用於使用清潔牙齒的柔性膜的牙刷的驅動系統的製作方法
2023-12-08 14:05:41
專利名稱：用於使用清潔牙齒的柔性膜的牙刷的驅動系統的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及電動牙刷，以及更具體地，本發明涉及使用用於清潔包括齒間的牙齒的柔性膜的電動牙刷，以及更特別地，本發明涉及用於這種牙刷的柔性膜的驅動系統。
背景技術：
在2003年6月26日提交的美國專利申請No.60/483,149中示出了使用諸如牙刷的口腔清潔設備的刷頭部分中的柔性膜，以實現有效的牙齒清潔，其中該美國專利申請由本發明的受讓人所擁有。該『149申請的內容在此通過參考併入。可以使用多種不同的結構布置來驅動柔性膜，以產生期望的清潔動作，即以產生期望的牙齒清潔的頻率和幅度，相對於刷頭的剩餘部分，使柔性膜作進進出出的移動。
在某些情況下，可以將刷毛安裝在柔性膜上，以幫助清潔處理。然而，這種基於膜的牙刷不要求用於清潔的刷毛。雖然可以使用多種驅動系統布置，但是期望的是，驅動系統既可以輕鬆地製造並且在操作中是可靠的，同時又便宜而且能夠適合傳統的牙刷結構。
發明內容
因此，本發明是一種電動牙刷，包括牙刷主體；從該牙刷主體延伸出的頸部部分，該頸部部分在其遠端處具有膜工作件並且在其近端處也具有膜；活塞組件，位於頸部部分以及其中的流體中，該流體延伸到膜工作件並且與膜工作件相接觸；以及激勵裝置，用於激勵活塞以使流體在頸部中移動，使得當活塞在一個方向移動時，工作件膜的至少一部分向外移動，並且當活塞在相反的方向移動時，工作件膜的至少一部分向內移動。
圖1是包括本發明的膜驅動系統的口腔護理用具的簡化的橫斷面視圖。
圖2A和圖2B示出了圖1的驅動系統的另一實施方式的橫斷面視圖和頂視圖。
圖3示出了圖1的驅動系統的又一實施方式的橫斷面視圖。
圖4A和圖4B是圖3的實施方式的一個變形的頂視圖和橫斷面視圖。
圖5A和圖5B是圖3的實施方式的又一變形的頂視圖和橫斷面試圖。
這些圖示出了特定驅動系統的多個實施方式，該驅動系統用於使用柔性膜來實現期望的清潔的口腔護理設備。
具體實施例方式
圖1示出了本發明的一個實施方式。用12示意性表示牙刷主體。牙刷主體將包含用於牙刷的電池和電子控制電路13。這些元件是傳統的並且周知的，因此沒有詳細描述和圖示出。從牙刷主體部分伸出的是中空的牙刷中空頸部14。在頸部14的遠端15處是刷頭，通常用16示出。安裝在刷頭16中的是柔性膜18，該柔性膜具有適合於清潔牙齒的結構(輪廓)，即類似於用於牙刷的刷子結構。在刷頭16中的膜18後面的是容器20，該容器20與中空頸部14處於流體連通狀態。儘管在圖1中未示出安裝在膜18上的刷毛，但是應該理解到，可以提供從膜18和/或牙頭本身中延伸出的刷毛、以幫助牙齒清潔。
安裝在中空頸部14中的是活塞24。安裝活塞24，以在中空刷頸部14內的兩個方向上可移動。中空頸部14的近端22在牙刷的主體內還具有柔性膜26。
當靜止時，在活塞24附近的中空頸部14周圍延伸的是電磁線圈組件28。中空頸部14充分地延伸到主體12中，使得活塞24與線圈組件處於電磁關係中，並且活塞12在線圈組件的影響下移動。
線圈組件28可以配置為具有一個或者多個線圈部分或者兩個分開的線圈、或者一個線圈和一個永磁體。此外，可以有多於兩個分開的線圈，允許針對膜動作的可編程性。在操作中，利用兩個分開的線圈或者雙線圈部分，例如，當活塞24通過線圈組件28的一部分在一個方向移動時，通過活塞24直接作用在包含於牙刷的中空頸部14內的流體30上，而向外推刷頭16中的膜18。如『149申請中所指出的，流體成分可以改變，包括水、油以及其他物質。通過活塞對流體的相同動作，可以向內移動牙刷頸部的近端72處的膜26。
