[发明专利]用于电动驱动单元的振荡系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有能够绕着振荡轴线相对于彼此振荡的第一组件和第二组件的用于生成旋转振荡运动的用于电动驱动单元的振荡系统、涉及一种具有电磁驱动元件和这样一种振荡系统的驱动单元、以及涉及一种具有这样一种驱动单元的小电器。

发明背景

此类振荡系统适合例如用于直接传动，其可实现运动而不用任何其它的机械传动元件。例如，在电动牙刷的驱动器中，期望可绕着传动轴轴线以这种方式产生旋转振荡运动并且还产生平移振荡运动例如径向运动。为此，驱动器代表可以多个自由度进行振荡的振荡系统。在这个方面，用例如球轴承实现了能够相对于彼此振荡的两个组件的支撑。

可生成具有多个自由度的运动(其中一种具体地讲是旋转振荡运动)的驱动单元被描述于WO 2005/062445 A1中。电机在这里包括作为振荡系统的弹簧质量系统，并且振荡质量例如通过卷簧或扭转弹簧元件连接到外壳。

WO 03/054414 A1描述了一种扭转弹簧，其具有呈环形式的基座构件和用于牢固地将它连结到器具主体例如电动牙刷的元件。扭转弹簧具有呈具有中心开口的圆盘形式的上构件，驱动元件的传动轴穿过该中心开口进行装配，使得圆盘构件随着传动轴的旋转而旋转。三个腿构件在圆盘构件和基座环构件之间延伸。

这样一种扭转弹簧的缺点是这种特定设计所需的纵向空间。如果在弹簧应当提供恢复力的场合应当由传动轴执行附加振荡运动，则它也不是最理想的。

本发明的目的是提出一种用于生成相对的旋转振荡运动的用于驱动单元的振荡系统，所述振荡系统以简单方式实现支撑和弹簧功能并使驱动单元能够具有紧凑的结构。

发明概述

这个目的通过具有权利要求1的特征的振荡系统而得到满足。权利要求12涉及一种具有这样一种振荡系统的驱动单元，并且权利要求13涉及这样一种驱动单元的小电器。从属权利要求描述优选的方面。

如本发明所述的振荡系统充当用于生成旋转振荡条件的驱动单元。它包括第一振荡组件和第二振荡组件，它们可相对于彼此而绕着振荡轴线振荡，并且它们相对于彼此执行相对的旋转振荡运动。如本发明所述的振荡系统具有至少两个细长的弹簧元件，所述弹簧元件至少在旋转振荡运动的方向上具有弹性。这些弹簧元件中的每一个均具有在所有情况下彼此间隔开的两个固定点。这些固定点中的一个独自地连接到第一振荡组件，并且另一个固定点连接到第二振荡组件。弹簧元件因此将第一振荡组件和第二振荡组件彼此相连，但由于在其方向上的它们的弹性的缘故允许旋转振荡运动。

所述至少两个细长弹簧元件被布置使得第一弹簧元件的固定点的连接线和第二弹簧元件的固定点的连接线成不为0°的交叉角交叉。所述两个振荡组件以这种方式彼此相连。然而，由于弹簧元件的弹性，可绕着各自固定点的连接线的交点进行相对的旋转振荡运动。

以这种方式形成的弹簧排列使两个振荡组件相对于彼此具有支撑和弹簧两种功能，它们可用相对简单的组件来实现。其它支撑元件例如球轴承或滑动轴承是不必要的，以便如本发明所述的振荡系统确保非常有成本效益的结构。

在一个实施方案中，弹簧元件在振荡轴线上相交以及具体地讲由相交的弹簧夹角所形成的虚拟的交叉轴线是与传动轴共线，传动轴被电机可转动地驱动以生成旋转振荡运动。

通过适当选择弹簧元件，也可相对于振荡轴线在径向上进行平移方向上的移动，并且可通过适当选择弹簧元件的材料和形状而以简单的方式设定相应的振荡性质具体地讲设定频率和设定振幅。

一个特别简单和有效的实施方案提供包括片簧的弹簧元件，所述片簧的片簧表面平行于包括振荡轴线的相应平面。片簧制造简单并围绕着置于其片簧表面上的某一轴线提供弹性，同时在其它空间方向上具有较高的刚度。

片簧可由例如金属片制成。一个有成本效益的实施方案规定，所述系统的片簧由普通的金属片零件弯曲而成，以便仅需要冲压工艺。

第一和第二振荡组件可由例如塑料制成，优选为注塑的塑料部件。然后，在制造过程中可能以简单的方式将弹簧元件与这些塑料部件重叠注塑，以便第一和第二振荡组件和弹簧元件在注射工艺中已经被固定地连接到彼此之上。弹簧元件可包括由规则金属片部件制成的片簧。以这种方式，振荡组件和弹簧元件产生了紧凑而固定的单元。

制造成本很低的另一个实施方案由塑料零件实现了整个振荡系统。