专利名称：电动牙刷及其所用牙刷头的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动牙刷的牙刷头，牙刷具有带驱动装置的手持部分，带有可与手持部分连接的牙刷头支架，以及多个分别具有刷毛区的刷毛支架，这些刷毛支架可运动地安置在牙刷头支架上并可由驱动装置驱动振动，其中每一刷毛支架可借助驱动联接而联接在驱动装置的传动件上。本发明还涉及带有这种牙刷头的牙刷。
从US 5,524,312中获知一种电动牙刷，在其牙刷头上有两个单独的刷毛支架，这两个刷毛支架由共同的驱动轴驱动。一个刷毛支架围绕与牙刷颈部垂直的轴进行振动转动。另一个刷毛支架围绕与牙刷颈部平行的轴往复摆动。虽然这种刷毛支架构造在刷毛束中产生了主动相对运动，但因为它限定在特定的驱动机构，所以是有缺点的。设置在手持部分后面的副刷毛支架需要带有特殊弯曲的曲线槽的圆柱形底面，在纵向上振动的驱动轴的嵌接凸起部嵌接在该曲线槽内。此外，在两个刷毛支架上设置的刷毛束不太适合有效清洁牙缝。
本发明的任务在于提供一种改善的牙刷头以及相应的改善的牙刷，它们避免了现有技术的缺点并对其进行了有利的改进。优选地利用简单有效的两个刷毛支架的驱动装置实现更好地清洁牙齿。
根据本发明，该任务是通过根据专利权利要求1的牙刷头以及根据专利权利要求23的牙刷解决的。从属权利要求给出了本发明的优选设计方案。
根据本发明，刷毛支架还分别具有驱动联接机构，刷毛支架可通过驱动联接机构联接在驱动装置传动件的一个或多个偏心拨动件上，其中驱动装置传动件可被驱动以围绕纵轴旋转。通过两个单独安置的刷毛支架构造，其中刷毛支架可由共同的驱动传动件围绕不同的运动轴驱动，可以简单的方式实现更好的刷洗作用。安置在刷毛支架上的刷毛区的相对运动促进了刷洗运动，使得清洁作用不是仅靠刷牙者的运动实现。
用于驱动刷毛支架的传动件偏心拨动件可以不同形式构造。根据本发明的一种实施方式，刷毛支架可以联接在共同的拨动销上，该拨动销相对传动件的旋转轴在圆柱形或圆锥形轨道上运动，并且最好附加在牙刷的手持部分上。作为另外一种选择，也可以为每个刷毛支架设置各自的位于传动件上的拨动销，这些拨动销在圆锥形或圆柱形轨道上运动。但是，最好为两个刷毛支架设置一个共同的拨动销，该拨动销最好进行圆柱形驱动运动。
拨动销最好被驱动振动，这样它只在部分轨道上运动，该部分轨道可以是部分圆柱形或者部分圆锥形。由此可以简单地实现两个刷毛支架的相应振动运动。但是，拨动销也可以像曲柄一样进行连续的完整回转运动，如在曲柄驱动情况下一样，该回转运动还是可以实现刷毛支架的振动运动。但是传动件及其偏心拨动件最好在±90°或者更小的角度范围内振动。
在本发明的另一方面中，传动件牢固地附加在牙刷头上，并且在牙刷头支架内围绕其纵轴可旋转地安置在牙刷头支架上。为能够从牙刷手持部分上取下牙刷头，传动件可在其面向手持部分的端部具有一个联接部分，该联接部分构成一个可松开的旋转联接以抗扭联接在手持部分侧的驱动元件上。构成牙刷管的牙刷头支架在其背离刷毛支架的一端具有可松开的固定构件以固定在牙刷的手持部分上。在将牙刷头支架安放到牙刷手持部分上时，设置在牙刷头支架内的驱动传动件和手持部分侧的驱动元件也同时相互联接。
在本发明的另一方面中，刷毛支架全都分别围绕或者沿着与牙刷纵向垂直的运动轴而可运动地安置在牙刷头支架上，其中每个刷毛支架具有其自己的运动轴，这些运动轴相互间隔开。牙刷头的特征还在于，围绕单独的横轴可运动地安置的两个刷毛支架由一个共同的驱动传动元件驱动。与驱动传动元件的具体构造无关，这种牙刷头结构在有效清洁牙齿方面具有特别的优点。
特别可以设置两个刷毛支架。主刷毛支架可布置在牙刷头支架远离牙刷手持部分的端部上，最好围绕旋转轴可旋转地安置并且可由驱动轴的偏心拨杆驱动振动，其中所述旋转轴基本垂直于牙刷纵向并且基本平行于设置在主刷毛支架上的刷毛的主方向。主刷毛支架可基本构造为平面形并具有圆形轮廓。它最好可围绕其对称轴驱动旋转振动。旋转振动的驱动运动必要时可叠加沿主刷毛支架旋转轴的刺戳运动(Stocherbewegung)，以彻底清洁牙缝。为此，主刷毛支架在其旋转轴方向上可移动地安置在牙刷头支架上。
除主刷毛支架外，最好设置一个副刷毛支架，其直接相邻地布置在主刷毛支架后面，即更靠近牙刷的手持部分。副刷毛支架可具有不同的运动轴。根据本发明的一个优选实施方式，副刷毛支架围绕基本垂直于牙刷纵向设置的摆动轴可摆动地安置，并可由也驱动主刷毛支架的驱动传动件驱动振动。
