專利名稱：電動牙刷的制作方法
技術領域：
本發明涉及電動牙刷領域，更具體地講，本發明涉及具有至少一個平移或平移的刷毛載體的電動牙刷領域。
背景技術：
本領域有很多用于將馬達或其它的電動電源的旋轉輸出轉換成所需要的刷洗運動的技術。許多技術包括一個軸作為傳動系部件。該軸可旋轉、擺動或往復運動。該軸被聯接到刷毛載體上。通常，所述刷毛載體由軸以旋轉或擺動的方式圍繞一個垂直于該軸縱向軸線的軸線產生傳動。然而，希望能夠提供在牙刷頭部前沿提供洗擦動作的刷毛載體與具有靜態刷毛的刷毛載體或其它活動刷毛載體的組合。
發明概述本發明提供了一種電動牙刷。該電動牙刷包括具有電動馬達的柄部、頭部和在柄部和頭部之間延伸的頸桿。所述頭部具有鄰近所述頸桿設置的第一末端和與所述第一末端相對的第二末端。所述頭部具有其中設置有多根刷毛的第一刷毛載體和其中設置有多根刷毛的第二刷毛載體。第一刷毛載體位于所述頭部的第二末端。一個轉軸被可操作地連接至電動馬達以及第一活動刷毛載體，以使得第一活動刷毛載體在橫向于頭部縱向軸線的方向進行往復運動。
附圖簡述據信，通過下列說明并結合附圖可更好地理解本發明，其中

圖1是根據本發明制造的一種電動牙刷的頂部平面的、局部剖面頂視圖，其中所述電動牙刷包括一個轉軸；
圖2是適于供圖1所示電動牙刷使用的牙刷頭部的平面的、局部剖面頂視圖；圖3是圖2實施方案的沿其線3-3截取的局部剖面側視圖；圖4是適于供圖1所示電動牙刷使用的牙刷頭部的第二實施方案的平面的、局部剖面頂視圖；圖5是圖4實施方案的沿其線5-5截取的局部剖面側視圖；圖6是具有第二刷毛載體的牙刷的底視圖，所述牙刷以局部剖面顯示；圖7是牙刷頭部第一實施方案沿圖6中線A-A截取的剖視圖；圖7A是圖7的頭部沿圖6的線B-B截取的局部剖面側視圖；圖8是牙刷頭部的第二實施方案沿圖6中線A-A截取的剖視圖；圖9是牙刷頭部的第三實施方案沿圖6中線A-A截取的剖視圖；圖10是牙刷頭部的第四實施方案沿圖6中線B-B截取的局部剖視圖；圖11是牙刷頭部的第五實施方案沿圖6中線B-B截取的局部剖視圖；圖12是圖11的第五實施方案的局部剖視圖。顯示所述軸被旋轉到與圖12所示不同的位置；圖13是牙刷頭部的第六實施方案沿圖6中線B-B截取的局部剖視圖；圖14是牙刷頭部的第七實施方案沿圖6中線B-B截取的局部剖視圖；圖15是牙刷頭部的第八實施方案的頭部部分的底視圖；圖16是圖15的牙刷頭部的第八實施方案的局部剖視圖；圖17是牙刷頭部的第九實施方案沿圖6中線B-B截取的局部剖視圖；圖18是顯示第一示例性的可供選擇的刷毛排列牙刷的側視圖；和圖19是顯示第二示例性刷毛排列沿圖8的線D-D截取的端視圖。
發明詳述本文所引用的所有專利及專利申請，包括于2002年3月4日提交的美國臨時申請60/361,625，均引入本文以供參考。參考將詳細介紹本發明不同實施方案，其中的實施例在所附圖中進行了圖示說明，其中在所有圖中相同的數字表示同一元件。應當理解的是，本發明涉及電動牙刷和具有一個或多個活動刷毛載體的電動牙刷頭部。可任選地，所述頭部還可包括靜態刷毛。本發明可以用于具有可替換頭部的電動牙刷。一個適于替換的頭部排列公開于美國專利5,617,601中。本發明可以與具有平移、擺動或往復運動(及其組合)軸的電動牙刷聯合使用，所述軸直接賦予每個活動刷頭載體運動。然而，本發明優選地使用旋轉軸。可供選擇地，活動刷毛載體之間也可以相互連接以便于一個刷毛載體將運動賦予另一個刷毛載體。
