使用脉冲流体流的口腔护理器具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及用于利用气体的迸发和流体的迸发的组合来产生期望的气体/流体混合以用于清洁牙齿的设备，并且更具体地涉及用于协调地产生气体迸发和流体迸发两者的单个组件，以及用于在另一个实施例中产生气体和流体的射流模式的组件。
【背景技术】
[0002]在使用气体和诸如水的流体的迸发组合产生牙齿清洁的系统中，重要的是，气体和流体以提供最大清洁功效的方式进行混合。此外，重要的是协调这两个功能的定时，同时结构和操作仍相对简单，并且足够小以装配在特定器具覆盖区内。使用单独的液体和气体输送系统通常具有定时，以及空间限制和需要双电源的问题。
【发明内容】
[0003]因此，口腔护理器具包括:流体栗组件；液体源；气体源，其中所述栗与所述液体源和所述气体源操作地连通，以产生一系列的注入有气体的流体脉冲，其被引导到喷嘴组件，所得到的脉冲从所述喷嘴组件被引导到牙齿，其中所述单独脉冲具有在0.001-0.5秒范围内的脉冲宽度，0.1-10牛顿的脉冲高度，0.5-250ms的上升/下降时间范围，2Hz至20Hz范围内的重复率，并且其中所述气体/液体混合物的气体与液体的体积比的范围为40-95%。
【附图说明】
[0004]图1是表示该设备的透视图。
[0005]图2是图1的设备的相对侧的正视图。
[0006]图3是图1的设备的分解图。
[0007]图4是图1的局部剖面正视图。
[0008]图5是设备的透视图，其类似于图2，示出了设备的相对侧。
[0009]图6是器具的透视外观图，其结合图1-5的设备。
[0010]图7A是图6的喷嘴组件部分的正视图。
[0011 ] 图7B是图7A的喷嘴组件的剖视图。
[0012]图8是喷嘴组件的出口部分的另一剖视图。
[0013]图9是图1-6的替代布置的简化视图。
[0014]图10是器具的简化视图，其使用具有电动牙刷的图1-6或图9的设备。
【具体实施方式】
[0015]图1-5不出了设备的一个实施例，整体表不为10，用于产生气体和诸如水的液体的连续迸发(burst)，气体和液体的迸发混合产生用于清洁牙齿，特别是牙齿的邻间区域的气体流和液滴，从而完成“牙线清洁”功能。本文所用的术语气体可包括空气或其他气体或混合物。设备10形成完整的牙齿清洁器具的主要部分，其外部在图6中被示出并在下面更详细描述。
[0016]现在具体参照图1和图2，设备10包括气缸12，其在所示实施例中约为2.5英寸长，具有0.5-1.0英寸的内径。在气缸12的远端14处是喷嘴16，水或其它液体迸发和流体、典型的气体的混合物，以高速液滴流的形式通过该喷嘴离开。液滴被朝向用户的牙齿，特别是邻间区域引导，以用于清洁。
[0017]该设备包括电动机20，其在所示的实施例中是直流电动机，通常具有高转矩，如15牛顿米，尽管该值通常在齿轮减速后达到。因而电动机本身不必产生这样的转矩值。这种电动机是市场上可广泛买到的。各种电动机都是合适的。由Mitsumi (三美电机)制造的电动机例如是合适的电机的实例。电动机20包括输出轴21，其上安装有电动机驱动齿轮22(图4)。在所示的实施例中，在电动机驱动齿轮上有8个齿。齿轮22上的齿数，与其他齿轮上的齿数一样，可以被改变。电动机20被定位于在气缸12的后上表面的24处。电动机驱动齿轮22嗤合位于该设备的第一侧的第一复式齿轮28的第一(外)齿轮部26。第一复式齿轮28在所示的实施例中是塑料制成的，与其他齿轮一样，但是它也可以由其它材料制成。齿轮28的第一齿轮部26在所示的实施例中具有53个齿。在操作中，电动机驱动齿轮22以顺时针方向转动。第一复式齿轮28还包括齿轮轴30和与轴30的远端重合的第二(内)齿轮部32，如图3所示。在所示的实施例中，第一复式齿轮的第二齿轮部具有8个齿O
