Полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство для предварительного напряжения и быстрого высвобождения нагружаемого пружинного толкателя для устройства для ухода за полостью рта - RU2018124783A

1. Полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство (80) для устройства (110) для ухода за полостью рта, содержащее:

камеру (82), имеющую главную ось, внутреннюю поверхность с упором (70) для сжатия пружины на ее проксимальном конце (11) и выходное отверстие на ее дистальном конце (14);

нагружаемый пружинный толкатель (85), выполненный с возможностью работы внутри камеры (82) вдоль главной оси между напряженным положением вблизи проксимального конца (11) камеры (82) и высвобожденным положением вблизи дистального конца (14) камеры (82), при этом нагружаемый пружинный толкатель (85) содержит (i) толкатель (84), имеющий дистальный конец, выполненный с возможностью герметичного пересечения внутренней поверхности камеры (82) вдоль главной оси, и (ii) пружину (86), расположенную над проксимальным концом толкателя (84) и расположенную между упором (70) для сжатия пружины и дистальным концом (14) толкателя (84), имеющую по меньшей мере два сжатых состояния, включающих в себя первое сжатое состояние, большее чем второе сжатое состояние, при этом в ответ на снятие нагрузки с пружины (86) из первого сжатого состояния во второе сжатое состояние пружина (86) приводит в действие толкатель (84) с первой скоростью из напряженного положения в высвобожденное положение, при этом указанное высвобожденное положение содержит конечное положение внутри камеры (82) в ответ на первое состояние исполнительного устройства; и

кривошипный механизм (88), соединенный с нагружаемым пружинным толкателем (85) для чередования нагружаемого пружинного толкателя (85) между напряженным и высвобожденным положениями, при этом кривошипный механизм (88) содержит по меньшей мере приводной штифт (90), приводимый в действие вращательно вокруг приводной оси (96), и кривошипный вал (94), выполненный с возможностью полусвободного вращения вокруг приводного вала, причем кривошипный вал (94) соединяется с нагружаемым пружинным толкателем (85) и частично приводится в действие вокруг приводной оси (96) посредством

(i) приводного штифта (90) в первом режиме работы, который содержит нагружение пружины (86) в первое сжатое состояние в ответ на вытягивание кривошипным валом толкателя (84) из требуемого конечного положения в напряженное положение; и

(ii) нагружаемого пружинного толкателя (85) во втором режиме работы, который содержит приведение в действие толкателя (84) из напряженного положения в высвобожденное положение в ответ на высвобождение пружины (86) из первого сжатого состояния во второе сжатое состояние.

2. Полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство (80) по п. 1, в котором первый режим работы дополнительно содержит первоначальное расположение толкателя (84) в требуемом конечном положении внутри камеры (82), и зацепление приводного штифта (90) с кривошипным валом (94) для приложения толкающего усилия на кривошипный вал (94), вынуждая кривошипный вал (94), соединенный с нагружаемым пружинным толкателем (85), перемещать нагружаемый пружинный толкатель (85) со второй скоростью из высвобожденного положения в напряженное положение, при этом вторая скорость меньше первой скорости.

3. Полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство (80) по п. 2, в котором вторая скорость содержит скорость, достаточную для поддержания требуемого рабочего цикла для нагружения и высвобождения пружины (86), а также для подачи и последующего выталкивания требуемого количества воздуха и/или жидкости.

4. Полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство (80) по п. 1, в котором второй режим работы дополнительно содержит первоначальное расположение толкателя (84) в напряженном положении внутри камеры (82) и потерю зацепления приводного штифта (90) с кривошипным валом (94) в ответ на то, что пружина (86) нагружаемого пружинного толкателя (85) (a) приводит в действие толкатель (84) с первой скоростью из напряженного положения в высвобожденное положение и (b) прилагает тянущее усилие к кривошипному валу (94).

5. Полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство (80) по п. 1, в котором третий режим работы дополнительно содержит первоначальную остановку толкателя (84) в нетребуемом конечном положении внутри камеры (82) перед достижением требуемого конечного положения и зацепление приводного штифта (90) с кривошипным валом (94) для приложения толкающего усилия к кривошипному валу (94), вынуждая кривошипный вал (94), соединенный с нагружаемым пружинным толкателем (85), перемещать нагружаемый пружинный толкатель (85) со второй скоростью из нетребуемого конечного положения в требуемое конечное положение и далее в напряженное положение.

6. Полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство (80) по п. 1, в котором кривошипный механизм дополнительно содержит соединительный элемент (98), соединяющий кривошипный вал (94) и нагружаемый пружинный толкатель (85).

7. Полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство (80) по п. 6, в котором первый конец соединительного элемента (98) соединен с возможностью вращения с дистальным концом кривошипного вала (94), а второй конец соединительного элемента (98) соединен с возможностью вращения с проксимальным концом толкателя (84).

8. Полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство (80) по п. 1, в котором приводной штифт (90), приводимый в действие вращательно вокруг приводной оси (96), содержит круглую ведущую шестерню (92), имеющую основную поверхность, при этом приводной штифт (90) дополнительно отходит перпендикулярно от основной поверхности и расположен на круглой ведущей шестерне (92) на заданном радиальном расстоянии от приводной оси (96).

9. Полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство (80) по п. 1, в котором приводной штифт (90), приводимый в действие вращательно вокруг приводной оси (96), содержит приводной рычажный кривошипный элемент (192), имеющий основную поверхность, при этом приводной штифт (90) дополнительно отходит перпендикулярно от основной поверхности и расположен на приводном рычажном кривошипном элементе (192) на заданном расстоянии от приводной оси (96).

10. Полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство (80) по п. 1, в котором приводной штифт (90), приводимый в действие вращательно вокруг приводной оси (96), содержит приводную круглую ведущую шестерню (92), имеющую основную поверхность, одностороннюю муфту (191), имеющую первый конец, фиксированный к штифту (190), который отходит перпендикулярно от основной поверхности, расположенной на круглой ведущей шестерне (92) на заданном радиальном расстоянии от приводной оси (96), при этом второй конец односторонней муфты (191) выполнен с возможностью однонаправленного приводного зацепления с кривошипным валом (94).

11. Устройство (110) для ухода за полостью рта, содержащее:

полусвободно вращающееся кривошипное исполнительное устройство (80) по п. 1, в котором выходное отверстие на дистальном конце камеры выполнено с возможностью вмещения носика (112), имеющего направляющий кончик (114);

по меньшей мере один резервуар (118) для вмещения жидкости и/или газа;

двигатель (20), выполненный с возможностью приведения в действие приводной оси (96) полусвободно вращающегося кривошипного исполнительного устройства и подачи жидкости и/или газа из указанного по меньшей мере одного резервуара (118) к камере (82); и

контроллер (124) для управления работой двигателя (20).

12. Способ предоставления полусвободно вращающегося кривошипного исполнительного устройства (80) для устройства для ухода за полостью рта, содержащий этапы, на которых:

предоставляют камеру (82), имеющую главную ось, внутреннюю поверхность, имеющую упор (70) для сжатия пружины на ее проксимальном конце (11), и по меньшей мере одно выходное отверстие на ее дистальном конце (14);

управляют нагружаемым пружинным толкателем (85) внутри камеры (82) вдоль главной оси между напряженным положением вблизи проксимального конца (11) камеры (82) и высвобожденным положением вблизи дистального конца (14) камеры (82), при этом нагружаемый пружинный толкатель (85) содержит (i) толкатель (84), имеющий дистальный конец, выполненный с возможностью герметичного пересечения внутренней поверхности камеры (82) вдоль главной оси, и (ii) пружину (86), расположенную над проксимальным концом толкателя (84) и расположенную между упором (70) для сжатия пружины и дистальным концом толкателя (84), имеющую по меньшей мере два сжатых состояния, включающих в себя первое сжатое состояние, большее, чем второе сжатое состояние, при этом в ответ на снятие нагрузки с пружины (86) из первого сжатого состояния во второе сжатое состояние пружина (86) приводит в действие толкатель (84) с первой скоростью из напряженного положения в высвобожденное положение, причем указанное высвобожденное положение содержит (a) требуемое конечное положение внутри камеры (82), соответствующее первому состоянию исполнительного устройства, и (b) нетребуемое конечное положение внутри камеры (82), отличное от требуемого конечного положения, соответствующее второму состоянию исполнительного устройства, отличному от первого состояния исполнительного устройства; и

циклически перемещают, посредством кривошипного механизма (88), нагружаемый пружинный толкатель (85) между напряженным и высвобожденным положениями, при этом кривошипный механизм (88) содержит по меньшей мере приводной штифт (90), приводимый в действие вращательно вокруг приводной оси (96), и кривошипный вал (94), выполненный с возможностью полусвободного вращения вокруг приводной оси (96), при этом кривошипный вал (94) соединяется с нагружаемым пружинным толкателем (85) и частично приводится в действие вокруг приводной оси (96) посредством (i) приводного штифта (90) в первом режиме работы, который содержит нагружение пружины (86) в первое сжатое состояние в ответ на вытягивание толкателя (84) кривошипным валом (94) из требуемого конечного положения в напряженное положение, и (ii) нагружаемого пружинного толкателя (85) во втором режиме работы, который содержит приведение в действие толкателя (84) из напряженного положения в высвобожденное положение в ответ на снятие нагрузки с пружины (86) из первого сжатого состояния во второе сжатое состояние.

13. Способ по п.12, в котором первая скорость содержит скорость, достаточную для развития по меньшей мере минимального требуемого давления внутри камеры (82) для выталкивания требуемого количества воздуха и/или жидкости, и/или смеси воздуха и жидкости.

14. Способ по п. 12, в котором первый режим работы дополнительно содержит первоначальное расположение толкателя (84) в требуемом конечном положении внутри камеры (84), и зацепление приводного штифта (90) с кривошипным валом (94) для приложения толкающего усилия к кривошипному валу (94), что вызывает соединение кривошипного вала (94) с нагружаемым пружинным толкателем (85) для перемещения нагружаемого пружинного толкателя (85) со второй скоростью из высвобожденного положения в напряженное положение, причем вторая скорость меньше первой скорости,

второй режим работы дополнительно содержит первоначальное расположение толкателя (84) в напряженном положении внутри камеры (82), и потерю зацепления приводного штифта (90) с кривошипным валом (94) в ответ на то, что пружина (86) нагружаемого пружинного толкателя (85) (a) приводит в действие толкатель (84) с первой скоростью из напряженного положения в высвобожденное положение и (b) прилагает тянущее усилие к кривошипному валу (94), и

третий режим работы дополнительно содержит первоначальную остановку толкателя (84) в нетребуемом конечном положении внутри камеры (82) перед достижением требуемого конечного положения, и зацепление приводного штифта (90) с кривошипным валом (94) для приложения толкающего усилия к кривошипному валу (94), что заставляет кривошипный вал (94), соединенный с нагружаемым пружинным толкателем (85), перемещать нагружаемый пружинный толкатель (85) со второй скоростью из нетребуемого конечного положения в требуемое конечное положение и далее в напряженное положение.

15. Способ по п. 14, в котором вторая скорость содержит скорость, достаточную для поддержания требуемого рабочего цикла для нагрузки и разгрузки пружины (86), а также для подачи и последующего выталкивания требуемого количества воздуха и/или жидкости, и/или смеси воздуха и жидкости.