CN104586523A - 具有机械传动机构的用于清洁牙齿的牙套 - Google Patents

Abstract

一种包括牙齿接收组件(12)的牙套器具，该牙齿接收组件包括多个清洁部分，典型而言两个对立的侧面部分(14、16)和中间中央部分(18)。刷洗部分包括被适配为清洁牙齿的刷毛部分。该器具包括具有输出轴的至少一个DC电动机组件(26)，该输出轴具有曲轴(28)的偏心质量。该器具还包括机械电动机盖子，该机械电动机盖子包括多个臂构件，该多个臂构件被配置为将DC电动机组件连接到该器具的清洁部分，因而随着输出轴上的不平衡的重量的旋转，发生该清洁部分的朝向并且远离该牙齿或者沿着该牙齿的表面的移动，产生牙齿的清洁。

Description

具有机械传动机构的用于清洁牙齿的牙套

本申请是申请号为201180031013.X、申请日为2011年4月25日、发明名称为“具有机械传动机构的用于清洁牙齿的牙套”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体涉及用于清洁牙齿的牙套并且更具体而言涉及具有机械传动链配置的牙套，其中该机械传动链配置包括具有作为该传动链的一部分的偏心质量的电动机。

背景技术

通过牙套器具的牙齿清洁的可能性涉及特殊结构考虑。其上具有刷毛的牙套部分的朝向并且远离牙齿部分移动的轴向运动是一种可能的配置。典型而言，由电动机和用于产生两个或更多个相关牙套部分的希望的运动的两个或更多个连接臂组件驱动牙套。利用轴向运动，牙套部分的运动行程的长度由于用户的口中的空间限制而受到限制。牙套部分的移动还是复杂的，因为牙套中的刷毛由于牙齿相对于具体的牙套配置的具体物理配置而将在操作中从不同的方向碰撞不同的牙齿。另外，被牙套组件进行的有效的牙齿清洁被这样一种事实复杂化，该事实是牙套本身不是手持设备如牙刷，因而用户的手不能是在由牙套刷毛进行的操作中产生的力可以依靠的参考点。

在一个配置中，将牙套分割成3个独立的部分，两个侧面部分和一个中央部分，以这样一种方式驱动全部所述三个部分，在该方式中它们的移动的相当大的分量朝向并且远离牙齿以产生轴向即轻拍清洁动作。用于产生该动作的传动机构应该是可靠的并且以有效并且高效的方式产生希望的动作。

因此，本文的一个方案是一种用于清洁牙齿的牙套器具，包括：牙齿接收组件，其包括两个对立的侧面部分和中间中央部分，其中，该侧面部分和该中央部分包括刷毛部分，其被适配为当在该刷毛部分与用户的牙齿的表面之间产生接触时清洁该牙齿；电动机组件，其具有装配在其上的输出轴和偏心质量或曲轴；从该电动机组件向外延伸并且连接到该电动机组件的第一和第二对立驱动臂，因而该驱动臂的远端一起向外并且向内移动；连接臂，其被连接到该驱动臂并且在一个末端被连接到该牙齿接收组件的该侧面部分，因而该牙齿接收组件的该侧面部分随着电动机轴转动朝向并且远离该牙齿向内并且向外移动，产生该牙齿的清洁；以及中央构件，由该电动机组件直接或者通过两个连接臂的动作来驱动该中央构件以朝向并且远离该牙齿移动该牙齿接收组件的该中央部分，产生该牙齿的清洁。

本文的另一个方案是一种用于清洁牙齿的牙套，包括：牙齿接收组件，其包括两个侧面部分和中间中央部分，其中，该侧面部分和该中央部分包括刷毛部分，其被适配为在该刷毛部分与用户的牙齿之间的接触之后清洁牙齿；三个电动机组件，每个电动机组件具有装配在它的输出轴上的偏心块；分别在各自的电动机组件与该牙齿接收组件的该侧面部分和该中央部分之间延伸的第一驱动臂、第二驱动臂和第三驱动臂；以及将该驱动臂连接到该器具的主体部分的第一弹簧组件、第二弹簧组件和第三弹簧组件，其中每个该弹簧组件分别被配置为允许它们相关联的驱动臂在一个导致该牙齿的清洁的方向中的移动但是基本上阻止相同的驱动臂在其他方向中的移动。

