Gehäuse vermeiden soll. Das von den
Ankerelementen und der Schraubenfeder gebildete Schwin
gungssystem kann in einem ersten gegenphasigen Schwin
gungsmodus arbeiten. Ein gleichphasiger Betrieb der An
kerelemente kann nicht auftreten. Insofern dient das
Kupplungselement nur zur Vergleichmäßigung der Schwin
gungen beider Ankerelemente.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen linearen
Schwingungsantrieb zu schaffen, bei dem bei unsymmetri
scher Belastung von beweglichen Komponenten, die in Ei
nem zweiten Schwingungsmodus auch gleichzeitig schwingen
könnten, ein Übergang zu einem gleichphasigen Schwingen
der beweglichen Komponenten verhindert wird, wodurch un
angenehme Vibrationen vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des neuen
Hauptanspruchs.
Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, daß die
parallel zu einander schwingenden beweglichen Komponen
ten sowohl über Federmittel als auch über eine Verbin
dungsfeder miteinander gekoppelt sind. Das Kopplungsge
triebe wird dazu verwendet ein Schwingen der beweglichen
Komponenten in dem zweiten Schwingungsmodus zu verhin
dern.
Gemäß der Erfindung sind die bewegbaren Komponenten, die
mit der gleichen Frequenz und mit einander entgegenge
setzten Phasen in Gegenrichtung hin- und hergehend e
lektromagnetisch angetrieben werden können, mechanisch
derart miteinander verbunden, daß die Vibration einer
bewegbaren Komponente mit umgekehrter Oszillationsrich
tung auf die andere bewegbare Komponente übertragen wer
den kann, um dadurch die entgegengesetzte Phasenbezie
hung der beiden bewegbaren Komponenten auf mechanische
Weise zu gewährleisten. Insbesondere wird, wenn eine ex
terne Kraft auf eine bewegbare Komponente einwirkt und
Tatsache, daß der Oszillationszustand auf die andere
Komponente in einem Zustand übertragen wird, in dem die
Richtung einer solchen Veränderung umgekehrt ist, die
entgegengesetzte Phasenbeziehung zwischen den bewegbaren
Komponenten beibehalten und somit die Ausgewogenheit der
Vibration gesichert.
Ferner bleibt innerhalb eines Gesamt-Oszillations
systems, das mit gegensätzlichen Phasenbeziehungen vor
gesehene bewegbare Komponenten aufweist, aufgrund der
Tatsache, daß beide Phasen in ihrem Absolutwert oder in
ihrer proportionalen Beziehung gleich sind, das Zentrum
der Amplitude des Vibrationssystems unverändert, und die
Gesamt-Oszillation wird stabilisiert.
Als Mechanismus, mit dem beide bewegbaren Komponenten
zwecks Beibehaltung ihrer gegensätzlichen Phasenbezie
hungen miteinander verbunden werden, kommen verschieden
artige Mechanismen in Betracht. Beispielsweise können
beide bewegbaren Komponenten über einen drehbar an einer
festen Achse gelagerten Lenker miteinander verbunden
sein.
Vorzugsweise sind der Lagerpunkt des Lenkers und die
Verbindungspunkte des Lenkers mit den jeweiligen beweg
baren Komponenten auf der gleichen Linie angeordnet.
Vorzugsweise ist das Verhältnis der jeweiligen Abstände
zwischen dem Lenker-Lagerpunkt und den Verbindungspunk
ten der jeweiligen bewegbaren Komponenten mit dem Lenker
im wesentlichen gleich dem Verhältnis der Amplitudenbe
träge beider bewegbaren Komponenten in dem Zustand, in
dem kein Lenker vorhanden ist.
Vorzugsweise ist das Verhältnis der Abstände zwischen
dem Lenker-Lagerpunkt und den Verbindungspunkten der
jeweiligen bewegbaren Komponenten mit dem Lenker im
wesentlichen gleich dem umgekehrten Massenverhältnis der
beiden bewegbaren Komponenten.
Vorzugsweise sind die Verbindungspunkte des Lenkers mit
den jeweiligen bewegbaren Komponenten durch Achsen und
Langlöcher gebildet, in die die Achsen eingeführt sind.
Vorzugsweise ist der Längsrand des Langloches als Am
plitudenbeschränkungsteil vorgesehen, der die Amplitude
der bewegbaren Komponente bei Kontakt der Achse mit dem
Langloch auf einen vorbestimmten Bereich von Beträgen
beschränkt.
Vorzugsweise ist ein Hilfs-Lenker zwischen dem Lenker
und der bewegbaren Komponente angeordnet.
Vorzugsweise ist der Lenker mit einem elastischen dünnen
Plattenabschnitt versehen, der elastisch ausgeführt ist.
Zudem ist vorzugsweise eine Lenker-Druckfeder vorgese
hen, die den Lenker elastisch in eine bestimmte Dreh
richtung drückt.
Ferner kann die lineare Betätigungsvorrichtung vom Vi
brationstyp derart ausgebildet sein, daß die beiden
bewegbaren Komponenten, die einander entgegengesetzte
Phasenbeziehungen aufweisen, jeweils mit Zahnstangen
versehen sind und beide Zahnstangen derart mit einem
drehbar an einer festen Achse gelagerten Zahnrad kämmen,
daß die bewegbaren Komponenten in entgegengesetzten
Richtungen angetrieben werden.
Vorzugsweise sind die bewegbaren Komponenten durch Fe
derteile schwenkbar an festen Teilen angeordnet, und die
beiden einander entgegengesetzte Phasenbeziehungen auf
weisenden bewegbaren Komponenten sind durch eine Ver
bindungsfeder miteinander verbunden.
Gemäß der in der vorstehenden Weise vorgesehenen Erfin
dung kann das Vibrationssystem einer linearen Betätigungsvorrichtung
vom Vibrationstyp gegen externe Störun
gen stabilisiert werden, und die durch externe Störungen
verursachte Unausgewogenheit der Vibration kann frühzei
tig auf den Normalzustand korrigiert werden, und somit
kann die Vibration als ganzes minimiert werden. Ferner
werden in einer Lenkerstruktur, bei der die beiden ein
ander entgegengesetzte Phasenbeziehungen aufweisenden
bewegbaren Komponenten über einen drehbar an einer fe
sten Achse gelagerten Lenker miteinander verbunden sind,
bei Einwirkung einer externen Kraft auf eine der beiden
einander entgegengesetzte Phasenbeziehungen aufweisenden
bewegbaren Komponenten die Amplituden beider bewegbaren
Komponenten gegenseitig reguliert, so daß das Auftreten
ungleichmäßiger Vibrationen der bewegbaren Komponenten
unterdrückt werden kann.
Ferner können bei der Ausführungsform der linearen Betä
tigungsvorrichtung, bei der der Lager-Punkt des Lenkers
und die jeweiligen Verbindungspunkte des Lenkers mit den
bewegbaren Komponenten in der gleichen Linie positio
niert sind, die Beträge, um die der Lenker während der
gleichmäßigen Vibration mittels der beiden bewegbaren
Komponenten bewegt wird, zu jedem Zeitpunkt konstant
gehalten werden, und es wird keine überflüssige Bela
stung erzeugt.
