电动牙刷和用于该电动牙刷的刷头的制作方法

1.本发明是一种电动牙刷、特别是一种多刷双动电动牙刷以及用于该电动牙刷的可更换刷头。


背景技术：

2.电动牙刷至少早在1930年代就已经出现在专利文献中。参见授予sticht的美国专利2,044,863号。在授予brown等人的美国专利公开2003/0084527号中可以找到对不同类型的电动牙刷的讨论。早期的电动牙刷体积庞大且不必要地复杂。参见授予smithson,jr.的美国专利2,657,321号。多年来，基本的电动牙刷以及其零件从手柄到包括刷头、其运动和刷毛的布置、材料、尺寸分布、材料图案、分组和刷头刷毛的刚度都已经有了稳步的改进和发展。该领域还示出了专门为解决特殊问题而设计的牙刷。参见授予whillock的美国专利8,677,542号。
3.双动电动牙刷被认为可以提供更好的清洁和用户体验，并且更接近地模仿但改进了手动牙刷运动。复杂运动牙刷是本领域已知的。参见授予blaustein的美国专利6,725,490号、授予chan等人的7,225,494号以及授予gatzemeyer等人的8,713,738号。在实施多个运动路径的情况下，这种产品中采用的驱动系统变得越来越复杂。例如参见授予whilock的美国专利8,677,542号和授予mok等人的美国专利公开2014/0143962号。这些更复杂的驱动系统导致制造和组装成本增加，并且可能导致或在一些情况下引起耐用性问题。对于多头和/或多运动类型的电动牙刷尤其如此。
4.任何牙刷(无论是手动还是电动的牙刷)的刷子或刷牙区段的彻底和有效清洁寿命都受多种因素的影响，并且通常可以短至约三个月。有效清洁寿命不仅取决于刷毛的持续有效性，而且取决于刷毛支撑结构和设备的运动或驱动系统的完整性。磨损的刷毛会降低清洁性能，因此必须定期更换刷子。同样，需要更换磨损的支撑结构和驱动系统的零件，因为它们也会影响性能。磨损的零件会导致错位，从而引起过度振动，从而导致刷牙期间的晃动并可能对清洁性能、有效清洁寿命和用户体验产生负面影响。
5.由于使用磨损与刷头区段和附属零件相关，并且更复杂且昂贵的部件在手柄区段内，所以期望提供一种如果需要则能够重复更换的刷头区段。更换刷头区段必须作为单元提供，消费者可以用最少的时间、精力和费用快速、轻松和正确地更换该单元。更换刷头区段的价格也是一个问题，因为它必须具有成本效益；否则，可能会阻碍消费者进行最初的电动牙刷购买。因此，期望以最低成本提供可靠的更换刷子零件，并且在可能的情况下提高刷头区段的有效清洁寿命，无论产品的市场价位如何。
6.任何电动牙刷的一个重要部分是其驱动系统和返回系统，由此电机运动被传递并适应于以期望的运动模式正确地致动移动零件(特别是刷毛支撑区段)，以执行期望的清洁功能。已经提出了多种牙刷设计和驱动系统，以向一个或多个刷毛支撑区段赋予各种类型的运动。
7.授予davidovitz的美国专利5,226,206号公开了一种电动牙刷，其具有承载2个刷
毛架4的刷架3，该刷毛架4被安装用于在相反方向上的部分旋转运动。刷架3和关注的驱动组件的部分是托架组件10的一部分。参见图2。刷架3在腔体3a中容纳一对齿轮13以及固定的u形齿条构件14(图5)或114(图6)。齿条14具有带齿的腿部和不带齿的腿部。当托架组件10往复运动时，它使齿轮13接合固定齿条14的齿，使得刷毛架4在在盖板15的狭槽15a中往复运动的同时被旋转。因此，刷毛架经受往复平移以及顺时针和逆时针运动。参见第3列，第16至39行。
8.授予amakasu的美国专利5,359,747号示出了一种单头电动牙刷，其具有壳体1和附件10。单刷头同时经受轴向往复运动和旋转运动。产生轴向往复运动是因为整个附件10(图1至图4)被可移除地附接到驱动轴的顶端，但与往复驱动轴一起作为单个单元而移动。参见第4栏第3至10行。延伸棒被安装在附件的内部，使得该棒可以在轴向方向上滑动。棒的顶端被弯曲或偏移成“l”形，并且设置有与多齿小齿轮13啮合的多齿齿条。根据第3栏第49至63行的公开内容，连接到固定轴9的延伸棒15相对于壳体1保持静止。与驱动轴8作为一体而移动的附件10的竖直或纵向运动导致小齿轮13移动，并且其齿接合齿条而导致小齿轮旋转。因此，齿条相对于壳体保持静止，但小齿轮在运动。小齿轮的旋转运动被传输到在附件上往复旋转的旋转刷构件。由于附件的运动，所以看起来齿条必须具有至少六个齿，如该专利文件的附图中所示。