[0018]具有第一复式齿轮28的第二齿轮部32的轴30延伸穿过设备10，并与定位在所述设备的相对侧上的第二复式齿轮36的第一(外)齿轮部34相配合。在所示实施例中，第二复式齿轮的第一齿轮部34具有48个齿，尽管这可以如上所述被改变。第二复式齿轮36的第二(内)齿轮部38定位于中心齿轮轴37上、紙邻第一齿轮部34。第二复式齿轮的第二齿轮部具有两个部分，第一部分，其包括以39表示的8个齿的部分组，所述部分组围绕第二齿轮部的圆周的大约一半间隔开，和第二部分40，其无齿，即表面在第二齿轮部的齿部的基部处是光滑的。典型地，但不是必须地，这两个部分分别是第二齿轮部的一半。
[0019]第二复式中心齿轮轴37向后穿过设备延伸到设备的第一侧并接合蠕动流体栗组件46，该栗组件包括栗48。蠕动栗组件46包括第一管段48，其延伸到流体贮存器50。在所示的实施例中，在贮存器50中的流体是水，虽然其他流体也可以被使用。这些流体包括协助清洁牙齿的各种制剂，诸如氯己定，过氧化氢基漂洗液，水、小苏打、精油或漱口水的混合物。蠕动栗组件46还包括第二管52，所述第二管从栗延伸，并且在所述设备的主体上方，在U形安装元件54内，然后沿气缸的外表面延伸到在气缸的远端上的混合室58。
[0020]第二复式齿轮36的第二齿轮部38与被定位在气缸12的近端61处的线性齿条构件62相配合。在所示实施例中，齿条构件62大约2英寸长，并在其上表面上包括一组8个间隔开的齿。齿条构件62的远端包括密封构件64，其与气缸12的内表面以液密关系配合。在密封构件64处从齿条62的远端延伸并沿着其上大部分长度环绕齿条的是压缩弹簧66。弹簧66的近端68被定位成抵靠主体部20中的止动元件70，如图4所示。
[0021]图5类似于图2，示出了电动机20和第二复式齿轮36，具体而言，其第二齿轮部38。图5还示出了用于设备的微处理器控制器80，其呈印刷电路板的形式，其控制其所有操作并被安装在该设备的内部框架部上。图5还示出了用于器具的开/关电源按钮82，其通过将电池84连接到电动机使器具能够操作，在所示的实施例中所述电池是锂聚合物电池。当开/关按钮82打开时，电源指示灯亮起。该器具还包括致动按钮86，当由用户操作时，其产生流出器具的喷嘴端部16的液体/气体混合物的单个发射(迸发)。
[0022]—般情况下，在操作中，当电动机驱动齿轮22转动时，齿条62通过第二复式齿轮36的第二齿轮部的齿39的部分组的动作向后移动，齿条相对远离气缸的近端61移动，压缩弹簧66抵靠止动元件70。气体通过在气缸的远端14的开口进入气缸。在所示的实施例中，弹簧66经受30mm的压缩。在典型的操作中，弹簧66每400至900ms被连续压缩，这取决于电动机的精确rpm和控制组件的动作。也可以比每400ms更快地操作，甚至下降到10ms0
