Motor eléctrico lineal.

Motor (1) eléctrico lineal, que comprende:

una carcasa (2),

una primera armadura

(3, 50) móvil en una primera trayectoria prácticamente lineal con respecto a la carcasa (2) y una segunda armadura (4, 54) móvil en una segunda trayectoria prácticamente lineal con respecto a la carcasa (2), estando montada la primera armadura (3, 50) en la carcasa (2) mediante un primer muelle (5, 51) de montaje, estando conectadas entre sí la primera armadura (3, 50) y la segunda armadura (4, 54) mediante un muelle (7, 57, 58) de conexión, en el que la segunda armadura (4, 54) está montada en la carcasa (2) mediante un segundo muelle (6, 56) de montaje; y una bobina está unida a la carcasa (2), en el que al menos una de la primera armadura y la segunda armadura interactúa con la bobina o la bobina está montada en una de la primera y segunda armaduras, que interactúa con la otra de la primera y segunda armaduras, y en el que el primer muelle de montaje y el segundo muelle de montaje están configurados para transmitir fuerzas opuestas a la carcasa, de modo que las fuerzas opuestas anulan al menos una parte de la otra, en el que la primera armadura (3, 50), la segunda armadura (4, 54), el primer muelle (5, 51) de montaje, el segundo muelle (6, 56) de montaje y el muelle (7, 57, 58) de conexión están dispuestos de modo que la primera armadura (3, 50) y la segunda armadura (6, 54) se mueven con una desviación de fase prácticamente de 180° en funcionamiento

caracterizado por que la primera armadura (3, 50) comprende un amortiguador (8) dispuesto entre la primera armadura y la carcasa y la segunda armadura (4, 54) comprende un amortiguador (9) dispuesto entre la segunda armadura y la carcasa, en el que los amortiguadores (8, 9) están seleccionados de modo que las fuerzas procedentes de la primera armadura (3, 5) y la segunda armadura (4, 54) se igualan entre sí en funcionamiento.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11006103.

Solicitante: BRAUN GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: FRANKFURTER STRASSE 145 61476 KRONBERG/TAUNUS ALEMANIA.

Inventor/es: SCHOBER,UWE, SCHÄFER,Robert, ZIEGLER,FRANK, MEINKE,THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos... > Motores con imán, inducido o sistema de bobinas... > H02K33/16 (con inducidos polarizado que se desplaza en direcciones opuestas por inversión de la tensión aplicada al sistema de una sola bobina)

PDF original: ES-2474608_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Motor elïctrico lineal

Campo de la invenciïn La invenciïn se refiere al campo de motores elïctricos lineales y tambiïn al campo de electrodomïsticos que comprenden un motor elïctrico lineal.

Antecedentes de la invenciïn En el estado de la tïcnica es comïn el accionamiento de electrodomïsticos, tal como, por ejemplo, cepillos dentales y dispositivos de afeitar elïctricos, mediante un motor elïctrico giratorio. No obstante, bajo ciertas condiciones, la emisiïn de ruido por parte del motor elïctrico giratorio supera lo que se considera el nivel de confort del usuario. Por tanto, en el estado de la tïcnica se han realizado numerosos esfuerzos para sustituir el motor elïctrico giratorio por un motor elïctrico lineal. No obstante, un motor lineal que tiene una armadura mïvil que puede moverse con respecto a la carcasa y un estïtor montado en la carcasa puede provocar la transmisiïn de oscilaciones a la carcasa. Estas oscilaciones transmitidas pueden influir considerablemente en la sensaciïn que el usuario tiene al usar el dispositivo.

Se conoce una disposiciïn en la que el estïtor no estï montado de forma rïgida en la carcasa. En esta disposiciïn, el estïtor estï montado elïsticamente en la carcasa mediante un muelle y, por lo tanto, es mïvil con respecto a la carcasa. El estïtor y la armadura estïn conectados mediante un muelle adicional, de modo que el estïtor y la armadura oscilan con una desviaciïn de fase de 180 grados. Por lo tanto, en principio, se consigue una reducciïn en la transmisiïn de oscilaciones a la carcasa. No obstante, para obtener una transmisiïn suficiente de momento en la armadura, el muelle que conecta el estïtor a la carcasa debe tener una constante elïstica bastante alta. Debido a una constante elïstica bastante alta, es posible que se produzca una transmisiïn considerable de vibraciones a la carcasa. En WO 2005/062445 A1 se describen de forma general motores lineales.

