CN1463684A

CN1463684A - 电动牙刷

Info

Publication number: CN1463684A
Application number: CN 02121581
Authority: CN
Inventors: 颛清平
Original assignee: 马云福
Current assignee: Zhuan Qingping
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2003-12-31
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: CN100413479C

Abstract

本发明为一种电动牙刷。包括一个壳体，一个马达，一个初级传动机构和次级传动机构。马达与上述壳体相联结，并具有一个马达输出元件。一个初级传动机构与马达输出元件相连，将单向旋转运动转化成以初级摆动角度运行的往复旋转摆动。一个次级传动机构与上述初级传动机构相连，把初级传动机构的往复旋转摆动转化成以次级摆动角度运行的往复旋转摆动。该次级传动机构驱动一个输出部件。一个可更换式刷头与上述输出部件相联结。

Description

电动牙刷

发明领域

本发明为一种电动牙刷。

发明背景

一般来说，电动牙刷通过各种方式驱动牙刷头或牙刷毛往复转动，摆动或振动来实现刷牙动作，而且较大的刷头摆动角度具有较好的刷牙效果。Sham在美国专利U.S.PatentNo.5,822,821中展示了一种电动牙刷。包括一个马达，用来驱动一对变速齿轮，并带动一个偏心曲柄，由偏心曲柄再驱动一个往复摆动臂，然后由摆动臂驱动刷头。受结构限制，上述这种电动牙刷的摆动角度较小。

发明目的

本发明提供了一种新型电动牙刷，其传动系统可以实现比目前产品更大或更合适的刷头摆动角度，以及恰当的刷头摆动速度，进而获得更好的刷牙效果。

发明内容

本发明为一种电动牙刷。由一个壳体，一个马达，一个初级传动机构和一个次级传动机构组成。马达固定于壳体内，并驱动一个马达输出元件绕马达轴心线旋转。初级传动机构和马达输出元件相连，并把马达输出元件的旋转运动转化成以初级平均转速，按初级摆动角度运行的往复旋转摆动。次级传动机构与初级传动机相连，并把往复旋转摆动从初级传动机构传到次级传动机构，形成绕次级传动机构输出轴心线，以次级平均转速，按次级摆动角度运行的往复旋转摆动。次级传动机构输出轴心线与马达输出轴心线平行。次级传动机构驱动一个输出部件，以次级平均转速，按次级摆动角度，绕次级传动机构输出轴心线运行的往复旋转摆动。次级传动机构可以包括一个第一齿轮成员和一个第二齿轮成员。第一齿轮成员可以包括一个扇形内齿圈并与初级传动机构相连。第二齿轮成员可以包括一个小齿轮，由第一齿轮成员驱动。而输出部件则可以包括一个可拆装更换的牙刷头。

和目前技术相比，由于本发明有两级传动系统，可以改变的刷头的摆动角度和摆动速度。这样就可以根据实际需要通过修改设计参数来实现恰当的摆动角度和摆动速度，从而提高产品的使用性能。

附图简介

现仅以举例方式对本发明来作说明，并参考附图。其中

图1是一个与本发明相应的有代表性的电动牙刷的视图。

图2a是一个图1所示电动牙刷的局部爆炸立体图。

图2b是另一个图1所示电动牙刷的局部爆炸立体图。

图3是一个图2a和图2b所示局部电动牙刷的立体装配图。

发明详细说明

首先参考图1，它表示一个与本发明相应的最有代表性的电动牙刷10。牙刷10提供了一个往复旋转摆动的刷的动作，而且相应于每个行程周期，具有很大的摆动角度。

牙刷10包括一个马达12，一个能量源14，一个壳体16，一个驱动机构18和一个输出部件20。马达12带动驱动机构18，进而驱动输出部件20。马达12可以是任何合适的小型电动马达。能量源14用来给马达12提供能量。能量源14最可能是电池，如图1所示，但也可能是连接到外部能量源，比如说通过一组电气组件连接至120/220VAC电源。控制线路22代表从能量源14至马达12的一个合适的电气连接线路及组件。一个开关23位于壳体16上，与控制线路22相接触，用来启动和制停马达12。

壳体16包围住马达12，能量源14和驱动机构18，并为它们提供安装定位基础。壳体16可以由一种合适的防水塑料制成，避免进水而破坏内部零件，并保护使用者使用时不会受到可能的伤害。同样，壳体16也可以使用其他防水材料，如金属或合成材料。

如图2a所示，表示驱动机构18。马达12驱动一个装有马达齿轮26的马达输出轴24。马达输出轴24和马达齿轮26围绕一个第一轴心线28旋转，即马达输出轴心线。马达齿轮26驱动一个第一部件30旋转。

