專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及牙刷領(lǐng)域。更具體地講，本發(fā)明涉及電動(dòng)牙刷領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大多數(shù)已知的電動(dòng)牙刷利用單一的刷毛載體，該刷毛載體由裝入牙刷中的電動(dòng)馬達(dá)提供動(dòng)力或換句話(huà)講驅(qū)動(dòng)。這些牙刷中的刷毛載體通常進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。盡管在某些方面令人滿(mǎn)意，但仍然存在著對(duì)電動(dòng)牙刷的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)的需求。
已經(jīng)進(jìn)行了無(wú)數(shù)次嘗試來(lái)改進(jìn)電動(dòng)牙刷的設(shè)計(jì)、效率、清潔功效、簡(jiǎn)潔性和/或市場(chǎng)生命力。一種方法是提供多個(gè)帶有動(dòng)力裝置的刷毛載體。大多數(shù)生產(chǎn)者沿牙刷的一端將多簇刷毛組合在一起，并將其裝入一個(gè)用于同時(shí)一起旋轉(zhuǎn)每一個(gè)刷毛簇的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。示例性的設(shè)計(jì)包括美國(guó)專(zhuān)利3,242,516；4,156,620；4,845,795；5,088,145；5,020,179；4,827,550和4,545,087中公開(kāi)的那些。
一個(gè)相關(guān)的策略是將位于多個(gè)旋轉(zhuǎn)刷毛載體上的刷毛簇組合在一起，正如美國(guó)專(zhuān)利2,140,307和5,170,525中公開(kāi)的那樣。每一單個(gè)刷毛簇不是繞其中心旋轉(zhuǎn)(即，前面提到的專(zhuān)利中采用的方法)，專(zhuān)利‘307和‘525中描述的設(shè)計(jì)是將多個(gè)刷毛簇組合繞刷毛載體的中心旋轉(zhuǎn)。具體地講，在一個(gè)圓形的刷毛載體上設(shè)置多個(gè)刷毛簇組合，并且刷毛載體(通常為幾個(gè)中的一個(gè))繞其自身軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。
美國(guó)專(zhuān)利5,070,567描述了一種結(jié)合前面提到的兩種策略的設(shè)計(jì)。連同多個(gè)單獨(dú)的可旋轉(zhuǎn)的刷毛簇一起，設(shè)置旋轉(zhuǎn)的刷毛載體。雖然這種設(shè)計(jì)或許提供了很多其前身的優(yōu)點(diǎn)，但旋轉(zhuǎn)刷毛簇自身的清潔功效受到一定的限制。
然而，在美國(guó)專(zhuān)利5,617,603中公開(kāi)了另一種設(shè)計(jì)。專(zhuān)利‘603描述了“交錯(cuò)擺動(dòng)”牙刷組合裝置。很顯然，這兩種刷毛載體在牙刷平面內(nèi)沿復(fù)雜路徑運(yùn)動(dòng)。
雖然進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng)組合的雙刷毛載體已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)，但仍存在對(duì)提供具有可進(jìn)行不同類(lèi)型運(yùn)動(dòng)的多刷毛載體電動(dòng)牙刷的需求。更為重要的是，存在提供具有多個(gè)刷毛載體且該刷毛載體可提供附加類(lèi)型運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)組合的電動(dòng)牙刷的需求。
發(fā)明概述提供了一種電動(dòng)牙刷。該電動(dòng)牙刷具有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的主體，其包括一個(gè)柄部、一個(gè)頭部和一個(gè)在柄部和頭部之間延伸的頸桿。頭部設(shè)置了具有多個(gè)刷毛的第一刷毛載體和具有多個(gè)刷毛的第二刷毛載體，并且第一刷毛載體和第二刷毛載體中的每一個(gè)均具有一個(gè)開(kāi)口。電動(dòng)馬達(dá)可操作地連接到一根軸上，其中電動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該軸進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)，其中該軸可操作地連接到第一和第二刷毛載體上，并驅(qū)動(dòng)第一和第二刷毛載體。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明可以用各種部件及部件排列并以各種技術(shù)、方法或工序和步驟排列成形。參考圖僅僅用于圖示說(shuō)明優(yōu)選的實(shí)施方案之目的，它們不必按比例繪制，也不可解釋為是對(duì)本發(fā)明的限制。
據(jù)信通過(guò)下面的說(shuō)明并結(jié)合附圖可更好地理解本發(fā)明，其中

圖1A是依照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的透視圖，其圖示說(shuō)明了相對(duì)于牙刷的各種平面及其定向。
圖1B是一個(gè)進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)的軸的示意圖。
圖1C是進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)的另一根軸的示意圖。
圖2A是依照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的透視圖，為了清晰起見(jiàn)，其中牙刷的主體、頸桿和頭部均移除了一部分。
圖2B是圖2A中描述的牙刷中使用的馬達(dá)、傳動(dòng)組合裝置、傳動(dòng)軸和樞軸元件的局部透視圖。
圖2C是圖2A描述的優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的刷毛載體的正視圖。
圖3是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的透視圖，為了清晰起見(jiàn)，其中牙刷的主體、頸桿和頭部均移除了一部分。
圖4A是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的透視圖，為了清晰起見(jiàn)，其中牙刷的主體、頸桿和頭部均移除了一部分。
圖4B是圖4A的牙刷中使用的刷毛載體的正視圖，其圖示說(shuō)明了刷毛載體的運(yùn)動(dòng)。
圖5A是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的透視圖，為了清晰起見(jiàn)，其中牙刷的主體、頸桿和頭部均移除了一部分。
圖5B是圖5A描述的優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的刷毛載體的正視圖。
圖6A是依照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的透視圖，為了清晰起見(jiàn)，其中牙刷的主體、頸桿和頭部均移除了一部分。
圖6B是圖6A牙刷的多個(gè)刷毛載體的頂部平面視圖，其圖示說(shuō)明了它們各自的運(yùn)動(dòng)。
圖7是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的透視圖，為了清晰起見(jiàn)，其中牙刷的主體、頸桿和頭部均移除了一部分。
圖8是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的透視圖，為了清晰起見(jiàn)，其中牙刷的主體、頸桿和頭部均移除了一部分。
圖9A是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的透視圖，為了清晰起見(jiàn)，其中牙刷的主體、頸桿和頭部均移除了一部分。
圖9B是一個(gè)使用圖9A中描述的優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的刷毛操作的示意圖。
圖10A是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的透視圖，為了清晰起見(jiàn)，其中主體、頸桿和頭部均移除了一部分。
圖10B是圖10A的牙刷中使用的馬達(dá)、傳動(dòng)組合裝置、傳動(dòng)軸和樞軸元件的局部透視圖。
圖10C是圖10A的牙刷中使用的刷毛載體和凸輪構(gòu)件的正視圖，其圖示說(shuō)明了刷毛載體的運(yùn)動(dòng)。
圖11是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的頭部和頸桿的平面示意性視圖。
圖12A是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷的透視圖。為了清晰起見(jiàn)，其中牙刷的主體、頸桿和頭部均移除了一部分。
圖12B是圖12A中描述的牙刷的刷毛載體的正視圖。
