專利名稱:帶偏心傳動裝置的牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種帶一牙刷頭的按權(quán)利要求1前序部分的牙刷。
在市場上可以得到大量不同結(jié)構(gòu)方案的這類牙刷。它們通常配備一可更換的牙刷頭,它具有一完全旋轉(zhuǎn)對稱的帶硬毛或硬毛束的刷體。刷體可繞一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地支承在一與牙刷殼體連接的殼體段內(nèi),并由一電機驅(qū)動。例如在WO 91/07116中介紹了一種這一類型的驅(qū)動裝置。
與此相關(guān)偏心傳動裝置得到了廣泛的推廣,偏心傳動裝置正反向驅(qū)動刷體。這里刷體作一沿兩個旋轉(zhuǎn)方向交替的、轉(zhuǎn)角例如為130°的旋轉(zhuǎn)運動。其中由US 4,845,795,US 5,504,959或US 5,617,601已知這種類型的偏心傳動裝置。
在WO 96/37164中介紹了用于牙刷的偏心傳動裝置的另一種方案。在這種方案中驅(qū)動電機的循環(huán)旋轉(zhuǎn)運動直接傳遞到驅(qū)動軸上,此驅(qū)動軸穿過刷體并具有一彎曲的末端。此彎曲的末端嵌入硬毛載體上一相配的導(dǎo)槽中,由此使硬毛載體產(chǎn)生一正反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)運動。用這種方式實現(xiàn)在機械方面便于制造的和耐磨的驅(qū)動裝置。位置需求也特別小,使得可以達到殼體細(xì)長和緊湊的結(jié)構(gòu)。
盡管這類牙刷在實踐中得到了最好的驗證,但是在牙齒護理方面新的知識要求加以進一步的改進。特別是刷體純粹的旋轉(zhuǎn)運動對于促進可靠地清理牙齒表面,讓人感到不夠充分。
由于這個原因轉(zhuǎn)變到在旋轉(zhuǎn)運動上疊加一不同地形成的擺動運動。例如由DE 44 33 914 A1或WO 96/31171可以得到這種類型的,以偏心傳動裝置為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)方案。
然而實際表明,這種牙刷的清理效果不是太好。另一個缺點是,這類牙刷由于其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)招致很大的工藝問題。
因此本發(fā)明的目的是,提供一種開頭所述類型的牙刷,它相對于迄今已知的帶旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的牙刷可以有更好的清理效果并設(shè)計得結(jié)構(gòu)簡單。
這個目的用這一類型的、具有權(quán)利要求1表示的特征的牙刷來實現(xiàn)。
本發(fā)明優(yōu)良的實施形式在從屬權(quán)利要求中給出。
本發(fā)明的基礎(chǔ)是這樣的想法,在正反向的旋轉(zhuǎn)運動上疊加一個附加的擺動運動。由此由刷體攜帶的硬毛用高的頻率沖擊式地壓在牙齒表面上。形成一基本上垂直于牙齒表面作用的振動效應(yīng),它有利于污垢的脫落,差不多和超聲波處理一樣。
具體來說這通過這樣的方法達到,即刷體不僅可旋轉(zhuǎn)地支承在一殼體段內(nèi),而且附加地可擺動地支承在殼體段內(nèi)。
為了產(chǎn)生疊加在旋轉(zhuǎn)運動上的擺動運動在第一種優(yōu)選的實施方案中偏心傳動裝置的一帶動銷嵌合在刷體上,而且沿圓周和軸線方向作用。
作為另一種選擇在一種用來產(chǎn)生疊加在旋轉(zhuǎn)運動上的擺動運動的第二種實施方案中本發(fā)明設(shè)想。一裝在牙刷殼體的殼體段上的支承銷沿圓周和軸線方向作用地與刷體嵌合。
通過這種結(jié)構(gòu)簡單的措施實施疊加的運動過程。
第三種優(yōu)選的實施方案設(shè)想,偏心傳動裝置具有一向一個方向轉(zhuǎn)動的偏心軸,它與硬毛載體的旋轉(zhuǎn)軸垂直并從中央貫通刷體地設(shè)置。這里設(shè)想,該旋轉(zhuǎn)的偏心軸在端面一側(cè)攜帶一帶動銷。用這種方法可以實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)簡單和耐磨的驅(qū)動裝置。位置需求也特別小,從而可以達到細(xì)長和緊湊的殼體結(jié)構(gòu)。
