带有执行机构的电气设备 【技术领域】
本发明涉及一种带有执行机构的电气设备，包括至少两个永久磁铁和至少一个由摆臂装置可运动地支撑的电线圈。
技术背景
带有运动线圈的执行机构从文献US5,459,359可以知道。它有面对铁磁轭铁的永久磁铁。两元件都保持在合成树脂壳体中。线圈可在磁铁和轭铁之间的间隙里以平行方式作摆动。为了该目的，线圈在臂的帮助下由枢轴支撑。线圈的摆动由流经该线圈的电流控制并用以驱动电气器械。
【发明内容】
本发明的目的是提高开头段落限定类型执行机构的效率，同时，把对执行机构的周围环境的漏磁场的露出减到最小。
根据本发明，本发明的目的地实现在于：在带有该种执行机构的电气设备中包括至少两个永久磁铁和至少一个通过摆臂装置可运动地支撑的电线圈，该线圈设置成被永久磁铁的磁场横穿过，该执行机构有围绕线圈和永久磁铁的笼，作为封闭的磁回路。
由于磁路中的气隙很小，穿过线圈的基本上垂直的磁通路与经由笼的铁的路径的磁回路一起，使该种执行机构能完成特别高效的动作。
如限定在权利要求2的实施例确保，作为由铁磁金属构成的回路的结果，例如软铁且其围绕线圈和磁铁，仅一小部分漏磁场能从笼、线圈和磁铁之间的间隙中露出。
如限定在权利要求3的实施例，使得能够将往复摆动运动的简单和直接的传动作用到被驱动的装置或负载上。在作为电动机的情况下，不需要传动装置。这样，可直接驱动振动剃须头。这提供高效的和需要少量维护保养的驱动器。此外，它使执行机构的摆动特性的改变变得容易。线圈固定在摆臂的一端，被驱动的负载固定在另一端。执行机构的扭矩和执行机构的摆动频率根据从枢轴到被驱动的线圈和负载之间的距离比而改变。
权利要求4和5阐明了在偏移到任一边时如何使摆臂自动回到中心位置的可能性。这了该目的，扭转弹簧可绕枢轴安装，该弹簧一端连接到摆臂而另一端连接到执行机构的壳体上。这提供了对于摆臂的偏移永久的返回力。作为选择，摆臂可通过两侧的片簧预加载，该片簧优选地固定在负载上。这样，有可能获得比扭转弹簧更高的预负载，但结构稍微复杂些。
如限定在权利要求6的实施例在布局不要求更大的空间的情况下，能够获得更大的摆臂摆幅。为了该目的，作为负载现在配置在扇形区的外侧的结果，扇形磁路设置成能相对被驱动的负载或装置旋转180°。另外，摆臂分成两部分，每部分安装在枢轴上。两个摆臂部分由枢轴链连，该枢轴另外设置成使得其可沿至少其中一个摆臂部分的纵向方向移动。
如限定在权利要求7的实施例利用枢轴提供装有线圈的摆臂的可选安装。在现在的情况下，摆臂至少部分地由片簧构成，该片簧可由安装在其一端的线圈引起偏转。这样的配置没有任何可旋转件，且能够以特别高的性能价格比制造。
如限定在权利要求8和9的实施例对流有交流电的线圈和永久磁铁的漏磁场发出基本上低的电磁幅射提供进一步的减小。这样，如果将来出现更严格的限制本产品也没有任何问题。
如限定在权利要求10的实施例使所述的优点适于在电动剃须刀上的应用，可使剃须刀特别便宜和结构坚固。
【附图说明】
通过实例，结合附图，将对本发明的实施例作详细的说明。附图中：
图1用平面图表示根据本发明的执行机构；被驱动的负载现安装在远离线圈的摆臂的那一侧，
图2是沿图1中线A-A′的执行机构的横截面图，
图2a是沿图1中线C-C′的执行机构的纵向截面图，
图3表示从面对线圈的摆臂的那一侧驱动负载的执行机构，
图4表示装有两部分摆臂和两个枢轴的执行机构，
图4a表示图4中处于偏转情况下的执行机构，
图5表示其摆臂安装在片簧上的执行机构，
图6表示其摆臂安装在枢轴上且摆臂通过两个片簧回到其中心位置的执行机构，
图7表示带有线圈、笼和磁铁的倾斜边界面的执行机构，
