CN107714223A - 一种电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明设计公开了一种电动牙刷，其包括牙刷头、牙刷柄以及电机，牙刷头与牙刷柄相连；牙刷柄上设有启动开关，所述电机用于带动牙刷头运动；其中，还包括控制器以及光线感应模块，光线感应模块随牙刷头伸入、伸出口腔，光线感应模块用于检测环境光线，当存在光线时反馈信号至控制器中，否则无信号反馈；控制器用于控制电机至少以两种速度运动，当控制器接收到来自光线感应模块反馈的信号时驱动电机以第一速度运动，否则，控制器驱动电机以第二速度运动；所述第一速度慢于第二速度；本发明设计具有使用省电、随用户刷牙位置变化改变牙刷的运行速度。

Description

一种电动牙刷

技术领域

本发明设计涉及一种电动牙刷及其控制方法。

背景技术

刷牙是是使用牙刷去除牙菌斑、软垢和食物残渣，保持口腔清洁的重要自我口腔保健方法。随着社会不断进步，电动牙刷得到普及。

现有的电动牙刷主要分为旋转型和振动型，所谓旋转型是利用电机转动带动牙刷头转动从而实现刷牙，而振动型则是利用电机振动带动牙刷头振动从而实现刷牙。

无论是振动型还是转动型，其在刷牙过程中电机始终是采用恒定速度运行，(以转动型为例采用的是以转速实现，如果采用的是振动型的则是采用恒定振动频率实现)。然而众所周知，越靠近口腔内部的牙齿其污垢越难以清理，因此须要快速清理。而现有的电动牙刷结构，无论牙刷去刷靠近嘴巴附件的牙齿还是内侧的牙齿，其运行速度始终一致(转动型的是恒定转速，振动型的则是恒定振动频率)。众所周知靠近嘴巴附件的牙齿较容易清理，因此采用较低的运行速度就可以清洁干净，而内侧的牙齿较难以清理，必须采用较高的运行速度才可以清理；如果始终采用较高的速度去清洁所有牙齿，那势必浪费大量的电能，并且容易造成牙刷头的牙刷毛变形。如果始终采用较低的速度清理所有牙齿，那内侧的牙齿可能无法清理干净。

综上所示，如何设计一种随着用户刷牙动作改变电机运行速度(转动型是改变电机的转速，振动型是改变电机振动频率)的牙刷就成为急需解决的问题。

发明设计内容

本发明设计主要解决的技术问题是提供一种可以根据用户刷牙动作改变牙刷运动速度的电动牙刷。

本发明设计所解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动牙刷，其包括牙刷头、牙刷柄以及电机，牙刷头与牙刷柄相连；牙刷柄上设有启动开关，所述电机用于带动牙刷头运动；其中，还包括控制器以及光线感应模块，光线感应模块随牙刷头伸入、伸出口腔，光线感应模块用于检测环境光线，当存在光线时反馈信号至控制器中，否则无信号反馈；控制器用于控制电机至少以两种速度运动，当控制器接收到来自光线感应模块反馈的信号时驱动电机以第一速度运动，否则，控制器驱动电机以第二速度运动；所述第一速度慢于第二速度。

启动启动开关后，电机开始运行，当清理靠近嘴巴附件的牙齿时，由于牙刷头未伸入口腔内部，因此光线感应模块是处于口腔外的，此时光线感应模块能够检测到环境中存在光线，因此会反馈信号给控制器，控制器还是驱动电机以第一速度运行使得牙刷头清洁靠近嘴巴附件的牙齿。而当要刷内侧的牙齿时，用户会驱动牙刷头伸入口腔中，光线感应模块伸入到口腔内部，此时光线感应器无法检测到光线，因此控制器无反馈信号得到，控制器会控制电机以第二速度运行驱动牙刷头清洁牙齿。与现有技术相比，此种结构可以实现牙刷的运行速度自由转变，根据用户刷牙位置的改变从而实现较高速与较低速之间来回自行切换，可以以较低速清理靠近嘴巴附件的牙齿以及较高速清洁内侧的牙齿。

