專利名稱：復(fù)合運(yùn)動牙刷的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及牙刷技術(shù)。
2.相關(guān)技術(shù)描述本發(fā)明更尤其涉及電動牙刷，其中刷毛被設(shè)置為可相對牙刷柄部移動。有許多這種牙刷的實施例，包括1939年美國專利2,215,031公開的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動牙刷；美國專利4,845,795也描述了類似的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動配置；美國專利4,156,620說明了如何將旋轉(zhuǎn)馬達(dá)傳動轉(zhuǎn)化為往復(fù)線性運(yùn)動來驅(qū)動刷毛順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)；美國專利3,577,579公開了一種牙刷，其中牙刷頭部相對于牙刷載體運(yùn)動以使所有植于牙刷頭部里的刷毛一起相對牙刷載體側(cè)向和向后和向前運(yùn)動；美國專利5,625,916公開了具有單個刷毛載體的牙刷，刷毛載體被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)方式繞軸振動；美國專利5,617,603公開了具有通過單獨(dú)擺桿互相連接的兩個刷毛載體的牙刷，其主旨引入本文以供參考。擺桿安裝在樞軸銷釘上。兩個刷毛載體都包括凹槽，其接收擺桿的球形端部。
這些參考內(nèi)容中公開的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和牙刷運(yùn)動從相對簡單到相對復(fù)雜變化。復(fù)雜的公開內(nèi)容描述了提供復(fù)雜刷動運(yùn)動的牙刷。然而，在許多應(yīng)用中，該牙刷過于復(fù)雜且包括太多的運(yùn)動部件以致于無法獲得實用的刷動方案。所公開的更簡單的牙刷僅提供一個刷動運(yùn)動。在一些應(yīng)用中，這些刷動運(yùn)動可提供適當(dāng)?shù)乃舆\(yùn)動。然而，它們也可能不適合其它刷動情形。例如，它們可能不能充分地清潔牙縫。
因此，需要一種提供能簡單生產(chǎn)、具有很少的運(yùn)動部件、而同時能提供多種清潔和刷動運(yùn)動以完成牙齒清潔任務(wù)的牙刷。
發(fā)明概述新型牙刷的一個實施方案包括位于牙刷第一末端的牙刷柄部和位于牙刷第二末端的牙刷頭部。牙刷也包括從牙刷柄部向牙刷頭部延伸并具有第一縱向軸心線的旋轉(zhuǎn)軸、與旋轉(zhuǎn)軸的遠(yuǎn)端、凸輪或齒輪齒相連的采用第一樞軸或鉸鏈安裝到牙刷頭部上的第一刷毛載體，旋轉(zhuǎn)軸的遠(yuǎn)端、凸輪或齒輪齒由第一刷毛載體的狹槽接收，用于驅(qū)動第一刷毛載體使之產(chǎn)生繞軸振動運(yùn)動。另外，牙刷也包括可移動地安裝于牙刷頭部部分的第二刷毛載體，其由第一刷毛載體的剛性安裝部分傳動嚙合。
電動牙刷的另一個實施方案包括軸，該軸包括位于軸的最遠(yuǎn)末端的凸輪或齒輪齒、可操作地驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)、與凸輪或齒輪齒聯(lián)接被驅(qū)動產(chǎn)生第一運(yùn)動的第一刷子部分、與第一刷子部分縱向隔開并由第一刷子部分的剛性組件驅(qū)動產(chǎn)生第二運(yùn)動的第二刷子部分。
本發(fā)明的一個優(yōu)點在于分別由第一和第二刷毛載體提供的互補(bǔ)清潔運(yùn)動。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于由簡便且經(jīng)濟(jì)的牙刷提供的互補(bǔ)清潔運(yùn)動。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，通過閱讀和理解下文的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點將會變得顯而易見。
附圖概述本發(fā)明可以采用各種組件和組件布置方式、和各種加工和加工配置。附圖僅用于圖示說明優(yōu)選實施方案的目的，它們不用于說明尺寸，也不可解釋為是對本發(fā)明的限制。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)牙刷的剖視底視圖。
圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)牙刷部件的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖3是圖2所示部件的剖視底視圖。
