專利名稱：電動牙刷的刷頭聯接系統的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及帶可移除刷頭組件的電動牙刷，更特殊地，涉及這種刷頭組件的聯接系統。
在許多電動牙刷中，其刷頭組件部通過旋轉活動被捻旋或螺旋到手柄部，以確保刷頭固定在手柄上并為牙刷提供整體的外觀/操作。典型地，這種配置不但怕牙刷操作過程中刷頭組件相對于手柄的轉動，同時也怕刷頭組件相對于手柄的移動(縱向)動作。這些動作都是不想要的，因為它們降低了操作效率并降低了牙刷的有益效果，同時增加了牙刷在操作過程中的噪音。
然而在一些情況下，由于特定刷頭組件與其相應手柄的相對實物尺寸的原因或其它原因，刷頭組件必須被直接移動到手柄上或從手柄上移除，如無需旋轉/捻旋刷頭組件的任何部分而裝上手柄/從手柄上移除。仍然非常重要的是，聯接結構設計成在牙刷操作過程中可避免刷頭相對于手柄的旋轉和平移運動。
因此，本發明是一種電動牙刷的刷頭組件聯接系統，其中電動牙刷包括一個刷頭組件可移除地聯接其上的手柄，該手柄具有一個接收部，該刷頭聯接系統包括刷頭組件，包括一個作用力轉換組件，用于與手柄接收部相配合，包括一個其上定位有用來刷牙的刷毛部件的安裝軸，其中作用力轉換組件被用于和設置為將驅動作用力轉換為安裝軸的運動，從而在一種方式下移動刷毛部件來完成牙齒清潔，其中聯接系統包括第一連接配置，該配置位于作用力轉換組件和手柄接收部之間并用于阻止刷頭組件相對于手柄的旋轉運動；其中作用力轉換組件還包括至少一個接合件，當刷頭組件可操作地定位于接收部內時，該接合件至少部分延伸到手柄接收部的開口中，這有助于在牙刷操作過程中阻止刷頭組件相對于手柄的平移運動；其中聯接系統被構造成并設置為使得刷頭組件線性地從手柄中移除或插入手柄中，直接向著或遠離手柄移動，無需刷頭部件的旋轉而將刷頭組件緊固到手柄上或從上松脫。
圖1是一幅透視圖，顯示了結合有本發明的刷頭組件聯接系統的電動牙刷。
圖2是一幅局部分解圖，顯示了本發明的聯接系統。
圖2、3和4是透視圖，顯示了圖1中牙刷的彈簧組件、承載組件和手柄部的組合。
圖4是本發明刷頭聯接組件的一部分的透視圖。
圖5是本發明一個可選實施例的分解圖。
圖6是圖5中各零件組裝后的透視圖。
圖7是圖5-6中實施例一部分的橫截視圖。
圖8-11是圖1-4中牙刷的追加視圖。
圖12是圖1-4中牙刷一部分的橫截視圖。
圖1顯示了一種結合有本發明的刷頭聯接系統的電動牙刷。牙刷整體上指示為10。牙刷10包括一個傳統手柄部件12，其中容納有驅動組件14。驅動組件可為不同種類，包括但不僅限于顯示在專利申請序列號為10/137962、歸本發明的受讓人所有的共有-待審批美國專利申請中的組件。然而，應當明白其它驅動組件也可方便地采用，包括各種電機組件和流體驅動組件。
手柄12的頂端16為杯狀件18。杯狀件18既可為手柄12的一體零件也可為從其上分開并固定安裝在手柄上的部件。杯狀件18整體上可具有各種構造，設計為與牙刷10中采用的特定驅動組件相適應或實現接口。杯體的上部19以特定的方式構造為可接收本組件的刷頭聯接系統。杯狀件18的實際構造將在下面作更詳細的描述。
固定于杯狀件18的是彈簧組件22和承載組件24的組合。之后被指示為彈簧/承載組合26的彈簧組件和承載組件被彼此配合從而以一個部件固定于杯狀件18。彈簧組件22、承載組件24和杯狀件18的上部19以特定的方式構造從而定義出本發明的刷頭聯接組件。彈簧組件22包括剛性安裝臂28，從彈簧組件的末端向上延伸。安裝在安裝臂28上的是刷體組件30，包括刷毛部件31。刷體組件30以一種由彈簧組件22和驅動組件14的配置所確定的方式移動來清潔使用者的牙齒。然而刷體組件的特定動作并非本發明的一部分。引起不同毛刷運動的多種不同刷體驅動配置可用于本發明。彈簧組件22被顯示和描述為具有特定的配置和構造。然而，本發明的刷頭聯接系統可與電動牙刷上的多種相似結構一起使用。本發明不僅限于所顯示的特定彈簧組件。彈簧/承載組件和刷體組件的結合定義出牙刷10的刷頭組件部。
