ES2906953T3

ES2906953T3 - Dispositivo de higiene personal

Info

Publication number: ES2906953T3
Application number: ES20163232T
Authority: ES
Inventors: Norbert Schaefer; Uwe Schober; Robert Schäfer; Matthias Paschold; Tobias Schwarz
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 2019-05-02
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2040-03-16
Also published as: CN113785479B; JP7709385B2; US11793619B2; WO2020222183A1; EP3734808A1; CN113785479A; EP3734808B1; US20200345130A1; JP2022530791A

Abstract

Un dispositivo (1) de higiene personal, que se extiende en un espacio tridimensional que está abarcado por un sistema de coordenadas x-y-z, que comprende: una unidad de accionamiento que tiene un soporte (210A); un estátor (231A) montado de manera fija en el soporte (210A); una armadura (232A) que está montada por resorte en el soporte (210A) para un movimiento oscilante lineal accionado a lo largo de una primera dirección longitudinal que es paralela o coincide con el eje x del sistema de coordenadas x-y-z, teniendo la armadura (232A) un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xa; ya; za]; y un árbol (234A) de accionamiento acoplado de manera fija a la armadura (232A), teniendo el árbol (234A) de accionamiento un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xd; yd; zd]; un primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento conectado de manera desmontable al árbol (234A) de accionamiento, teniendo el primer ensamblaje (120A) de tratamiento un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xt1; yt1; zt1]; y un elemento (233A) de masa secundario montado por resorte en el soporte para el movimiento oscilante esencialmente lineal a lo largo de la primera dirección longitudinal, teniendo el elemento (233A) de masa secundario un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xm; ym; zm]; en donde al menos la coordenada [xa; ya; za] del centro de gravedad de la armadura (232A) tiene un desplazamiento en al menos una de la dirección y y la dirección z con respecto a la coordenada [xd; yd; zd] del centro de gravedad del árbol (234A) de accionamiento o con respecto a la coordenada [xt1; yt1; zt1] del centro de gravedad del primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento, es decir, ya ≠ yd y/o ya ≠ yt1 y/o za ≠ zd y/o za ≠ zt1, y el elemento (233A) de masa secundario está diseñado de tal manera que la coordenada [xm; ym; zm] del centro de gravedad del elemento (233A) de masa secundario se alinee con la coordenada [xj; yj; zj] del centro de gravedad común del árbol (234A) de accionamiento, el primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento y la armadura (232A) en la al menos una dirección de desplazamiento, es decir, ym = yj y zm = zj, de modo que una línea que conecta la coordenada [xm; ym; zm] del centro de gravedad del elemento (233A) de masa secundario y la coordenada [xj; yj; zj] del centro de gravedad común sea paralela o coincida con el eje x.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de higiene personal

Campo de la invención

La presente descripción se refiere a dispositivos de higiene personal que comprenden una unidad de accionamiento que tiene un ensamblaje de estátor y armadura, en donde la armadura se monta por resorte en un soporte y un elemento de masa secundario que se monta por resorte en el soporte.

Antecedentes de la invención

Generalmente, se conoce que un dispositivo de higiene personal, tal como un cepillo dental eléctrico, puede accionarse mediante un motor resonante que comprende un estátor y una armadura que se acciona en un movimiento alternante y se hace pasar a su posición de reposo mediante una fuerza de restauración (cuya fuerza de restauración puede proporcionarse, típicamente, por al menos un elemento flexible, tal como un muelle de lámina). El experto conoce varios diseños de este motor resonante. El motor resonante puede accionar un árbol de accionamiento con un movimiento lineal alternante. El dispositivo de higiene personal puede equiparse con un resonador de muelles y masas secundario que se dispone para cancelar las vibraciones producidas por la armadura alternante del motor resonante al generar un movimiento contracíclico y, por lo tanto, generar vibraciones que tengan aproximadamente la misma amplitud, pero una fase desplazada en 180 grados. El documento WO 2014/009916 A2 describe un diseño posible de este motor resonante. Se describe otro ejemplo en EP-2790309 A1.

Existe una necesidad general de optimizar el comportamiento vibratorio de los dispositivos de higiene personal que comprenden un accionamiento con una armadura en movimiento y un elemento de masa secundario para cancelar las vibraciones generadas por la armadura en movimiento.

Sumario de la invención

La invención se describe en la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes.