圖4是圖2所示部件對側(cè)的側(cè)視圖。
圖5、6、7是分別與圖2、3、4所示視圖一致的、一個不同的現(xiàn)有技術(shù)牙刷和不同比例的視圖。
圖8是增強(qiáng)型牙刷局部剖底視圖。
圖9是圖8所示增強(qiáng)型牙刷的頭部部分的第一實施方案的局部剖底視圖。
圖10是圖8所示增強(qiáng)型牙刷的頭部部分的第二實施方案的局部剖底視圖。
圖11是圖8所示增強(qiáng)型牙刷的頭部部分的第三實施方案的局部剖底視圖。
圖12是圖8所示增強(qiáng)型牙刷的頭部部分的第四實施方案中的第二刷毛載體的正視圖。
圖13是圖8所示增強(qiáng)型牙刷的頭部部分的第四實施方案的局部側(cè)視圖，其取自圖8中的A-A向。
圖14是圖8所示增強(qiáng)型牙刷的頭部部分的第五實施方案中的第二刷毛載體的正視圖。
圖15是圖8所示增強(qiáng)型牙刷的頭部部分的第五實施方案的局部側(cè)視圖，其取自圖8中的A-A向。
圖16是牙刷的側(cè)視圖，其說明第一示例性備選刷毛配置。
圖17是取自圖8中D-D向的端視圖，其說明第二示例性刷毛配置。
發(fā)明詳述參見附圖，圖1所示牙刷包括位于牙刷第一末端的柄部部分10、位于牙刷第二末端的頭部部分11、在上述兩者之間延伸的頸部9、從牙刷柄部向牙刷頭部延伸的旋轉(zhuǎn)軸12、和通常為圓形的刷毛載體13，刷毛載體里面植有多個刷毛簇，其中每束刷毛簇8包括多個刷毛。柄部具有安裝馬達(dá)14和兩個電池15、16的隔室，當(dāng)然可用可充電電源取代電池15和16。配置聯(lián)軸器17使其夾緊旋轉(zhuǎn)軸12的一端，并允許該軸拉出以用于下文將要描述的清潔或更換。
在圖2中可更清楚地看到，牙刷頭部11支撐支柱18，支柱18為刷毛載體13的旋轉(zhuǎn)或擺動提供樞軸軸線40。圖2中所示刷毛19僅用于圖示說明的目的。旋轉(zhuǎn)軸12具有整體成形的最遠(yuǎn)末端、齒輪齒或凸輪20，其相對于該軸的縱向軸心線21偏置。最遠(yuǎn)末端、齒輪齒或凸輪20與在刷毛載體13的一側(cè)形成的狹槽22(見圖3)相配合。應(yīng)注意的是，末端20指向第一軸線21與支柱18的樞軸軸線40的交叉點。在一個實施方案中，配置支柱使樞軸軸線40基本垂直于旋轉(zhuǎn)軸的縱向軸心線21。樞軸軸線40也基本平行于旋轉(zhuǎn)軸的縱向軸心線21。樞軸軸線40也基本平行于刷毛19延伸的方向。盡管優(yōu)選這種配置，但支柱18也可設(shè)想為不同的配置。例如，支柱18可以傾斜使樞軸軸線40不垂直于旋轉(zhuǎn)軸的縱向軸線21，而是與其形成銳角，從而提供圍繞樞軸軸線40的擺動或轉(zhuǎn)動。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸12由馬達(dá)14驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，遠(yuǎn)端、齒輪齒或凸輪20圍繞旋轉(zhuǎn)軸12形成圓形運(yùn)動軌跡并嚙合驅(qū)動狹槽22使刷毛載體13圍繞刷毛載體13的樞軸軸線振動或擺動。這種情形下，遠(yuǎn)端被成形為遠(yuǎn)程齒輪齒或凸輪20。如圖3所示，狹槽22為封閉式，從刷毛載體外周向內(nèi)徑向延伸，延伸距離小于至刷毛載體中心的距離，并位于相鄰的成對刷毛孔之間。因此，刷毛載體13圍繞支柱18的中心向前和向后轉(zhuǎn)動、搖擺或旋轉(zhuǎn)。這種運(yùn)動形成牙刷頭部11和刷毛19之間的第一相對運(yùn)動，并通常有利于對牙齒的有效清潔。狹槽22的寬度優(yōu)選地通常與末端20的直徑相等以獲得最小運(yùn)動空間，在使用中這可使噪音最小化。
優(yōu)選地，馬達(dá)14的轉(zhuǎn)速為約6000rpm。在需要的場合，由使用者選擇，馬達(dá)可按其它轉(zhuǎn)速運(yùn)行或被設(shè)置為兩級或更多級的轉(zhuǎn)速。圖1所示的牙刷的刷毛載體13以30度的角度振動、擺動或旋轉(zhuǎn)。圖2中該角度為35度，圖5中該角度為15度。當(dāng)然可以理解，可通過裝配不同的旋轉(zhuǎn)軸12來選擇旋轉(zhuǎn)角并且同一刷毛載體可用于所有的角度。
如圖3所示，每個刷毛載體13可具有多于一個的狹槽22，它們互相相對設(shè)置從而更好地平衡，或者，當(dāng)使用中一個狹槽磨損或刷毛磨損不均勻時可使用不同的狹槽。換言之，刷毛載體13可采用兩個或更多個旋轉(zhuǎn)位置安裝。優(yōu)選地，刷毛載體13可簡便地從牙刷頭部11上移去，例如采用將其彈性夾緊到支柱18上的方法。這種移去可能獲得在衛(wèi)生容器里的更好的清潔和儲存，也使旋轉(zhuǎn)軸12在需要時能被容易地抽出和更換。