9.授予lev等人的美国专利6,895,625号主要涉及一种单刷牙刷，当通过刷子与用户的牙齿接触而被激活时，该单刷牙刷进入自动模式。'625专利的装置的刷头是可更换的，并且具有带有第一外壳和第二外壳的刷头，该第一外壳和第二外壳容纳驱动系统的一部分。驱动系统包括往复驱动轴，该往复驱动轴作用类似于滑块曲柄机构并且被附接到小齿轮架的轭状部。小齿轮架部分地容纳与刷毛头接合的小齿轮。小齿轮的一部分与多齿条相互作用。驱动轴的往复运动使小齿轮沿齿条移动，并使刷毛头同时平移和旋转，如该专利的图3和图4最佳所示。
10.授予kressner的美国专利8,185,991号涉及一种具有两个刷毛架的双动电动牙刷，每一个刷毛架具有不同类型的运动，所述两个刷毛架被安装在刷头架上。在传动系统中，刚性金属直杆驱动摇杆由偏心机构驱动，使得驱动摇杆的两端在与装置的纵向轴线垂直的平面内进行双锥状的翻滚或循环运动。指向刷毛架10的驱动摇杆被安置在该架的纵向狭槽状切口中，并且位于该架的面向手柄区段的区域中。后刷毛架围绕与装置的纵向轴线垂直的轴线旋转。架13围绕轴线19(该轴线19大致平行于上述轴线并且垂直于牙刷的纵向轴线)枢转，使得刷毛架13侧向地枢转，如图2所示。
11.授予dickie的美国专利8,590,091号中也示出了一种双动电动牙刷。其中所描述的牙刷具有第一刷毛块、相邻布置的第二刷毛块以及具有偏移端的驱动轴，该偏移端接合基部的第三狭槽并且可以旋转360
°
，从而使第一刷毛块移动。驱动轴的旋转导致第一块的运动，这又导致第二块的不同类型的运动。驱动轴的旋转不会直接引起第二刷毛块的运动，而是间接引起块54的从一边到另一边的摇摆运动。参见第7栏第12至42行。
12.授予liao的美国专利8,607,394号涉及一种在其传动系统中采用多齿齿条和多齿小齿轮的手动牙刷。图1示出了单个刷头，并且图2至图5属于图1所示的实施例。图3至图5示出了在其向外延伸的弯曲远端处具有一系列的4个或更多个齿的齿条，用于与被描绘为具有10个或更多个齿的多齿齿轮接合。齿轮被附接到旋转头，刷毛被安装在该旋转头上。参见
图3。齿条的往复运动使齿接合齿轮的齿，从而导致刷头的旋转。图6至图8示出了替代实施例，其中，一组固定刷毛被安装在顶板上。固定刷毛借助于滑动轴而直线移动，如图2至图5所示。在授予amit的美国专利5,120,225号、授予amit等人的5,186,627号、授予bigler等人的5,383,242号、授予bigler等人的5,435,034号以及授予leuermann的6,453,499号中示出了在手动或电动牙刷中使用多齿齿条和多齿小齿轮的其他示例。
13.授予mathur的美国专利公开2005/0102776号示出了用于牙刷的牙刷头的多个实施例，该牙刷具有头部、在头部的相反端处的手柄、在头部和手柄之间的成角度的颈部以及纵向轴线。在颈部和头部区域中的传动系统的部分包括多个转臂和附接销。参见第[0047]至[0049]段。如图1b所示，第三转臂具有偏移区段，该偏移区段通过销被附接到刷毛支撑结构盘的外边缘。转臂的移动引起支撑结构围绕与纵向轴线大致正交的轴线的部分旋转。另一个实施例在图5a和图5b中示出，并且与图1至图4e的不同之处在于，它们示出了被附接到如下齿条的转臂，该齿条具有与齿轮的齿连通的多个齿，使得齿轮将旋转和反向旋转。齿轮被附接到带螺纹的空心的圆柱体，并且在相反端处被联接到实心带螺纹的圆柱体。齿轮的旋转不仅导致刷毛的旋转移动，而且导致它们的竖直移动。参见第[0056]段。该公开文件中示出的其他实施例使用齿条和齿轮布置来提供不同的运动路径。
[0014]
授予li的美国专利公开2002/0174498号涉及一种电动单刷牙刷，该电动单刷牙刷具有被附接到区段的手柄区段。电机和齿轮产生具有旋转运动的第一连杆。参见第[0011]段。块头由块头管以及支撑圆头的刷毛形成。如所示的，管容纳传动头和第二连杆。该连杆从传动头延伸并且在其端部处具有弯轴。被附接到刷毛的圆头包括凹槽，该凹槽接收弯轴。如图5所示，当圆头静止时，凹槽面向手柄区段。根据第[0012]段，在操作中，齿轮将使第一连杆具有旋转运动。通过传动头和纵向齿条，使第二连杆旋转。凹槽中的曲轴使圆头旋转/反向旋转并且清洁牙齿。
[0015]
授予sorrentino的美国专利8,739,344号示出了一种解决由于振动引起的除刷毛之外的零件的磨损问题的方法，其在头部中采用振动隔离区并减少传输到手柄的振动。
[0016]
授予fattori的美国专利9,301,821号示出了一种用于电动牙刷的替换头。
[0017]
