TW201538137A - 電動牙刷（一） - Google Patents

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TW201538137A
TW201538137A TW103143997A TW103143997A TW201538137A TW 201538137 A TW201538137 A TW 201538137A TW 103143997 A TW103143997 A TW 103143997A TW 103143997 A TW103143997 A TW 103143997A TW 201538137 A TW201538137 A TW 201538137A
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Brian Bloch
Lieberwirth Lars Ralf Rainer
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Colgate Palmolive Co
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Abstract

本發明揭露具有電容式觸摸控制的一電動牙刷設備。該牙刷包括具有由一馬達所驅動之一擺動毛簇塊的一頭部部份、一柄部部份、以及安裝在該柄部部份中的一彈性可變形電容式觸摸控制面板。在一項實施例中，該控制面板包括可移動感應器目標，各個與電性連接到一可編程微處理器的一對應電容感應器配對。施加指壓在與一感應器目標相鄰的控制面板上，其操作來改變該各別感應器目標-感應器對的電容。該微處理器檢測電容的變化，其係可被使用來控制用於改變該毛簇塊之該擺動速率的該馬達速度。在一項實施例中，提供一感應器目標-感應器線性陣列，其係藉由穿過該陣列的一滑動手指或拇指運動而被致動。本發明揭露一相關的操作方法。

Description

電動牙刷(一)
本發明係關於牙刷，且特別是關於電動牙刷。
電動牙刷已知具有各種可移動毛簇塊，其上安裝了牙齒清潔元件。該可移動毛簇塊係由電動馬達所驅動，其係被組態以用預定的刷牙動作來擺動該毛簇塊。包括機械或電子開關之各種類型的方式可被使用來控制牙刷的馬達速度或其他功能。此種電動牙刷控制的改善係令人期待。
根據一項實施例，一種具有電容式觸摸控制的電動牙刷設備，其包括一馬達、一柄部部份、在該柄部部份中的一電容式觸摸控制面板、以及在操作上與該控制面板有關的複數個電容感應器。該複數個電容感應器之各個具有一電容值，該電容值係由一使用者觸摸該控制面板的一具體位置所改變，從而致動該電容感應器。在該柄部部份中的一微處理器電性連接到該複數個電容感應器與該馬達。該微處理器係被組態以：(1)檢測在複數個電容感應器之電容值中的變化；(2)測量發生在該複數個電容感應器之相鄰感應器之電容值中的變化之間的時間間隔；以及(3)當決定該複數個電容感應器的各個已經以預定順序次序被致動以及該測量時間間隔的各個是在最大預定時間間隔上或之下時，改變該馬達的速度。該牙刷進一步包括一頭部部份，其包括由該馬達所驅動的一擺動毛簇塊，該毛簇塊包括複數個牙齒清潔元件。在一項實施例中，該馬達可被安裝在該柄部部份中。在其他實施例中，該馬達可被安裝在該頭部部份中。
根據另一項實施例，一種具有電容式觸摸控制的電動牙刷設備，其包括一馬達，耦合到該頭部部份的一柄部部份，安裝在該柄部部份中的一電容式觸摸控制面板，該控制面板可彈性地變形，以回應由一使用者之向內指指壓的施加，以及安裝在該柄部部份中的複數個電容感應器， 各感應器與配置在感應器之上之可變形控制面板上的一對應可移動導電感應器目標成對，各感應器目標可朝它的成對感應器來移動，以回應一使用者施加指壓到該控制面板，其中各感應器與感應器目標對具有一電容，該電容係藉由施加指壓在與該感應器目標相鄰的該控制面板上被改變。一微處理器安裝在該柄部部份中並且電性連接到該感應器與該馬達。該微處理器被組態以：檢測在複數個電容感應器按鈕之電容值中的變化；測量發生在該複數個電容感應器之相鄰感應器之電容值中的變化之間的時間間隔；以及當決定該複數個電容感應器的各個已經以預定順序次序被致動以及該測量時間間隔的各個在最大預定時間間隔上或之下時，改變該馬達的速度。
一種用於控制一電動牙刷設備速度的方法係被提供。該方法包括：提供一電動牙刷，其包括一柄部部份、一馬達、安裝在該柄部部份中以及包括可藉由變形該控制面板而移動之複數個電容感應器目標的一彈性可變形電容式觸摸控制面板，以及各個與該等感應器目標之其中一個配對的一電容感應器線性陣列，各感應器具有一電容，該電容係藉由在與一感應器目標相鄰之該控制面板上的一壓動作而改變；一使用者施加一壓與滑動動作，其一手指或拇指呈順序次序線性地穿過在該複數個感應器目標上的該控制面板；該使用者藉由該壓與滑動動作而使該控制面板向內在各感應器上變形，以呈順序次序來致動該等感應器的各個；一微處理器檢測在各致動感應器之電容的變化；以及該微處理器改變該馬達的速度，以回應在各感應器之電容中的該檢測變化。
本發明之適用性的進一步區域將從下文所提供的詳細說明而變得顯而易見。應該理解的是，該詳細說明與具體實例，當指出本發明之較佳實施例的同時，其係打算僅僅用於顯示之目的並且不打算限制本發明的範圍。
1‧‧‧柄部
2‧‧‧清潔頭部
3‧‧‧頸部
4‧‧‧位置
5‧‧‧機械性振動裝置
8‧‧‧電性連接
9‧‧‧偏心錘
10‧‧‧殼
11‧‧‧軸
12‧‧‧剛毛
13‧‧‧控制部份
15‧‧‧外殼
20‧‧‧馬達
21‧‧‧驅動軸
30‧‧‧偏心桿
30t‧‧‧中心軸
31‧‧‧第一端
32‧‧‧第二端
