一种清洁器件制造技术

一种用于个人清洁护理的清洁器件，包括与手柄外壳可拆卸地联接的清洁器件外壳、支撑清洁器件的支架、清洁元件载体和分布在清洁元件载体上的清洁元件、被动组件以及清洁器件换能器。清洁器件换能器包括至少两个换能器弹性件，换能器弹性件的一端与相应的换能器弹性件固定件固联，换能器弹性件的另一端与换能器支架联接弹性件的传动臂固联；其中，利用弹性材料的弯曲应变构成具有固有振动频率f固的清洁器件，使得清洁器件的固有频率f固的范围为100Hz至400Hz，固有频率f固和手柄中驱动线圈产生的电磁力频率f0的关系满足：0.85f0＜f固＜1.05f0。本发明专利技术所提供的清洁器件结构更紧凑、造型更美观、转动更平稳且噪音更小。

【技术实现步骤摘要】
一种清洁器件
本专利技术涉及一种清洁器件，具体地说，涉及一种用于个人清洁、装配在手柄外壳上的将往复运动转换为旋转运动的清洁器件。
技术介绍
对于如电动牙刷、电动剃须刀、电动洁面器、电动沐浴器等个人清洁护理用具而言，重要的是，应具有可将往复运动转换成使清洁元件作预期旋转运动的清洁器件，这些清洁器件应该结构简单、组装方便、使用寿命长且安全可靠。已知有许多用于驱动清洁元件的驱动结构。例如马达、磁系统及电磁系统。有些驱动结构采用轴承(例如滚珠轴承)来支撑驱动器，这种结构既昂贵又复杂，而且还存在噪音及马达的阻尼。CN100591301C公开了一种将侧向运动转换为器具工作件的旋转运动的装置，其中驱动组件包括电磁铁，可产生侧向力，在操作时与两个永磁铁结合，永磁铁固定到位于运动转换组件后端的可移动的端部件，以便通过侧向稍微弧线的平移方式移动端部件。运动转换组件通过设置板簧将驱动组件的驱动动作转换成驱动轴的扭转或旋转动作，驱动轴再转动刷头臂和刷头，使之围绕驱动轴的纵向轴线旋转。CN101297775B公开了一种共振驱动系统弹性件的调整方法，其中弹簧件不弯曲，通过充分改变弹性件的刚度而改变其谐振频率，使其非常接近器具的驱动频率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种用于个人清洁护理、装配在手柄外壳上的可将往复运动转换为旋转运动的清洁器件，该清洁器件结构简单紧凑、成本低廉、组装方便、转动平稳、噪音小、阻尼低、安全可靠且造型更为美观。为解决上述技术问题，本专利技术所提供的用于个人清洁护理、将往复运动转换为旋转运动的清洁器件，包括：与手柄外壳可拆卸地联接的清洁器件外壳；支撑清洁器件的支架，其可拆卸地固定在清洁器件外壳上；清洁元件载体和分布在清洁元件载体上的清洁元件，清洁元件载体的与分布有清洁元件的那端相反的一端通过密封件与清洁器件外壳联接；被动组件，其位于手柄外壳内的驱动线圈的上方并包括永磁体载体和多个永磁体，永磁体载体被固定到清洁器件换能器的与清洁元件载体联接轴相反端的端部，所述多个永磁体被固定在永磁体载体上；清洁器件换能器，其包括换能器支架、至少两个换能器弹性件、换能器弹性件固定件和清洁元件载体联接轴，清洁元件载体联接轴紧配地插入清洁元件载体使得清洁器件换能器与清洁元件载体固联在一起，换能器弹性件的一端与相应的换能器弹性件固定件固联在一起，换能器弹性件的另一端与换能器支架联接弹性件的传动臂固联在一起；其中，利用弹性材料的弯曲应变构成具有固有振动频率f固的清洁器件，使得所述清洁器件的固有频率f固的范围为100Hz至400Hz，所述固有频率f固和所述手柄中所述驱动线圈产生的电磁力频率f0的关系满足：0.85f0＜f固＜1.05f0。当所述固有振动频率f固与手柄中驱动线圈产生的电磁力频率f0相同时，使清洁器件处于共振状态；当所述固有振动频率f固与手柄中驱动线圈产生的电磁力频率f0相近时，使清洁器件处于谐振状态。上述技术方案具有如下有益的技术效果。本专利技术的技术方案创造性引入至少两个换能器弹性件，利用弹性材料的弯曲应变构成具有固有振动频率f固的清洁器件。