НАСАДКА ДЛЯ УСТРОЙСТВА ЛИЧНОЙ ГИГИЕНЫ
NOZZLE FOR PERSONAL HYGIENE DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к насадке для устройства личной гигиены и в частности к насадке, которая выполнена с возможностью разъемного соединения с соединительной структурой основного корпуса устройства личной гигиены.
Уровень техники
Устройства личной гигиены, содержащие разъемно прикрепленную насадку, включают бритвы, триммеры и массажеры. В таких устройствах для изменения функциональных возможностей устройства личной гигиены упомянутая насадка может быть, например, отсоединена и заменена другой насадкой. Для таких устройств важно гарантировать, что насадка может быть легко закреплена на и отсоединена пользователем от основного корпуса или базовой части устройства личной гигиены. При этом упомянутое устройство должно быть выполнено так, чтобы насадка была прикреплена не настолько слабо, что она может быть случайно отсоединена во время использования устройства, и не настолько прочно, что она может быть повреждена при приложении чрезмерного усилия, например, при случайном падении устройства.
WO2008/062339 раскрывает роторную бритву с опорной структурой для бритвенных насадок, которая обеспечивает разъемное прикрепление бритвенной насадки таким образом, что она более эффективно предохранена от повреждения при приложении избыточного усилия по сравнению с известными бритвами. Бритвенная насадка, раскрытая в этой заявке на патент, содержит стержнеобразный элемент, который должен удерживаться в удерживающем пазу базовой части бритвы. Разъемное соединение осуществляется между пружинящим элементом, расположенным в упомянутом удерживающем пазу, и наклонными поверхностями двух соединительных пазов, предусмотренными в периферийной поверхности упомянутого стержнеобразного элемента. При использовании насадки такого типа, приложение тянущего усилия к участку на насадке, смещенному от центральной оси стержнеобразного элемента, в некоторых случаях может приводить к случайному отсоединению насадки от удерживающего паза, в частности во время использования. Это в частности происходит в том случае, если такое смещенное от центра тянущее усилие приложено в точке на воображаемой плоскости, проходящей через центральную ось стержнеобразного элемента и по существу параллельной двум лапкам пружинящего элемента. Такое тянущее усилие приводит к повороту всей насадки, который становится причиной того, что лапки пружинящего элемента начинают соскальзывать с наклонной поверхности в боковой части наклонной поверхности, там где глубина соединительного паза относительно мала вследствие выпуклой формы периферийной поверхности стержнеобразного элемента, и в дальнейшем выскальзывать через край между наклонной поверхностью и периферийной поверхностью. В случае преднамеренного центрального тянущего усилия, т.е. тянущего усилия, приложенного к участку центральной оси стержнеобразного элемента и параллельного центральной оси, соскальзывание лапок пружинящего элемента будет более равномерным по всей наклонной поверхности соединительного паза, так что центральный участок наклонной поверхности, там где упомянутый паз имеет максимальную глубину, в полной мере способствует сопротивлению от выскальзывания лапок пружинящего элемента. Таким образом, в случае смещенного от центра тянущего усилия, насадка может быть отсоединена от базовой части слишком легко, т.е. при приложении слишком малого усилия. Это будет более подробно объяснено со ссылкой на чертежи.
Таким образом, авторы настоящего изобретения поняли, что полезно было бы создать усовершенствованную насадку для устройства личной гигиены, такого как бритва, и в результате придумали данное изобретение.
Сущность изобретения
Желательно было бы создать насадку для устройства личной гигиены, у которой снижен риск случайного отсоединения насадки от основного корпуса или базовой части упомянутого устройства по сравнению с известными устройствами. Кроме того, желательно было бы создать насадку таким образом, чтобы не оказать существенного негативного влияния на ее удаление посредством преднамеренного центрального тянущего усилия. В частности, желательно было бы создать насадку, в которой оба этих преимущества могут быть получены вместе. Вообще изобретение предпочтительно направлено на то, чтобы уменьшить, смягчить или устранить один или более вышеупомянутых недостатков известных устройства отдельно или в любом сочетании. В частности, задачей настоящего изобретения является создание насадки для устройства личной гигиены, которая решает вышеупомянутые проблемы или другие проблемы устройств, известных из уровня техники.
Для решения одной или более из данных проблем, в первом аспекте изобретения, описана насадка для устройства личной гигиены, причем упомянутая насадка содержит:
- по меньшей мере одну обрабатывающую деталь для осуществления процесса обработки, и
- соединительную деталь для разъемного соединения упомянутой насадки с соединительной структурой основного корпуса устройства личной гигиены,
причем упомянутая соединительная деталь содержит стержнеобразный элемент:
- содержащий периферийную поверхность и центральную ось,
- выступающий из упомянутой насадки в направлении от упомянутого по меньшей мере одного обрабатывающего элемента, и
- содержащий по меньшей мере один соединительный паз, расположенный в участке периферийной поверхности, который является выпуклым, по меньшей мере при наблюдении в поперечном сечении упомянутого стержнеобразного элемента, перпендикулярном центральной оси,
и в котором
- упомянутый по меньшей мере один соединительный паз, при наблюдении в поперечном сечении стержнеобразного элемента, перпендикулярном центральной оси, содержит центральный участок и первый и второй боковые участки, расположенные на противоположных сторонах упомянутого центрального участка и каждый продолжающийся от центрального участка до концевой точки соединительного паза, и
- упомянутый по меньшей мере один соединительный паз содержит наклонную поверхность, расположенную в по меньшей мере упомянутом центральном участке, причем упомянутая наклонная поверхность расположена под наклоном к упомянутому обрабатывающему элементу, при наблюдении в направлении от периферийной поверхности к центральной оси,
и в котором
- по меньшей мере один из упомянутых первого и второго боковых участков соединительного паза углублен относительно упомянутой наклонной поверхности, при наблюдении в направлении, параллельном центральной оси.
