CN219089728U - 具有负载保护的冲牙器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有负载保护的冲牙器，包括手柄和喷嘴，所述手柄包括控制电路板和用于驱动水泵的电机，所述电机与所述控制电路板电性连接，所述控制电路板设有用于控制所述电机工作的处理模块和电流检测模块，所述电流检测模块用于检测流经所述电机的电流值并发送给所述处理模块，所述处理模块用于根据电流值确定所述电机处于非正常负载电流范围时停止所述电机工作。通过电流检测模块监控流过电机的电流，并反馈给处理模块，处于非正常负载电流范围时处理模块对电机进行驱动控制保护停止工作。

Description

具有负载保护的冲牙器

技术领域

本申请涉及冲牙器技术领域，涉及一种具有负载保护的冲牙器。

背景技术

用户通常在生活中使用电动冲牙器时，主要追求的是冲牙器的美观、清洁能力、电池续航能力、以及使用过程中的噪音等问题，这些问题都是显而易见容易观察到的产品性能指标。

现有的冲牙器没有设置负载保护功能，在面对不同的用户使用环境或者操作不当时，冲牙器的负载会出现过高和过低的问题没有进行有效的电路保护控制，例如产品喷嘴和出水管道堵塞导致产品高负载运作时产品发热发生安全隐患例如产品出现进水管路不通畅或水箱内缺水时，导致水泵抽不到水仍然空转消耗能量。

此外现有的冲牙器通过人工按键实现开关机或者按设置定时程序控制，冲牙器在工作过程中会遇到当水箱内无水时而定时程序时间未到导致水泵空转，给用户造成使用不便。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请旨在提供一种具有负载保护的冲牙器，能够通过检测电机的负载来适时控制电机的停止。

本申请是通过如下的技术方案来实现的。

本技术方案是提供一种具有负载保护的冲牙器，包括手柄和喷嘴，所述手柄包括控制电路板和用于驱动水泵的电机，所述电机与所述控制电路板电性连接，所述控制电路板设有用于控制所述电机工作的处理模块和电流检测模块，所述电流检测模块用于检测流经所述电机的电流值并发送给所述处理模块，所述处理模块用于根据电流值确定所述电机处于非正常负载电流范围时停止所述电机工作。

本技术方案的冲牙器，通过电流检测模块监控流过电机的电流，并反馈给处理模块，处于非正常负载电流范围时处理模块对电机进行驱动控制保护停止工作，当发生喷嘴堵塞或电机、水泵卡死时使电机产生过载停止工作，当故障排除后开启正常；当进水管路不通畅或水箱内缺水时，导致水泵抽不到水电机仍然空转消耗能量产生低载停止工作，当故障排除后正常。

作为技术方案的实施方式，所述处理模块用于在获得流经所述电机的电流值超过正常负载电流范围的最大值且持续第一预设时长时，控制所述电机停止工作。

进一步的，所述第一预设时长为10-1000毫秒。

作为技术方案的实施方式，所述处理模块用于在获得流经所述电机的电流值低于正常负载电流范围的最小值且持续第二预设时长时，控制所述电机停止工作。

进一步的，所述第二预设时长为1-20秒。

作为技术方案的实施方式，所述处理模块为单片机；和/或，所述电流检测模块包括电流检测元件，所述电流检测元件串联于所述电机的输入端或输出端。

作为技术方案的实施方式，所述手柄还包括充电模块和用于提供电力的电池，所述充电模块与所述控制电路板电性连接，所述电池与所述控制电路板电性连接；所述处理模块还用于在所述充电模块接入电源为所述电池充电时启动充电模式，在充电模式下控制所述电机停止工作。

作为技术方案的实施方式，所述控制电路板上还设有开关键，所述处理模块还用于在充电模式，接收到所述开关键的开机信号并持续第三预设时长时启动寿命测试模式，且在寿命测试模式下控制所述电机反复启动或停止工作。

作为技术方案的实施方式，所述手柄包括主壳和机芯支架，所述主壳设有第一容腔和作为水箱的第二容腔，所述第一容腔的底部开口设有隔水座密封；

所述机芯支架上安装有所述控制电路板、所述水泵、所述电机和电池，所述电池与所述控制电路板电性连接，所述机芯支架安装于所述第一容腔内，所述喷嘴与所述水泵的出水端相连通，所述水泵的入水端与第二容腔连通。

作为技术方案的实施方式，所述第一容腔的内壁设有导向槽，所述机芯支架上设有凸起，所述凸起配合于所述导向槽内以实现将所述机芯支架安装于所述第一容腔内。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请一实施例中示出的冲牙器的控制电路板原理框图。

