機械驅動式聲波牙刷和水牙線的制作方法
【專利說明】機械驅動式聲波牙刷和水牙線
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求2013年3月15日提交的名稱為“Mechanically driven sonic toothbrushand water flosser”的美國臨時申請61/802，121的優先權，其由此通過引用整體地結合于本文中。
[0002]本申請與2012年5月2日提交的名稱為“Mechanically driven sonictoothbrush system” 的美國專利申請 13/462，614 相關。
技術領域
[0003]本發明涉及口腔健康產品。更具體地，本發明涉及具有水牙線特征的聲波牙刷。
【背景技術】
[0004]聲波牙刷技術的現有技術水平關注驅動系統，驅動系統利用電磁驅動器和定中心復位彈簧直接產生振蕩運動來產生期望的振蕩牙刷輸出運動。這些電磁系統中不包括連續的輸入旋轉或驅動器，并且這類電磁系統具有相對高的生產成本。
[0005]目前還存在通過連續旋轉的輸入驅動器提供振蕩輸出牙刷運動的許多牙刷。與采用電磁驅動器的牙刷相比這類機械驅動式牙刷通常具有降低的制造成本。但是，這類旋轉系統都以遠低于聲速水平的速度執行振蕩功能。不存在以聲速操作的連續旋轉輸入驅動系統。
[0006]當前的噴水牙線是單獨的單元，僅利用專用、唯一的手柄和牙線末端提供脈沖式噴水。存在被稱作“組合體”單元的一些裝置，其利用單個單元提供牙刷功能和水牙線功能。這些裝置基本上采用具有手柄和末端組件的水牙線基部單元，擴大基部單元，并且添加位于放大的基部上的單獨的牙刷手柄。需要兩個手柄來提供水牙線和牙刷功能。不存在僅利用一個手柄組件和一個牙刷/末端提供水牙線和牙刷功能的系統。
[0007]說明書的本【背景技術】部分中包括的信息，包括在此引用的參考文獻及其任何描述或論述，僅為了技術參考而被包括，并且不應該被認為是由權利要求限定的本發明的范圍限制的主題。
【發明內容】
[0008]組合式牙刷和水牙線刷頭系統能夠使聲波牙刷刷毛末端移動并且將高壓脈沖式水牙線流體流傳送通過單個刷頭組件內的可伸展且可收縮的噴射末端噴嘴。此刷頭組件不大于單個功能的電動牙刷刷頭。在刷毛簇的高度以上的噴射末端噴嘴的延伸部分為使用者提供準確地定位和控制流體流的能力，以便實現最佳的功效，而不受刷毛干擾，同時收縮噴嘴的能力容許不受阻的聲波牙刷移動，而不受噴射末端噴嘴干擾。所述刷頭系統能夠執行這些功能，同時傳送真正有效的水牙線所需的較高的流體壓力。
[0009]當牙刷末端附接到動力手柄的牙刷軸時，牙刷末端的內部水路徑被密封到動力手柄的牙刷軸。這提供通過動力手柄、及至并離開位于牙刷刷毛之間的水噴嘴的連續的、密封的水路徑。外部的脈沖式噴水產生系統附接到動力手柄內的水路徑的輸入部分。當啟動時，此噴水產生系統供應脈沖式水流，該水流穿過動力手柄、通過牙刷末端并從刷頭刷毛圖案內的半剛性噴嘴排出。此脈沖式噴水沿牙齦線導向，以提供標準的獨立式水牙線機構的水牙線效果。
[0010]動力手柄和噴水產生系統之間的水源連接結構可以是可拆離的。這容許在需要時從水源和噴水基部單元松開動力手柄，以用作獨立式牙刷。動力手柄可具有僅控制聲波牙刷功能或控制牙刷功能和脈沖式噴水功能兩者的能力。
[0011]在一個實施方式中，一種具有組合的聲波刷牙和水牙線清潔屬性的牙刷包括電動機、牙刷末端、驅動組件和流體通路。電動機還包括驅動軸。當使所述電動機操作時，所述驅動軸沿單方向連續旋轉。牙刷末端在遠端上支撐刷頭，并且在其中限定流體管道。驅動組件被耦接在所述驅動軸和所述牙刷末端之間，并且被配置成將所述驅動軸的旋轉轉化成所述刷頭的聲波振蕩，由此所述牙刷末端圍繞所述牙刷末端的縱向軸線來回樞轉。流體通路被配置成將來自所述牙刷外部的流體源的流體輸送到所述牙刷末端中的所述流體管道。所述流體通路的一部分形成在所述驅動組件內。
