專利名稱：帶有彈性組件及彈性組件調整機構的將側向驅動動作轉換為轉動的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及小型器具如牙刷，具體地，涉及一種彈性件結構，可將側向的驅動動作轉換成工作件的旋轉動作。本發(fā)明還涉及調整彈性件結構的方法，可在制作時調整彈性件具有選定的固有共振頻率或共振幅度。
背景技術：
小型器具具有各種各樣的工作件動作。在一些情況下，驅動動作與工作件的動作相同。在另一些情況下，希望將特定的驅動動作轉換為不同的工作件動作，比如將側向驅動動作轉換到旋轉動作。美國專利No.5,189,751顯示的磁性驅動器通過帶微小弧線的側向(前后)移動方式來移動連接有牙刷件的細長轉動臂的一端。因此，工作件以特定方式振動。盡管這樣的工作件動作具有很好的效果，出于各種原因，還是希望工作件能通過選定的弧線來轉動(旋轉運動)，同時保持側向驅動動作。這樣將要求設置運動轉換組件，將側向運動轉換為旋轉運動。
已經存在可將側向驅動動作，如專利No.5,189,751的電磁驅動器產生的動作，轉換為工作件旋轉運動的裝置。某些裝置涉及連桿型機構。但是，這些連桿型機構經常具有不希望的退回動作，可形成阻尼、振動和噪音。還可以使用與彈性件結合的樞軸轉動組件。彈性件可使用扭簧。扭簧通常采用螺旋彈簧，螺旋彈簧一般不能將其必要的徑向剛度與可接受的低扭簧剛度結合。大部分的這些已知裝置要求不同的支承結構，這些結構通常很復雜，產生噪音而且不可靠。軸承也具有其自身間隙。
此外，在發(fā)明的另一方面，共振系統(tǒng)的彈性件通常用作驅動組件的部件，如本發(fā)明的彈性組件。這些彈性組件通常要求調整某些結構或調整非常精密的制造誤差，使得彈性組件的諧振頻率可接受地接近裝置的操作或驅動頻率，以保持共振系統(tǒng)的效率。
因此，對于發(fā)明的運動轉換組件方面，希望轉換組件高效、可靠和制造成本低。至于彈性組件調整，希望調整可以用簡單的方法來實現，可以在組件制作時進行，使器具的制造誤差加大(大誤差)，從而降低器具的制造成本，以及大量減少制造過程中返工的器具數量。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個方面是將側向驅動動作轉換為器具的工作件部分旋轉運動的裝置和相應的方法，包括可移動的基體固定件，受到驅動能夠進行平移往復運動；位置固定的固定件，與基體件間隔開，固定的固定件保持在適當位置，在所述器具操作時不移動；彈性件，連接到基體件和固定的固定件；和驅動軸，其連接到基體件，可相對所述固定的固定件轉動，所述驅動軸固定有工作件；其中，所述彈性件設置成其對扭曲的抗力基本上小于彎曲抗力，扭曲作用可使工作件以預定頻率轉動。
本發(fā)明的另一方面，是一種包括工作件的器具的共振驅動系統(tǒng)的彈性件調整方法，所述驅動系統(tǒng)具有驅動頻率，所述方法包括步驟測量工作件的與頻率相關的幅度，振動是通過彈性件的動作進行，其中測得的頻率可高于或低于器具的驅動頻率；和充分改變彈性件的剛度，因此改變其諧振頻率，使其非常接近器具的驅動頻率。


圖1和圖1A是本發(fā)明的電動牙刷的運動轉換組件的分解圖；
圖2是圖1的運動轉換組件部分的透視圖；圖3是顯示驅動軸和牙刷臂相對牙刷縱軸線的偏斜位置的正視圖；圖4顯示了用于剃須器具的改進的運動轉換系統(tǒng)；圖5顯示了本發(fā)明的頻率調整方法對圖2的運動轉換系統(tǒng)的調整結果；圖6-8顯示了圖2的本發(fā)明的可選實施例；圖9和10顯示了圖2的本發(fā)明的另一可選實施例；圖11顯示了圖2的本發(fā)明的又一可選實施例。
具體實施例方式
圖1和圖1A顯示了電動牙刷10，其包括把手部分12和刷頭部分14。把手部分包括電源，比如可充電電池16，和驅動組件，一般用18來標記。刷頭部分14包括工作件，即刷頭20，其包括多根設置成選定形式的刷毛，刷頭10固定其上的刷頭臂22，運動轉換組件，用26來標記，和運動轉換組件的固定組件27。
