个人护理装置

文档序号:384465 发布日期:2021-12-10 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 个人护理装置 (Personal care device ) 是由 T·施瓦斯 J·霍佩尔特 R·德斯 C·埃尔塞泽 于 2020-05-04 设计创作,主要内容包括:本公开涉及一种个人护理装置,具体地讲电动牙刷,该个人护理装置具有:柄部,该柄部可由使用者的手抓握并具有纵向轴线;处理头部,该处理头部与支架连接,该支架在该柄部内延伸并安装在该柄部处以用于克服复位弹簧力围绕枢转轴线的枢转运动;电能消耗单元,具体地讲,驱动单元诸如线性致动器,该电能消耗单元安装在该支架上;以及至少一个电连接器,该至少一个电连接器布置在该柄部和该支架之间,以将电能从相对于该柄部固定安装的能量源输送到该电能消耗单元,其中该电连接器被实现为弹性金属片元件,该弹性金属片元件具有用于提供该复位弹簧力的至少一部分的弹簧常数。(The present disclosure relates to a personal care device, in particular an electric toothbrush, having: a handle graspable by a user&#39;s hand and having a longitudinal axis; a treatment head connected with a carriage extending within and mounted at the handle for pivotal movement about a pivot axis against a return spring force; an electric power consumption unit, in particular, a driving unit such as a linear actuator, which is mounted on the bracket; and at least one electrical connector arranged between the handle and the holder to deliver electrical energy from an energy source fixedly mounted with respect to the handle to the electrical energy consuming unit, wherein the electrical connector is realized as a resilient sheet metal element having a spring constant for providing at least a part of the return spring force.)

个人护理装置

技术领域

本公开涉及一种个人护理装置诸如电动牙刷,该电动牙刷具有能量源、电能消耗单元(诸如驱动单元)以及用于连接能量源和电能消耗单元的电连接器,其中具体地讲,能量源和电能消耗单元相对于彼此可移动地安装。

背景技术

众所周知,相对于彼此活动的两个电子部件之间的电连接件带来技术挑战,因为两个电子部件的重复相对运动产生疲劳,电连接件必须具有一定的抗疲劳性。可以使用柔性扁平电缆(FFC),并且连接接头可以配备有应变消除件。

本公开的目的是提供一种个人护理装置,该个人护理装置包括安装在能量源和能量消耗装置之间并用于其相对运动的电连接器,其中电连接器尤其适用于承受重复相对运动的应力,并且另外其中电连接器也可适于实现个人护理装置的自动化组装。

发明内容

根据一个方面,提供了一种个人护理装置,具体地讲电动牙刷,该个人护理装置具有:柄部,该柄部可由使用者的手抓握并具有纵向轴线;处理头部,该处理头部与支架连接,该支架在柄部内延伸并安装在柄部处以用于克服复位弹簧力围绕枢转轴线的枢转运动;电能消耗单元,具体地讲,驱动单元诸如线性致动器,该电能消耗单元安装在支架上;和至少一个电连接器,该至少一个电连接器布置在柄部和支架之间,以将电能从相对于柄部固定安装的能量源输送到电能消耗单元,其中电连接器被实现为弹性金属片元件,该弹性金属片元件具有用于提供复位弹簧力的至少一部分的弹簧常数。

附图说明

本公开将通过对示例性实施方案的详细描述并且参考附图进一步阐明。在附图中,

图1是示例性个人护理装置的图示;

图2是根据本公开的个人护理装置的示例性实施方案的示意图;

图3A-图3D是电连接器的示例性实施方案的不同视图;

图4A是在完全连接之前处于未装载组装状态的示例性电连接器的图示;