[0023]当第二复式齿轮36旋转，使得复式齿轮36的第二齿轮部的无齿齿轮部40到达毗邻齿条，使得第二齿轮部和齿条之间不再有齿轮接触，并且因此没有齿轮将齿条保持在适当位置时，弹簧66操作以快速向前移动齿条，在气缸内向前移动齿条的密封端，迫使气体的迸发连同液体(水)迸发一起进入混合室，所述迸发由栗68或稍微在前的动作同时产生，由第二复式齿轮轴37驱动。通常情况下，每400-900ms (或更快)，电动机轴每转有一次气体发射；此外，电动机轴每转有大约0.15ml流体被提供给混合室。
[0024]更具体地说，在操作的启动顺序中，在电源按钮82处于打开状态的情况下，激活按钮84被用户按下。这开始了设备的进气冲程。在起动位置，齿条构件62和密封件64完全向前，第二复式齿轮的第二齿轮部的齿39的部分组刚好啮合齿条构件62的后端。如上面所指出的，电动机20启动整个齿轮系的动作，从而导致齿条构件62向后移动并且密封件64在气缸中缩回。这导致弹簧66的压缩，以及气体拉入气缸内。当电动机和齿轮系操作时，蠕动栗组件46操作，使栗48将诸如水之类的流体移入该设备的混合室中。第二复式齿轮36的外齿轮部34在其外表面上包括磁体88 (图5)。当齿轮34旋转时，定位在设备内部框架部上的霍尔效应传感器90，在其移动通过传感器时检测磁体，并且作出响应，启动存在于控制器80内的软件实施的延迟时间，从而在时间结束时关闭电动机20。软件延迟的定时被建立，使得电动机20直到操作循环的排气部分启动之后才关闭。
[0025]在循环的排气部分，当齿条62和密封件64被拉到它们的最后位置时，弹簧66由齿39的部分组的动作完全压缩抵靠在止动元件70上，第二复式齿轮通过电动机的动作的进一步旋转，导致第二齿轮部38的无齿部40到达邻近齿条，从而在第二齿轮部38与齿条之间存在脱离。齿条62和密封件64通过弹簧66的释放动作驱动，快速向前移动。气缸中的气体迅速被迫离开气缸进入混合室，在那里与存在于其中的液体混合。所得到的液体/气体混合物然后以单个迸发的形式被迫离开喷嘴。
[0026]霍尔效应传感器的软件延迟时间超时，并且电动机被切断。在齿轮系中的动量允许第二复式齿轮36的第二齿轮部38继续旋转，直到齿39的部分组开始与齿条62的大约第一齿啮合。该少量旋转导致一些水通过蠕动栗的持续动作被移动到混合室内。为每一次发射提供的水的总量是由蠕动栗48的完整360°旋转所提供的水量。
[0027]此时，该设备正处于开始下一次迸发/喷发的条件下。在每次迸发后，齿轮系在每个操作顺序结束时停止在相同的位置，根据软件定时器动作操作电动机。延时定时器还起到防止用户操作装置过快和使电动机过热的作用。它防止另一个操作顺序的开始，即使激活按钮84被按下。在延迟时间结束时，按下激活按钮将启动设备的动作，从而产生液体/气体混合物的连续迸发。
[0028]气体和液体的连续迸发汇集在混合室58中，采用适当的一致的定时，得到的混合物通过端口 16从混合室离开，通过喷嘴组件朝向用户的牙齿被引导，用于清洁它们。
[0029]图6示出了这样的器具70的外部。它包括手柄/接收部72和延伸喷嘴部74。位于手柄/接收部74内的是液体/气体混合物迸发生成系统和其动力源，如以上图1-5所示。喷嘴部74远离手柄延伸且相对纤细的，以方便适合用户的口腔，用于到达牙齿的所有的邻间和齿龈区域。喷嘴部终止于喷嘴出口构件81，该喷嘴出口构件在向前延伸部中具有小开口 83，液体/气体混合物的连续迸发通过该小开口被引导到牙齿。在所示的实施例中，开口直径约是I毫米，但是这可以被改变。此外，出口构件81具有表面结构，以便于出口构件在牙齿邻间区域的适当接触和放置。手柄/接收部包括通/断开关82以及控制构件86，当由用户操作