其中，电机通过振动带动牙刷头振动，光线感应模块设于牙刷头的背面。

此种牙刷是振动型的牙刷，通过光线感应模块与控制器的作用实现振动牙刷可以实时改变振动速度进行清洁牙齿。采用光线感应模块设置在牙刷头的背面，考虑到牙刷头在刷靠近嘴巴附件的牙齿的外侧面时，光线感应模块正好背离口腔，提高检测的精度。

其中，还包括开设在牙刷头背面的容置槽以及透明封盖，光线感应模块设于容置槽中，透明封盖与牙刷头密封连接用于封闭容置槽。

容置槽的设计有利于光线感应模块的设置，而透明封盖与牙刷头密封连接的设计，是考虑透明封盖具有透光作用，并且密封连接可以避免水进入影响光线感应模块。

其中，电机通过转动带动牙刷头转动，牙刷头可拆卸的与牙刷柄顶部的正面相连并呈转动设置，所述光线感应模块设于牙刷柄顶部的背面。

此种牙刷是转动型的牙刷，通过光线感应模块与控制器的作用实现转动牙刷可以实时改变转动速度进行清洁牙齿。采用光线感应模块设置在牙刷柄顶部的背面，考虑到牙刷头在刷靠近嘴巴附件的牙齿的外侧面时，光线感应模块正好背离口腔，提高检测的精度。

其中，还包括开设在牙刷柄顶部的背面的容置槽以及透明封盖，光线感应模块设于容置槽中，透明封盖与牙刷柄顶部密封连接用于封闭容置槽。

容置槽的设计有利于光线感应模块的设置，而透明封盖与牙刷柄顶部密封连接的设计，是考虑透明封盖具有透光作用，并且密封连接可以避免水进入影响光线感应模块。

一种电动牙刷，其包括牙刷头、牙刷柄以及电机，牙刷头与牙刷柄相连；牙刷柄上设有启动开关，所述电机用于带动牙刷头运动；其中，还包括控制器以及光线感应模块，光线感应模块随牙刷头伸入、伸出口腔，光线感应模块用于检测环境光线，当不存在光线时反馈信号至控制器中，否则无信号反馈；控制器用于控制电机至少以两种速度运动，当控制器接收到来自光线感应模块的信号时驱动电机以第二速度运动，否则，控制器驱动电机以第一速度运动；所述第一速度慢于第二速度。

启动启动开关后，电机开始运行，当清理靠近嘴巴附件的牙齿时，由于牙刷头未伸入口腔内部，因此光线感应模块是处于口腔外的，此时光线感应模块能够检测到环境中存在光线，因此无反馈信号给控制器，控制器还是驱动电机以第一速度运行使得牙刷头清洁靠近嘴巴附件的牙齿。而当要刷内侧的牙齿时，用户会驱动牙刷头伸入口腔中，光线感应模块伸入到口腔内部，此时光线感应器无法检测到光线，因此控制器会接收到来自光线感应模块反馈信号得到，控制器会控制电机以第二速度运行驱动牙刷头清洁牙齿。与现有技术相比，此种结构可以实现牙刷的运行速度自由转变，根据用户刷牙位置的改变从而实现较高速与较低速之间来回自行切换，可以以较低速清理靠近嘴巴附件的牙齿以及较高速清洁内侧的牙齿。

其中，电机通过振动带动牙刷头振动，光线感应模块设于牙刷头的背面。

此种牙刷是振动型的牙刷，通过光线感应模块与控制器的作用实现振动牙刷可以实时改变振动速度进行清洁牙齿。采用光线感应模块设置在牙刷头的背面，考虑到牙刷头在刷靠近嘴巴附件的牙齿的外侧面时，光线感应模块正好背离口腔，提高检测的精度。

