KR102594772B1 - 개인 케어 장치용 진동 제거 - Google Patents

개인 케어 장치용 진동 제거 Download PDF

Info

Publication number
KR102594772B1
KR102594772B1 KR1020197036315A KR20197036315A KR102594772B1 KR 102594772 B1 KR102594772 B1 KR 102594772B1 KR 1020197036315 A KR1020197036315 A KR 1020197036315A KR 20197036315 A KR20197036315 A KR 20197036315A KR 102594772 B1 KR102594772 B1 KR 102594772B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
leaf spring
housing
stator
spring elements
Prior art date
Application number
KR1020197036315A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200143218A (ko
Inventor
프란시스쿠스 요제프 보스만
피터 요하네스 박스
Original Assignee
코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Publication of KR20200143218A publication Critical patent/KR20200143218A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102594772B1 publication Critical patent/KR102594772B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/32—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
    • A61C17/34—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor
    • A61C17/3409—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor characterized by the movement of the brush body
    • A61C17/3481—Vibrating brush body, e.g. by using eccentric weights
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/221—Control arrangements therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/224—Electrical recharging arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/225—Handles or details thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/32—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/32—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
    • A61C17/34—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C2204/00—Features not otherwise provided for
    • A61C2204/002—Features not otherwise provided for using batteries

Abstract

개인 케어 세정 장치(10)는 하우징(12); 제1 관성 모멘트(Jr)를 갖는 회전자(24) 및 제2 관성 모멘트(Js)를 갖는 고정자(22)를 구비하는 공진 구동 액추에이터(20); 제1 스프링 상수(krh)를 갖는 제1 복수의 판 스프링 요소(60)로서, 제1 복수의 판 스프링 요소(60)의 각각의 판 스프링 요소는 제1 복수의 판 스프링 요소(60)의 각각의 판 스프링 요소가 회전자(24)로부터 하우징(12)까지 반경방향으로 연장되도록 하우징(12) 및 회전자(24)에 연결되는, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소; 제2 스프링 상수(ksh)를 갖는 제2 복수의 판 스프링 요소(62)로서, 제2 복수의 판 스프링 요소(62)의 각각의 판 스프링 요소는 하우징(12)에 연결되고 고정자(22)와 결합되는, 상기 제2 복수의 판 스프링 요소를 포함하며, 제1 스프링 상수(krh)와 제2 스프링 상수(ksh)의 비는 작동 동안에 하우징(12)에 전달되는 결과적인 토크가 실질적으로 없게 되도록 제1 관성 모멘트(Jr)와 제2 관성 모멘트(Js)의 비와 충분히 유사하다.

