CN111870377B - 电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动牙刷，涉及牙刷的技术领域，电动牙刷包括压力检测装置、控制器、电机以及刷头；压力检测装置和电机分别与控制器连接；刷头与电机的动力输出轴固定连接；当刷头受到的外力超过预设值时，压力检测装置导通产生压力过大反馈信号，以令控制器控制降低电机的占空比。在使用过程中，使用者在刷牙的过程中给刷头一个压力，当刷牙时力度过大，刷头受到的外力超过预设值时，压力检测装置将压力过大的信号反馈给控制器，此时控制器控制降低电机的占空比，由于刷头与电机的动力输出轴固定连接，刷头的振动幅度随之减小，以防止刷牙力度过大造成牙龈和牙齿受伤。

Description

电动牙刷

技术领域

本发明涉及牙刷技术领域，尤其是涉及一种电动牙刷。

背景技术

电动牙刷通过电机的动力输出轴快速旋转或震动，使刷头产生高频震动，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，对牙龈组织有按摩效果。

目前，在使用过程中，使用者手握电动刷柄，将刷头伸入至口腔内部，令刷毛与牙齿接触进行清洁。

但是，由于在电动牙刷的使用过程中，均是根据用户的主观控制进行刷牙。当使用者使用电动牙刷的力度过大时，很容易伤害牙龈或牙齿表面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动牙刷，以缓解现有技术中存在的使用者使用电动牙刷的力度过大时，很容易伤害牙龈或牙齿表面的技术问题。

本发明提供的电动牙刷，包括：压力检测装置、控制器、电机以及刷头；所述压力检测装置和所述电机分别与所述控制器连接；所述刷头与所述电机的动力输出轴固定连接；当所述刷头受到的外力超过预设值时，所述压力检测装置导通产生压力过大反馈信号，以令所述控制器控制降低所述电机的占空比。

进一步的，所述电动牙刷还包括刷柄；所述刷柄与所述刷头连接；所述刷柄上设置有用于穿设所述动力输出轴的通孔；所述电机设置在所述刷柄的内部，且所述电机与所述刷柄的内壁之间存在间隙；所述压力检测装置包括正极导电端子、负极导电端子以及导体；所述正极导电端子和所述负极导电端子同时与所述控制器连接；当所述刷头受到的外力超过预设值时，所述导体能够分别与所述正极导电端子和所述负极导电端子抵接，以产生压力过大反馈信号。

进一步的，所述正极导电端子和所述负极导电端子分别与所述刷柄的内壁固定连接；所述导体与所述动力输出轴固定连接。

进一步的，所述正极导电端子和所述负极导电端子设置在所述导体的同侧；所述导体靠近所述正极导电端子的一侧为第一端面；所述正极导电端子和所述负极导电端子靠近所述导体的一侧分别为第二端面和第三端面；所述第一端面和所述第二端面的接触面积等于所述第二端面的面积，所述第一端面和所述第三端面的接触面积等于所述第三端面的面积。

进一步的，所述压力检测装置还包括绝缘件；所述导体通过所述绝缘件与所述动力输出轴固定连接；所述绝缘件为塑胶件。

进一步的，当压力检测装置导通产生压力过大反馈信号时，所述控制器控制所述电机的占空比降低。

进一步的，所述电动牙刷还包括支架；所述支架设置在所述刷柄内部；所述支架分别与所述刷柄和所述电机固定连接。

进一步的，所述动力输出轴的中心线与所述刷柄的中心线之间形成的锐角角度小于15°。

进一步的，所述刷头与所述刷柄之间设置有密封圈；当所述刷头受到外力产生位移时，所述密封圈能够产生形变。

进一步的，所述刷柄的内部设置有控制板；所述控制器设置在所述控制板上。

本发明提供的电动牙刷，在使用过程中，使用者启动电机并将刷头放置在口腔内，刷头的刷毛与牙齿接触。使用者在刷牙的过程中给刷头一个压力，当刷牙时力度过大，刷头受到的外力超过预设值时，压力检测装置将压力过大的信号反馈给控制器，此时控制器控制降低电机的占空比，由于刷头与电机的动力输出轴固定连接，刷头的振动幅度随之减小。

由上可知，上述电动牙刷的设置，能够在使用者按压刷头的力度过大时，降低电机的占空比，从而减小电动牙刷的刷牙力度，防止刷牙力度过大造成牙龈和牙齿受伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的电动牙刷的剖视图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明实施例提供的处于正常工作模式下的波形图；

