CN101873838A - 牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种牙刷(710)，尤其是更普遍被称为电动牙刷(710)的机械牙刷(710)，其包括能够经受彼此独立的至少第一(720)和第二(722)刷洗运动以改善整体刷洗效果的球形牙刷头部(712)。

Description

牙刷

技术领域

本发明涉及一种牙刷，尤其是具有球形头部并被构造成赋予头部广泛不同运动以提供用户为了刷洗口腔和舌头的每个部位而选择刷洗运动的最佳和最适当方向的便利的牙刷。

背景技术

牙刷，尤其是机械或电动牙刷已经被广泛已知了且可以得到很多不同的工作模式。

具有能够旋转、摆动和震动运动的牙刷头部的机械牙刷在本领域中已经已知了。牙刷头部的运动被机械驱动，这样用户只需要将牙刷放置于口腔内的特殊位置上。刷洗运动被机械传动提供以刷洗牙齿、舌头、牙龈和口腔的任意其它部位。在用户提供刷洗运动并且还提供不能手动方便自我复制的刷洗的地方，与手动牙刷相比，这减小了用于清洁牙齿所需的手动力。

一些当前的机械牙刷显示了从牙龈向下而不是横向跨过牙齿或朝向牙龈刷洗的刷洗运动。朝向牙龈刷洗可以促使物质被逼迫到牙龈的前沿下面或可以从牙齿上剥去牙龈前沿。当前的机械牙刷提供了各种构件仅在口腔的某些部位从牙龈向下刷动。这些刷动在口腔的某些部位不能提供刷洗。

一种有效清洁舌头表面的方法是仅在向前的方向上刷洗舌头。

为了有效清洁上和下排前牙内表面上的纵向凹陷，必须练习平行于它们的长度和从牙龈向下的刷洗运动。

已知的牙刷提供双向、多向或分散的刷洗运动。不管与牙刷接触的是口腔或牙齿的哪一部位，机械牙刷提供的刷洗运动的方向大致都是相同的。但是，此单一不变的运动并不是在清洁牙齿、牙龈和舌头的每个部位时都是有效的或高效的。

本发明的一个目的是提供一种可以实现修改的贝式刷牙法刷洗牙齿的牙刷。修改的贝式刷牙法已经被很多牙医已知并推荐了。此方法包括用牙刷制造很小的圆形运动以从牙龈线上和从牙齿基部处沿牙龈线延伸的牙齿的锯齿状脊部上清洁牙菌斑。

贝式修改的刷牙法对部分牙齿不能提供完全有效的刷洗。例如，它不能足够有效地到达牙齿之间的某些区域。但修改的贝式刷牙法有效地解决了清洁锯齿状脊部，从牙菌斑堆积和残渣堆积方面来说，这是牙齿最成问题的区域之一。

修改的贝式刷牙法可能很难进行手动练习，且牙刷可以机械地模拟刷牙方法。但它却是刷牙的一种最有效和最安全的方法，因为刷洗运动可以在不同方向上被定向，以在口腔的每个不同部位提供最适当的刷洗方向。

