CN105640661A - 牙刷 - Google Patents

Abstract

一种牙刷，包括刷柄、口腔支撑架、多个刷头以及与多个刷头一一对应的多个联动结构。口腔支撑架与刷柄相连接，且其形状与牙齿分布形状相对应。口腔支撑架包括咬合上端部、中间部及咬合下端部，咬合上端部和咬合下端部均由弹性材料制成。多个刷头依次排列在咬合上端部和咬合下端部两侧，每个联动结构均靠近一个刷头地安装于口腔支撑架，每个联动结构均包括齿条、超越离合器及变速齿轮，齿条固定于中间部并向咬合上端部或咬合下端部延伸，超越离合器与齿条啮合，并与变速齿轮机械连接，每个刷头均与变速齿轮啮合。在将口腔支撑架放置在上排牙和下排牙之间进行刷牙时，咬合动作将带动刷头转动以清洁牙齿侧面，如此在锻炼口腔肌肉的同时实现自动刷牙的技术效果。

Description

牙刷

所属技术领域

本发明涉及一种牙刷，尤其是一种在使用人咬合时可以自动刷牙的牙刷。

背景技术

牙齿健康是人体健康的重要组成部分。健康的牙齿可以享受美食和营养，保证身体的健康。刷牙是保持牙齿健康的一种重要手段，餐后睡前睡后刷牙，可以很大程度地减少口腔细菌，避免龋齿的发生。

现在使用的牙刷一般分为普通手动牙刷和电动牙刷，手动牙刷刷牙时通过手的移动使得牙齿表面受到清洁，电动牙刷刷牙时通过电机转动带动牙刷转动、震动再配合手的移动使得牙齿表面受到清洁。这两种刷牙方法都需要手的配合，而口腔仅需保持张开不动即可，这样无法锻炼到口腔的肌肉。

发明内容

为了克服现有的牙刷无法锻炼口腔肌肉的不足,本发明提供一种牙刷，该牙刷可以通过使用人不断进行上下牙的咬合而使得牙刷自动实现刷牙的过程，如此不但可以实现刷牙还可以锻炼口腔肌肉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种牙刷，包括刷柄、口腔支撑架、多个刷头以及多个联动结构，所述刷柄与所述口腔支撑架相连接，所述口腔支撑架的形状与人体牙齿分布形状相对应，所述口腔支撑架包括咬合上端部、中间部及咬合下端部，所述中间部连接在咬合上端部和咬合下端部之间，所述咬合上端部和咬合下端部均由弹性材料制成，所述多个刷头依次排列在咬合上端部和咬合下端部两侧，所述多个联动结构与多个刷头一一对应，每个联动结构均靠近一个刷头地安装于口腔支撑架，每个联动结构均包括齿条、超越离合器及变速齿轮，所述齿条固定于中间部并向咬合上端部或咬合下端部延伸，所述超越离合器与所述齿条啮合，并与所述变速齿轮机械连接，每个刷头均包括固定于咬合上端部或咬合下端部的转轴及围绕转轴安置的刷毛结构，所述转轴一端与所述变速齿轮啮合。

本发明的有益效果是，使用本发明的牙刷刷牙时，将口腔支撑架放置在口腔的上排牙和下排牙之间，使得上排牙、下排牙分别与咬合上端部、咬合下端部相对或者接触，然后上排牙与下排牙进行咬合的动作，此时，咬合上端部、靠近咬合上端部的中间部受到向下的咬合力的作用而产生向下的位移、变形，超越离合器由于与齿条啮合而会在向下移动的过程中产生转动，如此带动变速齿轮转动，再进一步带动刷头转动，实现了刷头转动清洁上排牙的牙齿侧面的技术效果，同时，靠近咬合下端部的联动结构实现靠近咬合下端部的刷头的转动，实现刷头转动清洁下排牙的牙齿侧面的技术效果。使用人进行不停地咬合，即可实现刷头的重复转动，实现牙齿的彻底清洁，即在锻炼口腔肌肉的同时实现了自动刷牙的技术效果。并且，现有的牙刷刷牙时是一颗一颗地刷牙，由于操作过程各异，每颗牙齿的清洁效果可能差异较大，而本发明的牙刷在咬合过程中对所有牙齿进行同步清洁，每颗牙齿的清洁效果差异较小。同时，咬合动作可以有效的锻炼脸颊肌肉，优化面部线条。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是成年人正常下排牙的俯视示意图。

