CN1026061C - 电动牙刷 - Google Patents

Abstract

一把电动牙刷在牙刷杆中有一向前向后运动的连杆(12)。牙刷杆(2)的前端为一牙刷头(15)。在它上面有两排可转动的毛刷座(16-20)。它们各带有一偏心杆(22)。这些毛刷座通过偏心杆插入连杆(12)上沿横向延伸的槽(23)中。通过这一结构，连杆(12)的直线运动可使毛刷座(16-20)做交替的旋转运动。

Description

本发明为一带有手柄和牙刷杆的电动牙刷。在手柄内装有一电机和一传动装置。在牙刷杆上有一带有若干个彼此单独转动的圆柱形毛刷座的牙刷头。这种牙刷以US-PS-4，156，620型为对象。

在人们熟悉的牙刷上，牙刷杆是不活动的。另外，刷洗牙齿的工作通过毛刷座的转动完成。

本发明根据这一任务，改进了上面提到的那种牙刷，使它具有更强的刷洗牙齿，并同时按摩牙床的作用。

根据发明，这一任务可由传动装置完成。该传动装置可使毛刷杆摆动，并同时做前后运动。

毛刷杆可摆动并同时向前向后运动的牙刷是人们熟悉的。比如说，FR-PS1，525，112型。本 发明将一种摆动牙刷杆的原理应用到一种毛刷可转动的牙刷上。由此形成了一种非常有效的刷洗牙齿，并可很好地按摩牙床的功能。

根据本文开始提到的那种US-PS4，156，620型牙刷，在其牙刷头中有一齿条连杆。牙刷头内部的每个毛刷座上装有一个齿轮。一排毛刷座中的所有齿轮彼此啮合，每两个齿轮有一个与连杆啮合。通过这一结构，当连杆做前后运动时，邻近的各个毛刷座便可彼此以相对的方向转动。这有利于刷洗牙齿。

因为有很多齿轮，而且连杆为一齿条，所以这种人们熟悉的牙刷在结构上比较复杂。为了不使齿轮卡住，这种牙刷要求很小的制造公差。因此制造成本高。如果制造精度差，还可能导致发生功能故障的危险。

根据本发明的改进构造，本文开始提及的那种牙刷的构造，应该是以尽可能简单的方法来驱动各个毛刷座，以使这种牙刷的制造成本便宜，特别是能可靠地进行工作。这种改进后的构造的特征是，牙刷头内的连杆上有一些沿连杆主延伸方向的横向方向延伸的槽。每个毛刷座带有一个沿其轴线方向延伸的偏心杆。这些偏心杆伸入上述槽中。

这种牙刷不用齿轮就可使毛刷座转动。通过连杆的前后运动可推动偏心杆，以此简单的方法完成毛刷座的转动。通过这一方法可简单地形成牙刷的传动，并且不要求严格的制造公差。“沿主延伸方向的横向方向”的概念不意味着槽必须沿主延伸方向的垂直方向延伸;沿主延伸方向的倾斜方向延伸就已足够了。作为相同的方案，也可考虑采用倾斜延伸的凸台来代替槽。连杆必须拥有一用来旋转偏心杆的倾斜平面。

本发明的一种特别有优越性的结构。是牙刷头上有两排并排排列的毛刷座，而且当连杆处于中间位置时，两排毛刷座上的偏心杆均沿牙刷杆的横向方向彼此相对地排列着。由于偏心杆是彼此相对排列的，所以可将伸入牙刷头内的连杆部分做得很窄。同时，一排中相邻毛刷座的转动方向是相对的。若将偏心杆交替地安排在牙刷头的中心和牙刷头的外侧，则所有毛刷座都将顺相同方法转动。因此，本发明可用简单的方法改变毛刷座的旋转方向。