Ferner tritt bei der Ausführungsform der linearen Betä
tigungsvorrichtung, bei der das Verhältnis der jeweili
gen Abstände zwischen dem Lenker-Lagerpunkt und den
Verbindungspunkten der jeweiligen bewegbaren Komponenten
im wesentlichen gleich dem Verhältnis der Amplitudenbe
träge beider bewegbaren Komponenten in dem Zustand ist,
in dem kein Lenker befestigt ist, keine durch Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein des Lenkers verursachte
Veränderung der Bewegungen der bewegbaren Komponenten
auf, und es wird von den mit gleichmäßiger Vibration
arbeitenden bewegbaren Komponenten keine Kraft auf den
Lenker ausgeübt.
Ferner können bei der Ausführungsform der linearen Betä
tigungsvorrichtung, bei der das Verhältnis der Abstände
zwischen dem Lenker-Lagerpunkt und den Verbindungspunk
ten des Lenkers mit den jeweiligen bewegbaren Komponen
ten im wesentlichen gleich dem umgekehrten Massenver
hältnis der beiden bewegbaren Komponenten ist, die Pro
dukte von Amplitude und Masse der bewegbaren Komponen
ten, die sich bei gleichmäßiger Vibration in entgegen
gesetzten Richtungen bewegen, einander gleichgemacht
werden, um die bei gleichmäßiger Vibration auftretenden
Abweichungen zu beseitigen.
Bei der linearen Betätigungsvorrichtung, bei der die
Verbindungspunkte des Lenkers mit den jeweiligen beweg
baren Komponenten durch Achsen und Langlöcher gebildet
sind, in die die Achsen eingeführt sind, können die
beiden in einander entgegengesetzten Phasenbeziehungen
arbeitenden bewegbaren Komponenten in einer einfachen
Struktur durch einen Lenker miteinander verbunden wer
den. Wenn in diesem Fall der Längsrand des Langloches
als Amplitudenbeschränkungsteil vorgesehen ist, der die
Amplitude der bewegbaren Komponente bei Kontakt der
Achse mit dem Langloch auf einen vorbestimmten Bereich
von Beträgen beschränkt, kontaktiert die Achse bei einem
zu starken Anstieg der Amplitude den Amplitudenbeschrän
kungsteil, und somit kann die Amplitude beschränkt wer
den.
Bei der linearen Betätigungsvorrichtung, bei der ein
Hilfs-Lenker zwischen dem Lenker und der bewegbaren
Komponente angeordnet ist, können die Verbindung des
Lenkers mit dem Hilfs-Lenker und die Verbindung des
Hilfs-Lenkers mit der bewegbaren Komponente derart aus
gebildet sein, daß eine Drehung einer Achse um ein Loch
ermöglicht wird, so daß eine Gleitbwegung an dem Ver
bindungsteil vermieden wird und der Verschleiß reduziert
wird.
Bei der linearen Betätigungsvorrichtung, bei der der
Lenker mit einem elastischen dünnen Plattenabschnitt
versehen ist, der eine Elastizität aufweist, kann die
Schwankung des Abstandes zwischen den Achsen durch den
elastischen dünnen Plattenabschnitt absorbiert werden.
Bei der linearen Betätigungsvorrichtung, bei der eine
Lenker-Druckfeder vorgesehen ist, die den Lenker ela
stisch in eine bestimmte Drehrichtung drückt, kann der
Lenker zu jedem Zeitpunkt in eine bestimmte Drehrichtung
gedrückt werden, und somit kann ein Klappern des Ver
bindungsteils vermieden werden.
Bei der linearen Betätigungsvorrichtung, bei der die
beiden einander entgegengesetzte Phasenbeziehungen auf
weisenden bewegbaren Komponenten jeweils mit Zahnstangen
versehen sind und beide Zahnstangen derart mit einem
drehbar an einer festen Achse gelagerten Zahnrad kämmen,
daß die bewegbaren Komponenten in entgegengesetzten
Richtungen angetrieben werden, können die beiden ein
ander entgegengesetzte Phasenbeziehungen aufweisenden
bewegbaren Komponenten mittels einer einfachen Zahnstan
gen- und Zahnrad-Struktur miteinander verbunden werden,
und aufgrund dieser Zahnstangen- und Zahnrad-Struktur
werden Gleitbwegungen vermieden und somit Verschleiß
erscheinungen reduziert.
Bei der linearen Betätigungsvorrichtung, bei der die
bewegbaren Komponenten durch Federteile schwenkbar an
einem festen Teil gelagert sind und die beiden in ein
ander entgegengesetzten Phasenbeziehungen arbeitenden
bewegbaren Komponenten durch eine Verbindungsfeder mit
einander verbunden sind, kann das Auftreten von Gesamt-
Vibration unterdrückt werden.
Fig. 1 eine explodierte perspektivische Ansicht einer
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine geschnittene Vorderansicht des wesentlichen
Bereiches eines nach dem Hin- und Herbewegungs
prinzip funktionierenden elektrischen Rasier
apparates, bei dem als Antriebseinheit der line
ar angetriebene Hin- und Herbewegungs-Motor
gemäß Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht des wesentlichen
Bereiches des nach dem Hin- und Herbewegungs
prinzip funktionierenden elektrischen Rasier
apparates gemäß Fig. 2;
Fig. 4(A) bis 4(E)
Ansichten zur Veranschaulichung der Arbeitsse
quenz eines Lenkers des elektrischen Rasierappa
rates;
Fig. 5(A) bis 5(E) Ansichten zur Veranschaulichung der Arbeitsse
quenz einer weiteren Ausführungsform eines Len
kers des elektrischen Rasierapparates;
Fig. 6 eine explodierte perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7(A) eine explodierte perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 7(B) eine perspektivische Ansicht einer weiteren
Ausführungsform der Rolle;
Fig. 8 eine explodierte perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 eine explodierte perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10(A) und 10(B) Ansichten zur Erläuterung eines Beispiels der
Beschränkung der Amplitude durch den Lenker;
Fig. 11 eine explodierte perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 eine explodierte perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13 eine explodierte perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 14 eine explodierte perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 15 eine schematische Darstellung eines Federvibra
tionssystems, bei dem bewegbare Komponenten
durch Federteile mit einem als stationärem Teil
vorgesehenen Chassis verbunden und an diesem ge
lagert sind und die beiden bewegbaren Komponen
ten mittels einer Verbindungsfeder miteinander
verbunden sind;
Fig. 16 ein Diagramm, das die Vibrationsweise der je
weiligen bewegbaren Komponenten in dem Zustand
angibt, in dem eine Vibrationserregerkraft mit
konstanter Frequenz auf das Vibrationssystem
aufgebracht wird;
Fig. 17 eine explodierte perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 18 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
des gemäß der Erfindung vorgesehenen Antriebs
systems des Motors A; und
Fig. 19 ein Wellenformdiagramm eines zum Steuern des
Motors A vorgesehenen Signals.