因此，根据现有技术，仍然需要一种改进和解决至少一些上述问题的改进的电动牙刷以及用于该电动牙刷的可更换刷头。


技术实现要素：

[0018]
本公开涉及一种电动牙刷以及用于该电动牙刷的可更换刷头。本公开包括但不限于以下示例实施方式。
[0019]
示例实施方式1：一种电动牙刷，包括：细长主体部，该细长主体部具有相反的第一端和第二端以及在第一端与第二端之间延伸的纵向轴线；刷头区段，该刷头区段能够朝向细长主体部的第一端布置，并且该刷头区段包括：第一刷毛支撑构件，该第一刷毛支撑构件能够围绕第一刷毛支撑构件的中心限定轴线在第一方向上旋转；以及第二刷毛支撑构件，该第二刷毛支撑构件被联接到第一刷毛支撑构件并且能够围绕第二刷毛支撑构件的中心限定轴线在第二方向上旋转，该第二方向与第一方向相反；以及驱动杆，该驱动杆被联接到至少第一刷毛支撑构件，并且该驱动杆具有被定向成与电动牙刷的纵向轴线重合或大致平行于电动牙刷的纵向轴线地延伸的轴线，该驱动杆被布置成沿该轴线线性移动，以使第一
刷毛支撑构件在第一方向上旋转并使第二刷毛支撑构件在第二方向上旋转。
[0020]
示例实施方式2：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的电动牙刷的一些示例实施方式中，驱动杆可以通过第一连杆被联接到第一刷毛支撑构件，该第一连杆包括被联接到驱动杆的第一端以及被偏心地联接到第一刷毛支撑构件以形成第一固定连接点的第二端，第一连杆的第一固定连接点与第一刷毛支撑构件的中心限定轴线间隔开。
[0021]
示例实施方式3：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的电动牙刷的一些示例实施方式中，第二刷毛支撑构件可以通过第二连杆被联接到第一刷毛支撑构件，该第二连杆包括被联接到第一固定连接点的第一端以及被偏心地联接到第二刷毛支撑构件以形成第二固定连接点的第二端，第二连杆的第二固定连接点与第二刷毛支撑构件的中心限定轴线间隔开。
[0022]
示例实施方式4：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的电动牙刷的一些示例实施方式中，细长主体部的第二端可以包括手柄，在该手柄中容纳有电机，该手柄能够与刷头区段接合。
[0023]
示例实施方式5：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的电动牙刷的一些示例实施方式中，电机可以与驱动杆可操作地联接，使得电机的致动使驱动杆沿该驱动杆的轴线线性地且双向地移动。
[0024]
示例实施方式6：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的电动牙刷的一些示例实施方式中，电池可以被包括在手柄内，以为电机供电。
[0025]
示例实施方式7：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的电动牙刷的一些示例实施方式中，刷头区段可以包括前壳和后壳，该前壳和后壳彼此配合地接合以形成内腔，驱动杆的至少一部分以及第一刷毛支撑构件、第二刷毛支撑构件被接收在该内腔内。
[0026]
示例实施方式8：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的电动牙刷的一些示例实施方式中，第一刷毛支撑构件和第二刷毛支撑构件可以延伸穿过前壳。
[0027]
示例实施方式9：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的电动牙刷的一些示例实施方式中，刷头区段可以包括：第一刷毛支撑垫，在第一刷毛支撑垫上布置有一个或多个刷毛簇，并且第一刷毛支撑垫被联接到第一刷毛支撑构件；以及第二刷毛支撑垫，在第二刷毛支撑垫上布置有一个或多个刷毛簇，并且第二刷毛支撑垫被联接到第二刷毛支撑构件，第一刷毛支撑垫能够在第一方向上旋转，并且第二刷毛支撑垫能够在第二方向上旋转。
[0028]
示例实施方式10：在一些其他示例实施方式中，一种用于电动牙刷的刷头，该电动牙刷具有细长主体部，该细长主体部具有相反的第一端和第二端以及在第一端与第二端之间延伸的纵向轴线，该刷头包括：刷头区段，该刷头区段能够朝向电动牙刷的第一端布置，并且该刷头区段包括：第一刷毛支撑构件，该第一刷毛支撑构件能够围绕第一刷毛支撑构件的中心限定轴线在第一方向上旋转；以及第二刷毛支撑构件，该第二刷毛支撑构件被联接到第一刷毛支撑构件并且能够围绕第二刷毛支撑构件的中心限定轴线在第二方向上旋转，该第二方向与第一方向相反；以及驱动杆的至少一部分，驱动杆的所述至少一部分被联
