專利名稱：致動(dòng)器和使用該致動(dòng)器的電動(dòng)牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種致動(dòng)器和使用該致動(dòng)器作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)
牙刷 (electric toothbrush )。
背景技術(shù)：
己經(jīng)公知被稱為電動(dòng)牙刷、離子牙刷或電子牙刷(electronic toothbrush)的牙刷。這種牙刷適于通過允許弱電流流過使用者身 體到達(dá)手持部和插入使用者口中的部分之間，從而利用電位梯度 去除臟東西。
在日本專利No.2560025中公開了具有上述功能的電動(dòng)牙刷。 這種電動(dòng)牙刷包括被沿著軸向往復(fù)驅(qū)動(dòng)的軸，連接到軸的稍端的 刷體，以及連接到電動(dòng)電源的端板。電動(dòng)牙刷被設(shè)計(jì)成通過使端 板與軸相接觸而通過軸向刷體供應(yīng)電能。
但是，由于在軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，軸與端板滑動(dòng)接觸，因此 當(dāng)刷體上的刷毛壓向牙齒時(shí)，軸可能彎曲，或者當(dāng)軸沿軸向往復(fù) 運(yùn)動(dòng)時(shí)，其可能振動(dòng)。這可能改變?cè)谳S和端板之間的滑動(dòng)接觸點(diǎn) 處的電阻，從而使供應(yīng)的電流發(fā)生大的變化。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種致動(dòng)器，其能夠向軸向往復(fù) 運(yùn)動(dòng)或繞其縱向旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸穩(wěn)定地提供電流，并提供一種 電動(dòng)牙刷，其中利用所述致動(dòng)器可將電流穩(wěn)定地提供給刷體。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種致動(dòng)器，其包括被以下 述方式支承的軸，即，所述軸可軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)或繞其縱向軸線旋 轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；以及導(dǎo)電元件，用于在用作連接至其它部件的導(dǎo)電 路徑的所述軸的周面上的多個(gè)點(diǎn)處與所述軸接觸。利用這種致動(dòng) 器，由于導(dǎo)電元件在所述軸的周面上的多個(gè)點(diǎn)處與軸接觸，即使 在一個(gè)點(diǎn)處的接觸不穩(wěn)定，仍可保持在其它點(diǎn)處的接觸的穩(wěn)定性。
所述致動(dòng)器可以是線性振動(dòng)致動(dòng)器。在該實(shí)例中，致動(dòng)器還 包括設(shè)置在軸上的活動(dòng)塊；以及電磁體，當(dāng)對(duì)所述電磁體施加 交替電流時(shí)，所述電磁體使所述活動(dòng)塊和軸軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)或繞軸 的縱向軸線旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
所述導(dǎo)電元件可以是用于支承軸的軸承。可選地，所述導(dǎo)電 元件是布置在供軸插入的腔中的液體或膠狀導(dǎo)電劑。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電動(dòng)牙刷，其包括用作 刷體的驅(qū)動(dòng)電源的上述致動(dòng)器；以及適于通過所述桿供給電流的 刷體。利用這種電動(dòng)牙刷，電流可穩(wěn)定地供應(yīng)至刷體，從而可有 效地去除臟物。
根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器，通過在所述軸的周面上的多個(gè)點(diǎn)處與 軸接觸的導(dǎo)電元件，電流被供應(yīng)至軸。因此，即使有外力施加在 軸上，在軸和導(dǎo)電元件之間的電阻也不容易發(fā)生變化，從而可以 給軸提供穩(wěn)定的電流。
另外，在下述情況下，即，采用線性振動(dòng)致動(dòng)器作為致動(dòng)器， 其包括可被高速驅(qū)動(dòng)的軸，其以下述方式被支承，即，所述軸 可軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)或繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；設(shè)置在軸上的活 動(dòng)塊；以及電磁體，當(dāng)對(duì)所述電磁體施加交替電流時(shí)，所述電磁 體使所述活動(dòng)塊和軸軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)或繞軸的縱向軸線旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)