因为牙刷头可做圆周运动，所以这种与手动牙刷一样也有牙刷头的电动牙刷则拥有其自己的优越性。通过一种特殊的传动装置就可使牙刷头做圆周运动。这种传动装置不仅向前后带动牙刷轴，而且可使牙刷轴沿其轴线摆动。作为这一技术状态的例子，可参考US-PS3，160，902。这种已知的牙刷头摆动原理，被以简单的方法同样地应用到本发明的牙刷上。即连杆在牙刷杆内是不能转动的，而牙刷杆在牙刷上。即连杆在牙刷杆内是不能转动的，而牙刷杆在牙刷柄上可围绕其轴线转动，传动装置可沿纵向方向推动连杆，并使连杆围绕其轴线做交换方向的转动。

按本发明的另一项结构，牙刷杆可拆卸地与牙刷柄连在一起，为了与牙刷轴连接，连杆朝牙刷柄的一端为一卡锁接头。这种牙刷的制造成本便宜且容易更换。

如果按照本发明的另一项结构，连杆可围绕其轴线在牙刷杆中转动，而牙刷柄上的牙刷杆不能绕其轴线转动，此外牙刷头中的毛刷座可以其轴线为准做轴向移动，则也可使单个的毛刷座交替地，或多或少地离开牙刷杆，以代替整个牙刷杆围绕其轴线摆动。

为产生旋转运动和摆动运动而使用的一种特别简单的传动装置有下述优越性，这种传动装置有一个由一电机主动锥齿轮驱动的锥齿轮。该锥齿轮围绕沿连杆的横向方向延伸的轴线旋转。该锥齿轮上的一个平行于其轴线的偏心轴伸入摇臂的固定件中。该摇臂被固定在一个可在牙刷柄中做轴向移动和旋转，并沿刷柄纵向方向延伸的牙刷轴上。

如果按照本发明的另一结构，在偏心轴上安装一可旋转的，位于摇臂固定件中的滑块，以及为使摇臂摆动而使沿牙刷轴轴向平行延伸的滑块的两个侧面和/或者固定件的相应的侧面为弯曲面或倾斜面，则该传动装置工作时只有非常小的磨损，且制造成本亦非常低廉。

若按本发明的另一项结构，用于滑块的固定件的摇臂部分与牙刷轴之间有一径向距离。在这种结构中，滑块以与摇臂转动轴线之间较大的距离作用于摇臂，该摇臂同时也是牙刷轴，这样就可产生相对较大的摆动扭矩，以便有足够大的力使牙刷杆摆动。

偏心轴从牙刷侧面伸入滑块中这一结构型式可大大节省位置。

因为电动牙刷大多由多人使用，而且毛刷也 会有磨损，所以就要求在牙刷上安装一个让使用者容易更换的构件。按照EP-0254397，人们熟悉这样一种牙刷。它的牙刷杆作为一个整体可拆卸地固定在刷柄上。在牙刷杆仅仅必须做摆动或向前后运动的一般电动牙刷上，牙刷杆为一个相对简单的构件，使得更换它的费用较少。按EP-0254397的牙刷，在其牙刷杆的头部中总共有十个驱动毛刷座的齿轮。这些齿轮由一可在牙刷杆中做轴向移动的齿条传动。该齿条有一离合器。在将毛刷座放到刷柄上时，该离合器与安装在刷柄中的连杆连接起来。这种牙刷杆中要求具备的，并形成了一传动装置的构件使得牙刷杆总的来说相对较贵，从而使更换它的费用也很可观。

如果按照本发明的一项具有优越性的结构，即构件为一支承毛刷座，并置入牙刷头中的部件，而且各个毛刷座都有一个通过插塞连接可与传动装置连接在一起的离合件，则更换电动牙刷的带有毛刷座的构件是非常简单和便宜的。

按照本发明的这一结构，可在一个很简单的，因此制造成本也很便宜的构件上安装带有毛刷的毛刷座。该构件仅用于放置可旋转的毛刷座，而且能不带传动装置。因此可以购置若干个这种构件以供各种人使用牙刷，或用很少的费用更新牙刷。