Description

개인 케어 장치용 진동 제거
본 발명은 일반적으로 진동 제거 서스펜션(vibration cancelling suspension)을 포함하는 개인 케어 장치에 관한 것이다.
전동 칫솔, 면도기 및 유사한 장치를 포함하는 전동 개인 케어 세정 장치는 모터, 예를 들어 진동, 왕복 운동, 또는 다른 패턴으로 세정 기구를 구동하기 위해 구동 트레인(drive train)과 결합되는 기계식, 전기 기계식, 자기 모터를 갖는다. 구동 트레인의 운동의 결과로서, 개인 케어 장치의 손잡이는 사용자에게 불쾌한 방식으로 진동할 수 있다.
장치의 손잡이에서 받게 되는 진동을 감소시키기 위해 다양한 방법들이 채용되어 왔다. 그러한 하나의 방법은 모터의 고정자 또는 손잡이에 부착 중량의 형태로 추가 관성(inertia)을 추가하는 것이다. 이러한 추가 중량은 손잡이에서 받게 되는 진동을 효과적으로 감소시키지만, 이는 또한 바람직하지 않게는 장치의 길이, 중량 및 비용을 증대시킨다.
더욱이, 샤프트가 미끄럼 베어링과 같은 전통적인 베어링을 사용하여 하우징에 연결될 때, 모터는 이들 베어링에 의해 유발되는 마찰력을 극복할 만큼 충분히 강력해야 한다. 더 강력한 모터는 추가의 자석 및 권선(winding)을 필요로 하지만, 더 높은 공진 주파수를 갖는 더 강성인 모터를 생성한다. 공진 주파수를 낮추기 위해, 중량 형태의 관성이 샤프트에 추가될 수 있지만, 이는 장치의 길이 및 중량을 증대시키고, 추가의 자석 및 권선은 장치의 비용을 증가시킨다.
그러므로, 저렴하고 콤팩트하고 상대적으로 제조하기 용이한 진동 제거 시스템을 포함하는 개인 케어 장치에 대한 지속적인 필요성이 존재한다.
선행기술의 문헌번호:
1: 미국 특허출원공개공보 US2014/259473 A1호
2: 미국 특허출원공개공보 US2017/100224 A1호
3: 미국 특허출원공개공보 US2010/132139 A1호
본 발명은 본 발명의 진동 제거 서스펜션을 포함하는 개인 케어 세정 장치에 관한 것이다. 본 발명의 시스템은, 전동 칫솔 또는 면도기와 같은 동력식 개인 케어 장치에 적용되면서, 손잡이 진동이 감소된 개인 케어 장치를 제공한다. 본 발명의 진동 제거 시스템은 회전자와 하우징을 연결하는 제1 복수의 판 스프링과, 고정자를 하우징에 연결하는 제2 복수의 판 스프링을 특징으로 한다. 제1 및 제2 복수의 판 스프링은 회전자를 위한 베어링을 형성하고 개인 케어 장치의 손잡이에 전달되는 진동을 효과적으로 제거한다.
일반적으로, 일 태양에서, 개인 케어 장치는 사용자에 의해 파지되도록 치수설정된 하우징; 제1 관성 모멘트를 갖고 고정자 내에 배치되고 고정자를 통해 연장되는 회전자를 갖는 전기 모터로서, 상기 고정자는 제2 관성 모멘트를 가지고 상기 하우징 내에 배치되는, 상기 전기 모터; 제1 스프링 상수를 갖는 제1 복수의 판 스프링 요소로서, 제1 복수의 판 스프링 요소의 각각의 판 스프링 요소는 제1 복수의 판 스프링 요소의 각각의 판 스프링 요소가 회전자로부터 하우징으로 반경방향으로 연장되도록 그리고 탄성적으로 변형되어 회전자가 하우징에 대해 회전할 수 있게 구성되도록 하우징과 회전자에 연결되는, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소; 및 제2 스프링 상수를 갖는 제2 복수의 판 스프링 요소로서, 제2 복수의 판 스프링 요소의 각각의 판 스프링 요소는 하우징과 고정자에 연결되고, 각각의 판 스프링 요소는 고정자의 길이의 적어도 일부분을 따라 축방향으로 연장되고 탄성적으로 변형되어 고정자가 하우징에 대해 회전할 수 있도록 구성되는, 상기 제2 복수의 판 스프링 요소를 포함하며, 제1 스프링 상수와 제2 스프링 상수의 비는 작동 중에 하우징에 전달되는 결과적인 토크가 실질적으로 없게 되도록 제1 관성 모멘트와 제2 관성 모멘트의 비와 충분히 유사하다.
일 실시예에 따르면, 회전자의 제1 부분은 고정자의 제1 단부를 넘어 연장되고, 회전자의 제2 부분은 고정자의 제2 단부를 넘어 연장되고, 제1 복수의 판 스프링 요소의 제1 세트는 회전자의 제1 부분을 따른 일 지점에서 회전자에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 제1 복수의 판 스프링 요소의 제2 세트는 회전자의 제2 부분을 따른 일 지점에서 회전자에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 개인 케어 장치는 회전자를 하우징에 연결하는 볼 베어링을 추가로 포함하고, 볼 베어링은 회전자의 제2 부분을 따른 일 지점에서 회전자와 결합되고 회전자가 하우징에 대해 회전할 수 있게 한다.
일 실시예에 따르면, 작동 중에, 회전자는 제1 각도 방향으로 하우징에 대해 회전하도록 구성되고, 고정자는 제2 각도 방향으로 하우징에 대해 회전하도록 구성되고, 제1 각도 방향은 제2 각도 방향과 반대이다.
일 실시예에 따르면, 고정자는 내측 표면을 형성하는 캔; 캔의 내측 표면 상에 배치된 복수의 자석을 포함하고, 복수의 자석은 복수의 군으로 그룹화되고, 제2 복수의 판 스프링 요소의 각각의 판 스프링 요소는 복수의 군 중 인접한 군들 사이에서 내측 표면의 일부분을 통해 캔 내로 연장된다.
일 실시예에 따르면, 각각의 군은 N-S 자화 패턴을 갖는 단일 자석을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 하우징은 고정자 둘레에 원주방향으로 배치되는 링을 형성하고, 제1 복수의 판 스프링 요소는 링에 연결되고 제2 복수의 판 스프링 요소는 링에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 개인 케어 장치는 회전자와 전기적으로 결합하도록 구성된 한 세트의 단자를 추가로 포함하고, 한 세트의 단자의 각각의 단자는 복수의 자석 중 인접한 그룹화된 자석들의 적어도 한 쌍 사이에서 캔의 내부를 따라 축방향으로 연장된다.
일 실시예에 따르면, 회전자는 철 샤프트를 포함한다.
다른 태양에 따르면, 진동 제거 서스펜션은 공진 구동 액추에이터의 회전자와 하우징에 연결되는 제1 복수의 판 스프링 요소로서, 제1 복수의 판 스프링 요소는 회전자를 고정자 내에서 중심에 유지하고 제1 복수의 판 스프링 요소의 탄성 변형을 통해 회전자가 하우징에 대해 회전할 수 있게 하는, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소; 고정자의 길이의 적어도 일부분을 따라 축방향으로 연장되는 제2 복수의 판 스프링 요소로서, 제2 복수의 판 스프링 요소는 하우징에 연결되고 고정자와 결합되어 제2 복수의 판 스프링 요소의 탄성 변형을 통해 고정자가 하우징에 대해 회전할 수 있게 하는, 상기 제2 복수의 판 스프링 요소를 포함하며, 제1 복수의 판 스프링 요소 및 제2 복수의 판 스프링 요소는 회전자 및 고정자가 작동 중에 서로에 대해 반대 각도 방향으로 회전하도록 회전자 및 고정자를 하우징에 대해 유연하게 지탱하도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 회전자의 제1 부분은 고정자의 제1 단부를 넘어 연장되고, 회전자의 제2 부분은 고정자의 제2 단부를 넘어 연장되고, 제1 복수의 판 스프링 요소의 제1 세트는 회전자의 제1 부분을 따른 일 지점에서 회전자에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 제1 복수의 판 스프링 요소의 제2 세트는 회전자의 제2 부분을 따른 일 지점에서 회전자에 연결된다.