发明内容

因此，本发明提供了一种牙刷，其包括牙刷头部；和被构造成赋予头部至少彼此独立的第一和第二刷洗运动的驱动构件。

优选地，头部大体为球形。

优选地，头部包括两个大体半球形部分。

优选地，头部当经历第一刷洗运动时可绕第一轴线旋转，当经历第二刷洗运动时可独立地绕第二轴线旋转。

优选地，第一和第二轴线大体垂直。

优选地，第一和第二轴线穿过头部中心。

优选地，头部可在给定方向上绕第一和/或第二轴线连续旋转。

优选地，头部包括从头部向外延伸的一排刷毛。

优选地，第一和第二半球形部分上的两部分之间的界面处或附近的刷毛被以会聚的方式定向，以制造围绕界面的保护性遮盖物。

优选地，驱动构件包括被设置成赋予头部一个或两个刷洗运动的至少一个驱动轴。

优选地，该至少一个驱动轴被设置为往复运动以赋予头部第一刷洗运动，和大体绕驱动轴纵向轴线的旋转以赋予头部第二刷洗运动。

优选地，驱动构件包括用以将该至少一个驱动轴的往复运动转换为头部绕第一轴线的旋转运动的构件。

优选地，转换构件包括曲柄轴。

优选地，转换构件包括被连接到头部上的至少一个凸轮和被连接到驱动轴上的对应从动件。

优选地，从动件包括围绕凸轮的轴套。

优选地，驱动构件包括第一和第二驱动轴，第一驱动轴被设置成赋予头部第一刷洗运动，第二驱动轴被设置成赋予头部第二刷洗运动。

优选地，第一和第二驱动轴同心。

优选地，驱动构件包括被设置成驱动第一和第二驱动轴的至少一个电机。

优选地，驱动构件包括可在被接合的和被断开的状态之间移动的离合器，在被接合的状态下，能够使第一和第二驱动轴同步旋转，而在被断开的状态下能够使第一驱动轴独立转动。

优选地，牙刷包括用以当离合器处于被断开的状态时使第二驱动轴在预定方向上不动的构件。

优选地，驱动构件包括位于头部内的一对斜齿轮，第一齿轮被固定于第一驱动轴上，第二齿轮与第一齿轮啮合且被安装于这对半球形头部分被安装的轴体上。

优选地，第二驱动轴被连接到携带所述轴体的支撑件上。

优选地，第二驱动轴被连接到保持头部的支撑件上。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例的一个方面的牙刷头部的剖视主视图；

图2为图1的牙刷头部的剖视侧视图；

图3为根据本发明第二实施例的一个方面的牙刷的剖视主视图；

图4为在图3中示意出的牙刷头部的剖视图；

图5为在图3中示意出的牙刷的一部分的放大图；

图6为根据本发明第三实施例的牙刷头部的剖视侧视图；

图7为图6中的头部的剖视主视图；

图8为根据第三实施例的牙刷部分的剖视图，示出了图6的头部；

图9为不带有牙刷头部的图8的视图；

图10为图8和图9的牙刷的侧视图；

图11为根据本发明第四实施例的牙刷头部的剖视主视图，类似于图6和7的头部；

图12示意出了与图6、7和11的头部一起使用的驱动构件的一部分。

图13示意出了根据本发明第五实施例的牙刷头部的剖视主视图；

图14示意出了根据本发明第六实施例的牙刷内部工作原理的透视图，其离合器处于被断开的位置；

图15示意出了离合器处于被结合的位置时的图14的牙刷；

图16示意出了图14和15的牙刷的分解图；

图17示意出了根据本发明第七实施例的牙刷头部的分解图；和

图18示意出了图17的头部的局部剖视图。

具体实施方式

参考附图中的图1和2，图中示意出了根据本发明第一实施例的牙刷10的一部分。牙刷10具有牙刷头部12，在被示意的本实施例中，牙刷头部12由第一半球形头部分14和第二半球形头部分16组成。半球形头部分14、16大体为半球形形状且被彼此紧密地安装在一起，提供了牙刷头部12整体上大致球形的形状。半球形头部分14、16中每一个都比完整的180度半球形小几度，以允许半球形头部分14、16之间具有通道18，同时维持牙刷头部12的整体大致球形形状。应了解，半球形头部分14、16可以是提供必要的性能的任意其它形状，包括半卵形。

牙刷10还包括被安置于支撑套筒24内的第一或内部驱动轴20形式的驱动构件，使用时，其将从牙刷10的手柄部分(图中未示出)延伸出来或形成牙刷10手柄部分的一部分。支撑套筒24还保证了驱动构件的活动零件，尤其第一驱动轴20，不会因为安全因素被牙刷的使用者接触，并另外为驱动构件提供保护套以保证驱动构件的寿命。驱动轴20向上延伸通过套筒24并从中伸出以穿过通道18，在这里它终止于牙刷头部12内。在牙刷头部12内，驱动轴20被连接于其上，以部分支撑其重量，如在下文中将要介绍的，以赋予头部12至少彼此独立的第一和第二刷洗运动。

使用时，通过驱动构件的另一方面(图中未示出)，第一驱动轴20被赋予往复运动，驱动构件可以是用以产生往复运动的很多已知装置中的任意一种，例如可以是在图3或图12中示出的装置的变异，但被构造成与一个驱动轴20一起使用。驱动构件还包括位于牙刷头部12内的曲柄状轴体或曲柄轴26形式的转换构件，其端部被连接到第一和第二半球形头部分14、16上。曲柄轴26被往复运动的第一驱动轴20驱动，以实现头部分14、16绕第一轴线的同步转动，从而实现头部12的第一刷洗运动。曲柄轴26优选被安装在支持领圈(图中未示出)或类似部分上，为其提供支撑。

依靠驱动构件上述提到的另一方面(图中未示出)，或通过任意其它适当构件，连接杆26也可大体绕其纵向轴线旋转，以绕第二轴线转动牙刷头部12，从而实现头部12的第二刷洗运动。轴支撑套筒24的内径在其纵向中心附近被减小，并向两端逐渐被加宽。轴支撑套筒24的内部轮廓为驱动轴20提供支撑，使其能够在其纵向轴线上转动。