«Наклонная поверхность» предпочтительно означает поверхность, которая расположена под наклоном или с кривизной относительно центральной оси упомянутого стержнеобразного элемента. Как будет более подробно описано ниже, зацепление между наклонной поверхностью и по меньшей мере одним пружинящим элементом соединительной структуры должен быть таким, что оно вынуждает составляющую пружинящего усилия упомянутого пружинящего элемента удерживать соединительную деталь в фиксированном положении в удерживающем пазу соединительной структуры. В результате получается разъемное соединение. Тот факт, что поверхность, которая зацепляется с пружинящим элементом, является наклонной, позволяет пружинящему элементу отсоединяться от паза, когда тянущее усилие, предпочтительно параллельно центральной оси стержнеобразного элемента, прикладывают к насадке для высвобождения насадки от соединительной структуры основного корпуса. Такое тянущее усилие вынуждает пружинящий элемент соскальзывать с наклонной поверхности под действием деформации пружинящего элемента. Такой тип крепежного механизма обычно называют защелочным соединением, как будет более понятно из чертежей.
При желании соединительный паз может содержать больше одной наклонной поверхности, например, две наклонные поверхности, расположенные рядом.
«Центральный участок» по отношению к соединительному пазу предпочтительно означает участок около середины соединительного паза, там где расстояние между периферийной поверхностью стержнеобразного элемента и самым внутренним краем соединительного паза, т.е. ближайшим к центральной оси, является максимальным вследствие выпуклой формы периферийной поверхности стержнеобразного элемента, т.е. участок около середины соединительного паза, там где соединительный паз имеет максимальную глубину. Для паза симметричной формы, это будет участок вокруг оси симметрии соединительного паза.
Отличительная особенность в том, что «по меньшей мере один из упомянутых первого и второго боковых участков соединительного паза углублен относительно наклонной поверхности, при наблюдении в направлении, параллельном центральной оси», включает также варианты осуществления, в которых углубление упомянутых первого и/или второго боковых участков относительно наклонной поверхности, при наблюдении в направлении, параллельном центральной оси, продолжается до нижнего конца стержнеобразного элемента, так что соединительный паз в этих боковых частях и в положениях рядом с концом паза, обращенным от обрабатывающего элемента, не ограничен поверхностью стержнеобразного элемента. Примеры таких вариантов осуществления показаны на фиг.8d, 8c и 8f.
Наклонная поверхность может быть углубленной относительно периферийной поверхности стержнеобразного элемента, т.е. при наблюдении в направлении от центральной оси стержнеобразного элемента к периферийной поверхности, при этом наклонная поверхность может не полностью продолжаться до периферийной поверхности. Возможным результатом такой углубленной наклонной поверхности может быть получение самого удаленного от центра края наклонной поверхности, который менее подвержен повреждению, вызываемому зацеплением с пружинящими элементами. Другим возможным результатом такой углубленной наклонной поверхности может быть оказание влияния на усилия, которые должны прикладываться для прикрепления или отсоединения насадки, чтобы обеспечить пользователя желаемым удобством использования устройства. Точная форма упомянутого по меньшей мере одного соединительного паза может быть определена в процессе разработки, при этом учитывая некоторые параметры, описанные ниже.
Размещение по меньшей мере одного из упомянутых первого и второго боковых участков соединительного паза в углубленном положении относительно наклонной поверхности, при наблюдении в направлении, параллельном центральной оси, гарантирует, что, в соединенном положении насадки, по меньшей мер одна из упомянутых боковых частей не входит в зацепление с пружинящим элементом соединительной структуры основного корпуса. В результате упомянутая наклонная поверхность, и в частности упомянутый центральный участок, там где соединительный паз имеет максимальную глубину, играет более доминирующую роль в зацеплении с пружинящим элементом в случае смещенного от центра тянущего усилия. В частности, углубленное положение по меньшей мере одного из первого и второго боковых участков соединительного паза позволяет предотвратить нежелательное выскальзывание пружинящего элемента через узкие боковые части наклонной поверхности известных устройств на месте углубленных боковых частей.