图4B是图4A所示的连接器元件的稍后组装状态的图示,其中电连接器处于最终位置;并且

图5是在连接电连接器和连接器元件之前当连接器元件和电连接器处于最终空间位置时的顶视图。

具体实施方式

在本说明书的上下文中,“个人护理”应指皮肤及其附器(即毛发和指/趾甲)以及牙齿和口腔(包括舌头、牙龈等)的培养(或护理),其中目的一方面是预防疾病以及维持和加强健康(“护理”),另一方面是美容处理和改善皮肤及其附器的外观。它应包括维持和加强幸福感。这包括皮肤护理、毛发护理和口腔护理以及指/趾甲护理。这还包括其它梳理活动,诸如胡须护理、剃刮和脱毛。因此,“个人护理装置”是指用于执行此类营养或梳理活动的任何装置,例如(美容)皮肤处理装置诸如皮肤按摩装置或皮肤刷子;湿式剃刀;电动剃刀或修剪器;电动脱毛器;以及口腔护理装置,诸如手动或电动牙刷、(电动)牙线、(电动)冲洗器、(电动)舌清洁器、或(电动)牙龈按摩器。这不应排除所提议的个人护理系统在一个或若干个这些营养或装置区域中可具有比在一个或若干个其它这些区域中更显著的有益效果。在下文参考附图的描述中,选择电动牙刷以呈现所提出的个人护理装置的细节。在一定程度上来说,细节并不特定于电动牙刷,所提出的技术可在任何其他个人护理装置中使用。

根据本公开的个人护理装置包括能量消耗单元,该能量消耗单元被安装成相对于个人护理装置的柄部进行枢转运动。个人护理装置包括支架,该支架上安装有能量消耗单元并且该支架被安装用于相对于柄部的所述运动,具体地讲围绕枢转轴线的枢转运动。支架可在柄部内延伸,但支架的一部分或与支架基本上不活动连接的部分可延伸到柄部的内腔之外(该外部延伸部分可为个人护理装置的处理头部)。个人护理装置的柄部可具有纵向轴线,并且然后枢转轴线可被布置成大致垂直于柄部的纵向轴线。能量源固定安装在柄部处或相对于柄部固定安装。此处,“固定安装”应意指固定安装的物体不能相对于柄部运动,这包括物体(此处为能量源)可安装在安装结构上,该安装结构在组装过程中被插入到柄部的内腔中,使得安装结构被固定在柄部处。支架可与个人护理装置的处理头部连接,其中处理头部可被布置成可拆卸的,具体地讲可重复拆卸并可再次附接的,但在个人护理装置的使用期间基本上不能相对于支架运动。支架可被布置用于当在处理头部处施加力时围绕枢转轴线的枢转运动,该力具有相对于枢转轴线产生扭矩的分力。在一些实施方案中,能量消耗单元是用于驱动处理头部的至少一部分到运动中的驱动单元。驱动单元可具有驱动轴,处理头部的至少一部分连接到该驱动轴。驱动单元可包括DC马达或共振致动器(即,通过驱动轴提供线性运动或旋转摆动运动中的至少一种运动的共振弹簧-质量类型的马达)。

为了电连接能量源和能量消耗单元,在柄部和支架之间布置至少一个电连接器,以用于将电能从能量源传递到能量消耗装置。虽然根据本公开的电连接器的数量不受限制,但在一些实施方案中,利用两个此类电连接器来建立一个闭合电子电路。电连接器被实现为弹性金属片元件,该弹性金属片元件具有弹簧常数并且具体地讲,当支架相对于柄部移出其静止位置时弹性金属片元件被压缩,使得弹性金属片元件根据其弹簧常数和压缩距离提供复位弹簧力。个人护理装置可包括机械止动件元件以在无导致枢转运动的外力作用在处理头部上时限定支架的静止位置。具体地讲,当支架处于其静止位置时,弹性金属片元件可提供偏置力或预载力,该偏置力需要在支架开始枢转之前被外力克服。