所述旋轉(zhuǎn)軸12優(yōu)選被整體成形，即，采用單根細(xì)棒并使其成形為圖示形狀。當(dāng)然，單獨(dú)形成或提供遠(yuǎn)端或凸輪20并將其固定到旋轉(zhuǎn)軸的某部分上，這種安排是可能的。這種單獨(dú)部件可以是軸心線與旋轉(zhuǎn)軸的軸線21相一致且具有偏心傳動桿的刷子。該傳動桿取代了遠(yuǎn)程凸輪20的位置和功能。因而，傳動桿和狹槽22然后在旋轉(zhuǎn)軸和刷毛載體13之間形成傳動嚙合，從而傳動桿可以被視作軸的遠(yuǎn)程凸輪。
在本發(fā)明的一些實施方案中，設(shè)置刷毛載體13使之在一側(cè)鉸式轉(zhuǎn)動，例如相對旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置，這也是可能的但通常并不很方便。在這種情況下，安裝得與鉸式樞軸更近的刷毛的運(yùn)動實際上與在鄰近旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)上的刷毛不一致，但是它們?nèi)詴@著振動。
也應(yīng)理解的是，無論是繞樞軸旋轉(zhuǎn)還是安裝鉸鏈，刷毛載體13都不需要是圓形的。但是，如上文所述，通常優(yōu)選圓形刷毛載體13以便在需要時可改變其旋轉(zhuǎn)位置。
雖然上文所述的旋轉(zhuǎn)軸配置是優(yōu)選的，也可設(shè)想在本發(fā)明中使用其它的旋轉(zhuǎn)軸配置。例如，美國專利5,732,432所描述的配置可以被替換以適應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械不同軸性和使用過程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)變，該專利主旨引入本文以供參考。此外，可按照能夠簡便地從柄部10上分離的方式提供頭部11。這可通過對旋轉(zhuǎn)軸和頭部主體部分使用聯(lián)結(jié)配置來實現(xiàn)。這些配置是本領(lǐng)域所知的。例如，頭部和柄部部分可包括配合槽、彈簧夾、凸起和/或鎖緊片或緊固片和凹槽。旋轉(zhuǎn)軸可被分為兩部分，每部分都包括聯(lián)結(jié)元件。例如，使用鍵槽配置來獲得該聯(lián)結(jié)。例如，聯(lián)結(jié)元件可包括分別固定于旋轉(zhuǎn)軸部分的末端的凸凹配合花鍵，或如美國專利5,617,601所述，該專利主旨引入本文以供參考。此外，狹槽22可能由搖擺板替換，例如美國專利5,764,743所述，其主旨引入本文以供參考。
現(xiàn)在，另外參見圖8至圖15，增強(qiáng)型電動牙刷810的實施方案包括第一刷毛載體814，其類似于上文所述的刷毛載體13。增強(qiáng)型牙刷810具有頭部部分816和主體或柄部部分817。當(dāng)然，增強(qiáng)型牙刷包括馬達(dá)819和給馬達(dá)供電的電池。頭部部分816具有縱向軸線818。以圓形來舉例說明第一刷毛載體814。但是，其它形狀的刷毛載體也可設(shè)想并在本發(fā)明的范圍內(nèi)。第一刷毛載體814包括至少一個上文所述的狹槽來接收傳動軸820的最遠(yuǎn)末端或凸輪，如圖1至圖7的參考內(nèi)容所述。傳動軸的最遠(yuǎn)凸輪(見圖3)相對于上文所述的傳動軸820的縱向軸心線21(見圖3)被彎曲或偏置。簡言之，關(guān)于軸820與第一刷毛載體814相關(guān)的結(jié)構(gòu)和操作，增強(qiáng)型牙刷810類似于圖1至圖7參考內(nèi)容中所描述的牙刷。但是，增強(qiáng)型電動牙刷810的實施方案也包括第二刷毛載體，例如第二刷毛載體822。雖然緊貼第一刷毛載體設(shè)置第二刷毛載體很理想，但可以設(shè)想在第一和第二刷毛載體之間有縫隙存在。另外，可運(yùn)動的第一和第二刷毛載體之間的間隙可以采用靜止或固定的刷毛填充，該刷毛被植入形成牙刷頭部部分的固定或靜止的第三刷毛載體(未示出)中。在增強(qiáng)型電動牙刷的許多實施方案中，第二刷毛載體是可運(yùn)動的，其與傳動軸單獨(dú)連接并由傳動軸單獨(dú)驅(qū)動，該傳動軸例如傳動軸820?？蛇\(yùn)動的第二刷毛載體的運(yùn)動方向和/或方式明顯不同于圖1至圖7參考內(nèi)容中所述的旋轉(zhuǎn)或鉸式繞軸振動運(yùn)動，其用于特定實施方案。
