专利名称：一种带有可调节把手的牙刷的制作方法
背景技术：
已经发现牙刷的使用者偏爱在刷牙时使用多种不同的握持形式。对于这些不同的形式，设计一种手柄形状来适应多种握持形式是很困难的。因此希望能够提供一种牙刷手柄，其能够调节直径和在一定程度上调节其长度。这样的带有可调节把手的手柄可帮助具有不同病患，比如关节炎，的人士正常地刷牙。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有可调节把手的牙刷。
本发明的另一目的是提供这样一种牙刷，其把手的直径使用者可容易地调节。
根据本发明，牙刷包括手柄，具有连接到手柄一端的头部。头部支承清洁件，如刷毛。手柄是中空的，包括弹性材料制成的外套。外套包括朝向头部的第一端，和远离所述头部的第二端，和位于所述第一端和第二端之间的中间部分。中间部分是可膨胀的，可根据使用者的要求增加其直径。
在本发明的一个实施例中，通过在中空手柄施加力相对中间部分向外产生膨胀，使得中间部分从第一直径膨胀到更大的第二直径。在膨胀期间，中间部分位于第一直径和第二直径的条件下，外套的第一端保持固定在距所述头部的恒定距离处。在本发明的一个实施例中，外套是用软的较厚可压缩材料制成，当纵向力施加到外套的第二或外端时膨胀，使得手柄的长度收缩，同时外套向外突出。
在本发明的另外的实施例中，外套具有薄弹性外层的形式，当位于外套第二端的旋钮转动时，作为膨胀轮一部分的力施加件向外移动压到外套内表面。力施加件可以是弯曲的轮辐件，可枢轴转动地连接到轴，可相对外套枢轴转动。轮辐件在外套膨胀前一般为紧密的圆形。轮辐件在其轴上沿径向转动，使得外套膨胀。
在本发明的又一实施例中，外套具有覆盖膨胀腔的薄弹性外层的形式。外层在空气压力作用下在手柄的中间部分的空腔中向外延伸。在手柄内的挤压泵的作用下空气进入空腔。
图1是显示根据本发明一个实施例的部分牙刷的局部剖开的顶视图；图2是类似图1的视图，显示了处于膨胀状态下的牙刷；图3是沿图1的剖面3-3的截面图；图4是根据本发明的第二实施例的另一牙刷的部分剖开的顶视图；图5是沿图4的剖面5-5的截面图；图6是类似于图5的视图，显示了处于膨胀状态的牙刷手柄；图7是图4到图6所示牙刷的改进形式的侧视图；其中驱动马达时手柄膨胀；图8是根据本发明的另外实施例的另外一种牙刷手柄的部分侧视图；图9是图8所示牙刷一部分的部分侧视图。
具体实施例方式
本发明涉及提供一种单个牙刷手柄结构，其直径能够调节。在本发明的一个实施例中，通过沿纵向施加力产生调节，使得手柄向外突出。在本发明的第二实施例中，通过施加到手柄一部分的旋转运动产生调节。在本发明的第三实施例中，膨胀或调节通过施加来自泵送空气的压力到中空手柄，使得手柄向外突出，无需使用者进行任何纵向或旋转运动。
图1到3显示了根据本发明一个实施例的牙刷10。如图所示，牙刷10包括手柄12和头部14。头部14可支承适当数量的清洁件，如现有技术已知的毛簇。可使用适当数量、类型和位置的清洁件于本发明的各个实施例。本发明具体涉及提供一种结构，可使得手柄的一部分向外突出，以增加其直径。
如图1和2所示，手柄12包括中空外套16，用弹性材料制成，材料一般是软的，较厚并且可压缩。外套16的第一端18固定到头部14的普通区域。外套16的第二或远端20位于手柄12的相对端。如图所示，中空的管状件22安装到中空外套16内。件22包括通道24，其设置在锁定结构26内，沿长度间隔设置。细长轴28沿轴向位于管状结构22的通道24内。轴28可端接旋钮30，旋钮对接外套16的第二或远端20的外表面。外套16在端部18和20之间的部分是中间部分，能够从第一最小直径，如图1所示，膨胀到第二较大直径，其大小可根据使用者的要求变化。例如，图2显示了实线表示的较大直径和虚线表示的第二更大直径。
为了使外套16的中间部分的尺寸或直径扩大，沿纵向，如图2中箭头32所示，施加力。因为端部18是固定的，施加的纵向力使得外套16向外突出，从而增加了其直径。当直径增加时，手柄尤其是外套16的整个长度减少。这些在图2中显示。
任何适当的结构都可用于形成外套16远端20的向内运动，然后锁定远端于适当位置，以防止当达到要求直径时出现返回运动。图1到图3显示了施力结构的一种形式，其包括轴28，并设有固定销34。销34可在轴28的两侧延伸，如图3所示。实际上，轴28可通过加压旋钮30向内移动。固定销34设置成可通过通道24移动，当销受力通过锁定结构时施压锁定结构26。当要求的直径已经达到时，不再施加力32。这时允许销34进入锁定结构26，防止轴28向后或返回运动，否则可造成外套16返回原始位置。
