带有一个可克服弹簧力移动的刷子固定件的牙刷 本发明涉及一种牙刷，包括至少一个固定部分和一个用于夹持刷子并相对固定部分可移动的刷子固定件，以及一个在固定部分和刷子固定件之间作用的弹簧，在该牙刷中，刷子固定件通过弹簧的弹力可保持在正常位置，而当在使用该牙刷过程中施加在刷子上的清洗力超过了给定的极限值时，所述刷子固定件就克服弹簧的弹力移动到一偏转位置。
在开头一段所述的这种类型的牙刷，例如从文献EP0636349A1中可知。在该公开的牙刷中，位于固定部分和刷子固定件之间的弹簧是一角状片簧，其一端是直的，并固定连接在该固定部分上，而其另一端是弯曲的，并与刷子固定件的阶式压力面在该固定件的台阶部位相配合。在该公开的牙刷中，清洗力超过极限值时，刷子固定件可克服弹簧的弹力移动到其偏转位置，所述极限值主要由角状片簧的弹力的阈值，以及压力表面台阶高度和片簧的弯曲端部分与刷子固定件的压力表面之间的摩擦条件所决定。但是，弹簧力地阈值相当大程度上取决于片簧的公差，该公差主要依赖于片簧的厚度、片簧角度的大小和片簧弯曲端部分的形状，而片簧的弯曲端部分与刷子固定件的压力表面之间的摩擦条件也取决于公差及老化。由于该事实，即公差的极大影响，施加在刷子上的、会使刷子固定件移动到其偏转位置的清洗力极限值，对公开的牙刷的不同例子表现出相当宽的范围，这不很令人满意。
本发明的目的是消除前述问题，并提供一种如开头一段所述类型的改进的牙刷。为此，根据本发明，如开头一段所述类型的牙刷，其特征在于，为了获得理想的力特性，在固定部分和刷子固定件之间除了在其间作用的弹簧外，还设有一个联杆运动装置，该联杆运动装置由弹簧作用，包括一联杆运动面和一联杆运动随动件，两者可相对移动，该联杆运动面有两段联杆运动面部分，这两段联杆运动面部分通过一个边缘状过渡部分相互联接。这样就可实现：施加在刷子上的清洗力的极限值--超过该极限值时刷子固定件可克服弹簧的弹力移动到其偏转位置--主要取决于联杆运动装置，也就是主要取决于在刷子固定件移动到其偏转位置之前联杆运动随动件所配合的滑动表面部分的形状以及联杆运动装置的两个滑动表面之间的边缘状过渡部分。由于联杆运动装置的制造公差可以限制在很窄的范围内，因此可以很简单地实现这一点，即：施加在刷子上的会使刷子固定件移动到其偏转位置的清洗力极限值，在根据本发明的一种牙刷中的该极限值与根据本发明的牙刷的另一种实施例中的该值非常接近，这是非常理想而且有利的。
在根据本发明的牙刷中，证明为有利的是：联杆运动装置包括一个可滑动式导向并开设一切口的滑板，而切口的两个边界表面形成联杆运动装置的联杆运动面的两段联杆运动面部分，联杆运动随动件嵌入到所述切口中。这对联杆运动装置的简单而精密的制造和结构非常有利，此外，这种结构可以用简单的方式装配。
在上一段所述的牙刷中，证明为非常有利的是：滑板在固定部分上可滑动式导向，联杆运动随动件固定安装在刷子固定件上，弹簧位于固定部分和滑板之间。这有利于简单地将联杆运动装置置于这种具有在该种牙刷中给出的几何关系的牙刷中。
另外证明为有利的是：弹簧由一螺旋拉簧形成。这非常有利，因为这样一种拉簧的使用可以有相当窄的公差。
在根据本发明的牙刷中，其中该牙刷的联杆运动装置包括一个可滑动安装的滑板，证明为非常有利的是，为了可滑动式导向滑板，该滑板至少具有一个槽，该槽内嵌有一导向滚子。这有利于为滑板导向提供有利的摩擦条件。
另外证明为有利的是，联杆运动随动件包括一可旋转式安装的联杆运动滚子。这有利于使联杆运动装置的滑动表面与联杆运动随动件相配合处的摩擦力最小。