例如，參見圖9，第二刷毛載體910可移動地安裝于牙刷頭部816的狹槽912中，并由第一刷毛載體814的運(yùn)動來驅(qū)動產(chǎn)生振動性縱向運(yùn)動。例如，第一刷毛載體814包括凸輪914。第二刷毛載體包括凸輪從動件916。凸輪914和凸輪從動件916通常按反作用關(guān)系設(shè)置。另外，依據(jù)第一刷毛載體814的位置，凸輪914和凸輪從動件916可以處于嚙合關(guān)系。凸輪914和凸輪從動件916可分別包括位于第一刷毛載體814和第二刷毛載體910上的成型凸起。凸輪914和凸輪從動件916剛性安裝于第一刷毛載體814和第二刷毛載體910中，或位于其內(nèi)部。也就是說，凸輪914和凸輪從動件916相對于其各自的刷毛載體不能移動。因此，凸輪914和凸輪從動件916不構(gòu)成額外的運(yùn)動部件。當(dāng)增強(qiáng)型牙刷810的馬達(dá)819使軸820旋轉(zhuǎn)時，軸820的遠(yuǎn)程凸輪(未示出，但類似于圖3中的組件20)驅(qū)動第一刷毛載體使其產(chǎn)生如上文圖1至圖7參考內(nèi)容所述的旋轉(zhuǎn)式振動運(yùn)動。當(dāng)?shù)谝凰⒚d體振動或擺動時，第一凸輪914接觸第二凸輪或凸輪從動件916的表面，驅(qū)動凸輪從動件916，并因此沿牙刷頭部部分816的縱向軸線818縱向驅(qū)動第二刷毛載體。當(dāng)軸918繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，第一凸輪914與凸輪從動件916脫離。例如彈簧934的彈性偏壓組件，其嵌于或安裝于例如牙刷頭部部分816的側(cè)壁和第二刷毛載體910的表面之間，推動第二刷毛載體910朝向第一刷毛載體814返回。當(dāng)這種前后或上下運(yùn)動(相對于附圖)重復(fù)進(jìn)行時(當(dāng)軸820繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時)，獲得明顯不同于并附隨于由第一刷毛載體814產(chǎn)生的圓形運(yùn)動的刷動運(yùn)動。
參見圖10，在增強(qiáng)型牙刷810的第二實施方案中，第二刷毛載體1010可移動地安裝于牙刷頭部816中，并由第一刷毛載體814驅(qū)動產(chǎn)生圍繞鉸鏈或樞軸1014的振動、搖擺、擺動或轉(zhuǎn)動運(yùn)動。第二刷毛載體1010與第一刷毛載體814之間存在縱向間隙。第二刷毛載體1010的第一側(cè)面1018面向第一刷毛載體814。第一側(cè)面1018包括狹槽1022。樞軸或鉸鏈1014相對于第二刷毛載體的中心偏置。例如，樞軸1014的位置與第一側(cè)面1018有側(cè)向間距或其遠(yuǎn)離第一側(cè)面1018。銷釘1026將第一刷毛載體814和第二刷毛載體1010互相連接在一起。優(yōu)選地，銷釘1026在第一刷毛載體814內(nèi)成型并與之形成整體。銷釘1026剛性安裝于第一刷毛載體814中或位于其中。也就是說，銷釘1026相對于第一刷毛載體不能顯著移動。因此，銷釘1026不構(gòu)成額外的運(yùn)動部件。第二刷毛載體1010上的狹槽1022接收銷釘1026。確定狹槽1022的尺寸以允許銷釘1018可相對于狹槽滑動和轉(zhuǎn)動并與狹槽的側(cè)壁部分嚙合。當(dāng)增強(qiáng)型牙刷810的馬達(dá)819使軸820旋轉(zhuǎn)時，軸820的最遠(yuǎn)末端或凸輪(未示出，但類似于圖3中的組件20)驅(qū)動第一刷毛載體814使其產(chǎn)生如上文圖1至圖7參考內(nèi)容所述的旋轉(zhuǎn)式振動運(yùn)動。當(dāng)?shù)谝凰⒚d體814振動或擺動時，與之相連的銷釘1018弧形掃動。當(dāng)銷釘1026按第一方向弧形掃動時，銷釘1026嚙合狹槽1022的第一側(cè)壁并推動第一側(cè)壁，并因此推動第二刷毛載體按第一方向運(yùn)動。因為第二刷毛載體的運(yùn)動受到鉸鏈或樞軸1014的限制，所以第二刷毛載體1010按第一方向圍繞樞軸擺動。當(dāng)軸820繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，第一刷毛載體按第二方向運(yùn)動。因此銷釘1026按第二方向弧形掃動。當(dāng)銷釘1026按第二方向弧形掃動時，銷釘1026嚙合狹槽1022的第二側(cè)壁并推動第二側(cè)壁，并因此推動第二刷毛載體按第二方向運(yùn)動。因為第二刷毛載體的運(yùn)動受到鉸鏈或樞軸1014的限制，所以第二刷毛載體1010按第二方向圍繞樞軸擺動。當(dāng)這種擺動或繞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動重復(fù)進(jìn)行時(當(dāng)軸818繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時)，獲得附隨于由第一刷毛載體814產(chǎn)生的運(yùn)動的刷動運(yùn)動。例如，當(dāng)?shù)谝凰⒚d體順時針方向旋轉(zhuǎn)時，第二刷毛載體附隨著繞樞軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
