一种自转动式牙刷的制作方法

本发明涉及牙刷，具体涉及转动式牙刷。属于日常生活用品领域。

背景技术：

多年来，医学界一直建议人们在刷牙时，应该采用上下刷的动作顺着牙缝刷牙，这样易去除污垢能更好地清洗牙齿和牙缝且可防牙齿疾病。但是，由于人类手臂的生物特性，并不适宜做频繁的上下动作，通常人们也不习惯上下移动，故而实际生活中，很少有人采用上下式刷牙，往往刷牙时依然是随着手臂的左右摆动作横向刷牙动作。为了实现这一目的，人们又设计和制造了一系列依靠外动力源的旋转式牙刷，诸如，电动式牙刷采用电机和外部电源驱动刷毛旋转，或是利用弹簧释放机械能驱动刷毛旋转。但这些设计往往结构复杂，存在着制造工艺工求高、零部件多、使用环境要求高等不足，实际推广效果不佳，使用人群不大。

近年来，也出现了一些手动式转动牙刷，通过手部的一系列动作，驱动牙刷旋转，实现上下式刷牙的动作。但是由于该类型牙刷，在刷牙过程中，手部手指及手臂相互配合动作复杂，因不符合人类的动作习惯，时间稍长使用者手或臂就会产生疲劳感，且需要使用者在事先经过训练才能使用，故而，在现实生活中，该类型牙刷使用并不广泛。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明公开了一种自转动式牙刷，利用机械传动原理，将刷牙的前后直线运动转化为刷头刷毛的旋转，旨在提供了一种制作构造简单、成本低廉、使用方便的牙刷。

本发明采用如下的技术方案：

一种自转动式牙刷，包括毛刷部、牙刷柄、驱动轮、机械传动机构；其中，毛刷部包括辊形刷头和刷头架，刷头由植毛体、刷毛、刷头转轴组成，刷毛植于植毛体上上，刷头架与牙刷柄连接；

刷头置于刷头架上的刷头安置腔中并通过刷头转轴安装于刷头架上，驱动轮安装于刷头架上，驱动轮的轴与刷头转轴垂直；

驱动轮通过机械传动机构带动刷头转动；

在毛刷部面向牙齿的方向上，刷毛外端和/或驱动轮外表面突出于刷头架的轮廓面。

在上述技术方案基础上，该自转动式牙刷，还可进一步如下。

机械传动机构采用伞齿轮组传动机构、绳带传动机构或其他现有已知的传动机构；绳带传动机构包括传动绳带和传动轮组，传动绳带采用珠琏式绳带，即在绳带上设置若干间距相同的突起结，突起结以圆珠为佳，驱动轮以及传动轮组上凹槽内设置与突起结相适应的凹坑。

驱动轮外轮廓有环带，环带呈圆环或履带式套在单独的驱动轮或驱动轮组上；环带由橡胶、塑料或纤维等已知的柔性材料制成，优选硅胶；环带表面还分布有突起、突筋或花纹。

设有两个或两组驱动轮分别置于刷头转轴两侧并对称设置；优选设两组套有履带式环带的驱动轮并对称设置于刷头转轴的两侧。

刷头采用三种方式栽植刷毛：

一是垂直式植毛，即，植毛体呈圆柱状，刷毛垂直栽植于植毛体上，刷毛构成的平面与刷头转轴垂直；

二是倾斜式植毛，即，植毛体呈圆柱状，刷毛植于植毛体上，且刷毛构成的平面不垂直于刷头转轴，刷毛构成的平面与刷头转轴的夹角不等于90度，刷毛呈倾斜式分布；刷毛倾斜角度为30～60度，优选45°；

三是螺旋式植毛；即，植毛体呈圆柱状，刷毛垂直植于植毛体上，且刷毛沿螺旋线环绕植毛体分布；螺旋倾斜角度为30～60度，优选45°。

刷头安置腔是贯通刷头架上两个侧面的开放式空间，即双向贯通的通腔。

在毛刷部非面向牙齿的方向上，刷毛外端和/或驱动轮外表面不突出于刷头架的外轮廓面。

驱动轮与刷头的机械传动比为大于1小于20，优选5～10。

毛刷部的刷头和/或驱动轮及驱动机构采用可以拆装式活动安装。

使用本发明的技术方案，可以取得如下的技术效果：随着使用者的刷牙动作，毛刷部在口腔内前后移动，驱动轮表面或环带与牙齿牙龈接触摩擦，从而使驱动轮转动，并通过传动机构带动刷头及刷毛转动，即将毛刷部的前后运动转化为刷毛的来回转动，产生类似于上下式刷牙的动作，相比于传统的牙刷清洁效果更好；重要地是，本发明的自转动式牙刷不改变人们日常刷牙的习惯动作，无须特别训练即可使用；而且，与其他转动牙刷相比同，既无须使用电机也不需要额外的动力源，结构简单，成本低廉，使用方便。