優(yōu)選實(shí)施方案詳述在描述各種優(yōu)選實(shí)施方案之前，定義活動(dòng)刷毛可能進(jìn)行的各種類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)是有益的。本文所用術(shù)語(yǔ)“角運(yùn)動(dòng)”是指任何角位移?！熬€(xiàn)性運(yùn)動(dòng)”是指沿著直的或基本直的線(xiàn)路或方向的運(yùn)動(dòng)?！扒€(xiàn)運(yùn)動(dòng)”是指既不完全是線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)也不完全是角運(yùn)動(dòng)，而是這兩種運(yùn)動(dòng)的組合運(yùn)動(dòng)(即曲線(xiàn)的運(yùn)動(dòng))。這些運(yùn)動(dòng)可以是恒定的或周期的運(yùn)動(dòng)。恒定運(yùn)動(dòng)是指不改變方向或路徑(即單向的)的運(yùn)動(dòng)。周期運(yùn)動(dòng)是指倒轉(zhuǎn)方向或路徑的運(yùn)動(dòng)。恒定角運(yùn)動(dòng)是指旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不過(guò)，本文中這些特性可能被描述為“旋轉(zhuǎn)安裝”，其僅指角運(yùn)動(dòng)(周期的或恒定的)是可能發(fā)生的。周期角運(yùn)動(dòng)是指擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)也可是恒定的(即單向的)或周期的(即反向)。周期線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)是指“往復(fù)運(yùn)動(dòng)”?！败壍肋\(yùn)動(dòng)”是指一種圍繞某一軸線(xiàn)的角運(yùn)動(dòng)，該軸線(xiàn)與運(yùn)動(dòng)部件(例如，軸)的中心截然不同，并且遠(yuǎn)離該中心一定的距離。該距離在本文中是指軌道運(yùn)動(dòng)偏移的程度。軌道運(yùn)動(dòng)可以是恒定角運(yùn)動(dòng)或周期角運(yùn)動(dòng)。
上述運(yùn)動(dòng)可以沿著刷毛載體、牙刷和牙刷頭部等的一個(gè)或多個(gè)軸線(xiàn)發(fā)生。因此，本文中的運(yùn)動(dòng)可描述為一維、二維或三維運(yùn)動(dòng)，這取決于在刷毛載體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中描述其位置所需要的軸坐標(biāo)的數(shù)量。圖1A中顯示了軸線(xiàn)X、Y和Z。一維運(yùn)動(dòng)是一種可由單個(gè)坐標(biāo)(例如X、Y或Z坐標(biāo))描述的運(yùn)動(dòng)。通常，只有線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)是一維的。例如，基本上僅沿Y軸線(xiàn)的周期線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)是一維運(yùn)動(dòng)(本文稱(chēng)之為“脈沖運(yùn)動(dòng)”或“上下運(yùn)動(dòng)”)。刷毛載體的二維運(yùn)動(dòng)是指需要兩個(gè)坐標(biāo)(例如X和Y坐標(biāo))來(lái)描述其移動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樗⒚d體上的一個(gè)點(diǎn)需要兩個(gè)坐標(biāo)來(lái)描述其移動(dòng)路徑，所以，發(fā)生在單個(gè)平面內(nèi)的角運(yùn)動(dòng)是二維運(yùn)動(dòng)。刷毛載體的三維運(yùn)動(dòng)是指需要三個(gè)坐標(biāo)(例如X、Y和Z坐標(biāo))來(lái)描述其移動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)。三維運(yùn)動(dòng)的一個(gè)實(shí)施例是刷毛載體在螺旋線(xiàn)路徑上的運(yùn)動(dòng)。
由于本文描述的大多數(shù)刷毛載體的運(yùn)動(dòng)可通過(guò)調(diào)整各種結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行改進(jìn)，因此本文中運(yùn)動(dòng)的描述可自動(dòng)被理解以適應(yīng)這些變化。例如，一個(gè)描述為圍繞某一軸線(xiàn)擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)還可以包括其它運(yùn)動(dòng)(例如，往復(fù)線(xiàn)性運(yùn)動(dòng))的成分，尤其在那些需要注意可以做一些改進(jìn)來(lái)提供此種第二運(yùn)動(dòng)成分的地方。旨在排除這種改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)本文將用修飾語(yǔ)“主要”(例如“主要振動(dòng)”或者“主要往復(fù)運(yùn)動(dòng)”)描述，并且旨在排除顯著的其它類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)，但不是那些可能隨機(jī)地由制造公差或變異性引起的其它運(yùn)動(dòng)，或者是難以完全從刷毛載體上完全消除的另外類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)，有時(shí)情況是這樣的。本文描述的所有運(yùn)動(dòng)主要局限于所希望描述的運(yùn)動(dòng)。
圖1A是依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案牙刷2的透視圖。該牙刷2包括細(xì)長(zhǎng)的主體10，該主體具有一個(gè)柄部30、一個(gè)頭部50和一個(gè)在柄部30和頭部50之間延伸的頸桿40。沿著主體10的外部區(qū)域提供或制作一個(gè)容易接觸的開(kāi)關(guān)20。應(yīng)當(dāng)理解的是，開(kāi)關(guān)20啟動(dòng)包含在牙刷2的主體10內(nèi)的電動(dòng)馬達(dá)。本文所描述的馬達(dá)(未示出)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)驅(qū)動(dòng)設(shè)置在牙刷遠(yuǎn)端附近的一個(gè)或多個(gè)刷毛載體。具體地講，該牙刷2還包括位于鄰近最遠(yuǎn)第一末端52的第一刷毛載體60和第二刷毛載體70。正如本文更為詳細(xì)地描述的那樣，一旦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)開(kāi)啟，第一和第二刷毛載體就進(jìn)行一種特殊的運(yùn)動(dòng)組合。所述運(yùn)動(dòng)可以坐標(biāo)X、Y和Z最佳地描述。
本文中X軸線(xiàn)通常稱(chēng)為縱向軸線(xiàn)，并且該軸線(xiàn)通常沿著牙刷頭部或刷毛載體的縱向或縱長(zhǎng)尺寸(正如從牙刷的頂部平面視圖所見(jiàn))延伸。例如，縱向軸線(xiàn)為穿過(guò)牙刷頭部最長(zhǎng)尺寸的軸線(xiàn)。Y軸線(xiàn)為橫向，其正交或垂直于X軸線(xiàn)，并且通常對(duì)分牙刷頭部成左右兩半塊。Z軸線(xiàn)為橫向，其正交或垂直于X和Y軸線(xiàn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，軸線(xiàn)的定向不需要與另外的軸線(xiàn)嚴(yán)格地正交或垂直，軸線(xiàn)之間可以存在某些相對(duì)于90°角的偏差，尤其是當(dāng)這些軸線(xiàn)用來(lái)描述運(yùn)動(dòng)方向時(shí)。應(yīng)當(dāng)理解，本文的任何軸線(xiàn)的定向可由術(shù)語(yǔ)“一般地”或“充分地”(例如，“一般橫向的”或“充分橫向的”)修飾。詞語(yǔ)“充分地”意味著一些角度偏差，但不像詞語(yǔ)“一般地”偏離90°的程度那樣大。沒(méi)有修飾語(yǔ)表明輕微地偏離90°。因而，一個(gè)被描述為沿著位于第二軸線(xiàn)橫向的第一軸線(xiàn)發(fā)生的運(yùn)動(dòng)表明該運(yùn)動(dòng)發(fā)生在相對(duì)于第二軸線(xiàn)90°的角上，該角帶有輕微允許的偏差(例如，來(lái)自制造公差等)。如果該運(yùn)動(dòng)是一般橫向的或充分橫向的，則可設(shè)想一個(gè)偏離90°的更大的偏差。本文描述的所有軸線(xiàn)可與相對(duì)于所述其它軸線(xiàn)為一般橫向的或充分橫向的另一根軸線(xiàn)相交。
平面X包含X軸線(xiàn)，在本文中通常稱(chēng)作牙刷平面或牙刷頭部平面。該平面通常沿著牙刷的縱向尺寸延伸。Y平面包含Y軸線(xiàn)，該平面延伸穿過(guò)牙刷且與X平面垂直。Y平面平分牙刷或平行于平分牙刷的平面。Z平面與X平面和Y平面垂直，且包含Z軸線(xiàn)。
