[发明专利]电动牙刷

说明书

本发明涉及一种电动牙刷，该电动牙刷操作一个具有三维行程运动的刷头。

电动牙刷已经发展了六十多年。最早的类型相当简单，是带有有限的来回运动的电动机械的手动牙刷形式。最近发展为具有性能加强的电池和高效小型化电机的特征。在现在普通分类产品中带粉状电池的电动牙刷占有显著位置。

然而随着这些驱动系列的改进，基础的电动机构的设置与最早销售的装置没有什么区别。基本上，典型产品包括电池，可重新充电或替换的，端部邻近于小的高速电机的端部。驱动轴由电机操作，可以依次与带有减速齿轮或曲柄臂的机械驱动系列连接或与简单的直接驱动相连。

大多数机械设计包括振动的固定的刷毛排列的牙刷，能在有限的来回角度转动运动范围内动作。运动基本上是在两维平面中。不同类型的机械设备，例如带杠杆的各传动装置，联合或单独地传递转动运动。在一些例子里，刷头可个别具有由传动装置单独驱动的转动刷束的特征。电动牙刷的第三种分类合并了超声波技术，或是单独或是与振动的牙刷相结合。

在相当大量的文献中，美国专利5577285(Drossler)描述了一种电动牙刷，其中一转动轴把交互式或转动运动平移到刷毛支承结构上。美国专利5467494(Muller et al.)描述了一种带有一对可互相在枢轴上转动的部件的机构，第一件充当手柄，第二件充当刷头。当超过给定压力阈值时，设置在两部件之间的弹簧折弯，当压力下降时，弹簧又恢复到其初始位置。弹簧的动作赋予牙刷角度转动。美国专利4276672(Teague Jr.Et al.)中公布了一种水力下垂系统，这个能实现转动运动的系统在牙刷工作件中依次转换到环形运动。美国专利3538530(Stemme)提供了一种电机驱动的牙刷，该牙刷以带有轮廓类似于8字形的凸轮面的引导装置为基础。作为刷杆一部分的导向轴延伸进入外壳。因此整个牙刷沿类似于8字形的路径操作。美国专利5177826(Vrignaud et al.)公开了一对盘形转动的牙刷，通常设置为绕垂直于手柄长度的轴线转动。在转动付之间是高和低线性的刷子，通常在垂直于轴线的线性往复运动中转动。设置用于偏心转动的圆柱形凸轮件作为系统的部分进行操作。又一个齿轮固定在凸轮件上，但是设置用于同心转动。美国专利5077855(Ambasz)描述了一种电动牙刷，包括带有电机的一驱动装置和一传动装置，该装置同时驱动一轴和一刷头延伸部，在平行于轴的轴线方向往复运动。牙刷装置包括与纵向往复运动的延伸部连接的刷头，有几个刷毛固定器间隔分开并平行于驱动轴地分别安装在刷头上，用于绕轴转动，每一个刷毛固定器装有几个刷毛束。与驱动轴相连的曲柄轴把在枢轴上转动的运动分别传给每一个刷毛固定器。

甚至在以上分类的选项和改进中，大部分机械设计还很复杂。要装很多小部件以便把转动运动传给刷毛或刷头。而且，在口腔中的典型磨蚀环境里这些部件必要的小型化特征和它们的不密封设置加速了磨损。

另一个明显的问题是它的功效。电动牙刷与手动类型牙刷相比并不是高效的。例如它们各自在清除牙垢方面的性能看起来没什么区别。

已知技术还有另一个重要的缺点是它与最习惯的刷牙动作不一致。大多数牙周病学研究生规划课本提倡Bass方法。该方法被推荐用于清除位于牙龈缘下和附近的牙斑。这方面在控制牙龈和牙周疾病上有非常重要的作用。Bass方法的要点包括沿牙龈线以45°的角度定位牙刷。一行刷毛轻轻地紧贴在它们与牙齿接触的牙龈下。此后牙刷轻轻地来回振动十次，使沿牙龈线隐藏在摺皱里的牙斑松动。在最后的步骤里，将牙刷提起并重新放置在下一列牙齿和牙龈上来进行同样的动作。

因此，本发明的一个目的是提供一种能给刷毛传递三维运动的电动牙刷。

本发明的另一个目的是提供一种电动牙刷，能传递三维运动，该运动符合Bass方法，用于清除位于牙龈缘下和附近的牙斑。

本发明还有一个目的是提供一种简单机械设计的电动牙刷，该牙刷允许更换刷头，花费较少，而不是目前在商业上通常刷头与机械驱动系统连接起来的那种牙刷。

从下面概要和详细描述中本发明的这些和其它的目的将容易变得更清楚。

因此，本发明第一方面提供一种电动牙刷，其包括：

(i)限定手柄且在其中形成有内部空腔的细长主体，该空腔从前端延伸到后端；

(ii)安置在空腔内的电源；

(iii)由电源驱动的从前端到后端调直的细长驱动轴；

(iv)安置在驱动轴上的凸轮；

(v)带有两凸臂的轭铁，凸轮在两凸臂之间轴向往复运动，因而把往复运动传给驱动轴；

(vi)在轭铁轴向下游由驱动轴驱动的曲柄轴部分；