CN221331521U - 一种应用触摸控制及压力启动的电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，包括牙刷头、牙刷柄及驱动装置；所述牙刷柄内设有驱动装置，该驱动装置具有驱动轴，该驱动轴从牙刷柄的一端伸出并与牙刷头连接；所述牙刷柄的表面设有若干个触摸按键，所述驱动装置朝向所述触摸按键的一侧依次连接有第一弹性体、PCB板、弹性介质层、压力传感器和主控制板；所述主控制板分别与每个所述触摸按键、PCB板和压力传感器电连接。本实用新型公开了一种新的压力启动结构，通过牙刷头受压，导致弹性介质层发生弹性形变，进而导致压力传感器能检测到电容量变化值并上传至主控制板，主控制板再根据电容量变化值判断电动牙刷是否开始工作。

Description

一种应用触摸控制及压力启动的电动牙刷

技术领域

本实用新型涉及刷类制品技术领域，尤其涉及一种应用触摸控制及压力启动的电动牙刷。

背景技术

现有的电动牙刷一般是通过单个按钮来控制电动牙刷的工作，消费者在使用过程中，很容易误按到按钮，导致电动牙刷更换成别的功能，影响消费者的使用体验。

现有的电动牙刷也有部分是通过压力来自动启动，即将牙刷头放进口中，牙齿与牙刷头接触产生压力，电动牙刷内的主控MCU接收到压力变化，便控制电动牙刷启动，但制造厂商检测压力并启动的结构各有千秋。

因此，本实用新型针对以上情况，设计出一种新的电动牙刷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，其有新的压力启动结构，并解决了电动牙刷误按按钮的问题。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的技术方案为，提出了一种应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，包括牙刷头、牙刷柄及驱动装置；

所述牙刷柄内设有驱动装置，该驱动装置具有驱动轴，该驱动轴从牙刷柄的一端伸出并与牙刷头连接；

所述牙刷柄的表面设有若干个触摸按键，所述驱动装置朝向所述触摸按键的一侧依次连接有第一弹性体、PCB板、弹性介质层、压力传感器和主控制板；

所述主控制板分别与每个所述触摸按键、PCB板和压力传感器电连接。

进一步地、所述PCB板背向所述弹性介质层的一侧设有第一屏蔽层；

所述主控制板背向所述压力传感器的一侧设有第二屏蔽层。

进一步地、所述压力传感器为电容式压力传感器。

进一步地、所述压力传感器的电容量变化值的计算公式：C＝ε_rS/4πkd；

其中C为电容量变化值，ε_r为所述弹性介质层的相对介电常数，S为所述压力传感器与弹性介质层的接触面积，k为静电力常量，d为所述弹性介质层的高度。

进一步地、所述牙刷柄从连接牙刷头的一端到另一端依次设有若干个触摸按键，所述触摸按键的下方均设有触摸PCB板，该触摸PCB板对应每个所述触摸按键均至少设有一个触摸电极。

进一步地、最靠近所述牙刷头的触摸按键为安全键，所述触摸PCB板对应所述安全键至少设有三个触摸电极或两个对称三角触摸电极。

进一步地、所述触摸按键与对应的触摸电极之间均设有防水装置。

进一步地、所述牙刷柄内还包括充电电池和充电口；

所述充电口位于所述牙刷柄远离所述牙刷头的一端；

所述充电口与充电电池电连接，该充电电池分别与所述驱动装置、压力传感器、主控制板和触摸PCB板电连接。

进一步地、所述第二屏蔽层背向所述主控制板的一侧与对应的牙刷柄的内侧壁之间设有第二弹性体。

进一步地、所述弹性介质层由硅胶和橡胶中的任意一种制成。

与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：

1、本实用新型公开了一种新的压力启动结构，其包括驱动装置，驱动装置朝向所述触摸按键的一侧依次连接有第一弹性体、PCB板、弹性介质层、压力传感器和主控制板，当消费者的牙齿与牙刷头接触时，牙刷头会受到一定的压力，导致与驱动装置连接的第一弹性体发生弹性形变，进而导致弹性介质层也发生弹性形变，导致压力传感器能检测到电容量变化值并上传至主控制板，主控制板根据电容量变化值判断电动牙刷是否开始工作；