在本实施例中所示意出的第一和第二轴线大体相互垂直。优选地，这两轴线也都延伸通过球形头部12的中心。应了解，一个或多个电机可以被用于提供必要的动力，以实现第一和第二刷洗运动。

通过切换提供动力的那个或每个电机的电流方向，牙刷头部12可以被顺时针方向或逆时针方向旋转。从上面的介绍中应了解，牙刷头部12可以被绕第一和/或第二轴线在一个方向上连续转动，这提供了有利的工作模式。另外，通过停止和启动和/或改变被提供给运行驱动构件的那个或每个电机上的电压，牙刷头部12可以在任意方向上被连续移动，以在头部12表面上的两点之间往复运动或往复运动到任一点上，以连续移动经过一个圆弧或通过一个圆弧往复运动。

刷毛28被固定在半球形头部分14、16中每一个的外表面上，并被置于半球形头部分14、16上的适当位置，以在整个牙刷头部12上方提供刷毛的大致相邻排列。应了解，刷毛28可以被排列为任意其它适当的阵列，也可以被任意其它适当的功能等效物替换。

直接近邻半球形头部分14、16之间的划分通道18的刷毛28被从垂直于通道18倾斜为凸出到通道18上方。因而，每个半球形头部分14、16上的相邻于通道18的刷毛28都被定向为在通道18上方会聚，以制造大体围绕通道18的保护性遮盖物。这就防止了任意外来物质进入头部12内。这还使得刷毛28在牙刷头部12的表面上的分布大体均匀。这样，不管牙刷头部12的方向如何，刷毛28的均匀分布都被呈现于被刷的口腔面积上。

当半球形头部分14、16旋转时，当倾斜的刷毛28经过支撑套筒24时它们发生弯曲，致使刷毛28在这一点上分开。这使得半球形头部分14、16能够基本不受支撑套筒24阻碍地转动。

现在参考图3，其示意出了牙刷的第二实施例，通常被表示为110，且在本第二实施例中，类似的零件已经被赋予了类似的参考数字，除非另外说明，执行类似的功能。

牙刷110也包括被相邻于套筒124(在图3中，它被示意性地表示为被切开的环，以揭示牙刷110的内部工作原理)端部安装的大体球形头部112。头部112包括第一和第二半球形头部分114、116，在它们之间具有通道118。头部的放大视图在图4中被示出了。和前面的实施例一样，在头部112上被提供有刷毛128的排列。在头部112的内部，第一和第二半球形头部分114、116被曲柄状轴体或曲柄轴126形式的转换构件连接，下面将进行更详细的介绍。

牙刷110还包括分别驱动第一和第二电机轴134、136的第一和第二电机130、132形式的驱动构件。第一和第二电机轴134、136被同心安置，且都被连接到转换器138上，如下面将要被介绍的，转换器138被构造成将电机轴134、136的旋转运动转换为往复运动和旋转运动。转换器138包括被安装于第二电机轴136上并因此可绕电机轴136的纵向轴线旋转的框架140。第一电机轴134穿过框架140，被连接到被安装于框架140内的第一斜齿轮142上并驱动斜齿轮142。转换器138还包括被正交安装并与第一斜齿轮142啮合的第二斜齿轮144。从第二斜齿轮144延伸穿过框架140的是曲柄轴146。因而应了解，第一电机轴134能够通过第一斜齿轮142驱动第二斜齿轮144，并因此能够驱动曲柄轴146。

从曲柄轴146延伸并排成一直线，并形成驱动构件的另一部分的是第一驱动轴120和第二驱动轴122，它们共同延伸穿过套筒124进入头部112。每个驱动轴120、122的一端被连接到曲柄轴146上，同时驱动轴120、122中每一个的另一端被连接到位于头部112内的曲柄轴126上。因此应了解，第一电机130可以被用于驱动曲柄轴146，使驱动轴120、122相对于彼此往复运动，并因此使第一和第二半球形头部分114、116旋转。参考图5，为了在驱动轴120、122往复运动时为它们提供稳定性，驱动轴120、122中的每一个都被提供有扁平内表面148。当驱动轴120、122进入头部112时外部也变平，以使所需要的通道118的尺寸最小化。驱动轴120、122中的每一个还包括被固定于一对滑动和转动轴承152之间的外部被导圆的部分150，下面将进行介绍。

这样，第一电机130可以被用于绕上面介绍的第一轴线转动第一和第二半球形头部分114、116，以产生第一刷洗运动。当需要绕第二轴线，优选垂置于第一轴线，转动头部112以产生第二独立刷洗运动时，第二电机132被使用。当第二电机132被启动时，它转动被连接到框架140上的第二电机轴136。这实现了整个框架140的旋转，框架140转动套筒124内的驱动轴120、122。转动被直接传递给头部112，实现它的旋转。

