CN114585829A - 隔音悬架系统 - Google Patents

Abstract

一种悬架系统(22)，被配置为使装置中的声能和振动能的传输最小化，该悬架系统包括：(i)刚性支撑件(24)；(ii)操作元件(16)，被定位在刚性支撑件内并且在装置操作时包含驱动频率；以及(iii)弹性元件(26)，接合刚性支撑件并且被配置为产生抵抗由操作元件产生的振动的一个或多个自由度的弹性力；其中悬架系统的一个或多个自由度(在感兴趣的自由度中)中的固有频率由悬架调谐到窄共振频率范围，并且其中共振频率小于驱动频率。

Description

隔音悬架系统

技术领域

本公开总体上涉及悬架系统，该悬架系统被配置为使由泵或马达产生的声学和振动能量传输到外部壳体最小化，以减少用户感知的可听噪声。

背景技术

由于移动或振动的部件，装置可以是嘈杂的并且表现出不希望的振动。由于用户的音量或用户对可受到干扰的其他人的担心，与消费者装置相关的噪音或振动能够限制或阻止装置的使用。这可引起对消费者装置的不满、装置的不一致使用或无法使用装置，从而减少或阻止使用该装置可以获得的全部潜在好处。

口腔冲洗器只是产生不希望的噪音和振动的消费者装置的一个示例。口腔冲洗器通过泵将液体从低压储液罐泵入高压管线，该液体通过喷嘴排出。噪声和振动的主要来源是流体路径、泵和传动系统以及喷嘴。泵和传动系统将成为大部分振动的来源，并产生激发谐波的固定频率的声音和振动脉冲。这些振动传递到外表面产生用户听到的声音中的大部分。这些主要声音和振动源然后传输到次声源，其由主频率和/或谐波激励以使暴露于用户和/或外部空气的部件移动，从而将声音振动从主要来源辐射到用户。此外，次声源可以通过共振和间歇性接触放大。实际上，对于给定的振动，具有大表面积的次声源可以更有效地产生声音。

现有技术装置使用若干不同机构或设计来尝试减少与移动或振动部件相关的噪音和振动。例如，一些系统试图修改移动或振动部件以减少噪音和振动，这可以对装置的操作和/或有效性产生负面影响。其他装置采用悬架系统，其可以减少振动，但通常体积庞大、昂贵且低效。

发明内容

对降低噪声和振动频率从内部部件传递到外表面的悬架系统存在持续需求。本文中的各种实施例和实现涉及被配置为使声能和振动能的传输最小化的方法和系统。系统包括内部刚性支撑件，和定位在刚性支撑件内的操作元件诸如泵组件。操作元件包含装置在操作时的驱动频率。系统还包括内部悬架，其包括弹性元件，诸如弹簧，该弹性元件接合刚性支撑件并且被配置为产生抵抗由操作元件产生的振动的一个或多个自由度的弹性力。系统被配置为使得悬架系统的一个或多个自由度中的固有频率由悬架调谐到窄共振频率范围内，使得共振频率小于驱动频率。

由用户感知的声音响度由A加权标度定义。与其他范围相比，用户可以更容易地感知中频范围内的频率，并且因此在此范围内的频率听起来比更低和更高的频率更响亮。根据可能装置的仅一个实施例，来自装置的操作元件的主频率为8至30Hz，听不到低于20Hz的频率。来自操作元件的频率越低，来自操作元件的反作用力就越小。利用固有频率在5赫兹范围内的悬架可以隔离容易听到的振动，从而降低A加权声功率，同时提供内置到装置中的低成本实用悬架。备选地，来自装置的操作元件的主频率可以在15Hz的范围内并且悬架可以被设计成包含10Hz范围内的固有频率。

通常，在一个方面中，提供被配置为使装置中的声能和振动能的传输最小化的悬架系统。悬架系统包括：(i)刚性支撑；(ii)操作元件，被定位在刚性支撑件内并且在装置操作时包含驱动频率；以及(iii)弹性元件，与刚性支撑件接合并且被配置为产生抵抗由操作元件产生的振动的一个或多个自由度的弹性力；其中悬架系统的一个或多个自由度(在感兴趣的自由度中)中的固有频率由悬架调谐到窄共振频率范围内，并且其中共振频率小于驱动频率。