2、本实用新型增加了安全键，该安全键至少设有三个触摸电极或两个对称三角触摸电极，这样便于主控制板判断安全键上的是否为滑动操作，消费者需要使用其他触摸按键时，需先滑动触摸安全键进行解锁，这样能防止消费者误触，提高消费者的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的电动牙刷的部分剖视图；

图2为图1中附图标记A的放大示意图；

图3为本实用新型的电动牙刷的部分正视图；

图4为本实用新型的触摸PCB板的正视图，其中a为安全键对应设有三个触摸电极的触摸PCB板，b为安全键对应设有两个对称三角触摸电极的触摸PCB板。

附图标记：

1、牙刷头；

2、牙刷柄；

3、驱动装置；31、驱动轴；

4、触摸按键；41、安全键；42、功能键；43、关机键；

5、第一弹性体；

6、第一屏蔽层；

7、PCB板；

8、弹性介质层；

9、压力传感器；

10、主控制板；

11、第二屏蔽层；

12、触摸PCB板；

121、触摸电极；

13、充电电池；

14、第二弹性体。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理及结构进行详细说明。

本实用新型包括现有电动牙刷应有的功能，例如每个模式的刷牙时长等；本实用新型也包括现有电动牙刷应有的部件，例如指示灯等。

作为一种实施例，参照附图1-4，一种应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，包括牙刷头1、牙刷柄2及驱动装置3；其中驱动装置3优选为振动马达。

所述牙刷柄2内设有驱动装置3，该驱动装置3具有驱动轴31，该驱动轴31从牙刷柄2的一端伸出并与牙刷头1连接；所述牙刷柄2的表面设有若干个触摸按键4，所述驱动装置3朝向所述触摸按键4的一侧依次连接有第一弹性体5、PCB板7、弹性介质层8、压力传感器9和主控制板10；第一弹性体5优选为弹簧。

所述主控制板10分别与每个所述触摸按键4、PCB板7和压力传感器9电连接。

本实施例中，主控制板10根据触摸按键4发来的控制信号来实时判断电动牙刷是否处于准备状态；当所述电动牙刷处于准备状态时，主控制板10再根据压力传感器9的压力信号来实时控制所述电动牙刷是否进入工作状态。其中控制信号和压力信号均为电信号。

主控制板10控制电动牙刷从准备状态进入工作状态的方法：

主控制板10内预设有电容量阈值，主控制板10会将所述压力信号包含的电容量变化值与预设的电容量阈值进行比较；当所述电动牙刷处于准备状态，且电容量变化值又大于所述电容量阈值时，此时主控制板10便能控制所述电动牙刷从准备状态进入工作状态，即电动牙刷开始刷牙。

其中，所述压力传感器9的电容量变化值的计算公式：C＝ε_rS/4πkd；其中C为电容量变化值，ε_r为所述弹性介质层8的相对介电常数，S为所述压力传感器9与弹性介质层8的接触面积，k为静电力常量，d为所述弹性介质层8的高度(该高度是指PCB板7和压力传感器9之间的弹性介质层8的高度)。

因此，当消费者需要使用本实用新型时，先触摸触摸按键4，使电动牙刷进入准备状态，此时再将牙刷头1放入口腔与牙齿接触，那么牙刷头1就会受压，而与牙刷头1连接的驱动轴31及驱动装置3也会受压，导致第一弹性体5发生弹性形变，该弹性形变产生的弹力作用PCB板7，使PCB板7对弹性介质层8挤压，使弹性介质层8发生形变，弹性介质层8也会对压力传感器9发生挤压，进而导致d发生变化，所以C也会发生变化，压力传感器9便将产生的电容量变化值上传至主控制板10，主控制板10便将接收到的电容量变化值与预设的电容量阈值进行比较，若电容量变化值大于所述电容量阈值，此时主控制板10便能控制所述电动牙刷从准备状态进入工作状态(即完成压力启动)，消费者便可进行刷牙。