Центральный участок соединительного паза представляет собой участок соединительного паза, где глубина соединительного паза в радиальном направлении относительно центральной оси стержнеобразного элемента является максимальной, т.е. там где расстояние вдоль которого пружинящий элемент должен деформироваться в упомянутом радиальном направлении для отсоединения насадки, является максимальным. Помимо углубления центрального участка соединительного паза, результирующее удерживающее усилие более эффективно регулируется посредством геометрии соединительного паза в соответствии с изобретением, которая также приводит к большему удерживающему усилию по сравнению с существующими решениями. Поскольку наклонная поверхность в центральном участке соединительного паза играет доминирующую роль в зацеплении с пружинящим элементом соединительной структуры основного корпуса, сопротивление против случайного отсоединения является максимальным, как описано выше.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, упомянутая наклонная поверхность ограничена краем в каждом участке, где наклонная поверхность граничит с соответствующим одним из упомянутых первого и второго боковых участков, которые являются углубленными относительно наклонной поверхности, причем упомянутый край направлен внутрь, при наблюдении от периферийной поверхности. «Внутрь» предпочтительно означает в направлении к центральному участку стержнеобразного элемента, причем упомянутый центральный участок содержит центральную ось. В данном варианте осуществления, упомянутая углубленная боковая часть может быть образована посредством создания ступеньки относительно наклонной поверхности, т.е. посредством опускания боковой поверхности, посредством опускания боковой поверхности, посредством отодвигания боковой поверхности начиная от края, или посредством поворота боковой поверхности начиная от края.
В варианте осуществления изобретения, упомянутый по меньшей мере один соединительный паз имеет симметричную форму относительно воображаемой плоскости симметрии, содержащей центральную ось стержнеобразного элемента, при этом упомянутые первый и второй боковые участки оба углублены относительно наклонной поверхности, при наблюдении в направлении, параллельном центральной оси. В данном варианте осуществления, наклонная поверхность расположена в центре относительно оси симметрии. В результате получается максимальное возможное сопротивление против случайного отсоединения насадки независимо от того, в каком положении приложено тянущее усилие. Для некоторых типов насадок и взаимодействующих основных корпусов устройства личной гигиены, случайное смещенное от центра тянущее усилие может быть с большей вероятностью приложено к одной стороне насадки, чем к другой. В таком случае может быть более предпочтительно использовать вариант, в которой наклонная поверхность расположена со смещением от оси симметрии соединительного паза.
В вариантах осуществления с соединительным пазом симметричной формы, упомянутая наклонная поверхность может ограничена первым краем на участке, где наклонная поверхность граничит с первым углубленным боковой участком, и вторым краем на участке, где наклонная поверхность граничит с вторым углубленным боковым участком, при этом упомянутые первый и второй края направлены внутрь, при наблюдении от периферийной поверхности.
Такие направленные внутрь первый и второй края могут проходить параллельно друг другу. В таких вариантах осуществления, упомянутая наклонная поверхность может образовывать верхнюю поверхность ребристого центрального опорного элемента, ограниченную первым и вторым краем.
В качестве альтернативы, упомянутые первый и второй края могут проходить непараллельно друг другу и быть расположены на минимальном расстоянии друг от друга вблизи, например у, периферийной поверхности стержнеобразного элемента. В качестве альтернативы, первый и второй края могут проходить непараллельно друг другу и быть расположены на максимальном расстоянии друг от друга вблизи, например около, периферийной поверхности стержнеобразного элемента.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, упомянутая наклонная поверхность плоская. В качестве альтернативы, упомянутая наклонная поверхность может быть криволинейной. Изобретение включает также варианты осуществления, в которых одна часть наклонной поверхности плоская, а другая часть наклонной поверхности криволинейная.
В вариантах осуществления, в которых наклонная поверхность ограничена краем в каждом участке, где наклонная поверхность граничит с соответствующим одним из первого и второго боковых участков, которые углублены относительно наклонной поверхности, как описано выше, при наблюдении в поперечном сечении, перпендикулярном продольному удлинению упомянутого края, причем упомянутый край может иметь радиус кривизны от 0 до 5 мм, например от 0 до 1 мм или от 1 до 2 мм, предпочтительно от 0,1 до 0,5 мм, вдоль по меньшей мере части продольного удлинения.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения, стержнеобразный элемент содержит два соединительных паза, каждый имеющий отличительные особенности в соответствии с изобретением, расположенные на участках периферийной поверхности стержнеобразного элемента, которые являются взаимно противоположными относительно центральной оси. Это значит, что насадка в соответствии с настоящим изобретением может быть использована в устройствах личной гигиены, таких как устройство для бритья, раскрытое в WO 2008/062339. Размещение двух соединительных пазов во взаимно противоположных положениях гарантирует более прочное закрепление насадки на основном корпусе, в частности для устройств личной гигиены с насадками, которые осуществляют процесс обработки, включающий вращательное движение. Кроме того, два соединительных паза во взаимно противоположных положениях предполагают использование двух соответствующих пружинящих элементов, или двух ветвей или лапок одного пружинящего элемента, как показано в чертежах. Это приводит к более эффективному соотношению между удерживающим усилием и требуемым тянущим усилием для отсоединения насадки. В вариантах осуществления с двумя соединительными пазами во взаимно противоположных положениях, упомянутые два соединительных паза могут быть одинаковыми или разными. Это может быть определено в процессе разработки насадки.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, насадка, соединенная с устройством личной гигиены, удерживается только посредством упомянутой соединительной детали. В результате гарантируется, что при приложении к насадке большой внешней нагрузки, например, вследствие падения устройства личной гигиены на пол, соединительная деталь отсоединяется от соединительной структуры, так что повреждение насадки или обрабатывающего элемента ограничено. Это будет более подробно описано со ссылкой на фиг.4.
