用于生成往复旋转运动的装置的制作方法

1.本发明涉及用于生成往复旋转运动的装置，例如用于在产生振动运动时使用，诸如用于在胸部按压系统或身体操纵(例如按摩)系统中使用。


背景技术：

2.在许多情况下，可能对往复旋转运动感兴趣。这意味着来回旋转，其中在每个方向上的旋转通常小于一整圈。
3.可能对这种运动感兴趣的示例包括牙刷致动器、牙线清洁设备、皮肤护理器具和按摩器具(诸如心脏按摩设备)。
4.需要一种能够生成往复旋转运动的系统，该系统能够以低成本和/或小尺寸实现。


技术实现要素：

5.本发明由权利要求限定。
6.根据本发明一个方面的示例，提供了一种用于生成旋转往复运动的装置，包括：
7.输入轴，具有旋转轴线；
8.驱动电机，用于提供输入轴围绕旋转轴线的单向旋转；
9.输出轴，用于传递围绕旋转轴线的往复旋转运动，其中输出轴用于耦合到负载，该负载限制输出轴的旋转，从而防止输出轴的单向旋转；
10.磁或铁磁的第一环，围绕旋转轴线被设置，第一环被旋转地固定到输入轴；以及
11.磁或铁磁的第二环，围绕旋转轴线被设置，第二环被旋转地固定到输出轴，
12.其中第一环和第二环被设置成围绕旋转轴线一个在另一个内，并且其中第一环和第二环中的至少一个环包括永磁元件环形序列。
13.该装置将输入轴的连续旋转运动转换成输出轴的往复旋转运动。随着输入轴和输出轴采用不同的相对角度位置，两个磁环或铁磁环之间的对准发生变化。以这种方式，阻力取决于相对角度取向。这可以被用来将输出轴设置成由输入轴的旋转引起的振荡。这提供了一种基本上是两个同心的磁环或铁磁环的紧凑设计。该设计可以容易地被缩放到所需的力和扭矩。
14.由输出轴驱动的负载形成振荡机械电路的一部分，并且防止两个环简单地一致旋转。
15.该永磁元件环形序列或每个永磁元件环形序列例如包括交替磁极环形序列，即北极和南极的序列。然而，具有不同磁场分布、但不一定是相对磁极的其他布置也是可能的。
16.第一环和第二环可以各自包括永磁元件环形序列，或者第一环和第二环中的一个环包括永磁元件环形序列，且第一环和第二环中的另一个环包括铁磁极序列。当只有一个环具有永磁元件时，在相反的环中引起磁场，该相反的环包括具有一系列磁极(例如形成为突出的齿)的铁磁环。
17.在一个示例中，存在两个磁环，每个磁环包括4个磁极对，因此有8个磁体。于是在
两个磁环之间的最大(吸引)磁耦合与最小(排斥)磁耦合之间存在45度的偏移。
18.在第一环与第二环之间沿旋转轴线的轴向相对对准可以是可调节到用于设置输出扭矩水平的期望相对对准的。
19.以这种方式，该装置的单个设计可以被设置为不同的扭矩水平。轴向对准设置了第一环与第二环之间的重叠区域，从而设置了磁环之间或者磁环与铁磁环之间的吸引力和排斥力。
20.在第一环与第二环之间沿旋转轴线的轴向相对对准可以替代地被设置为用于设置沿旋转轴线的输出力水平的相对对准。两个环之间的相对对准也改变在轴线方向上在输出轴上的力。因此，可以生成往复旋转运动和循环轴向力两者。
21.该装置还可以包括磁或铁磁的第三环，其中磁的第二环和第三环都被设置在磁的第一环内或围绕磁的第一环被设置，其中磁的第一环和磁的第二环限定了与由磁的第一环和磁的第三环所限定的耦合反相的耦合。
22.以这种方式，驱动输入轴以拉开第一环和第二环的磁体所需的扭矩被第一环与第三环之间的吸引力抵消。因此，驱动输入轴所需的扭矩随着时间的推移更加均匀，并且还通过使两个磁耦合相互抵消而减小。
23.可以提供第二输出轴，其中第三环围绕旋转轴线被设置，第三环被旋转地固定到第二输出轴，并且其中第一输出轴和第二输出轴用于耦合到负载，该负载限制第一输出轴和第二输出轴的旋转，从而防止第一输出轴和第二输出轴的单向旋转。