当框架140旋转时，第二斜齿轮144被绕第一斜齿轮142拖动，这会转动被安装于第一电机轴134端部上的第一斜齿轮142。因为被连接到第二电机132上，第一斜齿轮142会受到旋转阻抗力。因为这个原因，第二斜齿轮144绕第一斜齿轮142的旋转会使得第二斜齿轮144旋转。反而这样的结果是往复运动驱动轴120、122，且同时实现了第一和第二刷洗运动的结合。虽然在本发明中这样的一种工作模式被设想了，但更优选使第一和第二刷洗运动彼此独立。这样，为了在不出现这个结果的情况下允许框架140转动，优选在第一斜齿轮142和第二电机轴136之间提供一个离合器(图中未示出)，以当只需要第一电机130驱动的旋转时选择性地断开驱动链。但是，两个电机130、132可以同时被驱动，实现头部112同时绕两个轴线的旋转。当这种情况出现时，不需要使用离合器断开驱动链。

现在参考图6-10，图示中示意出了牙刷的第三实施例，通常被表示为210，且在本第三实施例中，类似的零件已经被赋予类似的参考数字，除非另外说明，执行类似的功能。

牙刷210包括具有被安装于中心轴体254上的第一和第二半球形头部分214、216的大体球形头部212，如在图6和7中所示意出的。圆形凸轮突起256形式的转换构件被提供于第一头部分214上，类似的凸轮突起258被提供于第二头部分216上。这些突起256、258被关于轴体254偏心放置。

参考图8-10，牙刷210还包括第一驱动轴220和第二驱动轴222，它们以与上述介绍的第二实施例中的驱动轴类似的方式工作。每个驱动轴被提供有环形从动件或连接器260，它们被围绕各自的凸轮突起256、258放置。在每个驱动轴220、222的相反一端，被提供了也是环形形状的相同的连接器262并，如关于图12所介绍的，被与驱动构件的另一部分相配合以实现头部212的旋转。驱动轴220、222中的每一个都具有扁平内表面248和弯曲部分250，也如关于第二实施例所介绍的一样。优选地，具有长槽268的导引件264被提供，驱动轴220、222穿过长槽268。槽268被制成特定形状，以允许驱动轴220、222以类似剪刀的形式相对于彼此移动，同时防止在垂直于此运动的方向上偏斜，参考图8和9，为进或出页面的方向。导引件264为圆形形状，且优选被可旋转地安装于驱动轴220、222被安置的管道(图中未示出)顶部或顶部附近的环形通道内。因此，当驱动轴220、222旋转以实现牙刷头部212的旋转时，导引件264自由旋转。

现在参考图11，图中示意出了根据本发明第四实施例的牙刷，通常被表示为310，且在本第四实施例中，类似的零件已经被赋予类似的参考数字，除非另外说明，执行类似的功能。牙刷310包括结构和操作都非常类似于头部210的牙刷头部312。头部包括在它们内部分别具有第一和第二凸轮突起356、358的第一和第二头部分314、316，第一和第二驱动轴320、322被安装于第一和第二凸轮突起356、358上，如关于第三实施例所介绍的。但是，在第一和第二凸轮突起356、358外侧，头部310被提供有肩部370，它们防止了驱动轴320、322的端部被不经意地从凸轮突起356、358上脱离。

现在参考图12，图中示意出了被构造成将一对电机(图中未示出)的驱动转换为牙刷头部(图中未示出)的第一和第二刷洗运动的转换器438。此转换器438可以被与本发明的第一、第二和第三实施例的牙刷一起使用，虽然可能需要一些基础的改动，但这些改动都是本领域内的技术人员能够做到的。转换器438包括携带第一斜齿轮442和第二斜齿轮444的框架440，第二斜齿轮444驱动曲柄轴446。被安装在曲柄轴446上的是一对彼此偏置的凸轮472、474，使用时，牙刷的驱动轴20；120、122；220、222；320、322被连接到它们上面。这样，如果曲柄轴446被第二斜齿轮444驱动，这对驱动轴被迫相对于彼此往复运动，从而如前面所介绍的驱动牙刷的两个半球形头部分，以实现第一刷洗运动。但是，如果框架440被绕其纵向轴线驱动，这对驱动轴就会一致地共同旋转，实现这两个头部分绕牙刷纵向轴线的同步旋转，以实现第二刷洗运动。