Un motor lineal descrito en WO 2005/062445 AI tiene dos componentes de accionamiento que se accionan entre sï recïprocamente y que estïn montados en un aparato elïctrico pequeïo para llevar a cabo desplazamientos oscilantes de fase contraria mutuamente. En una realizaciïn, cada componente de accionamiento estï conectado a un contrapeso y cada uno de los componentes de accionamiento y de los contrapesos estï conectado a la carcasa mediante muelles de lïminas que, por lo tanto, aseguran que las vibraciones son transmitidas a la carcasa sïlo mïnimamente.

Un motor lineal descrito en US-2004/0130221 A1 tiene un ïnico componente de accionamiento que interactïa con unos imanes permanentes y una bobina montados en una carcasa. En una realizaciïn, un contrapeso estï conectado al componente de accionamiento y a la carcasa mediante unos muelles de lïminas.

Sumario de la invenciïn Por lo tanto, es deseable dar a conocer un motor elïctrico lineal que, en condiciones de uso, reducirï sustancialmente la transmisiïn de vibraciones a la carcasa.

En otro aspecto de la invenciïn, tambiïn es deseable dar a conocer un motor lineal que tiene dos armaduras (partes mïviles) para accionar dos elementos funcionales de un aparato elïctrico.

Ademïs, puede resultar deseable dar a conocer con la presente invenciïn un motor elïctrico lineal que no requiere ningïn casquillo o cojinete de rodillos para soportar la armadura.

Al menos uno de los objetivos mencionados anteriormente es satisfecho mediante un motor elïctrico lineal segïn la reivindicaciïn 1. El motor elïctrico lineal propuesto es un motor elïctrico lineal oscilante en el que la primera y la segunda armaduras se mueven de manera lineal oscilante a lo largo de sus trayectorias prïcticamente lineales respectivas. Las trayectorias lineales son prïcticamente lineales, ya que las armaduras pueden desviarse con respecto a una trayectoria lineal perfecta 10 micrïmetros o menos por milïmetro al moverse en la direcciïn lineal. En este caso, “prïcticamente lineal” significa que la desviaciïn con respecto a una trayectoria lineal perfecta es del 1%

o inferior.

La primera armadura, asï como la segunda armadura, estïn montadas cada una mediante unos muelles de montaje respectivos en la carcasa, lo que permite una desconexiïn parcial de la carcasa con respecto a las vibraciones inducidas por el funcionamiento a travïs del movimiento de la primera y la segunda armaduras. Esta desconexiïn funciona segïn la invenciïn, en la que la primera armadura, la segunda armadura, el primer muelle de montaje, el segundo muelle de montaje y el muelle de conexiïn estïn dispuestos de modo que la primera armadura y la segunda armadura se mueven con una desviaciïn de fase de 180 grados en funcionamiento. Debido a la desviaciïn de fase de 180 grados entre la primera armadura y la segunda armadura, es posible anular entre sï las vibraciones transmitidas a la carcasa al menos en cierto grado, cuando no totalmente. Por ejemplo, es posible anular al menos

parcialmente las vibraciones transmitidas a la carcasa a travïs de la primera armadura mediante las vibraciones transmitidas a la carcasa a travïs de la segunda armadura.

Segïn la invenciïn, una de la primera y la segunda armaduras comprende una bobina (es decir, la bobina puede estar montada en la armadura respectiva) que interactïa con la otra de la primera y segunda armaduras, induciendo una fuerza de atracciïn o de repulsiïn entre las dos armaduras. La otra de la primera y segunda armaduras puede comprender al menos un imïn permanente para su interacciïn con la bobina. Gracias a las fuerzas magnïticas aplicadas entre las dos armaduras, las mismas pueden moverse en direcciones opuestas, es decir, 180 grados fuera de fase, independientemente de las realizaciones especïficas del primer y el segundo muelles de montaje o del muelle de conexiïn.