В насадке, которая удерживается только посредством упомянутой соединительной детали, как описано выше, может быть предусмотрено кольцо вокруг стержнеобразного элемента. Такое кольцо обычно приспособлено для опоры на край, предусмотренный вокруг окружности удерживающего паза соединительной структуры, которая принимает стержнеобразный элемент соединительной детали. Наличие упомянутого кольца гарантирует, что соединительная деталь, и соответственно вся насадка, удерживается в заданном положении в удерживающем пазу, поскольку пружинящее усилие, оказываемое пружинящим элементом соединительной структуры на наклонную поверхность соединительного паза, будет притягивать соединительную деталь к базовой части. Это будет более понятно со ссылкой на фиг.4.
Во втором аспекте, изобретение относится к устройству личной гигиены, содержащему:
- насадку в соответствии с любым из вариантов осуществления первого аспекта изобретения, описанного выше,
- основной корпус, содержащий соединительную структуру для разъемного соединения с соединительной деталью упомянутой насадки,
- приводную ось для приведения в движение упомянутого по меньшей мере одного обрабатывающего элемента упомянутой насадки, и
- приводное средство для приведения в движение упомянутой приводной оси,
причем упомянутая соединительная структура содержит:
- удерживающий паз для приема стержнеобразного элемента соединительной детали, и
- по меньшей мере один пружинящий элемент для зацепления с наклонной поверхностью упомянутого по меньшей мере одного соединительного паза стержнеобразного элемента для образования разъемного соединения между упомянутой насадкой и упомянутым основным корпусом. Упомянутая приводная ось может проходить между упомянутым приводным средством устройства личной гигиены и упомянутой насадкой через упомянутый стержнеобразный элемент. Такое приводное средство обычно содержит электродвигатель, приводимый в действие посредством батарейки, такой как перезаряжаемая батарейка, или соединено или выполнено с возможностью соединения с электрической сетью.
Вообще различные аспекты изобретения могут быть использованы в любом возможном сочетании в пределах объема изобретения. Эти и другие аспекты, признаки и/или преимущества изобретения станут очевидными из и понятными со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления изобретения будут описаны, только в качестве примера, со ссылкой на чертежи, из которых
Фиг.1а и 1b схематично показывают трехмерные виды известного устройства личной гигиены, содержащего отсоединяемую насадку;
Фиг.2а и 2b схематично показывают трехмерные виды насадки устройства личной гигиены, показанного на фиг.1, и части основного корпуса устройства личной гигиены, в котором может разъемно удерживаться насадка;
Фиг.3а и 3b схематично показывают поперечные сечения насадки и упомянутой части основного корпуса, показанных на фиг.2а и 2b, причем фиг.3а показывает отсоединенное положение насадки, а фиг.3b показывает соединенное положение насадки;
Фиг.4а схематично показывает вид сбоку другой известной соединительной детали;
Фиг.4b схематично показывает поперечное сечение части известного устройства личной гигиены, содержащего соединительную деталь, показанную на фиг.4а, в соединенном положении;
Фиг.5 схематично показывает компьютерное моделирование эффекта смещенного от центра тянущего усилия, приложенного к известной соединительной детали;
Фиг.6 схематично показывает соединительную деталь с соединительным пазом варианта осуществления насадки в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.7 схематично показывает компьютерное моделирование эффекта смещенного от центра тянущего усилия, приложенного к соединительной детали, показанной на фиг.6;
Фиг.8а-8g схематично показывают соединительные детали с соединительным пазом различных альтернативных вариантов осуществления насадки в соответствии с настоящим изобретением; и
Фиг.9 схематично показывает пример возможной формы поверхности соединительного паза с криволинейной наклонной поверхностью.
Подробное описание вариантов осуществления
Фиг.1а и 1b схематично показывают трехмерные виды известного устройства 1 личной гигиены, содержащего отсоединяемую насадку 2 и основной корпус 12. Устройство, показанное в этих и последующих чертежах, представляет собой электрический триммер, однако другие типы устройств, такие как бритвы и массажные устройства, также охватываются настоящим изобретением.
Фиг.2а и 2b схематично показывают трехмерные виды известного исполнения разъемного соединения между насадкой 2 и базовой частью 3 основного корпуса 12, например в триммере, показанном на фиг.1а и 1b. Фиг.2а показывает насадку, а фиг.2b показывает верхнюю часть базовой части 3, которая содержит удерживающий паз 4 для удержания насадки 2. Удерживающий паз 4 содержит пружинящий элемент 5, который в показанном варианте осуществления выполнен в форме согнутой детали из пружинящего металла, т.е. пружинящего элемента, изогнутого в U-образной форме с двумя параллельными лапками. В качестве альтернативы, упомянутые две пружинящие лапки могут быть выполнены в виде двух отдельных пружинящих элементов. Как видно на фиг.2а, насадка 2 содержит стержнеобразный элемент 6, приспособленный для зацепления с и приема удерживающим пазом 4. Два соединительных паза 7 (из которых на фиг.2а виден только один) расположены на периферийной поверхности 8 стержнеобразного элемента 6, т.е. друг против друга относительно центральной оси стержнеобразного элемента 6.