现在参考图13，图中示意出了根据本发明第四实施例的牙刷的一部分，通常被表示为510。在本第四实施例中。类似的零件已经被赋予类似的参考数字，除非另外说明，执行类似的功能。牙刷510也包括牙刷头部512，牙刷头部512由位于可以形成牙刷510外部手柄或本体一部分的支撑套筒524端部的第一和第二半球形部分514、516组成。与前面的实施例相同，牙刷头部510优选被一排刷毛(图中未示出)或任意其它适当的功能等价物覆盖。第一和第二头部分514、516被相互稍稍分隔开，从而定义提供接近第一和第二驱动轴520、522再到头部内部的通道518。在本第四实施例中，第一和第二驱动轴520、522被相互同心放置，并且同心位于支撑套筒524内。第一和第二驱动轴520、522形成牙刷510驱动构件的一部分。驱动构件还包括被固定于第一驱动轴520上的第一斜齿轮542和被安装于轴体546上的啮合第二斜齿轮544形式的转换构件。然后，轴体的每一端都被固定到各自的半球形头部分514、516上。轴体546被保持于被固定到第二驱动轴522自由端上的支撑件576内，第二驱动轴522向上穿过第一驱动轴520和第一斜齿轮542的中心。

因此应了解，通过独立于第二驱动轴522驱动第一驱动轴520，半球形头部分514、516将绕对应于轴体546纵向轴线的第一轴线连续转动，从而实现头部512的第一刷洗运动。如果第一驱动轴520被停止而第二驱动轴522被独立驱动，整个轴体546，通过被安装于支撑件576内部，将绕对应于第一和第二驱动轴520、522纵向轴线的第二轴线旋转。轴体546的这个转动实现了这对半球形头部分514、516的同步旋转，从而实现了第二刷洗运动。头部512绕其旋转的第一和第二轴线大体相互垂置。

虽然没有被示意出，但应了解，第一和第二驱动轴520、522可以被任意适当的构件驱动，例如，一个或两个电机(图中未示出)或类似构件。还应了解，除了在一个方向上连续驱动第一和第二驱动轴520、522中的一个和/或另一个外，任一驱动轴都可以被摆动，以赋予牙刷头部512同样的摆动运动，作为或第一或第二刷洗运动的一部分。

现在参考图14至16，图中示意出了根据本发明的牙刷的第五实施例，通常被表示为610。在本第五实施例中，类似的零件已经被赋予了类似的参考数字，除非另外说明，执行类似的功能。

牙刷610也包括大体球形的头部612，虽然在图14和16中仅示意出了其内部工作原理，而从图15中则被完全省略了。图14至16示出了牙刷610的基本内部工作原理，且应了解，在使用中，这将被围绕在适当的外壳中，优选定义手柄部分，一个放置电池或类似构件的部分，和与牙刷610工作关联的任意电路。

牙刷610包括第一驱动轴620和绕其同心放置的第二驱动轴622。但牙刷610确实只包括一个电机630，如下文将要介绍的，它可以被操作来驱动所述驱动轴620、622。为实现此目的，牙刷610包括被安装到第一电机630的轴634上的离合器680，因而离合器可与轴634一起旋转。离合器680可以是任意适合的形式，例如，摩擦离合器、磁性离合器或任意其它功能等价物。在本实施例中，离合器680是摩擦离合器，且包括被固定于电机轴634和第一驱动轴620上并因此与它们一起旋转的第一离合器片682。离合器680还包括被形成于套筒686自由端上的第二离合器片684，套筒686被在第二驱动轴622上纵向移动，以结合和断开第一和第二离合器片682、684。在图14中，离合器680被示出处于被断开的状态，而在图15中离合器680被示出处于被结合的状态。在被断开的状态下，电机630只驱动第一电机轴620，而在被接合的状态下，电机630将通过离合器680同步驱动第一和第二电机轴620、622，这将在下面进行更详细的介绍。

特别参考图16，可以看出，第一驱动轴620被固定于第一离合器片682上，因而与其一起转动。第二驱动轴622为空心，当牙刷610被组装时，它被围绕第一驱动轴620放置。第二驱动轴622包括被肩部689分开的第一部分687和第二部分688。在第二部分688上被提供有长槽690，而第一部分687具有螺纹端691。