일 실시예에 따르면, 진동 제거 서스펜션은 회전자를 하우징에 연결하는 볼 베어링을 추가로 포함하고, 볼 베어링은 회전자의 제2 부분을 따른 일 지점에서 회전자와 결합되고 회전자가 하우징에 대해 회전할 수 있게 한다.
일 실시예에 따르면, 제2 복수의 판 스프링 요소의 각각의 판 스프링은 자석들의 인접한 군들 사이에서 캔의 내측 표면의 각각의 부분을 통해 캔 내로 연장된다.
아래에서 더 상세히 논의되는 전술한 개념 및 추가의 개념의 모든 조합이 (그러한 개념이 서로 상반되지 않는다는 것을 가정하면) 본 명세서에 개시되는 본 발명의 요지의 일부인 것으로 고려되는 것이 이해되어야 한다. 특히, 본 명세서의 마지막에 언급되는 청구된 요지의 모든 조합이 본 명세서에 개시되는 본 발명의 요지의 일부인 것으로 고려된다.
본 발명의 이들 및 다른 태양이 본 명세서에서 후술되는 실시예(들)로부터 명백하고 그러한 실시예(들)를 참조하여 설명될 것이다.
도면에서, 동일한 도면 부호는 일반적으로 상이한 도면 전체에 걸쳐 동일한 부분을 지칭한다. 또한, 도면은 반드시 축척대로 도시된 것은 아니며, 대신에 일반적으로 본 발명의 원리를 예시하는 데 중점을 둔다.
도 1은 일 실시예에 따른 개인 케어 세정 장치의 개략도.
도 2a는, 종래 기술에 따른, 개인 케어 세정 장치의 다양한 부품 및 이들 사이의 전기적 및 기계적 접속부의 개략도.
도 2b는, 종래 기술의 일 실시예에 따른, 도 2a의 개인 케어 세정 장치의 상이한 부재들이 받게 되는 진동을 도시하는 차트.
도 3a는 일 실시예에 따른 개인 케어 세정 장치 및 진동 제거 서스펜션의 개략도.
도 3b는 일 실시예에 따른 개인 케어 세정 장치 및 진동 제거 서스펜션의 개략도.
도 4a는 일 실시예에 따른 진동 제거 서스펜션을 갖는 개인 케어 세정 장치의 다양한 부품 및 이들 사이의 기계적 접속부의 개략도.
도 4b는 일 실시예에 따른 진동 제거 서스펜션을 갖는 구강 세정 장치의 다양한 부품 및 이들 사이의 전기적 및 기계적 접속부의 개략도.
도 4c는 일 실시예에 따른 도 4a의 개인 케어 세정 장치의 상이한 부재들이 받게 되는 진동을 도시하는 차트.
도 5a는 일 실시예에 따른 개인 케어 세정 장치 및 진동 제거 서스펜션의 개략도.
도 5b는 일 실시예에 따른 개인 케어 세정 장치 및 진동 제거 서스펜션의 개략도.
도 6은 일 실시예에 따른 개인 케어 세정 장치의 전기 모터의 단면도.
도 7은 일 실시예에 따른 진동 제거 서스펜션을 포함하는 개인 케어 세정 장치의 전기 모터와 하우징의 단면도.
도 8은 일 실시예에 따른 진동 제거 서스펜션을 포함하는 개인 케어 세정 장치의 전기 모터와 하우징의 단면도.
도 9는 일 실시예에 따른 개인 케어 세정 장치의 전기 모터의 단면도.
본 발명은 전동 개인 케어 장치를 위한 구동 트레인 조립체용 장치의 다양한 실시예를 기술한다. 더 일반적으로, 본 출원인은 전동 개인 케어 장치의 모터로부터 손잡이로 전달되는 진동을 감소시키는 구동 트레인 판 스프링 조립체를 제공하는 것이 이로울 것임을 인식하여 알게 되었다. 그러므로, 본 명세서에 기술되거나 달리 구상되는 시스템은 전동 칫솔 또는 면도기와 같은 개인 케어 장치를 제공하는데, 이때 구동 트레인 판 스프링 조립체는 고정자의 길이를 따라 연장되고 고정자를 하우징에 연결하는 적어도 하나의 판 스프링과 회전자를 하우징에 연결하는 적어도 하나의 다른 판 스프링을 포함한다.
본 발명의 실시예 및 구현예의 이용의 특정 목적은, 예를 들어 필립스 소니케어(Philips Sonicare) 칫솔과 같은 구강 세정 장치 또는 필립스 노렐코(Philips Norelco) 면도기(코닌클라이즈케 필립스 일렉트로닉스(Koninklijke Philips Electronics) N.V.에 의해 제조됨)와 같은 남성 그루밍(grooming) 장치를 위한 감소된 손잡이 진동을 갖는 구동 트레인 조립체를 제공하는 것인데, 이 조립체는 많은 다른 개인 케어 장치와 함께 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에서, 하우징(12)을 갖는 본체부와 이 본체부 상에 장착된 세정 헤드 부재(14)를 구비하는 개인 케어 세정 장치(10)가 제공된다. 세정 헤드 부재(14)는 본체부로부터 멀리 떨어져 있는 단부에 브러시 헤드 또는 다른 유형의 그루밍 기구(16)를 구비한다.
세정 헤드 부재(14)는 하우징(12)에 대해 움직일 수 있도록 장착된다. 이 움직임은, 다른 것들 중에서도, 진동 또는 회전을 포함하는 다양한 상이한 움직임들 중 임의의 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 세정 헤드 부재(14)는 하우징(12)에 대해 진동(즉, 왕복 운동)할 수 있도록 본체부에 장착된다. 헤드 부재(14)는 하우징(12) 상에 고정식으로 장착될 수 있거나, 또는 이것은 대안적으로 본 장치의 세정 구성요소가 마모되어 교체를 필요로 할 때 세정 헤드 부재(14)가 새로운 것으로 교체될 수 있도록 분리가능하게 장착될 수 있다.
본체부는 공진 구동 액추에이터(20)를 포함하고, 이는 공진 구동 액추에이터(20)로부터 움직임을 발생시켜서 이를 세정 헤드 부재(14)로 전달하기 위한 샤프트(48)를 포함한다.
일 실시예에서, (도시되지 않은) 전원은, 예를 들어 개인 케어 세정 장치(10)가 사용되지 않을 때 내부에 배치되는 충전 홀더 내에서 전기적으로 충전될 수 있는, 도시되지 않은 하나 이상의 재충전가능 배터리를 포함한다.
본체부에는 공진 구동 액추에이터(20)를 작동시키고 작동 해제시키기 위한 사용자 입력부(26)가 추가로 구비된다. 사용자 입력부(26)는 사용자가 개인 케어 세정 장치(10)를 작동시킬 수 있도록, 예를 들어 본 장치를 켜고 끌 수 있도록 한다. 사용자 입력부(26)는 예를 들어 버튼, 터치 스크린, 또는 스위치일 수 있다.