弹性金属片元件可采用特定形式。在一些实施方案中,弹性金属片元件具有第一基本上水平的臂和第二基本上水平的臂,这些水平臂通过横向臂连接,从而产生基本上Z形(或S形)的结构。水平臂可配备有支持自动化组装的结构。例如,第一水平臂或第二水平臂可包括至少一个竖直延伸的突起部,该突起部延伸穿过连接器元件中的狭槽并且在那里通过焊接连接耦接到导电区域。连接器元件可具体地为印刷电路板(PCB)。狭槽可在一侧打开以允许突起部和狭槽在组装过程中相对于彼此运动,使得突起部在组装过程中经由其开口端进入狭槽。狭槽的开口端可以是倒角的,使得狭槽和突出部之间的潜在偏移被平衡掉。例如,第一水平臂或第二水平臂可包括邻接连接器元件的侧面的至少一个竖直延伸的突起部。例如,第一水平臂或第二水平臂可包括至少一个切口,保持器元件(例如保持器指状部)从连接器元件延伸穿过该切口。例如,在组装过程中,切口和保持器元件可相对于彼此运动,使得端部处的保持器元件延伸穿过切口。在保持器元件由塑料制成的情况下,保持器元件的突出部分可塑性变形以将弹性金属片元件固定地保持在适当位置。焊接连接接头可例如用连接器元件上的导电区域或用导线,至少在两个水平臂中的一个水平臂上实现。切口可设置在两个水平臂中的至少一个水平臂处。使塑料保持器元件塑性变形和建立焊接连接的方法易于自动化。

如已经解释的,弹性金属片元件的水平臂可用于定位和保持目的,然后横向臂可提供弹簧功能。

弹性金属片元件可由CuNi3Si1Mg材料制成,该材料可例如作为Wieland-K55从德国乌尔姆的维兰德公司(Wieland-Werke AG,Ulm,Germany)商购获得。该材料一方面提供良好的导电性,并且另一方面具有良好的机械性能以用作弹性元件(即,弹簧元件)。这仅仅是合适材料的一个示例。

个人护理装置可包括至少一个另外的弹簧元件(即,除弹性金属片元件之外的另外的弹簧元件),具体地布置在柄部和支架之间的两个弹簧元件,并且该至少一个弹簧元件在支架枢转离开其静止位置时在支架和柄部之间提供复位弹簧力。该至少一个弹簧元件可被指定成使得支架和柄部之间的总复位弹簧力主要由该至少一个弹簧元件提供。例如,该至少一个弹簧元件可提供超过约50%的总复位弹簧力,具体地讲其可提供超过约66%的总复位弹簧力,进一步具体地讲其可提供超过约80%的总复位弹簧力,并且更进一步具体地讲其可提供超过约90%的总复位弹簧力。该至少一个弹簧元件可被设计成具有高精度和低制造公差,例如弹簧元件可被设计为由弹簧钢制成的矩形杆元件。因此,弹性金属片元件的制造公差可在一定程度上得到补偿。

已经提及,弹性金属片元件在支架的静止状态下提供偏置力或预载力。该偏置力可在0.1N至0.6N之间的范围内,具体地在0.2N和0.5N之间的范围内,并且进一步具体地在0.3N和0.4N之间的范围内。

弹性金属片元件可由金属片制成,该金属片具有在0.1mm至0.2mm之间的范围内,具体地在0.125mm至0.175mm之间的范围内,并且进一步具体地约0.15mm的厚度。

弹性金属片元件的弹簧常数可在0.1N/mm至0.55N/mm之间的范围内,具体地在0.2N/mm和0.45N/mm之间的范围内,并且还具体地为约0.32N/mm。

图l是被实现为电动牙刷的示例性个人护理装置1的图示。个人护理装置1具有柄部20和此处被实现为刷头的处理头部10。处理头部10可为可替换的(即,出于卫生原因或出于提供不同处理的原因,可重复拆卸并可再次附接,并且具体地可与新的或不同的处理头部互换)。处理头部10可具有功能头部11(此处为刷毛支架),该功能头部被布置成具体地由设置在柄部20的内腔中的驱动单元驱动而运动。处理头部可具有用于将处理头部10与在中空柄部20中延伸的支架连接的外壳12。在其他实施方案中,处理头部10不包括可独立运动的功能头部,并且处理头部10被完全驱动到运动中,这不应排除处理头部10被驱动到一种运动中,而功能头部11被驱动到另一种运动中。

