CN1364067A - 牙刷 - Google Patents

Abstract

带一个由一牙刷杆(10)支承的牙刷头(12)的牙刷,牙刷头(12)有一插放硬毛的毛架(20),后者可绕一旋转轴(R)旋转地放置,并可由一偏心驱动装置(40,50,52)可逆驱动,其中偏心驱动装置(40,50,52)有一在一个方向上回转运行的驱动轴(50),后者相对于毛架(20)的旋转轴(R)正交地,且正中穿过牙刷杆(50)放置,并且它在前端带有一偏心销(52)。另外,毛架(20)有一导孔或一轴向走向的导槽(32),偏心销(52)导入其中。另外,毛架轴向可移动地置于牙刷头(12)上,并可由偏心驱动装置(40,50,52)可逆地往复驱动。

Description

牙刷

本发明涉及一种按权利要求1的前述部分的带一个由牙刷杆支承的牙刷头的牙刷。

可买到大量的和各种形式的带偏心驱动装置的牙刷。

一般它们有一牙刷头，它由一牙刷杆支承并可换地置于一电动手持装置上。牙刷头有一插放硬毛的毛架，它绕一旋转轴可转动地被支承。它由一偏心驱动装置可逆旋转驱动，并完成交替地指向二个旋转方向的带一定旋转角度的，例如可达130°的旋转运动。

在一个广泛使用的可买到的牙刷中，偏心运动是通过对驱动电机连接一偏心机构来产生的。它产生可逆的往复运动，传给一随动杆。随动杆穿过牙刷杆，并以其弯曲的、相对于毛架的旋转轴轴向延伸的端部插接于一个在毛架上的相应的孔中，这里传动孔是相对旋转轴径向偏置地设置的。用这种方式将使立杆的可逆的往复运动转变为毛架的可逆的转动。这种牙刷的偏心驱动装置装置描述于印刷品US 5,617,601或US 5,524,312中。

在WO 96/37164中描述了牙刷的偏心驱动装置的另一方案。在这个方案中驱动电机的回转旋转运动直接传给驱动轴，后者穿过牙刷杆，并有一弯曲端部。这个弯曲端部插接于在毛架上的一个相应的导槽中，由此使毛架处于可逆旋转运动中。用这种方式可实现在机构上构造简单的、并摩擦很小的驱动，占面积也非常小，以致于外壳可做成细长和紧凑的构造。

虽然这种可逆驱动的牙刷按其原理证明是可靠的，然而有几个缺点，特别是这样的牙刷的洁齿性能需很好地改进。

众所周知，为了改进洁齿性能应考虑一个叠加于旋转运动上的移动。基于偏心驱动装置，例如在WO 96/31171或DE 4433914Al中描述了这种牙刷，其毛架完成一种摆动运动。

已表明这种牙刷在洁齿性能方面还不是最好的。另外，其构造比较复杂。

由此，本发明的目的是，进一步发展开头提到的那种牙刷，以使它具有改进了的洁齿性能而不放弃结构简单的构造。

此目的在一个开头提到的那种牙刷中通过权利要求1的特征实现。

本发明的有利的实施形式通过从属权利要求给出。

本发明基于将毛架轴向可移动地置于牙刷头上，并由偏心驱动装置可逆地直线往复运动地驱动的思想。用这种方式将使毛架具有一摆动的轴向移动运动，它导致特别好的洁齿结果。

按第一方案考虑到牙刷头至少有一个支承槽，至少有一个相应的支承卡插接于其中。这个方案保证毛架的直线往复运动(冲程)的移动运动是受挡块限制的。

借助于第二方案使得可以直接给毛架轴向移动运动。为此，滑块在毛架的导槽中在轴向上固定，或者在轴向受挡块限制地移动。滑块又有一传动孔或导槽，偏心轴插接于其中。毛架现在是这样可轴向移动地置于牙刷头上，以致于它在轴向强制耦合地执行偏心销在二个换向点之间的相应的运动。由此出现—如上所述—一个叠加在旋转运动上的轴向移动运动。