第四種優(yōu)選的實施方案設(shè)想,刷體完成一帶旋轉(zhuǎn)運動的循環(huán)的擺動運動。為此刷體可以支承在一支承銷上,支承銷軸向懸伸地安裝在殼體的一殼體段上。與此相配刷體在其背向硬毛的端面上具有一軸向向內(nèi)的錐形孔。因此支承銷沿軸向支承刷體??椎腻F形允許由偏心輪產(chǎn)生的擺動運動,其中錐角至少必須選擇得這樣大,使得可以進行無阻礙的擺動運動。用這種方法確保,支承銷可以承受在刷體的任何角度位置所出現(xiàn)的軸向力。
如果刷體具有一徑向向內(nèi)的錐形凹槽,偏心軸的帶動銷直接插入此槽內(nèi),則旋轉(zhuǎn)偏心軸的運動流程便特別簡單地轉(zhuǎn)換到刷頭上。在這種情況下刷體的旋轉(zhuǎn)軸和偏心軸垂直。
第五種實施方案設(shè)想,刷體的擺動或傾側(cè)運動不是旋轉(zhuǎn)的,而是可以繞一確定的軸分布。由此例如可以使一往復(fù)直線運動與正反向的旋轉(zhuǎn)運動相組合。
在刷體上最好存在一沿軸向分布的導(dǎo)槽,偏心軸的帶動銷進入此導(dǎo)槽內(nèi)。現(xiàn)在擺動運動通過這樣的方法產(chǎn)生,即帶動銷通過導(dǎo)槽并且每次與其末端相接觸,由此沿軸向帶動刷體。與第四種實施方案不同刷體僅僅在帶動銷旋轉(zhuǎn)的一定角度區(qū)間內(nèi)偏轉(zhuǎn)。因此導(dǎo)槽的長度決定刷體沿軸向的偏移。
導(dǎo)槽可以直接在刷體的圓周面區(qū)域內(nèi)生成。為此可以考慮一系列的可能性,如下面舉例說明的那樣。
其中優(yōu)先考慮,導(dǎo)槽直接成形在刷體上。這時帶動銷直接嵌入此導(dǎo)槽內(nèi),并可在一前后返回點之間往復(fù)運動,使得通過沿軸向分布的導(dǎo)槽側(cè)面進行力的傳遞,并且這時硬毛載體可以正反向驅(qū)動。
這種方案只要用少量運動構(gòu)件就可以了,因此噪聲小,并特別適合于高頻應(yīng)用場合,即所謂的高速牙刷。
其次導(dǎo)槽最好是裝在刷體內(nèi)的一月牙板滑塊的組成部分。月牙板滑塊可以直接或借助于一支座裝入刷體上的一軸向分布的凹槽內(nèi),由此可以比較方便和成本低廉地實現(xiàn)裝配。與直接加工的槽相比月牙板滑塊有這樣的優(yōu)點,在磨損的情況下它可以更換。特別是通過這樣的方法可以與刷體材料無關(guān)地任意選擇材料,使得可以實現(xiàn)最佳的、與磨損特性相匹配的結(jié)構(gòu)。
在另一種方案中設(shè)想,在導(dǎo)槽內(nèi)軸向可移動地安裝一月牙板滑塊,其中月牙板滑塊有一帶動孔,一帶動銷嵌入此孔內(nèi)。這種類型的安裝有這樣的優(yōu)點,刷頭不是在帶動銷的整個旋轉(zhuǎn)運動期間,而例如僅僅在即將到達各個反向點之前偏心銷才作沿軸向的運動。用這種方法引起擺動運動的軸向分量幾乎可以任意“定量”。
后面提到的幾種方案有一個共同之處,即月牙板滑塊和硬毛載體上的相配凹槽或?qū)Р墼O(shè)計成這樣,使月牙板滑塊可以作與刷體的旋轉(zhuǎn)運動反方向的旋轉(zhuǎn)或擺動運動,因此嵌在它里面的帶動銷不經(jīng)受彎曲應(yīng)力。
此外月牙板滑塊在任何情況下都設(shè)計成圓柱形,由此得到在凹槽或?qū)Р蹆?nèi)的可靠支承。一種優(yōu)選的方案設(shè)想,月牙板滑塊設(shè)計成球形。這有這樣的優(yōu)點,即減小月牙板滑塊和凹槽或?qū)Р壑g出現(xiàn)的摩擦力。
上述擺動或傾側(cè)軸線的確定例如通過兩個安裝在刷頭的殼體段上的、徑向突起的支承銷軸進行。支承銷軸嵌入相配的支承槽內(nèi),此支承槽沿圓周方向分布在刷體上。由于制造工藝方面的原因可以設(shè)置環(huán)形的支承槽,也可以在圓周方向僅僅有限的支承槽,它與各支承銷軸相配。沿圓周方向的延伸長度必須選擇得這樣大,使得可以無阻礙地實現(xiàn)刷體的旋轉(zhuǎn)運動。
一種用來產(chǎn)生擺動運動的特別簡單的機構(gòu)結(jié)構(gòu)按照本發(fā)明可以通過這樣的方法實現(xiàn),即刷體具有一位于偏心軸對面的支承槽,它沿一圓周段并在軸向基本上與刷體的對稱平面鏡像對稱地做成V形或U形地加工在刷體上,并在殼體段上至少安裝一個支承銷,它滑動地嵌合在上述槽內(nèi)。
其次本發(fā)明設(shè)想,通過以下方法進一步提高牙刷的清潔效果,即除正反向旋轉(zhuǎn)運動和強制的擺動運動外強制刷頭作一升降運動。這種運動接近于搖擺運動。
按本發(fā)明通過以下方式使刷體產(chǎn)生對于這種搖擺運動必須的升降運動,即硬毛載體可軸向移動地支承在殼體段上,并具有至少一個支承槽,它沿一圓周段并在軸向傾斜地加工在硬毛載體上,其中在殼體段上安裝至少一個支承銷,它滑動地嵌合在支承槽內(nèi)。也就是說硬毛載體的這種軸向移動通過以下方法引起,即它使帶動銷沿軸向在兩個反向點之間強制連接地作一致的運動。