根据本发明的一个实施方式，摆动轴相对副刷毛支架或者在其上面设置的刷毛区偏心设置，以在摆动轴对面的刷毛支架部分实现较大的运动。副刷毛支架的摆动轴可以大约平行于刷毛的主方向并且因此平行于主刷毛支架的旋转轴设置。如果轴在牙刷纵向上设置在副刷毛支架的边缘部分上，那么对面的副刷毛支架边缘部分就会横向往复运动。原则上摆动轴也有可能相对副刷毛支架设置在中心位置，使得副刷毛支架像主刷毛支架一样，围绕其自己的中心旋转。但优选的是前面描述的摆动轴结构特别位于面向主刷毛支架的副刷毛支架端部，使得更靠近手持部分固定在副刷毛支架上的刷毛能够侧向往复运动并擦净牙缝。
在本发明的替代改进方案中，刷毛支架的摆动轴基本位于由副刷毛支架限定的平面内，并且垂直于牙刷纵向延伸。副刷毛支架进行相应的上下摆动，使得其刷毛束以刺戳方式上下运动。副刷毛支架的该摆动轴可相对副刷毛支架的纵向延展在牙刷纵向上中心延伸，使得副刷毛支架的后端和前端反向上下摆动。在本发明的替代实施方式中，副刷毛支架的摆动轴也可移向副刷毛支架的一个端部。特别是副刷毛支架围绕其面向手持部分的端部可摆动地安置在牙刷头支架上，使得固定在副刷毛支架上与主刷毛支架接界的刷毛束进行上下的刺戳运动。由此可以特别有效地清洁与由主刷毛支架的刷毛区处理的齿面接界的牙缝。
但副刷毛支架不必强制可摆动安置。根据本发明的一个有利实施方式，副刷毛支架安置在牙刷头支架上以沿运动轴平移。最好副刷毛支架的相应移动导向装置在垂直于牙刷纵向的方向上具有一个自由度。
为能够利用在副刷毛支架上设置的刷毛实现在刷毛纵向上的刺戳运动，副刷毛支架的平移运动轴可基本垂直于由副刷毛支架限定的平面，即基本平行于由刷毛限定的主刷毛方向。或者，与牙刷纵向垂直的运动轴可位于由副刷毛支架限定的平面内，使得副刷毛支架可横向往复运动。由此在副刷毛支架上设置的刷毛可在牙缝方向上运动并相应地将其擦净。
两个刷毛支架和驱动轴偏心拨杆之间的驱动联接最好构造为铰接，其分别具有垂直于牙刷纵向的铰接轴。由于刷毛支架在其与拨动销的联接点不是进行往复平移运动，而是进行摆动，其中拨动销保持刷毛支架的空间定向，所以通过刷毛支架和偏心拨杆之间的铰接可以补偿相应的角度偏差。
在本发明的改进方案中，驱动传动件元件和刷毛支架之间的铰接除其铰接性外，还具有至少一个另外的自由度。在此刷毛支架的驱动联接，特别是副刷毛支架的驱动联接可以这样构造，即只传递垂直于牙刷纵向的力和运动。这有利地使得可以补偿在拨动销和刷毛支架之间产生的牙刷纵向上的相对运动。
为只将拨动销的圆柱形或圆锥形驱动运动部分地传递到刷毛支架上，拨动销和刷毛支架之间的铰接还可具有垂直于牙刷纵向的自由度。特别是偏心拨杆和副刷毛支架和/或主刷毛支架之间的连接构造为在垂直于运动平面的方向上自由运动，其中每个刷毛支架都应在该方向上运动。相应地，在圆柱形或圆锥形轨道上运动的拨动销只将其振动旋转运动的一个分量传递到每个刷毛支架上。如果例如副刷毛支架要围绕垂直于副刷毛支架的轴摆动，即平行于刷毛摆动，那么偏心拨杆可位于副刷毛支架中平行于刷毛方向的纵向狭缝内。垂直于刷毛纵向的运动分量被传递到刷毛支架上，而平行于刷毛纵向的拨动销运动分量没被传递。如果与此相反，副刷毛支架要上下摆动，那么拨动销可以位于平行于刷毛支架平面的横向狭缝内，使得相应的部分上下运动，但横向的往复运动不被传递。
但拨动销不必位于副刷毛支架中的狭缝形凹槽内。作为另外一种选择，副刷毛支架可具有滑动面作为驱动联接，该滑动面垂直于牙刷纵向延伸并且拨动销在该滑动面上滑动。优选地可以设置一个例如弹簧形式的预张紧装置，该预张紧装置将副刷毛支架及其滑动面压在拨杆上并保持与拨杆嵌接。必要时可以省去这种预张紧装置，因为例如当要以刺戳运动使副刷毛支架上下摆动时，副刷毛支架被刷牙-反作用力自动压在拨杆上。
在此刷毛支架的升降幅度可通过滑动面的形状进行影响。在本发明的一个简单改进方案中，副刷毛支架的嵌接-滑动面构造为基本平面形。偏心拨杆的驱动运动具有两个相互垂直的分量，从而拨杆一方面在滑动面上往复滑动，而且同时垂直压在滑动面上并相应地移动刷毛支架。在此，刷毛支架的升降与拨杆垂直于滑动面的运动分量对应。
如果与此相反，希望刷毛支架的升降运动更大(或者更小)，那么滑动面可具有垂直于传动件纵轴的凸轮形凸面。如果偏心拨杆在滑动面上方往复运动，那么此时凸轮形凸面产生与往复运动垂直的希望的附加运动。
