电动牙刷的制作方法

本公开涉及口腔保健产品。更具体地，本公开涉及电动牙刷。

背景技术：

口腔健康对许多人来说很重要，而且人们经常会使用电驱动牙刷来实现理想的清洁效果。另外，一些人将口腔冲洗器或牙线与刷牙结合使用或与刷牙分开使用。同时具有冲洗功能和刷牙功能的装置通常包括机械传动系，该机械传动系可能很吵人并且在牙刷手柄内引起不期望的振动。

说明书的此背景技术部分中所包括的信息(包括本文中引用的任何参考文献及其任何描述或讨论)仅是出于技术参考目的而被包括在内，不应视为将约束权利要求书中所限定的本发明的范围的主题。

技术实现要素：

在一个实施例中，公开了一种电动牙刷。该电动牙刷包括：壳体；输出轴，该输出轴位于所述壳体内并从所述壳体延伸出来；磁性组件，该磁性组件位于所述壳体内并且被构造成向所述输出轴施加振动运动；以及弹簧，该弹簧位于所述壳体内。该弹簧包括以不可旋转方式联接到所述壳体的第一端和以不可旋转方式联接到所述输出轴的第二端，使得该弹簧在所述磁性组件使输出轴振动时扭转，以放大所述输出轴的由所述磁性组件产生的振动运动。

在另一个实施例中，该电动牙刷包括：手柄壳体；和中空的输出轴，该输出轴具有入口端和出口端，该入口端位于所述壳体内，并且该出口端从所述壳体延伸出来并且能够连接到刷头；第一永磁体和第二永磁体，该第一永磁体和第二永磁体位于所述壳体内并且固定到所述输出轴的相反两侧，以便随所述输出轴旋转；第一电磁体和第二电磁体，该第一电磁体和该第二电磁体相对于所述壳体固定到位并且位于所述输出轴的相反两侧；弹簧，该弹簧包括以不可旋转方式连接到所述壳体的第一端、以不可旋转方式连接到所述输出轴的入口端的第二端、以及从该弹簧的第一端延伸到该弹簧的第二端的多个梁；质量块，该质量块以不可旋转方式连接到所述弹簧的第二端，并且由与所述弹簧不同的材料形成；以及流体管，该流体管被布设为穿过所述弹簧的第一端并且在所述弹簧内联接到所述输出轴的入口端，以将流体输送到刷头。

在另一个实施例中，公开了一种用于电磁驱动的牙刷的激活方法。该方法包括：利用第一信号激活第一固定电磁体和第二固定电磁体，以使输出轴在第一方向上旋转，该第一固定电磁体被定位成邻近所述输出轴的第一侧并具有第一绕组方向(windingdirection)，该第二固定电磁体被定位成邻近所述输出轴的第二侧并具有与所述第一绕组方向相反的第二绕组方向；以及，利用第二信号激活所述第一固定电磁体和第二固定电磁体，以使所述输出轴在与第一方向相反的第二方向上旋转。

附图说明

图1a是其上联接有流体连接器的电动牙刷的等距视图。

图1b是图1a的牙刷的局部分解图。

图2是图1a的牙刷的传动系和电池的等距视图。

图3是图2的传动系的分解图。

图4a是该传动系的沿着图2中的线4a-4a截取的剖视图。

图4b是该牙刷的沿着图1a中的线4b-4b截取的剖视图。

图4c是该牙刷的沿着图1a中的线4c-4c截取的剖视图。

图5是图2的传动系的输出轴的俯视等距视图。

图6a是图2的传动系的弹簧和质量块的分解图。

图6b是图6a的弹簧的俯视平面图。

图6c是图6a的弹簧的仰视平面图。

图6d是该弹簧的沿着图6b中的线6d-6d截取的剖视图。

图7a是利用第一信号激活该传动系的仰视等距视图。

图7b是利用第二信号激活该传动系的仰视等距视图。

具体实施方式

本公开总体上涉及一种口腔清洁装置，例如电动牙刷，其可以具有冲洗和刷牙特征件。该电动牙刷可以为诸如水或漱口水之类的流体提供流动路径，以允许用户刷洗和/或冲洗他或她的牙齿。该电动牙刷可以包括电磁传动系。该电磁传动系可以提供强大的大振动角范围，同时比常规机械传动系更安静。该电磁传动系可以限定穿过该该电磁传动系的流体路径，用于将流体输送到被附接至电动牙刷的刷头或其他工作器具。

