CN104042031B - 一种机动冲擦头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机动冲擦头，其特征在于，它包括冲擦物、冲擦头、支承位、推动位，所述的冲擦物连接于一个冲擦头，所述的冲擦头上有一个特定的支承位，所述支承位通过自身位置和方式的改变，改变冲下力与横擦力的组成比例，产生不同比例的冲与擦的动量，所述的推动位的数目为一个或者一个以上，所述推动位受到传来的推动力后，将使冲擦头产生摆动的动力，所述的推动位是配合现有动力传动机构传入的推动力，改变为推动冲擦头产生摆动的动力，将冲擦物往返向下冲擦，本发明能处理现有技术不能处理不规则的凹陷位置内的污渍﹐及更快速清除凸平面或者规则平面的顽固污渍的情况。

Description

一种机动冲擦头

【技术领域】

本发明涉及一种机动冲擦头，本发明属于对现有的机动刷或者手动刷的改进，如牙刷、电动刷、气动刷、工业机械上的表面清洁设备等，本发明针对不规则的凹凸不平面，现有技术不能有效的刷到凹坑内的污渍，同时能有更高效能处理平面上特别是凹槽内的污渍。

【背景技术】

现有技术的机动刷或者手动刷，如生活中的牙刷，或者工业应用中的电动刷、气动刷、机械设备上的表面处理设备等，其处理平面和凹凸不平面污渍的能力很有限：

在工业上，为了要清擦凹凸不平面的凹面内的污渍，例如擦走锈蚀后凹凸不平的铁锈，往往要在机动擦加上很大的压力，甚至再加上压力装置，因而对凸出面造成过分的擦损，甚至需要更多时间来清擦，如果凹入面较深的﹐有很多位置还是清擦不到的。

在生活中，例如刷牙时，臼齿不规则牙面的凹面以及不整齐的牙齿排列的凹位，现有的各式牙刷，其刷动的方式都是靠擦毛在牙齿表面上移动或震动，故此利用现有技术的牙刷很难将牙齿清洁彻底和干净。

例如压在物体表面上震动的清洁装置，其真正清洁顽固污渍的效能很低，只适合震除液态类的污渍。而在物体表面上移动的如电动牙刷，刷头上左右运动的、前后运动的、顺逆转动，又或工业用的高速旋转加压电动或气动刷在清擦时，刷毛尖都会在被擦面凸出的位置受力而使刷毛变形，所施的动能很大部分都因刷毛的变弯而损耗，而对于凹入的位置，都是在凸面一擦即过，根本不能有效地擦进凹陷面的内部，所以对于不规则凹陷表面的污渍，当然不能清擦，如果凹陷位置刚好与擦动方向一致，倒还是勉强擦到部份凹陷位置，可是对于不规则的凹陷位置就没有用。

同时，通过大量的实验发现，无论用多大的力压下刷子来刷，每一刷毛的顶端都会在横移动作上一下子就弹过了凹陷位置，也是不能有效地刷到不同形态的凹陷面，在那些刚好刷得到的凹陷位置，如果要刷走凹面上顽固的污渍，就要刷很长的时间或要外加更大的压力来使刷毛深入凹陷面，因而大多数都会对凸出的表面会造成过分的擦拭，造成能量的损失甚至产品的损坏。

对于每一条刷毛的顶端，对粘在清擦对象凹陷位置污渍的刷走能力，除了因为表面的陷入而接触不到之外，还会因为每一刷毛的刚度而损耗掉，因为一般刷毛都是呈柱状、针状，并以有弹性的物质来作刷毛，刷毛在横移时出现弯曲，使动力被刷毛的弹性所损耗，其刷走污渍的力因而变弱，并没有很好的将动能有效的传递去刷毛尖，用于推走粘在表面的污渍。而如果用弹性较小、刚性较强的刷毛，又可能会过分刮伤凸出面，不过此时对凹陷面的污渍清除效果仍然没有多大改善。