參見圖1，其圖示說明了具有一個平移或往復運動的第一刷毛載體，而第二刷毛載體相對頭部是靜止的電動牙刷。換句話講，該軸不可操作地連接到第二刷毛載體來賦予其運動。本文所用術語“往復運動”是指一種雙向線性運動(例如，前后運動或左右搖擺運動)。振動是任何具有重復循環的周期運動。振動可具有一個或多個頻率和振幅。基本線性的振動為往復運動。電動牙刷10包括牙刷頭部20、主體或柄部22和一個位于二者之間的細長頸桿24。本文所用術語“向前”是指從柄部到頭部的方向，而術語“向后”是指從頭部到柄部的方向。此外，術語“縱向的”是指從其頂平面視圖所看到的元件的縱向特征。例如，縱向軸線30為經過一個元件如頭部或軸的最長尺寸的軸線。縱向是一般對應于縱向軸線但可與縱向軸線不在同一平面的方向。例如，軸和牙刷頭部的縱向軸線可不在同一平面內，但是從頂平面視圖來看一般在同一方向延伸。同樣地，對于彼此成一定夾角的頸桿和頭部可不具有在同一平面內的縱向軸線，但的確有從頂平面視圖來看在大體相同縱向延伸的軸線。本發明的電動牙刷典型地具有縱向軸線穿過其最長尺寸的細長頭部。這種軸線典型地在與牙刷頸桿和/或軸的縱向軸線大體相同的方向上延伸。使用短語“大體相同的方向”，則預期在各軸線之間存在著某些角度偏差。
柄部是中空的并且包括一個馬達26和用于給馬達提供動力的電池28。馬達26通過聯接器31或齒輪傳動裝置(未示出)與軸34可操作地連接。可充電的電源可以取代電池28。頭部20具有從其中穿過的縱向軸線30。縱向軸線30在與軸34的縱向軸線32大體相同的縱向延伸。所述軸34至少部分被封裝在頸桿24內。第一刷毛載體36被設置在頭部20的第一末端，其中第一末端在頭部20最向前的點。盡管第一刷毛載體36被圖示說明為圓形形狀，但也可以采用其它的形狀和尺寸。此外，盡管第一刷毛載體36被設置在頭部20的第一末端，應當理解的是，其也可被設置在遠離第一末端的位置，并且其它特征例如靜止的或靜態的刷毛可以設置在第一刷毛載體36和頭部20的第一末端之間。
第二刷毛載體38可以鄰近與第一刷毛載體36設置。所述第二刷毛載體38相對于頸桿24和柄部22是靜態的或靜止的，或是活動的，下文將更加充分地描述。參見圖2和圖3，第一刷毛載體36被可動地安裝在牙刷頭部64的狹槽62中，并在狹槽62中通過設置在傳動軸68上的凸輪16以往復的或平移的橫向運動的方式被傳動。可供選擇地，所述狹槽36可以設置在第一刷毛載體36內而不是牙刷頭部64的外殼。所述狹槽36引導第一刷毛載體36進行往復運動。多個L形狀指狀物65懸掛于第一刷毛載體36的底面67，并且至少部分地和滑動地設置在狹槽62內。雖然指狀物65在圖3所示的橫截面端視圖中顯示為L形狀，但是應當認識到，指狀物65也可以具有其它形狀和尺寸。例如，指狀物65可以是圓柱形的或平行四邊形。
凸輪16可包括一個合適形狀的凸緣，其被置于或模塑在軸34上并固定于其上。例如，所述凸緣具有偏心凸輪的形狀。可供選擇地，所述凸輪可包括一個或多個直線、曲線或其它彎曲種類，如通過圖7A實施方案中的實施例所示。第一凸輪從動件70和第二凸輪從動件72也懸掛于第一刷毛載體36的底面67。所述凸輪從動件，例如，偏移于第一刷毛載體36的縱向軸線30(即，不是對稱地設置在第一刷毛載體的縱向軸線30)并且跨在或抓在凸輪66上。雖然凸輪從動件70和72優選地偏移于第一刷毛載體36的縱向軸線，但凸輪從動件70和72優選地設置在第一刷毛載體36的約中間。換句話講，所述凸輪從動件設置在第一刷毛載體36的最向前末端與第一刷毛載體36的最向后末端之間的約中間，盡管其依賴于狹槽36的位置，但是凸輪從動件的位置可不同于第一刷毛載體36的大約中心位置。當馬達26按箭頭C旋轉軸34時，凸輪66逐漸接觸第一凸輪從動件70的表面74并傳動該第一凸輪從動件70，因此，第一刷毛載體36沿第一刷毛載體36的橫向軸線82遠離頭部部分20的第一側面80。當軸34繼續旋轉時，凸輪66與第一凸輪從動件70逐漸脫離。凸輪66于是逐漸接觸第二凸輪從動件72的表面76并傳動該第二凸輪從動件72，因此，第一刷毛載體36朝向頭部部分20的第二側面84運動。在第一刷毛載體36和第二刷毛載體38之間提供一個間隙86以滿足此運動的間隙需求。當這種前后或左右搖擺運動重復進行時(當軸34繼續旋轉時)，提供了一種在如圖3所示箭頭B方向的增強牙齒清潔動作的清掃運動。