[0012]在另一實施方式中，一種具有組合的聲波刷牙和水牙線清潔屬性的牙刷包括電動機、牙刷末端、驅動組件、流體通路、可拆卸基板和閥。電動機還包括驅動軸。當使所述電動機操作時，所述驅動軸沿單方向連續旋轉。牙刷末端在遠端上支撐刷頭，并且在其中限定流體管道。驅動組件被耦接在所述驅動軸和所述牙刷末端之間，并且被配置成將所述驅動軸的旋轉轉化成所述刷頭的聲波振蕩，由此所述牙刷末端圍繞所述牙刷末端的縱向軸線來回樞轉。流體通路被配置成將來自所述牙刷外部的流體源的流體輸送到所述牙刷末端中的所述流體管道。可拆卸基板包括與所述流體通路流體連通并被配置成用于與所述流體源連接的流體入口。閥位于所述流體通路內，并且配置成當從所述牙刷移除所述基板時關閉所述流體通路，并且配置成當所述基板被連接到所述牙刷時打開。
[0013]本
【發明內容】
用于介紹一組簡化形式的構思，下文在【具體實施方式】中進一步詳細描述這些構思。本
【發明內容】
未試圖確定要求權利的主題的關鍵特征或本質特征，也未試圖用語限制要求權利的主題的范圍。在本發明的各個實施例的以下書面描述中提供并且附圖中示出了本發明的特征、細節、功用和優點的更多描繪。
【附圖說明】
[0014]圖1是組合式機械驅動式聲波牙刷和水牙線的示例性實施方式的等距視圖。
[0015]圖2是圖1的牙刷/牙線的前部、頂部等距視圖，其中移除了殼體、基部帽和牙刷末端。
[0016]圖3是后部、底部的等距視圖，其中移除了殼體、基部帽和牙刷末端。
[0017]圖4是圖1的牙刷/牙線的剖視側面等距視圖。
[0018]圖5是圖1的牙刷/牙線的驅動組件的放大的底部等距視圖，其中為了清楚起見，移除了殼體、牙刷末端、驅動支架和后部機架并且以虛線示出沖洗器軟管。
[0019]圖6是圖1的牙刷/牙線的驅動組件的放大的剖視底部等距視圖，其中為了清楚起見，移除了殼體、牙刷末端、驅動支架和后部機架。
[0020]圖7是圖1的牙刷/牙線的驅動組件的放大的剖視底部等距視圖，其中為了清楚起見，移除了殼體和牙刷末端。
[0021]圖8是圖1的牙刷/牙線的基部端的放大的剖視側面等距視圖。
[0022]圖9是圖1的牙刷/牙線的牙刷末端的等距視圖。
[0023]圖10是圖1的牙刷/牙線的牙刷末端的刷頭部分的放大的剖視側面立視圖。
[0024]圖11是圖1的牙刷/牙線的牙刷末端的剖視側面等距視圖。
[0025]圖12A是組合式機械驅動式聲波牙刷和水牙線的示例性實施方式的前部等距視圖。
[0026]圖12B是圖12A的牙刷/牙線的后部等距視圖。
[0027]圖12C是牙刷/牙線的分解等距視圖，描繪牙刷末端和基部的可拆離性。
[0028]圖13A是圖12A的牙刷/牙線的前部、右側等距視圖，其中移除了殼體和牙刷末端。
[0029]圖13B是圖12A的牙刷/牙線的后部、左側等距視圖，其中移除了殼體和牙刷末端。
[0030]圖14是沿圖12A中的線14-14截取的圖12A的牙刷/牙線的剖視右側等距視圖。
[0031]圖15A是圖12A的牙刷/牙線的組成零件的分解等距視圖。
[0032]圖15B是圖12A的牙刷/牙線的組成零件的分解等距視圖。
[0033]圖15C是圖12A的牙刷/牙線的組成零件的分解等距視圖。
[0034]圖16是沿圖12A中的線14-14截取的圖12A的牙刷/牙線的放大的剖視右側等距視圖，詳細示出包括可拆離基部和電源的手柄底部。
[0035]圖17是沿圖12A中的線14-14截取的圖12A的牙刷/牙線的放大的剖視右側等距視圖，詳細示出處于被移除配置的可拆離基部以及提升閥的操作。
[0036]圖18是可拆卸基部的等距視圖。
