CN108095848B - 一种电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动牙刷，属于日用品领域。该电动牙刷包括：壳体、驱动件、刷头、支撑轴。驱动主体通过支撑轴设置于壳体内，并可绕支撑轴转动。设置在壳体内部，且与驱动主体电性连接的控制电路板；控制电路板上设置有用于控制驱动件启闭的第一开关；控制电路板上还设置有第二开关，第二开关与驱动主体的末端相对设置。当驱动主体的末端转动至与第二开关接触，继续转动直至第二开关的开合状态被改变时，控制电路板使驱动件的输出减弱或停止。本发明通过通过驱动主体绕支撑轴的转动，使刷头处压力过大时驱动主体的末端能够改变第二开关的开合状态，使驱动件的输出减弱或停止，避免用户刷牙过程中，用力过大对牙齿或牙龈的损伤。

Description

一种电动牙刷

技术领域

本发明涉及日用品领域，特别涉及一种电动牙刷。

背景技术

电动牙刷主要通过高频振动刷头将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝。对电动牙刷的刷牙压力的控制十分重要，若压力太小，容易导致清洁率低、效果差，若压力太大则易损伤牙龈。因此，有必要提供一种具有压力过载保护的电动牙刷。

相关技术提供了这样一种电动牙刷，包括：起支撑作用的壳体、设置在该壳体内的驱动装置、设置在壳体一端并与该驱动装置装配连接的刷头，在壳体内设置有支撑轴，驱动装置通过支撑轴装配在壳体内，并且驱动装置与刷头形成以支撑轴为支点的杠杆结构，在壳体上设置有因刷头被施力不同使驱动装置绕支撑轴的转动角度不同而检测值不同的传感器。当刷头被施加不同压力时，驱动装置将绕支撑轴产生不同的转动角度，使传感器产生不同的检测值，通过该检测值的大小去判断刷头所受的压力大小。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术提供的电动牙刷仅能判断刷头所受的压力大小，无法在压力过大时作出应激反应，用户使用过程中可能会因压力过大损伤牙龈。

发明内容

本发明实施例提供了一种电动牙刷，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

一种电动牙刷，包括：壳体、驱动件、刷头、支撑轴；

所述驱动件包括：驱动主体、与所述驱动主体前端连接的驱动轴；

所述驱动主体通过所述支撑轴设置于所述壳体内，并可绕所述支撑轴转动；

所述驱动轴位于所述壳体外部并与所述刷头连接；

所述电动牙刷还包括：设置在所述壳体内部，且与所述驱动主体电性连接的控制电路板；

所述控制电路板上设置有第一开关，所述第一开关通过所述控制电路板与所述驱动件电性连接，以控制所述驱动件的开关；

所述控制电路板上还设置有第二开关，所述第二开关与所述驱动主体的末端相对设置；

当所述驱动主体的末端转动至与所述第二开关接触，继续转动直至所述第二开关的开合状态被改变时，所述控制电路板使所述驱动件的输出减弱或停止。

在一种可能的设计中，所述驱动件为声波震动马达。

在一种可能的设计中，所述电动牙刷还包括：通过所述支撑轴铰接的第一支架与第二支架；

所述第一支架在所述壳体内绕所述支撑轴转动，所述驱动主体固定在所述第一支架上，所述驱动轴穿过所述第一支架与所述刷头连接；

所述第二支架固定在所述壳体内，用于承托所述驱动主体的末端。

在一种可能的设计中，所述驱动主体通过焊接固定在所述第一支架上。

在一种可能的设计中，所述控制电路板上设置有与所述驱动件电性连接的微控制单元，用于在所述第二开关的开合状态改变时，使所述驱动件的输出减弱或停止。

在一种可能的设计中，所述控制电路板上电性连接有报警单元；

所述第二开关开合状态改变时，所述控制电路板控制所述报警单元发出报警信号。

在一种可能的设计中，所述报警单元为蜂鸣器或者信号灯。

在一种可能的设计中，所述第一开关、所述第二开关均为轻触开关。

在一种可能的设计中，所述驱动件还包括：设置在所述驱动主体末端的触杆；

所述触杆与所述第二开关相对设置。

在一种可能的设计中，所述触杆的表面具有弹性层；

所述弹性层与所述第二开关接触。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的电动牙刷，通过驱动主体绕支撑轴的转动，使刷头处压力过大时驱动主体的末端能够改变第二开关的开合状态，使驱动件的输出减弱或停止。如此设置，避免用户刷牙过程中，用力过大对牙齿或牙龈的损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的显示电动牙刷外观的电动牙刷的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的显示电动牙刷内部结构的电动牙刷的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的电动牙刷中驱动件的结构示意图。