参考离合器套筒686，环形肩部692被提供于其内部与锥形端693相邻，在锥形端693的最内点被提供有凹口694。环形肩部692被制成用以允许第二驱动轴622的第一部分687通过同时防止肩部689通过的尺寸。牙刷610还包括弹簧695，其被制成被放置于第二驱动轴622的第二部分688上方但会被肩部689挡住以允许弹簧被压缩在肩部689上的尺寸。在组装过程中，第二驱动轴622被滑入套筒686，以使第一部分687穿过环形肩部692中并伸出锥形端693。然后弹簧695被推进入套筒686，围绕着第二部分688以邻接肩部689。接着弹簧被压缩，直到其相反于肩部689的一端经过位于套筒686内的埋头螺钉696。然后埋头螺钉696可以被推进穿过套筒686的侧壁并进入长槽690。因此埋头螺钉696阻止了弹簧695的延伸，以保持其内部的张紧力。然后，这整个组件被置于第一驱动轴622上方，如图15中所示意出的，然后头部612被安装于驱动轴620、622上，如图14中所示意出的。头部612的内部包括被螺纹连接到第一驱动轴620自由端上的第一斜齿轮642，和被安装于自身被包含在支撑件676上的轴体646上的第二斜齿轮644。支撑件676被螺纹连接到第二驱动轴622的螺纹端691上。第二驱动轴622因此被纵向固定于第一离合器片682和支撑件676之间。

然后来看牙刷610的操作，且首先参考图15，离合器680被接合时，第一刷洗运动可以被实现。在本操作模式中，电机630驱动第一驱动轴620，从而驱动离合器680，使外驱动轴622同步旋转。这是由于埋头螺钉696被置于长槽690内的结果，就旋转的意义来说，它将套筒686固定到第二驱动轴622上，但允许套筒686相对于第二驱动轴622纵向移动，因为埋头螺钉696可以在长槽690内向上和向下滑动，虽然逆着压缩弹簧695的作用。是被压缩的弹簧695迫使套筒686，尤其是第二离合器片684，倚在第一离合器片682上，以保持离合器680处于被接合的位置上。随着这两个驱动轴620、622的一致旋转，携带轴体646的支撑件676和被安装于第一驱动轴620上的第一斜齿轮642都会一起旋转。这就导致牙刷头部612绕对应于第一和第二驱动轴620、622纵向轴线的轴线旋转，以实现第一刷洗运动。通过以相同的速度旋转第一斜齿轮642和支撑件676，轴体646上的第二斜齿轮644的转动被阻止了。如果第一斜齿轮642静止，则支撑件676的旋转将绕静止的第一斜齿轮642拉动第二斜齿轮644，导致第二斜齿轮644在轴体646上转动。这允许了第一和第二刷洗运动相互独立地被实现。

然后，转向图14，为了使离合器680断开接合，套筒686被逆着弹簧695的作用远离离合器片680拉动。适当的保持构件(图中未示出)可以被提供，以保持套筒686与离合器片682断开接合。这些保持构件可以是任意适当的形式，例如作用在套筒686外面的一个或多个制动球(图中未示出)，或任意其它适合的功能等构件。优选地，保持构件可人工从牙刷610外部断开接结合，虽然应了解，电子释放构件可以被使用。类似地，可操作以在被接合和被断开的位置之间滑动套筒686的开关/操作杆或类似构件(图中未示出)优选可以从牙刷610外部接近，虽然电子等效构件也可以被使用。

一旦离合器680已经被断开，电机630将只驱动第一驱动轴620并因此驱动第一斜齿轮642，而支撑件676保持静止。这将会驱动第二斜齿轮644，斜齿轮644接着绕对应于轴体646纵向轴线的轴线旋转这两个半球形头部分(图中未示出)，在使用中，这两个半球形头部分分别被安装于轴体646的任一端。半球形头部分的这个同步转动导致了第二刷洗运动，其方向大致垂直于第一刷洗运动的方向。

应了解，虽然第一和第二刷洗运动大体相互垂置，并一直保持如此，但通常希望关于用户的牙齿正确地定向这些刷洗运动。对于第一刷洗运动，用户通常知道牙刷头部612的方向性旋转，它是围绕对应于第一和第二驱动轴620、622纵向轴线的轴线的，这两个驱动轴将被置于可以被用作参照点的牙刷的手柄或轴部分的内部。但是，当第二刷洗运动开始时，在第二刷洗运动过程中半球形头部分旋转于其上的轴体646的角度取向对用户来说就不明显了，因为它位于牙刷头部612的内部。例如，当利用第二刷洗运动时，尤其当刷洗前牙的前或后表面时，希望轴体646大体平行于用户牙齿表面。因此，当离合器680被断开时，希望保证轴体646处于预定的位置，以开始第二刷洗运动。为了达到这个目的，牙刷610被提供有部分由锥形端693和切口694确定的定位构件。定位构件还包括销697，使用时，它被固定在使用过程中第一和第二驱动轴620、622将被安置于其内的牙刷610的外部本体或外壳(图中未示出)的内表面上。当离合器680处于被接合的位置时，销697被置于套筒686锥形端693的稍稍上游。应了解，当套筒686被远离离合器片682拉动进入被断开的位置时，锥形端693接触销697，两者类似于凸轮和从动件一样作用。这样，套筒686将被迫绕销697旋转，从而导致第二驱动轴622，并因此支撑件676和轴体646，相应转动。套筒686最后转动直到切口694与销697对齐并接收它。这相当于离合器680被完全断开的位置，然后通过上述的保持构件(图中未示出)保持于此位置上。因为销697被相对于牙刷610的外部固定，所以当离合器680被完全断开时，不论离合器680首次被从接合的位置朝向断开的位置移动时第二驱动轴622的初始位置如何，套筒686的最终位置，并因此联合轴体646，始终不变。这就提供了用户指示第二刷洗运动发生所在方向的参照点，从而允许第二刷洗运动关于用户牙齿的方向如所需要地被定向。简单的标记或类似物可以被提供于牙刷本体外面，以表示出此参照点，或者它可以被相对于牙刷的特殊部分，例如它的手柄或开关(图中未示出)，定向。

