个人护理器具 |
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| 申请号 | CN201580072073.4 | 申请日 | 2015-12-21 | 公开(公告)号 | CN107105885A | 公开(公告)日 | 2017-08-29 |
| 申请人 | 欧莱雅; | 发明人 | J·E·斯基德莫尔; | ||||
| 摘要 | 公开了用于个人护理器具的振荡 马 达安装系统，其减少传递到器件 手柄 的振动。为了减少在手柄处的振动，所述振荡马达经由 悬架系统 而悬置在个人护理器具内。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种个人护理器具，包括： |
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| 说明书全文 | 个人护理器具发明内容 [0001] 本发明内容提供来以简化形式介绍一些概念，这些概念在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。 [0002] 根据本公开的一个方面，提供一种个人护理器具。所述器具包括：具有纵向轴线的手柄；设置在所述手柄内的一组上柔性安装件；设置在所述手柄内的一组下柔性安装件：和在所述一组上柔性安装件与所述一组下柔性安装件之间以平衡方式悬置的振荡马达，其中所述振荡马达限定振荡轴线。 [0003] 根据本公开的另一方面，提供一种个人护理器具。所述器具包括：手柄，其具有手柄基部和手柄顶部，其中所述手柄具有纵向轴线；和振荡马达，其定位在所述手柄基部与所述手柄顶部之间。所述振荡马达被配置成将围绕平行于所述纵向轴线的振荡轴线的振荡运动施加至物体。所述器具还包括：安装在所述振荡马达与所述手柄顶部之间的第一隔振器、第二隔振器和第三隔振器，以及安装在所述振荡马达与所述手柄基部之间的第四隔振器和第五隔振器。在一个实施例中，所述第一隔振器、第二隔振器、第三隔振器、第四隔振器和第五隔振器被配置成将所述振荡马达悬置在所述手柄内。在此实施例或其它实施例中，所述第一隔振器、第二隔振器、第三隔振器、第四隔振器和第五隔振器被配置在所述手柄内，使得：预加载力从每个隔振器施加至所述振动马达。在这些或其它实施例中，所述第一隔振器、第二隔振器、第三隔振器、第四隔振器和第五隔振器被定位在所述手柄内，并且被配置成使得：平行于所述振荡轴线的预加载力之和为零，并且由预加载力产生的围绕正交于所述振荡轴线的轴线的力矩之和为零。 [0004] 根据本公开的另一方面，提供一种个人护理器具。所述器具包括：具有纵向轴线的手柄；设置在所述手柄内的多个上柔性安装件，每个上柔性安装件包括弹性体隔振器；设置在所述手柄内的多个下柔性安装件，每个下柔性安装件包括弹性体隔振器；和悬置在所述多个上柔性安装件与所述多个下柔性安装件之间的振荡马达。在一个实施例中，所述上柔性安装件和所述下柔性安装件被配置成在所述振荡马达上施加预加载力。附图说明 [0005] 当结合附图参考以下详细描述，所要求保护的主题的前述方面和诸多伴随优点将变得更易领悟和更好地理解，在附图中： [0006] 图1是根据本公开的一个方面的个人护理器具的一个实施例的分解立体图； [0007] 图2是图1的个人护理器具的手柄的一个实施例的分解俯视立体图； [0008] 图3是图1的个人护理器具的手柄的一个实施例的分解仰视立体图； [0009] 图4是图1的个人护理器具的若干部件的功能框图； [0010] 图5是适用于图1的个人护理器具的振荡马达的一个实施例的俯视图； [0011] 图6是图5的振荡马达的仰视图； [0012] 图7是根据本公开的一个方面的上马达安装组件的一个实施例的分解图； [0013] 图8是根据本公开的一个方面的下马达安装组件的一个实施例的分解图；和 [0014] 图9是表示由图7的上马达安装组件和图8的下马达安装组件施加至振荡马达的一个实施例上的力的简图。 具体实施方式[0015] 下面结合附图给出详细描述，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，本详细描述旨在作为所公开主题的各种实施例的描述，而并非意图表示唯一的实施例。