本文的另一个方案是一种用于清洁牙齿的牙套器具，包括：牙齿接收组件，其包括两个对立的侧面部分和中间中央部分，其中，该侧面部分和该中央部分包括刷毛部分，其被适配为当在该刷毛部分与用户的牙齿的表面之间产生接触时清洁该牙齿；电动机组件，其包括装配在该电动机的驱动轴上的偏心质量；连接到该电动机组件的内框架构件，支撑该电动机组件和该内框架构件以便朝向并且远离该牙齿而不在其他维度中移动；外框架构件，其包括由独立的铰链构件连接的上部分和下部分，其中该下部分被固定在该器具中并且其中该上部分终接在用于定义它们之间的距离的两个自由端中；在该内框架与该外框架的该上部分之间延伸的两个连接臂，其中，该电动机和该偏心的旋转将产生该外框架构件的该上部分关于该铰链构件的向外和向内移动；分别从该外框架构件的该上部分的该自由端延伸到该牙齿接收组件的该侧面部分的两个对立的侧面部分驱动臂；以及在该内框架构件与该牙齿接收组件的该中央部分之间延伸的中央部分驱动组件，因而该电动机和该偏心的旋转导致该侧面部分和该中央部分朝向并且远离该牙齿的向内和向外移动，通过该刷毛与该牙齿之间的接触产生该牙齿的清洁。

本文的另一个方案包括：一种用于清洁牙齿的牙套器具，包括：牙齿接收组件，其包括两个对立的侧面部分和中间中央部分，其中，该侧面部分和该中央部分包括刷毛部分，其被适配为在操作中清洁用户的牙齿；彼此交叉并且在一末端被连接到该牙齿接收组件的该对立的侧面部分并且在它们的交叉处枢轴连接的两个连接臂；连接在该两个连接驱动臂的其他末端之间的第一线性电动机，其中在操作中该第一线性电动机驱动该驱动臂的一个末端朝向并且远离彼此，导致该侧面部分朝向并且远离该牙齿移动，产生该牙齿的清洁；可移动中央构件，其依附到该牙齿接收组件的该中央部分和位于两个驱动臂之间远离该中央构件的固定构件；以及在该固定构件与该可移动构件之间延伸的第二线性电动机，其中，在操作中该可移动中央构件和该牙齿接收组件的该中央部分朝向并且远离该牙齿移动，产生该牙齿的清洁。

附图说明

图1是牙套组件的第一实施方式的顶视图。

图2是图1的牙套组件的等距视图。

图3是图1和2的牙套组件的传动机构配置的简化图。

图4是可选择的传动机构配置的简化图。

图5是另一个传动机构配置的简化图。

图6-8是另一个实施方式的部分顶视图和透视图。

图9-13是另一个实施方式的透视图、横截面图和顶视图。

图14是图9-13的实施方式的变形的顶视图。

图15是图1-3的实施方式的变形的顶视图。

图16和17是图9-13的实施方式的变形的顶视图。

具体实施方式

图1和2显示了用于具有机械传动机构的牙齿清洁牙套的第一实施方式。牙套组件10包括牙齿接收组件12，牙齿接收组件包括两个基本上对立的侧面部分14、16和位于两个侧面部分之间的中间中央部分18。牙齿接收组件12典型地包括塑料材料的基座，该基座被配置为接收用户的牙齿。该牙齿接收组件可以被适配为仅包括下牙或者仅包括上牙或者包括上牙和下牙两者。形成独立的侧面部分和中央部分，以便沿牙齿的上表面和侧表面延伸，覆盖牙齿表面。

常规刷毛20位于牙齿接收组件的侧面部分和中央部分的内表面上，刷毛20被配置为在该牙套的操作中产生牙齿清洁动作。刷毛类似于常规牙刷中使用的刷毛。但是其他元件也可用于牙齿清洁。应该理解，牙齿接收组件的三个部分可以具有不同的排列和配置。典型而言，本发明的牙齿接收组件将包括三个独立的部分，但是可以使用少于三个部分如仅两个部分，每个部分覆盖大到牙齿表面的一半，或者在一些情况中仅覆盖牙齿的总数的一部分的中央部分。也可以使用多于三个部分，取决于特定的配置，独立地或与其他部分结合地驱动每个部分。