为了夹持插入件，牙刷头上有一侧面开口的固定件。为固定该插入件，设置了一个可用手取下的卡锁接头。

本文开始所述EP0254397型牙刷上的传动装置有一齿条和若干个齿轮。人们可在这种牙刷上实现本发明。即每个带有一个同心销子的毛刷座插入属于它的那个齿轮的固定件中。若该传动装置上有一在牙刷头一侧有若干横向延伸槽的连杆，并且由一安装在毛刷座上的，在装入插入件后就可伸入槽中的偏心杆构成连接件时，则牙刷的结构总的来说就更简单了。

本发明可有多种结构型式。为进一步说明其基本原理，在附图中表示了其中一种典式，并做如下说明：

图1为本发明的牙刷的纵向剖面草图。

图2为牙刷的牙刷杆立体分解图。

图3为牙刷杆前端的纵向剖面图。

图4为牙刷杆前端的俯视图。

图5为牙刷传动装置的纵向剖面图。

图6为带有截断的构件的传动装置摇臂俯视图。

图7为沿图5Ⅶ-Ⅶ线剖开的牙刷横截面图。

图8为本发明的牙刷的牙刷杆前端纵向剖面图。

图9为牙刷杆的俯视图。

图10为牙刷杆插入件的立体图。

图11为牙刷杆的连杆前端立体图。

图12为不带插入件的牙刷杆立体图。

在图1中作为整体表示的牙刷，由一牙刷柄和一可从牙刷柄上拆下，并可转动地固定着的牙刷杆2组成。在刷柄1中装有一电机3。该电机通过一传动装置4驱动这种类型牙刷的牙刷轴5，以使该牙刷轴可围绕其轴线摆动，并同时做轴向运动。传动装置4有一由电机3驱动的主动锥齿轮6。该齿轮驱动一锥齿轮7。锥齿轮7可绕沿电机3的横向方向延伸的齿轮轴8转动。锥齿轮7有一平行于其齿轮轴8的偏心轴9。在该偏心轴上装有一可旋转的滑块10。该滑块在摇臂11内不能转动。通过偏心轴9的圆周运动轨道，摇臂11向前向后运动，由于摇臂1与牙刷轴5固定连接在一起，而且牙刷轴5被固定在刷柄1中，并可做轴向移动和旋转，因此摇臂不会向侧面移动。当偏心轴从该图平面向外运动时，牙刷轴5的运动可使带有牙刷轴5的摇臂11绕牙刷轴5的轴线摆动。关于这点后面再做详述。

牙刷杆2中的连杆12沿轴向移动，而且相对牙刷杆2不能转动。连杆12被固定在牙刷杆2中。它可沿轴向移动，但不能相对牙刷杆2转动。连杆12靠刷柄的一端有一固定连接头13。通过它将连杆12与牙刷轴5固定在一起。此时连杆12相对牙刷轴5不能转动。牙刷杆2相应地通过一固定连接头14可拆卸地与刷柄连在一起。因为牙刷轴5自身可绕牙刷轴线做有限的转动，通过它连杆12也可绕牙刷轴线做有限的转动，所以若有必要的话，该固定连接头14的结构可使牙刷杆2围绕其轴线相对刷柄1转动。

牙刷杆2的前端有一牙刷头15。在该牙刷头中装有若干个圆柱型毛刷座16-20。这些毛刷座上的毛刷伸出牙刷头15之外。在牙刷头内侧，每个毛刷座都带有一偏心杆22。该偏心杆伸入连杆 12的沿横向延伸的槽23中。向前向后运动的连杆12推动偏心杆23，由此使毛刷座16至20转动。

图2为牙刷杆2的结构。为了看清构造，在图中的连杆12靠牙刷头的一端前后总共排列着5个横向延伸的槽23，23a，23b，23c和23d。毛刷座16-20上的偏心杆22可伸入这些槽中。在结构示例的牙刷头15上，与毛刷座16-20并排还竖立着一排毛刷座，即毛刷座16b这一排。毛刷座16b和这一排的其它毛刷座同样也通过每个刷座上的偏心杆22b伸入连杆12的槽23，23a，23b，23c，23d中。如图所示，所有毛刷座16-20和16b都可旋转地被安置在一个盖子24中。该盖子作为插入件从上面放入牙刷头15中。