接到至少第一刷毛支撑构件，并且驱动杆的所述至少一部分具有被定向成与电动牙刷的纵向轴线重合或大致平行于电动牙刷的纵向轴线地延伸的轴线，驱动杆的所述一部分被布置成沿该轴线线性移动，以使第一刷毛支撑构件在第一方向上旋转并使第二刷毛支撑构件在第二方向上旋转。
[0029]
示例实施方式11：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的刷头的一些示例实施方式中，驱动杆的所述一部分可以通过第一连杆被联接到第一刷毛支撑构件，该第一连杆包括被联接到驱动杆的第一端以及被偏心地联接到第一刷毛支撑构件以形成第一固定连接点的第二端，第一连杆的第一固定连接点与第一刷毛支撑构件的中心限定轴线间隔开。
[0030]
示例实施方式12：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的刷头的一些示例实施方式中，第二刷毛支撑构件可以通过第二连杆被联接到第一刷毛支撑构件，第二连杆包括被联接到第一固定连接点的第一端以及被偏心地联接到第二刷毛支撑构件以形成第二固定连接点的第二端，第二连杆的第二固定连接点与第二刷毛支撑构件的中心限定轴线间隔开。
[0031]
示例实施方式13：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的刷头的一些示例实施方式中，刷头区段可以能够与手柄接合，该手柄被布置在电动牙刷的细长主体部的第二端处，并且在该手柄中容纳有电机。
[0032]
示例实施方式14：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的刷头的一些示例实施方式中，驱动杆的所述至少一部分可以与电机可操作地被联接，使得电机的致动使驱动杆的所述至少一部分沿驱动杆的所述至少一部分的轴线线性地且双向地移动。
[0033]
示例实施方式15：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的刷头的一些示例实施方式中，刷头区段可以包括前壳和后壳，该前壳和后壳彼此配合地接合以形成内腔，驱动杆的所述至少一部分以及第一刷毛支撑构件、第二刷毛支撑构件被接收在该内腔内。
[0034]
示例实施方式16：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的刷头的一些示例实施方式中，第一刷毛支撑构件和第二刷毛支撑构件可以延伸穿过前壳。
[0035]
示例实施方式17：在任何前述示例实施方式或任何前述示例实施方式的任何组合的刷头的一些示例实施方式中，刷头区段可以包括：第一刷毛支撑垫，在第一刷毛支撑垫上布置有一个或多个刷毛簇，并且第一刷毛支撑垫被联接到第一刷毛支撑构件；以及第二刷毛支撑垫，在第二刷毛支撑垫上布置有一个或多个刷毛簇，并且第二刷毛支撑垫被联接到第二刷毛支撑构件，第一刷毛支撑垫能够在第一方向上旋转，并且第二刷毛支撑垫能够在第二方向上旋转。
[0036]
通过阅读以下详细描述和附图，本公开的这些和其他的特征、方面和优点将是显而易见的，所述附图在下文简要描述。本公开包括在本公开中阐述的两个、三个、四个或更多个特征或元件的任何组合，无论这些特征或元件是否在本文中的具体实施方式描述中被明确地组合或以其他方式陈述。本公开旨在被整体性地阅读，使得本公开的任何可分离的特征或元件在其任何方面和实施方式中应被视为是可组合的，除非本公开的上下文另有明
确指示。
[0037]
受益于在前述描述和相关附图中提出的教导，本公开所属领域的技术人员将想到本文中所阐述的本公开的许多变型和其他实施方式。因此，应当理解，本公开不限于所公开的特定实施方式，并且变型和其他实施方式旨在被包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管前述描述和相关附图在元件和/或功能的某些示例组合的上下文中描述了示例实施方式，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以由替代实施方式提供元件和/或功能的不同组合。例如，在这方面，与上文明确描述的那些不同的元件和/或功能的组合也被设想为可以在一些所附权利要求中阐述。尽管本文中使用了特定术语，但它们仅用于一般和描述性意义，而不是出于限制的目的。