锁定结构可具有任何适当的形式。图1和2显示了锁定结构26具有卡接类型。如果希望，锁定结构可类似于齿条，其上的齿相对结构26的方向倾斜。销34可用作小齿轮，在齿条的齿上移动。当达到希望的直径时保持在适当位置。其他机构可包括，除纵向运动外，还有一定的旋转运动，使得轴28有足够的转动，当达到要求的直径时，销34与管状件22的锁定结构26接合。另外的机构，如螺纹，也可使用。
如果需要，软外套16的膨胀可通过一组纵向的塑料狭条或线来帮助实现，可以提供更均匀的膨胀。这些狭条或线的一端可固定到轴28的靠近旋钮30的端部，另一端固定到外套16的固定端18的附近。当施加力32向内移动轴28时，狭条或线将向外突出。由于狭条或线相对外套16的内表面设置，狭条或线的向外突出将使得外套16类似地向外突出。这样的狭条或线可额外地或代替管状件24和其锁定机构26设置。
图4到6显示了本发明的又一实施例，其中，牙刷10A的外套具有薄的可膨胀外层40的形式。中空手柄14A的外层40具有固定端18A和远端20A。外套40的膨胀通过施加到手柄的旋转运动实现，而不是图1到3中手柄的纵向运动。
如图4到6所示，轴28A设置在中空的手柄14A内。轴28A端接暴露的旋钮30A，其对接外层40的远端20A。膨胀轮42安装到轴28A。膨胀轮42具有多个力转移件的形式。如图5，6清楚地显示，这些力转移件是轮辐件44，其最好是弯曲的。各个轮辐件44的一端46可枢轴转动地固定到轴28A。各个轮辐件44的另一端48可枢轴转动地固定到外层40，如固定到永久连接到所述外层40内表面的加强瓦50。在图4中实线所示初始条件下和图5所示情况下，轮辐件44在折叠条件下形成非常紧密的圆形。因此，外层40位于其最小直径。当旋钮30A转动，轴28A也转动，使得轮辐件44沿径向向外移动，从手柄的纵轴朝向外部，如图6所示。通过沿径向移动轮辐件44，使得表层40向外膨胀到图6所示的位置，以及图4的虚线所示的位置。其中外层40是用可延伸的材料制成，手柄的长度当外层扩大时保持不变。当外层40不是可延伸材料时，当外层40扩大时手柄长度减小。
如果需要，外层或外套40的内表面可包括向内延伸的设有棘爪54的分隔件52。膨胀轮42同样可包括一个或多个销56，如可位于轮辐件44上，当轮辐件沿径向方向延伸使得外层40膨胀时，可用作轮辐件44的端部48的枢轴转动销的销54一般会保持与棘爪54成直线。旋钮30A可向内移动，使得销56锁定在棘爪54，因此防止了轴28A的反向运动。或者，可省略这些设置的抗转动结构，手柄和外套40的长度保持恒定不变，尽管外层或外套40膨胀，因为外层40是用可延伸的或可膨胀的材料制成，其不需要如图1到3的外套16那样，减小长度来进行膨胀。
图7显示了图4到6的实施例的变化。其中轴的旋转是电控的。因此，如图7所示，轴28A是电池60驱动的马达58的轴，由开关62控制，使得促动开关62，马达58接通，带动轴28A和膨胀轮42旋转。手柄可用螺纹帽64封闭，使得可选择地接近手柄的内部，安装和更换电池60。
图8和9显示了本发明的另一个实施例，其中牙刷70设有外套，其具有弹性外层40的形式，一端固定到头部附近，另一端72固定到泵结构74。泵结构74包括挤压泵76。大气空气通过空气入口通道78进入泵76，通道设有单向阀80。当泵76受到挤压时，泵76中的空气通过单向阀84流过通道82，进入外层40覆盖的中空内部。泵还包括排出阀86。当空气泵入中空的内部时，中空的内腔必须膨胀以容纳进入的空气。膨胀导致外层40的内表面形成压力，使得外层40向外突出。在本发明的这个实施例中，手柄的长度当直径增加或膨胀时仍保持不变。或者，当外层40不能延伸时，外层40的膨胀将手柄的泵端向内拉，减少了手柄的长度。
图8，9所示的牙刷70的变化设置了波纹管，其位于被弹性外套或外层40封闭的空腔中。空气泵入波纹管，使得波纹管膨胀，从而使得外层膨胀。本发明还可以不用空气，而是将液体或其他流体或气体提供到囊中，并送到波纹管中，流体受到压力作用使得波纹管膨胀。
在本文介绍的各个实施例中，在预先选定的膨胀已经实现后，如果希望使用较小直径的手柄，可减少手柄的直径。对于图1到图3的实施例，可以脱开轴28和内部管状件24之间的锁定结构，使得轴28可沿离开头部14的方向朝其原始位置移动。在图4到6的实施例中，膨胀手柄的直径可通过反向转动轴28A来减少，使得轮辐件44重新开始接近紧密的状态，径向尺寸减小。在图8和9的实施例中，空气可通过排出阀86排出，减少中空手柄中空气的数量，从而使得外层40收缩，直到达到希望减少的直径。