根据振动原理可知，清洁器件受迫于手柄外壳中驱动线圈的驱动频率f0作往复转动，当清洁器件的固有频率f固非常接近驱动频率f0时，手柄外壳中的驱动线圈产生并作用在清洁器件上的电磁力使清洁器件处于谐振状态，当清洁器件的固有频率f固等于驱动频率f0时，手柄外壳中的驱动线圈产生并作用在清洁器件上的电磁力使清洁器件处于共振状态。众所周知，谐振状态或共振状态下的能量传递效率非常高。本专利技术中，由于合理地配置至少两个换能器弹性件和多个永磁体，可实现清洁器件的平稳转动，从而免去了一些为了实现清洁器件的旋转转动而必须设置的约束件，比如轴承等。更进一步，本专利技术中，由于合理配置多个永磁体使得被动组件上受到的电磁合力接近于零，并巧妙利用作用在被动组件上的转矩，可以省去所述约束结构(比如轴承结构等)，因此使清洁器件结构更紧凑，转动更平稳且噪音更小。此外，与只设有一个换能器弹性件的结构相比，本专利技术的清洁器件结构的噪音更低且效能更高。一方面，为了达到高效清洁的目的，通常要求所述个人护理用具具有约6000～24000转/分的速度，也即清洁器件的固有频率为100～400Hz。实验证明，当清洁器件的固有频率为100～400Hz时，能取得较好的技术效果。进一步地，所述清洁器件的固有频率f固为250Hz。以15000转/分的往复转动为例，即清洁器件的固有频率在250Hz左右，实验证明，清洁元件在250Hz左右的频率下往复高速运动可使清洁元件周围的空气和液体相互作用形成气爆，这种不规律的湍流可以形成非常有效地祛除如牙齿表面的牙菌斑之类的顽固污渍的聚集能量和瞬间释放能量的过程。再深入地，所述清洁器件的固有频率f固的范围为220Hz至280Hz。实验进一步证明，当清洁器件的固有频率位于220～280Hz之间时，都能够取得类似于固有频率为250Hz时的非常有效的效果。另一方面，当满足：0.85f0＜f固＜1.05f0时，也就是将固有频率范围控制在驱动频率f0的0.85倍至1.05倍之间时，实验证明，能够取得最好的谐振效果，保持很高效率的能量传递，非常有助于实现清洁元件的高速往复旋转运动。在一个实施例中，换能器弹性件包括两个换能器弹性件，即，第一换能器弹性件和第二换能器弹性件，它们相互平行且相对于旋转轴线或旋转轴线的平行线对称分布，第一换能器弹性件和第二换能器弹性件分别位于换能器支架的旋转轴线的两侧，两者的夹角为180°。由此，设置两个夹角互成180°的换能器弹性件，并使它们相对于旋转轴线或旋转轴线的平行线对称分布，从而可以使所有换能器弹性件上的受力等效到清洁器件换能器旋转轴上的电磁合力基本为零，且产生绕清洁器件换能器旋转轴或平行于旋转轴的线的转矩。在另一个实施例中，换能器弹性件包括两个换能器弹性件，即第一换能器弹性件和第二换能器弹性件，它们设置在换能器旋转轴线两侧，两者的夹角为α，其中90°＜α＜180°或90°＜α＜270°对于本技术方案的有益技术效果，可以做如下解释：例如假设驱动线圈施加电磁力于永磁体上、被动组件承受顺时针方向的转矩时，清洁器件换能器支架联接弹性件的传动臂向第一换能器弹性件和第二换能器弹性件传递转矩，使第一换能器弹性件绕换能器弹性件固定件沿逆时针方向弯曲应变，使第二换能器弹性件绕换能器弹性件固定件也沿逆时针旋转方向弯曲应变，换能器绕旋转轴线沿顺时针旋转。反之，当被动组件上承受逆时针方向的转矩时，清洁器件换能器支架联接弹性件的传动臂向第一换能器弹性件和第二换能器弹性件传递转矩，使第一换能器弹性件和第二换能器弹性件绕各自的换能器弹性件固定件产生顺时针方向的弯曲应变，换能器绕旋转轴线沿逆时针旋转。由此能够根据不同场合和需要，对夹角α进行灵活调节，使得整体受力达到所需要的状态，保持最佳性能。较优化地，换能器弹性件可以包括三个换能器弹性件，其中任意两个换能器弹性件相对于第三个换能器弹性件的夹角为β，且90°＜β＜180°，所述任意两个换能器弹性件之间的夹角为δ，δ＝360°-2β。