CN101083952A - 用于使用清洁牙齿的柔性膜的牙刷的驱动系统 - Google Patents

Abstract

电动牙刷包括牙刷主体和从该牙刷主体延伸出的颈部部分，该颈部部分在其远端处具有带有柔性膜的工作件，并且该颈部部分在其近端处也具有柔性薄膜。可移动活塞位于颈部部分中和流体中，流体与牙刷的工作件端的柔性膜和颈部部分的近端处的柔性膜相连通。主体包括电磁线圈，当激励电磁线圈时，它使活塞在颈部内以受控方式在相反的方向上移动，这作用在颈部中的流体上，并且使工作件处的柔性膜以期望的频率和幅度做进出移动。

Description

用于使用清洁牙齿的柔性膜的牙刷的驱动系统

技术领域

本发明一般地涉及电动牙刷，以及更具体地，本发明涉及使用用于清洁包括齿间的牙齿的柔性膜的电动牙刷，以及更特别地，本发明涉及用于这种牙刷的柔性膜的驱动系统。

背景技术

在2003年6月26日提交的美国专利申请No.60/483,149中示出了使用诸如牙刷的口腔清洁设备的刷头部分中的柔性膜，以实现有效的牙齿清洁，其中该美国专利申请由本发明的受让人所拥有。该‘149申请的内容在此通过参考并入。可以使用多种不同的结构布置来驱动柔性膜，以产生期望的清洁动作，即以产生期望的牙齿清洁的频率和幅度，相对于刷头的剩余部分，使柔性膜作进进出出的移动。

在某些情况下，可以将刷毛安装在柔性膜上，以帮助清洁处理。然而，这种基于膜的牙刷不要求用于清洁的刷毛。虽然可以使用多种驱动系统布置，但是期望的是，驱动系统既可以轻松地制造并且在操作中是可靠的，同时又便宜而且能够适合传统的牙刷结构。

发明内容

因此，本发明是一种电动牙刷，包括牙刷主体；从该牙刷主体延伸出的颈部部分，该颈部部分在其远端处具有膜工作件并且在其近端处也具有膜；活塞组件，位于颈部部分以及其中的流体中，该流体延伸到膜工作件并且与膜工作件相接触；以及激励装置，用于激励活塞以使流体在颈部中移动，使得当活塞在一个方向移动时，工作件膜的至少一部分向外移动，并且当活塞在相反的方向移动时，工作件膜的至少一部分向内移动。

附图说明

图1是包括本发明的膜驱动系统的口腔护理用具的简化的横断面视图。

图2A和图2B示出了图1的驱动系统的另一实施方式的横断面视图和顶视图。

图3示出了图1的驱动系统的又一实施方式的横断面视图。

图4A和图4B是图3的实施方式的一个变形的顶视图和横断面视图。

图5A和图5B是图3的实施方式的又一变形的顶视图和横断面试图。

这些图示出了特定驱动系统的多个实施方式，该驱动系统用于使用柔性膜来实现期望的清洁的口腔护理设备。

具体实施方式

图1示出了本发明的一个实施方式。用12示意性表示牙刷主体。牙刷主体将包含用于牙刷的电池和电子控制电路13。这些元件是传统的并且周知的，因此没有详细描述和图示出。从牙刷主体部分伸出的是中空的牙刷中空颈部14。在颈部14的远端15处是刷头，通常用16示出。安装在刷头16中的是柔性膜18，该柔性膜具有适合于清洁牙齿的结构(轮廓)，即类似于用于牙刷的刷子结构。在刷头16中的膜18后面的是容器20，该容器20与中空颈部14处于流体连通状态。尽管在图1中未示出安装在膜18上的刷毛，但是应该理解到，可以提供从膜18和/或牙头本身中延伸出的刷毛、以帮助牙齿清洁。

安装在中空颈部14中的是活塞24。安装活塞24，以在中空刷颈部14内的两个方向上可移动。中空颈部14的近端22在牙刷的主体内还具有柔性膜26。

当静止时，在活塞24附近的中空颈部14周围延伸的是电磁线圈组件28。中空颈部14充分地延伸到主体12中，使得活塞24与线圈组件处于电磁关系中，并且活塞12在线圈组件的影响下移动。

