喷水牙刷.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103957745 A (43)申请公布日 2014.07.30 C N 1 0 3 9 5 7 7 4 5 A (21)申请号 201280059502.0 (22)申请日 2012.10.03 61/626863 2011.10.03 US A46B 11/00(2006.01) A46B 11/04(2006.01) A46B 15/00(2006.01) (71)申请人斯科特阿姆龙 地址美国纽约州 (72)发明人斯科特阿姆龙 (74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人周春梅 胡斌 (54) 发明名称 喷水牙刷 (57) 摘要 牙刷包

2、括具有手柄和牙刷头的外壳、具有泵 腔以及布置在所述泵腔中的泵叶轮或泵齿轮的 泵、以及驱动所述叶轮或泵齿轮的马达。输入端口 和输出端口连接到所述腔，当所述叶轮被所述马 达驱动并且工作流体供应经过所述输入端口时， 所述叶轮使得工作流体的流穿过所述输出端口。 所述泵腔具有限定横向横截面的圆周壁，所述输 出端口穿过所述圆周壁连接到所述泵腔。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.06.03 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2012/000490 2012.10.03 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/052125 EN 2013.04.11 (

3、51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图8页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图8页 (10)申请公布号 CN 103957745 A CN 103957745 A 1/1页 2 1.一种牙刷，包括： 外壳，所述外壳具有手柄和牙刷头； 泵，所述泵具有泵腔以及布置在所述泵腔中的泵叶轮或泵齿轮； 马达，所述马达驱动所述叶轮或泵齿轮；以及 输入端口和输出端口，所述输入端口和输出端口连接到所述腔，当所述叶轮被所述马 达驱动并且工作流体供应经过所述输入端口时，所述叶轮使得工作流体的流穿过所述输出 端口，从而流体流离开所述输出端口用于

4、口腔冲洗，所述泵腔具有限定所述泵腔的横向横 截面形状的圆周壁，所述输出端口穿过所述圆周壁连接到所述泵腔。 2.根据权利要求1所述的牙刷，其中，所述输出端口包括用于将工作流体的流引导穿 过所述输出端口的至少一个纵向腹板。 3.根据权利要求2所述的牙刷，其中，所述至少一个腹板将所述输出端口分割为由所 述至少一个腹板分离的多个通道。 4.根据权利要求2所述的牙刷，其中，所述输出端口具有大约3.25mm的总直径。 5.根据权利要求3所述的牙刷，其中，所述至少一个腹板注射模制为所述外壳的一部 分。 6.根据权利要求3所述的牙刷，其中，所述至少一个腹板为插入到所述输出端口内的 挤出部分的一部分。 7.根据

5、权利要求3所述的牙刷，其中，所述至少一个腹板包括垂直于彼此的至少两个 壁。 8.根据权利要求1所述的牙刷，其中，所述泵为离心泵。 9.根据权利要求8所述的牙刷，其中，所述输出端口相对于所述叶轮的旋转轴线从所 述圆周壁径向向外延伸。 10.根据权利要求1所述的牙刷，其中，所述输出端口在所述输出端口连接到所述腔的 区域处垂直于所述圆周壁延伸。 11.根据权利要求1所述的牙刷，其中，所述输入端口遮罩有过滤器。 12.根据权利要求11所述的牙刷，其中，所述过滤器为塑料筛、塑料格栅或者具有高硬 度值的橡胶。 13.根据权利要求1所述的牙刷，进一步包括用于起动和停止所述马达的开关。 14.根据权利要求13

6、所述的牙刷，其中，所述开关为瞬时开关，该瞬时开关在被按压时 打开所述马达，并且在被松开时关闭所述马达。 15.根据权利要求1所述的牙刷，其中，所述输入端口包括配置为接收流自水龙头的水 的通道，并且与所述输出端口位于所述外壳的相同侧上。 16.根据权利要求1所述的牙刷，其中，所述外壳包括分别限定所述泵腔的上部和下部 的两个注射模制部分。 17.根据权利要求1所述的牙刷，其中，至少所述马达和所述叶轮布置在所述泵壳体 中，其中，所述泵壳体被插入到所述外壳中并且被包覆模制在位。 18.根据权利要求13所述的牙刷，其中，至少所述马达和所述叶轮布置在所述泵壳体 中，其中，所述泵壳体和所述开关被插入到所述外

7、壳中并且被包覆模制在位。 权 利 要 求 书CN 103957745 A 1/3页 3 喷水牙刷 0001 发明背景。 技术领域 0002 本发明涉及一种用于刷牙的手动牙刷，该牙刷具有泵，该泵配置为从水龙头接收 水并将水重新定向为喷水流，用于在刷牙之后冲洗。 背景技术 0003 刷牙是任何口腔卫生例行程序的必不可少的部分。然而，如果人们出门在外，刷牙 之后就可能得不到用于口腔冲洗的杯子。另外，即使得到杯子，杯子也积聚污垢，并需要频 繁清洁。纸杯的使用解决了清洁的问题，但由于其产生废物而并不是环境友好的。直接来 自水龙头的水也可以被使用，但是在没有杯子的条件下难以将水从水龙头取到人口中。在 形成

