用于电动牙刷的可移除的刷头的制作方法

本公开涉及电动牙刷领域，并且特别地涉及一种可附接于电动牙刷柄的可移除的刷头。

很多种类的电动牙刷使用来自设置在牙刷柄内的电机的高速振动或振荡来驱动单独地可附接(以及可更换的)的刷头。为了操作电动牙刷，刷头的构造要求它牢固地耦合到牙刷柄的驱动轴，从而在牙刷操作期间承受高速振动。因此，很多现有的产品在刷头里利用金属和/或弹簧，以便利到牙刷柄的驱动轴的牢固耦合并且承受在牙刷操作期间出现的振动力，这限制使用者感受到的振动以及此振动所产生的噪音。然而，在刷头内的金属、弹簧、齿轮和/或连杆的使用可能增加制造刷头的复杂性和/或成本。因此，希望几乎不使用到不使用金属、弹簧、齿轮和/或连杆来做牙刷头，但仍能够承受在牙刷操作期间出现的高速振动。

为尽力简化和/或减少刷头的制造成本，之前已经引入不包括金属部件、弹簧、齿轮和/或复杂连杆的更换刷头。举例来说，美国专利(no.9439741)公开了一种用于电动牙刷的更换刷头，所述更换刷头利用具有单一、非金属刷轴的驱动构造，所述刷轴被配置来驱动毛载体进入旋转和/或振荡运动。刷轴依靠从刷轴的纵轴横向偏移的薄的偏心延伸部来与在毛载体上的v形开口相互作用，从而将牙刷电机所赋予的振荡运动转化成毛载体的旋转和/或振荡运动。然而，由于偏心延伸部是从刷轴的轴偏移的，当与毛载体的v形开口相互作用时，偏心延伸部所经受的高力矩可以导致偏心延伸部和/或毛载体上的过度磨损、高的振动和噪音，以及在一些情况下，可以导致刷轴的偏心延伸部部分的故障。附加地，由于刷轴和毛载体每个可以由非金属材料(例如塑料、聚酯等)单一地形成，磨损和/或故障率甚至会更突出。

本专利文件描述一种可以解决以上所描述的问题的至少一些和/或其他问题的装置。

技术实现要素：

根据本公开的一些实施方案，一种可移除的牙刷头被示出并且被描述。所述可移除第牙刷头包括毛载体以及细长颈部，其中所述毛载体被配置来在所述毛载体上保持多个刷毛，所述细长颈部具有近端部分和远端部分，其中所述细长颈部的近端部分包括形成在所述近端部分中的开口，所述开口用于所述细长颈部到电动牙刷柄的连接。所述细长颈部的所述远端部分包括颈毂，所述颈毂被定位为横贯所述细长颈部的纵轴并且被配置来可旋转地支撑所述毛载体。所述可移除的牙刷头还包括刷轴，所述刷轴被纵向地设置在所述细长颈部内。所述刷轴被配置为在位于所述刷轴的近端部分内的开口处可移除地耦合到所述电动牙刷柄的驱动轴。所述刷轴被配置来与在所述刷轴的远端部分处的所述毛载体相互作用。所述刷轴的所述远端部分包括枢转延伸部，所述枢转延伸部从所述刷轴的所述远端部分延伸并且与所述刷轴的所述纵轴间隔开。所述枢转延伸部可枢转地耦合到在所述细长颈部的所述远端部分内的枢转支撑部，从而使所述刷轴围绕所述枢转延伸部的至少部分旋转运动成为可能，并且毛载体接合部(interface)至少部分地沿所述刷轴的所述纵轴被定位。当所述刷轴被所述电动牙刷柄的所述驱动轴驱动时，所述毛载体接合部被配置来与所述毛载体相互作用以产生在所述颈毂上的所述毛载体的部分旋转运动。

所述可移除的牙刷头进一步地可以包括套筒，所述套筒被插入形成在所述细长颈部的所述近端部分中的开口中。所述套筒被配置来容纳并且引导所述电动牙刷柄的所述驱动轴进入形成在所述刷轴的近端中的所述开口中。所述套筒可以包括形成在所述套筒的远端部分上的圆柱形边缘，其中所述圆柱形边缘被配置来可运动地将所述刷轴的近端部分保持在所述圆柱形边缘中。附加地和/或可替换地，所述套筒可以包括可偏离的保持肩部，当所述套筒被插入形成在所述细长颈部的所述近端部分中的开口中时，所述可偏离的保持肩部被配置来与形成在所述细长颈部中的保持开口相配合(mate)。

