CN113784687A - 具有弹簧安装的可移动马达部件的马达和包括此类马达的个人护理装置 - Google Patents

具有弹簧安装的可移动马达部件的马达和包括此类马达的个人护理装置 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种马达，该马达具有至少部分地由金属片材料制成的马达支架、可移动马达部件、将可移动马达部件与马达支架联接的弹簧元件，其中金属片材料包括至少一个联接区域，在该至少一个联接区域中金属片材料被折叠以使得两层金属片材料相对于彼此布置，并且两层中的每一层包括狭槽，狭槽彼此对齐并且弹簧元件的连接延伸部延伸穿过对齐的狭槽。本申请还涉及一种具有此类马达的个人护理装置。

Description

具有弹簧安装的可移动马达部件的马达和包括此类马达的个 人护理装置
技术领域
本申请涉及一种具有弹簧安装的可移动马达部件的马达，特别是在弹簧元件与马达支架连接的情况下。本申请也涉及包括此类马达的个人护理装置。
背景技术
已知例如用于电动牙刷的马达具有一个或多个移动马达部件，该一个或多个移动马达部件借助于一个或多个弹簧元件安装在马达支架处。文献WO2014/009915 A2大致讨论了此类马达。
现在，本公开的目的是提供一种具有改进的结构的马达，具体地讲，相对于简化马达结构和简化制造工艺进行了改进。
发明内容
根据一个方面，提供了一种马达，该马达具有至少部分地由金属片材料制成的马达支架、可移动马达部件、将可移动马达部件与马达支架联接的弹簧元件，其中金属片材料包括至少一个联接区域，在该至少一个联接区域中金属片材料被折叠以使得两层金属片材料相对于彼此布置，并且两层中的每一层包括狭槽，狭槽彼此对齐并且弹簧元件的连接延伸部延伸穿过对齐的狭槽。
根据一个方面，提供了一种包括所提出的马达的个人护理装置。
附图说明
本公开将通过对示例性实施方案的详细描述并且结合附图被进一步阐明。在附图中，
图1为被实现为电动牙刷的示例性个人护理装置的图示；
图2为根据本公开的示例性马达的图示；
图3为根据本公开的示例性马达支架的图示；
图4A为弹簧安装的移动马达部件的第一实施方案的前视图，其中弹簧元件的延伸突出部被布置在折叠金属片连接部分的对齐的狭槽中；
图4B为图4A的透视图；
图5A为根据第二实施方案的移动马达部件的透视图；
图5B为图5A的前视图；并且
图6为由包括示例性连接区域的金属片材料制成的马达支架的一部分的细节图。
具体实施方式
在本说明书的上下文中，“个人护理”应指皮肤及其附器(即毛发和指/趾甲)以及牙齿和口腔(包括舌头、牙龈等)的培养(或护理)，其中目的一方面是预防疾病以及维持和加强健康(“护理”)，另一方面是美容处理和改善皮肤及其附器的外观。它应包括维持和加强幸福感。这包括皮肤护理、毛发护理和口腔护理以及指/趾甲护理。这还包括其它梳理活动，诸如胡须护理、剃刮和脱毛。因此，“个人护理装置”是指用于执行此类营养或梳理活动的任何装置，例如(美容)皮肤处理装置诸如皮肤按摩装置或皮肤刷子；湿式剃刀；电动剃刀或修剪器；电动脱毛器；以及口腔护理装置，诸如手动或电动牙刷、(电动)牙线、(电动)冲洗器、(电动)舌清洁器、或(电动)牙龈按摩器。这不应排除所提议的个人卫生系统在一个或若干个这些营养或装置区域中可具有比在一个或若干个其他这些区域中更显著的有益效果。在下文参考附图的描述中，选择脱毛装置以呈现所提议的个人护理装置的细节。在一定程度上来说，细节并不特定于脱毛装置，所提议的技术可在任何其它个人护理装置中使用。
根据本公开，马达的移动马达部件借助于至少一个弹簧元件与马达支架联接。马达支架至少部分地由金属片材料制成，并且具体地马达支架可包括由冲压且弯曲的金属片制成的部分。目的用于为个人护理装置的马达提供安装结构的金属片材料具有一定的厚度，该厚度可在介于0.05mm至2.0mm之间的范围内，具体地在介于0.1mm至1.0mm之间的范围内。为了提供用于连接弹簧元件与马达支架的结构，金属片材料具有至少一个连接区域，在该连接区域中金属片材料被折叠使得两层金属片材料相对布置。狭槽设置在每个层中，使得两个狭槽对齐(即，在位置和/或形状上为至少部分地全等的或重叠的)，并且弹簧元件的连接延伸部可滑动到对齐的狭槽中以便将弹簧元件与马达支架连接。弹簧元件可包括马达连接部分，弹簧元件通过该马达连接部分安装在可移动马达部件处。可移动马达部件可借助于至少两个弹簧元件连接在马达支架处。可移动马达部件可被安装成用于线性振动运动，具体地用于沿垂直于静止时弹簧元件的延伸平面的轴线的线性振动运动。马达可包括多于一个的可移动马达部件。