本发明的上述特征及其它特征将以举例方式根据下述实施例描述清楚，并通过该实施例阐明本发明。
下面借助附图详细描述本发明，附图以举例方式给出一个实施例，本发明并不限于此实施例。
图1是对应于本发明提供的一种可能的实施例的牙刷的有关部件分解图，该牙刷包括一个夹持刷子的可移动的刷子固定件。
图2A是图1所示牙刷的刷子固定件的部分侧视图及被此固定件所夹持的刷子的侧视图，该刷子固定件和刷子在正常位置。
图2B是图1所示牙刷的刷子固定件的部分侧视图及被此固定件所夹持的刷子的侧视图，该刷子固定件和刷子在偏转位置。
图1所示为根据本发明的牙刷1的有关部件。该牙刷1有一较硬的塑料壳2，该塑料壳形成牙刷1的握柄件。该塑料壳上有两个条形侧面小沟、一个弹性塑料开关盖5和一个弹性塑料圆顶形盖8，其中只有一个侧面小沟3在图1中能看见，塑料开关盖5与壳2成一体，在塑料开关盖5的下面有两个开关6,7布置在壳2内的印刷电路板5上，弹性塑料圆顶形盖8也与壳2形成一体并在其自由端具有一开口9，该开口的目的将在下面说明。
壳2内有一个第一固定支架10和一个第二固定支架11，两者都用硬塑料制成。这两个支架10和11相连接，其连接方式未示出。这两个支架10和11各有一个外侧面12和13。印刷电路板5安装在所述两个外侧面12和13。这两个支架10和11各有两个固定件腔室，其中只有第二支架11的第一固定件腔室14和第二固定件腔室15在图1中能看见。第二支架11的第一固定件腔室14与相应的第一支架10的第一固定件腔室一起构成充电电池16的夹持空间，其中充电电池16可通过印刷电路板5上的充电电路充电。第二支架11的第二固定件腔室14与相应的第一支架10的第二固定件腔室一起构成容纳电动马达17的夹持空间。电动马达17以未示出的方式电连接到印刷电路板5上，并由印刷电路板5上的供电电路通电，该供电电路由电池16作电源。
电动马达17有一驱动轴18，该驱动轴18在该例中带一小齿轮19，该小齿轮19相对所述驱动轴18不能旋转。只在图1中示意出的齿轮20由小齿轮19驱动。齿轮20安装成使之能借助安装在两个固定支架10和11之间的心轴21绕轴线22旋转。中空的圆柱形偏心件23相对轴线22偏心设置并与齿轮20形成一体。
牙刷1包括刷子固定件24，该固定件相对于第一固定支架10也相对于第二固定支架11可移动。刷子固定件24包括一个大部分为球形的部分25，其面对电动马达17的一侧整体连接于基本柱形的部分26，其远离电动马达17的一侧整体连接于基本柱形的配接部分27。刷子固定件24还包括一个连接到球形部分25和柱形部分26的臂28。该臂28有一槽29，心轴21从该槽中穿过。臂28的自由端30带一枢销31，该枢销31与臂28成一体，从臂28侧面伸出，该枢销的作用将在下述部分说明。
在图1所示的牙刷1中，可移动刷子固定件24安装成使得该固定件可绕枢轴相对固定支架10和11转动。为此，刷子固定件24包括两个枢销，其中在图1中只能看见一个枢销32。该可见的第一枢销32与第一支架10的第一孔33接合。不可见的枢销与第二支架11的第二孔34接合。通过这种方式，刷子固定件24可绕轴线35相对固定支架10和11转动。刷子固定件24在图2A所示的正常位置和图2B所示的偏转位置之间枢轴式转动。
刷子固定件24用来夹持刷子36。该刷子36包括一管状部分37和一盘状部分38，该盘状部分38与管状部分37在管状部分37远离壳2的端部连接成一体。管状部分37与刷子36有一纵轴39。刷毛固定件40装于盘状部分37上并可移动，也就是刷毛固定件40可在经过一中心位置的两个偏转位置之间绕固定件轴线41来回摆动，该轴线41相对纵轴39垂直延伸。
