CN101902986B - 用于电动牙刷的刷头/手柄接口 - Google Patents

Abstract

刷头/手柄接口包括刷头组件(20)，该刷头组件(20)具有用于清洁牙齿的刷子构件(26)。驱动轴(14)从牙刷(10)的手柄部分(12)延伸，并且以经过选定的旋转角度振动的方式被驱动。驱动轴包括一个或多个接触区域(49)。联接构件包括一个或多个接口部分(46)，当驱动轴插入联接构件时通过单个弹簧构件迫使接口部分抵靠驱动轴的接触区域。单个弹簧(34)对联接构件的接口部分施加足够的力使其抵靠驱动轴的接触区域，以在驱动轴和刷头组件之间产生可靠的转矩传递以及在牙刷操作过程中维持刷头组件在驱动轴上的轴向保持。

Description

用于电动牙刷的刷头/手柄接口

技术领域

本发明一般性地涉及用于电动牙刷的手柄/刷头接口布置，更具体地，涉及这样一种接口，其中通过单个弹簧和联接组合完成刷头相对于牙刷驱动轴的转矩传递功能以及轴向保持功能。

背景技术

很多电动牙刷具有这样一种结构布置，其中，旋转地或经过一个选择的振动角度驱动的驱动轴从牙刷手柄部分延伸，并且驱动机构容纳在手柄部分中。可移除的刷头组件装配在延伸的驱动轴上。刷头组件包括联接构件，联接构件装配在刷头组件的臂部分中。臂部分的远端是用于清洁牙齿的刷子构件。驱动轴延伸进入联接构件并且与联接构件牢固地啮合。

驱动轴和联接构件之间的结构互相作用可以使得将移动的驱动轴的转矩可靠地传递至刷头，并且在负载下保持转矩传递。负载是指由振动的刷头的惯性质量形成的转矩以及由与使用者口腔内组织和其他部件的相互作用形成的力的组合。结构互相作用必须足以在牙刷的操作过程中将刷头保持在驱动轴上(也称为轴向保持)，同时也允许使用者能够方便地将刷头移除。如果需要经常地将刷头移除以用于清洁或其他目的，则轴向保持可能是这种布置的有挑战性的方面。布置必须使得即使在刷头组件的使用寿命中已经多次、可能是上百次地移除刷头组件之后，转矩传递和轴向保持的能力也不会下降。

发明内容

本发明的布置在允许很多次将刷头组件从驱动轴移除的同时能够可靠地提供转矩传递和轴向保持功能。

所公开的布置是一种用于电动牙刷的刷头/手柄接口，包括：刷头组件，其一端具有用于清洁牙齿的刷子构件；驱动轴，其从牙刷的手柄部分延伸，并且被驱动使得其经过选择的旋转角度振动，驱动轴具有一个或多个接触区域，在接触区域中定位有接口表面；联接构件，定位在刷头组件的另一端，用于接收驱动轴，其中，联接构件包括一个或多个接口部分，当驱动轴插入联接构件时接口部分与驱动轴的所述接口表面物理接触；以及弹簧构件，其被定位为对联接构件施加足够大的力，使得联接构件的所述一个或多个接口部分与驱动轴的所述一个或多个接触区域之间的物理接触足以产生驱动轴和刷头组件之间可靠的转矩传递，并且足以在牙刷的操作过程中维持刷头组件在驱动轴上的轴向保持，同时在牙刷不操作时允许用户将刷头组件从驱动轴上移除。

其中，所述联接构件包括联接条构件，所述联接条构件在两个端部处安装从而允许两个端部之间的所述条构件运动，且其中所述联接条构件包括在所述驱动轴的方向上向内侧延伸的接口部分，使得在所述驱动轴接收在所述刷头组件中时所述接口部分与所述驱动轴的接口表面之间产生物理接触。