應(yīng)該指出,在運動學(xué)意思上的反向也可以是帶動銷/支承銷相對于導(dǎo)槽/支承槽的反向布置。確切地說,支承銷也可以安裝在刷頭上,相應(yīng)的槽在殼體段上。同樣也可以將帶動銷裝在刷頭上,相應(yīng)的孔設(shè)在偏心軸上,而沒有功能損失。
盡管上面介紹的方案可完全普遍地應(yīng)用于各種牙刷,但是它特別適用于所謂的高速牙刷,它也稱為超聲波牙刷。這種牙刷中偏心軸每分鐘以約15000至25000轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。在這種高轉(zhuǎn)速時構(gòu)件承受特別大的載荷,這特別是由刷體旋轉(zhuǎn)方向的持續(xù)改變引起的。因此應(yīng)該注意,使驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)盡可能簡單,就像通過上述措施最佳地提供的那樣。
現(xiàn)在下面借助于在附圖中所示的實施例對本發(fā)明加以說明,附圖中
圖1 按第一種實施方案的刷頭的軸向剖視,刷體在第一個位置,圖2 按圖1的刷頭,刷體在第二個位置,圖3 按圖1的刷頭的俯視圖,刷體在第三個位置,圖4 按第二種實施方案的刷頭的軸向剖視,圖5 按圖4的刷頭的俯視圖,圖6 按第三種實施方案的刷頭(“搖擺頭牙刷”),a)底視圖,b)右視圖,c)正視圖,d)沿A-A的剖視圖,圖7 按第四種實施方案的刷頭(“搖擺頭”),a)底視圖,b)右視圖,c)正視圖,d)沿A-A的剖視圖,圖8 按圖6刷頭的透視圖,圖9 帶按圖6的刷頭的牙刷的拆散的圖示,圖10 帶按圖6的刷頭的牙刷的縱剖視-剖分平面=鏡像對稱平面,
圖11用于按圖6和7的刷頭的軸向支承銷,圖12按第五種實施方案的驅(qū)動裝置的剖視圖,圖13按第六種實施方案的驅(qū)動裝置的剖視圖,圖14按第七種實施方案的驅(qū)動裝置的剖視圖。
按本發(fā)明的牙刷的第一種實施方案通過圖1至3表示。
刷頭1具有一刷體10,在刷體端面一側(cè)裝有帶硬毛22的硬毛載體20。在背向硬毛22的端面上加工出一沿軸向ax分布的、朝內(nèi)的錐形孔14。
與此相應(yīng),在殼體段30上裝一垂直伸出的支承銷34,它嵌入錐形孔14內(nèi)。刷體10用它軸向支承在支承銷34上。
其次刷體10具有一沿徑向r向內(nèi)的錐形凹槽18,偏心軸50的帶動銷52插入此凹槽內(nèi)。由此產(chǎn)生下面闡述的刷體10的運動原理。
偏心軸50由一這里未詳細(xì)畫出的驅(qū)動電機循環(huán)地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,這時偏心銷52畫出一循環(huán)的圓周形運動U,由此刷體10一方面作一正反向的旋轉(zhuǎn)運動R,同時相對于殼體固定的軸線G作擺動運動。在圖1中所示的位置偏心銷52位于左反向位置,由此使刷體10向上擺動一傾角K。圖2表示其相反的位置,這時刷體10向下擺動一傾角K。在偏心軸50旋轉(zhuǎn)一整圈U的過程中刷體10作一擺動運動,從圖1中所示的位置出發(fā)到達按圖2的位置,以便最后重新回到按圖1的起始位置。因此總的擺角為2K。
如特別由圖3可以看到的那樣,擺動運動與旋轉(zhuǎn)運動r強制地連接,因此刷體始終相對于與殼體固定的軸線G擺動一傾角K,從而實現(xiàn)一種搖擺運動。
如圖4和5中所示,第二種實施方案的運動原理與此不同。同樣存在一帶刷體110的刷頭100。在刷體110端面上裝一硬毛載體120,它上面攜帶硬毛122。在對面有一軸向的錐形孔114,刷體110通過它支承在一支承銷34上,支承銷垂直懸伸地安裝在一殼體段30上。
其次存在一帶一帶動銷52的偏心軸50,它可以循環(huán)地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。在這方面與上述實施例相吻合。
其區(qū)別在于,在殼體段30上存在兩個徑向伸出的支承銷38,它們嵌入一在圓周面116上的環(huán)形槽118。
此外在刷體110上設(shè)有一安裝孔124,它里面裝入一固定在支座134上的月牙板滑塊130。月牙板滑塊130設(shè)有一導(dǎo)槽132,帶動銷52嵌入此導(dǎo)槽內(nèi)。因此得到以下運動程序通過支承箱38刷體110只能在圖4中所示的平面內(nèi)繞與殼體固定的軸線G擺動,但不能在通過圖5表示的剖分面內(nèi)擺動。
