CN118317747A - 用于控制动力敲击运动的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
在诸如动力牙刷设备的口腔清洁设备中产生扫掠和/或敲击运动以在用户的口腔中的所有目标区域处最佳实施的系统和方法。该系统和方法被配置为使传动系统轴沿围绕设备的中心轴线的第一方向(或沿与设备的清洁单元相切的线)周期性地移动,并且沿不同于第一方向的第二方向周期性地驱动传动系统轴,使得附接至清洁单元的一组清洁元件以竖直上下运动的方式移动。该系统和方法还被配置为动态地修改传动系统组件的输出以针对用户口腔的不同区域。
Description
技术领域
本公开总体上涉及用于生成可控扫掠和动力敲击运动,以实现高性能清洁结果的口腔清洁设备和系统。
背景技术
当前的现代口腔清洁设备利用围绕刷头的中心轴线的旋转运动。这种运动被称为扫掠运动。图1中示出了诸如动力牙刷的现代口腔清洁设备的简化示意图。如图1所示,动力牙刷10具有手柄12和刷头14。刷毛16被示出为从刷头14延伸。在使用时,刷头14由容纳在手柄12内的传动系统驱动。刷毛通常被传动系统驱动以围绕中心轴线A以扫掠运动SM的方式进行旋转。扫掠运动通常被实现为线性移动、旋转移动或线性移动和旋转移动两者的组合,并且移动与刷毛所面向的方向相切。
不幸的是,单独采用扫掠运动的牙刷设备并非对于口腔中的所有目标区域(例如牙缝区域、牙龈线区域、切牙表面、臼齿表面和牙齿的整个表面区域)都是最佳的。在所有目标区域实现适当的清洁性能取决于许多因素,包括牙刷布局、牙刷的运动和用户操作。虽然制造商能够控制牙刷布局或设计,但由于针对不同区域的需求有冲突,设计在所有目标区域都能最佳实施的牙刷是具有挑战性的。因此,牙刷在某些感兴趣区域可能具有非最佳性能。虽然消费者可以理想地使用不同类型的牙刷来实现所有目标区域内的最佳清洁,但消费者在日常口腔护理例程中仅采用单个牙刷设备。
因此,在本领域中,需要改进的口腔清洁设备和系统来实现污渍和/或牙菌斑去除以及保持牙龈健康的目的。在本领域中,还需要改进的口腔清洁设备和系统来优化不同的传动系统运动,以针对口腔的特定区域。
发明内容
本公开总体上涉及能够应用于诸如电动牙刷的电动或动力口腔清洁设备的创造性传动系统组件。本发明系统通过其自身精确且可控地生成动力敲击运动,或与扫掠运动相结合,实现了改进的污渍和/或牙菌斑去除和保持牙龈健康目的。本文的各种实施例和实施方式涉及一种改进的传动系统组件,该传动系统组件利用具有多个导体的电磁组件,该电磁组件被配置为使传动系统轴沿围绕设备的中心轴线的第一方向周期性地旋转,并且沿不同于第一方向的第二方向周期性地驱动传动系统轴,使得附接至清洁单元的一组清洁元件以竖直上下运动(即敲击运动)的方式移动。申请人已经认识到并理解,扫掠运动和敲击运动的组合对于口腔的某些区域是有益的,而对于其他一些区域,例如牙龈线区域,关闭扫掠运动,仅用敲击运动代替扫掠运动是有利的。
在一个方面,提供了一种口腔清洁设备。该口腔清洁设备包括清洁单元,清洁单元具有一组清洁元件;与清洁单元联接的本体部分;以及布置在本体部分中的传动系统组件,该传动系统组件包括:传动系统轴,该传动系统轴至少部分地被容纳在本体部分内,并且被配置为接合清洁单元;以及电磁组件,该电磁组件被配置为:(i)沿围绕或沿着口腔清洁设备的第一轴线的第一方向周期性地驱动传动系统轴并由此驱动清洁单元;并且(ii)沿围绕或沿着口腔清洁设备的第二轴线的第二方向周期性地驱动传动系统轴并由此驱动清洁单元,其中,第二方向不同于第一方向,并且其中,第二轴线垂直于第一轴线。
根据一个实施例,一组清洁元件被配置为沿第一方向或第二方向以大于0.5mm且小于3mm的振幅和大于0.25Hz且小于520Hz的频率移动。
根据一个实施例,第一轴线是口腔清洁设备的中心轴线(A)。
根据一个实施例,电磁组件被配置为:停止沿第一方向周期性地驱动传动系统轴,同时继续沿第二方向周期性地驱动传动系统轴;或者电磁组件被配置为:停止沿第二方向周期性地驱动传动系统轴,同时继续沿第一方向周期性地驱动传动系统轴。
根据一个实施例,本体部分还包括输入,该输入能够由用户操作以选择操作模式;并且通过选择操作模式,电磁组件:(i)停止沿第一方向周期性地驱动传动系统轴,并且继续沿第二方向周期性地驱动传动系统轴;或者(ii)停止沿第二方向周期性地驱动传动系统轴,并且继续沿第一方向周期性地驱动传动系统轴。
根据一个实施例,口腔清洁设备还包括传感器,该传感器被配置为检测清洁元件相对于用户的口腔的一个或多个牙齿或牙龈表面定位的角度信息;以及处理器,该处理器被配置为:从传感器接收检测到的角度信息;基于所接收的检测到的角度信息,确定清洁元件接近用户的口腔的清洁区域;并且选择电磁组件的操作模式,其中,传动系统轴仅沿第一方向或仅沿第二方向周期性地被驱动。
根据一个实施例,清洁区域是牙龈线区域或齿间区域。
根据一个实施例,口腔清洁设备还包括连接至传动系统轴的谐振器,其中,谐振器被配置为围绕第一轴线旋转;弹性构件,该弹性构件具有第一端和第二端以及枢转点,其中,该弹性构件在其第一端处连接至谐振器;以及磁体,该磁体连接至弹性构件的第二端;其中,电磁组件还包括第一导体和第二导体,该第一导体和该第二导体被配置为与磁体相互作用,以沿围绕或沿着第一轴线的第一方向周期性地驱动传动系统轴并由此驱动清洁单元。
根据一个实施例,电磁组件还包括与第一导体和第二导体平行布置的第三导体和第四导体,并且其中,第三导体和第四导体被配置为与磁体相互作用,以沿围绕或沿着第二轴线的第二方向周期性地驱动传动系统轴并由此驱动清洁单元。
在另一方面,提供了一种用于口腔清洁设备的传动系统组件。该传动系统组件包括:传动系统轴,该传动系统轴至少部分地被容纳在本体部分内,并且被配置为接合清洁单元,该清洁单元包括一组清洁元件;连接至传动系统轴的谐振器,其中,谐振器被配置为围绕口腔清洁设备的第一轴线旋转;弹性构件,该弹性构件具有第一端和第二端以及枢转点,其中,弹性构件在其第一端处连接至谐振器;磁体,该磁体连接至弹性构件的第二端;以及电磁组件,该电磁组件包括第一导体和第二导体,该第一导体和该第二导体被配置为与磁体相互作用,以沿围绕或沿着口腔清洁设备的第一轴线的第一方向周期性地驱动传动系统轴并由此驱动清洁单元,电磁组件还包括第三导体和第四导体,第三导体和第四导体被配置为与磁体相互作用,以沿围绕或沿着口腔清洁设备的第二轴线的第二方向周期性地驱动传动系统轴并由此驱动清洁单元,其中,第二方向不同于第一方向,并且其中,第二轴线垂直于第一轴线。
