ES2877723T3 - Estructura de fijación para su uso en aparato controlador de dispositivo de limpieza eléctrico - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo de limpieza eléctrico, el dispositivo de limpieza eléctrico comprende un alojamiento del mango (7) y un aparato controlador colocado dentro del alojamiento del mango (7), el aparato controlador comprende un conjunto de transductor y un conjunto de bobina de accionamiento, el conjunto de transductor comprende un transductor, un bastidor del transductor y una pieza de fijación de conjunto de transductor, el conjunto de bobina de accionamiento comprende una bobina de accionamiento, un bastidor de la bobina de accionamiento y una pieza de fijación de conjunto de bobina de accionamiento, el transductor (1) comprende un eje de accionamiento (11) del transductor insertado en un conjunto de limpieza, al menos un miembro elástico (15) del transductor, al menos un miembro de fijación de miembro elástico (14) del transductor para sujetar el miembro elástico (15) del transductor y al menos dos imanes permanentes (18, 19), las polaridades de los polos magnéticos de los imanes permanentes (18, 19) en una dirección hacia la bobina de accionamiento (6) son opuestas, los imanes permanentes (18, 19) son móviles o bien con relación al miembro de fijación de miembro elástico (14) del transductor o bien con relación a la bobina de accionamiento (6), y cuando una corriente alterna con una frecuencia de f0 pasa a través de la bobina de accionamiento (6), una fuerza electromagnética generada entre los imanes permanentes (18, 19) y la bobina de accionamiento (6) acciona el transductor (1) para que resuene, en donde el bastidor del transductor comprende un marco izquierdo (2) del transductor y un marco derecho (3) del transductor que están dispuestos por separado uno de otro, el bastidor de la bobina de accionamiento comprende un marco izquierdo (4) de la bobina de accionamiento y un marco derecho (5) de la bobina de accionamiento que están dispuestos por separado uno de otro, el bastidor del transductor y el bastidor de la bobina de accionamiento están dispuestos separados a lo largo de una dirección de un eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor, el transductor (1) está conectado de manera fija con el marco izquierdo (2) del transductor y el marco derecho (3) del transductor, la bobina de accionamiento (6) está conectada de manera fija con el marco izquierdo (4) de la bobina de accionamiento y el marco derecho (5) de la bobina de accionamiento, en el marco izquierdo (4) de la bobina de accionamiento y el marco derecho (5) de la bobina de accionamiento están dispuestos respectivamente un área hueca del marco izquierdo (44) de la bobina de accionamiento y un área hueca de marco derecho (54) de la bobina de accionamiento, el área hueca del marco izquierdo (44) de la bobina de accionamiento y el área hueca del marco derecho (54) de la bobina de accionamiento permiten que un componente móvil en el transductor (1) gire hacia delante y hacia atrás sin interferencia alrededor del eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor o una línea recta aproximadamente paralela al eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor en el conjunto de bobina de accionamiento; en donde el alojamiento del mango (7) se fija con el conjunto de transductor a través de una primera parte de característica estructural de una forma que uno no pueda moverse con respecto al otro, el alojamiento del mango (7) se fija con el conjunto de bobina de accionamiento a través de una segunda parte de característica estructural de una forma que uno no pueda moverse con relación al otro; y en donde el dispositivo de limpieza eléctrico también comprende una tercera parte de característica estructural, la tercera parte de característica estructural comprende al menos una superficie de acoplamiento (45, 46, 55, 56) que está dispuesta respectivamente cerca de la parte superior del cabezal de cepillo a lo largo del eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor en los marcos izquierdo y derecho (5, 4) de la bobina de accionamiento, y las superficies de acoplamiento (25, 26, 35, 36) acoplándose con la superficie de acoplamiento (45, 46, 55, 56) y dispuestas en los marcos izquierdo y derecho (2, 3) del transductor, con la ayuda de las acciones de ambos pares del par de la bobina de accionamiento (M5) y del par del miembro de fijación de miembro elástico (M4) en la dirección opuesta aplicada en el alojamiento del mango (7), el conjunto de transductor y el conjunto de bobina de accionamiento pueden estar en contacto uno frente al otro o estar separados uno frente al otro a través de la tercera parte de característica estructural.

Description

DESCRIPCIÓN
Estructura de fijación para su uso en aparato controlador de dispositivo de limpieza eléctrico
Campo técnico
La invención se refiere a un dispositivo de limpieza eléctrico y, en particular, a un dispositivo de limpieza eléctrico con un aparato controlador que tiene una estructura de fijación. El dispositivo de limpieza eléctrico puede ser un cepillo de dientes eléctrico, una afeitadora eléctrica, un limpiador facial eléctrico, una ducha eléctrica y similares. Antecedentes
En la solicitud de patente china N° 201510042433.8 presentada por el solicitante, se describe un dispositivo para la limpieza y el cuidado personal, que comprende un mango y un conjunto de limpieza conectados de manera desmontable a un eje de accionamiento. El mango comprende un alojamiento del mango, y dentro del alojamiento del mango están instalados una parte de fuente de alimentación, una parte de control, una parte de desencadenamiento y un controlador para convertir la energía eléctrica de entrada en una salida de energía mecánica. El controlador comprende un transductor, una bobina de accionamiento, un núcleo de hierro de bobina de accionamiento dispuesto en la bobina de accionamiento y un soporte de controlador para soportar el controlador. El transductor comprende el eje de accionamiento insertado en el conjunto de limpieza, un retenedor de elemento elástico de transductor sujeto al controlador, imanes permanentes dispuestos en los lados izquierdo y derecho con respecto al eje longitudinal del eje de accionamiento, soportes de imán permanente para conectar de manera fija los imanes permanentes, brazos de transmisión de transductor conectados de manera fija a los soportes de imán permanente y al eje de accionamiento, y elementos elásticos de transductor dispuestos en los lados izquierdo y derecho del eje longitudinal del eje de accionamiento.
Para un dispositivo de limpieza eléctrico del tipo mencionado anteriormente, el elemento de limpieza exhibe a menudo movimiento alternativo de alta velocidad. Para realizar el movimiento alternativo de alta velocidad del elemento de limpieza, debe tener un momento de fuerza suficiente, para permanecer en el estado de movimiento alternativo de alta velocidad en un estado de carga. Cuando el aparato controlador instalado dentro del alojamiento del mango proporciona un momento de fuerza de accionamiento al elemento de limpieza para hacer que el elemento de limpieza se mueva a alta velocidad, dado que el transductor y la bobina de accionamiento están fijados en el alojamiento por el los marcos laterales izquierdo y derecho del controlador y el momento resultante generado tras la operación del transductor y la bobina de accionamiento actúa sobre el alojamiento, un usuario a menudo puede sentir la vibración en el alojamiento del mango, y cuanto mayor es el momento de fuerza de accionamiento en el elemento de limpieza, mayor es la vibración en el alojamiento del mango.
Para compensar y/o reducir la vibración generada por la operación del resonador primario, el documento CN 101801308 B describe un resonador secundario de cancelación de vibraciones para su uso en un dispositivo de cuidado personal, que comprende una parte de mango, un conjunto de pieza de trabajo, un conjunto de motor del resonador primario instalado en el mango y usado para accionar el conjunto de pieza de trabajo, y un resonador secundario conectado al conjunto de motor o la parte de mango. El resonador secundario comprende un conjunto de masa de resorte, en donde cuando el dispositivo está en funcionamiento, la frecuencia de resonancia y la operación del conjunto de masa de resorte causan una reducción de la vibración desde el conjunto de motor a la parte de mango.
El documento CN104617732 A de la técnica anterior describe un dispositivo de limpieza y cuidado personal que comprende un transductor de accionamiento, una bobina de accionamiento, el núcleo de la bobina de accionamiento, el soporte de accionamiento. El transductor incluye un eje de accionamiento, un miembro de fijación elástico de transductor dispuesto alrededor del eje longitudinal del eje de accionamiento en los lados izquierdo y derecho del imán permanente, un soporte de imán permanente conectado de manera fija con imán permanente, unos brazos de accionamiento de transductor y un miembro elástico de transductores. Independientemente del imán permanente, el lado de polo de imán permanente, el otro lado del imán permanente que tiene una polaridad magnética opuesta al ejemplo del imán permanente que se enfrenta a la bobina de accionamiento en una dirección de la polaridad del polo magnético N o S en la dirección hacia el electrodo de bobina de accionamiento del ángulo entre la dirección de las líneas de campo magnético dentro del imán permanente y el eje longitudinal del núcleo de bobina de accionamiento es mayor que 45 grados y menor que 135 grados, el imán permanente en relación con el transductor para mover el miembro de fijación de miembro elástico. Cuando la frecuencia de accionamiento de la bobina por una corriente alterna, la dirección de movimiento del imán permanente y el núcleo de bobina de accionamiento son aproximadamente paralelos al eje longitudinal, el ángulo entre los dos es mayor que 170 grados y menor que 190 grados.
