[发明专利]共振驱动系统弹性件的调整方法

说明书

相关申请

本申请是于2003年4月25日提交的申请号为03809887.3、发明名称为“带有弹性组件及弹性组件调整机构的将侧向驱动动作转换为转动的装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种调整共振驱动系统弹性件的方法，可在制作时调整弹性件具有选定的固有共振频率或共振幅度。

背景技术

小型器具具有各种各样的工作件动作。在一些情况下，驱动动作与工作件的动作相同。在另一些情况下，希望将特定的驱动动作转换为不同的工作件动作，比如将侧向驱动动作转换到旋转动作。美国专利No.5,189,751显示的磁性驱动器通过带微小弧线的侧向(前后)移动方式来移动连接有牙刷件的细长转动臂的一端。因此，工作件以特定方式振动。尽管这样的工作件动作具有很好的效果，出于各种原因，还是希望工作件能通过选定的弧线来转动(旋转运动)，同时保持侧向驱动动作。这样将要求设置运动转换组件，将侧向运动转换为旋转运动。

已经存在可将侧向驱动动作，如专利No.5,189,751的电磁驱动器产生的动作，转换为工作件旋转运动的装置。某些装置涉及连杆型机构。但是，这些连杆型机构经常具有不希望的退回动作，可形成阻尼、振动和噪音。还可以使用与弹性件结合的枢轴转动组件。弹性件可使用扭簧。扭簧通常采用螺旋弹簧，螺旋弹簧一般不能将其必要的径向刚度与可接受的低扭簧刚度结合。大部分的这些已知装置要求不同的支承结构，这些结构通常很复杂，产生噪音而且不可靠。轴承也具有其自身间隙。

其它教导了振动装置的专利文献包括US2002/0092104A1和US-A-6140723。US2002/0092104A1涉及一种具有可分离刷头组件的电动牙刷，其中刷头组件包括被设置在外壳内的驱动轴29所驱动的从动轴52。该从动轴52和支撑磁性板32的扭杆28的长度对准。轴承支撑着该轴的内端以使转动振荡，并且轴承抑制平移运动。

US-A-6140723涉及一种口腔护理装置，其包括输出轴11，该输出轴由谐振销25弹性地支撑。输出轴11组装到机壳12以使之能左右摆动。

此外，共振系统的弹性件通常用作驱动组件的部件，如本发明的弹性组件。这些弹性组件通常要求调整某些结构或调整非常精密的制造误差，使得弹性组件的谐振频率可接受地接近装置的操作或驱动频率，以保持共振系统的效率。

因此，对于发明的运动转换组件而言，希望转换组件高效、可靠和制造成本低。至于弹性组件调整，希望调整可以用简单的方法来实现，可以在组件制作时进行，使器具的制造误差加大(大误差)，从而降低器具的制造成本，以及大量减少制造过程中返工的器具数量。

发明内容

因此，本发明的一个方面是将侧向驱动动作转换为器具的工作件部分旋转运动的装置和相应的方法，包括：可移动的基体固定件，受到驱动能够进行平移往复运动；位置固定的固定件，与基体件间隔开，固定的固定件保持在适当位置，在所述器具操作时不移动；弹性件，连接到基体件和固定的固定件；和驱动轴，其连接到基体件，可相对所述固定的固定件转动，所述驱动轴固定有工作件。其中，所述弹性件设置成其对扭曲的抗力基本上小于弯曲抗力，扭曲作用可使工作件以预定频率转动。

本发明的另一方面，是一种包括工作件的器具的共振驱动系统的弹性件调整方法，所述驱动系统具有驱动频率，所述方法包括步骤：测量工作件的与频率相关的幅度，振动是通过弹性件的动作进行，其中测得的频率可高于或低于器具的驱动频率；和充分改变弹性件的刚度，因此改变其谐振频率，使其非常接近器具的驱动频率。

附图说明

图1和图1A是本发明的电动牙刷的运动转换组件的分解图；

图2是图1的运动转换组件部分的透视图；

图3是显示驱动轴和牙刷臂相对牙刷纵轴线的偏斜位置的正视图；

图4显示了用于剃须器具的改进的运动转换系统；

图5显示了本发明的频率调整方法对图2的运动转换组件的调整结果；

图6-8显示了图2的本发明的可选实施例；

图9和10显示了图2的本发明的另一可选实施例；

图11显示了图2的本发明的又一可选实施例。

具体实施方式

图1和图1A显示了电动牙刷10，其包括把手部分12和刷头部分14。把手部分包括电源，比如可充电电池16，和驱动组件，一般用18来标记。刷头部分14包括工作件，即刷头20，其包括多根设置成选定形式的刷毛，刷头10固定其上的刷头臂22，运动转换组件，用26来标记，和运动转换组件的固定组件27。