根据一个实施例,一组清洁元件被配置为沿第二方向以大于0.5mm且小于3mm的振幅和大于0.25Hz且小于520Hz的频率移动。
根据一个实施例,电磁组件被配置为:停止沿第一方向周期性地驱动传动系统轴,同时继续沿第二方向周期性地驱动传动系统轴;或者其中,电磁组件被配置为:停止沿第二方向周期性地驱动传动系统轴,同时继续沿第一方向周期性地驱动传动系统轴。
根据一个实施例,电磁组件被配置为:响应于在口腔清洁设备的本体部分的输入处接收到的用户输入,停止沿第一方向周期性地驱动传动系统轴。
根据一个实施例,电磁组件被配置为:响应于接收到的来自传感器的传感器信号,停止沿第一方向或第二方向周期性地驱动传动系统轴,其中,传感器信号指示一组清洁元件相对于一个或多个牙齿或牙龈表面定位的角度信息。
根据一个实施例,电磁组件被配置为:在清洁例程期间,经过指定时间量后,停止沿第一方向或第二方向周期性地驱动传动系统轴。
在各种实施方式中,处理器或控制器可以与一个或多个存储介质(本文中统称为“存储器”,如易失性或非易失性计算机存储器,诸如RAM、PROM、EPROM、EEPROM、软盘、压缩光盘、光盘、磁带等)相关联。在一些实施方式中,存储介质可以用一个或多个程序编码,当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时,这些程序执行本文所讨论的至少一些功能。各种存储介质可以固定在处理器或控制器中,或者可以是可运输的,从而使存储在其中的一个或多个程序可以加载至处理器或控制器中,以实现所讨论的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中具有普遍意义,表示能够用于对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码(如软件或微代码)。
应当理解的是,上述构思及下文中更详细讨论的其他构思的所有组合(假设这些构思不互相矛盾)均视为本文所公开的发明主题的一部分。特别地,本公开结尾所要求保护的主题的所有组合均视为本文所公开的发明主题的一部分。还应当理解的是,本文明确采用的术语也可以出现在以引用方式并入的任何公开内容中,并且应当赋予与本文公开的特定概念最一致的含义。
参考下文描述的实施例,各个实施例的这些和其他方面将变得明显并得以阐明。
附图说明
在附图中,相似的附图标记在不同视图中一般表示相同部件。此外,附图并非一定按比例,而是主要将重点放在阐明各实施例的原理。
图1是采用扫掠运动的现代口腔清洁设备的简化示意图。
图2是根据本公开各方面的、使用敲击运动的口腔清洁设备的部分简化示意图。
图3是根据本公开各方面的、被配置为采用扫掠运动和敲击运动的口腔清洁设备的简化端视示意图。
图4是根据本公开各方面的、使用周期性脉冲(即敲击)运动的口腔清洁设备的频率和振幅的关键参数图示。
图5示出了根据本公开各方面的、示例性扫掠振幅和敲击振幅的图形表示。
图6是根据本公开各方面的口腔清洁设备的示意图。
图7是根据本公开各方面的、被配置为采用扫掠运动的口腔清洁设备的传动系统组件的部分示意图。
图8是根据本公开各方面的、被配置为同时和单独采用扫掠运动和敲击运动的口腔清洁设备的传动系统组件的部分示意图。
图9是根据本公开各方面的、图8所示的传动系统组件的一部分的磁体和导体的示意图。
图10是根据本公开各方面的、操作诸如动力牙刷设备的口腔清洁设备的方法的流程图。
具体实施方式
本公开描述了用于驱动电动或动力口腔清洁设备(诸如电动牙刷或剃刀等)的刷头的改进系统的各种实施例。申请人已经认识到并理解,口腔清洁设备可以通过动态地修改设备的传动系统组件的输出,在用户口腔的关键区域处提供改进的清洁性能。传动系统组件可以被驱动以使设备的清洁元件(即刷毛)以平行于清洁元件方向的竖直周期性运动的方式移动,其中,竖直运动的振幅等于或大于0.25mm(在本文中称为“动力敲击”)。如本文所使用的,术语“竖直”并不意味着相对于地面的绝对方向,而是用于指示图中所示的相对移动方向。在口腔的某些区域中,传动系统组件还可以被驱动以使清洁元件以竖直运动与围绕设备的中心轴线的扫掠周期性旋转运动相结合的方式移动。如本文中所描述的,本发明的口腔清洁设备内的动力敲击运动:(i)实现了牙龈袋内更深的触及范围以移除龈下菌斑,(ii)实现了表面处更高的峰值力,以改善牙菌斑和/或污渍去除,(iii)防止刷毛簇打结,从而通过恢复有益的簇扫掠行为改善牙菌斑去除,(iv)实现了对使用变量的更大灵活性,使用变量诸如是牙刷放置、牙刷角度和牙刷压力,并且(v)为消费者提供了体验模式的新选择。因此,本文描述或以其他方式预见的改进系统提供了一种具有传动系统组件的口腔清洁设备,传动系统组件精确地控制动力敲击运动,该动力敲击运动与被精确控制的扫掠移动耦合或解耦。改进的传动系统组件包括电磁组件,该电磁组件被配置为:(i)沿围绕设备的中心轴线的第一方向驱动传动系统轴和具有清洁元件的清洁单元;并且(ii)沿不同于第一方向的第二方向驱动传动系统轴和清洁单元及清洁元件,使得清洁元件以竖直上下运动(即敲击或脉冲运动)的方式移动。虽然运动的组合(即扫掠运动和敲击运动)对于去除口腔一些区域中的牙菌斑是有益的,但在口腔的其他区域(即牙龈区)中,仅以敲击运动代替扫掠运动是有利的。
利用本文的实施例和实施方式的特定目标是提供一种机构,用于在口腔清洁设备(例如由Koninklijke Philips N.V.制造的Philips SonicareTM电动牙刷)中提供动力敲击运动。然而,该设备的部件可以与许多其他个人护理设备一起使用,包括口腔护理设备、口腔清洁设备、牙线、皮肤清洁器以及许多其他设备。本公开不应受所描绘和描述的具体实施例限制。
如图2所示,提供了一种口腔清洁设备100(例如动力牙刷设备)的部分简化示意图,该口腔清洁设备被配置为生成扫掠运动和/或敲击运动。口腔清洁设备100包括清洁单元104(例如刷头114)和清洁元件116(例如刷毛),清洁单元104和清洁元件116可以被驱动以围绕中心轴线A旋转并沿方向RD2脉冲或敲击。包括图2所提供的方向以演示在本领域中和本申请中使用的空间术语。如本文所使用的,术语“竖直”是指所指示的方向。轴向方向AD平行于中心轴线A并沿设备100的y轴延伸。径向方向RD1与中心轴线A和径向方向RD2正交,并且沿设备100的x轴延伸。径向方向RD2与轴向方向AD和径向方向RD1两者正交,平行于所描述的清洁元件116的轴线,并且沿设备100的z轴延伸。本文描述的动力敲击运动是指清洁单元和/或清洁元件在径向方向RD2上的可控移动。换句话说,动力敲击运动是指清洁元件的平行于清洁元件的对准轴线的运动。扫掠运动是指清洁元件的垂直于清洁元件的对准轴线的旋转和/或线性运动。在一些实施例中,动力敲击运动是指:通过使传动系统轴围绕沿径向方向RD1延伸的轴线(即围绕设备的x轴)旋转,清洁单元和/或清洁元件在径向方向RD2上的可控移动。