定位于刷體組件30下端和手柄12頂端16之間的是上殼體34(圖1)，它覆蓋杯狀件18的暴露部分以及在杯狀件18頂上延伸的彈簧和承載組合26的上部。殼體34的形狀是不同的、依賴于彈簧/承載組合26的特定結構。在所示配置中，但不是必需的，承載組件24借助于泵保持器37在其上安裝一個小型泵部件(未示出)，該泵用于將牙膏從一個貯存器(未示出)移動到刷頭部位。這種配置使得殼體34具有稍微凸出的形狀。本發明在流體分配應用中和非流體分配應用中都是有用的。
彈簧/承載組合26被更詳細地顯示在圖2-4、8和11中。彈簧組件22被設計成將從驅動組件14獲得的邊對邊磁驅動力轉變為安裝臂28(從而帶動刷體組件30)的局部轉動動作。彈簧組件22包括基座36和上部38，其基座和上部之間通過兩個彼此呈預選角度設置的扁平彈簧件40和42連接。安裝臂28安裝在基座36中并向上延伸穿過上部38中的槽口43，即它并非固定于上部，允許安裝臂前后自由轉動一個選定角度。
承載組件24設計為與彈簧組件22相配合以形成彈簧/承載組合26。當承載組件24和彈簧組件22配合在一起，它們通過兩個隔開的螺絲40、41固定。彈簧組件22其上具有槽口43，如前面所述，安裝臂28延伸穿過其中。承載組件24的一段包括基部47和支承壁部48，其配合鄰接彈簧組件中槽口43的內表面，這因而減小槽口43的寬度。在這種情況下，支承壁部48被構造為定義出一個選定尺寸的開口50，大約3.2mm寬3.2mm深。
開口50的尺寸與垂直肋52相符但稍小于該肋，該肋向下延伸到杯體18的內表面并配合于開口50。杯體18上的肋52和承載組件中的開口50之間的配合因此為干涉型配合，可阻止彈簧/承載組合相對于手柄的轉動運動(從而阻止刷頭組件)，但是這樣對于一般使用者而言仍然相對容易地實現從杯狀體18上方便地移除承載/彈簧組合，例如當到期更換刷頭組件時。
在所示實施例中，杯狀件18包括從其頂邊56向下延伸的切口部54。在所示實施例中，切口部54位于從肋部52上移除的相對一側，即180°方位上的一側，雖然不是必需的，即切口部54可處于沿杯狀件周邊的其它位置。切口部54具有單個“臺階”的側邊構造，這樣其頂邊大約19mm寬，同時側邊以此寬度向下延伸稍多于3.2mm，這時切口部的寬度縮小到大約9.76mm，之后側邊再向下延伸6.4mm到達切口部的底邊。
承載組件包括一個部位58，它從承載組件的頂邊向下延伸到接合切口部54。當彈簧/承載組合26配合到杯狀體18中時，承載組件的該部位58緊密地配合到杯狀體的切口部54中。切口部54和部位58當然可以具有顯著不同的構造，同時它們分別沿杯狀體18和承載組件周向的位置也可顯著不同。然而，承載組件的部位58和杯狀件18上的切口部54之間的配合用于阻止彈簧/承載組合的轉動并由于其配合的緊密性從而還為防止彈簧/承載組合相對于手柄的平移(向內/向外)運動提供一些保護，同時允許彈簧/承載組合和結合其上的刷體結構方便地從杯體18上移除，當到期更換毛刷時。
從承載組件24頂邊延伸而下的還有兩個承載卡扣(彈簧)夾62和64。在所示實施例中，承載彈性夾62彼此相對即180°分開，并且相對于承載組件上的部位58處于直角方位(90°)。然而，承載彈性夾62、64可處于沿杯體18周向上的不同位置，并且還無需彼此相對設置。更進一步來說，可只用一個彈性夾。然而，已經公開的實施例是目前已知的最方便、有效的配置。