机械地驱动牙齿接收组件12的三个部分14、16和18。直接朝向并且远离用户的前牙驱动中央部分18。由于如下文详细讨论的传动机构组件的具体机械配置，相对于侧面区域中的牙齿即在前牙的后面的那些牙齿成一点角度驱动两个侧面部分。但是，在朝向并且远离牙齿的方向存在该运动的显著的分量。

总体被称为24的传动机构组件包括DC驱动电动机26和装配到该电动机的输出轴上的偏心质量28。可选择地，可以使用偏心曲轴。在所示实施方式中，DC电动机运行在10-100Hz优选地25Hz的频率上。偏置块的距离是0.05-3mm，优选0.1到0.5mm。但是可以改变电动机和偏心的特性。传动机构组件还包括直接从电动机26向外延伸并且以这样一种方式被连接到电动机的两个对立的驱动臂32或34，在该方式中驱动臂32或34的远端36和38分别随着驱动电动机轴和该偏心旋转一起向内并且向外移动。

行程的长度或者远端36和38移动的距离约0-1-2mm，优选0.1mm。对立的连接臂40和42可旋转地连接到驱动臂的远端36和38，连接臂40和42朝向牙齿接收组件延伸并且将它的自由端41和43连接到牙齿接收组件的侧面部分14和16。在图1和2中的实施方式中并且如图3中更加功能性地进一步说明的，连接臂40、42延伸到后面，远离牙齿，经过驱动臂32、34的远端36和38到连接点46和48，其中连接臂随着电动机轴和偏心的旋转关于该连接点46和48旋转。在中央枢轴点56处连接的两个下调整臂52和54从连接点46和48延伸并且朝向彼此成角度。调整臂58从枢轴点56远离电动机26延伸，调整把手60在调整臂58的末端上。调整把手60的旋转将朝向或远离电动机移动调整臂58，扩张或收缩连接臂40和42的自由端41、43之间的距离，以容纳用户口中更宽定位的牙齿。虽然具有调整臂58的臂52和54的可调整特征是方便的，但是不是本发明必要的。

在操作中，连接臂40、42将随着两个驱动臂32、34由电动机26的动作向内并且向外反向移动，关于连接点46和48枢转。这导致连接臂的自由端41、43朝向(对着)并且远离牙齿的各自的侧面区域的0.1-5mm优选地0.5mm的移动。在所示实施方式中，连接臂40、42首先从它们的连接点向内略微与驱动臂32、34的远端36和38成角度。在所示实施方式中，在距远端36和38约7.5mm的点处，两个连接臂40、42首先向外成约5-15°大到约40°的角度。但是，该角度还可以改变。

图1-3的以上配置产生侧面部分的可靠的进出动作，随着刷毛与牙齿接触而具有导致的有效清洁侧面区域牙齿。

在图1-3的实施方式中，由中央连接臂64直接驱动牙套接收组件的中央部分18。连接臂64依靠轴承65产生平滑移动。在所示实施方式中，中央部分的行程的长度约0.5mm但是可以改变例如在0.25mm到1.0mm或者甚至更大并且在一些情况中甚至到10mm的范围中。

在图4中图形显示了图1-3的配置的备选。在该配置中，如同图1-3中的实施方式，电动机和偏心组件61向外并且向内驱动两个对立的侧面驱动臂70和72。该动作关于单个固定的后枢轴点80向外并且向内驱动对立的连接臂76和78。连接臂76和78的自由端77、79被连接到牙齿接收组件的侧面部分(未显示)，因而该侧面部分对着并且远离牙齿移动，提供清洁动作。

在间隔的枢轴点83、85处由中央臂82连接连接臂76和78。中央驱动臂82自身具有枢转中心点86。将被连接到牙齿接收组件的中央部分91的中间臂90连接到中央驱动臂82。中间臂90通过轴承92朝向并且远离牙齿移动。图1、2和3以及图4的实施方式分别产生三个独立的牙齿接收部分的希望的进出移动，造成刷毛与牙齿接触以产生牙齿的清洁。图4的实施方式通过侧面部分连接臂的移动以代替直接从电动机和偏心组件产生中央部分的移动。

