CN103281989B - 电动口腔卫生装置的清洁部分 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动口腔卫生装置的清洁部分，所述清洁部分具有被安装用于围绕载体旋转轴线摆动旋转的清洁元件载体、被布置用于联接到所述电动口腔卫生装置的柄部的驱动轴的齿轮组，所述驱动轴限定处于附接状态中的驱动轴旋转轴线，所述齿轮组还具有用于在工作期间将运动从所述驱动轴传递到所述清洁元件载体的致动元件，其中所述载体旋转轴线平行于所述驱动轴旋转轴线并且被设置在距所述驱动轴旋转轴线一距离处。

Description

电动口腔卫生装置的清洁部分

技术领域

本公开涉及电动口腔卫生装置的清洁部分，并且其具体地涉及包括被安装用于摆动旋转的清洁元件载体的此类清洁部分。

背景技术

口腔卫生装置诸如电动牙刷的清洁部分是已知的，其中活动的清洁元件载体被布置成联接到电动牙刷的柄部的驱动轴。众所周知，驱动轴提供摆动旋转运动，其中所述驱动轴围绕中心位置以某一固定的最大摆角摆动。

发明内容

根据一个方面，期望为电动口腔卫生装置提供清洁部分，所述清洁部分允许适应由电动口腔卫生装置的柄部的驱动轴提供的摆动旋转运动。

该期望通过根据权利要求1的清洁部分而得到满足。附属权利要求提供各种示例性实施例。

根据本公开的一个方面，电动口腔卫生装置的清洁部分包括被安装用于围绕载体旋转轴线摆动旋转的清洁元件载体、被布置用于联接到电动口腔卫生装置的柄部的驱动轴的齿轮组，该驱动轴限定附接状态中的驱动轴旋转轴线，所述齿轮组还具有用于在工作期间将运动从驱动轴传递到清洁元件载体的致动元件，其中所述载体旋转轴线平行于驱动轴旋转轴线并且被设置在距所述驱动轴旋转轴线一距离处。

根据本公开的另一方面，电动口腔卫生装置的清洁部分包括在弹簧负载下至少安装在第一侧面上的枢转元件。

本公开也涉及包括如本发明所述的清洁部分和柄部的电动口腔卫生装置。所述清洁部分具体地可被实现为刷洗部分。所述电动口腔卫生装置具体地可被实现为电动牙刷。

附图说明

为了更详细地阐明本公开的各个方面，下面具体地结合附图讨论了清洁部分以及口腔卫生装置的示例性实施例。在附图中，

图1是包括如本发明所述的示例性清洁部分的电动口腔卫生装置的示例性描述；

图2是如本发明所述的示例性清洁部分的侧视图；

图3是剖过图2中所示清洁部分的中心的纵向截面；

图4是沿着线B-B剖过图2所示清洁部分的横截面；

图5显示位置与图3所示的细部A相同的细部AB，但其中曲柄状枢转元件被移除以便显示安装镗孔的细节；

图6显示位置与本发明的清洁部分的不同示例性实施例的图3所示细部A相同的细部AC，其中利用轴枢转元件和载体枢转元件取代曲柄状枢转元件；以及

图7是剖过包括如图3所示清洁部分和柄部(仅部分示出)的示例性口腔卫生装置的纵向截面。

具体实施方式

图1是包括清洁部分10(在这里被实现为刷洗部分)和柄部20的示例性电动口腔卫生装置1(在这里被实现为电动牙刷)的描述。清洁部分10具体地可为能够拆卸的部件。剖过口腔卫生装置的纵向截面示于图7中。