Compendio
La tarea de la invención es proporcionar un dispositivo de limpieza eléctrico, y la utilización de una configuración razonable de las piezas existentes permite reducir la vibración del alojamiento del mango sin aumentar el número de piezas. El dispositivo de limpieza eléctrico de la invención comprende un mango que comprende un alojamiento del mango en el que una parte de fuente de alimentación para suministrar energía a las partes respectivas del dispositivo de limpieza, una parte de control para controlar los diversos modos de operación del dispositivo de limpieza eléctrico y abrir o cerrar el dispositivo de limpieza, una parte de desencadenamiento para encender o apagar la operación del dispositivo de limpieza y un aparato controlador para convertir la energía eléctrica de entrada en una salida de energía mecánica. El aparato controlador está dispuesto dentro del alojamiento del mango. El aparato controlador comprende un conjunto de transductor y un conjunto de bobina de accionamiento. El conjunto de transductor comprende un transductor, un marco de transductor y una pieza de fijación de conjunto de transductor. El conjunto de bobina de accionamiento que comprende una bobina de accionamiento, un marco de la bobina de accionamiento y una pieza de fijación de conjunto de bobina de accionamiento. El transductor comprende un eje de accionamiento del transductor insertado en un conjunto de limpieza, al menos un miembro elástico de transductor, al menos un miembro de fijación de miembro elástico de transductor para sujetar el miembro elástico de transductor y al menos dos imanes permanentes. Las polaridades de los polos magnéticos de los imanes permanentes en una dirección hacia la bobina de accionamiento son opuestas, los imanes permanentes se pueden mover o bien con relación al miembro de fijación de miembro elástico de transductor o bien con relación a la bobina de accionamiento. Cuando una corriente alterna con una frecuencia de fü pasa a través de la bobina de accionamiento, una fuerza electromagnética generada entre los imanes permanentes y la bobina de accionamiento con la corriente alterna a la frecuencia fo acciona el transductor para que resuene. El bastidor de transductor comprende marcos izquierdo y derecho de transductor que están dispuestos por separado uno de otro. El bastidor de bobina de accionamiento comprende los marcos izquierdo y derecho de la bobina de accionamiento que están dispuestos por separado uno de otro. El bastidor de transductor y el bastidor de bobina de accionamiento están dispuestos separados a lo largo de una dirección de un eje longitudinal del eje de accionamiento del transductor. El transductor y los marcos izquierdo y derecho del transductor están conectados de manera fija uno con otro, respectivamente. La bobina de accionamiento y los marcos izquierdo y derecho de la bobina de accionamiento están conectados de manera fija uno con otro, respectivamente, en el marco izquierdo de la bobina de accionamiento y el marco derecho de la bobina de accionamiento están dispuestas respectivamente un área hueca de marco izquierdo de la bobina de accionamiento y un área hueca de marco derecho de la bobina de accionamiento, y un área hueca de marco izquierdo de la bobina de accionamiento y el área hueca de marco derecho de la bobina de accionamiento permiten que un componente móvil en el transductor gire hacia delante y hacia atrás sin interferencia alrededor del eje longitudinal del eje de accionamiento del transductor o una línea recta aproximadamente paralela al eje longitudinal del eje de accionamiento del transductor en el conjunto de bobina de accionamiento. El alojamiento del mango está sujeto con el conjunto de transductor a través de una primera parte de característica estructural de una forma que uno no se pueda mover con relación al otro, el alojamiento del mango está sujeto con el conjunto de bobina de accionamiento a través de una segunda parte de característica estructural de una forma que uno no se pueda mover con respecto al otro; el dispositivo de limpieza eléctrico también comprende una tercera parte de característica estructural, la tercera parte de característica estructural comprende al menos una superficie de acoplamiento que está dispuesta respectivamente cerca de la parte superior del cabezal de cepillo a lo largo del eje longitudinal del eje de accionamiento del transductor en los marcos izquierdo y derecho de la bobina de accionamiento, y las superficies de acoplamiento que se acoplan con la superficie de acoplamiento y dispuestas en los marcos izquierdo y derecho de transductor, con la ayuda de las acciones de ambos pares del par de la bobina de accionamiento y del par de miembro de fijación de miembro elástico en la dirección opuesta aplicados en el alojamiento del mango, el conjunto de transductor y el conjunto de bobina de accionamiento pueden estar en contacto uno frente al otro o estar separados uno frente al otro a través de la tercera parte de característica estructural.
Preferiblemente, la primera parte de característica estructural es al menos una superficie de acoplamiento que está dispuesta respectivamente en el marco izquierdo del transductor y/o el marco derecho del transductor y forma un ángulo con el eje longitudinal Li del eje de accionamiento del transductor, y superficies de acoplamiento dispuestas correspondientemente en el alojamiento del mango a lo largo de la dirección del eje longitudinal Li del eje de accionamiento del transductor y que se acoplan con el mismo.
La segunda parte de característica estructural también puede ser al menos una superficie de acoplamiento que está dispuesta respectivamente en el marco izquierdo de la bobina de accionamiento y/o el marco derecho de la bobina de accionamiento y forma un ángulo con el eje longitudinal Li del eje de accionamiento del transductor, y superficies de acoplamiento dispuestas correspondientemente en el alojamiento del mango a lo largo de la dirección del eje longitudinal Li del eje de accionamiento del transductor y que se acoplan con el mismo.
El marco izquierdo del transductor y el marco derecho del transductor se pueden disponer simétricamente y por separado. El marco izquierdo de la bobina de accionamiento y el marco derecho de la bobina de accionamiento también se pueden disponer simétricamente y por separado.
Preferiblemente, el ángulo formado entre la al menos una superficie de acoplamiento y el eje longitudinal del eje de accionamiento del transductor es mayor que -45° y menor que 45°. Más preferiblemente, el ángulo es mayor que -5° y menor que 5°.
Preferiblemente, la al menos una superficie de acoplamiento y las superficies de acoplamiento son planas.
Dado que esta invención usa los bastidores que están separados entre sí a lo largo del eje longitudinal del eje de accionamiento del transductor para conectar de manera fija el transductor y la bobina de accionamiento, y forman fuerzas y momentos con una dirección opuesta en el alojamiento, lo que puede reducir eficazmente por ello la vibración en el alojamiento del mango por una configuración razonable de las piezas existentes y el equilibrio respectivo de las fuerzas y momentos por medio del alojamiento del mango sin aumentar el número de piezas, la utilidad de la invención tiene ventajas de bajo coste, proceso simple y pequeño volumen.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista en sección transversal parcial de una realización de un aparato controlador según la invención, que muestra una relación de conjunto del alojamiento del mango, el conjunto de transductor y el conjunto de bobina de accionamiento;
La Fig. 2 es una vista esquemática despiezada del conjunto de transductor como se muestra en la Fig. 1;
La Fig. 3 es una vista esquemática despiezada del conjunto de bobina de accionamiento como se muestra en la Fig. 1;
La Fig. 4 es un diagrama de conjunto del conjunto de bobina de accionamiento y del conjunto de transductor;
La Fig. 5 ilustra en una vista en sección transversal parcial una relación de conjunto del alojamiento del mango y del conjunto de transductor en el que está oculto el transductor;
La Fig. 6 ilustra en una vista en sección transversal parcial una relación de conjunto del alojamiento del mango y el conjunto de bobina de accionamiento;
La Fig. 7 es un estereograma del lado izquierdo del conjunto de transductor, que muestra una primera superficie de acoplamiento y una tercera superficie de acoplamiento del alojamiento del mango correspondiente;
La Fig. 8 es una vista del lado izquierdo del conjunto de bobina de accionamiento, que muestra una quinta superficie de acoplamiento y una séptima superficie de acoplamiento del alojamiento del mango correspondiente;
La Fig. 9 es una vista del lado derecho del conjunto de transductor, que muestra una segunda superficie de acoplamiento y una cuarta superficie de acoplamiento del alojamiento del mango correspondiente;
La Fig. 10 es una vista del lado derecho del conjunto de bobina de accionamiento, que muestra una sexta superficie de acoplamiento y una octava superficie de acoplamiento del alojamiento del mango correspondiente;
La Fig. 11 es una vista inferior del alojamiento del mango;
La Fig. 12 es un diagrama de un par que actúa sobre el alojamiento del mango;
La Fig. 13 es un diagrama esquemático del segundo ejemplo comparativo, que muestra una condición de conjunto del conjunto de transductor y del conjunto de bobina de accionamiento después de que se retira el alojamiento del mango.
