專利名稱：轉(zhuǎn)動毛刷生理牙刷設(shè)計方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于人們?nèi)粘Ｉ钪兴⒀烙醚浪⒌囊环N新的設(shè)計方案。
牙刷是人們?nèi)粘Ｉ钣闷淝宄嬍澈髿埩粼谘例X逢內(nèi)的殘渣，防齒殘渣發(fā)酸腐蝕牙齒。是人人需要的一種生活用品。
目前牙刷是在一個板上定植若干同向放射狀刷毛，并垂直于刷毛固定一個手握手柄構(gòu)成。使用這種牙刷根據(jù)醫(yī)生的要求和許多書上介紹的知識，刷牙時要求刷下面的牙沿齒根向上刷，刷上面的牙沿齒根向下刷，即象梳頭一樣動作，并要求用力要輕而均勻，這種刷牙法叫生理刷牙法。在實際生活中，普遍刷牙方法是手握手柄作水平拉鋸式快速運動使刷毛在牙齒上水平摩擦，達到快速刷牙的目的。這種刷牙法長期作用往往帶來很大負作用——把牙齒根部的牙齦刷掉，使牙根裸露牙齦發(fā)炎，2-10年后牙齦萎縮，牙齒松動，對疼痛特別敏感，冷飲或水果中的果酸會直接刺激神經(jīng)導(dǎo)致鉆心疼痛，長此以往就變成一種痛苦的折磨。有很多書刊和報紙常常告誡人們采用生理刷牙法刷牙(《十萬個為什么》醫(yī)學(xué)第二本第58頁12行；《重慶晚報》1994年12月22日第6版專刊；《參考消息》95年9月3日，95年5月14日科技版)。但是生理刷牙法難于掌握，很多人不用或操作用力過大，達不到預(yù)定目的，多數(shù)人由于各種原因仍普遍用水平快速猛刷，不自覺地造成如前所述負作用。
本發(fā)明的目的就是設(shè)計制造一種新式的牙刷克服現(xiàn)有牙刷難于按生理刷牙準確操作的困難，使使用者自動準確的達到生理刷牙的目的。本設(shè)計方案的基本原理是利用外接機械轉(zhuǎn)動動力，使牙刷毛作圓周順齒連續(xù)摩擦運動達到生理刷牙的目的。
本設(shè)計方案選用兩個子方案和一個附加動力設(shè)計方案，現(xiàn)對照設(shè)計原理圖說明如下方案1轉(zhuǎn)動輻射毛刷生理牙刷設(shè)計方案主體設(shè)計思路刷毛座定植向四周輻射刷毛，——輻射毛刷，刷毛座與動力連桿，從動輪同軸一體，相同兩組安裝于同一支架上，擋板軸定位，一從動輪被外力主動輪直接推動。另一從動輪經(jīng)過一個中間傳動輪被主動輪推動，兩組轉(zhuǎn)速相同，方向相反，輻射毛刷靠牙齒的一面橫向看兩組轉(zhuǎn)向為靠上面牙齒的一組轉(zhuǎn)向沿齒根向下，靠下面牙齒的一組轉(zhuǎn)向沿齒向上，達到分別沿齒順齒摩擦的目的。
完整的牙刷主體各零件相互關(guān)系對照設(shè)計原理圖(

圖1)詳細說明如下刷毛座54定植向四周輻射的刷毛55，刷毛座54與傳動軸56，從動齒47同軸一體，兩組平行安裝在刷體55上，用擋板軸52定位，刷體末端膨大的體內(nèi)安裝齒輪軸板59兩塊、齒輪軸承板59之間安裝主動輪46、從動輪47、傳動輪48(換向作用)。齒輪之間的關(guān)系主動輪46直接推動一個從動輪47轉(zhuǎn)動；主動輪46通過傳動輪48推動另一個從動輪47轉(zhuǎn)動，兩從動輪轉(zhuǎn)速相同，方向相反，從動輪47推動刷毛座54轉(zhuǎn)動方向為刷毛座54之間轉(zhuǎn)向向里，刷毛座54兩邊轉(zhuǎn)向向外。末端膨大體蓋一個刷體后部62，用4個4號螺釘57螺母58連結(jié)拴牢，刷體后部62內(nèi)孔安裝連結(jié)管23，連接管23通過5號螺孔61螺釘60定位連接管23可以自由轉(zhuǎn)動，連接管23內(nèi)安裝動力傳動軸24，動力傳動軸24與主動輪46同軸一體，刷體后部62末端再通過連接管23與動力體管22連接。