所述毛载体可以包括载体延伸部，所述载体延伸部从与所述多个刷毛相反的表面延伸。所述载体延伸部可以包括通道，所述通道被确定大小和形状来与所述刷轴的所述毛载体接合部相互作用。所述载体延伸部也可以包括内开口和内表面，所述内部开口和内部表面被配置来允许所述载体延伸部安装在所述颈毂的外表面上。在一些实施方案中，所述载体延伸部是基本上圆柱形的。附加地，在一些实施方案中，形成在所述载体延伸部中的所述通道可以是u形通道。所述u形通道可以被确定大小和轮廓来容纳所述毛载体接合部的远端部分。

所述可移除的牙刷头也可以包括保持棒，所述保持棒至少部分地延伸通过所述细长颈部的所述远端部分和所述颈毂，其中所述载体延伸部进一步地包括一对细长槽，所述细长槽被配置来容纳所述保持棒，从而使所述毛载体围绕所述颈毂的被限制的旋转运动成为可能。

在一些实施方案中，所述刷轴是以单个件被形成的，并且所述刷轴可以是由模制塑料材料形成的。附加地和/或可替换地，所述刷轴的所述毛载体接合部可以是蛋形截面接合部或椭圆形截面接合部中的一个。

根据本公开的一些实施方案，一种用于电动牙刷头的驱动系统被公开。所述驱动系统可以包括毛载体。所述毛载体被配置来在所述毛载体上保持多个刷毛。刷轴被配置为在位于所述刷轴的近端部分内的开口处可移除地可耦合到电动牙刷柄的驱动轴。所述刷轴被配置来与在所述刷轴的远端部分处的所述毛载体相互作用。所述刷轴的所述远端部分可以包括枢转延伸部，所述枢转延伸部从所述刷轴的所述远端部分延伸并且与所述刷轴的所述纵轴间隔开。所述枢转延伸部可以被配置来使所述刷轴围绕所述枢转延伸部的至少部分旋转运动成为可能。毛载体接合部可以至少部分地沿所述刷轴的所述纵轴被定位。当所述刷轴被所述电动牙刷柄的所述驱动轴驱动时，所述毛载体接合部可以被配置来与所述毛载体相互作用以产生所述毛载体的部分旋转运动。

附图说明

图1描绘根据一些实施方案的牙刷头的透视图。

图2是根据一些实施方案的牙刷头的一些部件的分解图。

图3是根据一些实施方案的牙刷头的侧视截面图。

图4是根据图1所示实施方案的牙刷头的透视截面图。

图5a是根据一些实施方案用于牙刷头上的毛载体的后视图。

图5b是根据图5a所示实施方案的毛载体的右视图。

图5c是根据图5a所示实施方案的毛载体的底侧视图。

图5d是根据图5a所示实施方案的毛载体的后透视图。

图6a是根据一些实施方案的刷轴和毛载体的侧透视图。

图6b是根据图6a所示实施方案的刷轴和毛载体的局部侧透视图。

图7是根据一些实施方案的牙刷头的颈部的前透视图。

图8是根据图7所示实施方案的牙刷头的颈部的局部侧透视图。

图9a是根据一些实施方案的保持套筒的透视图。

图9b是根据图9a所示实施方案的保持套筒的侧视图。

图9c是根据图9a所示实施方案的保持套筒的底视图。

具体实施方式

以下描述在于图示说明本公开的一般原则的目的，并不意味着要限制此文中所主张的发明构思。进一步地，此文中所描述的特定的特征可以与在各种可能组合和排列的每个中的其他所描述的特征相结合使用。