通过事实发现，像家用的电动牙刷几乎已包括了各式各样变化的刷动方式，但其清擦力都不能有效清刷门牙面的牙渍、牙隙的牙渍、大牙牙面凹陷位内的污渍，而用于工业表面清洁用的机动刷，几乎都是靠磨损凸出表面才能擦到凹陷面的情况。

【发明内容】

本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种机动冲擦头，本发明针对目前的所有清擦工具和方式都不能更有效率、更快速的进行清擦，也不能彻底清擦凹陷位置的污渍，本发明的机动冲擦头其动力最大部分用作冲擦表面，同时对清除规则或者不规则的凹凸不平面的顽固污渍效果比现有技术更快及更有效。

本发明技术方案如下所述：一种机动冲擦头，其特征在于，它包括冲擦物、冲擦头、支承位、推动位，所述的冲擦物连接于一个冲擦头，所述的冲擦头上有一个特定的支承位，所述支撑位通过自身位置和方式的改变，改变冲下力与横擦力的组成比例，产生不同比例的冲与擦的动量，所述的推动位的数目为一个或者一个以上，所述推动位受到传来的推动力后，将使冲擦头产生摆动的动力，所述的推动位是配合现有动力传动机构传入的推动力，改变为推动冲擦头产生摆动的动力，将冲擦物往返向下冲擦。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，所述冲擦物为针状物、柱状物、块状物、钉状物中的任何一种或者其中任何种类的组合，用于直接冲擦待清洁表面之用。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，所述冲擦物的冲擦顶端的排列可以是平排、锯齿状、弧型、波浪型中的一种或者其中任何种类的组合。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，所述的冲擦物周围设置有一个防散护围，所述的防散护围作为保护冲擦物之用并在其一端露出冲擦物。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，所述的支承位，可以是轴心，也可以是非轴心，如：滑动机构(使用滑块按滑槽的方法来支承)、悬挂式机构(使用非刚性物料，以挂吊等的方式来支承)等等。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，所述的冲擦头推动力，如使用单向动力，如：只有推力，或只有拉力、或只扭一边、或旋转的动力等等。以弹力推动回位的方式(如：弹弓、弹片、弹性材料、凸轮……等)使冲擦头复位，等待受下一次的推动。

作为本发明可使用单向推动力，使用弹弓弹力推动回位的实施方式，推动位被单向动力所推动使冲擦头向下冲，将冲擦物顶端往下冲擦，当单向动力消失，弹弓的弹力使冲擦头复位，等待受下一次的推动。

作为本发明减震平衡的一个实施方式，如果一下子将整排冲擦物同时向下向上冲，其动量会使刷子上下摆动而把持不舒服(考虑大多数机动刷都用手把持来操作)，故可以相对运动来平衡冲量，即一部份刷子向下冲时，有一部份上冲，将冲力平衡，以方便把持使用：其中一简单方式：为减低冲擦头同时整个向下或向上摆动而产生的手持不舒适，将支承位设置在冲擦头的中间位置，使用杠杆方式来达到减轻摆动力量的目的，将动力分左右轮流向下冲，使本发明手持更稳定。

作为另一种替代方式，一种机动冲擦头，其特征在于，它包括冲擦物、冲擦头、支承位、推动位，所述的冲擦物连接于一个冲擦头，所述的冲擦头的支承位为一滑动架构，所述的冲擦头支承设置在一个外壳内，通过外壳内的滑槽，改变冲下的力与横擦的力组成比例，产生不同比例的冲与擦的动量，所述的冲擦头有一个推动位，推动位受传来的推动力后，将使冲擦头产生摆动的动力，推动位是配合传动机构传入的推动力，改变为推动冲擦头产生摆动的动力，将冲擦物的冲擦顶端往返向下冲擦。