根据一个实施例，装置是口腔冲洗器并且操作元件是泵组件。

根据一个实施例，悬架包括一个或多个弹性元件，被配置为产生抵抗由操作元件产生的振动的所有六个自由度的弹性力并且还被配置为当被竖直放置以在重力负载下正常操作时，还将操作元件在如下的预期操作位置内居中，该操作位置除一个或多个弹性元件外没有其他组件。

根据一个实施例，弹性元件包括支撑操作元件的处于拉伸的三个或更多个金属弹簧。

根据一个实施例，弹性元件是非线性弹性元件，其将操作元件与刚性支撑件连接，并且当被竖直定位以在重力负载下正常操作时，还将操作元件在非线性弹性元件的低力区域和如下的预期操作位置内居中，该操作位置除了一个或多个非线性弹性元件外没有其他组件。

根据一个实施例，非线性弹性元件包括一个或多个相对的磁体。

根据一个实施例，非线性弹性元件包括一系列弹性元件，被配置为使得当操作元件离开预期操作位置时一系列弹性元件各自接合，从而当以非预期操作位置定向时增加该一系列弹性元件的刚度以阻止装置的不希望冲击。

根据一个实施例，非线性弹性元件包括选自由以下项组成的组的一个或多个弹簧：锥形弹簧、筒形弹簧、双节距螺旋弹簧，以及其组合。

根据一个实施例，一个或多个弹簧包括板簧元件的阶梯式布置，该板簧元件以多个不同取向连接以形成紧凑的弹性元件。

根据一个实施例，共振频率大约为5赫兹。

根据一个实施例，驱动频率在大约10赫兹和30赫兹之间。

根据一个实施例，悬架系统被配置为将操作元件的运动限制为从预期操作位置在任何方向上的小于10mm。

根据一个方面，提供包括悬架系统的装置，该悬架系统被配置为使由装置产生的声学和振动能量的传输最小化，包括：(i)壳体；(ii)操作组件，被定位在壳体内并且在手持装置操作时包含驱动频率；(iii)将操作组件与壳体连接的弹性元件；并且其中悬架系统的固有频率通过弹性体元件和弹性元件被调谐到低于10赫兹的共振频率，并且其中共振频率小于驱动频率。

根据一个实施例，装置是口腔冲洗器并且操作元件是泵组件。

根据一个实施例，装置还包括被定位在壳体和操作组件之间的刚性支撑件，其中操作组件被定位在刚性支撑件内，并且其中弹性元件将操作组件连接到刚性支撑件并且弹性元件将操作组件的下部连接到刚性支撑件。

根据一个实施例，共振频率大约为5赫兹。

根据一个实施例，驱动频率在大约10赫兹和30赫兹之间。

根据一个实施例，其中弹性元件包括支撑操作元件的处于拉伸的三个或更多个金属弹簧。

根据一个实施例，弹性元件是非线性弹性元件，该非线性弹性元件将操作元件与刚性支撑件连接，并且当被竖直定位以在重力负载下正常操作时，还将操作元件居中于非线性弹性元件的低力区域和如下的预期操作位置内，该预期操作位置除了非线性弹性元件外没有其他部件。

根据一个实施例，非线性弹性元件包括选自由以下项组成的组的一个或多个弹簧：锥形弹簧、筒形弹簧、双节距螺旋弹簧、以及其组。

根据一个实施例，非线性弹性元件包括一个或多个相对的磁体。

根据一个实施例，一个或多个弹簧包括板簧元件的阶梯式布置，板簧元件以多个不同取向连接以形成紧凑的弹性元件。

应当理解，前述概念和以下更详细讨论的附加概念的所有组合(假设这些概念不相互矛盾)被认为是本文公开的发明主题的一部分。特别地，在本公开末尾出现的所要求保护主题的所有组合都被认为是本文公开的发明主题的一部分。还应当理解，也可出现在以引用方式并入的任何公开中的在本文中明确使用的术语应赋予与本文公开的特定概念最一致的含义。