在偏心軸50旋轉(zhuǎn)一整圈U時刷體110從圖4中所示的、具有向下擺動一傾角K的位置出發(fā)進入一這里未畫出的、向下擺動一傾角K的位置,以便最后重新回到按圖4的起始位置。也就是說僅僅進行繞一垂直于圖面分布的軸的擺動運動。這里刷體110交替地通過帶動銷52貼合在導(dǎo)槽132各個末端上產(chǎn)生運動,因此導(dǎo)槽132的長度連同帶動銷52相對于偏心軸50的位置一起決定可能的最大移動距離,和傾角K。
由上所述,通過結(jié)構(gòu)簡單的措施可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動和擺動運動的組合,它使得可以達到最佳的刷洗效果。
按本發(fā)明的牙刷的第三種實施方案通過圖6以及圖8至11表示。
按圖6這種類型的刷頭200具有一刷體210,刷體上裝一帶有硬毛的硬毛載體220。為了看得清楚起見圖中未畫出硬毛。
刷體210在其端面212上具有一沿軸向分布的向內(nèi)的孔214,它通入一錐孔215,其中在錐孔215上連接一沿軸向的向內(nèi)分布的空腔213。
在刷體210的圓周216上加工出支承槽,例如稱作第二類支承槽217和第三類支承槽219。第二類支承槽217設(shè)置在導(dǎo)槽232對面。相對于一通過這條第二類支承槽217和導(dǎo)槽232分布的假想的鏡像對稱平面加工出兩條第三類支承槽219-同樣面對面設(shè)置。
第二類支承槽217的走向基本上做成U形,其中U形的兩條臂相對于上述鏡像對稱平面鏡像對稱地設(shè)備。第三類支承槽219同樣沿一圓周部分布局,并沿軸向傾斜地設(shè)置在硬毛載體上。
圖7表示一按第四種結(jié)構(gòu)方案的刷頭,其中圖8,9,10和11類似于第三種實施方案可以考慮作為按本發(fā)明的牙刷的圖示。
按圖7的刷頭300與按圖6的刷頭200一樣具有以下特征刷頭300具有一刷體310,其端面具有一軸向孔314。該軸向孔314過渡到一錐孔315,錐孔最終通入一空腔313。為上述實施例的刷頭200一樣,刷體310的圓周面316具有一第二類支承槽317和兩條第三類支承槽319。第三類支承槽319同樣背對面布置,第二類支承槽317位于導(dǎo)槽332對面。和上述實施例一樣,為了看得清楚起見裝在刷體310上的硬毛載體320同樣不帶硬毛畫出。
和在上述實施例中一樣第二類支承槽317在刷體310圓周面316上的走向做成U形。第三類支承槽309,和上述例子一樣,沿軸向傾斜,但是其中不同于上述例子,傾角沿圓周方向是變化的。
圖8表示按第三種實施方案的刷頭的透視圖。由圖8可以看到下面說明的特征刷頭400建立在刷體410和一裝在刷體410上的硬毛載體420的基礎(chǔ)上,硬毛載體配備了硬毛422。刷體410具有一基本上圓柱形的、帶有近似于橢圓形底面的形狀。刷體410的端面412在軸向具有一孔414,它例如做成圓柱形。此圓柱形軸向孔414向內(nèi)收縮成錐形。此錐孔用圓形標(biāo)記415表示。此錐孔415上連接一空腔413。
具有橢圓形底面的圓柱形刷體410的“窄邊”具有按背對背布置的導(dǎo)槽432和一這里僅僅示意畫出的第二類支承槽417。導(dǎo)槽432做成一向內(nèi)錐形收縮的安裝孔424和一連接在該安裝孔424上的向內(nèi)擴張的空腔426。
圓柱形刷體410的“縱側(cè)”同樣具有背對背布局的上述結(jié)構(gòu)的兩個第三類支承槽419。第二類和第三類支承槽417和419例如這樣地加工在圓柱形刷體上,使它到達連接在錐孔415和軸向孔414上的空腔413。
為了演示,按圖6或按圖7的這種刷頭是如何裝入牙刷殼體內(nèi)的,圖9以拆散圖示表示一帶有刷頭的這種類型的牙刷。
這種類型的牙刷501以一錐臺形殼體560為基礎(chǔ),其收縮成尖端的末端構(gòu)成一安裝刷頭的殼體段562,此殼體段例如設(shè)計成圓柱形。殼體段562這樣地裝在殼體上,使得此殼體段562的圓柱軸線基本上垂直于錐臺形殼體560的軸線分布。
圓柱形殼體段562具有一這里未畫出的孔,刷頭500的刷體可裝入此孔中。在該孔底部中央可裝入一軸向支承銷568。其次圓柱形殼體段562在其圓周上有三個孔,兩個支承銷566和一個支承銷564可沿徑向裝入這些孔內(nèi)。這些支承銷564和566以及支承銷568用來嵌入相應(yīng)的支承槽217、317、417和219、319、419以及軸向孔214、314、414內(nèi)。
牙刷501的殼體560做得沿軸向形成一空腔。在圖9中所示的偏心軸550同樣可嵌入此空腔內(nèi)。在該偏心軸550的端面上沿偏心軸550的軸向設(shè)有一帶動銷552。如果偏心軸550一像預(yù)計的那樣一裝入殼體560的空腔內(nèi),那么帶動銷552便直接嵌入刷頭500的導(dǎo)槽532內(nèi)。