動(dòng)，導(dǎo)電元件在所述軸的周面上的多個(gè)點(diǎn)處與軸接觸。因此，即 使有外力施加在軸上，高速驅(qū)動(dòng)軸和導(dǎo)電元件之間的電阻也很難 改變。因此，電流可穩(wěn)定地從軸供應(yīng)至軸。
本發(fā)明的電動(dòng)牙刷也利用了在所述軸的周面上的多個(gè)點(diǎn)處與 軸接觸的導(dǎo)電元件。因此，可將穩(wěn)定的電流供應(yīng)至軸，這使電動(dòng) 牙刷可以更有效地去除臟物。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征將根據(jù)通過例子形式并參考附圖的 一些說明性實(shí)施例的描述而變得清楚。
圖1是顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)牙刷的縱向剖視圖。
圖2是顯示圖1所示的電動(dòng)牙刷的線性振動(dòng)致動(dòng)器的透視圖。
圖3是顯示圖2所示的線性振動(dòng)致動(dòng)器的分解透視圖。
圖4是顯示外殼和電磁體被去除后的線性振動(dòng)致動(dòng)器的透視圖。
圖5是顯示線性振動(dòng)致動(dòng)器的軸承的透視圖。 圖6是顯示線性振動(dòng)致動(dòng)器的軸承的正視圖。 圖7是顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的電動(dòng)牙刷的縱向剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照作為說明書一部分的附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施 例。圖1是顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)牙刷的縱向剖視圖。電 動(dòng)牙刷包括圓筒形殼體l，其容納致動(dòng)器(例如線性振動(dòng)致動(dòng)器) 2和作為電動(dòng)電源的電池12。由線性振動(dòng)致動(dòng)器2沿軸向往復(fù)驅(qū) 動(dòng)的軸11的稍端部從殼體1的稍端伸出。刷體5可裝卸地連接至
軸11的稍端部。
圖2至4詳細(xì)示出線性振動(dòng)致動(dòng)器。設(shè)置一對(duì)軸支承部20， 20以便在靠近軸11的相反端處支承軸部，使得軸11可軸向滑動(dòng)， 并可繞著縱向軸線旋轉(zhuǎn)。由磁性材料制成的圓筒形外殼21被布置 在軸支承部20， 20之間。包括線圈25和一對(duì)磁極22的圓筒形電 磁體被容納在外殼21內(nèi)。
軸ll由導(dǎo)電材料制成。具有永磁體23和軛24的活動(dòng)塊被可 靠地固定至軸11的中部?；顒?dòng)塊被布置成與電磁體的內(nèi)圈對(duì)齊。 線圈彈簧29， 29被分別布置在活動(dòng)塊和軸支承部20， 20之間。 線圈彈簧29， 29被用于確保活動(dòng)塊和軸11用作彈簧振動(dòng)系統(tǒng)。
如果電流被施加給電磁體的線圈25，則活動(dòng)塊和軸11被作用 在磁極22和永磁體24以及軛23之間的磁性吸力或磁性推力沿軸 向驅(qū)動(dòng)。如果電流沿反方向流過線圈25，則活動(dòng)塊和軸11被沿反 方向驅(qū)動(dòng)。這樣，交替電流被用作施加給線圈25的電流，軸被沿 著軸向往復(fù)驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，通過以彈簧振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)頻率往復(fù)驅(qū) 動(dòng)軸11可獲得穩(wěn)定的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)線性振動(dòng)致動(dòng)器2被容納在殼體1中且刷體5被連接至軸 11的稍端時(shí)，線性振動(dòng)致動(dòng)器2的軸11被用作導(dǎo)電至刷體5的植 有刷毛50的稍端部的導(dǎo)電路徑。
在該連接中，軸11可沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)并可繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)。 鑒于此，通過利用布置在位置靠近電池12的軸支承部20中的軸 承4保證了導(dǎo)電至軸11的導(dǎo)電路徑。
換句話說，如圖5和6所示，軸承4包括外環(huán)40和多個(gè)通過 保持件42保持在外環(huán)40的內(nèi)圈內(nèi)的鋼球41。軸承4的外環(huán)40 被通過導(dǎo)線連接至電池12。由于鋼球41與軸11和外環(huán)40相接觸，因此電流可流過軸11。另外，由于軸承4的鋼球41被設(shè)置有多個(gè)， 因此電流被從外環(huán)40通過鋼球41在軸11的外周上的多個(gè)點(diǎn)處供 應(yīng)至軸11。