此外，了解用于描述優(yōu)選實(shí)施方案的牙刷、刷毛載體和各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)非常有用。本文所用術(shù)語(yǔ)“向前”是指從柄部到頭部的方向，而術(shù)語(yǔ)“向后”是指從頭部到柄部的方向?？v向是指通常對(duì)應(yīng)于縱向或X軸線(xiàn)的方向，但其可能和軸線(xiàn)不處于同一平面內(nèi)。例如，軸和刷毛載體的縱向軸線(xiàn)可以不在同一平面內(nèi)延伸，但通常從頂平面視圖來(lái)看在同一方向延伸。同樣，彼此成一定夾角的頸桿和頭部可能不具有在同一平面內(nèi)延伸的縱向軸線(xiàn)，但的確具有從頂平面視圖來(lái)看在同一大體縱向延伸的軸線(xiàn)。很多優(yōu)選的實(shí)施方案電動(dòng)牙刷通常具有縱向軸線(xiàn)穿過(guò)其最長(zhǎng)尺寸的細(xì)長(zhǎng)頭部。這種軸線(xiàn)通常在與牙刷頸桿和/或軸的縱向軸線(xiàn)大體相同的方向上延伸。這種軸線(xiàn)通常被稱(chēng)作牙刷的縱向軸線(xiàn)。所謂短語(yǔ)“大體相同方向”是指設(shè)想在各軸線(xiàn)之間存在某些角度偏差。
通常，依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案牙刷包括細(xì)長(zhǎng)的中空主體，該主體容納用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或多個(gè)活動(dòng)刷毛載體的電動(dòng)馬達(dá)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。細(xì)長(zhǎng)的中空主體還包括用于容納為馬達(dá)提供動(dòng)力的一個(gè)或多個(gè)電池的內(nèi)腔或腔體。此外，沿著主體外部區(qū)域提供了一個(gè)或多個(gè)用于啟動(dòng)馬達(dá)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)。要理解的是，配置了一個(gè)可拆端蓋來(lái)圍起內(nèi)腔并且形成對(duì)牙刷主體內(nèi)元件的密封以防止外部介質(zhì)進(jìn)入。正如本文詳細(xì)描述的那樣，該優(yōu)選實(shí)施方案牙刷包括一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或多個(gè)活動(dòng)刷毛載體。每一個(gè)刷毛載體進(jìn)行特定類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)并且所得到的運(yùn)動(dòng)組合產(chǎn)生獨(dú)特的清潔功效。
此外，定義術(shù)語(yǔ)“固定的刷毛”或“靜止的刷毛”和術(shù)語(yǔ)“活動(dòng)的刷毛”是有用的。術(shù)語(yǔ)固定的或靜止的刷毛是指被夾緊或固定到牙刷頭部、牙刷主體或其它部件上的刷毛，因此刷毛(具體地講刷毛的基座)不會(huì)相對(duì)于牙刷的縱向軸線(xiàn)移動(dòng)。再次聲明，固定的或靜止的刷毛是指固定到牙刷上的刷毛，刷毛的基座或連接點(diǎn)不會(huì)相對(duì)于牙刷運(yùn)動(dòng)。據(jù)認(rèn)為，遠(yuǎn)離一個(gè)刷毛或一組刷毛的基座的頂端或區(qū)域可能由于刷毛的撓曲而運(yùn)動(dòng)。然而，不動(dòng)的、靜止的或固定的刷毛基座不會(huì)相對(duì)于牙刷而運(yùn)動(dòng)。術(shù)語(yǔ)“活動(dòng)刷毛”是指刷毛的基座相對(duì)于牙刷，尤其相對(duì)于牙刷的縱向軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的刷毛。通常，這種構(gòu)型通過(guò)將刷毛基座固定或支撐于一個(gè)相對(duì)于牙刷活動(dòng)的安裝部件(即，一個(gè)刷毛載體或支架)來(lái)完成。換句話(huà)講，活動(dòng)刷毛是一個(gè)相對(duì)于牙刷的縱向軸線(xiàn)活動(dòng)的刷毛。
圖1B和1C是一個(gè)進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)的物體的示意圖。具體地講，圖1B描述了一根用橫截面顯示的傳動(dòng)軸16，該傳動(dòng)軸具有一個(gè)中心A，且沿著箭頭D方向圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B旋轉(zhuǎn)。軌道運(yùn)動(dòng)的偏離程度顯示為距離C。也可以將軌道運(yùn)動(dòng)傳遞給旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與自身相交或軸線(xiàn)在其內(nèi)部延伸的構(gòu)件。例如，在圖1C中，具有中心A的傳動(dòng)軸16′沿著箭頭D方向圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B旋轉(zhuǎn)。軌道運(yùn)動(dòng)的偏離程度顯示為距離C。在圖1C的軌道運(yùn)動(dòng)中，偏離程度C比傳動(dòng)軸的橫截面半徑小，該半徑在圖1C中顯示為r。換句話(huà)講，旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)B在傳動(dòng)軸16′的一部分內(nèi)延伸，而不是在傳動(dòng)軸16′的外部。
本發(fā)明牙刷體現(xiàn)了各種特性。許多優(yōu)選實(shí)施方案牙刷利用一根傳動(dòng)軸，一旦啟動(dòng)牙刷該傳動(dòng)軸就進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。然而，對(duì)于傳動(dòng)軸而言軌道運(yùn)動(dòng)是優(yōu)選的，應(yīng)當(dāng)理解的是，如果用配置凸輪的軸，則可取代繞自身中心旋轉(zhuǎn)的軸，例如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)09/993,167(提交于2001年11月6日)描述的那樣。美國(guó)專(zhuān)利6,178,579；6,189,693；6,360,395和6,371,294中描述了適用于這種排列的各種旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸排列。
圖2A是依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案牙刷102的透視圖。牙刷102包括一個(gè)主體110、一個(gè)開(kāi)關(guān)(未示出)、一個(gè)柄部130、一個(gè)頭部150和一個(gè)在柄部130和頭部150之間延伸的頸桿140。一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)112和一個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)組合裝置114設(shè)置在主體110內(nèi)部，在一種構(gòu)型中其可操作地連接到傳動(dòng)軸116上，例如圖2B所示。如本文較詳細(xì)的描述所示，傳動(dòng)軸116優(yōu)選地進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)，其延伸通過(guò)并且優(yōu)選地被定義在頸桿140或主體110內(nèi)的樞軸元件排列124支撐或夾持。在牙刷102中，樞軸元件排列是一個(gè)旋轉(zhuǎn)安裝到靜止承窩(未圖示出)內(nèi)部的球體。傳動(dòng)軸116延伸通過(guò)球體到達(dá)設(shè)置在牙刷102頭部150的活動(dòng)刷毛載體。球窩可起繞樞軸旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的作用。如圖2B示意圖所示，所述軸(優(yōu)選為直軸)在球窩處不進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)?？捎闷渌帕泻蜆?gòu)型代替球窩排列而使用，從而提供一個(gè)繞樞軸旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。例如，直的傳動(dòng)軸116可通過(guò)一根不動(dòng)的可以起樞軸元件作用的彈性套管。
進(jìn)一步參考圖2A，刷毛載體160被優(yōu)選地設(shè)置在頭部150的最遠(yuǎn)端152上。刷毛載體160是一個(gè)活動(dòng)刷毛載體，其可操作地連接到傳動(dòng)軸116上。刷毛載體160具有多個(gè)被分組或被排列為簇的刷毛161?？梢允褂帽绢I(lǐng)域中已知的技術(shù)(例如網(wǎng)衣裝網(wǎng)法)將刷毛簇固定到頭部。由于刷毛載體160是活動(dòng)的，因此刷毛161可稱(chēng)為“活動(dòng)刷毛”。刷毛載體160包括一個(gè)基座162和一個(gè)伸出部或凸緣164，二者定義了一個(gè)接合狹槽或孔166。凸緣164優(yōu)選地位于刷毛載體160的最后部末端。凸緣164從頭部150內(nèi)的基座162下側(cè)延伸，從而傳動(dòng)軸116的遠(yuǎn)端延伸通過(guò)接合狹槽或孔166。刷毛載體160還包括一個(gè)沿著Y軸線(xiàn)延伸并優(yōu)選地與刷毛載體160的中心共線(xiàn)的銷(xiāo)軸163。