图4为本发明实施例提供的处于压力过大情况下的波形图。

图标：1-压力检测装置；2-控制器；3-电机；4-刷头；5-动力输出轴；6-刷柄；7-绝缘件；8-支架；9-导线；10-控制板；11-刷毛；12-显示灯；13-充电电池；101-正极导电端子；102-负极导电端子；103-导体。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的电动牙刷的剖视图；如图1所示，本发明提供的电动牙刷，包括：压力检测装置1、控制器2、电机3以及刷头4；压力检测装置1和电机3分别与控制器2连接；刷头4与电机3的动力输出轴5固定连接；当刷头4受到的外力超过预设值时，压力检测装置1导通产生压力过大反馈信号，以令控制器2控制降低电机3的占空比。

本发明提供的电动牙刷，在使用过程中，使用者启动电机3并将刷头4放置在口腔内，刷头4的刷毛11与牙齿接触。使用者在刷牙的过程中给刷头4一个压力F，当压力F过大，刷头4受到的外力超过预设值时，压力检测装置1导通产生压力过大反馈信号，压力检测装置1将该信号反馈给控制器2，此时控制器2控制降低电机3的占空比，由于刷头4与电机3的动力输出轴5固定连接，刷头4的振动幅度随之减小。

由上可知，上述电动牙刷的设置，能够在使用者按压刷头4的力度过大时，降低电机3的占空比，从而减小电动牙刷的刷牙力度，防止刷牙力度过大造成牙龈和牙齿受伤。

图2为图1中A处的放大图；如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，电动牙刷还包括刷柄6；刷柄6与刷头4连接；刷柄6上设置有用于穿设动力输出轴5的通孔；电机3设置在刷柄6的内部，且电机3与刷柄6的内壁之间存在间隙；压力检测装置1包括正极导电端子101、负极导电端子102以及导体103；正极导电端子101和负极导电端子102分别与控制器2连接；当刷头4受到的外力超过预设值时，导体103能够同时与正极导电端子101和负极导电端子102抵接，以产生压力过大反馈信号。

其中，导体103可以为片状或者块状。

具体的，如图2所示，正极导电端子101和负极导电端子102分别与刷柄6的内壁固定连接；导体103与动力输出轴5固定连接。

其中，正极导电端子101和负极导电端子102可分别与刷柄6的内壁粘接或者卡接。

正极导电端子101、负极导电端子102以及导体103的设置方式还可以有以下几种情况：

正极导电端子101和负极导电端子102分别与动力输出轴5固定连接，导体103与刷柄6的内壁固定连接。

或者，正极导电端子101、负极导电端子102以及导体103均与动力输出轴5固定连接；在使用过程中，当刷头4受到的外力超过预设值时，刷头4在外力的作用下相对于使用者握持的刷柄6产生位移，由于刷头4与电机3的动力输出轴5固定连接，此时动力输出轴5带动正极导电端子101、负极导电端子102以及导体103朝向刷柄6的方向移动。刷柄6的内壁给导体103一个压力，或者刷柄6的内壁给正极导电端子101和负极导电端子102一个压力，以令导体103同时与正极导电端子101和负极导电端子102抵接。

或者，正极导电端子101、负极导电端子102以及导体103均与刷柄的内壁固定连接；在使用过程中，当刷头4受到的外力超过预设值时，刷头4在外力的作用下相对于使用者握持的刷柄6产生位移，由于刷头4与电机3的动力输出轴5固定连接，此时动力输出轴5朝向刷柄6的方向移动。动力输出轴5给导体103一个压力，或者动力输出轴5给正极导电端子101和负极导电端子102一个压力，以令导体103同时与正极导电端子101和负极导电端子102抵接。

具体的，使用者刷牙时对刷头4上的刷毛11施力的方向与导体103受力移动的方向相同。正极导电端子101、负极导电端子102以及导体103分别与控制器2通过导线9连接。