各种实施例的这些和其他方面将从下文描述的实施例中变得明显并且参考下文中描述的一个或多个实施例来阐明。

附图说明

在附图中，相同的附图标记贯穿不同视图中通常指代相同的部分。附图示出实施各种实施例的特征和方式，并且不应被解释为限制落入所附权利要求的范围内的其他可能的实施例。此外，附图不一定按比例绘制，通常将重点放在说明各种实施例的原理上。

图1是根据一个实施例的装置内的力的示意图。

图2是根据一个实施例的装置的操作元件的示意图。

图3是根据一个实施例的悬架系统的一个实施例的示意图。

图4是根据一个实施例的悬架系统的一个实施例的分解图。

图5是根据一个实施例的悬架系统的一个实施例的固有频率的示意图。

图6是根据一个实施例的悬架系统的刚性支撑件的侧视示意图。

图8是根据一个实施例的悬架系统中组装的刚性支撑件和弹性元件的示意图。

图8是根据一个实施例的悬架系统的固有频率与操作元件的固有频率的曲线图。

图9是根据一个实施例的用作非线性弹簧的磁体系统的一部分的示意图。

图10是根据一个实施例的用作非线性弹簧的圆锥形和/或锥形弹簧的示意图。

图11是根据一个实施例的用作非线性弹簧的双节距压缩弹簧的示意图。

图12是根据一个实施例的包括三个长弹性臂的非线性弹簧的示意图。

图13是根据一个实施例的包括三个阶梯臂的非线性弹簧的示意图。

图14是根据一个实施例的包括三个阶梯臂的非线性弹簧的示意图。

图15是根据一个实施例的包括三个阶梯臂的非线性弹簧的示意图。

图16是根据一个实施例的非线性弹簧的示意图。

图17是根据一个实施例的具有悬架系统的装置的仰视图。

具体实施方式

本公开描述被配置为使噪声频率和振动频率从内部部件传输到外表面减少的装置的各种实施例。更一般地，申请人已经认识到并理解在装置内提供更准确且更经济地使声能和振动能量的传输最小化的悬架系统将是有益。悬架系统包括刚性支撑件，定位在刚性支撑件内并且在装置操作时包含驱动频率的操作元件(诸如泵组件)，以及包括弹性元件的悬架，该弹性元件接合刚性支撑件并且被配置为产生抵抗由操作元件产生的振动的一个或多个自由度的弹性力。

悬架系统被配置为使得悬架系统的一个或多个自由度中的固有频率被调谐到窄共振频率范围内，其中共振频率小于驱动频率。例如，驱动频率可以小于约85赫兹(“Hz”)，或小于约65Hz，例如在约10至30Hz，但是其他范围也可以。悬架系统被配置为使得悬架系统的一个或多个自由度中的固有频率约为5赫兹，并且因此低于驱动频率。

参考图1，在一个实施例中，是装置10内的基本声音和振动隔离系统的示意图。装置10可以代表例如口腔冲洗器、另一手持装置、另一消费者装置或任何其他具有壳体的装置11。在此示例中，系统包括流体入口和流体出口，该系统利用被配置为将流体从入口移动到出口的马达和泵。根据一个实施例，系统10包括一个或多个弹性元件12，其被配置为悬挂内部部件的至少一部分，包括马达和/或泵。包括一个或多个弹性元件的悬架系统被配置为使振动和声音从内部操作元件(诸如马达或泵)到壳体的传递最小化，从而改善用户体验。因此，弹性元件12可以是被配置为隔离和/或抑制声音和振动的任何弹性元件，包括但不限于弹簧、磁体、弹性体和许多其他弹性元件。