附图标记分别表示：

1-壳体，

2-驱动件，

201-驱动主体，

202-驱动轴，

203-触杆，

3-刷头，

4-支撑轴，

5-控制电路板，

6-第一开关，

7-第二开关，

8-第一支架，

9-第二支架。

具体实施方式

除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种电动牙刷，如附图1、附图2、附图3所示，该电动牙刷包括：壳体1、驱动件2、刷头3、支撑轴4。驱动件2包括：驱动主体201、与驱动主体201前端连接的驱动轴202；驱动主体201通过支撑轴4设置于壳体1内，并可绕支撑轴4转动，驱动轴202位于壳体1外部并与刷头3连接。

该电动牙刷还包括：设置在壳体1内部，且与驱动主体201电性连接的控制电路板5。控制电路板5上设置有第一开关6，第一开关6通过控制电路板5与驱动件2电性连接，以控制驱动件2的开关。

控制电路板5上还设置有第二开关7，第二开关7与驱动主体201的末端相对设置；

当所述驱动主体201的末端转动至与第二开关7接触，继续转动直至第二开关7的开合状态被改变时，控制电路板5使驱动件2的输出减弱或停止。

以下对本发明实施例提供的电动牙刷的工作原理进行说明：

需要说明的是，以附图1和附图2所示的方向为基准，驱动主体201的前端为右端，末端为左端。

本发明实施例提供的电动牙刷在应用时，手持壳体1，刷头3与牙齿接触。设置在控制电路板上5的第一开关6能够控制驱动件2的开关，通过操作第一开关6使驱动件2打开时，驱动刷头3振动以提供动力，进行刷牙。刷牙结束后，通过操作第一开关6使驱动件2关闭，刷头3停止振动。

驱动主体201能绕支撑轴4转动，即，驱动主体201、驱动轴202、刷头3构成以支撑轴4为支点的杠杆结构。刷牙时，刷头3与牙齿之间的压力过大时，刷头3在压力作用下绕支撑轴4转动，使驱动主体201进行转动。由于第二开关7与驱动主体201的末端相对设置，刷头3在压力作用下的转动使驱动主体201转动，驱动主体201转动至预设位置时，可以改变第二开关7的开合状态(例如，常闭型断开，常开型闭合。)。第二开关7开合状态改变时，控制电路板5使驱动件2的输出减弱或停止，避免刷牙过程中刷头3处压力过大对牙齿或牙龈造成损害。示例地，刷头3处压力过大时，控制电路板5使驱动件2的输出减弱，此时，刷头3缓慢振动，满足压力较小时快速振动，压力较大时缓慢振动的清洁需求，使电动牙刷适用范围广。

可见，本发明实施例提供的电动牙刷，通过驱动主体201绕支撑轴4的转动，使刷头3处压力过大时驱动主体201的末端能够改变第二开关7的开合状态，使驱动件2的输出减弱或停止。如此设置，避免用户刷牙过程中，用力过大对牙齿或牙龈的损伤。

其中，第一开关6和第二开关7均设置在控制电路板5上，并与控制电路板5电性连接，以使第一开关6和第二开关7的开合信息能被控制电路板5接收，进而分别控制驱动件2的开关以及控制驱动件2的输出大小。

本发明实施例中，当第二开关7为常开型时，当驱动本体201转动至与其接触，使其闭合时，控制电路板5可接收到第二开关7的闭合信号，并使驱动件2的输出减弱或停止。当第二开关7为常闭型时，当驱动本体201转动至与其接触，使其断开时，控制电路板5可接收到第二开关7的断开信号，并使驱动件2的输出减弱或停止。通过不同的电路连接情况以及不同的预设程序，两种情况均可实现对驱动件2输出的控制。

本发明实施例中，通过驱动件2为刷头3的振动提供动力，示例地，驱动件2为声波震动马达。

选用声波震动马达作为驱动件2，驱动轴202的运动为往复振动，刷头3直接连接在驱动轴202上即可实现刷牙时的振动，使电动牙刷的结构较简单。且声波震动马达的运转噪声小，启闭较迅速，提高用户体验。

其中，刷头3与驱动轴202可以通过承插连接实现固定，以使刷头3随驱动轴202进行往复振动。

声波震动马达为本领域常见的，举例来说，深圳市东益电子有限公式销售的2040Z型号的声波震动马达可以适用于本发明实施例。

本发明实施例提供的电动牙刷还包括：通过支撑轴4铰接的第一支架8与第二支架9；

第一支架8在壳体1内绕支撑轴4转动，驱动主体201固定在第一支架8上，驱动轴202穿过第一支架8与刷头3连接；

第二支架9固定在壳体1内，用于承托驱动主体201的末端。

如此设置，第一支架8、第二支架9对驱动件2起支撑和保护作用。第二支架9用于承托驱动主体201的末端，并对驱动件2起到限位作用，避免驱动件2的晃动进而避免刷头3的晃动。

