带有共振马达的个人卫生装置制造方法及图纸

根据本公开，本发明专利技术公开了一种个人卫生装置，其具有共振马达和马达控制单元，所述马达控制单元用于在共振马达处施加带有驱动频率的周期性电压信号，以便驱动所述共振马达以等于所述驱动频率的摆动频率作摆动运动。所述马达控制单元包括合成器电路，所述合成器电路用于以数字方式合成来自设置有高于所述驱动频率的脉冲频率的具有可变长度的电压脉冲的周期性电压信号，使得至少在每个周期性电压信号周期的两个半循环之一中施加至少两个电压脉冲。

Personal hygiene device with a resonance motor

According to the disclosure, the invention discloses a personal hygiene device, which has resonance motor and motor control unit, the motor control unit for applying a periodic voltage signal of the driving frequency in the resonance of the motor, to drive the motor to equal to the resonance frequency of the oscillation frequency of pneumatic drive for swinging movement. The motor control unit comprises a synthesizer circuit, the synthesizer circuit for digitally synthesized periodic voltage signal with variable length voltage from the pulse frequency is higher than the driving frequency of the pulse, so that at least 2.5 cycles of each periodic voltage signal cycle in applying at least two voltage pulses.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有共振马达的个人卫生装置，所述共振马达由马达控制单元驱动而作摆动运动。
技术介绍
已知共振马达(即基本上可被描述为弹簧-质量系统的马达，所述系统具有共振行为，使得马达在以其共振频率或紧邻其共振频率被驱动时尤其有效)可通过在摆动运动周期的每一半循环中周期性地施加基本上矩形的电压信号而被驱动作摆动运动，其中电压信号是在单个周期的不同的半循环中以交变符号施加的。共振马达可被布置在H桥式电路的跨接部分中，所施加的电压信号可通过所述H桥式电路被交换即反向，并且马达电流可在运动方向改变之前从马达线圈放电。文献WO2004/034561A1一般讨论了被布置在H桥式电路的跨接部分中的共振马达和通过在马达处施加矩形电压脉冲信号(通过包括H桥式电路的马达控制单元)进行的驱动方案。还已知共振马达可用于个人卫生装置，诸如电动牙刷或电动剃刀。本公开的目的是提供一种带有共振马达的个人卫生装置，个人卫生装置相比于已知的个人卫生装置来讲是改善的，具体地在其噪声行为方面是改善的。
技术实现思路
根据一个方面，提供了一种人卫生装置，其包括共振马达、马达控制单元，所述马达控制单元用于在共振马达处施加带有驱动频率的周期性电压信号，以便驱动共振马达以等于驱动频率的摆动频率作摆动运动，其中马达控制单元包括合成器电路，所述合成器电路用于以数字方式合成出自设置有高于驱动频率的脉冲频率的具有可变长度的电压脉冲的周期性电压信号，使得至少在每个周期性电压信号周期的两个半循环之一中施加至少两个电压脉冲。附图说明将通过详细地描述示例性实施方案并参照附图来进一步说明本专利技术的个人卫生装置。