TW201607461A - 機動沖擦頭 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種機動沖擦頭，其包括沖擦物、沖擦頭、支承位、推動位。沖擦物連接於一個沖擦頭，沖擦頭上有一個特定的支承位；支承位通過自身位置和方式的改變，改變沖下力與橫擦力的組成比例，產生不同比例的沖與擦的動量。推動位的數目為一個或者一個以上，推動位受到傳來的推動力後，將使沖擦頭產生擺動的動力；推動位是配合現有動力傳動機構傳入的推動力，改變為推動沖擦頭產生擺動的動力，將沖擦物往返向下沖擦。本發明能處理現有技術不能處理不規則的凹陷位置內的污漬，及更快速清除凸平面或者規則平面的頑固污漬的情況。

Description

機動沖擦頭

本發明涉及一種機動沖擦頭，本發明屬於對現有的機動刷或者手動刷的改進，如牙刷、電動刷、氣動刷、工業機械上的表面清潔設備等，本發明針對不規則的凹凸不平面，現有技術不能有效的刷到凹坑內的污漬，同時能有更高效能處理平面上特別是凹槽內的污漬。

現有技術的機動刷或者手動刷，如生活中的牙刷，或者工業應用中的電動刷、氣動刷、機械設備上的表面處理設備等，其處理平面和凹凸不平面污漬的能力很有限。

在工業上，為了要清擦凹凸不平面的凹面內的污漬，例如擦走銹蝕後凹凸不平的鐵銹，往往要在機動擦加上很大的壓力，甚至再加上壓力裝置，因而對凸出面造成過分的擦損，甚至需要更多時間來清擦，如果凹入面較深的，有很多位置還是清擦不到的。

在生活中，例如刷牙時，臼齒不規則牙面的凹面以及不整齊的牙齒排列的凹位，現有的各式牙刷，其刷動的方式都是靠擦毛在牙齒表面上移動或震動，故此利用現有技術的牙刷很難將牙齒清潔徹底和乾淨。

例如壓在物體表面上震動的清潔裝置，其真正清潔頑固污漬的效能很低，只適合震除液態類的污漬。而在物體表面上移動的如電動牙刷，刷頭上左右運動的、前後運動的、順逆轉動，又或工業用的高速旋轉加壓電動或氣動刷在清擦時，刷毛尖都會在被擦面凸出的位置受力而使刷毛變形，所施的動能很大部分都因刷毛的變彎而損耗，而對於凹入的位置，都是在凸面一擦即過，根本不能有效地擦進凹陷面的內部，所以對於不規則凹陷表面的污漬，當然不能清擦，如果凹陷位置剛好與擦動方向一致，倒還是勉強擦到部份凹陷位置，可是對於不規則的凹陷位置就沒有用。

同時，通過大量的實驗發現，無論用多大的力壓下刷子來刷，每一刷毛的頂端都會在橫移動作上一下子就彈過了凹陷位置，也是不能有效地刷到不同形態的凹陷面，在那些剛好刷得到的凹陷位置，如果要刷走凹面上頑固的污漬，就要刷很長的時間或要外加更大的壓力來使刷毛深入凹陷面，因而大多數都會對凸出的表面會造成過分的擦拭，造成能量的損失甚至產品的損壞。

對於每一條刷毛的頂端，對黏在清擦物件凹陷位置污漬的刷走能力，除了因為表面的陷入而接觸不到之外，還會因為每一刷毛的剛度而損耗掉，因為一般刷毛都是呈柱狀、針狀，並以有彈性的物質來作刷毛，刷毛在橫移時出現彎曲，使動力被刷毛的彈性所損耗，其刷走污漬的力因而變弱，並沒有很好的將動能有效的傳遞去刷毛尖，用於推走黏在表面的污漬。而如果用彈性較小、剛性較強的刷毛，又可能會過分刮傷凸出面，不過此時對凹陷面的污漬清除效果仍然沒有多大改善。

