背景技術(shù)：

目前市面有售的電動或電力牙刷具有多個構(gòu)成部件。此類部件例如為：用于保持電池和電路板的主體；直流電動機；連接到直流電動機的偏心軸；以及用于保持偏心軸和直流電動機的桿。在接納電動機的空腔中，設(shè)置有用于將直流電動機固定在空腔內(nèi)的止動突起。但是，因為桿通常由合成樹脂制成，所以很難通過單次注模工藝來形成空腔。而且，偏心軸的振動通過電動機和桿傳輸?shù)剿⒚皇侵苯觽鬏數(shù)綏U，這導(dǎo)致力度減小并產(chǎn)生過多噪音。此外，電動機定位為靠近牙齒清潔元件，因此需要小型的電動并且產(chǎn)生較低的振動力。最后，因為電動機的位置受限，現(xiàn)有電動牙刷的重量均衡很難調(diào)整。因此，存在對能解決現(xiàn)有此類裝置中的上述問題的電動牙刷的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一個方面，本發(fā)明可以涉及一種電動牙刷，該電動牙刷包括桿構(gòu)件，該桿構(gòu)件上安裝有可替換的牙刷。桿構(gòu)件由合成樹脂制成，并且具有空腔，該空腔用于容納直流電動機和連接到該直流電動機的振動軸。該空腔的一個端部打開，以便將直流電動機和振動軸一起插入，而該空腔的另一端部則封閉。振動軸的自由端被可旋轉(zhuǎn)地支撐在空腔的封閉端處。該空腔具有錐形壁，以便通過直流電動機的臺肩部分與錐形壁之間的剛性接觸來將直流電動機牢固地保持在該空腔中。

在一個方面，本發(fā)明可以是包含以下部件的一種電動牙刷：細長主體部分，其具有容納電池和電路板的圓柱形室，該細長主體部分具有第一端和第二端；桿構(gòu)件，其由合成樹脂制成并且具有細長空腔，該空腔具有封閉端和開口端，其中該桿構(gòu)件的開口端連接到細長主體部分的第一端，該細長空腔具有錐形壁，該錐形壁從開口端朝向細長空腔的封閉端延伸，以使錐形壁的開口尺寸在靠近開口端處較寬并且朝向細長空腔的中點處逐漸變窄，該中點位于封閉端與開口端之間，該細長空腔還具有在封閉端處形成的凹孔，以便凹孔的軸線與錐形壁的軸線對準成一線；可替換的牙刷，其安裝在桿構(gòu)件上；直流電動機，其從開口端插入細長空腔中，并且通過直流電動機的臺肩部分和/或側(cè)表面與錐形壁之間的剛性接觸而被牢固地保持在細長空腔中；以及振動軸，其具有連接到直流電動機的一個端部和形成有軸向軸部分的另一端部，該軸向軸部分被可旋轉(zhuǎn)地插入凹孔中，該振動軸具有偏心軸，該偏心軸的重心位于偏離直流電動機的軸線的位置處，其中偏心軸重心與軸向軸部分之間的第一距離小于直流電動機的臺肩部分與重心之間的第二距離。

在另一方面，本發(fā)明可以是包含以下部件的一種電動牙刷：細長主體部分，其具有內(nèi)部空腔，該內(nèi)部空腔容納電池和電路板，該細長主體部分具有第一端與第二端；桿構(gòu)件，其經(jīng)配置為接納可替換的刷子，該刷子可移除地安裝在桿構(gòu)件上，該桿構(gòu)件具有細長空腔，該細長空腔具有封閉端與開口端，該開口端連接到細長主體部分的第一端，該細長空腔由內(nèi)壁限定，該內(nèi)壁的至少一部分從開口端向封閉端逐漸變細，該細長空腔還具有在封閉端處形成的凹孔；振動軸，其具有形成有軸向軸部分的端部，該軸向軸部分被在第一接觸點處可旋轉(zhuǎn)地插入凹孔中，該振動軸具有含重心的偏心軸；直流電動機，其至少部分地設(shè)置在細長空腔中并且連接到振動軸上與軸向軸部分相對的另一端，其中直流電動機的臺肩部分和/或側(cè)表面在第二接觸點接觸細長空腔的內(nèi)壁，其中偏心軸的重心偏離直流電動機的軸線；并且其中偏心軸的重心與第一接觸點之間的第一距離小于該重心與第二接觸點之間的第二距離。

