机械驱动式声波牙刷和水牙线的制作方法
【专利说明】机械驱动式声波牙刷和水牙线
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求2013年3月15日提交的名称为“Mechanically driven sonic toothbrushand water flosser”的美国临时申请61/802，121的优先权，其由此通过引用整体地结合于本文中。
[0002]本申请与2012年5月2日提交的名称为“Mechanically driven sonictoothbrush system” 的美国专利申请 13/462，614 相关。
技术领域
[0003]本发明涉及口腔健康产品。更具体地，本发明涉及具有水牙线特征的声波牙刷。
【背景技术】
[0004]声波牙刷技术的现有技术水平关注驱动系统，驱动系统利用电磁驱动器和定中心复位弹簧直接产生振荡运动来产生期望的振荡牙刷输出运动。这些电磁系统中不包括连续的输入旋转或驱动器，并且这类电磁系统具有相对高的生产成本。
[0005]目前还存在通过连续旋转的输入驱动器提供振荡输出牙刷运动的许多牙刷。与采用电磁驱动器的牙刷相比这类机械驱动式牙刷通常具有降低的制造成本。但是，这类旋转系统都以远低于声速水平的速度执行振荡功能。不存在以声速操作的连续旋转输入驱动系统。
[0006]当前的喷水牙线是单独的单元，仅利用专用、唯一的手柄和牙线末端提供脉冲式喷水。存在被称作“组合体”单元的一些装置，其利用单个单元提供牙刷功能和水牙线功能。这些装置基本上采用具有手柄和末端组件的水牙线基部单元，扩大基部单元，并且添加位于放大的基部上的单独的牙刷手柄。需要两个手柄来提供水牙线和牙刷功能。不存在仅利用一个手柄组件和一个牙刷/末端提供水牙线和牙刷功能的系统。
[0007]说明书的本【背景技术】部分中包括的信息，包括在此引用的参考文献及其任何描述或论述，仅为了技术参考而被包括，并且不应该被认为是由权利要求限定的本发明的范围限制的主题。
【发明内容】
[0008]组合式牙刷和水牙线刷头系统能够使声波牙刷刷毛末端移动并且将高压脉冲式水牙线流体流传送通过单个刷头组件内的可伸展且可收缩的喷射末端喷嘴。此刷头组件不大于单个功能的电动牙刷刷头。在刷毛簇的高度以上的喷射末端喷嘴的延伸部分为使用者提供准确地定位和控制流体流的能力，以便实现最佳的功效，而不受刷毛干扰，同时收缩喷嘴的能力容许不受阻的声波牙刷移动，而不受喷射末端喷嘴干扰。所述刷头系统能够执行这些功能，同时传送真正有效的水牙线所需的较高的流体压力。
[0009]当牙刷末端附接到动力手柄的牙刷轴时，牙刷末端的内部水路径被密封到动力手柄的牙刷轴。这提供通过动力手柄、及至并离开位于牙刷刷毛之间的水喷嘴的连续的、密封的水路径。外部的脉冲式喷水产生系统附接到动力手柄内的水路径的输入部分。当启动时，此喷水产生系统供应脉冲式水流，该水流穿过动力手柄、通过牙刷末端并从刷头刷毛图案内的半刚性喷嘴排出。此脉冲式喷水沿牙龈线导向，以提供标准的独立式水牙线机构的水牙线效果。
[0010]动力手柄和喷水产生系统之间的水源连接结构可以是可拆离的。这容许在需要时从水源和喷水基部单元松开动力手柄，以用作独立式牙刷。动力手柄可具有仅控制声波牙刷功能或控制牙刷功能和脉冲式喷水功能两者的能力。
[0011]在一个实施方式中，一种具有组合的声波刷牙和水牙线清洁属性的牙刷包括电动机、牙刷末端、驱动组件和流体通路。电动机还包括驱动轴。当使所述电动机操作时，所述驱动轴沿单方向连续旋转。牙刷末端在远端上支撑刷头，并且在其中限定流体管道。驱动组件被耦接在所述驱动轴和所述牙刷末端之间，并且被配置成将所述驱动轴的旋转转化成所述刷头的声波振荡，由此所述牙刷末端围绕所述牙刷末端的纵向轴线来回枢转。流体通路被配置成将来自所述牙刷外部的流体源的流体输送到所述牙刷末端中的所述流体管道。所述流体通路的一部分形成在所述驱动组件内。