參見圖4和圖5，在電動牙刷的第二實施方案中，第二刷毛載體138被可動地安裝在牙刷頭部20的狹槽102中，并且在狹槽102中通過設置在傳動軸108上的凸輪116以往復的或平移的橫向運動的方式被單獨傳動，其類似于圖2和圖3中所示凸輪16的方式。第一刷毛載體136是靜止的。所述凸輪116可包括一個合適形狀的凸緣，如在第一實施方案中那樣，其被置于或模塑在軸108上并固定于其上。第一凸輪從動件110和第二凸輪從動件112懸掛于第一刷毛載體138的底面。所述凸輪從動件，例如，偏移于第二刷毛載體的縱向軸線30并跨在或抓在凸輪116上。當馬達26(見圖1)旋轉軸108時，凸輪116逐漸接觸第一凸輪從動件110的表面114并傳動該第一凸輪從動件110，因此，第二刷毛載體138沿著頭部橫向軸線118遠離刷子部分20的第一側面120。當軸108繼續旋轉時，所述凸輪116逐漸脫離第一凸輪從動件110。所述凸輪116于是逐漸接觸第二凸輪從動件112的表面117并傳動該第二凸輪從動件112，因此，第二刷毛載體138朝向頭部的第二側面126運動。當這種前后或左右搖擺運動重復進行時(當軸108繼續旋轉時)，提供了一種所需的清掃運動。
參見圖6到圖17，包括第二活動刷毛載體的多種實施方案將與第一活動刷毛載體聯合描述，所述第一活動刷毛載體類似于前面圖3和圖4所描述的第一刷毛載體36。頭部816的第一刷毛載體814具有一對懸掛于第一刷毛載體底面并且與軸820可操作地嚙合的凸輪從動件815(見，例如圖7A)，使得第一刷毛載體814以先前所提到的基本橫向于頭部816縱向軸線818的方向左右搖擺運動的方式往復運動。電動牙刷810具有頭部816和主體或柄部817。電動牙刷810包括馬達819和用于給馬達提供動力的電池。頭部部分816具有縱向軸線818。第一刷毛載體814被圖示為圓形。然而，其它形狀的刷毛載體也被設想到并在本發明的范圍之內。馬達819可操作地旋轉軸820。簡而言之，關于涉及第一刷毛載體814的軸820的結構和操作，電動牙刷810類似于在參考圖1到圖3中所描述的牙刷。然而，所述電動牙刷810還具有鄰近第一刷毛載體設置的第二刷毛載體，例如第二刷毛載體822。雖然將第二刷毛載體直接與第一刷毛載體相鄰設置是可取的，但設想應該在第一和第二刷毛載體之間提供間隙。此外，在第一和第二刷毛載體之間的縫隙可用靜態的、靜止的或固定的刷毛填充，所述刷毛被嵌入到構成牙刷頭部部分的固定或靜止的第三刷毛載體(未示出)中。在電動牙刷810中，第二刷毛載體是活動的并且獨立與傳動軸820相聯，以及獨立地被傳動軸820傳動。
例如，參見圖7，第二刷毛載體910被可動地安裝在牙刷頭部816的狹槽912中，并且通過設置在傳動軸918上的偏心凸輪914在基本橫向于縱軸818的方向以振動、左右搖擺運動的方式被單獨傳動。凸輪914和其它將在下文進行描述的凸輪可包括一個或多個軸918上的彎曲，如圖7A中實施例所示，并且從以下所描述的圖11、圖12和圖13中的其它實施方案中也可看出。可供選擇地，凸輪914可以作為通過粘合劑、過盈配合或咬入配合、共模塑成形或其它任意本領域所熟知的機械或化學方法連接到軸918的一個獨立零件被提供。可任選地，傳動軸由軸支持物920支撐。凸輪從動件922懸掛于第二刷毛載體910的底面924。所述凸輪從動件922偏移于第二刷毛載體的縱向軸線926。當牙刷810的馬達819旋轉軸918時，凸輪914逐漸接觸凸輪從動件922的凸輪接觸表面928并傳動該凸輪從動件922，因此，第二刷毛載體910朝向牙刷810的一個側面930運動并遠離頭部部分816的縱向軸線818。當軸918繼續旋轉時，凸輪914逐漸脫離凸輪從動件922。一個有彈力的偏置元件比如容納于頭部部分816的一個側壁與凸輪從動件的第二表面之間的彈簧934，促使凸輪從動件922以及第二刷毛載體910向后朝向頭部部分816的縱向軸線818運動。