CN106659554B - 用于电动牙刷的刷头 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是用于电动牙刷的刷头，该刷头包括中空主体部分(1)、主体部分(1)内的往复旋转的驱动轴(3)和在主体部分(1)的第一端由轴(3)往复转动的旋转刷毛载体(7)，其中轴(3)的第二端包括处于关于轴(3)的旋转轴的倾斜的角度(A)中的突起(3a)。倾斜角(A)大体上在20度至70度之间，并且突起(3a)的倾斜朝向轴(3)的旋转轴。

Description

用于电动牙刷的刷头

本发明的目的为如权利要求1的前序部分中所定义的用于电动牙刷的刷头。

现有技术中已知的电动牙刷在其主体部分内部例如包含往复旋转的塑料驱动轴，其进而往复转动包含配备刷毛的塑料盘的刷毛载体。驱动轴附接于配备例如金属弹簧的金属驱动器，该驱动器还基于驱动轴的往复运动往复转动上述刷毛载体。这些方案的问题是其需要具有大量组件，而且例如金属弹簧藏污纳垢并迟早失去其效用，在此情况下整个刷头失去其操作的可靠性。此外，现有技术中的刷头包含用于在前侧安装其主体部分的孔，即在刷毛载体的同侧上。该情况下的问题是牙膏可通过装配孔渗入主体部分内并导致刷头的运行机制失灵。

现有技术中已知的是如第CH688537A5号瑞士专利中所示的电动牙刷的刷头，其中主体部分内轴的上端包含置于刷毛载体的槽中以往复转动刷毛载体的销钉。该瑞士专利提出了一种机械装置，其中销钉的位置能够关于刷毛载体的旋转轴改变，即要么朝向旋转轴要么远离旋转轴。此外，瑞士专利中提及如果改变刷毛载体的旋转轴的角度，须相应地改变销钉的角度。尽管使用根据瑞士专利的方案获得了用于刷毛载体的至少两个不同的旋转角度，然而瑞士专利并未以任何方式示出仅通过改变销钉的角度就可获得用于刷毛载体的准确需要的旋转角度。反而，通过借助易于失灵的、困难且复杂的机械装置改变销钉与刷毛载体的旋转轴的距离而完成刷毛载体的旋转角度的改变。

第8,302,238B2号美国专利示出了具有通过连接至刷头机械装置的轴体、借助合钉类似物或关于轴体的中心轴倾斜成锐角的圆柱形曲柄构件由电机转动的双刷头机械装置的机动牙刷尖端。此外，曲柄构件的远端朝向轴体的中心轴定向。美国专利的描述未提及倾斜角度AA的大小，但根据附图，该角度约为10度。在美国专利中，倾斜角度用于减小第二刷头的旋转角度，以便当轴体旋转90度时，第二刷头如美国专利的图19中所示旋转角度AA。因而这里第二刷头的旋转角度仅约为±10度。此外，曲柄构件移动的槽具有光滑的壁并且槽朝向槽的底部扩大。在该情况下，曲柄构件自由端的边缘不接触槽壁，而接触区域如美国专利的图19中所见在曲柄构件的中部附近。美国专利的方案中的一个优点是第二刷头仅旋转少许，并且为了改善效果，刷头机械装置制造为带有两个刷头并且在两个刷头之间具有有齿齿轮，从而结构非常复杂。

带有振动效果的电动牙刷的一个缺点是振动系统在手柄内。当使用这种牙刷时，振动很容易使握持手柄牙刷的手感觉麻痹。因此，刷牙时间可能太短。此外，手柄内的振动装置很复杂并可造成额外的缺陷。

本发明的目的在于消除上述弊端并实现包含数量尽可能少的部件的电动牙刷的刷头，从而使其操作机构非常简单、可靠和易于制造，在该情况下还不会发生制造过程中的错误。本发明的另一目的在于实现一种电动牙刷的刷头，其中牙膏不能渗入刷头的主体部分内，在该情况下可靠性更好且刷头卫生。本发明还一目的在于实现一种电动牙刷的刷头，其中振动装置在刷头中而不是在牙刷的手柄中。为了实现这些目的，根据本发明的用于电动牙刷的刷头的特征在于权利要求1的特征描述部分中所公开的内容。本发明其他优选的实施方式的特征在于其他权利要求中所呈现的内容。