该传动系可以包括输出轴，该输出轴用作转子或从动轴。该传动系可以包括磁性组件。例如，该输出轴可以包括一个或多个磁性元件，例如附接到该轴的相反两侧的永磁体。在一个示例中，该磁性元件附接到磁体壳体，该磁体壳体例如经由包覆模制工艺与该轴联接，或者以其他方式连接至该轴以随着该轴旋转。电磁元件(例如电磁线圈)可以位于该输出轴的靠近所述磁性元件的相邻侧上。例如，这些电磁线圈可以固定到围绕该输出轴的磁性部分(例如，所述永磁体)的底架(chassis)或壳体。当这些电磁线圈被激活时，所述永磁体由所产生的磁场驱动，从而使该输出轴旋转。在一些实施例中，该输出轴是中空的，并且还用作流体管以将流体输送通过所述传动系。

该传动系可以包括弹簧，该弹簧增强了由磁性组件(例如所述电磁线圈和永磁体)产生的、该输出轴的旋转或振动运动。该弹簧可以包括两个或更多个沿着该弹簧的纵向长度延伸的梁。这些梁可以是锥形或弓形的。每个梁的第一端可以位于该弹簧的第一端处，并且每个梁的第二端可以位于该弹簧的第二端处。这些梁的第一端可以在该弹簧的第一端处连接在一起，并且这些梁的第二端可以在该弹簧的第二端处连接在一起。该弹簧可以是中空的，其中，这些梁形成该弹簧的外周，以允许管或其他流体路径延伸穿过该弹簧。该弹簧的形状和构造被配置成放大该输出轴的由磁力产生的运动，同时适应穿过该弹簧的内部到达该输出轴的流动路径，从而减小传动系的整体宽度或直径。

质量块可以联接到该弹簧，并且可以构造成使得该质量块和弹簧的组合具有与所述输出轴的工作振动频率匹配的固有频率，使得在电动牙刷的工作期间，该弹簧和质量块有助于(例如，放大)所述输出轴的振动。该质量块可以由与该弹簧不同的材料(例如，密度更大/更重的材料)形成，以提供合适的质量和弹簧刚度来匹配传动系的振动频率，同时减少该质量块和弹簧所需的空间量。在一些实施例中，该质量块是金属，并且该弹簧是塑料。该质量块可以被集成或以其他方式附接到该弹簧的一端。在一些实施例中，该质量块附接至该弹簧的上端，并且位于所述梁与所述输出轴的磁性部分之间。该质量块可以形成为安装到该弹簧的一端上的套环或套筒。该质量块和弹簧可以被构造成限定穿过该质量块和弹簧的流动路径，以适应经过所述电磁传动系的流体流。

在操作中，这些电磁线圈可以由相同的电驱动信号驱动。例如，这些电磁线圈可以由相同的交流电驱动。这些电磁线圈可以电联接在一起并且沿相反的方向卷绕，使得：当驱动信号被施加到电磁线圈时，电磁线圈相对于彼此产生相反的磁通路径方向。换句话说，在第一方向上卷绕的第一电磁体具有第一磁通方向，而在第二方向上卷绕的第二电磁体具有与第一磁通方向不同的第二磁通方向，使得施加在第一电磁体和第二电磁体上的相同驱动信号(例如，交流电)产生互补的电磁力，所述互补的电磁力在第一旋转方向上驱动所述输出轴。当该驱动信号的方向相反(例如，交流电从正变为负，或反过来)时，第一电磁体和第二电磁体会切换磁通方向(即，第一电磁体具有第二磁通方向，而第二电磁体具有第一磁通方向)并且产生互补的电磁力，该互补的电磁力在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上驱动所述输出轴。这些磁力使永磁体在相反的旋转方向上移动，从而使输出轴绕其纵向轴线来回振动。另外，该弹簧辅助这些电磁力以使输出轴旋转。该弹簧的第一端可以(例如，经由底架)被旋转固定到所述壳体，并且该弹簧的第二端可以被旋转固定到输出轴，使得在该输出轴由所述磁性组件在第一方向和第二方向上旋转时，该弹簧扭转并且向该输出轴施加动能。当这些电磁线圈以期望的振动频率驱动该输出轴时，该弹簧和质量块的固有频率可以与该输出轴的振动频率一致，以放大被施加到该输出轴的弹簧扭矩的量。

该电动牙刷可以流体连接到储存器，并且，具有流体泵的基部站(basestation)或基部单元可以将水从该储存器泵送到输出轴。来自该储存器的流体可以从该储存器行进，经由通过所述传动系限定的流动路径穿过手柄，并离开输出轴。通过将泵致动，用户能够冲洗他或她的牙齿，可以经由电动牙刷和/或所述基部单元上的按钮来致动该泵。