當這種前后或左右搖擺運動重復進行時(當軸918繼續旋轉時)，提供了一種截然不同于并輔助于(complimentary)第一刷毛載體814所提供的運動的清潔或刷洗運動。可以通過改變彈簧的結構和凸輪914以及凸輪從動件922的位置和/或大小來改變第二刷毛載體910的行程和頻率。例如，凸輪從動件922可靠近軸線926放置以提供較短行程，或者所述凸輪從動件922可提供的較強硬彈簧或提供多于一個的彈簧來增加第二刷毛載體910的返回率。可供選擇地，凸輪從動件922可與第二刷毛載體910的底面924，或可提供的作為準確形狀、曲線形狀或相對于圖7所示平表面的其它復雜形狀的第一表面形成一個銳角。
參見圖8，在電動牙刷810的第二實施方案中，第二刷毛載體1010被可動地安裝在牙刷頭部816的狹槽1012中，并且通過設置在傳動軸1018上的凸輪1016以振動、擺動或圍繞鉸鏈或樞紐1014轉動的方式被單獨傳動。凸輪1016可包括一個或多個軸1018上的彎曲或作為先前所提及的一個獨立零件被提供。可任選地，傳動軸由軸支持物1020來支撐。凸輪接觸表面1022位于第二刷毛載體1010的底面。當牙刷810的馬達819旋轉軸1018時，凸輪1016逐漸接觸凸輪接觸表面1022并且傳動或推動該第二刷毛載體1010，使得第二刷毛載體擺動或圍繞鉸鏈或樞紐1014轉動。當軸1018繼續旋轉時，凸輪1016逐漸脫離凸輪接觸表面1022。在使用過程中，當凸輪1016逐漸接觸凸輪接觸表面1022時，第二刷毛載體1010的刷毛被更大的力壓靠于使用者的牙齒。優選地，第二刷毛載體1010的刷毛在使用者的牙齒之間被擠壓以提供清潔和牙線清潔功能。當凸輪脫離接觸表面1022時，壓靠于使用者牙齒的刷毛迫使第二刷毛載體脫離使用者的牙齒。當不斷重復這種擺動或繞樞紐轉動的運動時(當軸1018繼續旋轉時)，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運動的牙線清潔或深層清潔運動。
參見圖9，在第三實施方案中，第二刷毛載體1110被可動地安裝在牙刷頭部816的狹槽1112中，并且在狹槽1112中通過設置在傳動軸1118上的凸輪1116以振動、提升或垂直脈動(例如，通過圖9中的實施例所示，與縱向軸線1114基本垂直以及與第二刷毛載體1110的表面1115基本平行的方向)運動的方式被單獨傳動。可任選地，傳動軸由軸支持物1120來支撐。凸輪1116可包括軸1118上的一個或多個彎曲，或可作為先前所提及的獨立零件被提供。凸輪接觸表面1122位于第二刷毛載體1110的底面。當牙刷810的馬達819(見圖6)旋轉軸1118時，凸輪1116逐漸接觸凸輪接觸表面1122并以振動、提升或垂直脈動運動的方式來傳動或提升第二刷毛載體1110，使得第二刷毛載體在遠離頭部部分816和朝向牙刷使用者的牙齒(未示出)的方向上提升或脈動。當軸1118繼續旋轉時，凸輪1116逐漸脫離凸輪接觸表面1122。在使用過程中，當凸輪1016逐漸接觸凸輪接觸表面1122時，第二刷毛載體1110的刷毛被不同程度的力壓靠于使用者牙齒。優選地，第二刷毛載體1110的刷毛在使用者的牙齒之間被擠壓以提供清潔和牙線清潔功能。當凸輪與接觸表面1122脫離時，壓靠于使用者牙齒的刷毛迫使第二刷毛載體脫離使用者的牙齒并向頭部部分816返回。當不斷重復這種提升或垂直脈動運動時(當軸1018繼續旋轉時)，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運動的牙線清潔或深層清潔運動。