参考图2，在一个实施例中，是组装的操作元件16的示意图。在此实施例中，操作元件是包括入口18和出口20的泵。装置包括在装置的壳体内的该操作元件，其将流体从入口泵送到出口。根据许多可能的实施例中的仅一个实施例，操作元件通过泵将来自低压储液罐的流体泵送到从出口离开的高压管线中。操作元件可以在很宽的不同频率范围内操作，并且在此实施例中，操作元件在小于约85Hz或小于约65Hz的频率下运行，诸如在约10至30Hz，但是其他范围也可以。在该装置中，噪声和振动的主要来源将是流体路径以及泵和传动系统。泵和传动系统将成为大部分振动的来源，该振动产生也会激发谐波的固定频率的可重复声音/振动脉冲。此振动传递到外表面产生用户听到的声音中的大部分，并且然后这些主要声音/振动源传递到次级源。这些次级源由移动暴露于用户/外部空气的零件的主频率和/或谐波供能，将声音振动从主要力辐射到用户。次声源可以通过共振和间歇性接触放大。对于给定振动，具有大表面积的次声源可以更有效地产生声音。

悬架系统的运行引起产生系统可以在其下共振的一个或多个固有频率，其中前六个最低频率被认为是主模式。例如，主模式频率可以是激发系统并且使其在那些模式中振动或移动的频率。操作元件的实施例可以包括例如六个主要模式，它们是前三个平移模式和三个旋转模式。平移是悬挂的操作元件的重心沿直线移动，而旋转是悬挂的操作元件围绕与悬挂的操作元件的重心相通的杆旋转。根据装置和/或操作元件的实施例，可以不存在一个或多个模式。

根据一个实施例，装置的操作元件可以在特定频率范围诸如约10至30Hz以及许多其他可以的范围内操作。为了避免共振效应，悬挂系统的固有频率需要低于或高于该范围。固有频率由操作元件的质量和悬架的刚度确定。因为操作元件的质量基本上固定，所以刚度是可以变化以调整悬架的主要参数。根据一个实施例，悬架系统被配置为将泵组件在任何方向上的移动限制为小于10mm。非线性弹簧系数在正常取向时允许软悬挂，而在其他方向取向时允许更刚性悬挂，以防止使装置看起来无法操作的撞击，同时允许其尺寸小。

根据一个实施例，用于具有操作元件的装置的悬架系统可以具有减少声音和振动的若干要求，以及其他设计规范。根据一个实施例，悬架系统应该被设计或被配置为操作成使得悬架系统和操作元件的前六个固有频率接近操作元件操作频率，但远离操作元件操作频率以避免共振。还可需要确保悬架系统价格合理，适配在提供的壳体内，并且足够坚固以承受包括跌落在内的正常使用。

悬架系统的高阻尼将增加通过悬架的振动传递率，并且在大多数实施例中是不希望的。例如，高或临界阻尼意指系统迅速损失能量并且该损失的能量通过悬架传递到壳体。非临界阻尼系统可以在更长时间内保持其更多能量。临界阻尼意指系统在经激发后不振荡超过一个周期。

参考图3，在一个实施例中，是具有操作元件16的组装的悬架系统22的示意图，其中操作元件悬挂在悬架系统内。悬架系统的一个或多个自由度的固有频率被悬架调谐到窄共振频率范围内，并且组装的悬架系统22的共振频率小于操作元件16的驱动频率。虽然图3描绘悬架系统22和操作元件16的实施例，但是该实施例是非限制性示例。操作元件16可以是任何其他操作元件16，并且悬架系统可以以其他方式构造或配置，使得悬架系统的一个或多个自由度中的固有频率通过悬架被调谐到窄共振频率范围内并且组装悬架系统的共振频率小于操作元件的驱动频率。

根据此实施例，悬架系统22包括刚性支撑件24。刚性支撑件是操作元件16和悬架的一个或多个元件之间的连接件，其中壳体或其他固定结构在装置内。例如，刚性支撑件24支撑操作元件16和悬架的一个或多个元件，并且有利于操作元件16和悬架的其他元件的定位，使得通过将操作元件固有频率调谐为小于操作元件的驱动频率的窄共振频率范围而使操作元件的声音和振动最小化。刚性支撑件24可以由任何材料构成，该材料足以支撑至少操作元件16的重量，以及充分抵抗由操作元件16施加的力并且限制过度运动并避免随时间变形。