图2是本申请一实施例中示出的冲牙器的部分控制电路原理图。

图3是本申请一实施例中示出的冲牙器的运行控制流程图。

图4是本申请一实施例中示出的冲牙器的充电控制流程图。

图5是本申请一实施例中示出的冲牙器的结构示意图。

图6是本申请一实施例中示出的冲牙器的爆炸结构示意图。

图7是本申请一实施例中示出的冲牙器的主壳的剖切结构示意图。

图8是本申请一实施例中示出的冲牙器的机芯组件的爆炸结构示意图。

图9是本申请一实施例中示出的冲牙器的水泵的爆炸结构示意图。

图10是本申请一实施例中示出的冲牙器的局部剖面结构示意图。

附图标记说明：

10-机芯支架；103-凸起；104-转接管；11-软胶管；

20-水泵；21-泵壳；22-活塞；23-连杆；231-轴套部；24-出水连接件；25-出水阀片；26-进水阀端盖；261-水管接头；27-进水阀片；28-弹簧；29-出水端盖；

30-传动结构；31-驱动齿轮；32-从动齿轮；321-偏心轮；33-转动轴；

41-电机；42-电池；

50-控制电路板；501-指示灯；502-遮光棉；503-开关键；504-显示屏；505-模式选择键；51-操作面板；511-操作按钮；52-密封件；

61-主壳；611-隔板；612-第一容腔；613-第二容腔；614-接口孔；615-硅胶盖；616-注水口；617-水箱盖；618-透气孔；619-导向槽；

62-底盖；63-隔水座；631-夹扣；632-卡口；633-入水管；634-接口母座；64-顶部支架；65-顶盖；651-插孔；66-锁扣开关；

喷嘴70。

具体实施方式

下面将结合本申请一些实施例中的附图，对本申请一些实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

如图1至10中所示，本申请实施例是提供一种具有负载保护的冲牙器，包括手柄和喷嘴70，喷嘴70可拆卸的安装于手柄上，手柄包括主壳61和机芯组件，机芯组件包括机芯支架10、控制电路板50、水泵20、电池42和用于驱动水泵20的电机41，其中控制电路板50、水泵20、电池42和电机41均安装于机芯支架10上。

电机41和电池42均与控制电路板50电性连接，控制电路板50设有用于控制电机41工作的处理模块和电流检测模块，电流检测模块用于检测流经电机41的电流值并发送给处理模块，处理模块用于根据电流值确定电机41处于非正常负载电流范围时停止电机41工作。

可理解地，非正常负载电流范围是指电流值不在电机正常工作的负载电流范围内，冲牙器的控制制电路板内置有电流检测模块，当电池42检测模块实时检测流过电机41的输入端或输出端的电流反馈给处理模块，处理模块在电池42远大于负载电流范围的最大值时，处理模块对电机41进行驱动控制保护停止工作，反之，电流远小于负载电流范围的最小值时，处理模块对电机41进行驱动控制保护停止工作。

电机41正常工作的负载电流范围会根据电机41而定，不同的电机41在正常工作时的负载电流范围会有不同，冲牙器在发生喷嘴70堵塞或电机41、水泵20卡死等情况，电机41会处于高负载运行，流过电机41的电流会超出正常负载电流范围的最大值，此时处理模块控制电机41停止工作，待故障排除后开启正常。当进水管路不通畅或水箱内缺水等情况下，会导致水泵20抽不到水而空转，电机41会处于低负载运行，流过电机41的电流会低于正常负载电流范围的最小值，此时处理模块控制电机41停止工作，在故障排除后开启正常。

处理模块用于在获得流经电机的电流值超过正常负载电流范围的最大值且持续第一预设时长时，控制电机41停止工作。示例性地，第一预设时长为10-1000毫秒，优选为80毫秒。处理模块用于在获得流经电机的电流值低于正常负载电流范围的最小值且持续第二预设时长时，控制电机41停止工作。示例性地，第二预设时长为1-20秒，优选为3秒。

在冲牙器因为异常情况使电机41停机后，故障经过排除后可以再次按开关键503重新启动，若故障没有排除，仍然会发生停机保护自动停机。

示例性地，处理模块为单片机，电流检测模块包括电流检测元件，电流检测元件为检测电阻器，处理模块通过电机驱动模块来控制电机41的工作，电流检测模块连接于电机驱动模块上，同时电流检测模块还与处理模块相连接，电流检测模块通过检测检测电阻器两端的电压，在检测电阻器的电阻已知的情况下根据欧姆定律即可得到电流。