8、杯状的手中难以携带足够冲洗的水，并且甚至更难以将水从水龙头直接获取到使用者 口中。 0004 本申请的发明人的美国专利7,607,851和7,905,674公开了喷水牙刷，其在牙刷 外壳上包括打开或关闭的通道，以便将来自水龙头的水以喷水形式重新定向回到使用者。 这些通道是被动的，因为它们至少部分地依赖于从水龙头排出的流的强度。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种便于口腔冲洗的牙刷。 0006 该目的通过如下牙刷来达到，该牙刷包括具有手柄和牙刷头的外壳、具有泵腔以 及布置在所述泵腔中的泵叶轮或泵齿轮的泵、以及驱动所述叶轮或泵齿轮的马达。输入端 口和输出端口连接到所述腔，当所述叶轮被所述马

9、达驱动并且工作流体供应经过所述输入 端口时，所述叶轮使得工作流体的流穿过所述输出端口。所述泵腔具有限定泵壳体的横向 横截面的圆周壁，所述输出端口穿过所述圆周壁连接到所述泵腔。 0007 根据本发明的一个实施方式，所述输出端口包括多个平行通道。所述通道由纵向 延伸穿过所述输出端口的翅片分离。所述输出端口具有大约3.25mm的总直径。所述翅片 可以注射模制为所述外壳的一部分。替代地，所述翅片可以为插入到所述输出端口内的挤 出部分的一部分。在一个具体实施方式中，所述翅片包括垂直于彼此的至少两个翅片。 0008 根据实施方式，所述泵为离心泵。在该实施方式中，所述输出端口相对于所述叶轮 的旋转轴线从所述

10、圆周壁径向向外延伸。 0009 根据另一个实施方式，所述输出端口在所述输出端口连接到所述腔的区域处垂直 于所述圆周壁延伸。 0010 所述输入端口可以遮罩有过滤器。所述过滤器可以例如为塑料筛或塑料格栅。 0011 根据另一个实施方式的牙刷可以进一步包括用于起动和停止所述马达的开关。所 述开关优选为瞬时开关，该瞬时开关在被按压时打开所述马达，并且在被松开时关闭所述 马达。 说 明 书CN 103957745 A 2/3页 4 0012 根据另一个实施方式，所述输入端口包括配置为接收流自水龙头的水的通道，并 且与所述输出端口位于所述外壳的相同侧上。 0013 根据另一个实施方式，所述外壳包括分别限

11、定所述泵腔的上部和下部的两个注射 模制部分。 0014 根据另一个实施方式，至少所述马达和所述叶轮被布置在泵壳体中，其中，所述泵 壳体作为单元插入到所述外壳内，并通过包覆模制材料包覆模制（overmold）在位。所述开 关也可以被插入到所述外壳并且被包覆模制在位。 附图说明 0015 将参考随后的具体实施方式同时观察附图来更好地理解描绘本发明的特性的不 同特征、功能和优点，在这些附图中： 图1为根据本发明的实施方式的牙刷的纵向截面图； 图2为图1的牙刷的平面视图； 图3为接近图1的牙刷中的泵腔的零件的详细截面图； 图4为用于图3的泵腔的输入端口的插入物的立体图； 图5为图1的牙刷在使用期间的立

12、体图； 图6为根据本发明的牙刷的另一个实施方式的立体图； 图7为图1的泵腔的截面图； 图8为根据本发明的又一个实施方式的泵腔的截面图； 图9为根据本发明的另一个实施方式的泵壳体的纵向截面图； 图10为具有图9的泵壳体的牙刷的爆炸图；以及 图11为图10的牙刷的视图，其具有包覆模制在位的泵壳体。 具体实施方式 0016 根据本发明的实施方式的牙刷100示于图1中。牙刷100具有包括上外壳104a 和下外壳104b的外壳104。牙刷刷毛112布置在牙刷头部处。外壳104限定容放叶轮105 的泵腔101，该叶轮105连接到马达102。马达102驱动叶轮105旋转，并且叶轮从输入端 口108抽取水，并

13、且喷射水穿过输出端口109，这将在下文更详细地描述。马达102包括例 如型号615或716的无铁芯直流马达。 0017 电池103布置在外壳104中的两个电触点103a、103b之间，并且经过开关122连 接到马达102。根据本实施方式，开关122为瞬时触摸开关，其在该开关被按压时启动马达， 并且在从开关122松开压力时关闭马达102。尽管瞬时触摸开关用在本实施方式中，但是任 何其他类型的电开关能够用于打开和关闭马达102。开关122布置在开关组件120上，该开 关组件120包括其上安装有开关122的印刷电路板（PCB）基底123。基底123利用例如螺 纹紧固件124（即，螺钉或螺栓）的连接元

