帶可調(diào)諧刷頭組件系統(tǒng)的電動(dòng)牙刷的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及一種具有振蕩刷頭動(dòng)作的電動(dòng)牙刷，并且更具體地涉及為了維持刷頭動(dòng)作的幅度在期望范圍內(nèi)的目的的刷頭組件系統(tǒng)的一部分的構(gòu)造的控制。
【背景技術(shù)】
[0002]用于電動(dòng)牙刷的、具有來回清掃刷構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的刷頭組件系統(tǒng)通常包括傳動(dòng)系構(gòu)件(驅(qū)動(dòng)梁)和具有刷構(gòu)件的刷頭，它們的剛度、重心和質(zhì)量能夠一起改變，所有這些都影響刷頭組件系統(tǒng)的諧振頻率。因?yàn)橛糜谠S多這樣的刷頭中的比較薄的幾何形狀和柔性材料，通常是塑料，該刷頭組件系統(tǒng)的諧振頻率常常是在100至250Hz之間，在該范圍內(nèi)可以是電動(dòng)牙刷的操作/驅(qū)動(dòng)頻率。
[0003]在某些情況下，牙刷的驅(qū)動(dòng)頻率和刷頭組件系統(tǒng)的諧振頻率之間的關(guān)系可能是有幫助的，從而通過相對(duì)小的機(jī)械驅(qū)動(dòng)器運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生較大的清掃幅度。然而，如果諧振頻率過于接近驅(qū)動(dòng)頻率，它也可能是有害的，這將導(dǎo)致刷構(gòu)件的過度幅度，即高達(dá)9_，這既難以控制，又對(duì)用戶是潛在有害的。
[0004]因此，需要一種刷頭組件系統(tǒng)，其包括這樣一個(gè)部分，該部分可被便利地調(diào)諧，以便相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頻率向上或向下改變刷頭組件系統(tǒng)的諧振頻率，來將刷構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的幅度控制在期望的范圍內(nèi)。這允許使用較大公差范圍的柔性刷頭，而無需對(duì)刷頭組件系統(tǒng)的各個(gè)部件的制造的高度控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，這樣的電動(dòng)牙刷包括:手柄部(16)，其包括具有電動(dòng)機(jī)軸(44)的直流電動(dòng)機(jī)(34);安裝在電動(dòng)機(jī)軸上的偏心聯(lián)接構(gòu)件(46);和刷頭組件系統(tǒng)(48)，其包括梁構(gòu)件
(50)和供安裝刷構(gòu)件(14)的可移除刷頭(12)，其中梁構(gòu)件被安裝用于關(guān)于樞軸(47)橫向運(yùn)動(dòng)，橫向運(yùn)動(dòng)通過聯(lián)接構(gòu)件與梁構(gòu)件的近端部的相互作用完成，梁構(gòu)件被布置并構(gòu)造成使得通過調(diào)諧下列特征之一:(I)梁的剛度，(2)梁的長(zhǎng)度和(3)梁的截面慣性矩，刷頭組件系統(tǒng)的諧振頻率可以相對(duì)于牙刷的驅(qū)動(dòng)頻率改變，使得在操作期間刷構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)幅度被保持在1.0到2.5mm的范圍內(nèi)。
[0006]此外，一種用于調(diào)諧電動(dòng)牙刷的刷頭組件系統(tǒng)部分以控制其諧振頻率的方法，其中刷頭組件系統(tǒng)包括梁部分(50)，其通過電動(dòng)牙刷的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)于樞軸(47)運(yùn)動(dòng)；和可附連到梁的、包括刷構(gòu)件(14)的刷頭(14)，所述方法包括以下步驟:改變梁的所選擇的特性之一，以便維持刷頭組件系統(tǒng)的諧振頻率和器具的驅(qū)動(dòng)頻率之間的足夠的差，使得在操作中刷構(gòu)件的幅度在I到2.5mm的范圍內(nèi)，其中所述所選擇的特性是:(I)梁的剛度；(2)梁的長(zhǎng)度?’及(3)梁的截面慣性矩。
【附圖說明】
[0007]圖1和圖1A是結(jié)合本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的電動(dòng)牙刷的分解圖。
[0008]圖2和圖3是透視圖，更詳細(xì)地示出了圖1和圖1A的電動(dòng)牙刷的刷頭組件系統(tǒng)。