Die Erfindung wird nun anhand der in den Figuren gezeig
ten Ausführungsformen erläutert. Fig. 1 zeigt eine ex
plodierte perspektivische Ansicht eines linear angetrie
benen Motors A von Hin- und Herbewegungs-Typ, und Fig.
2 und 3 zeigen geschnittene Vorder- bzw. Seitenansichten
des wesentlichen Bereiches eines nach dem Hin- und Her
bewegungsprinzip funktionierenden elektrischen Rasier
apparates, bei dem als Antriebseinheit ein linear ange
triebene Hin- und Herbewegungs-Motor A verwendet wird.
In diesen Figuren ist mit 2 eine bewegbare Komponente
bezeichnet, die mit Permanentmagneten 8 und Jochen 9
(Hinter-Jochen) versehen ist. Jedes Joch 9 besteht aus
einem magnetischen Material, und die Permanentmagneten
8 sind mit den Jochen 9 verbunden. Mit 1 ist eine sta
tionäre Komponente bezeichnet, die aus einem Elektroma
gneten besteht, der durch einen gesinterten Körper aus
einem magnetischen Material oder durch ein Laminat von
Stahlplatten aus magnetischem Material mit einer daran
angeordneten Wicklung 11 gebildet ist. Die durch den
Elektromagneten gebildete stationäre Komponente liegt
den an der bewegbaren Komponente 2 angeordneten Perma
nentmagneten 8 gegenüber, wobei dazwischen ein Spalt 12
verbleibt. Mit 13 sind plattenförmige Federteile zur
Gewährleistung des Spaltes 12 bezeichnet. Der obere
Endbereich jedes Federkörpers 13 ist mittels Schrauben
15 mit dem Chassis 7 verbunden, und der untere Endbe
reich des Federkörpers 13 ist mittels Schrauben 15 mit
der bewegbaren Komponente 2 verbunden, und somit sind
das Chassis 7 und die bewegbaren Komponenten 2 mittels
der Federteile 13 miteinander verbunden. Der die statio
näre Komponente 1 bildende Elektromagnet ist durch
Schraubenteile 14 mit dem Chassis 7 verbunden. Durch
Wechseln der Flußrichtung des Stroms des Elektromagneten
der stationären Komponente 1 wird ein Hin- und Herbewe
gungs-Motor A, d. h. ein sogenannter Linearmotor, gebil
det, bei der der an der bewegbaren Komponente 2 angeord
nete Permanentmagnet 8 den gegenläufigen Richtungen be
wegt wird.
Die bewegbare Komponente 2 besteht aus mehreren Teilen,
und bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform
sind zwei Teile vorgesehen, bei denen es sich um die
bewegbaren Komponenten 2a und 2b handelt. An einem obe
ren Flächenbereich der zentralen bewegbaren Komponente
2a ist ein abstehendes Teil ausgebildet, das an beiden
Seitenflächen als Federhalteteil 16 dient, und ausgehend
von dem oberen Bereich des abstehenden Teils ist ein
abstehendes Stück 28 vorgesehen, das die Form eines
umgekehrten L hat. An der vertikalen Seitenfläche des
abstehenden Teils 28 ist ein Sensormagnet 23 instal
liert. (Es ist anzumerken, daß an dem Chassis an einer
Position, die dem an der bewegbaren Komponente 2 ange
ordneten Sensormagnet 23 gegenüberliegt, ein als Detek
tionseinrichtung dienender Detektionssensor 4a vorgese
hen ist und mittels des Detektionssensors 4a die in der
Bewegungsrichtung erfolgende Versetzung, die Geschwin
digkeit, die Beschleunigung etc. der bewegbaren Kompo
nente 2 detektiert werden können.) Ferner ist an der
Oberseite des vorstehenden Teils eine abstehende An
triebskomponente 17 vorgesehen. Der abstehende Teil der
zentralen bewegbaren Komponente 2 ist in eine rechtecki
ge Öffnung 27 eingeführt, die von einem Paar seitlicher
bewegbarer Teile 2b und einem Paar von Verbindungsteilen
26 eingeschlossen ist, und die vertikale Seitenfläche
des L-förmigen abstehenden Teils 28 mit dem an dieser
angeordneten Sensormagneten 23 ist in der Ausnehmung 29
positioniert, die an einer seitlichen bewegbaren Kom
ponente 2b definiert ist, und bewegt sich in der Aus
nehmung 29. Beide Verbindungsteile 26 dienen ferner als
Federhalteteile, und zwischen diesen als Federhalteteile
dienenden Verbindungsteilen 26 und den an der zentralen
bewegbaren Komponente 2a angeordneten Federhalteteilen
16 sind Verbindungsfedern 5 angeordnet, die jeweils als
natürliche Frequenzeinstellfedern dienen.
An der Antriebskomponente 17 ist eine bewegbare Klinge
3 in auf- und abbewegbarer Weise installiert, und die
bewegbare Klinge 3 wird mittels einer Aufwärtsdrückfeder
18 elastisch zwangsweise aufwärts gedrückt, so daß sie
elastisch mit einer Netzklinge 21 in Kontakt gelangt.
Mit 22 ist eine Schlitzklinge bezeichnet, und mit 3a ist
eine bewegbare Klinge für die Schlitzklinge bezeichnet,
die von einer an einer Antriebskomponente 17 angeord
neten Antriebskomponente 17a für die Schlitzklinge ange
trieben wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform exi
stieren zwei Klingenköpfe H, die jeweils eine Kombina
tion einer bewegbaren Klinge 3 und einer Netzklinge 21
aufweisen, und ein Klingenkopf H, der die Schlitzklinge
22 und die Netzklinge 3a für die Schlitzklinge aufweist,
was ingesamt drei Klingenköpfe ergibt. Ferner sind bei
der vorliegenden Ausführungsform die Polaritäten der
Permanentmagneten der bewegbaren Komponenten, die den
jeweiligen Klingenköpfen H entsprechen, unterschiedlich
vorgesehen, und somit ergeben sich einander entgegen
gesetzte Hin- und Herbewegungsrichtungen der jeweiligen
bewegbaren Komponenten, so daß die Vibrationen abge
schwächt werden.
Im Zusammenhang mit Fig. 18 und 19 wird im folgenden
ein Beispiel für das Antriebsverfahren des in der vor
stehenen Weise ausgebildeten Hin- und Herbewegungs-Mo
tors A beschrieben. Der an der bewegbaren Komponente 2
vorgesehene Permanentmagnet 8 liegt der stationären Kom
ponente 1 in der Auf- und Abwärtsrichtung mit einem
vorbestimmten Zwischenraum gegenüber und wird in der
Hin- und Herbewegungsrichtung der bewegbaren Komponenten
magnetisiert. Gemäß Fig. 18 bewegt sich entsprechend der
Richtung des durch die Wicklung 11 der stationären Kom
ponente 1 geführten Stroms die bewegbare Komponente 2
nach rechts und links, wodurch sie die Federn 5 und 13
biegt. Indem die Richtung des der Wicklung 11 zugeführ
ten Stroms mit geeigneter Zeitgebung umgeschaltet wird,
können die bewegbaren Komponenten hin- und herbewegt
werden.