De forma alternativa, y segïn la invenciïn, la bobina estï unida a la carcasa e interactïa al menos con una de la primera y segunda armaduras. En una realizaciïn, la bobina estï unida a la carcasa e interactïa con una de la primera y la segunda armaduras, mientras que la otra armadura es accionada a travïs de la conexiïn formada por el muelle de conexiïn. En una realizaciïn del motor elïctrico lineal, la armadura que interactïa con la bobina unida a la carcasa comprende un imïn permanente.

Segïn la invenciïn, la primera armadura comprende un amortiguador que tiene una constante de amortiguaciïn y la segunda armadura comprende un amortiguador que tiene una constante de amortiguaciïn, seleccionïndose la amortiguaciïn de la primera armadura y la amortiguaciïn de la segunda armadura de modo que las fuerzas provocadas por los movimientos de la primera armadura y la segunda armadura son iguales entre sï. La fuerza F provocada por cada una de las armaduras en movimiento puede calcularse como F= k multiplicada por v, donde k es la constante de amortiguaciïn y v es la velocidad de la armadura respectiva. La amortiguaciïn de la primera y la segunda armaduras puede estar formada por unos precintos dispuestos entre la primera armadura o la segunda armadura y la carcasa. Los precintos tambiïn permiten reducir la probabilidad de entrada de humedad en la carcasa.

A efectos de obtener un movimiento oscilante, es posible controlar la circulaciïn de corriente a travïs de la bobina para que sea intermitente. La circulaciïn de corriente puede interrumpirse cuando las dos armaduras alcanzan su mïxima amplitud en el movimiento lineal oscilante. De este modo, el muelle de conexiïn, asï como los dos muelles de montaje, pueden forzar el regreso de las dos armaduras a sus posiciones de reposo respectivas.

En una realizaciïn, la relaciïn entre una constante elïstica del primer muelle de montaje en una direcciïn... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Motor (1) elïctrico lineal, que comprende:

una carcasa (2) ,

una primera armadura (3, 50) mïvil en una primera trayectoria prïcticamente lineal con respecto a la carcasa (2) y una segunda armadura (4, 54) mïvil en una segunda trayectoria prïcticamente lineal con respecto a la carcasa (2) , estando montada la primera armadura (3, 50) en la carcasa (2) mediante un primer muelle (5, 51) de montaje, estando conectadas entre sï la primera armadura (3, 50) y la segunda armadura (4, 54) mediante un muelle (7, 57, 58) de conexiïn, en el que la segunda armadura (4, 54) estï montada en la carcasa (2) 10 mediante un segundo muelle (6, 56) de montaje; y una bobina estï unida a la carcasa (2) , en el que al menos una de la primera armadura y la segunda armadura interactïa con la bobina o la bobina estï montada en una de la primera y segunda armaduras, que interactïa con la otra de la primera y segunda armaduras, y en el que el primer muelle de montaje y el segundo muelle de montaje estïn configurados para transmitir fuerzas opuestas a la carcasa, de modo que las fuerzas opuestas anulan al menos una parte de la otra, en el que la primera armadura (3, 50) , la segunda armadura (4, 54) , el primer muelle (5, 51) de montaje, el segundo muelle (6, 56) de montaje y el muelle (7, 57, 58) de conexiïn estïn dispuestos de modo que la primera armadura (3, 50) y la segunda armadura (6, 54) se mueven con una desviaciïn de fase prïcticamente de 180ï en funcionamiento caracterizado por que la primera armadura (3, 50) comprende un amortiguador (8) dispuesto entre la primera armadura y la carcasa y la segunda armadura (4, 54) comprende un amortiguador (9) dispuesto entre la segunda armadura y la carcasa, en el que los amortiguadores (8, 9) estïn seleccionados de modo que las fuerzas procedentes de la primera armadura (3, 5) y la segunda armadura (4, 54) se igualan entre sï en funcionamiento.