图8表示其笼有附加屏蔽墙的执行机构，
图8a表示在附加屏蔽墙上开有凹槽的图8中的执行机构。
优选实施例说明
图1中表示的执行机构由包括笼4的扇形结构构成，该笼4至少向一边敞开，且两个永久磁铁1、1a安装在它的内部。线圈2配置在笼4中，该线圈可在扇形方向移动。为了该目的，线圈2，至少有一匝，由摆臂3支撑使得可绕枢轴5转动，该枢轴配置在笼4外面的扇形部的内侧。在操作中交流电流经线圈2，该电流或由电力网或由与变流器联接的电池或蓄电池提供。两个永久磁铁1、1a按使它们的磁场垂直贯穿线圈2的匝的方式定位。并列的永久磁铁1、1a按N极总与S极相邻配置的方式相对排列。经线圈2和永久磁铁1、1a之间的气隙和经线圈2和笼4的顶之间的气隙，磁通路被金属笼4封闭。由于气隙很窄，其中的磁场因此很均匀，该驱动是很有效的。这还通过线圈2和摆臂3的小质量给予。图2和2a是垂直于磁场的通过执行机构的截面图。执行机构安装在壳体8中，壳体容纳笼4和摆臂3的支撑装置5。该壳体8可以是用于执行机构的单独的壳体，但也可同样是电气设备的壳体。执行机构除了安装在壳体8中之外，执行机构还可以安装在位于电气设备的外壳内的安装板上。
如图1所示，然后由执行机构的摆动运动驱动的负载7可配置在摆臂3远离线圈2的端部。这可产生小的摆幅，但作为臂3的杠杆作用的结果，获得大的扭矩。相反，在图3所示的位置中，负载配置在扇形区的外面，靠近线圈2的外侧。这导致在摆动运动过程中在负载7上的较大的摆幅，但减小了扭矩。
图4所示的执行机构有两个摆臂3、10，各自绕枢轴5或11作枢轴转动。而且，两个摆臂3、10绕共同的枢轴9作枢轴转动，且耦连使得可以相对滑动。这使得线圈2的摆幅对于不直接驱动负载7的摆臂3来说是安全的。图4a表示在偏移情况下的布局。由于装有磁铁1、1a和运动线圈2的笼4特别紧凑地配置在枢轴5、11a之间，因此可与梯形壳体8一起获得节省空间的结构。而且这样的布局使得有可能获得小摆幅下的大扭矩。
替代支撑在枢轴5上的摆臂3，可使用与片簧12组合一起的较短的摆臂3。如图5所示，片簧12的一端固定到壳体8上，另一端携带较短的摆臂3或甚至直接携带线圈2。
图6所示的配置是支撑在枢轴5上的摆臂3和带有片簧12的变体的组合，但在目前的情况的应用中，该变体是由两个片簧12、12a构成。该两个片簧12、12a使得负载7能够运动，且在另一端通过固定件将它们每个连接到外壳8上。负载7自己通过偶联器7a连接到摆臂3。这样的配置保证负载7总是平行于壳体8来进行运动，有趣的是，例如它用于剃须刀。
由于产生漏磁场，通过进一步屏蔽来抑制它们是有益的。为此，有多种可能性。首先，金属笼4使得漏磁场的露出已经在仅可从线圈2，笼4和磁铁1、1a之间的间隙中露出，所以漏磁场得到减小。当笼4，线圈2和磁铁1、1a有如图7所示的向外的锥形形状，向外的出口变得较小。然而，当笼4仅有一个用于摆臂3的开口时，配置也可用它的原始形状。这也减小了漏磁场的露出。然而，图8所示的该配置的缺点是气隙中磁场的减小。为了防止该缺点，在磁铁1、1a的高度方向留下小缺口4a是有益的，使得在气隙中磁场不会不必要地减小。
采用的弹簧元件6、12和12a可完成一些功能。当它们适应由线圈2和摆臂3、5构成的执行机构的低的可动质量时，可增加效率。如果运动质量和弹簧元件6、12、12a处于共振状态，特别会如此。此外，如果由导电材料制成或涂上这种材料，片簧12、12a也可作为线圈2的电流源导线。为了排除振动，负载的有效质量也应适应执行机构的可动质量。然后如果如图1所示的驱动负载7相对线圈2和摆臂3作运动，且负载同最后提到的元件一样处在相同的平面，在理想情况下根本不会有振动。