專利名稱：電動(dòng)牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動(dòng)牙刷技術(shù)領(lǐng)塽本實(shí)用新型涉及一種牙刷，更具體地說，涉及一種電動(dòng)牙刷。
技術(shù)背景電動(dòng)牙刷的好處眾所周知。一種類型的電動(dòng)牙刷利用連接到發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸 的偏心移動(dòng)錘從而使得牙刷手柄振動(dòng)，牙刷手柄的振動(dòng)是通過連接在牙刷手柄 的牙刷頸部傳遞到牙刷的刷子?？上У氖?，目前的牙刷其制造成本無法降低， 而且，由于錘和/或電池充電器元件的使用導(dǎo)致這種牙刷顯得比較笨重。因此， 需要一種重量輕、相對(duì)便宜和不耗費(fèi)大量能量的電動(dòng)牙刷。US5189751描述了一種振動(dòng)牙刷，其包括牙刷本體和一端具有牙刷刷子的 杠桿臂。所述杠桿臂被設(shè)置用于在樞軸部分的樞軸移動(dòng)，所述樞軸部分位于所 述杠桿臂的另一端附近。在一個(gè)實(shí)施例中， 一對(duì)永磁體被設(shè)置在杠桿臂的另一 端，且極性相反地并排設(shè)置。 一個(gè)電磁體被設(shè)置在所述杠桿臂的尾部。所述電 磁體包括具有頂部、底部和中心腿的電子核，且所述中心腿外具有線繞，所述 中心腿接收來自于振蕩器/電池部分的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的變換電流。工作頻率范圍是 150—400Hz。在電磁體中轉(zhuǎn)換電流的動(dòng)作引起杠桿臂相對(duì)樞軸部分的移動(dòng)， 在一個(gè)方向和在相對(duì)方向提供了期望的振動(dòng)效果。US5987681描述了一種具有牙刷手柄，刷子頭和將牙刷手柄連接到刷子頭 的脛部的電動(dòng)牙刷，電動(dòng)機(jī)被設(shè)置在牙刷手柄上以驅(qū)動(dòng)非平衡質(zhì)量。被電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)的非平衡質(zhì)量被設(shè)置在脛部的一側(cè)或者兩側(cè)且接近刷子頭，和被電動(dòng)機(jī)通 過擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，最好是中間軸。U.S6421秘6描述了一種具有設(shè)置在軸擴(kuò)展上的平衡質(zhì)量和在刷子頭內(nèi)部 具有內(nèi)部腔的電動(dòng)牙刷，所述軸擴(kuò)展相對(duì)經(jīng)度軸自由旋轉(zhuǎn)。軸擴(kuò)展和刷子頭靈 活地分別連接到驅(qū)動(dòng)軸和脛部的遠(yuǎn)端。當(dāng)軸被被牙刷手柄內(nèi)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)
時(shí)，在軸擴(kuò)展遠(yuǎn)端和設(shè)置在刷子牙刷頭部的偏移轉(zhuǎn)向軸引起刷子頭振動(dòng)。所述 脛部不被引起任意范圍的振動(dòng)。自動(dòng)牙刷相對(duì)統(tǒng)計(jì)報(bào)告。臨床研究合作者描述了 6種牙刷的評(píng)估。其用于兩種人群以決定是否具有音速或超音速能力的牙刷比其手動(dòng)或其他自動(dòng)牙刷更有效地降低牙垢。Sensonic (Teledyne)和Sonicare (Optiva)牙刷聲稱具有 音速能力。控制牙刷是自動(dòng)但沒聲稱音速或超音速能力Interplak (Corsair)和 Ultra Plaque Remover (Braun)牙刷，禾Q Advantage (Oral—B)手動(dòng)牙刷。人 群1由24個(gè)非殘疾個(gè)體組成，人群2由24個(gè)習(xí)俗化的殘疾個(gè)體組成。非殘疾 個(gè)體代表所述人群的大多數(shù)，同時(shí)殘疾個(gè)體代表了缺乏有效的手動(dòng)刷牙能力以 至于具有嚴(yán)重的口腔牙垢這種問題的被報(bào)道的人群。CRA Status報(bào)道Toothbrushes, Sonic&Ultrasonic. CRA Newsletter. R2 —3，提供了音速、超音速和手動(dòng)牙刷之間的比較。CRA laboratory&clinical studies通過1.25年的時(shí)間比較了6種不同的牙刷的牙垢去除能力、測(cè)試個(gè)體 偏愛、持久性和維護(hù)性。