TW201941747A - 電動牙刷 - Google Patents

Abstract

一種電動牙刷，包括本體、刷頭與振動組件。振動組件包括動力源、傳動軸與配重件。動力源配置於本體內。傳動軸具有彼此相對的第一端與第二端，第一端連接動力源且同位於第一軸上，第二端延伸出本體。配重件配置於第二端且同位於第二軸上。刷頭可動地組裝於本體且套接於配重件。當動力源驅動傳動軸的第一端以第一軸旋轉時，第二端環繞第一軸旋轉，而配重件相對於第二軸呈離心旋轉，以振動刷頭。

Description

電動牙刷

本發明是有關於一種電動牙刷。

電動牙刷是近幾年出現的新產品，且已掀起了口腔保健領域的一場革命。現有的電動牙刷是通過電機動力造成刷頭振動或旋轉，從而將牙膏分解成細微泡沫，而使其能夠深入清潔牙縫。因此，與普通牙刷相比，電動牙刷可以更徹底清除牙菌斑、減少牙齦炎和牙齦出血，也因此是目前普遍流行的日用品。

然而，刷頭的旋轉速度過快容易損傷到牙齦，而刷頭旋轉速度過慢則清潔不夠。同時，如何以簡單構件使刷頭達到所需的振動狀態，也是本領域的相關人員所需思考解決的課題。

本發明提供一種電動牙刷，其藉由呈異軸偏心的傳動軸，以及配置在傳動軸末段的配重件，而使傳動軸旋轉時，配重件產生離心旋轉以達到刷頭所需的振動效果。

本發明的電動牙刷，包括本體、刷頭與振動組件。振動組件包括動力源、傳動軸以及配重件。動力源配置於本體內。傳動軸具有彼此相對的第一端與第二端，第一端連接動力源且同位於第一軸上，第二端延伸出本體外。配重件配置於第二端且同位於第二軸上。刷頭可動地組裝於本體且套接於配重件。當動力源驅動傳動軸的第一端以第一軸旋轉時，第二端環繞第一軸旋轉，而配重件相對於第二軸呈離心旋轉以驅動刷頭振動。

基於上述，在電動牙刷的振動組件中，傳動軸的第一端與第二端分別位於第一軸、第二軸上，其中第一軸連接動力源，配重件配置於第二軸，因此當動力源從第一端驅動傳動軸旋轉時，位於第二端的配重件即能隨著傳動軸旋轉的同時也在第二端形成背離傳動軸的離心力，而造成傳動軸在第二端處產生離心旋轉且彎折，並據以振動刷頭，以提高刷頭振動的幅度與效果。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依據本發明一實施例的電動牙刷的示意圖。圖2A與圖2B分別是圖1電動牙刷於不同部分的爆炸圖。請同時參考圖1、圖2A與圖2B，在本實施例中，電動牙刷100包括本體110、刷頭120以及振動組件130，其中振動組件130組裝於本體110，而刷頭120浮動地組裝於本體110並套接於振動組件130延伸出本體110外的部分，因此藉由振動組件130而能驅動刷頭120相對於本體110產生微型振動。

圖3是圖1電動牙刷於局部剖面圖。請同時參考圖2A、圖2B與圖3，本實施例的本體110是由部件111、112與113所構成，其中部件111、112彼此組裝而形成電動牙刷100的握柄，而部件113配置於部件111與112所形成的容置空間內。需先說明的是，圖2A所示的爆炸圖將部件112予以省略，以利於辨識相關構件。在此，振動組件130包括動力源131、傳動軸132以及配重件，其中動力源131例如是馬達，承載於本體110的部件113處，而傳動軸132具有彼此相對的第一端E1與第二端E2，第一端E1連接動力源131，第二端E2從本體110內延伸出本體110外並被刷頭120套接於外。配重件133配置於第二端E2。

如圖2A所示，傳動軸132是呈異軸結構，其中第一端E1是位於第一軸Z1上，第二端E2是位於第二軸Z2上，且第一軸Z1與第二軸Z2是彼此平行且相異的狀態，在此所述相異即代表兩軸互不重合。換句話說，動力源131與傳動軸132的第一端E1是同位於第一軸Z1，而配重件133與傳動軸132的第二端E2是同位於第二軸Z2。如此一來，當動力源131驅動傳動軸132旋轉時便能因此讓第一端E1、第二端E2與配重件133產生不同的旋轉模式，後續將有詳細描述。