根据以上结构的本发明，利用物理的冲量原理，使冲擦物产生向擦面下冲(或称啄下)的冲量，使各冲擦物的顶端连冲、连擦到待清洁的凹凸不平表面上，由于其力量由冲擦物的刚度支承，故此能产生极高效能的清洁作用，即使有不规则的凹陷面，冲擦物仍可由上而下的冲擦到深入的位置，本发明可以设计成更换配件的形式，又或可以与任何机动的动力源，如磁动、电动、机动、气动等整合成为一整件的设备或工具。

本发明的有益效果在于：

1、本发明具有独特的清洁能力，能更有效的冲擦物体的凹凸不平面的顽固污渍，本发明能将动能最大部分用于推走污渍上，无论对于凸面或凹面，都有极佳效能的清洁能力。

2、本发明能清刷到以往不能擦到的凹陷坑内的污渍，通过将冲擦头适当的移动，即使部分被盖遮的位置的污渍，也能由于受到冲擦而产生清洁力。

3、通过本发明的应用，不需施加过多压力，减小了过度擦伤凸起表面的情况。本发明能减少靠大量外加“压力”来增加清洁深度及清洁效能，因而可减少要用更多外加压力及使用更多时间而过度擦伤凸起表面的情况，甚至不需加上太多压力来清擦，冲擦动作自然能进入浅凹陷位置清擦。

【附图说明】

图1A、1B为现有技术中单一刷毛清洁凹陷面的状态图。

图2A、2B为现有技术中另一方向的单一刷毛清洁凹陷面的状态图。

图3为现有技术中整体性刷毛在清洁凹陷面的状态图。

图4A、4B分别为本发明针对凹的清洁面在未冲下时和冲下时的原理示意图。

图5A、5B分别为本发明针对凸的清洁面在未冲下时和冲下时的原理示意图。

图6A、6B、6C为本发明能冲擦任何凹凸面的原理示意图。

图7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H为示范用不同支承位置与使用不同的冲擦物顶端排列后，所产生的轨迹不同示意图。

图8A﹑8B及8C﹑8D为本发明的两种使用单向推动力，以弹弓弹力回位的的一种实施方式的原理示意图。

图9A、9B为本发明减震平衡的一个原理示意图，为减低冲擦头整个同时向上摆上及向下摆落的而产生的摆动，会使手持不舒适，将支承位摇摆中轴设置在冲擦头的近中间位置，使用杠杆方式来达到减轻摆动力量的目的，使用一组的推动位，将动力分别施在左右两边，使本发明手持更稳定。

图10A、10D为本发明利用减震平衡﹐并使用扭动式的动力源的一个实施方式示意图，将支承位设置在冲擦头的近中间位置，使用杠杆方式来达到减轻摆动力量的目的。本例子的冲擦头，使用一组的受力位，以中轴分左右两边，以凸轮轮流左右使向下冲，分别在冲擦头右边冲下和左边冲下时的原理示意图。

图10B、10C、10E、10F分别是C-C、D-D、E-E、F-F的剖面图。

图11A、11B、11C为本发明不使用轴心来支承，并使用单推动式的动力源一种实施方式的示意图，11A为外壳与冲擦头组合结构示意图，11B是B-B向剖面图，支承位113以滑动方式藏于外壳123来使冲擦头112滑动。推动力115，推动推动位114，加上使用弹力推动回位的弹弓124，使冲擦头112往返的摇摆。

图12为本发明的一个整合使用旋转式的动力源的实施方式示意图。

在图中：111、冲擦物；112、冲擦头；113、支承位；114、推动位；115、推动力；116、防散护围；121、冲擦方向；122、刷尖运动轨迹；123、外壳；124、弹弓；125、凸轮；126、动力传动机构；127、动力源运动方向。