尽管未示出，但悬架系统还包括定位在刚性支撑件24和操作元件16之间的弹性元件26。弹性元件26是刚性支撑件和操作元件之间的连接件，并且支撑操作元件的重量。弹性元件26可以是施加偏压和/或吸收能量的任何部件、装置或机构。例如，弹性元件可以是任何类型的弹簧、磁体、聚合物中的一种或多种，或施加偏压和/或吸收能量的其他材料或结构。例如，在此实施例中，弹性元件26是弹簧，其对刚性支撑件和/或操作元件施加偏压，并且通过操作元件产生的操作频率而吸收能量。根据一个实施例，弹性元件被配置为产生抵抗操作组件产生的振动的所有六个自由度的弹性力。

在一些实施例中，悬架系统22还可以包括第二弹性元件28，其定位在刚性支撑件24和操作元件16之间并且被配置为进一步最小化和/或吸收来自由操作元件产生的操作频率的能量。因此，第一和第二弹性元件使操作元件的声音和振动最小化，以将固有频率调谐到小于操作元件的驱动频率的窄共振频率范围内。

虽然图3描绘第二弹性元件28的实施例，但是此实施例是非限制性示例。在此示例中，第二弹性元件28是刚性支撑件和操作元件之间的连接件。弹性元件28可以是施加偏压和/或吸收能量的任何部件、装置或机构。例如，弹性元件可以是任何类型的弹簧、磁体、聚合物中的一种或多种，或施加偏压和/或吸收能量的其他材料或结构。例如，在此实施例中，弹性元件28是具有弹性特性的天然或合成聚合物，例如弹性体。例如，弹性元件可以包括硅树脂材料以及其他可以的材料。第二弹性元件28还包括允许操作元件16的一部分延伸穿过的开口44。在其他实施例中，第二弹性元件28可以被定位在操作元件上方。

参考图4，在一个实施例中，是包括悬架系统的装置的一部分的分解图，该悬架系统被配置为将系统的固有频率调谐到小于操作元件的驱动频率的窄共振频率范围内。虽然图4描绘装置的该部分的特定实施例，但是此实施例是非限制性示例。悬架系统包括刚性支撑件24、第一弹性元件26和可选的第二弹性元件28，被配置为包含操作元件16。

参考图5是描绘悬架系统的实施例的六个固有频率的一系列示意图。图示出悬架系统的第二弹性元件28相对于操作元件16的一部分。图描绘由固有频率施加在例如第二弹性元件28上的力。

参考图6，在一个实施例中，是刚性支撑件24。刚性支撑件包括从基部36延伸的三个延伸部34，每个延伸部终止于被配置成装配并锁定到第二弹性元件的互锁叉支架40中的叉38中(如图7所示)。刚性支撑件24还可以包括被配置为定位第一弹性元件(未示出)的接收部分。刚性支撑件可以由任何材料组成，包括金属、塑料或任何其他聚合物。刚性支撑件的刚度是悬架系统的另一个可配置成分。换言之，刚性支撑件的刚度可以被选择以进一步最小化由操作元件产生和传递的振动和/或噪声。

参考图7，在一个实施例中，是具有刚性支撑件24和第二弹性元件28而没有第一弹性元件26的悬架系统22的示意图。刚性支撑件24包括基部36、延伸部34和叉38，和第一弹性元件接收部分。第二弹性元件28包括互锁的叉形支架40和允许操作元件的一部分延伸穿过的开口44。在此实施例中，刚性支撑件和第二弹性元件在没有操作元件的情况下组装。叉38中的每个已经延伸通过互锁叉支架40并且叉现在起到保持刚性支撑件和第二弹性元件互锁的作用。

参考图8，本文描述或以其他方式设想的悬架系统的固有频率低于操作元件的基本频率，因此比现有技术的系统显著减少更多的振动和噪音。这是理想情况，因为所有泵频率都在图的隔离部分(T<.1)。为了实现这一点，本文描述或以其他方式设想的悬架系统可以采用许多配置。可以以多种方式在形状、材料和/或关系上结构化或以其他方式配置刚性支撑件和第一弹性元件，以产生最终结构，使得通过悬架将悬架系统的一个或多个自由度中的固有频率调谐到窄共振频率范围内，其中共振频率小于驱动频率。在许多其他配置中，可以调整弹性元件的尺寸和其他参数，包括但不限于当弹性元件是弹簧时弹簧线圈的尺寸、形状、重量、直径和厚度，当弹性元件是磁铁时磁铁的强度等。