在所顯示的實施例中的運動轉換組件26可將驅動軸28的直線運動轉換成旋轉運動，驅動軸延伸到刷頭臂22并與其結合，以使刷頭臂旋轉和轉動刷頭20。刷頭部分14還包括螺帽件30，其連接頭部14到把手部分12，固定組件27固定安裝到螺帽件。
在所顯示的器具中，驅動組件18是電磁鐵，可產生側向力，在操作時與兩個永久磁鐵32結合，其中永久磁鐵固定到位于運動轉換組件26后端的可移動的端部件40，以便通過側向稍微弧線的平移方式移動端部件40?！皞认颉痹诒疚闹惺侵钢本€側向移動或帶有稍微弧線的側向路徑。運動轉換組件26通過板簧設置將驅動組件的驅動動作轉換成驅動軸28的扭轉或旋轉動作，驅動軸再轉動刷頭臂22和刷頭20圍繞驅動軸28的縱軸線A-A(見圖2)旋轉。在所示實施例中，刷頭轉動所含角度(圓弧)大約為11°，雖然這個角度可變化，但這不是本發(fā)明的主要部分。
運動轉換組件26在圖2中詳細地顯示。其包括可移動的端部件40，在所示實施例中是用塑料材料制造，有大約0.6英寸長，最寬處的尺寸是大約0.6英寸，厚度大約是0.1英寸。小中心定位固定銷46從端部件40的后表面44延伸。永久磁鐵組件固定在銷46上，在所示實施例中，其包括金屬固定板50(見圖1)和兩個間隔開的矩形永久磁鐵32，32。永久磁鐵32，32與把手12內的電磁鐵18互相作用，使可移動的端部件40通過帶稍微弧線的路徑側向移動。該動作在專利No.5,189,751中有詳細的解釋，其內容在本文中參考引用。但是，應當知道，驅動組件18的側向驅動動作只是其中一種設置，已經知道有許多其他的側向驅動器，這些驅動器可用于本發(fā)明的轉換組件。
在可移動的端部件40的背面56設有固定件58，可以與端部件40整體形成，或牢固地連接其上。兩個細長的板簧60和62從固定件58向前延伸。在所顯示的實施例中，各板簧60，62大約1英寸長、0.2英寸寬、大約0.02英寸厚。在所示實施例中板簧60，62用金屬制造。但是也可以用其他材料如塑料來制造。
在所示實施例中兩個板簧60，62所在位置互相形成70°的角度。兩個板簧在可移動的端部件40和固定的端部件64之間延伸，并固定在這兩個端部件上。固定的端部件64通常是圓形，厚度大約是0.1英寸，在所顯示的實施例中是用塑料制造。端部件64在頂部和底部分別設有兩個相對的槽口67，69。
細長的驅動軸28從固定件58的兩個板簧60和62的大致相交處延伸，如果板簧是這樣延伸的話。兩個板簧60和62的平面在運動轉換組件的旋轉中心處相交，驅動軸位于相交處。在所顯示的實施例中，驅動軸28是金屬的，截面為矩形。驅動軸28也可以為其他的結構。操作中，板簧扭曲還出現一定彎曲，使得驅動軸旋轉。板簧的相對位置和尺寸可最佳化，以減少各個板簧的應力。
驅動軸28在所顯示的實施例中通過固定的端部件64中的槽口69延伸，所以可相對固定的端部件64自由轉動。驅動軸28延伸到刷頭臂22并與之結合，運動轉換組件的動作產生的驅動軸28轉動造成刷頭臂22轉動和固定到其遠端的刷頭20的轉動。
固定的端部件64通過固定組件27進行固定，使其不會作相對轉動。固定組件27包括作為其一部分的塑料環(huán)72，其上設有兩個向后延伸的相對的凸緣74和76。兩個凸緣74和76通過固定的端部件64的槽口67，69延伸。兩個凸緣74和76的結構可與牙刷把手12的對應的接受部分(未顯示)配合，以便在固定組件27(和端部14)和把手12之間形成固定配合連接。當固定組件27的凸緣74和76適當地位于把手12的接受部分，螺帽30位于適當位置，如下面所介紹的，固定組件27以及固定的端部件64保持固定，防止出現轉動。兩個板簧60和62的遠端固定安裝到端部件64，防止其移動。