弹簧元件可具体地通过由弹簧金属片制成的片弹簧来实现，这将不排除两层或更多层弹簧金属片彼此连接以形成弹簧元件。
马达支架的金属片材料的连接区域的两层中的一层可更靠近(即，在近侧)弹簧元件，并且另一层则可更远离(即，在远侧)弹簧元件。在此类实施方案中，其被称为由金属片材料形成的折叠连接区域的近侧层和远侧层。预期近侧层中的狭槽可至少在一个区域中在宽度上小于远侧层中的狭槽，具体地其中近侧层中的狭槽可沿其完全夹紧长度(即，将与弹簧元件的连接延伸部接触的长度)在宽度上小于远侧层中的狭槽。在一些实施方案中，狭槽各自具有恒定的宽度，并且近侧层的狭槽的宽度小于远侧层中的狭槽的宽度。具体地，近侧层中的狭槽的宽度的尺寸可被设定成使得在弹簧元件的连接延伸部和狭槽之间建立压配合。并且远侧层中的狭槽可具有尺寸设定成使得在弹簧元件的连接延伸部和狭槽之间建立过渡配合的宽度。对齐的狭槽可在折叠边缘处具有公共开口，其中公共开口可允许弹簧元件的延伸部分滑动到所述对齐的狭槽对中。在一些实施方案中，折叠边缘处的公共开口可包括倒角，该倒角朝向折叠边缘变宽以支持弹簧元件的连接延伸部滑入到对齐的狭槽中(例如，在自动化过程中)。近侧层中的狭槽也可在与折叠边缘相对的边缘中具有开口。
间隙可在连接区域的两个相对布置的金属片材料层之间延伸，该间隙可具有介于0.005mm至5.0mm之间的范围内的宽度，具体地在介于0.01mm至2.0mm之间的范围内，并且更具体地在介于0.05mm至1.0mm之间的范围内。这不应排除在一些实施方案中，两层彼此邻接而没有任何有意的间隙。
弹簧元件的连接延伸部可通过夹紧力(即摩擦力)保持在对齐的狭槽中。但是连接延伸部可具体地例如借助于焊接或其它连接技术诸如胶合牢固地固定在金属片材料处，即使对于一些马达应用焊接可能是优选的。固定可设置在远侧层处或两个层处。虽然预期间隙可在连接区域的两层金属片材料之间延伸，但在一些实施方案中，这两层彼此邻接并且没有有意的间隙在这两层之间延伸。具体地，在后一种情况下，固定的深度(例如，焊接深度)可从远侧层延伸穿过到达近侧层。
如本文所提出的马达可用于个人护理装置中，例如用于电动牙刷中，其中马达可用于驱动电动牙刷的驱动轴。
图1为此处被实现为电动牙刷的个人护理装置1的一个示例性图示。个人护理装置1具有头部部分10和柄部部分20。在所示的示例中，头部部分10可拆卸地附接到柄部部分20，使得头部部分10基本上不能够相对于柄部部分20移动。头部部分10包括在此处被实现为刷头的处理头11。处理头11被布置成用于如双箭头R所指示的围绕轴线A的驱动振荡旋转运动。振荡旋转运动可由根据本说明书的马达驱动。个人护理装置1沿纵向1延伸。
图2为根据本说明书的示例性马达100的图示。如图所示的马达100具有两个可移动马达部件，即电枢120和反振荡质量块140。第一可移动马达部件120借助于两个弹簧元件121和122安装在马达支架110处。第二可移动马达部件140借助于两个弹簧元件141和142安装在马达支架110处。应当理解，所提出的马达仅需要具有单个可移动马达部件，并且可移动马达部件也可借助于单个弹簧元件安装在马达支架处。还应当理解，反振荡质量块140，即使不是被主动地驱动而运动，而是被马达支架110的振动被动地激发而运动，也是属于本申请意义内的可移动马达部件。此处应当指出的是，关于可移动马达部件的术语“第一”和“第二”不应传达除了所示示例具有两个可移动马达部件之外的任何特定含义。在一些实施方案中，电枢可不如本文所提出的那样安装，而是可仅分别安装反振荡质量块。然后，反向振荡质量块将成为以如本文所述的方式安装的第一(或唯一的)可移动马达部件。反之亦然。
马达支架110由可能已经冲压和弯曲(也可使用激光切割或类似技术代替冲压)的金属片材料1100制成。图3示出了由冲压(或激光切割)和弯曲的金属片材料制成的示例性马达支架110A。两个稳定元件111和112牢固地固定在马达支架110的两个相对的纵向端部处。驱动轴150附接到电枢或第一可移动马达部件120上。定子130包括线圈131，在操作中在该线圈处施加交流电，使得此处承载两个永久磁体128和129的电枢120被驱动而作线性振动运动，如双箭头M所示。以接近或处于弹簧-质量块组件的共振频率的驱动频率激发的驱动弹簧-质量块类型的马达的概念是本领域技术人员广泛已知的，并且在此不再详述。