线圈组件28可以配置为具有一个或者多个线圈部分或者两个分开的线圈、或者一个线圈和一个永磁体。此外，可以有多于两个分开的线圈，允许针对膜动作的可编程性。在操作中，利用两个分开的线圈或者双线圈部分，例如，当活塞24通过线圈组件28的一部分在一个方向移动时，通过活塞24直接作用在包含于牙刷的中空颈部14内的流体30上，而向外推刷头16中的膜18。如‘149申请中所指出的，流体成分可以改变，包括水、油以及其他物质。通过活塞对流体的相同动作，可以向内移动牙刷颈部的近端72处的膜26。

当对另一线圈部分或者线圈或者永磁体通电时，活塞在相反方向移动，当从中空颈部14的近端22向外推动膜26时，膜18向内移动。活塞的来回的动作产生了膜18的明显移动，该移动的频率和幅度取决于中空颈部14中的活塞24的移动。膜18的移动产生了使用者口中的流体流动，这清洁包括齿间、以及牙龈线以下的牙齿。

如上文所述，线圈组件28可以具有两个(或者更多)分开的部分或者两个(或者更多)分开的线圈。还可以使用永磁体。线圈组件28位于牙刷主体12内，使得其成为牙刷主体的一部分，并且由此当替换牙刷颈部时，没有去除线圈组件。

可选地，如果仅使用单个部分线圈，则仅能够在一个方向上正向地移动活塞，弹簧(未示出)或者类似部件安装在牙刷颈部中，并且定位所述弹簧或类似部件，使得当激励线圈28时，活塞相反于弹簧的动作而移动。当去激励线圈组件时，然后弹簧将弹回并且在相反的方向按压活塞，由此与活塞的正向动作相结合而产生期望的中空颈部中的活塞和流体的来回移动。

图2A和图2B示出了本发明的柔性膜布置的另一实施方式。该实施方式也包括牙刷主体，即手柄(未示出)和伸长的牙刷中空颈部40，在该中空颈部的远端的是工作件部分42，柔性膜44位于该工作件部分中。然而，在该实施方式中，由内部部件46将颈部40纵向地分为两个纵向分开的颈部部分48和50。内部部件46结束于颈部的近端52的附近，使两个颈部件部分48和50处于流体连通状态中。利用硬质元件将近端52闭合。

活塞53位于颈部部分中的一个中，用于交替移动，类似于用于图1中的实施方式的活塞。图2B示出了刷头膜的顶部，其分为两个相邻的相等部分54和56。膜44固定在内部部件46的远端47，由此膜部分54从而可以独立于膜部分56而移动。图2B示出了两个矩形部分；然而应当理解到，取决于工作件部分42的轮廓，这两个部分的形状可以变化。例如，它们可以是正方形，或者半圆形或者其他形状。

在操作中，当活塞53在一个方向上移动时，膜部分54将在一个方向移动，例如向内，而另一膜部分56将以相反的方向向外移动。当活塞53在另一方向移动时，两个膜部分54、56的移动相反，从而产生连续地进和出，即来回，两个膜部分交替移动。当两个膜部分的频率和幅度在期望的范围内时，该布置将产生对牙齿的包括齿间的清洁效果。

图3、图4A和图4B以及图5A和图5B示出了本发明的又一实施方式的两种变形。该实施方式也包括牙刷主体和具有近端62的颈部60，该近端62如在图2A和图2B的实施方式中的刷头颈部40的近端52那样闭合。然而在该布置中，使用了两个内部部件。在图4A和图4B中示出的一个变形中，两个分开的部件60和66产生具有三个连续部分68、70以及72的三部分膜67。

在该布置中，中空颈部61分成三个分开的纵向部件74、76以及78，每个部件中的流体作用在相关联的膜部分。三个纵向部件彼此之间在其近端62处流体连通，因为部件60和66在所有方式中都不延伸到端62。取决于膜的轮廓和膜60和66以及膜之间的接触位置，三个膜部分的配置当然可以不同于所示出的配置，以及彼此之间的配置也可以不相同。活塞80和82提供在外侧颈部纵向部件74和78中。两个活塞80和82在线圈作用下一起移动。