參見圖11，在增強(qiáng)型牙刷810的第三實施方案中，第二刷毛載體1110可移動地安裝于牙刷頭部816中，并由第一刷毛載體814驅(qū)動產(chǎn)生圍繞樞軸1114的振動、搖擺、擺動或轉(zhuǎn)動運(yùn)動。第二刷毛載體1110與第一刷毛載體814之間存在縱向間隙。第二刷毛載體1110的第一側(cè)面1118面向第一刷毛載體814。第一側(cè)面1118包括狹槽1122。樞軸1114定位于第二刷毛載體的中心。銷釘1126將第一刷毛載體814和第二刷毛載體1110互相連接在一起。優(yōu)選地，銷釘1126在第一刷毛載體814內(nèi)成型并與之形成整體。銷釘1126剛性安裝于第一刷毛載體814中或位于其中。也就是說，銷釘1126相對于第一刷毛載體814不能顯著移動。因此，銷釘1126不構(gòu)成額外的運(yùn)動部件。第二刷毛載體1110上的狹槽1122接收銷釘1126。確定狹槽1122的尺寸以允許銷釘1126可相對于狹槽滑動和轉(zhuǎn)動并與狹槽1122的側(cè)壁部分嚙合。當(dāng)增強(qiáng)型牙刷810的馬達(dá)819使軸820旋轉(zhuǎn)時，軸820的遠(yuǎn)程凸輪(未示出，但類似于圖3中的組件20)驅(qū)動第一刷毛載體使其產(chǎn)生如上文圖1至圖7參考內(nèi)容所述的旋轉(zhuǎn)或繞軸振動運(yùn)動。當(dāng)?shù)谝凰⒚d體814振動時，與之相連的銷釘1118弧形掃動。當(dāng)銷釘1126按第一方向弧形掃動時，銷釘1126嚙合狹槽1122的第一側(cè)壁并推動第一側(cè)壁，并因此推動第二刷毛載體按第一方向運(yùn)動。因為第二刷毛載體的運(yùn)動受到樞軸1114的限制，所以第二刷毛載體1110按第一方向圍繞樞軸1114擺動或旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸820繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，第一刷毛載體按第二方向運(yùn)動。因此銷釘1126按第二方向弧形掃動。當(dāng)銷釘1126按第二方向弧形掃動時，銷釘1126嚙合狹槽1122的第二側(cè)壁并推動第二側(cè)壁，并因此推動第二刷毛載體1110按第二方向運(yùn)動。因為第二刷毛載體的運(yùn)動受到樞軸1114的限制，所以第二刷毛載體1110按第二方向圍繞樞軸擺動或旋轉(zhuǎn)。當(dāng)這種擺動或繞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動重復(fù)進(jìn)行時(當(dāng)軸820繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時)，獲得附隨于由第一刷毛載體814產(chǎn)生的運(yùn)動的刷動運(yùn)動。例如，當(dāng)?shù)谝凰⒚d體順時針方向運(yùn)動時，第二刷毛載體附隨著繞樞軸逆時針方向運(yùn)動。
參見圖12和圖13，在增強(qiáng)型牙刷810的第四實施方案中，第二刷毛載體1208可移動地安裝于牙刷頭部816中，并具有安裝于第二刷毛載體1208的中央橫向軸線處的樞軸1210。第二刷毛載體1208由第一刷毛載體814驅(qū)動產(chǎn)生振動、擺動或搖擺運(yùn)動。第二刷毛載體1208與第一刷毛載體814之間存在縱向間隙。第二刷毛載體1208的第一側(cè)面1218面向第一刷毛載體814。第一側(cè)面1218包括狹槽1222。狹槽與第二刷毛載體1208的縱向軸線1224呈橫向設(shè)置，其方向與第二刷毛載體1208的基座1226所確定的平面有一個角度。銷釘1326將第一刷毛載體814和第二刷毛載體1208互相連接在一起。優(yōu)選地，銷釘1326在第一刷毛載體814內(nèi)成型并與之形成整體。銷釘1326剛性安裝于第一刷毛載體814中或位于其中。也就是說，銷釘1326相對于第一刷毛載體不能顯著移動。因此，銷釘1326不構(gòu)成額外的運(yùn)動部件。第二刷毛載體1208上的傾斜槽1222接收銷釘1326。確定狹槽1222的尺寸以允許銷釘1326可相對于狹槽滑動和擺動并與狹槽的側(cè)壁部分嚙合。