应当注意，本文中描述的特征可以适用于冲洗装置、刷洗装置、或者冲洗装置和刷洗装置的组合。这样，对任何特定的“电动牙刷”或“冲洗牙刷”或“牙刷”的讨论仅是示例性的。

现在转向附图，现在将更详细地讨论示例性的电动牙刷。图1a示出了电动牙刷的等距视图。图1b示出了该电动牙刷的等距视图，该电动牙刷具有流体连接器和与手柄分离的刷头。参考图1a和图1b，电动牙刷100可以为冲洗牙刷的形式，并且包括带有刷头104的手柄102和以可移除方式连接到手柄102的流体连接器110。刷头104的可移除性允许用户根据需要更换刷头104，并且允许多个用户卫生地使用同一个电动牙刷100。刷头104包括多根刷毛106，并且在电动牙刷100包括冲洗模式的实施例中，喷嘴108可以连接到刷头104并且被嵌入在刷毛106内。在其他实施例中，喷嘴108可以被包括在单独的喷嘴专用末端中，该末端可以不包括刷毛，或者可以位于刷毛内或根据需要而围绕刷毛。

电动牙刷100可以包括一个或多个控制按钮114，所述一个或多个控制按钮114选择性地激活和停用牙刷100的各种功能和/或模式。控制按钮114可以连接到手柄102或用户方便的任何其他位置。控制按钮114可以通过与基部单元通信来控制牙刷100的刷牙功能(例如激活刷头104的振动)以及控制冲洗功能(例如用于冲洗牙刷的水压和脉冲长度)。可以基于系统的期望功能来改变该控制按钮114的数量和功能控制。在一些实施例中，控制按钮114可以控制手柄102上的部件，但在其他实施例中，控制按钮114可以控制另一单元处的部件，例如位于基部站内的泵。

手柄102可以包括在基部端111和刷端113之间延伸的壳体180。壳体180可以是大致圆柱形形状的，以符合人体工程学地适应用户的手，但是它可以以任何其他期望的人体工程学形状形成。该圆柱形形状可以在壳体180的从刷端113算起约三分之一长度处朝着刷端113的方向逐渐变细。面板115可以在围绕控制按钮114延伸的区域中被支撑在壳体180上，要么作为单独的板，要么作为壳体180上的包覆成型表面。示例的模式可包括低速、高速或水牙线模式。示例的状态指示可以包括电池电量低、正在充电以及电池已充满电。

继续参考图1a和图1b，电动牙刷100可以包括冲洗功能，并且可以被称为冲洗牙刷。在这些实施例中，牙刷100包括用于将手柄102连接到流体源的流体连接器110。通常，流体连接器110包括与储存器和/或泵送系统流体连通的软管112，该泵送系统用于将流体通过软管112泵送到喷嘴108。例如，流体连接器软管112可以连接至包括泵和储存器的基部站，其中，该基部单元的泵将流体从储存器通过软管112泵送到喷嘴108。在2010年6月25日提交的标题为“pumpfordentalwaterjet(用于牙科水喷射的泵)”的美国专利no.8,641,649中示出了可以流体连接到软管112的泵送系统的示例。但是，在其他实施例中，软管112可以直接连接到加压水源，例如水龙头或j型管。流体连接器110可从手柄102移除，以允许在没有流体源的情况下使用装置100，例如以纯刷牙模式使用，并且允许更容易地存放和旅行。另外，流体连接器110可以构造成相对于手柄102旋转。

电动牙刷100包括输出轴116，该输出轴116可移动并且可连接到诸如刷头104的工作器具或末端。如图1b中所示，在一个示例中，输出轴116包括键接表面(keyedsurface)120，该键接表面120将刷头104联接到输出轴，使得刷头104与输出轴116一起旋转，从而允许输出轴116使刷头104振动。另外，可以在输出轴116的暴露部分上限定有夹子凹槽122，并且该夹子凹槽122可以接纳与刷头104相关联的夹子或其他保持机构，以进一步将刷头104以可释放方式固定到输出轴116。为了向喷嘴108提供流体，输出轴116可以是中空的，并且包括在顶端上限定的轴出口124，例如，作为在输出轴116的上表面中限定的开口端或出口孔。将在下面更详细地讨论输出轴116的特征，但在某些情况下，输出轴116用作双用途构件，既用于将流体输送到喷嘴108，又用于将运动从驱动组件传递到刷头104。以这种方式，输出轴116可以用作从动轴、转子等。然而，在电动牙刷不是冲洗牙刷的情况下，该输出轴可以不包括流体特征(例如，该输出轴可以是实心的)。

电动牙刷100包括为输出轴116和刷头104产生运动的传动系或动力系。图2是电动牙刷100的驱动组件或传动系130和电池184的等距视图。图3是传动系130的分解图。图4a至图4c示出了该传动系的各种剖视图。参考图2和图3，传动系130包括输出轴116、弹簧134和磁性组件151，该磁性组件151可至少部分地收容在手柄壳体180内。传动系130可包括轴承138。轴承138可以在旋转期间减小输出轴116的摩擦，同时还有助于确保输出轴116在旋转期间保持对准。在一个示例中，轴承138是滚珠轴承，并且包括被捕获在座圈内的多个滚珠。然而，可以省略或可以根据需要改变轴承138，例如，可以使用其他减小摩擦的部件。

磁性组件151可以包括一个或多个永磁体142a、142b和一个或多个电磁体140a、140b。永磁体142a、142b可以是在没有感应场或电流的情况下保持磁场的任何类型的磁性材料。永磁体142a、142b通常可以是任何构造，但在图3所示的示例中，磁体142a、142b是矩形构件。在一个实施例中，磁体142a、142b的第一面143a、143b具有第一磁力方向(例如，北极)，并且磁体142a、142b的第二面145a、145b具有第二磁力方向(例如，南极)。在本实施例中，磁体142a、142b的北极和南极可以限定在磁体142a、142b的主表面143a、143b、145a、145b上，例如沿着纵向面，而不是在顶端或底端或其它竖直定向上。以这种方式，磁体142a、142b可以具有暴露的大表面积，以与电磁体140a、140b相互作用，这可以增加传动系130的功率或运动。

电磁体140a、140b是响应于电流而产生磁场的部件。在一个示例中，电磁体140a、140b包括包裹在围绕芯部154a、154b的绕组152a、152b中的导线。在一个示例中，芯部154a、154b是磁性材料，以在通过绕组152a、152b传导电流时增加所产生的磁场的磁通量。例如，芯部154a、154b可以是铁或另一种铁磁材料。芯部154a、154b可以限定托架，并且包括由垂直构件连接的顶部延伸部和底部延伸部。以这种方式，该顶部延伸部和底部延伸部将围绕该垂直构件缠绕的绕组152a、152b托持住。在一个示例中，芯部154a、154b由联接在一起的多个铁段形成。

在一个实施例中，第一电磁体140a具有用于第一绕组152a的第一绕组方向wd1(参见图7a)，而第二电磁体140b具有用于第二绕组152b的第二绕组方向wd2(参见图7a)，第二绕组方向wd2与第一绕组方向wd1相反，即，电流在这两个绕组中沿相反的方向流动。第一绕组152a和第二绕组152b可以连接在一起(例如，经由电路板上的迹线)，使得这种相反的绕组构造允许电磁体140a、140b由相同的信号驱动，但产生彼此相反的磁力。

参考图2、图4a和图5，输出轴116可以构造成提供冲洗特征。在这些实施例中，输出轴116被限定为基本上细长的管，其第一端终止于限定轴出口124的开口端处，并且其第二端终止于轴入口123处。输出轴116可以是直线的。输出轴116可以包括接头(nipple)146或其他连接器，例如围绕轴入口123并且部分地限定了轴入口123的带刺端(barbedend)等。接头146可以与输出轴116的纵向中心线同轴地对准。接头146用于将流体管126固定到输出轴116。输出轴116的第二端可以包括或可以限定有键接表面148，例如平坦表面或花键，其将输出轴键接(keys)到诸如弹簧134的驱动元件，以允许它们之间的运动传递。在一个示例中，输出轴116可以包括两个键接表面148，在输出轴116的每一侧上(即，在相反的横向侧上)各有一个键接表面148。在一些实施例中，输出轴116是中空的或以其他方式被构造成限定流腔(flowlumen)156或贯穿的流动路径。

永磁体142a、142b可以附接到输出轴116，使得永磁体142a、142b与输出轴116一致地旋转。如图5中所示，输出轴116可以包括位于轴出口124与轴入口123之间的磁体壳体144。磁体壳体144可以例如通过塑料注射成型工艺而与出口轴116的主体一体地形成。在其他情况下，磁体壳体144可以例如经由粘合剂或包覆成型、超声焊接或其他固定工艺而固定到该主体。

磁体壳体144可以限定一个或多个凹穴150a、150b，所述一个或多个凹穴150a、150b被构造成收容磁性元件，例如永磁体142a、142b。如图5中所示，凹穴150a、150b可以形成在磁体壳体144的相反的横向侧上，例如在输出轴116的沿直径相反的两侧上。当传动系130被致动时，磁体凹穴150a、150b的这种相反的横向放置可以有助于提供输出轴116的期望的振动。凹穴150a、150b的长度可以沿着输出轴116的纵向长度纵向地延伸，因此，可以使用更细、更长的磁体来减小传动系130的整体厚度并相应地减小手柄102的整体厚度。可以根据需要改变磁体壳体144的形状和构造(例如，以适应与传动系130一起使用的磁体的不同数量和形状)。流腔156可以被限定在凹穴150a、150b之间。流腔156可以沿着手柄102的纵向中心线延伸。