圖10演示,各支承銷664、668/帶動銷652如何嵌入刷頭600的各支承槽/導(dǎo)槽內(nèi)。圖10以縱剖視表示帶有裝入的按圖6的刷頭600和偏心軸650的牙刷。選擇牙刷601的鏡像對稱平面作為剖分面。
畫出一帶有基本上垂直于牙刷601殼體660軸線方向布置的旋轉(zhuǎn)軸的刷頭600。畫出嵌入導(dǎo)槽內(nèi)的帶動銷652、嵌入軸向孔內(nèi)的軸向支承銷668和裝在殼體段662上并嵌入第二類支承槽內(nèi)的徑向支承銷664。
如圖6至10中所示,第三實施方案的運動原理和第四實施方案的運動原理基本上是相同的。為了使電動牙刷的刷頭產(chǎn)生搖擺運動,下述三種運動相互疊加1.一正反向旋轉(zhuǎn)運動,2.一擺動運動,3.一升降運動。
正反向的旋轉(zhuǎn)運動通過這樣的方法產(chǎn)生,即嵌入軸向孔214、314、414的帶動銷552和652由于偏心軸550或650的旋轉(zhuǎn)運動在兩個反向點之間來回運動。這時軸向孔214、314、414沿軸向這樣地延展,使得單單由于偏心軸550、650的旋轉(zhuǎn)運動僅發(fā)生力的傳遞,從而進行垂直于旋轉(zhuǎn)軸的正反向旋轉(zhuǎn)運動。
刷頭200、300、400、500、600的擺動運動通過這樣的方法產(chǎn)生,即由于偏心軸通過嵌入第二類支承槽217、317、417內(nèi)的徑向設(shè)置的支承銷564或664的驅(qū)動強制地作正反向旋轉(zhuǎn)運動。刷頭由于在第二類支承槽217、317、417內(nèi)移動的徑向支承銷564或664,繞一位于刷頭鏡像對稱平面內(nèi)的軸線作擺動運動。
刷頭200、300、400、500、600的升降運動通過這樣的方法產(chǎn)生,即兩個鏡像對稱于上述鏡像對稱地設(shè)置的沿徑向分布的支承銷566在正反向旋轉(zhuǎn)運動期間嵌入相應(yīng)的在刷體210、310、410上沿圓周方向軸向傾斜的第三類支承槽219、319和419內(nèi)。
根據(jù)第三類支承槽219、319或419傾角的不同刷頭的往復(fù)或升降運動的強弱也不同。在在圖6中所示的按第三種實施方案的刷頭時進行與旋轉(zhuǎn)角度無關(guān)的升降運動。在按第四種實施方案(圖7)的刷頭時由于在一個方向傾角越來越大產(chǎn)生一與正反向旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)角有關(guān)的升降行程。具體地說在所述情況下這意味著,刷頭在作向左的旋轉(zhuǎn)運動時從右止擋出發(fā)首先迅速地向上運動,而在第二個半圈僅作很小的上升運動。在刷頭向右旋轉(zhuǎn)時從左止擋出發(fā)刷頭下降運動的速度正好相反。這種具有不同的刷頭升降運動速度的往復(fù)運動導(dǎo)致,在清刷牙齒過程中牙刷在牙齒上的壓緊力不斷變化。用這種方法清刷效果與以正反向的擺動的刷頭為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式相比好得多。
由于這三種相互疊加的運動對軸向支承銷568或668提出了高的結(jié)構(gòu)要求以及高的機械承載能力要求,因為一方面刷頭可以在所有上述方向運動,另一方面也必須承受相應(yīng)地出現(xiàn)的力。
使這種運動過程成為可能通過一軸向支承銷768保證,如在圖11中所示。它主要由一圓柱形軀干774,一裝在圓柱形軀干774上的具有比軀干774小的橫截面積的圓柱形頸部772和一裝在圓柱形頸部772上的基本上成球形的頭部770組成。
錐臺774用來插入設(shè)置在殼體段662或562上的孔內(nèi)。頭部770的尺寸這樣地選擇,使它可以用很小的間隙插入在圖6和7中所示的軸向孔214、314或414的空腔213、313、413內(nèi)。頸部772和軸向支承銷768的長度這樣地選擇,使得由于嵌入第三類支承槽219、319或419內(nèi)的徑向支承銷566的導(dǎo)向所引起的刷頭200、300、400、500、600的升降運動可以使支承銷768不受機械彎曲應(yīng)力,這時刷頭200、300、400、500或600的刷體210、310或410上的軸向孔214、314或414的錐孔215、315或415沿軸向支承銷768的頸部772在球形頭部770和錐臺774的上棱邊之間運動。
圖12至14表示按另一種實施方案的不同驅(qū)動裝置的剖視圖。借助于這些圖形特別可以表示,怎樣由偏心軸的循環(huán)旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成正反向的旋轉(zhuǎn)運動。