在本发明的另一方而中，刷毛支架之一，特别是主刷毛支架的驱动联接机构不仅在牙刷纵向上，而且在与牙刷纵向垂直的方向上都传力，其中相应的拨动件安置在传动件上以在牙刷纵向上移动，优选被弹性预张紧。特别是拨动销和主刷毛支架相互预张紧和/或一起预张紧压在管形牙刷头支架上。由此可有利地实现，尽管驱动联接具有铰接性和自由度，但不能产生自由运动和喀啦喀啦的噪声。驱动装置安静运行。
在本发明的另一方面中，可构造为塑料压注件的传动件具有偏心轴承孔，优选构造为金属销的拨动销被接收在该轴承孔内，可轴向移动并可围绕其纵轴旋转。为将拨动销预张紧靠在刷毛支架上，一个弹簧可以放置在拨动销上并且支撑在传动件上。
为了更好地利用两个刷毛支架或者上面设置的刷毛区的从动运动和更有效地清洁牙齿，可以在主刷毛支架和/或在副刷毛支架上固定向不同的方向倾斜的多组刷毛束。在此向不同方向倾斜的刷毛束组具有不同的横截面并且/或者以不同的特性如不同的刚性、刷毛长度、刷毛高度和类似特性构造。优选在主刷毛支架上设置的刷毛束的倾斜方向与副刷毛支架上的刷毛束的倾斜方向不同。根据本发明的一个实施方式，可以在每个刷毛支架上设置倾斜方向不同的刷毛束。
在此已经证明有效的是，不仅设置带有圆形横截面的刷毛束，而且还设置带有非圆形的横截面，特别是带有细长形，椭圆形或矩形横截面的刷毛束。
为能够更好地挤入牙缝，可以在主刷毛支架和/或副刷毛支架上设置刷毛束，其中刷毛束自由工作端在刷毛支架上方的高度不同。
从下面对附图中所示本发明实施例的描述中可以看出本发明的其它优点，应用性和有利的特征。在此所有描述或展示的特征自身或按任意组合构成了本发明的主题，与在专利权利要求中对其的总结或其交叉引用无关，并且与在描述或附图中对其的表达或展示无关。在附图中
图1为根据本发明第一优选实施方式的电动牙刷可更换牙刷头的俯视图，其示出了两个可移动安置的刷毛支架，这两个刷毛支架分别围绕与刷毛主方向平行的摆动轴可摆动地安置并可被驱动，图2为沿图1牙刷头的线B-B的垂直纵向剖面，其示出了驱动两个刷毛支架的驱动传动件的支承结构，图3为沿图2牙刷头的线D-D的水平纵向剖面，其示出了驱动机构，特别是两个刷毛支架在驱动传动件的偏心拨动销上的联接，图4为驱动传动件的纵向剖面，该驱动传动件带有在其上安置的前面图中的偏心拨动销，图5为牙刷头的局部透视图，该牙刷头带有根据本发明另一个实施方式的两个可移动安置的刷毛支架，其中后面的副刷毛支架围绕其后端部的横轴可上下摆动地安置并可被驱动，图6为在另一个观察方向的图5牙刷头的局部透视图，其示出了两个刷毛支架的驱动机构，特别是后面副刷毛支架在拨杆上的联接，图7为牙刷头的局部透视图，该牙刷头带有根据本发明替代实施方式的两个可移动安置的刷毛支架，其中后面的副刷毛支架基本在中间位置安置以能够围绕横轴摆动，图8为在另一个观察方向的图7牙刷头的局部透视图，其示出了两个刷毛支架的驱动机构，特别是后面副刷毛支架在拨杆上的联接，图9为牙刷头的局部透视图，该牙刷头带有根据本发明替代实施方式的两个可移动安置的刷毛支架，其中后面的副刷毛支架安置为可围绕平移运动轴基本平行于刷毛主方向上下移动，图10为在另一个观察方向的图9牙刷头的局部透视图，其示出了两个刷毛支架的驱动机构，特别是后面副刷毛支架在拨杆上的联接，图11为牙刷头的局部透视图，该牙刷头带有根据本发明另一个实施方式的两个可移动安置的刷毛支架，其中后面的副刷毛支架安置为可围绕平移运动轴垂直于牙刷纵向和垂直于刷毛主方向往复运动，图12为图11牙刷头的局部透视图，其示出了两个刷毛支架的驱动机构，特别是后面副刷毛支架在拨杆上的联接，图13为图1牙刷的牙刷头透视图，其示出了刷毛束在两个刷毛支架上的布置。
图1中所示牙刷头2包括一个牙刷管11，该牙刷管构成牙刷头支架并可通过端部安装在未详细示出的电动牙刷的手持部分上。手持部分以本身已知的方式具有牙刷壳体，在该壳体内轴向连续设置了电池接收架和驱动电动机。
牙刷头2具有两个刷毛区，即直接位于牙刷头端部的主刷毛区9和后面的副刷毛区8，副刷毛区与主刷毛区直接相邻地位于主刷毛区面向手持部分的侧面上。
如图2所示，位于牙刷头端部的刷毛区9由主刷毛支架10支承，其中主刷毛支架10在刷毛区方向构造为基本圆形，并且固定在牙刷头支架11的头部区域上。如图1和2中所示，刷毛支架10可旋转地放置在锚定在牙刷头支架11内的旋转轴12上，其中旋转轴12垂直于牙刷纵轴线基本平行于主刷毛区9的主刷毛方向延伸。旋转轴12构成板形刷毛支架10的对称轴。