继续参考图5，磁体壳体144可以包括位于磁体壳体144的相反两端处的套筒段141a。套筒段141a可以具有圆柱形外表面，该圆柱形外表面用作用于一个或多个轴承(例如轴承138)的支承表面。磁体壳体144可以包括位于磁体壳体144的主体158与套筒段141a之间的套筒段141b，以限定用于被安装在套筒段141a上的所述一个或多个轴承的台肩或止挡件。在一些实施例中，可以省略套筒段141a、141b，并且可以将所述一个或多个轴承直接安装到输出轴116上。

图6a示出了旋转辅助系统132的分解图。该旋转辅助系统132可以包括弹簧134和质量块136。弹簧134和质量块136被构造成具有与输出轴116的驱动频率或振动频率匹配的固有频率或共振频率。在一个示例中，质量块136被形成为围绕弹簧134的顶端装配的圆柱形圆圈(band)。质量块136能够以不可旋转方式联接到弹簧134的顶端，使得质量块136与弹簧134的顶端一起绕弹簧134的纵向轴线旋转。可以以其他方式构造该质量块136，例如加重的侧壁、球形质量块等。

质量块136被构造成向弹簧134的一端增加额外的重量。质量块136可以由与弹簧134不同的材料形成。例如，质量块136可以由比弹簧134重的材料形成。在一些示例中，质量块136可以是金属，例如钢、铝、金属合金等，而弹簧134可以是塑料。

弹簧134被构造成允许限定贯穿该弹簧134的流体路径，例如通过容纳穿过该弹簧134的流体管，而且被构造成在力的作用下扭转并且弹性地返回其初始构造。参考图6a-6d，弹簧134可以是中空的并且在其中限定有纵向腔体168。弹簧134可以包括第一端160和第二端162，并且纵向腔体168可以延伸穿过弹簧134的第一端160和第二端162，以允许流体穿过弹簧134的整个长度。在操作中，弹簧134可以由磁性组件151驱动到输出轴116的预期振动频率。当弹簧134被扭转而脱离其初始构造时，弹簧134通常抵抗该扭转运动。然而，当扭转方向反向而朝着弹簧134的初始构造时，弹簧134有助于扭转运动。为了放大输出轴116的运动，弹簧134和质量块136的固有频率可以被配置成匹配输出轴116的期望的振动频率。

弹簧134的一端可以以不可旋转方式联接到所述壳体(例如，经由底架)。例如，参考图6c，弹簧134的第一端160可以被成形为相对于壳体或底架摩擦配合或以其他方式旋转固定到位。第一端160可以形成为一个或多个键接表面164，例如多个平坦表面，它们由弓形或稍微弯曲的边缘互连。也可以使用其他键接结构，例如凹槽、突片等。第一端160可以被限定为环，并且可以限定有贯通的流动路径孔(例如，纵向腔体168)。一个或多个管座163可以形成在第一端160上。例如，如图6c中所示，一个或多个弯曲的凹座163可以被限定在第一端160的底表面上并且沿着弹簧134的内表面向上延伸。管座163可以便于将流体管放置在弹簧134的第一端160内。

弹簧134的另一端能够以不可旋转方式联接到输出轴116。例如，参考图6b，弹簧134的第二端162可以包括用于与输出轴116的键接表面148接合的接合表面或键接表面169a、169b，以将输出轴116的旋转运动传递到弹簧134的第二端162，反之亦然。该接合表面169a、169b可以被限定在弹簧134的第二端162的内壁或搁架171中(参见图4a和图6b)，并且可以被限定为平坦的或者其他非圆形的几何形状，以与输出轴116的键接表面148接合。弹簧134的第二端162的内壁171可以用作用于输出轴116的下端的座148，并且接头146可以位于内壁171下方，用于连接到弹簧134的内部中的流体管126。

参考图2、图3和图6a，质量块136可以联接到弹簧134的第二端162。例如，质量块136可以摩擦配合或过盈配合到弹簧134的第二端162。弹簧134的第二端162可以被限定为环，并且包括沿着其外表面向外延伸的一个或多个间隔肋或连接肋172。在一个示例中，弹簧134的第二端162可以包括沿着弹簧134的第二端162的外表面彼此间隔开的多个连接肋172。连接肋172可以在弹簧134的长度方向上纵向延伸。这些连接肋172可以由围绕弹簧134的第二端162的外表面延伸的凸出的弓形段(arcuatesection)联接在一起。连接肋172可以提供与质量块136的摩擦配合或过盈配合，以将质量块136固持到弹簧134的第二端162上。弹簧134的第二端162的顶表面可以限定有贯穿该顶表面的孔(例如，纵向腔体168)。纵向腔体168可以与弹簧134的中心轴线对准。

