專利名稱：電動豎刷式保健牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種用電力驅(qū)動使毛刷豎向運動的保健牙刷。以下簡稱電動牙刷。
牙齒保健知識中有一條基本常識刷牙時毛刷應(yīng)該豎向運動，即順著牙縫方向運動。然而許多人即使懂得這個道理也還是橫刷，其原因是認為豎刷效率低且使不上勁。這就是說，普通牙刷不利于豎刷。
本實用新型的目的是使毛刷容易豎向運動，達到使豎刷很容易的目的。
本實用新型的原理是利用電動裝置使毛刷豎向運動，達到使豎刷很容易的目的。
第一類結(jié)構(gòu)是電動機驅(qū)動牙刷頭旋轉(zhuǎn)豎刷式牙刷。圖1中，牙刷手柄外殼9上安裝著電動機6，電動機6的傳動裝置上固定安裝一個連接器4，連接器4與旋轉(zhuǎn)式牙刷頭1的桿部2是可拆卸式連接，當牙刷頭1用壞時可方便地拆換。工作時，電動機6旋轉(zhuǎn)就帶動了牙刷頭1旋轉(zhuǎn)。擋板3的作用是防止毛刷刷在頰黏膜上。牙刷頭的特征是毛刷垂直于牙刷頭的園桿呈射線狀在360°方向都有毛。
第二類結(jié)構(gòu)是電動裝置驅(qū)動牙刷頭往返豎刷式牙刷(圖2)。圖3是其杠桿部分的剖面圖。為了以下的表述方便，給出一個三維坐標(圖4)，橫軸X軸和豎軸Y軸平行于紙平面，Z軸垂直于紙平面，在原點0處用一個黑點加一個同心圓表示Z軸垂直于紙平面指向讀者。圖2和圖3表示了往返豎刷式的共同點電源D驅(qū)動電動裝置B，帶動傳動機構(gòu)C，使杠桿11的受力點(即鉸鏈)16在上下方向(Y方向)往返運動，杠桿11在轉(zhuǎn)軸12(轉(zhuǎn)軸12為Z方向并固定于手柄外殼9上)的約束下，只能以轉(zhuǎn)軸12為中心作蹺蹺板式的上下運動，所以杠桿11的另一端(即連接器10)以轉(zhuǎn)軸12為中心在上下方向(Y方向)往返運動，使牙刷頭1實現(xiàn)豎刷式運動。因為杠桿的主動臂(即受力點16距轉(zhuǎn)軸12)的長度有稍許變化，處在上下位置時比處在中間位置時稍長，所以杠桿的主動臂的長度應(yīng)該可以自動調(diào)節(jié)，杠桿的主動臂端有一個套筒14與套桿15合成可以滑動的結(jié)構(gòu)，套筒14和套桿15的滑動就實現(xiàn)了主動臂長度自動調(diào)節(jié)，當然，也可以是14為套桿，15為套筒。牙刷頭7固定安裝在杠桿11的牙刷頭連接器10上，使得牙刷頭7實現(xiàn)可拆卸式連接，當牙刷頭7用壞時可方便地拆換。
電動往返豎刷式牙刷又分為電動機驅(qū)動式和電磁鐵振動驅(qū)動式兩類。先說明電磁鐵振動驅(qū)動式往返豎刷式牙刷的實施例。
圖5、圖6、圖7為電磁鐵振動驅(qū)動式往返豎刷式牙刷，其產(chǎn)生振動的方法有兩種，一種是電磁力吸引、電磁力加彈簧力推斥的方法，另一種是電磁吸引、彈簧推斥的方法。
先介紹電磁力吸引、電磁力加彈簧力推斥的方法，其結(jié)構(gòu)是它的電磁鐵分為位置固定磁塊28(固定在外殼9上)和位置振動磁塊26兩塊，其中一塊的磁場方向固定，稱為磁固定塊，而另一塊的磁場方向交變，稱為磁交變塊。磁固定塊可以是永久磁鐵構(gòu)成，也可以由通直流電流的線圈和鐵芯組成，直流電流包括平穩(wěn)直流電和整流后的單向脈動電流。磁交變塊由鐵芯和電流方向交變的線圈組成，電流方向交變使得鐵芯的磁場方向是交變的，所以磁固定塊與磁交變塊之間的磁力呈一種吸引與排斥的交變狀態(tài)，使得振動磁塊產(chǎn)生振動。當然，位置固定磁塊28和位置振動磁塊26兩塊磁塊中，誰是磁固定塊，誰是磁交變塊，完全可以任意。實驗表明，電流大小相同時，磁場的吸引力大于排斥力，所以還需用彈簧23加強排斥力。