在所示的示例性马达100中，第二可移动马达部件140借助于两个弹簧元件141和142安装在马达支架处，其中弹簧元件141和142各自分别具有连接延伸部1411和1421。弹簧元件141的连接延伸部1411延伸到马达支架110的金属片材料1100的折叠连接区域115的对齐狭槽1151中。弹簧元件142的连接延伸部1421延伸到折叠连接区域115的对齐狭槽1152中。在折叠的连接区域150中，两层金属片材料1100被相对布置，使得弹簧元件和马达支架之间的牢固且良好的联接得以实现，如将在下文更详细地解释。
图3是由冲压和弯曲的金属片材料1100A制成的示例性马达支架110A的图示。马达支架110A具有两个相对布置的连接区域111A和112A，其中金属片材料1100A被折叠以使得两层金属片材料相对布置。连接区域111A和112A在几何形状上相同但呈镜像，并且金属片材料1100A的折叠部分在两种情况下都是朝向马达支架110A内部折叠的。类似于图2，弹簧元件将在组装状态下在两个联接区域111A和112A之间延伸。联接区域111A和112A中的每一个联接区域具有面向内并因此将在弹簧元件近侧的金属片材料层，其为近侧层113A和115A。类似地，每个联接区域111A和112A还具有金属片材料外层1100A，该外层将在弹簧元件的远侧，因此是远侧层114A和116A。近侧层113A和远侧层114A通过折叠边缘1123A连接，并且近侧层115A和远侧层116A通过折叠边缘1113A连接。连接区域111A包括两对对齐狭槽1111A和1112A，并且连接区域112A包括两对对齐狭槽1121A和1122A。对齐的狭槽对1121A和1122A中的每一对狭槽在相应的折叠边缘处具有接头开口，如从图3可见。
图4A是如本文所提出的马达100B的第一示例性实施方案的前视图，该马达100B具有可移动马达部件140B，该可移动马达部件借助于弹簧元件141B安装在马达支架110B上。第二弹簧元件可连接在可移动马达部件140B的相对端部处。类似于针对图3所示的马达支架110A所解释的，马达支架110B具有两个连接区域111B和112B。每个连接区域111B和112B包括两层金属片材料1100B。金属片材料1100B在此处具有可位于前述范围内的厚度d，具体地厚度可为d＝0.15mm。联接区域111A包括通过折叠边缘1113B连接的近侧层115D和远侧层116D。两个层115D和116D以具有宽度g的距离布置，该宽度可在先前提及的范围内，具体地宽度可为g＝0.5mm。对于具有通过金属片材料1100B的折叠边缘1123B连接的两个层113B和114B的相对联接区域112B也是如此。同样，近侧层113B与远侧层114B之间的间隙可为g＝0.5mm，但这不应排除两个间隙具有不同的值。
弹簧元件141B(其在此处被实现为静止的片弹簧)具有从中心连接部分145B延伸的两个弹簧臂1421B和1422B，可移动马达部件140B在该中心连接部分处与弹簧元件141B连接。弹簧臂1421B和1422B中的每一个弹簧臂围绕中心连接部分145B转动约270度。弹簧臂1421B和1422B中的每一个弹簧臂分别在连接延伸部1411B和1412B中终止，该连接延伸部分别布置在连接区域111B和112B中的对齐的狭槽中。马达支架110B可具有如图3所示的马达支架110A的形式和形状。
图4B是第一示例性马达100B的透视图。在该视图中，另一个弹簧元件142B用于将移动马达部件140B连接在马达支架110B处。连接区域111B和112B中的每一个连接区域此处包括两对对齐狭槽，其中对齐狭槽1112B、1121B和1122B是可见的。连接区域111A中的对齐的狭槽对1112B包括分别布置在连接区域111A的远侧层和近侧层中的狭槽11121B和11122B。连接区域112A中的对齐的狭槽对1122B包括分别布置在连接区域112A的远侧层和近侧层中的狭槽11221B和11222B。弹簧元件141B的连接延伸部1411B设置在对齐的狭槽对1112B中，并且弹簧元件141B的连接延伸部1412B设置在对齐的狭槽对1122B中。还可以看出，另一个弹簧元件142B的连接延伸部1422设置在对齐的狭槽对1121B中。