33b‧‧‧錘部份
40‧‧‧幹
41‧‧‧第一端
44‧‧‧軸承部份
50‧‧‧可更換刷子
51‧‧‧管狀部份
51a‧‧‧握持部份
51b‧‧‧開啟尾端
52‧‧‧刷子部份
100‧‧‧電動牙刷
101‧‧‧長體部
102‧‧‧柄部部份
103‧‧‧近端
104‧‧‧頭部部份
105‧‧‧遠端
106‧‧‧牙齒清潔元件
106A‧‧‧移動牙齒清潔元件
106B‧‧‧靜止牙齒清潔元件
107‧‧‧頸部
108‧‧‧近端
109‧‧‧遠端
110‧‧‧牙刷頭部
111‧‧‧前邊
112‧‧‧後牆
113‧‧‧側邊牆
114‧‧‧腔室
115‧‧‧通道
116‧‧‧關閉底部表面
117‧‧‧開啟頂部
120‧‧‧毛簇塊
121‧‧‧心軸
122‧‧‧軸承
123‧‧‧上剛毛保持部份
124‧‧‧插座
125‧‧‧開口
126‧‧‧面向外頂部表面
130‧‧‧驅動軸
132‧‧‧配接耦合
133‧‧‧近端
134‧‧‧遠端
135‧‧‧軸承
136a‧‧‧驅動近部份
136b‧‧‧工作遠部份
137‧‧‧操作槽
138‧‧‧第一偏心凸輪
139‧‧‧凸輪
139a‧‧‧彎曲
139b‧‧‧直段
140‧‧‧毛簇塊
141‧‧‧槽
142‧‧‧剛毛保持部份
143‧‧‧基部部份
144‧‧‧中間部份
145‧‧‧插座
146a‧‧‧牆
146b‧‧‧牆
147‧‧‧凸緣
148‧‧‧入口
149‧‧‧隆凸
150‧‧‧底部表面
151‧‧‧托座
152‧‧‧插座
153‧‧‧向外喇叭形延伸物
154‧‧‧肩部
155‧‧‧彎曲側表面
156‧‧‧底部表面
157‧‧‧頂部表面
157a‧‧‧軌道
158‧‧‧開口
159‧‧‧頂部表面
160‧‧‧側邊
161‧‧‧側邊
162‧‧‧側邊
164‧‧‧凸弧形彎曲軸承表面
165‧‧‧互補組態軸承表面
166‧‧‧肋部
169‧‧‧端牆
170‧‧‧電動馬達
171‧‧‧轉子
172‧‧‧內腔室
173a‧‧‧馬達室
173b‧‧‧電池室
174‧‧‧電池
175‧‧‧電性連接器
176‧‧‧末端驅動耦合
177‧‧‧端蓋組件
178‧‧‧端蓋
179‧‧‧管狀延伸物
180‧‧‧插座
181‧‧‧頂部牆
182‧‧‧底牆
183‧‧‧邊牆
184‧‧‧互補組態幹
185‧‧‧外殼
240‧‧‧毛簇塊
243‧‧‧基部部份
244‧‧‧中間部份
246a‧‧‧插座牆
246b‧‧‧插座牆
247‧‧‧凸緣
250‧‧‧底部表面
300‧‧‧控制面板
301‧‧‧前面板
302‧‧‧致動面板
303‧‧‧插口
304‧‧‧前邊
305‧‧‧後邊
310‧‧‧印刷電路板組件
311‧‧‧微處理器
312‧‧‧記憶體
313‧‧‧計時器
314‧‧‧馬達速度控制器
320a-c‧‧‧感應器
321‧‧‧分開輸入口
322‧‧‧專屬輸入口
323‧‧‧開啟/關閉開關
324‧‧‧間隔器
325a-c‧‧‧感應器目標
330a-c‧‧‧感應器按鈕
1000‧‧‧牙刷
1001‧‧‧電牙刷主體部
1010‧‧‧殼
1011‧‧‧第一端
本發明將從該詳細說明與附圖而變得更令人完整理解，其中：圖1係為根據本揭露之電動牙刷的透視圖；圖2A係為沿著圖1中之線ⅡA-ⅡA所擷取之牙刷之頭部部份的截面透視圖； 圖2B係為沿著圖1中之線ⅡB-ⅡB所擷取之牙刷之頭部部份的側截面透視圖；圖3係為沿著圖1中之線Ⅲ-Ⅲ所擷取之可移動毛簇塊的橫截面圖；圖4A-I顯示在一馬動驅動刷牙動作的一擺動循環內之圖3之可移動毛簇塊的順序橫截面圖；圖5係為一可移動毛簇塊之一替代實施例的橫截面圖；圖6A與6B係為一電動牙刷頭部部份之一替代實施例的各別側截面與頂視平面圖；圖7係為圖1之牙刷之柄部部份的側截面圖；圖8係為一牙刷之另一項實施例的分解透視圖，其包括一柄部部份結合一電容式觸摸感應控制系統；圖9係為一電容式觸摸感應器按鈕的側截面圖，其包括一對可移動感應器目標與靜止電容感應器；圖10係為一線性陣列之圖9電容式觸摸感應器按鈕的側截面圖；圖11係為電容式觸摸感應控制系統的概略方塊圖；圖12係為一種用於控制牙刷之速度之例示性過程的流程圖；圖13係為一振動聲型牙刷之頭部與頸部部份的側截面圖，其具有振動所傳到的一頭部，並且結合一電容式觸摸感應控制系統；以及圖14係為具有一可更換頭部以及結合一電容式觸摸感應控制系統之振動聲型牙刷的透視圖；全部圖式均為概略的，其係並且不一定按照比例。
該(等)較佳實施例的以下說明在本質上僅為例示性，其係並且絕不打算限制本發明、其應用或使用。
根據本發明原理之說明性實施例的說明打算結合附圖來研讀，其係被視為整個書面說明的一部份。在本文中所揭露之本發明實施例的說明中，對方向或定位之任何參考係僅僅意圖用於方便說明，其係並且不管怎樣都不打算限制本發明之範圍。譬如〝下〞、〝上〞、〝水平〞、〝垂直〞、 〝以上〞、〝以下〞、〝向上〞、〝向下〞、〝頂部〞以及〝底部〞以及其衍生物(例如，〝水平地〞、〝向下地〞、〝向上地〞等等。)的相關用詞應該被詮釋為意指如隨後所說明或如正在討論中之在圖式中所示的定位。這些相關用詞係僅僅為了方便說明，其係並且不要求該設備以一特定的定位來架構或操作，除非就其本身而言有明確的指示。譬如〝附著〞、〝添加〞、〝連接〞、〝耦合〞、〝互連〞、與類似用詞意指一種關係，其中結構會直接或間接地經由中間結構以及可移動或固定附件或關係兩者彼此固定或附著，除非另外有明確的說明。更者，本發明之特徵與優點係參考例示性實施例來顯示。於是，本發明清楚地應該不會受限於顯示一些可能之非限制性特徵組合的此些例示性實施例，該等特徵可單獨或以其他特徵組合存在；本發明的範圍係由附加於此的申請專利範圍所定義。