除非此文中另有具体定义，所有术语都应给予尽可能广泛的解释，包括从说明书中隐含的含义以及本领域的普通技术人员所理解的含义和/或词典、论文等中所定义的含义。

必须注意的是，正如说明书和所附的权利要求书中所使用的，单数形式“a”“an”和“the”包括复数的所指对象，除非另有规定。

参见图1，在一些实施方案中，刷头100是可移除的部件，所述可移除的部件可附接于电动牙刷柄的驱动轴(未示出)。刷头100可以被配置为电动牙刷组件的原始部件，或者可以为单独的更换部件。刷头100包括细长颈部102，所述细长颈部102具有近端部分112和远端部分110，其中所述刷头100是在近端部分112处可耦合到电动牙刷柄的。在或靠近远端部分110处，毛载体104针对围绕轴的旋转和/或振荡运动被设置为横贯所述颈部102的纵轴。颈部102和毛载体104可以由各种材料形成，但优选地是模制塑料或聚酯材料，举例来说，诸如聚甲醛、聚氯乙烯等。毛载体104包括多个开口106，所述开口106被配置来在所述开口中保持多个柔性刷毛(未示出)。刷毛可以通过任何适合的保持方法被保持在开口106中，包括但不限于编织(weaving)、系接(tying)、粘合保持(adhesiveretention)、熔接(welding)等。介于开口106之间的是多个半刚性的剔牙结构108，所述半刚性的剔牙结构被配置来在电动牙刷使用期间与柔性刷毛一起作用。虽然四个剔牙结构108被示出在图1中，应当理解的是更多或更少的剔牙结构可以被利用在毛载体104上。可替换地，毛载体104可以省略使用剔牙结构108而仅利用刷毛。

套筒114可以在或靠近近端部分112处被至少部分地设置在颈部102内。正如关于图9a-图9c将在此文中进一步所讨论的，套筒114被确定大小和形状来创建用于刷头100到电动牙刷柄的耦合的紧密安装接合(close-fittinginterface)。套筒114的内部大小和轮廓被这样配置，以使刷头100可以可移除地仅结合到兼容的电动牙刷柄。

颈部102也可以沿颈部的长度方向包括一个或更多个开口116。开口116被配置来允许水或其他液体从刷头100内排出。此外，开口116也可以使使用者能够看到刷头100内的可运动部件。

参见图2，刷头的部分分解图被示出。毛载体104包括基本上圆柱形的载体延伸部118。载体延伸部118从毛载体104的后表面延伸，所述后表面是与刷毛(未示出)和/或剔牙结构相反的。载体延伸部118可以与毛载体104一起模制。可替换地，载体延伸部118可以与毛载体104分开地形成并且通过任何适合的手段耦合毛载体104的后表面，举例来说，诸如粘合剂(anadhesive)、熔接(welding)等。形成在载体延伸部118的下部分的是基本上u形的通道120，其中通道120被配置来在远离毛载体104的方向上打开。虽然通道120以u形被示出，应当理解的是通道120可以是任何适合的形状和/或深度，举例来说包括v形、半圆形、方形等。

与毛载体104相关联的是保持棒122，保持棒122可以被配置来在颈部102的远端部分110处保持毛载体104，同时还允许毛载体104的旋转和/或振荡运动。具体地，正如将在下文进一步描述的，保持棒122可以通过形成在载体延伸部118内的相对的一对槽。保持棒122的各自的端可以通过，举例来说，形成在颈部102中的一对孔124附着于远端部分110。保持棒122可以由任何合适的材料形成，举例来说，诸如钢、铝、塑料等。

正如上关于图1所指出的，套筒114可以可滑动地设置在颈部102的近端部分112内。具体地，套筒114被确定大小和轮廓来安装在颈部102的近端开口132内。在刷头100的初始装配时，套筒114可以被配置为，一旦插入近端开口132，在远端方向上滑行。滑动进入近端开口132一预定距离之后，从套筒114延伸的保持肩部130被配置来与形成在颈部102的近端部分112中的保持开口134相配合。保持肩部130可以形成在套筒114上从而是向内可压缩的，由此允许保持肩部130一旦初始插入颈部102就向内弯曲直至达到保持开口134。一旦到达保持开口134，保持肩部130被配置来向外弯曲，由此将套筒114锁定在颈部102的近端开口132内。位于套筒114的近端处的下边缘126可以具有大于套筒114宽度的宽度，并且因此被配置来与颈部102的近端部分相互作用，从而限制套筒114在颈部102内的插入深度。此外，正如将在下文进一步描述的，位于套筒114远端的圆柱形的上边缘128被形成来提供与刷头100的运动部件的接合界面。