此外，齿间刷毛固定件42装于盘状部分38上并可移动，也就是说沿刷子36的纵轴39的横向来回移动，并在驱动啮合中与刷毛固定件40配合，该刷毛固定件40可被驱动沿着圆弧形路线来回运动，其结果是，当刷毛固定件40沿圆弧形路线往复运动时，齿间刷毛固定件41被驱动沿刷子36的纵轴39的横向来回运动。
刷毛固定件40由驱动马达17通过前述的小齿轮19，齿轮20和偏心部分23驱动。该偏心部分23嵌入到一个在连接杆44的块形凸起43内形成的槽中，该槽沿着刷子36的纵轴39的横向延伸。连接杆44与凸起43成一体。连接杆44穿过刷子固定件24内的一个孔，该孔穿越柱形部分26，球形部分25和柱形配接部分27。
当刷子36安装于刷子固定件24上时，管状部分37通过一卡口接头适当地与柱形配接部分27机械配接，图中未示出。此外，连接杆44的横截面呈三角形的自由端45嵌入到驱动杆的配合凹穴内，图中未示出，所述驱动杆位于管状部分37内，可基本沿着纵轴39移动。图中未示出的驱动杆的远离连接杆444的端部与刷毛固定件40驱动啮合，该驱动啮合借助一个相对于固定件轴线41偏心设置的旋转接头实现。
关于刷子36的结构，可参考目前尚未公开的欧洲专利，申请号96……，该专利对应奥地利专利申请，申请号A2112/95，并要求其申请优先权，在此也作为参考。
在装配牙刷1时，刷子固定件24以其柱形配接部分27穿过弹性塑料制成的盖8的开口9延伸，盖8的中空的柱形部分46与刷子固定件24的配接部分27的柱形槽47密封配合，以防止湿气或水进入壳内。
如前面所述，牙刷1的刷子固定件24，包括其所夹持的刷子36，在图2A所示的正常位置与图2B所示的偏转位置之间可旋转。在牙刷1中，设有一弹簧48，该弹簧宜由一螺旋拉簧形成，作用于第一固定支架10和刷子固定件24之间。该刷子固定件24可通过弹簧48的弹力保持在其正常位置。如果在使用牙刷时施加给刷子36的清洗力超过了给定的极限值，则刷子固定件24以及其所夹持的刷子36就克服弹簧48的弹力移动到其偏转位置。
为了获得理想的力特性，除了作用于固定支架10和刷子固定件24之间的弹簧48外，牙刷1最好包括一联杆运动装置49，该装置作用于上述部件之间，并受弹簧48作用。联杆运动装置49包括一滑动面50和一联杆运动随动件51，两者可相对移动。此外，联杆运动49的滑动面50最好包括两段滑动面部分52和53，也就是第一滑动面部分52和第二滑动面部分53，这两段滑动面部分52和53通过一边缘状的过渡部分54相互联接。
较有利的方式是，联杆运动装置49还包括一个带有一切56的滑板55。在该实施例中，联杆运动装置49的滑动面50的两段滑动面部分52和53由切56的两个边界表面部分形成。联杆运动装置49的联杆运动随动件51嵌入在切口3 56中。该联杆运动随动件51包括可旋转式安装的联杆运动滚子57，该滚子可旋转式安装到刷子固定件24的枢销31上，为此目的，枢销31穿过在第一支架10内为此所设的槽58。这样，通过枢销31联杆运动随动件51固定安装到刷子固定件24上并可相对于刷子固定件24旋转。
滑板55借助自第一固定支架10伸出的卡子59,60,61和62卡在第一固定支架10上。这样，该滑板在第一支架10上受到可以滑动的导向。为了可滑动式引导滑板55，在本实施例中，滑板55有一个单个的槽63以滑动式引导滑板55，该槽在该实施例中转变为切口56。槽63中嵌入一个导向滚子64，该滚子可旋转式安装于心轴21上，该心轴为此穿过第一固定支架10延伸。以此方式，导向滚子64固定但可旋转地安装在第一固定支架10上。借助槽63和导向滚子64对滑板55引导，在滑动面50与联杆运动滚子57处摩擦很小。滑板55借助在远离槽63的滑板区的两个卡子61和62导向，可沿着滑板纵向滑动。但是，作为另一种选择，也可在该部位设一个与一槽配合的导向滚子，但这是不需要的，因为该部位与联杆运动滚子57的距离较大。
