专利名称：用于驱动包括在其上安装的刷毛的膜刷头的液压系统的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及电动牙刷，以及更具体地，本发明涉及在牙刷的刷头部部分中包括可移动/柔性膜的电动牙刷。该膜具有安装在其上的牙刷刷毛。
背景技术：
在2003年6月26日提交的美国专利申请No.60/483,149中，示出了在具有在其中安装的刷毛的电动牙刷的刷头部部分中使用可移动/柔性膜，以实现有效的口腔清洁，该美国专利申请由本发明的受让人所拥有。在此通过参考文件形式并入该美国专利申请的内容。
这种膜清洁系统的一个重要结构部分是用于移动刷头中的膜的驱动机制/组件。重要的是，这种驱动系统是可靠的并且提供足够的电能以充分地驱动柔性膜。期望的是，这种驱动系统即便宜又容易制造并且可方便地装配进传统牙刷中。
发明内容
因此，本发明是一种电动牙刷，包括手柄部分，该手柄部分包括驱动柔性膜组件、作用于驱动柔性膜的弹簧组件、用于移动弹簧部件的线圈以及用于驱动线圈的驱动/控制系统；以及颈部/头部部分，颈部/头部部分包括在其远端处的刷头，颈部/头部部分从手柄部分延伸出，其中刷头包括刷头膜组件，刷毛安装在刷头膜组件上，以及其中颈部/头部部分包括充满流体的通道，流体延伸在手柄部分中的驱动膜和刷头膜组件之间，在操作中将驱动膜的移动传递到对应的刷头膜组件的可移动部分的移动，产生对牙齿的清洁作用。
图1是示出了使用本发明的膜驱动系统的电动牙刷的手柄部分的横断面视图。
图2A和图2B是示出图1的膜驱动系统的弹簧部分的操作的横断面视图。
图3是图2A和图2B的弹簧部分的侧横断面。
图4是示出了图1的牙刷的头部部分的前视图，头部部分包括在刷头远端处的柔性膜。
图5是用于图1的电动牙刷的刷头的膜嵌体的横断面视图。
图6是示出了图1-4的可替代的组件部分的横断面视图。
图7是图1-4的可选实施方式的横断面视图。
图8A-8D示出了图4中所示的牙刷的柔性膜部分的多种视图。
具体实施例方式
口腔护理设备在刷头的远端处使用可移动或者柔性膜，具有(或者没有)安装在膜上的牙刷刷毛，以实现期望的口腔清洁，该口腔护理设备包括用于以足够的频率和幅度移动膜以便实现清洁的的驱动链/系统。
通常，在此示出和描述的系统包括处于电动牙刷的手柄部分顶部的第一柔性膜，在此称为驱动膜。在操作中移动驱动膜，导致液压经过牙刷的颈部/头部部分到刷头的流体的对应移动，其中刷头包含嵌体，该嵌体包含可移动或者柔性膜，该膜在此称作刷头膜。液压流体作用在刷头膜上，在操作中，移动刷头膜，以便实现牙齿的清洁。
在图1中示出了位于手柄中的用于口腔护理系统的驱动链。图1包括电动牙刷手柄10、电池12以及电驱动/控制电路14。电路14是传统的，它对电磁线圈16进行操作。当通电时，电磁线圈16朝着手柄的底部(远离刷头)向下拉中心轴18。
在螺旋线圈16上方并且在中心轴18的上端处，是三个垂直隔开的同心盘弹簧22、24以及26。每个盘弹簧固定地附着于中心轴18。它们可以是金属或者聚合物。在所示的实施方式中，三个弹簧顺序地隔开大约0.05-0.5英寸，但是该间隔可以改变。图3示出了盘弹簧的顶视图。每个盘弹簧包括中心部分30，其固定到中心轴18，以及包括多个伸长的、通常是矩形的径向臂32，径向臂从中心部分30向外延伸。围绕着盘弹簧22、24以及26的是柔性的微圆锥形外壳34。柔性外壳34从手柄套的顶边缘36延伸到中心轴18的上端39上方一小段距离的点处，其中柔性外壳附接到手柄套上。
围绕柔性外壳34的内表面41设置隔开的金属或者塑料带38-38的环。通过带38的内表面上的倒钩45-45，每个盘弹簧的径向臂32-32的自由端43-43锁进带38的内表面上的位置，或者固定到带38。可选地，多个带可以是可伸展的(柔性)、微圆锥柱体。
