使用脈沖流體流的口腔護理器具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明一般涉及用于利用氣體的迸發(fā)和流體的迸發(fā)的組合來產(chǎn)生期望的氣體/流體混合以用于清潔牙齒的設備，并且更具體地涉及用于協(xié)調(diào)地產(chǎn)生氣體迸發(fā)和流體迸發(fā)兩者的單個組件，以及用于在另一個實施例中產(chǎn)生氣體和流體的射流模式的組件。
【背景技術】
[0002]在使用氣體和諸如水的流體的迸發(fā)組合產(chǎn)生牙齒清潔的系統(tǒng)中，重要的是，氣體和流體以提供最大清潔功效的方式進行混合。此外，重要的是協(xié)調(diào)這兩個功能的定時，同時結(jié)構和操作仍相對簡單，并且足夠小以裝配在特定器具覆蓋區(qū)內(nèi)。使用單獨的液體和氣體輸送系統(tǒng)通常具有定時，以及空間限制和需要雙電源的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，口腔護理器具包括:流體栗組件；液體源；氣體源，其中所述栗與所述液體源和所述氣體源操作地連通，以產(chǎn)生一系列的注入有氣體的流體脈沖，其被引導到噴嘴組件，所得到的脈沖從所述噴嘴組件被引導到牙齒，其中所述單獨脈沖具有在0.001-0.5秒范圍內(nèi)的脈沖寬度，0.1-10牛頓的脈沖高度，0.5-250ms的上升/下降時間范圍，2Hz至20Hz范圍內(nèi)的重復率，并且其中所述氣體/液體混合物的氣體與液體的體積比的范圍為40-95%。
【附圖說明】
[0004]圖1是表示該設備的透視圖。
[0005]圖2是圖1的設備的相對側(cè)的正視圖。
[0006]圖3是圖1的設備的分解圖。
[0007]圖4是圖1的局部剖面正視圖。
[0008]圖5是設備的透視圖，其類似于圖2，示出了設備的相對側(cè)。
[0009]圖6是器具的透視外觀圖，其結(jié)合圖1-5的設備。
[0010]圖7A是圖6的噴嘴組件部分的正視圖。
[0011 ] 圖7B是圖7A的噴嘴組件的剖視圖。
[0012]圖8是噴嘴組件的出口部分的另一剖視圖。
[0013]圖9是圖1-6的替代布置的簡化視圖。
[0014]圖10是器具的簡化視圖，其使用具有電動牙刷的圖1-6或圖9的設備。
【具體實施方式】
[0015]圖1-5不出了設備的一個實施例，整體表不為10，用于產(chǎn)生氣體和諸如水的液體的連續(xù)迸發(fā)(burst)，氣體和液體的迸發(fā)混合產(chǎn)生用于清潔牙齒，特別是牙齒的鄰間區(qū)域的氣體流和液滴，從而完成“牙線清潔”功能。本文所用的術語氣體可包括空氣或其他氣體或混合物。設備10形成完整的牙齒清潔器具的主要部分，其外部在圖6中被示出并在下面更詳細描述。
[0016]現(xiàn)在具體參照圖1和圖2，設備10包括氣缸12，其在所示實施例中約為2.5英寸長，具有0.5-1.0英寸的內(nèi)徑。在氣缸12的遠端14處是噴嘴16，水或其它液體迸發(fā)和流體、典型的氣體的混合物，以高速液滴流的形式通過該噴嘴離開。液滴被朝向用戶的牙齒，特別是鄰間區(qū)域引導，以用于清潔。
[0017]該設備包括電動機20，其在所示的實施例中是直流電動機，通常具有高轉(zhuǎn)矩，如15牛頓米，盡管該值通常在齒輪減速后達到。因而電動機本身不必產(chǎn)生這樣的轉(zhuǎn)矩值。這種電動機是市場上可廣泛買到的。各種電動機都是合適的。由Mitsumi (三美電機)制造的電動機例如是合適的電機的實例。電動機20包括輸出軸21，其上安裝有電動機驅(qū)動齒輪22(圖4)。在所示的實施例中，在電動機驅(qū)動齒輪上有8個齒。齒輪22上的齒數(shù)，與其他齒輪上的齒數(shù)一樣，可以被改變。電動機20被定位于在氣缸12的后上表面的24處。電動機驅(qū)動齒輪22嗤合位于該設備的第一側(cè)的第一復式齒輪28的第一(外)齒輪部26。第一復式齒輪28在所示的實施例中是塑料制成的，與其他齒輪一樣，但是它也可以由其它材料制成。齒輪28的第一齒輪部26在所示的實施例中具有53個齒。在操作中，電動機驅(qū)動齒輪22以順時針方向轉(zhuǎn)動。第一復式齒輪28還包括齒輪軸30和與軸30的遠端重合的第二(內(nèi))齒輪部32，如圖3所示。在所示的實施例中，第一復式齒輪的第二齒輪部具有8個齒O