在先的發(fā)明講授了振動(dòng)牙刷、旋轉(zhuǎn)刷子牙刷和側(cè)面振蕩牙刷。在先的發(fā)明 同時(shí)包括了通常使用的電動(dòng)牙刷，例如Oral —B的Advantage, Conair的 Interplak、 Teledyne的Sensoic 、 Optiva的Sonicare 、 Braun的Ultra PR禾口 Sonex 的Ultrasonex。然而，在先的發(fā)明沒有講授牙刷自身振動(dòng)的自然頻率和牙刷操 作引擎的有目的地產(chǎn)生的振動(dòng)頻率之間的匹配。目前發(fā)明履行了這些需求以便 使得在所述裝置的牙刷手柄有低能量的使用、低能量的損耗，提高刷子的振動(dòng) 動(dòng)作和別的好處。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種 能使用相對(duì)低能量的電動(dòng)機(jī)，減輕裝置重量，減少牙刷手柄的振動(dòng)，延長(zhǎng)電池 的壽命和提高可靠性的電動(dòng)牙刷。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種電動(dòng)牙刷，包 括具有空腔的牙刷頭部、具有空腔的牙刷頸部、具有刷子的且可拆卸地或固 定安裝在所述牙刷頭部上的刷子、具有空腔的牙刷手柄、電動(dòng)裝置和控制裝置， 所述電動(dòng)裝置的一端設(shè)置在所述牙刷頸部的空腔內(nèi)且延伸到所述牙刷頭部的 空腔內(nèi)，另一端設(shè)置在所述牙刷手柄的空腔內(nèi)，所述牙刷手柄可拆卸地安裝在 所述牙刷頸部上，其特征在于，所述電動(dòng)裝置包括依次連接的電動(dòng)機(jī)、電動(dòng) 機(jī)軸、連接器、電線軸、軸尾部、偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘和錘井，所述牙刷頭部、所述牙 刷頸部和所述偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘的自然共振頻率與所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度相匹配。在本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，所述刷子滑動(dòng)卡合在所述牙刷頭部上。在本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述牙刷頭部設(shè)置有用于安裝所述刷 子的第一凸塊，所述刷子設(shè)置有與所述凸起相匹配的凹槽。在本實(shí)用新型的又一優(yōu)選實(shí)施例中，所述刷子的端部設(shè)置有凸耳，所述牙 刷頭部設(shè)置有與所述凸耳相匹配的第二凸塊。在本實(shí)用新型的再一優(yōu)選實(shí)施例中，所述牙刷手柄螺紋卡合在所述牙刷頸 部上。在本實(shí)用新型所述的電動(dòng)牙刷中，所述牙刷頭部、所述牙刷頸部和所述偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘的自然共振頻率是10000cpm 17500cpm。所述控制裝置包括開關(guān)和 通過控制電動(dòng)機(jī)的使用從而控制偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘運(yùn)動(dòng)的電路。實(shí)施本實(shí)用新型的電動(dòng)牙刷，其電動(dòng)裝置包括依次連接的電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)軸、連接器、電線軸、軸尾部、偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘和錘井，所述牙刷頭部、所述牙 刷頸部和所述偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘的自然共振頻率與所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度相匹配，減 小由轉(zhuǎn)動(dòng)偏A、轉(zhuǎn)動(dòng)錘傳遞到牙刷手柄上的能量，從而減小了損失一些潛在的可以使牙刷頭部移動(dòng)的能量，因此本實(shí)用新型的電動(dòng)牙刷可以(a)使用低能量 的電動(dòng)機(jī)；(b)減輕裝置重量；(c)減少牙刷手柄的振動(dòng)；(d)延長(zhǎng)電池的壽 命；同時(shí)由于電動(dòng)裝置和控制裝置密封在牙刷空腔中，從而提高了本實(shí)用新型 的電動(dòng)牙刷的使用可靠性。