La Fig. 14 muestra un marco izquierdo del aparato controlador como se muestra en la Fig. 13;
La Fig. 15 muestra un marco derecho del aparato controlador como se muestra en la Fig. 13.
Explicación de los números de referencia principales
1 Transductor
2 Marco izquierdo del transductor
3 Marco derecho del transductor
4 Marco izquierdo de la bobina de accionamiento
5 Marco derecho de la bobina de accionamiento
6 Bobina de accionamiento
7 Alojamiento del mango
8 Marco izquierdo del aparato controlador en el segundo ejemplo comparativo
9 Marco derecho del aparato controlador en el segundo ejemplo comparativo
11 Eje de accionamiento del transductor
12 Brazo de transmisión izquierdo de transductor
Brazo de transmisión derecho de transductor
Miembro de fijación de miembro elástico de transductor
Miembro elástico de transductor
Marco de imán permanente izquierdo de transductor
Marco de imán permanente derecho de transductor
Imán permanente izquierdo de transductor
Imán permanente derecho de transductor
Miembro de fijación de conjunto de transductor
Primera superficie de acoplamiento del marco izquierdo del transductor Segunda superficie de acoplamiento del marco izquierdo del transductor
Área hueca de marco izquierdo del transductor
Tercera superficie de acoplamiento del marco izquierdo del transductor
Cuarta superficie de acoplamiento del marco izquierdo del transductor
Primera superficie de acoplamiento del marco derecho del transductor
Segunda superficie de acoplamiento del marco derecho del transductor
Área hueca de marco derecho del transductor
Tercera superficie de acoplamiento del marco derecho del transductor
Cuarta superficie de acoplamiento del marco derecho del transductor
Miembro de fijación del conjunto de bobina de accionamiento
Primera superficie de acoplamiento del marco izquierdo de la bobina de accionamiento Segunda superficie de acoplamiento del marco izquierdo de la bobina de accionamiento Área hueca de marco izquierdo de la bobina de accionamiento
Tercera superficie de acoplamiento del marco izquierdo de la bobina de accionamiento Cuarta superficie de acoplamiento del marco izquierdo de la bobina de accionamiento Primera superficie de acoplamiento del marco derecho de la bobina de accionamiento Segunda superficie de acoplamiento del marco derecho de la bobina de accionamiento Área hueca de marco derecho de la bobina de accionamiento
Tercera superficie de acoplamiento del marco derecho de la bobina de accionamiento Cuarta superficie de acoplamiento del marco derecho de la bobina de accionamiento Bastidor de la bobina de accionamiento
Devanado de bobina de accionamiento
Núcleo de hierro de bobina de accionamiento
Primera superficie de acoplamiento del alojamiento del mango
Segunda superficie de acoplamiento del alojamiento del mango
Tercera superficie de acoplamiento del alojamiento del mango
Cuarta superficie de acoplamiento del alojamiento del mango
Quinta superficie de acoplamiento del alojamiento del mango
76 Sexta superficie de acoplamiento del alojamiento del mango
77 Séptima superficie de acoplamiento del alojamiento del mango
78 Octava superficie de acoplamiento del alojamiento del mango
81 Miembro de fijación de aparato controlador en el segundo ejemplo comparativo
82 Primera superficie de acoplamiento del marco izquierdo del aparato controlador en el segundo ejemplo comparativo
83 Segunda superficie de acoplamiento del marco izquierdo del aparato controlador en el segundo ejemplo comparativo
84 Tercera superficie de acoplamiento del marco izquierdo del aparato controlador en el segundo ejemplo comparativo
85 Cuarta superficie de acoplamiento del marco izquierdo del aparato controlador en el segundo ejemplo comparativo
92 Primera superficie de acoplamiento del marco derecho del aparato controlador en el segundo ejemplo comparativo
93 Segunda superficie de acoplamiento del marco derecho del aparato controlador en el segundo ejemplo comparativo
94 Tercera superficie de acoplamiento del marco derecho del aparato controlador en el segundo ejemplo comparativo
95 Cuarta superficie de acoplamiento del marco derecho del aparato controlador en el segundo ejemplo comparativo
L1 Eje longitudinal del eje de accionamiento del transductor
M4 Par del miembro de fijación de miembro elástico
M5 Par de la bobina de accionamiento.
Descripción detallada
A continuación, se describirán con más detalle realizaciones ejemplares de la invención con un cepillo de dientes eléctrico como ejemplo y junto con los dibujos. Como se ha descrito anteriormente, aunque solo se toma como ejemplo un cepillo de dientes eléctrico para la explicación a continuación, la invención no se limita al mismo. La invención también se puede aplicar a una afeitadora eléctrica, un limpiador facial eléctrico, una ducha eléctrica y similares.
En todos los dibujos, los signos de referencia iguales denotan partes iguales.
En aras de la claridad, en la especificación, palabras tales como “izquierda”, “derecha”, etc., que formulan posiciones espacialmente relativas se emplean para describir simplemente la relación mutua entre un elemento o característica y otro elemento (uno o más) o característica (una o más) como se muestra, en donde “izquierda” y “derecha” se mencionan con respecto al eje longitudinal del eje de accionamiento del transductor, y enfrentándose a una vista correspondiente, el lado izquierdo del eje longitudinal del eje de accionamiento a lo largo de una dirección perpendicular al eje longitudinal del eje de accionamiento se define como “izquierdo”, y el lado derecho del mismo se define como “derecho”.
Además, el término “y/o” usado en la solicitud comprende una cualquiera y todas las combinaciones de uno o más términos relacionados enumerados.
Aunque las palabras “primero”, “segundo”, “tercero”, etc. se usan en la especificación para describir múltiples elementos o partes constituyentes, estos elementos o partes constituyentes no se deberían limitar por las palabras. Estas palabras solamente se usan para distinguir un elemento o parte constituyente de otro elemento o parte constituyente, y no comprenden “ordenamiento”. Por lo tanto, el intercambio de los números ordinales de esos elementos o partes constituyentes tratados a continuación no caerá fuera del concepto y alcance de la invención. Como ejemplo, como se muestra en la Fig. 1 a la Fig. 4, un dispositivo de limpieza tal como un cepillo de dientes eléctrico comprende un mango y un conjunto de limpieza (no mostrado en las figuras) instalados de manera desmontable en el mango. El mango comprende un alojamiento del mango 7, un conjunto de transductor, un conjunto de bobina de accionamiento, una placa de circuito de control (no mostrada), una batería (no mostrada), etc. El conjunto de transductor comprende un transductor 1, marcos izquierdo y derecho 2 y 3 del transductor que están dispuestos por separado, y un miembro de fijación de conjunto de transductor 21. El conjunto de bobina de accionamiento comprende una bobina de accionamiento 6, unos marcos izquierdo y derecho 4 y 5 de la bobina de accionamiento que están dispuestos por separado, y un miembro de fijación de conjunto de bobina de accionamiento 41. En esta especificación, el marco izquierdo 2 del transductor y el marco derecho 3 del transductor que se combinan entre sí se denominan colectivamente bastidor de transductor, y el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento y el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento que se combinan entre sí se denominan colectivamente bastidor de bobina de accionamiento. El bastidor de transductor y el bastidor de bobina de accionamiento están dispuestos separados a lo largo de la dirección del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor. El dispositivo de limpieza se alimenta por la batería colocada dentro del alojamiento del mango 7, se aplica un voltaje alterno en la bobina de accionamiento 6 por la placa de circuito de control de una forma específica, una corriente alterna fluye a través de la bobina de accionamiento 6 y la bobina de accionamiento 6 a través de la cual la corriente alterna fluye interactúa con el transductor 1, haciendo por ello que el eje de accionamiento 11 del transductor gire hacia delante y hacia atrás alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor o una línea recta aproximadamente paralela al eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor (“aproximadamente paralela” a significa que el ángulo entre dos líneas rectas no es mayor que 20 grados), accionando por ello un cabezal de cepillo conectado al eje de accionamiento 11 del transductor para girar hacia delante y hacia atrás alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor o una línea recta aproximadamente paralela al eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y, a su vez, realizando un movimiento alternativo del elemento de limpieza en el cabezal de cepillo y logrando el efecto de limpieza.
Preferiblemente, los marcos izquierdo y derecho 2, 3 del transductor están dispuestos por separado, y los marcos izquierdo y derecho 4, 5 de la bobina de accionamiento están dispuestos por separado. Más preferiblemente, los marcos izquierdo y derecho 2, 3 del transductor están dispuestos por separado y simétricamente uno con respecto al otro, y los marcos izquierdo y derecho 4, 5 de la bobina de accionamiento están dispuestos por separado y simétricamente uno con respecto al otro.