另一種是電磁吸引、彈簧推斥的方法，其結(jié)構(gòu)是采用一組線圈加一組彈簧，線圈任意安裝在位置固定磁塊28或振動磁塊26上，也可以兩個磁塊按相同的磁場方向都安裝線圈，通電后產(chǎn)生電磁引力，而斥力由彈簧產(chǎn)生，在位置固定磁塊28和振動磁塊26之間安裝一組彈簧23，當電流較大時，線圈產(chǎn)生的電磁引力大于彈簧23的斥力，引力將振動磁塊26吸引到固定磁塊28，當電流較小時，線圈產(chǎn)生的電磁引力小于彈簧23的斥力，斥力將振動磁塊26從固定磁塊28推開。
電磁鐵的交變電源可以有多種傳統(tǒng)的辦法產(chǎn)生將家用交流電源降壓、用振蕩電路將直流電源變成交流電源、用可控硅逆變電路將直流電源變成交流電源。
電磁鐵振動式驅(qū)動往返豎刷式牙刷有圖5、圖6、圖7三種圖5是電磁鐵X方向振動式驅(qū)動往返豎刷式牙刷。傳動機構(gòu)中，有一個L形杠桿17起到改變運動方向的作用，L形杠桿17的轉(zhuǎn)角處裝上一根Z軸方向的轉(zhuǎn)軸18(固定在外殼9上)，電磁鐵的固定磁塊是28，令其磁場方向固定，而振動磁塊26的線圈25通過的是交變電流(也可以令振動磁塊26磁場方向固定，而固定磁塊線圈27通過的是交變電流)，產(chǎn)生交變磁場，所以使振動磁塊26在X方向振動。通過鉸鏈21和連桿20帶動L形杠桿17的19端繞轉(zhuǎn)軸18作水平弧形(近似平行于X軸)的往返運動，使得16端繞轉(zhuǎn)軸18作豎直弧形(近似平行于Y軸)的往返運動，16端的豎直往返運動帶動杠桿11的另一端(即牙刷頭連接器10)以轉(zhuǎn)軸12為中心在豎直方向(Y方向)往返運動，實現(xiàn)豎刷式運動。
圖6是電磁鐵Y方向平行振動式驅(qū)動往返豎刷式牙刷。電磁鐵的固定磁塊是28，令其磁場方向固定，而振動磁塊26的線圈25通過的是交變電流(也可以令振動磁塊26磁場方向固定，而固定磁塊線圈27通過的是交變電流)，產(chǎn)生交變磁場，所以使振動磁塊26在Y方向振動，帶動與振動磁塊26連接成一體的延長桿24，驅(qū)動16端繞轉(zhuǎn)軸12作豎直的往返運動，16端的豎直往返運動帶動杠桿11的另一端(即牙刷頭連接器10)以轉(zhuǎn)軸12為中心在豎直方向(Y方向)往返運動，實現(xiàn)豎刷式運動。
圖7是電磁鐵Y方向旋轉(zhuǎn)振動式驅(qū)動往返豎刷式牙刷。電磁鐵的固定磁塊是28，令其磁場方向固定，而振動磁塊26的線圈25通過的是交變電流(也可以令振動磁塊26磁場方向固定，而固定磁塊線圈27通過的是交變電流)，產(chǎn)生交變磁場，使振動磁塊26在轉(zhuǎn)軸44的約束下作小角度旋轉(zhuǎn)，所以磁鐵與的延長桿24連接的一端在Y方向振動，驅(qū)動16端繞轉(zhuǎn)軸12作豎直的往返運動，16端的豎直往返運動帶動杠桿11的另一端(即牙刷頭連接器10)以轉(zhuǎn)軸12為中心在豎直方向(Y方向)往返運動，實現(xiàn)豎刷式運動。
電動往返豎刷式牙刷的另一類是電動機驅(qū)動式，實施例如下圖8是電動機-萬向頭驅(qū)動牙刷頭往返豎刷式牙刷，圖9是圖8的立體圖。牙刷手柄外殼9內(nèi)安裝著電動機B，電動機B帶動轉(zhuǎn)盤35上的傳動柱34，驅(qū)動萬向頭F在Y-Z平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，而萬向頭F是杠桿擺動臂32＋33(杠桿擺動臂是從轉(zhuǎn)軸30到萬向頭F的這一段)的受力端，擺動臂的另一端是與杠桿11相連的轉(zhuǎn)軸30，杠桿11的凸頭29與擺動臂的凹頭31呈凹凸結(jié)合，通過轉(zhuǎn)軸30連接，由于凹凸結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)軸30的約束，從Y方向看，擺動臂能夠以轉(zhuǎn)軸30為中心進行擺動，但是杠桿11卻在轉(zhuǎn)軸12(轉(zhuǎn)軸12為Z方向并固定于手柄外殼9上)的約束下，不能在Z方向擺動，只能以轉(zhuǎn)軸12為中心在Y方向作蹺蹺板式的上下運動，從Z方向看，杠桿11只能和擺動臂32＋33保持在同一條直線上，于是，擺動臂將萬向頭F在Y-Z平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)運動化為Y方向和Z方向互相獨立的運動，萬向頭F在Z方向運動被擺動臂在Z方向擺動而消化了，而在Y方向的上下運動則通過擺動臂傳遞給了杠桿11，使得杠桿11隨之以轉(zhuǎn)軸12為中心在Y方向作蹺蹺板式的上下運動。
