CN112204859A - 用于个人护理设备的传动系统组件 - Google Patents

Abstract

根据一个方面，提供了一种用于个人护理设备(10)的传动系统组件(1)。传动系统组件(1)包括：轴(2)；框架(4)，框架(4)包括在框架(4)的表面(4a)中的开口，轴(2)延伸通过开口；以及与轴(2)配合设置的支座(3)。支座(3)的接合表面(3a)被配置为与框架(4)的表面(4a)接合，使得框架(4)与轴(2)之间沿着给定方向(d)的相对移动被禁止超过阈值距离。

Description

用于个人护理设备的传动系统组件

技术领域

本发明的实施例总体上涉及用于(诸如，电动牙刷、电动剃须刀和皮肤护理设备等个人护理设备的电动机。

背景技术

个人护理设备中的传动系统是产生设备的必要移动的电磁模块。在电动牙刷中，传动系统产生牙刷头的振荡移动。传动系统包括电动机和轴(输出轴、驱动轴)，该电动机包括转子和定子。

诸如电动牙刷等个人护理设备通常对掉落事件敏感，即，容易被用户掉落或从工作台面或类似的升高表面被敲击。可能对个人护理设备特别有害的场景是当个人护理设备掉落到陶瓷地板(或类似的硬表面)上并且传动系统的轴直接撞击陶瓷地板时。在这种情况下，施加到轴的掉落力可能高达几kN，这可能会严重损坏个人护理设备。

如上所述，轴被设置为传动系统的一部分，并且个人护理设备的传动系统对掉落力敏感，使得传动系统可能由于轴上的轴向掉落而失效。

期望提供具有掉落保护的个人护理设备，诸如电动牙刷。

发明内容

根据第一方面的实施例，提供了一种用于个人护理设备的传动系统组件，该传动系统组件包括：轴；框架，包括在框架的表面中的开口，轴延伸通过该开口；以及与轴配合设置的支座，其中，支座的接合表面被配置为与框架的表面接合，使得框架与轴之间沿着给定方向的相对移动被禁止超过阈值距离。

因此，根据本发明的实施例，支座被设置为与传动系统的框架接合，使得禁止(妨碍、阻碍或阻挡)轴相对于框架的移动。即，支座被设置在轴上的位置处，以允许轴在给定方向上移动到支座与框架接合以防止/禁止轴进一步移动的某个点(阈值距离)。更具体地，支座的接合表面与轴延伸通过的框架的表面接合。

因此，支座提供了掉落保护元件，该掉落保护元件通过使施加到轴的力的路径重定向来保护传动系统的易损元件，这使轴在给定方向上远离传动系统的易损/敏感的元件移动。一旦轴已经移动了阈值距离，则通过使支座与框架的表面接合而使力的路径通过框架重定向。由于施加到轴的力的路径被远离传动系统的敏感部件而重定向，因此在个人护理设备掉落的情况下，部件失效的可能性较小。因此，该阈值距离可以被认为是在力的路径经由支座重定向通过框架之前允许轴移动的距离。阈值距离可以例如是0.2mm(+/-0.05mm)。通过框架的路径可以被认为是绕过传动系统的易损部件的稳健路径。

如上所述，支座邻接框架以禁止轴的移动超过阈值距离。更具体地，支座的接合表面邻接轴延伸通过的框架的表面。支座也可以被认为是阻挡元件、挡块、障碍物、禁止物或妨碍物。该轴可以被认为是输出轴或驱动轴。轴被设置在传动系统组件中，使得它延伸通过设置在框架的表面中的开口(孔径、孔、通道、狭槽)，支座被配置为与该表面接合。支座与轴配合设置，使得支座与轴一起运动，即，支座和轴共同地、配合地、一致地或整体地移动。

给定方向可以沿着轴的纵向轴线，因此轴可以相对于框架沿着纵向轴线移动阈值距离。轴的纵向轴线也可以被认为是轴的轴向方向。轴在给定方向上的移动可能是由于在轴上施加了力而引起的。例如，该力可以是由于使个人护理设备掉落而引起的掉落力，使得轴与硬表面接触，使轴沿着轴的纵向轴线在给定方向上移动。轴的移动可能不仅仅在给定方向上，而是在给定方向上移动超过阈值距离，其导致支座的接合表面与框架的表面接合。

根据优选实施例，支座可以是套环，该套环包括：主体，其内径与轴的直径相对应；以及接合部分，其被配置为从主体突出并提供接合表面。如果支座是套环，那么套环可以被放置在轴上方以提供轴和套环的配合，使得轴延伸通过套环。即，套环包括被配置为接纳轴的开口或芯。因此，套环的主体的内径可以对应于轴的直径，使得轴接纳套环并且套环紧密地装配到轴上。因此，轴的直径可以略微小于套环的主体的内径。因此，主体的内径和轴的直径可以是相互依赖的或互补的，使得主体的内径可以确定轴的直径，反之亦然。

轴的不同部分可能具有不同的直径。如果是这种情况，那么套环的主体的内径可以对应于在设置套环的位置处的轴的直径。套环的内部形状可以在设置套环的位置处对应于轴的外部形状。即，轴的横截面的形状可以与套环的横截面的开口的形状匹配。套环也可以被认为是带凸缘的套环、套筒或轴承。如果将套环认为是带凸缘的套环，那么凸缘可以是接合部分。