Фиг.3а и 3b схематично показывают известные разъемные соединения, показанные на фиг.2а и 2b, в поперечных сечениях вдоль плоскости, проходящей через центральную ось 13 стержнеобразного элемента 6. Фиг.3а показывает насадку 2 в отсоединенном положении, а фиг.3b показывает насадку 2, соединенную с базовой частью 3 основного корпуса 12 устройства 1 личной гигиены. Насадка 2 содержит по меньшей мере один обрабатывающий элемент 9 для осуществления процесса обработки. Такой процесс обработки может представлять собой, например, бритье, в этом случае насадка представляет собой бритвенную насадку, содержащую, например, один или более вращающихся бритвенных блоков. Другие возможные варианты осуществления насадки могут представлять собой бритвенный блок с прямолинейно перемещающейся деталью бритья, блок для подстригания в нескольких исполнениях, блок с вращающимися щетками, например, для чистки лица, или блок для обработки кожи вокруг глаз. Насадка 2 содержит также соединительную деталь 10, которая выполнена с возможностью разъемного удерживания посредством соединительной структуры 11 базовой части 3 устройства 1 личной гигиены. Соединительная деталь 10 содержит стержнеобразный элемент 6, содержащий периферийную поверхность 8 и центральную ось 13. Часть насадки 2, содержащая упомянутый по меньшей мере один обрабатывающий элемент 9, может иметь любую форму, по меньшей мере частично зависящую от осуществляемого процесса обработки. Форма, показанная на фиг.1а-3b, является только схематичной. Стержнеобразный элемент 6 выступает из поверхности 14 насадки 2, обращенной к соединительной структуре 11 в соединенном положении насадки, так что он может находиться в зацеплении с соединительной структурой 11. Другими словами, стержнеобразный элемент 6 выступает из насадки в направлении от упомянутого по меньшей мере одного обрабатывающего элемента 9, так что стержнеобразный 6 имеет ориентацию на насадке 2, которая гарантирует, что он приспособлен для приема удерживающим пазом 4 соединительной структуры 11.
В варианте осуществления, показанном на фиг.3а и 3b и последующих чертежах, стержнеобразный элемент 6 содержит два соединительных паза 7, расположенных на участках периферийной поверхности 8 стержнеобразного элемента 6, которые являются взаимно противоположными относительно центральной оси 13 стержнеобразного элемента 6. Такое расположение двух соединительных пазов 7 позволяет использовать насадку 2 в устройстве личной гигиены, содержащем основной корпус с базовой частью, например, как раскрыто в WO 2008/062339. Альтернативный вариант представляет собой вариант, содержащий только один соединительный паз на одной стороне периферийной поверхности стержнеобразного элемента. Каждый из двух соединительных пазов 7 содержит наклонную поверхность 15, причем упомянутая наклонная поверхность 15 расположена под наклоном к обрабатывающему элементу 9, при наблюдении в направлении от периферийной поверхности 8 к центральной оси 13. Каждая из наклонных поверхностей 15 двух соединительных пазов 7 приспособлена для зацепления с соответствующей одной из двух лапок пружинящего элемента 5 соединительной структуры 11, так что насадка 2 удерживается с возможностью отсоединения в удерживающем пазу 4 соединительной структуры 11 основного корпуса 12 устройства 1 личной гигиены.
Фиг.4а схематично показывает вид сбоку другой известной соединительной детали 20, а фиг.4b схематично показывает поперечное сечение части основного корпуса известного устройства личной гигиены с соединенной с ним соединительной деталью 10, которая показана на фиг.4а. Фиг.4а показывает соединительную деталь 10 в положении, в котором нижняя часть соединительной детали 10 готова входить в зацепление с пружинящим элементом 5 соединительной структуры 11 базовой части 3 основного корпуса. Для того чтобы соединить насадку 2 с основным корпусом, насадку 2 проталкивают вниз исходя из ориентации, показанной на фиг.4а. В результате лапки пружинящего элемента 5 упруго загибаются в радиально внешних направлениях посредством их взаимодействия с дополнительной наклонной поверхностью, предусмотренной на нижней части стержнеобразного элемента 6, до тех пор, пока лапки не проходят через самую широкую часть периферийной поверхности 8 стержнеобразного элемента 6. К тому времени лапки входят в зацепление с двумя противоположными соединительными пазами 7 посредством защелочного соединения, как показано на фиг.4b. Наклонные поверхности 15 соединительных пазов 7 позволяют высвобождать насадку 2 из ее зацепления с лапками пружинящего элемента 5 посредством приложения к насадке 2 тянущего усилия, предпочтительно совпадающего с центральной осью стержнеобразного элемента.