附图说明

图1 实施例1的立体观察图。

图2 实施例1的两个视图：(a)正视图和(b)侧视图。

图3 实施例2的立体观察图。

图4 三种形态辊形刷头的立体观察图：

(c)垂直式植毛、(d)倾斜式植毛、(e)螺旋式植毛。

图5 实施例3的侧视图。

图6 珠琏式传动绳带的立体观察图。

图7 实施例4的立体观察图。

图8 实施例5的立体观察图。

图9 实施例5的两个视图：(f)正视图和(g)左视图。

图10 实施例6的立体观察图。

图中标记分别表示：1—毛刷部，2—牙刷柄，3—驱动轮组，4—传动机构，11—植毛体，12—刷毛，13—刷头转轴，14—刷头架，15—刷头安置腔，16—刷头装卸缺口，31—驱动轮体，32—驱动轮的轴，33—驱动轮的环带。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施例，对本发明创造作进一步的说明。

实施例1 采用垂直式植毛、单驱动轮和伞齿轮组。

如附图1、2和4(c)所示，一种自转动式牙刷，包括毛刷部1、牙刷柄2、驱动轮3、伞齿轮组传动机构4；其中，毛刷部1包括辊形刷头和刷头架14，辊形刷头由植毛体11、刷毛12、刷头转轴13组成；植毛体11呈圆柱状，刷毛12垂直植于植毛体上，刷毛构成的平面与刷头转轴13垂直。

刷头架14中部开设有刷头安置腔15，刷头安置腔15是贯通毛刷部1两个侧面的开放式空间，方便清洗和更换刷头。

刷头置于刷头安置腔15并通过刷头转轴13安装于刷头架14上，驱动轮3安装于刷头架14上，驱动轮的轴32与刷头转轴13垂直；如附图2(a)正视图所示，驱动轮3的安装位置位于刷头端外且靠近牙刷柄2处；驱动轮3转动通过伞齿轮传动机构4带动刷头转动；通常情况下，设置驱动轮与刷头的传动比大于1小于20，即刷头转动速度快于驱动轮，带动刷毛快速转动，更好地清洁牙齿；优选传动比5～10。

牙刷柄2与刷头架14固定连接。

驱动轮3外轮廓套有环带33；环带由橡胶、塑料或纤维等已知的柔性材料制成，优选医用硅胶；环带表面还分布有突起、突筋或花纹，用以增加表面摩擦力。

如附图2(b)左视图所示，在毛刷部1面向牙齿的方向上，刷毛12外端和/或驱动轮3外表面突出于刷头架14的外轮廓面；在毛刷部1非面向牙齿的方向上，刷毛12外端和/或驱动轮3外表面置于刷头安置腔15内且不突出于刷头架14的外轮廓，即不外露；以保证仅接触牙齿面的方向上刷毛可以刷牙、而另外方向上刷毛和驱动轮不外露，不与口腔内其他部位接触，避免划伤或磨伤口腔内较弱的表皮。

本实施例中，在日常刷牙中，驱动轮外轮廓表面或环带与牙齿或牙龈接触，随着使用者的刷牙动作，毛刷部在口腔内前后移动，从而使驱动轮转动，并通过伞齿轮组带动刷头和刷毛转动，即将毛刷部的前后运动转化为刷毛的来回转动，以此刷洗牙齿和或牙龈。

实施例2 采用螺旋式植毛、对称双驱动轮和伞齿轮组。

如附图3所示，基本构造与实施例1近似，不同之处主要在于，驱动轮组3包括对称设置的两个驱动轮3，两个驱动轮分别置于刷头转轴13两侧；如附图4(e)所示，植毛体11呈圆柱状，刷毛12垂直植于植毛体上，且刷毛12沿螺旋线环绕植毛体11分布。