一旦傳動(dòng)軸116進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)就通過(guò)位于軸的外部和一個(gè)或多個(gè)所述孔的邊之間的接合傳遞給刷毛載體160。刷毛載體160的運(yùn)動(dòng)可以為線(xiàn)性的、角度的、曲線(xiàn)的或者它們的組合，這取決于孔166的構(gòu)型和其它因素。由于刷毛載體160旋轉(zhuǎn)地安裝在從刷毛載體160的中心延伸的銷(xiāo)軸163上，因而刷毛載體160主要圍繞Y軸線(xiàn)擺動(dòng)，該軸線(xiàn)位于牙刷102的縱向軸線(xiàn)(例如，X軸線(xiàn))和/或牙刷頭部的縱向軸線(xiàn)的橫向?；?62可任選地定義一個(gè)或多個(gè)徑向狹槽165，該狹槽接合了一個(gè)或多個(gè)固定的或不動(dòng)的徑向銷(xiāo)軸(未示出)，該銷(xiāo)軸裝入(或換句話(huà)講成形于)頭部150內(nèi)，以進(jìn)一步引導(dǎo)刷毛載體160主要的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
圖2C是圖2A所示牙刷102的刷毛載體160的端視圖。載體160包括多個(gè)從基座162向上延伸刷毛161(分組為簇)。正如所見(jiàn)到的，基座162包括定義了接合狹槽或孔166的凸緣164，傳動(dòng)軸116通過(guò)這些狹槽或孔優(yōu)選地延伸。最優(yōu)選地，在接合狹槽或孔166內(nèi)設(shè)置有效量的阻尼材料167以減少或最小化刷毛載體160沿著Y擺動(dòng)軸線(xiàn)的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)。否則，當(dāng)軸116沖擊孔166的頂部或底部時(shí)將產(chǎn)生這樣的結(jié)果。該阻尼材料也可以幫助減小運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的噪聲?？晒┻x擇地，可以增加孔166的長(zhǎng)度，從而軸116在軌道運(yùn)動(dòng)期間不會(huì)沖擊孔的頂部和底部。同樣地，可以移除凸緣164的底部(例如，參見(jiàn)圖3)，從而軸116不會(huì)沖擊孔的底部。阻尼材料可由任何有彈力的可吸收來(lái)自軸116重復(fù)沖擊的材料(例如熱塑性彈性體或橡膠)成形。刷毛載體160的運(yùn)動(dòng)可由孔166的形狀及尺寸和凸緣164沿著刷毛載體160的位置和/或阻尼材料的數(shù)量及特性來(lái)控制。例如，當(dāng)孔166的寬度增加時(shí)，則擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的幅度減小。如果移除阻尼材料，刷毛載體160除了圍繞銷(xiāo)軸163的軸線(xiàn)擺動(dòng)之外，還可以沿Y軸線(xiàn)方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)的組合將產(chǎn)生一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。
圖3圖示說(shuō)明了依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷202的透視圖，該牙刷具有多個(gè)刷毛載體。該牙刷202包括一個(gè)主體210，該主體具有一個(gè)開(kāi)關(guān)(未示出)、一個(gè)柄部230、一個(gè)頭部250和一個(gè)在柄部230和頭部250之間延伸的頸桿240。電動(dòng)馬達(dá)212、軌道運(yùn)動(dòng)組合裝置214和傳動(dòng)軸216設(shè)置在主體210的內(nèi)部區(qū)域。組合裝置214包括一個(gè)可操作地連接到電動(dòng)馬達(dá)的圓盤(pán)狀物，從而該圓盤(pán)狀物可圍繞馬達(dá)中心軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。在圓盤(pán)狀物和馬達(dá)之間可配置傳動(dòng)裝置(未示出)以改變圓盤(pán)狀物的旋轉(zhuǎn)速度。軸216偏心地連接到圓盤(pán)狀物，從而當(dāng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)該軸進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。配置了樞軸元件224。如前所述，可用其它排列代替球窩排列來(lái)提供一個(gè)繞樞軸旋轉(zhuǎn)的部件。傳動(dòng)軸216優(yōu)選地進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。刷毛載體集合包括設(shè)置在最遠(yuǎn)端252的第一刷毛載體260和設(shè)置在第一刷毛載體和柄部之間的第二刷毛載體270。第一刷毛載體260可以按前述圖2A和2C安排或成形。第一刷毛載體260包括從基座262延伸的多個(gè)刷毛261，并具有一個(gè)與如圖2A和2C所示凸緣164相似的凸緣264。第一刷毛載體260還優(yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)徑向狹槽265和銷(xiāo)軸263。第二刷毛載體270包括一個(gè)基座272，該基座也配置了一個(gè)位于第二刷毛載體270中心的凸緣274。第二刷毛載體270優(yōu)選地具有一個(gè)或多個(gè)狹槽275，該狹槽用于接合一個(gè)或多個(gè)縱向不動(dòng)的或包含在頭部250內(nèi)的固定的銷(xiāo)軸(未示出)。狹槽275和銷(xiāo)軸協(xié)同引導(dǎo)第二刷毛載體270在相對(duì)于牙刷和/或頭部的縱向軸線(xiàn)的橫向左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如前所述，每一個(gè)凸緣定義了一個(gè)接合狹槽或孔266和276。牙刷202運(yùn)轉(zhuǎn)，則傳動(dòng)軸216進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)，軸的外部可操作地接合第一和第二刷毛載體的每一個(gè)孔并向那里傳遞運(yùn)動(dòng)。在圖3描述的實(shí)施方案中，第一刷毛載體260可進(jìn)行與圖2A的刷毛載體160相同的運(yùn)動(dòng)，第二刷毛載體270沿著牙刷202的Z軸線(xiàn)主要地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該軸線(xiàn)位于牙刷202和/或牙刷頭部的縱向軸線(xiàn)(例如，X軸線(xiàn))的橫向。第二刷毛載體270的運(yùn)動(dòng)可以改變，這由第二刷毛載體270的孔276的形狀和尺寸決定。例如，當(dāng)孔276的長(zhǎng)度L減小時(shí)，Y軸線(xiàn)方向的一些運(yùn)動(dòng)可以傳遞到第二刷毛載體270，不過(guò)，為了適應(yīng)該運(yùn)動(dòng)，將第二刷毛載體270安裝到牙刷頭部的方法不得不改變，例如通過(guò)增加狹槽275的尺寸。
圖4A是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷302的透視圖。牙刷302包括一個(gè)主體310，該主體具有一個(gè)柄部330、一個(gè)頭部350和一個(gè)在柄部330和頭部350之間延伸的頸桿340。牙刷302還包括一個(gè)延伸通過(guò)一個(gè)樞軸元件324到達(dá)牙刷頭部350的傳動(dòng)軸316。傳動(dòng)軸316優(yōu)選地進(jìn)行與前面描述相同的軌道運(yùn)動(dòng)。刷毛載體360設(shè)置在牙刷頭部350上，該刷毛載體具有從基座362延伸的多個(gè)刷毛361，基座具有一個(gè)定義接合狹槽或孔366的凸緣364。正如所見(jiàn)到的，傳動(dòng)軸316的遠(yuǎn)端部分延伸通過(guò)接合狹槽或孔366。凸緣364和接合狹槽位于刷毛載體360的中心或中心附近。刷毛載體360優(yōu)選地為細(xì)長(zhǎng)形狀，更優(yōu)選地為頂部平面視圖中的矩形?；?62可以進(jìn)一步以銷(xiāo)軸368的形式配置一個(gè)或多個(gè)樞軸元件，該銷(xiāo)軸被夾持或與牙刷頭部350上相應(yīng)的孔接合。配置了一個(gè)或多個(gè)樞軸元件368以進(jìn)一步約束或定義刷毛載體360的運(yùn)動(dòng)。在圖4A所示的實(shí)施方案中，刷毛載體360圍繞延伸通過(guò)樞軸元件368的軸線(xiàn)擺動(dòng)，該軸線(xiàn)在與牙刷302的縱向軸線(xiàn)大體相同的方向延伸。如圖4B所示，牙刷302運(yùn)轉(zhuǎn)，則傳動(dòng)軸316進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)，從而擺動(dòng)發(fā)生。孔366應(yīng)該具有足夠的避免在軸316與孔366的頂部和底部干涉的長(zhǎng)度。應(yīng)當(dāng)理解的是，頭部350可以包括附加的刷毛載體。例如，與圖3的那些刷毛載體相似的刷毛載體可與刷毛載體360聯(lián)合配置。這些刷毛載體可以任何順序安排。例如，圖3的刷毛載體260可位于最遠(yuǎn)端，刷毛載體360可位于刷毛載體260和柄部之間?？晒┻x擇地，圖3的刷毛載體270可以任何順序或排列與刷毛載體360結(jié)合。