Как показано на фиг.4b, насадка 2, когда она соединена с основным корпусом известного устройства личной гигиены, удерживается только посредством соединительной детали 10. Таким образом, когда к насадке 2 устройства 1 личной гигиены приложена внешняя нагрузка, то данная нагрузка передается на соединительную деталь 10. Поскольку в соединенном положении насадка 2 не поддерживается в области ее наружной окружности, область наружной окружности насадки 2 не участвует в передаче внешней нагрузки на базовую часть 2 основного корпуса. Вследствие этого соединительная деталь 10 сама должна передавать внешнюю нагрузку на базовую часть 3. Поскольку соединительная деталь 10 расположена в относительно узком центральном участке насадки 2, механический вращающий момент, связанный с внешней нагрузкой, оказываемой на наружную окружность насадки 2, будет приводить к относительно большому усилию на соединительную деталь 10. Если внешняя нагрузка достаточно большая, то соединительная деталь 10 высвобождается от соединительной структуры 11, тем самым предотвращая ситуация, когда перегрузка приводит к повреждению насадки 2 или обрабатывающего элемента 9. При нормальном использовании устройства 1 личной гигиены, соединительная деталь 10 и соединительная структура 11 обеспечивают прочное соединение между насадкой 2 и базовой частью 3, так что усилие, прикладываемое к насадке 2 во время нормального использования, не приводит к высвобождению соединительной детали 10. Только если нагрузка на насадку 2 превышает критическую величину, например, вследствие случайного неправильного использования или падения, соединительная деталь 10, и соответственно вся насадка 2, высвобождается от базовой части 3.
Как также видно на фиг.4а и 4b, вокруг стержнеобразного элемента 6 предусмотрено кольцо 16 для примыкания к краю вокруг окружности удерживающего паза 4. Когда насадка 2 прикреплена к базовой части 3, кольцо 16 примыкает к базовой части 3. Хотя пружинящий элемент 5 оказывает пружинящее усилие на наклонные поверхности 15, кольцо 16 предотвращает дальнейшее введение соединительной детали 10, таким образом создавая усилие натяжения пружинящего элемента 5 на наклонную поверхность 15 для удерживания соединительной детали 10 в фиксированном положении в удерживающем пазу 4. Кроме того, кольцо 16 может предотвращать попадание грязи и пыли в удерживающий паз 4 и/или может обеспечивать водонепроницаемое закрытие базовой части. Если кольцо 16 выполнено несимметричным, то кольцо может определять угловую ориентацию насадки 2 вокруг центральной оси 13 относительно базовой части 3. В качестве альтернативы или дополнительно, для обеспечения требуемой угловой ориентации насадки 2 может быть использовано выступающее ребро на периферийной поверхности.
Пружинящий элемент 5 входит в зацепление с относительно большим участком наклонных поверхностей 15 соединительных пазов 7, тем самым обеспечивая достаточное удерживающее усилие для удержания насадки 2, соединенной с базовой частью 3. Когда насадку 2 удаляют посредством приложения тянущего усилия, которое совпадает с центральной осью 13, пружинящий элемент 5 будет соскальзывать с наклонных поверхностей 15 до тех пор, пока он не достигнет периферийной поверхности 8, в результате чего насадка 2 отсоединяется. Однако исследования, включающие использование компьютерного моделирования, показали, что при приложении смещенного от центра усилия, как показано в первой части фиг.5, т.е. усилия F, параллельного, но не совпадающего с центральной осью 13, пружинящий элемент 5 не будет соскальзывать с наклонной поверхности 15 должным образом. Это объясняется тем, что смещенное от центра усилие вызывает вращающий момент на соединительной детали 10, приводящий к наклону соединительной детали. Данный наклон будет также возникать при ориентациях и точках приложения усилия F, отличных от ориентаций и точек приложения вдоль центральной оси 13. Наиболее критичное положение возникает тогда, когда усилие F приложено в плоскости, содержащей центральную ось 13 и проходящей параллельно продольным удлинениям двух лапок пружинящего элемента 5. Фиг.5 показывает результаты компьютерного моделирования, показывающие процесс отсоединения соединительной детали 10 посредством приложения усилия, как показано в первом чертеже, т.е. чертеже, обозначенном «0 градусов». Фиг.5 показывает как наклон соединительной детали 10, и соответственно всей насадки 2, вынуждает лапки пружинящего элемента 5 соскальзывать с наклонных поверхностей 15 соединительных пазов 7, начиная с боковых участков наклонных поверхностей 15, там где глубина соединительных пазов 7 относительно мала, и далее выскальзывать через края между наклонными поверхностями 15 и периферийной поверхностью 8. В этом случае результирующее эффективное удерживающее усилие, оказываемое пружинящим элементом 5 на наклонные поверхности 15, относительно мало. В предпочтительном случае, в котором тянущее усилие приложено по центру вдоль центральной оси 13, лапки пружинящего элемента 5 будут более равномерно соскальзывать по наклонным поверхностям 15 соединительных пазов 7, так что центральные участки наклонных поверхностей 15, там где соединительные пазы 7 имеют максимальную глубину, в полной мере участвуют в обеспечении сопротивления против выскальзывания пружинящего элемента 5. Смещенное от центра тянущее усилие обычно не вызывает никакой проблемы, когда это усилие пользователя с целью удалить насадку 2. Однако в случае приложения смещенного от центра тянущего усилия при использовании устройства 1 личной гигиены, насадка 2 может отсоединяться от базовой части 3 слишком легко, т.е. посредством слишком малого усилия.