在又一方面，本發(fā)明可以是包含以下部件的一種電動牙刷：細長主體部分，其具有內(nèi)部空腔，該內(nèi)部空腔容納電池和電路板；桿構(gòu)件，其具有細長空腔，該細長空腔具有封閉端和開口端，該開口端靠近該細長主體部分，該細長空腔具有從開口端朝向細長空腔的封閉端延伸的錐形壁，以使細長空腔的橫截面面積從開口端向細長空腔的中點逐漸縮小，該中點位于封閉端與開口端之間，該細長空腔還具有在封閉端處形成的凹孔，其中該桿構(gòu)件經(jīng)配置為接納可替換的刷子，該刷子可移除地安裝在桿構(gòu)件上；直流電動機，其定位在細長空腔中并使得直流電動機的臺肩部分和/或側(cè)表面接觸錐形壁；以及振動軸，該振動軸具有連接到直流電動機的一個端部和形成有軸向軸部分的另一端部，該軸向軸部分被可旋轉(zhuǎn)地插入凹孔中，該振動軸具有含重心的偏心軸，其中偏心軸的重心與軸向軸部分之間的第一距離小于直流電動機的臺肩部分與重心之間的第二距離。

根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，振動軸包含延伸軸和偏心軸，該延伸軸和偏心軸彼此對準連接，以使延伸軸位于直流電動機與偏心軸之間。

根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，錐形壁由全包圍直流電動機的壁形成。

根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，錐形壁由多個肋形成，從而形成間斷地圍繞直流電動機的多個壁區(qū)段。

根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，細長主體部分的上部相對于其下部彎曲。

根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，該細長空腔在錐形壁的窄端處具有接納角。

根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，細長主體部分的第一端與直流電動機的臺肩部分之間的第三距離小于第二距離。

根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，錐形壁由彎曲壁形成，該彎曲壁從開口端向封閉端彎曲。

根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，錐形壁由直立壁部分和傾斜壁部分形成。

本發(fā)明的其他適用領(lǐng)域?qū)南挛乃峁┑脑敿毭枋鲎兊蔑@而易見。應(yīng)了解，詳細描述和特定示例雖然指示本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但旨在僅用于說明的目的，而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。

附圖說明

從詳細描述和附圖將更全面地理解本發(fā)明，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的電動牙刷的透視圖。

圖2a是圖1中示出的電動牙刷的分解圖。

圖2b是圖2a中示出的振動軸的透視圖。

圖2c是桿構(gòu)件的橫截面圖，該桿構(gòu)件中插入有振動軸和直流電動機。

圖2d是圖2c中示出的部分2d的橫截面放大圖。

圖3a是類似于圖2d的圖，但是具體地示出了對形成于桿構(gòu)件中的錐形壁的第一修改。

圖3b是圖3a中示出的桿構(gòu)件的仰視圖。

圖3c是放大圖，并且具體地示出了對形成于桿構(gòu)件中的錐形壁的第二修改。

圖3d是放大圖，并且具體地示出了對形成于桿構(gòu)件中的錐形壁的第三修改。

圖4是類似于圖2c的圖，但是具體地示出了對細長主體部分的修改。

具體實施方式

以下對優(yōu)選實施方案的描述在本質(zhì)上僅是示例性的，并且決不意圖限制本發(fā)明、本發(fā)明的應(yīng)用或用途。

根據(jù)本發(fā)明的原理的說明性實施方案的描述旨在結(jié)合附圖閱讀，這些附圖將被視為整個書面描述的部分。在本文中公開的本發(fā)明的實施方案的描述中，對方向或取向的任何提及僅旨在方便描述，而無意以任何方式限制本發(fā)明的范圍。相對性術(shù)語諸如“下”、“上”、“水平”、“垂直”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“頂部”和“底部”以及其派生詞(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)應(yīng)理解成參考如稍后描述的或在論述中的附圖中所示的取向。這些相對性術(shù)語僅是為了方便描述，而并不要求裝置以特定取向構(gòu)造或操作，除非明確指明如此。術(shù)語諸如“附接”、“附著”、“連接”、“聯(lián)接”、“互連”以及類似詞語是指其中結(jié)構(gòu)直接地或通過居間結(jié)構(gòu)間接地固定或附接至彼此的關(guān)系，以及可移動或剛性的附接或關(guān)系兩者，除非另有明確描述。此外，本發(fā)明的特征和益處參考示例性實施方案來例示。因此，本發(fā)明明確地不應(yīng)限于示出可單獨或以其他特征組合存在的特征的一些可能的非限制性組合的此類示例性實施方案；本發(fā)明的范圍由隨附權(quán)利要求書限定。