連接螺帽30安裝到固定組件27和運動轉換組件26。連接螺帽件的內表面設有螺紋77，所以可螺紋連接到把手12的外螺紋部分67。螺帽30將凸緣74和76壓到把手，通過凸緣74和76將固定端部件64保持在適當位置。螺帽30的上邊79是柔性連接件78，在所示實施例中是用彈性材料制造。連接件78的下邊安裝成與螺帽30的上邊79對齊。連接件78延伸到密封件77，密封件提供了刷頭臂22和連接件78的上端之間的流體密封。
操作時，把手內的電磁鐵驅動器18產生的側向驅動(或任何其他的側向驅動)使可移動的端部件40產生稍微弧線運動，造成刷頭20在特定角度內的轉動。
在所顯示的實施例中，兩個板簧60和62以及驅動軸28固定到固定的和可移動的端部件，使其與牙刷的縱軸線B-B偏離角度α延伸(見圖3)。該角度在5到15°的范圍內，最好是10度。刷頭臂的這個角度增加了牙刷在使用者口腔內到達的范圍。在許多情況下這是個優(yōu)點。此外，通過這樣設置，旋轉中心位于與把手軸線不同的軸線上。由于旋轉中心傾斜于器具的縱軸線，器具的其他部分相對驅動軸的旋轉軸線的慣性矩快速增加，因此減少了把手的振動，由于具有更大的慣性矩，包括把手的器具有較低的振動。對于使用者這是希望具有的優(yōu)點。
盡管所介紹的實施例包括兩個分開的板簧，互相形成特定的角度(70°)，但兩個分開的板簧不是必須的。分開的角度可在90°±40°的范圍變化。此外，也可采用徑向模式使用多于兩個的板簧，板簧的平面相交于驅動軸的旋轉中心。兩個板簧還可以結合成一個板簧，具有V或U形，開口正方形或開口矩形。其他形狀也可以采用。驅動軸必須通過彈簧連接到系統(tǒng)的可移動的端部件。驅動軸不能連接到彈簧的任何其他部分。這種結構可以是單件結構。關鍵的結構要求在于彈性件必須設置成對扭曲的抗力要小于對彎曲的抗力，使可移動的端部件的側向動作導致板簧扭曲并造成驅動軸的轉動。本文顯示和介紹的設置可產生這樣的動作。也可以使用其他的彈簧設置。此外，并且是很重要的，彈簧的設置必須使得刷頭不僅是轉動還要以選擇的頻率轉動。
圖6，7，8顯示了圖1到3的運動轉換組件的一個可選實施例，使用了特定的線狀彈簧的設置。轉換組件包括后板120和永久磁鐵122。銜鐵軸124固定到銷軸126上的背后磁鐵122。軸124的遠端127設有兩個互相間隔90°(直角)的槽123，125。兩個線狀彈簧128和130也是間隔90°(直角)，插入槽123，125。牙刷軸129具有交叉件131，133，可與槽123，125配合，將線狀彈簧保持在銜鐵軸124和牙刷軸129的各端部之間。
牙刷頭或其他工作件(未顯示)的基體件137位于牙刷軸的遠.端135。軸環(huán)136，如同夾頭，受壓將牙刷軸壓到銜鐵軸上，將彈簧、牙刷軸和銜鐵軸保持在一起。線狀彈簧128和130的后端然后固定到彈簧固定件138，其后端139的開槽141可固定線狀彈簧的端部。彈簧固定件138固定連接到器具的殼體。驅動組件的側向力造成背板120移動導致牙刷軸129轉動。
圖9和10顯示了另外的實施例。轉換組件包括單件的多片板簧.140，其可包括三個在同一端144連接到一起的單獨構件142，143，144。彈簧140固定到可移動的后端件150，其中設有調整塊151，其中的材料可取下以調整彈性組件的共振頻率。后板件152位于可移動的后端件150的后表面，永久磁鐵154固定其上。驅動軸158連接到可移動件150并從件150延伸。驅動軸158的遠端155固定工作件，如牙刷頭(未顯示)。彈性組件140的自由端固定到固定的固定件160，驅動軸158通過固定件延伸。固定件160固定到牙刷的殼體。移動件150的往復運動可導致驅動軸158和工作件的旋轉運動。
也可以采用其他的彈簧設置，包括多個彈性件161，161的設置，其中彈性件類似于籃狀設置，從可移動的后固定件163延伸到固定的固定件165。彈性件161，161在兩個固定件之間向外偏斜。圖11顯示了這種帶有4個彈性件的設置?？稍O置更多的彈性件。各彈性件161的平面穿過組件的旋轉中心延伸。位于彈性組件的旋轉中心的驅動軸(未顯示)從可移動件163通過固定件165的開口167延伸。