14、件连接到上外壳104a。按钮120安装在开关组件 120上或者上外壳104a上，并且由使用者操纵以启动开关122。 0018 图2为显示输入端口108、输出端口109和按钮121在牙刷的上外壳104a上的相 对位置的平面图。输入端口108包括上边缘部分108a和侧边缘部分108b。因此，输入端口 108设计为将在刷毛112和上边缘108a之间撞击牙刷100的上外壳104a的任何水引导或 说 明 书CN 103957745 A 3/3页 5 指引到泵腔101内。 0019 图3为泵腔101和环绕零件的更为详细的图。叶轮105布置在泵腔101中，并安 装在马达轴132或者可驱动地连接到马达轴的轴上

15、，并且由马达102旋转。叶轮105的旋 转导致腔101中的水被喷射穿过输出端口109。叶轮105的旋转还将水抽取到腔101内。 如图3所示，马达轴132插入穿过轴环或轴衬130。轴衬130和外壳104之间的密封件115 防止水离开泵腔101。在轴衬130和外壳104之间和/或在轴衬130和马达轴132之间的 马达密封件充满食品安全的DOW111润滑剂。 0020 如图3所示，过滤器114布置在输入端口108和腔101之间。过滤器114为格栅 的形式，并且例如由注射模制塑料和/或橡胶制成。过滤器114阻止大物体进入泵腔101， 以便防止损坏叶轮且防止损伤使用者。此外，输出端口109包括具有将输出

16、端口分离为多 个通道109c的纵向翅片109b的插入物109a（还参见图4）。插入物能够为挤出塑料，即， 食品安全的PVC，其中翅片厚度t不大于1mm。翅片厚度t优选为不大于0.65mm。在最优选 的实施方式中，翅片厚度t小于或等于2mm。输出端口109的总直径D不大于5mm，并且优 选为大约3.25mm。所有参数均是近似的，且可以基于制造公差变化。 0021 如图3和4所示的插入物109a可以延伸穿过输出端口109的长度的一部分。然 而，翅片109b应当延伸输出端口109的至少一半长度。翅片109b和通道109c便于形成以 喷泉形式流出输出端口109的喷泉水流。如果没有插入物109a，则水散

17、布更多的并不为喷 泉形式。取代使用插入物109a，翅片109b能够模制到上外壳104b中。 0022 图5显示了牙刷100的预期使用。使用者保持牙刷100，从而使来自水龙头的水流 118进入输入端口108。如图5所示，使用者的拇指按压按钮121以启动马达，并且泵从输 出端口109喷射水的喷泉129。 0023 图6显示了替代实施方式，其中输入端口108和输出端口109在牙刷100的下 侧上开口。在图1和图6的两个实施方式中，用于启动开关的按钮121可以与外壳布置在 牙刷的相同侧上或相反侧上。 0024 图7为示于图1中的泵腔101的截面图。泵腔101的圆周壁150为圆形。待泵送 的水轴向穿过输

18、入端口108进入腔101，并且径向穿过输出端口109离开。图7中的叶轮 105显示为离心泵的叶轮。离心泵的输出端口正常布置为与泵腔的圆周相切。然而，出于牙 刷本体的目的，其更好地是处于牙刷顶部的中间。 0025 图8显示了利用齿轮泵的替代实施方式。齿轮泵包括驱动齿轮160和惰轮162。水 从泵的前部进入吸入端口，即，输入端口108“，并且将水喷射出输出端口109。在此，驱动齿 轮的轴线从牙刷的中心偏移。因此，马达将必须由齿轮连接，从而使马达处于牙刷的中间。 0026 图9显示了又一个实施方式，其中马达102、叶轮105和过滤器114布置在泵壳体 170中。在此，轴衬130是不需要的，因为应力在

19、安装期间被泵壳体吸收。如图10所示，泵 壳体能够作为单元安装到外壳件204内。同样，开关组件120能够安装到外壳件204内。一 旦被安装，泵壳体170和开关组件就能够由注射模制材料206包覆模制。在图10和11的 实施方式中，外壳包括可移除电池盖180。该180可以替代地在牙刷的端部处包括开口。 0027 本发明已经参考优选实施方式予以描述。应当理解的是，本发明的范围由权利要 求限定，并且并不旨在受限于本文公开的具体实施方式。例如，在不脱离本发明的范围的条 件下，具体实施方式的元件可以与其他实施方式一起使用。 说 明 书CN 103957745 A 1/8页 6 图 1图 2 说 明 书 附 图CN 103957745 A 2/8页 7 图 3 说 明 书 附 图CN 103957745 A 3/8页 8 图 4 说 明 书 附 图CN 103957745 A 4/8页 9 图 5 说 明 书 附 图CN 103957745 A 5/8页 10 图 6 图 7 说 明 书 附 图CN 103957745 A 10 6/8页 11 图 8 说 明 书 附 图CN 103957745 A 11 7/8页 12 图 9 说 明 书 附 图CN 103957745 A 12 8/8页 13 图 10图 11 说 明 书 附 图CN 103957745 A 13