圖1描述呈電動牙刷100形式之口腔護理具的非限制性例示性實施例。牙刷100包括長體部101，其包括定義近端103的柄部部份102、定義遠端105的頭部部份104、與延伸於該近與遠端之間的縱軸LA。頭部部份104支撐複數個牙齒清潔元件106。在一項實施例中，頭部部份104係可拆卸地安裝到柄部部份102，以形成一可替代單元或再填充物，因而允許使用者在該牙齒清潔元件106已經磨損之後補足該頭部部份及/或改變牙齒清潔元件的類型。於是，在此些實施例中，一分開的接點係形成在牙刷100的頭部與柄部部份104、102之間。
牙刷100的柄部部份102及頭部部份104可由一材料或材料組合所構成，其具有用於各別握取/握持該牙刷並且支撐該牙齒清潔元件106的適合剛度。可使用的適合例示性材料包括，不限於硬塑膠，譬如聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚醯胺、聚酯、纖維素、丙烯腈-苯乙烯共聚物(SAN)、丙烯酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)以及其他適合用於牙刷製造的熱塑性塑膠。在各項實施例中，柄部部份102與頭部部份104係由相同或不同材料製成。
圖7單獨描述牙刷柄部部份102的截面側視圖。參考圖1與7，柄部部份102包括一頂部牆181、底部牆182、以及延伸於該頂部與底部之間的邊牆183。頂部牆181包括插座180，其係被組態以用於接收互補組態幹184在頭部部份104上(例如見圖2A與2B)，以用於安裝該頭部部份到該柄部部 份。在一項實施例中，插座180與幹184具有圓形截面；不過，包括直線與多邊形的任何適合截面形狀則可被提供(例如，正方形、六角形、三角形等等)。
參考圖1與7，柄部部份102進一步包括內部腔室172，其定義用於支撐直流(DC)電動馬達170的馬達室173a以及被組態以用於保持一個或多個電池174的電池室173b。在腔室172中，馬達與電池室173a、173b彼此相鄰或隔離。電池174係為包括可更換電池及/或可充電電池的任何類型，其係經由可包括導電接頭、線等等的電性連接器175而電性連接到馬達170。馬達170包括一旋轉轉子171，其具有被組態以用於可拆卸耦合到並且驅動一配置在牙刷頭部部份104中之驅動軸130的末端驅動耦合176(例如見圖2A與2B)。馬達轉子171的轉動依次將驅動軸130繞著其中心軸CA轉動。一操作面板300係被提供，其係電性連接到馬達170並且包括用於控制該馬達之開啟/關閉操作及/或速度的開關或其他類型的致動器。
圖2A與2B單獨描述牙刷頭部部份104的截面透視圖與側視圖。圖3描述沿著圖1中的線Ⅲ-Ⅲ所擷取的橫截面，其經過毛簇塊140的其中一個。在一項組態中，頭部部份104包括頭部110以及連接到該頭部的長頸部107。頸部107定義沿著縱軸LA來平放之頭部部份104的開啟近端108，其係相對於由頭部110所定義之牙刷100的遠端105。近端108係被組態以用於可拆卸的安裝到該柄部部份102的一遠端109。
牙刷頭部110包含前邊111、相對後牆112、以及繞著該頭部之周邊來延伸的相對側邊牆113。該後與邊牆112、113定義一內腔室114，其係開啟經過該頭部110的前邊111並且被組態以接收毛簇塊120、140，正如本文中的進一步說明。腔室114因此具有由頭部110之後牆112所形成的一關閉底部表面116以及面對且延伸經過該頭部之前邊111的開啟頂部117。
頭部110的後牆112與側邊牆113可呈現很多的形狀與輪廓，其中沒有一個為本發明的限制。例如，這些牆可以是平面的、起伏狀、或其組合。相較於在一些實施例中用於支撐許多牙齒清潔元件106的頸部107，在與縱軸LA橫向的方向中，頭部110會被側向地變寬。
在該例示性實施例中，頭部部份104的頸部107與頭部110，其係可使用模製、研磨、機械加工及/或其他適合的製造過程被一體成型為 單個整體性結構。不過，在其他實施例中，頸部107與頭部110係以分開的組件來形成，其係然後在稍後階段的製造過程上藉由在該技藝中已知的任何適合技術來連接，其包括但不限於熱或超音波焊接、緊密配合裝配、連接套管、螺紋嚙合、黏著、或扣件。不管該頭部110與該柄部120是單件或多件架構(包括連接技術)，其係並非為本發明之限制，除非被具體地申請。
牙刷100的頭部110係被組態與架構以支撐來自前邊111之複數個與許多不同的牙齒清潔元件106。正如在本文中的使用，〝牙齒清潔元件〞一詞在廣泛的一般意義中，其係被使用來意指被使用以經由相關表面接觸來清潔、磨光、刮、或擦拭牙齒及/或軟口腔組織(例如，舌頭、頰、齒齦等等)的任何結構。可使用之牙齒清潔元件的實例包括但不限於剛毛簇、剛毛絲、纖維剛毛、尼龍剛毛、螺旋剛毛、橡膠剛毛、彈性突出構造、彈性聚合物突出構件、其組合及/或包含此些材料或組合的結構。適合的彈性材料包括適合使用於口腔衛生設備的任何生物相容彈性材料。該牙齒清潔元件106係藉由在該技藝中所使用的任何適合方法而附著到頭部110。例如，無限制地，模內植簇(IFT)或無錨植簇(AFT)可被使用於安裝清潔元件。於是，本發明不限於所提供之牙齒清潔元件106的類型或者將那些元件固定到頭部部份104之頭部110的方法。
在一項非限制性實施例中，頸部107一般係為管形，其具有在一些組態中直徑會沿著該頸部之長度而變化的一圓形與環形橫截面。頸部107之形狀與組態中的許多其他變化是可能的。頸部107定義一縱向延伸的內部通道115，其係從頭部部份104的開啟近端108，延伸經過頸部，而到形成在該頭部110中的開啟腔室114內。通道115因此與腔室114溝通。