下面將緒合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中 圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電動(dòng)牙刷的示意圖2是圖1示出的電動(dòng)牙刷中，從軸的一端看過去，設(shè)置在所述牙刷的牙刷頭部?jī)?nèi)的軸上的錘的一系列運(yùn)動(dòng)過程的示意圖；圖3A是圖1示出的電動(dòng)牙刷的牙刷頭部以圓形/軌道方式運(yùn)動(dòng)的示意圖； 圖3B是圖1示出的電動(dòng)牙刷的牙刷頭部以本實(shí)用新型刷子刷子的方向運(yùn)動(dòng)的示意圖；圖3C是圖1示出的電動(dòng)牙刷的牙刷頭部以本實(shí)用新型刷子刷子的側(cè)向的 示意圖；圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電動(dòng)牙刷的示意圖； 圖5A是牙刷頭部振動(dòng)振幅調(diào)諧效果的示意圖； 圖5B是牙刷頭部速度調(diào)諧效果的示意圖； 圖6是本實(shí)用新型可拆卸刷子的平面圖；圖7是本實(shí)用新型可拆卸刷子部分安裝在牙刷頭部上時(shí)牙刷頸部和牙刷 頭部的平面圖；圖8是本實(shí)用新型可拆卸刷子部分安裝時(shí)牙刷頸部和牙刷頭部的側(cè)面正 視圖；圖9是本實(shí)用新型可拆卸刷子全部安裝時(shí)牙刷頸部和牙刷頭部的側(cè)面正 視圖；圖10是從牙刷頭部一端觀察時(shí)所述振動(dòng)牙刷在兩個(gè)振動(dòng)極限位置時(shí)的示 意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所述的電動(dòng)牙刷，包括具有空腔1111的牙刷頭部1110、具 有空腔1121的牙刷頸部1120、具有刷毛的且可拆卸地或固定安裝在所述牙刷 頭部上的刷子1200、具有空腔1131的牙刷手柄1130、電動(dòng)裝置1300和控制 裝置1500，所述電動(dòng)裝置的一端設(shè)置在所述牙刷頸部1120的空腔1121內(nèi)且 延伸到所述牙刷頭部1110的空腔1111內(nèi)，另一端設(shè)置在所述牙刷手柄1130 的空腔1131內(nèi)，所述牙刷手柄1130可拆卸地安裝在所述牙刷頸部1120上， 所述電動(dòng)裝置1300包括依次連接的電動(dòng)機(jī)1310、電動(dòng)機(jī)軸1311、連接器 1312、電線軸1320、軸尾部1321、偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330和錘井1331，所述牙刷
頭部1110、所述牙刷頸部1120和所述偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330的自然共振頻率與所 述電動(dòng)機(jī)1310的旋轉(zhuǎn)速度相匹配。在本實(shí)用新型中，所述刷子滑動(dòng)卡合在所述牙刷頭部lllO上，所述牙刷 頭部1110設(shè)置有用于安裝所述刷子的第一凸塊，所述刷子設(shè)置有與所述凸起 相匹配的凹槽，所述刷子的端部設(shè)置有凸耳，所述牙刷頭部1110設(shè)置有與所 述凸耳相匹配的第二凸塊，所述牙刷手柄1130螺紋卡合在所述牙刷頸部1120 上，所述牙刷頭部1110、所述牙刷頸部1120和所述偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330的自然 共振頻率是10000cpm 17500cpm。所述控制裝置1500包括開關(guān)和通過控制 電動(dòng)機(jī)1310的使用從而控制偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330運(yùn)動(dòng)的電路。圖1所示，牙刷1000包括本體1100、刷子1200、電動(dòng)裝置1300、電源 1400和控制裝置1500。本體1100包括牙刷頭部1110、牙刷頸部1120和牙刷 手柄1130。牙刷頭部1110是本體1100用于安裝刷子1200的部分。牙刷頸部 U20是本體IIOO用于將牙刷頭部1110連接到牙刷手柄1130的部分。本體1100 也包括本體腔1101，其被分割為與牙刷頭部1110、牙刷頸部1120和牙刷手柄 1130相應(yīng)的子腔。