参考图3,提供了口腔清洁设备100的端视示意图。如本文更详细讨论的,口腔清洁设备100可以被配置为打开和关闭扫掠运动和/或敲击运动(SM和TM),以将针对特定区域的运动优化为对该特定区域最有益的特定运动。在一些情况下,特定运动包括单独的扫掠运动或单独的敲击运动。在其他情况下,特定运动包括扫掠运动和敲击运动的某种组合。扫掠运动和敲击运动的组合是指扫掠或往复运动以及脉冲或敲击的叠加(即累积的动作、运动或效果)。扫掠或往复运动被指向SM方向(该方向为当牙刷被握持使刷毛尖端指向牙齿的颊侧时咬合表面(即咬表面)与牙龈线之间的方向)。脉冲或敲击被指向竖直方向TM(该方向为当牙刷被握持使刷毛尖端指向牙齿颊侧时从舌侧到脸侧的方向)。在一些实施例中,牙刷被握持使刷毛尖端以45度角指向牙齿。如本文所使用的,敲击运动被定义为竖直周期性移动(即方向TM),其振幅等于或大于0.25mm。在一些实施例中,单独的敲击运动可以用于口腔的下舌前区域。小的动力敲击运动(即振幅位于本文所述的临界范围下侧的敲击运动)可以与针对口腔颊前区域的扫掠运动一起使用。替代地,单独的扫掠运动可以用于口腔的颊前区域。大的动力敲击运动(即振幅大于本文所述的临界范围的敲击运动)可以在有或没有扫掠运动的情况下,更好地触及牙齿之间的牙缝区域。当单独用于牙龈线区域时,具有特定参数的动力敲击运动可以具有特殊的适用性,如本文进一步描述的。
图4示出了图形化的“金三角”,用于表示当与个人护理设备(诸如口腔清洁设备或动力牙刷设备)一起使用时,动力敲击参数的最优操作区域。当最优操作敲击参数与最优扫掠参数结合时,“金三角”变成“金金字塔”。图4的横坐标示出了涉及清洁元件或刷毛尖端的移动的敲击振幅,而纵坐标示出了涉及清洁元件或刷毛尖端的移动的敲击频率。术语“频率”是指给定时间间隔(例如1秒)的循环次数。术语“振幅”是指(i)峰值振幅,可以包括信号的最大绝对值,或(ii)峰值间振幅,可以包括如本文所使用的最高峰值和最低峰值之间的绝对值。虽然动力敲击运动的期望振幅范围是约0.25mm至约3mm,但动力敲击运动一般包括等于或大于0.5mm的周期性竖直运动。
在一些实施例中,动力敲击运动的期望振幅范围是约±0.25mm至约±3mm,其中,但动力敲击运动一般包括等于或大于0.5mm的周期性竖直运动。振幅大于±3mm(即超出区域400的最右点)是不期望的,由于会有牙齿震颤的风险,此时牙刷设备的压板可能会冲击相对颌部的咬合面。另外,振幅大于±3mm可能会导致口腔和鼻组织的不期望振动,以及被处理表面上的不愉快的感觉。频率低于0.25Hz会导致太慢以至于不是有效的。频率高于520Hz会超过主谐振频率的两倍,这是不期望的。应当理解的是,推荐的口腔护理例程的持续时间为2分钟,并且考虑到平均有32颗牙齿,在推荐的口腔护理例程期间,每颗牙齿的可用时间约为3.75秒。因此,如果动力敲击运动的发生率慢于4秒,则会因太慢而无法均匀地在整个口腔内(即在每个牙缝点处)施加。因此,在优选实施例中,动力敲击运动的发生率为至少每3.75秒发生一次(即频率为大约0.27Hz)。在一些实施例中,最小频率可以是大约2Hz(即至少每0.5秒)。在其他实施例中,为了使用户在整个口腔(即每个牙缝点位和/或每个牙齿处)均匀地经历动力敲击运动,动力敲击运动可以在每次经过单个牙齿的过程中多次发生。因此,所需频率将为大约20Hz(即至少每0.05秒一次)。当然,如果口腔护理例程短于或长于2分钟,则应当理解的是,动力敲击运动的发生可以相应地调整,使得动力敲击运动的发生在整个口腔护理例程中均匀地出现。在其他实施例中,应当理解的是,例如由于敲击运动对特定区域比其他区域更有益的分析,可能期望动力敲击运动的发生率不一致或不均匀地出现。
在示例实施例中,将扫掠运动与振幅为0.25mm的敲击运动组合,并且考虑到覆盖所有待清洁表面,敲击运动的添加可以产生牙龈线区域中1%的改进、齿间区域中3%的改进以及清洁性能中1%的总体改进。然而,申请人已经认识到并理解,当敲击运动被设定为具有大约0.5mm的峰值间振幅和大约250Hz的频率时,与敲击运动和旋转振幅为2.5或5度的扫掠运动的组合相比,单独的敲击运动实现了牙龈线区域中清洁性能的显著改进。这是因为扫掠运动会阻止清洁元件或刷毛进入牙龈线区域(即牙龈-牙齿会合空间或牙龈与牙齿会合的空间)。在一些实施例中,与敲击运动和旋转振幅为2.5或5度的扫掠运动的组合相比,具有先前参数的单独的敲击运动能够实现牙龈线区域中清洁性能18.5%的改进。关键地,大约0.5mm的峰值间振幅在敲击运动的单个循环的相邻最大峰值和最小峰值之间测量。因此,大约0.5mm的峰值间振幅可以包括高于参考值0.25mm和低于参考值0.25mm,如图5所示。大约0.5mm的峰值间振幅在最大峰值500Max和最小峰值500Min之间。最大峰值和最小峰值在图5所示的循环内彼此相邻,并且峰值间振幅在距离5处测量。在其他实施例中,敲击运动被设定为具有大约1.0mm的振幅和大约500Hz的频率。与敲击运动和旋转振幅为2.5度的扫掠运动的组合相比,这种实施例还提供了牙龈线区域中清洁性能的改善。
敲击运动通过松开或释放刷毛簇来改进扫掠运动的性能。刷毛卡住或打结是指,在仅有扫掠运动的重负载下,刷毛可能被约束或卡住,导致无法继续根据传动系统传递的扫掠运动而自由移动的现象。当用户在刷洗时施加过大负载情况下,刷毛簇在牙齿表面上的移动可能会部分受限。由于这种限制,扫掠运动减少,清洁性能可能受损。当用户施加更大负载时,刷毛簇会被卡住或打结,在刷洗时根本不移动。由于刷毛被卡住或打结,没有扫掠运动,并且用户无法从传动系统组件的扫掠运动中获益。当刷毛被约束或卡住时,清洁有益效果仅在用户手动地将产品移动为新取向并释放刷毛上的重负载时才会恢复。
当刷毛接触牙齿表面时,扫掠运动表现最好,并且可以沿大表面区域自由移动而不受限制。当使用扫掠运动和敲击运动一起刷洗时,由于传动系统组件产生竖直上下移动(即动力敲击运动),刷毛簇随着负载增加或随着刷头沿方向DR1移动而展开。随着负载由于传动系统组件施加的力或例如用户施加的负载等而增加,簇可能会变得越来越被约束。然而,如果DR1方向上刷头移动的振幅足够大,则大振幅移动可以使得受约束或卡住的刷毛屈曲,并有效地释放刷毛或卸载刷毛上的负载。因此,向扫掠运动中添加足够大幅度的敲击运动允许刷毛以更大的自由度移动,从而提高清洁性能。