图3的剖面图表示毛刷座16-20是怎样通过各个偏心杆22插入连杆12的槽23，23a，23b，23c，23d中的。图4表示，当连杆12处于中间位置时，偏心杆22，22b及其相应的其它偏心杆是沿牙刷头15的横向方向相对排列的。

图5为图1的放大图，该图说明电机3是怎样通过它的主动锥齿轮驱动锥齿轮7的。锥齿轮7的齿轮轴8位于刷柄1的壳体的两端。为说明起见，摇臂11有一固定件25。滑块10位于这一固定件上。偏心轴9可转动地伸入该滑块10中。摇臂11不可转动和不可移动地与牙刷轴5连接在一起。

图6表示，在抗扭的牙刷轴5上固定着摇臂11的固定件25是方形的，而且滑块10相应地也是方形的。该滑块10有一孔26。偏心轴9伸入这一孔中。若偏心轴9旋转180到达用虚线表示的下方位置上，则摇臂11相应地向下运动，以使牙刷轴5也做轴向移动。因为处于未画出的中间位置上的偏心轴9位于牙刷轴5的侧面，所以摇臂11原来也应在侧面被推动，但由于滑块10的两个侧面27，28是弧形的，而且如图6所示牙刷轴向滑块10的下方延伸，所以这是不可能的。当固定件25中的滑块10将摇臂11压向侧面，以使摇臂绕牙刷轴5摆动并同时相应地转动牙刷轴5时，形成了一摆动扭矩。

图7表示滑块10的侧面27，28被做成弧形。通过这一结构，当偏心轴9处于图中表示的位置时，摇臂11形成了一倾斜位置，而不会向侧面移动。该图中的偏心轴9相对图6旋转了90°。

按照图8的结构形式，牙刷杆2同样在其前端形成了一牙刷头15。在该牙刷头15中，从上面放入了一个可更换的插入件29。在该插入件中装有可转动的，带有毛刷21的毛刷座16-20。在图8中，16-20的每个毛刷座都有一个从插入件29处向下伸出的偏心杆22，22a，22b，22c，22d。每个偏心杆都伸入连杆12上的沿横向延伸的槽23，23a，23b，23c，23d中。连杆12装在牙刷杆2中，可作轴向移动。对于本发明重要的是，可放入牙刷头15中的固定件30内的插入件29便于更换。若将插入件29从固定件30中拔出，则偏心杆22也从朝上开的槽23中滑出。

图9用虚线表示了23，23a，23b，23c，23d。在该图中人们也可看到伸入该槽中的偏心杆22，22a，22b，22c和23d，以及另一排毛刷座上的偏心杆。若连杆12做向前向后运动，则伸入槽23，23a，23b，23c，23d中的偏心杆22，22a，22b，22c和22d和其它偏心杆可使所有毛刷座16-20及其未标注的毛刷座都转动起来。

图10中有一位于有毛刷21的插入件29侧面的定位片31。通过它可将构件卡在固定件30中。

图11为连杆12前面部分的立体图。该连杆上有横向延伸的槽23，23a，23b，23c和23d。如将插入件29放入固定件30内，则图8和图9中的毛刷座16-20上的偏心杆22，22a，22b，22c，22d便伸入上述槽中。

图12为整体的牙刷杆2。因为可在牙刷杆中更换带毛刷21的插入件29，所以将牙刷杆与未画出的牙刷柄不能拆卸地固定在一起了。

使用的部件名称表

1.牙刷柄

2.牙刷杆

3.电机

4.传动装置

5.牙刷轴

6.主动锥齿轮

7.锥齿轮

8.齿轮轴

9.偏心轴

10.滑块

11.摇臂

12.连杆

13.固定连接头

14.卡锁连接头

15.牙刷头

16.毛刷座

17.毛刷座

18.毛刷座

19.毛刷座

20.毛刷座

21.毛刷

22.偏心杆

23.槽

24.盖

25.固定件

26.孔

27.侧面

28.侧面

29.插入件

30.固定件

31.卡片

Claims (13)