在本公开中描述的各实施例仅被提供作为示例或说明，并且不应被解释为比其它实施例更优选或有利。在此提供的说明性示例并非旨在穷举或将所要求保护的主题限制成所公开的精确形式。 [0016] 本公开大体涉及个人护理器具中的减振。一般而言，个人护理器具通常使用马达来产生特定的工件移动/动作，其进而产生期望的功能结果。这种器具的示例包括：电动皮肤刷、电动牙刷和电动剃须刀等。在一些目前可用的个人护理器具中，马达产生振荡(前后)动作，而不是纯粹的旋转运动，该运动由共振的电磁马达产生。这种振荡马达的示例公开于美国专利号7,786,626、或市售的 品牌产品，例如Aria或Mia个人皮肤护理产品。该美国专利号7,786,626和 品牌产品的公开内容通过引用明确地并入本 文。 [0017] 在上述这类器具中，振荡马达直接安装在器具手柄上。振荡马达产生的振动导致振动通过其安装件传递到手柄。这些振动至少是麻烦的，并且在一些情况下对用户来说相当不舒服，尤其是具有小外形尺寸的器具。此外，根据使用者握持手柄的牢固度，这种振动可能导致性能的变化。 [0018] 以下讨论提供用于个人护理器具的振荡马达安装系统的示例，其减少了传递到器具手柄的振动。在这些示例中，振荡马达产生适当的振荡运动至相关联的工件。个人护理器具的工件可以包括但不限于：清洁刷、组合物施用器、去角质刷、去角质盘、牙刷、剃须头等。为了减少手柄中的振动，在一个实施例中，振荡马达通过悬架系统被悬置在个人护理器具内。该悬架系统的一个实施例利用压缩的弹性体隔振器来将振荡马达悬置在手柄内。在一个实施例中，隔振器将振荡马达定位并对准在壳体内。在此实施例中，该悬架系统被配置成提供对振荡马达的顶部和底部的相等压紧，并且被配置成提供围绕与工件的振荡轴线正交的轴线的零力矩。因此，振荡马达在一个实施例中以平衡方式悬置在手柄中。在一个实施例中，当组装个人护理器具的部件时，所述悬架系统被预加载。在本文提出的诸多示例中，振荡马达产生的振荡动作可以是旋转运动、平移运动或其组合。 [0019] 在下面的描述中，阐述了许多具体细节，以提供对本公开的一个或多个实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在无这些具体细节中的一些或全部的情况下实践本公开的许多实施例。在一些情况下，为了不会不必要地模糊本公开的各个方面，一些众所周知的处理步骤未详细描述。此外，应当理解，本公开的实施例可以采用本文所描述的特征的任何组合。 [0020] 图1是根据本公开的一个方面形成的个人护理器具的一个代表实施例的部分分解立体图，其总体上标示为20。如图1所示，个人护理器具20包括：可拆卸地耦接到工件(例如刷头28)的手柄24。图2是图1所示手柄24的一个实施例的分解图。如图2所示，手柄24包括： 手柄基部30、振荡马达32和手柄顶部36。工件安装件40也被包括在内，并且被耦接到振荡马达32用于借此运动。在一个实施例中，工件安装件40与手柄顶部36一起被配置成可拆卸地耦接到刷头28。在图1的实施例中，工件被示出为刷头，但它可替代地包括组合物施用器、去角质盘、剃须头等。一旦被附接，在一个实施例中工件就与手柄24同轴地定向。个人护理器具20还包括：减振安装系统，有时称为悬架系统，其用于将振荡马达32悬置在手柄24内，如下面将要详细描述的。 [0021] 手柄基部30在一个实施例中大体是圆柱形的，并且容纳所述器具的操作结构。如图4中框图所示，在一个实施例中，该操作结构包括：振荡马达32、蓄电源(例如电池44)、以及驱动电路48，所述驱动电路48被配置和布置成从存储在电池44中的电力以选定的占空比选择性地产生交流电流并且将该交流电流传递至振荡马达32。在一个实施例中，驱动电路48可以包括开/关按钮50(见图1)，并且可选地包括耦接到控制电路的功率调节或模式控制按钮52(见图1)，所述控制电路例如编程式微控制器或处理器，其被配置为控制所述交流电流向振荡马达32的传递。 [0022] 现在参考图2、图5和图6，示出了振荡马达32的一个实施例，但是振荡马达的其它构造也可用来实施个人护理器具20的实施例。如图2、图5和图6所示，振荡马达32包括：马达基部60、定子64和电枢组件66。定子64，其有时称为电磁体或场磁体，被安装成抵抗电枢组件66与马达基部60之间的运动。