Como se muestra en la Fig. 2, la Fig. 5, la Fig. 7, la Fig. 9 y la Fig. 11, el transductor 1 comprende el eje de accionamiento 11 del transductor, un brazo de transmisión izquierdo de transductor 12, un brazo de transmisión derecho de transductor 13, un miembro de fijación de miembro elástico 14 del transductor, un miembro elástico 15 del transductor, un marco de imán permanente izquierdo de transductor 16, un marco de imán permanente derecho de transductor 17, un imán permanente izquierdo 18 del transductor y un imán permanente derecho 19 del transductor. Las diversas partes anteriores del transductor están conectadas de manera fija entre sí y constituyen el transductor 1. El transductor 1 y los marcos izquierdo y derecho 2, 3 del transductor están conectados de manera fija entre sí a través de un miembro de fijación de conjunto de transductor 21 y constituyen el conjunto de transductor. En el marco izquierdo 2 del transductor está dispuesta un área hueca de marco izquierdo 24 de transductor, y en el marco derecho 3 del transductor está dispuesta un área hueca de marco derecho 34 de transductor. En el conjunto de transductor, el brazo de transmisión izquierdo de transductor 12 y el brazo de transmisión derecho de transductor 13 pasan a través del área hueca de marco izquierdo 24 de transductor y el área hueca de marco derecho 34 de transductor, respectivamente, y el área hueca de marco izquierdo 24 de transductor y el área hueca de marco derecho 34 de transductor permiten que un componente móvil en el transductor 1 gire hacia delante y hacia atrás sin interferencia alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor en el conjunto de transductor. La silueta del miembro de fijación de miembro elástico 14 del transductor es, por ejemplo, aproximada a una forma cúbica, las siluetas o formas correspondientes están dispuestas en el marco izquierdo 2 del transductor y el marco derecho 3 del transductor para acomodar el miembro de fijación de miembro elástico 14 del transductor, y los marcos izquierdo y derecho 2 y 3 del transductor y el miembro de fijación de miembro elástico 14 del transductor se sujetan uno con otro a través del miembro de fijación de conjunto de transductor 21, es decir, los marcos izquierdo y derecho 2 y 3 del transductor y el miembro de fijación de miembro elástico 14 del transductor están conectados entre sí de manera fija sin movimiento relativo. El miembro de fijación de miembro elástico 14 del transductor está en contacto con el marco izquierdo 2 del transductor y el marco derecho 3 del transductor, respectivamente. Y el alojamiento del mango 7 y el conjunto de transductor se sujetan a través de una primera parte de característica estructural de una forma que uno no puede moverse con relación al otro. La primera parte de característica estructural es al menos una superficie de acoplamiento 22, 23, 32, 33 que está dispuesta respectivamente en el marco izquierdo 2 del transductor y/o el marco derecho 3 del transductor y forma un ángulo con el eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor, y las superficies de acoplamiento 71-74 dispuestas correspondientemente en alojamiento de mango 7 a lo largo de la dirección del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y que se acoplan con el mismo.
Como se muestra en la Fig. 3, la Fig. 6, la Fig. 8, la Fig. 10 y la Fig. 11, la bobina de accionamiento 6 comprende un bastidor 61 de la bobina de accionamiento, un devanado de bobina de accionamiento 62 y un núcleo de hierro de bobina de accionamiento 63. El núcleo de hierro de bobina de accionamiento 63 se inserta en un área hueca del bastidor 61 de la bobina de accionamiento, y el devanado de bobina de accionamiento 62 está compuesto por un alambre esmaltado enrollado alrededor del núcleo de hierro de bobina de accionamiento 63. La bobina de accionamiento 6 y los marcos izquierdo y derecho 4, 5 de la bobina de accionamiento están conectados de manera fija entre sí a través de un miembro de fijación de conjunto de bobina de accionamiento 41 y constituyen el conjunto de bobina de accionamiento. En el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento está dispuesta un área hueca de marco izquierdo 44 de bobina de accionamiento, y en el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento está dispuesta un área hueca de marco derecho 54 de bobina de accionamiento. Las áreas huecas de marco izquierdo y derecho 44 y 54 de la bobina de accionamiento permite que un componente móvil en el transductor 1 gire hacia delante y hacia atrás sin interferencia alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor en el conjunto de bobina de accionamiento. En los marcos izquierdo y derecho 4, 5 de la bobina de accionamiento están dispuestas respectivamente siluetas o formas para acomodar el bastidor 61 de la bobina de accionamiento. Los marcos izquierdo y derecho 4, 5 de la bobina de accionamiento y la bobina de accionamiento 6 se sujetan uno con otro a través del miembro de fijación de conjunto de bobina de accionamiento 41, es decir, los tres están conectados de manera fija entre sí sin movimiento relativo. El bastidor 61 de la bobina de accionamiento está en contacto con los marcos izquierdo y derecho 4, 5 de la bobina de accionamiento, respectivamente. Y el alojamiento del mango 7 y el conjunto de bobina de accionamiento se sujetan a través de una segunda parte de característica estructural de una forma que no se puede mover uno con relación al otro. La segunda parte de característica estructural es al menos una superficie de acoplamiento 42, 43, 52, 53 que está dispuesta respectivamente en el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento y/o el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento y forma un ángulo con el eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor, y las superficies de acoplamiento 75-78 dispuestas correspondientemente en el alojamiento del mango 7 a lo largo de la dirección del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y que se acoplan con el mismo.
Como se muestra en la Fig. 5, en un extremo del marco izquierdo 2 del transductor alejado del cabezal de cepillo a lo largo del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor se disponen una tercera superficie de acoplamiento 25 del marco izquierdo del transductor y una cuarta superficie de acoplamiento 26 del marco izquierdo del transductor. En un extremo del marco derecho 3 del transductor alejado del cabezal de cepillo a lo largo del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor se disponen una tercera superficie de acoplamiento 35 del marco derecho del transductor y una cuarta superficie de acoplamiento 36 del marco derecho del transductor.
Como se muestra en la Fig. 6, en la parte superior del marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento cerca del cabezal de cepillo a lo largo del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor se disponen una tercera superficie de acoplamiento 45 del marco izquierdo de la bobina de accionamiento y un cuarta superficie de acoplamiento 46 del marco izquierdo de la bobina de accionamiento. En la parte superior del marco derecho 5 de la bobina de accionamiento, cerca del cabezal de cepillo a lo largo del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor, se disponen una tercera superficie de acoplamiento 55 del marco derecho de la bobina de accionamiento y una cuarta superficie de acoplamiento 56 del marco derecho de la bobina de accionamiento. Como se muestra en las Figs. 1-4, cuando el conjunto de bobina de accionamiento y el conjunto de transductor se ensamblan con el alojamiento del mango 7, la tercera superficie de acoplamiento 45 del marco izquierdo de la bobina de accionamiento y la tercera superficie de acoplamiento 25 del marco izquierdo del transductor pueden estar en contacto una frente a la otra, o también pueden estar separadas una frente a la otra. Del mismo modo, la cuarta superficie de acoplamiento 46 del marco izquierdo de la bobina de accionamiento y la cuarta superficie de acoplamiento 26 del marco izquierdo del transductor se emparejan, la tercera superficie de acoplamiento 55 del marco derecho de la bobina de accionamiento y la tercera superficie de acoplamiento 35 del marco derecho del transductor se emparejan, y la cuarta superficie de acoplamiento 56 del marco derecho de la bobina de accionamiento y la cuarta superficie de acoplamiento 36 del marco derecho del transductor se emparejan. Claramente, mediante la tercera parte de característica estructural, se puede permitir que el conjunto de transductor y el conjunto de bobina de accionamiento se acoplen de una forma que uno se pueda mover con relación al otro.