圖5A是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷402的透視圖。優(yōu)選實(shí)施方案牙刷402包括一個(gè)主體410，該主體具有一個(gè)柄部430、一個(gè)頭部450和一個(gè)在柄部430與頭部450之間延伸的頸桿440。牙刷402還包括傳動(dòng)軸416，該傳動(dòng)軸在主體410內(nèi)部延伸并優(yōu)選地通過(guò)樞軸元件424。傳動(dòng)軸416優(yōu)選地進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。牙刷402還包括一個(gè)刷毛載體460，其具有多個(gè)從基座462延伸的刷毛461。傳動(dòng)軸416延伸通過(guò)頸桿440進(jìn)入牙刷402的頭部450，從而傳動(dòng)軸416可周期地接合或換句話(huà)講接觸載體460的基座462。圖5B對(duì)該關(guān)系進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述。頭部450通過(guò)一個(gè)或多個(gè)L形伸出部465寬松地夾持了刷毛載體。該伸出部允許刷毛載體460沿Y向和Z向運(yùn)動(dòng)，但仍被夾持在頭部450內(nèi)。
圖5B為優(yōu)選實(shí)施方案牙刷402的刷毛載體460的端視圖。如圖5B所示，當(dāng)傳動(dòng)軸416進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，該傳動(dòng)軸416周期地接觸或換句話(huà)講接合刷毛載體460的基座462的下側(cè)。這種接合將運(yùn)動(dòng)傳遞給刷毛載體460，該運(yùn)動(dòng)包括沿著Y軸線(xiàn)方向的脈沖運(yùn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)成分和通常圍繞牙刷和/或牙刷頭部縱向軸線(xiàn)的曲線(xiàn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)成分。前述實(shí)施方案中的任何刷毛載體也可以結(jié)合刷毛載體460來(lái)提供具有多個(gè)運(yùn)動(dòng)的刷毛載體的牙刷。
圖6A是依照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷502的透視圖。牙刷502包括一個(gè)主體510，該主體具有一個(gè)柄部530、一個(gè)頭部550和一個(gè)在柄部530和頭部550之間延伸的頸桿540。牙刷502還包括傳動(dòng)軸516，該傳動(dòng)軸在牙刷內(nèi)部延伸并優(yōu)選地通過(guò)一個(gè)樞軸元件排列524。傳動(dòng)軸516優(yōu)選地進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)軸延伸通過(guò)設(shè)置在牙刷頭部550上的第一刷毛載體560的凸緣564。如本文前面所述，第一刷毛載體560包括一個(gè)基座562、一個(gè)凸緣564和一個(gè)銷(xiāo)軸563。凸緣位于刷毛載體560的最后端部分附近。第一刷毛載體560旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在銷(xiāo)軸563上，從而傳動(dòng)軸516的軌道運(yùn)動(dòng)可以使第一刷毛載體560圍繞位于牙刷和/或頭部的縱向軸線(xiàn)橫向的Y軸線(xiàn)擺動(dòng)。
第二刷毛載體570位于第一刷毛載體560附近，第三刷毛載體580位于第二刷毛載體570附近，從而第二刷毛載體設(shè)置在第一刷毛載體和第三刷毛載體之間。圖6B描述了第一刷毛載體560、第二刷毛載體570和第三刷毛載體580的運(yùn)動(dòng)。第二刷毛載體和第三刷毛載體中的每一個(gè)被可操作地連接到它們的鄰近刷毛載體上，而不是連接到傳動(dòng)軸516上。至少有一個(gè)刷毛載體(例如刷毛載體560)被可操作地連接到傳動(dòng)軸516上。然而，僅僅顯示了一個(gè)可操作地連接到傳動(dòng)軸上的刷毛載體。應(yīng)當(dāng)理解的是，不止一個(gè)刷毛載體可以這樣連接。
在每一個(gè)刷毛載體的一個(gè)或多個(gè)末端設(shè)置了一個(gè)或多個(gè)樞軸元件或銷(xiāo)軸568、578，用來(lái)將運(yùn)動(dòng)從一個(gè)刷毛載體傳遞給鄰近的刷毛載體。因此，一個(gè)刷毛載體運(yùn)動(dòng)時(shí)，例如刷毛載體560，該運(yùn)動(dòng)傳遞給鄰近的刷毛載體，例如刷毛載體570。刷毛載體570運(yùn)動(dòng)時(shí)，該運(yùn)動(dòng)傳遞給刷毛載體580。在這種構(gòu)型中，僅有一個(gè)刷毛載體需要由傳動(dòng)軸516直接驅(qū)動(dòng)。即，僅需要刷毛載體560、570或580中的一個(gè)刷毛載體由傳動(dòng)軸(例如傳動(dòng)軸516)直接驅(qū)動(dòng)。刷毛載體570和580中的每一個(gè)被優(yōu)選地安裝在銷(xiāo)軸上(例如第一刷毛載體560的銷(xiāo)軸563)，并且與Y軸線(xiàn)方向平行，從而刷毛載體可以圍繞位于牙刷和/或頭部的縱向軸線(xiàn)橫向的Y軸線(xiàn)擺動(dòng)，如圖6A和6B所示。
圖7A圖示說(shuō)明了依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案電動(dòng)牙刷602的透視圖。優(yōu)選實(shí)施方案牙刷602包括一個(gè)主體610，該主體具有一個(gè)柄部630、一個(gè)頭部650和一個(gè)在柄部630和頭部650之間延伸的頸桿640。如前所述，傳動(dòng)軸616在主體610內(nèi)部延伸，還優(yōu)選地延伸通過(guò)一個(gè)樞軸元件624。傳動(dòng)軸616優(yōu)選地進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)軸616的遠(yuǎn)端延伸通過(guò)多個(gè)本文已進(jìn)行了較為詳細(xì)描述的凸緣或凸緣的集合。第一刷毛載體660設(shè)置在牙刷頭部650上并滑動(dòng)安裝到頭部，第二刷毛載體670旋轉(zhuǎn)安裝到頭部，并且第三刷毛載體680滑動(dòng)安裝到頭部。第一刷毛載體660具有一個(gè)基座662，該基座具有一個(gè)凸緣664和一個(gè)或多個(gè)與頭部銷(xiāo)軸(未示出)相配合的用來(lái)引導(dǎo)刷毛載體660左右運(yùn)動(dòng)的延長(zhǎng)狹槽665。凸緣664定義了一個(gè)接合狹槽或孔666。第二刷毛載體670包括一個(gè)基座672、一個(gè)凸緣674和一個(gè)或多個(gè)樞軸元件668，其以與頭部的孔(未示出)相配合的縱向平行的銷(xiāo)軸形式引導(dǎo)第二刷毛載體的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。凸緣674定義了一個(gè)接合狹槽或孔676。第三刷毛載體680包括一個(gè)基座682和一個(gè)凸緣684。凸緣684定義了一個(gè)可操作地與傳動(dòng)軸616接合的狹槽或孔686，從而將運(yùn)動(dòng)傳遞給刷毛載體680。刷毛載體680的邊緣設(shè)置了一個(gè)或多個(gè)與頭部的銷(xiāo)軸(未示出)結(jié)合的狹槽679。為了引導(dǎo)第三刷毛載體680上下運(yùn)動(dòng)或垂直脈動(dòng)，狹槽679的較長(zhǎng)尺寸應(yīng)與第三刷毛載體Y軸線(xiàn)方向大體平行?？梢栽O(shè)想，狹槽665和679可位于其它方向，從而為第一和/或第三刷毛載體提供左右運(yùn)動(dòng)、脈動(dòng)或上下運(yùn)動(dòng)的組合。
如圖7所述，當(dāng)牙刷602運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)軸616優(yōu)選地進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)，第一刷毛載體660沿著相對(duì)于牙刷和/或頭部的縱軸線(xiàn)為橫向的Z軸線(xiàn)進(jìn)行左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，第二刷毛載體670進(jìn)行相對(duì)于牙刷602和/或頭部的縱向軸線(xiàn)為橫向的軸線(xiàn)擺動(dòng)，第三刷毛載體680沿著牙刷和/或頭部縱向軸線(xiàn)的大體橫向方向(即，在Y軸線(xiàn)方向)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)或脈動(dòng)。接合狹槽或孔666、676和686以及刷毛載體安裝到牙刷頭部的方式部分地控制了刷毛載體660、670和680中每一個(gè)的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。