图5以简化示意的形式显示了另一个实施方式。其包括由中心枢转点102链接的两个加长连接臂98和100。线性电动机104在连接臂98和100的下端106、108之间延伸。在操作中，线性电动机104将直接移动末端106和108朝向并且远离彼此，这将导致被连接到牙齿接收组件114的侧面部分111、113的臂98、100的对立的末端110和112朝向并且远离牙齿移动，侧面部分上的刷毛与牙齿接触以产生用于牙齿的侧面区域的清洁动作。第二线性电动机118位于固定构件120与被依附到牙齿接收组件的中央部分124的可移动构件122之间。电动机118以及构件120和122位于枢轴点102与牙齿之间。线性电动机118将朝向并且远离牙齿移动中央部分124，当中央部分上的刷毛与牙齿物理接触时在牙齿的中央部分上产生清洁动作。

在图6-8显示了另一个实施方式。该实施方式还包括DC电动机组件150，DC电动机组件150包括与以上实施方式相同的电动机和偏心质量。由对立的连接铰链构件151、151A并且由连接臂和铰链构件152将电动机组件150连接到内部框架构件148。以这样一种方式成形内部框架构件148，在该方式中利用铰链151、151A，限制内部框架的水平(侧到侧)移动，但是朝向并且远离牙齿接收组件的垂直方向中的移动是自由的。由被固定到器具上的轴承153支撑内部框架构件148，因而具有连接铰链构件的内部框架构件相对于电动机自由移动。由两个延长的连接臂160和162(图8)将内部框架构件148固定到外部框架构件158。由位于连接臂160和162的对立的末端处的铰链构件164将连接臂160和162连接到内部和外部框架构件。在所示实施方式中，连接臂160和162从水平位置以约45°的角度在内部和外部框架构件之间延伸。所示实施方式中的内部和外部框架构件都是由钢材制造的，但是它们也可以由其他材料如塑料制造。但是铰链构件将典型地由钢材制造。

外部框架构件包括上部分166和下部分168，其中铰链元件170连接这两个部分。将下部分168固定到器具的框架169上，因而其在操作中不移动，而上部分166可以响应于内部框架构件通过电动机构件的动作(特别是电动机驱动轴和装配在其上的偏心质量的旋转)朝向并且远离牙齿的移动而关于铰链构件170自由向外移动。连接臂160、162延伸到外部框架构件的上部分，并且因而提供外部框架构件的上部分的需要的运动。

包括中央框架臂173(图8)的中央驱动组件172从内部框架构件148的上端延伸，驱动组件172的远端被连接到牙齿接收组件174的中央部分177。外部框架构件158的上部分166终接在两个间隔的自由端176和178中。用于驱动牙齿接收组件的牙套侧面部分182和184的对立的侧面部分的侧面部分驱动臂179和180被枢轴连接到自由端176、178。在操作中，DC电动机轴的旋转将导致内部框架构件朝向并且远离牙齿接收组件的上/下移动，这导致中央驱动组件172直接朝向并且远离牙齿的移动以及驱动臂179和180关于铰链构件170的向外/向内移动，导致牙齿接收组件的侧面部分182和184朝向并且远离牙齿移动，通过牙齿接收组件上的刷毛与牙齿之间的接触清洁牙齿。

在图6-8的实施方式中，侧面部分驱动臂179和180向下延伸，其中具有从它们与外部框架构件的上部分的自由端176和178的枢轴连接的枢轴点的延伸部分188和190。臂179和180的延伸部分188和190向下延伸并且随后向外延伸(在部分193、195中向上成角度)以重叠外部框架构件的上部分的一部分。在成角度部分193、195中，每个延伸部分188和190包括靠近它的自由端的槽192。从外部框架构件的上部分延伸的销194(图7)倚靠在每个槽192中。该配置虽然不是必须的但是该配置允许两个侧面部分驱动臂可定位为容纳不同尺寸的牙齿配置，与图1-3的实施方式中的调整构件类似。

