CN217310682U - 一种无按键启动的电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无按键启动的电动牙刷，其包括：牙刷本体、设置于牙刷本体内的电机、设置于牙刷本体内并与电机间隔开的电路板及用于控制电机工作的检测控制模组，该检测控制模组包括有控制芯片、设置于电路板上并与控制芯片连接的发射线圈及设置于电机上并与发射线圈间隔相对的接收线圈，控制芯片控制发射线圈产生磁场，并由接收线圈感应磁场产生电压和电流并反馈给控制芯片。本实用新型能够通过刷牙时的必要动作实现电动牙刷的开关操作，而不必操作按键或推钮，入口即开，离口即停，触摸感应装置提供唤醒状态，极大的减少了误操作导致牙刷工作的可能性,操作更加智能便捷，增强了科技感及用户体验。

Description

一种无按键启动的电动牙刷

技术领域：

本实用新型涉及电动牙刷领域，特指一种无按键启动的电动牙刷。

背景技术：

电动牙刷是牙刷的一种，其通过电动机芯的快速旋转或震动，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。

随着人们生活水平的提高，越来越多的电动牙刷用品应用到人们的日常生活中，且由于电动牙刷使用方便，清洁效果也极为理想，收到广大消费者喜爱。

目前市面上的电动牙刷一般都采用按键控制，而采用按键控制方式，则需要在外壳上安装控制按键，由此，不仅会造成防水性能的下降，且按键长时间使用容易出现疲劳，降低牙刷的使用寿命。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无按键启动的电动牙刷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该无按键启动的电动牙刷，包括：牙刷本体、设置于所述牙刷本体内的电机、设置于所述牙刷本体内并与所述电机间隔开的电路板及通过检测所述电路板与所述电路板之间相对距离控制所述电机工作的检测控制模组，该检测控制模组包括有控制芯片、设置于所述电路板上并与所述控制芯片连接的发射线圈及设置于所述电机上并与所述发射线圈间隔相对的接收线圈，所述控制芯片控制所述发射线圈产生磁场，并由所述接收线圈感应所述磁场产生电压和电流并反馈给所述控制芯片。

进一步而言，上述技术方案中，所述电路板上设置有用于向所述发射线圈提供中频脉冲波信号的谐振电容，所述电机与所述接收线圈之间设置有用于隔离磁场的隔磁片。

进一步而言，上述技术方案中，所述电路板上还设置有用于唤醒所述检测控制模组的感应装置。

进一步而言，上述技术方案中，所述牙刷本体内设置有用于支撑所述电机的支撑内架，所述电机安装于所述支撑内架的上部，所述支撑内架的下部还安装有电池，所述电路板固定于所述支撑内架的一侧。

进一步而言，上述技术方案中，所述感应装置为触摸感应装置并设置于所述电路板的上端，所述牙刷本体外壁上设置有与所述触摸感应装置对应的接触面；所述电机的上端设置有与所述牙刷本体内壁固定连接的前固定罩，所述电机的下端设置有与所述支撑内架固定连接的后固定罩。

进一步而言，上述技术方案中，所述发射线圈的工作频率为166KHZ，所述牙刷本体上还安装有可拆卸的刷头，所述电机通过驱动轴与所述刷头连接并带动所述刷头工作；所述驱动轴伸出所述牙刷本体，且所述驱动轴位于所述牙刷本体内的一端套设有防水罩，所述牙刷本体底部安装有尾盖。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型中采用在电路板与电机上的相对位置分别安装发射线圈和接收线圈，由控制芯片实时对比接收线圈感应发射线圈发出磁场所产生的电流，由此判断出电机与电路板之前的相对距离是否发生了改变，在刷牙时牙刷本体会受到接触反作用力而导致电机与电路板之间产生相对位移，进而由控制芯片发出信号控制电机开始工作，而在完成刷牙后，牙刷本体失去受力导致电路板与电机之间恢复到初始位置，进而由控制芯片发出信号控制电机停止工作，从而实现无按键控制电动牙刷启动和停止，因此，无需在手柄上再设置控制按键，提高手柄的密闭性，提升防水性能，且不会再因为按键的使用疲劳导致寿命下降，提升电动牙刷的使用寿命。