Según al menos un aspecto, un dispositivo de higiene personal, que se extiende en un espacio tridimensional abarcado por un sistema de coordenadas x-y-z, que comprende una unidad de accionamiento que tiene un soporte, un estátor montado de manera fija en el soporte, una armadura que se monta por resorte en el soporte para el movimiento oscilante lineal accionado a lo largo de una primera dirección longitudinal que es paralela o coincide con el eje x del sistema de coordenadas x-y-z, teniendo la armadura un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xa ; ya ; za], y un árbol de accionamiento acoplado de manera fija a la armadura, teniendo el árbol de accionamiento un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xd; yd; zd], un primer ensamblaje de cabezal de tratamiento conectado de manera desmontable al árbol de accionamiento, teniendo el primer ensamblaje de tratamiento un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xt 1 ; yt 1 ; zn ], y un elemento de masa secundario montado por resorte en el soporte para el movimiento oscilante esencialmente lineal a lo largo de la primera dirección longitudinal, teniendo el elemento de masa secundario un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xm; ym; zm], en donde al menos la coordenada [xa ; ya ; za] del centro de gravedad de la armadura tiene un desplazamiento en al menos una de la dirección y y la dirección z con respecto a la coordenada [xd; yd; zd] del centro de gravedad del árbol de accionamiento o con respecto a la coordenada [xt 1 ; yt 1 ; zn ] del centro de gravedad del primer ensamblaje de cabezal de tratamiento, es decir, ya t yd y/o ya t yt1 y/o za t zd y/o za t zt 1 , y el elemento de masa secundario está diseñado de tal manera que la coordenada [xm; ym; zm] del centro de gravedad del elemento de masa secundario se alinee con la coordenada [xj; yj; zj] del centro de gravedad común del árbol de accionamiento, el primer ensamblaje de cabezal de tratamiento y la armadura en la al menos una dirección de desplazamiento, es decir, ym = yj y zm = zj, de modo que una línea que conecta la coordenada [xm; ym; zm] del centro de gravedad del elemento de masa secundario y la coordenada [xj; yj; zj] del centro de gravedad común sea paralela o coincida con el eje x.

Breve descripción de los dibujos

La presente descripción resultará más comprensible mediante una descripción detallada de realizaciones ilustrativas y haciendo referencia a las figuras. En las figuras

la Fig. 1 es una representación esquemática de un dispositivo de higiene personal, realizado como un cepillo dental eléctrico;

la Fig. 2 es una sección transversal a través de un dispositivo de higiene personal ilustrativo realizado como un cepillo dental eléctrico;

la Fig. 3 es una representación esquemática de las masas acopladas de un dispositivo de higiene personal ilustrativo usado para una simulación;

la Fig. 4A son los primeros resultados simulados de amplitudes de vibración en los puntos de medición MP1, MP2 y MP3 ilustrados en la Fig. 3; y

la Fig. 4B son los segundos resultados simulados de amplitudes de vibración en los puntos de medición MP1, MP2 y MP3 ilustrados en la Fig. 3.

Descripción detallada de la invención

En el contexto de la presente descripción “ higiene personal” significará la nutrición (o cuidado) de la piel y de sus anejos (es decir, pelo y uñas) y de los dientes y la cavidad oral (incluidas la lengua, las encías etc.), donde el objetivo es, por una parte, la prevención de enfermedades y el mantenimiento y fortalecimiento de la salud (“ higiene” ) y, por otra, el tratamiento cosmético y mejora del aspecto de la piel y sus anejos. Deberá incluir el mantenimiento y fortalecimiento del bienestar. Esto incluye el cuidado de la piel, el cuidado del cabello y la higiene bucal, así como cuidado de las uñas. Esto incluye además otras actividades de acicalamiento tales como el cuidado de la barba, el afeitado y la depilación. Un “dispositivo de higiene personal” significa, por lo tanto, cualquier dispositivo para realizar dichas actividades de nutrición o acicalamiento, p. ej. dispositivos de tratamiento dermatológico (cosmético) tales como dispositivos de masaje para la piel o cepillos para la piel; maquinillas de afeitar en húmedo; afeitadoras eléctricas o recortadoras; depiladoras eléctricas; y dispositivos de higiene bucal tales como cepillos de dientes manuales o eléctricos, portahilo dental (eléctrico), irrigadores (eléctricos), limpiadores de lengua (eléctricos) o masajeadores de encías (eléctricos). Esto no excluye que el dispositivo para la higiene personal propuesto pueda tener una ventaja más importante en una o varias de estas áreas de cuidado o de dispositivo que en una o varias de otras áreas.

Un dispositivo de higiene personal como el propuesto comprende un cabezal de tratamiento para proporcionar un tratamiento de higiene. Un cepillo dental eléctrico es un ejemplo de un dispositivo de higiene personal eléctrico, particularmente un ejemplo del grupo de dispositivos de cuidado bucal eléctricos.

Según la presente descripción, el dispositivo de higiene personal tiene una unidad de accionamiento que comprende un soporte, un estátor montado de manera fija en el soporte y una armadura montada por resorte en el soporte para un movimiento oscilante lineal accionado a lo largo de una primera dirección longitudinal que es paralela o coincide con el eje x del sistema de coordenadas x-y-z. La armadura tiene un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada del sistema de coordenadas x-y-z indicado por [xa ; ya ; za], donde xa es el componente x, ya es el componente y, y za es el componente z, cuya denotación se usará de ahora en adelante. La armadura puede montarse en el soporte mediante al menos un muelle de lámina plano, particularmente, mediante al menos dos muelles de lámina planos, cuyos muelles de lámina planos se extienden en reposo en un plano paralelo al plano y-z del sistema de coordenadas x-y-z.

Según la presente descripción, el dispositivo de higiene personal tiene un árbol de accionamiento que se acopla de manera fija a la armadura, teniendo el árbol de accionamiento un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xd; yd; zd]. El dispositivo de higiene personal tiene, además, un primer ensamblaje de cabezal de tratamiento que se conecta de manera desmontable al árbol de accionamiento. El primer ensamblaje de tratamiento tiene un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xt 1 ; yt 1 ; zt1]. El dispositivo de higiene personal comprende también un elemento de masa secundario que se monta por resorte en el soporte para el movimiento oscilante lineal a lo largo de la primera dirección longitudinal, teniendo el elemento de masa secundario un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xm; ym; zm]. El elemento de masa secundario puede montarse en el soporte mediante al menos un muelle de lámina plano, particularmente, mediante al menos dos muelles de lámina planos, cuyos muelles de lámina planos se extienden en reposo en un plano paralelo al plano y-z del sistema de coordenadas x-y-z.