彈性夾62、64以彈性的、鉸鏈狀配置方式分別在承載組件的頂邊連接于承載組件。這允許彈性夾62、64的底端可稍微移進和移出，繞鉸節向著或離開承載組件移動，即卡扣夾可在小作用力下向內移動，但當作用力消失時向外移動到正常位置。承載彈性夾62、64的底端為向外延伸的耳部66、67。配合開口70、71設置在杯狀體18的壁69內，位于與承載組件24上的彈性夾62、64同樣的相應位置。狹槽63、65從開口延伸到杯狀件18的頂邊。分別位于彈性夾62、64之上的耳部66、67被構造成相應于杯體18內的開口70、71，從而當承載/彈簧組合可操作地定位于杯體18內時，耳部66、67延伸穿過杯體內的開口70、71。
如上所述，承載彈性夾62、64繞它們的連接鉸具有彈回作用而有助于向外移動，從而當彈簧/承載組合向下移動進入杯體18中時，耳部稍微向內受迫，而當耳部到達鄰接開口70、71時，彈性夾的彈回作用迫使耳部66、67進入并局部穿過開口70、71。通過這種配置和作用，彈簧/承載組件堅固地保持以避免任何相對于杯體18繼而以及手柄21的平移(向內和向外)運動。
設置在殼體34相對側上的每個鐘形釋放按鈕76、78具有一個部位79，在耳部延伸穿過開口70、71的時候該部位延伸到與彈性夾的耳部相接觸。在按鈕76、78上向內推動會將耳部從其開口中釋放，從而僅僅一個作用在刷頭組件上的相對較小的推力就足以將刷頭組件從杯狀件18中移除。
在所示和所描述的實施例中，(1)由彈簧/承載組合定義的開口50與杯狀件18內的肋52之間的緊密配合，(2)杯體18壁內的切口部54與承載組件24上的部位58，以及(3)卡扣(彈簧)夾62和64裝配到杯體18的配合孔70和71中，這三處的結合不但阻止刷體組件相對于手柄的轉動動作而且還阻止這兩個元件之間的移動動作。
因此，已經顯示和描述了一種系統，提供了刷體組件和手柄之間的可靠聯接，無需任何轉動或螺旋動作來將刷體組件固定于手柄。雖然所示配置具有彈簧/承載組合26和杯狀件18之間的兩處對置的(180°分開)連接機構，更多的連接機構可以不同角度間隔來使用。然而，兩個連接機構就足夠了，在一些情況下，一個這種連接結構就足夠。在所示配置中，對于彈簧/承載組件和杯狀體而言，相對緊密的公差只需存在于連接區域。除此之外配合公差可相對寬松。
進一步地，雖然示出了兩個彈性夾/開口組合，只有一個是必需的。此外，如果想要，多于兩個的這種組合也可以。
一個可選實施例顯示在圖5-7中。在該實施例中，承載組件102的一個外部垂直表面100包括基本沿其外圓周向延伸的水平肋104。杯狀體107的上圓周段106中具有多個間隔的垂直槽口108，該槽口從其上邊110向下延伸一段大約9.6mm的距離，從而圍繞杯體的上圓周段106定義出多個接近地間隔的指狀凸出部112。在凸出部112的內表面上是槽114，承載組件上的肋104可配合到該槽114中。一旦肋104配合于槽114，就很難在平移(向內和向外)作用下相對于手柄移動刷頭。典型地，需要巨大的作用力來克服承載肋和杯體槽之間的配合作用，例如來更換刷頭組件。圖5-7的實施例也包括類似于彈簧/承載開口和杯體肋的組合以及杯體切口/承載部的結構來阻止刷頭組件和手柄之間的轉動動作。
雖然本發明的優選實施例已經出于描述的目的而公開，應該可以理解的是，各種改變、修改和替換可與該實施例相結合而不脫離本發明的精神，該精神由伴隨的權利要求來定義。
權利要求
1.一種電動牙刷的刷頭組件聯接系統，其中電動牙刷包括一個刷頭組件可移除地聯接其上的手柄，該手柄具有一個接收部，該刷頭聯接系統包括刷頭組件，包括一個作用力轉換組件，用于與手柄接收部相配合，包括一個其上設置有用來刷牙的刷毛部件的安裝軸，其中作用力轉換組件用于和設置為將驅動作用力轉換為安裝軸的運動，從而移動刷毛部件來完成牙齒清潔，其中聯接系統包括位于作用力轉換組件和手柄接收部之間并用于阻止刷頭組件相對于手柄的旋轉運動的第一連接配置；其中作用力轉換組件還包括至少一個接合件，當刷頭組件可操作地定位于接收部內時，該接合件至少部分地延伸到手柄接收部的開口中，這有助于在牙刷操作過程中阻止刷頭組件相對于手柄的平移運動；其中聯接系統被構造成并設置為使得刷頭組件線性地從手柄中移除或插入手柄中，直接向著或遠離手柄移動，無需刷頭部件的轉動而將刷頭組件緊固到手柄上或從其上松脫。