其中，所述驱动轴的所述接口表面包括横跨所述驱动轴的接触区域延伸的多个横向凹槽，且其中所述联接构件的所述接口部分显著大于任意的所述凹槽。

附图说明

图1是这里所说明的牙刷的部分分解图，包括手柄部分和刷头组件部分。

图2是图1的刷头组件部分的分解图。

图3A和图3B是图2所示的联接构件的等距视图。

图4是图2的刷头组件的弹簧构件部分的等距视图。

图5是图2的联接构件的剖视图。

图6是具有第一种接触表面实施方式的驱动轴的等距视图。

图7是具有另一种接触表面实施方式的驱动轴的正视图。

图8是图6的驱动轴的侧视图。

图9是图5、图6和图8的手柄/刷头组件接口的简化的剖视图。

图10A至图10C是刷头组件/手柄接口的另一种实施方式的三个变型的简化的剖视图。

图11是刷头组件/手柄接口的另一种实施方式的简化的剖视图。

图12A至图12C是刷头组件/手柄接口的另一种实施方式的三个变型的简化的剖视图。

图13A至图13C是刷头组件/手柄接口的又一种实施方式的三个变型的简化的剖视图。

具体实施方式

图1示出牙刷10，包括手柄部分12，手柄部分12具有包括延伸的驱动轴14的驱动组件，驱动轴由定位在手柄12内的电动机(未示出)驱动。电动机经过选择的角度以振动的方式移动驱动轴。电动机由使用者操作的启闭式开关16进行控制。刷头组件20可移除地安装在驱动轴14上。

参照图2，刷头组件20包括联接组件22，该联接组件22紧密地配合在刷头组件的臂部分24中并且被臂部分24捕获。清洁牙齿的传统刷子构件26定位在臂部分的远端。在操作中，刷子构件26经过选定的角度来回旋转/振动，以完成希望的清洁。联接组件还可以包括位于联接组件的近端30处的环28。环的颜色可以不同以向使用者标识该刷头组件。联接组件还包括弹簧构件34，弹簧构件34环绕联接组件22的主体的一部分安装。

在图3A和图3B中更具体地示出了联接组件。联接组件包括基部36，基部36的下端可配置用于接收环28。环28的前方是基本为圆锥形的向内侧成角度的表面的部分38。成角度的部分38的前方是联接主体部分40。主体部分40包括接收驱动轴14的内部轴向开口。大致在主体部分的长度上延伸的肋41沿着主体部分40的一侧，该肋紧密地配合在臂部分24的啮合开缝中。肋41定位于联接组件与臂部分24之间并保持它们之间的物理关系。

联接条44位于与肋41相反的主体部分一侧。这在图3B和图5中示出。在所示的实施方式中，联接条44在该条的相对端部处固定地安装至主体部分40，并且在两个端部之间在一定程度上自由地弯曲。主体部分40由乙缩醛制成，其允许联接条产生弯曲，同时足够坚韧以在刷头的使用寿命中防止磨损和压缩变形或滑动。联接条44大约0.6mm长，0.3mm宽。除了在第一接口接触构件部分46为约1.323mm厚之外，联接条44大约是0.8mm厚。第一接口接触构件46是从联接条44向内侧延伸约0.16mm、足以与插入的驱动轴14形成大的物理接触的凸出或块。替代地，第一接口接触构件可以位于弹簧构件34上，在该情况下可以去掉联接条44。

如上文所述，弹簧构件34绕联接组件的主体部分40的一部分地定位。图4中更具体地示出弹簧构件34。在所示的实施方式中，弹簧构件为成角度的C形结构，但是也可以是包括椭圆形或闭合结构的其他结构。弹簧可以是板状弹簧或螺旋弹簧。弹簧构件34被布置或者配置为抵靠联接组件的主体部分提供向内侧的力，并且在主体部分和驱动轴之间具有足够的摩擦和物理接触，以产生希望的转矩传递和轴向保持。在示出的实施方式中，该力在30到60牛顿的范围内，优选地为约50牛顿。联接组件的主体部分和驱动轴的延伸部分可以具有多种结构以实现希望的功能。