本體腔1101的子腔是牙刷頭部腔1111、牙刷頸部腔1121 和牙刷手柄腔1131。電動(dòng)裝置1300包括電動(dòng)機(jī)1310、電動(dòng)機(jī)軸1311、連接 器1312、電線軸1320、軸尾部1321、偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330和錘井1331。電源1400 包括兩個(gè)AAA電池。控制裝置1500包括開關(guān)和通過控制電動(dòng)機(jī)1310的使用 從而控制偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330運(yùn)動(dòng)的電路。距離Dl是從牙刷1000的頂部到偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330重心中心的距離。距離 D2是從偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330重心中心到電動(dòng)機(jī)1310的距離。距離D3是本體1100 的牙刷頭部1110和牙刷頸部1120的總長(zhǎng)度。距離D4是牙刷手柄1130的長(zhǎng)度。本體1100最好由多個(gè)模型塑料部件形成，所述部件密封連接在本體腔 1101中而組合在一起。將電動(dòng)裝置1300和電源裝置1400的不同部分密封在 本體腔1101中從而阻止影響所述部分的灰塵、水或別的物質(zhì)，同時(shí)也阻止了 對(duì)牙刷1000的使用者產(chǎn)生負(fù)面影響的來自所述組件的化學(xué)成分。牙刷頭部1110和牙刷手柄1130最好在大小與形狀上與普通牙刷相似。牙 刷手柄腔1B1最好在大小和尺度可以安全地握住電源1400。牙刷頭部腔1111
最好在大小和形狀上適合安裝和允許偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330和電線軸1320的操作， 同時(shí)也適合于安裝偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘井1331和電動(dòng)裝置1300的軸尾部1321。牙刷頸部1120最好在大小和尺度上提供一個(gè)理想的長(zhǎng)度和靈活性，和包 括牙刷頸部腔1121。牙刷頸部腔1121最好在大小和尺度上允許電線軸1320 從電動(dòng)機(jī)1310延伸到軸尾部1321且電線軸1320接觸到牙刷頸部腔1121的側(cè) 壁。在偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330旋轉(zhuǎn)下牙刷頭部1110的不同運(yùn)動(dòng)下，牙刷頸部1120 的結(jié)構(gòu)在不同實(shí)施例之間的結(jié)構(gòu)是不同的。圖3A 3C所示，牙刷頸部1120的結(jié)構(gòu)形狀、材料類型和壁的厚度的不 同都會(huì)導(dǎo)致牙刷頭部1110在平行于刷子1200的方向上、垂直于刷子1200的 方向上、圓圈方向上和上述運(yùn)動(dòng)方向相結(jié)合的運(yùn)動(dòng)方向上的運(yùn)動(dòng)。在圖3A中， 牙刷頭部1110的運(yùn)動(dòng)M1是圓形或有軌的，因此牙刷頭部1110沿著一至少與 半徑為M1R的圓圈相似的路徑移動(dòng)，其中移動(dòng)距離M1V大致等于移動(dòng)距離 M1H。在圖3B中，牙刷頭部1110的運(yùn)動(dòng)M2是沿刷子1200的線性方向因此 運(yùn)動(dòng)距離M2V比垂直運(yùn)動(dòng)距離M2H大許多。在圖3C中，牙刷頭部1110的 運(yùn)動(dòng)M3是水平的因此水平運(yùn)動(dòng)距離M3H比垂直運(yùn)動(dòng)距離M3V大許多。刷子1200最好永久的安裝在牙刷頭部1110上。在本實(shí)用新型的另一優(yōu)選 實(shí)施例中，刷子1200以可拆卸地方式安裝在牙刷頭部1110上。同樣，牙刷頭 部1110和牙刷頸部1120可拆卸地連接到別的部分上和/或牙刷頸部1120可拆 卸地連接到牙刷手柄1130上。電動(dòng)裝置BOO被用于將能量從電源1400轉(zhuǎn)換到牙刷頭部1110運(yùn)動(dòng)。