通過事實發現，像家用的電動牙刷幾乎已包括了各式各樣變化的刷動方式，但其清擦力都不能有效清刷門牙面的牙漬、牙隙的牙漬、大牙牙面凹陷位內的污漬，而用於工業表面清潔用的機動刷，幾乎都是靠磨損凸出表面才能擦到凹陷面的情況。

本發明的目的是克服上述缺陷，提供一種機動沖擦頭，本發明針對目前的所有清擦工具和方式都不能更有效率、更快速的進行清擦，也不能徹底清擦凹陷位置的污漬。本發明的機動沖擦頭，其動力最大部分用作沖擦表面，同時對清除規則或者不規則的凹凸不平面的頑固污漬效果比現有技術更快及更有效。

本發明技術方案如下所述：一種機動沖擦頭，其包括沖擦物、沖擦頭、支承位、推動位。沖擦物連接於一個沖擦頭，沖擦頭上有一個特定的支承位；支撐位通過自身位置和方式的改變，改變沖下力與橫擦力的組成比例，產生不同比例的沖與擦的動量。推動位的數目為一個或者一個以上，推動位受到傳來的推動力後，將使沖擦頭產生擺動的動力；推動位是配合現有動力傳動機構傳入的推動力，改變為推動沖擦頭產生擺動的動力，將沖擦物往返向下沖擦。

根據上述結構的本發明，其中，沖擦物為針狀物、柱狀物、塊狀物、釘狀物中的任何一種或者其中任何種類的組合，用於直接沖擦待清潔表面之用。

根據上述結構的本發明，其中，沖擦物的沖擦頂端的排列可以是平排、鋸齒狀、弧型、波浪型中的一種或者其中任何種類的組合。

根據上述結構的本發明，其中，沖擦物周圍設置有一個防散護圍；防散護圍作為保護沖擦物之用並在其一端露出沖擦物。

根據上述結構的本發明，其中，支承位，可以是軸心，也可以是非軸心，如：滑動機構(使用滑塊按滑槽的方法來支承)、懸掛式機構(使用非剛性物料，以掛吊等的方式來支承)等等。

根據上述結構的本發明，其中，沖擦頭推動力，如使用單向動力，如：只有推力，或只有拉力、或只扭一邊、或旋轉的動力等等。以彈力推動回位的方式（如：彈弓、彈片、彈性材料、凸輪……等）使沖擦頭復位，等待受下一次的推動。

作為本發明可使用單向推動力，使用彈弓彈力推動回位的實施方式，推動位被單向動力所推動使沖擦頭向下沖，將沖擦物頂端往下沖擦，當單向動力消失，彈弓的彈力使沖擦頭復位，等待受下一次的推動。

作為本發明減震平衡的一個實施方式，如果一下子將整排沖擦物同時向下向上沖，其動量會使刷子上下擺動而把持不舒服(考慮大多數機動刷都用手把持來操作)，故可以相對運動來平衡衝量，即一部份刷子向下沖時，有一部份各上沖，將衝力平衡，以方便把持使用：其中一簡單方式：為減低沖擦頭同時整個向下或向上擺動而產生的手持不舒適，將支承位（113）設置在沖擦頭（111）的中間位置，使用槓桿方式來達到減輕擺動力量的目的，將動力分左右輪流向下沖，使本發明手持更穩定。

作為另一種替代方式，一種機動沖擦頭，其包括沖擦物、沖擦頭、支承位、推動位。沖擦物連接於一個沖擦頭，沖擦頭的支承位為一滑動架構，沖擦頭的支承位設置在一個外殼內，通過外殼內的滑槽，改變沖下的力與橫擦的力組成比例，產生不同比例的沖與擦的動量。沖擦頭有一個推動位，推動位受傳來的推動力後，將使沖擦頭產生擺動的動力；推動位是配合傳動機構傳入的推動力，改變為推動沖擦頭產生擺動的動力，將沖擦物的沖擦頂端往返向下沖擦。

