CN113081357A - 电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电动牙刷，包括：外壳，外壳的一端设置有轴孔；牙刷头，设置于靠近外壳的轴孔的一端；驱动结构，设置于外壳内部靠近牙刷头的一端，并穿过轴孔与牙刷头连接；供电结构，设置于外壳的内部远离牙刷头的一端，供电结构与驱动结构连接；传感结构包括弹性金属片和压力传感器，弹性金属片的两端分别与驱动结构、供电结构连接，压力传感器设置于弹性金属片上，弹性金属片用于根据驱动结构的偏转发生弹性形变，压力传感器用于将弹性形变转换为电信号；电路板，与供电结构、传感结构和驱动结构连接，电路板用于接收传感结构发出的电信号、控制驱动结构发生运动。本申请可以有效减小驱动结构的偏转行程，提高电动牙刷的防水性能。

Description

电动牙刷

技术领域

本申请涉及电动牙刷技术领域，特别涉及一种电动牙刷。

背景技术

目前，很多电动牙刷在使用时，存在用力过大而导致的损坏牙龈和清洁效果变差的问题。一般的传感器需要通过电机的偏转来传导牙刷头受到的压力，电机的偏转将会导致电动牙刷前端防水性能差，为了增加电动牙刷前端的防水性能一般会采用防水硅胶等防水部件。如此，不仅会增加电动牙刷的复杂程度，增加生产成本，也会由于硅胶等防水部件易老化的问题，减少电动牙刷的使用寿命。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本申请提出一种电动牙刷，可以有效减小驱动结构的偏转行程，提高电动牙刷的防水性能。

根据本申请实施例的电动牙刷，包括：外壳，外壳的一端设置有轴孔；牙刷头，设置于靠近外壳的轴孔的一端；驱动结构，驱动结构设置于外壳内部靠近牙刷头的一端，驱动结构穿过轴孔与牙刷头连接，驱动结构用于驱动牙刷头运动；供电结构，设置于外壳的内部远离牙刷头的一端，供电结构与驱动结构连接，供电结构用于给驱动结构供电；传感结构，传感结构包括弹性金属片和压力传感器，弹性金属片的一端与驱动结构固定连接，弹性金属片的另一端与供电结构固定连接，压力传感器设置于弹性金属片上，弹性金属片用于根据驱动结构的偏转发生弹性形变，压力传感器用于将弹性形变转换为电信号；电路板，与供电结构、传感结构和驱动结构连接，电路板用于：接收传感结构发出的电信号；根据电信号控制驱动结构发生运动。

根据本申请实施例的电动牙刷，至少具有如下有益效果：牙刷头在受到压力时，会带动与牙刷头连接的驱动结构的另一端向上翘，而驱动结构的远离牙刷头的一端与弹性金属片固定连接，驱动结构的上翘可以引起弹性金属片发生弹性形变，而设置于弹性金属片上的压力传感器在弹性金属片发生弹性形变时，可以将受到弹性金属片施加的压力信息转换为电信号，压力传感器将电信号传递给电路板，电路板根据收到的电信号，在收到的电信号超过预设的最高阈值时，可以控制驱动结构降低运动幅度，以避免电动牙刷损伤牙龈；在收到的电信号小于预设的最低阈值时，可以控制驱动结构加大运动幅度，以保证电动牙刷可以有效清洁牙齿。而将弹性金属片的两端分别刚性固定在驱动结构和供电结构上，可以有效减少电机偏转的行程，避免驱动结构运动行程过大而导致的轴孔的密封性差的问题，进而有效提高电动牙刷前段的防水性能。

根据本申请的一些实施例，压力传感器为电阻应变式传感器。电阻应变式传感器可以利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。电阻应变式传感器不仅精度高，测量范围广寿命长，结构简单，频响特性好。采用电阻应变式传感器可以精准的测量压力传感器受到的压力，进而灵敏的测出牙刷头收到的压力，可以在牙刷受到的压力过大或者过小时，及时将电信号反馈给电路板，使得电路板可以及时作出对应的反馈控制。