图3为本发明实施例提供的处于正常工作模式下的波形图；图4为本发明实施例提供的处于压力过大情况下的波形图；如图3和图4所示，T表示一个工作周期，t表示时长。占空比是指在一个工作周期内，通电时间相对于总时间所占的比例。其中图3中的60％表示通电时间占一个工作周期时长的60％，图4中的30％表示通电时间占一个工作周期时长的30％。当产生压力过大情况时，即刷头4受到的外力超过预设值时，控制器2输出当前模式占空比/常数，该常数大于1，且优选为2。即，较佳的，当压力检测装置1导通产生压力过大反馈信号时，控制器2控制电机3的占空比减半。

本实施例中，在使用过程中，当刷头4受到的外力超过预设值时，刷头4在外力的作用下相对于使用者握持的刷柄6产生位移，由于刷头4与电机3的动力输出轴5固定连接，此时动力输出轴5带动导体103移动以相对于刷柄6产生位移，令导体103同时与正极导电端子101和负极导电端子102抵接，以产生压力过大反馈信号，从而令控制器2控制降低电机3的占空比，从而减小电动牙刷的振动力度，防止刷牙力度过大造成牙龈和牙齿受伤。

如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，正极导电端子101和负极导电端子102设置在导体103的同侧；导体103靠近正极导电端子101的一侧为第一端面；正极导电端子101和负极导电端子102靠近导体103的一侧分别为第二端面和第三端面；第一端面和第二端面的接触面积等于第二端面的面积，第一端面和第三端面的接触面积等于第三端面的面积。

其中，第一端面的面积大于等于第二端面与第三端面的面积之和。

本实施例中，在使用过程中，由于第一端面和第二端面的接触面积等于第二端面的面积，第一端面和第三端面的接触面积等于第三端面的面积。即第二端面和第三端面能够完全与第一端面抵接。这样能够令接触面积最大，从而防止元件在使用过程中发热。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步的，压力检测装置1还包括绝缘件7；导体103通过绝缘件7与动力输出轴5固定连接；绝缘件7为塑胶件。

其中，绝缘件7上可设置有用于固定导体103的凹槽，或者导体103可以与绝缘件7粘接。

具体的，绝缘件7可套设在动力输出轴5上。

本实施例中，在使用过程中，绝缘件7的设置保证元件与线路的安全运行。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步的，电动牙刷还包括支架8；支架8设置在刷柄6内部；支架8分别与刷柄6和电机3固定连接。

其中，支架8为绝缘材质，支架8可以与绝缘件7固定连接或者二者一体成型。

刷柄6的内壁上设置有卡槽，支架8上设置有与卡槽相配合的卡条或者卡块。支架8与刷柄6的内壁固定连接。

本实施例中，在使用过程中，支架8能够起到支撑电机3的作用。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步的，动力输出轴5的中心线与刷柄6的中心线之间形成的锐角角度小于15°。

其中，电机3优选为直流声波电机3。

本实施例中，在使用过程中，倾斜角度的设置能够提高使用者握持刷柄6的手感度。

在上述实施例的基础上，进一步的，刷头4与刷柄6之间设置有密封圈；当刷头4受到外力产生位移时，密封圈能够产生形变。

其中，密封圈为硅胶材质。

本实施例中，密封圈的设置能够起到密封作用，防止水进入至刷柄6内部；密封圈产生形变能够方便令动力输出轴5产生位移。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步的，刷柄6的内部设置有控制板10；控制器2设置在控制板10上。

其中，支架8应部分位于电机3和控制板10之间。支架8与控制板10固定连接。刷毛11在刷头4上的设置方向与控制板10在刷柄6上的设置方向相同。电机3的下端与控制板10之间存在缝隙，当使用者刷牙用力导致电机3的动力输出轴5产生位移时，电机3以密封圈处为支点，产生杠杆效果，电机3的下端会朝向控制板10放下移动，支架8的设置还能够防止二者发生碰撞。

具体的，控制板10与刷柄6的内壁固定连接。控制板10上设置有多个显示灯12，每个显示灯12对应一种电动牙刷的模式。刷柄6远离刷头4的一端设置有充电电池13，充电电池13与控制板10连接。

电动牙刷在刷牙过程中包括以下使用模式：清洁模式、亮白模式、按摩模式、抛光模式以及敏感模式。敏感模式、清洁模式和抛光模式为单一的振动模式，刷头的振动力度依次增大。按摩模式为固定频率在一个设定的占空比区间运行，振动力度由强-弱-强或弱-强-弱渐变循环。亮白模式为两种不同的频率/占空比交替进行，且两种频率/占空比运行时间不同。