所有上面的可選結構具有的結構特征是，彈性件對扭曲運動的抗力小于對彎曲的抗力，可響應側向的驅動力，可形成驅動軸的旋轉運動。
圖4顯示了本發(fā)明的可選擇的應用。該應用是電剃須器80，其也包括帶有永久磁鐵的可移動的端部件81，其受到標記為82的磁性驅動器的驅動。兩個傾斜的板簧84和86從可移動的端部件81延伸，其另一端固定安裝到固定的端部件88。驅動軸90從固定的端部件88向后延伸，與板簧84，86平行。驅動軸90通過支承件82懸掛在可移動的端部件81，在驅動器組件82下面延伸。
多個細長的切割刀片94固定安裝到驅動軸90，并從驅動軸90徑向向外延伸，切割刀片的外邊是鋒利的。外邊與曲面的剃須器屏面件96配合。操作中，端部件81的側向動作導致驅動軸90旋轉，并造成切割刀片84通過特定角度的旋轉，使剃須器產生切割動作。
該實施例證明固定有工作件的驅動軸的位置和設置可具有相對運動轉換彈簧組件的各種結構。在所有的情況下，可移動的端部件以側向形式受驅動，彈簧組件從可移動的端部件延伸到固定的端部件，這樣造成固定到可移動的端部件的驅動軸的旋轉運動，以及固定其上的工作件的旋轉運動。
本發(fā)明不必要設置任何軸承件或柔性件，主要因為彈簧件不彎曲。本發(fā)明使用強度高和可靠的及有效的結構。此外，該結構是共振組件，可與器具的操作(驅動)頻率配合。例如，在牙刷的實施例中，希望的操作頻率大約在261赫茲。彈簧組件可設置成以該頻率進行轉動。
如上所述，圖1的牙刷，包括運動轉換組件，是共振系統(tǒng)。即，該系統(tǒng)的機械件的固有諧振頻率設計成與牙刷的操作或驅動頻率配合，該頻率在本發(fā)明牙刷的條件下，大約為261赫茲。這樣的共振系統(tǒng)比非共振系統(tǒng)有效。
如上所討論的，已經知道許多方法來保證彈簧系統(tǒng)的共振頻率與器具的操作頻率配合。其中一種方法，在制作過程中對機械系統(tǒng)的結構和設置非常精確地控制，無需調節(jié)地提供希望的頻率配合。制造誤差必須非常嚴格(包括使用更精確的部件)，相當多數量的器具常常因為不能滿足所要求的嚴格制造誤差被丟棄。
另外一種方法，采用各種方式來調節(jié)或改進彈簧結構，以產生與器具操作頻率配合的所要求頻率。一般調節(jié)過程需要很多時間和經驗技術，因此是不具成本效益的。這些調節(jié)可在制作過程或制作完畢后進行，甚至可能在器具由使用者使用時進行。
在本發(fā)明的這個方面，公開了一種使用板簧的可大量生產的共振彈簧系統(tǒng)的調節(jié)方法。本發(fā)明的方法可用來增加或減少(調高或調低)彈簧組件的共振頻率，以與操作頻率配合。
在這個過程的第一步，在測試頻率下測量工件的幅度，或反過來進行。固定的幅度可用于測量各種頻率，或固定的頻率用來測量各種幅度。這兩種技術都可用于調整。調整彈簧組件將移動彈簧組件在操作特征曲線上的操作點，以便配合需要的操作頻率或幅度。
在操作特征曲線上的點可以通過減少彈簧組件的彈簧剛度來減少(頻率減少)?；蛘撸僮鼽c可通過增加彈簧剛度來增加(頻率增加)。盡管許多調節(jié)系統(tǒng)通過增加或減少彈簧系統(tǒng)的重量來增加或減少系統(tǒng)的慣性，但這個方法常常不是非常精確，并通常要求大量的重量減少或增加以得到希望的頻率配合效果。在本發(fā)明中，關鍵在于通過改變彈性組件，在本發(fā)明中是板簧，的結構來增加或減少彈簧剛度(而不是慣性)。
在減少彈簧剛度的過程中，所制造的各板簧受到切割，如圖5所示，以改變其結構，切割改變了板簧的彈簧剛度，材料可施加到彈簧上以增加彈簧剛度。在所示實施例中，切口110減少了彈簧寬度，如圖中100處所示，切口中心一般位于彈簧件106的兩個端部102，104之間的中心，以減少疲勞應力。選擇切口的深度(在彈簧寬度上)以產生所要求的調節(jié)程度。切口的變化包括切口的總長、結構、即切口的曲率，和切口的寬度。在所顯示的特定實施例中，切口110的形狀是曲線。應當知道，可使用其他切口形狀。一種選擇是位于一個或兩個彈性件中心的“足球形”槽。切口的變化包括槽的位置，槽長度和/或寬度，以及槽的曲率。得到槽可通過許多種技術，包括激光，研磨機或傳統(tǒng)的切割工具。去除材料的方式對于本發(fā)明不很重要。