第一部件30包括一个内齿轮32并围绕一个第二轴心线34旋转。内齿轮32的前端是一个中心盘面36。中心盘面36有一个第一表面38(见图2a)，其上伸出一个中心轴40。中心轴40的远端深入壳体16上的一个孔42内并可以在其中旋转。中心盘面36有一个第二表面44(见图2a)，其上伸出一个承载部分46。承载部分46有一个承载表面48和一个端面50，一个环绕成员52从端面50上伸出。由于环绕成员52是处于端面50的外部边缘上，所以，当第一部件30围绕第二轴心线34旋转时，环绕成员52也围绕第二轴心线34环绕运行。

一个第二部件54固定于壳体16上的一个方槽56内，用来支承第一部件30的承载部分46。第二部件54上有一个轴承环58，用来支承承载部分46在其中旋转。承载部分46和轴承环58的宽度相适应。安装于承载部分46上的环绕成员52伸过轴承环58的前端面。

一个第三部件60包括一个本体62。一个第一轴段64从本体62上向后延伸并进入一个位于第二部件54的孔66内，从而使第一轴段64可以在孔66内围绕一个第三轴心线68旋转。一个第二轴段70从本体62向前延伸。第三部件60还包括一个开有长槽的长槽臂72，从本体62上径向伸出。长槽臂72上开有一个长槽74，用来容纳环绕成员52并可与之滑动配合。由于环绕成员52围绕第二轴心线34环绕运行，这一环绕运动就会带动长槽臂72往复围绕第三轴心线68往复旋转摆动。在工作时，长槽臂72以平均角速度W₁，按摆动角度A₁进行往复旋转摆动。

由于长槽臂72往复旋转摆动，它有一个角速度范围，从位于摆动角两端的零速度逐渐变化过渡到摆动角中间位置点的最高速度。因为长槽臂72往复旋转摆动的瞬时角速度与其当时所处角度位置有关，所以这里采用平均角速度来做说明。

从长槽臂72向前延伸是一个齿轮成员76，它是一个内齿圈的一部分，即扇形内齿圈。一个第四部件78固定于壳体16内。第四部件78包括一个接受孔80，用来容纳第二轴段70，使第二轴段70可以在接受孔80内转动。第四部件78还包括一个轴承段82，其中安装有输出部件20。输出部件20可以在轴承段82内围绕一个第四轴心线86往复旋转摆动。在输出部件20的后端，固定有一个小齿轮88。在第三部件60上的齿轮成员76的驱动下，小齿轮88与输出部件20一起被带动以平均角速度W₂按摆动角度A₂进行往复旋转摆动。围绕第四轴心线86往复旋转摆动。小齿轮88的半径比齿轮成员76的半径小。小齿轮88的平均角速度W₂和摆动角度A₂比齿轮成员76的平均角速度W₁和摆动角度A₁大，并且与其半径比率成反比。因而输出部件20可以获得较大的平均角速度和较大的摆动角度，而同时仍使长槽臂72保持较低的平均角速度和摆动角度。如图1所示，输出部件20从壳体16上的一个孔穿过并伸出，并且有一个方形顶部90，其上用来安装一只刷头部件92。

如图2a和图2b所示，刷头部件92包括一个安装部分94，用来接受输出部件20的方形顶部90。刷头部件92还包括一个刷头96，上有一系列排列好的刷毛98。刷毛98沿一个轴心线100延伸。轴心线100即可以垂直于刷头部件92的前部和第四轴心线86，也可以与刷头部件92的前部和第四轴心线86成其它角度。牙刷工作时，刷头96通过以平均角速度W₂按摆动角度A₂绕第四轴心线86的往复旋转摆动的驱动下而实现刷牙动作。摆动角度A₂不同于摆动角度A₁。在图示牙刷中，摆动角度A₂大于摆动角度A₁。同理，平均角速度W₂不同于平均角速度W₁。在图示牙刷中，平均角速度W₂大于平均角速度W₁。刷头部件92，通过以平均角速度W₂按摆动角度A₂的往复旋转摆动的驱动下，进行的摆动动作模拟了人们用手动牙刷刷牙时的前后反复运动的刷牙动作。刷头部件92可以拆下更换，便于当刷头96磨损或破坏时的更换需要。

马达齿轮26，第一部件30，第三部件60，不包括齿轮成员76构成初级传动机构，总称为102。初级传动机构102把围绕马达12的第一轴心线28的单向旋转运动，从马达12的马达输出轴24转化成长槽臂72，以平均角速度W₁按摆动角度A₁运行的往复旋转摆动。因为第三部件60，不包括齿轮成员76是初级传动机构102的输出元件。因此，第三轴心线68是初级传动机构102的输出元件轴心线。