为了防止电动牙刷内的压力传感器9、主控制板10等元器件的工作受到外界的电磁干扰，本实用新型提出了一种实施例，参照附图2，所述PCB板(7)背向所述弹性介质层(8)的一侧设有第一屏蔽层(6)；所述主控制板(10)背向所述压力传感器(9)的一侧设有第二屏蔽层(11)。其中第一屏蔽层6和第二屏蔽层11便起防止电磁干扰的作用。

本实施例中，所述压力传感器9为电容式压力传感器，其中电容式压力传感器的工作原理是基于电容的变化来测量压力的。

本实施例中，参照附图3-4，所述牙刷柄2从连接牙刷头1的一端到另一端依次设有若干个触摸按键4。所述触摸按键4的下方均设有触摸PCB板12，该触摸PCB板12对应每个所述触摸按键4均至少设有一个触摸电极121。

其中触摸按键4至少有6个，从靠近牙刷头1的一端到另一端依次为安全键41、4个功能键42和关机键43。其中安全键41起防误触作用，当使用其他触摸按键4时，需先触摸安全键41进行解锁，再触摸其他触摸按键4，然后对应的触摸电极121将触摸动作(该触摸动作相当于控制信号)传给主控制板10，然后主控制板10再根据接收到的控制信号进行相应的功能切换。4个功能键42对应的功能分别为清洁模式、敏感模式、按摩模式和美白模式，当然，也能根据消费者或市场的需求，相应减少功能键42的数量，或者增加功能键42的数量，增加电动牙刷的功能模式，或者一个功能键42能切换多种功能模式。

防误触的具体步骤：本实用新型的电动牙刷需要先进入准备状态，再进入工作状态进行刷牙；而电动牙刷进入准备状态的话，主控制板10则需要先接收安全键41发送的解锁信号(解锁信号为电信号)进行解锁，再接收其他触摸按键4发送的控制信号。若主控制板10没有接收安全键41发送的解锁信号，那么此时触摸其余的触摸按键4时，主控制板10即使接收到控制信号也不会使电动牙刷进入准备状态，从而提高消费者的使用体验。

其中当消费者触摸对应的触摸按键4时，触摸按键4下的触摸电极121的电容值会发生变化，进而向主控制板10发送解锁信号或控制信号。

为了使主控制板10能更好地接收安全键41发送的解锁信号，参照附图4，所述触摸PCB板12对应所述安全键41至少设有三个触摸电极121或两个对称三角触摸电极121，其中安全键41优选设有三个触摸电极121，这样便于主控制板10判断是否为滑动操作，其中滑动安全键41时，安全键41对应的三个触摸电极121的电容值会发生变化，该变化为三个触摸电极121的电容值从大到小变化，或者三个触摸电极121的电容值从小到大变化(即该电容值的变化相当于解锁信号)。其中主控制板10接收到解锁信号后便会判断是否为滑动操作，当主控制板10判断为滑动操作时，便会控制电动牙刷进行解锁，这样能防止消费者误触，提高消费者的使用体验。

而消费者在使用电动牙刷时，触摸按键的表面不可避免地会沾上水，因此为了防止水通过触摸按键4进入牙刷柄2的内部，干扰电动牙刷的正常工作，所述触摸按键4与对应的触摸电极121之间均设有防水装置。其中防水装置为现有技术，在此便不做赘述。

其中，参照附图1，所述牙刷柄2内还包括充电电池13和充电口(未示出)；所述充电口位于所述牙刷柄2远离所述牙刷头1的一端；所述充电口与充电电池13电连接，该充电电池13分别与所述驱动装置3、压力传感器9、主控制板10和触摸PCB板12电连接。充电口与外界电源连接并为充电电池13充电，而充电电池13则向驱动装置3、压力传感器9、主控制板10和触摸PCB板12供电。