以上設(shè)計技術(shù)要求①軸承檔板用三方卡入的方法固定，不用螺釘；②刷毛緊固在孔里，呈過盈配合程度；③軸孔及其它滑動部分間隙配合，間隙盡可能小；④刷毛用0.2-0.3MM錦綸絲，其它材料要求韌性好，耐磨，耐腐蝕，主干抗彎變力10kg以上。
本方案設(shè)計的附圖為兩束刷毛座，如果采用4束或6束(偶數(shù)束)從中分成兩組，一組順齒向上，一組順齒向下可以達到相同效果；如果采用一束或一束以上，使其產(chǎn)生一個方向順齒轉(zhuǎn)動，通過換向裝置向另一個方向順齒轉(zhuǎn)動，效果一樣，本方案不再一一設(shè)計。
方案2履帶式轉(zhuǎn)動放射刷毛生理牙刷設(shè)計方案主體設(shè)計思路刷毛座定植同向平行放射刷毛，平行相靠刷毛座兩頭細端用連環(huán)掛兩兩相連(刷毛座粗細交界面與連環(huán)掛之間留間隙)，在10個時把其閉合成環(huán)帶(刷毛座穿上定向絲)，兩組推動軸爪嵌入刷毛座與連環(huán)掛之間的間隙里，將刷毛座環(huán)帶撐成履帶，將這一組合安裝于支架上，用擋板軸定位，推動軸在外力的作用下推動推動爪，推動爪推動刷毛座作履帶式運動，使用時順齒向一個方向摩擦，當刷毛順齒由上往下摩擦時，由于摩擦的反作用力，刷面自動靠著上牙，換向時作用相反，從而分別達到順齒生理刷牙目的。
完整的牙刷主體及其它零件間的配合關(guān)系對照設(shè)計原理圖(圖2)詳細說明如下刷毛座29定植同向放射刷毛28，刷毛座29兩端分別用刷座連環(huán)掛27將若干刷毛座29兩兩相連形成一個閉合帶，同時將定向絲49穿進刷毛座相應(yīng)定向孔里，在連環(huán)掛27與刷毛座29之間空穴安裝推動爪50，推動爪50與推動軸31(也是動力連桿)從動齒47同軸一體。兩組推動爪50——推動軸31將刷毛座29閉合帶撐成履帶狀然后安裝在刷體30上，用擋板軸26定位，形成牙刷主體。刷體末端膨大腔里安裝兩塊軸承板34，軸承板34之間安裝動力輸入輸出齒輪及換向系統(tǒng)。齒輪關(guān)系主動輪46通過兩個傳動齒輪48將轉(zhuǎn)動動力傳給從動輪47，單輪作用從動輪47為一個方向，雙輪作用從動輪47為另一個方向；傳動輪48通過換向輪座42緊密相靠，其在軸承板34上運動軌跡滿足換向作用，換向輪座42一端與換向爪45相連，換向柄縱向伸出刷體30末端。刷體末端30蓋一刷體后部25兩者用3顆1號螺栓32、1號螺母33固定連接關(guān)系。刷體后部25，動力體管22，刷體后部25內(nèi)塞連接管23，其位置滿足與軸承板34相靠，并自由轉(zhuǎn)動，用2號螺釘35螺孔36定位，連接管內(nèi)置動力傳遞軸24，動力傳遞軸24與主動輪46同軸一體，換向盒座39被換向爪45穿過底端蓋在刷體30末端與刷體后部25膨大體上，由2顆3號螺釘40螺孔41固定，將換向掛43旋在換向爪45上端的螺栓上，與換向盒38橫向垂直，蓋上換向盒蓋37，用換向盒鎖爪44固定在爪孔內(nèi)，滿足換向盒蓋37內(nèi)換向蓋43沿換向盒蓋37留在上下移動軌跡剛好能移動。