[0009]圖4和圖4A是圖1和圖1A的電動(dòng)牙刷的一部分的縱視圖和剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]圖1和IA示出了電動(dòng)牙刷，統(tǒng)稱為10。電動(dòng)牙刷10包括刷頭12，在其遠(yuǎn)端具有刷構(gòu)件14。電動(dòng)牙刷10還包括外殼16和底盤組件18，該底盤組件裝配在外殼內(nèi)并且用作用于牙刷的幾個(gè)內(nèi)部操作部件的載體。牙刷10的后端包括端蓋20、0形環(huán)密封件22、帶構(gòu)件24和線框構(gòu)件26，連同內(nèi)部蓋組件28。傳統(tǒng)的電池組件被示出為30，其具有保護(hù)保險(xiǎn)杠構(gòu)件32。牙刷10的這些部分是常規(guī)的并且對(duì)幾個(gè)電動(dòng)牙刷布置是常見的。
[0011]現(xiàn)在參照?qǐng)D1、圖2和圖3，電動(dòng)機(jī)34被示出，其通過電動(dòng)機(jī)保持器36和連接螺釘38被保持在適當(dāng)位置。定位在電動(dòng)機(jī)保持器的相對(duì)側(cè)上的是包含用于牙刷的控制電子設(shè)備的印刷電路板40，連同連接電氣信號(hào)線42。在圖示的實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)34是具有輸出軸44的直流電動(dòng)機(jī)，其旋轉(zhuǎn)并直接產(chǎn)生操作該器具所需要的轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)為傳動(dòng)系提供足夠的轉(zhuǎn)矩和速度，以便以可利用的電池電壓提供所需的運(yùn)動(dòng)。
[0012]安裝在電動(dòng)機(jī)輸出軸44上的是偏心聯(lián)接構(gòu)件46，其產(chǎn)生偏心動(dòng)作。偏心聯(lián)接將電動(dòng)機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作轉(zhuǎn)化成圓周運(yùn)動(dòng)。偏心聯(lián)接構(gòu)件的中心從電動(dòng)機(jī)軸的軸線偏離。當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸44旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心的中心軸線將在圓周運(yùn)動(dòng)中移動(dòng)，其中圓的直徑等于偏心軸線從電動(dòng)機(jī)軸軸線偏移的距離的2倍。偏心聯(lián)接是在刷頭組件系統(tǒng)的近端處的止轉(zhuǎn)棒軛結(jié)構(gòu)45的一部分。由偏心聯(lián)接所產(chǎn)生的圓周運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成刷頭組件系統(tǒng)41的線性(清掃)運(yùn)動(dòng)，其關(guān)于樞軸47移動(dòng)，如圖2和圖3所示。
[0013]參照?qǐng)D4和圖4A，在偏心聯(lián)接構(gòu)件46的遠(yuǎn)端的是銷49，其延伸進(jìn)入到圓筒48內(nèi)，圓筒48在刷頭組件系統(tǒng)的近端裝配到軛51內(nèi)。圓筒48被軛51約束成基本上在X方向上移動(dòng)，如圖3所示，但是也可以自由地在Y方向上在一定程度上平移，以及在Z方向上略微平移。偏心銷49在圓筒48的開口 55內(nèi)旋轉(zhuǎn)。如果太緊，接口將會(huì)阻止偏心銷在圓筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)，而如果該接口太松，則機(jī)構(gòu)變得嘈雜，并且還可能影響刷構(gòu)件14的運(yùn)動(dòng)幅度。
[0014]這個(gè)特定的結(jié)構(gòu)布置，通常被稱為“止轉(zhuǎn)棒軛”，在本實(shí)施例中被使用以將偏心圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為關(guān)于樞軸47的橫向(清掃)刷組件動(dòng)作。然而，應(yīng)該理解的是，其他結(jié)構(gòu)布置也可被使用以產(chǎn)生所期望的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換。
[0015]作用于圓筒48上的銷49所產(chǎn)生的動(dòng)作迫使軛51在X方向上，將偏心聯(lián)接的運(yùn)動(dòng)傳遞到刷頭組件系統(tǒng)，并且更具體地，傳遞到刷頭組件系統(tǒng)的刷頭驅(qū)動(dòng)軸/梁50部分。刷頭驅(qū)動(dòng)軸/梁50關(guān)于樞軸47橫向來回移動(dòng)，其大約是在刷頭組件系統(tǒng)的整體長(zhǎng)度的中心，包括刷頭12，大致從軛51延伸到刷構(gòu)件，其關(guān)于Y軸在來回(橫向)方向上移動(dòng)，如在圖2中以53-53所示。在所示的實(shí)施例中，刷頭驅(qū)動(dòng)軸或梁構(gòu)件50由鋼制成。從其近(軛)端到樞軸47的梁50的部分被塑料包覆成型件50a覆蓋。
[0016]在其遠(yuǎn)端具有刷構(gòu)件14的刷頭12通過干涉型配合可附連到梁50的遠(yuǎn)端部56并可從該遠(yuǎn)端部釋放。梁50由上蓋構(gòu)件58