在所示实施例中，定子64包括E型芯70，该E型芯70具有：其上缠绕有定子线圈74的中心腿(图5未示出)；和两个外部腿(图5未示出)。线圈74连接到交流电源，例如电池供电的驱动电路48。在操作中，线圈74在交流电通过线圈74和中心腿周围时产生反转极性的磁场。 [0023] 参考图5，电枢组件66包括：安装成围绕轴线82运动的稍弯曲的电枢80(见图2)。电枢80包括由铁磁材料制成的后铁(back iron)84。两个或多个间隔开的磁体86和88以磁耦合到后铁84，具有沿径向的磁化。磁铁86和88被布置成使得：一个磁体86的北极朝向外，而另一个磁体88的北极朝向内。然而，应当理解，只要磁极指向相反的方向，上述取向可以反过来。在所示实施例中，电枢80包括彼此成角度地设置的两个表面，而所述两个或更多个磁体86和88安装在所述两个表面上。组装时，磁体86和88的位置和方向使得：通过磁体表面中心的磁体表面的法线也穿过轴线82。 [0024] 电枢组件66还包括电枢安装件90，其经由马达基部60而固定到手柄基部30(见图1)，因此成为该振荡系统的机械参考。如图5所示，电枢80由呈交叉配置的一对固定元件(示出为挠曲元件92和94)连接到电枢安装件90。在这方面，挠曲元件92和94在轴线82上重叠，所述轴线82是电枢80振荡的功能枢轴点。在一个实施例中，电枢安装件90包括延伸部100和 102，其从横向件106的末端向外围绕挠曲元件92和94延伸并且终止于邻近E型芯70的外部腿定位的末端，如图5所示。延伸部100和102的底部形成与马达基部60的顶周表面可协作配合的界面60。在一个实施例中，马达基部60(见图6)通过紧固件(例如螺钉或压配件等)紧固到电枢组件66。一旦配合，定子64就被固定地安装在它们之间。 [0025] 该电枢组件66还包括：从电枢80的侧面延伸的安装臂116。从图2和图5可以看出，安装臂116从电枢80向外延伸、然后水平(与工件的枢转轴线正交)延伸直到它到达轴线82，在该处安装臂116再次近似与轴线82同轴地向外延伸。工件，例如刷头28(见图1)，安装在安装臂116的自由端上。安装臂116的配置因此使得工件围绕轴线82振荡，该轴线82平行于个人护理器具的纵向轴线。在一些实施例中，安装臂116的位置/取向可以例如通过将尖端的位置远离轴线82移动来改变，以产生工件的旋转/平移组合运动。 [0026] 组装时，振荡马达32被安装在手柄24内。在一个实施例中，振荡马达32安装在手柄顶部36与手柄底部30之间。在这方面，电枢安装件90在一个实施例中形成有第一组马达安装件，在图2和图5中示出为三个安装柱120A-120C。安装柱120A从横向件106向上延伸，并且安装柱120B和120C从延伸部100和102的末端向上延伸。在一个实施例中，安装柱120A-120C呈圆柱状凸台形式，其顶部位于同一平面上。在一个实施例中，安装柱120A位于振荡马达32的X轴线上，并且安装柱120B和120C被定位成与X轴线等距，其益处将在下面更详细地描述。组装时，振荡马达32的顶部经由安装柱120A-120C而安装到手柄顶部36，如将在下面更详细地描述。 [0027] 类似地，一个或多个马达安装件与马达基部60相关联。在图3和图6所示的一个实施例中，一个或多个马达安装件包括花键环128，其与轴线82同轴设置并从马达基部60向下延伸。组装时，振荡马达32的底部在一个实施例中经由手柄安装结构140而安装到手柄基部30，如下面将更详细地描述。 [0028] 如上所述，本公开的一个方面是提供用于减少向手柄传递振动的技术或方法。在这方面，要减少振动传递到手柄24，振荡马达32在一个实施例中通过悬架系统(在本文中有时称为隔振系统)以悬置方式安装。如图7所示，该悬架系统包括一组隔振器150，其设置在电枢安装件90与手柄顶部36(图7未示出)之间。在一个实施例中，隔振器150A-150C是一组衬套，其被配置成分别被布置在安装柱120A-120C上。所述衬套在一个实施例中形成为弹性体圆筒，其例如由橡胶、合成橡胶或热塑性弹性体(TPE)(例如聚氨酯、聚酰胺、共聚酯和聚烯烃共混物)等构成。在一个实施例中，隔振器150B和150C尺寸相同，并且小于隔振器150A。