致動器和使用該致動器的電動牙刷的製作方法

2024-01-21 11:08:15 1

專利名稱：致動器和使用該致動器的電動牙刷的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種致動器和使用該致動器作為驅動機構的電動
牙刷 (electric toothbrush )。
背景技術：
己經公知被稱為電動牙刷、離子牙刷或電子牙刷(electronic toothbrush)的牙刷。這種牙刷適於通過允許弱電流流過使用者身 體到達手持部和插入使用者口中的部分之間，從而利用電位梯度 去除髒東西。
在日本專利No.2560025中公開了具有上述功能的電動牙刷。 這種電動牙刷包括被沿著軸嚮往復驅動的軸，連接到軸的稍端的 刷體，以及連接到電動電源的端板。電動牙刷被設計成通過使端 板與軸相接觸而通過軸向刷體供應電能。
但是，由於在軸往復運動過程中，軸與端板滑動接觸，因此 當刷體上的刷毛壓向牙齒時，軸可能彎曲，或者當軸沿軸嚮往復 運動時，其可能振動。這可能改變在軸和端板之間的滑動接觸點 處的電阻，從而使供應的電流發生大的變化。

發明內容
鑑於上述問題，本發明提供一種致動器，其能夠向軸嚮往復 運動或繞其縱向旋轉往復運動的軸穩定地提供電流，並提供一種 電動牙刷，其中利用所述致動器可將電流穩定地提供給刷體。
根據本發明的一個方面，提供一種致動器，其包括被以下 述方式支承的軸，即，所述軸可軸嚮往復運動或繞其縱向軸線旋 轉往復運動；以及導電元件，用於在用作連接至其它部件的導電 路徑的所述軸的周面上的多個點處與所述軸接觸。利用這種致動 器，由於導電元件在所述軸的周面上的多個點處與軸接觸，即使 在一個點處的接觸不穩定，仍可保持在其它點處的接觸的穩定性。
所述致動器可以是線性振動致動器。在該實例中，致動器還 包括設置在軸上的活動塊；以及電磁體，當對所述電磁體施加 交替電流時，所述電磁體使所述活動塊和軸軸嚮往復運動或繞軸 的縱向軸線旋轉往復運動。
所述導電元件可以是用於支承軸的軸承。可選地，所述導電 元件是布置在供軸插入的腔中的液體或膠狀導電劑。
根據本發明的另一方面，提供一種電動牙刷，其包括用作 刷體的驅動電源的上述致動器；以及適於通過所述杆供給電流的 刷體。利用這種電動牙刷，電流可穩定地供應至刷體，從而可有 效地去除髒物。
根據本發明的致動器，通過在所述軸的周面上的多個點處與 軸接觸的導電元件，電流被供應至軸。因此，即使有外力施加在 軸上，在軸和導電元件之間的電阻也不容易發生變化，從而可以 給軸提供穩定的電流。
另外，在下述情況下，即，採用線性振動致動器作為致動器， 其包括可被高速驅動的軸，其以下述方式被支承，即，所述軸 可軸嚮往復運動或繞其縱向軸線旋轉往復運動；設置在軸上的活 動塊；以及電磁體，當對所述電磁體施加交替電流時，所述電磁 體使所述活動塊和軸軸嚮往復運動或繞軸的縱向軸線旋轉往復運
動，導電元件在所述軸的周面上的多個點處與軸接觸。因此，即 使有外力施加在軸上，高速驅動軸和導電元件之間的電阻也很難 改變。因此，電流可穩定地從軸供應至軸。
本發明的電動牙刷也利用了在所述軸的周面上的多個點處與 軸接觸的導電元件。因此，可將穩定的電流供應至軸，這使電動 牙刷可以更有效地去除髒物。