附图说明：

图1是本实用新型中电动牙刷的分解图；

图2是本实用新型中电动牙刷的工作状态示意图；

图3是本实用新型中发射线圈的发射波形图；

图4是本实用新型中接收线圈的接收波形图；

图5是本实用新型中实施例一的工作原理图；

图6是本实用新型中实施例二的工作原理图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1至图6所示，为一种无按键启动的电动牙刷，其包括：牙刷本体1、设置于所述牙刷本体1内的电机2、设置于所述牙刷本体1内并与所述电机2间隔开的电路板3及通过检测所述电路板3与所述电路板3之间相对距离控制所述电机2工作的检测控制模组4，该检测控制模组4包括有控制芯片41、设置于所述电路板3上并与所述控制芯片41连接的发射线圈42及设置于所述电机2上并与所述发射线圈42间隔相对的接收线圈43，所述控制芯片41控制所述发射线圈42产生磁场，并由所述接收线圈43感应所述磁场产生电压和电流并反馈给所述控制芯片41。采用在电路板3与电机2上的相对位置分别安装发射线圈42和接收线圈43，由控制芯片41实时对比接收线圈43感应发射线圈42发出磁场所产生的电流，由此判断出电机2与电路板3之前的相对距离是否发生了改变，在刷牙时牙刷本体1会受到接触反作用力而导致电机2与电路板3之间产生相对位移，进而由控制芯片41发出信号控制电机2开始工作，而在完成刷牙后，牙刷本体1失去受力导致电路板3与电机2之间恢复到初始位置，进而由控制芯片41发出信号控制电机2停止工作，从而实现无按键控制电动牙刷启动和停止，因此，无需在手柄上再设置控制按键，提高手柄的密闭性，提升防水性能，且不会再因为按键的使用疲劳导致寿命下降，提升电动牙刷的使用寿命。

所述电路板3上设置有用于向所述发射线圈42提供中频脉冲波信号的谐振电容，所述电机2与所述接收线圈43之间设置有用于隔离磁场的隔磁片45。所述电路板3上还设置有若干用于辅助发射线圈42和接收线圈43及控制芯片41工作的电子元件，由这些电子元件构成辅助电路。把接收线圈43贴到电机2表面，并在接收线圈43与电机2之间隔一层隔磁片45，从而防止电机2吸收磁场。工作时，控制芯片41给发射线圈42与谐振电容166Khz的开关信号，产生磁场。这时接收线圈43感应磁场形成正炫波，通过负载电路产生电压电流。当接收线圈43与发射线圈42离得越近，效率越高，能量转换越多，电流越大(或电压越高)，而当接收线圈43与发射线圈42离得越远，则反之，效率越低，能量转换越少，电流越小(或电压越低)。

所述电路板3上还设置有用于唤醒所述检测控制模组4的感应装置5。工作时，首先需要握住牙刷本体1，由感应装置5与手掌接触检测到人体电容，从而唤醒电动牙刷进入待机状态。

所述牙刷本体1内设置有用于支撑所述电机2的支撑内架6，所述电机2安装于所述支撑内架6的上部，所述支撑内架6的下部还安装有电池7，所述电路板3固定于所述支撑内架6的一侧。

所述感应装置5为触摸感应装置并设置于所述电路板3的上端，所述牙刷本体1外壁上设置有与所述触摸感应装置5对应的接触面11；所述电机2的上端设置有与所述牙刷本体1内壁固定连接的前固定罩21，所述电机2的下端设置有与所述支撑内架6固定连接的后固定罩22。

所述发射线圈42的工作频率为166KHZ，所述牙刷本体1上还安装有可拆卸的刷头8，所述电机2通过驱动轴20与所述刷头8连接并带动所述刷头8工作；所述驱动轴20伸出所述牙刷本体1，且所述驱动轴20位于所述牙刷本体1内的一端套设有防水罩12，所述牙刷本体1底部安装有尾盖13。