附图说明
[0038]
已经如此概括性地描述了本公开，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：
[0039]
图1示出了根据本公开的各种示例实施方式的电动牙刷的前平面图；
[0040]
图2示出了图1的刷头的放大前平面图；
[0041]
图3示出了根据本公开的各种示例实施方式的刷头的分解立体图；
[0042]
图4a示出了根据本公开的各种示例实施方式的包括未植簇的刷毛支撑垫和刷毛支撑构件的振荡头的立体前视图；
[0043]
图4b示出了图4a的未植簇的刷毛支撑垫和刷毛支撑构件的立体后视图；
[0044]
图5a示出了图4a的未植簇的刷毛支撑垫的前视图；
[0045]
图5b示出了图5a的刷毛支撑构件和未植簇的刷毛支撑垫的倒置端视图；
[0046]
图5c示出了图5b的刷毛支撑构件和未植簇的刷毛支撑垫的沿视图线a
‑
a的剖视图；
47.图5d示出了图5a的刷毛支撑构件和未植簇的刷毛支撑垫的后立视图；
[0048]
图6a示出了根据本公开的各种示例实施方式的前壳的立体图；
[0049]
图6b示出了图6a的前壳的平面图；
[0050]
图7a示出了根据本公开的各种示例实施方式的后壳的立体图；
[0051]
图7b示出了图7a的后壳的前端的细节图；并且
[0052]
图8示出了根据本公开的示例实施方式的包括可更换刷头的电动牙刷的示意图。
具体实施方式
[0053]
现在将在下文中参考具体实施例并且特别参考本文中提供的各种附图来更全面地描述本公开。实际上，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将满足适用的法律要求。在说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一”、“一个”、“该”包括复数指代物，除非上下文另有明确指示。
[0054]
本公开涉及一种电动牙刷以及用于该电动牙刷的可更换刷头。更特别地，本公开的电动牙刷可以包括：双头双动电动牙刷，其中，牙刷的振荡头经受相同类型但在相反旋转方向上的运动；以及运动路径，该运动路径提供提高的性能，同时减少振动并提高清洁效
率。
[0055]
现在参考图1，本公开的电动牙刷10以前平面图示出。电动牙刷10具有细长主体部，该细长主体部具有相反的第一端12和第二端14以及在第一端与第二端之间延伸的纵向轴线16。包括刷头区段18的刷头能够朝向细长主体部的第一端布置，而手柄20可以被布置在细长主体部的第二端处，使得手柄能够可移除地与刷头区段接合。可替代地，手柄和刷头区段彼此固定地接合。无论如何，当彼此接合时，手柄和刷头区段可以沿纵向轴线至少大致共线(如图1所示)，或者可以成角度地偏移(如授予blaustein等人的美国专利6,360,395号的图1和图2所示)，以能够较容易接近口腔的后部。
[0056]
手柄20可以在盖子22上具有卡扣或铰接卡扣，以允许接近手柄内的电源(例如，电池)。更具体地，隔室可以朝向电动牙刷10的第二端14设置，使得当盖子被移除时，可以经由隔室接近电池。电源(诸如电池)可以与电机可操作地接合，使得电源为电机供电。
[0057]
刷头区段18可以由颈区段24形成，该颈区段24具有后区段26和前区段28。后区段可以适应于在其前端30处快速且简单地联接到手柄20，例如，通过将刷头区段插入手柄中并将其转动以与手柄卡扣锁定。手柄可以具有被可操作地连接到被容纳在手柄内的电机的激活/停用开关32。为了容易使用和舒适性，手柄优选地具有本领域已知的包括凹陷和抓握区域(未示出)的人体工程学设计。
[0058]
如图2中更清楚地示出，在一个示例实施方式中，刷头区段18是多刷头区段并且包括两个振荡头。第一振荡头包括第一刷毛支撑构件34，该第一刷毛支撑构件34能够围绕第一刷毛支撑构件的中心限定轴线36在第一方向上旋转。其上布置有一个或多个刷毛簇40的第一刷毛支撑垫38可以被联接到第一刷毛支撑构件。第一刷毛支撑垫和第一刷毛支撑构件可以是一体部件或者可以是彼此固定地接合的单独部件。因此，第一刷毛支撑垫也能够在第一方向上旋转。在一些示例实施方式中，第一刷毛支撑垫具有圆角的或圆形的横截面，但也可以设想到其他横截面形状(例如部分椭圆形或卵形的横截面)。
[0059]
