專利名稱：電動(dòng)牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種電動(dòng)牙刷。
發(fā)明目的本發(fā)明提供了一種新型電動(dòng)牙刷，其傳動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)比目前產(chǎn)品更大或更合適的刷頭擺動(dòng)角度，以及恰當(dāng)?shù)乃㈩^擺動(dòng)速度，進(jìn)而獲得更好的刷牙效果。
和目前技術(shù)相比，由于本發(fā)明有兩級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)，可以改變的刷頭的擺動(dòng)角度和擺動(dòng)速度。這樣就可以根據(jù)實(shí)際需要通過修改設(shè)計(jì)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)臄[動(dòng)角度和擺動(dòng)速度，從而提高產(chǎn)品的使用性能。
圖2a是一個(gè)

圖1所示電動(dòng)牙刷的局部爆炸立體圖。
圖2b是另一個(gè)圖1所示電動(dòng)牙刷的局部爆炸立體圖。
圖3是一個(gè)圖2a和圖2b所示局部電動(dòng)牙刷的立體裝配圖。
發(fā)明詳細(xì)說明首先參考圖1，它表示一個(gè)與本發(fā)明相應(yīng)的最有代表性的電動(dòng)牙刷10。牙刷10提供了一個(gè)往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的刷的動(dòng)作，而且相應(yīng)于每個(gè)行程周期，具有很大的擺動(dòng)角度。
牙刷10包括一個(gè)馬達(dá)12，一個(gè)能量源14，一個(gè)殼體16，一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18和一個(gè)輸出部件20。馬達(dá)12帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)輸出部件20。馬達(dá)12可以是任何合適的小型電動(dòng)馬達(dá)。能量源14用來給馬達(dá)12提供能量。能量源14最可能是電池，如圖1所示，但也可能是連接到外部能量源，比如說通過一組電氣組件連接至120/220VAC電源?？刂凭€路22代表從能量源14至馬達(dá)12的一個(gè)合適的電氣連接線路及組件。一個(gè)開關(guān)23位于殼體16上，與控制線路22相接觸，用來啟動(dòng)和制停馬達(dá)12。
殼體16包圍住馬達(dá)12，能量源14和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18，并為它們提供安裝定位基礎(chǔ)。殼體16可以由一種合適的防水塑料制成，避免進(jìn)水而破壞內(nèi)部零件，并保護(hù)使用者使用時(shí)不會(huì)受到可能的傷害。同樣，殼體16也可以使用其他防水材料，如金屬或合成材料。
如圖2a所示，表示驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18。馬達(dá)12驅(qū)動(dòng)一個(gè)裝有馬達(dá)齒輪26的馬達(dá)輸出軸24。馬達(dá)輸出軸24和馬達(dá)齒輪26圍繞一個(gè)第一軸心線28旋轉(zhuǎn)，即馬達(dá)輸出軸心線。馬達(dá)齒輪26驅(qū)動(dòng)一個(gè)第一部件30旋轉(zhuǎn)。
第一部件30包括一個(gè)內(nèi)齒輪32并圍繞一個(gè)第二軸心線34旋轉(zhuǎn)。內(nèi)齒輪32的前端是一個(gè)中心盤面36。中心盤面36有一個(gè)第一表面38(見圖2a)，其上伸出一個(gè)中心軸40。中心軸40的遠(yuǎn)端深入殼體16上的一個(gè)孔42內(nèi)并可以在其中旋轉(zhuǎn)。中心盤面36有一個(gè)第二表面44(見圖2a)，其上伸出一個(gè)承載部分46。承載部分46有一個(gè)承載表面48和一個(gè)端面50，一個(gè)環(huán)繞成員52從端面50上伸出。由于環(huán)繞成員52是處于端面50的外部邊緣上，所以，當(dāng)?shù)谝徊考?0圍繞第二軸心線34旋轉(zhuǎn)時(shí)，環(huán)繞成員52也圍繞第二軸心線34環(huán)繞運(yùn)行。
一個(gè)第二部件54固定于殼體16上的一個(gè)方槽56內(nèi)，用來支承第一部件30的承載部分46。第二部件54上有一個(gè)軸承環(huán)58，用來支承承載部分46在其中旋轉(zhuǎn)。承載部分46和軸承環(huán)58的寬度相適應(yīng)。安裝于承載部分46上的環(huán)繞成員52伸過軸承環(huán)58的前端面。
一個(gè)第三部件60包括一個(gè)本體62。一個(gè)第一軸段64從本體62上向后延伸并進(jìn)入一個(gè)位于第二部件54的孔66內(nèi)，從而使第一軸段64可以在孔66內(nèi)圍繞一個(gè)第三軸心線68旋轉(zhuǎn)。一個(gè)第二軸段70從本體62向前延伸。第三部件60還包括一個(gè)開有長槽的長槽臂72，從本體62上徑向伸出。長槽臂72上開有一個(gè)長槽74，用來容納環(huán)繞成員52并可與之滑動(dòng)配合。由于環(huán)繞成員52圍繞第二軸心線34環(huán)繞運(yùn)行，這一環(huán)繞運(yùn)動(dòng)就會(huì)帶動(dòng)長槽臂72往復(fù)圍繞第三軸心線68往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。在工作時(shí)，長槽臂72以平均角速度W1，按擺動(dòng)角度A1進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。