【具体实施方式】

如图1A、1B、2A、2B及图3所示，F为力的方向，阴影区为永远冲刷不到的污渍区域。由图可见，现有技术的擦头，其真正清洁顽固污渍的效能很低。而在物体表面上移动时，刷毛尖都会在被擦面凸出的位置受力而使刷毛变形，所施的动能很大部分被刷毛的变弯而损耗，而对于凹入的位置，由于是在凸面一擦即过，根本不能有效地擦进凹陷面的内部，所以对于不规则凹陷表面的污积，当然是清洁不彻底。

如图4A、4B、5A、5B以及6A、6B、6C所示，利用物理的冲量原理，使刷毛产生向擦面下冲(或称啄下)的冲量，使各刷毛的顶端连冲、连擦到待清洁的凹凸不平表面上，由于其力量由刷毛的刚度支承，故此能产生极高效能的清洁作用，即使有不规则的凹陷面，刷毛仍可由上而下的冲擦到深入的位置，本发明可以设计成更换配件的形式，又或可以与任何机动的动力源，如磁动、电动、机动、气动等整合成为一整件的设备或工具。

如图7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H及图8A、8B、8C、8D、9A、9B、10A、10D、11A、11C、12所示，本发明的机动冲擦头，其特征在于，它包括冲擦物111、冲擦头112、支承位113、推动位114，所述的冲擦物111连接于一个冲擦头112，所述的冲擦头112上有一个特定的支承位113，所述支撑位113通过自身位置和方式的改变，改变冲下力与横擦力的组成比例，产生不同比例的冲与擦的动量，所述的推动位114的数目为一个或者一个以上，所述推动位114受到传来的推动力115后，将使冲擦头112产生摆动的动力，所述的推动位114是配合现有动力传动机构传入的推动力115﹐改变为推动冲擦头112产生摆动的动力﹐将冲擦物111往返向下冲擦。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，所述冲擦物111为针状物、柱状物、块状物、钉状物中的任何一种或者其中任何种类的组合，用于直接冲擦待清理表面之用。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，所述冲擦物111的冲擦顶端的排列可以是平排、锯齿状、弧型、波浪型中的一种或者其中任何种类的组合。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，所述的冲擦物周围设置有一个防散护围116，所述的防散护围116作为保护冲擦物111之用并在其一端露出冲擦物111。

所述的防散护围116用于工业等用途时可加强冲压的强度，延长冲擦物的寿命，所述的防散护围116用于牙刷类时可防止外围散出的冲压冲擦物直刺口腔的皮肤。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，通过动力传动机构126可以使用不同方向的动力源127，能设计成各式各样的冲擦工具、器材、设备、仪器、牙刷、机动擦、气动擦等，如最常见的动力源通过旋转、顺逆扭动、推拉等的动力，都能通过动力传动机构126连接到本冲擦头上。

如图7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H所示，本发明的冲擦头112是一组或多组装了冲擦物111的擦头，通过特定的支承位113，轴心位置的改变，改变冲下的力与横擦的力组成比例，产生不同比例的冲与擦的动量，使装于冲擦头112上的冲擦物顶端，产生以冲力较多，还是擦力较多，来应用于不同工作，122为刷尖的运动轨迹，刷尖运动轨迹122与轴心成正切的是冲的动量，向心的为擦的的动量。

理论上，冲擦物111直立的方向与运动方向一致时，横擦力为零，冲擦物111将以自己的刚度推出所有动力，直接冲撞表面，受压直至到到达自己的极限而屈曲，之后使冲擦物尖由于屈曲之力而弹开。

作为本发明可使用单向推动力，使用弹力推动回位(如：弹弓﹑弹片﹑弹性材料或弹力结构等)的实施方式，如图8A、8B及8C、8D及11A、11C所示，推动位114被单向动力115所推动，使冲擦头112向下冲，将冲擦物(111)顶端往下冲擦。当单向动力消失，弹弓124的弹力使冲擦头复位，等待受下一次的推动。