根据本发明的用于电动牙刷的刷头具有较之现有技术的刷头的诸多优点。一个优点是结构简洁可使牙刷可靠性强。此外，简洁的结构易于制造成为没有制造缺陷的良好且可靠运作的产品。还一优点是振动装置很简单，且位于不对握持手柄牙刷的手造成麻痹的刷头中。另一优点是根据本发明的刷头很卫生，因为只需要一个装配孔用于在刷头主体部分内安装驱动轴，并且装配孔位于主体部分的与刷毛载体的相反侧上。在该情况下，刷毛载体侧上不需要装配孔，牙膏会在使用期间渗入主体部分内的危险就很小。

在下文中将通过参照附图的一个优选实施方式更详细地描述本发明，在附图中：

图1在侧视图中示出了待安装在用于电动牙刷的刷头的主体部分内的根据本发明的驱动轴，

图2在斜向侧视图中部分剖面地示出了根据本发明的刷头，其中根据图1的驱动轴安装在其位置中但锁定塞仍部分松开，

图2a示出了从主体部分的第一端所见的根据本发明的刷头的主体部分的内部空间，

图3在侧视图中部分剖面地示出了根据本发明的刷头的上端，其中根据图1的驱动轴安装在其位置中，

图4在前视图中示出了不带刷毛载体的根据本发明的刷头，

图5以简化方式示意性地示出了从后面所见在其中间位置的根据本发明的刷毛载体，

图6以简化方式示意性地示出了从后面所见在其旋转位置的根据本发明的刷毛载体，

图7示出了从下面和后面所见根据本发明的刷毛载体，

图8部分剖面地示出了从侧面和后面所见的根据本发明的刷毛载体，

图9示出了从上面和后面所见根据本发明的刷毛载体，

图10示出了从下面所见根据本发明的一个实施方式的刷毛载体，

图11示出了从下面所见根据本发明的另一实施方式的刷毛载体，

图12示出了从下面所见根据本发明的第三实施方式的刷毛载体，

图13示出了从下面所见根据本发明的还一实施方式的刷毛载体，

图14部分剖面地示出了从侧面所见根据本发明的刷毛载体，以及

图15示出了从侧面所见根据本发明的又一实施方式的刷毛载体。

根据本发明的用于电动牙刷的可替换的刷头至少包括刷头的中空主体部分1、主体部分1内的往复旋转的驱动轴3和位于主体部分1第二端的往复旋转的刷毛载体7。有利地，主体部分1、驱动轴3和刷毛载体7由塑料制成，但其也能由其他适合的材料和其组合制成。

图1在侧视图中示出了待安装在刷头的主体部分1内的根据本发明的驱动轴。在其第二端或上端，驱动轴3具有关于驱动轴3的纵向旋转轴同轴的圆柱形销钉4。优选地，销钉4由金属制成并当电动牙刷的电机在其第一端或下端往复转动驱动轴3时充当用于驱动轴3的旋转轴的轴销。在销钉4的侧面和驱动轴3的旋转轴处，驱动轴3的第二端部分经过销钉4并朝驱动轴3的第二端的尖端延伸。

在驱动轴3的第二端的尖端设有充当曲柄构件的突起3a。突起3a关于其中轴倾斜，关于驱动轴3的旋转轴成角度A。突起3a实质上为合钉类似物或圆柱体，优选地其截面为圆环形，但其也能够为椭圆形截面，并且突起3a朝向驱动轴3以角度A延伸。因此突起3a的远端以角度A朝向驱动轴3的旋转轴定向。实质上突起3a的整体长度具有等截面性质。此外，突起3是驱动轴3的固定和集成部分并由与驱动轴3相同的材料制成。优选地，突起3a以相同的材料和相同的时间在与其余的驱动轴3相同的模具中铸成。