以上設(shè)計技術(shù)要求①軸承板用三方定位卡入的方法固定，不用螺釘；②刷毛座最細的兩端園柱卷鉚刷座連環(huán)掛，二級園柱留為嵌推動爪的空隙，中間一節(jié)為固定刷毛束的刷毛座；③軸、孔及其它滑動部分間隙配合，間隙盡可能??；④刷毛緊固在孔里，呈過盈配合程度；⑤刷毛用0.2-0.3MM錦綸絲，其它零件材料要求韌性好，耐磨、耐腐蝕，主干抗彎變力10kg以上；換向輪在軸承板上運動軌跡滿足使從動輪準確換向的程度。
本方案設(shè)計的附圖為10束刷毛座，如果設(shè)計為與刷毛框尺寸相適應(yīng)時可以為任意多束，產(chǎn)生的效果一樣，本方案不再作一一設(shè)計。
附屬動力設(shè)計方案雙棘輪彈簧動力系統(tǒng)設(shè)計方案主體設(shè)計思路同一動力軸上安裝兩組內(nèi)齒棘輪，棘爪系統(tǒng)，驅(qū)動方向相同，當一棘輪做動力轉(zhuǎn)動時，另一刺輪向相反方向作松馳轉(zhuǎn)動，反之亦然，外力交替作用于雙棘輪，而動力傳動軸得到一個連續(xù)同向的力驅(qū)動主動輪。
完整的雙棘輪動力器及其它零件的相互配合關(guān)系對照設(shè)計原理圖(圖3)詳細說明如下將棘輪塞套在動力傳動軸24上，靠近動力連接體23，將刺爪20裝在動力軸24靠棘輪塞21靠著的棘爪20孔里，將棘輪17套在棘輪塞21靠著的棘爪20上，將動力鋼絲9穿連棘輪塞21棘輪17通孔里，將鋼絲9在棘輪17上繞3圈，同樣方法將相同的一組棘爪20棘輪塞21棘輪17鋼絲9組裝，將棘輪定位塞13套在動力傳遞軸24上，將動力體管22套在動力連接體23上，將彈簧支加樁14蓋在動力體管22上，同時兩組動力鋼絲9引出動力體管22與動力彈簧支架樁14，動力體管22，動力連接體23，棘輪定位塞13的相應(yīng)定位螺孔12里，將滑輪滑輪軸螺栓15穿進彈簧支架樁14的相應(yīng)孔里，同時將4個鋼絲滑輪10穿在支架樁內(nèi)圓柱孔內(nèi)的兩根滑輪軸螺栓上，鋼絲滑輪10交錯，栓上螺母16，4根動力鋼絲9分別穿在靠兩滑輪軸螺栓15之間滑槽內(nèi)，彈簧支架4蓋在彈簧支架柱14上，支架連接螺栓18，螺母19定位；動力彈簧8套在彈簧支架4上，彈簧壓片體5套在彈簧支架4上，壓在動力彈簧8上；扣緊螺栓掛2旋入扣緊螺母蓋1；扣緊吊軸3穿進扣緊螺栓掛2下部的軸孔內(nèi)，分別將兩組動力鋼絲9的一端繞過扣緊吊軸3穿過彈簧壓片5側(cè)孔里，將動力鋼絲9的另一端也穿過彈簧5的同一側(cè)孔里，鋼絲緊固螺栓6穿過彈簧壓片5側(cè)孔，彈簧支架4導(dǎo)向槽，將兩組鋼絲9的四個頭一起穿進固螺栓6的穿孔里拉緊、旋上鋼絲緊固螺母7，彈簧壓片體上下移動帶動動力鋼絲9一端向上，一端向下，帶動棘輪17轉(zhuǎn)動，棘輪17帶動棘爪20，棘爪20推動動力傳遞軸24輸出動力，動力鋼絲9纏繞滿足使兩組棘輪17分別向兩個相反方向轉(zhuǎn)動。
以上設(shè)計技術(shù)要求①彈簧回彈力2-4kg以內(nèi)，伸縮幅度41MM；②軸孔及其它滑動部分間隙盡可能小；③兩棘輪刺齒方向相同，使棘爪帶動動力傳遞軸轉(zhuǎn)向左視為逆時針方向；④鋼絲在棘輪上纏繞三圈以上，在扣緊吊軸上纏繞方向滿足棘輪轉(zhuǎn)向同時相反；⑤棘爪在組裝前為直的，爪尖碎火，插進爪孔后扭成棘爪狀。