图2是与图1所示的清洁部分类似但处于分离状态中的清洁部分10的侧视图。清洁部分10(在这里被实现为能够拆卸的刷洗部分)包括外壳11，所述外壳具有基本上圆柱形但朝向刷头100略微锥化的管状颈部部分。清洁部分10具有被布置成容纳电动牙刷的柄部的联接部分的开口12(图7显示了剖过柄部2的顶部部分和附接的清洁部分10的纵向截面)。在所示的例子中，刷头10包括为外壳11的整体部分的静止载体101和被活动安装在所述静止载体101下面的清洁元件载体120，所述清洁元件载体120在这里与前载体110成一整体(或者至少固定地连接到前载体110)。在这里，被实现为刷毛簇的多排清洁元件102被安装在静止载体101上，并且同样被实现为刷毛簇的多排清洁元件121被安装在活动安装的清洁元件载体120上，其中各排静止清洁元件102和各排活动清洁元件121被交替地布置，并且各排活动清洁元件121延伸穿过静止载体101中的孔。被实现为刷毛簇的其它前清洁元件111被安装在前载体110上。值得注意的是，所示清洁元件的种类只是一个例子，并且进一步地在可供选择的实施例中，没有清洁元件被安装在静止载体101上(即，静止载体本身是任选的结构)。另外，前载体111是任选的结构。

在此范围下，图2显示本发明的清洁部分的示例性实施例。其它实施例可没有静止清洁元件并且活动载体可被定位在外壳的相应孔中。代替刷毛簇或除了刷毛簇之外，其它实施例可具有弹性体清洁元件。可仅具有安装在活动清洁元件载体等上的单个清洁元件，例如齿间清洁元件。一般来讲，如本发明所述的清洁部分包括清洁元件安装于其上的活动安装的清洁元件载体。

图3是剖过如图2所示的示例性清洁部分10的中心纵向截面。外壳11具有中空颈部部分，其中设置了轴元件20和不能够拆卸地附接的插入元件13。口腔卫生装置的柄部的驱动轴和颈部部分可通过开口12被插入中空颈部部分中。如参照图7将更清楚的那样，在本示例性实施例中，轴元件20的按扣吊钩21的按扣鼻22将咬合进柄部的驱动轴的相应V形沟槽中，并且进一步地，柄部的颈部部分将正向配合到插入元件13中。轴元件20通过轴枢转元件51被活动安装在外壳11处，所述轴枢转元件51在第一侧面上延伸进入轴元件20中的镗孔24中，并且在第二侧面上延伸进入为外壳11的整体部分的支撑结构14的镗孔15中。轴枢转元件51沿着与驱动轴旋转轴线30重合的轴线延伸，所述驱动轴旋转轴线在清洁部分10的附接状态中由口腔卫生装置的柄部的驱动轴限定(如可主要从图7理解)。因此，轴枢转元件51与驱动轴旋转轴线30同心布置。致动元件40(在这里被实现为金属销)在一侧上被安装在轴元件20的突起28的镗孔29中，并且在另一侧处被支撑在清洁元件载体120的安装结构126处。致动元件40沿着致动轴线32延伸，所述致动轴线平行于驱动轴旋转轴线30并且被设置在距驱动轴旋转轴线30一距离处(即，致动元件40相对于驱动轴旋转轴线30被偏心地布置)。因此，当工作期间轴元件20围绕驱动轴旋转轴线30以摆动方式转动时，致动元件40沿着圆弓段围绕驱动轴旋转轴线30运动，因此将运动从轴元件20传递到活动安装的清洁元件载体120。活动安装的清洁元件载体120在第一侧面上用载体枢转元件52安装在外壳11上，并且在第二侧面用安装枢转元件60安装。载体枢转元件在第一侧面上延伸进入支撑结构14(其在这里是外壳11的整体部分)中的镗孔15中，并且在第二侧面上延伸进入清洁元件载体120的镗孔125中。安装枢转元件在第一侧面上延伸进入在前载体110中提供的镗孔112中，并且在第二侧面上延伸进入在静止载体101中提供的镗孔104中。在所示的示例性清洁部分10中，安装枢转元件60被实现为安装销，具体地金属安装销，并且载体枢转元件52与轴枢转元件51整体上被实现为曲柄状枢转元件50，其中所述曲柄状枢转元件50在这里被实现为曲柄状金属销。曲柄状枢转元件50在外壳11处被支撑在支撑结构14的镗孔15中。载体枢转元件52和安装枢转元件60沿着载体轴线31延伸并因此限定清洁元件载体120的旋转轴线。载体轴线31平行于驱动轴旋转轴线30并且被设置在距驱动轴旋转轴线30距离a处，使得载体轴线31和致动轴线之间的距离b在所示的示例性实施例中大于距离c。在一些实施例中，距离a可在介于约0.1mm和约3mm之间，具体地介于约0.2mm和约0.9mm之间的范围内。单个曲柄状枢转元件50是实现轴枢转元件的整体部分，并且载体枢转元件通过曲柄状枢转元件50中的曲柄允许实现驱动轴旋转轴线30和载体轴线31之间的此类相对较小的距离，其引入可小于在所示例子中用来制造曲柄状枢转元件50的销的直径的梯级。图3显示活动安装的清洁元件载体120的居中静止位置，其中全部三条轴线30，31和32均位于单个平面上。在工作期间，当轴元件20被驱动而围绕驱动轴旋转轴线30摆动旋转时，轴元件20将围绕轴枢转元件51转动，并且致动元件40沿着圆弓段围绕驱动轴旋转轴线30运动。致动元件40基本上无间隙地被安装在活动安装的清洁元件载体120处，因此将迫使清洁元件载体120围绕由载体枢转元件52和安装枢转元件60限定的载体轴线31进行摆动旋转。因为载体轴线31和致动轴线32之间的距离b大于驱动轴旋转轴线30和致动轴线32之间的距离c，由驱动轴提供的摆角(即，驱动轴围绕中心静止位置以±β°的角度摆动，其中β可在约2°至约60°的范围内，具体地介于约10°和30°之间)通过示例性齿轮布置方式而减小(即，清洁元件载体120将围绕载体轴线31以±γ°的最大角度摆动，其中γ＜β)。距离c和b之间的关系以及相应的最大摆角由下式给出：b·sin(γ/2)＝c·sin(β/2)。因此，很显然，通过不同的齿轮布置方式，在载体轴线31比驱动轴轴线30更接近致动轴线32之处(即，距离b＜距离c)，由摆动驱动轴所提供的最大摆角被增大。因为驱动轴的最大摆角可为固定的，如本发明所述的齿轮布置方式允许适应清洁元件载体的摆角。在所示的例子中，较小的摆角允许建立具有较低重量的头部，其可被一些使用者所偏爱，同时在另一方面，当处在距离a＝0这一情况时，它导致刷毛自由端的平均速度较低。假如摆动频率是固定的，较大的摆角允许具有刷毛自由端的较高速度，这可导致更好的清洁结果，但在另一方面可因刷洗速度较高而刺激牙龈。