2. Motor (1) elïctrico lineal segïn la reivindicaciïn 1, en el que una relaciïn entre la constante elïstica del primer

muelle (5, 51) de montaje en una direcciïn en paralelo con respecto a la trayectoria prïcticamente lineal de la primera armadura (3, 5) y una constante elïstica del segundo muelle (6, 56) de montaje en una direcciïn en paralelo con respecto a la trayectoria prïcticamente lineal de la segunda armadura (6, 56) equivale a la relaciïn entre una masa de la primera armadura (3, 50) y una masa de la segunda armadura (4, 54) .

3. Motor (1) elïctrico lineal segïn una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que las trayectorias prïcticamente 30 lineales de la primera armadura (3, 50) y la segunda armadura (4, 54) son paralelas entre sï.

4. Motor (1) elïctrico lineal segïn la reivindicaciïn 3, en el que la segunda armadura (54) comprende un cuerpo alargado con un canal (55) paralelo con respecto a la primera trayectoria lineal y a la segunda trayectoria lineal, y en el que la primera armadura (50) comprende un cuerpo alargado que se extiende en una direcciïn en paralelo con respecto a la primera trayectoria prïcticamente lineal a travïs del canal (55) de la segunda armadura (54) .

5. Motor (1) elïctrico lineal segïn una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que un primer lado de la primera armadura (3, 50) estï montado en la carcasa (2) mediante el primer muelle (5, 51) de montaje, y en el que un segundo lado de la segunda armadura (4, 54) estï montado en la carcasa (2) mediante el segundo muelle (6, 56) de montaje, en el que el segundo lado de la segunda armadura (6, 56) estï situado de forma opuesta al

primer extremo de la primera armadura.

6. Motor elïctrico lineal segïn la reivindicaciïn 4 o 5, en el que la primera armadura (50) y la segunda armadura

(54) estïn conectadas entre sï mediante dos muelles (57, 58) de conexiïn, estando situado el primer muelle

(57) de conexiïn entre un primer lado de la primera armadura y un primer lado de la segunda armadura (54) , y

estando situado el segundo muelle (58) de conexiïn entre un segundo lado de la primera armadura (50) y un 45 segundo lado de la segunda armadura (54) .

7. Motor (1) elïctrico lineal segïn una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el primer muelle (5, 51) de montaje comprende una constante elïstica en una direcciïn en paralelo con respecto a la primera trayectoria prïcticamente lineal mïs pequeïa que una constante elïstica al menos en una direcciïn perpendicular con respecto a la primera trayectoria prïcticamente lineal, y en el que el segundo muelle (6, 56) de montaje 50 comprende una constante elïstica en una direcciïn en paralelo con respecto a la segunda trayectoria prïcticamente lineal mïs pequeïa que una constante elïstica al menos en una direcciïn perpendicular con respecto a la segunda trayectoria prïcticamente lineal.

8. Motor (1) elïctrico lineal segïn una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el muelle (7, 57, 58) de conexiïn comprende una constante elïstica en una direcciïn en paralelo con respecto a la primera trayectoria 55 prïcticamente lineal y/o la segunda trayectoria prïcticamente lineal que es mïs pequeïa que una constante elïstica al menos en una direcciïn perpendicular con respecto a la primera trayectoria prïcticamente lineal y/o la segunda trayectoria prïcticamente lineal.

9. Motor (1) elïctrico lineal segïn una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el muelle (5, 6, 51, 56) de montaje y/o el muelle (7, 57, 58) de conexiïn es un muelle (20) de lïminas.

10. Motor (1) elïctrico lineal segïn la reivindicaciïn 9, en el que el muelle (20) de lïminas estï formado por un segmento (21) de anillo.

11. Motor (1) elïctrico lineal segïn la reivindicaciïn 10, en el que el muelle (20) de lïminas comprende una primera secciïn (24) de montaje dispuesta radialmente y exteriormente con respecto al segmento (21) de anillo y una segunda secciïn (26) de montaje dispuesta radialmente e interiormente con respecto al segmento (21) de anillo.

12. Electrodomïstico que comprende un motor (1) elïctrico lineal segïn una de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Electrodomïstico (1) segïn la reivindicaciïn 12, en el que la primera armadura (3, 50) estï conectada a un primer elemento funcional y en el que la segunda armadura (4, 54) estï conectada a un segundo elemento funcional.