Según la presente descripción, al menos la coordenada [xa ; ya ; za] del centro de gravedad de la armadura tiene un desplazamiento en al menos una de la dirección y y la dirección z con respecto a la coordenada [xd; yd; zd] del centro de gravedad del árbol de accionamiento o con respecto a la coordenada [xt 1 ; yt 1 ; zn ] del centro de gravedad del primer ensamblaje de cabezal de tratamiento, es decir, ya t yd y/o ya t yt1 y/o za t zd y/o za t zt 1. El elemento de masa secundario está diseñado de manera que la coordenada [xm; ym; zm] del centro de gravedad del elemento de masa secundario se alinee con la coordenada [xj; yj; zj] del centro de gravedad común del árbol de accionamiento, el primer ensamblaje de cabezal de tratamiento y la armadura en la al menos una dirección de desplazamiento, es decir, ym = yj y zm = zj, de modo que una línea que conecta la coordenada [xm; ym; zm] del centro de gravedad del elemento de masa secundario y la coordenada [xj; yj; zj] del centro de gravedad común sea paralela o coincida con el eje x.

Se sabe que un sistema como el descrito conduce a vibraciones bajas en la superficie externa del mango que sujeta un usuario cuando las fuerzas transmitidas por el muelle o los muelles de montaje de la armadura en movimiento (junto con las masas unidas a la armadura) y por el muelle o los muelles de montaje del elemento de masa secundario contraoscilatorio al soporte se cancelan entre sí, lo que se logró, particularmente, al hacer esas masas cercanas entre sí o incluso al hacer esas masas idénticas y, en particular, al adaptar los muelles de montaje de manera que la frecuencia de resonancia del elemento de masa secundario montado en el muelle esté lo más cerca posible de la frecuencia de accionamiento. WO 2014/009916 A2 lo explica en general. Pero se descubrió que un diseño como se muestra y describe en WO 2014/009916 A2 sigue produciendo vibraciones residuales que un usuario puede sentir cuando sostiene el mango. Se descubrió que dichas vibraciones residuales pueden asociarse a un desplazamiento entre el centro de gravedad común de la armadura, el árbol de accionamiento y el primer ensamblaje de cabezal de tratamiento en el plano y-z y el centro de gravedad del elemento de masa secundario en el plano y-z, es decir, un desplazamiento en al menos una de las direcciones y o z. En un diseño que sigue la descripción general de WO 2014/009916 A2, se activa un desplazamiento en la dirección z debido a la forma particular de la armadura. Alinear los centros de gravedad de manera que sus componentes y y sus componentes z tengan el mismo valor, como se propone en la presente descripción, redujo las vibraciones residuales. Esto significa que alinear los centros de gravedad de manera que la línea que conecta los dos centros de gravedad sea paralela (o coincida) con el eje x del sistema de coordenadas x-y-z definido anteriormente reduce las vibraciones percibidas en el mango - los resultados de la simulación se describen más adelante en relación con las Figs. 4A y 4B.

El dispositivo de higiene personal como se propone puede comprender una sección de mango que tiene una carcasa de mango que puede sujetar un usuario con la mano. El soporte de la unidad de accionamiento por sí misma puede montarse de manera pivotante con respecto a la carcasa de mango. Un elemento flexible, tal como un elemento de resorte, puede proporcionar una fuerza de restauración contra cualquier fuerza que haga pivotar el soporte alrededor del eje de pivotamiento. El soporte puede acoplarse con un sensor de fuerza que permita medir la fuerza que actúa sobre el soporte para pivotarlo. El dispositivo de higiene personal puede comprender un cabezal de cepillo de sustitución que, o bien forme por sí mismo un cabezal de tratamiento o bien tenga una carcasa de cabezal de tratamiento con respecto a la cual se monte el cabezal de tratamiento para el movimiento accionado. La carcasa de cabezal de tratamiento puede acoplarse entonces de manera fija con el soporte. El cabezal de tratamiento puede acoplarse mecánicamente con un transmisor de movimiento para formar un ensamblaje de cabezal de tratamiento.

La unidad de accionamiento puede comprender una señal de accionamiento periódica (p. ej., una corriente alterna) que se usa para accionar la armadura con un movimiento alternante. La frecuencia de accionamiento de la señal de accionamiento periódica puede elegirse para que se encuentre en un intervalo de entre 100 Hz y 200 Hz, en particular, en un intervalo de entre 120 Hz y 170 Hz, más particularmente, en un intervalo de entre 140 Hz y 150 Hz.