通篇使用的范圍用作描述范圍內(nèi)的每個值的簡略表達方式。范圍內(nèi)的任何值可選為范圍終點。另外，本文引用的所有參考文獻據(jù)此全文以引用方式并入。如果本公開中的定義和所引用參考文獻的定義發(fā)生沖突，則以本公開為準。

參考圖1，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的電動牙刷1。

參考圖2a，該圖示出了電動牙刷1的分解圖。電動牙刷1包括細長主體部分10、底座20、可再充電電池44、細長電路板50、具有圓柱形主體的直流電動機60、振動軸70和桿結(jié)構(gòu)80?？商鎿Q的刷子(未示出)將安裝在桿結(jié)構(gòu)80上。可替換的刷子完全或者部分地覆蓋桿結(jié)構(gòu)80。

主體部分10能夠被用戶握住或者抓緊，并且在其底端處具有凹槽11以用于在其中接納電池充電器的突出部。主體部分10具有內(nèi)部空腔，該內(nèi)部空腔可以為例如圓柱形，以便容納底座20、可再充電電池44和電路板50。

桿結(jié)構(gòu)80包括底部支撐構(gòu)件81、密封環(huán)82、桿構(gòu)件83、頂部支撐構(gòu)件84和頂環(huán)85。桿構(gòu)件83具有細長空腔86以用于接納振動軸70和直流電動機60。

參考圖2b，振動軸70包括由合成樹脂制成的延伸軸72，和由金屬制成的偏心軸73。延伸軸72可以用名為pom(聚甲醛)的材料一體形成，該材料由例如日本寶理塑料株式會社(polyplasticsco.，ltd.japan)制造。材料pom的等級可以是nw-02，或諸如m90-44的等級。

如圖2b中所示出，振動軸70的延伸軸72包括設(shè)置在底端附近的套環(huán)部分74、彈性軸部分75，和連接部分76，在該示例性實施方案中，上述部件由pom一體形成。延伸軸72的底端面形成有凹槽以便與直流電動機60的軸接合。直流電動機60具有兩根從其底面伸出的電線62a和62b，以便與電路板50電連接。

振動軸70的偏心軸73包括偏心部分77和軸向軸部分78。偏心部分77的底端通過模制而牢固地連接到連接部分76，并且偏心部分77的上端設(shè)置有軸向軸部分78。

當振動軸70憑借直流電動機60而繞振動軸的軸線旋轉(zhuǎn)時，偏心部分77產(chǎn)生高頻振動，該高頻振動被傳輸?shù)綏U結(jié)構(gòu)80和刷子(未示出)。彈性軸部分75有柔韌性以便接收偏心部分77的高頻振動。

參考圖2c，桿構(gòu)件83也可以由pom形成。凹孔87在細長空腔86的端部處形成。凹孔87可滑動地接納軸向軸部分78。細長空腔86中容納有振動軸70和直流電動機60。振動軸70在細長空腔86中自由地旋轉(zhuǎn)。凹孔87充當軸承，以便自由地保持軸向軸部分78。甚至在高頻振動下，振動軸70也在細長空腔86內(nèi)部自由地旋轉(zhuǎn)。

因為凹孔87充當軸承，因此無需提供單獨的軸承配置來可旋轉(zhuǎn)地保持軸向軸部分78。

圖2d中以放大比例示出了圖2c中指示的部分2d。

參考圖2d，該圖詳細示出了桿構(gòu)件83的下端部。細長空腔86在桿構(gòu)件83的下端具有開口端，以便直流電動機60的兩根電線62a和62b延伸穿過細長空腔的開口端，穿過底座20中形成的開口，并且終止于電路板50上形成的電極52a和52b處，如圖2c中所示。

重新參考圖2d，細長空腔86具有錐形壁88和位于錐形壁88端部處的接納角89。錐形壁88在細長空腔86的開口端處最寬，并且朝向細長空腔的中點，諸如在接納角89處，逐漸變窄。錐形壁88在接納角89處的內(nèi)徑大致等于或者略小于直流電動機60的外徑。錐形壁88在細長空腔86開口端處的內(nèi)徑在直流電動機60的外徑的105％與145％之間，例如但不限于該外徑的132％。錐形壁88由無間斷地全包圍直流電動機60的壁形成。而且，錐形壁從開口端到接納角89都是筆直的。根據(jù)一個變型，錐形壁88可以具有梯狀部分或者傾斜梯狀部分90，圓柱形空腔86的內(nèi)徑在該梯狀部分處突然變寬。

直流電動機60連同振動軸70一起，被從開口端插入細長空腔86中，并被用力推入，直至直流電動機60的上側(cè)邊緣(即，臺肩部分)適配地保持在錐形壁88的端部處，以便直流電動機60的臺肩部分和/或側(cè)表面(諸如上側(cè)表面)與錐形壁進行剛性接觸。直流電動機60的頂表面可以鄰接抵靠接納角89。必要時，可以在臺肩部分與錐形壁之間，或者在直流電動機60的頂表面與接納角89之間施加粘合劑。當直流電動機60的臺肩部分和/或側(cè)表面被牢固地保持在錐形壁88中時，軸向軸部分78被可滑動地插入凹孔87中。根據(jù)上文顯而易見的是，凹孔87的軸線與錐形壁88的軸線對準。

如圖2c所示出，直流電動機60與振動軸70所限定的振動發(fā)生器定位于桿構(gòu)件83內(nèi)部，以使直流電動機60的軸向與振動軸70的軸向?qū)?，并且振動發(fā)生器被保持在細長空腔86中的兩個接觸點cp1與cp2處。接觸點cp1是軸向軸部分78中任意地方的點，并且更具體地是軸向軸部分78接觸凹孔87的點，而接觸點cp2是直流電動機60的臺肩部分接觸錐形壁88的點。

接觸點cp1與偏心軸73的重心g之間的距離d1小于接觸點cp2與偏心軸73的重心g之間的距離d2(d1＜d2)。此布置使偏心軸73的位置能夠相對接近接觸點cp1，即接近牙刷的刷毛所位于的位置。因此，偏心軸73產(chǎn)生的振動可以通過軸向軸部分78和凹孔87有效地傳輸?shù)窖浪⒌乃⒚?。根?jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，距離d2是10mm或者更大，諸如21.3mm。此外，直流電動機60位于桿構(gòu)件83的下側(cè)內(nèi)，即桿構(gòu)件83的全長的下半長度側(cè)(遠離牙刷刷毛的一側(cè))。此布置為載有振動發(fā)生器的桿構(gòu)件83提供了適當?shù)闹亓科胶猓⑶易罱K為電動牙刷1提供了適當?shù)闹亓科胶?。而且，與其中直流電動機位于桿構(gòu)件83的全長的上半長度側(cè)中的情況相比，此布置提供了選擇更大尺寸的直流電動機60的自由。為了在偏心軸73與直流電動機60之間提供充足的距離，提供了延伸軸72。在修改形式中，可以將直流電動機60直接連接到偏心軸73，而不使用任何延伸軸72。

此外，細長空腔86在開口端處最寬，并向接納角89逐漸變窄，然后該直徑在接納角89處變窄并保持恒定寬度，或者朝向封閉端進一步變窄直至到達凹孔87。因此，可以通過注模來輕易地形成具有朝向封閉端逐漸變窄的細長空腔86的桿構(gòu)件83的模制。

此外，直流電動機60可以在不使用任何螺釘?shù)那闆r下，而僅通過單次推動和所產(chǎn)生的摩擦嵌合來保持就位。因此，載有振動發(fā)生器的桿構(gòu)件83的組裝簡單并且可以被極其輕易地完成。

再次參考圖2a，在將可充電電池44和電路板50置于底座20中的適當位置處后，將兩根電線62a與62b的端部分別焊接到電路板50的電極52a與52b。然后，將承載電池44與電路板50的底座20插入主體部分10中。在該插入期間，桿構(gòu)件83也與底部支撐構(gòu)件81、密封環(huán)82、頂部支撐構(gòu)件84和頂環(huán)85一起被部分地插入到主體部分10中，如圖2c所示。因此，桿構(gòu)件83和主體部分10被以不透水方式牢固地保持在一起。

應(yīng)當注意，桿構(gòu)件83和主體部分10可以一體形成。在這種情況下，主體部分10中形成有凹槽11的底端應(yīng)該打開，以允許插入振動軸70、直流電動機60以及安裝有電池44和電路板50的底座20的組件。在組件從底部開口端插入后，應(yīng)該使用封蓋構(gòu)件緊密封閉該開口端。

參考圖2d，主體部分10與桿構(gòu)件83之間的接觸點的最頂部位置是接觸點cp3。換句話說，接觸點cp3對應(yīng)于細長主體部分10的上端。根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，直流電動機60與接觸點cp3的水平面相交。換句話說，直流電動機60的長度長于接觸點cp2與cp3之間的距離d3。在一些布置中，可以使直流電動機60的長度短于接觸點cp2與cp3之間的距離。此外，距離經(jīng)選擇為使d3小于d2(d3＜d2)，如從圖2c所顯而易見的。此布置具有產(chǎn)生桿構(gòu)件83的適當振動的優(yōu)點。

參考圖3a和圖3b，該等圖中示出了對錐形壁的第一修改。錐形壁由多個(諸如四個)肋92a、92b、92c與92d限定，該等肋位于圓柱形空腔86中，彼此平行地從接納角89延伸到細長空腔86的開口端處。四個肋92a、92b、92c與92d沿細長空腔86的開口端的圓周而彼此等距間隔。四個肋的自由端表面限定了間斷地包圍直流電動機的多個壁區(qū)段，如圖3b中所最佳示出的。

肋數(shù)目可以是兩個或更多個。而且，肋可以從接納角89延伸至位于接納角89至細長空腔86的開口端之間某處的中間位置，諸如至傾斜梯狀部分90(參見圖2d)。

參考圖3c，該圖中示出了對錐形壁的第二修改。錐形壁88由直立壁部分(88a)和傾斜壁部分88b形成。在直立壁部分88a處，該壁的內(nèi)徑是恒定的，即幾乎等于直流電動機60的直徑。在傾斜壁部分88b處，壁內(nèi)徑從直立壁部分88a的端部起向細長空腔86的開口端增大。

參考圖3d，該圖中示出了對錐形壁的第三修改。錐形壁88c從開口端向封閉端彎曲。優(yōu)選地，曲率朝向開口端變大。

參考圖4，該圖示出了對主體部分10的修改，該主體部分在其頸部部分處彎曲。該主體部分10所具有的上部相對于其下部彎曲。因此，主體部分10的上部的軸線a1相對于其下部的軸線a2傾斜。甚至在此種布置中，因為直流電動機60并非位于主體部分10中，而是在桿構(gòu)件83中，所以無需提供任何在直流電動機60與偏心軸73之間彎曲的柔性軸。所以，主體部分10的設(shè)計自由度增大。

此外，根據(jù)本發(fā)明一個實施方案，被描述為具有圓柱形主體的直流電動機60可以經(jīng)布置為具有錐形主體，以使錐形主體的寬側(cè)定位成靠近細長空腔86的開口端，并且錐形主體的窄側(cè)定位成靠近細長空腔86的封閉端。在這種情況下，錐形主體的外壁更直立，即相對于直流電動機的軸線的傾斜度小于錐形壁88。

雖然已關(guān)于特定示例(包括實行本發(fā)明的當前優(yōu)選模式)描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，存在上文所述的系統(tǒng)和技術(shù)的眾多變型和置換。應(yīng)了解，可以利用其他實施方案，并且可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下進行結(jié)構(gòu)和功能修改。因此，本發(fā)明的精神和范圍應(yīng)被廣義地解釋為如隨附權(quán)利要求書中所陳述的。