當(dāng)增強(qiáng)型牙刷810的馬達(dá)819使軸820旋轉(zhuǎn)時，軸820的最遠(yuǎn)末端或凸輪(未示出，但類似于圖3中的組件20)驅(qū)動第一刷毛載體使其產(chǎn)生如上文圖1至圖7參考內(nèi)容所述的旋轉(zhuǎn)或繞軸擺動或振動運(yùn)動。當(dāng)?shù)谝凰⒚d體814振動時，與之相連的銷釘1326弧形掃動。當(dāng)銷釘1326按第一方向弧形掃動時，銷釘1326嚙合狹槽1222的第一側(cè)壁或例如上方側(cè)壁并推動第一側(cè)壁，并因此推動第二刷毛載體按第一方向或例如向上(相對于附圖)運(yùn)動。因為第二刷毛載體的運(yùn)動受到樞軸1210的限制，所以第二刷毛載體1110按第一方向，或例如向上，圍繞樞軸1210擺動、搖擺或旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸820繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，第一刷毛載體按第二方向運(yùn)動。因此銷釘1326按第二方向弧形掃動。當(dāng)銷釘1326按第二方向弧形掃動時，銷釘1326嚙合狹槽1222的第二側(cè)壁或例如下方(相對于附圖)側(cè)壁并推動第二側(cè)壁，并因此推動第二刷毛載體1208按第二方向，或例如向下(相對于附圖)運(yùn)動。因為第二刷毛載體的運(yùn)動受到樞軸1210的限制，所以第二刷毛載體1208按第二方向圍繞樞軸1210擺動、旋轉(zhuǎn)或搖擺。當(dāng)這種擺動、繞軸旋轉(zhuǎn)或搖擺運(yùn)動重復(fù)進(jìn)行時(當(dāng)軸820繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時)，獲得明顯不同于并且附隨于由第一刷毛載體814產(chǎn)生的擺動運(yùn)動的清除或深入清潔運(yùn)動。
參見圖14和圖15，在增強(qiáng)型牙刷810的第五實施方案中，第二刷毛載體1408可移動地安裝于牙刷頭部816中，并具有安裝于第二刷毛載體1408的橫向軸線處，鄰近第二刷毛載體1408最近末端1412的樞軸1410。第二刷毛載體1408由第一刷毛載體814驅(qū)動產(chǎn)生振動、擺動或搖擺運(yùn)動。第二刷毛載體1408與第一刷毛載體814之間存在縱向間隙。第二刷毛載體1408的第一側(cè)面1418面向第一刷毛載體814。第一側(cè)面1418包括狹槽1422。狹槽與第二刷毛載體1408的縱向軸線1424呈橫向設(shè)置，其方向與第二刷毛載體1408的基座1426所確定的平面有一個角度。銷釘1526將第一刷毛載體814和第二刷毛載體1408互相連接在一起。優(yōu)選地，銷釘1526在第一刷毛載體814內(nèi)成型并與之形成整體。銷釘1526剛性安裝于第一刷毛載體814中或位于其中。也就是說，銷釘1526相對于第一刷毛載體不能顯著移動。因此，銷釘1526不構(gòu)成額外的運(yùn)動部件。第二刷毛載體1208上的傾斜槽1422接收銷釘1326。確定狹槽1422的尺寸以允許銷釘1526可相對于狹槽滑動和擺動并與狹槽的側(cè)壁部分嚙合。當(dāng)增強(qiáng)型牙刷810的馬達(dá)819使軸820旋轉(zhuǎn)時，軸820的遠(yuǎn)程凸輪(未示出，但類似于圖3中的組件20)驅(qū)動第一刷毛載體814使其產(chǎn)生如上文圖1至圖7參考內(nèi)容所述的旋轉(zhuǎn)或繞軸振動運(yùn)動。當(dāng)?shù)谝凰⒚d體814振動時，與之相連的銷釘1526弧形掃動。當(dāng)銷釘1526按第一方向弧形掃動時，銷釘1526嚙合狹槽1222的第一側(cè)壁或例如上方側(cè)壁并推動第一側(cè)壁，并因此推動第二刷毛載體按第一方向或例如向上(相對于附圖)運(yùn)動。因為第二刷毛載體的運(yùn)動受到樞軸1410的限制，所以第二刷毛載體1110按第一方向，或例如向上，圍繞樞軸1410擺動或旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸820繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，第一刷毛載體按第二方向運(yùn)動。因此銷釘1526按第二方向弧形掃動。當(dāng)銷釘1526按第二方向弧形掃動時，銷釘1326嚙合狹槽1422的第二側(cè)壁或例如下方(相對于附圖)側(cè)壁并推動第二側(cè)壁，并因此推動第二刷毛載體1408按第二方向，或例如向下運(yùn)動。因為第二刷毛載體的運(yùn)動受到樞軸1410的限制，所以第二刷毛載體1408按第二方向圍繞樞軸1410擺動或旋轉(zhuǎn)。當(dāng)這種擺動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動重復(fù)進(jìn)行時(當(dāng)軸820繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時)，獲得明顯不同于并且附隨于由第一刷毛載體814產(chǎn)生的擺動運(yùn)動的清除或深入清潔運(yùn)動。