套环的接合部分从主体延伸，使得它被配置为与框架的表面接合。因此，很明显，接合部分超过表面的开口突出，因此包括接合部分的套环的总直径或宽度大于开口的宽度。接合部分也可以被认为是突起或唇缘或者多个突起或多个唇缘。

支座也可以被设置为环或垫圈或者能够与轴配合并与框架接合的任何其他部件。支座也可以被形成为轴的一部分。例如，轴可以包括一个或多个突起，这些突起延伸超过框架的开口并且被配置为与框架的表面接合，使得它们提供接合表面。同样地，可以提出轴的加宽以与框架接合并且提供支座和接合表面。如果将支座设置为轴的一部分，那么可以将传动系统组装为在转子组件之前相对于框架定位轴，使得在轴延伸通过的框架的表面与支座的接合表面之间提供了小气隙。

此外，套环的主体可以具有对应于开口的宽度的外径。即，主体的外径可以对应于开口的宽度，使得主体能够以很小的摩擦或没有摩擦地装配在开口中，即，开口被配置为接纳支座的主体。因此，主体的外径可以略微小于开口的宽度，以允许存在针对主体装配到开口中而不与开口的边缘接合的余隙。因此，主体的外径和开口的宽度可以是相互依赖的或互补的，使得主体的外径可以确定开口的宽度，反之亦然。

当然，要了解的是，开口的宽度与开口的接纳套环的区段上的开口的大小有关。如果开口被设置为圆形开口，那么开口的宽度是指开口的直径。套环的主体接纳在开口中可以防止轴在开口中沿着一个或多个方向的横向移动。即，在基本上垂直于给定方向的(多个)方向上移动。开口的形状可以至少部分地匹配套环的外部形状，使得开口被配置为接纳套环的主体。

传动系统组件还可以包括：电动机，其包括转子和定子。转子可以包括转子表面；定子可以包括与转子表面相对设置的定子表面；并且阈值距离可以小于定子表面和转子表面之间的距离。电动机的转子和定子通过气隙分离，并且定子表面和转子表面之间的距离可以限定电动机的气隙。轴可以被附接或连接至转子，使得轴的移动也将导致转子向定子移动并减小气隙。因此，如果阈值距离小于转子表面与定子表面之间的距离，则在转子表面与定子表面接触之前，将通过支座禁止轴和转子的移动。因此，支座和框架的接合可以防止电动机的气隙闭合。

阈值距离可以优选地对应于在给定方向上施加到轴的预定力。即，阈值距离可以对应于或等于当向轴施加预定力时轴在给定方向上移动的距离。因此，支座可以设置在轴上的禁止轴的移动(与施加到轴的力相对应)超过某个点的位置处。如果将小于预定力的力施加到轴，那么轴移动的距离可以小于阈值距离，使得支座不与框架接合。如果将大于预定力的力施加到轴，那么通过将支座与框架的表面接合，防止轴移动远于阈值距离。

预定力可以对应于被认为是传动系统中的敏感部件的安全极限的力。即，预定力可以是对于传动系统的敏感部件可忍受的力，使得不会由于将预定力施加到轴而导致部件的失效。针对达到预定力的施加到轴的力，支座不与框架的表面接合，并且力的路径通过轴和传动系统的部件(诸如，电动机)。因此，预定力和小于预定力的力可以是传动系统的部件能够承受而不会失效的力。对于大于预定力的力，支座与框架接合，因此力的路径被重定向通过框架，并且远离传动系统的部件。

根据本发明的实施例，轴和支座可以被配置为相对于框架在初级位置和次级位置之间共同移动。支座的接合表面和框架的表面可能在初级位置处不接合；并且支座的接合表面和框架的表面可以在次级位置处接合。阈值距离可以对应于或等于初级位置处支座的接合表面与框架的表面之间的距离。

初级位置可以被认为是正常操作期间轴和支座的位置。在该位置处，在支座的接合表面和框架的表面之间提供了间隙。当诸如掉落力等预定力施加到轴时，次级位置可被认为是轴的位置。在次级位置处，轴和支座已经沿着给定方向移动，使得支座的接合表面与框架的表面之间没有间隙，并且两个表面接触。表面的接合阻止了轴和支座进一步移动。

因此，当向轴施加力使轴和支座沿着给定方向移动时，轴和支座从初级位置移动，并且支座的接合表面与框架的表面之间的距离减小。如果力增大到预定力或更大，那么支座和轴达到次级位置。初级位置处支座的接合表面与框架的表面之间的距离是阈值距离。即，阈值距离是支座的接合表面在初级位置与次级位置之间移动的距离。

支座可以优选地固定至轴。即，轴和支座的配合可以通过将支座固定至轴来实现。支座可以通过任何合适的方式固定至轴，诸如，例如，通过激光焊接。支座在轴上的位置可以由轴相对于框架的位置和阈值距离确定。阈值距离可以是0.2mm或更小。