在 該優(yōu)選實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)軸1311通過連接器1312，例如如圖1、 2所示， 一彎管、通用關(guān)節(jié)或別的具有將隔離的牙刷頭部1110和電動(dòng)機(jī)1310連接到一 起的關(guān)節(jié)，連接到電線軸1320以便電源用于使電動(dòng)機(jī)1310、電動(dòng)機(jī)軸1311 和電線軸1320共同旋轉(zhuǎn)。偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330被安裝在電線軸1320上以便使電 線軸1320不通過偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330的重心中心。圖2顯示在電線軸1320旋轉(zhuǎn) 時(shí)，如圖3A 3C所示，因?yàn)槠霓D(zhuǎn)動(dòng)錘1330是關(guān)于自身旋轉(zhuǎn)是偏心的，所 以偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330的運(yùn)動(dòng)引起所述牙刷頭部1110的移動(dòng)。所以其搖晃產(chǎn)生側(cè) 邊的推力。偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330側(cè)邊的推力通過軸尾部1321傳遞到牙刷頭部1110。
軸尾部1321的選擇最好應(yīng)當(dāng)能最小化由電線軸1320和偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330旋轉(zhuǎn) 所產(chǎn)生的噪音?？傊?dāng)偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330被固定在軸1320上時(shí)，偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘 1330被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在牙刷1000中，同時(shí)使得電線軸1320在牙刷1000中旋轉(zhuǎn)。為了提高牙刷頭部1110的運(yùn)動(dòng)，距離D1小于距離D2。距離D2最好至 少為50mm或者2英寸。同樣地，距離Dl最好小于12.5mm或5英寸。距離 D2與Dl的比例最好至少為4: 1。偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330和軸尾部1321之間的距 離最好能盡量小從而最大化偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330到牙刷頭部1110的運(yùn)動(dòng)的傳遞。 在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，軸尾部1321同樣也可設(shè)置在偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330 和電動(dòng)機(jī)1310之間。電線軸1320和連接器1312最好是易彎的以便屏蔽牙刷手柄1100、電動(dòng) 機(jī)1310和電源1400與偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330的側(cè)邊推力。盡管當(dāng)電線軸1320剛性 大一些時(shí)，連接器1312應(yīng)更柔韌一些，且反之亦反，在電線軸1320和連接器 1312中的彈性大小可能不同。電源1400最好是電池，例如AAA大小的電池。然而，在本實(shí)用新型的 另一優(yōu)選實(shí)施例中，電源1400可以使用不同類型的電池或者電容器。電源的 選擇最好可以足夠使電動(dòng)機(jī)1310至少轉(zhuǎn)動(dòng)8小時(shí)，和優(yōu)選最好至少為9一12 小時(shí)。如果每天使用大概兩分鐘的話，所述電動(dòng)牙刷的使用壽命大概是使用8 小時(shí)壽命的電池時(shí)為8個(gè)月，和使用9-12個(gè)小時(shí)的電池時(shí)為9-12個(gè)月?？刂蒲b置1500可以包括一個(gè)用于閉合或者切斷電源1400和電動(dòng)機(jī)1310 之間電連接的簡(jiǎn)單開關(guān)。這種電連接在手持電筒中是很普遍的。然而，在本實(shí) 用新型的一優(yōu)選實(shí)施例中，可以使用更為復(fù)雜的電動(dòng)機(jī)控制方法。圖4顯示了具有成角牙刷頸部的一優(yōu)選實(shí)施例。