參見圖10，在第四實施方案中，第二刷毛載體1210被可動地安裝在牙刷頭部816的狹槽中(未示出，但類似于圖7中圖示說明的狹槽912)，并且在狹槽中通過設置在傳動軸1218上的凸輪1216以往復的或平移的縱向運動被單獨傳動。可任選地，傳動軸由軸支持物1217來支撐。所述軸支持物可包括圍繞軸可操作地接受和咬合的C或U型部分(未示出)。在支持物中保持軸的其它部件在本領域中是熟知的。凸輪1216可包括一個被置于或模塑在軸1218上并牢固地固定到其上的具有合適偏心構型的異型凸緣。在一個實施方案中，凸輪1216包括向同一方向傾斜并且具有同一傾斜角度但設置在凸輪1216相對兩端的一對尖銳的斜面1219、1220。需要時可改變傾斜方向和傾斜角度以改變第二刷毛載體1210的頻率和行程。第一凸輪從動件1222和第二凸輪從動件1226懸掛于第二刷毛載體1210的底面。凸輪從動件1222和1226從第二刷毛載體的橫向軸線1230偏移或留有間隔。凸輪從動件1222和1226跨在和/或抓在凸輪1216上，使得斜面1219和1220滑動地嚙合凸輪從動件1222和1226的自由末端。當牙刷810的馬達819(見圖6)旋轉軸1218時，凸輪1216的第一尖銳斜面1220逐漸接觸第一凸輪從動件1222的一個表面并且傳動該凸輪從動件，因此，第二刷毛載體1210沿頭部部分816的縱向軸線818離開第一刷毛載體814。當軸918繼續旋轉時，凸輪1216逐漸脫離第一凸輪從動件1222。凸輪1216的第二尖銳斜面1219于是逐漸接觸第二凸輪從動件1226的一個表面，并且傳動該第二凸輪從動件1226，因此，第二刷毛載體1210朝向第一刷毛載體814返回。當這種前后運動重復進行時(當軸918繼續旋轉時)，通過往復或平移運動，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運動的擦洗動作。
參見圖11和圖12，在電動牙刷810的第五實施方案中，第二刷毛載體1310被可動地安裝在牙刷頭部816的狹槽中(未示出，但類似于圖7中圖示說明的狹槽912)，并且通過設置在傳動軸1318上的凸輪1316以往復的或平移的縱向運動的方式被單獨傳動。可任選地，所述軸由軸支持物1317來支撐。所述軸支持物可包括圍繞軸可操作地接受和咬合的C或U型部分(未示出)。在支持物中保持軸的其它部件在本領域中是熟知的。凸輪1316實際上是正弦曲線或曲線，這是由于此凸輪有在軸1318上的一個或多個接近弧形的彎曲1319和1320。所述弧形彎曲1319和1320各自具有一個頂點1321，并且所述頂點1321位于傳動軸1318的相對兩側。一個凸輪從動件1322懸掛于第二刷毛載體1310的底面1323并且設置在凸輪1316的頂點1321之間。當牙刷810的馬達819旋轉軸1318時，凸輪1316的第一表面1325逐漸接觸凸輪從動件1322的第一表面1324并且傳動該凸輪從動件1322，因此第二刷毛載體1310沿著頭部部分816的縱向軸線818方向離開第一刷毛載體814。當軸1318繼續旋轉時，凸輪1316的第一表面1325到達頂點1321并且逐漸脫離第一凸輪從動件表面1324。凸輪1316的第二表面1326于是逐漸接觸凸輪從動件1322的第二表面1426并且傳動該凸輪從動件1322，因此，第二刷毛載體1310朝向第一刷毛載體814返回。當這種前后運動重復進行時(當軸1318繼續旋轉時)，通過往復或平移運動，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運動的擦洗動作。通過改變頂點間的距離和/或振幅或頂點高度可改變往復或平移運動的行程和頻率。