刷毛支架10由电动机借助驱动轴15形式的传动件14驱动以围绕旋转轴12旋转振动。驱动轴15是塑料压注件，并且在牙刷管11内支承在可由金属销构成的轴承16内，金属销在牙刷纵向上一方面位于牙刷头支架11的支承部分内，另一方面其端面位于驱动轴15内。轴承16允许驱动轴15围绕其与牙刷纵向平行的纵轴旋转。驱动轴15由旋转振动的驱动元件驱动，驱动元件与电动机轴连接并可由其驱动，电动机轴在牙刷纵向上延伸。在此驱动轴15进行振动转动。驱动轴在其手持部分一侧的端部具有一个联接段1，驱动轴通过该连接段1而抗扭地套装在手持部分的驱动元件上。
如图4所示，在驱动轴15内与其纵轴有一定距离的位置设置了与其纵轴基本平行的通孔，拨动销50可旋转并可纵向移动地接收在该通孔内。拨动销50在其前端具有销钉形拾取件51，拾取件与拨动销50基本成直角延伸并与拨动销刚性连接，例如焊接。
拨杆50围绕驱动轴15的纵轴和旋转轴在部分圆柱形的轨道上进行旋转环绕运动，其中振动运动的对称面构成牙刷头2的纵向对称面，拨杆从振动运动的对称面向左右偏转。
面向刷毛支架10的拨动销50端部或其上面固定的拾取件51位于刷毛支架10内的盲孔形凹座18内，该凹座形成在刷毛支架10面向手持部分1的部分内并且基本平行于旋转轴12延伸(参看图3)。通过盲孔形凹座，只将拨杆50垂直于旋转轴12的驱动运动分量传递到刷毛支架10上。因为拾取件51在凹座18内平行于旋转轴12是可自由移动的，即可纵向移动的，所以上下运动，即平行于旋转轴12的环绕驱动运动分量不被传递。此外，将拾取件51接收在凹座18内构成了一个旋转铰链，以补偿刷毛支架10和拨杆50之间的振动角度偏差。
如图4所示，背离拾取件51的拨动销50端部从驱动轴15中的通孔伸出，并且伸出超过驱动轴15边缘一定距离。在伸出部分区域，螺旋弹簧52套装在拨动销50上。拨动销50的自由端被挤压并压扁，构成径向加宽部分55。因此，螺旋弹簧52位于加宽部分上并被其保持。此外，螺旋弹簧52以其另一端支撑在驱动轴15的边缘上。由此螺旋弹簧52轴向相对刷毛支架10预张紧拨动销50，以避免在工作时产生喀啦喀啦的噪声。由于拾取件51位于刷毛支架10中的盲孔形凹座18内，所以拾取件51进行围绕刷毛支架10的旋转轴12的振动环形轨道运动。拨动销50与此相应地在驱动轴15的通孔内轴向振动地移动，此时螺旋弹簧52被交替地压缩和伸张。
如图1和2所示，后面更靠近手持部分1的刷毛区8由基本板形的副刷毛支架13支承，该副刷毛支架13与主刷毛支架10一样，独立于驱动传动件15可移动地安置在牙刷头支架11上。如图2所示，副刷毛支架13在其前部面向主刷毛支架10的边缘部分围绕摆动轴19可摆动地安置，其中摆动轴19基本垂直于牙刷纵向并且垂直于由副刷毛支架13限定的平面延伸。与此相应，副刷毛支架13，特别是其背离主刷毛支架10的部分横向往复摆动，如箭头20所示。显而易见，刷毛支架13不仅可在上述平面内摆动，而且刷毛支架13可在一个圆弧上摆动，该圆弧与偏心拨动销50的圆弧一致。就这点而言，只需为刷毛支架13设置一个相对摆动轴19的附加运动自由度。
为驱动副刷毛区8围绕摆动轴19旋转振动，副刷毛支架13与偏心拨杆50联接，该偏心拨杆50还驱动主刷毛支架10。如图2和3所示，在副刷毛支架13下侧设置了一个驱动联接21，该驱动联接21由与摆动轴19平行的纵向凹槽22构成，拨动销50在该凹槽22内被引导。为此，驱动轴15在通孔区域具有凹坑53，使得拨动销50是悬空的(参看图4)，并且接收拨动销50的通孔由两个对准的通孔部分构成。在所示实施方式中，纵向凹槽22由两个柱形凸起部23和24限定，拨杆50在其间被引导。凸起部23，24基本平行于摆动轴19延伸，使得在凸起部23和24之间限定的凹槽或者间隙同样平行于摆动轴19延伸。与此相应，这里只传递拨杆50环绕驱动运动的一个分量，即在垂直于摆动轴19的与牙刷纵向平行的平面内。与牙刷对称面平行的驱动运动垂直分量不被传递，因为拨杆50在该方向上可在凸起部23和24之间的纵向凹槽22内往复移动。同样在销钉形拨杆50的纵向上，拨杆50可在凸起部23和24之间自由往复移动，以允许由拾取件51导致的拨杆50的纵向运动。最后，凸起部23和24与拨杆50之间的连接构成一个铰链，其允许拨杆50相对副刷毛支架13围绕与摆动轴19平行的轴线摆动，以补偿刷毛支架13和拨杆50之间的振动角度偏差。为此，凸起部23和24的内侧可做成圆形。管形牙刷头支架11在副刷毛支架13下方具有一个通孔，副刷毛支架13的凸起部23和24穿过该通孔延伸。