圖8是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷902的透視圖。該牙刷902包括一個(gè)主體910，該主體具有一個(gè)柄部930、一個(gè)頭部950和一個(gè)在柄部930和頭部950之間延伸的頸桿940。傳動(dòng)軸916設(shè)置在主體910的內(nèi)部。開(kāi)啟牙刷902，傳動(dòng)軸916優(yōu)選地進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)軸916優(yōu)選地延伸通過(guò)一個(gè)樞軸元件924和一個(gè)或多個(gè)本文詳述的刷毛載體的凸緣。由圖8可以看出，第一刷毛載體960設(shè)置在頭部950上，該刷毛載體具有一個(gè)通過(guò)凸緣964與傳動(dòng)軸916接合的基座962。第二刷毛載體970也設(shè)置在頭部950上，該刷毛載體具有一個(gè)基座972，該基座的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的凸緣974與傳動(dòng)軸916接合。最優(yōu)選地，第二刷毛載體970包括一個(gè)中空或開(kāi)口區(qū)域，其中滑動(dòng)設(shè)置了第一刷毛載體960，從而第二刷毛載體圍繞第一刷毛載體。牙刷902運(yùn)轉(zhuǎn)和傳動(dòng)軸916進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，多種運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的組合可傳遞給刷毛載體960和970。
在牙刷實(shí)施方案902中，第二刷毛載體970進(jìn)行圍繞縱向軸線(xiàn)的擺動(dòng)，該軸線(xiàn)穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)從載體970的基座972延伸的銷(xiāo)軸978。銷(xiāo)軸978與牙刷頭部?jī)?nèi)的孔(未示出)配合以引導(dǎo)刷毛載體970進(jìn)行該運(yùn)動(dòng)。第一刷毛載體960優(yōu)選地可操作地連接到傳動(dòng)軸916上，該傳動(dòng)軸經(jīng)過(guò)第二刷毛載體970一部分的下方到達(dá)第一刷毛載體960，從而第一刷毛載體960進(jìn)行與傳動(dòng)軸相同的軌道運(yùn)動(dòng)?？晒┻x擇地，可以設(shè)想刷毛載體960可與傳動(dòng)軸916接合，并且以本文前面描述的任何方式安裝。
圖9A是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷1002的透視圖。優(yōu)選實(shí)施方案牙刷1002包括一個(gè)主體1010，該主體具有一對(duì)開(kāi)關(guān)1020和1022，一個(gè)柄部1030、一個(gè)頭部1050和一個(gè)在柄部1030和頭部1050之間延伸的頸桿1040。傳動(dòng)軸1016設(shè)置在主體1010的內(nèi)部。牙刷1002運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)軸優(yōu)選地進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)軸1016優(yōu)選地延伸通過(guò)一個(gè)樞軸元件1024。第一刷毛載體1060設(shè)置在牙刷頭部1050上，該刷毛載體具有一個(gè)基座1062和一個(gè)由此延伸的凸緣1064。刷毛載體1060固定地連接到傳動(dòng)軸1016上。牙刷1002利用一對(duì)電動(dòng)開(kāi)關(guān)1020和1022有選擇地反轉(zhuǎn)設(shè)置在柄部1030內(nèi)的馬達(dá)和傳動(dòng)系(未示出)，從而也反轉(zhuǎn)刷毛載體1060的運(yùn)動(dòng)方向。開(kāi)啟牙刷1002后(例如開(kāi)啟開(kāi)關(guān)1020)，傳動(dòng)軸1016進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)(例如以順時(shí)針?lè)较?。開(kāi)啟開(kāi)關(guān)1022，運(yùn)動(dòng)方向反轉(zhuǎn)，從而傳動(dòng)軸1016進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)(例如以逆時(shí)針?lè)较??？梢栽O(shè)想，兩個(gè)開(kāi)關(guān)1020和1022可組合為單一開(kāi)關(guān)。
圖9B是一個(gè)使用圖9A所示優(yōu)選實(shí)施方案牙刷1002刷毛操作的詳細(xì)視圖。圖9B圖示說(shuō)明了從齒齦1098區(qū)域延伸的牙齒1096。圖9B圖示說(shuō)明了緊靠牙齒1096和齒齦1098外表面的刷毛載體1060沿清掃方向的運(yùn)動(dòng)的反轉(zhuǎn)或變化。具體地講，刷毛載體1060的運(yùn)動(dòng)方向可由適當(dāng)?shù)拈_(kāi)關(guān)(即，開(kāi)關(guān)1020或開(kāi)關(guān)1022)的觸發(fā)來(lái)變化或反轉(zhuǎn)。例如，觸發(fā)開(kāi)關(guān)1020，刷毛載體1060可按圖9B所示方向運(yùn)動(dòng)，從而刷毛載體從齒齦的外表面向上清掃，并進(jìn)一步沿著牙齒1096的外表面向上清掃(如圖10B牙齒和齒齦的右側(cè)所示)。相反，觸發(fā)開(kāi)關(guān)1022，運(yùn)動(dòng)方向改變，從而刷毛載體1060′運(yùn)動(dòng)，并沿著與齒齦1098和牙齒1096外表面相反的方向清掃(如圖9B的左側(cè)所示)。
圖10A圖示說(shuō)明了依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷1102的透視圖，該牙刷具有多個(gè)刷毛載體。牙刷1102包括主體1110，該主體具有一個(gè)開(kāi)關(guān)(未示出)、一個(gè)柄部1130、一個(gè)頭部1150和一個(gè)在柄部1130和頭部1150之間延伸的頸桿1140。電動(dòng)馬達(dá)1112、軌道運(yùn)動(dòng)組合裝置1114和傳動(dòng)軸1116設(shè)置在主體1110的內(nèi)部區(qū)域。組合裝置1114包括一個(gè)可操作地連接到電動(dòng)馬達(dá)的圓盤(pán)狀物，從而該圓盤(pán)狀物可繞馬達(dá)中心軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。為了改變圓盤(pán)狀物的旋轉(zhuǎn)速度，可在圓盤(pán)狀物和馬達(dá)之間配置傳動(dòng)裝置(未示出)。軸1116偏心地連接到圓盤(pán)狀物，當(dāng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)該軸進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。提供了樞軸元件1124。如前所述，可以使用其它排列代替球窩排列以提供一個(gè)繞樞軸旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。傳動(dòng)軸1116優(yōu)選地進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。
圖10B圖示說(shuō)明了圖10A描述的牙刷1102的馬達(dá)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖10B還圖示說(shuō)明了本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)，即，設(shè)置在軌道運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)軸1116上的凸輪構(gòu)件1118的使用。在該構(gòu)型中，鉸鏈構(gòu)件1115用來(lái)將傳動(dòng)軸1116附著在軌道運(yùn)動(dòng)組合裝置1114的圓盤(pán)狀物上。該鉸鏈構(gòu)件1115阻止軸1116相對(duì)于組合裝置1114的圓盤(pán)狀物的旋轉(zhuǎn)。即，傳動(dòng)軸1116的旋轉(zhuǎn)與圓盤(pán)狀物1114的旋轉(zhuǎn)一致。由圖10B可以看出，凸輪構(gòu)件1118偏心地附著或設(shè)置在軸1116上，從而構(gòu)件1118的外表面掃過(guò)一個(gè)圓形的路徑，該路徑在圖10B中用J表示。應(yīng)當(dāng)理解的是，圓形路徑J的半徑大于傳動(dòng)軸1116相應(yīng)外表面掃過(guò)的相應(yīng)圓形路徑的半徑。