1、电动牙刷，带有一手柄和一牙刷杆，该手柄中装有一电机和一传动装置，牙刷杆中有一带有若干个彼此独立转动的圆柱形毛刷座的牙刷头，传动装置(4)的构造可使牙刷杆(2)做摆动，并同时向前向后运动，其特征在于，每一个毛刷座带有一个偏心杆，所述偏心杆安装在连杆槽中。

2、根据权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于，

连杆（12）位于牙刷头（15）中的部分上有沿主延伸方向的横向方向延伸的槽（23），毛刷座（16-20）上的与其轴线平行延伸的偏心杆（22）伸入上述槽中。

3、根据权利要求2所述的电动牙刷，其特征在于，牙刷头（15）上有两排并排排列的毛刷座（16，16b），当连杆（12）处于中间位置时，两排毛刷座（16，16b）上的偏心杆（22，22b）沿牙刷杆（2）的横向方向相对而立。

4、根据权利要求2和3所述的电动牙刷，其特征在于，连杆（12）不能转动地位于牙刷杆（2）中，而位于刷柄（1）上的牙刷杆（2）可围绕刷柄（1）的轴线转动，传动装置（4）用于推动纵向轴线上的连杆（12），使其围绕它的纵向轴线做交替方向的转动。

5、根据权利要求4所述的电动牙刷，其特征在于，牙刷杆（2）与刷柄（1）可拆卸地连接在一起，为了与牙刷轴（5）连接，连杆（12）靠刷柄的一端有一固定连接头（13）。

6、根据权利要求4所述的电动牙刷，其特征在于，连杆（12）可围绕其轴线转动地位于牙刷杆（2）中，而牙刷杆（2）不可围绕其轴线转动地位于刷柄上，牙刷头（15）中的毛刷座（16-20）可以其轴线为准做轴向运动。

7、根据权利要求2所述的电动牙刷，其特征在于，传动装置（4）有一由电机3的主动锥齿轮（6）驱动的，并围绕与连杆（12）垂直的齿轮轴转动的锥齿轮（7），锥齿轮（7）上的平行与其轴线延伸的偏心轴（9）伸入一摇臂（11）的固定件（25）中，该摇臂固定在一个装在刷柄（1）中，可做轴向移动和移动，并沿刷柄（1）的纵向延伸的牙刷轴（5）上。

8、根据权利要求6所述的电动牙刷，其特征在于，在偏心轴（9）上装有一个可旋转的滑块（10），该滑块被置入摇臂（11）的固定件（25）中，为使摇臂（11）做摆动滑块（10）的两个沿牙刷轴平行延伸的侧面（27，28）和/或者固定件（25）的相应的侧面为弧形或倾斜面。

9、根据权利要求8所述的电动牙刷，其特征在于，摇臂的带有滑块（10）的固定件（25）的部分，与牙刷轴（5）之间有一径向距离。

10、根据权利要求8所述的电动牙刷，其特征在于，偏心轴（9）从牙刷的侧面伸入滑块（10）中。

11、根据权利要求2所述的电动牙刷，其特征在于，牙刷头中的毛刷座与驱动它的传动装置连接在一起，一个为使用者设计的带有牙刷杆的插入件容易更换地与牙刷连在一起，这种构件为一支承着毛刷座（16-20），并可放入牙刷头（15）中的插入件（29），毛刷座（16-20）各有一个可通过插塞连接与传动装置（连杆12）连在一起的连接件（偏心杆22，22a，22b，22c，22d）。

12、根据权利要求11所述电动牙刷，其特征在于，为了夹持插入件（29），牙刷头（15）有一侧面开口的固定件（30），为固定该插入件（29），装有一个可用手取下插入件而设计的卡头连接件（卡头31）。

13、根据权利要求11所述的电动牙刷，其特征在于，传动装置有一连杆（12），该连杆位于牙刷头中的部分上有一些横向延伸的槽（23，23a，23b，23c和23d），每个连接件由安装在毛刷座（16-20）上的，放入插入件（29）后就可进入槽（23）中的偏心杆（22）构成。

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