其中，还包括开设在牙刷头背面的容置槽以及透明封盖，光线感应模块设于容置槽中，透明封盖与牙刷头密封连接用于封闭容置槽。

容置槽的设计有利于光线感应模块的设置，而透明封盖与牙刷头密封连接的设计，是考虑透明封盖具有透光作用，并且密封连接可以避免水进入影响光线感应模块。

其中，电机通过转动带动牙刷头转动，牙刷头可拆卸的与牙刷柄顶部的正面相连并呈转动设置，所述光线感应模块设于牙刷柄顶部的背面。

容置槽的设计有利于光线感应模块的设置，而透明封盖与牙刷头密封连接的设计，是考虑透明封盖具有透光作用，并且密封连接可以避免水进入影响光线感应模块。

其中，还包括开设在牙刷柄顶部的背面的容置槽以及透明封盖，光线感应模块设于容置槽中，透明封盖与牙刷柄顶部密封连接用于封闭容置槽。

容置槽的设计有利于光线感应模块的设置，而透明封盖与牙刷柄顶部密封连接的设计，是考虑透明封盖具有透光作用，并且密封连接可以避免水进入影响光线感应模块。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1的控制模块图；

图3是本发明实施例1的牙刷头的后视图；

图4是本发明实施例1的牙刷头的局部剖视图；

图5是本发明实施例1中橡胶套的结构示意图；

图6是本发明实施例2的结构示意图；

图7是本发明实施例2的控制模块图；

图8是本发明实施例2的牙刷柄的侧视方向局部剖视图；

图9是本发明实施例2中橡胶套的结构示意图；

图10是本发明实施例3的控制模块图；

图11是本发明实施例4的控制模块图。

具体实施方式

实施例1：

参照附图1-5所示，一种电动牙刷，其包括牙刷头1、牙刷柄2。

牙刷头1包括外壳Ⅰ以及刷毛4，牙刷柄2包括外壳Ⅱ，通过外壳Ⅰ与外壳Ⅱ呈可拆卸连接实现固定，此处可拆卸连接为螺纹连接或卡接。

外壳Ⅰ包括颈部11以及设置在颈部11顶端的毛刷部12。颈部11内设有电机3(图中为虚线表示)，该电机3为振动电机，即该电机3得电后可带动牙刷头1振动。刷毛4设置在毛刷部12的正面上，毛刷部12的背面开设有容置槽5。容置槽5内设置有光线感应模块6，该光线感应模块6用于检测周围环境是否存在光线，当存在环境光线时反馈信号至控制器24中，当不存在环境光线时则无反馈信号。

容置槽5的槽壁上开设有环形凸起7，由于环形凸起7的设计使得环形凸起7与容置槽5的槽底共同形成环形槽9。透明封盖8为单球面的凸透镜，透明封盖8的外沿套设有医用橡胶材质的橡胶套10。橡胶套10具有栏栅形的延伸段，透明封盖8的面积略小于环形凸起7围绕的面积，安装时将橡胶套10套设在透明封盖8的外沿上，然后按压透明封盖8使得橡胶套10的延伸段挤压入环形槽9中形成密封。

橡胶套10包括空心主体部102以及延伸段101；空心主体部102上部设有上开口103，下部设有下开口14，空心主体部102套设于透明封盖8后，透明封盖8的单球面由上开口103伸出，并且下开口104与透明封盖8的相对，光线可通过单球面聚焦穿过下开口104。延伸段101包括多个间隔设置的挤压部105，各挤压部105的一端相连呈间隔设置(故形成栏栅形)，各挤压部105可压缩伸入到环形槽9中形成密封，此种结构有利于橡胶套10与环形槽9形成密封，同时便于透明封盖8的安装。

按压后，透明封盖8罩在光线感应模块6上，并且透明封盖8的球面位于远离光线感应模块6的一侧，此种结构有利于光线经过透明封盖8集中在光线感应模块6上，提高感应的精度。同时橡胶套10采用此种结构设计，有利于与透明封盖8的安装，栏栅形的延伸段有利于透明封盖8的安装以及密封。

外壳Ⅱ包括中部壳体21以及底部封盖22。中部壳体21的下端以及底部封盖22上设有电池腔23(图中用虚线表示)，电池放置在电池腔23中用于给电机3供电。中部壳体21与底部封盖22为可拆卸固定，此处可拆卸固定可以为螺纹连接或卡接。