另一方面，請參考圖2A與圖2B，在本實施例中，刷頭120包括刷頭本體121與襯套122，而本體110還包括緩衝件114與止動環115，如圖2B與圖3所示，刷頭本體121藉由其卡扣部121a而與襯套122的卡扣部122b相互扣持，並使襯套122的頂部會伸入刷頭本體121之內。同時止動環115被夾持在部件111與襯套122的基部之間。再者，如圖2A與圖3所示，緩衝件114配置於部件113上，襯套122的基部具有凸部122a，藉以插設在緩衝件114的插孔114a中，而使襯套122（與扣持其上的刷頭本體121）實質上是可動地（浮動地）連接於本體110。換句話說，刷頭120（刷頭本體121與襯套122）依據所述配置結果，其沿著第一軸Z1的運動維度已與本體110產生結構限制而不會產生相對運動，但卻存在以第一軸Z1為法線的平面上的運動維度。

請再參考圖3，在本實施例中，傳動件132具有可撓性，且在此進一步地將其分隔為第一段A1與第二段A2，其中第一段A1具有與動力源131連接的第一端E1，第二段A2具有與配重件133連接的第二端E2，且第一段A1是沿第一軸Z1延伸，第二段A2是沿第二軸Z2延伸。還需提及的是，當刷頭120的襯套122組裝於本體110的緩衝件114而套接於傳動軸132與配重件133之外時，襯套122還具有受驅部122c，其用以容置配重件133的端部並將其侷限回第一軸Z1，如圖3所示。然因配重件133實質上是位於第二軸Z2而偏離第一軸Z1，而且襯套122是可動地組裝於本體110。據此，傳動軸132處於變形狀態，且由於傳動軸132的彈力影響，配重件122的端部會因此而抵靠於襯套122的受驅部122c，而讓配重件133進行離心旋轉時能隨時驅動刷頭120沿第一軸Z1產生旋轉式振動。

在此，傳動軸132是由具備彈性及可撓性的塑膠材料（例如聚丙烯（Polypropylene，簡稱PP）所製成，同時，傳動軸132於第一段A1的長度小於第二段A2的長度，且第二段A2還具有多節頸縮結構132a，其中頸縮處的外徑小於第一段A1的外徑（如圖3），因而藉以提高傳動軸132於第二段A2的可撓特性，也就是提高第二段A2在旋轉時的偏擺程度。

圖4是圖1電動牙刷的傳動軸與配重件的簡單示意圖。請同時參考圖3與圖4，詳細而言，圖4是僅就傳動軸132與配重件133的運動模式予以說明，在此暫未將襯套122對於配重件133的侷限條件加入，也就是將傳動軸132的第二端E2（及配重件133）視為自由端，則當動力源131驅動傳動軸132進行旋轉時，第一段A1與動力源131的傳動軸同位於第一軸Z1，因此第一段A1實質上是以自體旋轉（沿第一軸Z1）的運動模式進行，而第二段A2相對於第一段A1存在橫向（如圖4所示X軸，本實施例相關橫向描述皆是指此）位移，因此造成第二段A2實質上會產生環繞第一軸Z1的旋轉運動模式，亦即在圖4所示可將第二段A2視為第二軸Z2而相對於第一軸Z1環繞旋轉。需提及的是，圖4僅為簡單運動示意，僅繪示運動狀態的離心趨勢而不限定其離心程度，因此仍須視傳動軸132的可撓性以產生對應的偏擺程度而定。更重要的是，由於配重件133是配置在第二端E2，也就是第二段A2遠離第一段A1處，因此當第二段A2進行旋轉時，配重件133能因此產生離心式旋轉，也就是說，如圖4所示，配重件133可視為（虛擬的）第三軸Z3，其相對於第一軸Z1呈現離心旋轉，且其離心方向背離前述第一軸Z1與第二軸Z2。

請再參考圖3，如前述將配重件133視為自由端時的旋轉模式，一旦加入襯套122後，便會與襯套122的受驅部122c產生運動干涉，也就是配重件133於結構上被受驅部122c侷限回第一軸Z1，但由於襯套122相對於本體110仍是處於可動狀態，因此讓原本配重件133為自由端時的離心力（相當於第三軸Z3相對於第一軸Z1的橫向位移量），得以轉換為配重件133驅動襯套122（及刷頭本體121）在進行旋轉式振動時的橫向擺動幅度，以達到驅動刷頭振動的效果。