參考圖2A-B與3，驅動軸130係可轉動地配置在頭部部份104裡面。驅動軸130從靠近近端108的一點，朝遠端105，沿著縱軸LA，延伸經過內部通道115。在一項實施例中，驅動軸130具有配置在於一項非限制性實施例中實質為直之頸部107中的一驅動近部份136a，以及突出到頭部110之開啟腔室114內的一工作遠部份136b，其係被組態以用於操作可移動毛簇塊120、140，正如本文中的進一步說明。驅動軸130的近端133包括一配接耦合132，其係被組態以用於可拆卸地嚙合配置在柄部部份102中之馬達170的驅動耦合176(見圖7)，從而將該驅動軸耦合到該馬達。馬達轉子171的 轉動依次將該驅動軸130繞著其中心軸CA來轉動。在各項實施例中，中心軸CA可同心地對準或平行縱軸LA。軸承135可配置在驅動軸130的近與遠部份136a、136b之間，靠近頸部107與頭部110之間的接合，以用於支撐該驅動軸130。當使用者對著他們的口腔表面來刷牙且擠壓牙齒清潔元件106A時，這有助於支撐該工作遠部份136b抗加諸於驅動軸130的橫向或剪力。
牙刷頭部110包括一個或多個電動可移動毛簇塊120與140，其係由驅動軸130的遠部份136b所嚙合。毛簇塊120、140各個係被組態以用於安裝複數個移動牙齒清潔元件106A到那，正如本文中的進一步說明。各軸驅動毛簇塊120、140包括呈剛毛及/或彈性清潔元件形式的牙齒清潔元件106A。除了所提供的任何可移動毛簇塊之外，頭部110進一步包括非馬達驅動的固定或靜止牙齒清潔元件106B。該靜止牙齒清潔元件106B可相似地包括剛毛及/或彈性清潔元件。正如本文中所使用的，〝可移動〞毛簇塊以及〝移動的〞牙齒清潔元件用詞，其意指具有經由電力驅動(例如，馬達)之操作而產生運動的毛簇塊及牙齒清潔元件，其係不需要在刷牙期間內接觸使用者的口腔表面(例如，牙齒、齒齦等等)而來傳移動。〝固定〞或〝靜止〞牙齒清潔元件的用詞意指當沒有接觸使用者口腔表面時係為靜態並且主要僅僅由於刷牙動作而移動的元件。
參考圖2A、2B與3，毛簇塊120係為靠近牙刷頭部110之遠端105與端牆169來配置的最遠毛簇塊。在一項實施例中，毛簇塊120係為如美國專利5,625,916所說明的擺動類型毛簇塊，其係全文以引用的方式併入本文中。毛簇塊120係轉動地且弧形地在雙向方向中前後移動，經過繞著中心支撐心軸121的有限弧形路徑，該中心支撐心軸係垂直縱軸LA來定位並且定義一轉動軸。心軸121可被安裝在配置在形成於腔室114裡面之插座124中的適合軸承122中並且由其支撐，以提供該心軸的平滑轉動。在一些實施例中，大部分的毛簇塊120一般可放置在形成於頭部110中的開啟腔室114中。
在一項實施例中，毛簇塊120係藉由由定義第一偏心凸輪138之驅動軸130的彎曲或偏心遠端134所形成的第一角度偏移段所致動與操作。凸輪138具有一般為鉤形的組態，該組態包括具有遠離驅動軸130之中心軸CA而向外彎曲之第一部份以及朝中心軸CA而向後向內彎曲之第二部份的雙彎曲。凸輪138嚙合形成在毛簇塊120之一邊的操作槽137。驅動軸130 轉動經過360度，其係橫向於牙刷100之縱軸LA前後擺動或樞轉毛簇塊120，經過繞著心軸121的弧形運動路徑。在一項代表性但非限制性的實例中，在一些實施例中，該弧形運動路徑係在大約10-90度，並且更特別地在20-30度之間並且包括。
如圖2A與2B所示，毛簇塊120包括形成在上剛毛保持部份123之面向外頂部表面126中的複數個開口125，其係被組態以用於插入且安裝剛毛簇及/或彈性清潔元件經過該等開口。開口125(在頂視平面圖中)係為任何適合的形狀。毛簇塊120具有任何適合的組態，在一項非限制性實施例中，毛簇塊120在頂視平面圖中具有圓形形狀。許多在形狀中的其他變化則是有可能的。
最初參考圖2A-B與3，在一項非限制性例示性實施例中，毛簇塊140的橫截面一般為T-形或香菇形。牙刷140包括上剛毛保持部份142、下基部部份143、以及在部份142與143之間之窄減少寬度的中間部份144。剛毛保持部份142具有充分用來安裝剛毛及/或彈性牙齒清潔元件的一垂直高度。形成在上剛毛保持部份142之面向外頂部表面159中的複數個開口158係被組態以用於插入與安裝剛毛簇及/或彈性清潔元件經過開口，譬如牙齒清潔元件106(以虛線顯示)。開口158係為任何適合的形狀(在頂視平面圖中)。頂部表面159橫向於在相對側邊160之間的縱軸LA來延伸。在一項實施例中，頂部表面159實質平坦；不過，弧形彎曲或波狀的輪廓亦可被使用。毛簇塊140可被縱向地延長，以具有比在該等側邊160之間所測量之側寬度更大的軸向長度(其平行縱軸LA來測量)。
在一項實施例中，剛毛保持部份142具有一寬度W1，寬度W1會比中間部份144的寬度W2更寬(在側邊161之間的它的最窄點上測量)，而且在一些實施例中，寬度W1比在側邊162之間之基部部份143的寬度W3更寬。中間部份144的寬度W2各別小於剛毛保持及基部部份142與143的寬度W1與W3兩者。這捕捉或捕集該基部部份143於形成在牙刷頭部110中之一部分腔室114內的插座145中，以避免毛簇塊140從該腔室被橫向地擷取經過該頭部的前邊111，正如本文中的進一步說明。
插座145可藉由放置在腔室114中的相對側牆146a、146b來形成與定義(例如，見圖3)。牆146a、146b係為安裝在腔室114裡面的分開結 構，或者可藉由牙刷頭部110之側邊牆113的整體內部部份所形成。在一項實施例中，牆146a、146b進一步定義一對向內突出的操作凸緣147，其係各個朝著縱軸LA延伸。凸緣147係側向/橫向地隔開，以從牙刷頭部110的前邊111形成到插座145之一減少寬度的入口148。入口148具有一側寬度W2，其係小於插座145的寬度W4。凸緣147的自由端各個皆具有凸形的彎曲或圓表面，以平滑且滑動地嚙合毛簇塊140，正如本文中的進一步說明。在一項實施例中，在凸緣147以下的牆146a、146b部份係實質垂直。形成在凸緣147與牆146a、146b之間的過渡區或肩部154係為凹入圓弧，以避免尖的角落，其係並且提供一逐漸順型的滑動表面，其被被組態以對接且滑動地接觸在毛簇塊140之基部部份143上的向外喇叭形延伸物153，以用於平滑移動。