关键地,当刷头在周期性敲击运动期间沿方向DR2移动时,行为相反,并且随着负载进一步降低,簇变得越来越不被约束。敲击运动可以允许簇在扫掠运动期间覆盖更大的表面区域,并且通过恢复有益的扫掠运动来改善牙菌斑去除。
向扫掠运动中添加敲击运动还实现了能够实现牙龈袋中更深的触及范围以移除龈下菌斑。在牙龈袋内,添加敲击运动改进了边缘区域、牙缝区域、近中区域和颊侧区域的清洁性能,并且改进了整体清洁性能。在示例实施例中,在30度侧倾角、45度侧倾角或60度侧倾角或任何适当的侧倾角下实现更深的触及范围并改善清洁性能。因此,与单独使用扫掠运动相比,添加敲击运动使得牙刷的清洁效率相对于用户取向更稳健,并且对用户技术的依赖更低。
通过使用本文讨论的敲击运动的关键操作参数,可以实现改进的清洁性能。虽然可以实施各种传动系统组件以产生敲击运动,但下文中将仅讨论一个示例性组件,以说明本发明的实施和实践方式。
参见图6,提供了一种示例口腔清洁设备100,包括具有壳体的本体部分102,以及安装在本体部分102上的清洁单元104。设备100被示出为系统S的一部分,系统S用于采用扫掠运动和/或敲击动作来实现对用户口腔内所有目标区域的最佳清洁性能。清洁单元或构件104包括刷头114,刷头114位于清洁单元或构件104的远离本体部分102的一端。刷头114包括刷毛面115,刷毛面115提供多个清洁元件116或刷毛。根据一个实施例,清洁元件或刷毛沿基本上垂直于单元的伸长轴线的轴线延伸,但清洁单元和清洁元件的许多其他实施例也是可能的。
清洁单元104、刷头114和/或刷毛面115被安装为能够相对于本体部分壳体102移动。该移动可以是各种不同移动中的任意一种,包括振动或旋转等。根据一个实施例,清洁单元104安装在本体部分壳体102上,从而能够相对于本体部分壳体102振动,或者作为另一示例,刷头114安装在清洁单元104上,从而能够相对于本体部分壳体102振动,或者作为另一示例,刷毛面115安装在清洁单元104上,从而能够相对于本体部分壳体102振动。清洁单元104可以固定安装在本体部分壳体102上,或者替代地,可以可拆卸地安装,从而当清洁元件或刷毛或设备的其他部件磨损需要更换时,可以用新的清洁单元更换清洁单元104。
本体部分包括传动系统组件122,传动系统组件122具有用于产生移动的致动器或马达;以及用于将产生的移动传递至清洁单元104的传动部件124或轴。例如,传动系统组件122包括产生传动系统轴124的移动的马达或(一个或多个)电磁体,该移动随后被传递至清洁单元104。传动系统和马达122可以包括诸如电源、振荡器和一个或多个电磁体等部件。在本实施例中,电源包括一个或多个可再充电电池(未示出),可再充电电池可以例如在充电座中充电,当不使用时,口腔清洁设备100放置在该充电座中。
本体部分还设置有用户输入126,用于激活和停用传动系统组件122。用户输入126允许用户操作牙刷100,例如开启和关停牙刷100。用户输入126可以是例如按钮、触摸屏、用户接口或开关。本体部分还可以设置有模式输入128,用于选择能够由用户选择的不同操作模式。模式输入128允许用户操作牙刷100,例如以在传动系统组件122的不同模式之间切换。模式输入128可以是例如按钮、触摸屏、用户接口或开关。指示器129,诸如发光二极管(LED)或任何适当替代物,也可以被包括在本体部分中,例如用于指示设备是否打开,以及选择了不同操作模式中的哪个模式。指示器129也可以用于引导用户关注用户口腔内的特定区域,如本文中所描述的。
设备的本体部分还包括控制器130。控制器130可以由一个或多个模块形成,并且被配置为:响应于输入(诸如经由用户输入126获得的输入或来自设备内的一个或多个传感器的输入),操作口腔清洁设备100。控制器130可以包括例如处理器132和存储器134,并且可以可选地包括连接模块138。处理器132可以采用任何适当形式,包括但不限于微控制器、多个微控制器、电路、单个处理器或多个处理器。存储器134可以采用任何适当形式,包括非易失性存储器和/或RAM。非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。存储器可以存储操作系统以及来自(一个或多个)传感器的传感器数据等。处理器使用RAM进行数据的临时存储。根据一个实施例,操作系统可以包含代码,当由控制器130执行代码时,控制口腔清洁设备100的硬件部件的操作。根据一个实施例,连接模块138发送收集的传感器数据,并且可以是能够发送有线或无线信号的任何模块、设备或装置,包括但不限于Wi-Fi、蓝牙、近场通信和/或蜂窝模块。
在一些实施例中,设备的本体部分还包括一个或多个传感器140。虽然示出了本体部分102内的(一个或多个)传感器,但是一个或多个传感器可以位于设备内的任何地方,包括例如清洁单元104或头部构件114内。根据一些实施例,(一个或多个)传感器可以与控制器130集成在一起。在一些实施例中,传感器140被配置为生成指示设备100相对于用户牙齿的加速度和/或角取向的信息。传感器140可以包括惯性运动传感器,诸如加速度计、陀螺仪或磁传感器。根据一个实施例,传感器140被配置为使用例如3轴陀螺仪和3轴加速度计提供6轴相对运动(3轴平移和3轴旋转)的读数。作为另一示例,传感器140被配置为使用例如3轴陀螺仪、3轴加速度计和3轴磁力计提供9轴相对运动的读数。其他传感器可以单独使用或与这些传感器结合使用,包括但不限于,压力传感器及其他类型的传感器,如电容传感器、相机、光电池、时钟、计时器及其他类型的传感器。如本文描述或以其他方式预见的,可以使用多种不同类型的传感器。传感器140可以包括作为6轴或9轴空间传感器系统共同起作用的两个或更多个传感器。
根据一些实施例,控制器130可以被编程和/或配置为动态地修改传动系统组件122的输出,使得清洁单元的清洁元件的运动适应于用户口腔的特定部分。基于清洁单元在口腔中的位置使用不同的操作模式能够改善设备针对用户口腔中的特定空间的清洁性能。