作为本发明减震平衡的原理示意图，如图9A、9B所示，如果一下子的将整排刷头同时向下向上冲，其动量会使刷子上下摆动而把持不舒服(考虑大多数机动刷都用手把持来操作)，故以相对运动来平衡冲量，即是一部份刷子向下冲时，有一部份向上冲，将冲力平衡，以方便把持使用。为减低冲擦头112同时整个向下或各上摆动而产生的手持不舒适，将支承位113设置在冲擦头的近中间位置，使用杠杆方式来达到减轻摆动力量的目的，将推动力115分左右轮流推动推动位114，将使冲擦头112产生摆动的动力，使本发明手持更稳定。

作为本发明减震平衡的一个实施方式，如图10A、10B、10C、10D、10E、10F所示，为减低冲擦头同时整个向下或各上摆动而产生的手持不舒适﹐将支承位113摇摆中轴设置在冲擦头的近中间位置﹐使用杠杆方式来达到减轻摆动力量的目的，以两凸轮125左右轮流冲击冲擦头112两边推动位114，将动力115分别施加在冲擦头112的左右两边，使本发明手持更稳定。

作为另一种替代方式，图11A、11B、11C所示，11A为外壳与冲擦头组合结构示意图，11B是B-B向剖面图，支承位113以滑动方式藏于外壳123来使冲擦头112滑动。一种不使用轴心来支承，并使用单推动式的动力源的实施方式。一种机动冲擦头，包括冲擦物111﹑冲擦头112﹑支承位113﹑推动位114，其特征在于，所述的冲擦物111连接于一个冲擦头112，所述的冲擦头112的支承位113为一滑动架构，所述的支承位113以滑动方式藏于外壳123内﹐使冲擦头112在内滑动。通过外壳123内的滑槽，改变冲下的力与横擦的力组成比例，产生不同比例的冲与擦的动量。所述的冲擦头使用单向推动动力127，透过动力传动机构126，将推动力,115传送到推动位114，推动位114受传来的推动力115后，将使冲擦头112产生左边下降的动力，使用弹力推动回位的弹弓124，使冲擦头112回复到右边下降的原位。

本发明为一种能清擦各种凹凸不平的凹陷污渍的机动冲擦头，其主要是利用任何方向的动力源127，通过各种动力传动机构116,产生推动力115，推动推动位114，使冲擦头112摆动，因而使冲擦物111顶端产生由上冲下到被处理表面的动作。冲擦物尖由离开表面，到一下一下的冲撞到被擦的表面上，冲擦物111将原有的机动力量大部份通过冲擦物类似直刺的动作，将冲力插到被擦面的污渍上，由于冲擦物顶端的反冲力有很大部分由冲擦物的材质承受及反传回到坚固的冲擦头上，所以冲擦物尖用作推走污渍的能量非常大。

此外，通过其冲下时有点横移的动作，使冲擦物的顶端产生出连冲、连擦的动作，由于本发明的冲擦污物动作由冲擦物的速度及刚度支撑，故能产生比传统刷毛横扫的刷法不可比拟的清洁效能。即使有不规则的凹陷面，冲擦物的动作因为是由上而下，由离开到冲击，所以可以冲擦到深入的位置，加上如果将冲擦头适当的移动，凹陷面的污渍以至部分被盖遮的位置的污渍，也能受到冲擦而得到清洁。

本发明可使用不同的物料作为冲擦物，能适用于各种的领域如：金属除锈、表面清擦、口腔清洁等，能配合各种的动力及能够造成各种尺寸，可用于轻巧的手提工具如牙刷类、工程加工如电动钢线擦、气动钢线擦，固定机械如冲擦板材表面的污渍生产线等之用。