本附屬動力設(shè)計方案是立足于手動輸出動力為基礎(chǔ)，意在節(jié)能、方便，如果用電動機作動力或其它動力形式驅(qū)動刷毛座產(chǎn)生的效果一樣。
以上設(shè)計總的要求幾何尺寸精度要求2級以上；刷毛材料與現(xiàn)市售牙刷毛相同；機械轉(zhuǎn)動部分要求耐磨、抗酸堿，其余部分要求耐酸堿，抗彎強度10kg以上。轉(zhuǎn)速刷毛座轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速70轉(zhuǎn)。分以上(詳見轉(zhuǎn)動毛刷生理牙刷螺栓(螺釘)、螺母(孔)設(shè)計表及零件設(shè)計圖4-43)。
刷體和動力體之間用動力連接體23連接成完整的牙刷，完整的組裝圖[見圖(44)圖(45)]。
圖(44)裝配的技術(shù)要求①螺栓(釘)、螺母(孔)旋至配合件之間間隙為0MM；②動力鋼絲穿過棘輪，棘輪塞的孔后兩端向小弧方向反折，然后在棘輪上纏繞3-4圈，鋼絲的一頭在扣緊吊軸上繞過與另一端合并穿進彈簧壓片體側(cè)孔再穿進鋼絲緊固螺栓小孔里(另一組動力鋼絲也用同樣方法進行)。旋上鋼絲緊固螺母固定兩組鋼絲，在動力鋼絲推動棘輪轉(zhuǎn)動時，兩棘輪應(yīng)同時反向轉(zhuǎn)動；③扣緊螺母蓋旋至動力鋼絲充分伸直即可；④刷毛束每束10-11根錦綸絲。
圖(45)裝配的技術(shù)要求①刷毛座兩端卷鉚刷毛座連環(huán)掛后刷毛座最后長度在27.7-29.9MM之間，端點卷鉚后要平，使刷毛座連環(huán)掛與刷毛座二級園柱間間隙在0.01-0.1MM之間；②刷毛座卷鉚最后封閉的一個刷毛座連環(huán)掛時應(yīng)先將推動爪嵌入刷毛座二級圓柱間的間隙內(nèi)再掛最后一個刷毛座連環(huán)掛封閉卷鉚③其余的裝配技術(shù)要求與圖(44)相同。
使用方法手握動力體部分，動力體管在掌心，姆指與食指住刷體后部、中指、無名指、小指捏住彈簧壓縮片，將牙膏沾在刷毛上，把刷毛部分含在嘴唇與牙齒之間，用1kg左右的力將刷毛壓在牙齒上，中指、無名指、小指用壓和松兩個壓力動作不停地作用彈簧壓縮片，手作適當?shù)耐评瓌幼鳎鐬閱蜗蜻\動的刷毛座，姆指推拉換向盒即可分別刷上牙、下牙。
本設(shè)計方案生產(chǎn)出的牙刷可以在使用中自然達到生理刷牙的目的，可以完全消除現(xiàn)有牙刷難于掌握，難于按生理刷牙法操作帶來的負作用，刷牙的速度比傳統(tǒng)牙刷快，因而會產(chǎn)生很好的社會效果。減少因傳統(tǒng)牙刷造成的牙病發(fā)生，節(jié)約了醫(yī)療費用，更進一步增進使用者健康。如果動力系統(tǒng)使用微型電動機更易操作，會使兒童樂于使用而保護好兒童牙齒，使用本方案的附屬動力設(shè)計方案能夠大大節(jié)能且使用方便易于推廣，使社會的口腔保健事業(yè)效果更顯著。
實現(xiàn)本設(shè)計方案的最好方式采用工業(yè)成批生產(chǎn)零件，由人工按設(shè)計要求進行組裝，制造產(chǎn)品、最后進行推廣。