根据第二方面的实施例，提供了一种个人护理设备，其包括根据本发明的上述方面的传动系统组件。例如，个人护理设备可以是诸如电动牙刷等口腔护理设备、电动剃须刀或者诸如皮肤按摩器等皮肤护理设备。本发明的实施例可以应用于具有轴的任何个人设备，该轴可能在其上施加相对较大的力，例如，由于设备掉落而产生的掉落力。

因此，本发明的实施例扩展到传动系统组件和包括该传动系统组件的个人设备。第一方面的特征在细节上作必要修改后适用于第二方面，反之亦然。

本发明扩展到与装置方面相对应的方法方面。

具体地，根据第三方面的实施例，提供了一种制造用于个人护理设备的传动系统组件的方法，该方法包括：将轴弹性地安装在传动系统组件的框架中，使得该轴延伸通过在框架的表面中的开口；将支座放置为在该轴上的第一位置处与轴可移动地接合，使得支座的接合表面与框架的表面接合；沿着轴的纵向轴线在给定方向上向轴施加预定力，使得轴在给定方向上相对于框架移动，并且由于支座的接合表面和框架的表面的接合，支座移动到轴上的第二位置；释放施加到轴的预定力，使得轴相对于框架在与给定方向相对的方向上移动，并且支座与轴一起移动，使得支座保持在轴上的第二位置处，并且支座的接合表面不再与框架的表面接合；并在第二位置处将支座固定至轴。

因此，可以使用上述方法来制造根据本发明的实施例的传动系统组件。该制造方法允许在支座的接合表面与框架的表面之间精确地提供小的预定义距离。该距离对应于(或等于)当施加到轴的预定力被释放时轴移动的距离，并且该距离可以被认为等于上述阈值距离。该距离取决于施加到轴的力和安装在框架中的轴的弹性。

在该制造方法中，由于与框架的表面接合，预定力被施加到轴，该预定力导致支座从轴上的第一位置移动到轴上的第二位置。轴弹性地安装在框架中，使得当不再向轴施加预定力时，轴返回到对应于(等于或类似于)施加力之前所处位置的位置。轴相对于框架移动。

支座与轴可移动地接合，使得两个元件一起移动，除非通过与框架的接合来妨碍支座与轴一致地移动。如果支座与框架的表面接合，那么轴和支座的可移动接合允许当力被施加到给定轴时，支座沿着轴移动。即，由于支座接触框架的表面并且不是至少完全地穿过在框架的表面中的开口，所以当轴相对于框架在给定方向上移动时，支座沿着轴移动到第二位置。因此也可以认为，当支座和框架接合时，轴相对于支座移动。因为轴沿着给定方向移动，所以从第一位置到第二位置的支座的移动沿着与给定方向相对的方向。支座和轴的可移动接合意味着，当从轴释放力并且轴沿着与给定方向相对的方向移动时，由于支座的移动不受框架的妨碍，支座与轴一起移动，即，支座与轴一起移动远离框架，因此支座不再与框架接合。

换言之，当将力施加到轴并且轴在给定方向上相对于框架移动时，框架和支座的接合会妨碍支座并防止它与轴一起移动。相反，当在从轴释放力之后轴返回到其起始位置时，轴的移动方向与给定方向相对，并且支座与轴一起移动。由于轴移动远离框架，因而支座与轴的移动没有任何妨碍。因此，由于轴和支座的接合，支座停留在第二位置中并与轴一起移动。

支座的第一位置和第二位置之间的距离定义了轴相对于框架的移动的阈值范围。一旦将支座固定至轴，当向轴的末端施加力时，该支座将禁止轴沿着给定方向移动超过阈值距离。

支座可以是套环，其包括：主体，其内径与轴的直径相对应；以及接合部分，其被配置为从主体突出并提供接合表面。可以通过在轴上方滑动套环而将套环放置为与轴可移动地接合。因此，轴可以接纳套环，使得轴延伸通过套环的开口。为了提供轴和支座的可移动接合，套环的主体的内径可以被配置为具有轴的直径，以提供套环在轴上方的紧密装配。因此，主体的内径可以略微大于轴的直径。因此，主体的内径和轴的直径可以是相互依赖的或互补的，使得主体的内径可以确定轴的直径，反之亦然。

此外，如果支座被设置为套环，则主体的外径可以对应于在框架的表面中的开口的宽度。例如，如果开口被设置为孔，则开口的宽度也可以被认为是开口的直径。因此，套环的主体的外径可以对应于在框架的表面中的开口的宽度，使得套环的主体可以被接纳在开口中，并且可以在主体和开口之间提供紧密装配。因此，套环的主体的外径可以略微小于在框架的表面中的开口的宽度。因此，主体的外径和开口的宽度可以是相互依赖的或互补的，使得主体的外径可以确定开口的宽度，反之亦然。

因此，套环的主体可以延伸通过在框架的表面中的开口，并且紧密装配到开口中，使得轴在开口中的横向移动被套环的主体禁止。当然，由于套环的接合部分提供了与框架的表面接合的支座的接合表面，因此明显的是，套环的接合部分至少没有完全地延伸或穿过框架的开口。因此可以认为包括接合部分的套环的总直径大于开口的宽度。