衬套和安装柱由固定地耦接到所述手柄顶部的协作配置的杯体154A-154C接收。隔振器 150、安装柱120和杯体154一起形成上马达安装组件。在一个实施例中，上马达安装组件位于马达封套内。在操作中，隔振器150允许振荡马达32与手柄顶部36之间的相对运动，从而形成第一组柔性安装件，有时称为上柔性安装件。 [0029] 在所示实施例中，杯体154由分立部件一体地形成。或者，杯体154一体地形成或以其它方式牢固地固定到手柄顶部。虽然图7的实施例示出由电枢安装件90形成的安装柱120和手柄顶部相关联或形成的杯体154，但是应当理解，在其它实施例中，上柔性安装件的协作结构的位置可以反过来。 [0030] 如图8所示，悬架系统还包括设置在马达基部60与手柄基部30(图8未示出)之间的第二组隔振器160。在一个实施例中，隔振器160A和160B被配置为弹性衬套，该弹性衬套通过腿162连接到中央毂164，该中央毂164限定了花键孔166。该弹性衬套、腿162和中央毂164在所示实施例中一体地形成，并且由热塑性弹性体(TPE)(如上述那些)或天然橡胶或合成橡胶形成。在一个实施例中，隔振器150(见图7)和隔振器160由相同材料构成。 [0031] 在图8所示实施例中，弹性衬套被配置成保持在圆柱形安装柱168A和168B上，并且花键孔166被配置成与马达基部60的花键环128相啮合(见图3)。在一个实施例中，隔振器160B的中心孔大于隔振器160A的中心孔。在所示实施例中，安装柱168A和168B由手柄安装结构140形成并且位于X轴上。隔振器160与安装柱168A和168B一起形成下马达安装组件。在另一个实施例中，隔振器160、安装柱168A和168B、以及花键环128的花键接口和花键孔166形成下马达安装组件。在另一个实施例中，手柄安装结构140还包括花键环180，其与轴线82同轴并且被配置成与花键孔166相啮合。在一个实施例中，下马达安装组件位于马达封套内。在操作中，隔振器160允许振荡马达32与手柄基部30之间的相对运动，从而形成第二组柔性安装件，有时称为下柔性安装件。在一个实施例中，花键孔166也允许振荡马达32与手柄基部30之间的相对运动。 [0032] 在一个实施例中，手柄安装结构140与手柄基部30一体地形成。或者，所示实施例中的手柄安装结构140是分立部件，其经由压配件或其它合适的紧固技术(例如中心的大螺纹件(King screw))而可拆卸地安装到手柄基部30。手柄安装结构在一个实施例中包括对准柱170，其可以用作压配件的一部分，或者在另一实施例中，可以用作抵抗大螺纹件扭矩的防旋转特征。虽然图8的实施例示出由手柄安装结构140形成的安装柱168A和168B，但是应领会，在其它实施例中，安装柱可以一体地形成或以其它方式固定地连接到马达基部。 [0033] 现在将参考图2、图3、图7和图8描述一种组装方法。手柄24在一个实施例中通过将振荡马达32定位在上、下马达安装组件之间来组装。上、下螺纹紧固安装件172和176(见图2、图3和图8)与螺纹件一起使用来将手柄顶部36和手柄基部30的手柄安装结构140拉到一起。一旦被拉到一起并耦接，振荡马达32、手柄顶部36和手柄安装结构140然后被降低进入手柄基部30，直到手柄安装结构140经由形成在手柄基部30中的对准柱170及其协作部件 (未示出)对准于手柄基部30并由其支撑。一旦被对准和支撑，手柄基部30就通过例如中心大螺纹件而固定到手柄安装结构140。 [0034] 在组装时，在一个实施例中，第一和第二组柔性安装件被预加载。在一个实施例中，施加在柔性安装件上的预加载力被选择成使得：当使用者将工件28以向下运动附接到工件安装件40时，提供适当的阻力。可以通过各种配置和/或技术来对所述柔性安装件预加载。例如，隔振器150和160在一个实施例中被配置成使得：当手柄顶部36与手柄安装结构140被拉到一起时，每个柔性接头处的预加载力(总体上标记为F1-F5(见图9))被作用至振荡马达32。在一个实施例中，隔振器150和160沿器具的Z轴线是超尺寸的(即，每个隔振器的高度大于其相关联的杯体或安装柱)，由此将隔振器150压缩在手柄顶部36与电枢安装件90之间并且将隔振器160压缩在手柄基部30(经由安装结构140)与马达基部60之间。