如圖4所示，牙刷1000 包括本體1100、刷子1200、電動(dòng)裝置1300、電源1400和控制裝置1500。本 體1100包括牙刷頭部1110、牙刷頸部1120和牙刷手柄1130。牙刷頭部1110 是本體1100的用于裝置刷子1200的一部分。牙刷頸部1120是本體1100用于 連接牙刷頭部1110和牙刷手柄1130的一部分。牙刷手柄1130是本體1100用 于在人使用牙刷1000時(shí)的手握部分。本體1100也包括本體腔1101，其被分割為與牙刷頭部1110、牙刷頸部1120和牙刷手柄1130相應(yīng)的子腔。電動(dòng)裝置 1300包括電動(dòng)機(jī)1310、電動(dòng)機(jī)軸1311，和類似于圖1中所示的連接器1312、 電線軸1320、軸尾部1321、偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330和錘井1331。電源1400包括兩 節(jié)AAA電池?？刂蒲b置1500包括用于控制電動(dòng)機(jī)1310使用的開關(guān)和電路。牙刷1000的使用可以描述為使用具有位于在牙刷頭部?jī)?nèi)旋轉(zhuǎn)的偏心轉(zhuǎn)動(dòng) 錘的電動(dòng)牙刷，在偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，用于刷牙。而且，使得偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘旋轉(zhuǎn) 包括電連接電動(dòng)機(jī)和電源以便使得電動(dòng)機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)軸使得軸旋轉(zhuǎn)，軸使 得偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘旋轉(zhuǎn)和傳遞其側(cè)邊推力到牙刷1000的牙刷頭部1110從而引起刷洗牙齒和牙齦的動(dòng)作。在本發(fā)明中施加于偏心設(shè)置的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330的旋轉(zhuǎn)能量被轉(zhuǎn)換為兩側(cè)推力，例如偏離牙刷頭部1110和牙刷頸部1120的經(jīng)度軸，其使得牙刷頭部 1110和刷子1200像前面所描述的一樣側(cè)邊移動(dòng)。偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330的大小、 電線軸1320的旋轉(zhuǎn)速度和在連接偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330和軸尾部1321之間隔離距 離的電線軸1320的柔韌性是與所述側(cè)面移動(dòng)的類型和幅度相聯(lián)系的重要參 數(shù)，因?yàn)樗鼍嚯x是與偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330的擺動(dòng)所形成的圓圈直徑成比例的。 所有這些都與側(cè)面推力的幅度成比例，從而與牙刷頭部移動(dòng)的幅度成比例。牙 刷頭部1110和牙刷頸部1120的剛性與牙刷頭部移動(dòng)成反比例。按預(yù)定的，因?yàn)閭?cè)邊推力產(chǎn)生在牙刷頭部1110上，所以牙刷頭部1110應(yīng) 該移動(dòng)，但是軸1320和牙刷頸部1120是易彎的以便提供牙刷手柄1130和牙 刷頭部1110之間的振動(dòng)隔離。由轉(zhuǎn)動(dòng)偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330產(chǎn)生的能量有必要被傳 遞到牙刷手柄1130，因此就損失了一些潛在的可以使牙刷頭部移動(dòng)的能量。 通過塑造牙刷頸部1120和牙刷頭部1110使其天然共振頻率(主諧波)與偏心 設(shè)置偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330的旋轉(zhuǎn)頻率一樣從而使其最小化。偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330在每 旋轉(zhuǎn)一圈半就偏離刷子1200使得牙刷頭部1110彎曲而偏離牙刷表面，在接下 來的一圈半的旋轉(zhuǎn)中，當(dāng)偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330朝向刷子1200移動(dòng)，其推動(dòng)牙刷頭 部1110朝向牙刷表面移動(dòng)，牙刷頭部1110的這種移動(dòng)通過由于牙刷頭部1110 和牙刷頸部1120的材料的彈性復(fù)原動(dòng)作使得牙刷頭部1110朝向牙刷表面的自 然彎曲而增大。