도 2a는 그러한 시스템에서 작동되고 있는 다양한 힘을 모델링한다. 도시된 예에서는, 종래 기술의 공진 구동 액추에이터(20)의 고정자(22) 및 회전자(24)가 하우징(12)(예컨대, 손잡이) 내에 배치된다. 고정자(22)는 하우징(12)에 견고하게 연결된다. 고정자(22) 및 회전자(24)는 토크(52)(Tact)를 발생시켜, 회전자(24)를 왕복 운동 방식으로 구동시킨다. 토크(52)의 결과로서, 고정자(22)는 질량 관성 모멘트(Js)를 가지며 회전자(24)는 질량 관성 모멘트(Jr)를 갖는다. 고정자(22) 및 회전자(24)에 의해 발생되는 힘은 공진 구동 액추에이터(20)의 질량 스프링 시스템의 탄성 부분인, ksr로 지정되는 스프링(28)으로서 모델링될 수 있다. 하우징(12)은 전자기기 및 배터리의 질량을 포함하는 질량 관성 모멘트(Jh)를 갖는다. 유사하게는, 회전자 질량 관성 모멘트(Jr)는 세정 헤드 부재(14)의 질량을 포함한다.
고정자(22)가 하우징(12)에 견고하게 연결되기 때문에, 고정자(22)는 작동 중에 하우징(12)에 대해 정지될 것이고, 고정자(22) 및 회전자(24)에 의해 발생되는 토크는 하우징(12)에 전달되어, 손잡이에 불쾌한 진동을 생성할 것이다. 도 2b는 종래 기술의 시스템 내의 고정자(22), 회전자(24), 및 하우징(12)의 진동을 도시한다. 회전자(24)의 진동은 선(56)으로 도시되어 있지만, 선(58)에서 지정된 고정자(22)의 움직임은 상대적으로 조용히 유지된다. 그러나, 하우징(12)은 선(54)에 도시된 상당한 진동을 받는다. 상대적으로 큰 진폭을 갖는 회전자(24)의 진동은 하우징(12)의 진동에 대하여 위상이 180° 벗어나 있지만, 고정자(22)의 작은 진동은 하우징(12)의 진동과 위상이 일치한다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 장치는 공진 구동 액추에이터(20)를 갖는 개인 케어 장치 내의 손잡이에 전달되는 진동을 경감시킬 수 있다. 예를 들어, 고정자(22)는 캔(40) 및 그 내부에 배치된 복수의 자석(44)을 포함할 수 있다(도 6 및 도 7 참조). 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 일 실시예에서, 고정자(22)는 6개의 자석(44)을 이용할 수 있으며, 그 중 3개는 N극을 생성하고, 그 중 3개는 S극을 생성한다. 회전자(24)는 고정자(22) 내에 배치되고 이 고정자를 통해 연장될 수 있다. 회전자(24)는 샤프트(48) 및 샤프트(48)를 중심으로 설치된 복수의 권선(50)으로 구성될 수 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 실시예에서, 권선(50)은 각각의 권선이 서로로부터 약 120의 전기각(electrical degree)만큼 이격되어 설치되도록 구성될 수 있으나; 다른 실시예들에서, 다른 개수의 권선 및 자석이 사용될 수 있다. 전위로 에너지를 공급받을 때, 권선(50)은 자석(44)과 자기적으로 결합하여 왕복 회전을 발생시킬 것이고, 이 왕복 회전은 샤프트(48)로 전달되고, 결과적으로 그루밍 기구(16)로 전달된다. 샤프트(48)는 일 실시예에서 철과 같은 철 재료로 구성될 수 있지만, 당업자는 다른 재료가 샤프트(48)를 형성하기에 적합할 수 있다는 것을 알 것이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 일 실시예는 하우징(12)이 받게 되는 진동을 대부분 제거하거나 달리 감소시키는 제1 복수의 판 스프링 요소(60) 및 제2 복수의 판 스프링 요소(62)를 포함하는 진동 제거 서스펜션 시스템을 구비할 수 있다. 진동 제거 서스펜션의 제1 및 제2 복수의 판 스프링 요소(60, 62)는 고정자(22) 및 회전자(24)의 위치가 고정되도록 회전자(24) 및 고정자(22)와 각각 결합할 수 있는데, 즉, 제1 및 제2 복수의 판 스프링 요소(60, 62)는 둘 모두의 부품을 고정된 구성으로 유지한다. 제1 복수의 판 스프링 요소(60)는 탄성 변형(즉, 굽힘)에 의해 하우징(12)에 대한 회전자(24)의 각방향 왕복 운동을 허용한다. 제2 복수의 판 스프링 요소(62)는 또한 탄성 변형에 의해 하우징에 대한 고정자(22)의 각방향 왕복 운동을 허용한다. 왕복 운동과 조합된 제1 및 제2 복수의 판 스프링 요소(60, 62)는 베어링으로서의 역할을 하는데, 즉, 회전자(24)의 회전축을 고정자(22)에 대해 고정된 중심 위치에 위치시키는 역할을 하며, 이로써 에너지 손실 없는 모터를 생성한다.
도 4a 및 도 4b는 개인 케어 세정 장치의 다양한 요소들 사이의 판 스프링 접속부의 개략도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 고정자(22)는 제2 복수의 판 스프링 요소(62)를 통해 하우징(12)에 연결되며, 회전자(24)는 제1 복수의 판 스프링 요소(60)를 통해 하우징(12)에 연결된다. 그 결과, 회전자(24)로부터의 반응 토크는 고정자(22)로부터의 제2 반응 토크에 의해 상쇄된다. 다시 말하면, 고정자(22)가 하우징(12)에 견고하게 부착되지 않으며 그 대신에 (적어도 제2 복수의 판 스프링 요소(62)의 탄성 변형에 의해 허용되는 정도로) 하우징(12)에 대해 회전할 수 있기 때문에, 고정자(22) 및 회전자(24)는 작동 중에 서로에 대해 그리고 하우징(12)에 대해 반대 각도 방향으로 움직인다. 고정자(22)의 반대 방향 운동은 하우징(12)이 받는 진동을 실질적으로 제거한다. 제1 및 제2 복수의 판 스프링 요소(62, 60)의 각각의 스프링 상수(krh,ksh)들은 고정자 및 회전자의 질량 관성 모멘트와 동일한 비를 갖도록 선택된다. 이는 하우징(12) 상의 순 토크(net torque)가 실질적으로 0이 되게 한다.
다양한 요소들 사이의 힘이 도 4b에 모델링된다. 다시, 제2 복수의 판 스프링 요소(62)는 고정자(22)와 하우징(12)을 연결하며, 제1 복수의 판 스프링 요소(60)는 회전자(24)와 하우징(12)을 연결한다. Js, Jr 및 Jh는 각각 고정자, 회전자 및 하우징에 대한 질량 관성 모멘트를 나타내며, ksh 및 krh는 각각 제1 및 제2 복수의 판 스프링 요소(60, 62)의 스프링 상수를 나타낸다. 이러한 구성으로 인해, 회전자(24) 및 고정자(22)는 반대의 움직임/진동을 갖고; 그러므로, 그들 각각의 토크들은 하우징 상의 임의의 동작에 대해 서로 반대가 된다. 손잡이의 진동이 있더라도 거의 없도록 대략 0의 하우징에 대한 순 토크를 생성하기 위해, 스프링 상수들의 비:
는 하기의 질량 관성 모멘트의 비와 대략 동일해야 한다:
스프링 상수의 비가 질량 관성 모멘트의 비와 동일할 때, 손잡이에 가해지는 순 토크가 0이 될 것이므로 손잡이의 진동은 실질적으로 0이 된다. 이것은 도 4c에 도시되며, 이는 선(66)에 의해 나타내어지는 회전자(24) 움직임과, 회전자(24)에 대해 반대가 되는 선(68)에 의해 나타내어지는 고정자(22) 움직임을 도시한다. 선(64)로 도시되는 바와 같이, 그 결과는 하우징(12)에 대한 진동이 없게 된다(이상적인 경우에, 선(64)은 평평할 것이다).