隔振器 150A-150C和隔振器160A和160B的压缩分别产生预加载力F1-F5。该力在本实施例中是隔振器的弹簧刚度和压缩量(即压缩距离)的乘积。在一个实施例中，每个隔振器的压缩距离是相同的。 [0035] 在一个实施例中，振荡马达32以平衡方式悬置在上马达安装组件与下马达安装组件之间。为了平衡振荡马达32，上柔性安装件和下柔性安装件被配置成使得：施加在振荡马达32上的预加载力共同抵消。换句话说，上柔性安装件和下柔性安装件被配置成使得：在组装时，沿Z轴线施加在振荡马达32上的力F1-F5(见图9)的总和为零(∑FZ＝0)。在图9所示实施例中，上柔性安装件将力F1-F3向下施加在振荡马达32上，而下柔性安装件将力F4和F5向上施加在振荡马达32上。因此，悬架系统在一个实施例中被配置成满足以下等式(1)。 [0036] (1)F1+F2+F3＝F4+F5 [0037] 应领会，在一个实施例中，对于每个隔振器，可选择材料和/或尺寸，用于改变力F1-F5的大小，以满足上述(1)式。在一个实施例中，每个隔振器的压缩距离相同。在另一个实施例中，隔振器由相同材料构成，但隔振器的尺寸不同。在另一个实施例中，隔振器的尺寸相同，但隔振器由不同材料构成。在一个实施例中，隔振器150B和150C被配置成使得F2和F3大小相等。 [0038] 除了满足上述等式(1)之外，为了平衡振荡马达32，上柔性安装件和下柔性安装件的位置被选择成使得：力F1-F5围绕X轴线产生的力矩抵消，并且力F1-F5围绕Y轴线产生的力矩抵消。换句话说，上柔性安装件和下柔性安装件的位置被选择成使得：当手柄被组装时，与马达32的Z轴线(工件的振荡轴线)正交的力矩之和为零(ΣMX＝0；并且ΣMY＝0)。 [0039] 在图7和图9所示实施例中，由隔振器150B和150C形成的上柔性安装件位于离振荡马达32的X轴线等距处(Y1＝Y2)。在该实施例中，由隔振器150A形成的上柔性安装件和由隔振器160A和160B形成的下柔性安装件位于振荡马达32的X轴线上。这样，当手柄被组装时，当F2和F3相等时，围绕X轴线无力矩产生。 [0041] (2)(F2)(Y2)＝(F3)(Y3) [0042] 此外，在图9所示实施例中，由隔振器150A,150B和150C形成的上柔性安装件分别位于离振荡马达的Y轴线距离X1,X2和X3处。在本实施例中，由隔振器160A和160B形成的下柔性安装件分别位于离振荡马达32的Y轴线距离X4和X5处。这样，所述悬架系统在一个实施例中被配置成使得：力F2和F3相等，并且满足上述等式(1)和以下等式(3)和(4)。 [0043] (3)(F2)(X2)+(F3)(X3)-(F1)(X1)＝(F4)(X4)-(F5)(X5)； [0044] (4)X2＝X3 [0045] 应当理解，在另一实施例中，隔振器被配置成使得力F2和F3不相等。在此实施例中，悬架系统被配置成仅满足上述等式(1)和等式(3)。 [0046] 应当注意，出于本公开的目的，术语比如“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“垂直”、“水平”、“向内”、“向外”、“内”、“外”、“前”、“后”等，应当被解释为是描述性的，而非限制所要求保护的主题的范围。此外，本文中使用的词语“包括(including)”、“包含(comprising)”或“具有(having)”及其变化形式，意思是涵盖其后列出的项(item)及其等同物以及额外的项。除非另外限定，本文中使用的术语“连接(connected)”、“耦接(coupled)”和“安装(mounted)”及其变化形式，被广义地使用并且涵盖直接的和间接的“连接”、“耦接”和“安装”。 [0047] 本公开内容的原理、代表实施例、和工作模式已在前面的描述中阐述。然而，本公开的旨在被保护的诸方面并不应被解释为限于所公开的特定实施例。此外，本文描述的实施例应被视为是说明性的而非限制性的。应领会，在不脱离本公开的精神的情况下，可以通过采用其它及等同方案从而作出变化和改变。因此，明确的意图是：所有这类变化、改变和等同方案都在所要求保护的本公开的精神和范围内。 |
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