插座145的底部部份進一步包括向上延伸的隆凸149，其係形成在牙刷頭部110的後牆以上並且一般接近且相鄰。參考圖2A-B與3，隆凸149定義一樞軸，其係被組態以嚙合形成在毛簇塊140之基部部份143上的底部表面150。在一項實施例中，隆凸149一般以形成在插座145裡面的一縱向延伸脊部來成形。在那組態中，隆凸149具有沿著縱軸LA來測量的一軸長度，其係與毛簇塊140之基部部份143的軸長度實質共同延伸，以限制該毛簇塊的移動為邊對邊的側向搖動運動並且將沿著縱軸LA之在前後方向中(亦即，近端到遠端)的搖動最小化。脊形的隆凸149具有一連續或斷續的長度與結構。不過，隆凸149之形狀與組態的其他變化是有可能的。例如，在另一項可能的實施例中，隆凸149具有一半球或半圓形(例如，凹坑或瘤)，其具有實質小於毛簇塊基部部份143之軸向長度的有限軸向長度。
在一項實施例中，隆凸149可形成在一提高的托座151上，以從插座145之邊界內之腔室114的底部表面116向上延伸。托座151係為安裝在插座145裡面的分開結構或者可藉由牙刷頭部110之後牆121的整體內部部份形成。托座151形成兩個插座152於任一個側邊上，以用於在毛簇塊的移動期間內，接收在毛簇塊140之基部部份143的側向與向外喇叭形延伸物153。喇叭形延伸物153可側向地延伸地比毛簇塊140的中間部份144更遠。
參考圖3，中間部份144具由一般為凹形的彎曲側表面155，其用於對接且滑動地嚙合形成在牙刷頭部110的圓凸緣147。當毛簇塊140移動經過它的各個位置時，這確保平滑且未結合的運動，正如本文中的進一 步說明。同樣地，毛簇塊140之上剛毛保持部份142的下側可包括凹形的圓底部表面156，其輪廓用於平滑地嚙合形成在牙刷頭部110中之圓凸緣147的頂部表面157。頂部表面係被組態以包括提高的縱向延伸軌道157a，以促進與毛簇塊上剛毛保持部份142之下側表面156的平滑、沒黏合接觸。
在一項實施例中，毛簇塊140係安裝在由定義第二偏心凸輪139之驅動軸130的彎曲或偏心部份所形成的第二角度偏移段上並且由其致動。參考圖2A、2B、與3，凸輪139係配置在驅動軸130的遠端134與近端133之間。在各項實施例中，凸輪139包括如圖所示的至少一個彎曲139a以及一鄰接的直段139b，其具有橫向地偏移驅動軸130的中心軸CA並且與之平行的一軸。凸輪139係被組態與排列以嚙合在毛簇塊140中的一垂直定位與長操作槽141，以用於當驅動軸130轉動時在橫向於牙刷100之縱軸LA的複數個方向中移動該毛簇塊。在一項替代性實施例中，可提供兩彎曲139a，而其間則配置偏移的直段139b。
應該注意的是，在圖3所示的實施例中，沒有任何毛簇塊140的周邊邊緣或邊被附著或耦合到牙刷頭部110，以使得該毛簇塊當由驅動軸凸輪139所驅動時，其係可自由地移動，以在適當的位置垂直地、側向地、且有角度地(亦即，傾斜地)橫向於縱軸LA來平移。這允許毛簇塊140模擬許多口腔保健專家偏好的貝式(Bass)刷牙技術。在本實施例中，在毛簇塊140與牙刷頭部部份104之間的單點耦合，其係經由凸輪139嚙合形成在該毛簇塊之中間部份144中的槽141。垂直、側向、與角運動的範圍可藉由經由毛簇塊140的基部與中間部份143、144與形成在牙刷頭部110之插座145中的凸緣147之間的嚙合的設計所限制，正如本文中的進一步說明。
毛簇塊140所產生的電動操作與刷牙運動現將更詳細地說明。圖4A-I顯示順序的〝靜止〞影像，其顯示毛簇塊140當由電動驅動軸130所驅動時之全擺動循環完成期間內所發生之毛簇塊140的各種位置。將理解的是，因為形成在那上面之轉動驅動軸與偏心凸輪139所產生的一部份連續環狀運動，所顯示的這些位置以一秒的分數快速地發生。在本實施例中，刷牙運動的擺動循環複製Bass刷牙技術。
為了清楚起見，毛簇塊140的全部元件在圖4A-I中沒有被標記，以較佳顯示毛簇塊在動態以及與牙刷頭部部份之各種部份互動的該等 位置。於是，亦應該參考圖3，以辨識沒有標記的相同繪製部件在圖4A-I中與在圖3中相同。
在一項例示性實施例中，一種將一電動牙刷100的毛簇塊140在整個一擺動循環移動的方法，其包括首先提供具有一可移動頭部部份104的電動牙刷100。在圖4A-I中，驅動軸130以順時鐘方向轉動，而且偏心凸輪139繞著該驅動軸順時鐘地轉動以在整個該擺動循環驅動毛簇塊140。在圖3與4A-I中所顯示的垂直軸VA將提供在說明擺動循環之各種部份期間內之毛簇塊140的定位中有用的參考平面。驅動軸130定義一縱向定位或水平的轉動軸，其沿著縱軸LA延伸因而提供用於說明毛簇塊140之運動的另一參考點。因為毛簇塊140的頂部(上剛毛保持部份142)、底部(基部部份143)、與側邊(亦即，側邊160、161、與162)實際上沒有附著到安裝毛簇塊之牙刷頭部110的側邊牆113或底牆112，所以毛簇塊140的本自由浮動排列則有利地提供三種程度的運動，其係不限於簡單的垂直移動或單獨繞著一固定樞轉軸的樞轉移動。於是，毛簇塊140係自由地有角度地(亦即，搖動或傾斜)、垂直地、以及側向地(水平地)移動，以允許一擺動循環的運動能夠由一電動牙刷所提供，其有利地複製正常下由手動刷牙技術所得到的混合刷牙運動(例如，Bass運動)。