为了使驱动装置3、第一弹性体5、第一屏蔽层6、PCB板7、弹性介质层8、压力传感器9、主控制板10和第二屏蔽层11之间的距离紧凑，使压力传感器9能更好地检测到弹性介质层8的形变产生的压力，参照附图2，所述第二屏蔽层11背向所述主控制板10的一侧与对应的牙刷柄2的内侧壁之间设有第二弹性体14，该第二弹性体14优选为弹簧。当然，该第二弹性体14也能根据实际需求，相应替换为其他的限位件，例如限位柱等。

本实施例中，所述弹性介质层8由硅胶和橡胶中的任意一种制成。为了使弹性介质层8更好产生形变，弹性介质层8优选为硅胶。

本实用新型的使用步骤：

需要使用本实用新型刷牙时，需先在安全键41上滑动，然后再触摸任意一个功能键42，最后将牙刷头1放进口腔内与牙齿接触，使弹性介质层8发生形变，压力传感器9再将变化的电容值发送至主控制板10，主控制板10将该电容量变化值与预设电容量阈值进行比较，比较成功后，主控制板10便控制驱动装置3工作，使牙刷头振动进行刷牙。其中需要关闭电动牙刷时，需先滑动安全键41，然后再触摸关机键43，或者达到对应模式设定的刷牙时长，电动牙刷也能自动停止刷牙，直到电动牙刷再次进入工作状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，其特征在于：包括牙刷头(1)、牙刷柄(2)及驱动装置(3)；

所述牙刷柄(2)内设有驱动装置(3)，该驱动装置(3)具有驱动轴(31)，该驱动轴(31)从牙刷柄(2)的一端伸出并与牙刷头(1)连接；

所述牙刷柄(2)的表面设有若干个触摸按键(4)，所述驱动装置(3)朝向所述触摸按键(4)的一侧依次连接有第一弹性体(5)、PCB板(7)、弹性介质层(8)、压力传感器(9)和主控制板(10)；

所述主控制板(10)分别与每个所述触摸按键(4)、PCB板(7)和压力传感器(9)电连接。

2.根据权利要求1所述的应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，其特征在于：

所述PCB板(7)背向所述弹性介质层(8)的一侧设有第一屏蔽层(6)；

所述主控制板(10)背向所述压力传感器(9)的一侧设有第二屏蔽层(11)。

3.根据权利要求1所述的应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，其特征在于：

所述压力传感器(9)为电容式压力传感器。

4.根据权利要求3所述的应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，其特征在于：

所述压力传感器(9)的电容量变化值的计算公式：C＝ε_rS/4πkd；

其中C为电容量变化值，ε_r为所述弹性介质层(8)的相对介电常数，S为所述压力传感器(9)与弹性介质层(8)的接触面积，k为静电力常量，d为所述弹性介质层(8)的高度。

5.根据权利要求1所述的应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，其特征在于：

所述牙刷柄(2)从连接牙刷头(1)的一端到另一端依次设有若干个触摸按键(4)，所述触摸按键(4)的下方均设有触摸PCB板(12)，该触摸PCB板(12)对应每个所述触摸按键(4)均至少设有一个触摸电极(121)。

6.根据权利要求5所述的应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，其特征在于：

最靠近所述牙刷头(1)的触摸按键(4)为安全键(41)，所述触摸PCB板(12)对应所述安全键(41)至少设有三个触摸电极(121)或两个对称三角触摸电极(121)。

7.根据权利要求5所述的应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，其特征在于：

所述触摸按键(4)与对应的触摸电极(121)之间均设有防水装置。

8.根据权利要求5所述的应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，其特征在于：

所述牙刷柄(2)内还包括充电电池(13)和充电口；

所述充电口位于所述牙刷柄(2)远离所述牙刷头(1)的一端；

所述充电口与充电电池(13)电连接，该充电电池(13)分别与所述驱动装置(3)、压力传感器(9)、主控制板(10)和触摸PCB板(12)电连接。

9.根据权利要求2所述的应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，其特征在于：

所述第二屏蔽层(11)背向所述主控制板(10)的一侧与对应的牙刷柄(2)的内侧壁之间设有第二弹性体(14)。

10.根据权利要求1所述的应用触摸控制及压力启动的电动牙刷，其特征在于：

所述弹性介质层(8)由硅胶和橡胶中的任意一种制成。