在一种实施方式中，参照图6和图8，驱动轴上的接触部分49包括跨过平的接触部分横向延伸的多个凹槽50。在该实施方式中，共有5个凹槽，凹槽的数量可以变化。凹槽可以为约0.10mm深，大致具有弯曲的结构，且具有的中心至中心距离为0.65mm。驱动轴的第一接触部分中的凹槽50与第一接口接触构件46之间的相互物理作用在驱动轴和刷头组件之间产生了良好的转矩传递以及足够的轴向保持，以在牙刷的操作过程中将刷头组件保持在驱动轴上。轴向保持也允许使用者在不降低转矩传递和轴向保持功能的情况下，方便地将刷头从驱动轴上取下以便进行清洁等。

图7示出驱动轴接触部分55的另一实施方式。在该实施方式中，接触部分55通过例如喷砂等变得粗糙。表面光洁度是0.80μm或更粗糙，例如高达1.6μm。该驱动轴表面，与上述的联接构件的接口接触构件46，也足以实现希望的转矩传递和轴向保持功能。

图9示出图5、图6和图8的实施方式的一种简化的表达。其包括带有凹槽的驱动轴64、联接构件的接口接触构件66以及弹簧功能的表示68。部分70-70总体上表示刷头组件臂，联接组件安装在其中。部分69表示联接构件在驱动轴的与接口接触构件相反的一侧上的部分。在该实施方式中，弹簧压力作用于接口接触构件，该接口接触构件直接抵靠驱动轴64上的凹槽71承载。

图10A至图10C示出驱动轴72的另一种实施方式，其中驱动轴72在其一个表面上具有开缝，开缝足够大以适应联接组件的接口接触构件部分。图10A至图10C的每个实施方式均包括弹簧功能73。图10A示出位于驱动轴72的表面76中的开缝74以及安装在开缝74中的接口接触构件77。图10B示出在驱动轴的与弹簧功能73相反的表面81上的开缝80以及从联接组件的与弹簧功能73相反的一侧延伸进入开缝80的接口接触构件75。图10C示出在驱动轴的两侧(相反侧)具有开缝86和88的驱动轴72，第一接口接触构件90和第二接口接触构件92配合在开缝86和88中，该第一接口接触构件90位于驱动轴的与弹簧功能73相同的一侧上，以及第二接口接触构件92在驱动轴的与弹簧功能73相反的一侧从联接组件93延伸。

图11示出又一种实施方式，其中驱动轴96包括在驱动轴的弹簧功能的一侧从表面99的突起98。接口接触构件100临近驱动轴突起98的一端102定位。

图12A至图12C示出附加的实施方式，其中突起定位在驱动轴的一侧或两侧，接口接触构件具有配合突起的开缝。在图12A中，驱动轴104包括在驱动轴的弹簧功能的一侧上的突起106。接口接触构件108包括配合突起106的开缝110。图12B示出在与弹簧功能侧相反的一侧上具有突起114的驱动轴112。突起114配合在联接组件的开缝118中，该开缝位于与联接组件的弹簧功能一侧相反的一侧。图12C示出在驱动轴的相反侧具有突起126和128的驱动轴124。其中具有用于接收突起126的开缝132的接口接触构件130位于在驱动轴的弹簧的一侧，而配合突起128的开缝136位于联接组件的相反侧。

图13A至图13C示出如图7所示在驱动轴的接触部分具有粗糙表面的实施方式。图13A包括在驱动轴的弹簧功能的一侧具有粗糙的表面区域142的驱动轴140。接口接触构件144与粗糙的表面142进行足够的物理接触以实现希望的功能。图13B示出在驱动轴的与弹簧功能相反的一侧上具有粗糙的表面区域148的驱动轴146。在驱动轴的相反侧的联接组件部分150与粗糙的区域148进行希望的物理接触。图13C示出在驱动轴的相反侧具有粗糙的表面区域154和156的驱动轴152。接口接触构件160接合粗糙的表面区域154，而在联接组件部分164的与接口构件160相反的一侧的表面接合粗糙的表面区域156。

应当理解，在驱动轴和联接组件的部分之间的其他布置/结构是可能的。

虽然为了说明公开了本发明的优选的实施方式，但是应当理解，在不脱离由后附的权利要求书限定的本发明的范围的情况下，实施方式中可以包含多种变型、修正和替换。

Claims (13)