零件設(shè)計材料刷毛用錦綸絲，其余選用不銹鋼2CR13；由于幾何尺寸較小，為保證零件間減少接合部，設(shè)計時將同一個軸上的幾個零件設(shè)計成一個組合件以保證其機械強度。如從動輪47傳動軸56，刷毛座54在同一個軸上組合在一起構(gòu)成一個零件(圖6)設(shè)計原理圖零件序號與零件圖號(螺栓[釘]、螺母[孔])對應(yīng)關(guān)系(56、54、47-6；[原理圖、裝配圖上序號-零件圖號]；58、57-⑦[原理圖、裝配圖上序號-螺栓(釘)、螺母(孔)序號])排列如下圖152-4；53-5；56、54、47-6；55-7；58、57-⑦；59-8；60、61-②；62-11；23-1224、46-10；22-17；48-9圖226-28；27-32；28-29；29-30；30-34；31、50、47-33；32、33-①；34-35；35、36-②；22-17；37-42；38-40；40、41-③；24、46-10；23-12；42-36；25-38；43-41；44-43；45-37；48-9；49-31圖31-27；2-26；3-25；4-21；5-24；6、7-⑤；8-23；9-18；10-19；11、12-④13-16；14-20；15、16-22；17-15；18、19-⑥；20-14；21-13；22-17；23-1224-10圖441-27；2-26；3-25；4-⑤；5-⑤；6-24；7-23；8-21；9-18；10、11-⑤；12-19；13-22；14-22；15-20；16-17；17-13；18-14；19-15；20-16；21-④22-10；23-12；24-9；25-②；26-8；27、28-⑦；29-5；30-7；31-5；32-4；33-11圖451-27；2-26；3-25；4、5-⑤；6-24；7-23；8-21；9、10-⑥；11-22；12-22；13-20；14-17；15-15；16-13；17-14；18-16；19-④；20-19；21-18；22-10；23-③；24-36；25-42；26-41；27-43；28-40；29-39；30-37；31-12；32-②；33-9；34-38；36、37-①；38-33；39-34；40-32；41-30；42-29；43-28；44-31附1、附圖(1)轉(zhuǎn)動輻射毛刷生理牙刷設(shè)計裝配圖(圖1)(2)履帶式轉(zhuǎn)動放射刷毛生理牙刷設(shè)計裝配圖(圖2)(3)雙棘輪彈簧動力系統(tǒng)設(shè)計裝配圖(圖3)(4)零件設(shè)計圖(圖4-43)(5)轉(zhuǎn)動輻射毛刷生理牙刷裝配工作圖(圖44)(6)履帶式轉(zhuǎn)動放射刷毛生理牙刷裝配工作圖(圖45)2、轉(zhuǎn)動毛刷生理牙刷螺栓(釘)、螺母(孔)設(shè)計表附圖46為說明書中各螺栓(釘)設(shè)計模式圖，圖中dk-圓柱頭直徑，k-圓柱頭，n-開槽寬，h-開槽深，L-螺栓長度，b-螺紋長度，d-螺紋直徑。螺距為m。
附圖47為說明書中各螺母(孔)設(shè)計模式圖，圖中dm-螺紋公稱直徑，e-對角線距離，δ-螺母厚。
說明書中各螺栓(釘)，螺母(孔)參照圖46，圖47設(shè)計(只有5號為有孔螺栓)如下表螺栓(釘)、螺母(孔)設(shè)計表