根據以上結構的本發明，利用物理的衝量原理，使沖擦物產生向擦面下沖(或稱啄下)的衝量，使各沖擦物的頂端連沖、連擦到待清潔的凹凸不平表面上，由於其力量由沖擦物的剛度支承，故此能產生極高效能的清潔作用，即使有不規則的凹陷面，沖擦物仍可由上而下的沖擦到深入的位置。本發明可以設計成更換配件的形式，又或可以與任何機動的動力源，如磁動、電動、機動、氣動等整合成為一整件的設備或工具。

本發明的有益效果在於：

1、本發明具有獨特的清潔能力，能更有效的沖擦物體的凹凸不平面的頑固污漬，本發明能將動能最大部分用於推走污漬上，無論對於凸面或凹面，都有極佳效能的清潔能力。

2、本發明能清刷到以往不能擦到的凹陷坑內的污漬，通過將沖擦頭適當的移動，即使部分被蓋遮的位置的污漬，也能由於受到沖擦而產生清潔力。

3、通過本發明的應用，不需施加過多壓力，減小了過度擦傷凸起表面的情況。本發明能減少靠大量外加“壓力”來增加清潔深度及清潔效能，因而可減少要用更多外加壓力及使用更多時間而過度擦傷凸起表面的情況，甚至不需加上太多壓力來清擦，沖擦動作自然能進入淺凹陷位置清擦。

如圖1A、1B、2A、2B及圖3所示，F為力的方向，陰影區為永遠沖刷不到的污漬區域。由圖可見，現有技術的擦頭，其真正清潔頑固污漬的效能很低。而在物體表面上移動時，刷毛尖都會在被擦面凸出的位置受力而使刷毛變形，所施的動能很大部分被刷毛的變彎而損耗，而對於凹入的位置，由於是在凸面一擦即過，根本不能有效地擦進凹陷面的內部，所以對於不規則凹陷表面的污積，當然是清潔不徹底。

如圖4A、4B、5A、5B以及6A、6B、6C所示，利用物理的衝量原理，使刷毛產生向擦面下沖(或稱啄下)的衝量，使各刷毛的頂端連沖、連擦到待清潔的凹凸不平表面上，由於其力量由刷毛的剛度支承，故此能產生極高效能的清潔作用，即使有不規則的凹陷面，刷毛仍可由上而下的沖擦到深入的位置，本發明可以設計成更換配件的形式，又或可以與任何機動的動力源，如磁動、電動、機動、氣動等整合成為一整件的設備或工具。

如圖7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H及圖8A、8B、8C、8D、9A、9B、10A、10D、11A、11C、12所示，本發明的機動沖擦頭，其包括沖擦物111、沖擦頭112、支承位113、推動位114。所述的沖擦物111連接於一個沖擦頭112，沖擦頭112上有一個特定的支承位113；支承位113通過自身位置和方式的改變，改變沖下力與橫擦力的組成比例，產生不同比例的沖與擦的動量。推動位114的數目為一個或者一個以上，推動位114受到傳來的推動力115後，將使沖擦頭112產生擺動的動力；推動位114是配合現有動力傳動機構傳入的推動力115，改變為推動沖擦頭112產生擺動的動力，將沖擦物111往返向下沖擦。

根據上述結構的本發明，其中，沖擦物111為針狀物、柱狀物、塊狀物、釘狀物中的任何一種或者其中任何種類的組合，用於直接沖擦待清理表面之用。

根據上述結構的本發明，其中，沖擦物111的沖擦頂端的排列可以是平排、鋸齒狀、弧型、波浪型中的一種或者其中任何種類的組合。

根據上述結構的本發明，其中，的沖擦物111周圍設置有一個防散護圍116，防散護圍116作為保護沖擦物111之用並在其一端露出沖擦物111。

防散護圍116用於工業等用途時可加強衝壓的強度，延長沖擦物的壽命；防散護圍116用於牙刷類時可防止週邊散出的衝壓沖擦物直刺口腔的皮膚。

根據上述結構的本發明，其中，通過動力傳動機構126可以使用不同方向的動力源運動方向127，能設計成各式各樣的沖擦工具、器材、設備、儀器、牙刷、機動擦、氣動擦等，如最常見的動力源通過旋轉、順逆扭動、推拉等的動力，都能通過動力傳動機構126連接到沖擦頭112上。