系统S还可以包括计算设备101A,计算设备101A可以包括处理器和非瞬时存储介质,非瞬时存储介质包含程序代码,以使得处理器执行根据本文所述的各种实施例的算法。计算设备101A可以是通用计算机、移动设备、定制专用计算设备,或能够储存并执行本文所述程序的其他任何计算设备。由计算设备101A操作的程序可以是移动应用程序,也可以被配置为显示用户牙齿模型的图形界面101B。在替代实施例中,计算设备101A可以与移动应用程序或其他应用程序协作,显示用户的牙齿模型。
通过使用本文讨论的敲击运动的关键操作参数,可以实现改进的清洁性能。虽然可以实施各种传动系统组件以产生敲击运动,但下文中将仅讨论示例性组件,以说明本发明的实施和实践方式。
参考图7,在一个实施例中,口腔清洁设备的示意性传动系统组件700设置有电磁组件,用于产生周期性旋转移动(即扫掠运动)。传动系统组件700广义地包括谐振器或负载质量体710、弹性构件720、磁体730和电磁组件740。负载质量体或谐振器710(其可以是清洁单元104或连接至清洁单元104)可以连接至传动系统轴724(例如轴124),以将振动传输至清洁单元(例如构件104)。谐振器710还连接至弹性构件720的端部722,弹性构件720可以是任何适当的弹簧,诸如拉伸弹簧、扭力弹簧、压缩弹簧、片簧、V形弹簧、U形弹簧或各种不同形状、类型和尺寸的弹簧中的任何一种。磁体730安装在弹性构件720的端部724上,并且包括电磁组件740的致动器被布置为与磁体730相互作用。磁体730的端部724与端部722相对。电磁组件740连接至电源和电路板组件780,用于控制由导体产生的电磁场。磁体730可以是任何适当的永磁体,诸如钕和硅磁体。电磁组件740可以包括由任何适当的非磁性材料(诸如铜、铝等或其组合)制成的任何适当导体。虽然图7中的电磁组件740被示出为线圈,但应当理解的是,任何适当的几何形状或替代部件都是可以设想到的。
谐振器710被配置为围绕中心轴线A旋转,以使清洁单元及其清洁元件以扫掠运动SM的方式周期性地移动。为了产生旋转扫掠运动SM,电磁体组件740的第一导体740A和第二导体740B被配置为产生电磁场,以与磁体730的北极和南极相互作用。换句话说,传动系统组件700可以在导电线圈中产生切换电流,从而使电磁场的方向交替,并使磁体730以扫掠运动SM的方式围绕轴线A旋转。参见图9,磁体930表示磁体730,导体940A和940B表示导体740A和740B。由于磁体930的北极和南极的取向,导体940A和940B的极性可以交替,从而以扫掠运动SM的方式围绕中心轴线A推动和拉动磁体930。使导体940A和940B的极性反转会迫使磁体930围绕中心轴线A转动,并且通过将导体940A和940B的极性切换回图9所示的取向可以将磁体930拉回默认取向。图7中的枢转点750使扫掠移动反向,从而允许利用本征频率或自然频率来平衡移动或反作用力。当磁体730、330旋转时,弹性构件720和谐振器710也旋转,并且因此,连接的清洁单元和清洁元件也以扫掠运动SM的方式围绕中心轴线A旋转。
可以通过增加如图8的电磁组件840中所示的第三导体840C和第四导体840D来修改图7所示的电磁组件。第三导体840C和第四导体840D也被配置为产生电磁场,以与磁体830的北极和南极相互作用,使得磁体830移动。然而,由于导体840C和840D相对于磁体830的构造,附加导体使得磁体830以竖直上下运动(即敲击运动TM)而不是扫掠旋转运动的方式移动。应当理解的是,导体840C和840D可以用于使磁体830以敲击运动TM的方式移动,而第一导体840A和第二导体840B使磁体830以扫掠运动SM的方式移动。图9的导体940C和940D表示导体840C和840D。图9所示的导体940C和940D的构造能够在所示的向上竖直方向上推动磁体930。虽然导体940A和940B分别大体围绕磁体930的南极和北极的中点或中心点布置,但导体940C和940D分别被布置为接近磁体930的南极和北极的底侧或位于底侧下方。图8中的枢转点850也在向上竖直方向上使移动反向,从而允许利用本征频率或自然频率来平衡移动或反作用力。另外,使导体940C和940D的极性从图9所示的构造反转将在向下竖直方向上吸引磁体930。
在所描绘的实施例中,枢转点850沿轴线A位于弹性构件820内。枢转点850被描绘为使扫掠运动SM和/或敲击运动TM反向的弹性构件820内的一个假想点。枢转点850允许利用传动系统组件800的自然频率或本征频率来平衡移动或反作用力。应当理解的是,虽然枢转点850在图8和图9中是假想点,但在替代实施例中,枢转点850也可以实现为使扫掠移动和/或敲击移动反向的结构枢转件。另外,应当理解的是,在其他实施例中,枢转点850可以沿轴线A布置在不同点处。
传动系统组件800的构造允许清洁单元和清洁元件围绕口腔清洁设备的x轴和y轴的旋转运动自由度,同时限制围绕z轴的旋转和y轴方向上的平移。围绕x轴的旋转自由度是指围绕轴线860的旋转。围绕y轴的旋转自由度是指围绕中心轴线A的旋转。z轴是指轴线870或沿径向方向RD2延伸的轴线。轴线860垂直于中心轴线A并穿过图8中的枢转点850,然而,轴线860也可以布置成沿轴线A上的不同点。
如本文所述,本文描述或以其他方式预见的各种运动可以在单个口腔清洁设备内实施,使得设备能够根据运动的激活方式,在用户口腔的所有目标区域(例如牙龈、牙缝表面和整体表面)处最佳地实施。在一个实施例中,设备可以被配置为使用扫掠运动和敲击运动的叠加或组合来针对牙齿的大表面,并且仅使用敲击运动针对牙龈线区域。设备的控制器130可以在工厂中编程为具有不同的操作模式(例如大表面区域模式、牙龈线区域模式、牙缝区域模式等)。申请人已经认识到并理解,对于牙龈线区域,关闭扫掠运动,仅使用具有本文描述或以其他方式预见的特定参数的敲击运动是有益的。
为了允许用户在单个刷洗例程中使用两个或更多个操作模式,口腔清洁设备可以包括能够由用户选择的模式输入(例如输入128)。例如,当用户在刷洗例程期间操作设备时,用户可以选择用于牙缝区域的第一操作模式,以及用于牙龈线区域的不同于第一操作模式的第二操作模式。第一操作模式可以包括具有扫掠运动的大动力敲击运动,第二操作模式可以包括没有任何扫掠运动的单独的敲击运动。在其他实施例中,打开设备来开始刷洗例程会自动激活第一默认或正常操作模式,并且在刷洗例程期间,用户可以从默认或正常第一操作模式切换为一个或多个不同的操作模式。