叠加的轴向移动运动也可根据其它方案通过以下产生，即毛架至少有一传动槽，它沿圆周截面且在轴向倾斜地置于毛架上。与此相应的是在牙刷头上至少设有一传动销，它导入传动槽插接。传递到毛架上的旋转运动由此而强制耦合地导致一轴向移动运动，因为传动槽有一轴向分量。由此，另一个滑块导向装置在毛架的圆周范围实现了，它可结构简单地转换，为此设有一个单个的传动销和与此相应的一个单个的传动槽就足够了，这里就运动学换向方面而言，传动销和传动槽的布置是可互换的。

也可以设二个传动销，它们互相相对地置于牙刷头上。这导致传动销和槽的载荷减小，因为为了产生轴向力设有二个滑块导向装置。

按第五方案导槽直接在毛架中形成。偏心销直接插接在这个导槽中，并且是可在前后换向点之间往复移动的，以致于能通过导槽的沿轴向的边发生力的传递，且其中毛架可可逆地驱动。

这一方案用少量活动结构部件就够了，因此噪音小，且特别适用于高频应用，所谓快速牙刷，为其名称也制定了超声波牙刷的概念。在这种牙刷中，偏心轴以每分钟从15000到25000转之间的转数旋转。在这样高的转数下，构件受到特别高的载荷，后者也特别由牙刷杆的旋转方向不断变化决定。重要的是传动要尽量保持结构简单，如同它通过前面描述的措施给出的最好的那样。

在一个这样的实施形式中可以不用附加的结构措施来给毛架摆动旋转运动附加轴向移动，后者导致开始说明的好的洁齿结果。为此考虑了导槽长度在轴向上比在偏心销的前后换向点之间的偏移小。

因此，由于导槽在轴向受限的扩展，偏心销的不受阻碍的运动是不可能的。毛架是那样轴向可移动地置于牙刷杆上，即它在轴向强制耦合地执行偏心销在二个换向点之间的相应运动，产生一叠加于旋转运动之上的轴向移动运动。

按第六方案设有一轴向固定在毛架上的滑块。滑块有一导槽，偏心销插接于其中，且能在轴向在前后换向点之间往复跑动。

第七方案考虑把滑块轴向可移动地置于导槽中。滑块有一传动孔，偏心销插接于其中。滑块由此而通过偏心销在前后换向点之间在做在毛架内的导槽之内来回移动。

所有带滑块的方案的共同点是滑块和在毛架上的相应空隙或者导槽这样构造，即滑块可有与毛架的旋转运动反向进行的旋转或摆动，以便插接在其中的偏心销不受弯曲载荷。

为此，滑块通常做成圆柱形的，由此得到在孔隙或者导槽中的可靠的定位放置。一个优选的方案考虑将滑块做成球形的，它的优点是在滑块的空隙或导槽之间出现的摩擦最小。

本发明将在下面借助于附图中所示实施形式进一步说明。附图中：

图1  按第一实施形式的驱动装置的截面图，

图2  按图1的驱动装置的放大截面图(细节图)，

图3  按第二实施形式的驱动装置的放大截面图，

图4  按第三实施形式的驱动装置的放大截面图，

图5  按第四实施形式的驱动装置的放大截面图，

图6  按第五实施形式的驱动装置的放大截面图。

牙刷1的第一实施方案示于图1中。

牙刷头12是牙刷杆10的组成部分，后者可更换地插接在手柄60上。在牙刷头12上装有支承销16，它插接在毛架20的对应的支承孔26中。由此，支承销16是毛架20的旋转支承。

在牙刷头12上还设有一环形支承槽14，毛架20的一个相应的支承卡24插接于其中。用这种方法使毛架20相对于牙刷头12在轴向上能有限地移动，并保证不会掉下。

毛架20有一轴向孔隙28，其中装有一带导槽32的滑块30。它就其相对于孔隙28或毛架20的轴向位置而言是固定的。

驱动轴50的偏心销52插接于导槽32中。驱动轴50由电机40旋转驱动。导槽32具有例如孔的形状，然而也可做成在轴向上扩展的。

毛架20的运动过程可如下进行：

如特别是从放大图X上可看出的那样，偏心销52在所选的截面图中位于左换向点。随着开动了的旋转，其位置向右偏移，直至达到右换向点。这样，牙刷头12完成了在局部视图中右上方表示的旋转运动，而且是从实线画的左边位置到虚线画的右边终点位置。在进一步的旋转运动中，偏心销52返回它的原始位置，由此实现毛架20的往复摆动运动。