Da ferner die Anordnung der Magnetpole des an der beweg
baren Komponente 2a angeordneten Permanentmagneten 8
entgegengesetzt zu der Anordnung der Magnetpole des an
der bewegbaren Komponente 2b angeordneten Permanentma
gneten 8 vorgesehen ist, führen beide bewegbaren Kom
ponente 2a und 2b Hin- und Herbewegungen aus, die sich
phasenmäßig um 180° voneinander unterscheiden. Die Fe
derteile 5,13 werden zu diesem Zeitpunkt zusammenge
drückt oder ausgedehnt, und das in Fig. 18 gezeigte
Federsystem besteht aus Blattfedern 13 und Federteilen
5. (Genauer gesagt werden durch magnetische Zugkraft
Federkonstanten-Komponenten hinzugefügt.)
Ferner ist, da es bei Vibration eines mit einem derarti
gen Federsystem versehenen Vibrationssystems unter dem
Gesichtspunkt des Erzielens einer stabilen Vibration und
des Reduzierens der Vibrationsenergie wünschenswert ist,
das System synchron mit der natürlichen Frequenz des
Vibrationssystems vibrieren zu lassen, d. h. das Vibra
tionssystem in den Resonanzzustand zu versetzen, zur
Durchführung einer derartigen Antriebsbewegung ein zur
Detektion vorgesehener Magnet 23, bei dem die Magnetpole
in der Hin- und Herbewegungsrichtung der bewegbaren
Komponente 2 angeordnet sind, an der bewegbaren Kompo
nente 2 angeordnet, und Sensoren 4a, die jeweils aus
einer Detektionswicklung bestehen, sind an den am Rahmen
7 angeordneten Montageständern vorgesehen, so daß der
Steuerungsausgangsabschnitt C den in die Wicklung 11
eingeführten Strom auf der Basis des in den Sensoren 4a
induzierten Strom (Spannung) zusammen mit der Vibration
der bewegbaren Komponenten 2 steuern kann.
Insbesondere ändert sich die Spannung des in dem Sensor
4a induzierten Stroms gemäß Fig. 19 entsprechend der
Amplitude und der Position der bewegbaren Komponente,
der Vibrationsgeschwindigkeit und der Vibrationsrich
tung. Wenn nämlich die bewegbare Komponente 2 ein Ende
der Amplitude der Hin- und Herbewegung erreicht, stoppt
die Bewegung des Magneten 23, und die Veränderung in dem
Magnetfluß wird null, was dazu führt, daß kein Ausgangs
signal des Sensors 4a auftritt, und wenn die bewegbare
Komponente c die zentrale Position der Amplitude er
reicht, erreicht die Geschwindigkeit der bewegbaren Komponente
c ihren Maximalwert, und die Ausgangsspannung
des Sensors 4a erreicht ebenfalls ihren Maximalwert.
Folglich kann durch Detektieren der Maximalspannung die
Maximalgeschwindigkeit der bewegbaren Komponente 2 er
mittelt werden, der Nullpunkt kann als der Bewegungs
richtungs-Umkehrpunkt (Punkt des Erreichens des Totpunk
tes) ermittelt werden, und aus der Polarität des Aus
gangssignals des Sensors 4a kann die Bewegungsrichtung
der bewegbaren Komponente 2 ermittelt werden.
Wenn sich die Ausgangsspannung des Sensors 4a nach der
Verstärkung mittels einer (nicht gezeigten) Verstärker
schaltung in einer sinusförmigen Kurve ändert, wird
diese Ausgangsspannung mittels einer (nicht gezeigten)
A/D-Umsetzungsschaltung in einen digitalen Wert konver
tiert, so daß die Spannung nach Verstreichen einer vor
bestimmten Zeit (beispielsweise t) ausgehend von der
Null-Ausgangsspannung detektiert werden kann, die Maxi
malgeschwindigkeit der bewegbaren Komponente 2 an dem
Mittelpunkt der Amplitude durch Detektion der Maximal
spannung von Null-Ausgangsspannung zu Null-Ausgangsspan
nung ermittelt werden kann, und die Bewegungsrichtungs
umkehr-Zeit auf der Basis des Zeitpunktes detektiert
werden kann, zu dem das Ausgangssignal Null wird. Ferner
kann, da die Stromrichtung durch die Richtung der Hin-
und Herbewegung der bewegbaren Komponente 2 (Magnet 23)
detektiert werden kann, der momentane Hub der Hin- und
Herbewegung der bewegbaren Komponente 2 auf der Basis
der Polarität der Ausgangsspannung detektiert werden.
Wenn im vorliegenden Fall der Steuerungsausgangsab
schnitt C auf der Basis der detektierten Geschwindigkeit
der bewegbaren Komponente 2 z. B. einen Anstieg der Amplitude
aufgrund eines Anstiegs der Belastung de
tektiert, hält der Steuerungsausgangsabschnitt C die
Amplitude auf dem erforderlichen Wert, indem er den
Betrag des Antriebsstroms (in dem gezeigten Beispiel,
die Stromaufbringungszeit und der Maximal-Stromwert)
vergrößert. Es ist anzumerken, daß in dem gezeigten
Beispiel die Steuerung des Antriebsstrombetrags durch
Impulsbreitenmodulationssteuerung erfolgt und der Strom
betrag derart vorgesehen ist, daß die Impulsbreitenmodu
lation mit einer Impulsbreite ausgegeben wird, die im
voraus im Zusammenhang mit der detektierten Geschwindig
keit gespeichert worden ist. Es ist anzumerken, daß, da
die Geschwindigkeit, die Versetzung und die Beschleuni
gung korreliert werden, die Versetzung oder die Be
schleunigung anstelle der Geschwindigkeit detektiert
werden können.
Ferner kann durch Zuführen von Strom in der Richtung,
die der detektierten Bewegungsrichtung entspricht, das
Auftreten eines durch den Treiberstrom verursachten
Bremszustandes verhindert werden. Ferner wird durch eine
Stromzufuhr, bei der die Zeitsteuerung auf der Basis
einer vorbestimmten Zeit t ausgehend von dem detektieren
Bewegungsrichtungsumkehr-Zeitpunkt erfolgt, der erfor
derliche Strombetrag für den Antrieb der bewegbaren Kom
ponente 2 unterdrückt, indem dazu die Bewegung des Fe
dersystems verwendet wird. Mit anderen Worten bedeutet
dies, daß, falls der Wicklung 11 vor dem Bewegungsrich
tungsumkehr-Zeitpunkt Strom der entgegengesetzten An
triebsrichtung zugeführt wird, die Vibration gebremst
wird, und falls der Wicklung 11 Strom in der Bewegungs
richtung zugeführt wird, nachdem die bewegbare Kompo
nente den zentralen Punkt der Amplitude überschritten
hat, aufgrund der Tatsache, daß die Antriebskraft durch
die Rückschlagkraft des durch die Vibration der beweg
baren Komponente 2 komprimierten Federsystems bereits
schwach geworden ist, die synenergetische Kraft der
durch die elektromagnetische Kraft erzeugten Antriebs
kraft und der durch das Federsystem erzeugten Antriebs
nicht erzielt werden kann. Deshalb wird die Zeitgebung
der Startstromzufuhr an die Wicklung 11 auf einen Punkt
innerhalb der Zeitperiode von dem Bewegungsrichtungsum
kehr-Zeitpunkt zu dem Zeitpunkt des Erreichens des Am
plituden-Mittelpunktes eingestellt. Der Zeitpunkt des
Erreichens des Amplituden-Mittelpunktes kann als der
Zeitpunkt detektiert werden, an dem das Ausgangssignal
des Sensors 4a den Maximalwert annimmt. Die Zeit t kann
im vorliegenden Fall ein Wert sein, der entsprechend der
detektierten Geschwindigkeit oder Beschleunigung der
bewegbaren Komponente 2 einstellbar ist.