图5至12示出了副刷毛区8或者副刷毛支架13的替代支承方案。其中所示的牙刷头同样是为图1所示牙刷设置的，并且另外与上述包括驱动传动件14及其拨杆50构造在内的牙刷头相符，因此在这方面参考对其的描述并为相应构件使用同样的参考标记。为在这里简化驱动传动件，在图中只示出了其销钉形的拨杆50。
根据图5，副刷毛支架13在牙刷头支架11上围绕摆动轴25可摆动地支承，该摆动轴25基本平行于由副刷毛支架13限定的平面延伸，并且垂直于牙刷纵向。在此，副刷毛支架13以其后面的，即面向手持部分1的端部部分或边缘可摆动支承，使其可围绕摆动轴25进行上下摆动。副刷毛支架13面向主刷毛支架10的部分可根据箭头26上下摆动，使得副刷毛区8的刷毛进行刺戳运动。
为驱动副刷毛支架13围绕摆动轴25振动，在其下面设置了一个嵌接面或滑动面27作为驱动联接，副刷毛支架通过该驱动联接放置在拨杆15上，拨杆15还驱动主刷毛支架10。如图6所示，嵌接面或滑动面27由细长的、垂直于牙刷纵向延伸的、向拨杆50方向凸起的挺杆或凸起28的端面构成。挺杆28的表面基本是平的。摆动环行的拨杆50在滑动面27上方横向移动，其中环行曲柄运动的垂直分量被传递到挺杆或凸起28上并使副刷毛支架13上下摆动，而作用在副刷毛区上的刷牙反作用力使滑动面27与拨杆50保持嵌接。必要时可例如借助弹簧预张紧副刷毛支架，该弹簧将副刷毛支架压靠在拨杆50上。作为另外一种选择，可以用在副刷毛支架13对应区域的槽形横向凹槽代替滑动面27，拨杆50位于该凹槽内，以便拨杆向上压和主动向下拉副刷毛支架。这种横槽与两个平行滑动面27的结构对应，其中拨杆50位于两个平行的滑动面之间。
根据图7和8，副刷毛支架13还可约在中间位置围绕横向延伸的摆动轴29像跷跷板一样支承。和前面所述实施方式中一样，摆动轴29约在由副刷毛支架13限定的平面或者与其平行的平面内垂直于牙刷纵向延伸，使得面向主刷毛支架10的副刷毛支架13部分和对面的、面向手持部分1的副刷毛支架13部分进行反向的上下摆动。副刷毛支架的驱动联接可和上面根据图5和6所述的实施方式一样，通过在挺杆28上设置的滑动面27构成，该滑动面27在拨杆50上滑动。因为在该实施方式情况下，牙刷-反作用力作用在摆动轴29的两侧上，所以可用预张紧装置使副刷毛支架与拨杆50保持嵌接。必要时可使用上述借助横槽的强制导向装置，拨杆位于该横槽内。
根据图9和10，副刷毛支架13还可在牙刷头支架11上平移引导。如图9所示，副刷毛支架13沿两个运动轴30被引导，这两个运动轴基本垂直于由副刷毛支架限定的平面延伸。移动导向装置可例如通过本身已知的圆柱形螺栓导向装置构成。移动导向轴30可在牙刷的纵向中心面上设置在副刷毛支架13的前后边缘部分内，如图9所示。与副刷毛支架13的平移可动性对应，它可进行上下升降运动，以便副刷毛支架13上的副刷毛区8进行刺戳运动。
这里副刷毛支架13的升降运动也通过与偏心拨杆50的联接产生。如图10所示，可在副刷毛支架13下面设置一个与牙刷纵向垂直的滑动面27，该滑动面27由向拨杆50方向凸出的挺杆28的表面构成。更有用的是，挺杆28在副刷毛区下方约在中间位置布置或中心布置并且在运动轴30之间中心布置，以产生均匀的力分配和无歪斜的运动。作用在副刷毛区8上的刷牙-反作用力使滑动面27与拨杆50保持嵌接。
图11和12示出了副刷毛支架13的另一种可能的支承结构。这里副刷毛支架13仍然平移地支承在牙刷头支架11上，而且沿着两个平行的移动导向轴31，这两个导向轴31在由副刷毛支架13限定的平面内垂直于牙刷纵向延伸。如图11所示，副刷毛支架13的面向手持部分1的端部和面向主刷毛支架10的端部通过上述移动导向装置支承。在这种情况下，副刷毛支架13可进行侧向的横向往复运动，如箭头32所示。
在这种情况下，副刷毛支架13的平移振动驱动运动也由拨杆50产生。如图12所示，副刷毛支架13借助横向导向装置33放置在拨杆15上。与图2和3的实施方式类似，横向导向装置33由两个平行的柱形凸起部23和24限定，这两个凸起部23和24在其间限定了一个间隙或纵向凹槽22，并且基本垂直于副刷毛支架13的平面延伸。拨杆50可在两个凸起部23和24之间垂直地，即在牙刷纵向对称面内自由地上下滑动。但是，在与此垂直的平面内，即在与两个平移导向轴31平行的平面内，拨杆50的驱动运动被传递，以使副刷毛支架13在平移导向轴31的方向上往复振动。