图2是本发明实施例的牙刷的俯视(仰视)示意图。

图3是本发明实施例的牙刷的口腔支撑架在垂直于厚度方向上从中间剖开的示意图。

图4是本发明实施例的牙刷沿图2的IV-IV线的局部剖视示意图。

图5是本发明实施例的牙刷沿图2的V-V线的局部左视示意图。

图6是去除保护壳后图5中所示部分牙刷的左视示意图。

图中元件符号与标号

牙刷10刷柄20

口腔支撑架30刷头40

联动结构50保护壳60

咬合上端部31中间部32

咬合下端部33环形结构321

金属支撑架322弹簧323

内表面324外表面325

收容空腔320突出部分326

安置槽327齿条51

超越离合器52变速齿轮53

第一固定杆54第二固定杆55

从动轴523转轴41

塑胶环42刷毛43

啮合齿轮44

具体实施方式

请参照图1至图6，本发明实施例的牙刷10包括刷柄20、口腔支撑架30、多个刷头40、多个联动结构50以及多个保护壳60。所述刷柄10由硬性塑胶材料制成，其与口腔支撑架30相连接。所述刷柄20用于供使用人握持牙刷10。所述口腔支撑架30的形状与人体牙齿分布形状相对应，其俯视图和仰视图均基本呈U形。所述口腔支撑架30包括咬合上端部31、中间部32及咬合下端部33。所述咬合上端部31和咬合下端部33的横截面均呈长方形，且均由食品级橡胶制成，分别用于与上排牙、下排牙咬合接触。所述中间部32包括中空的环形结构321、至少一个金属支撑架322及多个弹簧323。所述环形结构321连接在咬合上端部31和咬合下端部33之间，其横截面可以呈圆环形、长方环形、正方环形或其它形状，其俯视图和仰视图基本呈U形。环形结构321由食品级橡胶制成，其内中空。环形结构321具有相对的内表面324和外表面325，外表面325与咬合上端部31、咬合下端部33相接触，内表面324围合形成收容空腔320。所述收容空腔320的俯视图和仰视图基本呈U形，收容空腔320的横截面可以是圆形、长方形、正方形或其它形状。所述至少一个金属支撑架322嵌设于构成环形结构321的食品级橡胶内，即，位于内表面324和外表面325之间。金属支撑架322也基本呈U形，其优选由具有良好强度的金属材料制成，例如可以是不锈钢或钛合金。优选的，所述金属支撑架322具有插入刷柄20内的突出部分326，以使得刷柄20更好地支撑口腔支撑架30。所述多个弹簧323依次排列在收容空腔320内，弹簧323的延伸方向为口腔支撑架30的厚度方向，即，垂直于金属支撑架322的方向。优选的，口腔支撑架30内开设有与收容空腔320相联通的多个安置槽327。将弹簧323安置在安置槽327内，可起到更好地固定弹簧323的效果。所述安置槽327可以仅开设在环形结构321内，也可以穿透环形结构321和部分咬合上端部31、部分咬合下端部33。在本实施例中，安置槽327自咬合上端部31向咬合下端部33延伸，穿透环形结构321的外表面325而不穿透咬合上端部31和咬合下端部33。如此，则使得口腔支撑架30具有良好弹性，当使用人上排牙、下排牙分别与咬合上端部31、咬合下端部33接触并用力咬合时，咬合上端部31受到咬合力作用向下发生变形与位移，咬合下端部33向上发生变形与位移。

所述多个刷头40依次排列在咬合上端部31和咬合下端部33两侧。所述多个联动结构50与多个刷头40一一对应，每个联动结构50靠近一个刷头40地安装于口腔支撑架30。也就是说，在咬合上端部31的两侧，各有多个刷头40和多个联动结构50间隔排列；在咬合下端部33的两侧，也各有多个刷头40和多个联动结构50间隔排列。每个联动结构50均包括齿条51、超越离合器52、变速齿轮53、第一固定杆54及第二固定杆55。所述第一固定杆54固定于中间部32的中间位置，即，固定在环形结构321上，且位于口腔支撑架30在厚度方向上的中间线上，并向垂直于口腔支撑架30厚度的方向延伸。所述齿条51固定于第一固定杆54远离中间部32的一端，并向咬合上端部31或咬合下端部33的方向延伸。在图4、6中，仅以绘示靠近咬合上端部31的一个刷头40和一个联动结构50为例，因此，图4、6中的齿条51是向咬合上端部31延伸的，本领域技术人员可以理解，在靠近咬合下端部33的刷头40和联动结构50中，齿条51是向咬合下端部33延伸的。所述超越离合器52可以是楔块式超越离合器、滚珠式超越离合器和棘轮式超越离合器。本领域技术人员理解，超越离合器52是一种广泛应用的机械传动基础元件，其包括主动件和从动件，是主、从动件同轴，在传递动力或运动时由主、从动件相对运动速度变化或者旋转方向的改变实现自动接合或脱离的部件。在本实施例中，超越离合器52是单向楔块式超越离合器，其主动件在外，从动件在内，且在其主动件外表面加工出齿轮；使得主动件的齿轮与齿条51啮合；使得从动件与变速齿轮53同轴。即，从动件的从动轴523可带动变速齿轮53转动。如此，在咬合上端部31和咬合下端部33受到使用人上排牙和下排牙的咬合力作用而产生靠近中间部32的位移与变形时，主动件与齿条51啮合着向下移动并产生转动，主动件的转动将带动从动件的转动，从动件同时带动同轴的变速齿轮53转动。当从动件的转速超过主动件转速时，主动件与从动件自动脱离，从动件带动变速齿轮53由于惯性继续转动。

