CN110151346A - 一种电动牙刷及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动牙刷，它是由刷头和刷柄连接构成，所述的刷头包括刷头外壳、刷毛头一体结构件、电动传导轴及相连接的齿轮轴，所述的刷柄包括刷柄外壳、电机以及配件。所述的刷毛头一体结构件是由刷毛托及刷毛经过至少两次注塑制成的。本发明刷毛头使用热塑性材质一体成型制成，使得刷毛根部完全密封，易清理且细菌难以容身；又因热塑性材料的橡皮擦效应在产生良好清洁、抛光效果的同时避免对牙龈、牙釉质的刮擦和磨损。

Description

一种电动牙刷及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电动牙刷，特别涉及一种由热塑性刷毛材质制成的电动牙刷及其制造方法。

背景技术

现在市场上存在有手动牙刷和电动牙刷，各有缺点，手动□刷由于人们刷牙的习惯不同，难以完全清除牙菌斑；而用传统尼龙刷毛制造的电动牙刷，因尼龙丝材质特性和刷毛在牙釉质表面的高频振动摩擦，易造成对牙龈及牙釉质的过度磨损，而如果采用过软的尼龙刷毛又会导致清洁力不足。另一方面，传统植入型尼龙刷毛牙刷，其结构在尼龙刷毛间、刷毛束与刷头底板的孔洞间存在无数细小孔隙，极易滋生细菌。

目前，一体成型的热塑性刷毛材质制成的牙刷已经越来越多的进入我们的生活，但是由热塑性刷毛材质制成的多种刷头结构如何实现电驱动，如何改进热塑性刷毛的特性使其在应用于电动牙刷时更利于保护牙龈和牙釉质，并使电动方式符合人们保护牙齿健康的要求，仍是一个有待改进的问题。

发明内容

为克服已有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种由热塑性刷毛材料一次成型的刷头实现旋转加往复运动的电动牙刷。

一种电动牙刷，是由刷头和刷柄连接构成，所述的刷头包括刷头外壳、刷毛头一体结构件、电动传导轴及相连接的齿轮轴，所述的刷柄包括刷柄外壳、电机、电机动力轴以及电机配件，所述的电机动力轴与电动传导轴连接，其特征是：

所述的刷毛头一体结构件是由刷毛托及刷毛经过两次注塑制成的，其中刷毛是在刷毛托的基础上二次注塑制成，刷毛托底部同时注塑有凸块，凸块上留有限位孔及齿轮行程腔；

取一销钉穿过上述限位孔将所述刷毛头一体结构件与刷头外壳两侧固定；所述的齿轮轴一端咬合运行在齿轮行程腔中，另一端与电动传导轴连接，使得刷毛头一体结构件在电机、电机动力轴及其电机配件的驱动下做旋转加往复运动。

所述的齿轮轴是三角形凸轮。

所述的齿轮轴是偏心曲轮。

所述的刷毛毛尖为单尖或双尖结构。

所述的刷毛为三阶段单尖或双尖结构刷毛。

一种电动牙刷的制造方法，其特征是包括以下步骤：

步骤一，刷毛托采用一体成型注塑工艺，所述的刷毛托为多孔结构，以便二次注塑刷毛；所述的刷毛托背面同时带有凸块，凸块上留有限位孔及齿轮行程腔；

步骤二，在上述刷毛托基础上二次注塑制成刷毛头一体结构件，刷毛与刷毛托经二次注塑结合为一体结构；

步骤三，将与电动传导轴连接的齿轮轴一端置于上述刷毛托凸块上的齿轮行程腔内，另一端与电动传导轴连接，使得刷毛头一体结构件在电机、电机动力轴及其电机配件的驱动下做旋转加往复运动。