弹簧134可以包括在弹簧134的第一端160与第二端162之间延伸的弹性构件，例如梁166。在一个示例中，弹簧134可以包括四个梁166，但所述梁的数量和宽度可以根据弹簧134的期望的弹簧常数而变化。在一些实施例中，梁166包括在弹簧134的第一端160和第二端162处的扩宽的基部端176a、176b，并且梁166从所述扩宽的基部端176a、176b朝向梁166的中央部分向内逐渐变细。换句话说，随着梁166从其各自的中央部分朝着弹簧134的端部160、162延伸，梁166的宽度可以增加，从而限定基部端176a、176b的扩展的宽度。以这种方式，梁166的中央部分可以是梁166的最细段。梁166的逐渐变细可以限定在拱形梁或弯曲梁166之间的拱形开口174。例如图6d中所示，拱形开口174可以被限定为椭圆形开口，其具有在梁166的基部端176a、176b处的弯曲端。

弹簧134的梁166的渐缩的弓形或拱形形状提供了载荷分布(loaddistribution)，从而允许弹簧部分134由较便宜且较不耐用的材料(例如塑料)构成，而不会显著影响弹簧132的工作寿命。另外，梁166限定了期望的弹簧刚度，该期望的弹簧刚度与质量块136组合地匹配了传动系130的期望的驱动频率。在一些实施例中，可以使用其他类型的弹簧，例如板簧、盘簧等。可以基于期望的弹簧刚度以及美学外观来选择弹簧134和梁166的形状。

在一些实施例中，弹簧134由弹性且便宜的材料制成，例如塑料，这降低了牙刷100的总成本。常规的牙刷可能包括金属盘簧，但这种弹簧可能制造起来更昂贵，从而增加了牙刷的成本。弹簧134和质量块136的组合允许弹簧134由比常规金属弹簧便宜的材料制成，而质量块136有助于匹配所期望的共振频率。应当注意，在其他示例中，例如在制造费用不是问题的情况下，传动系130可以包括金属盘簧或其他由金属形成的弹簧部件。

现在将讨论电动牙刷100的传动系130的组装。参考图2、图3和图4a，质量块136可以连接到弹簧134。例如，在质量块136是圆圈或环的情况下，质量块136可以围绕弹簧134的第二端162被接纳(例如压配合连接)。第二端162的外表面上的连接肋172可以帮助将质量块136牢固地接合到弹簧134，这是因为肋172可以弹性地弯曲或变形以允许质量块136被接纳在弹簧的端部162上，从而将质量块136摩擦地接合到弹簧134。在其他实施例中，质量块136可以集成到弹簧134的第二端162中，或者质量块136可以以其他方式(例如，粘合剂、焊接等)联接到弹簧134。

参考图5，永磁体142a、142b可以联接到输出轴116。例如，永磁体142a、142b可以位于由磁体壳体144限定的磁体凹穴150a、150b内。永磁体142a、142b可以通过压配合或摩擦配合而固定在凹穴150a、150b内，和/或可以包括粘合剂或其他紧固元件。

在一个示例中，第一磁体142a被收容在第一凹穴150a内，使得第一磁体142的第一面143a被定位成向外，背对着磁体壳体144的内表面，并且第二面145a被定位成朝向磁体壳体144的内表面。在本示例中，第二磁体142b可以被收容在第二凹穴150b内，使得第二磁体142b的第一面143b被定位成向内朝向磁体壳体144的凹穴150b的内表面，并且第二面145b面向外，背对着磁体壳体144的内表面。以这种方式，永磁体142a、142b的对应的第一极面143a、143b和对应的第二极面145a、145b可以定向在彼此相同的方向上。这种定向可以帮助将磁体142a、142b保持在凹穴150a、150b内，这是因为这些磁体的面向内的表面可以是相反的磁极并且朝向彼此施加吸引力。作为具体示例，这些磁体的定向可以是n|s|n|s，其中，输出轴116的中心线被限定在磁体142a、142b之间。

轴承138可以围绕输出轴116的下端部被接纳。在一个示例中，轴承138可以围绕磁体壳体144的底部第一套筒141a定位，其中，第二套筒部段141b的凸出的唇部(lip)用于帮助将轴承138固持到位。以这种方式，轴承138可以定位在输出轴116上，在磁体壳体144的永磁体142a、142b与限定输出轴116的所述入口的接头146之间。