中部壳体21中设有控制器24(图中用虚线表示)，此处的控制器24为PCB板，该PCB板控制电机3运作。并且控制器24可控制电机3以两种速度振动，分别为第一速度以及第二速度，此处第二速度快于第一速度，此处第二速度快于第一速度是指电机3以第二运动速度运作时的振动频率大于以第一运动速度运作时的振动频率。

中部壳体21外表面设置有启动开关25，当需要使用牙刷时，启动启动开关25，控制器24驱动光线感应模块6检测是否存在环境光线，当存在环境光线时，光线感应模块6反馈信号至控制器24中，控制器24控驱动电机3以第一速度运行；当光线感应模块6未检测到环境光线时，光电感应模块6无信号反馈，控制器24驱动电机3以第二速度运行。

用户使用流程如下：首先，启动启动开关25，电机3以第一速度运行，此时用户可进行刷牙，在刷牙齿外侧时(即牙齿面朝嘴巴的表面)，用户会由外至内刷(即由门牙开始往内部的智齿方向移动)，光线感应模块6在门牙附近，因此光线感应模块6可以检测到环境光线，因此反馈信号至控制器24中，因此电机3还是以第一速度运行。随着用户将牙刷头1逐步移向智齿，光线感应模块6移动至口腔内部中，由于口腔内部为密闭的，因此不存在环境光线，因此光线感应模块6无法感应到光线，所以控制器24无法得到反馈信号，控制器24则驱动电机3以第二速度运行。当用户刷牙齿的内侧面时，此时光线感应模块6正好背对着嘴巴，此时也没有环境光线，控制器24驱动电机3以第二速度运行。采用上述结构，可以实现电机3的运行速度根据用户清洁牙齿的位置的改变而发生改变，既可以实现自动化控制，又可以实现省电、清洁牙齿的功能。

实施例2：

参照附图6-9所示，一种电动牙刷，其包括牙刷头1、牙刷柄2。

牙刷头1包括外壳Ⅰ11以及刷毛4，刷毛4设置在外壳Ⅰ11的正面上，外壳Ⅰ11的背面具有一配合部14，该配合部14用于插入至牙刷柄2顶部实现传动连接，此处配合部14可以为带齿轮的转轴。

牙刷柄2包括外壳Ⅱ，外壳Ⅱ包括中部壳体21以及底部封盖22。中部壳体21的下端以及底部封盖22上设有电池腔23，电池放置在电池腔23中用于给电机3供电。中部壳体21与底部封盖22为可拆卸固定，此处可拆卸固定可以为螺纹连接或卡接。

中部壳体21的正面靠近其顶端附近开设有配合孔，该配合孔可供配合部14穿入。

中部壳体21内设有电机3(图中虚线表示)以及控制器24(图中虚线表示)。该电机3为转动电机，即该电机3得电后可带动牙刷头1转动，具体传动原理为电机3的输出轴与配合部14之间为锥齿轮传动结构，从而带动牙刷头1旋转，此种传动结构以及牙刷头的连接方式为公知技术故不加以赘述。中部壳体21的背面开设有容置槽5，容置槽5的具体位置为配合孔的正后方。容置槽5内设置有光线感应模块6，该光线感应模块6用于检测周围环境是否存在光线，当存在环境光线时反馈信号至控制器24中，当不存在环境光线时则无反馈信号。

容置槽5的槽壁上开设有环形凸起7，由于环形凸起7的设计使得环形凸起7与容置槽5的槽底共同形成环形槽9。透明封盖8为单球面的凸透镜，透明封盖8的外沿套设有医用橡胶材质的橡胶套10。橡胶套10具有栏栅形的延伸段，透明封盖8的面积略小于环形凸起7围绕的面积，安装时将橡胶套10套设在透明封盖8的外沿上，然后按压透明封盖8使得橡胶套10的延伸段101挤压入环形槽9中形成密封。橡胶套10包括空心主体部102以及延伸段101；空心主体部102上部设有上开口103，下部设有下开口14，空心主体部102套设于透明封盖8后，透明封盖8的单球面由上开口103伸出，并且下开口104与透明封盖8的相对，光线可通过单球面聚焦穿过下开口104。延伸段101包括多个间隔设置的挤压部105，各挤压部105的一端相连呈间隔设置(故形成栏栅形)，各挤压部105可压缩伸入到环形槽9中形成密封，此种结构有利于橡胶套10与环形槽9形成密封，同时便于透明封盖8的安装。