刷头区段18还包括第二振荡头，该第二振荡头包括第二刷毛支撑构件42，该第二刷毛支撑构件42被联接到第一刷毛支撑构件34并且能够围绕第二刷毛支撑构件的中心限定轴线44在第二方向上旋转。第二刷毛支撑构件旋转的第二方向与第一刷毛支撑构件操作的第一方向相反，使得第一刷毛支撑构件和第二刷毛支撑构件可以被认为是反向旋头。其上布置有一个或多个刷毛簇48的第二刷毛支撑垫46可以被联接到第二刷毛支撑构件。第二刷毛支撑垫和第二刷毛支撑构件可以是一体部件或者可以是彼此固定地接合的单独部件。因此，第二刷毛支撑垫也能够在第二方向上旋转。在一些示例实施方式中，第二刷毛支撑垫具有圆角的或圆形的横截面，但也可以设想到其他横截面形状(例如部分椭圆形或卵形的横截面)。例如，如图2所示，第一刷毛支撑垫和第二刷毛支撑垫具有相同形状和尺寸的圆形横截面。
[0060]
在一些示例实施方式中，形成刷毛簇40、48的刷毛的布置、刷毛硬度、几何形状和/或三维定向可以改变。例如，刷毛可以以各种图案被定位在它们相应的垫38、46上并且根据硬度、厚度和/或长度被分组或混合。刷毛可以以与相应垫表面正交的竖直构造被定向或者相对于它们相应的垫从竖直成角度地偏移。
[0061]
图3示出了刷头区段18的分解立体图。刷头区段可以由多个容易组装的部件构成。如图所示，刷头区段由第一刷毛支撑构件34、第二刷毛支撑构件42、前壳50、后壳52、驱动杆
54、第一连杆56、第二连杆58以及用于将刷头区段联接到手柄20的联接构件60形成。
[0062]
现在参考图4a和图4b，示出了振荡头100的各种视图，该振荡头100包括刷毛支撑构件102和未植簇的刷毛支撑垫104。图4a和图4b所示的包括刷毛支撑构件和未植簇的刷毛支撑垫的振荡头对图1至图3中所示的第一振荡头和第二振荡头都是通用的。
[0063]
在图4a中，未植簇的刷毛支撑垫104包括用于定位和附接刷毛簇(诸如图3中所示的那些)的开口106。簇/刷毛通过本领域已知的常规方式被定位并固定就位。刷毛支撑垫104在构造上是大致圆形的，并且具有下侧108，刷毛支撑构件102被设置在该下侧108处，如图4b所示。优选地，振荡头100是一件式(一体)构造并且是市售的乙缩醛共聚物。
[0064]
参考图5a至图5d，图5a示出了图4a的振荡头100的刷毛支撑垫104的前视图。图5b示出了所示的具有刷毛支撑构件102和刷毛支撑垫104的振荡头的倒置端视图。刷毛支撑构件包括中间区段110和底部构件112。刷毛支撑构件的中间区段可以围绕刷毛支撑垫的下侧108与刷毛支撑垫直接接触，使得当彼此联接时，刷毛支撑构件和刷毛支撑垫可以是一件式并且是市售的乙缩醛共聚物。
[0065]
如图5c(图5c是沿图5b的剖面线a
‑
a的剖视图)中更清楚地描绘的，振荡头100限定开口114，该开口114延伸穿过刷毛支撑构件102的底部构件112和中间区段110，并且至少部分地延伸穿过刷毛支撑垫104的下侧108。如下文将描述的，该开口可以被定位、被设计尺寸并被构造成能够附接到后壳(例如，图3中的后壳52)，使得振荡头可以在其上旋转。
[0066]
图5d示出了刷毛支撑构件102和未植簇的刷毛支撑垫104的后视图。如图5d所示，开口114可以与刷毛支撑构件102和刷毛支撑垫102大致同心。在开口延伸穿过刷毛支撑构件并进入刷毛支撑垫的下侧108的情况下，其不应损害刷毛支撑垫或开口106的结构完整性。
[0067]
返回参考图2和图3，在一些示例实施方式中，第一刷毛支撑构件34可以是驱动杆54的一部分或被形成为驱动杆54的一部分。驱动杆可以包括多区轴状结构。驱动杆的多区可以包括上区段64以及在第一刷毛支撑构件的下方或后方延伸的下区段62。驱动杆的下区段可以形成第一连接杆区段，该第一连接杆区段被布置成被联接到第一刷毛支撑构件34。在一些示例实施方式中，紧固构件(诸如螺钉)可以在第一连接杆区段处将驱动杆固定地联接到第一刷毛支撑构件。驱动杆的上区段可以形成第二连接杆区段，该第二连接杆区段被布置成在第二连接杆区段处将驱动杆通过手柄20的前端30联接到电机。优选地，驱动杆是一件式结构并且是塑料材料，最优选是市售的乙缩醛共聚物。驱动杆优选地通过注射成型制成。可替代地，驱动杆可以是金属材料，或另一种大致刚性的材料。
[0068]
在一些示例实施方式中，驱动杆54可以包括中空外壳66。该外壳可以被布置成使得驱动杆延伸穿过该外壳。外壳的大小和尺寸可以被设计成包含复位机构装置，例如弹簧68，如图3所示。还可以设想到其他复位机构。复位机构可以用于确保在刷头区段18与手柄20之间可靠地实现连接。因为可能无法预测手柄和驱动杆最后停止的位置，所以复位机构用于大致确保连接特征始终满足。因此，弹簧或复位机构可以将刷头区段推向手柄的前端30以帮助实现该连接。尽管驱动杆发生线性移动和/或振动，但联接构件60用于确保刷头区段和手柄彼此联接。