參見圖13，在電動牙刷810的第六實施方案中，第二刷毛載體1508通過安裝在第二刷毛載體1508橫向軸線中心位置的樞紐1510被可動地安裝到牙刷頭部816，此樞紐可以以型芯或鉸鏈形式提供。在一個實施方案中，第二刷毛載體1508繞型芯轉動，此型芯錨定于位于第二刷毛載體1508中間點的牙刷頸桿或頭部816的側壁之中。第二刷毛載體1508通過設置在傳動軸1518上的一個凸輪以震動、擺動、搖擺或搖動運動的方式被單獨傳動，所述凸輪由第一凸輪部分1512和第二凸輪部分1514構成。可任選地，所述軸由軸支持物1519來支撐。所述軸支持物可包括圍繞軸可操作地接受和咬合的C或U型部分(未示出)。在支持物中保持軸的其它部件在本領域中是熟知的。凸輪部分1512和1514可包括軸1518上的一個或多個直線、曲線或其它彎曲。如圖13中圖示說明，第一凸輪部分1512位于與所述樞紐的第一側面的相鄰處，并且第二凸輪部分1514位于與所述樞紐的第二側面的相鄰處。第二凸輪部分1514可包括軸1518的最遠端的一部分。第一凸輪接觸表面1520和第二凸輪接觸表面1522位于第二刷毛載體1508的底面。如同所有描述的實施方案，構成第一和第二凸輪部分1512、1514的振幅或彎曲高度或偏心足夠大，足以到達相關的凸輪接觸表面并且傳動第二刷毛載體一個所需距離朝向、進入、橫過或沿著牙刷使用者牙齒。當牙刷810的馬達819旋轉軸1518時，第一凸輪部分1512逐漸接觸第一凸輪接觸表面1520，并且傳動或提升(相對于圖)第二刷毛載體1510的第一末端1522，使得第一末端1522圍繞樞紐1510在離開頭部部分816并朝向牙刷使用者(未示出)牙齒的方向搖擺或移動。這種動作減弱了第二刷毛載體的第二末端1526朝向頭部部分816返回。當軸1518繼續旋轉時，第一凸輪部分1512逐漸脫離第一凸輪接觸表面1520，并且第二凸輪部分1514嚙合第二凸輪接觸表面1522。所述第二凸輪部分1514傳動或提升(相對于圖)第二刷毛載體1508的第二末端1526，使得第二末端1522圍繞樞紐1510在離開頭部部分816并朝向牙刷使用者(未示出)牙齒的方向搖擺或移動。這種動作減弱了第二刷毛載體的第一末端1530朝向頭部部分816返回。在使用過程中，當第一和第二凸輪部分1512、1514交替地逐漸接觸第一和第二凸輪接觸表面1520、1522時，第二刷毛載體1508的刷毛被不同程度的力壓靠于使用者牙齒。優選地，第二刷毛載體1508的刷毛在使用者牙齒之間被擠壓以提供清潔和牙線清潔功能。當不斷重復搖擺和繞樞紐轉動的運動時(當軸1518繼續旋轉時)，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運動的牙線清潔或深層清潔運動。
參見圖14，在電動牙刷810的第七實施方案中，第二刷毛載體1608通過一個樞紐1610被可動地安裝于牙刷頭部816，此樞紐可以以安裝在第二刷毛載體1608橫向軸線上的型芯或鉸鏈形式提供。在一個實施方案中，第二刷毛載體1608繞錨定于第二刷毛載體1608一末端的牙刷柄部側面的型芯轉動。所述橫向軸線，例如，鄰近于第二刷毛載體1608的第一末端1612。所述第二刷毛載體1608通過設置在傳動軸1618上的凸輪1614以振動、擺動、繞樞紐轉動或搖動運動的方式被單獨傳動。可任選地，所述軸由軸支持物1619來支撐。所述軸支持物可包括圍繞軸可操作地接受和咬合的C或U型部分(未示出)。在支持物中保持軸的其它部件在本領域中是熟知的。凸輪1614可包括軸1618上的一個或多個彎曲。例如，所述彎曲可以是直線、曲線或其它彎曲種類。凸輪接觸表面位于鄰近其第二末端1626的第二刷毛載體1608的底面。當牙刷810的馬達819旋轉軸1618時，所述凸輪1614逐漸接觸凸輪接觸表面1622，并且傳動或提升(相對于圖)第二刷毛載體1608的第二末端1626，使得第二刷毛載體1608的第二末端1626圍繞樞紐1610在離開頭部部分816并朝向牙刷使用者(未示出)牙齒的方向搖擺或移動。當軸1618繼續旋轉時，所述凸輪1614逐漸脫離凸輪接觸表面1622。在使用過程中，當凸輪1614逐漸接觸凸輪接觸表面1622時，第二刷毛載體1608的刷毛被不同程度的力壓靠于使用者牙齒。優選地，第二刷毛載體1608的刷毛在使用者牙齒之間被擠壓以提供清潔和牙線清潔功能。當所述凸輪脫離接觸表面1622時，壓靠于使用者牙齒的刷毛迫使第二刷毛載體離開使用者的牙齒，并且朝向頭部部分816返回。當不斷重復搖擺或繞樞紐轉動的運動時(當軸1618繼續旋轉時)，提供了一種截然不同于并輔助于第一刷毛載體814所提供的運動的牙線清潔或深層清潔運動。