在一个示例实施例中,在用户打开设备并激活传动系统组件122之后,可以照亮指示器129的中央LED,以指示第一默认或正常操作模式。例如,当用户在刷洗例程期间想要关注牙龈线区域时,可以推动输入128以选择设备的一个或多个不同操作模式。每次按压输入128时,可以照亮指示器129的不同指示器,以显示被激活的模式。在一个实施例中,指示器129的左侧LED对应于牙龈线模式,指示器129的右侧LED对应于牙缝模式。当然,LED指示器也可以被反转以指示牙龈线模式和牙缝模式。另外,应当理解的是,在不背离本公开精神的情况下,可以修改指示器129的构造和位置。当用户在刷洗进行期间不想继续关注牙龈线区域时,可以推动输入128以选择设备的一个或多个其他操作模式。在替代实施例中,牙龈线模式或用于该目的的任何可选模式可以在运行某一预定时间段后自动停止,并且可以再次自动激活正常或默认模式。
在其他实施例中,代替要求用户手动地切换操作模式,基于用户将清洁单元和/或清洁元件保持在口腔中相对于口腔的不同区域的位置,设备可以在不同的操作模式之间自动切换。例如,当用户打开设备时,可以激活传动系统组件的第一操作模式。当设备检测到清洁单元和/或清洁元件接触或对准口腔的清洁区域(即刷洗区域,诸如牙龈线区域)时,控制器130可以自动停用第一操作模式并激活第二操作模式,使得第一操作模式被第二操作模式替代。
为了实现这一点,控制器130可以接收来自设备100的传感器140的输入(即传感器数据),该输入可以直接或间接地测量清洁单元和/或清洁元件相对于牙齿或牙龈表面的倾斜或角度。控制器130可以实时或周期性地接收传感器数据。在一些实施例中,传感器140可以向控制器130发送持续不断的传感器数据流以用于存储和/或分析,或者可以在将数据发送给控制器130之前临时存储并聚合或处理数据。一旦被控制器130接收,传感器数据就可以由处理器132处理,并且处理器可以相应地引导设备100的操作模式的修改。在一些实施例中,在刷洗例程期间清洁单元的清洁元件与牙龈接触或对准的时间段内,控制器130可以自动切换为对此类区域最有益的特定操作模式。换句话说,传感器140可以被配置为检测清洁元件相对于一个或多个牙齿或牙龈表面定位的角度信息,并且控制器130可以:(i)基于检测到的角度信息,确定清洁元件接近用户口腔的清洁区域;并且(ii)基于上述确定,选择电磁组件的操作模式。在一些实施例中,选定的操作模式可以涉及仅沿第一方向或仅沿第二方向周期性地驱动传动系统轴。在其他实施例中,角度信息可以由一个传感器检测,并且另一传感器(即压力传感器)可以用于检测清洁元件是否至少部分地与一个或多个牙齿或牙龈表面接触。检测到的角度信息和压力传感器数据可以一起被使用,以允许控制器130选择对于用户口腔的特定区域有益的电磁组件的操作模式。在一些实施例中,操作模式包括纯敲击运动。在一些实施例中,操作模式仅包括扫掠运动。当清洁单元的清洁元件不再与牙龈线接触或对准时,控制器130可以自动切断牙龈线操作模式并恢复默认操作模式。
在另一实施例中,用户可以结合诸如图形界面101B的屏幕上的应用程序来使用设备100。在整个清洁例程中,图形界面101B可以显示用户牙齿的模型和用以引导用户到达根据设备的预编程操作系统待关注的口腔的特定部分的指示。指示可以被实现为图形界面上的文本提示,例如“牙龈线区域”。替代地,指示可以被实现为图形界面上的非文本提示,例如指向待关注区域的箭头,或将用户的注意力引导至待关注的特定区域的经颜色编码突出显示,或任何适当的替代方式。控制器130可以接收来自传感器140的输入(即传感器数据),以确定用户何时遵从来自图形界面的指示,并相应地在操作模式之间进行切换。因此,例如,如果用户预期关注牙龈线区域,并且控制器接收到指示清洁元件与牙龈线区域接触或对准的输入,则控制器130修改操作模式或以其他方式修改传动系统组件122的输出,以优化口腔清洁设备对于该特定区域的清洁性能。修改可以包括激活如本文描述或以其他方式预见的敲击运动,以用任何先前激活的针对牙龈线区域的扫掠运动代替。在一个示例中,修改包括停止围绕设备的中心轴线周期性地驱动传动系统轴。
在另一实施例中,控制器130可以接收来自计时器或时钟的输入,以确定从清洁例程开始已经经过的时间量,并且在经过指定时间量之后,相应地在清洁设备的操作模式之间进行切换。例如,打开设备开始清洁例程可以自动激活第一默认或正常操作模式,并且在清洁例程期间经过指定时间量之后,控制器可以从第一默认或正常操作模式自动切换为不同的第二操作模式。不同的第二操作模式可以基于用户口腔的例如图形界面101B上指示的部分。不同的第二操作模式可以附加地或替代地基于例如来自传感器140的输入。通过使用本文描述或以其他方式预见的传动系统组件的适当振动,可以提醒用户在清洁例程期间已经经过指定时间量。除了振动或替代振动,通过光和/或声音,可以提醒用户在清洁例程期间已经经过指定时间量。不同模式也可以按顺序被切换。在特定实施例中,在清洁例程经过第一时间量之后,控制器130可以从第一操作模式切换为第二操作模式。在清洁例程经过第二时间量之后,控制器130可以从第二操作模式切换为第三操作模式。第一时间量和第二时间量可以相同或不同。此外,应当理解的是,第一操作模式可以不同于第二操作模式,并且第二操作模式可以不同于第三操作模式,然而,第一操作模式可以与第三操作模式相同或不同。关于第一时间量和第二时间量,第一时间量可以从清洁例程启动开始测量,并且第二时间量可以从第一时间量结束或清洁例程启动开始测量。
在另一实施例中,设备100的本体部分上的一个或多个指示器129可以用于指示用户应当关注哪个区域。例如,在整个清洁例程中,当与每个LED相关的特定目标区域应该被刷洗时,该LED可以被照亮。如果指示器129的左侧LED对应于牙龈线模式,则左侧LED可以连续被照亮,或者被配置为在用户应当用设备100针对牙龈线区域的时间段内以图案形式发出闪光。该时间段可以是基于来自传感器140的输入。代替使用开关行为或闪光,LED可以特定颜色进行照亮,以指示用户应当关注哪个区域。例如,为了在日常清洁例程中引导用户关注牙龈线区域,对应于其他区域(例如牙缝区域等)的LED可以红色进行照亮,且只有对应于牙龈线区域的LED可以绿色进行照亮。当用户应当关注牙缝区域而不是牙龈线区域时,对应于牙龈线区域的LED可以从绿色切换为红色,并且对应于牙缝区域的LED可以从红色切换为绿色。当然,应当理解的是,颜色可以随不同的实施例变化。
图10描绘了根据示例性实施例的口腔清洁设备的操作方法1000的流程图,其中,设备可控制地产生扫掠运动和敲击运动,以优化针对口腔目标区域的清洁性能。