Con referencia a la Fig. 2, la Fig. 3 y las Figs. 7-10, en el marco izquierdo 2 del transductor están dispuestas una primera superficie de acoplamiento 22 del marco izquierdo del transductor (correspondiente a una primera superficie de acoplamiento 71 del alojamiento del mango) y una segunda superficie de acoplamiento 23 del marco izquierdo del transductor (correspondiente a un tercera superficie de acoplamiento 73 del alojamiento del mango). La primera superficie de acoplamiento 22 del marco izquierdo del transductor o la segunda superficie de acoplamiento 23 del marco izquierdo del transductor se distribuye alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y forma un ángulo con el eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor, el ángulo es mayor que -45° y menor que 45°, preferiblemente mayor que -5° y menor que 5°. En el marco derecho 3 del transductor están dispuestas una primera superficie de acoplamiento 32 del marco derecho del transductor (correspondiente a una segunda superficie de acoplamiento 72 del alojamiento del mango) y una segunda superficie de acoplamiento 33 del marco derecho del transductor (correspondiente a una cuarta superficie de acoplamiento 74 del alojamiento del mango), y la primera superficie de acoplamiento 32 del marco derecho del transductor y la segunda superficie de acoplamiento 33 del marco derecho del transductor están distribuidas alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y forman ángulos con el eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor, los ángulos son mayores que -45° y menores que 45°, preferiblemente mayores que -5° y menores que 5°. En el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento están dispuestas una primera superficie de acoplamiento 42 del marco izquierdo de la bobina de accionamiento (correspondiente a una quinta superficie de acoplamiento 75 del alojamiento del mango) y una segunda superficie de acoplamiento 43 del marco izquierdo de la bobina de accionamiento (correspondiente a una séptima superficie de acoplamiento 77 del alojamiento del mango), y la primera superficie de acoplamiento 42 del marco izquierdo de la bobina de accionamiento o la segunda superficie de acoplamiento 43 del marco izquierdo de la bobina de accionamiento se distribuye alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y forma un ángulo con el eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor, el ángulo es mayor que -45° y menor que 45°, preferiblemente mayor que -5° y menor que 5°. En el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento están dispuestas una primera superficie de acoplamiento 52 del marco derecho de la bobina de accionamiento (correspondiente a una sexta superficie de acoplamiento 76 del alojamiento del mango) y una segunda superficie de acoplamiento 53 del marco derecho de la bobina de accionamiento (correspondiente a una octava superficie de acoplamiento 78 del alojamiento del mango), y la primera superficie de acoplamiento 52 del marco derecho de la bobina de accionamiento y la segunda superficie de acoplamiento 53 del marco derecho de la bobina de accionamiento están distribuidas alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y forman ángulos con el eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor, los ángulos son mayores que -45° y menores que 45°, preferiblemente mayores que -5° y menores que 5°.
Como se muestra en la Fig. 5, la Fig. 6 y la Fig. 11, en el alojamiento del mango 7 a lo largo de la dirección del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor están dispuestas ocho superficies de acoplamiento de alojamiento del mango, es decir, la primera superficie de acoplamiento 71 del alojamiento del mango, la segunda superficie de acoplamiento 72 del alojamiento del mango, la tercera superficie de acoplamiento 73 del alojamiento del mango, la cuarta superficie de acoplamiento 74 del alojamiento del mango, la quinta superficie de acoplamiento 75 del alojamiento del mango, la sexta superficie de acoplamiento 76 del alojamiento del mango, la séptima superficie de acoplamiento 77 del alojamiento del mango y la octava superficie de acoplamiento 78 del alojamiento del mango, respectivamente. Las superficies de acoplamiento 71-78 del alojamiento del mango están distribuidas alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y forman ángulos con el eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor, y los ángulos son mayores que -45° y menores que 45°, preferiblemente mayores que -5° y menores que 5°.
Como se muestra en la Fig. 1, la Fig. 2, la Fig. 5, la Fig. 6 y la Fig. 11, la primera superficie de acoplamiento 71 del alojamiento del mango se empareja con la primera superficie de acoplamiento 22 del marco izquierdo del transductor, la segunda superficie de acoplamiento 72 del alojamiento del mango se empareja con la primera superficie de acoplamiento 32 del marco derecho del transductor, la tercera superficie de acoplamiento 73 del alojamiento del mango se empareja con la segunda superficie de acoplamiento 23 del marco izquierdo del transductor, la cuarta superficie de acoplamiento 74 del alojamiento del mango se empareja con la segunda superficie de acoplamiento superficie 33 del marco derecho del transductor, la quinta superficie de acoplamiento 75 del alojamiento del mango se empareja con la primera superficie de acoplamiento 42 del marco izquierdo de la bobina de accionamiento, la sexta superficie de acoplamiento 76 del alojamiento del mango se empareja con la primera superficie de acoplamiento 52 del marco derecho de la bobina de accionamiento, la séptima superficie de acoplamiento 77 del alojamiento del mango se empareja con la segunda superficie de acoplamiento 43 del marco izquierdo de la bobina de accionamiento, y la octava superficie de acoplamiento 78 del alojamiento del mango se empareja con la segunda superficie de acoplamiento 53 del marco derecho de la bobina de accionamiento. El alojamiento del mango 7 restringe las superficies de acoplamiento que se emparejan entre sí para ajustarse firmemente por la fuerza mecánica del alojamiento del mango 7, haciendo que el alojamiento del mango 7 y el marco izquierdo 2 del transductor se conecten entre sí de una forma que uno no puede moverse con relación al otro, el alojamiento del mango 7 y el marco derecho 3 del transductor se conectan entre sí de una forma que uno no puede moverse con relación al otro, el alojamiento del mango 7 y el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento se conectan entre sí de una forma que uno no puede moverse con relación al otro, y el alojamiento del mango 7 y el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento se conectan entre sí de forma que uno no puede moverse con relación al otro. En resumen, el miembro de fijación de miembro elástico 14 del transductor y los marcos izquierdo y derecho 2, 3 del transductor están conectados fijos a través del miembro de fijación de conjunto de transductor 21, y en el marco izquierdo 2 del transductor y el marco derecho 3 del transductor están dispuestas respectivamente el área hueca de marco izquierdo 24 de transductor y área hueca de marco derecho 34 de transductor. El área hueca de marco izquierdo 24 de transductor y el área hueca de marco derecho 34 de transductor permiten que un componente móvil en el transductor 1 gire hacia delante y hacia atrás sin interferencia alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor o una línea recta aproximadamente paralela al eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor en el conjunto de transductor. El bastidor 61 de la bobina de accionamiento y los marcos izquierdo y derecho 4, 5 de la bobina de accionamiento están conectados de manera fija a través del miembro de fijación de conjunto de bobina de accionamiento 41. En el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento y el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento están dispuestos respectivamente el área hueca de marco izquierdo 44 de bobina de accionamiento y el área hueca de marco derecho 54 de bobina de accionamiento. El área hueca de marco izquierdo 44 de bobina de accionamiento y el área hueca de marco derecho 54 de bobina de accionamiento permiten que un componente móvil en el transductor 1 gire hacia delante y hacia atrás sin interferencia alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor o una línea recta aproximadamente paralela al eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor en el conjunto de bobina de accionamiento. El transductor 1 y los marcos izquierdo y derecho 2, 3 del transductor que están conectados de manera fija constituyen el conjunto de transductor, el bastidor 61 de la bobina de accionamiento y los marcos izquierdo y derecho 4, 5 de la bobina de accionamiento que están conectados de manera fija constituyen el conjunto de bobina de accionamiento, y el conjunto de bobina de accionamiento y el conjunto de transductor están conectados de forma que uno se pueda mover con relación al otro. En el marco izquierdo 2 del transductor, el marco derecho 3 del transductor y el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento y el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento a lo largo del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor están distribuidas múltiples superficies de acoplamiento, por ejemplo, ocho superficies de acoplamiento 22, 23, 32, 33, 42, 43, 52, 53. En el alojamiento del mango 7 a lo largo del eje longitudinal Li del eje de accionamiento del transductor y alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor están dispuestas respectivamente múltiples superficies de acoplamiento, por ejemplo, ocho superficies de acoplamiento 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78. Las múltiples superficies de acoplamiento en el alojamiento del mango 7, por ejemplo, las ocho superficies de acoplamiento 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, y las superficies de acoplamiento 22, 32, 23, 33, 42, 52, 43, 53 correspondientes en el conjunto de transductor y el conjunto de bobina de accionamiento se acoplan unas con otras, de manera que el alojamiento del mango 7 se sujete con el conjunto de transductor y el conjunto de bobina de accionamiento, respectivamente, y por lo tanto, el alojamiento del mango 7 está conectado de manera fija con el marco izquierdo 2 del transductor, el marco derecho 3 del transductor, el miembro de fijación de miembro elástico 14 del transductor, el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento, el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento y el bastidor 61 de la bobina de accionamiento de una forma que uno no se pueda mover con relación al otro.
En otro ejemplo de la invención, en el marco izquierdo 2 del transductor y/o el marco derecho 3 del transductor está dispuesta solamente una superficie de acoplamiento alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y la una superficie de acoplamiento forma un ángulo con el eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor que es mayor que -45° y menor que 45°, y en el alojamiento del mango 7 está dispuesta correspondientemente una superficie de acoplamiento del alojamiento del mango que encaja firmemente con la una superficie de acoplamiento del marco izquierdo del transductor y/o la una superficie de acoplamiento del marco derecho del transductor. Del mismo modo, en el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento y/o el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento está dispuesta solamente una superficie de acoplamiento alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y la una superficie de acoplamiento forma un ángulo con el eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor que es mayor que -45° y menor que 45°, y en el alojamiento del mango 7 está dispuesta correspondientemente una superficie de acoplamiento del alojamiento del mango que encaja firmemente con la una superficie de acoplamiento de marco izquierdo de la bobina de accionamiento y/o la una superficie de acoplamiento de marco derecho de la bobina de accionamiento. De este modo, se puede hacer que el alojamiento del mango 7 esté conectado con los marcos izquierdo y derecho 2, 3 del transductor y los marcos izquierdo y derecho 4, 5 de la bobina de accionamiento de una forma que uno no se pueda mover con relación al otro.