步骤四，取一销钉穿过上述限位孔将所述刷毛头一体结构件与刷头外壳两侧固定；

步骤五，电动牙刷手柄动力轴输出部分与手柄壳体之间装有密封组件，使得刷柄整体为密闭结构，使得刷头与电动机芯及其配件隔离；最后牙刷头与刷柄连接。

所述的刷毛托凸块限位孔及齿轮行程腔的结构与齿轮轴的形状及运动行程相匹配构成。

所述的刷毛头一体结构件是采用热塑性材质注塑制成。

所述的密封组件是采用硅胶一体成型制成。

本发明电动机芯及其配件为中低速往复式运动，高度模仿了牙医所推荐的上下式刷牙动作，充分保护牙龈；采用带有一体注塑式双尖毛刷头的电动牙刷，毛尖密度比单尖式增大一倍，增加了刷毛与牙齿表面的接触，清洁力成倍提高，同时又减小了对于牙龈及牙釉质的压强，清洁过程更加舒适。本发明刷毛头采用热塑性材质一体成型制成，热塑性材质本身兼具-定的抗菌作用，一体成型的刷毛头使得刷毛根部完全密封，易清理且细菌难以容身；又因热塑性材料自身柔软且有弹性的橡皮擦效应而在产生良好清洁、抛光效果的同时避免对牙龈、牙釉质的刮擦和磨损。

附图说明

图1是本发明牙刷的旋转加往复式刷头结构剖面图；

图2是本发明刷头与刷柄组装后结构示意图；

图3是本发明刷毛移动原理解析图；

图4是本发明三角形凸轮式传动齿轮轴刷头结构剖面示意图；

图5是本发明偏心曲轴式传动齿轮轴刷调结构剖面示意图；

图6是本发明摆动式传动齿轮轴刷头结构及运动位置变化剖面示意图；

图7是本发明热塑性材质的单根刷毛四种结构示意图；

图8是本发明刷毛第一较佳实施例结构示意图；

图9是本发明刷毛第二较佳实施例结构示意图；

图10是本发明刷毛第三较佳实施例结构示意图；

图11是本发明刷毛第四较佳实施例结构示意图；

图12是本发明刷毛第五较佳实施例结构示意图；

图13是本发明刷毛第六较佳实施例结构示意图；

图14是本发明刷毛第七较佳实施例结构示意图；

图15是本发明刷毛第八较佳实施例结构示意图；

图16是本发明刷毛第九较佳实施例结构示意图；

图17是本发明刷柄内电动机芯及其配件第一较佳实例结构安装示意图；

图18是本发明刷柄内电动机芯及其配件第二较佳实例结构安装示意图；

图19是本发明刷柄内电动机芯及其配件第三较佳实例结构安装示意图；

图20是本发明五种较佳结构的电动牙刷组装后剖面图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也是本申请各项权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明一种电动牙刷，是由刷头和刷柄连接构成，所述的刷头包括刷头外壳310、刷毛头一体结构件、电动传导轴402及相连接的齿轮轴401，所述的刷柄包括刷柄外壳320、电机450、电机动力轴440以及电池460、线路板410、和密封组件431等电机配件。

所述的刷毛头一体结构件是由刷毛托及刷毛经过两次注塑制成的，其中刷毛是在刷毛托的基础上二次注塑制成，刷毛及刷毛托均可采用热塑性材质制成，例如热塑性聚氨酯弹性体(TPEU)，热塑性苯乙烯弹性体(TPES)，热塑性聚酰胺弹性体(TPEA)，热塑性聚烯烃弹性体(TPEO)，热塑性聚酯弹性体(TPEE))或聚氨酯(PU)等，也可以采用硅橡胶类材质，所述的热塑性材质的硬度小于90A；又见图1，所述的刷毛托同时注塑有凸块，凸块上留有限位孔201及齿轮行程腔202；取一销钉穿过上述限位孔将所述刷毛头一体结构件与刷头外壳两侧固定；所述的齿轮轴一端咬合运行在齿轮行程腔中，另一端与电动传导轴连接，使得刷毛头一体结构件在电机、电机动力轴及其电机配件的驱动下做旋转加往复运动。

如图3所示为本发明刷毛移动原理解析：当传动齿轮位于左侧且为逆时针旋转时，传动齿轮轴与上部齿排相互咬合，使得刷毛向左侧移动，当传动齿轮轴移至最右侧时，传动齿轮的最后一个齿便脱离了与上部齿排的接触面，下方第一个齿正好到达下方齿排的第一个齿，开始将作用力传递到下方齿排，随之刷毛整体开始向右侧移动，如此周而复始，达到清洁效果。