首先按圖12的牙刷801的實施方案表示,怎樣可以在一裝入加工在刷體上的導(dǎo)槽內(nèi)的月牙板滑塊的幫助下產(chǎn)生正反向旋轉(zhuǎn)運動。
牙刷801由一柄部880連同可插在它上面的帶刷頭800的殼體860組成,在柄部880上設(shè)有一電機890,它通過一相應(yīng)的變速箱與偏心軸850連接,偏心軸插入殼體860內(nèi),殼體860在其前部有一殼體段862,刷頭800可裝入該殼體段內(nèi)。
刷頭800借助于一軸向支承銷868和一徑向支承銷864用前面所述方法可運動地支承在殼體段862內(nèi)。
現(xiàn)在硬毛載體820有一導(dǎo)槽832,它里面可軸向移動地安裝一月牙板滑塊830。偏心軸850的帶動銷852插入月牙板滑塊830上的帶動孔836中。由此使月牙板滑塊830與帶動銷852強制連接,并可在導(dǎo)槽832內(nèi)在兩個反向點之間來回運動。
帶動孔836完全無間隙地包容帶動銷852,其中為了減小摩擦損失帶動銷852在高度方向和旋轉(zhuǎn)方向?qū)崿F(xiàn)完全無阻礙的相對運動。
如特別由放大圖X得到的那樣,在所選擇的剖視圖中帶動銷852位于左反向點處。隨著旋轉(zhuǎn)運動的開始其位置向右移動,直至它到達右反向點。這時刷頭800作一旋轉(zhuǎn)運動。在旋轉(zhuǎn)運動繼續(xù)進行時帶動銷852回到其起始點,由此使硬毛載體820作反方向的運動。
因此對于一無可挑剔的運動程序要求,偏心銷852一方面可在導(dǎo)槽832內(nèi)在兩個反向點之間無阻礙地移動,另一方面?zhèn)认蚓哂斜容^小的間隙,從而可以完全無間隙地轉(zhuǎn)變成正反向運動。另外月牙板滑塊830必須可繞其縱軸旋轉(zhuǎn)地支承在導(dǎo)槽832內(nèi),從而它可以作與硬毛載體820的旋轉(zhuǎn)方向相反的平衡運動,以避免嵌合在內(nèi)的帶動銷852的彎曲應(yīng)力。月牙板滑塊830和導(dǎo)槽832分別具有一相互匹配的圓形橫截面,因此可以進行完全無間隙、但是沒有摩擦的平衡運動。最后應(yīng)該注意,偏心銷852在其長度方面這樣選擇,使它相對于月牙板滑塊830不斷變化的高度位置始終保持嵌合。
圖13中所示的刷頭900與上面所述方案完全一致。
同樣存在一刷體910連同一刷頭900,刷頭設(shè)有一支承銷900。硬毛載體920通過一軸向孔914(特別是)可縱向移動地支承。
硬毛載體920具有一軸向?qū)Р?32,它里面可軸向移動地支承一月牙板滑塊930。月牙板滑塊930具有一帶動孔936,偏心軸950上的帶動銷952嵌入此帶動孔內(nèi)。
在這方面其基本結(jié)構(gòu)與聯(lián)系圖12說明的實施方案一致。區(qū)別僅僅在于,月牙板滑塊930設(shè)計成球形。
在圖14中所示的帶一刷頭1000的牙刷的方案與在圖12和13中所示的方案完全一致。
同樣刷體1010連同硬毛載體1020構(gòu)成一刷頭1000。帶有硬毛1022的硬毛載體1020,和前面的實施例中一樣,借助于與軸向孔1014共同作用的支承銷可旋轉(zhuǎn)地(和可縱向移動地)支承。和上面已經(jīng)詳細(xì)說明過的一樣,為此目的軸向孔1014由錐孔1015和連接在錐孔上的空腔1013組成。刷頭1000在殼體段(1060)內(nèi)的強制運動通過嵌入支承槽1017的徑向支承銷1064體現(xiàn)出來。
在這方面其基本結(jié)構(gòu)與聯(lián)系圖12和13所作的說明實施方案一致。區(qū)別僅僅在于,可由偏心軸1050機動帶動作旋轉(zhuǎn)運動的帶動銷1052直接嵌入導(dǎo)槽1032內(nèi)。
得到如下的運動原理偏心銷1052由于偏心軸1050的電力驅(qū)動在導(dǎo)槽1032內(nèi)在前后反向點之間來回自由運動。帶動銷1052通過導(dǎo)槽1032沿刷體1010軸向分布的側(cè)面將力傳遞到硬毛載體1020上。因此嵌入導(dǎo)槽1032內(nèi)的帶動銷不承受彎曲應(yīng)力,導(dǎo)槽1032具有沿徑向向內(nèi)的空腔1026,此空腔容納帶動銷1052的自由端,離空腔1026的內(nèi)壁一定的距離。此外導(dǎo)槽1032的安裝孔1024徑向向外錐形擴展。
這種方案具有少量運動構(gòu)件就可以了,因此噪音小并特別適用于高頻應(yīng)用場合,所謂的高速牙刷。在這種牙刷中偏心軸以每分鐘15000到25000轉(zhuǎn)之間范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。在這種高轉(zhuǎn)速時構(gòu)件經(jīng)受特別高的載荷,這特別地也由于刷體持續(xù)的反向引起。因此這牽涉到,保持盡可能結(jié)構(gòu)簡單地運行,就像通過上述措施最佳地給出的那樣。