刷毛載體集合包括設(shè)置在最遠(yuǎn)端1152的第一刷毛載體1160和設(shè)置在第一刷毛載體和柄部之間的第二刷毛載體1170。第一刷毛載體1160可按前面關(guān)于圖2A和2C的描述來(lái)安排或成形。第一刷毛載體1160包括一個(gè)基座1162，其具有一個(gè)與圖2A和2C所示凸緣164相似的凸緣1164。第一刷毛載體1160還優(yōu)選地包括一個(gè)銷(xiāo)軸1163。第二刷毛載體1170包括一個(gè)配置了一個(gè)凸緣1174的基座1172。第二刷毛載體1170優(yōu)選地具有一個(gè)或多個(gè)狹槽1175，該狹槽結(jié)合了一個(gè)或多個(gè)縱向不動(dòng)的或固定的包含在頭部1150中的銷(xiāo)軸(未示出)。狹槽1175和銷(xiāo)軸協(xié)同引導(dǎo)第二刷毛載體1170在牙刷和/或頭部的縱向軸線(xiàn)的橫向左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如前所述，凸緣1164和1174中的每一個(gè)均定義了一個(gè)接合狹槽或孔。牙刷1102運(yùn)轉(zhuǎn)，傳動(dòng)軸1116進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)，該軸可操作地接合第一和第二刷毛載體的每一個(gè)凸緣，并向那里傳遞運(yùn)動(dòng)。在圖10A描述的實(shí)施方案中，第一刷毛載體1160可以進(jìn)行與圖2A的刷毛載體160相同的運(yùn)動(dòng)，即，圍繞Y軸線(xiàn)擺動(dòng)。并且第二刷毛載體1170沿著牙刷1102的Z軸線(xiàn)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該Z軸線(xiàn)位于牙刷1102和/或牙刷頭部的縱向軸線(xiàn)(例如，X軸線(xiàn))的橫向。
圖10C圖示說(shuō)明了使用凸輪構(gòu)件1118的意義。在牙刷1102中，凸輪構(gòu)件1118接合了第二刷毛載體1170。使用凸輪構(gòu)件1118，將運(yùn)動(dòng)傳遞給該刷毛載體，與沒(méi)有使用構(gòu)件1118相比，刷毛載體具有了更大的振幅或行進(jìn)長(zhǎng)度，并且進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)的軸1116和載體1170之間的接合是唯一的。凸輪構(gòu)件可以作為軸1116的一個(gè)彎曲、一個(gè)凸緣或其它適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)而配置。
圖11是依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷1202的頭部1250和頸桿1240的平面示意性視圖。牙刷1202包括第一刷毛載體1260和第二刷毛載體1270，二者均進(jìn)行與圖2A和2C中所示刷毛載體160相似的圍繞Y軸線(xiàn)的擺動(dòng)。然而，圖11的牙刷利用一個(gè)附屬在軸1216上的凸輪構(gòu)件1218，該軸延伸穿過(guò)一個(gè)樞軸元件1224，與圖10B中描述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相似。凸輪構(gòu)件1218的使用增加了第二刷毛載體1270進(jìn)行角運(yùn)動(dòng)的幅度。圖11中所示刷毛載體1270運(yùn)動(dòng)時(shí)穿過(guò)的弧T為約25°至45°。刷毛載體1260運(yùn)動(dòng)時(shí)穿過(guò)的弧S為約10°至15°。
圖12A圖示說(shuō)明了依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案牙刷1302的透視圖，該牙刷具有多個(gè)刷毛載體。牙刷1302包括一個(gè)主體1310，該主體具有一個(gè)開(kāi)關(guān)(未示出)、一個(gè)柄部1330、一個(gè)頭部1350和一個(gè)在柄部1330和頭部1350之間延伸的頸桿1340。電動(dòng)馬達(dá)1312、軌道運(yùn)動(dòng)組合裝置1314和傳動(dòng)軸1316設(shè)置在主體1310的內(nèi)部區(qū)域。組合裝置1314包括一個(gè)可操作地連接到電動(dòng)馬達(dá)的圓盤(pán)狀物，從而該圓盤(pán)狀物繞馬達(dá)中心軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。為了改變圓盤(pán)狀物的旋轉(zhuǎn)速度，在圓盤(pán)狀物和馬達(dá)之間可以配置傳動(dòng)裝置(未示出)。軸1316偏心地連接到圓盤(pán)狀物，當(dāng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。配置了樞軸元件1324。如前所述，為了提供一個(gè)繞樞軸旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，可以用其它排列以代替球窩排列而使用。傳動(dòng)軸1316優(yōu)選地進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。刷毛載體集合包括設(shè)置在最遠(yuǎn)端1352上的第一刷毛載體1360和設(shè)置在第一刷毛載體和柄部之間的第二刷毛載體1370。第二刷毛載體1370可按關(guān)于前面圖2A和2C描述的刷毛載體160來(lái)安排或者成形。第二刷毛載體1370包括一個(gè)基座1372，該基座具有與圖2A和2C所示凸緣164相似的凸緣1374。凸緣1374定義了一個(gè)孔或狹槽1376。第二刷毛載體1370還優(yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)徑向狹槽1375和一個(gè)銷(xiāo)軸(未示出)。第一刷毛載體1360包括一個(gè)基座1362，該基座配置了一個(gè)優(yōu)選地位于第一刷毛載體1360中心的凸輪構(gòu)件1363。第一刷毛載體1360優(yōu)選地具有一個(gè)或多個(gè)狹槽1365，該狹槽與包含在頭部1350的一個(gè)或多個(gè)不動(dòng)的或固定的銷(xiāo)軸(未示出)接合。狹槽1365和銷(xiāo)軸協(xié)同引導(dǎo)第一刷毛載體1360在與牙刷和/或頭部的縱向軸線(xiàn)平行的方向上前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)。牙刷1302運(yùn)轉(zhuǎn)，傳動(dòng)軸1316進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)，該軸可操作地接合第二刷毛載體1370的孔1376，并向那里傳遞運(yùn)動(dòng)。并且，如本文較為詳細(xì)的描述所示，傳動(dòng)軸1316與凸輪構(gòu)件1363的凸輪表面接合，將運(yùn)動(dòng)傳遞給第一刷毛載體1360。在圖12A描述的實(shí)施方案中，第二刷毛載體1370可以進(jìn)行與圖2A的刷毛載體160相同的運(yùn)動(dòng)，并且第一刷毛載體1360沿著牙刷1302的X軸線(xiàn)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該軸線(xiàn)一般地或充分地與牙刷1302和/或牙刷頭部的縱向軸線(xiàn)(例如，X軸線(xiàn))平行。
圖12B是第一毛刷載體1360的前側(cè)視圖，其圖示說(shuō)明了該刷毛載體與傳動(dòng)軸1316的接合。如圖12B所示，刷毛載體1360包括多個(gè)從基座1362延伸并由該基座支撐的刷毛1361。凸輪構(gòu)件1363從基座1362的下側(cè)延伸。凸輪構(gòu)件1363包括一個(gè)向外延伸的上側(cè)懸臂1363a和一個(gè)向外延伸的下側(cè)懸臂1363b。當(dāng)傳動(dòng)軸1316進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸臂1363a和懸臂1363b周期性地與該傳動(dòng)軸接合。具體地講，在圖12A和12B描述的實(shí)施方案中，上側(cè)懸臂1363a沿著懸臂1363a的下側(cè)提供第一凸輪表面，當(dāng)傳動(dòng)軸1316掃過(guò)或行進(jìn)穿過(guò)其運(yùn)動(dòng)路徑時(shí)，懸臂與該傳動(dòng)軸瞬間接觸。同樣地，下側(cè)的懸臂1363b提供了面向上方(并且面向上側(cè)懸臂1363a的下側(cè))的第二凸輪表面，當(dāng)所述軸掃過(guò)或行進(jìn)穿過(guò)其運(yùn)動(dòng)路徑時(shí)，該懸臂與傳動(dòng)軸1316瞬間接觸。圖12B進(jìn)一步圖示說(shuō)明了懸臂1363a和1363b優(yōu)選地定向在相對(duì)于牙刷縱向軸線(xiàn)成銳角的方向上。懸臂1363a和懸臂1363b，結(jié)合前述狹槽1365和銷(xiāo)軸排列，提供了相應(yīng)的第一和第二凸輪表面的優(yōu)選傾角，導(dǎo)致了刷毛載體1360在傳動(dòng)軸進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)沿著牙刷的X軸線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