[0037]圖19A是沿圖18中的線19A-19A截取的可拆卸基部的一部分的剖視等距視圖。
[0038]圖19B是沿圖18中的線19B-19B截取的可拆卸基部的一部分的剖視等距視圖。
[0039]圖20A是沿圖12A中的線14-14截取的圖12A的牙刷/牙線的放大的剖視右側等距視圖，詳細示出包括電動機和傳動系統的手柄中部。
[0040]圖20B是沿圖12A中的線14_14截取的圖12A的牙刷/牙線的放大的剖視左側等距視圖，詳細示出包括電動機和傳動系統的手柄中部。
[0041]圖21是圖12A的牙刷/牙線的傳動系統的前部、右側等距視圖，其中移除了殼體和機架的一些部分。
[0042]圖22是圖12A的牙刷/牙線的傳動系統的后部、左側等距視圖，其中移除了殼體和機架。
[0043]圖23是沿圖22中的線23-23截取的牙刷/牙線的傳動系統的剖視左側等距視圖。
[0044]圖24是沿圖22中的線24_24截取的牙刷/牙線的傳動系統的剖視后部、左側等距視圖。
[0045]圖25A是安裝在電動機軸上的偏心凸輪的頂部等距視圖。
[0046]圖25B是圖25A的偏心凸輪的底部等距視圖。
[0047]圖26是可拆卸牙刷/牙線頭的第二示例性實施方式的等距視圖。
[0048]圖27是圖26的牙刷末端的分解等距視圖。
[0049]圖28是沿圖26的線28_28截取的圖26的牙刷末端的剖視圖。
[0050]圖29是沿圖12A中的線14_14截取的圖12A的牙刷/牙線的放大的剖視右側等距視圖，詳細示出手柄的頂部和牙刷末端的基部。
[0051]圖30是用于收容在牙刷末端內的牙刷軸的對齊插入件的等距視圖。
[0052]圖31A是用于收容在牙刷末端內的牙刷軸的軸支撐件的后部、左側等距視圖。
[0053]圖31B是圖31A的軸支撐件的前部等距視圖。
[0054]圖32是沿圖29的線32_32截取的牙刷末端的剖視底部平面圖。
[0055]圖33A是可拆卸牙刷/牙線頭的第二示例性實施方式的等距視圖。
[0056]圖33B是沿圖33A中的線33B-33B截取的圖33A的牙刷/牙線頭的剖視圖，其中，牙線末端處于收縮位置。
[0057]圖33C是類似于沿圖33A中的線33B-33B截取的剖面的圖33A的牙刷/牙線頭的剖視圖，其中，牙線末端處于伸展位置。
[0058]圖34A可拆卸牙刷/牙線頭的第三示例性實施方式的等距視圖。
[0059]圖34B是沿圖34A中的線34B-34B截取的圖35A的牙刷/牙線頭的剖視圖。
[0060]圖35A是可拆卸牙刷/牙線頭的第四示例性實施方式的等距視圖。
[0061]圖35B是沿圖35A中的線35B-35B截取的圖35A的牙刷/牙線頭的剖視圖。
【具體實施方式】
[0062]本文公開了具有水牙線末端的機械驅動式聲波牙刷系統的若干示例性實施例。聲波牙刷/牙刷系統利用連續旋轉式輸入驅動器(例如，DC或AC電動機)，其操作平衡連桿系統，以將輸入驅動器的連續旋轉改變為期望的振蕩輸出運動，該運動以聲速驅動附接的刷頭O
[0063]利用DC驅動電動機輸入驅動運動可獲得比目前的電磁聲波牙刷系統以及利用相對價廉的模制塑料部件低的機械驅動式聲波牙刷/牙線系統的成本。
[0064]本文公開的聲波牙刷/牙線系統可提供連續旋轉輸入驅動系統，其提供機械振動和噪聲水平極低的振蕩聲波牙刷輸出運動。此外，本文公開的示例性機械驅動式聲波牙刷系統提供生產成本降低的聲波牙刷系統。
[0065]機械驅動式聲波牙刷的一些實施例可被配置成用于附接到水牙線基部單元。在這些實施例中，聲波牙刷可包括用于與來自牙線基部單元的流體管連接的流體入口。流體流導管被設置為通過聲波牙刷的手柄并且還通過振蕩驅動運動機構的一部分。流體流導管通過可更換牙刷末端離開，牙刷末端承載被安裝在刷頭上的刷毛內的沖洗器噴嘴。當牙刷末端附接到手柄的輸出軸時，利用通過輸出軸的流體流導管的出口密封牙刷末端的內部水路徑。這提供通過動力手柄、及至并離開位于牙刷刷毛之間的水噴嘴的連續的、密封的水路徑。