電磁鐵振動驅(qū)動式結(jié)構(gòu)的主動臂的長度要能夠自動調(diào)整，同樣，電動機驅(qū)動式結(jié)構(gòu)的擺動臂也要能夠自動調(diào)整，所以擺動臂由可以滑動套桿33和滑動套筒32組成，套桿33可以通過在滑動套筒32的內(nèi)孔中滑動而自動調(diào)整整個擺動臂的長度。
萬向頭F有球形結(jié)構(gòu)和柱形結(jié)構(gòu)。
圖10是球形結(jié)構(gòu)的萬向頭。較小的內(nèi)球39被較大的外球的內(nèi)腔38包住大半，內(nèi)球39和外球的內(nèi)腔38為動配合。內(nèi)球39可以做成繞傳動柱34滾動的球，也可以做成固定在傳動柱34上的球。為了使內(nèi)球嵌進外球內(nèi)腔38，外球由36合37兩半結(jié)合而成。內(nèi)球可以做在原動邊，也可以做在被動邊。
圖11是柱形結(jié)構(gòu)的萬向頭，它的兩根圓柱41和42互相垂直，原動邊圓筒43和被動邊圓筒40各握住一根圓柱，所以被動邊可以相對于原動邊作萬向轉(zhuǎn)動。


圖1是電動機驅(qū)動牙刷頭旋轉(zhuǎn)豎刷式牙刷。圖2是電動裝置驅(qū)動牙刷頭往返豎刷式牙刷，其電動裝置包括了電動機驅(qū)動式和電磁鐵振動驅(qū)動式兩類。圖3是圖2的剖面圖。圖4是三維坐標圖，橫軸X軸和豎軸Y軸平行于紙平面，Z軸垂直于紙平面，在原點0處用一個黑點加一個同心圓表示Z軸，垂直于紙平面指向讀者。圖5是電磁鐵X方向振動式驅(qū)動往返豎刷式牙刷。圖6是電磁鐵Y方向平行振動式驅(qū)動往返豎刷式牙刷。圖7是電磁鐵Y方向旋轉(zhuǎn)振動式驅(qū)動往返豎刷式牙刷。圖8是電動機-萬向頭驅(qū)動牙刷頭往返豎刷式牙刷。圖9是圖8中萬向頭和傳動結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是球形結(jié)構(gòu)的萬向頭，圖11是柱形結(jié)構(gòu)的萬向頭。
所有附圖零部件采用統(tǒng)一編號，以下的零部件說明適用于所有附圖A-直流電源；B-電動裝置，包括了電動機驅(qū)動式和電磁鐵振動驅(qū)動式兩類裝置；C-傳動機構(gòu)，電動裝置與杠桿11之間的傳動；D-表示了交、直流兩種電源，(圖2、圖3中)對電磁鐵振動驅(qū)動式而言是交流電源E，對電動機驅(qū)動式而言是直流電源A；E-交流電源(包括兩種方式的電源)，一種是直流電源通過振蕩電路或逆變電路轉(zhuǎn)換成交流電源，另一種是將電網(wǎng)電源降壓成低壓交流電源；F-萬向頭(包括兩種結(jié)構(gòu)的萬向頭)，一種是球形結(jié)構(gòu)的萬向頭，另一種是柱形結(jié)構(gòu)的萬向頭。
1-旋轉(zhuǎn)式牙刷頭；2-牙刷頭桿部；3-保護頰黏膜擋板；4-旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動裝置與牙刷頭的連接器；5-防水密封裝置；6-電動機；7-往復式牙刷頭；8-電源開關(guān)；9-手柄外殼；10-往復式驅(qū)動裝置與牙刷頭的連接器；11-杠桿；12-杠桿上的轉(zhuǎn)軸；13-密封裝置；14-杠桿內(nèi)的滑筒；15-杠桿的滑桿部分；16-杠桿的受力點；17-L形杠桿；18-固定于手柄外殼9上的轉(zhuǎn)軸，L形杠桿繞該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；19-轉(zhuǎn)軸，L形杠桿的受力點；20-連桿；21-轉(zhuǎn)軸，連桿的受力點；22-固定于鐵芯26上的受力板；23-彈簧；24-固定于鐵芯26上的受力板；25-振動磁塊線圈；26-振動磁塊；27-固定磁塊線圈；28-固定磁塊；29-杠桿凸頭；30-連接凹凸頭的轉(zhuǎn)軸；31-擺動臂32的凹頭；32-擺動臂的滑筒部分；33-擺動臂的滑桿部分；34-傳動柱；35-轉(zhuǎn)盤；36-外球的一半；37-外球的一半；38-外球的內(nèi)腔；39-內(nèi)球；40-被動邊圓筒；41-萬向頭圓柱；42-萬向頭圓柱；43-原動邊圓筒；44-圖7中的電磁鐵轉(zhuǎn)軸。
權(quán)利要求1.一種電動豎刷式保健牙刷，包括電源部分、由電磁鐵或電動機構(gòu)成的電動裝置部分、傳動部分、手柄外殼部分、刷頭部分，其特征是有一根杠桿11和一根垂直于杠桿11的轉(zhuǎn)軸12，轉(zhuǎn)軸12將杠桿11的中部定位在手柄外殼9上，杠桿11在轉(zhuǎn)軸12的約束下，繞轉(zhuǎn)軸12為中心作蹺蹺板式的上下往返運動，當電動裝置驅(qū)動杠桿11的受力端上下運動時，使得杠桿11的另一端即牙刷頭7的這一端作上下往返式豎刷式運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動豎刷式保健牙刷，其進一步的特征是電磁鐵振動驅(qū)動式牙刷的杠桿11的主動臂由一個套筒14與套桿15合成，所述套筒14與套桿15合成可以滑動的結(jié)構(gòu)而自動調(diào)節(jié)主動臂長度，當然，也可以是14為套桿，15為套筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動豎刷式保健牙刷，其進一步的特征是電動機驅(qū)動式牙刷，由電動機驅(qū)動充當受力端的萬向頭F作圓周運動，萬向頭F通過驅(qū)動擺動臂來驅(qū)動杠桿11，使杠桿11在轉(zhuǎn)軸12的約束下作蹺蹺板式的上下往返運動；擺動臂是由滑筒32和滑桿33構(gòu)成的長度可以自動調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，當然，也可以是32為滑動套桿，33為滑動套筒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動豎刷式保健牙刷，其進一步的特征是電動機驅(qū)動式牙刷，其杠桿11的主動臂端部有一個與杠桿11垂直的轉(zhuǎn)軸30，轉(zhuǎn)軸30使擺動臂的一端與杠桿11相連接，在轉(zhuǎn)軸30的約束下，相對于杠桿11而言，使擺動臂只能繞轉(zhuǎn)軸30擺動。
專利摘要本實用新型的原理是電源D驅(qū)動電動裝置B,帶動傳動機構(gòu)C,使杠桿11的受力點(即鉸鏈)16在上下方向(Y方向)往返運動,杠桿11在固定轉(zhuǎn)軸12的約束下,只能以轉(zhuǎn)軸12為中心作蹺蹺板式的上下運動,所以杠桿11的另一端(即連接器10)以轉(zhuǎn)軸12為中心在上下方向(Y方向)往返運動,使牙刷頭1實現(xiàn)豎刷式運動。因為杠桿的的長度有稍許變化,所以杠桿有一個套筒14與套桿15合成可以滑動的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了臂長度自動調(diào)節(jié)。
文檔編號A46B9/04GK2479929SQ0022456
公開日2002年3月6日 申請日期2000年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月10日
發(fā)明者郭紅 申請人:郭紅