[0069]
在操作中，驱动杆54具有被定向成与电动牙刷10的纵向轴线16重合或大致平行于电动牙刷10的纵向轴线16地延伸的轴线。因此，驱动杆被布置成通过电机而沿其轴线线性
移动(即，沿其轴线或大致平行于其轴线地往复运动)。电机可以与驱动杆可操作地联接，使得电机的致动使驱动杆沿其轴线线性地和双向地移动。该运动使被联接到驱动杆的第一刷毛支撑构件34在第一方向上旋转并且使被联接到第一刷毛支撑构件的第二刷毛支撑构件42在第二方向上旋转。
[0070]
在一些示例实施方式中，驱动杆54可以通过第一连杆56被联接到第一刷毛支撑构件34。第一连杆可以包括第一端56a，该第一端56a在第一连接杆区段处被联接到驱动杆。例如，如图3所示，驱动杆的第一连接杆区段可以限定凹槽62a，该凹槽62a被布置成在其间接收第一连杆的第一端。紧固件可以延伸穿过凹槽和第一连杆的第一端，以便将这些元件固定地联接在一起。第一连杆还可以包括第二端56b，该第二端56b被偏心地联接到第一刷毛支撑构件，以形成第一固定连接点。第一连杆的第一固定连接点可以与第一刷毛支撑构件的中心限定轴线36间隔开。
[0071]
在一些其他示例实施方式中，第二刷毛支撑构件42可以通过第二连杆58被联接到第一刷毛支撑构件34。第二连杆可以包括被联接到第一固定连接点的第一端58a，该第一固定连接点通过第一连杆56的第二端56b与第一刷毛支撑构件34的偏心联接而形成。紧固件可以延伸穿过第二连杆的第一端、第一连杆的第二端并进入被限定在第一固定连接点处的第一刷毛支撑构件中的开口56c中，以经由第一连杆将驱动杆和第一刷毛支撑构件固定地联接在一起。第二连杆还可以包括第二端58b，该第二端58b被偏心地联接到第二刷毛支撑构件，以形成第二固定连接点。第二连杆的第二固定连接点可以与第二刷毛支撑构件的中心限定轴线间隔开。紧固件可以延伸穿过第二连杆的第二端并进入被限定在第二固定连接点处的第二刷毛支撑构件中的开口58c中，以经由第二连杆将第一刷毛支撑构件和第二刷毛支撑构件固定地联接在一起。
[0072]
因此，由于驱动杆54与第一刷毛支撑构件34的接合，如上所述，当驱动杆沿其轴线线性移动时，驱动杆的线性移动经由第一连杆56转变成第一刷毛支撑构件42在第一方向上的旋转移动，并经由第二连杆58转变成第二刷毛支撑构件42在第二方向上的旋转移动。具体地，第一刷毛支撑构件和第二刷毛支撑构件被布置成在驱动杆的向前行程期间在相反方向上旋转通过特定角度并且与驱动杆的返回行程一致地反向旋转。当第一刷毛支撑构件和第二刷毛支撑构件在运动的同时，刷头区段18作为单元相对于手柄20相对静止。
[0073]
特别地，例如，当在操作中时，第一刷毛支撑构件34在第一方向(例如，逆时针)上的旋转角度(从0
°
的初始位置起)在约25
°
至约40
°
之间的范围内，优选在约28
°
至约33
°
之间的范围内，最优选在约29
°
或约30
°
至约32
°
之间的范围内。约30
°
的角度是最优选的。类似地，第二刷毛支撑构件42的旋转角度在相反的第二方向(例如，顺时针)上，但与第一刷毛支撑构件的旋转角度相同。例如，第二刷毛支撑构件在第二方向上的旋转角度(从0
°
的初始位置起)在约
‑
25
°
至约
‑
40
°
之间的范围内，优选在约
‑
28
°
至约
‑
33
°
之间的范围内，最优选在约
‑
29
°
或约
‑
30
°
至约
‑
32
°
之间的范围内。约
‑
30
°
的角度是最优选的。
[0074]
图6a示出了前壳50的示例实施方式的立体图。图6b示出了其平面图。前壳具有后区段70、前区段72以及在前壳的后区段与前区段之间延伸的连接颈区段74。如图6a可见，沿端部观察时的前壳的横截面的几何形状沿其纵向轴线从其后区段到其前区段沿其长度从半球形或大致半球形的变为槽状的再变为大致平面的。
[0075]
前壳50的后区段70被设计形状、被设计尺寸并被构造成用于在其前端30处接合到
手柄20。前壳在前区段72处限定一对凹部76a、76b，所述一对凹部76a、76b用于将前壳与后壳的一对叉状部接合。前壳的后区段具有后端78，在优选实施例中，该后端78的横截面是大致圆形的，但优选地在几何形状上与手柄的前端一致，以获得配合和固定接合。后端的横截面在向前方向上朝向前区段72变窄。
[0076]