如圖7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H所示，本發明的沖擦頭112是一組或多組裝了沖擦物111的擦頭，通過特定的支承位113，軸心位置的改變，改變沖下的力與橫擦的力組成比例，產生不同比例的沖與擦的動量，使裝於沖擦頭112上的沖擦物頂端，產生以衝力較多，還是擦力較多，來應用於不同工作，圖中122為刷尖的運動軌跡，刷尖運動軌跡122與軸心成正切的是沖的動量，向心的為擦的動量。

理論上，沖擦物111直立的方向與運動方向一致時，橫擦力為零，沖擦物111將以自己的剛度推出所有動力，直接衝撞表面，受壓直至到達自己的極限而屈曲，之後使沖擦物尖由於屈曲之力而彈開。

作為本發明可使用單向推動力，使用彈力推動回位(如：彈弓、彈片、彈性材料或彈力結構等)的實施方式，如圖8A、8B及8C、8D及11A、11C所示，推動位114被單向的推動力115所推動，使沖擦頭112向下沖，將沖擦物111頂端往下沖擦。當單向動力消失，彈弓124的彈力使沖擦頭復位，等待受下一次的推動。

作為本發明減震平衡的原理示意圖，如圖9A、9B所示，如果一下子的將整排刷頭同時向下向上沖，其動量會使刷子上下擺動而把持不舒服(考慮大多數機動刷都用手把持來操作)，故以相對運動來平衡衝量，即是一部份刷子向下沖時，有一部份向上沖，將衝力平衡，以方便把持使用。為減低沖擦頭112同時整個向下或各上擺動而產生的手持不舒適，將支承位113設置在沖擦頭的近中間位置，使用槓桿方式來達到減輕擺動力量的目的，將推動力115分左右輪流推動推動位114，將使沖擦頭112產生擺動的動力，使本發明手持更穩定。

作為本發明減震平衡的一個實施方式，如圖10A、10B、10C、10D、10E、10F所示，為減低沖擦頭同時整個向下或各上擺動而產生的手持不舒適，將支承位113搖擺中軸設置在沖擦頭的近中間位置，使用槓桿方式來達到減輕擺動力量的目的，以兩凸輪125左右輪流衝擊沖擦頭112兩邊推動位114，將推動力115分別施加在沖擦頭112的左右兩邊，使本發明手持更穩定。

作為另一種替代方式，圖11A、11B、11C所示，11A為外殼與沖擦頭組合結構示意圖，圖11B是B-B向剖面圖，支承位113以滑動方式藏於外殼123來使沖擦頭112滑動。一種不使用軸心來支承，並使用單推動式的動力源的實施方式。一種機動沖擦頭，包括沖擦物111、沖擦頭112、支承位113、推動位114。其中，沖擦物111連接於一個沖擦頭112，沖擦頭112的支承位113為一滑動架構，支承位113以滑動方式藏於外殼123內，使沖擦頭112在內滑動。通過外殼123內的滑槽，改變沖下的力與橫擦的力組成比例，產生不同比例的沖與擦的動量。所述的沖擦頭112使用單向的推動力125，透過動力傳動機構126，將推動力，115傳送到推動位114，推動位114受傳來的推動力115後，將使沖擦頭112產生左邊下降的動力，使用彈力推動回位的彈弓124，使沖擦頭112回復到右邊下降的原位。

本發明為一種能清擦各種凹凸不平的凹陷污漬的機動沖擦頭，其主要是利用任何方向的動力源運動方向127，通過各種動力傳動機構126，產生推動力115，推動推動位114，使沖擦頭112擺動，因而使沖擦物111頂端產生由上沖下到被處理表面的動作。沖擦物尖由離開表面，到一下一下的衝撞到被擦的表面上，沖擦物111將原有的機動力量大部份通過沖擦物111類似直刺的動作，將衝力插到被擦面的污漬上，由於沖擦物111頂端的反衝力有很大部分由沖擦物111的材質承受及反傳回到堅固的沖擦頭112上，所以沖擦物尖用作推走污漬的能量非常大。