在使用过程中，无论电动牙刷处于何种模式，当产生压力过大情况时，即刷头4收到的外力超过预设值时，控制器2均将降低电机3当前的占空比。

其中，在调整振动力度时，可调整电机3的占空比和/或工作频率。

在使用过程中，在电动牙刷初始化配置完成后，接收用户发送的按键信号。具体的，通过设置在电动牙刷上的按键接收用户发送的按键信号，该按键信号用于触发电动牙刷的开关以及切换电动牙刷的工作模式。其中，该按键信号的不同功能对应于其具体的触发时间。根据按键信号的触发时间，启动与所述触发时间匹配的工作模式。其中，该按键信号的不同功能对应于其具体的触发时间；根据按键信号的触发时间，启动与所述触发时间匹配的工作模式；具体的，首先获取该按键信号的触发时间，然后根据该触发时间的长短和次数，启动与该触发时间匹配的工作模式。

例如：电动牙刷启动后首次触发按键默认为清洁模式，当第二次按键与第一次按键间隔时长小于10秒时，切换到下一模式，依次类推以覆盖到所有使用模式；若间隔时长第二次按键与第一次按键间隔时长大于10秒进入暂停状态；若暂停状态持续超过10秒时进入待机状态，若未超过10秒则返回原有模式，暂停时长不计入工作时长。

另外，开机运行30秒后可短暂停机0.5秒，以提示使用者更换口腔区域进行牙齿清洁。总工作时长2分钟后关机。控制板10上的显示灯12在对应模式进行时启动常亮，结束时熄灭。

本实施例中，控制板10起到支撑控制器2以及其他电子元器件的作用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电动牙刷，其特征在于，所述电动牙刷包括：压力检测装置、控制器、电机、刷头以及刷柄；

所述压力检测装置和所述电机分别与所述控制器连接；所述刷头与所述电机的动力输出轴固定连接；

当所述刷头受到的外力超过预设值时，所述压力检测装置导通产生压力过大反馈信号，以令所述控制器控制降低所述电机的占空比；

所述刷柄与所述刷头连接；所述刷头与所述刷柄之间设置有密封圈；

所述压力检测装置的导体与所述动力输出轴固定连接；所述电机配置为当使用者刷牙用力导致所述电机的所述动力输出轴产生位移时，以所述密封圈处为支点，产生杠杆效果。

2.根据权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于，所述刷柄上设置有用于穿设所述动力输出轴的通孔；所述电机设置在所述刷柄的内部，且所述电机与所述刷柄的内壁之间存在间隙；

所述压力检测装置包括正极导电端子和负极导电端子；所述正极导电端子和所述负极导电端子分别与所述控制器连接；当所述刷头受到的外力超过预设值时，所述导体能够同时与所述正极导电端子和所述负极导电端子抵接，以产生压力过大反馈信号。

3.根据权利要求2所述的电动牙刷，其特征在于，所述正极导电端子和所述负极导电端子分别与所述刷柄的内壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的电动牙刷，其特征在于，所述正极导电端子和所述负极导电端子设置在所述导体的同侧；

所述导体靠近所述正极导电端子的一侧为第一端面；所述正极导电端子和所述负极导电端子靠近所述导体的一侧分别为第二端面和第三端面；

所述第一端面和所述第二端面的接触面积等于所述第二端面的面积，所述第一端面和所述第三端面的接触面积等于所述第三端面的面积。

5.根据权利要求3所述的电动牙刷，其特征在于，所述压力检测装置还包括绝缘件；

所述导体通过所述绝缘件与所述动力输出轴固定连接；所述绝缘件为塑胶件。

6.根据权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于，当压力检测装置导通产生压力过大反馈信号时，所述控制器控制所述电机的占空比降低。

7.根据权利要求2所述的电动牙刷，其特征在于，所述电动牙刷还包括支架；

所述支架设置在所述刷柄内部；所述支架分别与所述刷柄和所述电机固定连接。

8.根据权利要求3所述的电动牙刷，其特征在于，所述动力输出轴的中心线与所述刷柄的中心线之间形成的锐角角度小于15°。

9.根据权利要求2所述的电动牙刷，其特征在于，当所述刷头受到外力产生位移时，所述密封圈能够产生形变。

10.根据权利要求2所述的电动牙刷，其特征在于，所述刷柄的内部设置有控制板；

所述控制器设置在所述控制板上。

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