按压后，透明封盖8罩在光线感应模块6上，并且透明封盖8的球面位于远离光线感应模块6的一侧，此种结构有利于光线经过透明封盖8集中在光线感应模块6上，提高感应的精度。同时橡胶套10采用此种结构设计，有利于与透明封盖8的安装，栏栅形的延伸段有利于透明封盖8的安装以及密封。

控制器24，此处的控制器24为PCB板，该PCB板控制电机3运作。并且控制器24可控制电机3以两种速度转动，分别为第一速度以及第二速度，此处第二速度快于第一速度，此处第二速度快于第一速度是指电机3以第二运动速度转动时快于以第一运动速度转动。

中部壳体21外表面设置有启动开关25，当需要使用牙刷时，启动启动开关25，控制器24驱动光线感应模块6检测是否存在环境光线，当存在环境光线时，光线感应模块6反馈信号至控制器24中，控制器24控驱动电机3以第一速度运行；当光线感应模块6未检测到环境光线时，光电感应模块6无信号反馈，控制器24驱动电机3以第二速度运行。。

用户使用流程如下：首先，启动启动开关25，电机3以第一速度运行，此时用户可进行刷牙，在刷牙齿外侧时(即牙齿面朝嘴巴的表面)，用户会由外至内刷(即由门牙开始往内部的智齿方向移动)，光线感应模块6在门牙附近，因此光线感应模块6可以检测到环境光线，因此反馈信号至控制器24中，因此电机3还是以第一速度运行。随着用户将牙刷头1逐步移向智齿，光线感应模块6移动至口腔内部中，由于口腔内部为密闭的，因此不存在环境光线，因此光线感应模块6无法感应到光线，所以控制器24无法得到反馈信号，控制器24则驱动电机3以第二速度运行。当用户刷牙齿的内侧面时，此时光线感应模块6正好背对着嘴巴，此时也没有环境光线，控制器24驱动电机3以第二速度运行。采用上述结构，可以实现电机3的运行速度根据用户清洁牙齿的位置的改变而发生改变，既可以实现自动化控制，又可以实现省电、清洁牙齿的功能。

实施例3：

如图10所示，实施例3与实施例1的区别在于，光线感应模块用于检测周围环境是否存在光线，当不存在环境光线时反馈信号至控制器中，当存在环境光线时则无反馈信号。

控制器，控制器可控制电机以两种速度转动，分别为第一速度以及第二速度，此处第二速度快于第一速度。当控制器接收到来自光线感应模块的反馈信号时，控制电机以第二速度运行，当控制器未接收到来自光线感应模块的反馈信号时，则控制电机以第一速度运行。

用户使用流程如下：首先，启动启动开关，电机以第一速度运行，此时用户可进行刷牙，在刷牙齿外侧时(即牙齿面朝嘴巴的表面)，用户会由外至内刷(即由门牙开始往内部的智齿方向移动)，光线感应模块在门牙附近，因此光线感应模块可以检测到环境光线，因此无反馈信号至控制器中，因此电机还是以第一速度运行。随着用户将牙刷头逐步移向智齿，光线感应模块移动至口腔内部中，由于口腔内部为密闭的，因此不存在环境光线，因此光线感应模块无法感应到光线会反馈信号至控制器中，控制器则驱动电机以第二速度运行。当用户刷牙齿的内侧面时，此时光线感应模块正好背对着嘴巴，此时也没有环境光线，控制器驱动电机以第二速度运行。采用上述结构，可以实现电机3的运行速度根据用户清洁牙齿的位置的改变而发生改变，既可以实现自动化控制，又可以实现省电、清洁牙齿的功能。

实施例4：

如图11所示，实施例4与实施例1的区别在于，光线感应模块用于检测周围环境是否存在光线，当不存在环境光线时反馈信号至控制器中，当存在环境光线时则无反馈信号。

控制器，控制器可控制电机以两种速度转动，分别为第一速度以及第二速度，此处第二速度快于第一速度。当控制器接收到来自光线感应模块的反馈信号时，控制电机以第二速度运行，当控制器未接收到来自光线感应模块的反馈信号时，则控制电机以第一速度运行。