La armadura puede comprender, como parte integrante, el árbol de accionamiento, o el árbol de accionamiento puede acoplarse de manera desmontable a la armadura. El árbol de accionamiento se utiliza para transmitir el movimiento proporcionado por la armadura al cabezal de tratamiento accionado. El árbol de accionamiento puede acoplarse magnéticamente al ensamblaje de cabezal de tratamiento que comprende el cabezal de tratamiento. La armadura (junto con cualquier otra masa conectada con la armadura) forma un sistema de muelles resonante en virtud del muelle o de los muelles por los cuales la armadura se monta en el soporte. La armadura puede comprender al menos un imán permanente y el estátor puede comprender una bobina que reciba una corriente alterna a una frecuencia de accionamiento, en donde la frecuencia de accionamiento se selecciona para estar en o cerca de la frecuencia de resonancia del sistema de armadura y muelle. El sistema de masa secundario que se monta por resorte en el soporte forma un sistema de masas y muelles resonante adicional que puede considerarse independiente del sistema de armadura y muelle si se considera que el soporte se fija espacialmente. La frecuencia de accionamiento puede elegirse para que se encuentre en o lo más cerca posible de la frecuencia de resonancia del sistema de elemento de masa secundario y muelle. El sistema de elemento de masa secundario y muelle se dispone para excitarlo en un movimiento alternante lineal mediante las vibraciones del soporte generadas por el sistema de armadura y muelle. El movimiento lineal del elemento secundario de masa se desplaza de fase 180 grados con respecto al movimiento de la armadura. El elemento de masa secundario puede fabricarse a partir de láminas metálicas apiladas.

El dispositivo de higiene personal y la unidad de accionamiento se extienden en un espacio tridimensional, cuyo espacio tridimensional puede estar abarcado por un sistema de coordenadas cartesianas de manera que cada punto en el espacio puede definirse por coordenadas [x; y; z]. En reposo, los diversos elementos de la unidad de accionamiento, en particular la armadura, el elemento de masa secundario, el árbol de accionamiento y el ensamblaje de cabezal de tratamiento tienen, cada uno, un centro de gravedad que puede determinarse por lo tanto por las coordenadas respectivas como ya se describió, p. ej., la coordenada [xa ; ya ; za] indica el centro de gravedad de la armadura, la coordenada [xm; ym; zm] indica el centro de gravedad del elemento de masa secundario, la coordenada [xd; yd; zd] indica el centro de gravedad del árbol de accionamiento, y la coordenada [xt 1 ; yt 1 ; zt1] indica el centro de gravedad del primea ensamblaje de cabezal de tratamiento. Aquí, “primer” se usa para diferenciar el primer ensamblaje de cabezal de tratamiento que forma parte del dispositivo de higiene personal de otro (segundo) ensamblaje de cabezal de tratamiento potencial adicional. Un kit de higiene personal puede comprender entonces un dispositivo de higiene personal y al menos un cabezal de sustitución adicional que comprende un segundo ensamblaje de cabezal de tratamiento. La masa y la coordenada [xt 1 ; yt1; zn ] del centro de gravedad del segundo ensamblaje de cabezal de tratamiento puede seleccionarse de modo que los dos cabezales de sustitución diferentes generen características de vibración diferentes del dispositivo de higiene personal.

La Fig. 1 es una representación de un dispositivo 1 de higiene personal ilustrativo realizado como un cepillo dental eléctrico. El dispositivo 1 de higiene personal comprende una sección 20 de mango y un primer cabezal 10 de sustitución que se monta de manera desmontable en la sección 20 de mango. El primer cabezal 10 de sustitución puede comprender un primer cabezal 11 de tratamiento montado en una primera carcasa 12 de cabezal de tratamiento para un movimiento accionado en relación con la primera carcasa 12 de cabezal de tratamiento. Un primer transmisor de movimiento puede acoplarse al primer cabezal 11 de tratamiento y puede disponerse en un hueco de la primera carcasa 12 de cabezal de tratamiento. El primer cabezal 11 de tratamiento y el primer transmisor de movimiento juntos pueden formar entonces un primer ensamblaje de cabezal de tratamiento como se describirá en mayor detalle más adelante. El primer cabezal 10 de sustitución puede separarse y reemplazarse por un cabezal de sustitución nuevo, esencialmente idéntico cuando el primer cabezal 10 de sustitución se desgasta o el primer cabezal 10 de sustitución puede complementarse por al menos un segundo cabezal de sustitución que proporcione un tratamiento diferente o que esté previsto para el uso por un usuario diferente. En el presente caso se muestra un cepillo dental eléctrico y el primer cabezal 10 de sustitución se realiza como un cabezal de cepillo que proporciona un primer tratamiento de limpieza de los dientes. Puede proporcionarse un segundo cabezal de cepillo (es decir, un segundo cabezal de sustitución) que sea diferente al primer cabezal de cepillo y que proporcione un efecto de tratamiento diferente, p. ej., el segundo cabezal de cepillo puede estructurarse para un mejor efecto de pulido dental o para un mejor efecto masajeador de encías que el primer cabezal de cepillo.

