专利名称：竖刷式电动牙刷的制作方法
技术领域：
本发明涉及动力驱动的清洁或磨光装置，特别涉及日常用的电动牙刷。
背景技术：
现有的电动牙刷其牙刷头大多数采用旋转刷洗的方式，如中国专利CN 2412546、CN 2080343所公开的技术方案，它们都是利用旋转牙刷头来清洁牙齿的。还有采用摆动刷洗方式的电动牙刷(CN 2154025Y)，它采用摆杆拨动牙刷头摆动的方式，刷毛以弧形轨迹来回摆动来达到清洁牙齿的效果。美国专利US 8778474和US 5504958所公开的电动牙刷，虽采用了曲轴机构和单排刷毛摆动的方式，但因各排牙刷头可转动地固定在一条轴上，所以单排刷毛同样是以弧形轨迹摆动清洁牙齿。而科学的刷牙方式应是刷毛顺着牙缝的方向刷，即竖刷，因此，现有电动牙刷的刷牙方式不完全符合科学刷牙的要求，难以达到护牙同时又能有效清除牙缝中污垢的目的。
实用新型内容本发明要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足之处而提供一种牙刷毛作垂直于牙刷长度方向的直线往复运动的竖刷式电动牙刷。
本发明采取如下的技术方案设计一种竖刷式电动牙刷，包括牙刷身及其内腔的马达和变速齿轮组，与牙刷身顶端活动扣接的牙刷柄，设置在所述牙刷柄前段区域并与刷柄活动连接的牙刷头，所述变速齿轮组设有偏心机构，该偏心机构通过连杆装置把所述变速齿轮组的旋转运动转换成牙刷头驱动拉杆的往返直线运动；所述牙刷头的背面凸设一传递动力、且能改变推力方向的斜向方形柱，该斜向方形柱基部侧面有一导向孔，所述斜向方形柱从底部向上穿过所述牙刷柄的长方形孔后，其上部伸入牙刷头驱动拉杆头部的斜向矩形槽孔呈宽松配合；两端架设在牙刷柄上且垂直于牙刷柄轴线方向的导向轴穿过所述牙刷头背面的导向孔，使牙刷头与导向轴呈滑动配合。
所述马达通过变速齿轮组和连杆装置带动牙刷头驱动拉杆作往返直线运动，所述牙刷头驱动拉杆通过头部的斜向矩形槽孔推动所述牙刷头背面的斜向方形柱，令牙刷头只可沿着导向轴作往复直线运动，从而保证了牙刷头的运动方向与牙刷柄的轴线垂直，实现竖刷。
所述偏心机构是凸设在所述变速齿轮组的被动齿轮上的偏心轴；所述连杆装置包括连杆、用于活动连接牙刷身和牙刷柄的连接头和拉杆轴；所述连杆后端与所述被动齿轮上的偏心轴轴连接，其前端与连接头的后端部轴连接；所述拉杆轴的两端分别与连接头的前端部和牙刷头驱动拉杆的后端部固定连接。马达带动被动齿轮及其上的偏心轴转动，所述偏心轴通过连杆、连接头及拉杆轴上下推拉牙刷头驱动拉杆。
为了提高刷牙效率，还可在牙刷柄前端设置一旋转刷头，该旋转刷头与牙刷柄旋转活动连接，其背面左侧垂直凸设一驱动轴；所述牙刷头驱动拉杆前端左侧延伸一拉片，该拉片前端开有一滑孔，所述滑孔为左右两端呈半圆形收口的长条形直孔，该滑孔套接在所述驱动轴上；所述马达带动牙刷头驱动拉杆及其拉片上下运动，拉片通过旋转刷头背面偏心位置的驱动轴推动旋转刷头在一定角度内往复转动。
所述旋转刷头背面有中心轴孔，该中心轴孔与固设在牙刷柄的下垂轴旋转配合；旋转刷头背面偏离中心轴孔右侧处设有一段弧形颈部，该弧形颈部与旋转刷头背面围成止滑落凹槽，所述牙刷柄右侧壁上设有一扇形凸键，该扇形凸键置于旋转刷头背面的止滑落凹槽中，使旋转刷头呈可绕牙刷柄下垂轴在一定角度内转动的悬挂状态。
与现有技术相比，本发明的竖刷式电动牙刷具有如下的有益效果把电动牙刷的牙刷头自然放入使用者的口腔内时，牙刷毛的往返直线运动方向与牙齿缝的方向一致，即牙刷毛顺着牙齿的方向来回刷，因此不仅能有效清除牙齿表面和牙缝的污垢，又不损伤牙齿表面，符合牙科医生推荐的科学刷牙方法。