现参见图3和图4，根据一些实施方案的刷头100的截面视图被示出。如上所描述的，毛载体104可运动地耦合到颈部102，从而使围绕垂直于颈部102的纵轴的轴旋转和/或振荡运动成为可能。颈部102的切去区域148可以被确定大小并且被配置来允许毛载体104无障碍的旋转和/或振荡。如图4所示，载体延伸部118被形成来围绕在颈部102的远端部分110内的基本上圆柱形的颈毂150紧密地安装，还仍是至少部分地围绕颈毂150可旋转的。以这种方式，正如将在下文进一步所描述的，毛载体104可以被驱动来以相比于传统的刷头减少的振动关于颈部102旋转和/或振荡。

可运动地安置在颈部102的内部内的是刷轴138。刷轴138可以由任何适合的材料形成，但在一些实施方案中，是以模制塑料的单个件形成的。正如上所描述的，当套筒114被插入颈部102时，刷轴138的近端部分可以可运动地保持在套筒114的圆柱形的边缘128内。以这种方式，颈部102内的刷轴138的横向和/或纵向运动被限制，但刷轴138的至少部分旋转运动被准许。驱动轴开口136在刷轴138的近端部分处被形成在刷轴138内，其中，当刷头100附接于电动牙刷柄时，驱动轴开口136被确定大小和形状来接受电动牙刷柄的驱动轴。驱动轴开口136的大小和形状可以具体地被形成来仅容纳某些类型的驱动轴，由此确保仅兼容的电动牙刷柄可与电刷头100共同使用。

在刷轴138的远端是毛载体接合部140，以及枢转延伸部142。正如将在下文更详细所陈述的，毛载体接合部140被定位并且被确定大小来与载体延伸部118的通道120相互作用，从而当电动牙刷的驱动轴操作时将来自刷轴138的运动转移到毛载体104。枢转延伸部142从刷轴138延伸，并且与刷轴138的纵轴间隔开但与之平行。当刷轴138设置在颈部102内时，枢转延伸部142被配置为插入与颈部102一体成形的枢转支撑部146的凹部144内。如在图3中可见，枢转支撑部146的至少一部分是由颈部102内壁形成的。枢转支撑部146的凹部144将枢转延伸部142保持在凹部144中来限制刷轴138的轴向运动，但允许刷轴138相对于枢转支撑部146的至少部分旋转和/或振荡运动。

虽然枢转延伸部142被图示说明是与刷轴138一体成形的，但应当理解的是，枢转延伸部142可以与刷轴138分开地形成，从而是可更换的。此外，如果枢转延伸部142分开地形成，则可以由不同于形成刷轴138的材料来形成。举例来说，枢转延伸部142可以由钢、铝或其他金属材料制成，而刷轴138的其余部分可以由塑料材料形成。同样地，毛载体接合部140的全部或一部分可以与刷轴138一体地形成，或者可替换地，毛载体接合部140的全部或一部分可以分开地形成和/或由不同材料(例如金属材料或其他塑料材料)形成。

现在参见图5a-图5d，毛载体104以及，具体地，载体延伸部118，被更详细地示出。毛载体104包括多个用于将剔牙结构108附接到毛载体上的剔牙结构附接开口152。虽然图5a-图5d中示出了四个附接开口152，应当理解的是，更多或更少的开口可以位于毛载体104上，直接地正比于所利用的剔牙结构108的数目。

正如上所描述的，载体延伸部118被确定大小和形状来围绕颈部102的远端部分110内的基本上圆柱形的颈毂150紧密地安装。具体地，载体延伸部118的内部开口154被确定大小来允许当毛载体104耦合到颈部102时，载体延伸部118围绕形成在颈部102的远端部分110处的开口160内的颈毂150安装。图7-图8提供了根据某些实施方案的颈毂150和开口160的进一步细节。载体延伸件118的内表面156对应于颈毂150的外表面，由此减少了当毛载体104被刷轴138驱动时的摩擦和相关联的振动。

沿载体延伸部118的相对侧是一对细长槽158。细长槽158被配置来容纳通过细长槽的保持棒122的各自的端部，从而将在毛载体104保持颈毂150上。细长槽158被确定大小和形状来允许毛载体104被约束的旋转和/或振荡运动，同时限制和/或阻止当毛载体104被刷轴138驱动时毛载体104的轴向运动。细长槽158的轮廓、长度和宽度可以被优化来减少当使用时毛载体104的摩擦和/或振动。

正如上所指出的，载体延伸部部118的下部分包括基本上u形的通道120，其中通道120被配置来在远离毛载体104的方向上打开。虽然通道120以u形被示出，但应当理解的是，通道120可以是任何适合的形状和/或深度，举例来说包括v形、半圆形、方形等。