A continuación, se presentará un análisis dinámico.
Cuando la batería colocada dentro del alojamiento del mango 7 aplica una corriente con una frecuencia de fo a la bobina de accionamiento 6, se generan fuerzas F1, F2 de aproximadamente la misma magnitud y direcciones opuestas en el imán permanente izquierdo 18 del transductor y en el imán permanente derecho 19 del transductor, respectivamente, bajo la acción conjunta de los imanes permanentes izquierdo y derecho 18 y 19 del transductor y la bobina de accionamiento 6 alimentada. Configurando razonablemente el transductor 1, por ejemplo, configurando razonablemente la inercia giratoria del transductor 1 y el miembro elástico 15 del transductor, de manera que el transductor 1 responda a la acción de la fuerza de accionamiento F1, F2 con la frecuencia de fo en una forma de oscilación de resonancia, se puede hacer que el eje de accionamiento 11 del transductor gire hacia delante y hacia atrás alrededor del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y, a su vez, hace que el elemento de limpieza en el cabezal de cepillo gire hacia delante y hacia atrás. Las fuerzas F1, F2 que actúan respectivamente sobre el imán permanente izquierdo 18 del transductor y el imán permanente derecho 19 del transductor con aproximadamente la misma magnitud y direcciones opuestas forman un par de accionamiento del transductor M1, J se define como una inercia giratoria equivalente de los componentes móviles en el transductor 1 y el cabezal de cepillo, C se define como una aceleración angular de los componentes móviles en el transductor 1 y el cabezal de cepillo, M2 se define como un par de amortiguación del transductor de los componentes móviles en el transductor 1 y el cabezal de cepillo durante el movimiento, y M3 se define como un par elástico del transductor generado por el miembro elástico 15 del transductor. Dado que los componentes móviles en el transductor 1 y el cabezal de cepillo están en un estado de oscilación de resonancia o un estado de vibración de resonancia bajo la acción del par de accionamiento del transductor M1 formado por las fuerzas de accionamiento F1, F2 con la frecuencia de fo, se puede ver a partir del principio de la mecánica de sólidos que M1 = M2 M3 CJ, y dado que los componentes móviles del transductor 1 y el cabezal de cepillo están en el estado de oscilación de resonancia o en el estado de vibración de resonancia y M1 “ M2, M3 “ -CJ, es decir, el par elástico del transductor M3 y el par de inercia rotacional CJ tienen aproximadamente la misma magnitud y direcciones opuestas. Según el tercer teorema de Newton, el miembro de fijación de miembro elástico 14 del transductor está sometido a un par de miembro de fijación de miembro elástico M4 (Fig. 12) del miembro elástico 15 del transductor. El par de miembro de fijación de miembro elástico M4 y el par elástico del transductor M3 tienen la misma magnitud y direcciones opuestas, y, por lo tanto, M4 “ CJ. En esta realización, el miembro de fijación de miembro elástico 14 del transductor está conectado de manera fija con el marco izquierdo 2 del transductor y el marco derecho 3 del transductor, y el alojamiento del mango 7 encaja firmemente con las superficies de acoplamiento 22, 32, 23, 33 en los marcos izquierdo y derecho 2, 3 del transductor a través de las superficies de acoplamiento 71, 72, 73, 74, respectivamente, haciendo que el alojamiento del mango 7 se conecte de manera fija con el marco izquierdo 2 del transductor y el marco derecho 3 del transductor. Claramente, el alojamiento del mango 7 está sometido a la acción del par de miembro de fijación de miembro elástico M4.
Según el tercer teorema de Newton, la bobina de accionamiento 6 está sometida a un par de la bobina de accionamiento M5 (Fig. 12), la magnitud del par de la bobina de accionamiento M5 es la misma que el par de accionamiento del transductor M1, y la dirección del par de la bobina de accionamiento M5 es opuesto al par de accionamiento del transductor M1. En esta realización, el bastidor 61 de la bobina de accionamiento se conecta de manera fija con el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento y el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento, y el alojamiento del mango 7 encaja firmemente con las superficies de acoplamiento 42, 52, 43, 53 en el marco izquierdo y derecho 4, 5 de la bobina de accionamiento a través de las superficies de acoplamiento 75, 76, 77, 78, respectivamente, haciendo que el alojamiento del mango 7 se conecte de manera fija con el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento y el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento. Claramente, el alojamiento del mango 7 está sometido a la acción del par de la bobina de accionamiento M5, en donde M5 = -M1. La dirección del par de miembro de fijación de miembro elástico M4 es opuesta a la dirección del par de la bobina de accionamiento M5.
Como se muestra en la Fig. 12, en esta realización, el par sintético en el alojamiento del mango 7 es M4 M5, es decir, el par sintético en el alojamiento del mango 7 es de alrededor de M4 M5 = CJ - M1.
Comparación con un primer ejemplo comparativo
En un dispositivo de limpieza existente que utiliza por ejemplo un micromotor de imán permanente de DC para accionar el cabezal de cepillo, el rotor (equivalente al conjunto de transductor en la invención) y el estator (equivalente al conjunto de bobina de accionamiento en la invención) del micromotor de imán permanente de DC están conectados entre sí a través de la carcasa de alojamiento, el par sintético en la carcasa de alojamiento del motor es CJmotor, y el motor está conectado de manera fija al alojamiento del mango a través de una serie de estructuras. Por lo tanto, el alojamiento del mango está sometido a un par con la magnitud de CJmotor, y CJmotor está relacionado con el par de salida del dispositivo de limpieza. Supongamos que el par del dispositivo de limpieza de la invención es el mismo que el del dispositivo de limpieza existente, esto es, CJ = CJmotor. Dado que en la invención el marco del transductor para sujetar el transductor (1) se divide de manera inventiva en el marco izquierdo (2) del transductor y el marco derecho (3) del transductor que están conectados de manera fija para ser el conjunto de transductor a través del alojamiento del mango 7, y el marco de la bobina de accionamiento para sujetar la bobina de accionamiento (6) se divide de manera inventiva en el marco izquierdo (4) de la bobina de accionamiento y el marco derecho (5) de la bobina de accionamiento que están conectados de manera fija para ser el conjunto de bobina de accionamiento a través del alojamiento del mango 7, el conjunto de bobina de accionamiento y el conjunto de transductor están conectados de una forma que uno puede moverse con relación al otro, de modo que el par sintético en el alojamiento del mango 7 de la invención se reduce con relación al par sintético en el alojamiento del mango del dispositivo de limpieza existente y la cantidad de reducción es aproximadamente igual al par de amortiguación de transductor M2, reduciendo por ello eficazmente la vibración en el alojamiento del mango 7. Como se ha descrito anteriormente, en la invención, cuando se aplica una carga al cabezal de cepillo, el par sintético en el alojamiento del mango 7 es CJ - M1, y en este momento, en comparación con la no carga en el cabezal de cepillo, CJ en el par sintético en el alojamiento del mango 7 llega a ser más pequeño, M1 llega a ser mayor, CJ > M1. Por lo tanto, el par sintético CJ - M1 cuando hay una carga en el cabezal de cepillo es mucho menor que el par sintético cuando no hay carga en el cabezal de cepillo. Sin embargo, en el dispositivo de limpieza existente accionado por un motor, la cantidad de reducción del par sintético en el alojamiento del mango 7 cuando se aplica una carga al cabezal de cepillo en comparación con el par sintético en el alojamiento del mango 7 cuando no hay carga en el cabezal de cepillo es solamente la cantidad de reducción de CJmotor. Comparando las condiciones en las que se aplica la misma carga a los cabezales de cepillos de los dos dispositivos de limpieza y no hay carga en sus cabezales de cepillo, se puede ver que la cantidad de reducción del par sintético del alojamiento del mango 7 en la invención es mayor que la del par sintético del alojamiento del mango en el dispositivo de limpieza existente. Por lo tanto, ya sea que no haya ninguna carga en el cabezal de cepillo o que haya una carga en el cabezal de cepillo, el par sintético en el alojamiento del mango 7 de la invención es menor que el del alojamiento del mango en el dispositivo de limpieza existente, reduciendo por ello eficazmente la vibración en el alojamiento del mango 7.