图2为根据本说明书的个人护理装置1A的示例性结构布置的示意图。个人护理装置1A包括处理头部10A、具有柄部外壳21A的柄部20A、支架30A、安装结构40A、此处实现为驱动单元的能量消耗单元50A、能量源60A和电连接器100A。处理头部10A包括功能头部11A和外壳12A,该外壳与转接器元件31A耦接,该转接器元件与支架30A固定地连接(转接器元件31A也可与支架30A成一整体)。处理头部10A的固定连接不应排除处理头部10A可与转接器元件31A脱离。支架30A可枢转地安装在安装结构40A处,使得当外力F施加在基本上不可运动地安装在支架30A处的处理头部10A处时,支架30A可以围绕枢转轴线P相对于安装结构40A枢转,该处理力F相对于枢转轴线P产生扭矩。安装结构40A例如通过卡扣连接件211A、212A等(例如,夹持件可为替代形式)牢固地固定在柄部外壳21A处,使得安装结构40A可基本上不相对于柄部外壳21A运动,并且可认为柄部外壳21A和安装结构40A是单个元件。连接器元件41A是安装结构40A的一部分或安装在安装结构40A处。这不应排除支架40A本身是连接器元件。此处,连接器元件41A是固定地安装在安装结构40A处的PCB。此外,能量源60A(例如电池或蓄电池)也安装在安装结构40A处。电连接器100A被实现为弹性金属片元件(即,被实现为导电弹簧元件),该弹性金属片元件具有弹簧常数,一旦支架30A围绕枢转轴线P相对于柄部20A(即,相对于安装结构40A)枢转离开其静止位置,该弹性金属片元件就提供复位弹簧力。电连接器100A在一端部上具有突起部101A,该突起部通过焊接连接411A与连接器元件41A上的导电区域导电耦接。在另一端部,电连接器100A通过突起部801A与连接器元件80A连接。连接器元件80A可以是承载驱动单元的线圈的线圈骨架。连接器元件80A与支架30A固定地连接。不应排除支架侧面上的连接器元件由支架30A本身来实现。突起部801A可为导电的并且可与线圈(即,能量消耗单元50A)建立导电连接。但是电连接器100A可以另一种方式与能量消耗单元50A导电连接,例如传导线可以缠绕在电连接器100A的下水平臂周围并且/或者导线可以焊接在电连接器100A处。另一个电连接器可布置在支架30A和安装结构40A之间,以完成能量源60A和能量消耗单元50A之间的导电电路。

在所示的示例中,弹簧元件70A在支架30A和安装结构40A之间延伸,该弹簧元件70A具有弹簧常数并提供复位弹簧力,该复位弹簧力增加了由电连接器100A施加的复位弹簧力,从而产生总复位弹簧力。弹簧元件70A在此处被固定在支架30A的侧面上的枢转轴承314A中,并且通过安装结构40A的侧面上的夹持元件401A固定。

机械止动件元件213A可设置在柄部20A处以限定支架30A在未装载状态下的静止位置。

图3A至图3D是根据本公开的示例性电连接器200的各种视图。图3A是电连接器200的透视图,图3B是侧视图,图3C是顶视图,并且图3D是前视图。

电连接器200由被切割并弯曲成如图所示的形状的金属片制成。弹性金属片元件(即,电连接器)200通常具有Z形或S形形状(取决于观察方向)。图3A至图3D示出了当支架处于其静止位置时处于组装状态的弹性金属片元件200的形状。在该静止位置,弹性金属片元件200具有第一水平臂210、第二水平臂220和连接两个水平臂210、220的横向臂230。横向臂230通过约180度弯曲段240和250连接到水平臂210和220。弯曲段240、250的曲率基本上为圆形。连接第一水平臂210和横向臂230的第一弯曲段240的半径R1大于连接横向臂230和第二水平臂220的第二弯曲段250的半径R2。半径R1和R2不同的原因将于下文进一步阐释。第一水平臂210包括从第一水平臂210竖直向上延伸的突起部211。第二水平臂220包括切口221和凹入部分222。弹性金属片元件200的这些辅助结构,即突起部211、切口221和凹入部分222仅为示例性的,并且技术人员可使用其他辅助结构以用于定位和连接弹性金属片元件200和相应的连接器元件。例如,除了凹入部分222之外或作为替代,第二水平臂220可包括可从第二水平臂220竖直向下延伸的一个或若干个突起部。第二水平臂具有长度L2,使得在顶视图中,第二水平臂220的一部分225不被第一水平臂210或横向臂230覆盖。切口221设置在该未覆盖部分225中。这允许切口221能够相对自由地触及。