制成切口后，進行另一種測試以確定結構的頻率是否在可接受的誤差內。如果不能，可形成另外的切口使器具處于誤差內。調節(jié)本系統(tǒng)的結果是器具的制造誤差不如從前那樣嚴格。這將減少不合格產品的數量。此外，可以在制造過程中快速和高效地實現調節(jié)，其后不再要求額外的器具調節(jié)。
因此，首先公開了一種器具比如牙刷的可將側向移動轉換到旋轉運動的新的運動轉換組件，其使用了作為優(yōu)選實施例的板簧，板簧設置成對扭曲的抗力要少于彎曲抗力，即使彈簧組件除了扭曲外還發(fā)生一些彎曲，使設有工作件的驅動軸產生希望的旋轉運動。對彎曲的高抗力減少了對軸承的需要。進行轉換的運動稱作側向運動，包括直線運動以及微小曲線運動，如本發(fā)明的實施例所介紹的。工作件的動作是圍繞設有工作件的驅動軸線旋轉。其次公開了一種在制作過程中調節(jié)彈簧組件系統(tǒng)的方法，可改變系統(tǒng)的共振頻率，使之符合希望的系統(tǒng)操作頻率(驅動頻率)。這使得嚴格的制造誤差不再需要。
盡管運動轉換系統(tǒng)和調節(jié)方法的優(yōu)選實施例已經出于說明的目的進行了介紹，應當知道可對這些實施例進行各種變化、改進和替換，只要不脫離本發(fā)明的精神，本發(fā)明的精神在所附權利要求中限定。
權利要求
1.一種將側向運動轉換為器具工作件的旋轉運動的裝置，包括可移動的基體固定件(40)，能夠受驅動進行側向往復運動；位置固定的固定件(64)，與所述基體件間隔開，所述固定的固定件保持在適當位置，在所述器具操作時固定不動；彈性件(60，62)，連接到所述可移動的基體件，并固定連接到所述固定的固定件；和驅動軸(28)，其連接到所述基體件，可相對所述固定的固定件轉動，所述驅動軸上固定有工作件(20)；其中，所述彈性件設置成其對扭曲的抗力基本上小于彎曲抗力，扭曲作用可使工作件以預先選定頻率轉動。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述彈性件包括兩個分開的平面彈簧。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述彈性件是單個平面彈簧。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述彈性件是兩個直角相交的線狀彈簧。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述彈性件包括多個在所述基體固定件和固定的固定件之間以規(guī)則間距間隔開的平面彈性件。
6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基體固定件的側向運動是通過電磁驅動機構實現的，所述電磁驅動機構包括位于所述可移動的基體固定件上的永久磁鐵(32)，和與器具的基體部分的永久磁鐵間隔開的電磁驅動器。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述器具是牙刷。
8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述器具是電動剃須器。
9.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述兩個平面彈簧在長度上按選擇的角度分開。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述角度大約為90°±40°。