[0012]在另一实施方式中，一种具有组合的声波刷牙和水牙线清洁属性的牙刷包括电动机、牙刷末端、驱动组件、流体通路、可拆卸基板和阀。电动机还包括驱动轴。当使所述电动机操作时，所述驱动轴沿单方向连续旋转。牙刷末端在远端上支撑刷头，并且在其中限定流体管道。驱动组件被耦接在所述驱动轴和所述牙刷末端之间，并且被配置成将所述驱动轴的旋转转化成所述刷头的声波振荡，由此所述牙刷末端围绕所述牙刷末端的纵向轴线来回枢转。流体通路被配置成将来自所述牙刷外部的流体源的流体输送到所述牙刷末端中的所述流体管道。可拆卸基板包括与所述流体通路流体连通并被配置成用于与所述流体源连接的流体入口。阀位于所述流体通路内，并且配置成当从所述牙刷移除所述基板时关闭所述流体通路，并且配置成当所述基板被连接到所述牙刷时打开。
[0013]本
【发明内容】
用于介绍一组简化形式的构思，下文在【具体实施方式】中进一步详细描述这些构思。本
【发明内容】
未试图确定要求权利的主题的关键特征或本质特征，也未试图用语限制要求权利的主题的范围。在本发明的各个实施例的以下书面描述中提供并且附图中示出了本发明的特征、细节、功用和优点的更多描绘。
【附图说明】
[0014]图1是组合式机械驱动式声波牙刷和水牙线的示例性实施方式的等距视图。
[0015]图2是图1的牙刷/牙线的前部、顶部等距视图，其中移除了壳体、基部帽和牙刷末端。
[0016]图3是后部、底部的等距视图，其中移除了壳体、基部帽和牙刷末端。
[0017]图4是图1的牙刷/牙线的剖视侧面等距视图。
[0018]图5是图1的牙刷/牙线的驱动组件的放大的底部等距视图，其中为了清楚起见，移除了壳体、牙刷末端、驱动支架和后部机架并且以虚线示出冲洗器软管。
[0019]图6是图1的牙刷/牙线的驱动组件的放大的剖视底部等距视图，其中为了清楚起见，移除了壳体、牙刷末端、驱动支架和后部机架。
[0020]图7是图1的牙刷/牙线的驱动组件的放大的剖视底部等距视图，其中为了清楚起见，移除了壳体和牙刷末端。
[0021]图8是图1的牙刷/牙线的基部端的放大的剖视侧面等距视图。
[0022]图9是图1的牙刷/牙线的牙刷末端的等距视图。
[0023]图10是图1的牙刷/牙线的牙刷末端的刷头部分的放大的剖视侧面立视图。
[0024]图11是图1的牙刷/牙线的牙刷末端的剖视侧面等距视图。
[0025]图12A是组合式机械驱动式声波牙刷和水牙线的示例性实施方式的前部等距视图。
[0026]图12B是图12A的牙刷/牙线的后部等距视图。
[0027]图12C是牙刷/牙线的分解等距视图，描绘牙刷末端和基部的可拆离性。
[0028]图13A是图12A的牙刷/牙线的前部、右侧等距视图，其中移除了壳体和牙刷末端。
[0029]图13B是图12A的牙刷/牙线的后部、左侧等距视图，其中移除了壳体和牙刷末端。
[0030]图14是沿图12A中的线14-14截取的图12A的牙刷/牙线的剖视右侧等距视图。
[0031]图15A是图12A的牙刷/牙线的组成零件的分解等距视图。
[0032]图15B是图12A的牙刷/牙线的组成零件的分解等距视图。
[0033]图15C是图12A的牙刷/牙线的组成零件的分解等距视图。
[0034]图16是沿图12A中的线14-14截取的图12A的牙刷/牙线的放大的剖视右侧等距视图，详细示出包括可拆离基部和电源的手柄底部。
[0035]图17是沿图12A中的线14-14截取的图12A的牙刷/牙线的放大的剖视右侧等距视图，详细示出处于被移除配置的可拆离基部以及提升阀的操作。
[0036]图18是可拆卸基部的等距视图。