此外，通過其沖下時有點橫移的動作，使沖擦物111的頂端產生出連沖、連擦的動作，由於本發明的沖擦污物動作由沖擦物111的速度及剛度支撐，故能產生比傳統刷毛橫掃的刷法不可比擬的清潔效能。即使有不規則的凹陷面，沖擦物111的動作因為是由上而下，由離開到衝擊，所以可以沖擦到深入的位置，加上如果將沖擦頭112適當的移動，凹陷面的污漬以至部分被蓋遮的位置的污漬，也能受到沖擦而得到清潔。

本發明可使用不同的物料作為沖擦物，能適用於各種的領域如：金屬除鏽、表面清擦、口腔清潔等，能配合各種的動力及能夠造成各種尺寸，可用於輕巧的手提工具如牙刷類、工程加工如電動鋼線擦、氣動鋼線擦，固定機械如沖擦板材表面的污漬生產線等之用。

本發明的沖擦式動作的方式應用：

本發明沖擦頭可以是任何形狀：如圓形、方形、長方形等，或裝置於滾輪外或滾筒內。

本發明沖擦頭的沖擦物頂端的凸出排列除了是平排外，可以是任何的排列：如弧型、波浪型、鋸齒型；或是混合不同排列方式的多層排列及可以按所用於的工作領域而作特殊排列。

本發明沖擦頭是以直線或曲線沖擦，來處理平面或凹凸不平的表面的機構，如手持的、固定的或者用於各式機械上的元件。

本發明沖擦頭利用刷子的衝量來推走污漬，可能會使刷子把持不穩定，可以利用對等力量的平衡運動，例如槓桿來平衡衝量。

本發明沖擦頭可以簡化為單一沖刷頭，而不使用較佳方案，如不使用防散護圍。又或整合成多組的沖刷頭；又或將沖擦物變成其它物料，如：堅固的尖銳物可用於各種的平面或凹凸表面打花處理；本發明換成砂質材料用於沖磨等之用；又或換成塊狀物作為刮削等之用。

本發明在沖擦時加入流質材料，可以抹塗凹凸不平面，以達到以往噴塗於凹凸不平的表面時，流質材料不能藏入凹陷位置的情況。

在生活和生產中，本發明曾經模擬出相似運動，去清潔浴缸防滑底部沙面位置的黑色污漬，能清擦到凹陷的大部分污漬，而使用現有技術刷子的方法很多位置則完全擦不到。

本發明還模擬出相似運動去刷牙，牙齒縫隙的牙漬以往總是刷不掉的，應用本發明一星期後，牙漬卻減少了很多。而凹入的牙漬及牙齒重迭蓋住了的位置牙漬以往是完全擦不到的，應用本發明後日漸變淺。

111‧‧‧沖擦物
112‧‧‧沖擦頭
113‧‧‧支承位
114‧‧‧推動位
115‧‧‧推動力
116‧‧‧防散護圍
121‧‧‧沖擦方向
122‧‧‧刷尖運動軌跡
123‧‧‧外殼
124‧‧‧彈弓
125‧‧‧凸輪
126‧‧‧動力傳動機構
127‧‧‧動力源運動方向