當對另一線圈部分或者線圈或者永磁體通電時，活塞在相反方向移動，當從中空頸部14的近端22向外推動膜26時，膜18向內移動。活塞的來回的動作產生了膜18的明顯移動，該移動的頻率和幅度取決於中空頸部14中的活塞24的移動。膜18的移動產生了使用者口中的流體流動，這清潔包括齒間、以及牙齦線以下的牙齒。
如上文所述，線圈組件28可以具有兩個(或者更多)分開的部分或者兩個(或者更多)分開的線圈。還可以使用永磁體。線圈組件28位於牙刷主體12內，使得其成為牙刷主體的一部分，並且由此當替換牙刷頸部時，沒有去除線圈組件。
可選地，如果僅使用單個部分線圈，則僅能夠在一個方向上正向地移動活塞，彈簧(未示出)或者類似部件安裝在牙刷頸部中，並且定位所述彈簧或類似部件，使得當激勵線圈28時，活塞相反於彈簧的動作而移動。當去激勵線圈組件時，然後彈簧將彈回並且在相反的方向按壓活塞，由此與活塞的正向動作相結合而產生期望的中空頸部中的活塞和流體的來回移動。
圖2A和圖2B示出了本發明的柔性膜布置的另一實施方式。該實施方式也包括牙刷主體，即手柄(未示出)和伸長的牙刷中空頸部40，在該中空頸部的遠端的是工作件部分42，柔性膜44位於該工作件部分中。然而，在該實施方式中，由內部部件46將頸部40縱向地分為兩個縱向分開的頸部部分48和50。內部部件46結束於頸部的近端52的附近，使兩個頸部件部分48和50處於流體連通狀態中。利用硬質元件將近端52閉合。
活塞53位於頸部部分中的一個中，用於交替移動，類似於用於圖1中的實施方式的活塞。圖2B示出了刷頭膜的頂部，其分為兩個相鄰的相等部分54和56。膜44固定在內部部件46的遠端47，由此膜部分54從而可以獨立於膜部分56而移動。圖2B示出了兩個矩形部分；然而應當理解到，取決於工作件部分42的輪廓，這兩個部分的形狀可以變化。例如，它們可以是正方形，或者半圓形或者其他形狀。
在操作中，當活塞53在一個方向上移動時，膜部分54將在一個方向移動，例如向內，而另一膜部分56將以相反的方向向外移動。當活塞53在另一方向移動時，兩個膜部分54、56的移動相反，從而產生連續地進和出，即來回，兩個膜部分交替移動。當兩個膜部分的頻率和幅度在期望的範圍內時，該布置將產生對牙齒的包括齒間的清潔效果。
圖3、圖4A和圖4B以及圖5A和圖5B示出了本發明的又一實施方式的兩種變形。該實施方式也包括牙刷主體和具有近端62的頸部60，該近端62如在圖2A和圖2B的實施方式中的刷頭頸部40的近端52那樣閉合。然而在該布置中，使用了兩個內部部件。在圖4A和圖4B中示出的一個變形中，兩個分開的部件60和66產生具有三個連續部分68、70以及72的三部分膜67。
在該布置中，中空頸部61分成三個分開的縱向部件74、76以及78，每個部件中的流體作用在相關聯的膜部分。三個縱向部件彼此之間在其近端62處流體連通，因為部件60和66在所有方式中都不延伸到端62。取決於膜的輪廓和膜60和66以及膜之間的接觸位置，三個膜部分的配置當然可以不同於所示出的配置，以及彼此之間的配置也可以不相同。活塞80和82提供在外側頸部縱向部件74和78中。兩個活塞80和82在線圈作用下一起移動。
在操作中，當兩個活塞80和82在一個方向移動上時，取決於根據活塞的移動方向，外側膜部分68和70例如向內(或者向外)移動。中間膜部分70將通常在與外側膜部分的移動相反的方向上移動，因為來自兩個外側頸部縱向部件74和78的流體將引導向中間頸部縱向部件78或者從中間頸部縱向部件78流出。如上文所述，活塞的移動將產生沿其長度的進進出出的膜移動，特別地，外側部分與刷頭中的三部分膜的中間部分相反。
當三個膜部分的移動的頻率和幅度在期望的範圍內時，該布置還將對牙齒包括牙間產生清潔效果。
圖5A和圖5B示出了圖3的實施方式的另一變形。在該布置中，在頸部96的遠端處的工作件中有兩個膜部分86和88。在示出的特別的實施方式中，內膜部分86是圓形的，而相鄰的外膜部分88具有圍繞著內部的圓形膜部分86的環形配置。內頸部件89是圓形的，如圖5B中所示。活塞94也是圓形的，其裝配在外頸部96和內部件89之間的頸部內。然而應該理解到，膜部分不必是圓形的。取決於整個膜的輪廓以及內頸部件89的配置，它們可以是其他配置。