通道120可以具有足够的宽度和深度来容纳在刷轴138上的毛载体接合部140的远端部分的大部分或全部。如图6a-图6b所图示说明的，毛载体接合部140至少部分地沿刷轴138的纵轴a被安置，并且毛载体接合部140被配置来与通道120的至少一部分相互作用。毛载体接合部140可以被确定形状来与通道120的形状相互补和/或相对应。举例来说，毛载体接合部140可以是蛋形截面接合部或椭圆形截面接合部，从而与通道120的u形表面相互补。然而，应当理解的是，毛载体接合部140，像通道120一样，可以是任何适合的形状和/或大小。

由于刷轴138被电动牙刷柄的驱动轴驱动，刷轴被配置来围绕枢转延伸部142部分地旋转和/或振荡。这样的平行于刷轴138的纵轴a的旋转使得毛载体接合部140与毛载体104的通道120相互作用，由此赋予毛载体104围绕垂直于轴a的轴b部分旋转和/或振荡。因此，为使用者提供了能够改善使用者牙齿的清洁的可运动的毛载体。

随着刷轴138受到电牙刷柄的驱动轴的高频率旋转振荡的影响，当毛载体接合部140与毛载体104的通道120相互作用时，毛载体接合部140可以受到高摩擦力的影响。然而，由于毛载体接合部140的至少一部分与刷轴138的纵轴a是成一线的，相比于与刷轴的纵轴完全间隔开的类似接合部，毛载体接合部140所经受的扭矩和摩擦力被减少。因此，刷轴138(特别地，毛载体接合部140)和毛载体104的磨损特性和疲劳强度可以被改善。相应地，刷轴138和毛载体104之间的相互作用而产生的振动和/或噪音也可以被减小，由此为使用者提供更舒适的刷牙体验。

参见图9a-9c，根据一些实施方案的套筒114被进一步详细地图示说明。如上所指出的，套筒114可以在或靠近近端部分处112被至少部分地设置在颈部102内。套筒114被确定大小和形状来创建用于刷头100到电动牙刷柄的耦合的紧密安装接合。当在装配期间套筒114被压入颈部102时，从套筒114的表面延伸的键162被配置来与形成在颈部102的内部表面中的互补的槽(未示出)相配合，以确保套筒114仅可以在颈部102内的一个方向上被插入。当套筒114行进进入颈部102时，保持肩部130由于形成在套筒114中的一对槽168而能够向内地偏转，这提供了保持肩部130被模制或被附接在套筒114侧壁的部分上的灵活性。正如上文所详述的，保持肩部130被配置来卡进颈部102的近端开口132，由此将套筒114保持在颈部102内。

套筒114的远端部分包括形成在套筒中的开口166，其中当刷头100耦合到兼容的电动牙刷柄时，开口166允许电动牙刷的驱动轴通过开口来与刷轴138相配合。此外，在一些实施方案中套筒114内的具有特定轮廓的内表面164可以被提供，这可以确保刷头100，当并入套筒114时，仅与具有相应连接接合部的电动牙刷柄在一具体取向上是可兼容和可使用的。套筒114和可兼容的电动牙刷柄的连接接合部之间的配合优选地为摩擦配合，这应该允许有效的耦合以及刷头100的简单移除两者。

本文献中所公开的各种实施方案具有优于现有技术的优点，无论是单独的或是组合的。举例来说，在刷轴上的毛载体接合部的取向和/或形状可以在操作期间有助于提供减少振动和/或噪音，并且也给刷轴提供减少的磨损和增加的疲劳强度。进一步地，由于刷头是在刷柄里面电机的高速振动之下操作的，在颈部里面各种部件的多重接合、刷轴和毛载体的耦合以及颈部和套筒的耦合都可以提高刷头的稳定性。进一步地，由于所有部件都可以由塑料或聚酯材料制成，并且没有复杂的连杆，牙刷头的制造可以被简化。

从前述说明书，本公开的其他优点对于本领域的普通技术人员来说可以是清晰的。因此，本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离本公开广泛的发明构思的情况下可以改变或修改以上描述的实施方案。因此，应当理解的是，本公开不限于此文中所描述的具体实施方案，但旨在包括在如权利要求书中所限定的本公开的范围和精神内的所有改变和修改。