[0018]具有第一復式齒輪28的第二齒輪部32的軸30延伸穿過設備10，并與定位在所述設備的相對側(cè)上的第二復式齒輪36的第一(外)齒輪部34相配合。在所示實施例中，第二復式齒輪的第一齒輪部34具有48個齒，盡管這可以如上所述被改變。第二復式齒輪36的第二(內(nèi))齒輪部38定位于中心齒輪軸37上、紙鄰第一齒輪部34。第二復式齒輪的第二齒輪部具有兩個部分，第一部分，其包括以39表示的8個齒的部分組，所述部分組圍繞第二齒輪部的圓周的大約一半間隔開，和第二部分40，其無齒，即表面在第二齒輪部的齒部的基部處是光滑的。典型地，但不是必須地，這兩個部分分別是第二齒輪部的一半。
[0019]第二復式中心齒輪軸37向后穿過設備延伸到設備的第一側(cè)并接合蠕動流體栗組件46，該栗組件包括栗48。蠕動栗組件46包括第一管段48，其延伸到流體貯存器50。在所示的實施例中，在貯存器50中的流體是水，雖然其他流體也可以被使用。這些流體包括協(xié)助清潔牙齒的各種制劑，諸如氯己定，過氧化氫基漂洗液，水、小蘇打、精油或漱口水的混合物。蠕動栗組件46還包括第二管52，所述第二管從栗延伸，并且在所述設備的主體上方，在U形安裝元件54內(nèi)，然后沿氣缸的外表面延伸到在氣缸的遠端上的混合室58。
[0020]第二復式齒輪36的第二齒輪部38與被定位在氣缸12的近端61處的線性齒條構件62相配合。在所示實施例中，齒條構件62大約2英寸長，并在其上表面上包括一組8個間隔開的齒。齒條構件62的遠端包括密封構件64，其與氣缸12的內(nèi)表面以液密關系配合。在密封構件64處從齒條62的遠端延伸并沿著其上大部分長度環(huán)繞齒條的是壓縮彈簧66。彈簧66的近端68被定位成抵靠主體部20中的止動元件70，如圖4所示。
[0021]圖5類似于圖2，示出了電動機20和第二復式齒輪36，具體而言，其第二齒輪部38。圖5還示出了用于設備的微處理器控制器80，其呈印刷電路板的形式，其控制其所有操作并被安裝在該設備的內(nèi)部框架部上。圖5還示出了用于器具的開/關電源按鈕82，其通過將電池84連接到電動機使器具能夠操作，在所示的實施例中所述電池是鋰聚合物電池。當開/關按鈕82打開時，電源指示燈亮起。該器具還包括致動按鈕86，當由用戶操作時，其產(chǎn)生流出器具的噴嘴端部16的液體/氣體混合物的單個發(fā)射(迸發(fā))。
[0022]—般情況下，在操作中，當電動機驅(qū)動齒輪22轉(zhuǎn)動時，齒條62通過第二復式齒輪36的第二齒輪部的齒39的部分組的動作向后移動，齒條相對遠離氣缸的近端61移動，壓縮彈簧66抵靠止動元件70。氣體通過在氣缸的遠端14的開口進入氣缸。在所示的實施例中，彈簧66經(jīng)受30mm的壓縮。在典型的操作中，彈簧66每400至900ms被連續(xù)壓縮，這取決于電動機的精確rpm和控制組件的動作。也可以比每400ms更快地操作，甚至下降到10ms0
[0023]當?shù)诙褪烬X輪36旋轉(zhuǎn)，使得復式齒輪36的第二齒輪部的無齒齒輪部40到達毗鄰齒條，使得第二齒輪部和齒條之間不再有齒輪接觸，并且因此沒有齒輪將齒條保持在適當位置時，彈簧66操作以快速向前移動齒條，在氣缸內(nèi)向前移動齒條的密封端，迫使氣體的迸發(fā)連同液體(水)迸發(fā)一起進入混合室，所述迸發(fā)由栗68或稍微在前的動作同時產(chǎn)生，由第二復式齒輪軸37驅(qū)動。通常情況下，每400-900ms (或更快)，電動機軸每轉(zhuǎn)有一次氣體發(fā)射；此外，電動機軸每轉(zhuǎn)有大約0.15ml流體被提供給混合室。
[0024]更具體地說，在操作的啟動順序中，在電源按鈕82處于打開狀態(tài)的情況下，激活按鈕84被用戶按下。這開始了設備的進氣沖程。在起動位置，齒條構件62和密封件64完全向前，第二復式齒輪的第二齒輪部的齒39的部分組剛好嚙合齒條構件62的后端。如上面所指出的，電動機20啟動整個齒輪系的動作，從而導致齒條構件62向后移動并且密封件64在氣缸中縮回。這導致彈簧66的壓縮，以及氣體拉入氣缸內(nèi)。當電動機和齒輪系操作時，蠕動栗組件46操作，使栗48將諸如水之類的流體移入該設備的混合室中。第二復式齒輪36的外齒輪部34在其外表面上包括磁體88 (圖5)。當齒輪34旋轉(zhuǎn)時，定位在設備內(nèi)部框架部上的霍爾效應傳感器90，在其移動通過傳感器時檢測磁體，并且作出響應，啟動存在于控制器80內(nèi)的軟件實施的延遲時間，從而在時間結(jié)束時關閉電動機20。軟件延遲的定時被建立，使得電動機20直到操作循環(huán)的排氣部分啟動之后才關閉。
[0025]在循環(huán)的排氣部分，當齒條62和密封件64被拉到它們的最后位置時，彈簧66由齒39的部分組的動作完全壓縮抵靠在止動元件70上，第二復式齒輪通過電動機的動作的進一步旋轉(zhuǎn)，導致第二齒輪部38的無齒部40到達鄰近齒條，從而在第二齒輪部38與齒條之間存在脫離。齒條62和密封件64通過彈簧66的釋放動作驅(qū)動，快速向前移動。氣缸中的氣體迅速被迫離開氣缸進入混合室，在那里與存在于其中的液體混合。所得到的液體/氣體混合物然后以單個迸發(fā)的形式被迫離開噴嘴。
[0026]霍爾效應傳感器的軟件延遲時間超時，并且電動機被切斷。在齒輪系中的動量允許第二復式齒輪36的第二齒輪部38繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到齒39的部分組開始與齒條62的大約第一齒嚙合。該少量旋轉(zhuǎn)導致一些水通過蠕動栗的持續(xù)動作被移動到混合室內(nèi)。為每一次發(fā)射提供的水的總量是由蠕動栗48的完整360°旋轉(zhuǎn)所提供的水量。
[0027]此時，該設備正處于開始下一次迸發(fā)/噴發(fā)的條件下。在每次迸發(fā)后，齒輪系在每個操作順序結(jié)束時停止在相同的位置，根據(jù)軟件定時器動作操作電動機。延時定時器還起到防止用戶操作裝置過快和使電動機過熱的作用。它防止另一個操作順序的開始，即使激活按鈕84被按下。在延遲時間結(jié)束時，按下激活按鈕將啟動設備的動作，從而產(chǎn)生液體/氣體混合物的連續(xù)迸發(fā)。
[0028]氣體和液體的連續(xù)迸發(fā)匯集在混合室58中，采用適當?shù)囊恢碌亩〞r，得到的混合物通過端口 16從混合室離開，通過噴嘴組件朝向用戶的牙齒被引導，用于清潔它們。
[0029]圖6示出了這樣的器具70的外部。它包括手柄/接收部72和延伸噴嘴部74。位于手柄/接收部74內(nèi)的是液體/氣體混合物迸發(fā)生成系統(tǒng)和其動力源，如以上圖1-5所示。噴嘴部74遠離手柄延伸且相對纖細的，以方便適合用戶的口腔，用于到達牙齒的所有的鄰間和齒齦區(qū)域。噴嘴部終止于噴嘴出口構件81，該噴嘴出口構件在向前延伸部中具有小開口 83，液體/氣體混合物的連續(xù)迸發(fā)通過該小開口被引導到牙齒。在所示的實施例中，開口直徑約是I毫米，但是這可以被改變。此外，出口構件81具有表面結(jié)構，以便于出口構件在牙齒鄰間區(qū)域的適當接觸和放置。手柄/接收部包括通/斷開關82以及控制構件86，當由用戶操作