CN106937891A - 自发电电动牙刷 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自发电电动牙刷，能利用人们刷牙时运动所产生的动力带动自发电单元产生电量，驱动震动电机、压电陶瓷超声波发生器、紫外杀菌灯等装置，从而起到按摩牙床去污杀菌的作用，还包括有定位于牙刷本体上并随牙刷本体联动的自发电单元，该自发电单元包括有内部具有滑移孔的线圈套筒、绕设于线圈套筒外的磁感应发电线圈、以及滑移活动设置于滑移孔内的永磁体，所述线圈套筒的轴向两端分别设置有弹簧套筒，每个弹簧套筒内均设置缓冲弹簧，该缓冲弹簧的内端与永磁体弹性联接，套筒内为真空设置，所述的缓冲弹簧的外端固定连接有压片，该压片的外端压接设置有压电陶瓷片。

Description

自发电电动牙刷
技术领域
本发明涉及一种电动牙刷，具体是指一种自发电电动牙刷。
背景技术
在人们的日常生活中，牙刷是必不可少的洗漱用品之一。为了方便使用或是节省刷牙时间，出现了以电动代替人工完成刷牙动作的电动牙刷。电动牙刷与普通牙刷相比，可以更彻底清除牙菌斑、减少牙龈炎和牙龈出血，也是目前欧美许多国家普遍流行的日用品，而电动牙刷通过内置的小型马达驱动偏心轮转动，并将偏心轮振动传递给牙刷头，高频振动瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝；与此同时，刷毛的颤动能促进口腔的血液循环，对牙龈组织有意想不到的按摩效果。
然而，现有技术的电动牙刷均需要电池（干电池或锂电池）供电，因此需要定期更换电池或进行充电，存在使用不便的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种可利用刷牙动作自发电并给牙刷头振动提供电力的自发电电动牙刷。
为实现上述目的，本发明的技术方案是包括牙刷本体和具有多根刷毛的刷头，所述的牙刷本体内设置有基于电力产生振动的振动发生单元、以及用于将振动发生单元的震动传递给多根刷毛的联接组件，还包括有定位于牙刷本体上并随牙刷本体联动的自发电单元，该自发电单元包括有内部具有滑移孔的线圈套筒、绕设于线圈套筒外的磁感应发电线圈、以及滑移活动设置于滑移孔内的永磁体，所述线圈套筒的轴向两端分别设置有弹簧套筒，每个弹簧套筒内均设置缓冲弹簧，该缓冲弹簧的内端与永磁体弹性联接，所述的缓冲弹簧的外端固定连接有压片，该压片的外端压接设置有压电陶瓷片；
所述的永磁体基于牙刷本体的往复刷牙动作而在滑移孔并往复滑移并使得磁感应发电线圈切割该永磁体的磁力线而发电，压电陶瓷片基于压片的撞击而发生压电效应而发电，磁感应发电线圈和压电陶瓷片所产生的电力通过自发电单元的电力输出端与振动发生单元供电连接。
通过本设置，本发明的工作原理和优点是：人们在手持本发明的自发电电动牙刷进行刷牙，刷牙动作是一个手持牙刷本体做往复运动，该运动将使得永磁体在滑移孔内往复运动，从而使得磁感应发电线圈切割该永磁体的磁力线而发电，该电力输出给振动发生单元，通过振动发生单元额外输出的震动，提高了刷牙的清洁能力，另一方面，永磁体的往复运动中不断地冲击其两侧的缓冲弹簧能将积蓄的压力再作用给磁铁从而加大了磁铁的来回运动频率，筒内的真空设置又减少了磁铁来回运动的空气阻力从而很大程度上加大了发电效率，而该缓冲弹簧将驱动压片不断地撞击施压在压电陶瓷片上，压电陶瓷片基于压电效率而产生电力，由于压电陶瓷片在发电的响应效率上更加快速，即人们一手持自发电电动牙刷进行刷牙，只要做出往复运动，其马上就能提供初始电力，该初始电力将使得振动发生单元能够快速地随着人体的刷牙动作，而马上输出振动，因此具有非常好的用户体验。
此外，本设置，由于无需更换电池或者进行充电，因此，整体外壳设计可以做到更佳的密封性，实现全身水洗的效果。
进一步设置是所述的振动发生单元为压电陶瓷振动器，该压电陶瓷振动器基于自发电单元所产生的交流电而产生压电效应而输出超声波振动。把压力施加在压电陶瓷上，使它产生很高的电压，压电陶瓷的这种功能就叫做压电效应。反之施加电压，则产生机械应力，称为逆压电效应一般是利用逆压电效应来产生超声波。
进一步设置是所述的振动发生单元包括有：将自发电单元所产生的交流电转换为直流电的逆变器；连接于逆变器电力的直流输出端的直流微型电机；以及用于设置于直流微型电机驱动轴上的用于产生振动偏心轮。
进一步设置是所述的振动发生单元为超声波发生器。
进一步设置是所述的多根刷毛固定在刷毛座上，所述的刷毛座的背面设置固定轴，所述的刷头上设置有与刷毛座相固定嵌配的刷毛座安装部，该刷毛座安装部内设置有与刷毛座上的固定轴承插固定连接配合的刷毛座固定轴孔。通过本设置，便于刷毛座的更换。
进一步设置是所述的刷头上设置有至少一个紫外杀菌灯，该自发电单元与紫外杀菌灯供电连接。通过本设置，可以使得刷牙时还能进行口腔清洁。
进一步设置是线圈套筒内的滑移孔呈真空设置。
进一步设置是所述的牙刷本体内还设置于蓄电池，以及用于将自发电单元的电力充入到蓄电池中的充放电电路，该充放电电路上设置有电力输出端，电力输出端与振动发生单元供电连接。通过本设置，方便将发电所产生的多余电力进行贮存，以便为电动牙刷的下次使用提供更好的电力供应。
进一步设置是所述的牙刷本体的下端面成宽平底面设置。通过本设置，方便将本发明的自发电电动牙刷站立放置。
进一步设置是所述的压片的内端与弹簧固定连接，压片的外端面设置有凸起部，该凸起部与压电陶瓷片压接配合。通过本设置，可以使得压电陶瓷片的压电效应发电更明显，效率更好。
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。
附图说明
图1 本发明结构示意图；
图2 本发明的自发电单元的结果示意图；
图3 刷毛座的俯视图；
图4 刷毛座的侧视图；
图5 本发明的电力连接原理图；
图6 本发明基于直流微型电机和偏心轮的振动发生单元原理图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
如图1-5的本发明具体实施方式，包括牙刷本体1和具有多根刷毛21的刷头2，所述的牙刷本体1内设置有基于电力产生振动的振动发生单元4、以及用于将振动发生单元的震动传递给多根刷毛的联接组件，还包括有定位于牙刷本体上并随牙刷本体联动的自发电单元3，自发电单元3的电力输出端与振动发生单元4供电连接。
本发明所述的振动发生单元4为压电陶瓷振动器，该压电陶瓷振动器基于自发电单元所产生的交流电而产生逆压电效应而输出振动，压电陶瓷振动器为成熟电气器件，可直接从市场采购应用，本实施例不再详细赘述。
或者，本发明的振动发生单元4包括有：将自发电单元所产生的交流电转换为直流电的逆变器41；连接于逆变器电力的直流输出端的直流微型电机42；以及用于设置于直流微型电机驱动轴上的用于产生振动偏心轮43，如图6所示。
或者，所述的振动发生单元为超声波发生器。超声波发生器为成熟电器器件，可直接从市场采购应用，本实施例不再详细赘述。
作为将振动发生单元4的振动传递给多根刷毛的联接组件，可以是连接杆，本实施例该联接组件即为刷头本体，并将振动发生单元4安装于刷头本体内部，因此即可非常方便地将振动传递给连接于刷头上的刷毛21。作为优选方案，所述的多根刷毛21固定在刷毛座22上，所述的刷毛座22的背面设置固定轴23，所述的刷头2上设置有与刷毛座相固定嵌配的刷毛座安装部24，该刷毛座安装部24内设置有与刷毛座上的固定轴23承插固定连接配合的刷毛座固定轴孔25。