根据本申请的一些实施例，驱动结构包括电机、电机轴和电机架，电机轴的一端与电机连接，电机轴的另一端穿过轴孔与牙刷头连接，电机架用于固定电机。电机轴与牙刷头连接，牙刷头受到压力时，会带动与之连接的电机轴向下，而电机轴远离与牙刷头的连接端，将会向上翘起，而电机轴远离牙刷头的一端与电机，连接，电机轴的向上翘起，会带动与之连接的电机发生偏转，电机的偏转会引起与之连接的弹性金属片发生弹性形变，而压力传感器可以将弹性金属片的弹性形变转换为电信号传递给电路板，电路板根据收到的电信号，自动控制电机的运动幅度，以保证电动牙刷在清洁牙齿的同时，不会伤到牙龈。

根据本申请的一些实施例，电机为线性振动电机。采用线性振动电机可以快速响应，且功耗较低，可以快速响应电动牙刷的启动和停止指令，增加电动牙刷单次充电的使用时长。

根据本申请的一些实施例，电机轴与轴孔之间设置有密封胶圈。通过在电机轴和轴孔之间设置密封胶圈，可以进一步提高电动牙刷的防水性能。

根据本申请的一些实施例，供电结构包括电池和电池架，电池固定于电池架上，电池架与弹性金属片固定连接。通过将弹性金属片与电池架固定连接，可以将弹性金属片固定，进而限制驱动结构的偏转行程，以使驱动结构在轴孔的活动范围较小，保证了电动牙刷的密闭性，提高了电动牙刷的防水性能。

根据本申请的一些实施例，电池架靠近驱动结构的一端延伸出固定部，弹性金属片与固定部螺接固定。通过将弹性金属片与固定部螺接固定，可以减少电机的运动行程，从而有效提高电动牙刷前端的防水性能。

根据本申请的一些实施例，电池为蓄电池。

根据本申请的一些实施例，外壳上设置有接口，接口与供电结构电连接，接口用于连接外部电源。通过在外壳上设置充电的接口，可以便捷的为电动牙刷充电。

根据本申请的一些实施例，还包括显示结构，显示结构包括指示灯，显示结构与供电结构连接，指示灯用于显示蓄电池的充电状态。通过显示结构可以直观地显示出充电中、充满电量等充电状态。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例的电动牙刷的整体结构示意图；

图2为本申请实施例的电动牙刷的局部结构示意图。

附图标记：

牙刷头100、外壳200、电池310、电池架320、固定部321、弹性金属片410、压力传感器420、电机510、电机架520、电机轴530。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

参照图1和图2，本申请实施例的电动牙刷，包括：外壳200，外壳200的一端设置有轴孔；牙刷头100，设置于靠近外壳200的轴孔的一端；驱动结构，驱动结构设置于外壳200内部靠近牙刷头100的一端，电机轴530的一端与电机连接，驱动结构穿过轴孔与牙刷头100连接；供电结构，设置于外壳200的内部远离牙刷头100的一端，与驱动结构连接，供电结构用于给驱动结构供电；传感结构，传感结构包括弹性金属片410和压力传感器420，弹性金属片410的一端与驱动结构固定连接，弹性金属片410的另一端与供电结构固定连接，压力传感器420设置于弹性金属片410上，弹性金属片410用于根据驱动结构的偏转发生弹性形变，压力传感器420用于根据弹性形变发出电信号；电路板，与供电结构、传感结构和驱动结构连接，电路板用于：接收传感结构发出的电信号；根据电信号控制驱动结构发生运动。