图13示出了两个刷毛支架10和13的优选刷毛布置方式。显而易见，在每个上述副刷毛支架实施方式或其支承结构情况下，都可以提供根据图13的刷毛布置方式。
可被驱动旋转摆动的主刷毛区9整体约为圆柱形轮廓，并且由多个向不同方向倾斜、具有不同高度和不同横截面的刷毛束构成。
如图13所示，中心的第一刷毛束38在中心围绕主刷毛支架的旋转轴布置。其垂直于由刷毛支架10限定的平面延伸，并具有约圆形或稍稍椭圆形的横截面。设置了四个第一刷毛束38。它们围绕旋转轴19中心布置。与第一刷毛束38相邻的是第二刷毛束39，在刷毛支架10未旋转时，刷毛束39位于牙刷的纵向中心轴线上并且在纵向上位于第一刷毛束38的前方或后方。如图13所示，第二刷毛束39具有椭圆形横截面，该横截面的纵轴与牙刷纵轴垂直。第二刷毛束39同样垂直于由刷毛支架10限定的平面布置。其与旋转轴19的距离比第一刷毛束38与旋转轴19的距离大。轮廓长与轮廓宽之比约为二。
从动刷毛区的其它刷毛束倾斜布置，而且向不同的方向倾斜。第四刷毛束40位于第一刷毛束38的径向外部，或者说位于第二刷毛束圈上，具有约圆形横截面并且径向向外倾斜，即与其在刷毛支架10上固定的固定部分相比，其自由工作端与刷毛支架旋转轴的距离更远。倾斜为锐角并且小于20°。
第三刷毛束41同样径向向外倾斜。但它们具有椭圆形轮廓或细长的横截面，其中横截面的纵轴径向定向。第三刷毛束横截面的长为宽的二到三倍。第三刷毛束41在第一刷毛束38径向外部与其相邻，位于与牙刷纵向垂直的刷毛区对称轴上。
刷毛区9的其余刷毛束同样倾斜布置，但它们在切线方向上围绕旋转轴12倾斜。它们构成刷毛区9的外边缘或外环。
第五刷毛束42具有椭圆形轮廓或细长横截面，其相对刷毛支架10的边缘切向定向。在横截面内，刷毛束42的长约为宽的二到三倍。如图1所示，当刷毛区9未旋转时，第五刷毛束42在牙刷纵轴区域成对布置。它们成对彼此相对倾斜，使得它们的自由工作端比它们在刷毛支架10中锚定的固定部分更接近。
最后是第六刷毛束43，它们同样位于刷毛区的外边缘上，并且在切向上围绕旋转轴12倾斜。但它们具有约圆形横截面，并且在第三刷毛束41的两侧成对布置，同样方向相反地向第三刷毛束41倾斜。在切向上倾斜的外部刷毛束43和42的倾角同样为锐角，最好与穿过由刷毛支架10限定的平面的垂线的夹角小于20°。
如图2和13所示，在可移动的刷毛支架10上设置的刷毛束具有两个长度。在纵向上最前面和最后面的外部第五刷毛束42比其余的刷毛束长，其自由端全在一个平面内。第五刷毛束42的自由端限定的一个平面。刷毛束间的高度差在0.5mm到2.5mm范围内，最好约为1.0mm到1.5mm。
副刷毛区8的刷毛束关于轮廓和表面同样具有不同的横截面，此外同样向不同方向倾斜。如下面所述，也设置了不同长度的刷毛束。
如图1所示，粗略地说，在副刷毛区8中设置了三排刷毛束，它们全都约在牙刷纵向上延伸。中间排位于副刷毛支架13的纵向中线上，而外面两排与其横向间隔开。
在中间的刷毛排中，全部刷毛束向主刷毛区方向倾斜。刷毛束具有不同的横截面面积。固定刷毛区8的第一刷毛束44具有椭圆形横截面，其纵轴约为其横轴的二倍，并且在中间排内比后面称为第四刷毛束的刷毛束45更靠近主刷毛区9，其中刷毛束45同样朝手持部分方向向后倾斜。第四刷毛束45具有圆形或必要时稍稍椭圆形横截面，但与第一刷毛束44相比细得多并且横截面面积也小。
如图1所示，固定刷毛区8的外面两排刷毛束向手持部分方向稍稍会聚，由第二、第三、第五和第六刷毛束组成。第二刷毛束46具有椭圆形横截面，轮廓较细。细长横截面轮廓的纵轴约为横截面轮廓宽度的三倍。第三刷毛束47具有约圆形横截面，其中横截面直径约为第二刷毛束46横截面纵轴的一半。第三刷毛束从纵向中心面向外倾斜。第五刷毛束57最靠近手持部分并具有与第二刷毛束46大致相同的横截面，但向纵向中心面方向向内倾斜(参看图1)。与此相反，外面排的其余刷毛束不倾斜。第六刷毛束58是最粗的刷毛束，并且在外面排内最靠近主刷毛区9。其细长横截面的纵轴相对纵向中心面垂直到稍稍倾斜。