可以理解的是，第一支架8与壳体1之间具有间隙，以使壳体1不对第一支架8绕支撑轴4转动造成干涉。

其中，第一支架8可以为与驱动主体201相适配的柱筒状结构，以附图2所示的方向为基准，其右侧端面上设置有用于穿过驱动轴202的通孔。第一支架8的左侧设置有用于穿过支撑轴4的通孔，支撑轴4穿过第一支架8上的通孔固定在壳体1内，第一支架8能绕支撑轴4转动。进一步地，第一支架8左侧还设置有倒角，便于与支撑轴4的连接。

第二支架9的底壁与壳体1相适配，以便固定在壳体1上。第二支架9可以包括自左向右顺次形成的平直段与凹槽段，凹槽段的顶壁设置有与驱动主体201的相适配的凹槽，驱动主体201的部分容纳于凹槽内。凹槽右端在驱动主体201的前后两侧均设置有挡板，挡板对驱动主体201起到限位作用避免驱动主体201的晃动。且挡板上设置有用于穿过支撑轴4的通孔，能够通过挡板使第二支架9与支撑轴4连接。

基于上述第二支架9固定在壳体1内，控制电路板5可以通过螺钉与第二支架9连接，将控制电路板5固定在壳体1内。

对于驱动主体201如何固定在第一支架8上，以下进行示例说明：驱动主体201可以通过焊接固定在第一支架8上。通过焊接固定，固定效果较好，避免驱动主体201与第一支架8的相对晃动。

对于控制电路板5如何实现对驱动件2输出的控制，以下给出示例：

控制电路板5上设置有微控制单元，用于在第二开关7开合状态改变时，使驱动件2的输出减弱或停止。

微控制单元是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、A/D转换、PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)等周边接口，LCD驱动电路整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。可见，微控制单元能够实现对驱动件2输出的控制，且体积较小，便于设置在控制电路板5上作为主控系统。

本发明实施例中，驱动件2为声波震动马达时，微控制单元通过控制电路板5接收到第二开关7的开合状态改变的信息后，进行脉宽调制，自动调节PWM(脉宽调制)的频率与占空比，从而控制声波震动马达的运转速度，使刷头3的振动减弱或者停止。

本发明实施例提供的电动牙刷在刷头3处压力过大时，不仅可以使刷头3的振动减弱或者停止，同时，还可以进行报警提醒用户。控制电路板5上电性连接有报警单元；第二开关7开合状态改变时，控制电路板5控制报警单元发出报警信号。

如此设置，用户使用过程中用力过大使刷头3处压力过大时，报警单元发出报警信号，起到提醒作用，进一步提高电动牙刷使用过程的安全性。

其中，报警单元与控制电路板5电性连接，控制电路板5接收到第二开关7的开合状态改变的信息时，能够发出指令控制报警单元的工作状态。

示例地，报警单元可以为蜂鸣器或者信号灯。蜂鸣器可以在电流信号下，发出声音信号。信号灯可以在电流信号下，产生亮度变化的光信号。声音信号或者光信号均能起到报警作用。

可以理解的是，报警单元为蜂鸣器或者信号灯时，控制电路板5发出指令使流过报警单元的电流频率和大小，即电流信号发生变化，即可起到报警作用。报警单元可以为蜂鸣器，也可以为信号灯，或者，同时包括蜂鸣器和信号灯两者。信号灯可以设置在壳体1的外壁上，或者设置在壳体1壁上的通孔内，只要能从壳体1外部能观察到信号灯的亮度变化即可。

本发明实施例中，第一开关6、第二开关7均为轻触开关。轻触开关具有接触电阻荷小、操作误差较小、等优点，可以满足本发明实施例提供的电动牙刷的使用需求。

其中，第一开关6上的按键一次按压并弹出过程改变一次驱动件2的启闭状态。即，电动牙刷关闭时，用户按压一次第一开关6，控制电路板5启动驱动件2，无需持续按压即可使电动牙刷处于运转状态。电动牙刷运转过程中按压一次第一开关6，控制电路板5控制驱动件2关闭。第二开关7的按键在压力作用下被按压时，控制电路板5使驱动件2的输出减弱或停止，压力消失后第二开关7的按键弹出可使电路恢复常态。