牙刷頭部1110和牙刷頸部1320的自然彎曲移動(dòng)與偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330的移動(dòng)是同步的。如上定義的調(diào)諧結(jié)果在圖5A和5B中顯示。圖5A是牙刷頭部1110幅度 在y軸上相對(duì)表示時(shí)間的x軸的偏移。應(yīng)當(dāng)注意的是循環(huán)周期是常數(shù)，例如 0.00343秒每轉(zhuǎn)。這時(shí)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度17500rpm。然而，如圖4所示，牙刷頭 部1110的偏移幅度隨著其調(diào)諧松弛頻率的不同而不同。當(dāng)牙刷頸部1320和牙 刷頭部1110被調(diào)諧到10000圈每分鐘(cpm)時(shí)得到最大偏移。當(dāng)牙刷頸部 和牙刷頭部分別調(diào)諧為10000cpm和8000cpm時(shí)得到較小一些的偏移。正如上 面所預(yù)期的，牙刷頭部和牙刷頸部的調(diào)諧通過牙刷頸部的長(zhǎng)度、材料剛性、壁 寬和別的物理參數(shù)的調(diào)整。在圖5B中所示，同步調(diào)諧牙刷頸部1320和牙刷 頭部1110速度比失調(diào)單元大許多。同步調(diào)諧單元發(fā)展至少4倍的清洗能量然 后發(fā)展為最少的徹底的調(diào)諧單元。圖6-9示出本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，其中可移動(dòng)刷子1200通過一個(gè) 滑動(dòng)卡合連接到牙刷頭部1110?？梢苿?dòng)刷子1200有第一卡合部分3010，最好 有一小槽在其下面，同時(shí)牙刷頭部1110有第二卡合部分1333，最好有一與所 述小槽相匹配的指狀軌，以便當(dāng)牙刷IOOO在牙刷頭部1110上滑動(dòng)時(shí)所述部分 1333和3010能很好的互鎖在一起。牙刷1000的一個(gè)凸起3020被設(shè)置用于卡 合凸起接收器1125與牙刷頸部1120上從而支持牙刷1000。當(dāng)用舊后，牙刷 1000可以被移開，通過將凸起3020從凸起接收器1125中去除從而安裝上一 個(gè)新的刷子。將舊的刷子IOOO從牙刷頭部1110上劃出，然后通過反向移動(dòng)將 新的刷子IOOO安裝上。圖IO示出了本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，其中牙刷頭部1110的質(zhì)心1112 側(cè)邊偏斜于電線軸1320。在本實(shí)施例中，牙刷頭部1110被使得其相對(duì)于其經(jīng) 度軸彎曲，當(dāng)其與旋轉(zhuǎn)偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘1330同步地從一邊向另一邊振蕩時(shí)從而傳 遞彈性能量。在圖中，實(shí)線示出了牙刷頭部1110在左側(cè)振蕩的極限位置，虛 線示出了牙刷頭部1110在右側(cè)振蕩的極限位置。本實(shí)用新型中，一次性使用的具體實(shí)施例可以使用低功率的電動(dòng)機(jī)從而使 得牙刷使用較長(zhǎng)的時(shí)間而不用再次更換電池。這可使得一節(jié)電池或一組電池可 以像牙刷的刷子使用得一樣長(zhǎng)。低功率電動(dòng)機(jī)、簡(jiǎn)單移動(dòng)機(jī)械裝置、不再更換
電池和不再更換刷子的使用使得牙刷的整個(gè)成本降低到刷子用壞或者電池電 量用盡后即可丟棄牙刷。制造一次性牙刷使得電池可以被永久封裝在牙刷內(nèi)， 這在降低成本的時(shí)候增加安全性。