La Fig. 2 es una vista en sección transversal de un dispositivo 1A de higiene personal ilustrativo según la presente descripción, cuyo dispositivo de higiene personal se extiende en un espacio tridimensional euclidiano abarcado por un sistema de coordenadas cartesianas x-y-z que permite definir posiciones absolutas en el espacio y a distancias relativas. El sistema de coordenadas cartesianas se usa aquí como un ejemplo de todos los sistemas de coordenadas posibles que se pueden usar para abarcar el espacio tridimensional euclidiano. El dispositivo 1A de higiene personal se realiza como un cepillo dental eléctrico, que se considerará un ejemplo no limitante, y comprende una sección 20A de mango y un primer cabezal 10A de sustitución. El primer cabezal 10A de sustitución comprende un primer cabezal 110A de tratamiento y un primer transmisor 111A de movimiento que juntos forman un primer ensamblaje 120A de cabezal de tratamiento. El primer cabezal 110A de tratamiento aquí comprende un elemento portador 1102a sobre el cual se monta al menos un elemento 1101A de tratamiento donde, en el ejemplo mostrado, una pluralidad de mechones de filamentos se monta en el elemento portador 1102A. El primer cabezal 110A de tratamiento está montado aquí en la primera carcasa 112A de tratamiento para la rotación oscilatoria M2 accionada alrededor de un eje de rotación R que está definido por un eje 1103A. El primer transmisor 111A de movimiento comprende una parte 113 a de acoplamiento que se conecta de manera pivotante con el resto del primer transmisor 111A de movimiento. El primer cabezal 110A de tratamiento está montado en una primera carcasa 112A de cabezal de tratamiento. La primera carcasa 112A de cabezal de tratamiento se conecta de manera desmontable con un adaptador 235A de cabezal de tratamiento de la sección 20A de mango.

La sección 20A de mango comprende una carcasa 220A de mango y un soporte 210A que se monta de manera pivotante con respecto a la carcasa 220A de mango para que el soporte 210A pueda girar alrededor de un eje P de pivotamiento definido por un eje 211A. El soporte 210A lleva una unidad 230A de accionamiento que comprende un estátor 231A montado de manera fija en el soporte 210A, una armadura 232A y un elemento 233A de masa secundario que se montan, cada uno, por resorte en el soporte 210A. El estátor 231A puede comprender una bobina y la armadura 232A puede comprender al menos un imán permanente como se conoce generalmente en la técnica, de manera que la armadura 232A pueda accionarse en un movimiento alternante lineal M1 cuando se proporcione una corriente alterna a la bobina. La frecuencia de accionamiento de la corriente alterna puede seleccionarse de modo que esté en el intervalo de entre 100 Hz y 200 Hz. Aquí se conecta un árbol 234A de accionamiento con la armadura 232A de manera fija, cuyo árbol de accionamiento se extiende a lo largo de un eje longitudinal L que coincide con el eje x del sistema de coordenadas cartesianas x-y-z o es paralelo a este (en el ejemplo mostrado, el eje longitudinal L es paralelo al eje x del sistema de coordenadas euclidiano mostrado). El extremo delantero del árbol 234A de accionamiento puede comprender un imán permanente para acoplarlo con otro imán permanente o elemento metálico magnetizable proporcionado en la parte 113A de acoplamiento del primer transmisor 111A de movimiento. El adaptador 235A de cabezal de tratamiento forma una parte de extremo delantero del soporte 210A de manera que una fuerza externa F que tenga una componente en la dirección z positiva aplicada en el primer cabezal 110a de tratamiento conduzca a un movimiento pivotante del soporte 210A alrededor del eje de pivotamiento P. El soporte 210A puede montarse por resorte con respecto a la carcasa 220A de mango, de manera que una fuerza de resorte de restauración actúe para llevar al soporte 210A de regreso a su posición de reposo.

El dispositivo 1A de higiene personal puede comprender un elemento 240A estructural que puede llevar una fuente 241A de energía, tal como una batería o un acumulador recargable y una placa de circuito impreso 242A que comprenda la electrónica de control y posiblemente al menos un sensor para, p. ej., medir la deflexión del soporte 210A en relación con la carcasa 220A de mango. El soporte 210A puede montarse, en particular, de manera pivotante en el elemento 240A estructural y el elemento 240A estructural puede asegurarse de manera fija en la carcasa 220A de mango de manera que el elemento 240A estructural puede considerarse una parte de la carcasa 220A de mango.

La armadura 232A tiene un centro de gravedad que tiene, en reposo, las coordenadas [xa ; ya ; Za] (con respecto a los centros de gravedad también se hace referencia a la Fig. 3). Como puede observarse en la realización mostrada, la armadura 232A está desplaZada del eje longitudinal L. Por lo tanto, la coordenada Za está desplaZada del eje longitudinal L, en donde la coordenada z del eje longitudinal se indica como zl. El elemento 233A de masa secundario tiene un centro de gravedad que tiene, en reposo, las coordenadas [xm; ym; zm]. Un experto puede tender a seleccionar la colocación del elemento de masa secundario de manera que la coordenada z del centro de gravedad del elemento 233A de masa secundario coincida con el eje longitudinal, zm = zL, en particular por razones de uso sensible del volumen de construcción disponible. Además, el árbol 234A de accionamiento tiene un centro de gravedad que tiene, en reposo, las coordenadas

[xd; yd; zd]. Cuando el árbol 234A de accionamiento se extiende a lo largo del eje longitudinal L, la coordenada z del árbol 234A de accionamiento está en el ejemplo mostrado coincidiendo con la coordenada z del eje longitudinal L, es decir, zd = zl. Y el primer ensamblaje 120A de cabezal de tratamiento tiene un centro de gravedad que tiene, en reposo, las coordenadas [xt1; yt 1 ; zt1]. Debido al diseño particular del primer ensamblaje 120A de cabezal de tratamiento ilustrativo mostrado, la coordenada z y la coordenada y del centro de gravedad del primer ensamblaje 120A de cabezal de tratamiento están desplazados del eje longitudinal L.