도 3a 및 도 3b를 다시 참조하면, 제1 복수의 판 스프링 요소(60)는 회전자(24)로부터 반경방향으로 연장되고 회전자(24)를 하우징(12)에 연결할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 복수의 판 스프링 요소(60)는 두 세트의 판 스프링 요소, 샤프트(48)로부터 가장 먼 단부에 위치된 제1 세트(60') 및 샤프트(48)에 가장 가까이 위치된 제2 세트(60")로 분할된다. 회전자(24)가 고정자(22)를 통해 연장하기 때문에, 회전자(24)의 제1 부분(70)이 고정자(22)의 후방을 넘어 연장되고, 회전자(24)의 제2 부분(72)은 고정자(22)의 전방 단부를 넘어 연장된다. 제1 복수의 판 스프링 요소(60)의 제1 세트(60')는 고정자(22)의 후방에서 회전자(24)의 제1 부분(70)에 연결되며, 제1 복수의 판 스프링 요소(60)의 제2 세트(60")는 고정자(22)의 전방에서 회전자(24)의 제2 부분(72)에 연결된다. 이러한 구성에서, 제1 복수의 판 스프링 요소(60)의 둘 모두의 세트(60', 60")는 회전자(24)를 고정자(22)에 대해 그 중심을 맞추고, 고정자(22) 및 하우징(12)에 대한 회전자(24)의 어느 정도의 회전을 허용함으로써, 제1 복수의 판 스프링 요소(60)의 둘 모두의 세트(60', 60")는 함께 회전자(24)를 위한 베어링을 형성한다.
제2 복수의 판 스프링 요소(62)는 샤프트(48)에 평행하게 고정자(22)를 따라 길이방향으로 진행될 수 있다. 다시, 제2 복수의 판 스프링 요소(62)는 하우징(12)을 고정자(22)에 연결할 수 있다. 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 제2 복수의 판 스프링 요소(62)는 각 세트의 자석(44)들 사이에서 연장될 수 있다. 제2 복수의 판 스프링 요소(62)의 각각의 판 스프링 요소는 단부에서 고정자(22)에 추가로 연결된다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 링(74)은 고정자(22)의 각각의 단부에 대해 원주 방향으로 배치될 수 있다. 링(74)은 하우징(12)에 부착되고 제1 및 제2 복수의 판 스프링 요소(60, 62)에 연결된다. 따라서, 각각의 판 스프링은 링(74)에 부착되도록 형상화될 수 있다. 유사하게는, 판 스프링 요소(62)는 링(74)으로부터 캔(40) 내로 그리고 캔의 길이를 따라 연장될 수 있다.
제1 및 제2 복수의 판 스프링 요소(60, 62)가 일 실시예에서 링(74)을 통해 하우징(12)에 부착될 수 있지만, 다른 실시예에서 제1 및 제2 복수의 판 스프링 요소(60, 62)는 상이한 방식으로 하우징(12)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 제1 복수의 판 스프링 요소(60)는 대체로 직선형일 수 있고, 하우징(12)의 내측 표면과 접촉하도록 회전자(24)로부터 반경방향 외향으로 곧게 연장될 수 있다. 더욱이, 제1 및 제2 복수의 판 스프링 요소(60, 62)가 하우징(12)의 동일한 부분에 부착될 필요는 없지만 그 대신에 하우징(12)을 따라 상이한 지점에 부착될 수는 있으며, 이는 개인 케어 장치의 제조 및 구성에 유리할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 복수의 판 스프링 요소(60)의 각각의 세트(60', 60")는 서로로부터 대략 120도로 배열된 3 개의 판 스프링을 포함할 수 있으나; 상이한 간격을 갖는 다른 개수의 판 스프링이 다른 실시예에서 사용될 수 있다. 유사하게는, 제2 복수의 판 스프링 요소(62)의 3개의 판 스프링 요소가 도 3a 및 도 3b(및 도 5a 및 도 5b)에 도시되어 있지만, 상이한 개수가 사용될 수 있다. 당업자는 각각의 판 스프링의 스프링 상수가 사용된 판 스프링의 수에 따라 변할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
제1 및 제2 복수의 판 스프링 요소(60, 62) 둘 모두의 판 스프링은 작동 중에 하우징(12)을 실질적으로 고정되게 하기에 충분한 스프링 상수를 갖고서 하우징(12)을 회전자(24) 및 고정자(22)에 연결하기에 적합한 플라스틱, 금속, 또는 임의의 탄성 재료로 구성될 수 있다.
제거가능한 세정 헤드를 갖는 실시예에서, 세정 헤드 부재(14)를 교체하는 하중은 판 스프링에 대해 너무 클 수 있고, 이는 판 스프링의 파손 또는 그렇지 않으면 변형을 초래할 수 있다. 따라서, 대안적인 실시예에서, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 고정자의 후방 단부에서 회전자(24)의 제1 부분(70)에 부착된 제1 복수의 판 스프링 요소(60)의 단지 한 세트의 판 스프링 요소만이 사용될 수 있다. 회전자(24)의 다른 단부는 세정 헤드 부재(14)가 교체되고 있는 동안에 개인 케어 세정 장치(10) 상에 부과되는 추가의 힘을 보상하기 위해 베어링(76)에 의해 하우징(12)에 연결될 수 있다. 베어링(76)은, 브러시 헤드(16)의 칫솔질 및 교체의 하중을 견디면서 회전자(24)의 회전을 지지 및 허용하기에 적합한 임의의 베어링, 예를 들어 볼 베어링일 수 있다. 그러므로, 베어링(76)은 고정자(22)의 전방 단부에서 판 스프링 요소(60") 대신에 사용될 수 있다.
이러한 실시예에서, 제1 복수의 판 스프링 요소(60)의 단지 하나의 세트만이 이용되는 경우에, 제1 복수의 판 스프링 요소(60)는 더 두꺼워야 하고 더 높은 스프링 강성을 가져야 한다. 대조적으로 제1 복수의 판 스프링 요소(60)의 두 세트(60', 60")가 (즉, 공진 액추에이터의 전방 및 후방에서) 이용되는 경우에, 더 얇고 덜 강성인 스프링이 사용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 고정자(22)는 캔(40)의 내측 표면을 따라 배치된 자석(44)을 포함한다. 이들 자석은 고정자(22) 및 회전자(24)의 왕복 운동을 유도하기 위해 작동 중에 회전자(24)의 권선(50)과 전자기적으로 결합한다. 도 6에 도시된 5극 구성은 회전자(24) 주위에 배치된 5개의 권선을 포함하며, 이들은 각각이 N극 및 S극을 포함하는 5개의 자석 세트와 결합된다. 5개의 N-S 자석 쌍들의 세트가 공진 구동 액추에이터의 전방에 사용되고 다른 세트의 5개의 N-S 자석 쌍들의 다른 세트가 공진 구동 액추에이터의 후방에 사용되기 때문에, 이러한 실시예는 총 20개의 자석을 필요로 한다. 그렇게 많은 자석이 필요하기 때문에, 제2 복수의 판 스프링 요소(62)가 고정자(22) 내로 연장되는 공간이 거의 없다.