活塞94在包含柔性膜的工作件部件的方向上的移動將向外推動外膜部分88，而內膜部分86將向內移動。可選地，隨著活塞在另一方向上的移動，膜部分86和88的移動將相反，外膜部件88向內移動，而內膜部分86將向外移動。
這致使膜移動布置與上文所描述的其他實施方式略有不同，以及可以具有其他變形所不能產生的特定的清潔效果。
然而應該理解到，利用頸部和內膜布置以及活塞布置，可以設計其他膜布置，以提供不同的柔性膜移動模式以及可能不同的清潔效果。
儘管為了說明目的已經公開了本發明優選的實施方式，應該理解到在不偏離由權利要求所限定的本發明的精神的前提下，可以將各種改變、修改以及替換併入該實施方式中。
權利要求
1.一種電動牙刷，包括牙刷主體；從所述牙刷主體延伸出的頸部部分，所述頸部部分在其遠端處具有膜工作件並且在其近端處也具有膜；活塞組件，位於所述頸部部分和其中的流體中，所述流體延伸到所述膜工作件並且與所述膜工作件相接觸；以及激勵裝置，用於激勵活塞以使流體在頸部中移動，使得當活塞在一個方向上移動時，工作件膜的至少一部分向外移動，以及當活塞在相反的方向上移動時，工作件膜的至少一部分向內移動。
2.根據權利要求1所述的電動牙刷，其中所述激勵裝置包括兩個或者更多線圈部分以及用於依次對所述線圈部分通電以在所述頸部部分內來回移動所述活塞組件的裝置。
3.根據權利要求1所述的電動牙刷，其中所述激勵裝置包括線圈部分和彈簧部件，其中所述彈簧部件安裝在延伸出部分內，使得當激勵線圈時，活塞靠著彈簧在一個方向上移動，以及當去激勵線圈時，彈簧的動作使活塞在另一方向上移動，提供活塞的來回移動和由此引起的柔性膜的移動。
4.根據權利要求1所述的電動牙刷，其中所述激勵裝置位於所述牙刷主體中，以及其中所述頸部部分從所述牙刷主體可拆卸。
5.一種電動牙刷，包括牙刷主體；從所述牙刷主體延伸出的頸部部分，所述頸部部分在其遠端處具有工作件膜，頸部的近端由硬質部件閉合，其中工作件膜包括多於一個的部分，以及其中所述頸部部分包括至少一個內部部件，使得將流體引導到所述工作件膜的分開的部分；活塞組件，其在頸部內在一個方向上移動，使得流體靠著所述膜的至少一部分移動，向外推動所述膜，以及從所述膜的另一部分帶走流體，向內拖拉所述膜，反之亦然；以及激勵裝置，用於激勵活塞，使得活塞交替地在相反的方向上移動，導致所述工作件膜的至少兩部分的交替移動。
6.根據權利要求5所述的電動牙刷，包括多於兩個膜部分。
7.根據權利要求1所述的電動牙刷，其中第一膜部分是圓形的，以及第二膜部分是圍繞著圓形部分的環形。
8.根據權利要求5所示的電動牙刷，包括兩個內部部件，在所述頸部部分內限定三個分開的頸部部件，所述牙刷還包括三個膜部分，每個膜部分對應於相關聯的頸部部件中的流體移動。
全文摘要
電動牙刷包括牙刷主體和從該牙刷主體延伸出的頸部部分，該頸部部分在其遠端處具有帶有柔性膜的工作件，並且該頸部部分在其近端處也具有柔性薄膜。可移動活塞位於頸部部分中和流體中，流體與牙刷的工作件端的柔性膜和頸部部分的近端處的柔性膜相連通。主體包括電磁線圈，當激勵電磁線圈時，它使活塞在頸部內以受控方式在相反的方向上移動，這作用在頸部中的流體上，並且使工作件處的柔性膜以期望的頻率和幅度做進出移動。
文檔編號A61C17/22GK101083952SQ200580043863
公開日2007年12月5日 申請日期2005年12月20日 優先權日2004年12月21日
發明者M·范巴倫, K·庫伊克, W·G·M·埃特斯, P·萊謝姆 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司