Es ist anzumerken, daß, obwohl das Antriebsverfahren für
den Motor A nicht auf das vorstehend beschriebene Bei
spiel beschränkt ist, das gleiche Antriebsverfahren auch
für die folgenden Ausführungsformen verwendet wird.
Im folgenden wird der Lenkermechanismus beschrieben. In
einem Lenker 54 ist im Mittelteil ein zentrales Loch 55
ausgebildet, und ferner sind in den beiden Endteilen
Langlöcher 56 derart ausgebildet, daß sie sich parallel
in der Längsrichtung des Lenkers 54 erstecken. Das zen
trale Loch 55 des Lenkers 54 ist drehbar an einer Achse
52 gelagert, die an einem Achsenbasisständer 51 befe
stigt ist. Im vorliegenden Fall ist der Achsenbasisstän
der 51 mittels Schrauben 53 derart an den Befestigungs
löchern 59 des Chassis 7 befestigt, daß das Chassis 7
und der Achsenbasisständer 51 ein zusammenhängendes Teil
bilden. Unter der zentralen bewegbaren Komponente 2a ist
eine Achse 57 vertikal angeordnet, unter den seitlichen
bewegbaren Komponenten 2b ist eine Achse 58 vertikal
angeordnet, wobei die Achsen 57 und 58 jeweils in Lang
löcher 56 eingeführt sind, die an beiden Enden des Len
kers 54 vorgesehen sind. Durch diese Anordnung sind die
zentrale bewegbare Komponente 2a und beide seitlichen
bewegbaren Komponenten 2b, die in einander entgegenge
setzten Phasenbeziehungen positioniert sind, über den
Lenker 54 miteinander verbunden.
Fig. 4 zeigt die Arbeitsweise des Lenkers 54. Insbe
sondere arbeitet der Lenker 54 in der in Fig. 4A bis 4E
sequentiell gezeigten Reihenfolge. Der Lenker 54 ist im
vorliegenden Fall nur um die Achse 52 drehbar, und aus
diesem Grunde dreht sich, wenn sich einer der zentralen
bewegbaren Komponente 2a und der beiden seitlichen be
wegbaren Komponente 2b bewegt, der mit den Achsen 57 und
58 verbundene Lenker 54 um die Achse 52 und bewegt die
andere bewegbare Komponente in die entgegengesetzte
Richtung. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß selbst
bei Einwirkung einer Last keine Differenz in der Ampli
tude zwischen beiden bewegbaren Komponenten 2a und 2b
auftritt und der Zustand, in dem sich beide bewegbaren
Komponenten in der gleichen Richtung bewegen, verhindert
werden kann, so daß keine für den Benutzer unvorteilhaf
te Vibration verursacht wird. In diesem Fall können
durch die Anordnung, in der die Achsen 57 und 58 an der
Innenfläche der Langlöcher 56 gleiten, die Veränderungen
des Abstandes zwischen den Achsen 57 und 58 absorbiert
werden.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist die
Achse 52, die in das zentrale Loch 55 des Lenkers 54
eingefügt ist, an dem Mittelpunkt der Achsen 57 und 58
positioniert. Unter der Annahme nämlich, daß B die Länge
von der Achse 52 bis zu der Achse 57 ist und C die Länge
von der Achse 52 zu der Achse 58 ist, gilt B = C. Indem
in dieser Weise B = C gemacht wird, können die Amplitu
den der Vibration zwischen beiden bewegbaren Komponenten
2a und 2b gleichgemacht werden.
Ferner zeigt Fig. 5 ein Beispiel, bei dem das zentrale
Loch 55 nahe an einer Seite (an der Seite der bewegbaren
Komponente 2b) angeordnet ist. Bei dieser Ausführungs
form arbeitet der Lenker 54 in der in Fig. 5A bis 5E
sequentiell gezeigten Reihenfolge. Somit ist unter An
nahme, daß B die Länge von der Achse 52 bis zu der Achse
57 ist und C die Länge von der Achse 52 zu der Achse 58
ist, B < C, und die Amplitude x1 der beiden seitlichen
bewegbaren Komponente 2b und die Amplitude x2 der zen
tralen bewegbaren Komponente 2a werden einander nicht
gleich, und das Verhältnis der beiden Amplituden kann
dem Verhältnis der Zwischen-Achsen-Abstände gleichge
macht werden, nämlich x1 : x2 = B : C.
Ferner ist es wünschenswert, das Amplitudenverhältnis
der bewegbaren Komponenten 2a, 2b und das Zwischenachsen
abstands-Verhältnis der Achse 52 zu den Achsen 57 und 58
(nämlich B : C) bei Inbezugnahme des Lenkers 54 auszu
gleichen. Aufgrund der Tatsache, daß die gleichmäßige
Vibration durch die Last des Lenkers 54 nicht verändert
wird, die durch den Lenker 54 verursachte Belastung
klein ist und keine Kraft auf die Eingreifbereiche der
Achsen 57 und 58 mit den Langlöchern 58 aufgebracht
wird, können Verschleißerscheinungen reduziert werden.
Ferner kann das Massenverhältnis der zentralen beweg
baren Komponente 2a und beider seitlichen bewegbaren
Komponenten 2b, die sich in einander entgegengesetzter
Phasenbeziehung befinden, dem umgekehrten Verhältnis der
Zwischen-Achsen-Abstände zwischen den Achsen 52 und den
Achsen 57, 58 (nämlich B : C) gleich gemacht werden. Dies
ist der Fall, weil die Produkte von Masse und Amplitude
der in entgegengesetzter Phasenbeziehung stehenden je
weiligen bewegbaren Komponenten 2 einander gleich sind
und sich folglich die Vibrationen der jeweiligen beweg
baren Komponenten bei der gleichförmigen Vibration ge
genseitig aufheben können, was wirksam zur Reduzierung
von Vibrationen beiträgt.