[0066]產生脈沖式噴水的外部水牙線基部系統經由軟管附接到手柄上的入口端口。當啟動時，此噴水產生系統供應脈沖式水流，該水流穿過手柄、通過牙刷末端并從刷頭刷毛圖案內的噴嘴排出。此脈沖式噴水沿牙齦線導向，以提供標準的獨立式水牙線的水牙線效果。水牙線基部單元將水或其他流體從基部單元中的儲存器泵送通過連接軟管、通過聲波牙刷中的流體路徑并泵送到刷頭中的沖洗器末端外，以提供結合有聲波牙刷的益處的水牙線裝置。
[0067]手柄和水牙線基部系統之間的水源連接結構可以是可拆離的。這容許在需要時從水牙線松開手柄，以用作獨立式牙刷。手柄具有控制牙刷功能和脈沖式噴水功能兩者的能力。由此，此系統利用一個方便的手柄提供兩種能力，聲波牙刷以及噴水、水牙線。
[0068]本文公開的手持式牙刷/牙線提供更加小型化、高效，并且成本更低的“組合式”牙刷/水牙線單元。由于僅具有一個手持式裝置，不必容納第二個手柄而節省了相當大的空間，并且空間利用更加有效。此外，單個手柄使得組合式可能更經濟。可拆離式水源還容許動力手柄被松開、用作旅行或需要刷牙功能時的牙刷，以便更加便攜。單個手柄能夠控制牙刷功能和脈沖式噴水功能兩者。此外，單個可更換的刷頭提供刷牙功能和可轉向的脈沖式噴水噴嘴功能兩者，而不需要用于兩種功能中的每種的單獨的專用附接裝置。
[0069]圖1-11示出了組合式機械驅動式聲波牙刷和水牙線110的一個示例性實施方式。如圖1所示，組合式聲波牙刷和水牙線110由手柄111和可拆卸牙刷末端125構成。牙刷末端125可向遠端延伸，以形成收容刷毛插入件226的刷頭224，多個刷毛簇127可從刷毛插入件延伸出。為了參考起見，牙刷/牙線110的遠端可被稱作牙刷端112，并且近端可被稱作基部端114。
[0070]手柄111由大體在基部端114和牙刷端112之間延伸的殼體116限定。殼體116可大體為圓柱形形狀以符合人體工程學地與使用者的手相匹配，但是它可形成為任何其他期望的符合人體工程學的形狀。圓柱形形狀可從牙刷端112開始沿牙刷端112的方向在殼體116的約1/3長度上呈錐形。殼體116可露出一個或多個啟動按鈕122a、122b，以啟動和控制牙刷/牙線110的功能。面板123可被支撐在殼體116上圍繞控制按鈕122a、122b延伸的區域中，作為單獨的板或作為殼體116上的二次成型表面。殼體116還可露出一個或多個狀態指示器119，例如LED，用于向用戶指示牙刷/牙線110的操作模式或狀態。示例性模式可以是低速、高速或水牙線模式。示例性狀態指示可以是電量不足、充電和充滿電。
[0071]殼體116的基部端114可被大體平坦的基部帽118封閉，通過基部帽，牙刷/牙線110可直立在平面(諸如臺面)上。此外，在刷牙和用作牙線期間之間，牙刷/牙線110的基部端114可位于感應充電單元(未示出)內，以為內部電池充電，內部電池提供動力以驅動聲波牙刷的電動機，如本文進一步描述的。基部帽118可限定開口 117，以露出可放置在充電單元的感應柱上的線圈軸129的內壁。基部帽118可利用一個或多個螺釘117或其他合適的緊固裝置附接到殼體116 (或包含在殼體內并在下文中進一步描述的機架結構)。為了提供水牙線特征，可提供外部連接器212，其一端與基部帽118耦接，另一端與單獨的水牙線基部單元(未示出)的流體軟管耦接。
[0072]圖2和3分別是圖1的牙刷/牙線110的前部頂部和后側等距視圖，其中，移除了殼體116、基部帽118和牙刷末端125，以露出牙刷/牙線110的內部結構。圖4是牙刷/牙線110的側面剖面等距視圖，其中，殼體116