在操作中，当两个活塞80和82在一个方向移动上时，取决于根据活塞的移动方向，外侧膜部分68和70例如向内(或者向外)移动。中间膜部分70将通常在与外侧膜部分的移动相反的方向上移动，因为来自两个外侧颈部纵向部件74和78的流体将引导向中间颈部纵向部件78或者从中间颈部纵向部件78流出。如上文所述，活塞的移动将产生沿其长度的进进出出的膜移动，特别地，外侧部分与刷头中的三部分膜的中间部分相反。

当三个膜部分的移动的频率和幅度在期望的范围内时，该布置还将对牙齿包括牙间产生清洁效果。

图5A和图5B示出了图3的实施方式的另一变形。在该布置中，在颈部96的远端处的工作件中有两个膜部分86和88。在示出的特别的实施方式中，内膜部分86是圆形的，而相邻的外膜部分88具有围绕着内部的圆形膜部分86的环形配置。内颈部件89是圆形的，如图5B中所示。活塞94也是圆形的，其装配在外颈部96和内部件89之间的颈部内。然而应该理解到，膜部分不必是圆形的。取决于整个膜的轮廓以及内颈部件89的配置，它们可以是其他配置。

活塞94在包含柔性膜的工作件部件的方向上的移动将向外推动外膜部分88，而内膜部分86将向内移动。可选地，随着活塞在另一方向上的移动，膜部分86和88的移动将相反，外膜部件88向内移动，而内膜部分86将向外移动。

这致使膜移动布置与上文所描述的其他实施方式略有不同，以及可以具有其他变形所不能产生的特定的清洁效果。

然而应该理解到，利用颈部和内膜布置以及活塞布置，可以设计其他膜布置，以提供不同的柔性膜移动模式以及可能不同的清洁效果。

尽管为了说明目的已经公开了本发明优选的实施方式，应该理解到在不偏离由权利要求所限定的本发明的精神的前提下，可以将各种改变、修改以及替换并入该实施方式中。

Claims (8)

1.一种电动牙刷，包括：

牙刷主体；

从所述牙刷主体延伸出的颈部部分，所述颈部部分在其远端处具有膜工作件并且在其近端处也具有膜；

活塞组件，位于所述颈部部分和其中的流体中，所述流体延伸到所述膜工作件并且与所述膜工作件相接触；以及

激励装置，用于激励活塞以使流体在颈部中移动，使得当活塞在一个方向上移动时，工作件膜的至少一部分向外移动，以及当活塞在相反的方向上移动时，工作件膜的至少一部分向内移动。

2.根据权利要求1所述的电动牙刷，其中所述激励装置包括两个或者更多线圈部分以及用于依次对所述线圈部分通电以在所述颈部部分内来回移动所述活塞组件的装置。

3.根据权利要求1所述的电动牙刷，其中所述激励装置包括线圈部分和弹簧部件，其中所述弹簧部件安装在延伸出部分内，使得当激励线圈时，活塞靠着弹簧在一个方向上移动，以及当去激励线圈时，弹簧的动作使活塞在另一方向上移动，提供活塞的来回移动和由此引起的柔性膜的移动。

4.根据权利要求1所述的电动牙刷，其中所述激励装置位于所述牙刷主体中，以及其中所述颈部部分从所述牙刷主体可拆卸。

5.一种电动牙刷，包括：

牙刷主体；

从所述牙刷主体延伸出的颈部部分，所述颈部部分在其远端处具有工作件膜，颈部的近端由硬质部件闭合，其中工作件膜包括多于一个的部分，以及其中所述颈部部分包括至少一个内部部件，使得将流体引导到所述工作件膜的分开的部分；

活塞组件，其在颈部内在一个方向上移动，使得流体靠着所述膜的至少一部分移动，向外推动所述膜，以及从所述膜的另一部分带走流体，向内拖拉所述膜，反之亦然；以及

激励装置，用于激励活塞，使得活塞交替地在相反的方向上移动，导致所述工作件膜的至少两部分的交替移动。

6.根据权利要求5所述的电动牙刷，包括多于两个膜部分。

7.根据权利要求1所述的电动牙刷，其中第一膜部分是圆形的，以及第二膜部分是围绕着圆形部分的环形。

8.根据权利要求5所示的电动牙刷，包括两个内部部件，在所述颈部部分内限定三个分开的颈部部件，所述牙刷还包括三个膜部分，每个膜部分对应于相关联的颈部部件中的流体移动。

Images