前壳50的一对凹部76a、76b被设计尺寸、被间隔并被布置成使得开口80a、80b可以在一对凹部的两侧上被限定在前壳中。该开口可以允许第一刷毛支撑垫38和第二刷毛支撑垫46延伸穿过其中。如此，第一刷毛支撑构件34与一对凹部的第一侧相邻地设置，并且第二刷毛支撑构件42与一对凹部的第二侧相邻地设置。
[0077]
图7a示出了后壳52的示例实施例的立体图。图7b示出了其前端的细节图。后壳具有后端82和前端84以及在后端82和前端84之间的中间区段86。在一些实施方式中，后壳可以优选地被设计成使得其将具有与前壳50的互补配合。以这种方式，前壳和后壳彼此配合地接合以形成内腔，第一刷毛支撑构件34、第二刷毛支撑构件42以及驱动杆54的至少一部分被接收在该内腔中。后壳的前端的形状和尺寸可以被设计成与前壳的前区段72处的对应端部的轮廓相符。
[0078]
在一些示例实施方式中，后壳52包括一对臂或叉状部88a、88b，所述一对臂或叉状部88a、88b被设置在前端84中并且从其延伸到内腔中。一对臂或叉状部中的每一个可以包括大致平坦的表面，并且可以被布置成使得当后壳与前壳50接合时，所述一对臂与对应的凹部76a、76b对准并接合。这种对准可以防止前壳和后壳彼此脱离。类似地，联接构件60(在图3中)可以被联接到彼此接合的前壳和后壳以防止前壳和后壳彼此脱离，同时将接合的前壳和后壳联接到手柄20的前端30。
[0079]
此外，图7a和图7b示出了用于刷头区段18的每一个振荡头的固定点。更特别地，一对紧固件可以延伸穿过后壳52并且轴向地接合第一刷毛支撑构件34和第二刷毛支撑构件42的底部构件。该紧固件可以在不阻止第一刷毛支撑构件和第二刷毛支撑构件在内腔内的旋转的情况下将刷毛支撑构件固定地联接到后壳。
[0080]
现在参考图8，示出了包括可更换刷头的电动牙刷200的示意图。图8所示的电动牙刷可以与例如图1中所示的电动牙刷10相同或大致相似。
[0081]
电动牙刷200可以包括激活/停用开关202，该激活/停用开关202可以被电连接(例如，经由电路板)到电源204(诸如电池)。与激活/停用开关的相互作用可以导致激活(致动)电流从电源流向电机206，或者停用(停止)电流从电源流向电机。电源可以是能够经由标准壁装插座充电的可充电电池，或者电源可以是可更换电池。电机可以是dc电机(例如，dc有刷电机、dc行星齿轮电机、dc振动电机等)，其可以使内置于电机的顶部中的齿轮旋转。在电机的顶部上的齿轮与驱动杆208之间可以连接有凸轮和齿轮单元，以将电机的高速旋转运动转换成驱动杆沿其轴线的往复运动(来回运动)。
[0082]
驱动杆208可以在第一连杆的第一端处被联接到第一连杆210。第一连杆的相反的第二端可以被偏心地联接到第一振荡头212。驱动杆的往复运动可以转变成第一振荡头围绕其中心限定轴线在第一方向上的旋转移动。第一振荡头可以被联接到第二连杆214，该第二连杆214围绕其第一端被偏心地联接到第一振荡头。第二连杆可以围绕相反的第二端被偏心地联接到第二振荡头216。第一振荡头在第一方向上的旋转可以转变成第二振荡头围绕其中心限定轴线在第二方向上的旋转。第二方向可以与第一方向相反，使得第一振荡头
逆时针旋转，并且第二振荡头顺时针旋转。
[0083]
因此，由于本文中所公开的驱动杆与第一振荡头和第二振荡头间接且固定地联接，使得摩擦显著减少并因此对用户的振动显著减少，所以本文中所公开的电动牙刷和可更换刷头解决了当前电动牙刷和/或可更换刷头中可能存在的问题。以这种方式，电动牙刷的可更换刷头和驱动系统不会像具有较高的摩擦度的使用点对点或滚动接触的驱动系统的电动牙刷(例如，参见通过引用并入本文中的授予nikitczuk的美国专利公开2016/0199165号)那样多得受到磨损。因此，本文中所公开的电动牙刷和可更换刷头提供了对创造成本有效且符合人体工程学的电动牙刷的问题的解决方案。
[0084]
此外，本文中所公开的电动牙刷和可更换刷头解决了具有单个刷毛头的电动牙刷中可能存在的问题。由本文中所公开的两个刷毛头在相反方向上的移动引起的多方向清洁产生的清洁体验的效果是使用单个振荡刷毛头的清洁体验的两倍。具体地，本文中所公开的两个刷毛头的对向的清扫弧使得本文中所公开的电动牙刷和可更换刷头能够更有效地清洁难以触及的区域。
[0085]
受益于前述描述中提出的教导，本公开所属领域的技术人员将想到本文中所阐述的本公开的许多变型和其他实施例。因此，应当理解，本公开不限于所公开的具体实施例，并且变型和其他实施例旨在被包括在所附权利要求的范围内。尽管本文中使用了特定术语，但它们仅用于一般和描述性意义，而不是出于限制的目的。