在图中，图1为根据本公开的个人卫生装置的一个示例性实施方案的示意图；图2为用于驱动共振马达的马达控制单元的示意图；图3为包括合成器电路的马达控制单元的示意图，所述合成器电路用于以数字方式合成用于驱动共振马达的周期性电压信号；并且图4为由具有可变长度的电压脉冲构成的正弦周期性电压信号的半循环的示意图。具体实施方式根据本公开的“共振马达”(或摆动马达)是指具有共振摆动行为的马达。共振马达可在数学上被表示为谐振子，即弹簧-质量系统。根据本公开的共振马达通过周期性地施加外力，具体地周期性电压信号而被驱动作摆动运动，如以下段落所述。当所述外部驱动力的驱动频率处在所述共振频率时，共振马达的运动部件的振幅变得最大。因此，共振马达可有效地以处在或接近共振马达的共振频率的周期性电压信号的驱动频率被驱动，虽然用具有不同于所述共振频率的驱动频率的周期性电压信号来驱动共振马达也是可能的，但这导致不太有效的驱动(需要更多的能量来实现与处在所述共振频率时相同的振幅)。共振马达通常包括马达线圈和承载至少一个永磁体组件的至少一个活动马达电枢，所述至少一个永磁体组件具有与马达电枢固定连接的至少一个永磁体。马达电枢由至少一个弹簧元件保持在静止位置中。共振马达通过如下方式被驱动而作摆动运动：在马达线圈处施加周期性电压信号(参见下文对周期性电压信号的讨论)，使得来自电压源诸如电池或蓄电池并穿过马达线圈的电流受到激励。马达电枢的永磁体组件与由流经马达线圈的电流所生成的电磁场相互作用。通过该相互作用，马达电枢(其通过所述至少一个弹簧元件被保持在静止位置中)被迫抵抗所述至少一个弹簧元件的弹簧力而运动出其静止位置。当所述电磁相互作用停止或改变其方向(例如周期性电压信号在每个周期的所述两个半循环之间改变其符号)时，电枢往回朝其静止位置运动并且也超过所述静止位置(直到它达到其最大偏转振幅)，使得最终电枢通过连续地周期性地施加电压信号而被驱动作摆动运动。摆动运动以驱动频率发生，周期性电压信号以所述驱动频率施加在共振马达处(即驱动频率确定共振马达的摆动运动的摆动频率)。根据本公开的“周期性电压信号”是指如下电压信号，其具有周期性地重复发生的非零电压信号内容以提供用于马达的外部驱动力。由于周期性地重复发生的电压信号的频率确定共振马达的摆动频率，周期性电压信号具有被分成两个等长半循环的周期。在一些实施方案中，非零电压信号存在于这两个半循环中(但带有相反的符号以沿所述两个摆动方向驱动共振马达)，但不是必需在这两个半循环中驱动共振马达。在一些实施方案中，周期性电压信号仅在每个周期的所述两个半循环之一中具有非零电压信号。虽然周期性电压信号在数学意义上可为P周期函数(P为所述周期)，即(f(x+P)＝f(x))，但这不是必需的并且也常常不是生产性的，因为共振马达可能需要在不同的负载条件下以连贯的周期改变驱动力，从而以基本上恒定的振幅摆动。保持恒定的是电压信号的重复发生的周期，即周期的长度和半循环的长度(或换句话讲，驱动频率)，这将不排除驱动频率可能受到用户的影响，如下文所详述。也没有必要使对电压信号的时间积分对于这两个半循环来讲是相同的(即馈送给共振马达的能量在某个周期的两个半循环中可为不同的)，如已经关于如下方面所清楚地说明的那样：通过在仅所述半循环之一中施加非零电压信号来驱动共振马达。在一些实施方案中，对所述两个半循环中的电压信号的时间积分是有限但不同的。因此，在一些实施方案中，在周期性电压信号的每个周期的所述两个半循环中施加在共振马达处的电压信号具有相反的符号，并且进一步具体地在一个半循环中施加的电压信号与在另一个半循环中施加的电压信号相比具有不同的符号但相同的绝对电压水平，这将不排除如下实施方案，其中所述两个半循环中的绝对电压水平不是相同的。在一些实施方案中，周期性电压信号在所述半循环之一中具有零电压(类似于某人对秋千应用的激发功能，其中能量也是仅沿一个运动方向施加在所述秋千处)。已发现在其半循环之一中提供具有零电压的周期性电压信号与在这两个半循环中均施加电压信号相比在能量上不太有效。为清楚起见，共振马达的驱动不同于DC马达的驱动，其中施加的电压信号的频率不确定旋转频率，但其中旋转频率取决于施加在DC马达处的电压的高度(例如US2011/005015A1描述了通过施加平均电压信号而被驱动作旋转运动的DC马达，所述平均电压信号由某个工作循环的PWM信号提供—所述PWM信号的工作循环越高—即处在恒定的所述PWM脉冲的频率—，所述旋转频率就越高)。