图1是本发明实施例一的结构示意图；图2是本发明实施例一的主要部件牙刷头驱动拉杆9、牙刷头3、牙刷柄2和被动齿轮121的结构示意图；图3是本发明实施例一的牙刷柄和牙刷头部分的装配示意图；图4是本发明实施例一的牙刷头及其驱动部件运动方向的示意图；(a)、偏心轴居中，(b)、偏心轴向下，(c)、偏心轴向上；
图5是本发明实施例二的结构示意图；图6是本发明实施例二的牙刷柄和牙刷头部分的装配示意图；图7是本发明实施例二牙刷头及其驱动部件运动方向的示意图；(a)、偏心轴居中，(b)、偏心轴向下，(c)、偏心轴向上。
具体实施例方式
以下结合附图和附图所示的实施例对本发明作进一步的描述。
实施例一如图1所示，本发明的竖刷式电动牙刷包括置于牙刷身1内腔的马达11和由马达11驱动的变速齿轮组12，安装在牙刷身1顶端的牙刷柄2以及设置在该牙刷柄2前段区域并与牙刷柄2活动连接的牙刷头3，该牙刷头3的前面固定有牙刷毛31。所述变速齿轮组12包括固定在马达11动力输出轴的主动齿轮123和被动齿轮121，在被动齿轮121上设有偏心轴122(图2)，该偏心轴122通过连杆装置8把所述变速齿轮组12的旋转运动转换成牙刷头驱动拉杆9的往返直线运动。所述连杆装置8包括从后往前依次连接的连杆81、连接头82和拉杆轴83；连杆81两端分别与偏心轴122和连接头82的后端部轴连接，拉杆轴83的两端分别与连接头82的前端部和牙刷头驱动拉杆9的后端部固定连接。
图2是本实施例一的主要部件牙刷头驱动拉杆9、牙刷头3、牙刷柄2和被动齿轮121的结构示意图。所述牙刷头3的背面设有斜向方形柱31和作为斜向方形柱31基部的方形凸键32，方形凸键32侧壁上开有一垂直牙刷柄2轴线的导向孔33。所述牙刷柄2底部开有一长方形孔21，牙刷柄2在长方形孔21左右两侧的侧壁上开有垂直于牙刷柄2轴线的定位孔22。所述牙刷头驱动拉杆9头部开有一斜向矩形槽孔91，其倾斜角度与斜向方形柱31的倾斜角度一致。所述斜向方形柱31从底部向上穿过牙刷柄2的长方形孔21，其上部伸入牙刷头驱动拉杆9头部的斜向矩形槽孔91呈宽松配合，所述方形凸键32套入牙刷柄2的长方形孔21中，所述方形凸键32的宽度应略小于长方形孔21的宽度，其长度加上牙刷头3左右振动的幅度应略小于长方形孔21的长度。一两端固定在牙刷柄2两侧定位孔22上且垂直于牙刷柄2轴线的导向轴34穿过所述牙刷头3背面的导向孔33与牙刷头3滑动配合，牙刷头3可沿导向轴34灵活滑动(图3)。
如图1，所述牙刷柄2的中后部固定有用于避免拉杆轴8 3偏离中心轴的管位套5，所述拉杆轴83穿过管位套5与其滑动配合。
如图1和图3所示，所述牙刷柄2由牙刷柄前盖23和牙刷柄后盖24构成，牙刷柄2沿轴线中空，所述拉杆轴83、牙刷头驱动拉杆9、管位套5和连接头82置于其中。
所述牙刷身1后部设有电池室17，电池室17内的电池组18与马达11电连接，马达11的控制开关设置在牙刷身1的外壁。
当按压马达11的控制开关时，马达11通过变速齿轮组12和连杆装置8带动牙刷头驱动拉杆9作往返直线运动，牙刷头驱动拉杆9头部的斜向矩形槽孔91的孔壁将推动牙刷头3背面的斜向方形柱31，令牙刷头3沿着导向轴34作高速往复的直线运动，如图4所示。当被动齿轮121上的偏心轴122处于居中的位置时，牙刷头驱动拉杆9将牙刷头3推至居中的位置(图4a)；当被动齿轮121上的偏心轴122向下移动时，牙刷头驱动拉杆9也向下移动，推动牙刷头3向左移动(图4b)；当被动齿轮121上的偏心轴122向上移动时，牙刷头驱动拉杆9也向上移动，推动牙刷头3向右移动(图4c)。变速齿轮组12不断旋转，使被动齿轮121上的偏心轴122不断上下移动，牙刷头驱动拉杆9也随着上下移动，推动牙刷头3快速左右振动。