本发明的的冲擦式动作的方式应用：

本发明冲擦头可以是任何形状：如圆形、方形、长方形等，或装置于滚轮外或滚筒内。

本发明冲擦头冲擦物顶端的凸出排列除了是平排外，可以是任何的排列：如弧型、波浪型、锯齿型；或是混合不同排列方式的多层排列及可以按所用于的工作领域而作特殊排列。

本发明冲擦头是以直线或曲线冲擦，来处理平面或凹凸不平的表面的机构，如手持的、固定的或者用于各式机械上的组件。

本发明冲擦头利用刷子的冲量来推走污渍，可能会使刷子把持不稳定，可以利用对等力量的平衡运动，例如杠杆来平衡冲量。

本发明冲擦头可以简化为单一冲刷头，而不使用优化方案，如不使用防散护围。又或整合成多组的冲刷头；又或将冲擦物变成其它物料，如：坚固的尖锐物可用于各种的平面或凹凸表面打花处理；本发明换成砂质材料用于冲磨等之用；又或换成块状物作为刮削等之用。

本发明在冲擦时加入流质材料，可以抹涂凹凸不平面，以达到以往喷涂于凹凸不平的表面时，流质材料不能藏入凹陷位置的情况。

在生活和生产中，本发明曾经模拟出相似运动，去清洁浴缸防滑底部沙面位置的黑色污渍，能清擦到凹陷的大部分污渍，而使用现有技术刷子的方法很多位置则完全擦不到。

本发明还模拟出相似运动去刷牙，牙齿缝隙的牙渍以往总是刷不掉的，应用本发明一星期后，牙渍却减少了很多。而凹入的牙渍及牙齿重迭盖住了的位置牙渍以往是完全擦不到的，应用本发明后日渐变浅。

Claims (7)

1.一种机动冲擦头，其特征在于，它包括冲擦物、冲擦头、支承位、推动位，所述的冲擦物连接于一个冲擦头，所述的冲擦头上有一个特定的支承位，所述支承位通过自身位置和方式的改变，改变冲下力与横擦力的组成比例，产生不同比例的冲与擦的动量，所述的推动位的数目为一个或者一个以上，所述推动位受到传来的推﹑拉﹑撞推动力后，使冲擦头产生摆动的动力，所述的推动位是配合现有动力传动机构传入的推动力，改变为推动冲擦头产生摆动的动力，将冲擦物往返向下冲擦。

2.根据权利要求1所述的机动冲擦头，其特征还在于，所述冲擦物为针状物、柱状物、块状物、钉状物中的任何一种或者其中任何种类的组合，用于直接冲擦待清洁表面之用。

3.根据权利要求1所述的机动冲擦头，其特征还在于，所述冲擦物的冲擦顶端的排列可以是平排、锯齿状、弧型、波浪型中的一种或者其中任何种类的组合。

4.根据权利要求1所述的机动冲擦头，其特征还在于，所述的冲擦物周围设置有一个防散护围，所述的防散护围作为保护冲擦物之用并在其一端露出冲擦物。

5.根据权利要求1所述的机动冲擦头，其特征还在于，为减低冲擦头同时整个向下或向上摆动而产生的手持不舒适，将支承位设置在冲擦头的中间位置，使用杠杆方式来达到减轻摆动力量的目的，将动力分左右轮流向下冲，使本发明手持更稳定。

6.根据权利要求1所述的机动冲擦头，其特征在于，它包括冲擦物、冲擦头、支承位、推动位，所述的冲擦物连接于一个冲擦头，所述的冲擦头的支承位为一滑动架构，所述的冲擦头支承设置在一个外壳内，通过外壳内的滑槽，改变冲下的力与横擦的力的组成比例，产生不同比例的冲与擦的动量，所述的冲擦头有一个推动位，推动位受传来的推动力，将使冲擦头产生摆动的动力，推动位是配合传动机构传入的推动力，改变为推动冲擦头产生摆动的动力，将冲擦物的冲擦顶端往返向下冲擦。

7.根据权利要求1所述的机动冲擦头，其特征还在于，所述的支承位，可以是轴心，也可以是非轴心。