图9-13显示了具有机械传动机构的牙齿清洁牙套的另一个实施方式。图9显示了具有牙齿接收组件196的牙套，牙齿接收组件196具有两个对立的侧面部分197、198和中间中央部分199，与上文显示的实施方式相同。但是可以使用更多或更少的单独的部分。由用于侧面部分和中央部分的DC电动机200-201独立地驱动两个侧面部分与中央部分。每个DC电动机具有装配在它的输出轴上的偏心质量。电动机的希望的频率范围是20-270Hz，优选约100Hz。在所示实施方式中，偏心的偏移半径将在0.2与10mm之间，优选地约2mm，同时偏心的质量将在0.3与20克之间，优选地约5克。

三个驱动臂从电动机组件延伸，其中驱动臂205和206与牙齿接收组件的侧面部分相关联并且驱动臂208与中央部分199相关联。

图9-13的实施方式包括从每个驱动臂向下延伸到牙套器具的框架/外壳部分的支撑弹簧组件212-214。弹簧212-141全部由弹簧钢制造但是具有不同的配置以提供用于牙套的牙齿接收组件的每个独立的部分需要的运动。弹簧也可以由其他材料如塑料制造。

用于两个侧面部分的弹簧具有图12中详细显示的X形的横截面。图12还显示了电动机200和它的偏心质量200A。在所示实施方式中，弹簧212和214约20mm长、5mm宽并且0.2mm厚。X配置被设计为在旋转维度中较弱，因而允许旋转方向中的移动，其进而允许驱动臂205、206的末端和它们被连接到的侧面部分朝向并且远离牙齿进出移动，导致利用刷毛与牙齿接触而清洁侧面牙齿。图11和13中所示的用于中央驱动臂208的弹簧组件包括两个间隔的金属板簧220、222。图11和13还显示电动机201和它的偏心质量201A。两个板簧相隔约15mm并且约20mm长、5mm宽并且0.2mm厚。板簧横向穿过驱动臂208，因而由于板簧的相对厚度允许驱动臂朝向并且远离牙齿的运动，但是由于弹簧的宽度阻止横向运动并且由于两个弹簧和它们之间的间隔的使用阻止旋转运动。

弹簧的配置是重要的，因为其允许驱动臂在希望的方向中的移动同时趋向阻止在其他方向中的移动。

图9-13中所示的传动机构的优点在于它是力驱动的，意味着对牙齿产生的最大力不能超过由偏心质量、偏心偏移和电动机的RPM确定的特定值。从上文清楚地看出，图9-13的传动机构实际上是三个独立的传动机构，因而可以完全独立地移动牙套的独立的部分。

虽然图9-13中显示的弹簧配置产生牙齿接收部分的通常朝向并且远离牙齿的进出移动，但是其他弹簧配置可以产生不同的刷动动作。在图14中显示了一个该配置。该配置产生每个单独的部分210-212沿或者经过牙齿表面的动作。在该配置中，对于中央部分提供两个板簧。但是板簧214、215与图9-13的实施方式的板簧转向90°，即两个板簧与用于中央部分的驱动臂平行定位。板簧具有相同的长度和相同的厚度并且间隔连接臂的宽度即10mm。相关DC电动机和偏心的动作产生牙齿接收组件的中央部分的与朝向并且远离牙齿进出相反的来回经过牙齿的表面的清扫运动，因为弹簧214、215的配置趋向阻止连接臂和牙齿接收组件的中央部分的进出运动。

每个用于驱动侧面部分的板簧组件包括两个间隔的板簧216、217。将相对于连接臂的长度横向地定向这些板簧。在所示实施方式中，它们将间隔约2.5mm。关于这两个组件，随着具有偏心质量的DC电动机转动，驱动臂和侧面部分将与牙齿的表面平行地来回移动。图14的实施方式的动作利用刷毛产生擦拭清洁动作以代替如图9-13的敲击清洁动作。

使用不同的弹簧配置可以实现牙齿接收部分的其他运动。

图15和16-17示出了具有仅包括两个部分的牙齿接收组件的牙套器具。在图15中，牙齿接收组件包括两个部分220和222。DC电动机/偏心质量组件223驱动两个对立的驱动臂224和226，驱动臂224和226进而驱动两个连接臂228、230。连接臂被连接到部分220和222。该配置产生驱动臂朝向并且远离牙齿的来回移动。