雖然為簡單起見，本發(fā)明的實施方案已經(jīng)圖示說明了刷毛是在基本垂直于刷毛載體的縱向軸線818和表面的方向上延伸，但可以設(shè)想刷毛被設(shè)置成不同的方式以補(bǔ)充或進(jìn)一步增強(qiáng)第一和/或第二刷毛載體的運(yùn)動。例如，參見圖16，某些或全部刷毛可在與刷毛載體的表面1606形成銳角1608的方向上延伸和在朝向或遠(yuǎn)離牙刷柄部的方向上延伸，例如分別關(guān)于刷毛1610和1614的實施例所示。參見圖17，在另一個實施方案中，某些刷毛可遠(yuǎn)離牙刷頭部向外延伸，在另一個方向上再次與刷毛載體表面形成銳角1708，如關(guān)于刷毛1710和1714的實施例所示。也可采用按摩型刷毛或變化高度的刷毛，例如美國專利330,286、434,563所述，其主旨引入本文以供參考。適于使用的其它優(yōu)選刷毛配置包括由以下專利全部或部分描述的配置美國專利6,006,394、4,081,876、5,046,213、5,335,389、5,392,483、5,446,940、4,894,880和國際專利WO 99/23910，其主旨引入本文以供參考。
已經(jīng)采用試圖用于描述某些運(yùn)動的某些詞匯和短語來描述所述實施方案。運(yùn)動可以是恒定的或者是振動性的。恒定運(yùn)動的一個實施例是組件在單個方向上進(jìn)行角移動(例如，刷毛載體在類似于包絡(luò)面的錐面上僅順時針旋轉(zhuǎn)或順時針轉(zhuǎn)動)或在單個方向上進(jìn)行角平移的簡單旋轉(zhuǎn)。振動是任意具有重復(fù)循環(huán)的周期性運(yùn)動。振動運(yùn)動可具有一個或多個頻率和振幅。基本上為線性的振動運(yùn)動在此被稱為往復(fù)運(yùn)動。往復(fù)運(yùn)動可在許多方向上發(fā)生，如基本水平、基本垂直(即升高運(yùn)動或脈動運(yùn)動)及它們的組合方向。其本身基本上為轉(zhuǎn)動性的振動運(yùn)動在此被稱為擺動或繞軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
因為大多數(shù)運(yùn)動本身是復(fù)合性的(即包括其它運(yùn)動類型的組件)，所以本文中上文所述的術(shù)語可包括其它運(yùn)動，除非另外指明(例如，僅往復(fù)運(yùn)動)，還包括該術(shù)語所描述的基本或主要運(yùn)動。因此，例如，此處作為往復(fù)運(yùn)動來描述的運(yùn)動，即使其主要運(yùn)動本身是往復(fù)運(yùn)動，也可包括其它振動或恒定運(yùn)動。
已參考特定實施方案對本發(fā)明進(jìn)行了描述。通過閱讀和理解本說明書，可對本發(fā)明進(jìn)行修改和改變。例如，雖然已描述和說明第一刷毛載體鄰近牙刷的最遠(yuǎn)末端而第二刷毛載體位置更近，但兩個刷毛載體位置可以互換。例如，第一或主動刷毛載體可以位置更近而第二或從動刷毛載體位于牙刷的遠(yuǎn)端或更遠(yuǎn)的末端。雖然銷釘已被描述為第一刷毛載體的整體成型組件，但銷釘可包括單獨(dú)制造而后固定連接、插入或共同成型的組件。旨在將屬于所附的權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)的所有這些修改和變化。
權(quán)利要求
1.電動牙刷，其包括柄部，其位于所述牙刷的第一末端；頭部，其位于所述牙刷的第二末端；旋轉(zhuǎn)軸，其從所述柄部向所述頭部延伸并具有第一縱向軸心線；第一刷毛載體，其采用第一樞軸或鉸鏈安裝到所述頭部上并與所述軸的遠(yuǎn)端相連，所述軸的遠(yuǎn)端由所述第一刷毛載體的狹槽接收，用于驅(qū)動所述第一刷毛載體使之產(chǎn)生擺動運(yùn)動；和第二刷毛載體，其可移動地安裝到所述頭部上并由所述第一刷毛載體的剛性安裝部分傳動嚙合。
2.如權(quán)利要求1所述的電動牙刷，其中所述第二刷毛載體包括從其表面延伸的凸輪從動件部分，并且其中所述第一刷毛載體的剛性安裝部分包括凸輪，所述凸輪可操作地嚙合所述凸輪從動件，所述電動牙刷進(jìn)一步包括彈性組件，其朝向所述第一刷毛載體可操作地偏壓第二刷毛載體。