在下文中,提供弹性金属片元件200的示例性几何值:

-第一水平臂的长度L1:5.25mm

-第二水平臂的长度L2:15.1mm

-横向臂的长度L3:8.5mm

-第一弯曲段的半径R1:0.85mm

-第二弯曲段的半径R2:0.55mm

-金属片的厚度d:0.15mm

-横向臂的宽度w3:1.79mm。

图4A示出了已放置在连接器元件320B上的弹性金属片元件200B的中间状态,该连接器元件320B在此是用于驱动单元的线圈的塑料保持器(即骨架)的一部分。图4A示出了呈指定形状,即,处于未装载状态的弹性金属片元件200B。金属片在被压印(或激光切割)成正确的平坦形状之后通过相应的弯曲和压制机器塑性变形,该弯曲和压制机器使金属片应变超过其弹性极限,使得弹性金属片元件200B呈现其指定形状而不是返回到平坦形状。图4B示出了一旦连接器元件310B(此处为PCB)安装在安装结构处其最终位置时(通过首先根据箭头M1向下运动,然后根据图4B中的箭头M2向侧面运动),弹性金属片元件200B所呈现的形状。可以看出,弹性金属片元件200B具有从第二水平臂220B竖直向下延伸的两个突起部223B和224B。保持元件321B延伸穿过第二水平臂220B中的切口。连接器元件320B的突起部322B邻接第二水平臂220B的凹入部分。弹性金属片元件200B的辅助结构和连接器元件320B的辅助结构用于实现弹性金属片元件200B在连接器元件320B上的精确自动化定位。虽然这未示出,但第二水平臂可焊接到接触元件以与能量消耗单元(此处为驱动单元的线圈)建立导电连接。

从图4B清楚地看出,弹性金属片元件200B被压缩,从而在支架和安装结构之间提供预应力(或预载)。选择弹性金属片元件200B的指定形状,使得尽管存在制造公差,但弹性金属片元件总是需要被压缩。一旦处于压缩状态,当连接器元件310B朝向突起部211B水平运动时,向上延伸的突起部211B就被连接器元件310B中的开口狭槽卡住,因此突起部211B在组装过程中自动与该狭槽对准。由于预载,突起部211B以限定的方式延伸超出连接器元件310B的顶表面,以实现突起部211B自动焊接到连接器元件310B。弹性金属片元件200B具有指定形状。由于制造工艺的种类,指定形状仅在某个公差范围内实现。

图5为电连接器200B的连接器元件310B和第一水平臂210B的一部分的顶视图。这两个物体以其最终空间关系示出,即,当连接器元件310B已经在箭头M2的方向上运动时。虽然这在图5中未示出,但连接器元件310B在方向M2上的水平运动也用于将连接器元件310B与安装结构耦接,使得其被牢固地固定在安装结构处。电连接器200B的突起部211B现在定位在连接器元件310B的狭槽311B中,其中狭槽311B由侧向指状物312B形成。狭槽311B在一个侧面(此处为相对于规则纸材取向的左侧)是打开的。开口侧包括倒角313B,当连接器元件310B在方向M2上运动时,这些倒角支持将突起部211B引导到狭槽中。在下一个制造步骤中,可将突起部211B焊接到设置在连接器元件314B上的导电区域314B。导电区域314B与能量源导电耦接。这不应排除可使用导电连接电连接器的其他装置,例如缠绕在电连接器的一部分周围的传导线。

本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

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