图2至图4示出了根据本发明的刷头。驱动轴3在刷头的主体部分1内安装就位，刷毛载体7在主体部分的第二端安装就位。销钉4在位于主体部分1的第二端附近的孔5中就位。孔5中的销钉4将驱动轴3的第二端保持就位并允许驱动轴3绕其与销钉4和孔5同轴的旋转轴往复旋转。图2中的安装尚未完成，因为旨在将驱动轴3锁定在其位置中的锁定塞6尚未位于主体部分1的第一端内的其最终位置内。锁定塞6还为以特定模式连接刷头至电动牙刷主体的适配器，其主轴同时连接至刷头的主体部分1内的驱动轴3。

在背面上，即在主体部分1与刷毛载体7相反的侧面上，设有主体部分1中的装配孔1a，以使驱动轴3较易于安装。主体部分1背面上的装配孔1a使得牙膏不渗入主体部分1内成为可能，与装配孔位于主体部分1的与刷毛载体7相同的侧面上的情况一样容易，或者甚至在主体部分1的两侧。

在主体部分1的第二端有从主体部分1的后壁向刷毛载体7延伸并充当刷毛载体7的旋转轴的轴销2。优选地，由金属制成的轴销2大体上垂直于驱动轴3的旋转轴，但其也能够成另一角度。此外，刷毛载体7借助于穿过在主体部分1的第二端处的锁孔9a而置于刷毛载体7的主体中的横槽的锁销9锁定至主体部分1的第二端。锁销9将刷毛载体7锁定在其位置中以便刷毛载体7能够绕轴销2往复旋转但刷毛载体7不能沿轴销2水平移动且因此刷毛载体7不能从其位置脱离。

刷毛载体7的背部包含平行于刷毛载体7的旋转轴的大体上直的槽8。当刷毛载体7在其位置中时，槽8大体上朝向驱动轴3的第二端开放，突起3a安装在槽8中，以便当驱动轴3绕其旋转轴作往复旋转运动时，槽8中的突起3a同时往复转动刷毛载体7。槽8的宽度大体上与突起3a的直径相同，或适当稍宽，以便突起3a能够适合放入槽8并能够在槽8中被转动。

图2a示出了从主体部分1的第一端所见的根据本发明的刷头的主体部分1的内部空间。在图2a中，主体部分1向下示出了其背面而无驱动轴3和刷毛载体7。

图5和图6以简化方式示意性地示出了从后面所见的根据本发明的刷毛载体。在图5中刷毛载体7位于其中间位置，在图6中刷毛载体7位于其旋转位置。而且图5和图6中示出了驱动轴3的第二端的一部分。

驱动轴3的第二端处的突起3a以例如关于驱动轴3的旋转轴成30度的角度A布置，突起3a的倾斜朝向驱动轴3的旋转轴，以便当刷毛载体7位于其旋转区域的中间位置时，突起3a倾斜地远离刷毛载体7而朝向驱动轴3的旋转轴。如前所述，驱动轴3的旋转轴与销钉4同轴。这样从驱动轴3的旋转轴起在突起3a和槽8之间接触的点的距离尽可能短，这改善了结构的耐久性并同时使得期望的旋转运动成为可能。在突起3a和槽8之间接触的点大体上为槽8的侧面8a和突起3a的圆柱或椭圆形包络面3b之间的变化的线接触。

图5和图6清楚示出了当驱动轴3绕其旋转轴旋转时刷毛载体7如何旋转。刷毛载体由轴销2和锁定销9锁定在其位置中，从而其仅能够绕插在孔7a中的轴销2往复旋转。在图5中驱动轴3和刷毛载体7位于其中间位置中。在图6中驱动轴3从其中间位置顺时针旋转90度。当突起3a的倾斜角A为例如30度时，如图6中所见，突起3a径直从驱动轴3的侧面朝向驱动轴3的旋转轴和朝向销钉4倾斜相同的30度。突起3a位于刷毛载体7的槽8中，突起3a的包络面3b与槽8的大体上为平面的侧壁8a之间的接触为使刷毛载体7绕其旋转轴转动同样的30度的线接触。当驱动轴3从其中间位置逆时针旋转时，刷毛载体7相应地向另一方向旋转。