本实施例该自发电单元3包括有内部具有滑移孔312的线圈套筒31、绕设于线圈套筒外的磁感应发电线圈32、以及滑移活动设置于滑移孔312内的永磁体33，所述线圈套筒31的轴向两端分别设置有弹簧套筒34，每个弹簧套筒34内均设置缓冲弹簧35，该缓冲弹簧35的内端与永磁体33弹性联接，所述的缓冲弹簧35的外端固定连接有压片36，该压片36的外端压接设置有压电陶瓷片37；本实施例所述的永磁体33为圆柱形的永磁体。本实施例所述的压片36的内端与弹簧35固定连接，优选为固定胶黏接，压片36的外端面设置有凸起部361，该凸起部361与压电陶瓷片37压接配合。
另外，所述的刷头2上设置有至少一个紫外杀菌灯26，该自发电单元3与紫外杀菌灯供电连接。
此外，为了便于磁感应发电线圈的电力导线布置，所述的线圈套筒31一端端部边缘设置有供磁感应发电线圈的电力输出导线穿线而过的凹槽311。
此外，如图5所示，所述的牙刷本体内还设置于蓄电池5，以及用于将自发电单元的电力充入到蓄电池中的充放电电路6，该充放电电路6上设置有电力输出端，电力输出端与振动发生单元4供电连接。
另外，线圈套筒内的滑移孔312呈真空设置，此设置可以减少永磁体滑移的空气阻力，本实施例在具体设置时，可将线圈套筒31和两侧的弹簧套筒34整体做成真空封闭形态，由此即可实现滑移孔312为真空状态。
另外，本实施例所述的牙刷本体1的下端面11成宽平底面设置。

Claims (10)

1.一种自发电电动牙刷，包括牙刷本体和具有多根刷毛的刷头，所述的牙刷本体内设置有基于电力产生振动的振动发生单元、以及用于将振动发生单元的震动传递给多根刷毛的联接组件，其特征在于：还包括有定位于牙刷本体上并随牙刷本体联动的自发电单元，该自发电单元包括有内部具有滑移孔的线圈套筒、绕设于线圈套筒外的磁感应发电线圈、以及滑移活动设置于滑移孔内的永磁体，所述线圈套筒的轴向两端分别设置有弹簧套筒，每个弹簧套筒内均设置缓冲弹簧，该缓冲弹簧的内端与永磁体弹性联接，所述的缓冲弹簧的外端固定连接有压片，该压片的外端压接设置有压电陶瓷片；
所述的永磁体基于牙刷本体的往复刷牙动作而在滑移孔并往复滑移并使得磁感应发电线圈切割该永磁体的磁力线而发电，压电陶瓷片基于压片的撞击而发生压电效应而发电，磁感应发电线圈和压电陶瓷片所产生的电力通过自发电单元的电力输出端与振动发生单元供电连接。
2.根据权利要求1所述的一种自发电电动牙刷，其特征在于：所述的振动发生单元为压电陶瓷振动器，该压电陶瓷振动器基于自发电单元所产生的交流电而产生逆压电效应而输出超声波振动。
3.根据权利要求1所述的一种自发电电动牙刷，其特征在于所述的振动发生单元包括有：
将自发电单元所产生的交流电转换为直流电的逆变器；
连接于逆变器电力的直流输出端的直流微型电机；以及
用于设置于直流微型电机驱动轴上的用于产生振动偏心轮。
4.根据权利要求1所述的一种自发电电动牙刷，其特征在于：所述的振动发生单元为超声波发生器。
5.根据权利要求1-4之一所述的自发电电动牙刷，其特征在于：所述的多根刷毛固定在刷毛座上，所述的刷毛座的背面设置固定轴，所述的刷头上设置有与刷毛座相固定嵌配的刷毛座安装部，该刷毛座安装部内设置有与刷毛座上的固定轴承插固定连接配合的刷毛座固定轴孔。
6.根据权利要求1-4之一所述的自发电电动牙刷，其特征在于：所述的刷头上设置有至少一个紫外杀菌灯，该自发电单元与紫外杀菌灯供电连接。
7.根据权利要求1-4之一所述的自发电电动牙刷，其特征在于：线圈套筒内的滑移孔呈真空设置。
8.根据权利要求1-4之一所述的自发电电动牙刷，其特征在于：所述的牙刷本体内还设置于蓄电池，以及用于将自发电单元的电力充入到蓄电池中的充放电电路，该充放电电路上设置有电力输出端，电力输出端与振动发生单元供电连接。
9.根据权利要求1-4之一所述的自发电电动牙刷，其特征在于：所述的牙刷本体的下端面成宽平底面设置。
10.根据权利要求1-4之一所述的自发电电动牙刷，其特征在于：所述的压片的内端与弹簧固定连接，压片的外端面设置有凸起部，该凸起部与压电陶瓷片压接配合。
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