24.因此，要由输出轴驱动的负载再次形成振荡机械电路的一部分，并且作用在两对环上。第一输出轴和第二输出轴例如通过另一负载被耦合在一起。
25.本发明还提供了一种胸部按压设备，包括：
26.如上定义的装置；以及
27.胸部按压带，用于围绕受试者的胸部定位，胸部按压带在相对端处连接到输出轴。
28.该装置提供了一种用于胸部按压设备的紧凑布置，例如避免对于单独的基台的需要，因此该设备可以直接位于胸部上。该设备可以是重量轻的、尺寸小的和节能的。例如，该设备可以是电池供电的。
29.该装置能够在更大频率范围(例如以更高的频率)进行操作。该装置也可以是可基于电机的驱动方案可编程的，以生成特定的期望压力脉冲轮廓。
30.该装置还可以包括另一输出轴，该另一输出轴用于传递围绕旋转轴线的往复第二旋转运动，并且胸部按压设备还包括第二带，该第二带在相对端处连接到该另一输出轴。这使得第二带能够通过结合另一输出轴(但是同一输入轴)来被驱动。
31.例如，摩擦减小装置在一条或多条带与受试者之间。
32.本发明还提供了一种身体操纵设备，包括：
33.装置组，每个装置如上定义；以及
34.施力器的组，用于向受试者施加力，每个施力器由装置中的相关联的装置驱动，
35.其中每个施力器包括弹簧负载对，该弹簧负载对连接到输出轴的径向相反位置。
36.每个输出轴驱动两个弹簧负载，这引起往复运动。然后，该角度位置使弹簧负载针对受试者突出(project)以执行施力，例如以进行按摩。
37.可以围绕装置组和施力器的组提供带。
38.本发明还提供了一种生成旋转往复运动的方法，包括：
39.用围绕旋转轴线的单向旋转来驱动输入轴，从而旋转磁或铁磁的第一环，第一环围绕旋转轴线被设置；
40.通过磁或铁磁的第二环与磁的第一环的磁耦合，引器磁或铁磁的第二环的旋转，第二环围绕旋转轴线被设置，其中第一环和第二环中的至少一个环包括永磁元件环形序列；以及
41.传递输出轴的围绕旋转轴线的往复旋转运动，输出轴耦合到第二环的旋转。
42.输出轴优选地被耦合到负载，负载限制输出轴的旋转，从而防止输出轴的单向旋转。
43.参考下文描述的(多个)实施例，本发明的这些方面和其他方面将变得显而易见并得到阐述。
附图说明
44.为了更好地理解本发明，并且更清楚地示出可以如何实施本发明，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：
45.图1示出了用于生成旋转往复运动的装置；
46.图2示出了由输入轴的单次旋转引起的两个磁环的一组相对旋转位置；
47.图3示出了使用简单的dc电机来驱动该设备；
48.图4示出了连接到输出负载的输出轴；
49.图5示出了如何调节输出扭矩；
50.图6示出了可以如何生成往复旋转运动和循环轴向力两者；
51.图7示出了使用第三磁环的修改；
52.图8示出了图7的布置可以如何耦合到输出负载；
53.图9示出了图8的装置的操作期间的不同时间段；
54.图10a和图10b示出了用于使用一个磁环和一个铁磁环的同心环的设计；
55.图11示出了包括图3的装置的胸部按压设备；
56.图12示出了用于第二胸部按压带的、传递围绕旋转轴线的第二往复旋转运动的另一输出轴的示例；
57.图13示出了用于安装在带与身体之间的接合部；
58.图14示出了致动器的不同设计；以及
59.图15示出了具有由带围绕的图14的一组四个致动器的身体操纵设备的示例。
具体实施方式
60.将参考附图描述本发明。
61.应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了装置、系统和方法的示例性实施例，但是仅旨在用于说明的目的，而不旨在限制本发明的范围。根据以下描述、所附权利要求和附图，本发明的装置、系统和方法的这些和其他的特征、方面和优点将变得更好理解。应当理解，附图仅仅是示意性的，并没有按比例绘制。还应理解，在所有附图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的部分。
62.本发明提供了一种用于生成旋转往复运动的装置，包括用单向旋转驱动的输入轴和用于传递往复旋转运动的输出轴。第一磁环或铁磁环围绕旋转轴线设置被固定到输入轴，并且第二磁环或铁磁环围绕旋转轴线设置被固定到输出轴。第一环和第二环被设置成围绕旋转轴线一个在另一个内。至少一个被形成为永磁体的布置。环之间的磁耦合结合输出负载的作用引起输出轴的期望往复运动。
63.本发明总体上涉及一种用于生成往复旋转运动的装置。然而，本发明的一个方面特别涉及这种装置在高频胸部按压设备内的使用。该设备用于治疗患有囊性纤维化、copd、支气管炎或支气管扩张症并因此呼吸困难的患者。
64.在慢性支气管炎的情况下，支气管总是发炎。这导致过多粘液产生和呼吸困难。在囊性纤维化的情况下，粘液更粘稠，且因此它不能够运输废物和酶。这导致这种粘稠的粘液的积聚，给患者带来严重的问题。
65.将粘液排出气道对于这种类型的患者的健康至关重要。
66.用于这个问题的传统治疗包括叩诊，叩诊是通过用手呈杯形在患者身上轻轻敲打来进行按摩。最近，已经开发了高频胸部按压(hfcc)设备。与手动治疗相比，hfcc背心实现了更好的结果，并且极大地改变了患有囊性纤维化的患者的预期寿命。
67.当患者穿上背心时，空气将使背心膨胀，并且这在胸部周围产生气囊，然后其中一些气囊被释放。这产生例如大约5hz-15hz的循环脉冲。
68.由于背心中的脉动空气，肺部受到按压，并且将一些空气推入和推出。由于空气运动，纤毛将会向外运输粘液。除了空气运动之外，由于hfcc背心引起的肺组织的振动对患者也是有益的。振动松动了粘液内部的黏合，使其可以更容易地流动。
69.研究得出的结论是，气流似乎比振动的组织更占主导地位。
70.因为背心的致动是经由气流实现的，所以该设备通常相当大。泵例如位于单独的基台中，该基台经由大软管连接到背心以运输空气。基台已接通电源。结果是，该设备被存放在带轮子的大手提箱中以进行运输，因此不是真正的便携式解决方案。该设备的操作频率也受到气流特性的限制，并且压力脉冲的形状不容易被适配。
71.因此，本发明的这一方面基于这样的概念，即往复旋转运动可以用于收紧和放松用于在hfcc系统中使用的带。
72.回到用于生成往复运动的装置的更一般的概念，图1示出了用于生成旋转往复运动的装置10。该结构在左侧以端视图示出，而在右侧以横截面示出。
73.该装置包括具有旋转轴线14的输入轴12。驱动电机(图1中未示出)用于提供输入轴12围绕旋转轴线的单向旋转。
74.提供输出轴16以用于传递围绕旋转轴线14的往复旋转运动。
75.输入轴和输出轴通过由两个同心的磁环或铁磁环形成的磁性布置而耦合。至少一个环是磁性的(即被形成为永磁体的磁环)。如果只有一个环被形成为磁环，那么另一个环是铁磁环并且被形成为一系列铁磁极。
76.首先将基于两个同心的永磁环的使用来呈现示例。
77.第一磁环18围绕旋转轴线被设置，并且被旋转地固定到输入轴12。第一磁环18包括第一交替磁极环形序列。例如，深色阴影区域是北极，并且浅色阴影区域是南极。第二磁环20围绕旋转轴线被设置，但是被旋转地固定到输出轴16。第二磁环包括以相同符号示出
的第二交替磁极环形序列。
78.在所示示例中，第一磁环围绕输入轴的外部被同心地安装。第二磁环被同心地安装在连接到输出轴16的环形壳体22的内表面上。
79.因此，第一磁环18和第二磁环20被设置成围绕旋转轴线一个在另一个内。在所示示例中，它们沿旋转轴线完全对准，因此完全重叠。
80.磁环可以具有相同数目的磁体，使得它们可以完全旋转地对准，其中一个磁环的所有北极与另一个磁环的南极径向对准。这是一种稳定的配置，在不存在外力的情况下，维持这种配置以提供相对旋转(如下所述)。这种稳定状态如图1所示。
81.图1的示例在每个磁环中具有四个磁极对。当然，在两个环中可以存在不同数目的磁体。此外，一个环中存在的磁体数目可以与另一个环中的不同。一个磁环中的磁极与另一个磁环中的磁极之间的关系将影响传递到输出轴16的所得的扭矩曲线。
82.替代地，如果相同的磁极对准，则达到不稳定状态，通过这种不稳定状态，磁力将倾向于提供回到稳定状态的相对旋转。
83.该装置基于两个磁环之间的滑动(slippage)，将输入轴的连续旋转运动转换成输出轴的往复旋转运动。特别是，输出轴承受外部负载。结果，两个磁环之间的对准随着输入轴的旋转而变化。阻力取决于相对角度位置而变化。这种变化的阻力导致输出轴执行由输入轴的旋转引发的振荡。由于电机可以连续地驱动输入轴，所以它可以相对较小且重量较轻。
84.输出轴连接到限制输出轴的旋转的负载上。以这种方式，防止了输出轴的单向旋转。负载形成振荡机械电路的一部分，并且防止两个磁环简单地一致旋转。
85.图2示出了由输入轴的单次旋转引起的两个磁环的一组相对旋转位置。图2还示出了扭矩的所得扭矩曲线与角度转子位置的对比。
86.左上角的第一个图像示出了上面提到的稳定状态。没有扭矩生成。
87.然后，第一(内部、输入侧)磁环逆时针旋转45度，以提供所示的第二取向。在第二磁环上存在试图使其逆时针旋转回到稳定状态的力。这被示为负扭矩。在存在50％重叠时该负扭矩达到最大值。
88.输入轴的进一步旋转将扭矩大小(torque magnitude)减小回零。在第三取向中，达到不稳定状态。因为力是轴向的而不是径向的，所以扭矩再次为零。
89.输入轴的进一步旋转导致以正扭矩示出的第四取向。第二磁环试图顺时针旋转到最近的稳定状态。因此，存在扭矩曲线的四个时段。
90.因此，当梯度为负时，扭矩为零的点定义稳定点，并且当梯度为正时，扭矩为零的点定义不稳定点。在这些点之间产生正扭矩或负扭矩。
91.图3示出了简单的dc电机30连接到输入轴并且因此连接到第一磁环。第二磁环连接到负载32，并且因此输出轴连接到负载32，负载32防止输出轴完全地旋转。以这种方式，脉动扭矩被传递到负载32。
92.图4示出了连接到输出负载40的输出轴(特别是环形壳体22)，输出负载40是连接到机械地(mechanical earth)42的弹簧的形式。图4示出了由输入轴的旋转引起的输出轴的四个顺序的位置。
93.顶部的图像示出了起始情形，在该起始情形中，扭矩为零并且弹簧40没有变形。
94.然后，输入轴被电机旋转，并且因此第一磁环然后被电机旋转，并且第二磁环试图尽可能地跟随，并且因此输出轴试图尽可能地跟随，然而，输出轴受到弹簧的阻碍，如第二个图像所示。
95.在某个时间点，磁环之间的耦合达到不稳定状态，如第三个图所示。此时，该装置不能传递任何扭矩，但是弹簧正在传递回弹力。这意味着生成了很高的负扭矩；并且输出轴和第二磁环向后发动(顺时针)。
96.在第四个图像中，输出轴和第二磁环处于回扫(flyback)位置。输出轴的角度为负，并且弹簧在相对方向上施加回复力(即逆时针推动输出轴)。
97.外磁环被内磁环赶上(新的北极与南极的对准)，并且循环重复。
98.在本示例中，外磁环仅到达第一个不稳定点。然而，也可以布置成回扫机构使第二磁环越过一个以上的不稳定点。这取决于由负载(即本示例中的弹簧)生成的回复力的性质。
99.注意，弹簧本身可以是用往复运动驱动的负载。然而，弹簧可以简单地用于产生往复运动，并且由输出轴驱动的负载可以是单独的，例如不会生成足够的阻力来引发往复运动的较轻的负载。这适用于所有的示例。
100.可以容易地通过驱动电机30的旋转速度来改变往复输出旋转的频率。然而，扭矩脉冲的幅度在图3的传动系统中是固定的。
101.然而，如图5所示，可以通过使第二磁环的轴向位置关于第一磁环可变来改变扭矩。
102.顶部的图像示出两个磁环完全地重叠，因此当旋转方位远离稳定点时生成最大磁扭矩。
103.第二个图像示出了相对的轴向位置(沿着旋转轴线)的调节，这种调节由于磁环之间的重叠区域减小而给出了减小的磁扭矩。底部的图像示出了重叠区域的进一步减小。
104.以这种方式，扭矩可以被适配于负载。该装置的单个设计可以被设置为不同的扭矩水平。
105.在第一磁环与第二磁环之间沿旋转轴线的轴向相对对准可以替代地被设置为用于设置沿旋转轴线的输出力水平的相对对准。两个磁环之间的相对对准也改变了在轴线方向上在输出轴上的力。因此，可以生成往复旋转运动和循环轴向力两者。
106.这个概念如图6所示。轴向不对准意味着存在由箭头60表示的、取决于相对的角度位置、将第一磁环拉入或推出的力。在稳定状态下，第一磁环将被拉入，而在不稳定状态下，第一磁环将被推出。
107.这导致双重运动致动器，其传递振动的扭矩和力两者。在各种应用中对这种双重运动感兴趣，例如施加旋转扭矩和轴向力的研磨工具。一个示例是用于牙线清洁。
108.上面的示例利用了单个第一磁环(用作输入转子)和单个第二磁环(用作输出转子)。
109.如图7所示，该这种还可以包括第三磁环70。第二磁环20和第三磁环70都围绕第一磁环18被设置。第三磁环同样包括交替磁极环形序列。
110.于是存在两个环形壳体22a、22b(用作两个输出轴)。
111.由第一磁环18和第二磁环20形成的磁耦合与由第一磁环18和第三磁环70限定的
耦合反相。为了维持这种关系，在两个环形壳体之间提供了耦合。因此，当一个处于稳定状态(针对第二磁环20所示)时，另一个处于不稳定状态(针对第三磁环70所示)。此外，对于两个环形壳体来说，旋转的方向是相对的，并且因此对于两个输出轴来说，旋转的方向是相对的。因此，两个输出轴可以被布置成传递相等且旋转方向相对的扭矩。
112.这样做的优点是，驱动输入轴以拉开第一磁环和第二磁环的磁体所需的扭矩被第一磁环与第三磁环之间的吸引力抵消。因此，驱动输入轴所需的扭矩随着时间的推移更加均匀，并且通过使两个磁耦合相互抵消而减小。
113.图8示出了图7的布置如何被耦合到输出负载，该输出负载也提供环形外壳之间所需的耦合以维持期望的相位关系。
114.输出负载提供第一输出轴与机械接地之间的第一耦合80、第二输出轴与机械接地之间的第二耦合82以及第一输出轴与第二输出轴之间的第三耦合84。在图8中，耦合被表示为弹簧。
115.因此，第一输出轴和第二输出轴两者都用于耦合到限制第一输出轴和第二输出轴的旋转的负载，从而防止第一输出轴和第二输出轴的单向旋转。
116.图9示出了图8的装置的操作期间的不同时间段。
117.图9示出了两个输出轴22a、22b以相对的方向旋转，最初拉开并延伸第三耦合84(如顶部的两个图像所示)，然后一起旋转并因此拉动第一耦合80和第二耦合82(如底部的图像所示)。
118.输出轴在弹簧系统上施加扭矩，试图到达它们的优选的磁性位置。弹簧系统的对称性维持两个环形壳体的旋转之间的期望的相位关系。
119.上面的示例都利用了同心的磁环。如上所述，可以使用铁磁环，使得(在上面的示例中的任何示例)每个同心的对可以包括一个永磁体环和一个铁磁极环。