附圖標(biāo)記表1刷頭10 刷體12 端面14 軸向孔16 圓周表面18 徑向凹槽20 硬毛載體22 硬毛30 殼體段 34 軸向支承銷38 徑向支承銷 50 偏心軸52 帶動銷100 刷頭110 刷體112 端面114 軸向孔116 圓周表面118 第一類支承槽120 硬毛載體122 硬毛124 安裝孔 130 月牙板滑塊132 導(dǎo)槽134 支座200 刷頭 210 刷體212 端面 213 空腔214 軸向孔215 錐孔216 圓周表面 217 第二類支承槽219 第三類支承槽 220 硬毛載體232 導(dǎo)槽300 刷頭 310 刷體312 端面 313 空腔314 軸向孔315 錐孔316 圓周表面 317 第二類支承槽319 第三類支承槽 320 硬毛載體332 導(dǎo)槽400 刷頭 410 刷體412 端面 413 空腔414 軸向孔415 錐孔416 圓周表面 417 第二類支承槽419 第三類支承槽 420 硬毛載體422 硬毛 424 安裝孔426 空腔 432 導(dǎo)槽500 刷頭 501 牙刷550 偏心軸552 帶動銷560 殼體 562 安裝刷頭的殼體段564 徑向支承銷566 徑向支承銷568 軸向支承銷600 刷頭 601 牙刷650 偏心軸 652 帶動銷660 殼體662 殼體段664 徑向支承銷 668 軸向支承銷768 軸向支承銷 770 頭部772 頸部774 軀干800 刷頭801 牙刷820 硬毛載體830 月牙板滑塊832 導(dǎo)槽836 帶動孔850 偏心軸 852 帶動銷860 殼體862 殼體段864 徑向支承銷 868 軸向支承銷880 手柄部分890 電機900 刷頭910 刷體914 軸向孔 920 硬毛載體922 硬毛930 月牙板滑塊936 帶動孔 950 偏心軸952 帶動銷 960 殼體962 殼體段 964 徑向支承銷968 軸向支承銷1000 刷頭1010 刷體1013 空腔1014 軸向孔1015 錐孔1017 第二類支承槽1020 硬毛載體1022 硬毛1024 安裝孔 1026 空腔1032 導(dǎo)槽1050 偏心軸1052 帶動銷 1060 殼體1062 殼體段 1064 徑向支承銷1068 軸向支承銷ax 軸向 r徑向u圓周方向 K傾角R刷體的旋轉(zhuǎn)運動 U偏心軸的旋轉(zhuǎn)運動G旋轉(zhuǎn)軸線
權(quán)利要求
1.牙刷,具有一由刷體(10,110,210,310,410,910,1010)攜帶的刷頭(1,100,200,300,400,500,600,800,900,1000),刷頭具有一裝有硬毛(22,122,422,922,1022)的硬毛載體(20,120,220,320,420,820,920,1020),硬毛載體可繞旋轉(zhuǎn)軸線(G)旋轉(zhuǎn)地支承在一殼體段(30,562,662,862,962,1062)上,并可被一偏心輪驅(qū)動裝置(50,52;550,552;650,652;850,852;950,952;1050,1052)正反向驅(qū)動,其特征為刷體(10,110,210,310,410,910,1010)附加地可擺動地支承在殼體段(30,562,662,862,962,1062)上。
2.按權(quán)利要求1的牙刷,其特征為為了產(chǎn)生疊加在旋轉(zhuǎn)運動(R)上的擺動運動偏心輪驅(qū)動裝置(50,52)的帶動銷(52)與刷體(10,110,210,310,410,910,1010)在圓周方向(U)和軸向(ax)作用地嵌合。
3.按權(quán)利要求1或2的牙刷,其特征為為了產(chǎn)生疊加于旋轉(zhuǎn)運動(R)上的擺動運動一安裝在殼體段(562,662,862,962,1062)上的支承銷(564,664,964,1064)與刷體(10,110,210,310,410,910,1010)在圓周方向(U)和軸向(ax)作用地嵌合。
4.按權(quán)利要求1至3之任一項的牙刷,其特征為偏心輪驅(qū)動裝置(50,52;550,552;650,652;850,852;950,952;1050,1052)具有一沿一個方向旋轉(zhuǎn)的偏心軸(50,550,650,850,950,1050),它垂直于硬毛載體(20,120,220,320,420,820,920,1020)的旋轉(zhuǎn)軸(G)并從中央穿過刷體(10,110,210,310,410,910,1010)地設(shè)置,并在端面一側(cè)攜帶帶動銷(52,552,652,852,952,1052)。