齿轮成员76和小齿轮88构成次级传动机构，总称为104。次级传动机构104，把长槽臂72的往复旋转摆动转化成输出部件20绕第四轴心线86，以平均角速度W₂按摆动角度A₂运行的往复旋转摆动。小齿轮88是次级传动机构104的输出元件。因此，第四轴心线86是次级传动机构104的输出元件轴心线

如图3所示，为装配好的整体传动机构18。可以看出，轴心线28，34，68和86全都互相平行。这使传动机构18内的所有零件占有较小的体积，从而使得它们能够装入能够用手握持的壳体内。

初级传动机构102也可以是任何可以将单向旋转运动转化成往复旋转摆动的替代方案，而其中特别是往复旋转摆动的轴心线与马达输出轴心线平行。

次级传动机构104也可以是任何可以改变往复摆动角度和平均角速度的替代方案。

如图所示，刷头96可以有沿圆周分布的刷毛98。同样，也可能有任何以其它适合形式分布的刷毛。

对于本领域的专业人员来说，可想而知是，只要不脱离本发明，对上述机构做各种各样的修改是有可能的。

Claims

1.一种电动牙刷，包括：

一个壳体；

一个马达与上述壳体相联结，上述马达具有一个绕马达输出轴心线旋转的马达输出元件；

一个初级传动机构与上述马达输出元件相连，上述初级传动机构可以将单向旋转运动，从上述马达输出元件，转化成以初级摆动角度和初级平均角速度运行的往复旋转摆动；和

一个次级传动机构与上述初级传动机构相连，上述次级传动机构把初级传动机构的往复旋转摆动转化成以次级摆动角度和次级平均角速度，绕次级传动机构输出轴心线运行的往复旋转摆动，并驱动一个输出部件以上述次级摆动角度和次级平均角速度绕次级传动机构输出轴心线运行。上述次级传动机构输出轴心线平行于上述马达输出轴心线。

2.按权利要求1的电动牙刷，其中

上述次级传动机构包括一个第一齿轮成员，上述第一齿轮成员包括一个扇形内齿圈，与初级传动机构相连，一个第二齿轮成员与上述第一齿轮成员相啮合传动，上述第二齿轮成员包括一小齿轮。

3.按权利要求1的电动牙刷，其中上述马达输出元件包括一个第一齿轮件，并且，上述初级传动机构包括：

一个可以旋转的，与上述第一齿轮件相啮合的第二齿轮件；

与上述第二齿轮件联结的一个环绕成员，将上述第二齿轮件的旋转运动转换成环绕运动；

一个可以旋转的，开有长槽的，可以与上述环绕成员进行滑动配合运行的成员，可以将上述环绕运动转化成以上述初级摆动角度和初级平均角速度运行的往复旋转摆动。

4.按权利要求1的电动牙刷，其上述输出部件包括一个刷头，上述刷头具有一个轴心线，刷头轴心线与上述次级传动机构的输出轴心线成一定角度。

5.按权利要求1的电动牙刷，其上述次级摆动角度和次级平均角速度分别大于上述初级摆动角度和初级平均角速度。

6.一种电动牙刷，包括：

一个壳体；

一个马达与上述壳体相联结，上述马达具有一个关于马达输出轴心线旋转的马达输出元件；

7.按权利要求6的电动牙刷，其上述输出部件包括一个刷头，上述刷头具有一个轴心线，刷头轴心线与上述次级传动机构输出轴心线成一定角度。

8.按权利要求6的电动牙刷，其上述次级摆动角度和次级平均角速度分别大于上述初级摆动角度和初级平均角速度。

9.一种电动牙刷，包括：

一个壳体；

一个传动机构与上述马达输出元件相连，上述传动机构可以将单向旋转运动，从上述马达输出元件，转化成以初级摆动角度和初级平均角速度运行的往复旋转摆动；

一个扇形内齿圈，上述扇形内齿圈和上述传动机构相连，并保持以初级摆动角度和初级平均角速度运行的往复旋转摆动，和

一个齿轮可驱动地与上述扇形内齿圈相啮合，从而实现以次级摆动角度和次级平均角速度，绕次级传动机构输出轴心线运行的往复旋转摆动，并且驱动一个输出部件以次级摆动角度和次级平均角速度绕次级传动机构输出轴心线运行。上述齿轮轴心线平行于上述马达输出轴心线。

10.按权利要求9的电动牙刷，上述输出部件包括一个刷头，上述刷头具有一个轴心线，上述刷头轴心线与上述齿轮轴心线成一定角度。