在US2011/005015A1中，所述DC马达的两种不同的旋转频率用来激励替换刷的不同的机械共振模式。所述DC马达自身不是共振马达。本公开中的驱动频率通常可为或接近共振马达的共振频率以便实现高效率。但显然，这只是效率方面的考虑因素，并且共振马达事实上可以任何驱动频率被驱动(以减小的效率)，所述驱动频率继而导致共振马达的摆动运动具有等于驱动频率的摆动频率。运动的永磁体组件也可在马达线圈上感生出电压，并且因此感生出穿过马达线圈的电流，所述感生电流通常小于来自电压源的电流。所述感生电压为电枢速度的量度，并且由于所述直接关系的缘故也是电枢的振幅的量度。先前所提及的文献WO2004/034561A1(其将以引用方式并入本文)一般描述了共振马达是如何被驱动的，具体地被交变的周期性电压信号驱动。共振马达的电枢可具体地被布置成用于作线性往复运动或用于摆动旋转运动。一般已知的是(例如从文献WO2004/034561A1了解到)，为了通过施加周期性电压信号来驱动共振马达，所述周期性电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种个人卫生装置，所述个人卫生装置包括：共振马达；马达控制单元，所述马达控制单元用于在所述共振马达处施加带有驱动频率的周期性电压信号，以便驱动所述共振马达以等于所述驱动频率的摆动频率作摆动运动；其中所述马达控制单元包括合成器电路，所述合成器电路用于以数字方式合成来自设置有高于所述驱动频率的脉冲频率的具有可变长度的电压脉冲的所述周期性电压信号，使得至少在每个所述周期性电压信号周期的两个半循环之一中施加至少两个电压脉冲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.26 EP 14174206.4;2015.05.27 EP 15169330.61.一种个人卫生装置，所述个人卫生装置包括：共振马达；马达控制单元，所述马达控制单元用于在所述共振马达处施加带有驱动频率的周期性电压信号，以便驱动所述共振马达以等于所述驱动频率的摆动频率作摆动运动；其中所述马达控制单元包括合成器电路，所述合成器电路用于以数字方式合成来自设置有高于所述驱动频率的脉冲频率的具有可变长度的电压脉冲的所述周期性电压信号，使得至少在每个所述周期性电压信号周期的两个半循环之一中施加至少两个电压脉冲。2.根据权利要求1所述的个人卫生装置，所述个人卫生装置还包括用户可控制的输入单元，所述用户可控制的输入单元用于影响由所述马达控制单元施加的所述周期性电压信号，具体地用于影响所述周期性电压信号的形状。3.根据权利要求1或权利要求2所述的个人卫生装置，其中在每个所述周期性电压信号周期的所述两个半循环中的至少之一中或在若干连贯的所述周期性电压信号周期的至少一个半循环中，施加在所述共振马达处的所述电压被调零并持续具体地预定时段从而允许所述马达电流降至零，并且保持为零至少持续某个时间段从而允许在零电流下执行马达电压测量。4.根据权利要求3所述的个人卫生装置，其中所述电压信号被调零的所述时间段具有四分之一循环的时长，具体地其中该四分之一循环开始于所述至少一个半循环的中间，其中施加在所述共振马达处的所述电压被调零并延续直到该半循环结束。5.根据权利要求2至4中任一项所述的个人卫生装置，其中所述用户可控制的输入单元包括用于选择性地影响所述周期性电压信号的控制元件，具体地其中所述控制元件被布置在所述个人卫生装置的柄部部分处。6.根据权利要求2至5中任一项所述的个人卫生装置，其中所述用户可控制的输入单元包括物理地与所述个人卫生装置的柄部部分分开的独立控制装置，并且所述个人卫生装置还包括用于在所述柄部部分和所述独立控制装置之间建立无线连接的无线连接单元。7.根据权利要求6所述的个人卫生装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·谢菲尔，K·科勒，T·克莱姆，M·斯特拉特曼，C·施蒂克莱斯，A·莫埃赫林，
申请(专利权)人：博朗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE