本專(zhuān)利申請(qǐng)一般涉及電動(dòng)聚合物裝置,并且更具體地涉及線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)和裝有所述馬達(dá)的裝置。
背景技術(shù):電動(dòng)聚合物馬達(dá)通常已經(jīng)被用于機(jī)器人、鏡頭定位和插裝式泵中。一般來(lái)講,這些馬達(dá)包括位于兩個(gè)導(dǎo)電性的和彈性層(即,電極)之間的一層聚合物膜。所述聚合物可被認(rèn)為是電介質(zhì)。聚合物響應(yīng)橫跨所述一對(duì)電極施加的電壓變形,從而將電力轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:在一個(gè)實(shí)施例中,線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)包括固定構(gòu)件、具有軸線(xiàn)的線(xiàn)性軸、聚合物致動(dòng)器和偏置構(gòu)件。聚合物致動(dòng)器包括第一端部和第二端部,使得所述聚合物致動(dòng)器的第一端部固定地連接到所述線(xiàn)性軸并且所述聚合物致動(dòng)器的第二端部固定地連接到所述固定構(gòu)件。偏置構(gòu)件包括第一端部和第二端部。偏置構(gòu)件的第一端部固定地連接到線(xiàn)性軸,并且偏置構(gòu)件的第二端部固定地連接到固定構(gòu)件。聚合物致動(dòng)器收到電壓后改變長(zhǎng)度以沿著所述軸線(xiàn)線(xiàn)性地移動(dòng)線(xiàn)性軸。在另一個(gè)實(shí)施例中,一種裝置包括限定其中裝置機(jī)殼的裝置外殼和至少部分地定位在由所述裝置外殼限定的裝置機(jī)殼內(nèi)的線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)。線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)包括具有軸線(xiàn)的線(xiàn)性軸、聚合物致動(dòng)器和偏置構(gòu)件。聚合物致動(dòng)器包括第一端部和第二端部,使得所述聚合物致動(dòng)器的第一端部固定地連接到線(xiàn)性軸并且所述聚合物致動(dòng)器的第二端部固定地連接到裝置外殼。偏置構(gòu)件包括第一端部和第二端部。偏置構(gòu)件的第一端部固定地連接到線(xiàn)性軸,并且偏置構(gòu)件的第二端部固定地連接到裝置外殼。聚合物致動(dòng)器在收到電壓后改變長(zhǎng)度以沿著所述軸線(xiàn)線(xiàn)性地移動(dòng)線(xiàn)性軸。在另一個(gè)實(shí)施例中,一種裝置包括裝置外殼和線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)。裝置外殼限定裝置機(jī)殼。線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)被至少部分地定位在由裝置外殼限定的裝置機(jī)殼內(nèi),并且包括致動(dòng)器基座、具有長(zhǎng)度的線(xiàn)性軸、聚合物致動(dòng)器、復(fù)位彈簧和偏置構(gòu)件。致動(dòng)器基座通過(guò)致動(dòng)器彈簧在裝置機(jī)殼內(nèi)被聯(lián)接到裝置外殼。聚合物致動(dòng)器具有第一端部和第二端部,使得聚合物致動(dòng)器的第一端部固定地連接到線(xiàn)性軸并且聚合物致動(dòng)器的第二端部固定地連接到致動(dòng)器基座。聚合物致動(dòng)器在收到電壓后改變長(zhǎng)度。復(fù)位彈簧具有固定地連接到致動(dòng)器基座的第一端部和固定地連接到線(xiàn)性軸的第二端部。偏置構(gòu)件具有第一端部和第二端部,使得偏置構(gòu)件的第一端部固定地連接到線(xiàn)性軸,并且偏置構(gòu)件的第二端部固定地連接到裝置外殼。在仍然另一個(gè)實(shí)施例中,一種裝置包括柔性聯(lián)接到振蕩橋的基座?;挥诘谝黄矫娌⑶艺袷帢蛭挥谄叫杏诘谝黄矫娴牡诙矫妗K鲅b置還包括具有第一端部和第二端部的聚合物致動(dòng)器。聚合物致動(dòng)器的第一端部聯(lián)接到基座并且聚合物致動(dòng)器的第二端部聯(lián)接到振蕩橋。施加到聚合物致動(dòng)器的電壓使振蕩橋相對(duì)于基座平移,使得振蕩橋在第二平面內(nèi)線(xiàn)性地行進(jìn)。附圖說(shuō)明應(yīng)當(dāng)理解,前述一般描述和以下詳細(xì)描述均描述了各種實(shí)施例,并且旨在提供用于理解受權(quán)利要求書(shū)保護(hù)的主題的性質(zhì)和特征的概觀或構(gòu)架。本專(zhuān)利申請(qǐng)包括附圖以提供對(duì)各種實(shí)施例的進(jìn)一步理解,并且將它們并入本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖中示出的實(shí)施例在性質(zhì)上為例證性的,并且不旨在限制由權(quán)利要求所限定的主題。這些附圖示出了本文所述的各種實(shí)施例,并連同用來(lái)說(shuō)明受權(quán)利要求書(shū)保護(hù)的主題的原理和操作的說(shuō)明書(shū)。圖1示意性地描繪根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的結(jié)合到示例性牙刷裝置中的一種示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá);圖2示意性地描繪根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的結(jié)合到示例性牙刷裝置的一種示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá);圖3示意性地描繪根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的具有旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的一種示例性附接件;圖4示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的具有示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)的一種示例性牙刷裝置的局部透明側(cè)面透視圖;圖5A示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的具有示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)的一種示例性牙刷裝置的局部透明側(cè)面透視圖;圖5B示出了圖5A所描繪的示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)的頂視圖;圖6A示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一種示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)的局部透明側(cè)面透視圖;圖6B示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一種示例性彈簧的頂視圖;圖6C示出了圖6A所描繪的示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)的剖面圖;圖7A示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一種示例性卷攏的聚合物致動(dòng)器的側(cè)面透視圖;圖7B示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的具有圖7A所描繪的示例性卷攏的聚合物致動(dòng)器的一種示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)的剖面圖;圖8示意性地描繪根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的結(jié)合到示例性牙刷裝置中的示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá);圖9示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的具有示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)的一種示例性牙刷裝置的剖面圖;圖10A示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的結(jié)合示例性聚合物致動(dòng)器的一種示例性電動(dòng)剃刀的分解透視圖;圖10B示出了圖10A所描繪的示例性電動(dòng)剃刀裝置的裝配側(cè)面透視圖;圖10C示出了圖10B所描繪的示例性電動(dòng)剃刀裝置的剖面圖;圖10D示出了處于第一狀態(tài)中的圖10C所描繪的示例性電動(dòng)剃刀裝置的剖面圖;圖10E示出了處于第二狀態(tài)中的圖10C所描繪的示例性電動(dòng)剃刀裝置的剖面圖;圖11A示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一種示例性數(shù)字振蕩電壓起伏圖;圖11B示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一種示例性正弦形振蕩電壓起伏圖;圖11C示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一種示例性正弦形振蕩電壓起伏圖;圖12A示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的對(duì)于兩種不同振蕩頻率的一種示例性正弦形電壓起伏圖;并且圖12B示出了根據(jù)本文所描述和所示出的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的對(duì)于兩種不同振蕩頻率的示例性數(shù)字電壓起伏圖。具體實(shí)施方式本文所公開(kāi)的實(shí)施例一般涉及可被結(jié)合到電器例如諸如口腔護(hù)理裝置和電動(dòng)剃刀的線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)。例如,可利用聚合物致動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)從動(dòng)構(gòu)件諸如線(xiàn)性軸、來(lái)驅(qū)動(dòng)電器的部件諸如牙刷頭部或剃刀刀片。下面詳細(xì)地描述線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)和結(jié)合所述馬達(dá)的裝置的各種實(shí)施例。在下面詳細(xì)描述的實(shí)施例中,參考構(gòu)成其一部分并且僅為舉例并非為限制權(quán)利范圍而顯示的附圖,可實(shí)施本公開(kāi)主題的具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解,可利用其它實(shí)施例而且可進(jìn)行合邏輯的、機(jī)械的和電氣的改變而不脫離本公開(kāi)的實(shí)質(zhì)和范圍?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖1,其示出了具有線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)101的裝置100的總圖。盡管實(shí)施例在本文中是在口腔護(hù)理裝置諸如電動(dòng)牙刷或刮舌器的背景下描繪的,實(shí)施例并不受此限制。例如,取決于預(yù)期應(yīng)用,可利用各種附接件(例如,附接件120)來(lái)改變裝置100的功能。線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)101一般包括線(xiàn)性軸112、偏置構(gòu)件115和聚合物致動(dòng)器114。線(xiàn)性軸112可沿著縱向軸線(xiàn)102延伸并且通過(guò)偏置構(gòu)件115和聚合物致動(dòng)器114聯(lián)接到固定構(gòu)件117/117'(例如,裝置外殼、馬達(dá)底座、或任何固定表面)。如本文更加詳細(xì)所述,線(xiàn)性軸112可被允許沿著縱向軸線(xiàn)102來(lái)回地線(xiàn)性平移。例如,可提供導(dǎo)向裝置113/113'諸如導(dǎo)向套以將線(xiàn)性軸112限制于沿著縱向軸線(xiàn)一個(gè)自由度。如本文所用,“線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)”或“線(xiàn)性移動(dòng)”是沿著直的或基本上直的線(xiàn)路或方向移動(dòng)。術(shù)語(yǔ)“角運(yùn)動(dòng)”是指任何角位移。“曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”是指既不完全是線(xiàn)性地也不完全是成角度地而是這兩種方式的組合(例如曲線(xiàn)地)的運(yùn)動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)可為恒定運(yùn)動(dòng)或周期運(yùn)動(dòng)。恒定運(yùn)動(dòng)是指不改變方向或路徑的運(yùn)動(dòng)(即單向)。周期運(yùn)動(dòng)是指倒轉(zhuǎn)方向或路徑的運(yùn)動(dòng)。恒定角運(yùn)動(dòng)被稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),雖然本文的結(jié)構(gòu)可被描述為“可旋轉(zhuǎn)地安裝的”,但這僅僅旨在指可能是角運(yùn)動(dòng),無(wú)論是周期性的還是恒定的。周期性角運(yùn)動(dòng)被稱(chēng)為振蕩運(yùn)動(dòng)。曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)也可為恒定的(即單向的)或周期性的(即倒轉(zhuǎn)方向的)運(yùn)動(dòng)。周期性線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)被稱(chēng)為“往復(fù)運(yùn)動(dòng)”。上述運(yùn)動(dòng)可沿線(xiàn)性軸、裝置附接件、刷毛載體、牙刷、牙刷頭部等的一個(gè)或多個(gè)軸線(xiàn)進(jìn)行。因此,根據(jù)描述物體在其運(yùn)動(dòng)期間的位置所需的軸坐標(biāo)數(shù)目,本文所述的運(yùn)動(dòng)可為一維運(yùn)動(dòng)、二維運(yùn)動(dòng)或三維運(yùn)動(dòng)。一維運(yùn)動(dòng)是指能夠由單個(gè)坐標(biāo)(例如,X,Y或Z坐標(biāo))描述的運(yùn)動(dòng)。通常,只有線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)可以是一維的。例如,基本上僅沿著Y軸的周期性線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)是一維運(yùn)動(dòng)(本文將其稱(chēng)之為“脈沖運(yùn)動(dòng)”、“往復(fù)運(yùn)動(dòng)”、“前后運(yùn)動(dòng)”或“上下運(yùn)動(dòng)”。二維運(yùn)動(dòng)是指需要用兩個(gè)坐標(biāo)(例如,X和Y坐標(biāo))來(lái)描述一個(gè)或多個(gè)物體的行進(jìn)路徑的物體的運(yùn)動(dòng)。發(fā)生在單個(gè)平面中的角運(yùn)動(dòng)為二維運(yùn)動(dòng),因?yàn)槲矬w上的某個(gè)點(diǎn)將需要兩個(gè)坐標(biāo)來(lái)描述其行進(jìn)路徑。盡管各種線(xiàn)性軸可被示出為圓柱形桿,但實(shí)施例并不受此限制。在一個(gè)實(shí)施例中,線(xiàn)性軸橫截面可為矩形的(例如,條)。此外,一個(gè)實(shí)施例的線(xiàn)性軸可被構(gòu)造成板而不是圓柱形桿,使得所述板限定用于軸向(線(xiàn)性)運(yùn)動(dòng)的軸線(xiàn)或方向。線(xiàn)性軸可呈現(xiàn)任何幾何構(gòu)型,使得它可以以往復(fù)方式來(lái)回地線(xiàn)性平移。此外,本文下面所描述的各種部件可為線(xiàn)性軸的結(jié)構(gòu)而不是離散的部件(例如,彈簧)。線(xiàn)性軸112可包括聚合物致動(dòng)器114的一端可固定地連接到其上的致動(dòng)器連接區(qū)域116和偏置構(gòu)件115的一端可固定地連接到其上的偏置構(gòu)件連接區(qū)域118。在一個(gè)實(shí)施例中,致動(dòng)器連接區(qū)域116可沿著線(xiàn)性軸112的長(zhǎng)度偏離于偏置構(gòu)件連接區(qū)域118。作為另外一種選擇,致動(dòng)器連接區(qū)域116可處在與偏置構(gòu)件連接區(qū)域118相同的位置。在一個(gè)實(shí)施例中,致動(dòng)器連接區(qū)域116和偏置構(gòu)件連接區(qū)域118可被構(gòu)造成從聚合物致動(dòng)器114和偏置構(gòu)件115可連接到其上的線(xiàn)性軸112延伸的致動(dòng)器突起(或多個(gè)突起)。聚合物致動(dòng)器114和/或偏置構(gòu)件115可被通過(guò)多種方法諸如粘合劑、激光定位焊、機(jī)械夾持、緊固件等分別連接到致動(dòng)器連接區(qū)域116和偏置構(gòu)件連接區(qū)域118。聚合物致動(dòng)器114可包括定位在一對(duì)電極(未示出)間的聚合物材料。所述一對(duì)電極可以以多種方式附接到聚合物致動(dòng)器的兩個(gè)相對(duì)表面,包括但不限于粘合劑、超聲焊接、機(jī)械連接器、涂層等。所述一對(duì)電極可與電源(未示出)連通。所述一對(duì)電極可橫跨聚合物材料施加電壓,導(dǎo)致聚合物材料在多個(gè)方向上(即,縱向地、橫向地、對(duì)角地等)變形(即,聚合物材料可響應(yīng)外加電壓膨脹和/或收縮)。電源可重復(fù)地和交替地向聚合物致動(dòng)器的電極施加功率(即,電壓)并從聚合物致動(dòng)器的電極去除功率(即,電壓)以使線(xiàn)性軸來(lái)回振蕩。適用的聚合物材料和電極以及各種電壓控制方法被進(jìn)一步描述于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)6,545,384和6,781,284以及美國(guó)專(zhuān)利公布號(hào)2010/0043157中,為了所有目的它們以引用方式并入本文。聚合物致動(dòng)器114的第一端部可固定地聯(lián)接到線(xiàn)性軸112的致動(dòng)器連接區(qū)域116,并且第二端部可在第一連接區(qū)域117固定地連接到固定構(gòu)件。對(duì)于其中線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)101將要被執(zhí)行的具體應(yīng)用,聚合物致動(dòng)器114的長(zhǎng)度可取決于所期望的行程。可被構(gòu)造成彈簧的偏置構(gòu)件115包括可固定地聯(lián)接到線(xiàn)性軸112的偏置構(gòu)件連接區(qū)域118的第一端部和可在連接區(qū)域117'處固定地連接到固定構(gòu)件的第二端部。偏置構(gòu)件115和聚合物致動(dòng)器114配合以在一個(gè)維度(即,軸向)上驅(qū)動(dòng)線(xiàn)性軸112,如箭頭A所指示。通過(guò)向聚合物致動(dòng)器114的電極施加電壓,聚合物致動(dòng)器114可膨脹,從而允許線(xiàn)性軸112在向上的方向上移動(dòng)。當(dāng)電壓被切斷時(shí),聚合物致動(dòng)器114可縮短并且使線(xiàn)性軸112向下移動(dòng)。偏置構(gòu)件115可通過(guò)提供彈簧力幫助線(xiàn)性軸112的軸向運(yùn)動(dòng)。通過(guò)使電壓在接通和斷開(kāi)狀態(tài)之間交替,線(xiàn)性軸112可沿著其軸線(xiàn)以期望頻率來(lái)回地線(xiàn)性平移。線(xiàn)性軸112的來(lái)回運(yùn)動(dòng)的期望頻率可取決于具體應(yīng)用。在電動(dòng)牙刷的背景下,在一個(gè)實(shí)施例中,平移的頻率可處于約50Hz至約500Hz的范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中,平移的頻率可處在約100Hz至約200Hz的范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中,平移的頻率為約150Hz。應(yīng)當(dāng)理解,可利用其它平移頻率,其取決于具體應(yīng)用。線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)101可被用于各種小電器應(yīng)用諸如電動(dòng)牙刷、刮舌器、木質(zhì)工具、電動(dòng)剃刀等中。線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)101可聯(lián)接到可被構(gòu)造用于具體應(yīng)用的附接件120。圖1所示的附接件120是牙刷頭部,使得裝置100被構(gòu)造成電動(dòng)牙刷。在該實(shí)施例中,線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)101可被保持在充當(dāng)固定構(gòu)件的裝置外殼中,使得線(xiàn)性軸112相對(duì)于外殼平移。圖1所示的附接件120具有可通過(guò)接合結(jié)構(gòu)122聯(lián)接到線(xiàn)性軸112的第一端部121。在一個(gè)實(shí)施例中,接合結(jié)構(gòu)122提供過(guò)盈配合或可移除的滑入配合,使得可將附接件120從線(xiàn)性軸112移除。在附接件的第二端部處可提供接觸元件124。線(xiàn)性軸112沿著其軸線(xiàn)的周期性線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)如箭頭A所指示驅(qū)動(dòng)接觸元件124,其可幫助刷牙的功效。在下文中進(jìn)一步詳細(xì)地討論了接觸元件。附接件120可包括任何數(shù)目的已知的和未知的形狀、尺寸、構(gòu)型和材料。用于附接件120的示例性材料可包括但不限于聚合物、塑料、彈性體、金屬、復(fù)合材料或它們的組合(例如,聚丙烯、POM、ASA、ABS、PC、SAN或任何其它適用的材料)?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖2,其示出了具有用第二聚合物致動(dòng)器215代替圖1的偏置構(gòu)件115的線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)201的一種裝置200。在這個(gè)實(shí)施例中,第一聚合物致動(dòng)器214可在第一連接區(qū)域217固定地連接到致動(dòng)器連接區(qū)域216和固定構(gòu)件。第二聚合物致動(dòng)器215可固定地連接到偏置構(gòu)件連接區(qū)域218和第二連接區(qū)域217'??山o所述第一聚合物致動(dòng)器214和第二聚合物致動(dòng)器215提供交流電壓,使得這兩個(gè)聚合物致動(dòng)器在相反的方向上工作并且充當(dāng)激動(dòng)劑和拮抗劑。例如,第一正弦電壓可提供給第一聚合物致動(dòng)器214并且第二正弦電壓可提供給第二聚合物致動(dòng)器215,其中所述第一正弦電壓和第二正弦電壓可相對(duì)于彼此不同相,使得所述第一聚合物致動(dòng)器和第二聚合物致動(dòng)器被交替地驅(qū)動(dòng),從而導(dǎo)致線(xiàn)性軸212來(lái)回地移動(dòng)??刂扑龅谝痪酆衔镏聞?dòng)器214和第二聚合物致動(dòng)器215的方法被提供于美國(guó)專(zhuān)利公布號(hào)2010/0043157中,該文獻(xiàn)全文以引用方式并入本文。在利用在相反方向上操作以使線(xiàn)性軸移動(dòng)的兩個(gè)聚合物致動(dòng)器(例如,圖2所描繪的第一聚合物致動(dòng)器214和第二聚合物致動(dòng)器215)的實(shí)施例中,電源可采用振蕩脈沖在第一聚合物致動(dòng)器和第二聚合物致動(dòng)器之間交替電力,導(dǎo)致線(xiàn)性軸212沿著其軸線(xiàn)202振蕩。圖11A示出了可被傳遞給聚合物致動(dòng)器的成階躍函數(shù)的振蕩脈沖電壓。具體地,電源可橫跨與第一聚合物致動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的所述一對(duì)電極施加電壓,同時(shí)橫跨與第二聚合物致動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的所述一對(duì)電極施加零電壓,然后,向與第一聚合物致動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的所述一對(duì)電極施加零電壓,同時(shí)橫跨與第二聚合物致動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的所述一對(duì)電極施加電壓。對(duì)于執(zhí)行任務(wù)所需的任何時(shí)間量,可重復(fù)這種交替供電。作為另外一種選擇,圖11B示出了振蕩脈沖電壓可被構(gòu)造成正弦函數(shù)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中,振蕩脈沖可向第一聚合物致動(dòng)器施加正電壓(脈沖波在t線(xiàn)之上),同時(shí)負(fù)電壓(脈沖波在t線(xiàn)之下)可被反轉(zhuǎn)并且施加到第二聚合物致動(dòng)器。圖11C示出了一種振蕩脈沖電壓,其中在電壓脈沖施加到聚合物致動(dòng)器中的一者之后以及電壓脈沖施加到另一個(gè)、第二聚合物致動(dòng)器之前提供了延時(shí)td。振蕩脈沖電壓(在一個(gè)實(shí)施例中,其可如圖10C所示為正弦形的)可具有包含延時(shí)td的周期tp。延時(shí)td可在利用施加電壓激活另一個(gè)聚合物致動(dòng)器之前允許聚合物致動(dòng)器開(kāi)始返回到其預(yù)應(yīng)變狀態(tài)。周期tp和延時(shí)td的持續(xù)時(shí)間可取決于其中實(shí)施線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)的具體應(yīng)用。作為另外一種選擇,電源可采用脈動(dòng)脈沖將基本上并發(fā)的電力供應(yīng)給第一聚合物致動(dòng)器和第二聚合物致動(dòng)器,導(dǎo)致線(xiàn)性軸沿著其軸線(xiàn)移動(dòng)。此外,脈動(dòng)脈沖可為正弦形的。控制器(未示出)可控制電源施加到第一聚合物致動(dòng)器和第二聚合物致動(dòng)器的所述一對(duì)電極上的電壓量。另外,控制器可控制脈沖波形的頻率。控制器可控制所述頻率介于約0.1Hz至約150kHz之間,或者更具體地介于0.5Hz至約100kHz之間,并且甚至更具體地介于1Hz至約50kHz之間。控制器也可疊加振蕩和脈動(dòng)脈沖頻率以產(chǎn)生如圖12A和12B所示的線(xiàn)性軸的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)。再次參見(jiàn)圖2,可提供導(dǎo)向裝置213/213'以確保線(xiàn)性軸212在如箭頭A所指示的直線(xiàn)方向上移動(dòng)。該實(shí)施例可在線(xiàn)性軸212處產(chǎn)生比圖1所示的實(shí)施例高的力。與圖1所示的實(shí)施例相似,可提供附接件220,諸如牙刷頭部?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖3,其示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的附接件320。附接件320一般包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件324(例如,在電動(dòng)牙刷應(yīng)用中具有牙刷刷毛的盤(pán))、推桿325、搖臂326和附接件外殼321。推桿325和搖臂326可被設(shè)置在由附接件外殼321限定的附接件凹槽323內(nèi)。在推桿325的聯(lián)接端可提供聯(lián)接結(jié)構(gòu)322,使得推桿325可被可拆卸地聯(lián)接到線(xiàn)性軸312。在一個(gè)實(shí)施例中,推桿325可相對(duì)于線(xiàn)性軸312成一角度被定位以幫助旋轉(zhuǎn)構(gòu)件324的周期性角運(yùn)動(dòng)。搖臂326可位于推桿325遠(yuǎn)離聯(lián)接結(jié)構(gòu)322的一端。搖臂326和推桿325可為整體部件或兩個(gè)分開(kāi)的部件。搖臂326可在偏離于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件324的中心旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)328的位置聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)構(gòu)件324,其中線(xiàn)性軸312的周期性線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)(箭頭A)平移推桿325,使得搖臂326如箭頭B所指示圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)328振蕩旋轉(zhuǎn)構(gòu)件324。這樣,推桿325和搖臂326將線(xiàn)性軸312的周期性線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)構(gòu)件324的周期性角運(yùn)動(dòng)。在該實(shí)施例中,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件324如箭頭B所指示旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件324的振蕩旋轉(zhuǎn)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)介于約1°和約179°之間。在另一個(gè)實(shí)施例中,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件324的振蕩旋轉(zhuǎn)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)介于約20和40°之間。在另外的實(shí)施例中,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件324的振蕩旋轉(zhuǎn)可大于約5°并小于約20°。在一個(gè)電動(dòng)牙刷實(shí)施例中,使用者可選擇性地如圖3所示聯(lián)接旋轉(zhuǎn)的牙刷頭部附接件320以讓電動(dòng)牙刷具有旋轉(zhuǎn)或線(xiàn)性平移的刷頭。同樣,在一個(gè)實(shí)施例中,使用者也可選擇性地如圖1和2所示聯(lián)接附接件以便電動(dòng)牙刷頭部?jī)H沿著其軸線(xiàn)線(xiàn)性平移。使用者可通過(guò)只是交換牙刷頭部選擇期望的刷形式。圖4示出了具有如圖1示意性所示的線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)401的一種裝置400(電動(dòng)牙刷)。所述裝置400一般包括裝置外殼450(其充當(dāng)固定構(gòu)件)、設(shè)置在由所述裝置外殼450限定的裝置機(jī)殼內(nèi)的線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)401和聯(lián)接到所述裝置外殼的附接件420。線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)401的線(xiàn)性軸412可沿著軸線(xiàn)402被設(shè)置在裝置機(jī)殼內(nèi),并且被定位穿過(guò)第一平板彈簧415、第二平板彈簧415'和波紋管密封件440。聚合物致動(dòng)器414的第一端部可在致動(dòng)器連接區(qū)域416通過(guò)如上所述的任何數(shù)目的連接方法固定地連接到線(xiàn)性軸412。聚合物致動(dòng)器414的第二端部可在第一連接區(qū)域418通過(guò)任何數(shù)目的連接方法(例如,通過(guò)緊固件、定位焊、粘合劑、釬焊等)固定地連接到裝置外殼450。如圖4所示,圖1所示的偏置構(gòu)件115被構(gòu)造成第一平板彈簧415和第二平板彈簧415',它們可固定地連接到線(xiàn)性軸412。第一平板彈簧415和第二平板彈簧415'可呈現(xiàn)多種構(gòu)型。此外,可利用更多或更少的平板彈簧。第一平板彈簧415和第二平板彈簧415'可包括柔順材料以向線(xiàn)性軸412提供彈起力。示例性的材料可包括但不限于金屬、塑料、復(fù)合材料、彈性體、聚合物等等。所示實(shí)施例中的第一平板彈簧415和第二平板彈簧415'是M形的并且具有第一端部415d以及從第一端部415d延伸的兩個(gè)外臂415a、415c和中臂415b。第一端部415d可以或不可以被聯(lián)接到裝置外殼450。在所示實(shí)施例中,兩個(gè)外臂415a、415c固定地連接到裝置外殼450,而中臂415b未固定地連接到裝置外殼450。中臂415b可形成線(xiàn)性軸412穿過(guò)其定位的懸臂彈簧部分。第一平板彈簧415和第二平板彈簧415'的中臂415b可包括線(xiàn)性軸412穿過(guò)其定位的容納軸的通孔。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中,平板彈簧可包括僅僅上部(例如,第一端部415d)和從其延伸的懸臂部分(例如,中臂415b)。在該實(shí)施例中,平板彈簧沒(méi)有兩個(gè)外臂,使得只有懸臂部分從第一端部延伸。應(yīng)當(dāng)理解,其它彈簧構(gòu)型也是可能的。第一平板彈簧415和第二平板彈簧415'可通過(guò)任何方法固定地連接到線(xiàn)性軸412。例如,第一平板彈簧415和第二平板彈簧415'可通過(guò)粘合劑、定位焊、釬焊、使用緊固件等固定地連接。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中,第一平板彈簧415和第二平板彈簧415'可與線(xiàn)性軸412成一整體。第一平板彈簧415和第二平板彈簧415'的構(gòu)型充當(dāng)復(fù)位(即,偏置)彈簧以及導(dǎo)向彈簧以履行圖1所示導(dǎo)向套113的功能。圖4所示的密封件諸如波紋管密封件440可被提供以防止水和其它外來(lái)物質(zhì)進(jìn)入由裝置外殼450限定的裝置機(jī)殼??沙尸F(xiàn)多種構(gòu)型的波紋管密封件440可保護(hù)線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)401和裝在裝置外殼450內(nèi)的電源。波紋管密封件440可由聚合物、橡膠或任何其它適用材料制成。附接件420可通過(guò)聯(lián)接結(jié)構(gòu)422被聯(lián)接到裝置外殼450,使得線(xiàn)性軸412被可拆卸地聯(lián)接到推桿425。線(xiàn)性軸412的周期性線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)可通過(guò)推桿425和搖臂426轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)構(gòu)件424的振蕩角運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件424的振蕩旋轉(zhuǎn)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)介于約1°和約179°之間。在另一個(gè)實(shí)施例中,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件424的振蕩旋轉(zhuǎn)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)介于約20和40°之間。裝置外殼450可包括任何數(shù)目的已知和未知的形狀、尺寸、構(gòu)型和材料。用于裝置外殼450的示例性材料可包括但不限于聚合物、塑料、彈性體、金屬、復(fù)合材料或它們的組合(例如,聚丙烯、POM、ASA、ABS、PC、SAN或任何其它適用的材料)。現(xiàn)在參見(jiàn)圖5A和5B,其示出了具有如圖2示意性所描繪的雙聚合物致動(dòng)器線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)的裝置500。被顯示成電動(dòng)牙刷的裝置500一般包括裝置外殼550、設(shè)置在由所述裝置外殼550限定的裝置機(jī)殼內(nèi)的線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)501、和附接件520。示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)501包括可在裝置機(jī)殼內(nèi)固定地連接到裝置外殼550的底座560、線(xiàn)性軸512、第一聚合物致動(dòng)器514a、第二聚合物致動(dòng)器514b、第一平板彈簧515和第二平板彈簧515'。U形底座560可包括支撐壁563(即,底部表面)、第一側(cè)壁561和第二側(cè)壁562。出于可見(jiàn)性的緣故,在圖5A中第二側(cè)壁562的一部分被圖示為移除。底座560可由剛性材料諸如但不限于金屬、塑料、聚合物、彈性體、復(fù)合材料或它們的組合制成。底座560可為聚合物致動(dòng)器和平板彈簧提供安裝結(jié)構(gòu)。線(xiàn)性軸512可如上所述固定地連接到第一平板彈簧515和第二平板彈簧515'。第一平板彈簧515和第二平板彈簧515'可在兩個(gè)外臂處固定地連接到底座的支撐壁563,而中臂可為自由的。如圖5A和5B所示,在一個(gè)實(shí)施例中,第一平板彈簧515和第二平板彈簧515'可沿著線(xiàn)性軸512彼此偏置。線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)501還可包括分別將第一聚合物致動(dòng)器514a和第二聚合物致動(dòng)器514b聯(lián)接到線(xiàn)性軸512的第一致動(dòng)器聯(lián)接板564和第二致動(dòng)器聯(lián)接板565。第一聚合物致動(dòng)器514的第一端部可固定地連接到第一致動(dòng)器聯(lián)接板564(例如,通過(guò)夾緊力),所述第一致動(dòng)器聯(lián)接板可固定地連接到定位在通孔內(nèi)的線(xiàn)性軸512。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中,線(xiàn)性軸512和第一致動(dòng)器聯(lián)接板564可為整體的單個(gè)部件。第一聚合物致動(dòng)器514a的第二端部可固定地連接到底座560的第一側(cè)壁561。在示例性實(shí)施例中,采用第三致動(dòng)器聯(lián)接板530a來(lái)將第一聚合物致動(dòng)器514a連接到第一側(cè)壁561??刹捎镁o固件來(lái)將第三致動(dòng)器聯(lián)接板530a和第一聚合物致動(dòng)器514a連接到第一側(cè)壁561。也可利用其它聯(lián)接方法來(lái)將第一聚合物致動(dòng)器514a連接到線(xiàn)性軸512和/或底座560的第一側(cè)壁561。相似地,第二聚合物致動(dòng)器514b的第一端部可固定地連接到第二致動(dòng)器聯(lián)接板565(例如,通過(guò)夾緊力),所述第二致動(dòng)器聯(lián)接板可固定地連接到定位在通孔內(nèi)的線(xiàn)性軸512。與第一致動(dòng)器聯(lián)接板一樣,第二致動(dòng)器聯(lián)接板565可與線(xiàn)性軸512成一整體。第二聚合物致動(dòng)器514b的第二端部可固定地連接到底座560的第二側(cè)壁562。在示例性實(shí)施例中,采用第四致動(dòng)器聯(lián)接板530b來(lái)將第二聚合物致動(dòng)器514b連接到第二側(cè)壁562。可采用緊固件來(lái)將第四致動(dòng)器聯(lián)接板530b和第二聚合物致動(dòng)器514b連接到第二側(cè)壁562。也可利用其它聯(lián)接方法將第二聚合物致動(dòng)器514b連接到線(xiàn)性軸512和/或底座560的第二側(cè)壁562。這兩個(gè)聚合物致動(dòng)器可彼此平行安裝以及布置使得各自在相反方向上移動(dòng)線(xiàn)性軸。第一聚合物致動(dòng)器和第二聚合物致動(dòng)器可如以上關(guān)于圖2所述或者通過(guò)其它控制方法來(lái)進(jìn)行控制。平板彈簧可被構(gòu)造成以無(wú)摩擦和無(wú)間隙的方式導(dǎo)向線(xiàn)性軸?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖6A-6C,其示出了另一個(gè)雙聚合物致動(dòng)器實(shí)施例。圖6A示出了具有第一聚合物致動(dòng)器614a、第二聚合物致動(dòng)器614b、第一彈簧615和第二彈簧615'的線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)601的側(cè)面透視圖。圖6B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一種示例性彈簧的頂視圖。圖6C是圖6A所描繪的線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)601的側(cè)視圖。第一聚合物致動(dòng)器614a和第二聚合物致動(dòng)器614b在預(yù)應(yīng)變狀態(tài)中可具有錐形形狀,并且可具有大直徑端和小直徑端。線(xiàn)性軸612可軸向上被定位穿過(guò)第一聚合物致動(dòng)器614a和第二聚合物致動(dòng)器614b。第一聚合物致動(dòng)器614a和第二聚合物致動(dòng)器614b的小直徑端可通過(guò)環(huán)670固定地連接到線(xiàn)性軸612。線(xiàn)性軸612可穿過(guò)環(huán)670的中心孔被定位并且固定在合適位置。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中,環(huán)670與線(xiàn)性軸612成一整體。第一聚合物致動(dòng)器614a的小直徑端可連接到環(huán)670的第一表面672,并且第二聚合物致動(dòng)器614b的小直徑端可連接到環(huán)670的第二表面673。聚合物致動(dòng)器可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)夾緊裝置671、671'固定地連接到環(huán)670??衫萌魏芜B接構(gòu)型來(lái)將第一聚合物致動(dòng)器614a和第二聚合物致動(dòng)器614b的小直徑端固定地連接到環(huán)670。在一個(gè)實(shí)施例中,第一聚合物致動(dòng)器614a和第二聚合物致動(dòng)器614b可被保持在由馬達(dá)外殼682限定的致動(dòng)器腔體內(nèi)。馬達(dá)外殼682形狀上可為例如圓柱形的,并且由剛性材料制成。馬達(dá)外殼682可固定地連接到裝置諸如電動(dòng)牙刷的裝置外殼。在一個(gè)實(shí)施例中,第一聚合物致動(dòng)器614a和第二聚合物致動(dòng)器614b的大直徑端限定大端凸緣部分619a、619b,所述凸緣部分可分別通過(guò)第一夾緊環(huán)673和第二夾緊環(huán)674固定到馬達(dá)外殼682??衫萌魏螉A緊或固定方法來(lái)將大端凸緣部分619a、619b固定到馬達(dá)外殼682。第一彈簧615和第二彈簧615'可聯(lián)接到用來(lái)將第一聚合物致動(dòng)器614a和第二聚合物致動(dòng)器614b固定到馬達(dá)外殼682的第一夾緊環(huán)673和第二夾緊環(huán)674或其它夾緊裝置。因此,第一彈簧615和第二彈簧615'可固定地連接到馬達(dá)外殼682以及第一聚合物致動(dòng)器614a和第二聚合物致動(dòng)器614的大直徑端。如圖6B所示,第一彈簧615和第二彈簧615'可包括在中央終端區(qū)域637中結(jié)束的螺旋臂636,所述螺旋臂可被構(gòu)造成固定地連接到穿過(guò)其定位的線(xiàn)性軸612。第一彈簧615和第二彈簧615'可由柔順材料制成,諸如以上關(guān)于平板彈簧所描述的那些材料。螺旋臂636可充當(dāng)懸臂彈簧,使線(xiàn)性軸612能夠相對(duì)于第一聚合物致動(dòng)器614a和第二聚合物致動(dòng)器614b共軸定位。第一彈簧615和第二彈簧615'導(dǎo)向線(xiàn)性軸612,使得線(xiàn)性軸可如箭頭A所指示線(xiàn)性地行進(jìn)。第一聚合物致動(dòng)器614a和第二聚合物致動(dòng)器614b可隨著如上所述施加電壓交替地變形以如箭頭A所指示來(lái)回地移動(dòng)環(huán)670和線(xiàn)性軸612。第一聚合物致動(dòng)器614a和第二聚合物致動(dòng)器614b可配合以平移線(xiàn)性軸612,所述線(xiàn)性軸可聯(lián)接到如上所述的附接件。圖7A和7B描繪其中第一聚合物致動(dòng)器775和第二聚合物致動(dòng)器776可在相同的聚合物層上實(shí)現(xiàn)的雙聚合物致動(dòng)器714。在所示實(shí)施例中,第一聚合物致動(dòng)器775和第二聚合物致動(dòng)器776包括具有限定第一聚合物致動(dòng)器775和第二聚合物致動(dòng)器776的兩個(gè)可尋址的電極區(qū)778、779的聚合物層。每個(gè)電極區(qū)778、779具有在第一側(cè)面上的第一電極和在相對(duì)側(cè)面上的第二電極。聚合物層可被卷攏或卷繞,使得卷攏的雙聚合物致動(dòng)器714可包括至少一個(gè)卷層。示例性的卷攏的聚合物致動(dòng)器描述于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)6,891,317中,該文獻(xiàn)全文以引用方式并入本文。第一電極區(qū)778控制第一聚合物致動(dòng)器775,并且第二電極區(qū)779控制第二聚合物致動(dòng)器776。非變形區(qū)域774可位于第一電極區(qū)778和第二電極區(qū)779之間。非變形區(qū)域774可不包括電極區(qū)并且因此不經(jīng)受施加電壓,從而保持靜止?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖7B,聚合物層可圍繞可固定地連接到線(xiàn)性軸712的圓形致動(dòng)器板770卷攏。致動(dòng)器板770可連接到卷攏的聚合物致動(dòng)器的非變形區(qū)域774。聚合物層可通過(guò)任何方法固定地連接到致動(dòng)器板770。在一個(gè)實(shí)施例中,可利用夾緊裝置771來(lái)將卷攏的聚合物層夾緊到致動(dòng)器板770??刹捎闷渌?lián)接方法。卷攏的雙聚合物致動(dòng)器714可固定地保持在可由剛性材料諸如金屬、塑料、聚合物等制成的馬達(dá)外殼782內(nèi)。馬達(dá)外殼782可固定地連接到裝置外殼(未示出)。卷攏的雙聚合物致動(dòng)器714的第一端部和第二端部可通過(guò)任何方法諸如通過(guò)使用夾具783a和783b固定地連接到卷攏的聚合物致動(dòng)器的端部??刹捎闷渌B接方法,例如諸如通過(guò)使用粘合劑、定位焊、緊固件等。第一彈簧715可固定地連接到馬達(dá)外殼782的第一端部并且第二彈簧715'可固定地連接到馬達(dá)外殼782的第二端部。在一個(gè)實(shí)施例中,第一彈簧715和第二彈簧715'可被構(gòu)造成圖6A-6C所示的彈簧,使得線(xiàn)性軸712被定位穿過(guò)并且固定地連接到中央終端區(qū)域。這樣,線(xiàn)性軸712可被定位在由卷攏的雙聚合物致動(dòng)器714限定的圓柱形開(kāi)口中。第一彈簧715和第二彈簧715'可幫助導(dǎo)向線(xiàn)性軸712,使得它僅具有沿著其軸線(xiàn)的一個(gè)自由度。卷攏的雙聚合物致動(dòng)器714的兩端可固定地連接到馬達(dá)外殼782的兩端。卷攏的雙聚合物致動(dòng)器714的中央非變形區(qū)域774可固定地連接到致動(dòng)器板770和線(xiàn)性軸712。因此,施加到第一電極區(qū)778和第二電極區(qū)779的交變電壓引起第一聚合物致動(dòng)器775和第二聚合物致動(dòng)器776交替地膨脹,從而使致動(dòng)器板770和線(xiàn)性軸712如箭頭A所指示平移。線(xiàn)性軸712可聯(lián)接到附接件,如上所述。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中,線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)可包括具有單個(gè)作用區(qū)域的單個(gè)卷攏的聚合物致動(dòng)器。在該例子中,聚合物致動(dòng)器中的一者(例如,第一聚合物致動(dòng)器775)被彈簧(或多個(gè)彈簧)所取代,使得當(dāng)從單個(gè)卷攏的聚合物致動(dòng)器上去除電壓時(shí),彈簧在線(xiàn)性軸上提供返回力。單個(gè)卷攏的聚合物致動(dòng)器可固定地連接到馬達(dá)外殼,并且致動(dòng)器板(例如,圖7B所示的致動(dòng)器板770)可連接到單個(gè)卷攏的聚合物致動(dòng)器的一端。彈簧可連接到致動(dòng)器板和馬達(dá)外殼,使得當(dāng)從單個(gè)卷攏的聚合物致動(dòng)器去除電壓時(shí),所述彈簧在致動(dòng)器板上提供回程彈簧力。圖8描繪聯(lián)接到附接件820的一種示例性線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)801的示意圖。在該示例性實(shí)施例中,線(xiàn)性軸812通過(guò)聚合物致動(dòng)器814和回程彈簧819連接到致動(dòng)器基座870(而不是如圖1和2所示的裝置外殼)。聚合物致動(dòng)器814的第一端部在致動(dòng)器連接區(qū)域816固定地連接到線(xiàn)性軸812,并且第二端部固定地連接到致動(dòng)器基座870。線(xiàn)性軸812可由導(dǎo)向結(jié)構(gòu)813/813'(例如,導(dǎo)向套或?qū)驈椈桑┻M(jìn)行導(dǎo)向。致動(dòng)器基座870還可通過(guò)第一彈簧829聯(lián)接到固定構(gòu)件817(例如,裝置外殼)。線(xiàn)性軸812可通過(guò)第二彈簧815聯(lián)接到固定構(gòu)件817。彈簧829和815可分別允許致動(dòng)器基座870和線(xiàn)性軸812處于中間/靜止位置。第二彈簧815可在彈簧連接區(qū)域818固定地聯(lián)接到線(xiàn)性軸812。致動(dòng)器基座870具有軸向上的一個(gè)自由度,與線(xiàn)性軸812一樣。當(dāng)聚合物致動(dòng)器814移動(dòng)線(xiàn)性軸812時(shí),示出的結(jié)構(gòu)允許致動(dòng)器基座870相對(duì)于固定構(gòu)件817移動(dòng),從而提供可減輕或消除裝置外殼上的消費(fèi)者容易看到的振動(dòng)的振動(dòng)控制。應(yīng)當(dāng)理解,可采用更多或更少的彈簧來(lái)聯(lián)接各種部件。在圖8所示的實(shí)施例中,附接件820聯(lián)接到致動(dòng)器基座870而不是裝置外殼(即,固定構(gòu)件817)。因此,附接件820、致動(dòng)器基座870和線(xiàn)性軸812可如箭頭A、A'和A''所指示平移。附接件820包括附接件外殼821、推桿825、搖臂826、旋轉(zhuǎn)構(gòu)件824。在一個(gè)實(shí)施例中,附接件外殼821可被可拆卸地聯(lián)接到致動(dòng)器基座870,使得它不與固定構(gòu)件817接觸。線(xiàn)性軸812的一部分可延伸進(jìn)由附接件外殼821限定的附接件腔體823中并且可通過(guò)聯(lián)接結(jié)構(gòu)822(例如,通過(guò)滑入配合或過(guò)盈配合)被可拆卸地聯(lián)接到推桿825。致動(dòng)器基座870、線(xiàn)性軸812和附接件820的運(yùn)動(dòng)引起推桿825推動(dòng)搖臂826以將周期性線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)構(gòu)件824的振蕩角運(yùn)動(dòng),如箭頭B所指示。在另一個(gè)實(shí)施例中,附加的聚合物致動(dòng)器(未示出)可與第一彈簧829并聯(lián)固定地連接到致動(dòng)器基座870和固定構(gòu)件817。利用這種構(gòu)型,線(xiàn)性軸812、致動(dòng)器基座870和附接件820的運(yùn)動(dòng)可被主動(dòng)地控制并且用具有旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的附接件實(shí)現(xiàn)不同的刷洗模式:1)只有旋轉(zhuǎn)構(gòu)件824的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);2)只有附接件820的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng);3)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件824的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和附接件820的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)組合(即,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件824的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng))。圖9示出了具有如圖8所示的振動(dòng)控制的線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)801的一個(gè)具體實(shí)施。在該實(shí)施例中,所述裝置900包括被構(gòu)造成與圖7所示馬達(dá)外殼782相似的馬達(dá)外殼982的致動(dòng)器基座。第一聚合物致動(dòng)器975和第二聚合物致動(dòng)器976可構(gòu)造成卷攏的聚合物致動(dòng)器914并且保持在如圖7所示的馬達(dá)外殼982中。不是被直接連接到裝置外殼950,而是馬達(dá)外殼982通過(guò)后端馬達(dá)外殼彈簧990和附接件端馬達(dá)外殼彈簧992被間接地連接到裝置外殼950。作為另外一種選擇,馬達(dá)外殼982可通過(guò)僅一個(gè)馬達(dá)外殼彈簧(例如,只有附接件端馬達(dá)外殼彈簧992)聯(lián)接到裝置外殼950。線(xiàn)性軸912可如上所述和如圖7所示固定地連接到第一彈簧915和第二彈簧915'。作為另外一種選擇,線(xiàn)性軸912可固定地連接到支撐線(xiàn)性軸912的后部并且?guī)椭峁┚€(xiàn)性軸912的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)的軸導(dǎo)向彈簧993。馬達(dá)外殼982包括后端998和附接件端999,它們各自具有小于馬達(dá)外殼982的中間區(qū)域的直徑的直徑。馬達(dá)外殼的后端998可固定地連接到后端馬達(dá)外殼彈簧990,所述后端馬達(dá)外殼彈簧可具有螺旋臂并且構(gòu)造成圖6A-6C所示的彈簧。后端馬達(dá)外殼彈簧990的周邊可固定地連接到裝置外殼950??衫脤?dǎo)向馬達(dá)外殼982并使其能夠進(jìn)行線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)的其它構(gòu)型。相似地,附接件端馬達(dá)外殼彈簧992可固定地聯(lián)接到附接件端999并且聯(lián)接到裝置外殼950。附接件端馬達(dá)外殼彈簧992可被構(gòu)造成后端馬達(dá)外殼彈簧990,或者構(gòu)造成可導(dǎo)向馬達(dá)外殼982并使馬達(dá)外殼982能夠進(jìn)行線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)的不同構(gòu)型。在馬達(dá)外殼982和裝置外殼950之間也可提供一個(gè)或多個(gè)附加的彈簧。如圖9所示,馬達(dá)外殼982的附接件端999可延伸使得它被構(gòu)造成在由附接件外殼921限定的附接件凹槽923內(nèi)被可拆卸地聯(lián)接到附接件920。這樣,附接件920可被可拆卸地聯(lián)接到馬達(dá)外殼982而不是裝置外殼950,其可減輕裝置900中的消費(fèi)者容易看到的振動(dòng),因?yàn)轳R達(dá)外殼982在裝置機(jī)殼內(nèi)具有一個(gè)自由度來(lái)移動(dòng)。馬達(dá)外殼982可具有一個(gè)自由度,因?yàn)樗赏ㄟ^(guò)后端馬達(dá)外殼彈簧990和附接件端馬達(dá)外殼彈簧992被柔性地安裝到裝置外殼950。線(xiàn)性軸912和裝置外殼950之間的軸導(dǎo)向彈簧993還可使裝置外殼950處的振動(dòng)最小化。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中,馬達(dá)外殼982可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)附加的聚合物致動(dòng)器(未示出)被聯(lián)接到裝置外殼950。除了后端馬達(dá)外殼彈簧990和/或附接件端馬達(dá)外殼彈簧992之外或代替它們,可存在附加的聚合物致動(dòng)器。例如,附加的聚合物致動(dòng)器可在馬達(dá)外殼982的外表面固定地連接到裝置外殼950??蓸?gòu)造一個(gè)或多個(gè)附加的聚合物致動(dòng)器使以上相對(duì)于圖8所述的不同刷洗模式成為可能。現(xiàn)在參見(jiàn)圖10A-10C,其示出了包括聚合物致動(dòng)器1060/1062的電動(dòng)剃刀裝置1000。圖10A是電動(dòng)剃刀裝置1000的分解側(cè)面透視圖,圖10B是圖10A所示電動(dòng)剃刀裝置1000的組裝側(cè)面透視圖,并且圖10C是沿著圖10B的線(xiàn)A-A截取的剖面圖。圖10D和10E是沿著圖10C的線(xiàn)B-B截取的橫截面的剖面圖并且描繪處于致動(dòng)的兩個(gè)階段的電動(dòng)剃刀裝置1000。首先參見(jiàn)圖10A,電動(dòng)剃刀裝置1000一般包括基座1010、振蕩橋1030、刀片組件1050和金屬薄片覆蓋件1055?;?010一般包括上表面1011、第一聚合物致動(dòng)器安裝座1012、第二聚合物致動(dòng)器安裝座1014和用于將振蕩橋1030連接到基座1010的多個(gè)緊固件孔1019?;?010以及第一聚合物致動(dòng)器安裝座1012和第二聚合物致動(dòng)器安裝座1014可由剛性材料諸如金屬、塑料、聚合物、復(fù)合材料等制成。基座1010可被定位在第一平面上。第一聚合物致動(dòng)器安裝座1012和第二聚合物致動(dòng)器安裝座1014可從基座1010的上表面1011延伸并且可包括L形的接合區(qū)域1013/1015和斜面部分1016/1017。第一聚合物致動(dòng)器安裝座1012可與第二聚合物致動(dòng)器安裝座1014相對(duì)并且與其偏離,使得各自可被定位在分開(kāi)的垂直平面(分別是第一垂直平面和第二垂直平面)上。第一聚合物致動(dòng)器安裝座1012的斜面部分1016朝向第二聚合物致動(dòng)器安裝座1014傾斜,并且第二聚合物致動(dòng)器安裝座1014的斜面部分1017朝向第一聚合物致動(dòng)器安裝座1012傾斜(參見(jiàn)圖10D和10E)。斜面部分可向聚合物致動(dòng)器安裝座提供增強(qiáng)的剛度,使得它們保持基本上免于彎曲,同時(shí)在振蕩橋的線(xiàn)性平移期間,也在相對(duì)的聚合物致動(dòng)器安裝座之間提供空隙。應(yīng)當(dāng)理解,可利用不同于所示斜面部分的幾何構(gòu)型來(lái)向聚合物致動(dòng)器安裝座提供剛度,同時(shí)也允許振蕩橋的線(xiàn)性平移。振蕩橋1030可包括上表面1040、下表面1042、第一片簧1031、第二片簧1031'、第三聚合物致動(dòng)器安裝座1032和第四聚合物致動(dòng)器安裝座1034。振蕩橋1030還可包括刀片組件連接孔1041以將刀片組件1050聯(lián)接到振蕩橋1030。振蕩橋1030可位于平行于基座的第一平面的第二平面上。第一片簧1031和第二片簧1031'從上表面1040向下延伸并且終止于具有孔1039的連接凸緣1038/1038',使得第一片簧1031和第二片簧1031'可用緊固件(例如,螺絲)連接到基座。應(yīng)當(dāng)理解,第一片簧1031和第二片簧1031'可通過(guò)其它聯(lián)接方法諸如焊接、定位焊、釬焊、粘合劑等固定地連接到基座。第一片簧1031和第二片簧1031'可由柔順材料制成,使得它們可沿著由箭頭A所指示的方向來(lái)回地移動(dòng)。第三聚合物致動(dòng)器安裝座1032和第四聚合物致動(dòng)器安裝座1034從振蕩橋1030的下表面1042延伸。如圖10A所示,第三聚合物致動(dòng)器安裝座1032和第四聚合物致動(dòng)器安裝座1034橫截面可為L(zhǎng)形的并且具有接合區(qū)域1033/1035。像第一聚合物致動(dòng)器安裝座1012和第二聚合物致動(dòng)器安裝座1014一樣,第三聚合物致動(dòng)器安裝座1032和第四聚合物致動(dòng)器安裝座1034具有斜面部分1036/1037。第三聚合物致動(dòng)器安裝座1032的斜面部分1036朝向第四聚合物致動(dòng)器安裝座1034傾斜,并且第四聚合物致動(dòng)器安裝座1034的斜面部分1037朝向第三聚合物致動(dòng)器安裝座1032傾斜。當(dāng)電動(dòng)剃刀如圖10B所示處于組裝狀態(tài)時(shí),第四聚合物致動(dòng)器安裝座1034與處于第一垂直平面上的第一聚合物致動(dòng)器安裝座1012相對(duì),并且第三聚合物致動(dòng)器安裝座1032與第二聚合物致動(dòng)器安裝座1014相對(duì)?;?010、振蕩橋1030和刀片組件1050可被保持在裝置外殼1056內(nèi)。刀片組件1050可包括在上表面處的多個(gè)刀片1054和在下表面處的聯(lián)接銷(xiāo)1053,所述聯(lián)接銷(xiāo)可被插進(jìn)并固定到刀片組件連接孔1041,使得刀片組件1050固定地連接到振蕩橋1030。可將金屬薄片覆蓋件1055固定到裝置外殼以限制刀片1054的暴露?,F(xiàn)在參見(jiàn)圖10C,第一聚合物致動(dòng)器1060在接合區(qū)域1013固定地連接到第一聚合物致動(dòng)器安裝座1012并且在接合區(qū)域1035連接到第四聚合物致動(dòng)器安裝座1034。第二聚合物致動(dòng)器1062在接合區(qū)域1015固定地連接到第二聚合物致動(dòng)器安裝座1014并且在接合區(qū)域1033連接到第三聚合物致動(dòng)器安裝座1032。第一聚合物致動(dòng)器1060和第二聚合物致動(dòng)器1062可相互并聯(lián)進(jìn)行定位,使得當(dāng)激活時(shí)各自在不同方向上拉動(dòng)(或推動(dòng))。通過(guò)施加到第一聚合物致動(dòng)器1060和第二聚合物致動(dòng)器1062的交變電壓,可控制第一聚合物致動(dòng)器1060和第二聚合物致動(dòng)器1062在幾乎線(xiàn)性的有限行程范圍內(nèi)移動(dòng)振蕩橋1030,如箭頭A所指示。通過(guò)搖動(dòng)振蕩橋1030,刀片組件1050可來(lái)回地行進(jìn)以橫跨使用者的皮膚移動(dòng)刀片1054。圖10D示出了圖10C的橫截面線(xiàn)B-B的剖面圖。圖10D示出了振蕩橋1030相對(duì)于基座1010靜止。第一聚合物致動(dòng)器1060和第二聚合物致動(dòng)器1062在該位置沒(méi)有施加到其上的電壓。在圖10D所示的實(shí)施例中,在第一聚合物致動(dòng)器安裝座1012的斜面部分1016和第四聚合物致動(dòng)器安裝座1034的斜面部分1037之間存在間隙g。由間隙g提供的空隙可允許振蕩橋1030沿著單個(gè)維度往復(fù)線(xiàn)性運(yùn)動(dòng),如箭頭A所指示。圖10E也示出了圖10C的橫截面線(xiàn)B-B的剖面圖,其中振蕩橋1030已經(jīng)相對(duì)于基座1010線(xiàn)性平移,如箭頭C所指示。由于向第一聚合物致動(dòng)器1060的電極施加電壓,振蕩橋1030已經(jīng)線(xiàn)性平移。第一聚合物致動(dòng)器1060由于外加電壓已經(jīng)膨脹,從而移動(dòng)第四聚合物致動(dòng)器安裝座1034更接近第一聚合物致動(dòng)器安裝座1012并且使圖10E所示的間隙g'小于圖10D所示的間隙g。因此,聚合物致動(dòng)器安裝座1012、1014、1032、1034的斜面部分1016、1017、1036、1037可允許振蕩橋1030的最大跨距和移動(dòng)性。如本文所用,術(shù)語(yǔ)“接觸元件”用來(lái)指可被插入口腔的任何合適的元件。一些合適的元件包括刷毛簇、彈性體按摩元件、彈性體清潔元件、按摩元件、刮舌器、軟組織清潔器、硬質(zhì)表面清潔器、研磨彈性體元件、處于特定取向或結(jié)構(gòu)的彈性體元件例如樞轉(zhuǎn)翅片、潔牙杯、它們的組合等。示例性的適用接觸元件公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)2002/0059685;2005/0000043;2004/0177462;2005/0060822;2004/0154112;2008/0178401;2009/0007357;美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)6,151,745;6,058,541;6,041,467;6,553,604;6,564,416;6,826,797;6,993,804;6,453,497;6,993,804;6,041,467,其所有均全文以引用方式并入本文。彈性體清潔元件和/或按摩元件的附加的合適例子描述于美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)2007/0251040;2004/0154112;2006/0272112;以及美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)6,553,604;6,151,745中。清潔元件可為漸縮的、有凹口的、卷曲的、帶凹坑的等。這些清潔元件和/或按摩元件的一些合適例子描述于美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)6,151,745;6,058,541;5,268,005;5,313,909;4,802,255;6,018,840;5,836,769;5,722,106;6,475,553;以及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)2006/0080794中。接觸元件可以任何合適的方式附接到頭部。常規(guī)方法包括網(wǎng)裝固定、無(wú)錨定成簇和注模成簇。就包括彈性體的那些接觸元件而言,這些元件可彼此整體形成,例如具有整體基座部分并由其向外延伸。頭部可包括由任何適用的材料構(gòu)成的軟組織清潔器。合適材料的一些例子包括彈性體材料;聚丙烯、聚乙烯等;等,和/或它們的組合。軟組織清潔器可包括任何合適的軟組織清潔元件。牙刷上的此類(lèi)元件以及軟組織清潔器的構(gòu)型的一些例子描述于美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?006/0010628;2005/0166344;2005/0210612;2006/0195995;2008/0189888;2006/0052806;2004/0255416;2005/0000049;2005/0038461;2004/0134007;2006/0026784;20070049956;2008/0244849;2005/0000043;2007/140959;以及美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)5,980,542;6,402,768;和6,102,923中。就在頭部的第一側(cè)面上包括彈性體元件和在頭部的第二側(cè)面(與第一側(cè)面相對(duì))上包括彈性體元件的那些實(shí)施例而言,彈性體元件可通過(guò)延伸穿過(guò)頭部的材料的槽或間隙而整體成型。這些槽或間隙可允許彈性體材料在注塑過(guò)程期間流過(guò)頭部,使得第一側(cè)面和第二側(cè)面的彈性體元件都可在一個(gè)注塑步驟中形成?,F(xiàn)在應(yīng)當(dāng)理解,通過(guò)使用線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá),本文所述的實(shí)施例可使線(xiàn)性軸或其它類(lèi)似的結(jié)構(gòu)能夠在線(xiàn)性方向上運(yùn)動(dòng)??衫么祟?lèi)線(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)作為小電器裝置諸如牙刷、電動(dòng)剃刀、刮舌器等等中的線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本文所述的實(shí)施例可降低當(dāng)前在此類(lèi)小電器裝置中實(shí)施的現(xiàn)有線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜性,因?yàn)楸疚乃龅挠糜诰€(xiàn)性電動(dòng)聚合物馬達(dá)的聚合物致動(dòng)器可具有比常規(guī)線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)少的運(yùn)動(dòng)部件。本文所公開(kāi)的量綱和值不應(yīng)被理解為嚴(yán)格限于所引用的精確值。相反,除非另外指明,每個(gè)上述量綱旨在表示所述值以及該值附近的功能等效范圍。例如,所公開(kāi)的量綱“40mm”旨在表示“約40mm”。除非明確地不包括在內(nèi)或換句話(huà)講限制,本文所引用的每篇文獻(xiàn),包括任何交叉引用的或相關(guān)的專(zhuān)利或?qū)@暾?qǐng),均特此以引用方式全文并入本文。任何文獻(xiàn)的引用不是對(duì)其作為本文所公開(kāi)的或受權(quán)利要求書(shū)保護(hù)的任何發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù),或者其單獨(dú)地或者與任何其它參考文獻(xiàn)的任何組合,或者參考、提出、建議或公開(kāi)任何此類(lèi)發(fā)明的認(rèn)可。此外,當(dāng)本發(fā)明中術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義與以引用方式并入的文件中術(shù)語(yǔ)的任何含義或定義矛盾時(shí),應(yīng)當(dāng)服從在本發(fā)明中賦予該術(shù)語(yǔ)的含義或定義。盡管舉例說(shuō)明和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例,但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解,在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可作出各種其他的改變和變型。因此,隨附權(quán)利要求書(shū)旨在涵蓋本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和變型。