在此需說明的是，襯套122位於受驅部122c的裕度（即其內部空間）與配重件133的離心效果可以相對地適當調整，在此並未予以進一步限制。舉例來說，對於設計者而言，若要降低刷頭120的振動幅度時，即可讓受驅部122c的內部（橫向）空間增加，以降低配重件133施加於襯套122的橫向力。

圖5是本發明另一實施例的傳動軸與配重件的示意圖。圖6是圖5的傳動軸與配重件在刷頭內的局部剖面圖。圖7繪示圖5的傳動軸與配重件在旋轉時的簡單示意圖。請同時參考圖5至圖7，與上述實施例不同的是，本實施例的傳動軸232是呈同軸配置的結構，即前述實施例所述的第一軸與第二軸在本實施例中是屬於彼此平行且重合，在此以第四軸Z4作為描述。再者，本實施例的配重件233是沿第四軸Z4而呈非對稱結構，也就是說，尚未旋轉的配重件233的重心G（標示於圖7）是偏離第四軸Z4的狀態。據此，本實施例的傳動軸232與配重件233也能達到如上述實施例相同的離心旋轉效果。

在此，配重件233是在結構密度均勻分佈的情形下，於其側面產生切削結構233a，據以達到前述重心偏離的效果，也就是配重件233的結構形狀是具有部分削除的圓柱狀，且所述具有部分削除的圓柱狀的圓柱中心軸（也就是第四軸Z4）是位在相當於前述實施例的第一軸Z1上。然本實施例並未因此限定，於其他未繪示的實施例中，也可採用不同密度的材料但形成對稱結構，而達到使配重件的重心產生偏離的效果。需說明的是，圖6所示除傳動軸232與配重件233之外，其餘結構，包含襯套122，皆與圖3所述實施例相同，在此便不再贅述。

進一步地說，如圖5與圖6所示，傳動軸232還設置有凸部232a，以在組裝配重件233與傳動軸232時，藉由凸部232a上的平面232b與切削結構233a相互適配而達到定位（限位）的效果。

如圖7所示，虛線輪廓表示尚未旋轉時的配重件233與傳動軸232，實線輪廓表示已產生旋轉的配重件233與傳動軸232，基於上述，雖然本實施例的傳動軸232的整體結構是沿第四軸Z4延伸的狀態，且配重件233同樣組裝於傳動軸232而呈同軸配置，但由於配重件232藉由切削結構233a而使其重心G偏離第四軸Z4，因此當傳動軸232帶動配重件233旋轉時，便能順利地產生離心旋轉，而使配重件233偏離至第五軸Z5，如圖7所示，第三端E4位於第四軸上但第四端E4已因離心旋轉而位於第五軸Z5上，並因此使傳動軸232在其多節頸縮結構處形成彎折，而據以達到振動刷頭120的效果。

綜上所述，在本發明的其中一實施例，電動牙刷藉由傳動軸的第一端與第二端分別位於彼此平行但相異的第一軸、第二軸上，其中第一軸連接動力源，配重件配置於第二軸，因此當動力源驅動傳動軸時，即產生第一端是沿第一軸的自體旋轉，第二端是環繞於第一軸而旋轉，再加上配重件是位於第二端，因此配重件能進一步地相對於第二軸呈離心旋轉。

也就是說，傳動軸是由位於第一軸的第一段與位於第二軸的第二段所構成，因此對第一軸而言，第二軸相對於第一軸存在橫向位移，故在動力源驅動第一段以第一軸旋轉時，傳動軸的第二段已能完成初步的離心旋轉，而後再以配重件造成相對於第二軸的離心旋轉，據以提高振動的幅度與效果。

而在另一實施例中，傳動軸雖是同軸結構（其結構是沿第四軸Z4延伸），且配重件也與傳動軸是呈同軸組裝的狀態，但由於配重件藉由其切削結構而造成重心偏離，因此傳動軸帶動配重件旋轉時，即能因所述重心偏離特性而造成離心旋轉，並因此造成傳動軸彎折的狀態，以同樣達到振動刷頭的效果。

更進一步地說，刷頭是浮動地組裝於本體並使其受驅部套接於配重件，且傳動軸具可撓性，因此組裝後的刷頭能將配重件於結構上侷限回第一軸，進而使傳動軸的變形狀態與旋轉時的離心力能作為驅動刷頭振動的動力。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電動牙刷