中心轴18的上端39被构造为与驱动柔性膜44的相关中心部分42配合，驱动柔性膜的外边缘46与柔性外壳34的上边缘48相连接。当没有电磁线圈16的拖拉作用时，通过弹簧的作用，中心轴18朝着刷头移动驱动膜，如图2A所示。电磁线圈的作用拖拉轴18远离刷头，与弹簧作用相反。当电磁线圈16通电时，带环或者可选的圆柱体的直径增加，向外挤压并且靠着柔性外壳，如图2B所示。
参考图4，上述动作以及膜44的最终动作移动牙刷的颈部/头部部分45中的液压流体52，颈部/头部部分45诸如通过拧上螺丝连接来固定到手柄部分。使液压流体52通过通道54来回地移动直到进入牙刷的刷头中。流体52延伸到刷头中的膜嵌体56的后表面。所示的实施方式中的嵌体具有所示的实施方式中的硬质塑料或者金属支架部分60，以及聚合物膜部分62。在所示的实施方式中，聚合物膜部分分为两个相邻的纵向部分。聚合物膜可以是硬质的，并且通过铰链部分安装在支架部分60上，下文中将更详细地论述，或者膜可以是柔性的，在操作中进进出出的移动。每个部分具有安装于其中的并且其中伸出的多个刷毛簇(未示出)。在嵌体56的后表面中的是阀开口64，其可以用于利用液压流体填满系统。还可以使用所示的无刷毛的实施方式。
参考图6，在上文所述的布置中，牙刷的颈部/头部部分，包括柔性外壳34和驱动膜44，是可以替代的，即牙刷的颈部/头部部分可从手柄部分拆卸，留下中心轴、盘弹簧以及带的环或者有可伸展的圆柱体，如图6中所示。
在操作中，当激励电磁线圈时通过电磁线圈在一个方向上(向下)的动作，以及当没有激励电磁线圈时通过盘弹簧的回复动作(向上)，中心轴18上下移动。因此驱动柔性膜44移动，并且因此，设备的颈部/头部部分中的液压流体52也移动。延伸达到刷头的流体移动刷头膜60。激励电磁线圈16，使得提供刷头膜以及安装在其上的刷毛的运动的合适频率和期望幅度。刷头膜的移动产生口中流体的移动以及流体的动作，以产生牙齿的清洁以及牙间的清洁，其在60/483,149申请中更详细的论述的。
图7中示出了可选的驱动链实施方式。该实施方式包括微圆锥形部件80，其可以向外/向内伸缩到某种程度。通过由电极82、84组成的压电组件使微圆锥形部件上下振动。该布置适合在微圆锥形柔性环绕膜88，该膜具有固定到柔性膜88的顶边缘的驱动膜90。在操作中，压电组件将上下振动圆锥形部件80，导致其外壁稍微向内和向外移动，推动环绕膜的壁和柔性膜90来移动。这导致作用于牙刷的刷头部部分中的膜上的刷头颈部中的流体的来回移动。
图8A-8D更详细地示出了特定刷头膜布置。在该实施方式中，其类似于图4和图5的实施方式，两个聚合物膜部分100、102提供在嵌体支架部件104中。支架部件104包括两个硬质侧壁部分106、108以及硬质第三(中)壁部分110。膜部分100和102分别安装在侧壁部分106和108与中间壁110之间。通过延伸膜部分的长度的柔性铰链部件112-112，安装聚合物膜部分，以在支架部件中移动。刷毛从移动膜部分100和102两者以及硬质中/壁部分110延伸出来。
图8B-8D示出了嵌体的膜部分100、102的移动。当没有施加在嵌体内的流体时(图7A)，两个移动膜部分100和102以及非移动中壁部分上的刷毛基本上垂直。当通过驱动链的作用来施加流体压力时，两个移动膜部分略微向内旋转，如图7C中所示，使得安装于其上的刷毛通过铰链结构112朝着中心刷毛旋转。因此，当流体在相反方向上移动时，即“抽吸”动作，两个移动膜部分100、102微向外旋转，如其上的刷毛所做的那样，如图7D中所示。通过刷毛与使用者的口中的流体相互作用，刷毛的来回动作提供了清洁作用。
如上文所指示的，虽然所示的实施方式包括安装在嵌体的移动膜部分上的刷毛，但是还可以不具有任何刷毛。在该布置中，通过可移动的刷头膜部分将动作给予口中的流体。因此，本发明的范围包括无刷毛刷头膜布置。