120.图10a和图10b示出了两个示例。在每种情况下，内环被形成为具有交替磁极的磁体序列，并且外环被形成为具有限定铁磁极的突出齿的铁磁环。
121.图10a示出了窄齿，并且图10b示出了宽齿。齿的设计和气隙的尺寸将会影响所得的扭矩曲线。对于成对的磁环，在铁磁环中引发的磁场将会导致优选的默认位置，并且当内环旋转时，将会存在朝向这些默认位置的偏置。环的设计可以用于选择默认位置的数目和旋转往复振动的幅度。这些设计选择对于电机设计领域的技术人员来说是显而易见的。
122.磁环当然可以是外环，并且铁磁环可以是内环。
123.上面的示例都将两个环中的角度磁极间距示出为相同的(或倍数)，使得存在磁环的所有磁体同时处于零扭矩位置的位置。然而，这不是必需的，并且在两个环中可以存在不同数目的磁极(甚至根本没有公因子)。该设计可以被适配为产生作为角度位置的函数的扭矩模式，而不是如图2所示的常规的正弦扭矩模式。
124.如上所述，本发明的一个应用是提供一种胸部按压设备。
125.图11示出了包括图3的装置10的胸部按压设备100，其中负载是用于围绕患者的胸部安装的胸部按压带102的形式。装置如上定义。带102在相对端处连接到输出轴，特别是连接到环形壳体22。带用于在身体中生成压力脉冲。驱动系统在带中产生脉动张力。
126.如图10所示，带的两端可以缠绕一单个的转子。然而，也可以使用双转子磁体耦合，其中两个输出轴(特别是环形壳体)中的每一个接纳带的一端。
127.用于生成往复运动的装置将首先将带卷起，直到带紧紧围绕胸部。因为在该阶段不存在来自胸部的反作用力，所以外部磁体将跟随具有内部磁体的电机。在下一阶段，带将围绕胸部收紧，并且这将导致外部磁体滑动，并且因此在带上引起脉动拉力。这不仅会振动肺组织，而且还会使脉动空气在气道中流动。振动对于松动粘液中的黏合是必要的，并且气流对于将粘液朝向口腔运输是必要的。
128.实现了用于胸部按压设备的紧凑布置，从而避免了对于单独的基台的需要，因此设备可以直接位于胸部上。该设备可以是重量轻的、尺寸小的和节能的。例如，该设备可以是电池供电的。
129.图12示出了具有用于传递围绕旋转轴线的第二往复旋转运动的另一输出轴120的示例，并且胸部按压设备还包括在相对端处连接到另一输出轴120的第二带112。这使得第二带能够通过结合另一输出轴但共享同一输入轴来被驱动。
130.利用两条带，存在对于胸部形状的更好补偿。在自动缠绕在胸部周围之后，带将以不同的直径运行。
131.在两条带的情况下，每条带的收紧力可以被调节，这对于女性来说是非常有益的，例如其中覆盖她们乳房的上部带被设置为较低的紧度。
132.如果身体与带之间的摩擦是一个问题，则带可以被提供有“带体”接合部。
133.图13以接触身体的软垫130的形式示出了可能的带体接合部的示例。这些可以用来滤除力脉冲的峰值。提供了环132，带可以容易地在环中滑动。
134.这些接合部可以位于由用户选择的特定位置或者预期最大作用的位置。接合部通过滑动轴承来引导带，如下图所示。也可以应用其他轴承设计(例如滚珠轴承、滚柱轴承等)。减小摩擦的原因是为了避免挤压皮肤，并且另一个优点是所有的接合部都以相同的功效进行操作。
135.接合部130的属性可以利用不同的几何形状和材料(用于阻尼、刚度或其他特性)以各种方式来适配。特别地，可以使用剪切增稠材料，剪切增稠材料使自身适配于与身体的最佳机械耦合，但仍确保刚性接合部以便最佳地传递高频力脉冲。
136.上面的示例利用带的拉紧或松动来引发脉动振动。
137.一种替代设计是替代地利用围绕带的局部致动器。这种装置可以被认为是一种身体操纵设备。