3.如權(quán)利要求1所述的電動牙刷，其中所述剛性安裝部分包括銷釘，并且其中所述第二刷毛載體包括樞軸和鉸鏈之一，所述樞軸和鉸鏈之一相對所述第二刷毛載體的中心偏置，所述樞軸和鉸鏈之一可操作地和可繞樞軸旋轉(zhuǎn)地將所述第二刷毛載體與所述牙刷的頭部部分連接到一起，所述第二刷毛載體包括位于其一側(cè)的狹槽，所述狹槽可操作地接收所述銷釘。
4.如權(quán)利要求1所述的電動牙刷，其中所述剛性安裝部分包括銷釘，并且其中所述第二刷毛載體包括樞軸，所述樞軸相對于所述第二刷毛載體近似中心定位，所述樞軸可操作地和可繞樞軸旋轉(zhuǎn)地將所述第二刷毛載體連接到所述牙刷的頭部部分，所述第二刷毛載體包括位于其一側(cè)的狹槽，所述狹槽可操作地接收所述銷釘。
5.如權(quán)利要求1所述的電動牙刷，其中所述剛性安裝部分包括銷釘，并且其中所述第二刷毛載體可繞樞軸旋轉(zhuǎn)地連接到所述頭部部分并包括位于所述第二刷毛載體的主體內(nèi)的樞軸部分，所述樞軸部分相對于其縱向軸線橫向設(shè)置，所述第二刷毛載體包括相對于由所述第二刷毛載體的主體確定的平面傾斜一個角度的狹槽，所述狹槽可操作地接收所述銷釘。
6.如權(quán)利要求1所述的電動牙刷，其中所述剛性安裝部分包括銷釘，并且其中所述第二刷毛載體可繞樞軸旋轉(zhuǎn)地連接到所述頭部部分并包括位于所述第二刷毛載體的主體內(nèi)的樞軸部分，所述樞軸部分在近似其中心的區(qū)域相對于其縱向軸線橫向設(shè)置，所述第二刷毛載體包括相對于由所述第二刷毛載體的主體確定的平面傾斜一個角度的狹槽，所述狹槽可操作地接收所述銷釘。
7.電動牙刷，其包括軸，所述軸包括位于所述軸的遠(yuǎn)程部分的凸輪；馬達(dá)，其可操作地使所述軸旋轉(zhuǎn)；第一刷子部分，其可操作地聯(lián)接到所述凸輪并被驅(qū)動產(chǎn)生第一運(yùn)動；和第二刷子部分，其與所述第一刷子部分縱向隔開并被所述第一刷子部分的剛性組件驅(qū)動產(chǎn)生第二運(yùn)動。
8.如權(quán)利要求1所述的電動牙刷，其中所述刷子部分包括從其表面延伸的凸輪從動件部分，并且其中所述第一刷子部分的剛性安裝部分包括凸輪，所述凸輪可操作地嚙合所述凸輪從動件，所述電動牙刷進(jìn)一步包括彈性組件，其朝向所述第一刷子部分可操作地偏壓所述第二刷子部分，由此當(dāng)所述馬達(dá)使所述軸旋轉(zhuǎn)時，所述第一刷子部分以擺動方式被驅(qū)動，使所述凸輪循環(huán)嚙合所述凸輪從動件從而驅(qū)動所述第二刷子部分使之縱向離開所述第一刷子部分，并循環(huán)脫離所述凸輪從動件從而允許所述彈性組件推動所述第二刷子部分使之朝向所述第一刷子部分返回。
9.如權(quán)利要求1所述的電動牙刷，其中所述剛性安裝部分包括銷釘，并且其中所述第二刷子部分包括樞軸和鉸鏈之一，所述樞軸和鉸鏈之一相對所述第二刷子部分的中心偏置，所述樞軸和鉸鏈之一可操作地和可繞樞軸旋轉(zhuǎn)地將所述第二刷子部分與所述牙刷的頭部部分連接到一起，所述第二刷子部分包括位于其一側(cè)的狹槽，所述狹槽可操作地接收所述銷釘，由此當(dāng)所述馬達(dá)使所述軸旋轉(zhuǎn)時，所述第一刷子部分以擺動方式被驅(qū)動，使所述銷釘循環(huán)嚙合所述狹槽的第一和第二側(cè)壁，從而驅(qū)動所述第二刷子部分繞所述樞軸擺動。
10.如權(quán)利要求1所述的電動牙刷，其中所述剛性安裝部分包括銷釘，并且其中所述第二刷子部分包括樞軸，所述樞軸相對于所述第二刷子部分近似中心定位，所述樞軸可操作地和可繞樞軸旋轉(zhuǎn)地將所述第二刷子部分連接到所述牙刷的頭部部分，所述第二刷子部分包括位于其一側(cè)的狹槽，所述狹槽可操作地接收所述銷釘，由此當(dāng)所述馬達(dá)使所述軸旋轉(zhuǎn)時，所述第一刷子部分以擺動方式被驅(qū)動，使所述銷釘循環(huán)嚙合所述狹槽的第一和第二側(cè)壁，從而驅(qū)動所述第二刷子部分繞所述樞軸擺動。
全文摘要
電動牙刷具有配備遠(yuǎn)程凸輪的旋轉(zhuǎn)軸，遠(yuǎn)程凸輪與刷毛載體上的狹槽相配合。在牙刷頭部上安裝用于旋轉(zhuǎn)的刷毛載體。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，其遠(yuǎn)端形成圓形運(yùn)動軌跡并傳動嚙合狹槽使刷毛載體以第一刷動運(yùn)動方式振動。第二刷毛載體由第一刷毛載體驅(qū)動，獲得附隨的刷動運(yùn)動。銷釘或凸輪從第一刷毛載體延伸，第二刷毛載體由銷釘或凸輪驅(qū)動并與其嚙合。
文檔編號A61C17/34GK1582134SQ02822110
公開日2005年2月16日 申請日期2002年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月7日
發(fā)明者L·A·布勞斯坦恩, D·A·高爾, P·W·布朗 申請人:寶潔公司