毛簇塊140可在一擺動循環中移動經過在圖4A中所示的最下底部垂直位置〝B〞與在圖4E中所示的最上頂部垂直位置〝T〞，其係經由垂直提高/下降、側、與傾斜運動之組合，正如本文中進一步的說明。
擺動循環將為了方便來說明而沒有在圖4A中所示之任意地放置毛簇塊140於底部垂直位置〝B〞上之起始位置中的限制。毛簇塊140係呈直立定位，其中該毛簇塊的頂部表面159面向上並且以至頭部部份104之垂直軸VA大約90度(亦即，垂直)的角度A1來定位。於是，毛簇塊140沒有實質地傾斜或與垂直軸VA的一邊或其他邊產生角度，以使得上剛毛保持部份142的側邊160各個能夠與垂直軸大約等距地隔開以及平行。
在開始的底部垂直位置〝B〞中，上剛毛保持部份142的底部表面156接觸或鄰近相對凸緣147之頂部表面157地放置(見圖4A)。毛簇塊基部部份143的底部表面150係遠離凸緣147以及鄰近隆凸149地垂直隔開。在一些實施例中，底部表面150可接觸並且擱在隆凸149上。在毛簇塊 140的此直立定位中，小的側間隙可存在於毛簇塊之減少寬度中間部份144與該牙刷頭部部份104上之凸緣147的自由端之間的一些排列中。
為了進一步說明在擺動循環內之毛簇塊140相關於垂直軸VA的定位，毛簇塊140可被考慮定義垂直延伸經過該毛簇塊以及垂直該上剛毛保持部份142之頂部表面159來定位的一垂直中心線VC(見，例如圖4B)。垂直中心線VC被進一步定義為延伸經過驅動軸130並且在上剛毛保持部份142的側邊160之間等距離地間隔。在圖4A所示之毛簇塊140的底部垂直位置〝B〞中，垂直中心線VC軸向對準並且符合牙刷頭部部份104的垂直軸VA。將注意的是，與牙刷頭部部份104相關的垂直軸VA提供一固定或靜止參考點於牙刷頭部部份104上，同時垂直中心線VC依據在擺動循環中之不同時間或點內所達到之毛簇塊140的各種傾斜或斜面定位來提供一有角的可移動參考點，正如本文中的進一步說明。
參考圖4B，在該方法中的下一個步驟包括使用馬達170部份地轉動該驅動軸(順時鐘)，經過小於360度的轉動角度，其代表驅動軸130的一個完整的旋轉以及與此同時之毛簇塊140的一個完整擺動循環。在此最初的部份軸轉動期間內，偏心凸輪139開始繞著驅動軸130順時鐘地移動。經由凸輪139與槽141的嚙合，凸輪運動同時地開始樞轉或傾斜毛簇塊140遠離在第一縱向方向中(亦即，左邊)的垂直軸VA，以使得垂直中心線VC不再軸向地對準垂直軸VA。中間部份144的左側邊161可在適當的位置上側向地移位並且接觸左凸緣147，其係藉由凸輪139來限制毛簇塊140的側向位移。
驅動軸130的連續轉動造成毛簇塊140進一步樞轉以及側向地傾斜到第一完全傾斜定位〝P1〞，如圖4C所示，其在第一側方向中面向外(亦即，向左邊)。同時地，毛簇塊140可垂直向上直線地移動。形成第一傾斜角度A2，其係在垂直中心線VC與垂直軸VA之間被測量出。角度A2係小於90度，而且在一些實施例中，大約45度或更小。毛簇塊140傾斜的度數以及角度A2，其係藉由上剛毛保持部份142的左邊底部表面156與頂部表面157之間的接觸(例如，軌道157a)來限制，以及在一些實施例中，其係進一步或替代地藉由在基部部份143之向外喇叭形延伸物153(例如，右邊)的其中一個與凸緣147或者它的各別凹形圓肩部154之間的接觸來限制，該 凹形圓肩部形成在毛簇塊140之右邊上的凸緣與牆146b之間，其相對於嚙合該剛毛保持部份之底部表面的左凸緣與傾斜方向。
驅動軸130與偏心凸輪139的進一步部份順時鐘轉動，其垂直地提高該毛簇塊140朝向該頂部垂直位置〝T〞，同時在該移位的垂直運動期間內至少部份地或完全地維持該第一完全傾斜定位P1，如圖4D所示。在此提高運動期間內，基部部份143的右邊向外喇叭形延伸物153維持與牙刷頭部部份104之右邊凸緣147及/或右肩部154的接觸，其係並且繞其樞轉。在毛簇塊140的相對邊上，左凸緣147沿著在中間部份144上的彎曲側表面155向下滑動(比較圖4C與4D)。
如圖4E所示，驅動軸130的進一步部份順時鐘轉動提高且樞轉毛簇塊140向後朝向垂直軸VA並且到該頂部垂直位置〝T〞的直立定位。上剛毛保持部份142的頂部表面159會回到與垂直VA實質垂直或成90度(角度A1)的位置，以使得毛簇塊140的垂直中心線VC再度軸向對準並且重合該垂直軸。基部部份143的向外喇叭形延伸物153(右與左邊)兩者完全地嚙合且接觸它們的對應右與左凸緣147及/或牙刷頭部部份104的肩部154，其係限制可由毛簇塊140達到的最大垂直高度。
參考圖4F，該方法藉由部份轉動驅動軸130以產生凸輪作用來持續，其中凸輪139開始樞轉或傾斜毛簇塊140遠離在第二側方向中(亦即，右)的垂直軸VA，以使得垂直中心線VC不再再一次地軸向對準垂直軸VA。中間部份144的右側邊161可在適當的位置上側向地移位並且與藉由凸輪139來限制毛簇塊140之側位移的右凸緣147接觸。
驅動軸130的連續轉動造成毛簇塊140進一步樞轉並且側向地傾斜到在第二側方向中之面向外(亦即，向右邊)的第二完全傾斜定位〝P2〞，在圖4G中所示。同時地，毛簇塊140可垂直向下直線地移動。形成第二傾斜角度A3，其係在垂直中心線VC與垂直軸VA之間被測量出。角度A3係小於90度，而且在一些實施例中，大約45度或更小。在一項實施例中，角度A3實質等於在圖4C中所示以及在上文說明之第一完全傾斜位置〝P1〞的角度A2。毛簇塊140傾斜的度數以及角度A3係藉由上剛毛保持部份142的右邊底部表面156與頂部表面157之間的接觸(例如，軌道157b)來限制，以及在一些實施例中，進一步或替代地，藉由在基部部份143之向外喇叭形 延伸物153(例如，左邊)的其中一個與凸緣147或者它的各別凹形圓肩部154之間的接觸來限制，該凹形圓肩部形成在毛簇塊140之左邊上的凸緣與牆146b之間，其相對嚙合該剛毛保持部份之底部表面的右凸緣與傾斜方向。