Durante el funcionamiento, la armadura 233A es accionada con un movimiento longitudinal alternante M1 y la armadura 233A se mueve junto con el árbol 234A de accionamiento y el primer ensamblaje 120A de cabezal de tratamiento. Debido al principio general de la conservación de impulso, el impulso de las partes en movimiento accionadas se transfiere en dirección opuesta al soporte 210A. A continuación, el elemento 233A de masa secundario montado por resorte se excitará en un movimiento lineal alternante M1’ desplazado en fase en 180 grados por las fuerzas que actúan sobre el soporte. La masa Ma de la armadura 233A, la masa Md del árbol 234A de accionamiento y la masa Mt1 del primer ensamblaje 120A de cabezal de tratamiento se suman juntas a la masa común Mj, Mj = Ma Md Mt1 de las piezas accionadas. Puede ser deseable elegir la masa Mm del elemento 233A de masa secundario de manera que sea esencialmente idéntica a la masa común Mj de las piezas móviles accionadas y la constante de resorte del muelle o de los muelles que montan el elemento 233A de masa secundario al soporte puede elegirse de manera que el elemento 233A de masa secundario se mueva esencialmente en resonancia a la frecuencia de accionamiento a la cual la armadura 232A es accionada en movimiento.

Mediante este diseño, las fuerzas transferidas por las piezas móviles al soporte 210A y desde el soporte 210A a la carcasa 220A de mango esencialmente se cancelan entre sí. Pero se había descubierto que siguen produciéndose algunas vibraciones perceptibles en la carcasa 220B de mango como ya se describió generalmente en un párrafo anterior.

La Fig. 3 muestra un diagrama de bloques de varios cuerpos que indica las diversas masas acopladas y sus restricciones de movimiento, articulaciones y las fuerzas aplicadas que se usaron en un programa de simulación para comprender las vibraciones (es decir, amplitudes). m1 es la masa que representa el soporte 210B y el estátor 231B; m2 es la masa del elemento 233B de masa secundario que se monta por resorte en el soporte 210B y que es una limitación para el movimiento lineal debido a la rigidez de los muelles en las direcciones perpendiculares a la dirección de movimiento longitudinal; m3 es la masa de la armadura 233B y del árbol 234B de accionamiento que se montan por resorte en el soporte 210B y que están asimismo limitados en un movimiento lineal, en donde, además, una fuerza alternante periódica actúa entre el estátor 231B y la armadura 233B para accionar la armadura 233B en movimiento; m13 es la masa de la parte 113B de acoplamiento del primer ensamblaje 120B de cabezal de tratamiento, en donde se supone que la parte 113B de acoplamiento se conecta fija al árbol 234B de accionamiento; m11 es la masa del resto del transmisor 111B de movimiento que se articula de manera pivotante en la parte 113B de acoplamiento; m12 es la masa del primer cabezal 110B de tratamiento que se monta de manera pivotante en la primera carcasa 112B de cabezal de tratamiento y el transmisor 111B de movimiento se monta de manera pivotante en el primer cabezal 110B de tratamiento; y finalmente m10 es la masa de la primera carcasa 112B de cabezal de tratamiento que se asume que se conecta de manera fija al soporte 210B. MP1, MP2 y MP3 son puntos de medición en los cuales se investigan las vibraciones resultantes del modelo simplificado mostrado de las piezas que interactúan. Como se indica esquemáticamente en la Fig. 3, en reposo, la coordenada del centro de gravedad de la armadura 232B es [xa ; ya ; za], la coordenada del centro de gravedad del árbol 234B de accionamiento es [xd; yd; zd], la coordenada del centro de gravedad del primer ensamblaje 120B de cabezal de tratamiento es [xt 1 ; yt 1 ; zn ], y la coordenada del centro de gravedad del elemento 233B de masa secundario es [xm; ym; zm]. El software Simscape™ Multibody™ comercializado por MathWorks, Natick, MA, EE. UU. puede usarse para esta simulación.

Las Figs. 4A y 4B muestran los resultados de la simulación del efecto de desplazar la coordenada z y la coordenada y, respectivamente, del centro de gravedad del elemento 233B de masa secundario de la disposición explicada sobre la amplitud de vibración Av, en donde en la Fig. 4A se muestran las amplitudes de vibración en la dirección z y en la Fig. 4B se muestran las amplitudes de vibración en la dirección y. En las Figs. 4A y 4B, z = 0 e y = 0 representan una posición sobre el eje central longitudinal del árbol 234B de accionamiento. Para la simulación mostrada en la Fig. 4A, la coordenada y del elemento 233B de masa secundario se fijó a ym = 0. Para la simulación mostrada en la Fig. 4B, la coordenada z del elemento 233B de masa secundario se fijó a zm = 0. Las amplitudes de vibración muestran un mínimo para una posición del centro de gravedad del elemento de masa secundario que está desplazado del eje longitudinal. El efecto es más prominente para el desplazamiento en la dirección z y también más prominente para el punto de medición MP3 en la punta del extremo distal de la primera carcasa de cabezal de tratamiento. En las simulaciones, la amplitud de vibración Av se puede reducir hasta un nivel muy inferior a 0,005 mm.