[0037]图19A是沿图18中的线19A-19A截取的可拆卸基部的一部分的剖视等距视图。
[0038]图19B是沿图18中的线19B-19B截取的可拆卸基部的一部分的剖视等距视图。
[0039]图20A是沿图12A中的线14-14截取的图12A的牙刷/牙线的放大的剖视右侧等距视图，详细示出包括电动机和传动系统的手柄中部。
[0040]图20B是沿图12A中的线14_14截取的图12A的牙刷/牙线的放大的剖视左侧等距视图，详细示出包括电动机和传动系统的手柄中部。
[0041]图21是图12A的牙刷/牙线的传动系统的前部、右侧等距视图，其中移除了壳体和机架的一些部分。
[0042]图22是图12A的牙刷/牙线的传动系统的后部、左侧等距视图，其中移除了壳体和机架。
[0043]图23是沿图22中的线23-23截取的牙刷/牙线的传动系统的剖视左侧等距视图。
[0044]图24是沿图22中的线24_24截取的牙刷/牙线的传动系统的剖视后部、左侧等距视图。
[0045]图25A是安装在电动机轴上的偏心凸轮的顶部等距视图。
[0046]图25B是图25A的偏心凸轮的底部等距视图。
[0047]图26是可拆卸牙刷/牙线头的第二示例性实施方式的等距视图。
[0048]图27是图26的牙刷末端的分解等距视图。
[0049]图28是沿图26的线28_28截取的图26的牙刷末端的剖视图。
[0050]图29是沿图12A中的线14_14截取的图12A的牙刷/牙线的放大的剖视右侧等距视图，详细示出手柄的顶部和牙刷末端的基部。
[0051]图30是用于收容在牙刷末端内的牙刷轴的对齐插入件的等距视图。
[0052]图31A是用于收容在牙刷末端内的牙刷轴的轴支撑件的后部、左侧等距视图。
[0053]图31B是图31A的轴支撑件的前部等距视图。
[0054]图32是沿图29的线32_32截取的牙刷末端的剖视底部平面图。
[0055]图33A是可拆卸牙刷/牙线头的第二示例性实施方式的等距视图。
[0056]图33B是沿图33A中的线33B-33B截取的图33A的牙刷/牙线头的剖视图，其中，牙线末端处于收缩位置。
[0057]图33C是类似于沿图33A中的线33B-33B截取的剖面的图33A的牙刷/牙线头的剖视图，其中，牙线末端处于伸展位置。
[0058]图34A可拆卸牙刷/牙线头的第三示例性实施方式的等距视图。
[0059]图34B是沿图34A中的线34B-34B截取的图35A的牙刷/牙线头的剖视图。
[0060]图35A是可拆卸牙刷/牙线头的第四示例性实施方式的等距视图。
[0061]图35B是沿图35A中的线35B-35B截取的图35A的牙刷/牙线头的剖视图。
【具体实施方式】
[0062]本文公开了具有水牙线末端的机械驱动式声波牙刷系统的若干示例性实施例。声波牙刷/牙刷系统利用连续旋转式输入驱动器(例如，DC或AC电动机)，其操作平衡连杆系统，以将输入驱动器的连续旋转改变为期望的振荡输出运动，该运动以声速驱动附接的刷头O
[0063]利用DC驱动电动机输入驱动运动可获得比目前的电磁声波牙刷系统以及利用相对价廉的模制塑料部件低的机械驱动式声波牙刷/牙线系统的成本。
[0064]本文公开的声波牙刷/牙线系统可提供连续旋转输入驱动系统，其提供机械振动和噪声水平极低的振荡声波牙刷输出运动。此外，本文公开的示例性机械驱动式声波牙刷系统提供生产成本降低的声波牙刷系统。
[0065]机械驱动式声波牙刷的一些实施例可被配置成用于附接到水牙线基部单元。在这些实施例中，声波牙刷可包括用于与来自牙线基部单元的流体管连接的流体入口。流体流导管被设置为通过声波牙刷的手柄并且还通过振荡驱动运动机构的一部分。流体流导管通过可更换牙刷末端离开，牙刷末端承载被安装在刷头上的刷毛内的冲洗器喷嘴。当牙刷末端附接到手柄的输出轴时，利用通过输出轴的流体流导管的出口密封牙刷末端的内部水路径。这提供通过动力手柄、及至并离开位于牙刷刷毛之间的水喷嘴的连续的、密封的水路径。