图5A和图5B是根据本公开的马达100C的第二示例性实施方案的透视图和前视图。可移动马达部件120C借助于弹簧元件121C和122C安装在马达支架110C上。将仅进一步详细讨论弹簧元件121C。弹簧元件122C以类似方式安装。在一些实施方案中，第一示例性实施方案和第二示例性实施方案具有联合马达支架，即支架110B和110C接合为单个支架，使得得到与图2所示的马达100类似的马达。
弹簧元件121C具有单个弹簧臂128C，该弹簧臂具有中心连接部分125C，其中弹簧元件121C借助于展开的延伸部1201C和1202C固定在可移动马达部件120C处。弹簧臂128C围绕中心连接部分转动约360度。第一连接延伸部1211C在马达支架110C的连接区域114C处以约270度连接弹簧臂128C。弹簧臂的第二连接延伸部1212C被布置成约360度并且将弹簧臂121C与马达支架110C的底层117C连接。连接延伸部1212C可焊接到设置在底层117C中的狭槽119C中。连接区域114C包括两层金属片材料1100C，即远侧层111C和近侧层112C，其中两个层111C和112C被布置成彼此邻接，使得在两个层111C和112C之间没有间隙延伸。这两层包括一对对齐的狭槽116C。连接区域114C的结构以下面参考图6进一步解释的更一般的方式进行说明，并且其参考说明书的该部分。
图4A和图4B的第一示例性实施方案与图5A和图5B的第二示例性实施方案之间的差别在于在第二示例性实施方案中，金属片材料1100C的两个层111C和112C在没有间隙的情况下布置。在此类实施方案中，通过例如焊接将连接延伸部1211C固定在远侧层111C处可导致固定深度延伸超过远侧层111C的厚度。如图5B所示，固定深度df可延伸穿过到达近侧层，然后厚于金属片材料1100C的厚度d(其中厚度d参考图4A限定)。
一般来讲，所示实施方案和所提出的马达的共同之处在于，弹簧元件的连接延伸部在马达支架处的固定(例如，焊接)在远侧层处完成，其中狭槽的宽度略宽于近侧层中的狭槽的宽度。与精确实现无关，此类设计往往会改善固定的疲劳极限，即，在不引起疲劳失效的情况下施加到连接的循环应力的幅度。在两层处的夹持基本上导致2点悬吊，其中近侧夹持趋于抑制在远侧层处焊缝上的扭转应力。折叠的联接区域总体上增加马达支架的刚度，并且因此趋于抑制振动和相关联的噪声。另外，显而易见的是，所需组件的数量较少。不需要额外的铆钉。在如图所示的马达中，在约150Hz的频率下，纵向上的运动幅度可为大约±1.0mm。所选择的设计还确保相对刚性的固定，这趋于确保有效弹簧长度(即，弹簧常数)被相对精确地限定。如已经提及的，对齐狭槽的倒角接头开口有利于连接延伸部滑动到对齐狭槽中，从而有利于自动组装。
图6为由包括示例性连接区域114D的金属片材料1100D制成的马达支架110D的一部分的细节图。联接区域114D包括金属片材料1100D的两个层111D和112D。为了连续性，层111D在此处被称为远侧层，并且层112D被称为近侧层。马达支架110D的折叠边缘115D连接远侧层111D和近侧层112D。对齐的狭槽对116D设置在连接区域114D中。对齐的狭槽对116D包括远侧层111D中的狭槽1161D和近侧层112D中的狭槽1162D。对齐的狭槽对116D在折叠边缘115D处具有接头开口。在折叠边缘115D的层级处，接头开口1163D的宽度大于狭槽1161D和1162D中的每一个狭槽。接头开口1163D包括倒角1165D，使得有利于弹簧元件的连接延伸部滑动到该对齐的狭槽对116D中。远侧层111D中的狭槽1161D的宽度w2大于近侧层112D中的狭槽1162D的宽度w1。该对齐的狭槽对116D的有效夹持长度为s。近侧层112D中的狭槽1162D还在近侧层112D的自由边缘118D处具有开口11621D，该自由层118D与折叠边缘115D相对。如前所述，狭槽1162D的宽度w2的尺寸可被设定成使得与弹簧元件的连接延伸部建立压配合。