2.如權利要求1所述的系統，其中作用力轉換組件包括響應于驅動力以移動安裝軸的彈簧組件和與彈簧組件彼此配合并接合手柄接收部的承載組件的組合。
3.如權利要求2所述的系統，其中彈簧組件/承載組件的組合包括兩個相對的彈性夾元件，它們從所述組合的上邊垂下，牢固地與接收部中的兩個相應開口配合，以阻止刷頭組件相對于手柄的平移運動。
4.如權利要求3所述的系統，其中每個彈性夾元件在其下端包括一個耳部，該耳部配合于接收部的相應開口中。
5.如權利要求4所述的系統，其中刷頭組件還包括一個殼體部，且其中聯接系統包括一個安裝在殼體中可移動的脫開件，這樣它對著位于開口中的接合件動作，迫使其脫離該開口，從而刷頭組件可易于從接收部中移出。
6.如權利要求1所述的系統，其中第一連接配置包括作用力轉換組件壁部內的開口，其用于緊密配合手柄接收部內表面上的肋部。
7.如權利要求6所述的系統，包括第二連接配置，其包括接收部內的切口部，該切口部從接收部的上邊向下延伸，其中作用力轉換組件包括一個緊密配合于所述切口部的部位。
8.如權利要求2所述的系統，其中承載組件包括其一個部位，該部位用于承載一個用來將流體從貯存器移動到刷毛部件的流體泵。
9.如權利要求7所述的系統，其中第一和第二連接配置大致沿接收部和作用力轉換組件的外圓周向彼此對置。
10.一種電動牙刷的刷頭組件聯接系統，其中電動牙刷包括一個刷頭組件可移除地聯接其上的手柄，該手柄具有接收部，該刷頭聯接系統包括刷頭組件，包括作用力耦合組件，用于和設置為將由電動牙刷驅動部產生的驅動作用力耦連于一組刷毛安裝其上的安裝軸，其中作用力耦合組件中包括槽口，手柄接收部內表面上的肋件配合到該槽口內以阻止刷頭組件相對于手柄的旋轉運動，其中作用力耦合組件包括至少一個接合件，當刷頭組件可操作地定位于接收部中時，該接合件至少部分地延伸到接收部的開口中，有助于在牙刷操作過程中避免刷頭組件相對于手柄的平移運動。
11.如權利要求10所述的系統，其中聯接系統被構造和設置為允許刷頭組件以其線性運動的方式從手柄中移出或插入手柄，而無需刷頭組件的旋轉。
12.一種電動牙刷的刷頭組件聯接系統，其中電動牙刷包括一個刷頭組件可移除地聯接其上的手柄，該手柄具有接收部，刷頭聯接系統包括刷頭組件包括配合于接收部第一部分以阻止刷頭組件相對于手柄的旋轉運動的第一連接部，以及配合于接收部第二獨立部分以阻止刷頭組件相對于手柄的平移運動的第二獨立連接部，其中聯接系統還被構造和設置為允許刷頭組件線性地從手柄移除或插入手柄，無需刷頭組件相對于手柄的旋轉。
全文摘要
聯接系統包括具有彈簧/承載組合的刷頭組件，該組合包括彈簧組件和獨立的承載組件，它們作為一個組合以杯狀件的形式用于在牙刷手柄的頂部與接收部配合。彈簧/承載組合包括一個緊密配合于杯狀件內表面上的垂直肋的槽口，還包括一個與彈簧/承載組合上的槽口對置的部位，該部位與杯狀體的切口部緊密配合，以阻止刷頭相對于手柄的旋轉運動。彈簧/承載組件還包括兩個對置的彈性夾元件，它們從彈簧/承載組件的上邊向下延伸并鉸接在其上，從而使得彈性夾底端具有稍微向外彈回的動作，其中當彈簧/承載組件可操作地定位于杯狀體中時，彈性夾底端配合于杯狀體相對側的相應開口中，以有助于避免刷頭相對于手柄的平移運動。
文檔編號A61C17/22GK1812750SQ200480018000
公開日2006年8月2日 申請日期2004年6月21日 優先權日2003年6月27日
發明者F·斯托夫勒, C·K·布拉克, D·J·格里內, R·C·利利 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司