一般而言，能够注意到的是，根据本发明的刷头的结构和其组件测度尺寸并布置，以便当驱动轴从其中间位置往复旋转90度时，刷毛载体7从其中间位置往复旋转大体上等于突起3a的倾斜角A的角度。

驱动轴3能够布置为绕其旋转轴往复旋转与电动牙刷的主体的主轴在同一阶段中往复旋转大体上相当的角度。因此，例如，当主轴顺时针旋转30度时，驱动轴3同时顺时针旋转相同的30度，而当主轴逆时针旋转30度时，驱动轴3同时逆时针旋转相同的30度。在该情况下，驱动轴3的总旋转角度为60度。然而，不同的传动比能够用于转动驱动轴3多于或少于主轴的旋转。

而且，突起3a的倾斜角A能够改变。在该情况下，突起3a的倾斜角A是可调的而且刷毛载体7的旋转角也因此是可调的。因而刷毛载体7的旋转角的调节以突起3a的倾斜角A来执行。在该情况下突起3a的倾斜角A也能够小于或大于30度。例如其能够处于10度至80度之间，适当地大体上处于20度至70度之间，并且有利地处于30度至40度之间，优选地约为30度。

图7至图9示出了不同位置中的根据本发明的刷毛载体7。图7示出了从下面或从手柄的方向及后面所见的刷毛载体7，而图8示出了从侧面和后面所见的部分剖面的刷毛载体7，以及图9示出了从上面和后面所见的刷毛载体7。在其前部，刷毛载体7具有一组刷毛，在其后部，刷毛载体7具有包括槽8、轴孔7a和关于轴孔7a横断的槽7b的主体，并布置为当锁定销9位于槽7b中防止刷毛载体7从轴销2脱离时刷允许毛载体7的旋转运动。

以上描述了带有具备平直侧壁8a的对称槽8的刷毛载体7。图7和图10中也描述了这种刷毛载体7。突起3a在平坦的槽8中平滑移动并同时平滑转动刷毛载体7。为了有可能实现旋转和同时振动以更有效的方式清洁牙齿的刷毛载体7，图11至图15中示出了本发明的另一实施方式。侧壁8a能够为不平坦的并具有规则或不规则的凸起和凹陷，其充当导致刷毛载体7在其旋转运动期间振动的引导裝置，而不是平滑或平直的。在该情况下，当见到槽8垂直朝向刷毛载体7的旋转轴时，侧壁8a能够例如成波状壁或锯齿状壁。图11和图12示出了槽8的侧壁8a为波状壁的刷毛载体7。而图13至15示出了槽8的侧壁8a为锯齿状壁的刷毛载体7。

波状壁和/或锯齿状壁的形式、方向和大小能够变化。在该情况下，波状壁和/或锯齿状壁的波长能够较短或较长，波状壁和/或锯齿状壁的峰到峰振幅能够较小或较大。而且波状壁和/或锯齿状壁的形式能够为对称或不对称。在图11和图12中所示的实施方式中，波状壁的峰到峰振幅基本相同而图11中的波长大于图12中的波长。

在图11至图14中所示的实施方式中，波状壁和锯齿状壁是直线的，而凸起和凹陷、例如波峰8b大体上垂直于槽8的底部。而图15示出了锯齿状壁处于倾斜位置中或关于槽8的底部的锐角中。槽8的侧壁8a的波状壁也能够处于倾斜位置中或关于槽8的底部的锐角中。图14和图15中所示的波峰8b在其整个长度中是直线的，而其也能够在波状壁的侧壁和锯齿状壁的侧壁中都是曲线的。整个波或锯齿的形式类似于其波峰的形式。

根据本发明，刷头或更确切地说是刷毛载体7包括引起刷毛载体7振动的引导装置。刷毛载体7的振动的强度或量布置为可借助包括槽8、其侧壁8a和侧壁8a上可能的波状壁或锯齿状壁的引导裝置的形式、方向和/或大小来调节。当侧壁8a平且直时，刷毛载体7的振动量的值为零，振动不存在。当侧壁8a成波状壁和/或锯齿状壁时，波状壁和/或锯齿状壁当刷毛载体7绕其旋转轴往复旋转时引起刷毛载体7振动。