1.一种用于电动牙刷(10)的刷头/手柄接口，包括：

刷头组件(20)，所述刷头组件在其一端具有用于清洁牙齿的刷子构件(26)；

驱动轴(14)，其从所述牙刷的手柄部分延伸，所述驱动轴被驱动使得其经过选定的旋转角度振动，所述驱动轴具有一个或多个接触区域(49)，接口表面(50)定位在所述接触区域中；

联接构件(22)，其定位在所述刷头组件的另一端且具有主体部分(40)，其中所述联接构件包括一个或多个接口部分(46，77，75，90，92，100，160，164)，当所述驱动轴插入所述联接构件时所述一个或多个接口部分与所述驱动轴的所述接口表面物理接触；以及

弹簧构件(34)，其定位为围绕所述主体部分(40)的一部分，以对所述主体部分和所述联接构件施加足够大的力，以使得所述联接构件的所述一个或多个接口部分与所述驱动轴的所述一个或多个接触区域之间的物理接触足以在所述牙刷的操作过程中维持所述刷头组件在所述驱动轴上的实际保持，同时在所述牙刷不操作时允许使用者将所述刷头组件从所述驱动轴移除。

2.根据权利要求1所述的接口，其中所述联接构件包括联接条构件(44)，所述联接条构件在联接条构件的两个端部处被安装从而允许两个端部之间的所述条构件运动，且其中所述联接条构件包括在所述驱动轴的方向上向内侧延伸的接口部分，使得在所述驱动轴接收在所述刷头组件中时所述接口部分与所述驱动轴的接口表面之间产生物理接触。

3.根据权利要求1所述的接口，其中所述弹簧构件的截面大致为C形。

4.根据权利要求2所述的接口，其中所述驱动轴的所述接口表面包括横跨所述驱动轴的接触区域延伸的多个横向凹槽(50)，且其中所述联接构件的所述接口部分显著大于任意的所述凹槽。

5.根据权利要求2所述的接口，其中所述驱动轴的所述接口表面包括开缝(74)，且其中所述联接构件的接口部分(77)被配置为配合在所述开缝中。

6.根据权利要求5所述的接口，其中所述驱动轴的所述接口表面包括在所述驱动轴的与施加弹簧作用力的一侧相反的一侧上的开缝(80)，且其中所述联接构件的所述接口部分中的一个(75)包括被配置为配合在所述开缝中的突起。

7.根据权利要求5所述的接口，其中所述驱动轴的所述接口表面包括在所述驱动轴的相反侧的开缝(86，88)，且其中所述联接构件的接口部分(90，92)包括被配置为配合在所述开缝中的突起。

8.根据权利要求1所述的接口，其中所述驱动轴的所述接口表面包括突起(98)，且其中所述联接构件的接口部分(100)临近所述突起抵靠所述驱动轴进行配合。

9.根据权利要求1所述的接口，其中所述驱动轴的所述接口表面包括从所述接口表面延伸的至少一个突起(106)，且其中所述联接构件的接口部分包括开缝(110)，所述驱动轴的突起配合在所述开缝中。

10.根据权利要求9所述的接口，其中所述驱动轴的所述接口表面包括位于所述接口表面的相反侧上的突起(126，128)，且其中所述联接构件的接口部分包括接收所述突起的开缝(132，136)。

11.根据权利要求1所述的接口，其中所述驱动轴的所述接口表面包括至少一个粗糙的区域(142)，且其中所述联接构件的接口部分(144)与所述粗糙的部分形成所述物理接触。

12.根据权利要求11所述的接口，其中所述驱动轴的所述接口表面包括在所述驱动轴的相反侧的粗糙的区域(154，156)，且其中所述联接构件的所述接口部分(160，164)与所述粗糙的区域形成所述物理接触。

13.根据权利要求1所述的接口，其中所述联接构件包括联接主体部分(40)，以及所述弹簧构件(34)配合于所述联接构件(22)的主体部分(10)的一部分的周围。

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