[发明专利]机械驱动的谐振驱动电动牙刷

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电动牙刷，更具体地，涉及使用在其期望的谐振模式处或附近激励的扭簧系统来产生清洁动作的驱动机构。

背景技术

扭簧组件已被并且正被用于提供一些电动牙刷的刷组件的驱动动作。在一个装置中，扭簧由振荡磁场激励以完成期望的刷头动作。然而，该磁致动驱动机构需要定制的致动器，这又需要正弦信号来创建所需的振荡磁场。产生正弦信号所需的致动器和电子装置可能是昂贵的并且增加了牙刷制造的复杂性。

因此，期望具有一种扭簧驱动机构，其较之磁致动装置是廉价的并且操作可靠且便于制造。

发明内容

因此，电动牙刷，包括：手柄；工件组件，包括刷臂及其末端处的刷头；以及驱动组件，包括电动机组件、用于驱动工件组件的扭簧部件、以及用于在期望的谐振模式中机械激励扭簧的组件，提供刷头的前后清扫动作。

附图说明

图1是这里公开的具有驱动机构的电动牙刷的部分分解视图。

图2是图1中所示的驱动机构的分解视图。

图3是驱动机构的透视图。

图4是电动牙刷中的驱动机构的横截面视图。

具体实施方式

图1在10处示出了电动牙刷。电动牙刷10通常包括手柄12、由电池16供电的驱动机构组件14、以及在其末端处具有刷头20的刷臂组件18。电动牙刷10通过通/断开关(未示出)致动。微处理器22控制牙刷10的操作。

图2是驱动机构组件14的分解视图，而图3示出了驱动机构组件。驱动机构14包括DC电动机26。在所示出的实施例中，电动机26是相对高速的，即12000rpm至16800rpm，具有适度低的扭矩，扭矩的范围是0.5毫牛米至1.5毫牛米。DC电动机的优点在于其低费用和相对小的尺寸，此两者在牙刷中是重要的。然而，电动机的速度和扭矩可以变化。

电动机26被固定到通常在28处示出的电动机底座，更具体地借助于螺钉31连接到电动机底座的末端部/法兰30，螺钉31穿过法兰30延伸到电动机的前端中。如下文更详细讨论的，电动机底座用作针对手柄12的底部(ground)，尽管其未刚性固定到手柄。在所示出的实施例中，电动机底座28是塑料的，但是也可以由诸如金属的其他材料制成。电动机底座28包括半圆柱形的壁32。其可以包括沿其长度隔开的用于增加强度的肋部件。在电动机底座组件28后面是两个相对的翼部件36-36。O形环38在每个翼部件的外周周围延伸，接触手柄的内表面。O形环提供电动机底座和手柄之间的柔性的、弹性的，即非刚性的连接，同时仍将电动机底座和电动机作为底部安装(grounding)到手柄。该布置导致了从驱动机构的弹簧部分的动作吸收驱动机构的操作所不需要的一些能量。

DC电动机26包括输出轴42。弹性耦接部件44固定到输出轴42并且从其延伸。耦接部件44包括后部分或基部分46，其通常为圆柱形，直径约为5mm并且长6mm。随后是较小直径(约1.5mm)部分48。附接部分50从较小直径部分48的前端延伸，偏心部件52连接到附接部分50。偏心部件包括从实心半圆柱中心部分58的相对末端延伸的杆状部分54和56。偏心部件52的质心相对电动机输出轴42的旋转轴偏移。偏心部件52可以采取各种形状，但是如下文讨论的，在其旋转时必须形成足以激励驱动机构的弹簧部分的力。

前杆状部分56延伸到刷毂部件62的刷动部分60中。在所示出的实施例中，刷毂62由诸如锌的软金属制成，但是也可以是塑料的。偏心部件通过宽松配合延伸到刷动部分60中。对于适当的操作，不需要紧贴的配合。宽松配合导致了偏心部件的较容易的旋转。

扭簧64也从电动机底座28延伸。在所示出的实施例中，扭簧64是V形的，在所示出的实施例中成约90°，但是也可以在50°和120°之间。可以使用诸如扭杆或卷簧的其他扭簧部件，尽管它们将典型地需要另外的承载支承用于抵抗用户负荷以及来自偏心部件的不需要的上/下力。扭簧64从电动机底座延伸到刷毂62的下边缘。扭簧64的后端通过支承组件连接到电动机底座28的前端，该支承组件包括弹簧底座配件63。螺钉66将V形弹簧附接到弹簧底座配件63。弹簧底座配件63由锌制成并且通过螺钉65附接到电动机底座。然而，配件63可以是注塑成型的塑料电动机底座的一部分。扭簧64的另一端通过相似的配件67和相关联的螺钉78被固定到刷毂62的下缘。