En la invención, la forma de conexión en la que el conjunto de bobina de accionamiento y el conjunto de transductor pueden moverse uno con relación al otro también puede reducir la vibración del alojamiento del mango 7.
Comparación con un segundo ejemplo comparativo
Las Figs. 13-15 muestran un segundo ejemplo comparativo (por ejemplo, la solicitud de patente china N° 201510042433.8). En los dispositivos de limpieza eléctricos existentes de este tipo, supongamos que el transductor y la bobina de accionamiento se llaman colectivamente aparato controlador, una estructura en la que el marco izquierdo del transductor y el marco izquierdo de la bobina de accionamiento están conectados de manera fija entre sí de una forma que uno no puede moverse con relación al otro o una estructura en la que el marco izquierdo del transductor y el marco izquierdo de la bobina de accionamiento están integrados en un cuerpo completo se llama marco izquierdo 8 del aparato controlador, una estructura en la que el marco derecho del transductor y el marco derecho de la bobina de accionamiento están conectados de manera fija entre sí de una forma que uno no puede moverse con relación al otro o una estructura en la que el marco derecho del transductor y el marco derecho de la bobina de accionamiento están integrados en un cuerpo completo se llama marco derecho 9 del aparato controlador, y una unidad ensamblada del marco izquierdo 8 del aparato controlador y el marco derecho 9 del aparato controlador sujetos a través de un miembro de fijación 81 del aparato controlador se definen como un bastidor del aparato controlador. En tal esquema, el alojamiento del mango 7 encaja firmemente con las superficies de acoplamiento 82, 93, 83, 92, 84, 95, 85, 94 correspondientes en los marcos izquierdo y derecho 8, 9 del aparato controlador a través de las superficies de acoplamiento 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, respectivamente, haciendo que el alojamiento del mango 7 se conecte de manera fija con el bastidor del aparato controlador, y el alojamiento del mango y el bastidor del aparato controlador se conecten entre sí de una forma que uno no puede moverse con respecto al otro. En este ejemplo comparativo, la primera superficie de acoplamiento 82 del marco izquierdo del aparato controlador y la tercera superficie de acoplamiento 84 del marco izquierdo del aparato controlador están en el mismo plano, la segunda superficie de acoplamiento 83 del marco izquierdo del aparato controlador y la cuarta superficie de acoplamiento 85 del marco izquierdo del aparato controlador están en el mismo plano, la primera superficie de acoplamiento 92 del marco derecho del aparato controlador y la tercera superficie de acoplamiento 94 del marco derecho del aparato controlador están en el mismo plano, y la segunda superficie de acoplamiento 93 del marco derecho del aparato controlador y la cuarta superficie de acoplamiento 95 del marco derecho del aparato controlador están en el mismo plano. En una producción real, si el área de ajuste firme de dos partes es grande, en realidad, solamente múltiples puntos o múltiples áreas de acoplamiento discretas encajan firmemente entre sí, es decir, solamente múltiples puntos o múltiples áreas de acoplamiento del bastidor del aparato controlador están fijados por el alojamiento del mango. En general, el bastidor del aparato controlador fijado por el alojamiento del mango producirá una deformación adicional bajo la acción de una fuerza externa estática o un momento de fuerza externo estático. Según el principio de la mecánica de sólidos, si se aplica el mismo par de fuerzas a una forma cúbica o cilindro o toro hueco con la misma forma de sección transversal, el ángulo de torsión de la forma o cilindro o toro hueco es directamente proporcional a la longitud de la forma cúbica o cilindro o toro hueco en la dirección del vector del par de fuerzas. Es decir, cuanto mayor es la longitud de la forma cúbica o cilindro o toro hueco en la dirección del vector del par de fuerzas, mayor es el ángulo de torsión. Claramente, bajo el mismo par de fuerzas externas estáticas, cuanto mayor es el ángulo de torsión de la forma cúbica o cilindro o toro hueco, mayor es la amplitud de la vibración del mismo, y también cuanto mayor es la amplitud de la vibración transferida por la forma cúbica o cilindro o toro hueco a su respectivo miembro de fijación.
En la invención, el transductor 1 está en un estado de oscilación de resonancia bajo la acción del par de accionamiento del transductor alterno M1 con la frecuencia de fü. En las realizaciones de la invención, las siluetas del bastidor de la bobina de accionamiento y el bastidor del transductor son similares al bastidor del dispositivo controlador en el segundo ejemplo comparativo, aproximadamente una forma cúbica hueca, y claramente, el bastidor de la bobina de accionamiento, el bastidor del transductor, el bastidor del aparato controlador en las realizaciones de la invención y el segundo ejemplo comparativo están sometidos a la acción del par alterno con la frecuencia de fo. El bastidor de la bobina de accionamiento comprende el marco izquierdo 4 de la bobina de accionamiento y el marco derecho 5 de la bobina de accionamiento conectados de manera fija, y el bastidor de la bobina de accionamiento se usa para fijar la bobina de accionamiento 6, de manera que la bobina de accionamiento 6 no genere un desplazamiento cuando se someta a la acción de una fuerza externa alterna y/o un par de fuerzas externas. Según el principio de la mecánica de sólidos, con el fin de hacer que el bastidor de la bobina de accionamiento no esté en el estado de oscilación de resonancia bajo la acción de una fuerza externa alterna y/o un par de fuerzas externas, para fijar de manera fiable la bobina de accionamiento 6, la frecuencia natural del bastidor de la bobina de accionamiento debería ser mucho mayor que la frecuencia de la fuerza externa alterna y/o par de fuerzas externas. Cuanto más cerca esté la frecuencia natural del bastidor de la bobina de accionamiento a la frecuencia de la fuerza externa alterna y/o par de fuerzas externas, mayor es el factor de aumento de la amplitud de la fuerza dinámica del bastidor de la bobina de accionamiento con respecto a la amplitud de la fuerza estática, y cuando ocurre una vibración de resonancia, el factor de aumento de la amplitud de la fuerza dinámica del bastidor de la bobina de accionamiento con respecto a la amplitud de la fuerza estática alcanza el máximo. Según el principio de la mecánica de sólidos, cuando la silueta de la sección transversal del bastidor de la bobina de accionamiento perpendicular al eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor casi no cambia, cuanto más corta es la longitud del bastidor de la bobina de accionamiento en la dirección del vector del par de fuerzas, mayor es la frecuencia natural del bastidor de la bobina de accionamiento. En las realizaciones de la invención, la dirección del vector del par principal de fuerzas aplicadas al bastidor de la bobina de accionamiento es aproximadamente paralela al eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor y, por lo tanto, cuanto más corta es la longitud del bastidor de la bobina de accionamiento a lo largo de la dirección del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor, mayor es la frecuencia natural del bastidor de la bobina de accionamiento y, a su vez, menor es la ampliación que es la relación entre la amplitud de la fuerza dinámica a la amplitud de la fuerza estática en el bastidor de la bobina de accionamiento. Sin embargo, cuanto menor es la amplitud de la fuerza dinámica del bastidor de la bobina de accionamiento, menor es también la amplitud de la fuerza dinámica en el alojamiento del mango 7.
Del mismo modo, en la realización, cuando la silueta de la sección transversal del bastidor del transductor perpendicular al eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor casi no cambia, cuanto más corta es la longitud del bastidor del transductor a lo largo de la dirección del eje longitudinal L1 del eje de accionamiento, mayor es la frecuencia natural del bastidor del transductor y menor es la ampliación que es la relación entre la amplitud de la fuerza dinámica y la amplitud de la fuerza estática en el bastidor del transductor. Sin embargo, cuanto menor es la amplitud de la fuerza dinámica del bastidor del transductor, menor es también la amplitud de la fuerza dinámica sobre el alojamiento del mango 7.
En la invención, la dirección del vector del par dinámico de fuerzas aplicadas al bastidor del aparato controlador o al bastidor del transductor o el bastidor de la bobina de accionamiento es sustancialmente paralela al eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor, y el ángulo entre la dirección del vector del par dinámico de fuerzas y el eje longitudinal L1 del eje de accionamiento del transductor es de entre -10° y 10°, preferiblemente 0°.