综上所述，本实用新型使用时，当握住牙刷本体1后，感应装置5会接触到手掌，进而检测到人体电容进入待机状态，此时，控制芯片41、发射线圈42及接收线圈43进入工作状态，控制芯片41记录下此时接收线圈43产生电流A1；进一步，当刷头8伸入口腔内与牙齿接触后，刷头受到压力会反作用于电机2产生偏摆，进而导致接收线圈43向发射线圈42靠近，而随着接收线圈43与发射线圈42之间的距离越近，磁电转换效率就越高，此时接收线圈43产生的电流A2，再由控制芯片41对比电流A2与电流A1的大小；进一步，当此时电流A2大于电流A1，则控制芯片41发出信号使电机2工作以驱动刷头8进行刷牙，而当此时电流A2小于电流A1时，则进入切换工作模式，并在完成一次工作模式切换后，继续回到控制芯片41对比电流A2与电流A1的大小，且在完成一次工作切换会使牙刷本体1产生振动提示或者指示灯闪烁提示；进一步，若此时电流A2大于电流A1，则控制芯片41发出信号使电机2以该工作模式驱动刷头8进行刷牙，而当此时电流A2依然小于电流A1时，则再次进入切换工作模式，直至切换到目标工作模式；进一步，当控制芯片41检测的电流A2等于电流A1时，则进入下一步判断程序，判断电流A2等于电流A1的时间是否在设定时间内，当电流A2等于电流A1的时间在规定时间内，则回到待机状态，并始终保持电流A2与电流A1的对比，当电流A2等于电流A1的时间已不在规定时间内，则关机。

在上述方案中，根据检测刷头8入口时，感受刷头8压力的值启动，具体来说：根据接收线圈43与发射线圈42之间的相对距离不同，接收线圈43产生的电流和电压就会不同，通常如果距离越近则转换效率越高，能量越大，电流越大(或电压越高)，远则反之；由此获得牙刷本体1内电机2与电路板3之间的距离信息，基于该距离信息则可算得刷头8入口时感受刷头压力信息。本实用新型能够通过刷牙时的必要动作实现电动牙刷的开关操作，而不必操作按键或推钮，入口即开，离口即停，触摸感应装置5提供唤醒状态，极大的减少了误操作导致牙刷工作的可能性,操作更加智能便捷，增强了科技感及用户体验。

通常刷头8的正面与牙齿接触受力，会使电机2靠近电路板3，也就是接收线圈43更接近发射线圈42，由此电流A2就会大于电流A1，而在刷头8的背面受力，则会使电机2远离电路板3，也就是接收线圈43更远离发射线圈42，由此电流A2就会小于电流A1。

在本实用新型中，当电流A2处在等于电流A1的状态下，此时，刷头8与牙齿接触已经不受力，或者，受力很小，或者，刷头2已经脱离与牙齿接触了，在设定的时间内，电动牙刷处于待机状态，而超过设定的时间，电动牙刷则自动关机，以节省电量。当然，在手握牙刷本体1激活电动牙刷进入待机状态后，若刷头8在设定的时间内没有受力，也就是没有产生电流A2，则电动牙刷自动关机，以节省电量。在本实施例中，当电流A2处在等于电流A1的状态下，此时，刷头8与牙齿接触已经不受力，或者，受力很小，或者，刷头2已经脱离与牙齿接触了，在设定的时间内，电动牙刷处于待机状态，而超过设定的时间，电动牙刷则自动关机，以节省电量。当然，在手握牙刷本体1激活电动牙刷进入待机状态后，若刷头8在设定的时间内没有受力，也就是没有产生电流A2，则电动牙刷自动关机，以节省电量。本实施例中，待机时间为30S，同时，当连续模式切换时间超过30S也会自动关机，防止用户错误操作导致受伤。其次，电动牙刷设置有刷牙时间限定，在电机2工作两分钟后会自动关停机，已提示用户刷牙完成了，防止用户忘记时间，长时间刷牙，损伤牙齿，尤其对于老人和小孩。本实施例中，电动牙刷至少有三种工作模式。