如在图3所示的示例性实施例中可见，被实现为刷毛簇的清洁元件102被安装在静止载体101上，并且被实现为刷毛簇的清洁元件121被安装在活动安装的清洁元件载体120上。此外，被实现为刷毛簇的清洁元件111被安装在前载体110上，所述前载体110与活动安装的清洁元件载体120成一整体。安装在清洁元件载体120上的清洁元件121延伸穿过静止载体101中提供的孔103。一般来讲，描述了示例性实施例，其中活动安装的清洁元件载体被联接到齿轮组，使得在附接状态中在工作期间电动口腔卫生装置的柄部的驱动轴提供某个最大摆角，所述最大摆角通过齿轮组适合于围绕平行于驱动轴轴线并且被设置在距驱动轴轴线一距离处的载体轴线的较小或较大的摆角。

图4显示剖过如图2和3所示清洁部分的横截面，其中所述剖面沿着如图3所示的线B-B截取。载体枢转元件52限定了将围绕其驱动清洁元件载体120的载体轴线。致动元件40被安装在安装部分126中，在所示例子中，所述安装部分被实现为U形叉，所述U形叉接近叉臂126A和126B的自由端夹紧致动元件40。叉臂126A和126B具体地可适合于紧密地容纳致动元件40，例如，叉臂126A和126B在它们的内侧可为凹形的，使得在这里圆柱形致动元件40被正向配合到凹的切口中。在所示例子中，叉臂126A和126B在其中将要安装致动元件40的位置处的初始距离在直径上略小于致动元件40的直径。因此，当将致动元件40被安装在叉臂126A和126B之间时，叉臂被偏置抵靠致动元件(即，叉臂126A和126B在致动元件40上施加弹簧弹力)。在工作期间，牙膏可渗透在叉臂和致动元件之间，并且由于致动元件运动的缘故，被包含在牙膏中的研磨颗粒可磨蚀安装对中的一个或两个。具体地，清洁元件载体120和安装部分126(在这里是清洁元件载体的整体部分)可由塑料材料(例如，POM或ASA)制成，因此可以比可由金属(例如，不锈钢)制成的致动元件磨蚀更快。在弹簧负载下安装致动元件可因此补偿安装部分的磨蚀，轻微磨蚀程度可能不会立即导致安装对之间的间隙，因此在工作期间由于此类间隙的缘故增大的噪音发生可被降低。因此在本公开的个别方面，可考虑清洁部分设有在弹簧负载下至少安装在第一侧面上的枢转元件(在这里：致动元件)。