Ferner ist es wünschenswert, daß die drei Löcher, näm
lich das zentrale Loch 55 und die an den beiden Enden
ausgebildeten Langlöcher 56 auf der gleichen Linie posi
tioniert sind. Indem, wie oben beschrieben, diese drei
Löcher, das zentrale Loch 55 des Lenkers 54 und die an
den beiden Enden angeordneten Langlöcher 56 auf der
gleichen Linie angeordnet sind, können der Betrag, um
den bei gleichmäßiger Vibration der Lenker 54 mittels
einer bewegbaren Komponente 2 bewegt wird, und der Be
trag, um den der Lenker 54 mittels der anderen beweg
baren Komponente 2 bewegt wird, zu jeder Zeit einander
gleich gemacht werden, und folglich tritt an dem zentra
len Loch 55 des Lenkers 54 keine Kraft außer einer Dreh
kraft auf, so daß das Auftreten einer überflüssigen
Belastung vermieden werden kann.
Ferner ist es wünschenswert, die Zwischen-Achsen-Abstän
de zwischen der Achse 52 und den Achsen 57, 58 (B, C) auf
mehr als das Zweifache der Amplitude der bewegbaren
Komponente 2 einzustellen. Indem, wie beschrieben, die
Zwischen-Achsen-Abstände zwischen der Achse 52 und den
Achsen 57, 58 auf mehr als das Zweifache der Amplitude
der bewegbaren Komponente 2 eingestellt werden, wird der
sich aufgrund der Amplitude der bewegbaren Komponente 2
ergebende Abweichungsbetrag des Zwischen-Achsen-Abstan
des reduziert, und folglich kann die Gleitbewegung der
Langlöcher 56 des Lenkers 54 relativ zu den Achsen 57, 58
reduziert werden, so daß Belastungen und Geräuschent
wicklungen verringert werden.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist der
Lenker 54 nur mit Löchern versehen, und Achsen 57, 58
sind an den bewegbaren Komponenten 2 vorgesehen. In die
ser Weise ergibt sich, da die Kraftübertragung in der
gleichen Ebene erfolgt, eine glatte Bewegung, was eine
Reduzierung von Belastungen und Geräuschen bewirkt. Es
ist jedoch auch möglich, Achsen 61 gemäß Fig. 6 an bei
den Enden in Längsrichtung des Lenkers 54 und Löcher 62
jeweils an den in einander entgegengesetzten Phasenbe
ziehungen positionierten bewegbaren Komponenten 2 an
zuordnen, um die Achsen 61 in die Löcher einzuführen und
die Verbindung mit dem Lenker 54 herzustellen.
Fig. 7A zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung. Bei dieser Ausführungsform sind Rollen 63 zwischen
den Achsen 57, 59 und den Langlöchern 56 vorgesehen.
Insbesondere sind die Rollen 63 drehbar an den Achsen
57, 58 befestigt, und die Rollen 63 sind in die Langlö
cher 56 eingeführt. In dieser Weise kann die Gleitbewegung
zwischen den Achsen 57, 58 und den Langlöchern 56 in
eine Rollbewegung umgesetzt werden, und folglich kann
die Belastung reduziert werden. Die Rolle 63 ist mit
einem Flansch 64 versehen, um ein Heraustreten der Rolle
aus dem Langloch 56 zu verhindern. Die Rolle 63 kann
gemäß Fig. 7B eine rechteckige äußere Form aufweisen.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Achsenbasisständer 51
mit dem Chassis 7 integriert. Die Achse 52 ist direkt an
einem den Achsenbasisständer 51 bildenden Teil des Chas
sis 7 befestigt, so daß die Anzahl der Bauteile redu
ziert wird.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform ist ein abstehendes Teil 68,
das mit einer Achse 52 versehen ist, einstückig von der
stationären Komponente 1 abstehend ausgebildet, und der
Achsenbasisständer 51 wird durch dieses abstehende Teil
68 gebildet.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform zur Erläuterung eines
Beispiels der Beschränkung der Amplitude durch einen
Lenker 54. Insbesondere kann in einem Elektromotor die
ses Typs aufgrund der Tatsache, daß die bewegbare Kom
ponente 2 nur durch Federteile 13 aufgehängt ist, die
Amplitude nicht beschränkt werden. Folglich tritt bei
einem zu hohen Ansteigen der Amplitude das Problem auf,
daß das Federteil 13 oder die Verbindungsfeder 5 bricht,
so daß der Betrieb des Motors versagt. Um dieses Ver
sagen zu verhindern, ist der Längsrand des Langloches 56
als Amplitudenbeschränkungsteil 56a ausgebildet, um die
Amplitude der bewegbaren Komponente 2 mittels Kontaktes
der Achse an diesem Teil innerhalb einer vorbestimmten
Begrenzung zu halten. Somit ist die Bemessung des an dem
Lenker 54 ausgebildeten Langloches 56 derart einge
stellt, daß die Größe des Spaltes 66 zwischen den Achsen
57, 58 und dem Amplitudenbeschränkungsteil 56a, d. h. dem
Längsrand des Langloches 56, einen geeigneten Betrag
hat. Durch diese Anordnung gelangen gemäß Fig. 10(b) bei
einem zu starken Ansteigen der Amplitude die Achsen
57, 59 in Kontakt mit dem Amplitudenbeschränkungsteil
56a, d. h. dem Längsrand des Langloches 56 des Lenkers
54, um so die Amplitude zu beschränken.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung. Bei dieser Ausführungsform ist die Einrichtung zur
Reduzierung des Geräusches, das durch das Klappern der
Eingreifbereiche zwischen den Achsen 57, 58 und den Lang
löchern 56 verursacht wird, in Form einer Lenker-Druck
feder 70 vorgesehen. In das Haltelochteil 72, das in dem
zentralen Teil der Lenker-Druckfeder 70 definiert ist,
ist eine an dem Achsenbasisständer 51 vorgesehene Halte
punktachse 75 eingeführt, das Befestigungsachsenteil 71,
das an einem Endbereich der Lenker-Druckfeder 70 ausge
bildet ist, ist in das Befestigungsloch 74 an dem Ach
senbasisständer 51 eingeführt, und das Installations
achsenteil 73 an dem anderen Ende der Lenker-Druckfeder
70 ist in das Installationsloch 76 eingeführt, das an
der Seitenfläche des Lenkers 54 ausgebildet ist. Durch
diese Anordnung drückt die Lenker-Druckfeder 70 den
Lenker 54 zu jeder Zeit mit einer gewissen Drehkraft,
und das Klappern zwischen den Achsen 57, 58 und dem Len
ker 54 kann beseitigt werden.
Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung. Bei dieser Ausführungsform sind Hilfs-Lenker 83
zwischen dem Lenker 54 und den bewegbaren Komponenten 2
angeordnet. Insbesondere sind die Achsen 57, 58 drehbar
in Löcher 84 eingeführt, die an einem Endteil der Hilfs-
Lenker 83 ausgebildet sind, und die Achsen 85, die an
den anderen Endteilen der Hilfs-Lenker 83 ausgebildet
sind, sind drehbar in an dem Lenker 54 vorgesehene Lö
cher 82 eingeführt. Ferner ist das zentrale Loch 55 des
Lenkers 54 drehbar mit der Achse 52 verbunden, die an
dem Achsenbasisständer 51 befestigt ist. Durch diese
Anordnung wird die Gleitbewegung zwischen den Langlö
chern 56 und den Achsen 57, 58 wie bei den zuvor be
schriebenen Ausführungsformen vermieden und vollständig
durch die Drehungen zwischen Achsen und Löchern ersetzt.