因此，为了无障碍的运动过程，要求偏心销52做成边上有较小的空隙，以便摆动运动能相当无间隙地转换。另外，滑块30需可绕其纵轴转动地置于空隙28中，以便它能完成与毛架20的旋转方向相反的平衡运动，来避免处于插接中的偏心销52的弯曲载荷。滑块30和空隙28有总是互相相一致的圆形截面，以致于使相当无间隙的，然而又有小摩擦的平衡运动成为可能。最后应注意，偏心销52就其长度而言是这样确定的，即它相对于滑块30的变化的高度位置一直保持插接。

通过这一简单的措施达到了使驱动轴50的旋转运动转换成可逆的转动(摆动)。

图2以放大图表示图1中的牙刷。从图2中可得出以下细微特征：

牙刷杆210在其上端有一牙刷头212，它设有一支承销216。后者在支承孔226处支承一毛架220。

毛架220相对于牙刷头212轴向可移动地支承。一环形支承卡插接于牙刷头212的支承槽214中，其中支承槽214做成能使毛架220在图2左边所示的靠前的轴向位置和右边所示的靠后的轴向位置之间移动。最大移动行程标为“冲程”。

毛架220有一轴向导槽228，在其中装有滑块230。它相对于毛架220在轴向固定布置。另外，它有一传动孔232，驱动轴50的一偏心销52插接于其中。

因偏心销52通过滑块230与毛架220在轴向强制耦合，它完成一叠加上转动的轴向平移。这一高频率在轴向作用的脉动运动显著地改进了洁齿结果。以此，这一认识的转化，按本实施例，通过简单的机械措施实现了。

图3表示一牙刷300，它同样强制耦合地实现毛架320的轴向移动。

又设有一带一牙刷头312的牙刷架310，前者有一支承销316。它在支承孔326处可轴向移动地支承毛架320。

毛架320有一轴向导槽328，在其中轴向可移动地装进一滑块330。滑块330有一传动孔332，一驱动轴50的偏心销52插接于其中。

另外，在牙刷头312上装有二个传动销314，它们互相相对，并径向向内地布置。它们插接在二个相应的传动槽324中，后者在毛架320上沿一圆周截面布置。它们在轴向上是稍有倾斜的，以致于毛架320的转动导致一强制耦合的轴向移动。

在图4中所示的牙刷400做成与上述各方案很相符合的。

又设有一个带牙刷头412的牙刷杆410，前者有一支承销416。毛架420通过支承孔426纵向可移动地置于支承销416上。

毛架420有一轴向导槽428，在其中轴向可移动地装有一滑块430。滑块430有一传动孔432，驱动轴50的偏心销52插接在其中。

就此而言，基本结构与图3描述的结构方案是相一致的。差别在于仅设有一个传动销414，它与一个传动槽424共同作用。轴向移动又是由传动槽424做成在轴向上稍有倾斜的来实现，由此预先确定了毛架420的轴向直线往复运动。

在图5中所示的牙刷500的方案与前面描述的差别仅在于滑块530做成了球形的。它有一传动孔532，驱动轴50的偏心销52插接于其中。

滑块在毛架520的轴向导槽528中轴向移动。毛架520有一支承孔526，它通过后者而在支承销516上可纵向移动。支承销516固定在牙刷杆510的牙刷头512上。

在牙刷头512上装进了传动销514，它同一相应的传动槽524共同作用，以致于使毛架520的旋转运动转为毛架520的强制耦合的轴向直线往复运动。

在图6中所示的牙刷600的方案与图4和图5中所示的方案很相一致。

又构成一个带牙刷头612的牙刷杆610，前者设有一支承销616。毛架620通过一支承孔626纵向可移动地置于支承销616上。

如同在图4和图5中已详细表示的那样，设有一传动销614，它与一传动槽624共同作用，后者在轴向上稍有倾斜，由此得出毛架620的轴向直线往复运动。

就此而言这里所示的牙刷方案的基本结构同图4和图5描述的实施方案相一致。在图6中所示牙刷600的方案的差别仅在于导槽628直接在毛架620中形成。

由驱动轴50用电机旋转运动的偏心销52直接插接于该导槽628中。偏心销52由于驱动轴50的电机驱动而在导槽628中在前后换向点之间自由地往复移动。偏心销52向毛架620的力的传递是通过导槽628的在轴向摆动的边实现的。为了使在导槽628中插接的偏心销52不受弯曲载荷，导槽628有一径向向内的空腔634，它支承偏心销52的自由端，且使之不接触空腔634的内壁。