驅動軸130與偏心凸輪139的進一步部份順時鐘轉動，其垂直地降低該毛簇塊140朝向該底部垂直位置〝B〞，同時在該移位的垂直運動期間內，至少部份地或完全地維持該第二完全傾斜定位P2，如圖4G所示。在此降低運動期間內，基部部份143的左邊向外喇叭形延伸物153維持與牙刷頭部部份104之左邊凸緣147及/或左肩部154的接觸，其係並且繞其樞轉。在毛簇塊140的相對邊上，右凸緣147沿著在中間部份144上的彎曲側表面155向下滑動(比較圖4F與4G)。
如圖4H所示之驅動軸130的進一步部份順時鐘轉動樞轉並且傾斜該毛簇塊140向後朝向在第一側方向中(亦即，左)的垂直軸VA並且向後朝向底部垂直位置〝B〞。在此動作期間內，基部部份143之左邊向外喇叭形延伸物153與牙刷頭部部份104之左邊凸緣147及/或左肩部154之間的接觸會斷裂。
參考圖4I，驅動軸130的連續部份順時鐘轉動將毛簇塊140恢復到開始的底部垂直位置〝B〞以及如所示的直立定向。這完成毛簇塊140的一個擺動循環以及驅動軸130的完整360度旋轉。牙刷100的操作與毛簇塊140的擺動運動可藉由重複先前的過程步驟來持續。
圖5顯示牙刷100的替代實施例，其中毛簇塊140與頭部部份104係稍微地重組態，以在僅僅沒有相關於牙刷頭部部份104的垂直移動或位移之下提供側樞轉與傾斜刷牙運動。在此組態中，毛簇塊240包括一基部部份243，其具有相對的凸弧形彎曲軸承表面164，其係被組態以用於嚙合形成在牙刷頭部部份104之插座145中的互補組態軸承表面165。該凹弧形彎曲軸承表面165係形成在相對的插座牆246a、246b上，其進一步定義朝著垂直軸VA向內延伸的相對凸緣247。凸緣247係形成在牆246a、246b的頂部部份上，以及從牙刷頭部110的前邊111形成到插座145之一減少寬度的入口148，其係避免毛簇塊240被抽出經過該前邊。
相較於毛簇塊140的中間部份144，毛簇塊240的中間部份244在高度上可被嚴重地截斷(例如，見圖3)，其係因為本實施例不會在垂直 方向中軸向地移位。基部部份243定義一底部表面250，其以類似已經說明用於毛簇塊140的方式來嚙合樞軸隆凸149。在本實施例中，可提供一對側向隔開且向下延伸的肋部166，而隆凸149則接受於其之間。肋部166的長度可沿著在牙刷頭部部份104中的縱軸LA來軸向地延長，其係類似隆凸149。
在操作時，經由在毛簇塊中之凸輪139與槽141的嚙合，在繞著驅動軸之中心軸CA的相對搖動或傾斜運動與方向中，轉動驅動軸130側向地向旁邊擺動毛簇塊240。在擺動運動期間內，毛簇塊240的垂直中心線VC將以至牙刷頭部部份104之垂直軸VA的各角度交替地配置。應該注意的是，在圖5中沒有編號的組件與在圖3中有編號的相同組件相似，除非另外有具體說明。
圖6A與6B描述包括單個擺動毛簇塊140之牙刷頭部部份104的一替代實施例。在本實施例中，毛簇塊一般具有橢圓形(在頂視平面圖中)，其係並且靠近牙刷頭部110的遠端105來配置。牙齒馬達驅動清潔元件106A包含如圖所示的複數個剛毛與彈性元件。毛簇塊140可如圖3所示地被組態以用於複製Bass型刷牙運動，或者替代地可如圖5所示地被組態以用於僅僅產生相關於縱軸LA之側向前後樞轉或傾斜刷牙動作。
電容式觸摸感應控制
根據本發明的另一項態樣，使用以控制牙刷100之開啟/關閉操作及/或速度的控制面板300，可包括電容式觸摸感應技術，以代替或除了機械開關以外。
圖8描述具有結合電容式觸摸感應技術之柄部部份102的牙刷100之例示性實施例的分解透視圖。編號類似圖1與7的特徵係與先前在本文中所說明的相同。
參考圖8，柄部部份102可建構有一可移動端蓋組件177，以提供方便進出電池室173b，以用於可更換單一使用類型的電池174。端蓋組件177包括定義柄部部份102之底部牆182的一端蓋178以及被組態以用於可移動地插入與保持一個或多個電池172的管狀延伸物179。在本實施例中，馬達170可被安裝在一外殼185中，該外殼係與端蓋組件177分開或者被組態以用於與之附著。馬達外殼185與端蓋組件177可向下插入到形成在柄部部份102中的開啟內腔室172。當安裝時，端蓋178關閉柄部部份102的底部。 馬達外殼185與端蓋組件177可藉由在該技藝中已知的任何適合構件而被保留在柄部部份102中。
柄部部份102包括一插口303，其係被組態以用於安裝PCBA310(印刷電路板組件)於其中。插口303開啟經過柄部部份102的前邊304並且與內腔室172溝通，以允許從PCBA310至馬達170的通道以及控制線的電性連接。PCBA310包括一電容式觸摸感應器系統，正如本文中所進一步說明。
持續參考圖8，邊牆183的前與後部份定義前邊304與後邊305。在一項實施例中，可拆卸的前面板301可被提供，其係被組態以藉由任何適合的可移動機械構件(例如，扣件、扣合等等)或者非可移動機械構件(例如，黏著劑、超音波焊接等等)而被附著到前邊304。在一項實施例中，面板301可被架構以包括柄部部份102的前牆181與接收可移動頭部部份104之幹184的插座180(例如見圖2A與2B)。前面板301係被組態以當面板安裝到柄部部份102的前邊304時覆蓋PCBA310並且關閉插口303。前面板301可由一種或多種材料形成。在一項實施例中，前面板可由適合的模製塑膠材料所形成。