參見圖15和圖16，在電動牙刷810的第八實施方案中，第二刷毛載體1810被可動地安裝在牙刷頭部816的狹槽1812中，并且在狹槽1812中通過設置在傳動軸1818上的凸輪1816以往復的或平移的橫向運動的方式被單獨傳動。這種運動和以前所描述的圖7中第二刷毛載體910的運動屬于同一類型，并且還與第一刷毛載體814所經歷的運動為同一類型。所述凸輪1816可包括被置于或模塑在軸1818上并牢固地固定于其上的一個合適形狀的凸緣。第二刷毛載體1810的橫向運動可以與第一刷毛載體814的橫向運動不同相。例如，當第一刷毛載體814朝頭部816的一個側面移動時，第二刷毛載體1810可以朝頭部816的相反側面移動。凸輪可包括一個或多個直線、曲線或其它類型的彎曲。第一凸輪從動件1822和第二凸輪從動件1826懸掛于第二刷毛載體1810的底面。所述凸輪從動件，例如，偏離于第二刷毛載體的縱向軸線818，并且跨在或抓在凸輪1816上。當馬達819(見圖6)旋轉軸1818時，凸輪1816逐漸接觸第一凸輪從動件1822的表面1821并傳動該第一凸輪從動件1822，因此，第二刷毛載體1810沿著橫向于頭部部分816縱向軸線818的軸線1830遠離頭部部分816的第一側面1828。當軸1818繼續旋轉時，凸輪1816逐漸脫離第一凸輪從動件1822。凸輪1816于是逐漸接觸第二凸輪從動件1826的表面1825，并傳動該第二凸輪從動件1826，因此，第二刷毛載體1810朝向頭部部分816的第一側面1828返回。當這種前后或左右搖擺運動重復進行時(當軸1818繼續旋轉時)，提供了一種截然不同于并輔助于由第一刷毛載體814所提供的運動的清掃運動。
參見圖17，在電動牙刷810的第九實施方案中，第二刷毛載體1910被可動地安裝在牙刷頭部816的狹槽(未示出)中，并且通過設置在傳動軸1918上的凸輪1916以往復的或平移的橫向運動的方式被單獨傳動。所述凸輪1916可包括具有合適構型的異型凸緣，其被置于或模塑在軸1918之上并固定于其上。所述凸輪1916包括一個換向螺旋或螺旋狀凹槽1920。所述螺旋或螺旋狀凹槽在凸緣周圍延伸并且圍繞凸緣縱向軸線盤旋。例如，所述縱向軸線與軸1918重合。凸輪從動件1922懸掛于第二刷毛載體1910的底面1923。所述凸輪從動件1922在螺旋凹槽1920中被滑動地配合。當牙刷810的馬達819旋轉軸1918時，螺旋凹槽1920的第一表面1924逐漸接觸凸輪從動件1922的第一表面1925并傳動該凸輪從動件1922，因此第二刷毛載體1910沿頭部部分816的縱向軸線818離開第一刷毛載體814。當軸1918繼續旋轉時，凸輪從動件1922到達螺旋凹槽1920的一個頂點1926，并且螺旋凹槽1920的第一表面1924逐漸脫離第一凸輪表面1925。螺旋凹槽1920的第二表面1928于是逐漸接觸凸輪從動件1922的第二表面1930并傳動該凸輪從動件1922，因此，第二刷毛載體1910朝向第一刷毛載體814返回。當這種前后運動重復進行時(當軸1918繼續旋轉時)，提供了一種截然不同于并輔助于由第一刷毛載體814所提供的運動的擦洗運動。可任選地，凸輪1916是偏心安裝在軸1918上并且凸緣或凸輪1916的縱向軸線與軸1918不重合。在這種情況下，如果凸輪從動件1922制作足夠長以在螺旋凹槽1920底面上移動時，當偏心安裝的凸輪被軸旋轉時，可提供給第二刷毛載體一種提升或垂直脈動的力量。可供選擇地，或附加地，凹槽的深度是可變的。深度上的變化為凸輪從動件以及第二刷毛載體提供提升或垂直脈動力量。當其環繞凸緣時，所述螺旋凹槽可以被沿凸緣縱向軸線來回循環幾次的凹槽替換。這種凹槽可以用來增加第二刷毛載體的往復頻率。