대안적인 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 3극 구성이 사용될 수 있다. 이러한 구성에서, 고정자(22)는 한 세트의 권선들을 포함하고, 전방 극과 후방 극 사이에 축방향으로 위치된다. 더욱이, 이러한 구성은 단지 3개 세트의 N-S 자석 쌍(44)을 필요로 하며, 즉 자석들의 총 개수를 12개로 감소시킨다. 자석들이 N-S 쌍들로 그룹화됨에 따라, 이러한 배열은 캔(40)의 내측 표면(78)을 따른 추가 공간을 제공한다. 도시된 바와 같이, 제2 복수의 판 스프링 요소(62)는 자석(44)들의 인접한 쌍들 사이에서 캔(40)의 내측 표면(78)의 노출된 부분들을 통해 연장될 수 있다.
다른 실시예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 자석 N-S 쌍은 N-S 자화 패턴을 갖는 단일 자석(44)으로 조합되어, 제2 복수의 판 스프링 요소(62)에 대해 캔(40)의 내측 표면(78)을 따른 추가 공간을 제공할 수 있다. 이러한 구성은 필요로 하는 자석의 개수를 총 6개의 자석, 즉 공진 구동 액추에이터의 전방에 3개의 N-S 단일 자석 및 공진 구동 액추에이터의 후방에 3개의 N-S 단일 자석으로 추가로 떨어뜨린다.
도 9에 도시된 바와 같이, 3극 구성에 허용되는 추가 공간은 또한 회전자(24) 주위에 배치된 권선(50)에 전력을 공급하는 와이어 단자(80, 82)를 위한 공간을 제공하여, 자석(44)들의 인접한 군들 사이에서 캔(40)의 내부를 따라 축방향으로 연장되게 된다.
상세한 설명 및 청구범위에서 본 명세서에 사용되는 바와 같은 단수 형태(부정 관사 "a" 및 "an")는 명백히 반대로 지시되지 않는 한, "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
상세한 설명 및 청구범위에서 본 명세서에 사용되는 바와 같은 어구 "및/또는"은 그와 같이 결합된 요소, 즉 일부 경우에 결합하여 존재하고 다른 경우에 분리하여 존재하는 요소 중 "어느 하나 또는 둘 모두"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"으로 열거되는 다수의 요소는 동일한 방식으로, 즉 그와 같이 결합된 요소 중 "하나 이상"으로 해석되어야 한다. "및/또는" 절에 의해 구체적으로 식별되는 요소 이외의 다른 요소가 구체적으로 식별되는 그들 요소와 관련되든 관련되지 않든 간에, 선택적으로 존재할 수 있다.
상세한 설명 및 청구범위에서 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "또는"은 위에서 정의된 바와 같은 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 목록 내의 항목을 분리할 때, "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적인 것으로, 즉 다수의 요소 또는 요소의 목록 중 적어도 하나를 포함하지만, 또한 그 중 하나 초과 및 선택적으로 추가의 열거되지 않은 항목을 포함하는 것으로 해석될 것이다. 단지 명백히 반대로 지시되는 용어, 예컨대 "~ 중 단지 하나" 또는 "~ 중 정확히 하나", 또는 청구범위에 사용될 때 "~로 이루어지는"은 다수의 요소 또는 요소의 목록 중 정확히 하나의 요소를 포함하는 것을 지칭할 것이다. 일반적으로, 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "또는"은 단지 배타적인 용어, 예컨대 "어느 하나", "~ 중 하나", "~ 중 단지 하나", 또는 "~ 중 정확히 하나"가 선행할 때 배타적인 양자택일(즉, "하나 또는 다른 하나, 그러나 둘 모두는 아님")을 지시하는 것으로 해석될 것이다.
상세한 설명 및 청구범위에서 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 하나 이상의 요소의 목록과 관련하여 어구 "적어도 하나"는 요소의 목록 내의 요소 중 임의의 하나 이상으로부터 선택되는 적어도 하나의 요소를 의미하는 것으로 이해되어야 하지만, 반드시 요소의 목록 내에 구체적으로 열거되는 각각의 그리고 모든 요소 중 적어도 하나를 포함하는 것은 아니며, 요소의 목록 내의 요소의 임의의 조합을 배제하는 것은 아니다. 이러한 정의는 또한 어구 "적어도 하나"가 지칭하는 요소의 목록 내의 구체적으로 식별되는 요소 이외의 요소가 구체적으로 식별되는 그들 요소와 관련되든 관련되지 않든 간에, 선택적으로 존재할 수 있는 것을 허용한다.
또한, 명백히 반대로 지시되지 않는 한, 하나 초과의 단계 또는 동작을 포함하는 본 명세서에 청구되는 임의의 방법에서, 방법의 단계 또는 동작의 순서가 반드시 방법의 단계 또는 동작이 언급되는 순서로 제한되는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다.
위의 명세서에서뿐만 아니라 청구범위에서, "포함하는", "구비하는", "가지고 있는", "갖는", "함유하는", "수반하는", "보유하는", "~로 구성된" 등과 같은 모든 이행구들은 개방형(open-ended)인 것으로, 즉 "~을 포함하지만 이로 제한되지 않는"을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 단지 전이 어구 "~로 이루어지는" 및 "~로 본질적으로 이루어지는"이 각각 폐쇄형 또는 반-폐쇄형 전이 어구일 것이다.
몇몇 본 발명의 실시예가 본 명세서에 기술되고 예시되었지만, 당업자는 본 명세서에 기술되는 기능을 수행하고 그리고/또는 결과 및/또는 이점 중 하나 이상을 획득하기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조를 용이하게 구상할 것이고, 각각의 그러한 변형 및/또는 변경은 본 명세서에 기술되는 본 발명의 실시예의 범주 내에 있는 것으로 여겨진다. 보다 일반적으로, 당업자는 본 명세서에 기술되는 모든 파라미터, 치수, 재료, 및 구성이 예시적인 것으로 의도됨을, 그리고 실제 파라미터, 치수, 재료, 및/또는 구성이 본 발명의 교시가 사용되는 특정 응용 또는 응용들에 좌우될 것임을 용이하게 이해할 것이다. 당업자는 단지 통상적인 실험을 사용하여, 본 명세서에 기술되는 본 발명의 특정 실시예에 대한 많은 등가물을 인식하거나 확인할 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 실시예가 단지 예로서 제시되는 것, 및 첨부된 청구범위 및 그에 대한 등가물의 범주 내에서, 본 발명의 실시예가 구체적으로 기술되고 청구되는 것과는 달리 실시될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 개시에서의 본 발명의 실시예는 본 명세서에 기술되는 각각의 개별 특징부, 시스템, 물품, 재료, 키트, 및/또는 방법에 관한 것이다. 또한, 2개 이상의 그러한 특징부, 시스템, 물품, 재료, 키트, 및/또는 방법의 임의의 조합이, 그러한 특징부, 시스템, 물품, 재료, 키트, 및/또는 방법이 서로 불일치하지 않는 경우, 본 개시에서의 본 발명의 범주 내에 포함된다.