可以理解的是，第一开关6可设置在壳体1内部，以提高电动牙刷的防水形。并且，壳体1上与第一开关6相对的区域设置成可按压式，以不影响第一开关6的按压。

第二开关7与驱动件2的末端相对设置，使驱动件2的转动可以闭合或断开第二开关7。为了便于闭合或断开第二开关7，如附图2和附图3所示，驱动件2还包括设置在驱动主体201末端的触杆203，触杆203与第二开关7相对设置。驱动件2转动时，触杆203能够与第二开关7接触较好，便于闭合或断开第二开关7。

其中，触杆203可以为与驱动主体201同轴的柱状结构，且触杆203的直径可以为驱动主体201直径的1/4-1/3，使驱动件2与控制电路板5之间有较大的空间便于容纳第二开关7。此时，第二支架9的凹槽内可以具有与驱动主体201以及触杆203相适配的台阶，触杆203与台阶面接触。

为了使触杆203与第二开关7接触良好，触杆203的表面上具有弹性层，弹性层与第二开关7接触。通过设置弹性层，触杆203闭合或断开第二开关7时，第二开关7受力缓慢变化，避免对第二开关7造成损坏。触杆203通过弹性层与第二开关7接触，第二开关7配合第二支架9对触杆203进行限位，避免刷头3的随意晃动。

其中，弹性层可以通过在触杆203上套设环形橡胶圈，或者在触杆203上涂覆弹性材料获得。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动牙刷，包括：壳体(1)、驱动件(2)、刷头(3)、支撑轴(4)；

所述驱动件(2)包括：驱动主体(201)、与所述驱动主体(201)前端连接的驱动轴(202)；

所述驱动主体(201)通过所述支撑轴(4)设置于所述壳体(1)内，并可绕所述支撑轴(4)转动；

所述驱动轴(202)位于所述壳体(1)外部并与所述刷头(3)连接；

其特征在于，所述电动牙刷还包括：通过所述支撑轴(4)铰接的第一支架(8)与第二支架(9)，以及设置在所述壳体(1)内部，且与所述驱动主体(201)电性连接的控制电路板(5)，所述驱动件(2)还包括：设置在所述驱动主体(201)末端的触杆(203)；

所述第一支架(8)与所述壳体(1)之间具有间隙，所述第一支架(8)在所述壳体(1)内绕所述支撑轴(4)转动，所述驱动主体(201)固定在所述第一支架(8)上，所述驱动轴(202)穿过所述第一支架(8)与所述刷头(3)连接，所述第一支架(8)靠近所述驱动主体(201)的一侧具有倒角；

所述第二支架(9)固定在所述壳体(1)内，用于承托所述驱动主体(201)的末端，所述第二支架(9)包括沿驱动主体(201)靠近所述驱动轴(202)的方向顺次形成的平直段与凹槽段，所述凹槽段的顶壁设置有与所述驱动主体(201)相适配的凹槽；所述驱动主体(201)的部分容纳于所述凹槽内，所述凹槽内具有与所述驱动主体(201)以及所述触杆(203)相适配的台阶，所述触杆(203)与台阶面接触；所述凹槽远离所述平直段的一端在所述驱动主体(201)的两侧均设置有挡板，所述挡板上设置有用于穿过所述支撑轴(4)的通孔，所述第二支架(9)通过所述挡板与所述支撑轴(4)连接；

所述控制电路板(5)上设置有第一开关(6)，所述第一开关(6)通过所述控制电路板(5)与所述驱动件(2)电性连接，以控制所述驱动件(2)的开关；

所述控制电路板(5)上还设置有第二开关(7)，所述触杆(203)与所述第二开关(7)相对设置，所述触杆(203)的表面具有弹性层，所述弹性层与所述第二开关(7)接触；

当所述驱动主体(201)的末端转动至与所述第二开关(7)接触，继续转动直至所述第二开关(7)的开合状态被改变时，所述控制电路板(5)使所述驱动件(2)的输出减弱或停止。

2.根据权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于，所述驱动件(2)为声波震动马达，所述弹性层通过在所述触杆(203)上套设环形橡胶圈，或者在所述触杆(203)上涂覆弹性材料获得。

3.根据权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于，所述驱动主体(201)通过焊接固定在所述第一支架(8)上。

4.根据权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于，所述控制电路板(5)上设置有与所述驱动件(2)电性连接的微控制单元，用于在所述第二开关(7)的开合状态改变时，使所述驱动件(2)的输出减弱或停止。

5.根据权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于，所述控制电路板(5)上电性连接有报警单元；

所述第二开关(7)开合状态改变时，所述控制电路板(5)控制所述报警单元发出报警信号。

6.根据权利要求5所述的电动牙刷，其特征在于，所述报警单元为蜂鸣器或者信号灯。

7.根据权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于，所述第一开关(6)、所述第二开关(7)均为轻触开关。