Por lo tanto, si bien las masas contraoscilatorias Mm y Mj ya coincidían en un ejemplo según se describe en WO 2014/009916 A2 y si bien el movimiento del elemento 233B de masa secundario, la armadura 232B y el árbol 234B de accionamiento está confinado esencialmente a un movimiento lineal, las vibraciones que se generan por las masas móviles en el soporte y en la primera carcasa de cabezal de tratamiento pueden reducirse aún más mediante la optimización de la posición del centro de gravedad del elemento 233B de masa secundario. Si un centro de gravedad común de la armadura 232B, el árbol 234B de accionamiento y el primer ensamblaje 120B de cabezal de tratamiento tienen en reposo una coordenada [xj; yj; zJ], entonces la coordenada [xm; ym; zm] de la coordenada del centro de gravedad del elemento 233B de masa secundario en reposo se selecciona mejor para que coincida con la coordenada del centro de gravedad común en las direcciones y y z, es decir, ym = yj y zm = zj.

El usuario del dispositivo de higiene personal puede molestarse cuando el dispositivo de higiene personal tenga solamente una amplitud de vibración perceptible muy baja en funcionamiento. Por lo tanto, en algunas realizaciones, al menos una de las coordenadas z o y del centro de gravedad del elemento de masa secundario está desalineada por una distancia en el intervalo de entre 1 pm y 200 pm, particularmente, de entre 5 pm y 100 pm, con respecto a la coordenada z o la coordenada y del centro de gravedad común. Mediante esta medida, el usuario puede experimentar una baja amplitud de vibración, que sigue siendo perceptible de una manera tranquilizadora.

En algunas realizaciones, el dispositivo de higiene personal comprende un segundo cabezal reemplazable. Una vez unido, la coordenada [xt2; yt2; zt2] del centro de gravedad del segundo cabezal de sustitución es diferente en al menos una de las coordenadas y y z del centro de gravedad respectivo [xp; yt1; zt1] del primer cabezal de sustitución. Esto permite controlar la amplitud de vibración percibida por el usuario. Por ejemplo, en el caso de que el primer cabezal de sustitución tenga una función de limpieza normal y el segundo cabezal de sustitución tenga una función que un usuario relacionaría con una mayor energía, p. ej., una función de pulido, entonces la mayor amplitud de vibración puede transmitir la sensación de una mayor energía por medio de una mayor amplitud de vibración. Se puede lograr un efecto similar mediante diferentes masas del primer y segundo ensamblajes de cabezal de tratamiento. Puede usarse al menos una de las dos medidas descritas.

No debe entenderse que las dimensiones y los valores descritos en el presente documento estén estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En vez de eso, a menos que se especifique lo contrario, se pretende que cada una de tales dimensiones signifique tanto el valor mencionado como un intervalo funcionalmente equivalente en torno a ese valor. Por ejemplo, se pretende que una dimensión descrita como “40 mm” signifique “aproximadamente 40 mm” .

Claims

REIVINDICACIONES

Un dispositivo (1) de higiene personal, que se extiende en un espacio tridimensional que está abarcado por un sistema de coordenadas x-y-z, que comprende:

una unidad de accionamiento que tiene

un soporte (210A);

un estátor (231A) montado de manera fija en el soporte (210A);

una armadura (232A) que está montada por resorte en el soporte (210A) para un movimiento oscilante lineal accionado a lo largo de una primera dirección longitudinal que es paralela o coincide con el eje x del sistema de coordenadas x-y-z, teniendo la armadura (232A) un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xa ; ya ; za]; y

un árbol (234A) de accionamiento acoplado de manera fija a la armadura (232A), teniendo el árbol (234A) de accionamiento un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xd ; yd; zd];

un primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento conectado de manera desmontable al árbol (234A) de accionamiento, teniendo el primer ensamblaje (120A) de tratamiento un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xt 1 ; yt 1 ; zt1]; y un elemento (233A) de masa secundario montado por resorte en el soporte para el movimiento oscilante esencialmente lineal a lo largo de la primera dirección longitudinal, teniendo el elemento (233A) de masa secundario un centro de gravedad ubicado en reposo en una coordenada [xm; ym; zm];

en donde al menos la coordenada [xa ; ya ; za] del centro de gravedad de la armadura (232A) tiene un desplazamiento en al menos una de la dirección y y la dirección z con respecto a la coordenada [xd; yd; zd] del centro de gravedad del árbol (234A) de accionamiento o con respecto a la coordenada [xt1; yt 1 ; zt1] del centro de gravedad del primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento, es decir, ya t yd y/o ya t yt1 y/o za t zd y/o za t zt1, y el elemento (233A) de masa secundario está diseñado de tal manera que la coordenada [xm; ym; zm] del centro de gravedad del elemento (233A) de masa secundario se alinee con la coordenada [xj; yj; zj] del centro de gravedad común del árbol (234A) de accionamiento, el primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento y la armadura (232A) en la al menos una dirección de desplazamiento, es decir, ym = yj y zm = zj, de modo que una línea que conecta la coordenada [xm; ym; zm] del centro de gravedad del elemento (233A) de masa secundario y la coordenada [xj; yj; zj] del centro de gravedad común sea paralela o coincida con el eje x.