尽管各图显示的是本发明的手动型牙刷，但也可以是电动牙刷，其具有至少一个头部内的移动部分。驱动该部分的马达和电池安装在手柄的中间部分。驱动头部的一个或多个部分的马达轴延伸通过手柄的其余部分进入头部。这样的电动牙刷包括一个或多个部分，可以一个或多个不同方式电动驱动，比如旋转摆动，沿相同方向连续转动，沿纵向线性摆动和/或沿横向线性摆动，以及前后摆动。
电动牙刷使用电池来驱动马达，电池可沿纵向串联设置，而不是并排设置以减少所需空间。此外，片状电池，如手表、照相机使用的，也可用于向马达供电。
应当知道，本发明提供了一种牙刷，具有较小内部直径的手柄。使用者可增加手柄的直径，可通过简单的操作得到使用者需要的直径。本发明还提供了不同尺寸手柄调节选择的可能性，包括减少手柄直径，从膨胀的直径减少到不膨胀的直径。
权利要求
1.一种牙刷，包括手柄，连接到所述手柄的头部，所述头部具有从头部向外延伸的清洁件，所述手柄是中空的，所述手柄具有弹性材料制成的外套，所述外套具有朝向所述头部的第一端和远离所述头部的第二端，所述外套具有位于所述第一端和第二端之间的中间部分，所述中间部分可膨胀以选择性地增加所述中间部分的直径，所述中空手柄的施加结构可造成所述中间部分从第一直径膨胀到选择的较大第二直径，当所述中间部分位于所述第一直径和位于所述第二直径时，所述第一端固定并保持位于距所述头部一定距离处。
2.根据权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述第二端当所述中间部分位于所述第二直径时比所述中间部分位于所述第一直径时更接近所述头部。
3.根据权利要求2所述的牙刷，其特征在于，当沿所述手柄的纵轴线施加轴向力时，所述中间部分膨胀使所述外套向外突出。
4.根据权利要求3所述的牙刷，其特征在于，所述外套是用软性较厚的可压缩材料制成，所述力施加结构包括位于所述外套内的中空管状内部件，沿纵向可伸缩地固定到所述内部件的轴，和所述轴和所述内部件的锁定结构，以便当将所述轴推入所述内部件时，锁定所述轴到适当位置。
5.根据权利要求4所述的牙刷，其特征在于，所述锁定结构包括在所述内部件上纵向间隔设置的锁定件，在所述轴上的至少一个固定销，可选择性地接合所述锁定件。
6.根据权利要求1所述的牙刷，其特征在于，当所述力施加结构旋转运动时，所述中间部分膨胀。
7.根据权利要求6所述的牙刷，其特征在于，所述外套是薄的可膨胀的外层。
8.根据权利要求7所述的牙刷，其特征在于，所述力施加结构包括沿纵向固定到所述中空手柄内的旋转轴，安装到所述轴的膨胀轮，所述膨胀轮包括多个力转移件，可从紧密的圆形条件下相对所述轴朝径向移动，使得所述外层膨胀。
9.根据权利要求8所述的牙刷，其特征在于，所述力转移件是多个轮辐件，各所述轮辐件的一端可枢轴转动地固定到所述轴，所述轮辐件的另一端可枢轴转动地固定到所述外层。
10.根据权利要求9所述的牙刷，其特征在于，所述轮辐件是弯曲的，多个间隔开的瓦沿周向固定到所述外层，所述轮辐件可枢轴转动地固定到所述瓦。
11.根据权利要求1所述的牙刷，其特征在于，所述外套是薄的可膨胀的外层，当压力施加到所述外层时，所述外层膨胀。
12.根据权利要求11所述的牙刷，其特征在于，所述中间部分包括所述外层覆盖的空腔，所述力施加结构包括设置压力形成介质到所述空腔的结构，以使所述外层膨胀。
13.根据权利要求12所述的牙刷，其特征在于，所述施加压力形成介质的结构包括气泵，可将空气泵入所述空腔。
14.根据权利要求13所述的牙刷，其特征在于，所述气泵包括挤压泵，连接所述挤压泵和大气的空气进入通道，和连接所述挤压泵和所述空腔的通道，因此所述挤压泵中的空气可通过挤压所述挤压泵进入所述空腔。
15.根据权利要求14所述的牙刷，其特征在于，所述气泵包括排出阀，从所述空腔连通到大气。
全文摘要
一种牙刷，包括中空的手柄，其具有弹性材料制成的外套，可膨胀或收缩，提供了可调节直径的把手。
文档编号A61C17/22GK1728957SQ200380107017
公开日2006年2月1日 申请日期2003年10月24日 优先权日2002年10月25日
发明者D·J·霍尔贝因, N·韦斯曼 申请人:高露洁-棕榄公司