如图1所示，外面两排的刷毛束与牙刷头2的纵向中心轴的间距不同。与纵向中心轴的距离向手持部分1方向减小。但刷毛束47仍然一排一排布置，其轮廓至少部分约位于下一排刷毛束轮廓的后方。
如图2所示，副刷毛区8的刷毛束限定两个工作平面。在外面排中的圆形第三刷毛束47和粗的椭圆形第六刷毛束58，以及中间排内的较粗第一刷毛束44和圆形刷毛束45较短并以其自由工作端限定较低的平面，该平面与由主刷毛区9的第一、第二、第三和第四以及第六刷毛束限定的平面相符。与此相反，较高的第二平面由外面两排中的较长细椭圆形刷毛束46和57限定。该较高平面与由主刷毛区9的较长第五刷毛束限定的平面相符。因此，在副刷毛区8中较细椭圆形刷毛束比较粗刷毛束长度长。
与主刷毛区9不同，副刷毛区8不是圆形轮廓，而是整体细长的轮廓，该轮廓在其面向转动刷毛区9的端部包围刷毛区9。
权利要求
1.电动牙刷的牙刷头，牙刷具有带驱动装置的手持部分，该牙刷头带有可与手持部分连接的牙刷头支架(11)以及分别具有刷毛区(9，8)的多个刷毛支架(10，13)，这些刷毛支架(10，13)可运动地安置在牙刷头支架(11)上并可由驱动装置驱动振动，其中刷毛支架(10，13)可借助驱动联接(18，50，51；21)联接在驱动装置的传动件(14)上，其特征在于，刷毛支架(10，13)分别具有驱动联接机构(18，51；21)，它们借助所述驱动联接机构(18，51；21)可联接在驱动装置的传动件(14)的一个或多个偏心拨动件(50)上，其中所述传动件(14)可被驱动围绕纵轴(60)旋转。
2.根据权利要求1的牙刷头，其中刷毛支架(10，13)的驱动联接机构(18，50，51；21)这样构造，使得它们可联接在共同的拨动销(51)上，该拨动销(51)相对传动件的旋转轴在圆柱形或圆锥形轨道上运动。
3.根据权利要求1的牙刷头，其中刷毛支架(10，13)的驱动联接机构(18，50，51；21)这样构造，使得它们可联接在共同的拨动销(51)上，该拨动销(51)可被驱动以在相对传动件旋转轴的部分圆柱形或者部分圆锥形的部分轨道上振动。
4.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中传动件(14)在牙刷头支架(11)内围绕其纵轴可旋转地安置在牙刷头支架(11)上，并在其面向手持部分的端部具有联接段(1)以抗扭联接在手持部分侧的驱动元件上。
5.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中刷毛支架(10，13)分别具有与牙刷纵向垂直的运动轴(12；19，25，29，30，31)。
6.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中特别位于牙刷头支架(11)远离手持部分的端部的主刷毛支架(10)围绕旋转轴(12)可转动安置并可被驱动振动，其中所述旋转轴(12)基本垂直于牙刷纵向并且/或者基本平行于在主刷毛支架上设置的刷毛区(9)的主刷毛方向。
7.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中副刷毛支架(13)，特别是与手持部分相邻布置的刷毛支架，围绕基本垂直于牙刷纵向设置的摆动轴(19，25，29)可摆动支承并可被驱动振动。
8.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中副刷毛支架(13)的摆动轴(19)基本平行于在副刷毛支架(13)上设置的副刷毛区(8)的主刷毛方向并且/或者基本垂直于由副刷毛支架(13)限定的平面。
9.根据权利要求7的牙刷头，其中副刷毛支架(13)的摆动轴(25，29)基本平行于由副刷毛支架(13)限定的平面。
10.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中副刷毛支架(13)，特别是与手持部分相邻布置的刷毛支架，沿特别垂直于牙刷纵向的运动轴(30，31)可平移地支承。
11.根据前述权利要求的牙刷头，其中运动轴(30)基本平行于在副刷毛支架(13)上设置的副刷毛区(8)的主刷毛方向并且/或者基本垂直于由副刷毛支架限定的平面。
12.根据权利要求10的牙刷头，其中运动轴(31)垂直于牙刷纵向并且约平行于由副刷毛支架(13)限定的平面。