见图1至图6所示，为一种电动牙刷无按键启动的检测方法，该检测方法包括：牙刷本体1、设置于所述牙刷本体1内电路板3上的控制芯片41、设置于所述电路板3上并由所述控制芯片41控制产生磁场的发射线圈42及设置于所述牙刷本体1内电机2上并通过感应所述磁场产生电流的接收线圈43，首先通过所述控制芯片41记录下所述电路板3与所述电机2在初始默认距离下所述接收线圈43产生的电流A1，当所述牙刷本体1上的刷头8接触受力后，会驱使所述电机2向所述电路板3靠近或远离，进而使得所述接收线圈43与所述发射线圈42之间的距离产生变化，导致所述接收线圈43感应产生的电流发生变化，此时所述接收线圈43感应产生的电流为A2，由所述控制芯片41根据对比所述电流A2与所述电流A1是否相等来判断出所述刷头8是否与牙齿接触，进而控制所述电机2启动和停止。

所述电路板3上设置有用于向所述发射线圈42提供中频脉冲波信号的谐振电容，所述电路板3上还设置有通过感应人体电容唤醒电动牙刷进行待机状态的感应装置5，该感应装置5为触摸感应装置，所述牙刷本体1外壁上设置有与所述感应装置5对应的接触面11，当用户手握所述牙刷本体1后，由所述感应装置5检测到人体电容激活所述控制芯片41、所述发射线圈42及所述接收线圈43开始工作，使电动牙刷进入待机状态，此时，由所述控制芯片41记录下所述接收线圈43产生的电流A1；所述电机2与所述接收线圈43之间设置有用于隔离磁场的隔磁片45。所述感应装置5设置于所述电路板3的上端，所述发射线圈42的工作频率为166KHZ。

在一实施例中，所述控制芯片41在对比所述电流A2与所述电流A1过程中，当所述电流A2大于所述电流A1时，所述电机2开始工作；

而当所述电流A2小于所述电流A1时，再进入下一步判断程序，所述电流A2小于所述电流A1的时间是否在设定时间内；

当所述电流A2小于所述电流A1的时间在规定时间内，则进行切换工作模式，而当所述电流A2小于所述电流A1的时间不在规定时间内，则回到待机状态，直到所述感应装置5检测不到人体电容，然后关机；

在完成一次工作模式切换后，所述控制芯片41再次进行所述电流A2与所述电流A1比较，当所述电流A2大于所述电流A1时，所述电机2以当前工作模式开始工作，而当所述电流A2小于所述电流A1时，则再次判所述电流A2小于所述电流A1的时间是否在设定时间内，若是，则再次进入切换工作模式，若否，则进入待机状态，直到关机。本实施例中，电动牙刷至少有三种工作模式。

在本实施例中，设定待机时间为30S，模式切换设定时间为5S，当电流A2小于电流A1的时间达到5S时，则进行模式切换，而当电流A2一直小于电流A1，经过四次模式切换，时间达到30S，则判断用户操作错误，电动牙刷自动关机。由此，不仅能够节省电量，还能够保护因操作错误导致用户受伤。其次，电动牙刷设置有刷牙时间限定，在电机2工作两分钟后会自动关停机，已提示用户刷牙完成了，防止用户忘记时间，长时间刷牙，损伤牙齿，尤其对于老人和小孩。

在另一实施例中，所述控制芯片41在对比所述电流A2与所述电流A1过程中，当所述电流A2大于所述电流A1时，所述电机2开始工作；

当所述电流A2小于所述电流A1时，则进行工作模式切换，并在完成一次模式切换后，再次进行所述电流A2与所述电流A1的对比，若所述电流A2大于所述电流A1时，则所述电机2在该模式下开始工作，若所述电流A2小于所述电流A1时，则再次进行工作模式切换；