附图标记清单

1  牙刷

10 牙刷杆

12 牙刷头

14 支承槽

16 支承销

20 毛架

24 支承卡

26 支承孔

28 空隙

30 滑块

32 导槽

40 电机

50 驱动轴

52 偏心销

60 手柄

200 牙刷

210 牙刷杆

212 牙刷头

214 支承槽

216 支承销

220 毛架

224 支承卡

226 支承孔

228 导槽

230 滑块

232 传动孔

300 牙刷

310 牙刷杆

312 牙刷头

314 传动销

316 支承销

320 毛架

324 传动槽

326 支承孔

328 导槽

330 滑块

332 传动孔

400 牙刷

410 牙刷杆

412 牙刷头

414 传动销

416 支承销

420 毛架

424 传动槽

426 支承孔

428 导槽

430 滑块

432 传动孔

500 牙刷

510 牙刷杆

512 牙刷头

514 传动销

516 支承销

520 毛架

524 传动槽

526 支承孔

528 导槽

530 滑块

532 传动孔

600 牙刷

610 牙刷杆

612 牙刷头

614 传动销

616 支承销

620 毛架

624 传动槽

626 支承孔

628 导槽

634 空腔

Claims (10)

1.带一个由一牙刷杆(10；210；310；410；510；610)支承的牙刷头(12；212；312；412；512；612)的牙刷，后者

—有一插放硬毛的毛架(20；220；320；420；520；620)，它绕一旋转轴(R)可旋转地支承，且可由一偏心驱动装置(40，50，52)可逆地旋转驱动，其中

—偏心驱动装置有一在一个方向上回转运行的驱动轴(50)，它相对于毛架(20；220；320；420；520；620)的旋转轴(R)正交地，且正中穿过牙刷杆(10；210；310；410；510；610)布置，并且它在前端带有一偏心销(52)，其中

—毛架(20；120；220；320；420；520；620)有一导孔或有一轴向走向的导槽(32；128；228；328；428；528；628)，偏心销(52)引入其中，

其特征为：毛架(20；220；320；420；520)轴向可移动地置于牙刷头(12；212；312；412；512)上，并且由偏心驱动装置(40，50，52)可逆地直线往复地驱动。

2.按权利要求1的牙刷，其特征为：牙刷头(12，212)至少有一个相应的支承卡(24，224)限制毛架(20；220)直线往复运动(冲程)地插接在其中。

3.按权利要求1或2的牙刷，其特征为：

—设有一个带一个传动孔(32；232)或带一个导槽的滑块(30；230)，偏心销(52)插接在其中，并且

—滑块(30；230)在导槽(28；228)中是轴向固定的或在轴向上受挡块限制地活动的。

4.按权利要求1的牙刷，其特征为：

—毛架(320；420；520)至少有一传动槽(324；424；524)，它沿圆周截面且轴向倾斜地置于毛架(320；420；520)上，并且

—在牙刷头(312；412；512)上至少布置有一个传动销(314；414；514)，它引入传动槽(324；424；524)插接。

5.按权利要求4的牙刷，其特征为：设有二个传动销(314)，它们互相相对地置于牙刷头(310)上。

6.按权利要求4或5中之一的牙刷，其特征为：导槽(628)直接在毛架(620)中形成。

7.按权利要求4或5中之一的牙刷，其特征为：导槽是轴向固定在毛架上的滑块的组成部分。

8.按权利要求4或5中之一的牙刷，其特征为：

—滑块(430；530)轴向可移动地置于导槽(328；428；528)中，并且

—滑块(330；430；530)有一传动孔(332；432；532)，偏心销(52)插接于其中。

9.按权利要求3，7或8中之一的牙刷，其特征为：滑块(130；230；330；430)做成圆柱形的。

10.按权利要求3，7或8中之一的牙刷，其特征为：滑块(530)做成球形的。

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