110‧‧‧本體

111、112、113‧‧‧部件

114‧‧‧緩衝件

114a‧‧‧插孔

115‧‧‧止動環

120‧‧‧刷頭

121‧‧‧刷頭本體

121a‧‧‧卡扣部

122‧‧‧襯套

122a‧‧‧凸部

122b‧‧‧卡扣部

122c‧‧‧受驅部

130‧‧‧振動組件

131‧‧‧動力源

132、232‧‧‧傳動軸

132a‧‧‧多節頸縮結構

133、233‧‧‧配重件

A1‧‧‧第一段

A2‧‧‧第二段

E1‧‧‧第一端

E2‧‧‧第二端

E3‧‧‧第三端

E4‧‧‧第四端

G‧‧‧重心

Z1‧‧‧第一軸

Z2‧‧‧第二軸

Z3‧‧‧第三軸

Z4‧‧‧第四軸

Z5‧‧‧第五軸

圖1是依據本發明一實施例的電動牙刷的示意圖。 圖2A與圖2B分別是圖1電動牙刷於不同部分的爆炸圖。 圖3是圖1電動牙刷於局部剖面圖。 圖4是圖1電動牙刷的傳動軸與配重件的簡單示意圖。 圖5是本發明另一實施例的傳動軸與配重件的示意圖。 圖6是圖5的傳動軸與配重件在刷頭內的局部剖面圖。 圖7繪示圖5的傳動軸與配重件在旋轉時的簡單示意圖。

Claims (12)

1. 一種電動牙刷，包括： 一本體； 一刷頭； 一振動組件，組裝於該本體，該振動組件包括： 一動力源，配置於該本體內； 一傳動軸，具有彼此相對的一第一端與一第二端，該第一端連接該動力源且同位於一第一軸上，該第二端延伸出該本體外；以及 一配重件，配置於該第二端且同位於一第二軸上，該刷頭可動地組裝於該本體且套接於該配重件，當該動力源驅動該傳動軸的該第一端以該第一軸旋轉時，該第二端環繞該第一軸旋轉，而該配重件相對於該第二軸呈離心旋轉以振動該刷頭。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電動牙刷，其中該傳動軸具有可撓性，該刷頭具有一受驅部以容置該配重件的端部，且該刷頭藉由該受驅部將該配重件的端部侷限回該第一軸，以使該配重件的端部抵靠於該受驅部，並在該配重件進行離心旋轉時驅動該刷頭沿該第一軸產生旋轉式振動。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電動牙刷，其中該刷頭包括： 一刷頭本體；以及 一襯套，該刷頭本體沿該第一軸扣持於該襯套，且該襯套沿該第一軸插設於該本體的一緩衝件上，以使該襯套相對於該本體呈可動狀態。
4. 如申請專利範圍第3項所述的電動牙刷，其中該襯套具有一受驅部，該配重件遠離該傳動軸的一端容置且受限於該受驅部，以侷限該配重件相對於該第一軸呈離心旋轉時的離心程度。
5. 如申請專利範圍第3項所述的電動牙刷，還包括一止動環，該止動環沿該第一軸被夾持在該襯套的基部與該本體之間，該襯套的基部具有一凸部，插設於該緩衝件的一插孔中。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電動牙刷，其中該第一軸與該第二軸彼此平行且相異。
7. 如申請專利範圍第6項所述的電動牙刷，其中該傳動軸區分為一第一段與一第二段，該第一段沿該第一軸延伸，該第二段沿該第二軸延伸，當該第一段沿該第一軸自體旋轉，該第二段環繞該第一軸旋轉，該配重件相對於該第一軸呈離心旋轉，以驅使該第二段偏離該第二軸，且離心方向背離該第一軸與該第二軸。
8. 如申請專利範圍第7項所述的電動牙刷，其中該第一段的長度小於該第二段的長度。
9. 如申請專利範圍第1項所述的電動牙刷，其中該第一軸與該第二軸彼此重合，且該配重件的重心偏離該第一軸與該第二軸，以在該動力源驅動該傳動軸沿該第一軸與該第二軸自體旋轉時，該配重件驅使該傳動軸偏離該第一軸與該第二軸。
10. 如申請專利範圍第9項所述的電動牙刷，其中該配重件之結構形狀為一具部分削除的一圓柱狀。
11. 如申請專利範圍第10項所述的電動牙刷，其中該具部分削除的該圓柱狀之圓柱中心軸置於該第一軸上。
12. 如申請專利範圍第1項所述的電動牙刷，其中該傳動軸具有多節頸縮結構，以提高該傳動軸的可撓性。