Somit können die Auswirkungen von durch Gleiten verur
sachten Belastungen, Geräusche und Verschleißerscheinun
gen reduziert werden.
Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung. Bei dieser Ausführungsform ist ein elastischer
dünner Plattenabschnitt 92 an dem Lenker 54 vorgesehen.
Insbesondere sind an beiden Endteilen des Lenkers 54
elastische dünne Plattenabschnitte 92 vorgesehen, und an
den freien Endteilen der dünnen Plattenabschnitte 92
sind Löcher 93 ausgebildet, in die Achsen 57, 58 drehbar
eingreifen. An den zentralen Teil des Lenkers 54 ist ein
abstehendes Teil 85 vorgesehen, und an dem freien End
teil des abstehenden Teils 95 ist ein zentrales Loch 94
vorgesehen, in dem die Achse 52 drehbar eingreifend
angeordnet ist. Im vorliegenden Fall sind beide End-
Löcher 93 und das zentrale Loch 94 auf der gleichen
Linie angeordnet. Bei dieser Anordnung kann die mit den
Vibrationen der bewegbaren Komponente 2 einhergehende
Schwankung des Zwischen-Achsen-Abstandes zwischen den
Achsen 57 und 58 durch die elastischen dünnen Platten
abschnitte 92 eingestellt werden, was eine Reduzierung
der nötigen Anzahl von Bauteilen und, wie bei dem mit
Langlöchern versehenen Lenker, zu einer Beseitigung der
Gleitbewegung bewirkt. Ferner kann im Vergleich mit dem
Fall, in dem Hilfs-Lenker vorgesehen sind, die Anzahl
der miteinander zusammengreifenden Teile reduziert wer
den. Diese Anordnungen bewirken eine Reduzierung von
Belastungen und Geräuschen.
Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfin
dung. Bei dieser Ausführungsform sind Zahnstangen 104
jeweils an den entgegengesetzte Phasenbeziehungen auf
weisenden bewegbaren Komponenten 2 vorgesehen, und ein
Zahnrad 101 ist drehbar an der Achse 52 angeordnet, die
an dem Achsenbasisständer 51 befestigt ist. Mit 103 ist
eine an der Achse 52 vorgesehene Ausnehmung bezeichnet,
und an dieser Ausnehmung 103 ist ein Halte-Einpaßteil
102 ausgebildet, um zu verhindern, daß sich das Zahnrad
101 von der Achse 52 löst. Mit dem Zahnrad 101 kämmen
zwei Zahnstangen 104 derart, daß sie in einander ent
gegengesetzten Richtungen angetrieben werden. Somit hat
diese Anordnung die gleiche Funktion wie der Lenker, und
wenn eine der bewegbaren Komponenten 2 durch Kämmen des
Zahnrades 101 mit der Zahnstange 104 bewegt wird, wird
die andere bewegbare Komponente 2 in der Gegenrichtung
bewegt.
Dabei ist jede der vorstehend beschriebenen Ausfüh
rungsformen derart ausgebildet, daß durch eine statio
näre Komponente 1 zwei bewegbare Komponenten 2 mit der
gleichen Frequenz und in einander entgegengesetzten
Richtungen angetrieben werden, so daß die Vibration des
Motors A reduziert werden kann und auch die auf eine
Hand übertragene Vibration klein gehalten werden kann.
Ferner ist jede der vorstehend beschriebenen Ausfüh
rungsformen derart ausgebildet, daß die bewegbare Kom
ponente 2 nur durch Federteile mit dem Chassis 7, das
ein stationäres Teil ist, verbunden und an diesem gela
gert ist und beide bewegbaren Komponenten 2 über Ver
bindungsfedern 5 miteinander verbunden sind. Die schema
tische Darstellung dieser Konfiguration ist in Fig. 15
gezeigt. Bei diesem Modell existieren zwei Vibrations
modelle. Bei dem normalen Antrieb findet, da beide be
wegbaren Komponenten mit dem Antriebsmodus f1 angetrie
ben werden und sich dabei diese bewegbaren Komponenten
in entgegengesetzten Richtungen bewegen, eine Gesamt-
Vibration nicht statt. Wenn jedoch aufgrund des Schnei
dens eines Schnurrbartes oder dgl. während des in ent
gegengesetzten Richtungen erfolgenden Vibrierens in dem
Modus f1 eine Last auf die bewegbare Komponente ein
wirkt, erfolgt vorübergehend der Modus f2 bei dem sich
beide bewegbaren Komponenten in der gleichen Richtung
bewegen, wodurch die Differenz der Amplituden zwischen
den beiden bewegbaren Komponenten 2 ansteigt. Wenn mit
M die Masse der beiden bewegbaren Komponenten bezeichnet
ist, mit k1 die Federkonstante des Federteils 13 be
zeichnet ist und mit k2 die Federkonstante der Verbin
dungsfeder 5 bezeichnet ist, dann gelten f1 (Hz) =
(1/2π) [(k1 + 2k2)/M]1/2 und f2 (Hz) = (1/2π) 2(k1/M)1/2. Die
Amplituden der jeweiligen bewegbaren Komponenten 2 in
einem Fall, in dem eine Vibrationserregungskraft mit
einer gewissen Frequenz auf diese einwirkt, sind in dem
Schaubild von Fig. 16 gezeigt. Da vorübergehend der
Modus f2 stattfindet, in dem sich beide bewegbaren Kom
ponenten in der gleichen Richtung bewegen, vibriert der
Motor A in der Vibrationsrichtung der bewegbaren Kom
ponenten 2, was sich auf den gesamten elektrischen Ra
sierapparat überträgt und eine Vibration bewirkt, die
für die sich rasierende Person ein unangenehmes Griff
gefühl erzeugt. Indem jedoch die entgegengesetzte Pha
senbeziehungen aufweisenden beiden bewegbaren Komponen
ten 2 über einen drehbar an der festen Achse 52 befe
stigten Lenkermechanismus miteinander verbunden sind,
werden, wenn eine externe Kraft auf die entgegengesetzte
Phasenbeziehungen aufweisenden beiden bewegbaren Kom
ponenten 2 einwirkt, die Amplituden der beiden beweg
baren Komponenten durch den Lenker 54 gegenseitig regu
liert, und somit kann das Auftreten einer nicht gleich
mäßigen Vibration eingedämmt werden.