图5是位置与图3所示的细部A相同的细部AB的描述，但没有曲柄状枢转元件50。支撑结构14(在这里是外壳11的整体部分)中的镗孔15具有面向轴元件20的较大尺寸的镗孔部分15A和面向清洁元件载体120的较小尺寸的镗孔部分15B。曲柄状枢转元件可从面向轴元件20的侧面进行安装，使得在安装过程之后，曲柄状枢转元件如图3所示被支撑在镗孔15中。轴元件20具有在安装状态中用于容纳曲柄状枢转元件的轴枢转元件部分的一部分的镗孔24。在这里，轴元件20中的镗孔24具有两个侧向定位的狭缝(在纵向截面中只有一个狭缝25可见)，所述狭缝从镗孔中的大约纵向中心位置延伸到镗孔24的前面。狭缝25使轴元件20的舌状前部26有弹性，使得可移动前部26处于如图5所示的方向D。在这里镗孔24在前面是略微锥形的以允许轴枢转元件易于插入镗孔24中。镗孔24可以略小的直径被设计在前部26处，使得轴枢转元件的插入将前部26弯曲成方向D。在另一个实施例中，舌状前部26在前尖端处具有增厚部分，所述增厚部分径向突出到镗孔24中，减小镗孔24的直径。然后舌状前部26在安装状态中将弹簧弹力作用到轴枢转元件上。如关于图4所说明的那样，此类在弹簧负载下的安装可补偿在牙膏影响下安装对中的一个或多个的磨蚀，使得在安装对之间的间隙的产生可被延迟。

一般来讲，在弹簧负载下被安装的安装对可设计成使得间隙的产生并因此在工作期间有害噪声的产生可被延迟一定的工作时间。磨蚀的材料越多，弹簧弹力变得越低，直到不再施加弹簧弹力并且产生间隙为止。设计参数可基于例如测量在标准牙膏的影响下安装对随时间的材料磨蚀。由于每天每个清洁部分(即，每个使用者)的典型使用时间为约2分钟-12分钟并且由于典型的清洁部分通常保持约1.5-6个月直到它们被用坏为止，因此弹簧负载(即，柔性安装对的变形)可被设计成用于补偿处在介于约90分钟工作时间至约2160分钟工作时间之间的范围内的磨蚀。典型的平均刷洗时间每天可为4分钟并且清洁部分的典型用坏时间可为3个月，使得在一些实施例中可选择约360分钟的补偿时间，但也可选择不同于以上范围的任何其它时间。在弹簧负载下的安装可对于一个、几个或所有枢转元件(包括致动元件在内)执行，并且可在一侧单独地或者在两侧上执行。具体地，如上所述，就其本身而言，本文描述的安装至少枢转元件(例如，致动元件)处于弹簧弹力下可被认为具有独立价值。

因此，根据本公开的一个方面，清洁部分具有包括枢转元件(例如，如结合图4所述的致动元件或者结合图5所述的枢转元件)的齿轮组，所述枢转元件至少在第一侧面上在弹簧负载下被安装。此类在弹簧负载下的安装具有以下效果：终将随时间发生的安装或枢转元件的材料磨蚀-具体地在工作期间当例如牙膏到达安装位置时-可被补偿。相反，当采用型面配合安装时，这可相对很快地导致间隙并因此噪声，并且功能性降低很有可能更早发生(即在清洁部分的典型用坏时间之前)，因此可刺激使用者。如果枢转元件如本发明所述在弹簧负载下被安装，则磨蚀可导致弹簧弹力随时间减小，但间隙并因此噪声和/或功能性降低很快发生的可能性很小。