Вышеупомянутая проблема решена авторами настоящего изобретения посредством изменения геометрии соединительного паза 7, как будет описано ниже. Фиг.6 показывает геометрию соединительного паза 7 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Другие отличительные особенности насадки для устройства личной гигиены в соответствии с изобретением схематично описаны со ссылкой на фиг.1-5. На фиг.6 соединительный паз 7 содержит наклонную поверхность 15, которая частично ограничена краем 17, направленным внутрь, при наблюдении от периферийной поверхности 8, т.е. краем 17, ориентированным в направлении к центральному участку стержнеобразного элемента 6. Край 17 обычно имеет радиус кривизны от 0 до 3 мм, например, от 0 до 1 мм или от 0,5 до 2 мм, предпочтительно от 0,1 до 0,5 мм вдоль по меньшей мере части его продольного удлинения.
В соединительном пазу 7, показанном на фиг.6, наклонная поверхность 15 проходит над центральным участком соединительного паза 7 и над первым боковым участком 18 соединительного паза 7, который продолжается от центрального участка до первой концевой точки 19 соединительного паза 7. Второй боковой участок 20 соединительного паза 7 продолжается от центрального участка соединительного паза 7 до второй концевой точки 19' соединительного паза 7. Таким образом, при наблюдении в поперечном сечении стержнеобразного элемента 6, перпендикулярном центральной оси 13, то первый и второй боковые участки 18, 20 соединительного паза 7 расположены на противоположных сторонах центральной участка и каждый продолжается от центрального участка до соответствующей одной из концевых точек 19, 19' соединительного паза 7. Геометрия второго бокового участка 20 гарантирует, что он не входит в зацепление с пружинящим элементом в соединенном положении насадки 2. В частности, наклонная поверхность 15 ограничена краем 17 на участке, где наклонная поверхность 15 граничит с вторым боковым участком 20. В результате, второй боковой участок 20 соединительного паза 7 углублен относительно наклонной поверхности 15, при наблюдении в направлении, параллельном центральной оси 13. В результате упомянутого углубления второго бокового участка 20, предотвращена ситуация, когда, в соединенном положении насадки 2, пружинящий элемент входит в зацепление с соединительным пазом 7 на месте второго бокового участка 20.
Фиг.7 показывает компьютерное моделирование эффектов смещенного от центра тянущего усилия, аналогичного тянущему усилию, показанному на фиг.5, приложенного к соединительной детали 10, содержащей соединительный паз 7, показанный на фиг.6. Моделирование показывает как, посредством образования соединительного паза 7 в соответствии с изобретением, лапки пружинящего элемента соскальзывают вдоль края 17, что приводит к значительно большему тянущему усилию по сравнению с тянущим усилием в соответствии с моделированием, показанным на фиг.5. Это означает, что при соединительном пазе 7, выполненном в соответствии с настоящим изобретением, пружинящий элемент 5 является более эффективным в плане удерживания насадки 2 в удерживающем пазу 4 в случае смещенного от центра тянущего усилия. В то же время тянущее усилие, приложенное по центру, будет приводить к преднамеренному прямолинейному удалению насадки 2 от удерживающего паза 4, что подразумевает значительную силу сопротивления.
Фиг.8а-8g схематично показывают различные варианты осуществления соединительных пазов 7, выполненных в соответствии с настоящим изобретением. В предпочтительных вариантах осуществления, включающих варианты осуществления, показанные на фиг.8а-g, наклонная поверхность 15 расположена в центральном участке соединительного паза 7, и соединительный паз 7 имеет симметричную форму относительно воображаемой плоскости симметрии, содержащей центральную ось 13 стержнеобразного элемента 6. Все варианты осуществления, показанные на фиг.8а-8g, представлены в виде схематических чертежей, изображений в серой шкале и поперечных сечений, поскольку предполагается, что разные виды изображений обеспечивают разные виды информации. Поперечные сечения показаны в плоскостях, ориентированных параллельно центральной оси 13 на расстоянии от периферийной поверхности 8 стержнеобразного элемента 6. Таким образом, для каждого из показанных вариантов осуществления, поперечное сечение показывает профиль соединительного паза 7 в плоскости, расположенной на расстоянии от периферийной поверхности 8 и при наблюдении на центральную ось 13. Ссылочные позиции показаны только в первом чертеже каждого варианта осуществления, для того чтобы более наглядно показать другие детали в последующих чертежах.