可以通过任何合适的方式在第二位置处将支座固定至轴。例如，可以通过激光焊接在第二位置处将支座固定至轴。

预定力可以对应于被认为是传动系统中的敏感部件的安全极限的力。即，预定力可以是敏感部件能够承受而没有失效或故障的力。预定力可以是50N或更小。

因此可以看出，本发明的实施例可以提供用于禁止轴相对于框架移动超过可接受的距离的方式。支座和框架的接合可以重定向施加到轴的力的路径，使其远离传动系统的敏感部件，从而在例如轴上的轴向掉落的情况下保护敏感部件。如上面所讨论的，根据本发明的实施例的制造方法可以允许将支座和框架之间的距离设置为合适的距离。

附图说明

本公开的实施例可以采取各种部件和部件布置以及各种步骤和步骤布置的形式。因此，附图是出于图示各种实施例的目的，并且不应被解释为限制实施例。在附图中，相同的附图标记指代相同的元件。另外，要注意的是，附图可能未按比例绘制。

图1是示出了掉落力与轴向刚度之间的关系的曲线图；

图2(a)至2(c)是撞击力的模型的图；

图3(a)和3(b)是本领域中已知的现有技术电动牙刷的图；

图4(a)和4(b)是本领域中已知的现有技术电动牙刷的图；

图5是根据本发明的一个方面的一般实施例的个人护理设备的框图表示；

图6是可以应用本发明的各个方面的实施例的电动牙刷的图；

图7(a)和7(b)是根据本发明的一个方面的实施例的传动系统组件的图；

图8是根据本发明的一个方面的实施例的传动系统组件的一部分的图；

图9是根据本发明的一个方面的实施例的轴的一部分的图；

图10是根据本发明的一个方面的实施例的框架的一部分的图；

图11是根据本发明的一个方面的实施例的支座的图；

图12是根据本发明的实施例的制造方法的流程图；

图13(a)至13(d)是用于解释根据本发明的另一方面的实施例的制造方法的一系列图；

图14是根据本发明的一个方面的实施例的传动系统组件的一部分的图；

图15是根据本发明的一个方面的实施例的传动系统组件的一部分的图；以及

图16是根据本发明的一个方面的实施例的传动系统组件的一部分的图。

具体实施方式

参照在附图中描述和/或图示并且在以下描述中详细描述和/或图示的非限制性示例，更充分地解释了本公开的实施例及其各种特征和有利细节。应该注意，附图中图示的特征不必按比例绘制，并且即使没有在本文中明确说明，本领域技术人员也可以将一个实施例的特征与其他实施例一起使用。可以省略对众所周知的部件和处理技术的描述，以免不必要地混淆本公开的实施例。本文使用的示例仅旨在促进对可以实践本发明的实施例的方式的理解，并且进一步使本领域技术人员能够实践该实施例。因此，本文的示例不应解释为限制本公开的实施例的范围，其仅由所附权利要求和适用法律来定义。

要理解的是，本公开的实施例不限于本文描述的特定方法、协议、设备、装置、材料、应用等，因为这些可以变化。还要理解的是，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制所要求保护的实施例的范围。必须注意的是，如本文和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数参考，除非上下文另外明确指出。

除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开的实施例所属的本领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。描述了优选的方法、设备和材料，尽管与本文描述的那些方法或材料类似或等效的任何方法和材料都可以用于实施或测试实施例。

如上面所讨论的，期望提供一种具有掉落保护的个人护理设备。在本领域中已经考虑了用于减小掉落力的方式，并且这种方法依赖于降低传动系统的轴向刚度，以便随着时间的推移延迟撞击并平均撞击力，从而限制轴向掉落的影响。

图1示出了掉落力与降低的轴向刚度之间的关系的图形表示。从图1的掉落模型可以看出，可以通过降低传动系统的刚度来减小掉落力。因此，通过降低诸如电动牙刷等设备中的传动系统的轴向刚度，峰值掉落力也减小了，但持续时间更长。较低的掉落力不太可能对电动牙刷造成内部损坏。在图1的简化模型中，刚度可以看作是(例如，地板的)接触刚度和传动系统的内部刚度的(相互)总和。

图2a至图2c示出了将设备掉落到诸如地板等表面上的撞击力的示例性模型。图2a示出了质量m的设备从某个高度h掉落。传动系统的刚度为k_DT，并且地板的接触刚度为k_floor，且此时设备没有速度。在图2b中，设备接触地板。此时，两个弹簧可以(相互)合计为一个弹簧，k_total。在紧接接触前的那一刻，速度是最大的。在图2c中，所有能量都在弹簧中吸收，因此弹簧挠度处于最大，并且速度为零。弹簧中的力与质量和总刚度的平方根成比例。因此，降低设备的刚度减小了掉落力的幅度。

图3a和图3b示出了具有降低的轴向刚度的电动牙刷90。在图3a和图3b的电动牙刷90中，提供了至少一个弹簧92以减小撞击力(图3b中的箭头所示)并保护传动系统的易碎部件91。然而，降低传动系统中的轴向刚度有许多缺点。首先，由于需要附加的部件和/或更复杂的部件以在保留传动系统的主要功能的同时在轴向方向上达到低刚度，因此增加了设计复杂性。其次，当刚度降低时，设备的体积要求增大，因为需要更大的空间使传动系统元件向后滑动。