Claims (15)

  1. 개인 케어 세정 장치로서,
    사용자에 의해 파지되도록 치수설정된 하우징;
    내측 표면을 형성하는 캔;
    상기 캔의 내측 표면 상에 배치되고 복수의 군으로 그룹화된 복수의 자석;
    제1 관성 모멘트(Jr)를 갖고 고정자 내에 배치되고 고정자를 통해 연장되는 회전자를 포함하는 공진 구동 액추에이터로서, 상기 고정자는 제2 관성 모멘트(Js)를 갖고 상기 하우징 내에 배치되는, 상기 공진 구동 액추에이터;
    제1 스프링 상수(krh)를 갖는 제1 복수의 판 스프링 요소로서, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소의 각각의 판 스프링 요소는 상기 제1 복수의 판 스프링 요소의 각각의 판 스프링 요소가 상기 회전자로부터 상기 하우징으로 반경방향으로 연장되도록 그리고 탄성적으로 변형되어 상기 회전자가 상기 하우징에 대해 회전할 수 있게 구성되도록 상기 하우징과 상기 회전자에 연결되는, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소; 및
    제2 스프링 상수(ksh)를 갖는 제2 복수의 판 스프링 요소로서, 상기 제2 복수의 판 스프링 요소의 각각의 판 스프링 요소는 상기 하우징과 상기 고정자에 연결되고, 각각의 판 스프링 요소는 상기 고정자의 길이의 적어도 일부분을 따라 축방향으로 연장되고 탄성적으로 변형되어 상기 고정자가 상기 하우징에 대해 회전할 수 있도록 구성되고, 상기 제2 복수의 판 스프링 요소의 각각의 판 스프링 요소는 상기 복수의 군 중 인접한 군들 사이에서 상기 내측 표면의 일부분을 통해 상기 캔 내로 연장되는, 상기 제2 복수의 판 스프링 요소;를 포함하며,
    상기 제1 스프링 상수(krh)와 상기 제2 스프링 상수(ksh)의 비는 작동 중에 상기 하우징에 전달되는 결과적인 토크가 없도록 상기 제1 관성 모멘트(Jr)와 상기 제2 관성 모멘트(Js)의 비와 동일한, 개인 케어 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전자의 제1 부분은 상기 고정자의 제1 단부를 넘어 연장되고, 상기 회전자의 제2 부분은 상기 고정자의 제2 단부를 넘어 연장되고, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소의 제1 세트는 상기 회전자의 제1 부분을 따른 일 지점에서 상기 회전자에 연결되는, 개인 케어 세정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소의 제2 세트는 상기 회전자의 제2 부분을 따른 일 지점에서 상기 회전자에 연결되는, 개인 케어 세정 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 개인 케어 세정 장치는 상기 회전자를 상기 하우징에 연결하는 볼 베어링을 추가로 포함하고, 상기 볼 베어링은 상기 회전자의 제2 부분을 따른 일 지점에서 상기 회전자와 결합되고 상기 회전자가 상기 하우징에 대해 회전할 수 있게 하는, 개인 케어 세정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 작동 중에, 상기 회전자는 제1 각도 방향으로 상기 하우징에 대해 회전하도록 구성되고, 상기 고정자는 제2 각도 방향으로 상기 하우징에 대해 회전하도록 구성되고, 상기 제1 각도 방향은 상기 제2 각도 방향과 반대인, 개인 케어 세정 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 자석의 각각의 군은 N-S 자화 패턴을 갖는 단일 자석을 포함하는, 개인 케어 세정 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 상기 고정자 둘레에 원주방향으로 배치되는 링을 형성하고, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소는 상기 링에 연결되는, 개인 케어 세정 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 개인 케어 세정 장치는 상기 회전자와 전기적으로 결합하도록 구성된 한 세트의 단자를 추가로 포함하고, 상기 한 세트의 단자의 각각의 단자는 상기 복수의 자석 중 적어도 한 쌍의 인접한 그룹화된 자석들 사이에서 상기 캔의 내부를 따라 축방향으로 연장되는, 개인 케어 세정 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 회전자는 철 샤프트를 포함하는, 개인 케어 세정 장치.
  10. 진동 제거 서스펜션(vibration cancellation suspension)으로서,
    공진 구동 액추에이터의 회전자와 하우징에 연결되는 제1 복수의 판 스프링 요소로서, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소는 상기 회전자를 고정자 내에서 중심에 유지하고 상기 제1 복수의 판 스프링 요소의 탄성 변형을 통해 상기 회전자가 상기 하우징에 대해 회전할 수 있게 하는, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소; 및
    상기 고정자의 길이의 적어도 일부분을 따라 축방향으로 연장되는 제2 복수의 판 스프링 요소로서, 상기 제2 복수의 판 스프링 요소는 상기 하우징에 연결되고 상기 고정자와 결합되어 상기 제2 복수의 판 스프링 요소의 탄성 변형을 통해 상기 고정자가 상기 하우징에 대해 회전할 수 있게 하는, 상기 제2 복수의 판 스프링 요소;를 포함하며,
    상기 제1 복수의 판 스프링 요소 및 상기 제2 복수의 판 스프링 요소는 상기 회전자 및 상기 고정자가 작동 중에 서로에 대해 반대 각도 방향으로 회전하도록 상기 회전자 및 상기 고정자를 상기 하우징에 대해 유연하게 지탱하도록 구성되고,
    상기 고정자는 내측 표면을 형성하는 캔을 포함하고,
    상기 제2 복수의 판 스프링 요소의 각각의 판 스프링은 복수의 자석 중 자석들의 인접한 군들 사이에서 상기 캔의 내측 표면의 각각의 부분을 통해 상기 캔 내로 연장되는, 진동 제거 서스펜션.
  11. 제10항에 있어서, 상기 회전자의 제1 부분은 상기 고정자의 제1 단부를 넘어 연장되고, 상기 회전자의 제2 부분은 상기 고정자의 제2 단부를 넘어 연장되고, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소의 제1 세트는 상기 회전자의 제1 부분을 따른 일 지점에서 상기 회전자에 연결되는, 진동 제거 서스펜션.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 복수의 판 스프링 요소의 제2 세트는 상기 회전자의 제2 부분을 따른 일 지점에서 상기 회전자에 연결되는, 진동 제거 서스펜션.
  13. 제11항에 있어서, 상기 진동 제거 서스펜션은 상기 회전자를 상기 하우징에 연결하는 볼 베어링을 추가로 포함하고, 상기 볼 베어링은 상기 회전자의 제2 부분을 따른 일 지점에서 상기 회전자와 결합되고 상기 회전자가 상기 하우징에 대해 회전할 수 있게 하는, 진동 제거 서스펜션.
  14. 삭제
  15. 삭제
KR1020197036315A 2017-05-09 2018-05-11 개인 케어 장치용 진동 제거 KR102594772B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762503497P 2017-05-09 2017-05-09
PCT/EP2018/062275 WO2018206806A1 (en) 2017-05-09 2018-05-11 Vibration cancellation for personal care device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200143218A KR20200143218A (ko) 2020-12-23
KR102594772B1 true KR102594772B1 (ko) 2023-10-26