В вариантах осуществления, показанных на фиг.8а-8g, первый и второй боковые участки 18, 20 соединительного паза 7 оба углублены относительно наклонной поверхности 15, при наблюдении в направлении, параллельном центральной оси 13, и наклонная поверхность 15 ограничена первым и вторым краями 17,21 в том месте, где наклонная поверхность 15 граничит соответственно с первым и вторым боковыми участками 18, 20. Первый и второй края 17, 21 направлены внутрь, при наблюдении от периферийной поверхности 8. В результате, в соединенном положении насадки 2, предотвращена ситуация, когда пружинящий элемент входит в зацепление с соединительным пазом 7 в месте как первого, так и второго боковых участков 18, 20. В вариантах осуществления, показанных на фиг.8а, 8с и 8d, первый и второй края 17, 21 проходят непараллельно друг другу, а в вариантах осуществления, показанных на фиг.8b и 8е-8g, первый и второй края 17, 21 проходят параллельно друг другу. В вариантах осуществления, в которых первый и второй края 17, 21 проходят непараллельно друг другу, первый и второй края 17, 21 могут иметь быть расположены на минимальном расстоянии друг от друга около периферийной поверхности 8 стержнеобразного элемента 6, так как показано в варианте осуществления на фиг.8с. В качестве альтернативы, в вариантах осуществления, содержащих непараллельные первый и второй края 17, 21, первый и второй края 17, 21 могут быть расположены на максимальном расстоянии друг от друга около периферийной поверхности 8 стержнеобразного элемента 6, так как показано в вариантах осуществления на фиг.8а и 8d.
Фиг.8е и 8f показывают варианты осуществления, в которых первый и второй боковые участки 18, 20 соединительного паза 7 углублены относительно наклонной поверхности 15, при наблюдении в направлении, параллельном центральной оси 13, до такой степени, что соединительный паз 7 на месте первого и второго боковых участков 18, 20 не ограничен поверхностями соединительной детали 10 в концевых положениях соединительного паза 7, обращенных от обрабатывающего элемента 9. Таким образом, в вариантах осуществления, показанных на фиг.8е и 8f, наклонная поверхность 15 образует верхнюю поверхность (в ориентации, показанной в данных чертежах) ребристого центрального опорного элемента 25, ограниченную углубленными первым и вторым боковыми участками 18, 20. В варианте осуществления, показанном на фиг.8g, наклонная поверхность 15 также образует верхнюю поверхность ребристого центрального опорного элемента 25. Однако в данном варианте осуществления в концевых положениях соединительного паза 7, обращенных от обрабатывающего элемента 9, соединительный паз 7 ограничен поверхностями 27 соединительной детали 10.
Исполнение соединительного паза 7 в соответствии с изобретением будет включать соображения, связанные с необходимостью достаточного свободного пространства, чтобы позволять пружинящему элементу деформироваться. Упомянутое исполнение должно также учитывать, что толщина материала стержнеобразного элемента между соединительными пазами и возможное незаполненное пространство в центральном участке стержнеобразного элемента должны быть достаточно большими, чтобы предотвратить деформацию или разрушение стержнеобразного элемента. Упомянутое исполнение для данного изделия обычно основано на компьютерном моделировании, возможно в сочетании с прототипами, изготовленными, например, посредством 3D-печати.
Если устройство личной гигиены в соответствии с изобретением должно использоваться с разными насадками, то соединительные пазы соединительных деталей разных насадок могут быть выполнены по разному, при желании или при необходимости. Посредством таких разных исполнений, соотношение между необходимым тянущим усилием для преднамеренного отсоединения насадки и сопротивлением против случайного отсоединения насадки может быть оптимизировано для каждой отдельной насадки, поскольку упомянутое тянущее усилие и сопротивление непосредственно зависят от геометрии соединительных пазов, используемых для разных насадок.
В вариантах осуществления, показанных на фиг.6-8, наклонные поверхности 15 представляют собой плоские поверхности. Однако наклонные поверхности 15 могут также представлять собой криволинейные поверхности. На фиг.9 схематично показан пример возможной формы соединительного паза 7 с криволинейной наклонной поверхностью 22. Криволинейная наклонная поверхность 22 показана совместно с первым и вторым боковыми участками 18, 20, при этом первый и второй боковые участки 18, 20 содержат поверхности, которые наклонены под углом относительно наклонных поверхностей 22, для того чтобы гарантировать, в соединенном положении насадки 2, отсутствие контакта с пружинящим элементом на месте первого и второго боковых участков 18, 20. Фиг.9 показывает наклонную поверхность 22 и первый и второй боковые участки 18, 20, при наблюдении в направлении, перпендикулярном центральной оси 13. В показанном варианте осуществления, первый и второй боковые участки 18, 20 содержат плоские верхние поверхности, заканчивающиеся там, где начинается криволинейная наклонная поверхность 22. Линии пересечения между криволинейной и плоской поверхностями показаны стрелками на фиг.9.
Хотя изобретение показано в чертежах и подробно описано в вышеприведенном описании, такие чертежи и описание следует рассматривать как пояснительные и примерные, а не ограничивающие. Изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Другие изменения в раскрытых вариантах осуществления могут быть понятны и осуществлены специалистами в данной области техники при практической реализации заявленного изобретения, на основе изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает других элементов и этапов, а единственное число не исключает множества. Отдельный блок может выполнять функции нескольких элементов, указанных в формуле изобретения. Только тот факт, что некоторые признаки упомянуты во взаимно разных зависимых пунктах формулы, не указывает на то, что не может быть успешно использована комбинация таких признаков. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие его объем.