手柄还包括充电模块，充电模块与控制电路板50电性连接，电池42与控制电路板50电性连接；处理模块还用于在充电模块接入电源为电池42充电时启动充电模式，在充电模式下控制电机41停止工作。充电模块的充电方式可以是感应充电无线充电、DC插头有线充电或USB-C接口有线充电，示例性地，充电模块包括USB-C接口母座634和充电电路，USB-C接口设有主壳61上，而充电电路可以是独立的电路板模块，也可以是集成于控制电路板50上。

在充电模块接入充电电源后，处理模块智能进行自动检测，当手柄处于运行中时，将会禁止电机41工作，如果电机41处理工作时会停止，进入充电模式，为电池42进行充电，在电池42充满后退出充电模式；处理模块还会检测电池42电压低时，进行充电提醒，在电池42电压满足要求后，关闭充电模式并提醒。

控制电路板50上还设有开关键503，处理模块还用于在充电模式，接收到开关键503的开机信号并持续第三预设时长时启动寿命测试模式，且在寿命测试模式下控制电机41反复启动或停止工作。例如，在充电模式下，长按开关键503持续6秒后控制电路板50会自动进入寿命测试模式。

冲牙器工作在寿命测试模式下，会先开机2分钟然后关机2分钟或者先开机2分钟然后关机2分钟并且4个循环后停10分钟，如此重复，测试工作时长为72小时。

示例性地，如图2中所示为冲牙器的部分控制电路原理图，其中处理模块采用型号为MC32F7062A0Y的处理芯片U1，电机包括电机驱动模块，电机41的线圈两端分别接于M+端和M-端，电机通过电机驱动模块与处理芯片U1相连接，电机驱动模块接于处理芯片U1的MT-DRIVER端，电流检测模块包括电阻R16和电阻R15，电阻R16的一端接地，另一端接于电机驱动模块同时还经电阻R15接于处理芯片U1的FB端，电流检测的方式是处理芯片U1通过一个电阻R16检测两端电压数据，经过处理芯片U1的内设置程序算法得出电流数值。

主壳61的内部设有一体成型的隔板611，主壳61的内部被隔板611分隔为用于容纳机芯组件的第一容腔612和作为水箱的第二容腔613，第一容腔612呈两端开口，其中第一容腔612的底部开口安装设有隔水座63密封，第二容腔613的底部开口设有可拆卸的底盖62密封，第二容腔613的顶部封闭，隔水座63用于密封隔离第一容腔612和第二容腔613，隔水座63拆下时可以便于机芯组件的安装，并且隔水座63与机芯组件的机芯支架10连接固定，充电模块可安装于隔水座63上。如此，在底盖62拆卸后，可以安装隔水座63、清洁水箱及将喷嘴70存放在水箱中或从水箱中取出。

隔水座63上设置有伸入到水箱中的入水管633和夹扣631，夹扣631为一体成型于隔水座63上，夹扣631的端部设有卡口632，冲牙器不工作时，拆卸下来的喷嘴70可以采用过盈配合容置于卡口632内，从而实现喷嘴70存放于水箱中。

主壳61还设有与第二容腔613相连通的透气孔618，透气孔618安装有用于能够使气体通过且阻止水通过的透气膜。如此，使第二容腔613可以保持与外部气压一致，防止水箱在抽水后形成负压空间。

水泵2020包括泵壳21、活塞22和连杆23，活塞22设于泵壳21内，连杆23一端与活塞22连接，另一端与传动结构30连接，泵壳21的进水口连接有进水阀端盖26，其出水口连接有出水连接件24，出水连接件24安装有出水端盖29，进水口处还设有进水阀片27使水流单向流入泵壳21，出水口处设有出水阀片25和弹簧28使水流单向流出泵壳21。喷嘴70连接于出水端盖29上，在进水阀端盖26上设有水管接头261。

机芯支架10远离水泵20的一端设有转接管104，进水阀端盖26的水管接头261通过一根软胶管11与转接管104相连接。转接管104用于与水箱中的进水管相连接，水泵20用于将水箱中的水运输送至喷嘴70，水泵20由电机41驱动，当冲牙器工作时，电机41驱动水泵20将水从水箱输送至喷嘴70。

传动结构30包括相啮合的驱动齿轮31和从动齿轮32，驱动齿轮31连接于电机41的输出轴上，从动齿轮32可转动地设于机芯支架10上；从动齿轮32设有呈偏心设置的偏心轮321，连杆23的另一端设有轴套部231，轴套部231套设于偏心轮321上。从动齿轮32为面齿轮，从动齿轮32通过转动轴33设于机芯支架10上，转动轴33与电机41的输出轴呈垂直设置。