Während sich die vorstehend beschriebenen Ausführungs
formen mit Beispielen befassen, bei denen beide beweg
baren Komponenten 2 durch Verbindungsfedern 5 mitein
ander verbunden sind, ist in Fig. 17 eine Ausführungs
form gezeigt, bei der keine Verbindungsfeder, die die
Feder zum Einstellen der natürlichen Frequenz ist, vor
gesehen ist. Da bei dieser Ausführungsform die beiden
bewegbaren Komponenten 2 durch einen Lenker 54 verbunden
sind, ist, da die Antriebskraft der anderen bewegbaren
Komponente 2 über den Lenker 54 übertragen wird, selbst
bei Einwirkung einer Last auf eine der beiden bewegbaren
Komponenten 2 auch in dem Zustand, in dem die als Feder
zum Einstellen der natürlichen Frequenz vorgesehene
Feder nicht vorgesehen ist, eine gleichbleibend schrafe
Rasur der Klinge gewährleistet, und da keine Verbin
dungsfeder vorhanden ist, ist diese Ausführungsform
unter den Gesichtspunkten des Raumbedarfs, der Kosten
und des leichten Zusammenbaus besonders vorteilhaft.
Ferner ist, obwohl die vorstehend beschriebenen Ausfüh
rungsformen Beispiele bilden, bei denen beide bewegbaren
Komponente 2 durch Federteile 13 an dem festen Teil
gehalten sind, die Erfindung auch in einem Fall anwend
bar, in dem beide bewegbaren Komponenten durch eine
Kontaktstruktur gehalten sind, welche in Form von Lagern
zwischen den bewegbaren Komponenten 2 und stationären
Teilen vorgesehen ist.
Claims (9)
1. Linearer Schwingungsantrieb bestehend aus einem
Schwingmotor (1, 2) mit einer stationären Komponente
(1)
mit mehreren bewegbaren Komponenten (2, 2a, 2b), wobei die stationäre Komponente (1) elektromagnetisch die mehreren bewegbare Komponenten (2a, 2b) periodisch in Schwingungen versetzt,
mit mindestens einer Verbindungsfeder (5), die zwei benachbarte bewegbaren Komponenten (2a, 2b) zwecks ge genseitiger Energieübertragung miteinander koppelt und
mit einem Kopplungsgetriebe (51, 54; 101, 104) zwischen den Komponenten (2a, 2b),
dadurch gekennzeichnet,
daß die mehreren bewegbaren Komponenten (2a, 2b) je weils mit einem Permanentmagneten (8) versehen sind,
daß die mehreren bewegbaren Komponenten (2a, 2b) paral lel zueinander angeordnet sind und jeweils von Feder mitteln (13) gehalten sind, so daß sie relativ zu der stationären Komponente (1) unter Einhaltung eines Spaltes (12) hin- und hergehend schwingen können,
daß die mindestens eine Verbindungsfeder (5) zusammen mit den Federmitteln (13) ein Schwingungssystem bil det,
daß das Kopplungsgetriebe (51, 54; 94) ein Verbindungs element (54) mit zwei freien Enden und einer Achse (52) aufweist, um die das Verbindungselement (54) schwenkbar in der Mitte des Verbindungselementes (54) abgestützt ist,
und daß die mehreren bewegbaren Komponenten (2a, 2b) jeweils an die freien Enden des Verbindungselementes (54) gekoppelt sind.
mit mehreren bewegbaren Komponenten (2, 2a, 2b), wobei die stationäre Komponente (1) elektromagnetisch die mehreren bewegbare Komponenten (2a, 2b) periodisch in Schwingungen versetzt,
mit mindestens einer Verbindungsfeder (5), die zwei benachbarte bewegbaren Komponenten (2a, 2b) zwecks ge genseitiger Energieübertragung miteinander koppelt und
mit einem Kopplungsgetriebe (51, 54; 101, 104) zwischen den Komponenten (2a, 2b),
dadurch gekennzeichnet,
daß die mehreren bewegbaren Komponenten (2a, 2b) je weils mit einem Permanentmagneten (8) versehen sind,
daß die mehreren bewegbaren Komponenten (2a, 2b) paral lel zueinander angeordnet sind und jeweils von Feder mitteln (13) gehalten sind, so daß sie relativ zu der stationären Komponente (1) unter Einhaltung eines Spaltes (12) hin- und hergehend schwingen können,
daß die mindestens eine Verbindungsfeder (5) zusammen mit den Federmitteln (13) ein Schwingungssystem bil det,
daß das Kopplungsgetriebe (51, 54; 94) ein Verbindungs element (54) mit zwei freien Enden und einer Achse (52) aufweist, um die das Verbindungselement (54) schwenkbar in der Mitte des Verbindungselementes (54) abgestützt ist,
und daß die mehreren bewegbaren Komponenten (2a, 2b) jeweils an die freien Enden des Verbindungselementes (54) gekoppelt sind.
2. Linearer Schwingungsantrieb nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lagerstelle (55, 94) des Ver
bindungselementes (54) und die Ankopplungsstelle
(56; 93) des Verbindungselementes (54) mit den jeweili
gen bewegbaren Komponenten (2, 2a, 2b) auf der gleichen
Linie angeordnet sind.
3. Linearer Schwingungsantrieb nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Abstände zwi
schen der Lagerstelle (55) des Lenkers (54) und den
Verbindungstellen (56; 93) des Verbindungselementes
(54) mit den jeweiligen bewegbaren Komponenten (2a, 2b)
im wesentlichen gleich dem Verhältnis der Amplituden
der jeweiligen bewegbaren Komponenten in dem Zustand
ist, in dem kein Verbindungselement (54) vorgesehen
ist.
4. Linearer Schwingungsantrieb nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Abstän
de zwischen der Lagerstellen (55) des Verbindungsele
mentes (54) und den Verbindungsstellen (56) des Ver
bindungselementes (54) mit den jeweiligen bewegbaren
Komponenten im wesentlichen gleich dem umgekehrten
Massenverhältnis der beiden bewegbaren Komponenten
(2a, 2b) ist.
5. Linearer Schwingungsantrieb nach einem der Ansprüche 2
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs
stelle der beiden bewegbaren Komponenten (2a, 2b) mit
dem Verbindungselement (54) durch Achsen (57, 58; 61)
und Langlöcher (56; 62) gebildet sind, in die die Ach
sen (57, 58) eingeführt sind.
6. Linearer Schwingungsantrieb nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Längsrand jedes Langloches
(56; 67; 82) als Amplitudenbeschränkungsteil vorgesehen
ist, der den Amplitudenbetrag jeder bewegbaren Kompo
nente durch Kontakt der Achse mit dem Rand innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches hält.
7. Linearer Schwingungsantrieb nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß Hilfs-Lenker (83) zwischen dem aus
einem Lenker (54) bestehenden Verbindungselement und
den jeweiligen bewegbaren Komponenten (2a, 2b) angeord
net sind.
8. Linearer Schwingungsantrieb nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (54) mit e
lastischen dünnen Plattenabschnitten (92) versehen
ist.
9. Linearer Schwingungsantrieb nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Lenker-Druckfeder (70 bis 73)
vorgesehen ist, die das Verbindungselement (54) elas
tisch in eine bestimmte Drehrichtung drückt.
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