实施例二本实施例区别于实施例一的地方就是在牙刷柄2前端增设一圆形旋转刷头4以提高刷牙效率，如图5和图6所示，该旋转刷头4背面开有中心轴孔41，该中心轴孔41与固设在牙刷柄2的下垂轴27旋转配合，中心轴孔41左侧垂直凸设一驱动轴42，中心轴孔41右侧处设有一段弧形颈部，该弧形颈部与旋转刷头4背面围成止滑落凹槽44。相应地，牙刷柄2前端开有一圆形通孔25，其右侧壁上凸设有一扇形凸键26，该扇形凸键26置于旋转刷头4背面的止滑落凹槽44中，使旋转刷头4悬挂于牙刷柄2上并可绕牙刷柄2下垂轴27在一定角度内转动。所述牙刷头驱动拉杆9前端左侧延伸一拉片92，该拉片92前端开有一滑孔921套接于所述驱动轴42上，所述滑孔921为左右两端呈半圆形收口的长条形直孔，其纵向孔径稍大于所述旋转刷头4驱动轴42的直径。马达11带动所述牙刷头驱动拉杆9及其拉片92上下运动，所述滑孔921的孔壁通过推动旋转刷头4的偏心驱动轴42带动旋转刷头4以固定轴为轴心，在一定角度内往复转动。当被动齿轮121上的偏心轴122处于居中的位置时，牙刷头驱动拉杆9及其拉片92前端的滑孔921的侧壁将牙刷头3和旋转刷头4推至居中的位置(图7a)；当被动齿轮121上的偏心轴122向下移动时，牙刷头驱动拉杆9及前端的滑孔921也向下移动，推动牙刷头3向左移动，同时滑孔921的侧壁带动旋转刷头4逆时针转动(图7b)；当被动齿轮121上的偏心轴122向上移动时，牙刷头驱动拉杆9及前端的滑孔921也向上移动，推动牙刷头3向右移动，同时滑孔921的侧壁带动旋转刷头4顺时针转动(图7c)。因此，所述马达11带动所述牙刷头驱动拉杆9上下运动，牙刷头驱动拉杆9前端左侧滑孔921的侧壁带动旋转刷头4以固定轴为轴心，在一定角度内往复转动，其运动轨迹为一段圆弧线。
权利要求
1.一种竖刷式电动牙刷，包括牙刷身(1)及其内腔的马达(11)和变速齿轮组(12)，与牙刷身(1)顶端活动扣接的牙刷柄(2)，设置在所述牙刷柄(2)前段区域并与刷柄(2)活动连接的牙刷头(3)，其特征在于所述变速齿轮组(12)设有偏心机构，该偏心机构通过连杆装置(8)把所述变速齿轮组(12)的旋转运动转换成牙刷头驱动拉杆(9)的往返直线运动；所述牙刷头(3)的背面凸设一传递动力、且能改变推力方向的斜向方形柱(31)，该斜向方形柱(31)基部侧面有一导向孔(33)，所述斜向方形柱(31)从底部向上穿过所述牙刷柄(2)的长方形孔(21)后，其上部伸入牙刷头驱动拉杆(9)头部的斜向矩形槽孔(91)呈宽松配合；两端架设在牙刷柄(2)上且垂直于牙刷柄(2)轴线方向的导向轴(34)穿过所述牙刷头(3)背面的导向孔(33)，使牙刷头(3)与导向轴(34)呈滑动配合；所述马达(11)通过变速齿轮组(12)和连杆装置(8)带动牙刷头驱动拉杆(9)作往返直线运动，所述牙刷头驱动拉杆(9)通过头部的斜向矩形槽孔(91)推动所述牙刷头(3)背面的斜向方形柱(31)，令牙刷头(3)沿着导向轴(34)作垂直于牙刷柄(2)轴线的往复直线运动。
2.根据权利要求1所述的竖刷式电动牙刷，其特征在于所述偏心机构是凸设在所述变速齿轮组(12)的被动齿轮(121)上的偏心轴(122)；所述连杆装置(8)包括连杆(81)、用于活动连接牙刷身(1)和牙刷柄(2)的连接头(82)和拉杆轴(83)；所述连杆(81)后端与所述被动齿轮(121)上的偏心轴(122)轴连接，其前端与连接头(82)的后端部轴连接；所述拉杆轴(83)的两端分别与连接头(82)的前端部和牙刷头驱动拉杆(9)的后端部固定连接。