每个刷头40均包括转轴41、围绕转轴41套设的塑胶环42以及安装在塑胶环42外表面的刷毛结构43。所述转轴41一端安装有啮合齿轮44，所述啮合齿轮44与变速齿轮53啮合。如此，变速齿轮53的转动可以带动啮合齿轮44转动，进而带动转轴41转动。转轴41转动即可实现刷头40的旋转，刷头40上的刷毛结构43旋转即可自动清洁使用人的牙齿侧面。所述刷毛结构43可以由杜邦丝、硅胶或者其他材料制成。

在本实施例中，所述超越离合器52、刷头40均安装于第二固定杆55。具体地，超越离合器52的从动轴523、刷头40的转轴41均可以通过轴承安装在第二固定杆55，从而可以相对于第二固定杆55转动。在靠近咬合上端部31的刷头40和联动结构50中，第二固定杆55固定于咬合上端部31或者靠近咬合上端部31的位置，本领域技术人员可以理解，在靠近咬合下端部33的刷头40和联动结构50中，第二固定杆55固定于咬合下端部33或者靠近咬合下端部33的位置。在本实施例的图4、6中，第二固定杆55固定安装于咬合上端部31。

所述多个保护壳60用于保护多个联动结构50避免被水、牙膏、泡沫侵蚀。每个保护壳60固定安装在一个或者两个联动结构50外部。在本实施例中，位于口腔支撑架30一侧的上下两个相邻的联动结构50共用一个保护壳60，也就是说，保护壳60从咬合上端部31向咬合下端部33延伸，将上下两个相邻的联动结构50包围起来，同时，也将刷头40的啮合齿轮44和部分转轴41包围在内，刷头40的转轴41穿出保护壳60。保护壳60基本呈倒角过的长方体形，表面圆润以避免使用人口腔不适。保护壳60可由塑胶材料制成。

在使用本发明的牙刷10刷牙时，使用人手持刷柄20，将口腔支撑架30放置在口腔的上排牙和下排牙之间，例如，可以放在下排牙的表面，使得上排牙、下排牙分别与咬合上端部31、咬合下端部33相对或者接触，然后使用人上排牙与下排牙进行咬合的动作，此时，咬合上端部31、靠近咬合上端部31的中间部32受到向下的咬合力的作用而产生向下的位移、变形，而中间部32的中间位置不会产生位移、变形，齿条51也不会产生位移，超越离合器52的主动件的齿轮由于与齿条51啮合而会在向下移动的过程中产生转动，如此，主动件将带动从动件转动，从动件通过从动轴523带动变速齿轮53转动，变速齿轮53再进一步通过啮合齿轮44带动转轴41转动，从而实现了靠近咬合上端部31的刷头40的转动，实现了刷毛结构43转动清洁上排牙的牙齿侧面的技术效果。本领域技术人员可以理解，使用人上排牙与下排牙进行咬合动作时，靠近咬合下端部33的联动结构50同样可以实现靠近咬合下端部33的刷头40的转动，从而实现刷毛结构43转动清洁下排牙的牙齿侧面的技术效果。本领域技术人员可以理解，由于咬合上端部31、咬合下端部33两侧各有多个刷头40和多个联动结构50，因此，上排牙的内外两侧、下排牙的内外两侧均可以实现刷毛结构43的转动清洁。当使用人松开口腔支撑架30时，联动结构50和刷头40产生向上位移，回复至未变形时的位置，在此过程中超越离合器52的主动件的齿轮反向转动，不会带动从动件转动，刷头40也不会转动。使用人进行不停地咬合，即可实现刷头40的重复转动，实现牙齿的彻底清洁。