具体的，驱动结构包括电机510、电机轴530和电机架520，电机架520用于固定电机510，牙刷头100与电机轴530连接处，可以设置为凹槽，电机轴530插入凹槽内，牙刷头100与电机轴530连接处也可以设置为相匹配的限位结构，以将牙刷头100便捷的固定在电机轴530上。电机轴530远离牙刷头100的一端与电机510连接，电机510在远离牙刷头100的一端与弹性金属片410刚性连接。供电结构包括电池310和电池架320，电池310固定于电池架320上，电池架320靠近驱动结构的一端延伸出固定部321。在牙刷头100收到向下的压力时，电机510与弹性金属片410连接的一端会向上翘起，而弹性金属片410的另一端与电池架320固定连接，有效限制了电机510向上翘起的行程，使得穿过轴孔的电机轴530的偏转范围较小，有效增加了电动牙刷前段的密封性，提高了电动牙刷的防水性能。

可以理解的，电池310可以采用蓄电池310，在外壳200上设置有可以充电的接口。而外壳200上也可以设置有显示结构，显示结构包括指示灯。可以通过不同颜色的指示灯，直观的显示电动牙刷的充电状态。当然，指示灯也可以显示剩余电量，或者显示不同颜色来提醒使用者及时充电。

可以理解的，压力传感器420可以设置为电阻应变式传感器。电阻应变式传感器可以利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。电阻应变式传感器不仅精度高，测量范围广寿命长，结构简单，频响特性好。采用电阻应变式传感器可以精准的测量压力传感器420受到的压力，进而灵敏的测出牙刷头100收到的压力，可以在牙刷受到的压力过大或者过小时，及时将电信号反馈给电路板，使得电路板可以及时作出对应的反馈控制。

可以理解的是，电阻应变式传感器包括半导体应变片或者金属应变片。电阻应变式传感器可以采用半导体应变片或者金属应变片两种类型。半导体应变片具有灵敏度高一级横向效应小等优点，然而半导体材料的温度系数大，应变信号为非线性，应用范围有限。当然，也可以采取一定的补偿措施，来补偿非线性的输出信号。

进一步的，金属应变片至少包括以下形式之一：金属丝式、箔式和薄膜式。鉴于半导体应变片的温度系数较大，电阻应变式传感器一般采用金属应变片。而金属丝式和箔式均需要用粘接剂粘贴在被测器件上，薄膜式需要采用真空蒸发或者真空沉积等方法在薄的绝缘基片上形成金属电阻材料薄膜敏感栅。

进一步的，电机510为线性振动电机510。采用线性振动电机510可以快速响应，且功耗较低，可以快速响应电动牙刷的启动和停止指令，增加电动牙刷单次充电的使用时长。

具体的，线性电机510可以采用平板式、U型槽式和管式。

进一步的，电池架320靠近驱动结构的一端延伸出固定部321，弹性金属片410与固定部321螺接固定。通过将弹性金属片410与固定部321螺接固定，可以减少电机510的运动行程，从而有效提高电动牙刷前端的防水性能。当然，弹性金税盘410与固定部321的连接方式也可以设置为铆接、焊接或者粘接。

具体的，固定部321可以设置为L型。

当然，也可以将弹性金属片410铆接或者粘接固定。

进一步的，电机轴530与轴孔之间设置有密封胶圈。通过在电机轴530和轴孔之间设置密封胶圈，可以进一步提高电动牙刷的防水性能。

牙刷头100在受到压力时，会带动与牙刷头100连接的电机510的另一端向上翘，而电机510的远离牙刷头100的一端与弹性金属片410连接，电机510的上翘可以引起弹性金属片410发生弹性形变，而设置于弹性金属片410上的压力传感器420在弹性金属片410发生弹性形变时，可以将受到弹性金属片410施加的压力信息转换为电信号，压力传感器420将电信号传递给电路板，电路板根据收到的电信号，在收到的电信号超过预设的最高阈值时，可以控制电机510降低运动幅度，以避免电动牙刷损伤牙龈；在收到的电信号小于预设的最低阈值时，可以控制电机510加大运动幅度，以保证电动牙刷可以有效清洁牙齿。而将弹性金属片410的两端分别刚性固定在电机510和电池架320，可以有效减少电机510偏转的行程，避免电机510运动行程过大而导致的轴孔的密封性差的问题，进而有效提高电动牙刷前段的防水性能。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