应了解，如果需要，类似的或功能性的等效定位构件可以与此处所介绍的本发明的其它实施例中的任一个一起使用。

现在参考图17和18，图中示意出了根据本发明的牙刷的第六实施例，通常被表示为710。在本第六实施例中，类似的零件已经被赋予类似的参考数字，除非另外说明，执行类似的功能。

牙刷710的仅仅一部分被示意出了，示出了头部712和被安置于支撑套筒724内的驱动轴720、722形式的驱动构件，而支撑套筒724在图17中没有被示出。牙刷头部712包括第一和第二半球形头部分714、716，在它们上面被提供有一排刷毛728。第一驱动轴720被同心置于第二驱动轴722内，而第二驱动轴722自身被同心置于支撑套筒724内。从第二驱动轴722的自由端伸出的是形状和尺寸都对应于半球形头部分714、716的边缘的环状支撑件776，使用时，半球形头部分714、716的边缘就接合在其上面并可在它们上面转动。

安装在第一驱动轴720的自由端上的是第一斜齿轮742，同时啮合的第二斜齿轮744被安装于轴体746上，在轴体746的任一个自由端上被安装着半球形头部分714、716的其中一个。这样，第一驱动轴720的独立旋转将实现半球形头部分714、716绕对应于轴体746纵向轴线的第一轴线的转动，环状支撑件776用作轴承或连接器，以实现第一刷洗运动。类似地，第二驱动轴722的独立旋转实现支撑件776的转动，从而绕对应于第一和第二驱动轴720、722纵向轴线的第二轴线同步转动半球形头部分714、716，以实现第二刷洗运动。不像前面的实施例，环形支撑件776闭合了半球形头部分714、716之间的通道，因而防止了任意外来物质进入头部712的内部。

牙刷10、110、210、310、510、610、710的操作可以通过任意适当的构件控制。它可以通过具有四点或八点的拨动开关完全手动控制。牙刷10、110、210、310、510、610、710也可以通过具有自动和手动联合控制进行半自动控制。

手动四向切换提供了从口腔内所有位置的牙龈向下直接方便的刷洗。这也提供了只对舌头的方便的向前刷洗。下面是用以在特殊平面和方向上旋转牙刷头部的示例性切换运动模式的列表：

切换    方向          平面

向北    顺时针方向    竖直

向南    逆时针方向    竖直

向东    顺时针方向    水平

向西    逆时针方向    水平

手动八向切换提供了与手动四向切换相同的控制，且另外可以使修改的贝式刷牙法能够被复制。下表示出了用以同时在特殊的平面和方向上转动牙刷头部的示例性切换运动模式：

切换            刷洗旋转运动

西北方向    竖直平面内顺时针方向和水平平面内逆时针方向

东北方向    竖直平面内顺时针方向和水平平面内顺时针方向

西南方向    竖直平面内逆时针方向和水平平面内顺时针方向

东南方向    竖直平面内逆时针方向和水平平面内顺时针方向

重力开关可以被用作上述的定位构件，以保证竖直平面内的旋转方向被自动选定。当本装置被定向在适当的方向上清洗上或下排前牙的凹面时，因为牙刷头部在适当方向上自动旋转，所以这方便了对上和下排前牙凹面的刷洗。

用户可以选择手动或自动切换。例如，开关可以被用于选择自动模式以使手动拨动开关无效。然后用户可以仅仅手动控制牙刷头部在水平平面内的顺时针或逆时针运动。对操作者来说，这简化了牙刷10、110、210、310、510、610、710的使用。