用户使用流程如下：首先，启动启动开关，电机以第一速度运行，此时用户可进行刷牙，在刷牙齿外侧时(即牙齿面朝嘴巴的表面)，用户会由外至内刷(即由门牙开始往内部的智齿方向移动)，光线感应模块在门牙附近，因此光线感应模块可以检测到环境光线，因此无反馈信号至控制器中，因此电机还是以第一速度运行。随着用户将牙刷头逐步移向智齿，光线感应模块移动至口腔内部中，由于口腔内部为密闭的，因此不存在环境光线，因此光线感应模块无法感应到光线会反馈信号至控制器中，控制器则驱动电机以第二速度运行。当用户刷牙齿的内侧面时，此时光线感应模块正好背对着嘴巴，此时也没有环境光线，控制器驱动电机以第二速度运行。采用上述结构，可以实现电机的运行速度根据用户清洁牙齿的位置的改变而发生改变，既可以实现自动化控制，又可以实现省电、清洁牙齿的功能。

Claims (10)

1.一种电动牙刷，其包括牙刷头、牙刷柄以及电机，牙刷头与牙刷柄相连；牙刷柄上设有启动开关，所述电机用于带动牙刷头运动；其特征在于：还包括控制器以及光线感应模块，光线感应模块随牙刷头伸入、伸出口腔，光线感应模块用于检测环境光线，当存在光线时反馈信号至控制器中，否则无信号反馈；控制器用于控制电机至少以两种速度运动，当控制器接收到来自光线感应模块反馈的信号时驱动电机以第一速度运动，否则，控制器驱动电机以第二速度运动；所述第一速度慢于第二速度。

2.如权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于：电机通过振动带动牙刷头振动，光线感应模块设于牙刷头的背面。

3.如权利要求2所述的电动牙刷，其特征在于：还包括开设在牙刷头背面的容置槽以及透明封盖，光线感应模块设于容置槽中，透明封盖与牙刷头密封连接用于封闭容置槽。

4.如权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于：电机通过转动带动牙刷头转动，牙刷头可拆卸的与牙刷柄顶部的正面相连并呈转动设置，所述光线感应模块设于牙刷柄顶部的背面。

5.如权利要求4所述的的电动牙刷，其特征在于：还包括开设在牙刷柄顶部的背面的容置槽以及透明封盖，光线感应模块设于容置槽中，透明封盖与牙刷柄顶部密封连接用于封闭容置槽。

6.一种电动牙刷，其包括牙刷头、牙刷柄以及电机，牙刷头与牙刷柄相连；牙刷柄上设有启动开关，所述电机用于带动牙刷头运动；其特征在于：还包括控制器以及光线感应模块，光线感应模块随牙刷头伸入、伸出口腔，光线感应模块用于检测环境光线，当不存在光线时反馈信号至控制器中，否则无信号反馈；控制器用于控制电机至少以两种速度运动，当控制器接收到来自光线感应模块的信号时驱动电机以第二速度运动，否则，控制器驱动电机以第一速度运动；所述第一速度慢于第二速度。

7.如权利要求6所述的电动牙刷，其特征在于：电机通过振动带动牙刷头振动，光线感应模块设于牙刷头的背面。

8.如权利要求7所述的电动牙刷，其特征在于：还包括开设在牙刷头背面的容置槽以及透明封盖，光线感应模块设于容置槽中，透明封盖与牙刷头密封连接用于封闭容置槽。

9.如权利要求6所述的电动牙刷，其特征在于：电机通过转动带动牙刷头转动，牙刷头可拆卸的与牙刷柄顶部的正面相连并呈转动设置，所述光线感应模块设于牙刷柄顶部的背面。

10.如权利要求9所述的的电动牙刷，其特征在于：还包括开设在牙刷柄顶部的背面的容置槽以及透明封盖，光线感应模块设于容置槽中，透明封盖与牙刷柄顶部密封连接用于封闭容置槽。