5.按權(quán)利要求1至4之任一項的牙刷,其特征為刷體(10,110,210,310,410,910,1010)在其背向硬毛(22,122,422,922,1022)的端面(12,112,212,312,412)上具有一軸向向內(nèi)的錐形孔(14,114,214,314,414,914,1014),它與一支承銷(34,568,668,768,868,968,1068)共同作用,此支承銷軸向懸伸地安裝在殼體(560,660,860,960,1060)的殼體段(30,562,662,862,962,1062)上。
6.按權(quán)利要求1至5之任一項的牙刷,其特征為刷體(10)具有一徑向向內(nèi)的錐形凹槽(18),帶動銷(52)插入此凹槽內(nèi)。
7.按權(quán)利要求1至5之任一項的牙刷,其特征為刷體(110)具有一沿軸向(ax)分布的導(dǎo)槽(132),帶動銷(52)在該槽內(nèi)移動。
8.按權(quán)利要求7的牙刷,其特征為導(dǎo)槽(232,332,432,1032)直接加工在刷體(210,310,410,1010)上。
9.按權(quán)利要求7或8的牙刷,其特征為導(dǎo)槽(132)兩者擇一地或附加地是月牙板滑塊(130)的組成部分,月牙板滑塊裝在刷體(110)內(nèi)。
10.按權(quán)利要求9的牙刷,其特征為月牙板滑塊(130)軸向固定在刷體(110)上。
11.按權(quán)利要求9的牙刷,其特征為-一月牙板滑塊(830,930)軸向可移動地支承在導(dǎo)槽(832,932)內(nèi),和-月牙板滑塊(830,930)具有一帶動孔(836,936),帶動銷(852,952)嵌入此孔內(nèi)。
12.按權(quán)利要求9至11之任一項的牙刷,其特征為月牙板滑塊(830,930)做成球形或圓柱形。
13.按權(quán)利要求1至12之任一項的牙刷,其特征為刷體(110)具有兩條背對背設(shè)置的、沿圓周方向(U)分布的第一類支承槽或一條至少環(huán)繞一整圈的第一類環(huán)形支承槽(118),它們和相配的支承銷共同作用,支承銷徑向懸伸地裝在殼體段(30)上。
14.按權(quán)利要求1至13之任一項的牙刷,其特征為-刷體(210,310,410,510,1010)具有一設(shè)置在偏心軸(850,950,1050)對面的第二類支承槽(217,317,417),它在刷體(210,310,410,910,1010)上沿一圓周段并沿軸向分布,基本上做成鏡像對稱于刷體對稱平面的V形或U形,和-在殼體段(562,662,862,962,1062)上安裝至少一個支承銷(564,664,964,1064),它可移動地嵌合在第二類支承槽(217,317,417)內(nèi)。
15.按權(quán)利要求1至14之任一項的牙刷,其特征為-硬毛載體(220,320,420,820,920,1020)軸向可移動地支承在殼體段(560,660,860,960,1060)上,并至少具有第三類支承槽(219,319,419),它沿一圓周段分布,并在軸向傾斜地加工在硬毛載體(220,320,420,820,920,1020)上,和-在殼體段(562,662,862,962,1062)上安裝至少一個支承銷(566),它可移動地嵌合在第三類支承槽(219,319,419)內(nèi)。
16.按上述權(quán)利要求之任一項的牙刷,其特征為帶動銷(52)安裝在一驅(qū)動軸(50)的端面上,此驅(qū)動軸可以一每分鐘從15000到25000轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速驅(qū)動。
全文摘要
牙刷,具有一由一刷體(10)攜帶的刷頭(1),刷頭具有一帶硬毛(22)的硬毛載體(20),硬毛載體可繞一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地支承在一殼體的殼體段(30)上,并可由一偏心輪驅(qū)動裝置(50,52)正反向驅(qū)動,其中刷體(10)附加地可擺動地支承在殼體段(30)上。
文檔編號A61C17/26GK1371262SQ00812285
公開日2002年9月25日 申請日期2000年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月28日
發(fā)明者格哈德·金茨勒, 阿瑟·普法伊勒, 哈特穆特·米勒 申請人:莫澤電器有限公司