[0066]产生脉冲式喷水的外部水牙线基部系统经由软管附接到手柄上的入口端口。当启动时，此喷水产生系统供应脉冲式水流，该水流穿过手柄、通过牙刷末端并从刷头刷毛图案内的喷嘴排出。此脉冲式喷水沿牙龈线导向，以提供标准的独立式水牙线的水牙线效果。水牙线基部单元将水或其他流体从基部单元中的储存器泵送通过连接软管、通过声波牙刷中的流体路径并泵送到刷头中的冲洗器末端外，以提供结合有声波牙刷的益处的水牙线装置。
[0067]手柄和水牙线基部系统之间的水源连接结构可以是可拆离的。这容许在需要时从水牙线松开手柄，以用作独立式牙刷。手柄具有控制牙刷功能和脉冲式喷水功能两者的能力。由此，此系统利用一个方便的手柄提供两种能力，声波牙刷以及喷水、水牙线。
[0068]本文公开的手持式牙刷/牙线提供更加小型化、高效，并且成本更低的“组合式”牙刷/水牙线单元。由于仅具有一个手持式装置，不必容纳第二个手柄而节省了相当大的空间，并且空间利用更加有效。此外，单个手柄使得组合式可能更经济。可拆离式水源还容许动力手柄被松开、用作旅行或需要刷牙功能时的牙刷，以便更加便携。单个手柄能够控制牙刷功能和脉冲式喷水功能两者。此外，单个可更换的刷头提供刷牙功能和可转向的脉冲式喷水喷嘴功能两者，而不需要用于两种功能中的每种的单独的专用附接装置。
[0069]图1-11示出了组合式机械驱动式声波牙刷和水牙线110的一个示例性实施方式。如图1所示，组合式声波牙刷和水牙线110由手柄111和可拆卸牙刷末端125构成。牙刷末端125可向远端延伸，以形成收容刷毛插入件226的刷头224，多个刷毛簇127可从刷毛插入件延伸出。为了参考起见，牙刷/牙线110的远端可被称作牙刷端112，并且近端可被称作基部端114。
[0070]手柄111由大体在基部端114和牙刷端112之间延伸的壳体116限定。壳体116可大体为圆柱形形状以符合人体工程学地与使用者的手相匹配，但是它可形成为任何其他期望的符合人体工程学的形状。圆柱形形状可从牙刷端112开始沿牙刷端112的方向在壳体116的约1/3长度上呈锥形。壳体116可露出一个或多个启动按钮122a、122b，以启动和控制牙刷/牙线110的功能。面板123可被支撑在壳体116上围绕控制按钮122a、122b延伸的区域中，作为单独的板或作为壳体116上的二次成型表面。壳体116还可露出一个或多个状态指示器119，例如LED，用于向用户指示牙刷/牙线110的操作模式或状态。示例性模式可以是低速、高速或水牙线模式。示例性状态指示可以是电量不足、充电和充满电。
[0071]壳体116的基部端114可被大体平坦的基部帽118封闭，通过基部帽，牙刷/牙线110可直立在平面(诸如台面)上。此外，在刷牙和用作牙线期间之间，牙刷/牙线110的基部端114可位于感应充电单元(未示出)内，以为内部电池充电，内部电池提供动力以驱动声波牙刷的电动机，如本文进一步描述的。基部帽118可限定开口 117，以露出可放置在充电单元的感应柱上的线圈轴129的内壁。基部帽118可利用一个或多个螺钉117或其他合适的紧固装置附接到壳体116 (或包含在壳体内并在下文中进一步描述的机架结构)。为了提供水牙线特征，可提供外部连接器212，其一端与基部帽118耦接，另一端与单独的水牙线基部单元(未示出)的流体软管耦接。
[0072]图2和3分别是图1的牙刷/牙线110的前部顶部和后侧等距视图，其中，移除了壳体116、基部帽118和牙刷末端125，以露出牙刷/牙线110的内部结构。图4是牙刷/牙线110的侧面剖面等距视图，其中，壳体116