En la invención, el conjunto de bobina de accionamiento y el conjunto de transductor están conectados de una forma que uno pueda moverse con relación al otro, el conjunto de bobina de accionamiento y el conjunto de transductor son similares a una forma cúbica hueca, pero la longitud del conjunto de bobina de accionamiento o del conjunto de transductor en la dirección del vector del par de fuerzas es menor que el del conjunto de bobina de accionamiento y del conjunto de transductor que están conectados de manera fija entre sí (esto es, la estructura del segundo ejemplo comparativo) en la dirección del vector del par de fuerzas y, por lo tanto, bajo la acción del mismo par de fuerzas alterno, la amplitud de vibración del conjunto de bobina de accionamiento o del conjunto de transductor es mucho menor que la del conjunto de bobina de accionamiento y el conjunto de transductor, que están conectados de manera fija entre sí (el bastidor de aparato controlador), de modo que la amplitud de vibración del alojamiento del mango también sea pequeña. Por lo tanto, la invención introduce de manera inventiva el conjunto de bobina de accionamiento y el conjunto de transductor que están conectados de una forma que uno puede moverse con relación al otro, e introduce que el alojamiento del mango está conectado de manera fija con el conjunto de bobina de accionamiento, y el alojamiento del mango está conectado de manera fija con el conjunto de transductor, lo que puede reducir así eficazmente la vibración del alojamiento del mango.
Obviamente, lo que se ha descrito anteriormente es solo ejemplar, muchas variaciones y modificaciones se pueden hacer por los expertos en la técnica sin apartarse del alcance de la invención definido por las reivindicaciones, y estas variaciones y modificaciones deberían caer dentro del alcance de la invención definida por las reivindicaciones.
Por ejemplo, el transductor de la invención no está restringido a la estructura descrita anteriormente. El transductor puede comprender al menos un imán permanente que tenga diferentes polos magnéticos en la misma cara extrema al mismo tiempo.
Además, también puede ser posible que el miembro de fijación de miembro elástico del transductor y los marcos izquierdo y derecho del transductor se conecten de manera fija empleando otros planteamientos (por ejemplo, unión, soldadura ultrasónica, etc.) y/o mediante el miembro de fijación de conjunto de transductor, el bastidor de la bobina de accionamiento y los marcos izquierdo y derecho de la bobina de accionamiento se conecten fijos empleando otros planteamientos (por ejemplo, unión, soldadura ultrasónica, etc.) y/o mediante el miembro de fijación de conjunto de bobina de accionamiento, y la bobina de accionamiento y los marcos izquierdo y derecho de la bobina de accionamiento se conecten de manera fija empleando otros planteamientos (por ejemplo, unión, soldadura ultrasónica, etc.) y/o mediante el miembro de fijación de conjunto de bobina de accionamiento, o similar.
La superficie o superficies de acoplamiento descritas anteriormente pueden tener cualquier silueta adecuada para un ajuste firme, preferiblemente un plano.
Es especialmente ventajoso aplicar la invención a los dispositivos para limpieza y cuidado personal del tipo descrito por la solicitud de patente de invención N° 201510042433.8 presentada por el solicitante.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de limpieza eléctrico, el dispositivo de limpieza eléctrico comprende un alojamiento del mango (7) y un aparato controlador colocado dentro del alojamiento del mango (7), el aparato controlador comprende un conjunto de transductor y un conjunto de bobina de accionamiento, el conjunto de transductor comprende un transductor, un bastidor del transductor y una pieza de fijación de conjunto de transductor, el conjunto de bobina de accionamiento comprende una bobina de accionamiento, un bastidor de la bobina de accionamiento y una pieza de fijación de conjunto de bobina de accionamiento, el transductor (1) comprende un eje de accionamiento (11) del transductor insertado en un conjunto de limpieza, al menos un miembro elástico (15) del transductor, al menos un miembro de fijación de miembro elástico (14) del transductor para sujetar el miembro elástico (15) del transductor y al menos dos imanes permanentes (18, 19), las polaridades de los polos magnéticos de los imanes permanentes (18, 19) en una dirección hacia la bobina de accionamiento (6) son opuestas, los imanes permanentes (18, 19) son móviles o bien con relación al miembro de fijación de miembro elástico (14) del transductor o bien con relación a la bobina de accionamiento (6), y cuando una corriente alterna con una frecuencia de fü pasa a través de la bobina de accionamiento (6), una fuerza electromagnética generada entre los imanes permanentes (18, 19) y la bobina de accionamiento (6) acciona el transductor (1) para que resuene,
en donde el bastidor del transductor comprende un marco izquierdo (2) del transductor y un marco derecho (3) del transductor que están dispuestos por separado uno de otro, el bastidor de la bobina de accionamiento comprende un marco izquierdo (4) de la bobina de accionamiento y un marco derecho (5) de la bobina de accionamiento que están dispuestos por separado uno de otro, el bastidor del transductor y el bastidor de la bobina de accionamiento están dispuestos separados a lo largo de una dirección de un eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor, el transductor (1) está conectado de manera fija con el marco izquierdo (2) del transductor y el marco derecho (3) del transductor, la bobina de accionamiento (6) está conectada de manera fija con el marco izquierdo (4) de la bobina de accionamiento y el marco derecho (5) de la bobina de accionamiento, en el marco izquierdo (4) de la bobina de accionamiento y el marco derecho (5) de la bobina de accionamiento están dispuestos respectivamente un área hueca del marco izquierdo (44) de la bobina de accionamiento y un área hueca de marco derecho (54) de la bobina de accionamiento, el área hueca del marco izquierdo (44) de la bobina de accionamiento y el área hueca del marco derecho (54) de la bobina de accionamiento permiten que un componente móvil en el transductor (1) gire hacia delante y hacia atrás sin interferencia alrededor del eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor o una línea recta aproximadamente paralela al eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor en el conjunto de bobina de accionamiento; en donde el alojamiento del mango (7) se fija con el conjunto de transductor a través de una primera parte de característica estructural de una forma que uno no pueda moverse con respecto al otro, el alojamiento del mango (7) se fija con el conjunto de bobina de accionamiento a través de una segunda parte de característica estructural de una forma que uno no pueda moverse con relación al otro; y en donde el dispositivo de limpieza eléctrico también comprende una tercera parte de característica estructural, la tercera parte de característica estructural comprende al menos una superficie de acoplamiento (45, 46, 55, 56) que está dispuesta respectivamente cerca de la parte superior del cabezal de cepillo a lo largo del eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor en los marcos izquierdo y derecho (5, 4) de la bobina de accionamiento, y las superficies de acoplamiento (25, 26, 35, 36) acoplándose con la superficie de acoplamiento (45, 46, 55, 56) y dispuestas en los marcos izquierdo y derecho (2, 3) del transductor, con la ayuda de las acciones de ambos pares del par de la bobina de accionamiento (M5) y del par del miembro de fijación de miembro elástico (M4) en la dirección opuesta aplicada en el alojamiento del mango (7), el conjunto de transductor y el conjunto de bobina de accionamiento pueden estar en contacto uno frente al otro o estar separados uno frente al otro a través de la tercera parte de característica estructural.
2. El dispositivo de limpieza eléctrico según la reivindicación 1, en donde la primera parte de característica estructural es al menos una superficie de acoplamiento que está dispuesta respectivamente en el marco izquierdo (2) del transductor y/o el marco derecho (3) del transductor y forma un ángulo con el eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor, y las superficies de acoplamiento dispuestas correspondientemente en el alojamiento del mango (7) a lo largo de la dirección del eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor y que se acoplan con el mismo.
3. El dispositivo de limpieza eléctrico según la reivindicación 1, en donde la segunda parte de característica estructural es al menos una superficie de acoplamiento que está dispuesta respectivamente en el marco izquierdo (4) de la bobina de accionamiento y/o el marco derecho (5) de la bobina de accionamiento y forma un ángulo con el eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor, y las superficies de acoplamiento dispuestas correspondientemente en el alojamiento del mango (7) a lo largo de la dirección del eje longitudinal (L1) del eje de accionamiento del transductor y que se acoplan con el mismo.
4. El dispositivo de limpieza eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde el marco izquierdo (2) del transductor y el marco derecho (3) del transductor están dispuestos simétricamente y por separado.
5. El dispositivo de limpieza eléctrico según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde el marco izquierdo (4) de la bobina de accionamiento y el marco derecho (5) de la bobina de accionamiento están dispuestos simétricamente y por separado.
6. El dispositivo de limpieza eléctrico según la reivindicación 2 o 3, en donde el ángulo es mayor que 0° y menor que 45°.
7. El dispositivo de limpieza eléctrico según la reivindicación 6, en donde el ángulo es mayor que 0° y menor que 5°.
8. El dispositivo de limpieza eléctrico según la reivindicación 2, en donde la al menos una superficie de acoplamiento y las superficies de acoplamiento que se acoplan con la misma son planas.
9. El dispositivo de limpieza eléctrico según la reivindicación 3, en donde la al menos una superficie de acoplamiento y las superficies de acoplamiento que se acoplan con la misma son planas.
10. El dispositivo de limpieza eléctrico según la reivindicación 1, en donde la al menos una superficie de acoplamiento y las superficies de acoplamiento que se acoplan con la misma son planas.
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