刷毛载体7的振动的调节进行了布置，以便波状壁或锯齿状壁的振幅越大，振动的量越强，以及波状壁或锯齿状壁的波长越小，振动的频率越大。因而刷毛载体7的振动的强度或量布置为在0和N的值之间变化，其中0意味着无振动而N意味着振动的总量，是能够安全使用而无对用户或对牙刷的结构造成任何伤害的危险的最大给定值。

对于本领域专业技术人员显而易见的是，本发明不限于上面所示的实施方式示例，而可在所附的权利要求的范围内变化。

Claims (10)

1.一种用于电动牙刷的刷头，所述刷头包括具有：

第一端和第二端的中空主体部分(1)；

所述中空主体部分(1)内的往复旋转的驱动轴(3)；

位于所述驱动轴(3)的第二端处的圆柱形销钉(4)，所述圆柱形销钉(4)相对于所述驱动轴(3)的纵向旋转轴是同轴的；

在所述中空主体部分(1)的第二端附近的孔(5)，其中所述销钉(4)放置在所述孔(5)中；

所述主体部分(1)具有在所述主体部分(1)的所述第二端由所述驱动轴(3)往复转动的旋转刷毛载体(7)，其中所述驱动轴(3)的一端包括突起(3a)，所述突起关于所述驱动轴的旋转轴倾斜角度(A)，其中所述刷毛载体(7)包括槽(8)，所述槽(8)是直的并且平行于所述刷毛载体(7)的旋转轴，并当所述刷毛载体(7)位于其中间位置中时，所述槽(8)朝向所述驱动轴(3)的所述第二端开放，所述突起(3a)位于所述槽(8)内，以便当所述驱动轴(3)绕其旋转轴进行往复旋转运动时，所述槽(8)中的所述突起(3a)转动并同时往复转动所述刷毛载体(7)，其特征在于，所述突起(3a)的倾斜角(A)在20度至70度之间，所述突起(3a)朝向所述驱动轴(3)的旋转轴延伸，所述销钉(4)和倾斜的所述突起(3a)形成组合，其中所述突起(3a)朝向所述驱动轴(3)的旋转轴并朝向所述销钉(4)延伸。

2.根据权利要求1所述的用于电动牙刷的刷头，其特征在于，所述槽(8)具有侧壁(8a)，所述侧壁(8a)为平面的，并且所述侧壁(8a)的相对距离大于所述突起(3a)的宽度。

3.根据权利要求2所述的用于电动牙刷的刷头，其特征在于，所述槽(8)与所述突起(3a)之间的接触为所述槽(8)的至少一个平面侧壁(8a)与所述突起(3a)的包络面之间的变化的线接触。

4.根据权利要求1所述的用于电动牙刷的刷头，其特征在于，所述突起(3a)在其截面中为圆形或椭圆形，并且其截面从其底端至其顶端一致。

5.根据权利要求1所述的用于电动牙刷的刷头，其特征在于，在所述驱动轴(3)的旋转运动的中间位置中所述突起(3a)在朝向所述刷毛载体(7)的后端的方向上以所述角度(A)倾斜。

6.根据权利要求1所述的用于电动牙刷的刷头，其特征在于，在所述驱动轴(3)的旋转运动的中间位置中所述突起(3a)在平行于所述槽(8)的纵向的方向上以所述角度(A)倾斜。

7.根据权利要求1所述的用于电动牙刷的刷头，其特征在于，所述刷头的结构及其组件尺寸测度并布置为当所述驱动轴(3)从其中间位置往复旋转90度时，所述刷毛载体(7)从其中间位置往复旋转等于所述突起(3a)的所述倾斜角(A)的角度。

8.根据权利要求1所述的用于电动牙刷的刷头，其特征在于，所述倾斜角(A)为30度至40度之间。

9.根据权利要求1所述的用于电动牙刷的刷头，其特征在于，所述突起(3a)为所述驱动轴(3)的固定和集成的部件并由与所述驱动轴(3)相同的材料制成。

10.根据权利要求1所述的用于电动牙刷的刷头，其特征在于，装配孔(1a)位于所述主体部分(1)的与所述刷毛载体(7)相反的侧面上。