本實(shí)用新型不限制于一實(shí)施例中，而本領(lǐng)域的技術(shù)人員所能理解的都在本 實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種電動(dòng)牙刷，包括具有空腔(1111)的牙刷頭部(1110)、具有空腔(1121)的牙刷頸部(1120)、具有刷子的且可拆卸地或固定安裝在所述牙刷頭部上的刷子、具有空腔(1131)的牙刷手柄(1130)、電動(dòng)裝置(1300)和控制裝置(1500)，所述電動(dòng)裝置的一端設(shè)置在所述牙刷頸部(1120)的空腔(1121)內(nèi)且延伸到所述牙刷頭部(1110)的空腔(1111)內(nèi)，另一端設(shè)置在所述牙刷手柄(1130)的空腔(1131)內(nèi)，所述牙刷手柄(1130)可拆卸地安裝在所述牙刷頸部(1120)上，其特征在于，所述電動(dòng)裝置(1300)包括依次連接的電動(dòng)機(jī)(1310)、電動(dòng)機(jī)軸(1311)、連接器(1312)、電線軸(1320)、軸尾部(1321)、偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘(1330)和錘井(1331)，所述牙刷頭部、所述牙刷頸部和所述偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘(1330)的自然共振頻率與所述電動(dòng)機(jī)(1310)的旋轉(zhuǎn)速度相匹配。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)牙刷，其特征在于，所述刷子滑動(dòng)卡合在 所述牙刷頭部(1110)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)牙刷，其特征在于，所述牙刷頭部(1110) 設(shè)置有用于安裝所述刷子的第一凸塊，所述刷子設(shè)置有與所述第一凸塊相匹配 的凹槽。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)牙刷，其特征在于，所述刷子的端部設(shè)置 有凸耳，所述牙刷頭部(1110)設(shè)置有與所述凸耳相匹配的第二凸塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)牙刷，其特征在于，所述牙刷手柄(1130) 螺紋連接在所述牙刷頸部(1120)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1 5任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)牙刷，其特征在于，所述牙刷 頭部(1110)、所述牙刷頸部(1120)和所述偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘(1330)的自然共振 頻率是10000cpm 17500cpm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1 5任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)牙刷，其特征在于，所述控制 裝置(1500)包括開關(guān)和通過控制電動(dòng)機(jī)(1310)的使用從而控制偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘(1330)運(yùn)動(dòng)的電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電動(dòng)牙刷，包括牙刷頭部、牙刷頸部、可拆卸地或固定安裝在牙刷頭部上的刷子、牙刷手柄、電動(dòng)裝置和控制裝置，電動(dòng)裝置的一端設(shè)置在牙刷頸部的空腔內(nèi)且延伸到牙刷頭部的空腔內(nèi)，另一端設(shè)置在牙刷手柄的空腔內(nèi)，牙刷手柄可拆卸地安裝在牙刷頸部上，電動(dòng)裝置包括依次連接的電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)軸、連接器、電線軸、軸尾部、偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘和錘井，牙刷頭部、牙刷頸部和偏心轉(zhuǎn)動(dòng)錘的自然共振頻率與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度相匹配。使用本實(shí)用新型所述電動(dòng)牙刷，能使用相對(duì)低能量的電動(dòng)機(jī)，減輕裝置重量，減少牙刷手柄的振動(dòng)，延長(zhǎng)電池的壽命和提高使用可靠性。
文檔編號(hào)A61C17/16GK201052193SQ20072000479
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者威廉·S·杜瓦勝, 馬克·施 申請(qǐng)人:馬克·施;威廉·S·杜瓦勝