圖1A、1B為現有技術中單一刷毛清潔凹陷面的狀態圖。 圖2A、2B為現有技術中另一方向的單一刷毛清潔凹陷面的狀態圖。 圖3為現有技術中整體性刷毛在清潔凹陷面的狀態圖。 圖4A、4B分別為本發明針對凹的清潔面在未沖下時和沖下時的原理示意圖。 圖5A、5B分別為本發明針對凸的清潔面在未沖下時和沖下時的原理示意圖。 圖6A、6B、6C為本發明能沖擦任何凹凸面的原理示意圖。 圖7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H為示範用不同支承位置與使用不同的沖擦物頂端排列後，所產生的軌跡不同示意圖。 圖8A、8B及8C、8D為本發明的兩種使用單向推動力，以彈弓彈力回位的的一種實施方式的原理示意圖。 圖9A、9B為本發明減震平衡的一個原理示意圖，為減低沖擦頭整個同時向上擺上及向下擺落的而產生的擺動，會使手持不舒適，將支承搖擺中軸設置在沖擦頭的近中間位置，使用槓桿方式來達到減輕擺動力量的目的，使用一組的推動位，將動力分別施在左右兩邊，使本發明手持更穩定。 圖10A、10D為本發明利用減震平衡，並使用扭動式的動力源的一個實施方式示意圖，將支承位設置在沖擦頭的近中間位置，使用槓桿方式來達到減輕擺動力量的目的。本例子的沖擦頭，使用一組的受力位，以中軸分左右兩邊，以凸輪輪流左右使向下沖，分別在沖擦頭右邊沖下和左邊沖下時的原理示意圖。 圖10B、10C、10E、10F分別是C-C、D-D、E-E、F-F的剖面圖。 圖11A、11B、11C為本發明不使用軸心來支承，並使用單推動式的動力源一種實施方式的示意圖，圖11A為外殼與沖擦頭組合結構示意圖，圖11B是B-B向剖面圖，支承位（113）以滑動方式藏於外殼（123）來使沖擦頭（112）滑動。推動力（115）推動推動位（114），加上使用彈力推動回位的彈弓（124），使沖擦頭（112）往返的搖擺。 圖12為本發明的一個整合使用旋轉式的動力源的實施方式示意圖。

111‧‧‧沖擦物

112‧‧‧沖擦頭

113‧‧‧支承位

114‧‧‧推動位

115‧‧‧推動力

116‧‧‧防散護圍

121‧‧‧沖擦方向

124‧‧‧彈弓

Claims (8)

1. 一種機動沖擦頭，其包括一沖擦物、一沖擦頭、一支承位、一推動位，該沖擦物連接於一個該沖擦頭，該沖擦頭上有一個特定的該支承位，該支承位通過自身位置和方式的改變，改變沖下力與橫擦力的組成比例，產生不同比例的沖與擦的動量，該推動位的數目為一個或者一個以上，該推動位受到傳來的推、拉、撞推動力後，使該沖擦頭產生擺動的動力，該推動位是配合一動力傳動機構傳入的推動力，改變為推動該沖擦頭產生擺動的動力，將該沖擦物往返向下沖擦。
2. 如申請專利範圍第1項所述的機動沖擦頭，其中，該沖擦物為針狀物、柱狀物、塊狀物、釘狀物中的任何一種或者其中任何種類的組合，用於直接沖擦待清潔表面之用。
3. 如申請專利範圍第1項所述的機動沖擦頭，其中，該沖擦物的沖擦頂端的排列為平排、鋸齒狀、弧型、波浪型中的一種或者其中任何種類的組合。
4. 如申請專利範圍第1項所述的機動沖擦頭，其中，該沖擦物周圍設置有一個防散護圍，該防散護圍作為保護該沖擦物之用並在其一端露出該沖擦物。
5. 如申請專利範圍第1項所述的機動沖擦頭，其中，為減低該沖擦頭同時整個向下或向上擺動而產生的手持不舒適，將該支承位設置在該沖擦頭的中間位置，使用槓桿方式來達到減輕擺動力量的目的，將動力分左右輪流向下沖。
6. 如申請專利範圍第1項所述的機動沖擦頭，其中，該支承位為軸心來支承，或為非軸心來支承。
7. 如申請專利範圍第1項所述的機動沖擦頭，其中，該支承位為利用懸掛式機構來支承。
8. 一種機動沖擦頭，其包括一沖擦物、一沖擦頭、一支承位、一推動位，該沖擦物連接於一個該沖擦頭，該沖擦頭的該支承位為一滑動架構，該沖擦頭的該支承位設置在一個外殼內，通過該外殼內的一滑槽，改變沖下的力與橫擦的力組成比例，產生不同比例的沖與擦的動量，該沖擦頭有一個該推動位，該推動位受傳來的推動力，將使該沖擦頭產生擺動的動力，該推動位是配合一傳動機構傳入的推動力，改變為推動該沖擦頭產生擺動的動力，將該沖擦物的沖擦頂端往返向下沖擦。