而当所述电流A2等于所述电流A1时，则进入下一步判断程序，所述电流A2等于所述电流A1的时间是否在设定时间内，当所述电流A2等于所述电流A1的时间在规定时间内，则回到待机状态，并始终保持所述电流A2与所述电流A1的对比，当所述电流A2等于所述电流A1的时间已不在规定时间内，则关机。

在本实施例中，当电流A2处在等于电流A1的状态下，此时，刷头8与牙齿接触已经不受力，或者，受力很小，或者，刷头2已经脱离与牙齿接触了，在设定的时间内，电动牙刷处于待机状态，而超过设定的时间，电动牙刷则自动关机，以节省电量。当然，在手握牙刷本体1激活电动牙刷进入待机状态后，若刷头8在设定的时间内没有受力，也就是没有产生电流A2，则电动牙刷自动关机，以节省电量。本实施例中，待机时间为30S，同时，当连续模式切换时间超过30S也会自动关机，防止用户错误操作导致受伤。其次，电动牙刷设置有刷牙时间限定，在电机2工作两分钟后会自动关停机，已提示用户刷牙完成了，防止用户忘记时间，长时间刷牙，损伤牙齿，尤其对于老人和小孩。本实施例中，电动牙刷至少有三种工作模式。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (6)

1.一种无按键启动的电动牙刷，其特征在于，包括：牙刷本体(1)、设置于所述牙刷本体(1)内的电机(2)、设置于所述牙刷本体(1)内并与所述电机(2)间隔开的电路板(3)及通过检测所述电路板(3)与所述电路板(3)之间相对距离控制所述电机(2)工作的检测控制模组(4)，该检测控制模组(4)包括有控制芯片(41)、设置于所述电路板(3)上并与所述控制芯片(41)连接的发射线圈(42)及设置于所述电机(2)上并与所述发射线圈(42)间隔相对的接收线圈(43)，所述控制芯片(41)控制所述发射线圈(42)产生磁场，并由所述接收线圈(43)感应所述磁场产生电压和电流并反馈给所述控制芯片(41)。

2.根据权利要求1所述的一种无按键启动的电动牙刷，其特征在于：所述电路板(3)上设置有用于向所述发射线圈(42)提供中频脉冲波信号的谐振电容，所述电机(2)与所述接收线圈(43)之间设置有用于隔离磁场的隔磁片(45)。

3.根据权利要求2所述的一种无按键启动的电动牙刷，其特征在于：所述电路板(3)上还设置有用于唤醒所述检测控制模组(4)的感应装置(5)。

4.根据权利要求3所述的一种无按键启动的电动牙刷，其特征在于：所述牙刷本体(1)内设置有用于支撑所述电机(2)的支撑内架(6)，所述电机(2)安装于所述支撑内架(6)的上部，所述支撑内架(6)的下部还安装有电池(7)，所述电路板(3)固定于所述支撑内架(6)的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种无按键启动的电动牙刷，其特征在于：所述感应装置(5)为触摸感应装置并设置于所述电路板(3)的上端，所述牙刷本体(1)外壁上设置有与所述触摸感应装置(5)对应的接触面(11)；所述电机(2)的上端设置有与所述牙刷本体(1)内壁固定连接的前固定罩(21)，所述电机(2)的下端设置有与所述支撑内架(6)固定连接的后固定罩(22)。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种无按键启动的电动牙刷，其特征在于：所述发射线圈(42)的工作频率为166KHZ，所述牙刷本体(1)上还安装有可拆卸的刷头(8)，所述电机(2)通过驱动轴(20)与所述刷头(8)连接并带动所述刷头(8)工作；所述驱动轴(20)伸出所述牙刷本体(1)，且所述驱动轴(20)位于所述牙刷本体(1)内的一端套设有防水罩(12)，所述牙刷本体(1)底部安装有尾盖(13)。

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