[发明专利]振动式线性致动器及其驱动方法

说明书

本发明的技术领域

本发明是关于振动式线性致动器，它利用一个往复式马达，以电磁为动力，相对于一个固定部件，同频率、反相地往复驱动多个运动部件。

现有技术

常用的振动式线性致动器可参见公知的法国专利No.1 151 307这种常用实例是设置成：多个运动部件用弹簧件支撑在一个固定部件上，所说的运动部件则以电磁为动力、同频率反相地往复振动，通过彼此反相振动叠加来削弱整个振动。

然而，这种振动式线性致动器基本是一弹性振动系统，而不是一个能抵御外界干扰的稳定系统。这种情况下，若有外力作用在两个运动部件中任何一个上。比如，用振动式线性致动器作为电动剃刀的驱动装置而刮胡子时，负荷波动的瞬时变化，就会影响到运动部件的振幅，结果就破坏了同其它部件的平衡，使用者会感到某些不舒服的振动。

技术内容

本发明在解决上述通常出现的问题方面，已有所进展。本发明的目的在于推出一个振动式线性致动器，它不会产生令人不舒服的振动，不破坏与其它运动部件的平衡，在正常驱动状态甚至于在外力作用到运动部件中的任何一方也是这样；还提供了驱动方法。

为达到上述目的，按照本发明，一种振动式线性致动器，包括：一个往复式马达，带有一个固定部件和多个运动部件，固定部件导致多个运动部件作周期性电磁振动；至少一个连接弹簧，相互连接两相邻的运动部件以进行相互能量传递；连接机构，设置在运动部件之间；其特征在于，多个运动部件分别设置永久磁铁，多个运动部件彼此平行设置并分别由弹簧装置保持，使得多个运动部件能相对固定部件往复振动而保持间隙，连接弹簧和弹簧装置一起构成一振动系统，其中，在第一振动模式下的两相邻运动部件可以彼此相反的相位振动，在第二振动模式下可以相同的相位振动，连接机构包括具有两自由端的连接板和在该连接板的中间部分可转动地支撑该连接板的轴，多个运动部件分别连接在该连接板的两自由端。

运动部件是彼此用机械连接以同频率、反相位地由电磁驱动作往复运动，以使一个运动部件的振动能传给另一个，由此，以机械办法保证了两个运动部件间的反相关系。更准确地说，当有外力作用到一个运动部件上，其振动状态变化了，由于振动状态的改变，传到其它运动部件，该元件处于振动变化方向正相反的状态，所以就保持了两个运动部件的反相关系，保障了这种振动平衡。

此外，在考虑整个振动系统包括反相关系的两个运动部件时，由于两相位在绝对值是相等或成正比关系，那么振动系统的振幅中心就保持不变，整个振动是稳定的。

作为连接两个运动部件以保持其彼此反相关系的机构说，可以考虑各种机构，比如，通过一个可旋转地支撑在固定轴上的连接板，把两个运动部件彼此连接起来。

最符合需要的是，连接板的支撑点和连接板与各运动部件的结合点，被设置在同一直线上。

人们还期望，连接板的支撑点与各运动部件和连接板的结合点之间，各相应距离之比值几乎等于在没有连结任何连接板的情况下，两个运动部件振幅值之比。

而且，所希望的是，连接板支撑点与各相应运动部件和连接板的结合点间距的比值，几乎等于两运动部件质量的反比。

大家希望，连接板与各自运动部件的结合部是由轴和长孔组成的，其中所说的轴是插在长孔里的。而且很合理的是，所说长孔的纵向边缘成了约束运动部件振动的限定区段，使之与轴的接触在预定范围之内。

此外，在连接板和运动部件之间，还可添加一个辅助连接板。

另外，提供了一种具有弹性的弹性薄片的连接机构。

希望设置一个弹性的压缩弹簧式连接机构，它弹性地促成连接机构在一定转动方向转动。

加之，振动式线性致动器应设置成使彼此具有反向关系的两个运动部件分别装上齿条。两个齿条与一个可旋转地装在固定轴上的一个齿轮相啮合，以获得反向驱动。

还有，也能使人满意的是，把运动部件可摇摆地用弹簧件支撑在固定部分上，而两个彼此具有反相关系的运动部件是用联结弹簧连接在一起的。

按照上述构成的本发明，振动式线性致动器的振动系统，能够抗外界的干扰稳定地工作，由外界干扰造成振动的不平衡，可很快恢复到平稳状态，这样可使整个振动最小。然而，对连接机构来说，其中两个处于反相关系的运动部件。通过一个可旋转地支撑在固定轴上的连接板，彼此连接起来。当外力作用在有反相关系两个运动部件中的任一个时，两个运动部件的振幅可相互调节，从而运动部件发生不稳定振动的情况就能抑制。