附圖1、轉(zhuǎn)動輻射毛刷生理牙刷設(shè)計裝配圖(圖1)2、履帶式轉(zhuǎn)動放射刷毛生理牙刷設(shè)計裝配圖(圖2)3、雙棘輪彈簧動力系統(tǒng)設(shè)計裝配圖(圖3)4、零件設(shè)計圖(圖4-43)5、轉(zhuǎn)動輻射毛刷生理牙刷裝配工作圖(圖44)6、履帶式轉(zhuǎn)動放射刷毛生理牙刷裝配工作圖(圖45)7、螺栓(釘)設(shè)計模式圖(圖46)8、螺母(孔)設(shè)計模式圖(圖47)
權(quán)利要求
1.日常生活用牙刷的設(shè)計方案。一種使牙刷毛同向連續(xù)順齒磨擦運動達到生理刷牙目的的一種牙刷設(shè)計方案。是把刷毛定植于軸式刷毛座使之呈輻射狀(用于覆帶式刷毛座定植刷毛使之呈放射狀)再把刷毛座與動力連桿同軸一體安裝于刷體上(覆帶式刷毛座用連環(huán)掛相連成閉合帶后把動力連桿推動爪卡入推動爪口后安裝于刷體上)再用擋板軸定位構(gòu)成牙刷主體，與70轉(zhuǎn)/分以上外接轉(zhuǎn)動動力相連構(gòu)成完整的牙刷。其特征是使用外接的機械產(chǎn)生的作圓周連續(xù)轉(zhuǎn)動動力推動刷毛座帶動刷毛作旋轉(zhuǎn)(覆帶式刷毛座作覆帶式周邊轉(zhuǎn)動)運動為手段達到順齒刷牙的目的為手段。其使用范圍可以是能夠使用傳統(tǒng)牙刷的任何人。使用時只要能驅(qū)動動力使轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動，如為單向的需變換換向紐。附屬動力設(shè)計為通過壓片體壓縮彈簧作直線運動，帶動棘輪上纏繞鋼絲驅(qū)動棘齒方向相同的兩個棘輪轉(zhuǎn)動輸出動力，其特征是通過壓片體一上一下帶動動力鋼絲使雙棘輪同時反向轉(zhuǎn)動帶動棘爪驅(qū)動動力軸輸出同向連續(xù)動力。
2.如權(quán)利要求1所述的輻射毛刷如為單刷座式或多刷座式(二刷座以上)如為同向轉(zhuǎn)動作變換方向設(shè)計處理效果一樣。如為鏈扣覆帶式刷毛座可以為任意多刷毛座仍然有效。
3.如權(quán)利要求1、2所述設(shè)計方案其特征是使其轉(zhuǎn)動，其動力可以是本附屬方案的動力裝置，微型電動機或其它動力裝置仍然有效。
4.設(shè)計材料刷毛選用現(xiàn)實市售牙刷相同或相近仍然有效，機械轉(zhuǎn)動磨擦部分只要耐磨，防腐蝕即可，刷體部分防銹防蝕即可，抗彎強度10kg左右即可。
全文摘要
本發(fā)明屬于日常生活刷牙用刷牙的一種新設(shè)計方案,其設(shè)計目的是要克服現(xiàn)有牙刷難于按生理刷牙法進行刷牙的難題。其特征是使用輻射毛刷(方案1)或覆帶式轉(zhuǎn)動放射毛刷(方案2),在外接轉(zhuǎn)動動力驅(qū)動下作順齒連續(xù)的摩擦運動,達到生理刷牙目的。本方案外接動力選用本方案附屬動力設(shè)計方案作動力,其特征是使用雙棘輪在彈簧動力鋼絲驅(qū)動下作連續(xù)同向轉(zhuǎn)動輸出動力推動毛座連續(xù)順齒摩擦,轉(zhuǎn)速要求70轉(zhuǎn)/分以上。
文檔編號A46B7/00GK1218655SQ9710773
公開日1999年6月9日 申請日期1997年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月21日
發(fā)明者陳國均 申請人:陳國均