根据一个实施例，柔性悬挂元件非常小且柔软以实现5Hz的固有频率。尽管非常柔软的柔性元件可以具有负面影响，但这些负面影响可以通过悬架系统的另外设计或配置来解决。可能需要解决的影响的示例包括操作组件可以具有在悬架系统内沿任何方向移动约10mm的能力。此外，悬架系统可以很大，而柔性元件可以非常小，这对于正常磨损可能是不坚固的。

为了解决这些问题，在没有给用户负面体验的在移动和处理期间占用大量空间或具有明显内部位移的情况下，系统可以利用非线性弹簧系统来保持低频率。这些非线性弹簧可以采用具有过稳定(over stable)位置的机械设计、磁性混合弹簧、锥形线圈、双节距等的形式。备选地，具有线性弹簧的混合设计，其中除了可能是非线性且是泵振动的主要方向的旋转，还在40-60Hz范围内共振。根据一个实施例，利用具有在5Hz范围内的固有频率的悬架隔离容易听到的振动，从而最大程度地减小A加权声功率。

根据一个实施例，在从标称位置增加的弹簧系数情况下，第一弹性元件的弹簧系数是非线性的。此外，在正常操作下，随着泵的偏移，弹簧系数可能不够高，无法具有5Hz的共振频率。

非线性弹簧系统可以采用许多不同形式，包括但不限于一个或多个磁体。参考图9，在一个实施例中，是用作非线性弹簧的磁体系统的一部分的示意图。在此实施例及其变型中，在操作元件16(未示出)的表面上和刚性结构14的相对表面上存在相同极的磁体的配置。操作元件表面上的磁体与刚性结构表面上的磁铁直接相对，并且由于它们的同极彼此相对，所以存在排斥力。这两个极可以都是北极或南极。如本文所讨论的，磁排斥可以由非线性机械弹簧代替，诸如锥形线圈、桶形弹簧、双节距线圈和其他非线性弹簧，以及它们的组合。根据一个实施例，非线性弹性元件可以包括塑料和/或金属。

参考图10和图11，在各种实施例中，是非线性弹簧的示意图，该弹簧可以用于悬架系统中以通过悬架将悬架系统的一个或多个自由度中的固有频率调谐到窄共振频率范围内，使得共振频率小于驱动频率。非线性弹簧包括图10中的圆锥形和/或锥形弹簧和图11中的两个不同双节距压缩弹簧。

参考图12，在一个实施例中，是可用于本文所述或以其他方式设想的悬架系统中的非线性弹簧的示意图。非线性弹簧包括三个长的弹性臂，其被配置为提供被配置为产生抵抗由泵组件产生的振动的一个或多个自由度的弹性力。每个臂的端部上的短垂直腿提供降低Z刚度的附加扭转。弹性臂中的每个弹性臂是不同弹簧，并且因此弹性结构包括支撑操作元件的处于拉伸的三个或更多个金属弹簧。

非线性弹簧还包括操作组件可以直接或间接地搁置其上的平台。非线性弹簧可以由被配置为提供期望弹性的任何材料组成，包括但不限于金属。图12中非线性弹簧的设计在X、Y和Z方向上的固有频率低于5Hz。

参考图13至图15，根据一个实施例，是可用于本文所述或以其他方式设想的悬架系统中的非线性弹簧的不同视图的示意图。非线性弹簧包括三个阶梯臂，其被配置为产生抵抗由泵组件产生的振动的一个或多个自由度的弹性力。板簧元件的阶梯式布置以多个不同取向连接以形成紧凑弹性元件。代替仅在臂中弯曲的设计，弹簧臂的阶梯式布置最大限度地减少平面图案的尺寸。这些非线性弹簧可以被设计为在X、Y和Z方向上具有低于5Hz的固有频率。

参考图16是可用于本文所述或以其他方式设想的悬架系统中的非线性弹簧的示意图。非线性弹簧包括三个弹性臂，其被配置为提供被配置为产生抵抗由泵组件产生的振动的一个或多个自由度的弹性力。