本發明的其他優點和特徵將根據通過例子形式並參考附圖的 一些說明性實施例的描述而變得清楚。
圖1是顯示本發明一個實施例的電動牙刷的縱向剖視圖。
圖2是顯示圖1所示的電動牙刷的線性振動致動器的透視圖。
圖3是顯示圖2所示的線性振動致動器的分解透視圖。
圖4是顯示外殼和電磁體被去除後的線性振動致動器的透視圖。
圖5是顯示線性振動致動器的軸承的透視圖。 圖6是顯示線性振動致動器的軸承的正視圖。 圖7是顯示本發明另一實施例的電動牙刷的縱向剖視圖。
具體實施例方式
下面參照作為說明書一部分的附圖詳細描述本發明的實施 例。圖1是顯示本發明一個實施例的電動牙刷的縱向剖視圖。電 動牙刷包括圓筒形殼體l，其容納致動器(例如線性振動致動器) 2和作為電動電源的電池12。由線性振動致動器2沿軸嚮往復驅 動的軸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詳細示出線性振動致動器。設置一對軸支承部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， 並可繞著縱向軸線旋轉。由磁性材料製成的圓筒形外殼21被布置 在軸支承部20， 20之間。包括線圈25和一對磁極22的圓筒形電 磁體被容納在外殼21內。
軸ll由導電材料製成。具有永磁體23和軛24的活動塊被可 靠地固定至軸11的中部。活動塊被布置成與電磁體的內圈對齊。 線圈彈簧29， 29被分別布置在活動塊和軸支承部20， 20之間。 線圈彈簧29， 29被用於確保活動塊和軸11用作彈簧振動系統。
如果電流被施加給電磁體的線圈25，則活動塊和軸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 向驅動。如果電流沿反方向流過線圈25，則活動塊和軸11被沿反 方向驅動。這樣，交替電流被用作施加給線圈25的電流，軸被沿 著軸嚮往復驅動。此時，通過以彈簧振動系統的振動頻率往復驅 動軸11可獲得穩定的往復運動。
當線性振動致動器2被容納在殼體1中且刷體5被連接至軸 11的稍端時，線性振動致動器2的軸11被用作導電至刷體5的植 有刷毛50的稍端部的導電路徑。
在該連接中，軸11可沿軸嚮往復運動並可繞縱向軸線旋轉。 鑑於此，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保證了導電至軸11的導電路徑。
換句話說，如圖5和6所示，軸承4包括外環40和多個通過 保持件42保持在外環40的內圈內的鋼球41。軸承4的外環40 被通過導線連接至電池12。由於鋼球41與軸11和外環40相接觸，因此電流可流過軸11。另外，由於軸承4的鋼球41被設置有多個， 因此電流被從外環40通過鋼球41在軸11的外周上的多個點處供 應至軸11。
因此，即使當外力施加到軸11上以及一些鋼球41與軸11脫 離從而增加了電阻，但是剩餘的鋼球41仍與軸11保持接觸。這 消除了連接至軸11的電供應部件的電連接不穩定的可能性。
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，並且不需要將導線穿過線性振動致動器2中布置電磁體 的部分。可選的，電流可通過布置在位置靠近刷體5的軸支承部 20中的軸承供應至軸11。
刷體5具有連接至刷毛50的內部導電路徑。該內部導電路徑 在與軸11接觸的接觸面處電連接至軸11。連接至電池12的剩餘 電極的端板13被布置在殼體1的外周面上。當使用者利用一隻手 抓住殼體1使用電動牙刷時，刷毛50通過使用者的身體被電連接 至端板13。
儘管上面描述了作為致動器的允許軸11沿軸向作往復運動的 線性振動致動器2，但是，致動器可以是允許軸11繞著其縱向軸 線往復旋轉的類型。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在多個點接觸即可。在給軸承4施加導電 潤滑油的情況下，鋼球41可以是不導電的。
圖7示出了本發明的另一實施例，其中填充有液體或膠狀導 電劑的導電腔15被設置在殼體1中電池12和線性振動致動器2 之間。可沿軸嚮往復運動的軸11的一端部位於導電腔15內。由 於一端連接至電池12的端子其另一端伸入導電腔15，因此電池
12通過填充在導電腔15中的導電劑電連接至軸11。
優選地，導電劑被浸入到布置在導電腔15中的海綿狀部件內。
儘管已經結合實施例描述和顯示了本發明，但是應該理解， 本領域技術人員可在不脫落本發明精神的情況下對本發明進行各 種修改和變化。
權利要求
1.一種致動器，其包括被以下述方式支承的軸，即，所述軸可軸嚮往復運動或繞其縱向軸線旋轉往復運動；以及導電元件，用於在用作連接至其它部件的導電路徑的所述軸的周面上的多個點處與所述軸接觸。
2. 如權利要求1所述的致動器，其中，致動器是線性振動致 動器，並且還包括設置在軸上的活動塊；以及電磁體，當對所述電磁體施加交替電流時，所述電磁體使所 述活動塊和軸軸嚮往復運動或繞軸的縱向軸線旋轉往復運動。
3. 如權利要求1或2所述的致動器，其中，所述導電元件是 用於支承軸的軸承。
4. 如權利要求1或2所述的致動器，其中，所述導電元件是 布置在供軸插入的腔中的液體或膠狀導電劑。
5. —種電動牙刷，其包括-如權利要求1或2所述的致動器，其用作刷體的驅動電源；以及適於通過所述杆供給電流的刷體。
全文摘要
一種致動器，其包括被以下述方式支承的軸，即，所述軸可軸嚮往復運動或繞其縱向軸線旋轉往復運動；以及導電元件，用於在用作連接至其它部件的導電路徑的所述軸的周面上的多個點處與所述軸接觸。一種電動牙刷，其包括用作刷體的驅動電源的致動器；以及適於通過所述杆供給電流的刷體。
文檔編號H02K33/16GK101207317SQ200710160078
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月21日 優先權日2006年12月22日
發明者國田智裕, 岸本季久, 清水宏明, 西中孝宏, 谷口真一 申請人:松下電工株式會社