下面参考图1和图2，以一个具体的实施例详细描述根据本申请实施例的电动牙刷。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本申请的具体限制。

参照图1和图2，本申请的实施例提供了一种电动牙刷，包括：外壳200，外壳200的一端设置有轴孔；牙刷头100，设置于靠近外壳200的轴孔的一端；驱动结构，包括线性振动电机510、电机轴530和电机架520，驱动结构设置于外壳200内部靠近牙刷头100的一端，电机轴530的一端与电机连接，电机轴530的另一端穿过轴孔与牙刷头100连接，电机轴530和轴孔之间设置有密封胶圈，电机架520用于固定线性振动电机510；供电结构，与驱动结构连接，设置于外壳200的内部远离牙刷头100的一端，供电结构包括蓄电池310和电池架320，蓄电池310固定于电池架320上，电池架320靠近驱动结构的一端延伸出固定部321；传感结构，传感结构包括弹性金属片410和电阻应变式传感器，弹性金属片410的一端与固定部321螺接固定，弹性金属片410的另一端与电机510连接，电阻应变式传感器设置于弹性金属片410上，弹性金属片410用于根据电机510的偏转发生弹性形变，电阻应变式传感器用于根据弹性形变发出电信号；电路板，与供电结构、传感结构和驱动结构连接，电路板用于：接收传感结构发出的电信号；根据电信号控制驱动结构发生运动。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电动牙刷，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳的一端设置有轴孔；

牙刷头，设置于靠近所述外壳的所述轴孔的一端；

驱动结构，设置于所述外壳内部靠近所述牙刷头的一端，所述驱动结构的一端穿过所述轴孔与所述牙刷头连接，所述驱动结构用于驱动所述牙刷头运动；

供电结构，设置于所述外壳的内部远离所述牙刷头的一端，所述供电结构与所述驱动结构连接，所述供电结构用于给所述驱动结构供电；

传感结构，所述传感结构包括弹性金属片和压力传感器，所述弹性金属片的一端与所述驱动结构固定连接，所述弹性金属片的另一端与所述供电结构固定连接，所述压力传感器设置于所述弹性金属片上，所述弹性金属片用于根据所述驱动结构的偏转发生弹性形变，所述压力传感器用于将所述弹性形变转换为电信号；

电路板，与所述供电结构、所述传感结构和所述驱动结构连接，所述电路板用于：

接收所述传感结构发出的电信号；

根据所述电信号控制所述驱动结构发生运动。

2.根据权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于，所述压力传感器为电阻应变式传感器。

3.根据权利要求1或2所述的电动牙刷，其特征在于，所述驱动结构包括电机、电机轴和电机架，所述电机轴的一端与所述电机连接，所述电机轴的另一端穿过所述轴孔与所述牙刷头连接，所述电机架用于固定所述电机。

4.根据权利要求3所述的电动牙刷，其特征在于，所述电机为线性振动电机。

5.根据权利要求3所述的电动牙刷，其特征在于，所述电机轴与轴孔之间设置有密封胶圈。

6.根据权利要求1所述的电动牙刷，其特征在于，所述供电结构包括电池和电池架，所述电池固定于所述电池架上，所述电池架与所述弹性金属片固定连接。

7.根据权利要求6所述的电动牙刷，其特征在于，所述电池架靠近所述驱动结构的一端延伸出固定部，所述弹性金属片与所述固定部螺接固定。

8.根据权利要求6或7所述的电动牙刷，其特征在于，所述电池为蓄电池。

9.根据权利要求8所述的电动牙刷，其特征在于，所述外壳上设置有接口，所述接口与供电结构电连接，所述接口用于连接外部电源。

10.根据权利要求8所述的电动牙刷，其特征在于，还包括显示结构，所述显示结构包括指示灯，所述显示结构与所述供电结构连接，所述指示灯用于显示所述蓄电池的充电状态。

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