为更进一步地清洁上排牙和下排牙的咬合面，咬合上端部31的上表面(与上排牙接触的表面)和咬合下端部33的下表面(与下排牙接触的表面)也可以设置有刷毛结构，以实现在咬合时同时清洁牙齿的内侧面、外侧面和咬合面的效果。

本领域技术人员可以理解，当超越离合器52是双向超越离合器时，在使用人咬合和放松的过程中，刷头40都会转动清洁牙齿。

需要特别指出的是，刷头40的转速除与使用人咬合的力度相关之外，还与变速齿轮53的半径、齿数相关，可以通过调整变速齿轮53的齿数、半径实现刷头40转速的调整。

在本实施例中，一个刷头40基本上对应于两颗牙齿的清洁，在其他实施例中，一个刷头40可以对应三颗牙齿、一颗牙齿或其它数量的牙齿的清洁。在本实施例中，口腔支撑架30内设有14个弹簧323，与成人牙齿上排牙(下排牙)的数量一致(不包括智齿)，每个弹簧323的位置也设置地与每颗牙齿位置基本一一对应，从而可以提供给口腔支撑架30更好地弹性变形。在其他实施中，所述弹簧323的数量为7至16个，所述刷头40的数量为20至64个。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员而言，还可以根据本发明的技术构思做出其他各种改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种牙刷，包括刷柄、口腔支撑架、多个刷头以及多个联动结构，所述刷柄与所述口腔支撑架相连接，所述口腔支撑架的形状与人体牙齿分布形状相对应，所述口腔支撑架包括咬合上端部、中间部及咬合下端部，所述中间部连接在咬合上端部和咬合下端部之间，所述咬合上端部和咬合下端部均由弹性材料制成，所述多个刷头依次排列在咬合上端部和咬合下端部两侧，所述多个联动结构与多个刷头一一对应，每个联动结构均靠近一个刷头地安装于口腔支撑架，每个联动结构均包括齿条、超越离合器及变速齿轮，所述齿条固定于中间部并向咬合上端部或咬合下端部延伸，所述超越离合器与所述齿条啮合，并与所述变速齿轮机械连接，每个刷头均包括转轴及围绕转轴安置的刷毛结构，所述转轴一端与所述变速齿轮啮合。

2.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于，在咬合上端部的两侧和咬合下端部的两侧，各有多个联动结构和多个刷头间隔排列。

3.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述超越离合器包括主动件和设置在主动件内的从动件，所述主动件表面加工有齿轮，以与齿条啮合，所述从动件与所述变速齿轮同用从动轴，所述转轴一端设置有啮合齿轮，以与变速齿轮啮合，每个联动结构还包括第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆固定于中间部的中间位置，所述从动轴和转轴可转动地安装于第二固定杆，在靠近咬合上端部的联动结构中，所述第二固定杆固定于咬合上端部或者中间部的靠近咬合上端部的位置，在靠近咬合下端部的联动结构中，第二固定杆固定于咬合下端部或者中间部的靠近咬合下端部的位置。

4.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述中间部包括环形结构、至少一个金属支撑架及多个弹簧，所述环形结构具有相对的内表面和外表面，所述内表面围合形成收容空腔，所述至少一个支撑架嵌设在内表面和外表面之间，所述多个弹簧依次排列于收容空腔内，且每个弹簧的弹性变形方向平行于口腔支撑架的厚度方向。

5.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述中间部包括环形结构、至少一个金属支撑架及多个弹簧，所述环形结构具有相对的内表面和外表面，所述内表面围合形成收容空腔，所述至少一个支撑架嵌设在内表面和外表面之间，所述口腔支撑架内开设有与多个弹簧一一对应的安置槽，每个安置槽用于安置一个弹簧，每个安置槽均自咬合上端部向咬合下端部延伸，且与收容空腔相连通。

6.如权利要求4或5所述的牙刷，其特征在于，所述弹簧的数量为7至16个。

7.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述刷头的数量为20至64个。

8.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述咬合上端部的上表面和咬合下端部的下表面也设置有刷毛结构。

9.如权利要求1或8所述的牙刷，其特征在于，所述刷毛结构由杜邦丝制成。

10.如权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述牙刷还包括多个保护壳，每个保护壳包围一个或者上下两个相邻的联动结构。