在所示的设计中，狭槽1162D在所施加的力下具有比通常限定压配合的轴/孔对稍大的变形弹性，这不应限制在给定情况下压配合的定义，即，所提及的尺寸被视为如同它们与将建立压配合的轴和孔相关一样。狭槽1161D的宽度w1的尺寸被设定成使得相对于弹簧元件的连接延伸部实现过渡配合。通过给定的设计，近侧层112D分成布置在狭槽1162D的侧面处的两个翼部1121D和1122D。翼部1121D和1122D的宽度可以是相同的并且可以由b给出，其中b可以在介于1.0mm至50.0mm之间的范围内。折叠边缘115D和自由边缘118D之间的翼部高度由l给出，其中l可以在介于1.0mm至30.0mm之间的范围内。给定的范围不应理解为是限制性的。也可根据个别情况的需要选择其它尺寸。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

Claims (14)

1.一种马达，所述马达包括
马达支架，所述马达支架至少部分地由金属片材料制成，
可移动马达部件，
弹簧元件，所述弹簧元件将所述可移动马达部件与所述马达支架联接，其中所述金属片材料包括至少一个联接区域，在所述至少一个联接区域中所述金属片材料折叠使得两层金属片材料相对于彼此布置，并且所述两层中的每层包括狭槽，所述狭槽彼此对齐，并且所述弹簧元件的连接延伸部延伸穿过所述对齐的狭槽。
2.根据权利要求1所述的马达，其中在所述弹簧元件近侧的金属片材料层中的所述狭槽至少在一个区域中的宽度小于在所述弹簧元件远侧的所述金属片材料层中的所述狭槽。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的马达，其中所述对齐的狭槽从所述金属片材料的折叠边缘延伸，使得所述狭槽在所述折叠边缘处具有接头开口。
4.根据权利要求3所述的马达，其中所述对齐的狭槽的所述接头开口包括加宽倒角。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的马达，其中所述弹簧元件的所述连接延伸部至少牢固地固定在所述弹簧元件远侧的所述金属片材料层处，特别是在通过焊接建立所述固定的情况下。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的马达，其中所述固定深度延伸穿过到达所述近侧层。
7.根据权利要求1至5中的一项所述的马达，其中间隙在所述两层之间延伸，具有在0.005mm与5.0mm之间的范围内的宽度。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的马达，其中在所述弹簧元件近侧的所述层具有在1.0mm与10.0mm之间的范围内的从所述折叠边缘至其自由边缘的长度，或其中在所述弹簧元件近侧的所述层具有在1.0mm与5.0mm之间的范围内的从所述狭槽至自由侧边缘的宽度。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的马达，其中所述金属片材料至少在两个相对布置的金属片材料层的区域中具有在0.05mm至2.0mm之间的范围内的厚度。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的马达，其中所述弹簧元件为片簧元件，所述片簧元件静止时在垂直于两个相对布置的金属片材料层的延伸平面延伸的平面中延伸。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的马达，其中所述可移动马达部件布置成用于线性振荡运动。
12.根据权利要求1至11中的一项所述的马达，其中所述近侧金属片材料层中的所述狭槽的宽度设定成在所述弹簧元件的所述连接延伸部和所述狭槽之间提供压配合，并且所述远侧金属片材料层中的所述狭槽的宽度设定成在所述延伸连接部和所述狭槽之间提供过渡配合。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的马达，其中所述近侧层中的所述狭槽在所述金属片材料的与所述折叠边缘相对的边缘处具有开口。
14.一种个人护理装置，具体为电动牙刷，包括根据权利要求1至13中的一项所述的马达。
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