應(yīng)該理解，懸臂1363a和1363b的定向和傾角可以顛倒，從而懸臂沿著向下的方向延伸。而且，刷毛載體1360和1370的排列可以改變，可將刷毛載體1370設(shè)置在牙刷的鄰近最遠(yuǎn)端1352處。在這種排列中，刷毛載體1360的凸輪構(gòu)件1363將沿著基座1362的下側(cè)設(shè)置在一個(gè)合適的位置，從而傳動(dòng)軸1316可以延伸經(jīng)過(guò)構(gòu)件1363到達(dá)另一個(gè)刷毛載體1370。在該排列中，從傳動(dòng)軸1316延伸的二級(jí)傳動(dòng)部件用于接合凸輪構(gòu)件1363。
應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的所有實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)靜止刷毛組合或其它清潔構(gòu)件可以與運(yùn)動(dòng)刷毛一起配置。在很多情況下，在牙刷頭部配置一個(gè)靜止刷毛集合是優(yōu)選的。例如，靜止刷毛可設(shè)置在刷毛載體之間的間隙中，或者可以完全環(huán)繞刷毛載體。靜止刷毛也可以設(shè)置在頭部的最遠(yuǎn)端和/或頭部的最后部分和/或鄰近牙刷頭部的一例。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10/274,40和6,360,395描述了可用于本發(fā)明靜止刷毛的進(jìn)一步實(shí)施例。運(yùn)動(dòng)的或靜止的彈性刷毛(例如由熱塑彈性體或橡膠成型)也可配置在可動(dòng)刷毛載體或牙刷頭部。美國(guó)專(zhuān)利6,371,294中描述了一種排列的雖然為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，本發(fā)明的牙刷頭部實(shí)施方案已經(jīng)由在基本垂直于頭部(刷毛簇由頭部延伸)的縱向軸線(xiàn)方向延伸的刷毛簇進(jìn)行了圖示說(shuō)明，但可以設(shè)想有差別地布置靜止和/或活動(dòng)刷毛來(lái)補(bǔ)充或進(jìn)一步增強(qiáng)靜止刷毛或活動(dòng)刷毛的運(yùn)動(dòng)的性能。刷毛的某些或全部可在與刷毛載體的頂部表面成銳角的方向上延伸，并且可向前方或后方延伸。在另一個(gè)實(shí)施方案中，一些刷毛可遠(yuǎn)離頭部向外延伸，在另一個(gè)方向上再次與刷毛載體的頂部表面形成銳角。美國(guó)專(zhuān)利Des.330,286；Des.434,563；6,006,394；4,081,876；5,046,213；5,335,389；5,392,483；5,446,940；4,894,880和國(guó)際公布WO99/23910中描述了其它合適的刷毛排列的實(shí)施例。
本發(fā)明牙刷可由一系列聚合物成形。在本文所用的優(yōu)選聚合物材料的以下描述中，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員通常使用縮寫(xiě)表示某些聚合物，該縮寫(xiě)出現(xiàn)在聚合物全名之后的圓括號(hào)中。聚合體優(yōu)選地為聚丙烯(“PP”)或者可選自其它市售材料，例如聚苯乙烯(“PS”)、聚乙烯(“PE”)、丙烯腈(“SAN”)和纖維素乙酸根丙酸鹽(“CAP”)。這些材料可與一種或多種附加的聚合體混合，其包括熱塑性彈性體(“TPE”)、熱塑性烯烴(“TPO”)、軟熱塑性聚烯烴(例如，聚丁烯)或者可選自其它彈性體材料，例如，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(“EVA”)和乙丙橡膠(“EPR”)。本文中合適的熱塑性彈性體的實(shí)施例包括氫化本乙烯(“SEBS”)、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯(“SBS”)和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(“SIS”)。本文中合適的熱塑性烯烴實(shí)施例包括聚丁烯(“PB”)和聚乙烯(“PE”)。像噴射模塑法這種由本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的技術(shù)可用來(lái)制造本發(fā)明牙刷。
參考具體的優(yōu)選實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)可對(duì)這些實(shí)施方案進(jìn)行修改和變化。例如，本文已經(jīng)描述了刷毛載體的某些組合。應(yīng)當(dāng)理解的是，刷毛載體可重新排列，并且一個(gè)實(shí)施方案的刷毛載體可以取代另一個(gè)實(shí)施方案的刷毛載體。例如，圖7的刷毛載體660可以取代圖2A的刷毛載體160或圖3的刷毛載體260。進(jìn)一步講，雖然一些刷毛載體可能具有一個(gè)接合了牙刷頭部銷(xiāo)軸的狹槽以引導(dǎo)刷毛載體運(yùn)動(dòng)，但應(yīng)該理解這些特性可以顛倒，即，將銷(xiāo)軸設(shè)置在刷毛載體上，而狹槽設(shè)置在頭部，并且應(yīng)進(jìn)一步該理解，本領(lǐng)域中已知的其它結(jié)構(gòu)可用來(lái)引導(dǎo)本文所述任何刷毛載體的運(yùn)動(dòng)。因此，本發(fā)明的各種修改及變化只要在所附權(quán)利要求書(shū)或其等同物范圍內(nèi)，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明內(nèi)。
發(fā)明詳述中所有引用文獻(xiàn)的相關(guān)部分均引入本文以供參考；任何文獻(xiàn)的引用不可理解為是對(duì)其作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。
盡管已用具體的實(shí)施方案圖示說(shuō)明和描述了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下可作出許多其它的變化和修改。因此有意識(shí)地在附加的權(quán)利要求書(shū)中包括本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)牙刷，其包括包括柄部的細(xì)長(zhǎng)的主體、具有縱向軸線(xiàn)的頭部和在所述柄部和所述頭部之間延伸的頸桿；具有多個(gè)刷毛的第一刷毛載體和具有多個(gè)刷毛的第二刷毛載體，其中所述第一和第二刷毛載體設(shè)置在所述頭部上；設(shè)置在所述主體內(nèi)并且被可操作地連接到軸上的電動(dòng)馬達(dá)，其中所述電動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述軸進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)，并且其中所述軸可操作地連接到所述第一和第二刷毛載體，以驅(qū)動(dòng)所述第一和第二刷毛載體；和其中所述第二刷毛載體圍繞所述第一刷毛載體。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)牙刷，其中所述第二刷毛載體進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)牙刷，其中所述第一刷毛載體沿著與所述頭部的所述縱向軸線(xiàn)大體垂直的軸線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)牙刷，其中所述第二刷毛載體圍繞所述頭部的所述縱向軸線(xiàn)擺動(dòng)。
全文摘要
提供了一種電動(dòng)牙刷。該電動(dòng)牙刷具有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的主體，其包括一個(gè)柄部、一個(gè)頭部和一個(gè)在柄部和頭部之間延伸的頸桿。具有多個(gè)刷毛的第一刷毛載體和具有多個(gè)刷毛的第二刷毛載體設(shè)置在頭部，并且第一刷毛載體和第二刷毛載體中的每一個(gè)均具有一個(gè)開(kāi)口。電動(dòng)馬達(dá)被可操作地連接到一根軸上，其中電動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)，其中軸可操作地連接到第一和第二刷毛載體上，并驅(qū)動(dòng)第一和第二刷毛載體。
文檔編號(hào)A61C17/40GK1758886SQ200480006727
公開(kāi)日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2004年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月10日
發(fā)明者J·G·陳, P·W·布朗, D·C·小?？怂? D·A·蓋爾, T·L·杰克遜, J·M·卡爾曼, M·L·維坦托尼奧 申請(qǐng)人:寶潔公司