减少轴向掉落的影响的备选策略是将撞击力传递到传动系统构造中的非敏感部分。这可以通过闭合轴毂和传动系统的框架之间的气隙来实现。这种间隙的闭合有效地重定向了力路径，使其远离传动系统中最易损坏的部分。图4a和图4a示出了包括这种构造的电动牙刷90，在图4a中在轴毂94和框架93之间提供了气隙，并且在图4b中示出了闭合的气隙。

然而，这种方法有很多缺点。由于传动系统的公差，在生产中难以实现所需的气隙大小，该气隙大小理想地尽可能小以限制通过传动系统的力。较大的气隙意味着在气隙闭合之前会对传动系统施加较高的力。因此，较高的力被施加到传动系统，并且传动系统的弹性部件可能被损坏。

因此，期望克服上述方法的缺点，并提供一种具有掉落保护的传动系统组件。

图5是根据本发明的一个方面的一般实施例的个人护理设备的框图。根据本发明的实施例，个人护理设备10包括传动系统组件1。例如，个人护理设备10可以是诸如电动牙刷等口腔护理设备，或者可以是电动剃须刀或者诸如皮肤按摩器等皮肤护理设备。

图6示出了可以实施本公开的教导的示例性个人护理设备10。图6中的个人护理设备是电牙刷(电动牙刷)的形式，但是要了解的是，这不是限制性的，并且本公开的教导可以在包括电动机的其他设备中实施。例如，该教导可以应用于个人护理设备，诸如，舌头清洁器、剃须刀、毛发修剪器或修整器、脱毛设备或皮肤护理设备。个人护理设备10具有附接结构116和手柄部分112。手柄部分具有电动机11。在一个实施例中，附接结构116包括或者是可替换的附件，即，附接结构116可以从个人护理设备10移除，并由另一附接结构116替换。个人护理设备10优选包括或是电动牙刷，并且附接结构116可以包括刷头118。手柄112包括传动系统1和驱动轴2。当附接结构116附接至手柄112时，驱动轴2从手柄112的远端延伸并进入附接结构116。

电动机11可以包括电动机控制器(即，控制电子设备)，其可以是任何合适的控制器、微控制器、处理器、电源和/或其他电子设备，以提供用于实施各种功能的功率和控制信号或其任何组合，如本文进一步讨论的。在实施例中，电动机11可以被配置用于提供和控制传动系统1的一个或多个操作以产生机械刺激。机械刺激可以包括高频下的振动或其他移动，例如大于50Hz的频率以及例如250至300Hz范围内的频率。可以提供传动系统1和驱动轴2作为根据本发明的实施例的传动系统组件的一部分。

仍然参照图6，附件116的远端可以包括操作部件120，其根据附件116的特定应用的要求而配置。在图6的示例中，个人护理设备是电牙刷，并且操作部件120是牙刷头。然而，可以了解的是，操作部件将针对不同类型的个人护理设备而变化。在操作中，响应于电动机11操作以控制传动系统1和驱动轴2的操作以产生机械刺激，附接结构116实施操作部件120的清洁运动。

图7a和图7a示出了根据本发明的一个方面的实施例的布置。图7a和图7b的个人护理设备10包括传动系统组件1。传动系统组件1包括轴2、支座3和框架4。支座3与轴2配合工作以在支座3的接合表面3a和框架4的表面4a(框架表面)之间提供气隙9。在该实施例中，气隙9对应于阈值距离，使得轴2可以在给定方向上移动阈值距离以闭合气隙9。即，轴2和支座3可以朝着框架4移动。当气隙9闭合时，支座3和框架4接合，并且妨碍了轴2沿着给定方向的进一步移动。因此，施加到轴2的力的力流(使轴2沿着给定方向移动)被引导通过框架4，并远离传动系统的敏感部件91。

图7a示出了轴2和支座3的初始位置，其可以被认为是正常操作期间的位置，即，初级位置。在图7b中，力F被施加到轴2，该力F使轴2和支座3一起沿着给定方向移动，使得气隙9闭合并且支座3的接合表面3a与轴2延伸通过的框架4的表面4a接合。该位置可以被认为是反映包括传动系统组件1的个人护理设备10的掉落事件的掉落位置，即，次级位置。

支座3是充当掉落保护器的部件。支座与传动系统轴(转子)配合工作，并配置为在个人护理设备掉落的情况下与传动系统框架接触，从而有效地将力流重定向远离传动系统内部的敏感部分。由于支座、轴和框架的布置，可以在支座(掉落保护器)和传动系统的框架(传动系统框架)之间提供非常小的气隙。

图8示出了根据本发明的一个方面的实施例的传动系统组件的一部分。支座3与轴2配合设置。在支座3的接合表面3a与框架4的表面4a之间提供了间隙9。间隙9对应于阈值距离，并且通过支座3和框架4的接合禁止进一步移动之前，轴能够沿着给定方向D移动阈值距离。

在图8所示的实施例中，支座3被设置为放置在轴2上方的套环，尽管其他配置也是可能的。套环的主体对应于框架4中的开口4b，使得套环的主体至少部分地接纳在开口4b中。套环进一步包括从套环的主体延伸并延伸超过框架4中的开口4b的唇缘、突起或接合部分。接合部分提供了接合表面3a，该接合表面3a被配置为与框架4的表面4a接合。

图9至图11示出了根据本发明的一个方面的实施例的传动系统组件的各个部件。具体地，图9示出了根据本发明的一个方面的实施例的轴2的一部分的示意图；图10示出了根据本发明的一个方面的实施例的框架4的一部分的示意图；并且图11示出了根据本发明的一个方面的实施例的支座3的示意图。如图10所示，框架4包括框架开口4b，该框架开口4b是框架4的开口，当构造传动系统组件时，轴2延伸通过该开口。框架4进一步包括框架表面4a。如图11所示，支座3包括主体3b和接合部分3c。支座3进一步包括接合表面3a，该接合表面3a被配置为与框架的框架表面4a接合或接触，接合表面3a是接合部分3c的表面。因此，当组装传动系统部件时，接合表面3a被设置为与框架表面4a相对(即，面对)。图9至图11的部件可以是图8所示的传动系统组件的部件。

因此，本发明的实施例可以利用传动系统中现有的(通常是较低的)轴向柔度。在提供与传动系统框架的非常小的间隙的位置处，该支座作为适配器被放置在轴上。如图7(b)所图示的，在发生掉落事件的情况下，小间隙可以闭合。支座与框架之间的距离可以是0.2mm或更小。由本发明的实施例提供的气隙可以小于在诸如图4的本领域已知的备选设备中提供的气隙。本领域已知的这种设备中的气隙通常由包括必须彼此相对放置的多个元件的两个子组件形成。由于组件公差，很难实现小于0.5mm的气隙，即，如果标称传动系统设计将包含0.2mm的气隙，则存在一定比例的制造设备具有零气隙的风险(气隙闭合)。气隙闭合会导致传动系统和转子之间产生大量摩擦，从而导致有缺陷的设备。

图12是根据本发明的实施例的制造方法的流程图。首先，在步骤S121中，将轴弹性地安装在传动系统组件的框架中，使得该轴延伸通过在框架的表面中的开口。在步骤S122中，将支座放置为在轴上的第一位置处、与轴可移动地接合，使得支座的接合表面在步骤中与框架的表面接合，然后沿着轴的纵向轴线在给定方向上将预定力施加到轴，使得在步骤S123中，轴相对于框架沿着给定方向和支座移动。在步骤S124中，释放施加到轴的预定力，使得轴相对于框架在与给定方向相对的方向上移动，并且支座与轴一起移动，使得支座保持在轴上的第二位置处，并且支座的接合表面不再与框架的表面接合。最后，在步骤S125中，在第二位置处将支座固定至轴。

图13a至图13d是用于解释根据本发明的一个方面的实施例的制造传动系统组件的一部分的方法的一系列图。仅通过示例，参照图7所示的传动系统组件的部分描述了该方法。图13a至图13d所示的传动系统组件还包括电动机，该电动机包括转子5和定子6。轴2连接至转子5，使得轴2的移动(例如，由于向轴2施加力)也引起了转子5的移动。同样地，转子5的移动(例如，由于电动机的操作)也会引起轴2的移动。此处将不描述传动系统组件的这些部分的制造。

如图13a所描绘的，支座(掉落保护器)3被放置为与轴2可移动地接合，使得支座3可以沿着轴移动。在图13a至图13d所示的实施例中，支座3是在轴2上方滑动的套环。由于套环和轴2的尺寸，可以以足够的摩擦力使套环在轴2上方滑动以使套环抓住轴2，但没有太大的摩擦力使套环无法沿着轴2滑动。尽管支座被描绘为套环，但是本发明的实施例不限于这种布置。例如，支座可以是环或垫圈或者可以设置为与轴可移动地接合并且可以与框架接合的任何其他部件。

如图13b所描绘的，将支座3推向框架4，使得在支座3和框架4的表面4a之间没有空间或间隙，即，将支座3压向框架4，使得支座3的接合表面3a与框架4的表面4a(框架表面)接触/接合。该位置可以被认为是第一位置。

如图13c所示，然后在给定的(轴向/纵向)方向上向轴2施加预定的预紧力F。由于传动系统的柔度，轴在轴向方向上略微向后移动。即，轴2沿着给定方向略微移动。由于支座3与框架4的表面4a接合，所以支座3相对于轴向前滑动，即，支座沿着轴在与给定方向相对的方向上移动。

由于结构的柔度和支座3和框架4的接合，支座3滑动到与所施加的力相对应的位置中。该位置可以被认为是第二位置。作为示例，所施加的力F可以是50N。

然后释放在轴2上的轴向力，如图13d所描绘的。由于轴2是弹性安装的，因此当释放力时，轴2相对于框架4向前移动。即，轴2在与给定方向相对的方向上移动以返回其起始位置或接近其起始位置的位置。支座3与轴2配合，使得当轴2沿着与给定方向相对的方向移动时，支座3与轴2一起移动。因此，在支座(掉落保护器)3和框架4之间产生小气隙9。当释放力时，支座3由于与轴2的配合而保持在轴2上的相同位置处。因此可以认为支座3保持在第二位置处。

然后，通过例如激光焊接8在轴2上的位置处(即，在第二位置处)将支座3固定在轴2上的适当位置。保持小气隙9，其不依赖于组件公差。影响间隙的唯一因素是传动系统的柔度和在步骤(3)期间施加的预紧力。作为示例，当释放力时，在支座3和框架4之间可能出现0.2mm的间隙。

转子5包括转子表面5a，并且定子6包括定子表面6a，该定子表面6a与转子表面5a相对设置。在转子表面5a和定子表面6a之间限定距离。该距离可以大于阈值距离，使得在转子表面5a和定子表面6a之间的距离变为零之前，禁止轴2相对于框架4移动。即，由于轴2附接至转子5，因此轴2在给定方向上的移动将使转子5向定子6移动，并且转子表面5a与定子表面6a之间的距离将减小。由于支座3禁止轴2移动超过阈值距离，因此，只要阈值距离(对应于气隙9)小于转子表面5a和定子表面6a之间的距离，则支座3将防止转子5与定子6接触。

因此，该方法允许将支座设置和固定在与预定力和轴的最终移动相对应的位置处。行进通过传动系统的敏感部分的力不会超过预定的预紧力F的幅度。即，当将大于预定力的力(诸如，例如，掉落力)施加到轴时，支座与框架接合，以防止轴进一步移动，并使力重定向通过框架。与敏感部分的最大负载极限相比，预定力可能相对较小，因此产生了稳健的保护机制。

图14示出了根据本发明的一个方面的实施例的传动系统组件的一部分的示意图。图14的传动系统组件示出了一种布置，其中，支座3’设置为轴2的加宽。更具体地，轴2的一部分宽于框架4的开口(轴2延伸通过该开口)，使得轴2的较宽部分提供了支座3’。因此，轴21＝的较宽部分包括被配置为与框架4的表面4a接合的接合表面3’a。在支座3’的接合表面3’a与框架4的表面4a之间提供了间隙。间隙对应于阈值距离，并且在通过支座3’和框架4的接合禁止进一步移动之前，轴2能够在给定方向d上移动阈值距离。由于支座3’作为轴2的一部分而提供，因此阈值距离由轴2相对于框架4的定位确定。因此，轴2可以在制造过程期间定位以提供期望的间隙。

图15示出了根据本发明的一个方面的实施例的传动系统组件的一部分的示意图。图15的传动系统组件示出了一种布置，其中，支座3”被设置为从轴2延伸的突起。该突起从轴2的表面突出，使得它们延伸超过框架4的开口，轴2延伸通过该开口，并且轴2的较宽部分提供了支座3”。因此，从轴2延伸的每个突起包括接合表面3”a，其被配置为与框架4的表面4a接合。尽管在图15中示出了两个突起，但是轴2可以仅包括一个突起或两个以上的突起。在支座3”的每个突起的接合表面3”a与框架4的表面4a之间提供了间隙。该间隙对应于阈值距离，并且在通过支座3”和框架4的接合禁止进一步移动之前，轴22能够沿着给定方向d移动阈值距离。由于支座3”被设置为轴2的一部分，因此阈值距离由轴2相对于框架4的定位来确定。因此，轴2可以在制造过程期间定位以提供期望的间隙。

图16示出了根据本发明的一个方面的实施例的传动系统组件的一部分的示意图。图16的传动系统组件示出了一种布置，其中，支座3”’被设置为螺纹套环、垫圈或螺母，其被配置为与轴2的对应螺纹部分2a接合。更具体地，轴的部分2a带螺纹，使得支座3”’的螺纹内表面与轴2的螺纹2a接合，并且支座3”’可以拧紧(旋转)到轴2上至期望的位置。支座3”’比轴2延伸通过的框架4的开口宽，并且支座3”’包括被配置为与框架4的表面4a接合的接合表面3”’a。

在支座3”’的接合表面3”’a与框架4的表面4a之间提供了间隙。该间隙对应于阈值距离，并且在支座3”’和框架4的接合禁止进一步移动之前，轴2能够在给定方向d上移动阈值距离。由于将支座3”’拧紧到轴2上，可以通过将支座3”’拧紧(旋转)到位置中来设置和调整间隙。因此，轴2可以在制造过程期间定位以确保螺纹部分2a与框架4的开口重合，并且支座3”’可以被拧紧到轴2上至接合表面3”’a和框架4的表面4a之间的距离对应于期望间隙的位置。可以通过拧紧或旋开支座3”’来调整间隙，以便调整支座3”’在轴2上的位置。

从上面可以看出，本发明的实施例可以提供一种包括掉落保护的传动系统组件和制造方法。传动系统组件和制造方法可以用于个人护理设备，诸如电动牙刷。本发明的实施例可以克服上面讨论的现有技术的缺点。

尽管上面仅详细描述了几个示例性实施例，但是本领域技术人员将容易了解，在实质上不脱离本公开的实施例的新颖教导和优点的情况下，可以对示例性实施例进行许多修改。本发明的上述实施例可以有利地独立于任何其他实施例使用，或者以与一个或多个其他实施例的任何可行组合使用。

因此，所有这种修改旨在被包括在如以下权利要求所限定的本公开的实施例的范围内。在权利要求中，装置加功能的条款旨在覆盖本文描述为执行所叙述的功能的结构，并且不仅覆盖结构等同物，还覆盖等效结构。

另外，在一个或多个权利要求中的括号中放置的任何参考符号不应被解释为对权利要求的限制。词语“包括(comprising)”和“包括(comprises)”等不排除任何权利要求或整个说明书中列举的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件的单数参考并不排除这种元件的复数参考，反之亦然。可以借助于包括几个不同元件的硬件来实施一个或多个实施例。在枚举几种方式的设备或装置权利要求中，这些方式中的若干可以由一个相同的硬件项目来体现。某些措施被列举在相互不同的从属权利要求中这一事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。

Claims (15)

1.一种用于个人护理设备(10)的传动系统组件(1)，所述传动系统组件(1)包括：

轴(2)；

框架(4)，所述框架(4)包括在所述框架(4)的表面(4a)中的开口(4b)，所述轴(2)延伸通过所述开口(4b)；以及

支座(3)，所述支座(3)与所述轴(2)配合设置，其中

所述支座(3)的接合表面(3a)被配置为与所述框架(4)的所述表面(4a)接合，使得所述框架(4)与所述轴(2)之间沿着给定方向(d)的相对移动被禁止超过阈值距离。

2.根据权利要求1所述的传动系统组件(1)，其中所述给定方向(D)沿着所述轴(2)的纵向轴线。

3.根据权利要求1或2所述的传动系统组件(1)，其中所述支座(3)是套环，所述套环包括：

主体(3b)，具有与所述轴(2)的直径相对应的内径；以及

接合部分(3c)，被配置为从所述主体(3b)突出并且被配置为提供所述接合表面(3a)。

4.根据权利要求3所述的传动系统组件(1)，其中所述主体(3b)具有与所述开口(4b)的宽度相对应的外径。

5.根据任一前述权利要求所述的传动系统组件(1)，所述传动系统组件(1)包括：

包括转子(5)和定子(6)的电动机，其中

所述转子(5)包括转子表面(5a)；

所述定子(6)包括与所述转子表面(5a)相对设置的定子表面(6a)；以及

所述阈值距离小于所述定子表面(6a)与所述转子表面(5a)之间的距离。

6.根据任一前述权利要求所述的传动系统组件(1)，其中所述阈值距离对应于在所述给定方向(D)上施加到所述轴(2)的预定力。

7.根据任一前述权利要求所述的传动系统组件(1)，其中

所述轴(2)和所述支座(3)被配置为相对于所述框架(4)在初级位置与次级位置之间共同移动；

所述支座(3)的所述接合表面(3a)和所述框架(4)的所述表面(4a)在所述初级位置处没有接合；

所述支座(3)的所述接合表面(3a)和所述框架(4)的所述表面(4a)在所述次级位置处接合；以及

所述阈值距离对应于在所述初级位置处所述支座(3)的所述接合表面(3a)与所述框架(4)的所述表面(4a)之间的距离。

8.根据任一前述权利要求所述的传动系统组件(1)，其中所述支座(3)被固定至所述轴(2)。

9.根据任何前述权利要求所述的传动系统组件(1)，其中所述阈值距离是0.2mm或更小。

10.一种个人护理设备(10)，包括任一前述权利要求所述的传动系统组件(1)。

11.一种制造用于个人护理设备(10)的传动系统组件(1)的方法，所述方法包括：

将轴(2)弹性地安装在所述传动系统组件(1)的框架(4)中，使得所述轴(2)延伸通过所述框架(4)的表面(4a)中的开口(4b)；

将支座(3)放置为在所述轴(2)上的第一位置处与所述轴(2)可移动地接合，使得所述支座(3)的接合表面(3a)与所述框架(4)的所述表面(4a)接合；

沿着所述轴(2)的纵向轴线在给定方向(D)上将预定力施加到所述轴(2)，使得所述轴(2)在所述给定方向(d)上相对于所述框架(4)移动，并且由于所述支座(3)的所述接合表面(3a)和所述框架(4)的所述表面(4a)的接合，所述支座(3)移动到所述轴(2)上的第二位置；

释放施加到所述轴(2)的所述预定力，使得所述轴(2)在与所述给定方向(d)相对的方向上相对于所述框架(4)移动，并且所述支座(3)与所述轴(2)一起移动，使得所述支座(3)保持在所述轴(2)上的所述第二位置处，并且所述支座(3)的所述接合表面(3a)不再与所述框架(4)的所述表面(4a)接合；以及

在所述第二位置处将所述支座(3)固定至所述轴(2)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述支座(3)是套环，所述套环包括：

主体(3b)，具有与所述轴(2)的直径相对应的内径；以及

接合部分(3c)，被配置为从所述主体(3b)突出并且被配置为提供所述接合表面(3a)，其中

通过在所述轴(2)上滑动所述套环，所述套环被放置为与所述轴(2)可移动地接合。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述主体(3b)具有与所述框架(4)的所述表面(4a)中的所述开口的宽度相对应的外径。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中所述支座(3)通过激光焊接在所述第二位置处被固定至所述轴(2)。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中所述预定力是50N或更小。

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