Family

ID=62222611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197036315A KR102594772B1 (ko) 2017-05-09 2018-05-11 개인 케어 장치용 진동 제거

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11504217B2 (ko)
EP (1) EP3621553B1 (ko)
JP (1) JP7169992B2 (ko)
KR (1) KR102594772B1 (ko)
CN (1) CN110719762B (ko)
WO (1) WO2018206806A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109802546A (zh) * 2019-03-07 2019-05-24 王旭东 往复摆动电机及电动牙刷
CN112370199B (zh) * 2020-11-11 2022-03-18 慈溪赛嘉电子有限公司 电力牙刷装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2422251A (en) * 2005-01-12 2006-07-19 Johnson Electric Sa Oscillator with antagonistic return spring pair
US20130207575A1 (en) * 2010-09-29 2013-08-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Resonant actuator using magnetic action for a power toothbrush
US20140259473A1 (en) * 2011-10-24 2014-09-18 Koninklijke Philips N.V. Vibration compensation system for power toothbrushes

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3315682A1 (de) 1982-05-13 1983-11-17 Racal-Mesl Microwave Ltd., Newbridge, Midlothian Winkelstellglied
CA1257321A (en) * 1985-04-01 1989-07-11 Pei S. Cao Non-linear electromagnetic vibration device
US5068566A (en) 1990-06-04 1991-11-26 Rockwell International Corporation Electric traction motor
CA2064529C (en) * 1992-03-31 1998-09-29 Stephen C. Jacobsen Magnetic eccentric motion motor
JP3322954B2 (ja) * 1993-09-08 2002-09-09 マブチモーター株式会社 小型モータの組立式整流子
DE19859622A1 (de) * 1998-12-23 2000-07-06 Braun Gmbh Antriebseinrichtung für oszillierende elektrische Produkte des persönlichen Bedarfs, insbesondere Trockenrasierer
JP2003319616A (ja) * 2002-04-24 2003-11-07 Yuji Akiyama メカニカルセンサ付き半導体制御モータ
AU2003284670A1 (en) * 2002-11-26 2004-06-18 Matsushita Electric Works, Ltd. Actuator
DE10330978A1 (de) 2003-07-09 2005-02-10 Braun Gmbh Elektrisches Kleingerät mit einem Elektromotor zur Erzeugung einer oszillierenden Bewegung
KR200339703Y1 (ko) 2003-11-07 2004-01-24 지인호 장행정 솔레노이드
DE10355446A1 (de) 2003-11-27 2005-06-30 Braun Gmbh Elektromotor für ein elektrisches Kleingerät
US20080093950A1 (en) 2003-12-09 2008-04-24 Electrotechnologies Selem. Inc Polyphase Claw-Pole Machines With a Segmented Magnetic Circuit
EP1922017B1 (en) * 2005-08-16 2009-04-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Resonant actuator for a personal care appliance having a programmable actuation capability
DE102006061381A1 (de) * 2006-12-23 2008-06-26 Braun Gmbh Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines Bürstenelements einer elektrischen Zahnbürste
KR101524028B1 (ko) * 2007-12-19 2015-05-29 코닌클리케 필립스 엔.브이. 공진 모터에 사용을 위한 자기 스프링 시스템
CN102111032B (zh) * 2010-04-26 2012-12-05 王凤梅 电动牙刷高频振动电机
EP2410641A1 (en) * 2010-07-23 2012-01-25 Braun GmbH Linear electric motor
EP2685617B1 (en) * 2012-07-13 2018-08-22 Braun GmbH Linear motor and electric device with linear motor
DE102012218921A1 (de) * 2012-10-17 2014-04-17 Zf Friedrichshafen Ag Drehschwingungsdämpfungsanordnung
CN105873540B (zh) 2013-12-30 2018-03-27 皇家飞利浦有限公司 用于个人护理器具的具有分组磁体的致动器
RU2705619C2 (ru) * 2014-06-17 2019-11-11 Конинклейке Филипс Н.В. Система привода для устройства индивидуального ухода и способ ее работы
JP2016221495A (ja) * 2015-06-04 2016-12-28 日本電産セイミツ株式会社 振動モータ
US20170141638A1 (en) * 2015-11-12 2017-05-18 Philippe WOOG Cordless oscillatory hand held apparatus
CN211981718U (zh) * 2019-12-25 2020-11-20 浙江宝龙机电有限公司 直线振荡电机

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2422251A (en) * 2005-01-12 2006-07-19 Johnson Electric Sa Oscillator with antagonistic return spring pair
US20130207575A1 (en) * 2010-09-29 2013-08-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Resonant actuator using magnetic action for a power toothbrush
US20140259473A1 (en) * 2011-10-24 2014-09-18 Koninklijke Philips N.V. Vibration compensation system for power toothbrushes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019140418A (ru) 2021-06-09
US20200069404A1 (en) 2020-03-05
EP3621553B1 (en) 2021-04-28
US11504217B2 (en) 2022-11-22
JP7169992B2 (ja) 2022-11-11
EP3621553A1 (en) 2020-03-18
CN110719762A (zh) 2020-01-21
WO2018206806A1 (en) 2018-11-15
KR20200143218A (ko) 2020-12-23
CN110719762B (zh) 2022-06-03
RU2019140418A3 (ko) 2021-07-30
JP2020519333A (ja) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10603149B2 (en) Drive system for personal-care appliance and method of operation thereof
JP6032309B2 (ja) リニアアクチュエータ
JP5176891B2 (ja) アクチュエータ及びこれを用いた電動歯ブラシ
JP5842789B2 (ja) アクチュエータ及び電動理美容器具
JP5945814B2 (ja) リニアアクチュエータおよびこれを備える口腔衛生装置
KR102594772B1 (ko) 개인 케어 장치용 진동 제거
CN105686335A (zh) 用于生物体体表清洁的电动清洁毛刷
JP5168087B2 (ja) アクチュエータ及びこれを用いた電動歯ブラシ
US11454294B2 (en) Adjustable vibration absorber for a personal care device
JP6627318B2 (ja) アクチュエータ及び電動理美容器具
RU2776809C2 (ru) Подавление вибрации в устройстве для личной гигиены
CN109688969B (zh) 用于个人护理设备的动力传动系统组件
AU2016303731A1 (en) Actuator and electric beauty device
JP2019521814A (ja) パーソナルケア装置のための駆動トレインアセンブリ
JP2016027790A (ja) アクチュエータ及び電動理美容器具
CN117318427A (zh) 一种具有弹性轴承座的复合运动电机及电动牙刷

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant