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)明涉及電動(dòng)牙刷領(lǐng)域，更具體地講，本發(fā)明涉及具有至少一個(gè)平移或平移的刷毛載體的電動(dòng)牙刷領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域有很多用于將馬達(dá)或其它的電動(dòng)電源的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)換成所需要的刷洗運(yùn)動(dòng)的技術(shù)。許多技術(shù)包括一個(gè)軸作為傳動(dòng)系部件。該軸可旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該軸被聯(lián)接到刷毛載體上。通常，所述刷毛載體由軸以旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)的方式圍繞一個(gè)垂直于該軸縱向軸線的軸線產(chǎn)生傳動(dòng)。然而，希望能夠提供在牙刷頭部前沿提供洗擦動(dòng)作的刷毛載體與具有靜態(tài)刷毛的刷毛載體或其它活動(dòng)刷毛載體的組合。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種電動(dòng)牙刷。該電動(dòng)牙刷包括具有電動(dòng)馬達(dá)的柄部、頭部和在柄部和頭部之間延伸的頸桿。所述頭部具有鄰近所述頸桿設(shè)置的第一末端和與所述第一末端相對(duì)的第二末端。所述頭部具有其中設(shè)置有多根刷毛的第一刷毛載體和其中設(shè)置有多根刷毛的第二刷毛載體。第一刷毛載體位于所述頭部的第二末端。一個(gè)轉(zhuǎn)軸被可操作地連接至電動(dòng)馬達(dá)以及第一活動(dòng)刷毛載體，以使得第一活動(dòng)刷毛載體在橫向于頭部縱向軸線的方向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
附圖簡(jiǎn)述據(jù)信，通過(guò)下列說(shuō)明并結(jié)合附圖可更好地理解本發(fā)明，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明制造的一種電動(dòng)牙刷的頂部平面的、局部剖面頂視圖，其中所述電動(dòng)牙刷包括一個(gè)轉(zhuǎn)軸；
圖2是適于供圖1所示電動(dòng)牙刷使用的牙刷頭部的平面的、局部剖面頂視圖；圖3是圖2實(shí)施方案的沿其線3-3截取的局部剖面?zhèn)纫晥D；圖4是適于供圖1所示電動(dòng)牙刷使用的牙刷頭部的第二實(shí)施方案的平面的、局部剖面頂視圖；圖5是圖4實(shí)施方案的沿其線5-5截取的局部剖面?zhèn)纫晥D；圖6是具有第二刷毛載體的牙刷的底視圖，所述牙刷以局部剖面顯示；圖7是牙刷頭部第一實(shí)施方案沿圖6中線A-A截取的剖視圖；圖7A是圖7的頭部沿圖6的線B-B截取的局部剖面?zhèn)纫晥D；圖8是牙刷頭部的第二實(shí)施方案沿圖6中線A-A截取的剖視圖；圖9是牙刷頭部的第三實(shí)施方案沿圖6中線A-A截取的剖視圖；圖10是牙刷頭部的第四實(shí)施方案沿圖6中線B-B截取的局部剖視圖；圖11是牙刷頭部的第五實(shí)施方案沿圖6中線B-B截取的局部剖視圖；圖12是圖11的第五實(shí)施方案的局部剖視圖。顯示所述軸被旋轉(zhuǎn)到與圖12所示不同的位置；圖13是牙刷頭部的第六實(shí)施方案沿圖6中線B-B截取的局部剖視圖；圖14是牙刷頭部的第七實(shí)施方案沿圖6中線B-B截取的局部剖視圖；圖15是牙刷頭部的第八實(shí)施方案的頭部部分的底視圖；圖16是圖15的牙刷頭部的第八實(shí)施方案的局部剖視圖；圖17是牙刷頭部的第九實(shí)施方案沿圖6中線B-B截取的局部剖視圖；圖18是顯示第一示例性的可供選擇的刷毛排列牙刷的側(cè)視圖；和圖19是顯示第二示例性刷毛排列沿圖8的線D-D截取的端視圖。
發(fā)明詳述本文所引用的所有專(zhuān)利及專(zhuān)利申請(qǐng)，包括于2002年3月4日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/361,625，均引入本文以供參考。參考將詳細(xì)介紹本發(fā)明不同實(shí)施方案，其中的實(shí)施例在所附圖中進(jìn)行了圖示說(shuō)明，其中在所有圖中相同的數(shù)字表示同一元件。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明涉及電動(dòng)牙刷和具有一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)刷毛載體的電動(dòng)牙刷頭部。可任選地，所述頭部還可包括靜態(tài)刷毛。本發(fā)明可以用于具有可替換頭部的電動(dòng)牙刷。一個(gè)適于替換的頭部排列公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利5,617,601中。本發(fā)明可以與具有平移、擺動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)(及其組合)軸的電動(dòng)牙刷聯(lián)合使用，所述軸直接賦予每個(gè)活動(dòng)刷頭載體運(yùn)動(dòng)。然而，本發(fā)明優(yōu)選地使用旋轉(zhuǎn)軸?？晒┻x擇地，活動(dòng)刷毛載體之間也可以相互連接以便于一個(gè)刷毛載體將運(yùn)動(dòng)賦予另一個(gè)刷毛載體。
參見(jiàn)圖1，其圖示說(shuō)明了具有一個(gè)平移或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的第一刷毛載體，而第二刷毛載體相對(duì)頭部是靜止的電動(dòng)牙刷。換句話講，該軸不可操作地連接到第二刷毛載體來(lái)賦予其運(yùn)動(dòng)。本文所用術(shù)語(yǔ)“往復(fù)運(yùn)動(dòng)”是指一種雙向線性運(yùn)動(dòng)(例如，前后運(yùn)動(dòng)或左右搖擺運(yùn)動(dòng))。振動(dòng)是任何具有重復(fù)循環(huán)的周期運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)可具有一個(gè)或多個(gè)頻率和振幅。基本線性的振動(dòng)為往復(fù)運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)牙刷10包括牙刷頭部20、主體或柄部22和一個(gè)位于二者之間的細(xì)長(zhǎng)頸桿24。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。此外，術(shù)語(yǔ)“縱向的”是指從其頂平面視圖所看到的元件的縱向特征。例如，縱向軸線30為經(jīng)過(guò)一個(gè)元件如頭部或軸的最長(zhǎng)尺寸的軸線?？v向是一般對(duì)應(yīng)于縱向軸線但可與縱向軸線不在同一平面的方向。例如，軸和牙刷頭部的縱向軸線可不在同一平面內(nèi)，但是從頂平面視圖來(lái)看一般在同一方向延伸。同樣地，對(duì)于彼此成一定夾角的頸桿和頭部可不具有在同一平面內(nèi)的縱向軸線，但的確有從頂平面視圖來(lái)看在大體相同縱向延伸的軸線。本發(fā)明的電動(dòng)牙刷典型地具有縱向軸線穿過(guò)其最長(zhǎng)尺寸的細(xì)長(zhǎng)頭部。這種軸線典型地在與牙刷頸桿和/或軸的縱向軸線大體相同的方向上延伸。使用短語(yǔ)“大體相同的方向”，則預(yù)期在各軸線之間存在著某些角度偏差。
柄部是中空的并且包括一個(gè)馬達(dá)26和用于給馬達(dá)提供動(dòng)力的電池28。馬達(dá)26通過(guò)聯(lián)接器31或齒輪傳動(dòng)裝置(未示出)與軸34可操作地連接?？沙潆姷碾娫纯梢匀〈姵?8。頭部20具有從其中穿過(guò)的縱向軸線30。縱向軸線30在與軸34的縱向軸線32大體相同的縱向延伸。所述軸34至少部分被封裝在頸桿24內(nèi)。第一刷毛載體36被設(shè)置在頭部20的第一末端，其中第一末端在頭部20最向前的點(diǎn)。盡管第一刷毛載體36被圖示說(shuō)明為圓形形狀，但也可以采用其它的形狀和尺寸。此外，盡管第一刷毛載體36被設(shè)置在頭部20的第一末端，應(yīng)當(dāng)理解的是，其也可被設(shè)置在遠(yuǎn)離第一末端的位置，并且其它特征例如靜止的或靜態(tài)的刷毛可以設(shè)置在第一刷毛載體36和頭部20的第一末端之間。
第二刷毛載體38可以鄰近與第一刷毛載體36設(shè)置。所述第二刷毛載體38相對(duì)于頸桿24和柄部22是靜態(tài)的或靜止的，或是活動(dòng)的，下文將更加充分地描述。參見(jiàn)圖2和圖3，第一刷毛載體36被可動(dòng)地安裝在牙刷頭部64的狹槽62中，并在狹槽62中通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸68上的凸輪16以往復(fù)的或平移的橫向運(yùn)動(dòng)的方式被傳動(dòng)?？晒┻x擇地，所述狹槽36可以設(shè)置在第一刷毛載體36內(nèi)而不是牙刷頭部64的外殼。所述狹槽36引導(dǎo)第一刷毛載體36進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。多個(gè)L形狀指狀物65懸掛于第一刷毛載體36的底面67，并且至少部分地和滑動(dòng)地設(shè)置在狹槽62內(nèi)。雖然指狀物65在圖3所示的橫截面端視圖中顯示為L(zhǎng)形狀，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，指狀物65也可以具有其它形狀和尺寸。例如，指狀物65可以是圓柱形的或平行四邊形。
凸輪16可包括一個(gè)合適形狀的凸緣，其被置于或模塑在軸34上并固定于其上。例如，所述凸緣具有偏心凸輪的形狀?？晒┻x擇地，所述凸輪可包括一個(gè)或多個(gè)直線、曲線或其它彎曲種類(lèi)，如通過(guò)圖7A實(shí)施方案中的實(shí)施例所示。第一凸輪從動(dòng)件70和第二凸輪從動(dòng)件72也懸掛于第一刷毛載體36的底面67。所述凸輪從動(dòng)件，例如，偏移于第一刷毛載體36的縱向軸線30(即，不是對(duì)稱(chēng)地設(shè)置在第一刷毛載體的縱向軸線30)并且跨在或抓在凸輪66上。雖然凸輪從動(dòng)件70和72優(yōu)選地偏移于第一刷毛載體36的縱向軸線，但凸輪從動(dòng)件70和72優(yōu)選地設(shè)置在第一刷毛載體36的約中間。換句話講，所述凸輪從動(dòng)件設(shè)置在第一刷毛載體36的最向前末端與第一刷毛載體36的最向后末端之間的約中間，盡管其依賴(lài)于狹槽36的位置，但是凸輪從動(dòng)件的位置可不同于第一刷毛載體36的大約中心位置。當(dāng)馬達(dá)26按箭頭C旋轉(zhuǎn)軸34時(shí)，凸輪66逐漸接觸第一凸輪從動(dòng)件70的表面74并傳動(dòng)該第一凸輪從動(dòng)件70，因此，第一刷毛載體36沿第一刷毛載體36的橫向軸線82遠(yuǎn)離頭部部分20的第一側(cè)面80。當(dāng)軸34繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪66與第一凸輪從動(dòng)件70逐漸脫離。凸輪66于是逐漸接觸第二凸輪從動(dòng)件72的表面76并傳動(dòng)該第二凸輪從動(dòng)件72，因此，第一刷毛載體36朝向頭部部分20的第二側(cè)面84運(yùn)動(dòng)。在第一刷毛載體36和第二刷毛載體38之間提供一個(gè)間隙86以滿足此運(yùn)動(dòng)的間隙需求。當(dāng)這種前后或左右搖擺運(yùn)動(dòng)重復(fù)進(jìn)行時(shí)(當(dāng)軸34繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí))，提供了一種在如圖3所示箭頭B方向的增強(qiáng)牙齒清潔動(dòng)作的清掃運(yùn)動(dòng)。
參見(jiàn)圖4和圖5，在電動(dòng)牙刷的第二實(shí)施方案中，第二刷毛載體138被可動(dòng)地安裝在牙刷頭部20的狹槽102中，并且在狹槽102中通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸108上的凸輪116以往復(fù)的或平移的橫向運(yùn)動(dòng)的方式被單獨(dú)傳動(dòng)，其類(lèi)似于圖2和圖3中所示凸輪16的方式。第一刷毛載體136是靜止的。所述凸輪116可包括一個(gè)合適形狀的凸緣，如在第一實(shí)施方案中那樣，其被置于或模塑在軸108上并固定于其上。第一凸輪從動(dòng)件110和第二凸輪從動(dòng)件112懸掛于第一刷毛載體138的底面。所述凸輪從動(dòng)件，例如，偏移于第二刷毛載體的縱向軸線30并跨在或抓在凸輪116上。當(dāng)馬達(dá)26(見(jiàn)圖1)旋轉(zhuǎn)軸108時(shí)，凸輪116逐漸接觸第一凸輪從動(dòng)件110的表面114并傳動(dòng)該第一凸輪從動(dòng)件110，因此，第二刷毛載體138沿著頭部橫向軸線118遠(yuǎn)離刷子部分20的第一側(cè)面120。當(dāng)軸108繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述凸輪116逐漸脫離第一凸輪從動(dòng)件110。所述凸輪116于是逐漸接觸第二凸輪從動(dòng)件112的表面117并傳動(dòng)該第二凸輪從動(dòng)件112，因此，第二刷毛載體138朝向頭部的第二側(cè)面126運(yùn)動(dòng)。當(dāng)這種前后或左右搖擺運(yùn)動(dòng)重復(fù)進(jìn)行時(shí)(當(dāng)軸108繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí))，提供了一種所需的清掃運(yùn)動(dòng)。
參見(jiàn)圖6到圖17，包括第二活動(dòng)刷毛載體的多種實(shí)施方案將與第一活動(dòng)刷毛載體聯(lián)合描述，所述第一活動(dòng)刷毛載體類(lèi)似于前面圖3和圖4所描述的第一刷毛載體36。頭部816的第一刷毛載體814具有一對(duì)懸掛于第一刷毛載體底面并且與軸820可操作地嚙合的凸輪從動(dòng)件815(見(jiàn)，例如圖7A)，使得第一刷毛載體814以先前所提到的基本橫向于頭部816縱向軸線818的方向左右搖擺運(yùn)動(dòng)的方式往復(fù)運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)牙刷810具有頭部816和主體或柄部817。電動(dòng)牙刷810包括馬達(dá)819和用于給馬達(dá)提供動(dòng)力的電池。頭部部分816具有縱向軸線818。第一刷毛載體814被圖示為圓形。然而，其它形狀的刷毛載體也被設(shè)想到并在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。馬達(dá)819可操作地旋轉(zhuǎn)軸820。簡(jiǎn)而言之，關(guān)于涉及第一刷毛載體814的軸820的結(jié)構(gòu)和操作，電動(dòng)牙刷810類(lèi)似于在參考圖1到圖3中所描述的牙刷。然而，所述電動(dòng)牙刷810還具有鄰近第一刷毛載體設(shè)置的第二刷毛載體，例如第二刷毛載體822。雖然將第二刷毛載體直接與第一刷毛載體相鄰設(shè)置是可取的，但設(shè)想應(yīng)該在第一和第二刷毛載體之間提供間隙。此外，在第一和第二刷毛載體之間的縫隙可用靜態(tài)的、靜止的或固定的刷毛填充，所述刷毛被嵌入到構(gòu)成牙刷頭部部分的固定或靜止的第三刷毛載體(未示出)中。在電動(dòng)牙刷810中，第二刷毛載體是活動(dòng)的并且獨(dú)立與傳動(dòng)軸820相聯(lián)，以及獨(dú)立地被傳動(dòng)軸820傳動(dòng)。
例如，參見(jiàn)圖7，第二刷毛載體910被可動(dòng)地安裝在牙刷頭部816的狹槽912中，并且通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸918上的偏心凸輪914在基本橫向于縱軸818的方向以振動(dòng)、左右搖擺運(yùn)動(dòng)的方式被單獨(dú)傳動(dòng)。凸輪914和其它將在下文進(jìn)行描述的凸輪可包括一個(gè)或多個(gè)軸918上的彎曲，如圖7A中實(shí)施例所示，并且從以下所描述的圖11、圖12和圖13中的其它實(shí)施方案中也可看出。可供選擇地，凸輪914可以作為通過(guò)粘合劑、過(guò)盈配合或咬入配合、共模塑成形或其它任意本領(lǐng)域所熟知的機(jī)械或化學(xué)方法連接到軸918的一個(gè)獨(dú)立零件被提供?？扇芜x地，傳動(dòng)軸由軸支持物920支撐。凸輪從動(dòng)件922懸掛于第二刷毛載體910的底面924。所述凸輪從動(dòng)件922偏移于第二刷毛載體的縱向軸線926。當(dāng)牙刷810的馬達(dá)819旋轉(zhuǎn)軸918時(shí)，凸輪914逐漸接觸凸輪從動(dòng)件922的凸輪接觸表面928并傳動(dòng)該凸輪從動(dòng)件922，因此，第二刷毛載體910朝向牙刷810的一個(gè)側(cè)面930運(yùn)動(dòng)并遠(yuǎn)離頭部部分816的縱向軸線818。當(dāng)軸918繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪914逐漸脫離凸輪從動(dòng)件922。一個(gè)有彈力的偏置元件比如容納于頭部部分816的一個(gè)側(cè)壁與凸輪從動(dòng)件的第二表面之間的彈簧934，促使凸輪從動(dòng)件922以及第二刷毛載體910向后朝向頭部部分816的縱向軸線818運(yùn)動(dòng)。當(dāng)這種前后或左右搖擺運(yùn)動(dòng)重復(fù)進(jìn)行時(shí)(當(dāng)軸918繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí))，提供了一種截然不同于并輔助于(complimentary)第一刷毛載體814所提供的運(yùn)動(dòng)的清潔或刷洗運(yùn)動(dòng)?？梢酝ㄟ^(guò)改變彈簧的結(jié)構(gòu)和凸輪914以及凸輪從動(dòng)件922的位置和/或大小來(lái)改變第二刷毛載體910的行程和頻率。例如，凸輪從動(dòng)件922可靠近軸線926放置以提供較短行程，或者所述凸輪從動(dòng)件922可提供的較強(qiáng)硬彈簧或提供多于一個(gè)的彈簧來(lái)增加第二刷毛載體910的返回率?？晒┻x擇地，凸輪從動(dòng)件922可與第二刷毛載體910的底面924，或可提供的作為準(zhǔn)確形狀、曲線形狀或相對(duì)于圖7所示平表面的其它復(fù)雜形狀的第一表面形成一個(gè)銳角。
參見(jiàn)圖8，在電動(dòng)牙刷810的第二實(shí)施方案中，第二刷毛載體1010被可動(dòng)地安裝在牙刷頭部816的狹槽1012中，并且通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸1018上的凸輪1016以振動(dòng)、擺動(dòng)或圍繞鉸鏈或樞紐1014轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被單獨(dú)傳動(dòng)。凸輪1016可包括一個(gè)或多個(gè)軸1018上的彎曲或作為先前所提及的一個(gè)獨(dú)立零件被提供?？扇芜x地，傳動(dòng)軸由軸支持物1020來(lái)支撐。凸輪接觸表面1022位于第二刷毛載體1010的底面。當(dāng)牙刷810的馬達(dá)819旋轉(zhuǎn)軸1018時(shí)，凸輪1016逐漸接觸凸輪接觸表面1022并且傳動(dòng)或推動(dòng)該第二刷毛載體1010，使得第二刷毛載體擺動(dòng)或圍繞鉸鏈或樞紐1014轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)軸1018繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪1016逐漸脫離凸輪接觸表面1022。在使用過(guò)程中，當(dāng)凸輪1016逐漸接觸凸輪接觸表面1022時(shí)，第二刷毛載體1010的刷毛被更大的力壓靠于使用者的牙齒。優(yōu)選地，第二刷毛載體1010的刷毛在使用者的牙齒之間被擠壓以提供清潔和牙線清潔功能。當(dāng)凸輪脫離接觸表面1022時(shí)，壓靠于使用者牙齒的刷毛迫使第二刷毛載體脫離使用者的牙齒。當(dāng)不斷重復(fù)這種擺動(dòng)或繞樞紐轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)(當(dāng)軸1018繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí))，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運(yùn)動(dòng)的牙線清潔或深層清潔運(yùn)動(dòng)。
參見(jiàn)圖9，在第三實(shí)施方案中，第二刷毛載體1110被可動(dòng)地安裝在牙刷頭部816的狹槽1112中，并且在狹槽1112中通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸1118上的凸輪1116以振動(dòng)、提升或垂直脈動(dòng)(例如，通過(guò)圖9中的實(shí)施例所示，與縱向軸線1114基本垂直以及與第二刷毛載體1110的表面1115基本平行的方向)運(yùn)動(dòng)的方式被單獨(dú)傳動(dòng)?？扇芜x地，傳動(dòng)軸由軸支持物1120來(lái)支撐。凸輪1116可包括軸1118上的一個(gè)或多個(gè)彎曲，或可作為先前所提及的獨(dú)立零件被提供。凸輪接觸表面1122位于第二刷毛載體1110的底面。當(dāng)牙刷810的馬達(dá)819(見(jiàn)圖6)旋轉(zhuǎn)軸1118時(shí)，凸輪1116逐漸接觸凸輪接觸表面1122并以振動(dòng)、提升或垂直脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方式來(lái)傳動(dòng)或提升第二刷毛載體1110，使得第二刷毛載體在遠(yuǎn)離頭部部分816和朝向牙刷使用者的牙齒(未示出)的方向上提升或脈動(dòng)。當(dāng)軸1118繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪1116逐漸脫離凸輪接觸表面1122。在使用過(guò)程中，當(dāng)凸輪1016逐漸接觸凸輪接觸表面1122時(shí)，第二刷毛載體1110的刷毛被不同程度的力壓靠于使用者牙齒。優(yōu)選地，第二刷毛載體1110的刷毛在使用者的牙齒之間被擠壓以提供清潔和牙線清潔功能。當(dāng)凸輪與接觸表面1122脫離時(shí)，壓靠于使用者牙齒的刷毛迫使第二刷毛載體脫離使用者的牙齒并向頭部部分816返回。當(dāng)不斷重復(fù)這種提升或垂直脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)(當(dāng)軸1018繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí))，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運(yùn)動(dòng)的牙線清潔或深層清潔運(yùn)動(dòng)。
參見(jiàn)圖10，在第四實(shí)施方案中，第二刷毛載體1210被可動(dòng)地安裝在牙刷頭部816的狹槽中(未示出，但類(lèi)似于圖7中圖示說(shuō)明的狹槽912)，并且在狹槽中通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸1218上的凸輪1216以往復(fù)的或平移的縱向運(yùn)動(dòng)被單獨(dú)傳動(dòng)?？扇芜x地，傳動(dòng)軸由軸支持物1217來(lái)支撐。所述軸支持物可包括圍繞軸可操作地接受和咬合的C或U型部分(未示出)。在支持物中保持軸的其它部件在本領(lǐng)域中是熟知的。凸輪1216可包括一個(gè)被置于或模塑在軸1218上并牢固地固定到其上的具有合適偏心構(gòu)型的異型凸緣。在一個(gè)實(shí)施方案中，凸輪1216包括向同一方向傾斜并且具有同一傾斜角度但設(shè)置在凸輪1216相對(duì)兩端的一對(duì)尖銳的斜面1219、1220。需要時(shí)可改變傾斜方向和傾斜角度以改變第二刷毛載體1210的頻率和行程。第一凸輪從動(dòng)件1222和第二凸輪從動(dòng)件1226懸掛于第二刷毛載體1210的底面。凸輪從動(dòng)件1222和1226從第二刷毛載體的橫向軸線1230偏移或留有間隔。凸輪從動(dòng)件1222和1226跨在和/或抓在凸輪1216上，使得斜面1219和1220滑動(dòng)地嚙合凸輪從動(dòng)件1222和1226的自由末端。當(dāng)牙刷810的馬達(dá)819(見(jiàn)圖6)旋轉(zhuǎn)軸1218時(shí)，凸輪1216的第一尖銳斜面1220逐漸接觸第一凸輪從動(dòng)件1222的一個(gè)表面并且傳動(dòng)該凸輪從動(dòng)件，因此，第二刷毛載體1210沿頭部部分816的縱向軸線818離開(kāi)第一刷毛載體814。當(dāng)軸918繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪1216逐漸脫離第一凸輪從動(dòng)件1222。凸輪1216的第二尖銳斜面1219于是逐漸接觸第二凸輪從動(dòng)件1226的一個(gè)表面，并且傳動(dòng)該第二凸輪從動(dòng)件1226，因此，第二刷毛載體1210朝向第一刷毛載體814返回。當(dāng)這種前后運(yùn)動(dòng)重復(fù)進(jìn)行時(shí)(當(dāng)軸918繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí))，通過(guò)往復(fù)或平移運(yùn)動(dòng)，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運(yùn)動(dòng)的擦洗動(dòng)作。
參見(jiàn)圖11和圖12，在電動(dòng)牙刷810的第五實(shí)施方案中，第二刷毛載體1310被可動(dòng)地安裝在牙刷頭部816的狹槽中(未示出，但類(lèi)似于圖7中圖示說(shuō)明的狹槽912)，并且通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸1318上的凸輪1316以往復(fù)的或平移的縱向運(yùn)動(dòng)的方式被單獨(dú)傳動(dòng)?？扇芜x地，所述軸由軸支持物1317來(lái)支撐。所述軸支持物可包括圍繞軸可操作地接受和咬合的C或U型部分(未示出)。在支持物中保持軸的其它部件在本領(lǐng)域中是熟知的。凸輪1316實(shí)際上是正弦曲線或曲線，這是由于此凸輪有在軸1318上的一個(gè)或多個(gè)接近弧形的彎曲1319和1320。所述弧形彎曲1319和1320各自具有一個(gè)頂點(diǎn)1321，并且所述頂點(diǎn)1321位于傳動(dòng)軸1318的相對(duì)兩側(cè)。一個(gè)凸輪從動(dòng)件1322懸掛于第二刷毛載體1310的底面1323并且設(shè)置在凸輪1316的頂點(diǎn)1321之間。當(dāng)牙刷810的馬達(dá)819旋轉(zhuǎn)軸1318時(shí)，凸輪1316的第一表面1325逐漸接觸凸輪從動(dòng)件1322的第一表面1324并且傳動(dòng)該凸輪從動(dòng)件1322，因此第二刷毛載體1310沿著頭部部分816的縱向軸線818方向離開(kāi)第一刷毛載體814。當(dāng)軸1318繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪1316的第一表面1325到達(dá)頂點(diǎn)1321并且逐漸脫離第一凸輪從動(dòng)件表面1324。凸輪1316的第二表面1326于是逐漸接觸凸輪從動(dòng)件1322的第二表面1426并且傳動(dòng)該凸輪從動(dòng)件1322，因此，第二刷毛載體1310朝向第一刷毛載體814返回。當(dāng)這種前后運(yùn)動(dòng)重復(fù)進(jìn)行時(shí)(當(dāng)軸1318繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí))，通過(guò)往復(fù)或平移運(yùn)動(dòng)，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運(yùn)動(dòng)的擦洗動(dòng)作。通過(guò)改變頂點(diǎn)間的距離和/或振幅或頂點(diǎn)高度可改變往復(fù)或平移運(yùn)動(dòng)的行程和頻率。
參見(jiàn)圖13，在電動(dòng)牙刷810的第六實(shí)施方案中，第二刷毛載體1508通過(guò)安裝在第二刷毛載體1508橫向軸線中心位置的樞紐1510被可動(dòng)地安裝到牙刷頭部816，此樞紐可以以型芯或鉸鏈形式提供。在一個(gè)實(shí)施方案中，第二刷毛載體1508繞型芯轉(zhuǎn)動(dòng)，此型芯錨定于位于第二刷毛載體1508中間點(diǎn)的牙刷頸桿或頭部816的側(cè)壁之中。第二刷毛載體1508通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸1518上的一個(gè)凸輪以震動(dòng)、擺動(dòng)、搖擺或搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方式被單獨(dú)傳動(dòng)，所述凸輪由第一凸輪部分1512和第二凸輪部分1514構(gòu)成。可任選地，所述軸由軸支持物1519來(lái)支撐。所述軸支持物可包括圍繞軸可操作地接受和咬合的C或U型部分(未示出)。在支持物中保持軸的其它部件在本領(lǐng)域中是熟知的。凸輪部分1512和1514可包括軸1518上的一個(gè)或多個(gè)直線、曲線或其它彎曲。如圖13中圖示說(shuō)明，第一凸輪部分1512位于與所述樞紐的第一側(cè)面的相鄰處，并且第二凸輪部分1514位于與所述樞紐的第二側(cè)面的相鄰處。第二凸輪部分1514可包括軸1518的最遠(yuǎn)端的一部分。第一凸輪接觸表面1520和第二凸輪接觸表面1522位于第二刷毛載體1508的底面。如同所有描述的實(shí)施方案，構(gòu)成第一和第二凸輪部分1512、1514的振幅或彎曲高度或偏心足夠大，足以到達(dá)相關(guān)的凸輪接觸表面并且傳動(dòng)第二刷毛載體一個(gè)所需距離朝向、進(jìn)入、橫過(guò)或沿著牙刷使用者牙齒。當(dāng)牙刷810的馬達(dá)819旋轉(zhuǎn)軸1518時(shí)，第一凸輪部分1512逐漸接觸第一凸輪接觸表面1520，并且傳動(dòng)或提升(相對(duì)于圖)第二刷毛載體1510的第一末端1522，使得第一末端1522圍繞樞紐1510在離開(kāi)頭部部分816并朝向牙刷使用者(未示出)牙齒的方向搖擺或移動(dòng)。這種動(dòng)作減弱了第二刷毛載體的第二末端1526朝向頭部部分816返回。當(dāng)軸1518繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一凸輪部分1512逐漸脫離第一凸輪接觸表面1520，并且第二凸輪部分1514嚙合第二凸輪接觸表面1522。所述第二凸輪部分1514傳動(dòng)或提升(相對(duì)于圖)第二刷毛載體1508的第二末端1526，使得第二末端1522圍繞樞紐1510在離開(kāi)頭部部分816并朝向牙刷使用者(未示出)牙齒的方向搖擺或移動(dòng)。這種動(dòng)作減弱了第二刷毛載體的第一末端1530朝向頭部部分816返回。在使用過(guò)程中，當(dāng)?shù)谝缓偷诙馆啿糠?512、1514交替地逐漸接觸第一和第二凸輪接觸表面1520、1522時(shí)，第二刷毛載體1508的刷毛被不同程度的力壓靠于使用者牙齒。優(yōu)選地，第二刷毛載體1508的刷毛在使用者牙齒之間被擠壓以提供清潔和牙線清潔功能。當(dāng)不斷重復(fù)搖擺和繞樞紐轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)(當(dāng)軸1518繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí))，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運(yùn)動(dòng)的牙線清潔或深層清潔運(yùn)動(dòng)。
參見(jiàn)圖14，在電動(dòng)牙刷810的第七實(shí)施方案中，第二刷毛載體1608通過(guò)一個(gè)樞紐1610被可動(dòng)地安裝于牙刷頭部816，此樞紐可以以安裝在第二刷毛載體1608橫向軸線上的型芯或鉸鏈形式提供。在一個(gè)實(shí)施方案中，第二刷毛載體1608繞錨定于第二刷毛載體1608一末端的牙刷柄部側(cè)面的型芯轉(zhuǎn)動(dòng)。所述橫向軸線，例如，鄰近于第二刷毛載體1608的第一末端1612。所述第二刷毛載體1608通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸1618上的凸輪1614以振動(dòng)、擺動(dòng)、繞樞紐轉(zhuǎn)動(dòng)或搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方式被單獨(dú)傳動(dòng)。可任選地，所述軸由軸支持物1619來(lái)支撐。所述軸支持物可包括圍繞軸可操作地接受和咬合的C或U型部分(未示出)。在支持物中保持軸的其它部件在本領(lǐng)域中是熟知的。凸輪1614可包括軸1618上的一個(gè)或多個(gè)彎曲。例如，所述彎曲可以是直線、曲線或其它彎曲種類(lèi)。凸輪接觸表面位于鄰近其第二末端1626的第二刷毛載體1608的底面。當(dāng)牙刷810的馬達(dá)819旋轉(zhuǎn)軸1618時(shí)，所述凸輪1614逐漸接觸凸輪接觸表面1622，并且傳動(dòng)或提升(相對(duì)于圖)第二刷毛載體1608的第二末端1626，使得第二刷毛載體1608的第二末端1626圍繞樞紐1610在離開(kāi)頭部部分816并朝向牙刷使用者(未示出)牙齒的方向搖擺或移動(dòng)。當(dāng)軸1618繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述凸輪1614逐漸脫離凸輪接觸表面1622。在使用過(guò)程中，當(dāng)凸輪1614逐漸接觸凸輪接觸表面1622時(shí)，第二刷毛載體1608的刷毛被不同程度的力壓靠于使用者牙齒。優(yōu)選地，第二刷毛載體1608的刷毛在使用者牙齒之間被擠壓以提供清潔和牙線清潔功能。當(dāng)所述凸輪脫離接觸表面1622時(shí)，壓靠于使用者牙齒的刷毛迫使第二刷毛載體離開(kāi)使用者的牙齒，并且朝向頭部部分816返回。當(dāng)不斷重復(fù)搖擺或繞樞紐轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)(當(dāng)軸1618繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí))，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運(yùn)動(dòng)的牙線清潔或深層清潔運(yùn)動(dòng)。
參見(jiàn)圖15和圖16，在電動(dòng)牙刷810的第八實(shí)施方案中，第二刷毛載體1810被可動(dòng)地安裝在牙刷頭部816的狹槽1812中，并且在狹槽1812中通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸1818上的凸輪1816以往復(fù)的或平移的橫向運(yùn)動(dòng)的方式被單獨(dú)傳動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)和以前所描述的圖7中第二刷毛載體910的運(yùn)動(dòng)屬于同一類(lèi)型，并且還與第一刷毛載體814所經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)為同一類(lèi)型。所述凸輪1816可包括被置于或模塑在軸1818上并牢固地固定于其上的一個(gè)合適形狀的凸緣。第二刷毛載體1810的橫向運(yùn)動(dòng)可以與第一刷毛載體814的橫向運(yùn)動(dòng)不同相。例如，當(dāng)?shù)谝凰⒚d體814朝頭部816的一個(gè)側(cè)面移動(dòng)時(shí)，第二刷毛載體1810可以朝頭部816的相反側(cè)面移動(dòng)。凸輪可包括一個(gè)或多個(gè)直線、曲線或其它類(lèi)型的彎曲。第一凸輪從動(dòng)件1822和第二凸輪從動(dòng)件1826懸掛于第二刷毛載體1810的底面。所述凸輪從動(dòng)件，例如，偏離于第二刷毛載體的縱向軸線818，并且跨在或抓在凸輪1816上。當(dāng)馬達(dá)819(見(jiàn)圖6)旋轉(zhuǎn)軸1818時(shí)，凸輪1816逐漸接觸第一凸輪從動(dòng)件1822的表面1821并傳動(dòng)該第一凸輪從動(dòng)件1822，因此，第二刷毛載體1810沿著橫向于頭部部分816縱向軸線818的軸線1830遠(yuǎn)離頭部部分816的第一側(cè)面1828。當(dāng)軸1818繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪1816逐漸脫離第一凸輪從動(dòng)件1822。凸輪1816于是逐漸接觸第二凸輪從動(dòng)件1826的表面1825，并傳動(dòng)該第二凸輪從動(dòng)件1826，因此，第二刷毛載體1810朝向頭部部分816的第一側(cè)面1828返回。當(dāng)這種前后或左右搖擺運(yùn)動(dòng)重復(fù)進(jìn)行時(shí)(當(dāng)軸1818繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí))，提供了一種截然不同于并輔助于由第一刷毛載體814所提供的運(yùn)動(dòng)的清掃運(yùn)動(dòng)。
參見(jiàn)圖17，在電動(dòng)牙刷810的第九實(shí)施方案中，第二刷毛載體1910被可動(dòng)地安裝在牙刷頭部816的狹槽(未示出)中，并且通過(guò)設(shè)置在傳動(dòng)軸1918上的凸輪1916以往復(fù)的或平移的橫向運(yùn)動(dòng)的方式被單獨(dú)傳動(dòng)。所述凸輪1916可包括具有合適構(gòu)型的異型凸緣，其被置于或模塑在軸1918之上并固定于其上。所述凸輪1916包括一個(gè)換向螺旋或螺旋狀凹槽1920。所述螺旋或螺旋狀凹槽在凸緣周?chē)由觳⑶覈@凸緣縱向軸線盤(pán)旋。例如，所述縱向軸線與軸1918重合。凸輪從動(dòng)件1922懸掛于第二刷毛載體1910的底面1923。所述凸輪從動(dòng)件1922在螺旋凹槽1920中被滑動(dòng)地配合。當(dāng)牙刷810的馬達(dá)819旋轉(zhuǎn)軸1918時(shí)，螺旋凹槽1920的第一表面1924逐漸接觸凸輪從動(dòng)件1922的第一表面1925并傳動(dòng)該凸輪從動(dòng)件1922，因此第二刷毛載體1910沿頭部部分816的縱向軸線818離開(kāi)第一刷毛載體814。當(dāng)軸1918繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪從動(dòng)件1922到達(dá)螺旋凹槽1920的一個(gè)頂點(diǎn)1926，并且螺旋凹槽1920的第一表面1924逐漸脫離第一凸輪表面1925。螺旋凹槽1920的第二表面1928于是逐漸接觸凸輪從動(dòng)件1922的第二表面1930并傳動(dòng)該凸輪從動(dòng)件1922，因此，第二刷毛載體1910朝向第一刷毛載體814返回。當(dāng)這種前后運(yùn)動(dòng)重復(fù)進(jìn)行時(shí)(當(dāng)軸1918繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí))，提供了一種截然不同于并輔助于由第一刷毛載體814所提供的運(yùn)動(dòng)的擦洗運(yùn)動(dòng)?？扇芜x地，凸輪1916是偏心安裝在軸1918上并且凸緣或凸輪1916的縱向軸線與軸1918不重合。在這種情況下，如果凸輪從動(dòng)件1922制作足夠長(zhǎng)以在螺旋凹槽1920底面上移動(dòng)時(shí)，當(dāng)偏心安裝的凸輪被軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，可提供給第二刷毛載體一種提升或垂直脈動(dòng)的力量?？晒┻x擇地，或附加地，凹槽的深度是可變的。深度上的變化為凸輪從動(dòng)件以及第二刷毛載體提供提升或垂直脈動(dòng)力量。當(dāng)其環(huán)繞凸緣時(shí)，所述螺旋凹槽可以被沿凸緣縱向軸線來(lái)回循環(huán)幾次的凹槽替換。這種凹槽可以用來(lái)增加第二刷毛載體的往復(fù)頻率。
雖然為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，本發(fā)明的上述所描述實(shí)施方案圖示說(shuō)明了刷毛是在基本垂直于刷毛載體縱向軸線818和表面(例如見(jiàn)圖9的1115)的方向上延伸的，但也設(shè)想到了刷毛具有另外的布置以補(bǔ)充或進(jìn)一步增強(qiáng)第一和/或第二刷毛載體的運(yùn)動(dòng)。參見(jiàn)圖18，某些或全部刷毛可在刷毛載體表面2006形成銳角2008的方向上延伸并向柄部方向或遠(yuǎn)離柄部方向延伸，例如分別通過(guò)對(duì)于圖18所示刷毛2010和2014的實(shí)施例所示。參見(jiàn)圖19，在另一個(gè)實(shí)施方案中，某些刷毛可從頭部向外伸出來(lái)，在另一個(gè)方向上再次與刷毛載體表面形成銳角2108，如通過(guò)對(duì)于圖19中刷毛2110和2114的實(shí)施例所示。也可采用彈性體刷毛或高度變化的刷毛，例如美國(guó)專(zhuān)利Des.330,286和Des.434,563。其它優(yōu)選的適于使用的刷毛裝置包括那些全部或部分在美國(guó)專(zhuān)利6,006,394；4,081,876；5,046,213；5,335,389；5,392,483；5,446,940；4,894,880中和國(guó)際出版物WO99/23910中。
上面參考特定的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。但在閱讀和理解本說(shuō)明書(shū)后，可對(duì)其進(jìn)行修改和改變。例如，當(dāng)圖6到圖17中圖示說(shuō)明實(shí)施例的第二刷毛載體描述為被軸直接傳動(dòng)，設(shè)想第二刷毛載體可以通過(guò)第一刷毛載體和第二刷毛載體之間的聯(lián)結(jié)物、型芯、齒輪、齒條和小齒輪，或其它的機(jī)械聯(lián)接方法直接被第一刷毛載體傳動(dòng)。此外，盡管第一刷毛載體圖示為圓柱形狀，但第一刷毛載體可包括其它形狀和尺寸。因此，本發(fā)明的這些和那些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)被涵蓋在本發(fā)明內(nèi)。
權(quán)利要求
1.電動(dòng)牙刷，所述電動(dòng)牙刷包括具有電動(dòng)馬達(dá)的柄部，頭部，和在所述柄部和所述頭部之間延伸的頸桿，所述頭部具有鄰近所述頸桿設(shè)置的第一末端和與所述第一末端相對(duì)的第二末端，所述頭部具有其中設(shè)置有多根刷毛的第一刷毛載體和其中設(shè)置有多根刷毛的第二刷毛載體，其中所述第一活動(dòng)刷毛載體位于所述頭部的所述第二末端，其特征在于旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸可操作地連接到所述電動(dòng)馬達(dá)和連接到所述第一活動(dòng)刷毛載體，以使所述第一活動(dòng)刷毛載體在橫向于所述頭部的縱向軸線的方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.權(quán)利要求1的電動(dòng)牙刷，其中所述第二刷毛載體的所述刷毛是靜態(tài)的。
3.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電動(dòng)牙刷，其中所述第一刷毛載體具有多個(gè)懸掛于所述第一刷毛載體并且可操作地嚙合所述旋轉(zhuǎn)軸上的凸輪的凸輪從動(dòng)件。
4.如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)牙刷，其中所述凸輪從動(dòng)件偏離于所述第一刷毛載體的縱向軸線。
5.如權(quán)利要求3或4所述的電動(dòng)牙刷，其中所述凸輪從動(dòng)件靠近所述第一刷毛載體的中間設(shè)置。
6.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電動(dòng)牙刷，其中所述第二刷毛載體位于所述頭部的所述第一末端。
7.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電動(dòng)牙刷，所述頭部還包括引導(dǎo)所述第一刷毛載體的多個(gè)狹槽。
8.如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)牙刷，其中所述狹槽在所述第一刷毛載體中形成。
9.如權(quán)利要求7或8所述的電動(dòng)牙刷，所述頭部還包括嚙合所述多個(gè)狹槽的多個(gè)指狀物。
10.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電動(dòng)牙刷，其中所述第二刷毛載體是可活動(dòng)的，并且所述運(yùn)動(dòng)選自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)、繞樞紐旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和垂直脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電動(dòng)牙刷。該電動(dòng)牙刷包括具有電動(dòng)馬達(dá)的柄部，頭部，和位于柄部和頭部之間延伸的頸桿。所述頭部具有鄰近與所述頸桿設(shè)置的第一末端和相對(duì)于第一末端的第二末端。所述頭部具有其中設(shè)置有多根刷毛的第一刷毛載體和其中設(shè)置有多根刷毛的第二刷毛載體。所述第一刷毛載體位于所述頭部的第二末端。一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸被可操作地連接到所述電動(dòng)馬達(dá)和所述第一活動(dòng)刷毛載體，使所述第一活動(dòng)刷毛載體在橫向于所述頭部縱向軸線的方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)A46B13/02GK1638672SQ03804931
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2003年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月4日
發(fā)明者L·A·布勞斯坦恩, D·A·高爾, P·W·布朗 申請(qǐng)人:寶潔公司