11.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述驅動軸件位于兩個彈性件各自平面的相交處。
12.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述驅動軸件延伸的距離超過所述固定的固定件，所述工作件是牙刷頭。
13.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述彈性件和所述驅動軸都是金屬的。
14.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述驅動軸和所述彈性件的位置都以選定角度偏離所述器具的縱軸線。
15.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括定位件(72，74，76)，可防止所述固定的固定件在所述器具操作時移動，所述定位件包括延伸部分(74，76)，其與器具的把手部分的接受部分配合，防止所述定位組件轉動。
16.根據權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述選擇的角度在5到15°的范圍。
17.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述驅動軸沿一個近似所述固定的固定件的方向從所述可移動的基體件延伸，并沿相反方向延伸選定的距離到所述基體件的后端，其中所述工作件的延伸距離基本等于所述驅動軸件的長度。
18.一種包括固定到驅動軸上工作件的器具，其包括把手部分(12)，可容納器具的驅動系統(tǒng)；組件(26)，可將所述驅動系統(tǒng)的側向驅動運動轉換成工作件的旋轉運動，所述組件包括可移動的基體固定件(40)，可受到所述驅動系統(tǒng)的驅動作側向往復運動；固定的固定件(64)，與所述基體件間隔開，其中所述固定的固定件可保持在適當位置，在所述器具操作時固定不動；彈性件(60，62)，連接到可移動的基體件并固定連接到所述固定的固定件；驅動軸(28)，連接到所述基體件，可相對所述固定的固定件轉動；工作件，連接到所述驅動軸件，其中所述彈性件設置成對扭曲的抗力基本上小于彎曲抗力；扭曲作用使所述工作件以預先選定頻率轉動。
19.根據權利要求18所述的器具，其特征在于，所述彈性件包括兩個分開的平面彈簧。
20.根據權利要求18所述的器具，其特征在于，所述彈性件包括單個平面彈簧。
21.根據權利要求18所述的器具，其特征在于，所述可移動的基體固定件的側向運動通過磁性驅動機構和電磁驅動器(18)來實現，所述機構包括位于所述可移動的基體件上的永久磁鐵(32)，電磁驅動器(18)與器具的把手部分的永久磁鐵間隔開。
22.根據權利要求18所述的器具，其特征在于，所述器具是牙刷。
23.根據權利要求19所述的器具，其特征在于，所述兩個平面彈簧在長度上以選擇的角度分開。
24.根據權利要求18所述的器具，其特征在于，所述驅動軸件和所述彈性件的位置都以一定角度偏斜于所述器具的縱軸線。
25.根據權利要求18所述的器具，其特征在于，所述驅動軸件從所述可移動的基體件(18))沿一近似于所述固定的固定件(88)的方向延伸，并沿另一方向延伸選定的距離到所述基體件的后端，其中工作件基本延伸所述驅動軸的長度，并且所述器具是剃須器(80)。
26.根據權利要求18所述的器具，其特征在于，所述器具包括定位件(27)，可保持所述固定的固定件在所述器具操作時不移動，其中所述定位件包括延伸部分(74，76)，可與所述器具的把手部分的容納部分配合，還包括頂蓋(30)，所述頂蓋的一端螺紋連接到所述把手，另一端與所述驅動軸的殼體的近端配合，所述定位件固定到所述頂蓋的內表面。