13.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中副刷毛支架(13)具有一个铰链连接作为驱动联接(21)，该铰链连接构造为围绕垂直于牙刷纵向的铰链轴作铰接运动。
14.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中副刷毛支架(13)与传动件(14)的拨动件(50)之间的驱动联接具有一个平移自由度，特别是允许在垂直于传动件旋转轴的方向的平移运动，其中拨动件(50)优选在副刷毛支架(13)的纵向狭缝形凹槽(22)内被引导。
15.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中副刷毛支架(13)具有一个滑动面(27)作为驱动联接(21)，该滑动面(27)垂直于牙刷的纵向延伸并且拨动件(50)在该滑动面(27)上滑动，其中优选设置一个预张紧装置，该预张紧装置使滑动面(27)与拨动件(50)保持嵌接。
16.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中至少刷毛支架之一的驱动联接机构(21)这样构造，使得只传递垂直于牙刷纵向的力和运动，其中驱动联接(18，51；21)优选地构造为在包含纵向的平面内自由运动并且在与其垂直的平面内传力。
17.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中至少刷毛支架(10)之一的驱动联接机构(18，51)这样构造，使得垂直于牙刷纵向的力和运动以及牙刷纵向上的力会被传递，其中传动件(14)上相应的拨动件(50)在牙刷纵向上移动地支承，优选被弹性预张紧。
18.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中驱动联接(18；23，24)直接并且/或者刚性设置在刷毛支架(10，13)上，并且与传动件(14)上固定的各个拨动件(50)直接形状配合地嵌接而不带中间插入件，如连杆和类似物。
19.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中传动件具有偏心轴承孔，其优选构造为塑料压注件，并且拨杆(50)由销钉，最好是金属销钉(50)构成，所述销钉被接收在轴承孔内可纵向移动和围绕其纵轴旋转。
20.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中设置了预张紧机构(52)，特别是弹簧装置(52)，以将传动件或其上固定的拨杆(50)预张紧靠在至少刷毛支架(10)之一上。
21.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中其具有用于固定在手持部分上的可拆卸固定机构(61)，并且牙刷头支架(11)与刷毛支架(10，13)一起可从手持部分上取下或套装在手持部分上，其中传动件(14)具有可拆卸的旋转联接(1)，当牙刷头套装在手持部分上时，所述旋转联接(1)与手持部分侧的驱动元件串起来或与其嵌接。
22.根据前述权利要求之一的牙刷头，其中至少在刷毛支架(10，13)之一上设置了刷毛束，所述刷毛束具有向不同方向倾斜、横截面不同、长度不同并且/或者刚度不同的刷毛，其中优选每个刷毛支架(10，13)具有向不同方向倾斜的刷毛束，并且向不同方向倾斜的刷毛束具有不同的横截面。
23.带有根据前述权利要求之一的牙刷头的牙刷。
全文摘要
本发明涉及电动牙刷的牙刷头，牙刷具有带驱动装置的手持部分，带有可与手持部分连接的牙刷头支架，以及多个分别具有刷毛区的刷毛支架，这些刷毛支架可运动地安置在牙刷头支架上并可由驱动装置驱动振动，其中刷毛支架可分别借助驱动联接而联接在驱动装置的传动件上。根据本发明，每一刷毛支架具有驱动联接机构，借助该驱动联接机构可联接在驱动传动件的偏心拨动件上，其中传动件可被驱动围绕纵轴旋转。通过两个单独支承的由共同驱动传动件围绕不同运动轴驱动的刷毛支架结构，可以简单的方式实现更好的刷洗作用。安置在刷毛支架上的刷毛区的相对运动促进了刷洗运动，使得清洁作用不是仅靠刷牙者的运动实现。
文档编号A61C17/32GK1711055SQ200380103235
公开日2005年12月21日 申请日期2003年11月3日 优先权日2002年11月16日
发明者格哈德·克雷斯纳 申请人:布劳恩股份有限公司