138.图14示出了一个这样的致动器140。该致动器包括如上所述的装置10，其中负载包括连接到输出轴(特别是环形壳体22)的径向相反位置的一对弹簧负载142。
139.弹簧负载142用作用于向受试者施加力的力施加器。一组致动器可以围绕带形成或者在背心中形成。
140.弹簧例如是片簧，其通过电机的旋转被卷起(从而具有减小的外径)。当第二磁环倾斜时，弹簧被释放(从而具有增加的外径)，并且它们将生成朝向身体的力。
141.图15示出了身体操纵设备150的示例，该身体操纵设备150具有由紧固带152围绕的一组四个致动器140，以确保致动器将力引向胸部，而不会在胸部上下弹跳。
142.在这种情况下，所有的致动器都具有单独的电机。在两条带的情况下，处于同一位置的不同带的致动器可以共享电机。
143.这种布置使得可以局部地选择每个致动器的力强度，其中第一实施例将致动器的
力均等地分配在身体或接合部上。
144.上述各种示例共享一种共同的操作方法，该方法包括用围绕旋转轴线的单向旋转驱动输入轴，从而旋转第一磁环，该第一磁环围绕旋转轴线被设置并且包括第一交替磁极环形序列。通过与第一磁环的磁耦合来引起第二磁环的旋转，该第二磁环围绕旋转轴线被设置并且包括第二交替磁极环形序列。然后，往复旋转运动由与第二磁环的旋转耦合的输出轴围绕旋转轴线传递。
145.该装置可以在许多设备中使用，而不仅仅是在所示的胸部按压设备中使用。示例是牙刷致动器、牙线清洁设备(诸如用于生成液体或空气的射流的泵)、皮肤护理器具、厨房器具、按摩器具(诸如心脏按摩设备)。
146.输出轴传递围绕旋转轴线的往复旋转运动。这种运动的角度范围可以从非常小的弧度(例如小于1度)到相当大的弧度(例如90度或更大)。如果生成非常小幅度的振动，则传递的扭矩可能相对较大，而当生成大幅度的振动时，传递的扭矩可能相对较小。因此，生成的“旋转运动”可以具有非常小的幅度，并且该设计可以针对运动或扭矩的传递进行优化。
147.在胸部按压设备的描述中参考了带。带可以具有任何横截面形状，并且因此可以是任何形状的环状物。带可以是环形的(像绳子或绳索)，或者是宽而平的。
148.上面的示例利用了被形成为北极和南极的交替的序列的磁环。然而，每个磁体环形序列可以生成更复杂的磁场模式，其中每个磁体的磁场方向和强度被设计成实现所得的往复运动的期望特性。通过适配磁场特性和气隙属性，扭矩函数可以被修改，以响应于已知负载而产生期望的操作特性。
149.上述系统利用驱动电机来提供输入轴围绕旋转轴线的单向旋转。这意味着在该装置的使用期间，旋转仅在一个旋转方向上。旋转不一定需要恒定的速度或者实际上是连续的，在示例中它可以是脉冲的。
150.根据对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以满足权利要求中列举的几项的功能。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的纯粹事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。如果上面讨论了计算机程序，则计算机程序可以被存储/分布在合适的介质上，诸如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分的光学存储介质或固态介质，但是也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或其他有线或无线电信系统。如果在权利要求或说明书中使用了术语“适配为”，则应当注意，术语“适配为”旨在等同于术语“配置为”。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。