27.一種將側向驅動運動轉換成器具工作件旋轉運動的裝置，其包括可移動的基體固定件(40)，受到驅動能夠進行側向往復運動；位置固定的固定件(64)，所述固定的固定件保持在適當位置，所述器具操作時固定不動；彈性件(60，62)，連接到所述可移動的基體件并固定連接到所述固定的固定件；和驅動軸(28)，其連接到所述基體件，從所述可移動的基體件和固定的固定件延伸，所述驅動軸上連接有工作件；其中，所述彈性件設置成其對扭曲的抗力基本上小于彎曲抗力，扭曲作用可使工作件以預先選定頻率轉動。
28.一種電動牙刷，包括把手部分(12)；牙刷的驅動組件(18)，位于所述把手內，所述把手具有縱軸線；和從動軸組件(26)，其包括臂部分，其上固定牙刷頭(20)，所述從動軸組件對所述驅動組件所出響應，產生工作件的移動，所述驅動軸以某角度范圍內的一定角度相對所述把手的縱軸線傾斜，可使所述牙刷相對所述驅動軸轉動軸線的慣性矩足夠大，與驅動軸的旋轉軸線和把手的軸線重合的設置相比，牙刷把手部分的振動顯著減少。
29.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述角度在5到15°的范圍內。
30.一種包括工作件的器具的共振驅動系統(tǒng)彈性件的調整方法，所述驅動系統(tǒng)具有驅動頻率，所述方法包括步驟測量工作件的與頻率相關的幅度，振動通過彈性件的操作來進行，其中測得的頻率可高于或低于器具的驅動頻率；和充分改變彈性件的剛度，因此改變其諧振頻率，使其非常接近器具的驅動頻率。
31.根據權利要求30所述的方法，其特征在于，所述方法還包括取下一部分彈性件以減少其剛度的步驟。
32.根據權利要求30所述的方法，其特征在于，所述方法包括增加材料到彈性件以增加其剛度的步驟。
33.根據權利要求31所述的方法，其特征在于，所述彈性組件是板簧組件，所述取下一部分彈性件是從所述板簧的一邊切下一部分。
34.根據權利要求31所述的方法，其特征在于，所述取下部分的形狀造成彈簧寬度在整個切口長度上逐漸減小，最大切割范圍大致位于切口的中點，所述切口大致位于所述板簧兩端之間。
35.根據權利要求34所述的方法，其特征在于，所述取下部分是切口，在其兩端之間有曲線形狀。
36.根據權利要求31所述的方法，其特征在于，所述彈性件包括兩個板簧，所在位置互相形成選定的角度，各個彈性件要取下一部分。
37.根據權利要求31所述的方法，其特征在于，所述器具是具有轉動的工作件動作的牙刷。
38.根據權利要求31所述的方法，其特征在于，所述切割包括步驟控制切口的寬度、切口的長度、切口的曲率、和切口在板簧長度上的位置，以提供所要求的剛度改變。
39.根據權利要求31所述的方法，其特征在于，所述取下部分從至少一個板簧內取下，所述取下的部分具有足球形狀。
全文摘要
一種將工作件的側向運動轉換為旋轉運動的裝置，包括彈性組件，帶有作微小弧線往復側向移動的可移動的基體固定件，和與基體件間隔開的固定的固定件，其固定在器具上在器具操作時不會轉動或移動。彈性件，如兩個互相定位成一定角度的平面板簧，安裝在移動的基體件和固定的固定件之間。從可移動的基體件延伸的驅動軸穿過并超過固定的固定件。工作件如牙刷頭安裝到驅動軸的遠端。彈性件設置成其對扭曲的抗力基本上小于彎曲抗力，使基體件的側向運動可形成工作件旋轉。器具如電動牙刷的共振彈性組件系統(tǒng)，具體是板簧系統(tǒng)，的調整方法包括步驟測量器具的工作件的隨頻率變化的幅度，然后取下彈性件的一部分，足以使彈簧剛度減少，使彈性件的共振頻率極為接近器具的驅動頻率。
文檔編號F16H25/18GK1703171SQ03809887
公開日2005年11月30日 申請日期2003年4月25日 優(yōu)先權日2002年5月3日
發(fā)明者J·W·格雷滋, J·古布勒, J·C·伍德, D·內森, K·A·米勒, C·D·哈內拉, B·E·塔伯, R·K·泰勒, S·E·哈里, P·C·J·倫斯, K·薩德克, P·L·W·M·巴坦, S·雷特納, W·布賴恩特, A·洛伊內格 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司