因此，即使當(dāng)外力施加到軸11上以及一些鋼球41與軸11脫 離從而增加了電阻，但是剩余的鋼球41仍與軸11保持接觸。這 消除了連接至軸11的電供應(yīng)部件的電連接不穩(wěn)定的可能性。
通過利用布置在位置靠近電池12的軸支承部20中的軸承4 供應(yīng)電流至軸11的原因是從電池12延伸至軸承4的電線的長度 可縮短，并且不需要將導(dǎo)線穿過線性振動(dòng)致動(dòng)器2中布置電磁體 的部分?？蛇x的，電流可通過布置在位置靠近刷體5的軸支承部 20中的軸承供應(yīng)至軸11。
刷體5具有連接至刷毛50的內(nèi)部導(dǎo)電路徑。該內(nèi)部導(dǎo)電路徑 在與軸11接觸的接觸面處電連接至軸11。連接至電池12的剩余 電極的端板13被布置在殼體1的外周面上。當(dāng)使用者利用一只手 抓住殼體1使用電動(dòng)牙刷時(shí)，刷毛50通過使用者的身體被電連接 至端板13。
盡管上面描述了作為致動(dòng)器的允許軸11沿軸向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 線性振動(dòng)致動(dòng)器2，但是，致動(dòng)器可以是允許軸11繞著其縱向軸 線往復(fù)旋轉(zhuǎn)的類型。另外，取代上述的軸承4，可使用任何類型的 軸承，只要其可與軸11在多個(gè)點(diǎn)接觸即可。在給軸承4施加導(dǎo)電 潤滑油的情況下，鋼球41可以是不導(dǎo)電的。
圖7示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中填充有液體或膠狀導(dǎo) 電劑的導(dǎo)電腔15被設(shè)置在殼體1中電池12和線性振動(dòng)致動(dòng)器2 之間。可沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸11的一端部位于導(dǎo)電腔15內(nèi)。由 于一端連接至電池12的端子其另一端伸入導(dǎo)電腔15，因此電池
12通過填充在導(dǎo)電腔15中的導(dǎo)電劑電連接至軸11。
優(yōu)選地，導(dǎo)電劑被浸入到布置在導(dǎo)電腔15中的海綿狀部件內(nèi)。
盡管已經(jīng)結(jié)合實(shí)施例描述和顯示了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可在不脫落本發(fā)明精神的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各 種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種致動(dòng)器，其包括被以下述方式支承的軸，即，所述軸可軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)或繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；以及導(dǎo)電元件，用于在用作連接至其它部件的導(dǎo)電路徑的所述軸的周面上的多個(gè)點(diǎn)處與所述軸接觸。
2. 如權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器，其中，致動(dòng)器是線性振動(dòng)致 動(dòng)器，并且還包括設(shè)置在軸上的活動(dòng)塊；以及電磁體，當(dāng)對(duì)所述電磁體施加交替電流時(shí)，所述電磁體使所 述活動(dòng)塊和軸軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)或繞軸的縱向軸線旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的致動(dòng)器，其中，所述導(dǎo)電元件是 用于支承軸的軸承。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的致動(dòng)器，其中，所述導(dǎo)電元件是 布置在供軸插入的腔中的液體或膠狀導(dǎo)電劑。
5. —種電動(dòng)牙刷，其包括-如權(quán)利要求1或2所述的致動(dòng)器，其用作刷體的驅(qū)動(dòng)電源；以及適于通過所述桿供給電流的刷體。
全文摘要
一種致動(dòng)器，其包括被以下述方式支承的軸，即，所述軸可軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)或繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；以及導(dǎo)電元件，用于在用作連接至其它部件的導(dǎo)電路徑的所述軸的周面上的多個(gè)點(diǎn)處與所述軸接觸。一種電動(dòng)牙刷，其包括用作刷體的驅(qū)動(dòng)電源的致動(dòng)器；以及適于通過所述桿供給電流的刷體。
文檔編號(hào)H02K33/16GK101207317SQ200710160078
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者國田智裕, 岸本季久, 清水宏明, 西中孝宏, 谷口真一 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社