El dispositivo de higiene personal según la reivindicación 1, en donde la coordenada [xa ; ya ; za] del centro de gravedad de la armadura (232A) tiene un desplazamiento en la dirección y y en la dirección z con respecto a la coordenada [xd; yd; zd] del centro de gravedad del árbol (234A) de accionamiento, es decir, ya t yd y za t zd, o con respecto a la coordenada [xt1; yt1; zt1] del centro de gravedad del primer ensamblaje (11 üA) de cabezal de tratamiento, es decir, ya t yt1 y za t zt1, y el elemento (233A) de masa secundario está diseñado de tal manera que la coordenada [xm; ym; zm] del centro de gravedad del elemento (233A) de masa secundario se alinee con la coordenada [xj; yj; zj] del centro de gravedad común del árbol (234A) de accionamiento, el primer ensamblaje (110A) de cabezal de tratamiento y la armadura (232A) en la dirección y y la dirección z, es decir, ym = yj y zm = zj, de modo que una línea que conecta la coordenada [xm; ym; zm] del centro de gravedad del elemento (233A) de masa secundario y la coordenada [xj; yj; zj] del centro de gravedad común sea paralela o coincida con el eje x.

El dispositivo de higiene personal según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que tiene una carcasa (220A) de mango que puede sujetar un usuario con una mano y una primera carcasa (112A) de cabezal de tratamiento que se une de manera desmontable a una parte de unión del soporte (210A).

El dispositivo de higiene personal según la reivindicación 3, en donde el soporte (210A) de la unidad de accionamiento se monta para un movimiento pivotante alrededor de un eje de pivotamiento con respecto a la carcasa (220A) de mango de manera que el eje de pivotamiento esté generalmente paralelo al eje y del sistema de coordenadas x-y-z, y un elemento flexible se dispone entre la carcasa (220A) de mango y el soporte (210A) para proporcionar una fuerza de restauración contra el movimiento pivotante y en donde una presión o fuerza aplicada en la primera carcasa (112A) de cabezal de tratamiento que tiene una componente de presión o fuerza a lo largo de una dirección paralela al eje z del sistema de coordenadas x-y-z conduce a un movimiento pivotante del soporte (210A) alrededor del eje de pivotamiento contra la fuerza de restauración del elemento flexible.

El dispositivo de higiene personal según la reivindicación 4, en donde el soporte (210A) se acopla con un sensor de presión o sensor de fuerza para medir la presión o fuerza aplicada en la primera carcasa (112A) de cabezal de tratamiento en función de la deflexión del soporte (210A) con respecto a la carcasa (220A) de mango.

6. El dispositivo de higiene personal según una de las reivindicaciones 3 a 5, en donde el primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento se monta de manera móvil en la primera carcasa (112A) de cabezal de tratamiento y el primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento y la primera carcasa (112A) de cabezal de tratamiento forman juntos un primer cabezal (10A) de sustitución.

7. El dispositivo de higiene personal según la reivindicación 6, en donde el primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento comprende un primer transmisor (111A) de movimiento que se acopla de manera desmontable con el árbol (234A) de accionamiento y con un primer cabezal (110A) de tratamiento que se monta de manera móvil en la primera carcasa (112A) de cabezal de tratamiento para la rotación oscilatoria accionada alrededor de un eje de rotación que es paralelo a la dirección z.

8. El dispositivo de higiene personal según la reivindicación 7, en donde el transmisor (111A) de movimiento y el árbol (234A) de accionamiento se acoplan mediante un acoplamiento magnético.

9. El dispositivo de higiene personal según una de las reivindicaciones 6 a 8, en donde la unidad de accionamiento está dispuesta para accionar el primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento con una frecuencia en el intervalo de entre 100 Hz y 200 Hz, en particular con una frecuencia en el intervalo de entre 120 Hz y 170 Hz, más particularmente con una frecuencia en el intervalo de entre 140 Hz y 150 Hz.

10. El dispositivo de higiene personal según una de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el peso del soporte (210A) junto con todas las piezas montadas en el soporte (210A) y el peso del mango con todas las piezas montadas en el mango diferentes del soporte (210A) están diseñados para tener una relación de 0,2 o menor.

11. El dispositivo de higiene personal según una de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la alineación de las coordenadas en la dirección de desplazamiento tiene un desplazamiento residual en el intervalo de 5 pm a 100 pm.

12. El dispositivo de higiene personal según una de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el elemento (233A) de masa secundario se elabora a partir de láminas metálicas apiladas.

13. El dispositivo de higiene personal según una de las reivindicaciones 1 a 11, en donde la armadura (232A) y el elemento (233A) de masa secundario se montan en el soporte (210A) mediante muelles de lámina, cada uno de los cuales se extienden en reposo en un plano paralelo al plano y-z del sistema de coordenadas x-y-z.

14. Un kit de dispositivo de higiene personal que comprende un dispositivo (1) de higiene personal según una de las reivindicaciones 6 a 13 y al menos un segundo cabezal de sustitución que comprende una segunda carcasa de cabezal de tratamiento y un segundo ensamblaje de cabezal de tratamiento, en donde en el estado unido el centro de gravedad del segundo ensamblaje de cabezal de tratamiento tiene una coordenada [xt2; yt2; zt2] que tiene un desplazamiento con respecto a la coordenada [xt1; yt1; zn] del centro de gravedad del primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento en al menos una de la dirección y o dirección z, o donde el primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento tiene un peso que es diferente al peso del primer ensamblaje (120A) de cabezal de tratamiento.