在牙刷1中，弹簧48位于第一固定支架10和滑板55之间。为此，第一固定支架10包括一个联接凸起65，滑板55有一侧面突出的另一个联接凸起66。弹簧58悬挂在两个联接凸起65和66上。弹簧48具有相当大的弹簧长度、较高的预弹簧力和较低的刚度，这就获得了平坦的弹簧特性曲线，从而得到一个在整个使用过程中基本恒定的力。
在牙刷1的正常操作过程中，如果施加在刷子36上的清洗力低于给定的极限值--该极限值主要取决于联杆运动装置49，也就是主要取决于第一滑动面部分52的形状，也取决于联杆运动装置49的两个滑动面部分52和53之间的边缘状过渡部分54，当然还取决于弹簧48的弹力，其中，在刷子固定件24处于正常位置时第一滑动面部分52与联杆运动滚子57相配合--则刷子固定件24，连同其所夹持的刷子36，处于图2A所示的正常位置，因为与第一固定支架10联接的弹簧48对联杆运动装置49的滑板55施加了一个足够的力，其结果是，通过此时与联杆运动滚子57配合的第一滑动面部分52对联杆运动滚子57施加了一个足够的力，因此，联杆运动滚子57仍然作用在滑动表面部分52上，从而使得刷子固定件24连同其所夹持的刷子36保持在正常位置。
但是，如果在使用牙刷1的过程中清洗力过大，超过了前述的极限值，该力施加到刷子36上，则联杆运动滚子57将一较大的力施加到第一滑动面部分52上，致使联杆运动滚子57移过了在两个滑动面部分52和53之间的边缘状过渡部分54，联杆运动装置49的滑板55沿着图2B中箭头67所示的方向克服弹簧48的力移动，同时，刷子固定件24及其夹持的刷子36沿着也在图2B中给出的箭头68所示的方向移到其偏转位置。由此使用者就得到一个信号，即他用了过大的清洗力。
当所用的过大的清洗力减小时，联杆运动装置49的滑板55借助弹簧48的力，沿着图2B中箭头67所示方向相反的方向离开其在图2A所示的使用位置，结果是，联杆运动滚子57再次进入与第一滑动面部分52的有效结合，使得刷子固定件24，从而其所夹持的刷子36，沿着图2B中箭头68所示方向相反的方向转回其正常位置。
通过给上述牙刷配备联杆运动装置以获得理想的弹簧特性，该联杆运动装置的制造公差可以控制在很窄的范围内，从而可以用很简单的手段和方式实现以下结果：刷子移到其偏转位置的过程中，施加在刷子上的清洗力保持在非常窄的公差范围内，这是理想而且有利的。
本发明不限于上述根据本发明的牙刷实施例。例如，联杆运动装置的联杆运动随动件最好由联杆运动滚子形成，也可以可旋转地安装在第一固定支架上，联杆运动装置可以包括一滑板，该滑板在可旋转的刷子固定件上可滑动式导向并且设有一切口，切口的边界表面形成联杆运动面部分，同时，作用于该联杆运动装置的弹簧安装在可旋转的刷子固定件与滑板之间，该滑板相对于可旋转刷子固定件可滑动式导向。另外，也可以设另外一个联杆运动装置，该装置相对于可旋转刷子固定件可滑动式导向并设有一切口，切口的边界表面形成该另外的联杆运动装置的联杆运动面部分，在第一固定支架上安装一个联杆运动滚子作为联杆运动随动件，使该滚子可沿支架纵向移动并可以旋转，此时弹簧的一端作用在第一固定支架上，另一端作用在可移动地支承的联杆运动滚子上。