如图4所示，当电动传导轴做旋转运动时，传动齿轮轴也可以采用三角形凸轮式结构，其与所述齿轮行程腔做咬合运动；或者如图5所示，传动齿轮轴还可以采用偏心曲轴式结构，其与所述齿轮行程腔做咬合运动；当电动传导轴以左右某角度摆动时，例如以左右∠45°摆动，传动齿轮轴与所述齿轮行程腔的安装结构及运动位置可参见图6(a)、(b)、(c)所示。

本发明所述的刷毛是采用热塑性材质一体注塑制成的，其中单根刷毛至少可以有四种结构，如图7所示。图7(a)所示是单尖毛结构刷毛；图7(b)所示是双尖毛结构刷毛；图7(c)所示是阶段式单尖毛结构刷毛；图7(d)所示是阶段式双尖毛结构刷毛；所述的阶段式可以是二阶段，也可以是三阶段或多阶段。

本发明所述的刷头可以是圆形、椭圆形或滚筒型等，与上述刷毛结构进行排列组合可以制成各种不同形状的刷头。如图8所示为圆形单尖毛热塑刷头外观结构；图9所示为圆形双尖毛热塑刷头外观结构；图10所示为圆形三阶段单尖毛热塑刷头外观结构；图11为圆形三阶段双尖毛热塑刷头外观结构；图12所示为椭圆形单尖毛热塑刷头外观结构；图13所示为椭圆形双尖毛热塑刷头外观结构图；图14所示为椭圆形三阶段单尖毛热塑刷头外观结构；图15为椭圆形三阶段双尖毛热塑刷头外观结构。图16为滚筒型刷头外观结构，其中滚筒型刷头的刷毛可根据不同的片状刷毛叠加组合成如图16(a)所示的单尖刷头、如图16(b)所示的双尖刷头、如图16(c)所示的单尖三阶段刷头、如图16(d)所示的双尖三阶段刷头，或者将上述片状刷毛混合排列，例如一片单尖刷毛一片三阶段单尖等等，组合成混合模式，如图16(e)、16(f)、16(g)、16(h)等所示结构。

上述刷头与刷柄连接，例如插接，可以组装成完整的电动牙刷。图17所示是本发明刷柄内电动机芯及其配件第一较佳实例结构安装示意图，可用于超声波电动机芯的刷柄结构。如图17所示，所述的电动机芯及其配件可以是由控制电路410、充电线圈420、机芯支架430、电机450及电池460组成，所述的电动机芯上安装有动力轴440。安装时，先将控制电路安装到机芯支架上，再依次将电机、电池、充电线圈安装到机芯支架的专有位置上，并将充电线圈输出端连线焊接到控制电路上，使之形成一个完整的电动驱动机芯回路，然后将电动机芯从手柄外壳的底部向上推入，直至穿过机芯顶部的密封组件与外壳压实，所述的密封组件可以是一对凹凸配合热塑件，例如密封组件431和432，也可以是单个密封件，密封组件的材料还可以由硅胶制成，形成防水结构。外壳与电动机芯为紧配合，用以防止成品在工作时由于电机的震动产生杂音。使用时，将刷头插在外露的动力轴端，刷头的连接部分与动力轴为紧配合。

如图18所示，是本发明刷柄内电动机芯及其配件第二较佳实例结构安装示意图，当动力轴带动电动传导轴做旋转运动时，为降低牙刷旋转加往复运动的速度可在电机与动力轴之间加装减速齿轮箱451。

如图19所示，是本发明刷柄内电动机芯及其配件第三较佳实例结构安装示意图，当电动传导轴以左右某角度摆动时，所述的齿轮箱451的工作方式可如图放大部分所示。

如图20所示，是本发明五种较佳结构电动牙刷组装后剖面示意图，其中图20(a)为摆动式刷头和刷柄结构组装后示意图，图20(b)为往复运动式刷头和刷柄结构组装后示意图，图20(c)为滚筒型刷头和刷柄组装后结构示意图，图20(d)为旋转加往复式刷头和刷柄组装后结构示意图，图20(e)为超声波电动牙刷刷头和刷柄组装后结构示意图。