图16与图9-13的实施方式相当，其中两个清洁部分232、234包括牙齿接收组件。板簧的配置允许相关驱动臂的进出动作。对于每个驱动臂236、238，具有两个间隔的板簧，即用于驱动臂236的板簧240和242。对于图17，具有两个部分250、252和两个驱动臂254、256，两个X配置弹簧组件258和260利用两个清洁部分的对应的移动提供驱动臂关于电动机组件的旋转动作。

虽然上述实施方式包括DC电动机，但是也可以使用AC电动机。此外，虽然对于清洁公开了刷毛，但是也可以有效地使用其他清洁元件如泡沫元件。

因此，公开了一种包括牙齿接收牙套的牙套器具，其包括用于清洁牙齿的三个部分或者在一些情况中两个部分。多于两个部分是可能的。使用DC电动机和偏心质量的机械传动机构用于驱动被连接到牙套部分的独立的连接臂。在一个实施方式中，与连接臂配置一同使用单个电动机组件，以产生刷头部分朝向并且远离牙齿的期望的进出移动。在另一个配置中，对于每个牙套部分使用独立的电动机，对于每个驱动臂具有弹簧支撑配置，以提供用于牙齿的清洁动作，包括进出动作或经过牙齿的动作。利用该实施方式，可以实现其他清洁动作。

虽然为了说明的目的公开了本发明的优选实施方式，但是应该理解在不脱离由所附权利要求所定义的本发明的精神的前提下，可以在实施方式中并入各种改变、修改和替换。

Claims (6)

1.一种用于清洁牙齿的牙套，包括：

牙齿接收组件(196)，其包括两个侧面部分(197、198)和中间中央部分(199)，其中，所述侧面部分和所述中央部分包括刷毛部分，所述刷毛部分被适配为在所述刷毛部分与用户的牙齿之间的接触之后清洁牙齿；

三个电动机组件(200-202)，每个电动机组件具有装配在它的输出轴上的偏心块；

分别在各自的电动机组件与所述牙齿接收组件的所述侧面部分和所述中央部分之间延伸的第一驱动臂(205)、第二驱动臂(206)和第三驱动臂(208)；以及

用于将所述驱动臂连接到所述器具的主体部分的第一弹簧组件(212)、第二弹簧组件(213)和第三弹簧组件(214)，其中每个所述弹簧组件分别被配置为允许它们相关联的驱动臂在一个方向中导致所述牙齿的清洁的移动，但是基本上阻止相同的驱动臂在其他方向中的移动。

2.如权利要求1所述的牙套，其中，每个所述电动机组件包括DC电动机。

3.如权利要求2所述的牙套，其中，所述DC电动机组件除了受到它们的相关驱动臂和弹簧组件的支撑之外在所述器具内分别未被支撑。

4.如权利要求2所述的牙套，其中，所述DC电动机运行在20Hz到270Hz范围的频率上，并且所述偏心具有0.3克与20克之间的质量和0.2mm与10mm之间的偏移半径。

5.如权利要求2所述的牙套，其中，其中用于所述两个侧面部分的弹簧组件是这样一种弹簧，该弹簧具有X形状(212)的横截面，允许所述相关驱动臂的旋转运动但是阻止其他维度中的运动，并且其中，用于所述中央部分的弹簧组件包括两个隔开的板簧(220、222)，该板簧相对于到所述中央部分的驱动臂横向地定向，允许所述相关驱动臂朝向并且远离所述牙齿移动，但是基本上阻止在其他维度中的移动。

6.如权利要求2所述的牙套，其中，用于所述两个侧面部分的所述弹簧组件中的每个弹簧组件包括两个隔开的板簧，该板簧穿过所述驱动臂横向地定向，允许所述侧面部分沿所述牙齿的运动并且趋向阻止在其他维度中的运动，并且其中，用于所述中央部分驱动臂的所述弹簧组件包括两个平行的板簧，该板簧与所述驱动臂平行地定向，允许所述中央部分沿所述牙齿的前表面的运动并且趋向阻止所述中央部分在其他维度中的移动。