由于長槽臂72往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，它有一個(gè)角速度范圍，從位于擺動(dòng)角兩端的零速度逐漸變化過渡到擺動(dòng)角中間位置點(diǎn)的最高速度。因?yàn)殚L槽臂72往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的瞬時(shí)角速度與其當(dāng)時(shí)所處角度位置有關(guān)，所以這里采用平均角速度來做說明。
從長槽臂72向前延伸是一個(gè)齒輪成員76，它是一個(gè)內(nèi)齒圈的一部分，即扇形內(nèi)齒圈。一個(gè)第四部件78固定于殼體16內(nèi)。第四部件78包括一個(gè)接受孔80，用來容納第二軸段70，使第二軸段70可以在接受孔80內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。第四部件78還包括一個(gè)軸承段82，其中安裝有輸出部件20。輸出部件20可以在軸承段82內(nèi)圍繞一個(gè)第四軸心線86往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。在輸出部件20的后端，固定有一個(gè)小齒輪88。在第三部件60上的齒輪成員76的驅(qū)動(dòng)下，小齒輪88與輸出部件20一起被帶動(dòng)以平均角速度W2按擺動(dòng)角度A2進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。圍繞第四軸心線86往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。小齒輪88的半徑比齒輪成員76的半徑小。小齒輪88的平均角速度W2和擺動(dòng)角度A2比齒輪成員76的平均角速度W1和擺動(dòng)角度A1大，并且與其半徑比率成反比。因而輸出部件20可以獲得較大的平均角速度和較大的擺動(dòng)角度，而同時(shí)仍使長槽臂72保持較低的平均角速度和擺動(dòng)角度。如圖1所示，輸出部件20從殼體16上的一個(gè)孔穿過并伸出，并且有一個(gè)方形頂部90，其上用來安裝一只刷頭部件92。
如圖2a和圖2b所示，刷頭部件92包括一個(gè)安裝部分94，用來接受輸出部件20的方形頂部90。刷頭部件92還包括一個(gè)刷頭96，上有一系列排列好的刷毛98。刷毛98沿一個(gè)軸心線100延伸。軸心線100即可以垂直于刷頭部件92的前部和第四軸心線86，也可以與刷頭部件92的前部和第四軸心線86成其它角度。牙刷工作時(shí)，刷頭96通過以平均角速度W2按擺動(dòng)角度A2繞第四軸心線86的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下而實(shí)現(xiàn)刷牙動(dòng)作。擺動(dòng)角度A2不同于擺動(dòng)角度A1。在圖示牙刷中，擺動(dòng)角度A2大于擺動(dòng)角度A1。同理，平均角速度W2不同于平均角速度W1。在圖示牙刷中，平均角速度W2大于平均角速度W1。刷頭部件92，通過以平均角速度W2按擺動(dòng)角度A2的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)行的擺動(dòng)動(dòng)作模擬了人們用手動(dòng)牙刷刷牙時(shí)的前后反復(fù)運(yùn)動(dòng)的刷牙動(dòng)作。刷頭部件92可以拆下更換，便于當(dāng)刷頭96磨損或破壞時(shí)的更換需要。
馬達(dá)齒輪26，第一部件30，第三部件60，不包括齒輪成員76構(gòu)成初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，總稱為102。初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)102把圍繞馬達(dá)12的第一軸心線28的單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從馬達(dá)12的馬達(dá)輸出軸24轉(zhuǎn)化成長槽臂72，以平均角速度W1按擺動(dòng)角度A1運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。因?yàn)榈谌考?0，不包括齒輪成員76是初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)102的輸出元件。因此，第三軸心線68是初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)102的輸出元件軸心線。
齒輪成員76和小齒輪88構(gòu)成次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，總稱為104。次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)104，把長槽臂72的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)轉(zhuǎn)化成輸出部件20繞第四軸心線86，以平均角速度W2按擺動(dòng)角度A2運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。小齒輪88是次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)104的輸出元件。因此，第四軸心線86是次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)104的輸出元件軸心線如圖3所示，為裝配好的整體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18?？梢钥闯觯S心線28，34，68和86全都互相平行。這使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18內(nèi)的所有零件占有較小的體積，從而使得它們能夠裝入能夠用手握持的殼體內(nèi)。
初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)102也可以是任何可以將單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的替代方案，而其中特別是往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的軸心線與馬達(dá)輸出軸心線平行。
次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)104也可以是任何可以改變往復(fù)擺動(dòng)角度和平均角速度的替代方案。
如圖所示，刷頭96可以有沿圓周分布的刷毛98。同樣，也可能有任何以其它適合形式分布的刷毛。
對(duì)于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，可想而知是，只要不脫離本發(fā)明，對(duì)上述機(jī)構(gòu)做各種各樣的修改是有可能的。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)牙刷，包括一個(gè)殼體；一個(gè)馬達(dá)與上述殼體相聯(lián)結(jié)，上述馬達(dá)具有一個(gè)繞馬達(dá)輸出軸心線旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)輸出元件；一個(gè)初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與上述馬達(dá)輸出元件相連，上述初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以將單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從上述馬達(dá)輸出元件，轉(zhuǎn)化成以初級(jí)擺動(dòng)角度和初級(jí)平均角速度運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)；和一個(gè)次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與上述初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，上述次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)轉(zhuǎn)化成以次級(jí)擺動(dòng)角度和次級(jí)平均角速度，繞次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸心線運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出部件以上述次級(jí)擺動(dòng)角度和次級(jí)平均角速度繞次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸心線運(yùn)行。上述次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸心線平行于上述馬達(dá)輸出軸心線。
2.按權(quán)利要求1的電動(dòng)牙刷，其中上述次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)第一齒輪成員，上述第一齒輪成員包括一個(gè)扇形內(nèi)齒圈，與初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，一個(gè)第二齒輪成員與上述第一齒輪成員相嚙合傳動(dòng)，上述第二齒輪成員包括一小齒輪。
3.按權(quán)利要求1的電動(dòng)牙刷，其中上述馬達(dá)輸出元件包括一個(gè)第一齒輪件，并且，上述初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的，與上述第一齒輪件相嚙合的第二齒輪件；與上述第二齒輪件聯(lián)結(jié)的一個(gè)環(huán)繞成員，將上述第二齒輪件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成環(huán)繞運(yùn)動(dòng)；一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的，開有長槽的，可以與上述環(huán)繞成員進(jìn)行滑動(dòng)配合運(yùn)行的成員，可以將上述環(huán)繞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成以上述初級(jí)擺動(dòng)角度和初級(jí)平均角速度運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。
4.按權(quán)利要求1的電動(dòng)牙刷，其上述輸出部件包括一個(gè)刷頭，上述刷頭具有一個(gè)軸心線，刷頭軸心線與上述次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸心線成一定角度。
5.按權(quán)利要求1的電動(dòng)牙刷，其上述次級(jí)擺動(dòng)角度和次級(jí)平均角速度分別大于上述初級(jí)擺動(dòng)角度和初級(jí)平均角速度。
6.一種電動(dòng)牙刷，包括一個(gè)殼體；一個(gè)馬達(dá)與上述殼體相聯(lián)結(jié)，上述馬達(dá)具有一個(gè)關(guān)于馬達(dá)輸出軸心線旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)輸出元件；一個(gè)初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與上述馬達(dá)輸出元件相連，上述初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以將單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從上述馬達(dá)輸出元件，轉(zhuǎn)化成以初級(jí)擺動(dòng)角度和初級(jí)平均角速度運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)；和一個(gè)次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與上述初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，上述次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)把初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)轉(zhuǎn)化成以次級(jí)擺動(dòng)角度和次級(jí)平均角速度，繞次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸心線運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出部件以上述次級(jí)擺動(dòng)角度和次級(jí)平均角速度繞次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸心線運(yùn)行。上述次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸心線平行于上述馬達(dá)輸出軸心線。
7.按權(quán)利要求6的電動(dòng)牙刷，其上述輸出部件包括一個(gè)刷頭，上述刷頭具有一個(gè)軸心線，刷頭軸心線與上述次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸心線成一定角度。
8.按權(quán)利要求6的電動(dòng)牙刷，其上述次級(jí)擺動(dòng)角度和次級(jí)平均角速度分別大于上述初級(jí)擺動(dòng)角度和初級(jí)平均角速度。
9.一種電動(dòng)牙刷，包括一個(gè)殼體；一個(gè)馬達(dá)與上述殼體相聯(lián)結(jié)，上述馬達(dá)具有一個(gè)關(guān)于馬達(dá)輸出軸心線旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)輸出元件；一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與上述馬達(dá)輸出元件相連，上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以將單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從上述馬達(dá)輸出元件，轉(zhuǎn)化成以初級(jí)擺動(dòng)角度和初級(jí)平均角速度運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)；一個(gè)扇形內(nèi)齒圈，上述扇形內(nèi)齒圈和上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，并保持以初級(jí)擺動(dòng)角度和初級(jí)平均角速度運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，和一個(gè)齒輪可驅(qū)動(dòng)地與上述扇形內(nèi)齒圈相嚙合，從而實(shí)現(xiàn)以次級(jí)擺動(dòng)角度和次級(jí)平均角速度，繞次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸心線運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，并且驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出部件以次級(jí)擺動(dòng)角度和次級(jí)平均角速度繞次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸心線運(yùn)行。上述齒輪軸心線平行于上述馬達(dá)輸出軸心線。
10.按權(quán)利要求9的電動(dòng)牙刷，上述輸出部件包括一個(gè)刷頭，上述刷頭具有一個(gè)軸心線，上述刷頭軸心線與上述齒輪軸心線成一定角度。
全文摘要
本發(fā)明為一種電動(dòng)牙刷。包括一個(gè)殼體，一個(gè)馬達(dá)，一個(gè)初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。馬達(dá)與上述殼體相聯(lián)結(jié)，并具有一個(gè)馬達(dá)輸出元件。一個(gè)初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與馬達(dá)輸出元件相連，將單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成以初級(jí)擺動(dòng)角度運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。一個(gè)次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與上述初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，把初級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)轉(zhuǎn)化成以次級(jí)擺動(dòng)角度運(yùn)行的往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。該次級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出部件。一個(gè)可更換式刷頭與上述輸出部件相聯(lián)結(jié)。
文檔編號(hào)A61C17/16GK1463684SQ0212158
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月27日
發(fā)明者顓清平 申請(qǐng)人:馬云福