该方法开始于步骤1010,其中,提供口腔清洁设备。该口腔清洁设备包括如本文描述或以其他方式预见的本体部分、清洁单元(即刷头构件)、控制器和传动系统组件。清洁单元包括沿清洁元件方向或刷毛方向,从清洁单元延伸的一组清洁元件或刷毛。传动系统组件包括致动器,致动器被配置为产生围绕口腔清洁设备的中心轴线的周期性旋转移动;以及传动系统轴,传动系统轴被配置为将周期性旋转移动传递至清洁单元。传动系统组件还被配置为产生周期性线性移动并传递至清洁单元。清洁单元的清洁元件被配置为:由于所传递的周期性旋转移动和周期性线性移动,以第一和第二不同的移动模式移动。
在步骤1020,致动传动系统组件,以围绕口腔清洁设备的中心轴线A驱动传动系统轴。驱动传动系统轴使得清洁单元的清洁元件以第一移动模式移动,其中,第一移动模式包括围绕口腔清洁设备的中心轴线的第一方向。第一移动模式可以实现本文描述或以其他方式预见的任何扫掠运动,但不应仅限于所描绘的那些。任何适当致动器均可以使扫掠轴围绕中心轴线A振荡,例如本文所述的电磁组件。
在步骤1030,致动传动系统组件,以围绕口腔清洁设备的另一轴线驱动传动系统轴,其中,另一轴线不同于并且垂直于中心轴线A。在一些实施例中,另一轴线是口腔清洁设备的x轴。以这种方式驱动传动系统轴使得清洁单元的清洁元件以第二移动模式移动,其中,第二移动模式包括不同于步骤1020中描述的第一方向的第二方向。第二方向是指沿口腔清洁设备的z轴的方向,或平行于至少一些清洁元件的方向。第二移动模式可以实现本文所述的任何敲击运动,但不应仅限于所描述或以其他方式描绘的那些。任何适当致动器均可以使扫掠轴围绕x轴以及沿z轴平移,例如本文所述的电磁组件。
在步骤1040,控制器控制传动系统组件在单个刷洗例程期间,在第一操作模式(例如牙缝模式或整体模式)中同时产生第一移动模式和第二移动模式。第一移动模式是指扫掠运动分量。第二移动模式是指敲击运动分量,其中,清洁元件在平行于设备的z轴的方向上,以等于或大于0.25mm的振幅和等于或大于0.25Hz的频率移动。
在步骤1050,在相同的单个刷洗例程期间,控制器控制传动系统组件从第一操作模式切换为第二操作模式,使得清洁元件适于用户口腔的特定部分。与包括针对用户口腔的特定区域的第一移动模式和第二移动模式组合的第一操作模式类似,第二操作模式也包括第一移动模式和第二移动模式中的任一者或两者,但第二操作模式的一个或多个移动模式不同于第一操作模式中所使用的移动模式组合,使得第二操作模式针对不同于第一操作模式的用户口腔内的不同区域。因此,如果第一操作模式是整体模式,则第二操作模式可以是例如牙龈线模式。在一个示例实施例中,第一操作模式包括被预定义为针对牙齿的更大表面区域的扫掠运动与敲击运动的叠加,并且第二操作模式仅包括被预定义为针对牙龈线区域的敲击运动。
本文所述的口腔清洁设备的操作效果在于,通过驱动设备的清洁元件进行平行于清洁元件方向的竖直周期性运动(即动力敲击),可以在口腔的关键区域提供改进的清洁性能,其中,竖直运动的振幅等于或大于0.25mm。本发明的口腔清洁设备内的动力敲击运动:(i)实现了牙龈袋中更深的触及范围以移除龈下菌斑,(ii)实现了表面处更高的峰值力,以改善牙菌斑和/或污渍去除,(iii)防止刷毛簇打结,从而通过恢复有益的簇扫掠行为改善牙菌斑去除,(iv)实现了对使用变量的更大灵活性,该使用变量诸如是牙刷放置、牙刷角度和牙刷压力,并且(v)为消费者提供了体验模式的新选择。
本文中所限定并使用的所有定义均应当理解为优先于以引用方式并入本文的词典中的定义、文献中的定义和/或已定义术语的普通含义。
除非另有明确说明,否则本文说明书及权利要求中所使用的不定冠词“一”、“一个”均应理解为“至少一个”。
本文说明书和权利要求中使用的短语“和/或”应当理解为表示其所连接的元件中的“一个或两个”,即一些情况下联合出现、另一些情况下非联合出现的元件。用“和/或”列出的多个元件应当以相同的方式理解,即其连接的元件中的“一个或多个”。除用“和/或”特别标识的元件外,可以可选地存在其他元件,不论是否与那些特别标识的元件相关。
在本文的说明书和权利要求书中,“或”应当理解为与上文中限定的“和/或”具有相同含义。例如,当分隔列表中的项时,“或”或“和/或”应当解释为包容性的,即包括至少一个,但同样包括多个或列表元件中的多于一个元件,以及可选地,未列出的其他项。只有明确说明的术语,如“仅有一个”或“恰好一个”,或权利要求中使用的“由……组成”,表示包括多个或列表元件中的恰好一个。一般地,当前面有排斥性术语,如“要么……”、“……中的一个”、“……中仅有一个”,或“……中恰好一个”时,本文中使用的术语“或”仅应解释为表示排斥选项(即“一个或另一个,但非两个”)。
在本文的说明书和权利要求中,当涉及一个或多个元件的列表时,短语“至少一个”应当理解为表示从元件列表中的任意一个或多个元件所选择的至少一个元件,但不一定包括至少一个元件列表中每一个具体列出的元件,并且不排除元件列表中元件的组合。该定义还允许除用短语“至少一个”特别标识的元件列表内元件外,可以可选地存在其他元件,不论是否与那些特别标识的元件相关。
在权利要求及上述说明书中,所有过渡短语,如“包括”、“包含”、“搭载”、“具有”、“含有”、“涉及”、“支持”、“由……组成”等应理解为开放式的,即意在包含但不限于。只有过渡短语“由...组成”和“基本上由......组成”分别为封闭或半封闭的过渡短语。
同样应当理解的是,除非另有明确说明,否则在本文要求保护的包括一个或多个步骤或动作的任意方法中,方法步骤或动作的顺序不一定限制为文中所述的方法步骤或动作顺序。
虽然本文描述并阐释了多个创造性实施例,但本领域普通技术人员可以轻松预见用于执行本文所述功能,和/或获得本文所述的结果和/或一个或多个优势的各种其他装置和/或结构,并且每个此类变型和/或修改视为落入本文所述的创造性实施例的范围内。更一般地,本领域技术人员将容易理解,本文所述的所有参数、尺寸、材料和构造均为示例性的,实际参数、尺寸、材料和/或构造取决于应用本发明教导的一个或多个特定应用。本领域技术人员将认识到,或能够仅使用常规试验方法探知,本文所述特定创造性实施例的许多等同物。因此,应当理解的是,上述实施例仅以示例性方式提出,并且,在所附权利要求书及其等同物的范围内,创造性实施例可以以除本文具体描述及要求保护之外的其他方式实践。本公开的创造性实施例针对本文的每个单独特征、系统、物品、材料、工具箱和/或方法。此外,两个或更多个此类特征、系统、物品、材料、工具箱和/或方法的任意组合(如果此类特征、系统、物品、材料、工具箱和/或方法不互相矛盾)包含在本公开的发明范围内。
Claims (15)
1.一种口腔清洁设备(100),包括:
清洁单元(104),所述清洁单元具有一组清洁元件(116);
与所述清洁单元联接的本体部分(102);以及
布置在所述本体部分中的传动系统组件(122),所述传动系统组件包括:
传动系统轴(124),所述传动系统轴至少部分地被容纳在所述本体部分内,并且被配置为接合所述清洁单元;以及
电磁组件(740、840),所述电磁组件被配置为:(i)沿围绕或沿着所述口腔清洁设备的第一轴线的第一方向周期性地驱动所述传动系统轴并由此驱动所述清洁单元;以及(ii)沿围绕或沿着所述口腔清洁设备的第二轴线的第二方向周期性地驱动所述传动系统轴并由此驱动所述清洁单元,其中,所述第二方向不同于所述第一方向,并且其中,所述第二轴线垂直于所述第一轴线。
2.根据权利要求1所述的口腔清洁设备,其中,所述组清洁元件被配置为沿所述第一方向或所述第二方向以大于0.5mm且小于3mm的振幅和大于0.25Hz且小于520Hz的频率移动。
3.根据权利要求1所述的口腔清洁设备,其中,所述第一轴线是所述口腔清洁设备的中心轴线(A)。
4.根据权利要求1所述的口腔清洁设备,其中,所述电磁组件被配置为:停止沿所述第一方向周期性地驱动所述传动系统轴,同时继续沿所述第二方向周期性地驱动所述传动系统轴;或者
所述电磁组件被配置为:停止沿所述第二方向周期性地驱动所述传动系统轴,同时继续沿所述第一方向周期性地驱动所述传动系统轴。
5.根据权利要求4所述的口腔清洁设备,其中,所述本体部分还包括输入(128),所述输入能够由用户操作以选择操作模式;并且
通过选择所述操作模式,所述电磁组件:(i)停止沿所述第一方向周期性地驱动所述传动系统轴,并且继续沿所述第二方向周期性地驱动所述传动系统轴;或者(ii)停止沿所述第二方向周期性地驱动所述传动系统轴,并且继续沿所述第一方向周期性地驱动所述传动系统轴。
6.根据权利要求4所述的口腔清洁设备,还包括:
传感器(140),所述传感器被配置为检测所述清洁元件相对于用户的口腔的一个或多个牙齿或牙龈表面定位的角度信息;以及
处理器(132),所述处理器被配置为:
从所述传感器接收检测到的角度信息;
基于所接收的检测到的角度信息,确定所述清洁元件接近所述用户的所述口腔的清洁区域;并且
选择所述电磁组件的操作模式,其中,所述传动系统轴仅沿所述第一方向或仅沿所述第二方向被周期性地驱动。
7.根据权利要求6所述的口腔清洁设备,其中,所述清洁区域是牙龈线区域或齿间区域。
8.根据权利要求1所述的口腔清洁设备,还包括:
连接至所述传动系统轴的谐振器(710、810),其中,所述谐振器被配置为围绕所述第一轴线旋转;
弹性构件(720、820),所述弹性构件具有第一端(722、822)和第二端(724、824)以及枢转点(750、850),其中,所述弹性构件在其第一端处连接至所述谐振器;以及
磁体(730、830),所述磁体连接至所述弹性构件的所述第二端;
其中,所述电磁组件还包括第一导体(740A、840A)和第二导体(740B、840B),所述第一导体和所述第二导体被配置为与所述磁体相互作用,以沿围绕或沿着所述第一轴线的所述第一方向周期性地驱动所述传动系统轴并由此驱动所述清洁单元。
9.根据权利要求8所述的口腔清洁设备,其中,所述电磁组件还包括与所述第一导体和所述第二导体平行布置的第三导体(740C、840C)和第四导体(740D、840D),并且其中,所述第三导体和所述第四导体被配置为与所述磁体相互作用,以沿围绕或沿着所述第二轴线的所述第二方向周期性地驱动所述传动系统轴并由此驱动所述清洁单元。
10.一种用于口腔清洁设备(100)的传动系统组件(122、700),所述口腔清洁设备具有本体部分(102),所述传动系统组件包括:
传动系统轴(124、724),所述传动系统轴至少部分地被容纳在所述本体部分内,并且被配置为接合清洁单元(104),所述清洁单元包括一组清洁元件(116);
连接至所述传动系统轴的谐振器(710),其中,所述谐振器被配置为围绕所述口腔清洁设备的第一轴线旋转;
弹性构件(720),所述弹性构件具有第一端(722)和第二端(724)以及枢转点(750),其中,所述弹性构件在其第一端处连接至所述谐振器;
磁体(730),所述磁体连接至所述弹性构件的第二端;以及
电磁组件(740),所述电磁组件包括第一导体(740A)和第二导体(740B),所述第一导体和所述第二导体被配置为与所述磁体相互作用,以沿围绕或沿着所述口腔清洁设备的所述第一轴线的第一方向周期性地驱动所述传动系统轴并由此驱动所述清洁单元,所述电磁组件还包括第三导体(740C)和第四导体(740D),所述第三导体和所述第四导体被配置为与所述磁体相互作用,以沿围绕或沿着所述口腔清洁设备的第二轴线的第二方向周期性地驱动所述传动系统轴并由此驱动所述清洁单元,
其中,所述第二方向不同于所述第一方向,并且其中,所述第二轴线垂直于所述第一轴线。
11.根据权利要求10所述的传动系统组件,其中,所述组清洁元件被配置为沿所述第二方向以大于0.5mm且小于3mm的振幅和大于0.25Hz且小于520Hz的频率移动。
12.根据权利要求10所述的传动系统组件,其中,所述电磁组件被配置为:停止沿所述第一方向周期性地驱动所述传动系统轴,同时继续沿所述第二方向周期性地驱动所述传动系统轴;或者其中,所述电磁组件被配置为:停止沿所述第二方向周期性地驱动所述传动系统轴,同时继续沿所述第一方向周期性地驱动所述传动系统轴。
13.根据权利要求10所述的传动系统组件,其中,所述电磁组件被配置为:响应于在所述口腔清洁设备的所述本体部分中的输入(128)处接收到的用户输入,停止沿所述第一方向或所述第二方向周期性地驱动所述传动系统轴。
14.根据权利要求10所述的传动系统组件,其中,所述电磁组件被配置为:响应于从传感器所接收的传感器信号,停止沿所述第一方向或所述第二方向周期性地驱动所述传动系统轴,其中,所述传感器信号指示所述组清洁元件相对于一个或多个牙齿或牙龈表面定位的角度信息。
15.根据权利要求10所述的传动系统组件,其中,所述电磁组件被配置为:在清洁例程期间,经过指定时间量后,停止沿所述第一方向或所述第二方向周期性地驱动所述传动系统轴。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US63/281,653 | 2021-11-20 |
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PB01 | Publication |