尽管为了说明目的，已经公开了本发明的优选实施方式，应该理解到，在不偏离所附权利要求所限定的本发明的申请的前提下，可以将各种改变、修改以及替换并入本实施方式。
权利要求
1.一种电动牙刷，包括手柄部分，包括驱动柔性膜组件、作用于所述驱动柔性膜组件的弹簧组件、用于移动所述弹簧部件的线圈以及用于驱动所述线圈的驱动/控制系统；以及颈部/头部部分，包括在其远端处的刷头，所述颈部/头部部分从所述手柄部分延伸出，其中所述刷头包括刷头膜组件，刷毛安装在所述刷头膜组件上，以及其中所述颈部/头部部分包括充满流体的通道，所述流体延伸在所述手柄部分中的驱动膜和所述刷头膜组件之间，在操作中将所述驱动膜的移动传递到对应的所述刷头膜组件的可移动部分的移动，产生对牙齿的清洁作用。
2.根据权利要求1所述的牙刷，其中所述驱动/控制系统包括电磁线圈，作用在可移动中心轴上，当激励所述电磁线圈时，拖拉所述中心轴远离所述刷头，其中所述弹簧部件固定到所述中心轴的上端。
3.根据权利要求2所述的牙刷，其中所述弹簧部件包括多个盘弹簧，所述盘弹簧具有连接到所述中心轴的所述上端的中心部分，以及多个从所述中心部分向外延伸的伸长臂，并且其中所述牙刷还包括在所述手柄部分的上端处的柔性外壳、连接到所述柔性外壳的顶部的柔性膜元件、以及在所述柔性外壳内的可伸展组件，所述弹簧部件的伸长臂的自由边缘可靠地固定到所述柔性外壳，使得当去激励电磁线圈时，所述弹簧部件朝着所述刷头将所述中心轴拖拉到其静止位置。
4.根据权利要求1所述的牙刷，其中所述刷头膜组件包括嵌体部件，该嵌体部件具有硬质支架部分和安装为可移动的膜部分，其中牙刷刷毛安装在所述可移动膜部分上以及安装在所述可移动膜部分之间的所述支架部分的中心部分上。
5.一种电动牙刷，包括手柄部分，包括驱动柔性膜组件、作用在所述驱动柔性膜组件上的弹簧组件、用于移动所述弹簧部件的线圈和用于驱动所述线圈的驱动控制系统；以及颈部/头部部分，包括在其远端处的刷头，所述颈部/头部部分从所述手柄部分延伸出，其中所述刷头包括刷头膜组件，以及其中所述颈部/头部部分包括充满流体的通道，所述流体延伸在所述手柄部分中的所述驱动膜和所述刷头膜组件之间，在操作中将所述驱动膜的移动传递到对应的所述刷头膜组件的可移动部分的移动，产生对牙齿的清洁作用。
6.一种电动牙刷，包括手柄部分，包括驱动柔性膜组件，该驱动柔性膜组件包括柔性外壳部分、作用在驱动膜组件上的可伸展元件、操作在所述可伸展元件上的压电致动器组件、以及用于驱动所述压电致动器组件的驱动控制系统；以及颈部/头部部分，包括在其远端处的刷头，所述颈部/头部部分从所述手柄部分延伸出，其中所述刷头包括刷头膜组件，以及其中所述颈部/头部部分包括充满流体的通道，所述流体延伸在所述手柄部分中的所述驱动膜和所述刷头膜组件之间，在操作中将所述驱动膜的移动传递到对应的所述刷头膜组件的可移动部分的移动，产生对牙齿的清洁作用。
7.根据权利要求6所述的电动牙刷，包括安装在所述刷头膜组件上的刷毛。
8.根据权利要求3所述的电动牙刷，其中包括柔性膜元件和柔性外壳的牙刷的所述颈部/头部部分作为一个单元是可替换的。
全文摘要
牙刷包括手柄部分，手柄部分具有由电磁线圈所驱动的盘弹簧组件。从电磁线圈延伸出来的中心轴的上端与驱动柔性膜组件相连接，在操作中，驱动柔性膜组件在电磁线圈中心轴的正向动作以及中心轴上的弹簧的回复动作下来回移动。驱动膜作用在液压流体上，该液压流体经过牙刷的颈部部分延伸到刷头，该刷头包括可移动的刷头膜。该移动的流体作用在刷头膜，以移动刷头膜。
文档编号A61C17/34GK101083953SQ200580043862
公开日2007年12月5日 申请日期2005年12月20日 优先权日2004年12月21日
发明者M·H·布恩斯特拉, J·博斯马 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司