图6是位置与图3所示细部A相同的细部AC的描述，但显示出不同的示例性实施方案。在这里，轴枢转元件51A和载体枢转元件52A是分开的枢转元件。轴枢转元件51A在第一侧面上被安装在轴元件20中的镗孔24中，并且在第二侧面上被安装在为外壳11A的整体部分的支撑结构14A的镗孔15C中。载体枢转元件52A在第一侧面上被安装在支撑结构14A中提供的镗孔15D中，并且在第二侧面上被安装在清洁元件载体120中的镗孔125中。虽然镗孔15C和15D被显示为在支撑结构14A中的连通的镗孔，形成连续的镗孔，但作为另外一种选择，镗孔15C和15D也可被实现为非连通的镗孔。图6所示的例子可由形成轴枢转元件51A和载体枢转元件52A的两个简单的金属销来实现，但支撑结构14A中分开的枢转元件的各个支撑长度在所示例子中短于图3所示的曲柄状枢转元件50的总体支撑长度，因为在所示例子中，驱动轴旋转轴线和载体旋转轴线之间的距离小于实现两个枢转元件51A和52A的销的直径。

图7是当被附接到示例性电动口腔卫生装置(在这里被实现为电动牙刷)的柄部2(仅部分示出)时剖过如图3所示清洁部分10的纵向截面。柄部2包括联接到驱动系统(例如，包括能量源、马达和齿轮布置方式)的驱动轴3，所述驱动系统以摆动旋转方式围绕其纵向中心轴线驱动驱动轴，所述纵向中心轴线限定了驱动轴旋转轴线30。如本领域中已知的那样，在所示的例子中，驱动轴3具有平坦的前部和设置在与平坦部分相对的一侧上的V形沟槽，使得平坦部分基本上正向配合在轴元件20中的相应开口内，并且当清洁部分10附接到柄部2时，按扣吊钩21的按扣鼻咬合进V形沟槽中。在工作期间，当驱动轴被驱动成围绕驱动轴旋转轴线30进行摆动旋转时，基本上无间隙地联接到驱动轴3相对于围绕驱动轴旋转轴线30的旋转运动的轴元件20因此也被驱动成围绕驱动轴旋转轴线30进行同样的摆动旋转。致动元件40然后在圆弓段上围绕驱动轴旋转轴线30运动。当致动元件40被基本上无间隙地安装到清洁元件载体120时(在以上关于图4讨论的例子中，致动元件40被安装到载体元件120，处于弹簧弹力下)，清洁元件载体120被驱动进行类似的摆动旋转。当清洁元件载体120通过曲柄状枢转元件50的载体部分以及通过安装枢转元件60(该二者沿着载体旋转轴线31延伸)被安装到外壳11时，清洁元件载体120的摆动旋转围绕载体旋转轴线31发生，因此当驱动轴3相对于驱动轴旋转轴线30运动时，清洁元件载体120相对于所示例子中的载体旋转轴线31运动较小的最大摆角。

根据本公开的另一方面，在工作期间噪声降低通过将在下面进行说明的供选择的或附加的措施而减小。在如上述附图所示的刷设计中，摆动/旋转清洁元件载体趋于，具体地在未负载状态中，即当清洁元件未被压抵牙齿或口腔组织时，在其摆动运动中稍微过冲。当活动清洁元件载体过冲时，有可能发生清洁元件载体接触外壳的至少一部分，这可导致噪声增大并且也导致碰撞部件的磨损。为了使此类碰撞可能性小，规定了至少清洁元件延伸穿过其的外壳中的至少一个孔在摆动方向上具有略微小于将被要求允许清洁元件自由振动的宽度的宽度，甚至在角度过冲的情况下。在这种情况下，过冲运动不是(或者至少不仅仅)通过清洁元件载体和外壳之间的碰撞(其二者均可由硬塑料材料制成)而是通过清洁元件与孔的侧壁的碰撞而停止。当清洁元件具体地可由软塑料材料(橡胶类弹性体)制成，或者当清洁元件可被实现为包括大量刷毛(例如10-100个刷毛)的刷毛簇而使得毛簇的横截面在这样一种碰撞期间可变形时，即使刷毛本身的材料较硬(例如，刷毛可由聚氨酯制成)，清洁元件和孔的侧壁之间的碰撞将相对软地并有弹性地减慢过冲运动，产生较低的噪声。根据另一方面，孔的侧壁可至少部分地由弹性体材料制成。根据本公开的以上讨论的方面，因此提供了一种口腔清洁部分，所述口腔清洁部分具有至少具有孔的外壳、具有至少清洁元件被安装到其的清洁侧的清洁元件载体，其中所述清洁元件载体被安装用于围绕载体轴线以最大摆角摆动，并且所述清洁元件载体也被安装成使得清洁元件延伸穿过所述孔，其中所述孔的尺寸被设定成使得清洁元件载体的过冲摆动(即，按大于最大摆角的角度摆动)导致清洁元件与孔的侧壁之间的碰撞。