通过合理设置第一换能器弹性件、第二换能器弹性件和第三换能器弹性件的形状、尺寸及相对位置，同样可以使清洁器件换能器上受力平衡，承受转矩，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于个人清洁护理、将往复运动转换为旋转运动的清洁器件，包括：与手柄外壳可拆卸地联接的清洁器件外壳；支撑清洁器件的支架，其可拆卸地固定在所述清洁器件外壳上；清洁元件载体和分布在所述清洁元件载体上的清洁元件，所述清洁元件载体的与分布有所述清洁元件的那端相反的一端通过密封件与清洁器件外壳联接；其特征在于，还包括：被动组件，其位于所述手柄外壳内的驱动线圈的上方并包括永磁体载体和多个永磁体，所述永磁体载体被固定到清洁器件换能器的与清洁元件载体联接轴相反端的端部，所述多个永磁体被固定在所述永磁体载体上；其中，所述清洁器件换能器包括：换能器支架、至少两个换能器弹性件、换能器弹性件固定件和所述清洁元件载体联接轴，所述清洁元件载体联接轴紧配地插入所述清洁元件载体使得所述清洁器件换能器与所述清洁元件载体固联，所述换能器弹性件的一端与相应的所述换能器弹性件固定件固联，所述换能器弹性件的另一端与换能器支架联接弹性件的传动臂固联；其中，利用弹性材料的弯曲应变构成具有固有振动频率f固的清洁器件，使得所述清洁器件的固有频率f固的范围为100Hz至400Hz，所述固有频率f固和所述手柄中所述驱动线圈产生的电磁力频率f0的关系满足：0.85f0＜f固＜1.05f0。...

【技术特征摘要】
1.一种用于个人清洁护理、将往复运动转换为旋转运动的清洁器件，包括：与手柄外壳可拆卸地联接的清洁器件外壳；支撑清洁器件的支架，其可拆卸地固定在所述清洁器件外壳上；清洁元件载体和分布在所述清洁元件载体上的清洁元件，所述清洁元件载体的与分布有所述清洁元件的那端相反的一端通过密封件与清洁器件外壳联接；其特征在于，还包括：被动组件，其位于所述手柄外壳内的驱动线圈的上方并包括永磁体载体和多个永磁体，所述永磁体载体被固定到清洁器件换能器的与清洁元件载体联接轴相反端的端部，所述多个永磁体被固定在所述永磁体载体上；其中，所述清洁器件换能器包括：换能器支架、至少两个换能器弹性件、换能器弹性件固定件和所述清洁元件载体联接轴，所述清洁元件载体联接轴紧配地插入所述清洁元件载体使得所述清洁器件换能器与所述清洁元件载体固联，所述换能器弹性件的一端与相应的所述换能器弹性件固定件固联，所述换能器弹性件的另一端与换能器支架联接弹性件的传动臂固联；其中，利用弹性材料的弯曲应变构成具有固有振动频率f固的清洁器件，使得所述清洁器件的固有频率f固的范围为100Hz至400Hz，所述固有频率f固和所述手柄中所述驱动线圈产生的电磁力频率f0的关系满足：0.85f0＜f固＜1.05f0，其中，所述多个永磁体配置为当交变电流流过固定在所述手柄外壳内的所述驱动线圈时，所述驱动线圈和所述多个永磁体相互作用产生电磁力，使得所述驱动线圈和所述多个永磁体之间产生的作用在所述被动组件上的所述电磁力合力接近于零，即所述被动组件受力平衡，同时所述被动组件上承受由所述电磁力形成的沿顺时针或逆时针方向转动的转矩，其中，被动组件上包含所有永磁体的同一水平截面的最小平面在垂直于清洁器件换能器的旋转轴线的平面上的最大投影面积小于60mm×60mm。2.如权利要求1所述的清洁器件，其特征在于，被动组件上包含所有永磁体的同一水平截面的最小平面在垂直于清洁器件换能器的旋转轴线的平面上的最大投影面积小于30mm×30mm。3.如权利要求1所述的清洁器件，其特征在于，所述换能器弹性件包括两个换能器弹性件，即第一换能器弹性件和第二换能器弹性件，它们相互平行且相对于旋转轴线或旋转轴线的平行线对称分布，所述第一换能器弹性件和所述第二换能器弹性件...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓国，徐振武，戴翎，
申请(专利权)人：上海携福电器有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31