一种电动牙刷的制造方法，其特征是包括以下步骤：

步骤一，采用一体成型材料注塑刷毛托，所述的刷毛托底部注塑一凸块，凸块上留有限位孔及齿轮行程腔，刷毛托底部为网状结构，以备二次注塑；

步骤二，向上述刷毛托二次注塑制成刷毛，此时刷毛与刷毛托无缝熔接为一体结构；

步骤三，与电动传导轴连接的齿轮轴置于上述刷毛托凸块上的齿轮行程腔内，刷头外壳通过销钉穿过凸块上限位孔与刷毛头连接；

步骤四，电动牙刷手柄动力轴输出部分与手柄壳体之间装有密封组件，使得刷柄整体为密闭结构，使得刷头与电动机芯及其配件隔离；

步骤五，牙刷头与内装电动机芯及其配件的刷柄连接。

所述的刷毛托底部限位孔及齿轮行程腔的结构与电动传导轴运动方式相匹配构成。

所述的刷毛头一体结构件是采用食品级无毒环保热塑性材质注塑制成。

所述的密封组件是采用硅胶一体成型制成。

需要说明的是，虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围，应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动牙刷，是由刷头和刷柄连接构成，所述的刷头包括刷头外壳、刷毛头一体结构件、电动传导轴及相连接的齿轮轴，所述的刷柄包括刷柄外壳、电机、电机动力轴以及电机配件，所述的电机动力轴与电动传导轴连接，其特征是：

所述的刷毛头一体结构件是由刷毛托及刷毛经过两次注塑制成的，其中刷毛是在刷毛托的基础上二次注塑制成，刷毛托底部同时注塑有凸块，凸块上留有限位孔及齿轮行程腔；

取一销钉穿过上述限位孔将所述刷毛头一体结构件与刷头外壳两侧固定；所述的齿轮轴一端咬合运行在齿轮行程腔中，另一端与电动传导轴连接，使得刷毛头一体结构件在电机、电机动力轴及其电机配件的驱动下做旋转加往复运动。

2.根据权利要求1所述的一种电动牙刷，其特征是所述电动传导轴做旋转运动时，所述的齿轮轴是三角形凸轮。

3.根据权利要求1所述的一种电动牙刷，其特征是所述电动传导轴做旋转运动时，所述的齿轮轴是偏心曲轮。

4.根据权利要求1所述的一种电动牙刷，其特征是所述的刷毛毛尖为单尖或双尖结构之一。

5.根据权利要求1和4所述的一种电动牙刷，其特征是所述的刷毛为三阶段刷毛。

6.根据权利要求4和5所述的一种电动牙刷，其特征是所述的刷毛头是滚筒型刷毛头，所述的刷毛是单尖刷毛、单尖三阶段刷毛、双尖刷毛、双尖三阶段刷毛或者其混合组合之一。

7.一种电动牙刷的制造方法，其特征是包括以下步骤：

步骤一，采用一体成型材料注塑刷毛托，所述的刷毛托为网状结构，以便二次注塑刷毛；所述的刷毛托同时注塑有凸块，凸块上留有限位孔及齿轮行程腔；

步骤二，在上述刷毛托基础上二次注塑刷毛制成刷毛头一体结构件；

步骤三，将与电动传导轴连接的齿轮轴一端置于上述刷毛托凸块上的齿轮行程腔内，另一端与电动传导轴连接，使得刷毛头一体结构件在电机、电机动力轴及其电机配件的驱动下做旋转加旋转加往复运动。

步骤四，取一销钉穿过上述限位孔将所述刷毛头一体结构件与刷头外壳两侧固定；

步骤五，安装密封组件，使得刷头与电动机芯及其配件隔离；最后牙刷头与刷柄连接。

8.根据权利要求7所述的一种电动牙刷的制造方法，其特征是所述的刷毛托凸块限位孔及齿轮行程腔的结构与齿轮轴的形状及运动行程相匹配构成。

9.根据权利要求7所述的一种电动牙刷的制造方法，其特征是所述的刷毛头一体结构件是采用热塑性材质注塑制成。

10.根据权利要求7所述的一种电动牙刷的制造方法，其特征是所述的密封组件是采用硅胶一体成型制成。