本实施例中，两个驱动轮对称设置，在刷牙过程中，毛刷部能更好地保持左右平衡，同进也使刷头和和刷毛与牙齿接触中保持相对地稳定接触，牙齿表面受到的毛刷力度较为对称，能更为均匀地清洁牙齿表面；另一方面，采用螺旋式植毛，由于刷毛构成的平面与转轴非垂直、而是呈一定的斜角，在毛刷部前后运动过程中，刷毛扫过牙齿表面的运动在竖直方向上的分量，与垂直式植毛相比，更多是表现现为上下运动。

实施例3 采用垂直式植毛、单驱动轮和绳带传动机构。

如图5所示，基本构造与实施例1相似，不同于实施例1之处是：驱动轮3的安装位置位于刷头中部，驱动轮体31与刷头转轴并行设置，驱动轮3转动通过绳带传动机构4带动刷头转动；绳带传动机构4包括传动绳带和传动轮组；驱动轮3以及传动轮组上设置供传动绳带运行的凹槽，传动绳带置于传动轮的凹槽内，驱动轮3转动驱使传动绳带运动并带动传动刷头转动，一般设置传动比大于1小于10，优选5～10。

如图6所示，传动绳带可采用珠琏式绳带，即在绳带上设置若干间距相同的突起结，突起结以圆珠为佳，驱动轮3以及传动轮组上凹槽内设置与突起结相适应的凹坑，避免了绳带在传动轮组上的滑动，保证了传动效率。

实施例4 采用螺旋式植毛、单驱动轮和绳带传动机构、活动式安装。

如图7所示，基本构造与实施例3相似，不同于实施例1之处是：

采用螺旋式植毛，如附图4(e)所示，植毛体11呈圆柱状，刷毛12垂直植于植毛体上，且刷毛12沿螺旋线环绕植毛体11分布。

在刷头架14上、刷头转轴13处开设了刷头装卸缺口16，缺口开口方向是毛刷部1与牙齿接触面的方向，缺口外沿口径略小于刷头转轴13的直径。同样的活动安装方式也应用于驱动轮和/或传动机构。

本实施例中，刷头转轴可从缺口处装入刷头架14或拆卸下来，从而实现活动安装和拆卸，方便刷头和刷毛的清洗或清洁。

实施例5 采用倾斜式植毛、多驱动轮组履带式和伞齿传动机构。

如图8及图9所示，基本构造与实施例1相似，不同于之处是：

采用多个驱动轮构成驱动轮组3，多个驱动轮并行设置，每个驱动轮各自的轴32相互平行并与刷头转轴13垂直；驱动轮组3的安装位置位与刷头转轴13并行设置。

在驱动轮组3的外轮廓套有履带式环带33；环带由橡胶、塑料或纤维等已知的柔性材料制成，优选医用硅胶；环带表面还分布有突起、突筋或花纹。

分布在最外侧的驱动轮通过伞齿组传动机构4带动刷头转动。

刷头采用倾斜式植毛，如附图4(d)所示，植毛体11呈圆柱状，刷毛12植于植毛体上，且刷毛12构成的平面不垂直于刷头转轴，即刷毛12构成的平面与刷头转轴的夹角不等于90度，刷毛呈倾斜式分布，倾斜角通常取值为30～60度，以45度左右为佳，倾斜角大小设置与传动比相关。

本实施例中，采用多个并行设置的驱动轮和履带式环带，使得驱动轮及环带与与牙齿或牙龈接触面积大大增加，环带及驱动轮的运行带动刷毛转动，倾斜式分布的刷毛，在竖直方向上的运动分量，与垂直式植毛相比，更多是表现现为上下运动，设置合理的传动比时，可以表现为近乎上下式的刷洗动作，从而完成了由前后运动、传统的方式转化为上下运动的、健康的刷牙方式。

实施例6 采用螺旋式植毛、双多驱动轮组履带式和伞齿传动机构。

如图10所示，基本构造与实施例5近似，不同于实施例5之处是：

刷头采用螺旋式植毛，如附图4(e)所示，植毛体11呈圆柱状，刷毛12垂直植于植毛体上，且刷毛12沿螺旋线环绕植毛体11分布；螺旋倾斜角度与实施例5相同。

设置了两组驱动轮组3，两组驱动轮组3及履带式环带33对称设置，分别置于刷头转轴的两侧。

本实施例不仅具备了实施例5中的特性，相比于实施例5，还增加了刷牙动作和机构运动的稳定性，避免了左右摇摆和前后振荡。

以上所述仅为本发明创造的较佳可行实施例，并非因此局限本发明创造的专利范围，故凡是运用本发明创造的说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明创造的保护范围。