雖然為簡單起見，本發明的上述所描述實施方案圖示說明了刷毛是在基本垂直于刷毛載體縱向軸線818和表面(例如見圖9的1115)的方向上延伸的，但也設想到了刷毛具有另外的布置以補充或進一步增強第一和/或第二刷毛載體的運動。參見圖18，某些或全部刷毛可在刷毛載體表面2006形成銳角2008的方向上延伸并向柄部方向或遠離柄部方向延伸，例如分別通過對于圖18所示刷毛2010和2014的實施例所示。參見圖19，在另一個實施方案中，某些刷毛可從頭部向外伸出來，在另一個方向上再次與刷毛載體表面形成銳角2108，如通過對于圖19中刷毛2110和2114的實施例所示。也可采用彈性體刷毛或高度變化的刷毛，例如美國專利Des.330,286和Des.434,563。其它優選的適于使用的刷毛裝置包括那些全部或部分在美國專利6,006,394；4,081,876；5,046,213；5,335,389；5,392,483；5,446,940；4,894,880中和國際出版物WO99/23910中。
上面參考特定的實施方案對本發明進行了描述。但在閱讀和理解本說明書后，可對其進行修改和改變。例如，當圖6到圖17中圖示說明實施例的第二刷毛載體描述為被軸直接傳動，設想第二刷毛載體可以通過第一刷毛載體和第二刷毛載體之間的聯結物、型芯、齒輪、齒條和小齒輪，或其它的機械聯接方法直接被第一刷毛載體傳動。此外，盡管第一刷毛載體圖示為圓柱形狀，但第一刷毛載體可包括其它形狀和尺寸。因此，本發明的這些和那些修改及變化只要在所附權利要求書或其等同物范圍內，均應被涵蓋在本發明內。
權利要求
1.電動牙刷，所述電動牙刷包括具有電動馬達的柄部，頭部，和在所述柄部和所述頭部之間延伸的頸桿，所述頭部具有鄰近所述頸桿設置的第一末端和與所述第一末端相對的第二末端，所述頭部具有其中設置有多根刷毛的第一刷毛載體和其中設置有多根刷毛的第二刷毛載體，其中所述第一活動刷毛載體位于所述頭部的所述第二末端，其特征在于旋轉軸，所述旋轉軸可操作地連接到所述電動馬達和連接到所述第一活動刷毛載體，以使所述第一活動刷毛載體在橫向于所述頭部的縱向軸線的方向上往復運動。
2.權利要求1的電動牙刷，其中所述第二刷毛載體的所述刷毛是靜態的。
3.如前述任一項權利要求所述的電動牙刷，其中所述第一刷毛載體具有多個懸掛于所述第一刷毛載體并且可操作地嚙合所述旋轉軸上的凸輪的凸輪從動件。
4.如權利要求3所述的電動牙刷，其中所述凸輪從動件偏離于所述第一刷毛載體的縱向軸線。
5.如權利要求3或4所述的電動牙刷，其中所述凸輪從動件靠近所述第一刷毛載體的中間設置。
6.如前述任一項權利要求所述的電動牙刷，其中所述第二刷毛載體位于所述頭部的所述第一末端。
7.如前述任一項權利要求所述的電動牙刷，所述頭部還包括引導所述第一刷毛載體的多個狹槽。
8.如權利要求7所述的電動牙刷，其中所述狹槽在所述第一刷毛載體中形成。
9.如權利要求7或8所述的電動牙刷，所述頭部還包括嚙合所述多個狹槽的多個指狀物。
10.如前述任一項權利要求所述的電動牙刷，其中所述第二刷毛載體是可活動的，并且所述運動選自由往復運動、繞樞紐旋轉運動和垂直脈動運動。
全文摘要
本發明提供了一種電動牙刷。該電動牙刷包括具有電動馬達的柄部，頭部，和位于柄部和頭部之間延伸的頸桿。所述頭部具有鄰近與所述頸桿設置的第一末端和相對于第一末端的第二末端。所述頭部具有其中設置有多根刷毛的第一刷毛載體和其中設置有多根刷毛的第二刷毛載體。所述第一刷毛載體位于所述頭部的第二末端。一個旋轉軸被可操作地連接到所述電動馬達和所述第一活動刷毛載體，使所述第一活動刷毛載體在橫向于所述頭部縱向軸線的方向上往復運動。
文檔編號A46B13/02GK1638672SQ03804931
公開日2005年7月13日 申請日期2003年2月28日 優先權日2002年3月4日
發明者L·A·布勞斯坦恩, D·A·高爾, P·W·布朗 申請人:寶潔公司