喷嘴70与水泵20的出水端盖相连通，水泵20的水管接头与第二容腔613连通，手柄还包括设于主壳61顶部的顶部支架64、顶盖65和锁扣开关66，顶盖65设有供喷嘴70穿过的插孔651，锁扣开关66设于顶部支架64和顶盖65之间活动，锁扣开关66用于在喷嘴70安装后进行锁紧喷嘴70。电机41通过传动结构驱运水泵20运行，水泵20运行时从水箱中吸取水，再将水从喷嘴70喷出。

机芯支架10安装于第一容腔612内，为防止机芯支架10在第一容腔612内产生自转动，第一容腔612的内壁设有导向槽619，机芯支架10上设有凸起103，凸起103配合于导向槽619内以实现将机芯支架10安装于第一容腔612内，如此，机芯支架10可以通过抽拉方式安装到第一容腔612内，并且限制了机芯支架10的转动，安装方便。

控制电路板50上还设有模式选择键505、指示灯501和显示屏504，通过按压模式选择键5051次或多次，可以切换冲牙器的不同正常工作模式，同时点亮对应于工作模式的指示灯501，主壳61上设有用于操作模式选择键505和开关键503的操作按钮511，以及对应于工作模式的指示标记，指示灯501位于指示标记的下方。

控制电路板50上还安装有用于将指示灯501产生的光线进行分隔的遮光棉502，主壳61上还安装有操作面板51，操作面板51上具有用于指示冲牙器工作状态的指示标记和透明窗口，指示标记和透明窗口在图中未示出，指示标记通过点亮位于标记下方的指示灯501来照亮，通过透明窗口可观察显示屏504的内容，操作面板51还设有操作按钮511，主壳61与操作面板51之间还设有密封件52。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种具有负载保护的冲牙器，其特征在于，包括手柄和喷嘴，所述手柄包括控制电路板和用于驱动水泵的电机，所述电机与所述控制电路板电性连接，所述控制电路板设有用于控制所述电机工作的处理模块和电流检测模块，所述电流检测模块用于检测流经所述电机的电流值并发送给所述处理模块，所述处理模块用于根据电流值确定所述电机处于非正常负载电流范围时停止所述电机工作。

2.根据权利要求1所述的具有负载保护的冲牙器，其特征在于，所述处理模块还用于在流经所述电机的电流值超过正常负载电流范围的最大值且持续第一预设时长时，控制所述电机停止工作。

3.根据权利要求2所述的具有负载保护的冲牙器，其特征在于，所述第一预设时长为10-1000毫秒。

4.根据权利要求1所述的具有负载保护的冲牙器，其特征在于，所述处理模块还用于在流经所述电机的电流值低于正常负载电流范围的最小值且持续第二预设时长时，控制所述电机停止工作。

5.根据权利要求4所述的具有负载保护的冲牙器，其特征在于，所述第二预设时长为1-20秒。

6.根据权利要求1所述的具有负载保护的冲牙器，其特征在于，所述处理模块为单片机；和/或，所述电流检测模块包括电流检测元件，所述电流检测元件串联于所述电机的输入端或输出端。

7.根据权利要求1所述的具有负载保护的冲牙器，其特征在于，所述手柄还包括充电模块和用于提供电力的电池，所述充电模块与所述控制电路板电性连接，所述电池与所述控制电路板电性连接；所述处理模块还用于在所述充电模块接入电源为所述电池充电时启动充电模式，在充电模式下控制所述电机停止工作。

8.根据权利要求7所述的具有负载保护的冲牙器，其特征在于，所述控制电路板上还设有开关键，所述处理模块还用于在充电模式，接收到所述开关键的开机信号并持续第三预设时长时启动寿命测试模式，且在寿命测试模式下控制所述电机反复启动或停止工作。

9.根据权利要求1所述的具有负载保护的冲牙器，其特征在于，所述手柄包括主壳和机芯支架，所述主壳设有第一容腔和作为水箱的第二容腔，所述第一容腔的底部开口设有隔水座密封；

所述机芯支架上安装有所述控制电路板、所述水泵、所述电机和电池，所述电池与所述控制电路板电性连接，所述机芯支架安装于所述第一容腔内，所述喷嘴与所述水泵的出水端相连通，所述水泵的入水端与第二容腔连通。

10.根据权利要求9所述的具有负载保护的冲牙器，其特征在于，所述第一容腔的内壁设有导向槽，所述机芯支架上设有凸起，所述凸起配合于所述导向槽内以实现将所述机芯支架安装于所述第一容腔内。

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