3.根据权利要求1所述的竖刷式电动牙刷，其特征在于所述牙刷头(3)背面的斜向方形柱(31)基部为一方形凸键(32)，该方形凸键(32)套入牙刷柄(2)的长方形孔(21)中；所述方形凸键(32)的宽度略小于长方形孔(21)的宽度，其长度加上牙刷头(3)左右振动的幅度略小于长方形孔(21)的长度。
4.权利要求2所述的竖刷式电动牙刷，其特征在于所述牙刷柄(2)的中后部设有用于避免拉杆轴(83)偏离中心轴的管位套(5)，所述拉杆轴(83)穿过所述管位套(5)与其滑动配合。
5.根据权利要求4所述的竖刷式电动牙刷，其特征在于所述牙刷柄(2)由牙刷柄前盖(23)和牙刷柄后盖(24)构成，牙刷柄(2)沿轴线中空，所述拉杆轴(83)、牙刷头驱动拉杆(9)、管位套(5)和连接头(82)置于其中。
6.据权利要求1至5任一所述的竖刷式电动牙刷，其特征在于还包括设置在牙刷柄(2)前端的旋转刷头(4)，该旋转刷头(4)与牙刷柄(2)旋转活动连接，其背面左侧垂直凸设一驱动轴(42)；所述牙刷头驱动拉杆(9)前端左侧延伸一拉片(92)，该拉片(92)前端开有一滑孔(921)套接在所述驱动轴(42)上；所述马达(11)带动牙刷头驱动拉杆(9)及其拉片(92)上下运动，拉片(92)通过旋转刷头(4)背面偏心位置的驱动轴(42)推动旋转刷头(4)在一定角度内往复转动。
7.根据权利要求6所述的竖刷式电动牙刷，其特征在于所述旋转刷头(4)背面有中心轴孔(41)，该中心轴孔(41)与固设在牙刷柄(2)的下垂轴(27)旋转配合；旋转刷头(4)背面偏离中心轴孔(41)右侧处设有一段弧形颈部，该弧形颈部与旋转刷头(4)背面围成止滑落凹槽(44)，所述牙刷柄(2)右侧壁上设有一扇形凸键(26)，该扇形凸键(26)置于旋转刷头(4)背面的止滑落凹槽(44)中，使旋转刷头(4)呈可绕牙刷柄(2)下垂轴(27)在一定角度内转动的悬挂状态。
8.根据权利要求6所述的竖刷式电动牙刷，其特征在于所述旋转刷头(4)为圆形刷头。
9.根据权利要求6所述的竖刷式电动牙刷，其特征在于所述滑孔(921)为左右两端呈半圆形收口的长条形直孔，其纵向孔径稍大于所述旋转刷头(4)驱动轴(42)的直径。
10.根据权利要求1至5任一所述的竖刷式电动牙刷，其特征在于所述牙刷身(1)的后部设有电池室(17)，该电池室(17)内的电池组(18)与马达(11)电连接，马达(11)的控制开关设置在牙刷身(1)的外壁。
全文摘要
本发明公开一种竖刷式电动牙刷，包括牙刷柄(2)、牙刷头(3)、变速齿轮组(12)、连杆装置(8)和牙刷头驱动拉杆(9)，变速齿轮组(12)设有偏心轴(122)可把其旋转运动转换成牙刷头驱动拉杆(9)的往返直线运动；牙刷头(3)背面凸设的斜向方形柱(31)从底部向上穿过牙刷柄(2)的长方形孔(21)，其上部伸入牙刷头驱动拉杆(9)头部的斜向矩形槽孔(91)呈宽松配合，一垂直于牙刷柄(2)轴线的导向轴(34)穿过导向孔(33)固定在牙刷柄(2)上，牙刷头(3)可沿着导向轴(34)作往复直线运动。本发明的电动牙刷其牙刷毛顺着牙缝方向来回刷，因此不仅能有效清除牙缝的污垢，而且符合牙科医生推荐的科学刷牙方法。
文档编号A61C17/34GK1672659SQ200410008990
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月23日 优先权日2004年3月23日
发明者黄邦俊 申请人:信利电子有限公司