参考图17，是具有悬架系统的装置10的仰视图。悬架系统包括带有阶梯臂的非线性弹簧26。在此实施例中，弹簧臂更短并且弯曲角度减小。较浅弯曲角度使悬架更短并且使整体弹簧常数保持较低。

如本文所限定和使用的所有定义应理解为通过字典定义、以引用方式并入的文件中的定义和/或所限定术语的普通含义来控制。

除非明确相反地指出，如本文在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一”和“一个”，应理解为意指“至少一个”。

如本文在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应理解为意指如此结合的元件中的“一个或两个”，即，在某些情况下结合地存在并且在其他情况分离地存在的元件。用“和/或”列出的多个元件应该以相同方式解释，即如此结合的元件中的“一个或多个”。除了由“和/或”分句具体标识的元件之外，其他元件可以可选地存在，无论是否与那些具体标识的元件相关或不相关。

如本文在说明书和权利要求书中使用的，“或”应理解为与如上限定的“和/或”具有相同的含义。例如，当分隔列表中的项目时，“或”或“和/或”应被解释为包含，即包含至少一个，但也包括多个元件或元件列表中的一个以上，以及(可选)附加未列出的项目。只有明确指出相反的术语，诸如“仅一个”或“恰好一个”，或在权利要求中使用时，“由...组成”将指包含多个元件或元件列表中的一个元件。通常，在前面有排他性术语，诸如“任一”、“其中一个”、“只有一个”或“恰好一个”时，如本文使用的术语“或”仅应解释为表示排他性的替代方案(即“一个或另一个但不是两者”)。

如本文在说明书和权利要求书中使用的，在提及一个或多个元件的列表时，短语“至少一个”应理解为意指选自元件列表中的元件的任一个或多个元件中选择的至少一个元件，但不一定包括元件列表中具体列出的每个元件中的至少一个并且不排除元件列表中的元件的任何组合。此定义还允许除了在短语“至少一个”所指的元件列表中具体标识的元件之外的元件可以可选地存在，无论是否与那些具体标识的元件相关或不相关。

还应该理解的是，除非明确相反地指示，在本文要求保护的包括一个以上步骤或动作的任何方法中，方法的步骤或动作的顺序不一定限于叙述该方法的步骤或动作的顺序。

在权利要求以及上述说明书中，所有过渡短语诸如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“保持”、“由……组成”等应被理解为是开放式的，即，意指包括但不限于。只有过渡短语“由……构成”和“主要由……构成”分别为封闭或半封闭过渡短语。

尽管在本文已经描述和说明若干创造性实施例，但是本领域的普通技术人员将容易地设想用于执行功能和/或获得结果和/或本文所描述优点的一个或多个优点的各种其他装置和/或结构，并且此类变化和/或修改中的每个被认为是在本文描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文所述的所有参数、尺寸、材料和配置都是示例性的并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本发明的教导用于的一个或多个具体应用。本领域技术人员将认识到或能够仅使用常规实验来确定本文描述的特定发明实施例的许多等效形式。因此，应当理解，前述实施例仅作为示例呈现，并且在所附权利要求及其等同形式的范围内，可以以不同于具体描述和要求保护的方式实施本发明的实施例。本公开的发明性实施例涉及本文所述的每个单独特征、系统、制品、材料、套件和/或方法。此外，两个或更多个此类特征、系统、制品、材料、套件和/或方法的任何组合(如果此类特征、系统、制品、材料、套件和/或方法不相互矛盾)包括在本公开的发明范围内。

Claims (20)

1.一种悬架系统(22)，被配置为使装置中的声能和振动能的传输最小化，所述悬架系统(22)包括：

刚性支撑件(24)；

操作元件(16)，被定位在所述刚性支撑件内，并且在所述装置操作时包含驱动频率；以及

弹性元件(26)，接合所述刚性支撑件并且被配置为产生抵抗由所述操作元件产生的振动的一个或多个自由度的弹性力；

其中在感兴趣的自由度中的所述悬架系统的所述一个或多个自由度中的固有频率由所述悬架调谐到窄共振频率范围，并且其中所述共振频率小于所述驱动频率。

2.根据权利要求1所述的悬架系统，其中所述装置是口腔冲洗器并且其中所述操作元件是泵组件。

3.根据权利要求1所述的悬架系统，其中所述悬架包括一个或多个弹性元件，所述一个或多个弹性元件被配置为产生抵抗由所述操作元件产生的振动的所有六个自由度的弹性力，并且还被配置为当被竖直定位以在重力负载下正常操作时还使所述操作元件在以下的预期操作位置内居中，所述预期操作位置除了所述一个或多个弹性元件外没有其他部件。