本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，所公开的量纲“40mm”旨在表示“约40mm”。

Claims (11)

1.一种口腔卫生装置的清洁部分，包括：

清洁元件载体，所述清洁元件载体被安装用于围绕载体旋转轴线摆动旋转，所述清洁元件载体通过安装枢转元件和载体枢转元件被安装到所述清洁部分的外壳，两个枢转元件均沿着所述载体旋转轴线延伸；

轴元件，所述轴元件被布置用于联接到所述口腔卫生装置的柄部的驱动轴，所述驱动轴限定附接状态中的驱动轴旋转轴线，并且所述轴元件通过轴枢转元件安装到所述清洁部分的外壳，所述轴枢转元件沿着所述驱动轴旋转轴线延伸；和

致动元件，所述致动元件用于在工作期间将运动从所述驱动轴传递到所述清洁元件载体；

其中所述载体旋转轴线平行于所述驱动轴旋转轴线并且被设置在距所述驱动轴旋转轴线一距离处；并且其中所述载体枢转元件和所述轴枢转元件通过曲柄状枢转元件被整体实现。

2.根据权利要求1所述的清洁部分，其中所述载体旋转轴线和所述驱动轴旋转轴线之间的所述距离处于0.1mm和3mm之间，具体地处于0.2mm和0.9mm之间。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的清洁部分，其中所述致动元件沿着致动元件轴线延伸，所述致动元件轴线平行于所述驱动轴旋转轴线并且被设置在距所述驱动轴旋转轴线一距离处。

4.根据权利要求1所述的清洁部分，其中所述曲柄状枢转元件被支撑在所述清洁部分的外壳的支撑结构中。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的清洁部分，其中所述致动元件在弹簧负载下被至少安装到所述清洁元件载体。

6.根据权利要求5所述的清洁部分，其中选择所述弹簧负载，使得影响引起安装所述致动元件中的潜在间隙的任何磨蚀可被补偿预定的时期，所述预定的时期处在介于90分钟工作时间和2160分钟工作时间之间的范围内。

7.根据权利要求1所述的清洁部分，其中所述曲柄状枢转元件在弹簧负载下被至少安装到所述轴元件。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的清洁部分，其中在中心静止位置中，所述致动元件在致动点处作用在所述清洁元件载体上，并且所述载体旋转轴线和所述致动点之间的最小距离大于所述驱动轴旋转轴线和所述致动点之间的最小距离。

9.根据权利要求1或权利要求2所述的清洁部分，其还包括在弹簧负载下至少安装在第一侧面上的枢转元件。

10.根据权利要求1或权利要求2所述的清洁部分，其还包括：

外壳，所述外壳具有至少一个孔，

其中所述清洁元件载体具有至少清洁元件被安装到其的清洁侧，

其中所述清洁元件载体被安装用于围绕所述载体旋转轴线按最大摆角摆动并且所述清洁元件载体进一步被安装成使得所述清洁元件延伸穿过所述孔，并且

其中所述孔的尺寸设定成使得所述清洁元件载体的过冲摆动导致所述清洁元件与所述孔的至少侧壁的碰撞。

11.口腔卫生装置，其包括根据权利要求1至10中任一项所述的清洁部分；和具有所述清洁部分联接到其的驱动轴的柄部，所述驱动轴被布置成被驱动进行摆动旋转。