牙刷10、110、210、310、510、610、710的刷洗运动也可以被完全自动控制。例如，刷洗运动次序可以被存储于牙刷10、110、210、310、510、610、710的存储器芯片内，且在刷洗开始前可以由用户自动选择或手动选择。例如，可以具有用以刷洗儿童牙齿、牙龈和舌头或用以刷洗成年人牙齿、牙龈和舌头的预定刷洗次序。

应了解，驱动机构可以是提供所需性能的任意适当的机械布置，而不必须如此处所介绍的这样。应了解，牙刷可以被用于清洁人、动物或其它生物的牙齿、牙龈、舌头或口腔的任意其它部位。还应了解，牙刷可以被用来清洁具有所需性能的任意其它表面。

竖直平面是刷子轴线的纵向轴线经过的平面，而水平平面垂置于此竖直平面。应了解，竖直和水平平面可以是牙刷头部可以在其内转动的大体相互垂置的任意其它平面。

还应了解，对头部的驱动可以通过任意适当的构件提供，例如通过使用某一形式的液压装置。另外，在将牙刷本体连接到头部上的套筒内可以被提供有柔性或可变形的接头，以允许头部在某一角度上被弯曲到牙刷的本体上。

Claims (23)

1.一种牙刷，其包括牙刷头部；以及被构造成赋予所述头部至少彼此独立的第一和第二刷洗运动的驱动构件。

2.根据权利要求1所述的牙刷，其中，头部为大体球形的。

3.根据权利要求1或2所述的牙刷，其中，头部包括两个大体半球形部分。

4.根据前面任一权利要求所述的牙刷，其中，头部当经历第一刷洗运动时可绕第一轴线转动，当经历第二刷洗运动时可独立绕第二轴线转动。

5.根据权利要求4所述的牙刷，其中，第一和第二轴线大体垂直。

6.根据权利要求4或5所述的牙刷，其中，第一和第二轴线穿过头部中心。

7.根据权利要求4至6中任一所述的牙刷，其中，头部可绕第一和/或第二轴线在给定方向上连续转动。

8.根据前面任一权利要求所述的牙刷，其中，头部包括从头部向外延伸的刷毛阵列。

9.根据权利要求8所述的牙刷，当从属于权利要求3至7中任一时，其中，在第一和第二半球形部分上、位于两部分之间的界面处或附近的刷毛被以会聚的方式定向，以产生大体围绕界面的保护性遮盖物。

10.根据前面任一权利要求所述的牙刷，其中，驱动构件包括至少一个驱动轴，其被设置成用于赋予头部所述刷洗运动中的一个或两个。

11.根据权利要求10所述的牙刷，其中，该至少一个驱动轴被设置为往复运动以赋予头部第一刷洗运动，和大体绕驱动轴纵向轴线旋转以赋予头部第二刷洗运动。

12.根据权利要求11所述的牙刷，其中，驱动构件包括用以将该至少一个驱动轴的往复运动转换为头部绕第一轴线的旋转运动的构件。

13.根据权利要求11所述的牙刷，其中，该转换构件包括曲柄轴。

14.根据权利要求11所述的牙刷，其中，该转换构件包括被连接到头部上的至少一个凸轮和被连接到驱动轴上的对应从动件。

15.根据权利要求14所述的牙刷，其中，从动件包括围绕凸轮的轴套。

16.根据权利要求10所述的牙刷，其中，驱动构件包括第一和第二驱动轴，第一驱动轴被设置成赋予头部第一刷洗运动，而第二驱动轴被设置成赋予头部第二刷洗运动。

17.根据权利要求16所述的牙刷，其中，第一和第二驱动轴同心。

18.根据权利要求16或17所述的牙刷，其中，驱动构件包括被设置成驱动第一和第二驱动轴的至少一个电机。

19.根据权利要求16至18中任一所述的牙刷，其中，驱动构件包括可在被接合和被断开的状态之间移动的离合器，在被接合的状态下能够使第一和第二驱动轴同步旋转，在被断开的状态下能够使第一驱动轴独立旋转。

20.根据权利要求16至19中任一所述的牙刷，其包括用以在离合器处于被断开的状态时在预定的方向上使第二驱动轴不动的构件。

21.根据权利要求16至19中任一所述的牙刷，其中，驱动构件包括被置于头部内的一对斜齿轮，第一齿轮被固定在第一驱动轴上，第二齿轮与第一齿轮啮合并被安装于那对半球形头部分被安装的轴体上。

22.根据权利要求21所述的牙刷，其中，第二驱动轴被连接到携带所述轴体的支撑件上。

23.根据权利要求21所述的牙刷，其中，第二驱动轴被连接到保持头部的支撑件上。

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