4.根据权利要求1所述的悬架系统，其中所述弹性元件包括支撑所述操作元件的处于拉伸的三个或更多个金属弹簧。

5.根据权利要求1所述的悬架系统，其中所述弹性元件是非线性弹性元件，所述非线性弹性元件将所述操作元件与所述刚性支撑件连接，并且当被竖直定位以在重力负载下正常操作时，使所述操作元件在所述非线性弹性元件的低力区域和以下的预期操作位置内居中，所述预期操作位置除了所述一个或多个非线性弹性元件外没有其他部件。

6.根据权利要求5所述的悬架系统，其中所述非线性弹性元件包括一个或多个相对的磁体。

7.根据权利要求5所述的悬架系统，其中所述非线性弹性元件包括一系列弹性元件，被配置为使得当所述操作元件离开预期操作位置时所述一系列弹性元件各自接合，从而当以非预期操作位置取向时增加所述一系列弹性元件的刚度以阻止所述装置的不希望冲击。

8.根据权利要求5所述的悬架系统，其中所述非线性弹性元件包括一个或多个弹簧，其中所述一个或多个弹簧包括板簧元件的阶梯式布置，所述板簧元件以多个不同取向连接以形成紧凑弹性元件。

9.根据权利要求1所述的悬架系统，其中所述共振频率大约为5赫兹。

10.根据权利要求1所述的悬架系统，其中所述驱动频率在大约10赫兹和30赫兹之间。

11.根据权利要求4所述的悬架系统，其中所述悬架系统被配置为将所述操作元件的移动限制在从预期操作位置沿任何方向小于10mm。

12.一种包括悬架系统的装置(10)，所述悬架系统被配置为使由所述装置产生的声能和振动能的传输最小化，所述装置(10)包括：

壳体(11)；

操作组件(16)，被定位在所述壳体内并且在所述手持装置操作时包括驱动频率；

弹性元件(26)，将所述操作组件与所述壳体连接；以及

其中所述悬架系统的固有频率通过所述弹性体元件和所述弹性元件被调谐到低于10赫兹的共振频率，并且其中所述共振频率小于所述驱动频率。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述装置是口腔冲洗器并且其中所述操作元件是泵组件。

14.根据权利要求12所述的装置，还包括被定位在所述壳体和所述操作组件之间的刚性支撑件(24)，其中所述操作组件被定位在所述刚性支撑件内，并且其中所述弹性元件将所述操作组件连接到所述刚性支撑件，并且所述弹性元件将所述操作组件的下部连接到所述刚性支撑件。

15.根据权利要求12所述的装置，其中所述共振频率为大约5赫兹。

16.根据权利要求12所述的装置，其中所述驱动频率在大约10赫兹和30赫兹之间。

17.根据权利要求12所述的装置，其中所述弹性元件包括支撑所述操作元件的处于拉伸的三个或更多个金属弹簧。

18.根据权利要求12所述的装置，其中所述弹性元件是非线性弹性元件，所述非线性弹性元件将所述操作元件与所述刚性支撑件连接，并且当被竖直定位以在重力负载下正常操作时，使所述操作元件在所述非线性弹性元件的低力区域和以下的预期操作位置内居中，所述预期操作位置除了所述一个或多个非线性弹性元件外没有其他部件。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述非线性弹性元件包括一个或多个弹簧，选择其中所述一个或多个弹簧包括板簧元件的阶梯式布置，所述板簧元件以多个不同取向连接以形成紧凑弹性元件。

20.根据权利要求18所述的装置，其中所述非线性弹性元件包括一个或多个相对的磁体。

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