参考图4a，弹簧134可以围绕输出轴116的底端被接纳。可以将输出轴116对齐，使得两个键接表面148与弹簧134的第二端162的对应的键接表面壁169a、169b对齐。键接表面148与键接表面壁169a、169b之间的接合有助于将输出轴116的旋转连接至弹簧134的第二端162(反之亦然)，使得输出轴116和弹簧134的运动传递给彼此。输出轴116的接头146可以延伸穿过弹簧134的第二端162进入到弹簧134的内部腔体168中。

流体管126可以通过弹簧134的第一端160被接纳，并且被布设为穿过内部腔体168以与接头146在弹簧134内配接。流体管126可以被压到接头146上，以将输出轴116流体联接到流体管126。在这些实施例中，流体管126被收容在弹簧134内，并且弹簧134阻止该管126接合壳体180的所述底架或其他部件。随着流体管126离开弹簧134的第一端160，流体管126可以座放在形成于弹簧134的第一端160中的一个座163内，并且流体管126可以布设成与电池184并排(参见图2)。

传动系130的多个部分可以被收容在手柄壳体180内，并且可以直接联接到壳体180，或者如图4b中所示地经由底架182联接到壳体180。底架182可以由第一部分182a和第二部分182b(参见图4c)形成，该第一部分182a和第二部分182a例如经由紧固件等联接在一起。底架182为手柄102内的各种部件提供结构支撑。在一个实施例中，电磁体140a、140b被收容在底架182内的磁体腔体、凹部或其他特征内。电磁体140a、140b在壳体180内固定到位并且可以固定地连接到壳体180和/或底架182。以这种方式，这些电磁体可以形成电磁传动系130的“定子”或固定部分。虽然未示出，但电磁体140a、140b连接到电源(例如电池184(参见图2))和控制元件(例如处理器或信号发生器)，该控制元件向所述电磁体提供电流以选择性地产生磁场。在某些情况下，该电池和控制元件可以联接到底架182或至少被收容在壳体180内。

输出轴116、流体管126、弹簧134和轴承138可以位于底架182内。在一个示例中，输出轴116被定位成使得输出轴116的顶端从底架182和壳体180延伸出来，并且磁体壳体144与底架182内的电磁体140a、140b对准。底架182可以限定轴凹穴或腔体，该轴凹穴或腔体允许输出轴116在底架182内相对于底架182旋转。例如，轴承138可以被收容在凹部中，该凹部有助于在允许输出轴116旋转的同时维持该输出轴116在底架182内的纵向对准。

弹簧134可以在该弹簧134的一端上以不可旋转方式联接到底架182。例如，弹簧134的第一端160可以固定到底架182以防止弹簧134的第一端160相对于底架182旋转。在这种构造中，弹簧134的第二端162允许弹簧134相对于其第一端160旋转地扭转，并且弹簧134中产生的势能作为扭转力经由弹簧134的第二端162与输出轴116的连接而被施加到输出端116。在一些实施例中，弹簧134的第一端160接合底架182，并且限制弹簧134的第一端160相对于底架182的旋转。例如，弹簧134的第一端160可以包括非圆形的外周(例如参见图6a-6c)，该非圆形的外周与底架182接合以防止弹簧134的第一端160相对于底架182旋转。

当流体连接器110联接到手柄102时，流体管126可以与流体连接器110流体连接，以将流体管126流体连接到流体源(例如与基部站联接的储存器)。一个或多个阀可以布置在流体管126与流体连接器110之间，以防止当流体连接器110未联接到手柄102时流体从手柄102泄露出去。电池(例如图2中所示的电池184)可以位于壳体180的底端处，并且流体管126可以从弹簧134的第一端160开始布设并且与电池184并排，以与流体连接器110流体连接。流体管126的上部分可以与弹簧134的纵向中心线对齐，而流体管126的下部分可以相对于弹簧134的中心线横向偏移。

参考图1b，输出轴116的顶部部分从手柄壳体180的顶端延伸。为了将诸如刷头104之类的工件连接到输出轴116的顶部部分，用户将刷头104按压到输出轴116上，使轴116的键接表面120与刷头104内的对应的键接表面对准。可选地，刷头104中的夹子或其他固持器可以座放在输出轴116上的凹槽122内，以将刷头104进一步固定到输出轴116。在将刷头104连接到输出轴116时，刷头104的出口喷嘴108流体连接到输出轴116的出口124，并且刷头104与输出轴116键接以随输出轴116一起振动。

现在将更详细地讨论电动牙刷100的操作。参考图1a、图1b和图2，在冲洗模式期间，用户致动控制按钮114，该控制按钮114激活泵，例如基部单元内的泵。当该泵运行时，它将流体从储存器中抽出并将其泵送到流体连接器110。该流体行进穿过流体连接器110到达流体管126，然后穿过流体管126到达接头146。在接头146处，该流体进入在输出轴116中限定的流腔156，并且行进穿过输出轴116到达轴出口124。该流体从轴出口124行进穿过刷头104，离开喷嘴108并冲击用户的牙龈和牙齿。

对于刷洗功能，用户可以致动同一个控制按钮114或另一个按钮以激活驱动信号。该驱动信号(它可以由控制器或信号发生器产生并且可以是交流(ac)信号)被提供给电磁体140a、140b。在某些情况下，将相同的信号同时提供给两个电磁体140a、140b，但由于两个绕组152a、152b的相反的绕组方向wd1和wd2，该信号在两个电磁体140a、140b中在相反的方向上产生磁通。例如，该驱动信号可以是正弦形的电压波形，使得电磁体140a、140b可以以相同的幅度但异相180度来驱动。

对于这两个电磁体140a、140b，在给定的时间点产生的磁通可以在相反的方向上。例如，参考图7a-7b，当该驱动信号在第一方向上时，第一磁通方向f1可以由第一电磁体140a产生，并且第二磁通方向f2可以由第二电磁体140b产生，当该驱动信号的方向反过来时，这两个电磁体140a、140b的磁通方向切换，使得第一电磁体140a在磁通方向f2上产生磁通，而第二电磁体140b在第一磁通方向f1上产生磁通。如图7a-7b所示，第一磁通方向f1可以使相应的永磁体142a、142b朝着电磁体140a、140b的芯部154a、154b的第一侧190移动，而第二磁通方向f2可以使相应的永磁体142a、142b朝着电磁体140a、140b的芯部154a、154b的第二侧192移动，从而使输出轴116绕其纵向轴线旋转。

参考图3-4c和图7a，在所示出的示例中，第一电磁体140a在第一方向f1上产生磁通，从而使第一永磁体142a朝着芯部154a、154b的第一侧190移动。同时，第二电磁体140b在第二方向f2上产生磁通，从而使第二永磁体142b朝着芯部154a、154b的与第一侧190相反的第二侧192移动。这些力使输出轴116在第一方向r1上旋转，从而使刷头104随其一起枢转。在某些情况下，输出轴116可以从中性位置沿第一方向r1旋转约5度至约30度，并且在一个示例中，可以旋转约10度。

参考图3-4c和图7b，当驱动信号188反向时，电磁体140a、140b的磁通方向切换。具体地，第一电磁体140a在第二方向f2上产生磁通，从而使第一永磁体142a朝向芯部154a、154b的第二侧192移动。同时，第二电磁体140b在第一方向f1上产生磁通，从而使第二永磁体142b朝着芯部154a、154b的第一侧190移动。这些力使输出轴116在第二方向r2上旋转，从而使刷头104随输出轴116枢转。在某些情况下，输出轴116可以从中性位置在第二方向r2上旋转约5度至约30度，并且在一个示例中，可以旋转约10度。

当电磁体140a、140b产生作用在输出轴116上的磁力时，弹簧134用于放大该力。具体地，由于输出轴116与弹簧134的第二端162之间的键接连接并且弹簧134的第一端160以不可旋转方式联接到底架182，使得当输出轴116在第一方向r1上旋转时、梁166在第一方向r1上变形。在输出轴116的在第一方向r1上的期望的振动角处，梁166在相反方向(例如，方向r2)上施加旋转力。以这种方式，弹簧134与电磁体140a、140b一起作用以在第二方向r2上驱动输出轴116。当输出轴116在第二方向r2上旋转时，弹簧134在第二方向r2上扭转，并且，在输出轴116的在第二方向r2上的期望的振动角处，梁166在相反方向(例如，方向r1)上施加回弹力，从而放大该输出轴116在第一方向r1上的旋转。以这种方式，弹簧134在相反的旋转方向上扭转以向输出轴116施加弹簧力，该弹簧力补充了由电磁体140a、140b产生的电磁力以使输出轴116振动。弹簧134和质量块136可以具有与输出轴116的振动频率相匹配的固有频率，使得由弹簧134提供的力被放大或增强。

本文中参考组合式冲洗和刷洗清洁装置描述了所述方法和系统。然而，所述方法和系统同样适用于其他类型的口腔清洁装置，例如牙刷。所以，对任何特定实施例的讨论仅意在说明。此外，来自各个实施例的特征和模块可以在其他实施例之间自由替换。

在本文直接或间接阐述的方法中，以一种可能的操作顺序描述了各种步骤和操作，但本领域技术人员应认识到，在不必脱离本发明的精神和范围的情况下，可以重新布置、替换或消除这些步骤和操作。以上描述中所包含的或附图中示出的所有内容都旨在被解释为仅是说明性的，而非限制性的。在不脱离所附权利要求书中限定的本发明的精神的情况下，可以进行细节或结构上的修改。