在一項實施例中，前面板301包括控制面板300。該控制面板可縱向地延長。控制面板300包括一變薄的可變形致動部份或面板302，其係被組態與建構以可彈性地變形且移動，以回應施加一向內力F，以使用光線來緩合指壓。致動面板302具有致動該電容式觸摸感應器系統以用於控制該牙刷馬達170之操作的功能。致動面板302可藉由前面板310的可變形部份來形成，其具有被選定為充分薄並且可彈性變形的一厚度，以回應致動該感應器系統的一指觸摸壓力。在一項實施例中，相較於打算用於握取而非控制牙刷100之前面板301的相鄰更厚且更硬部份，致動面板302具有一減少的牆厚度。
可變形的致動面板302可與面板301一體成型，以做為該面板之單個單一結構的一部份，或者替代地可為一可變形的插入物，該插入物係沿著它的週邊邊緣而永久地固定到在一互補組態開口中的面板。任一類型的結構是適合的。在稍後的結構中，致動面板302可由與面板301不同的材料所形成。例如，在一項可能的實施例中，其中面板301係由實質硬的塑 膠材料製成，操作面板可由與面板301之相鄰更厚部份不同類型的薄金屬或薄塑膠所形成，其係並且因此可更容易地變形，以提供它的預期功能。在一些實施例中，超過致動面板302之前面板301的部份可由彈性重疊材料(譬如熱塑性彈性體(TPE))所覆蓋。
電容式觸摸感應器系統現將進一步詳細地說明。在一項實施例中，電容式觸摸感應器系統係為金屬表面電容(MOC)類型系統，其根據提供一對間隔與電性絕緣導體以形成一電容器並且以一微處理器來測量當在導體之間的間隔由一指觸摸以及該等導體之其中一個的偏斜所改變時所發生的該電容變化之原則來工作。以適合微處理器為基礎之電容式觸摸感應器系統裝置在商業上係可從供應商得到，譬如Arizona,Chandler的Microchip Technology,Inc.。
現在參考圖9與10，一MOC電容式觸摸感應器系統包括一感應器按鈕330a-c陣列，各個包含一導電電容感應器320a-c以及從那裡隔開並且相隔距離D的一對應橫向對準導電感應器目標325a-c。在一項實施例中，感應器320a-c與感應器目標325a-c可由一導電金屬形成；不過，包括但不限於導電半導體材料的各種其他導電材料則可被使用。感應器320a-c可被安裝在PCBA310上，其係並且電性連接到一電源(譬如電池174)以及由其供給能量，以產生一電容。在控制面板300的操作期間內，感應器320a-c維持靜止。對照之下，在橫向於縱軸LA並且附著到可變形操作面板301的下側之控制面板的操作期間內，感應器目標325a-c係為可移動的。在一項實施例中，感應器目標325a-c可由添加到操作面板301之底部(內)表面的金屬薄膜或層所形成。感應器按鈕330a-c係沿著縱軸LA軸向地隔開並且形成電性絕緣的不連續導電元件，其係可藉由使用者觸摸而彼此獨立地致動。
參考圖9與10，間隔器324係被提供在相鄰的感應器按鈕330a-c之間，其維持感應器320a-c與對應感應器目標325a-c之間的物理分離(距離D)。間隔器324進一步隔離各感應器按鈕330a-c與相鄰按鈕的運動，以使得經由指觸摸來壓低一選定按鈕且偏斜相鄰感應器目標325a-c以藉由改變距離D來致動那感應器，其將不會實質改變在該相鄰未選擇按鈕中的距離D，其係將呈現該相鄰未選擇按鈕之假的或錯誤的非預期致動。於是，間隔器324較佳地由實質硬材料所形成，以避免在致動面板302上之指觸摸/按 壓動作期間內之間隔器的偏斜並且隔離各感應器按鈕330a-c的運動，以使得施加到一個感應器按鈕的壓力將不會在相鄰按鈕上具有可測量的效果。適合間隔器材料的實例係為FR4或不可變形塑膠。亦較佳地提供在PCBA310之後的足夠硬材料支撐，以防止相鄰感應器320a-c之PCBA基板的彎曲，以避免靈敏度的損耗。在一些實施例中，間隔器324可藉由一連續單石層的間隔器材料所形成，其具有開口形成於其中，以用於各個感應器按鈕330a-c或者替代地各別間隔器。任一構造係為可接收的；不過，前者更具有成本效應。
在一項例示性實施例中，該感應器按鈕330a-c陣列可包括軸向且線性地沿著牙刷柄部部份102之縱軸LA來排列的三個感應器按鈕，其係顯示於圖10與11中。此排列使一般在寬度上具有相當窄柄部(橫向於縱軸LA)的電動牙刷100便於輕易握取。在其他實施例中，可提供其他適合數目的感應器按鈕330a-c。該感應器按鈕陣列係被設計以檢測具體的使用者手勢以及感應藉由使用者對著可變形致動面板302之壓力的施加，該可變形致動面板隨後藉由在微處理器上所運行的軟體/韌體來移位，以控制牙刷100的功能，譬如開啟/關閉該產品，以及改變該馬達速度以及因而的刷牙動作。
圖11係為該電容式觸摸感應器系統之致動面板302與PCBA 310的概略圖。該系統包括被安裝在PCBA 310上的一可編程微處理器311，其係被組態以連同提供一使用者輸入裝置來控制該微處理器的感應器按鈕330a-c來控制牙刷馬達170與牙刷100的操作。微處理器311係被組態以經由感應器320a-c來辨識藉由感應器按鈕330a-c之使用者的觸摸致動，並且經由被組態以引導牙刷100之操作與控制的韌體及/或軟體來執行編程指令。除了微處理器311之外，電容式觸摸感應器系統包括形成全功能可編程資料處理系統所必要的全部其他周邊裝置與組件，正如在所屬技術領域中具有通常知識者所已知。這包括、不限於適合的揮發性與非揮發性記憶體312(例如，隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)等等)譬如電子及/或軟體計時器的計時器313、類比電容至數位轉換器、數位信號控制器、補償電路、處理器暫存器、周邊介面、即時時鐘(RTC)、非暫態機械可讀取媒體、電路與資料匯流排、輸入/輸出介面、驅動器(例如，顯示器、發光二極體(LED)、音頻)與其他者。電池174可提供電力供應給微處理器311。微處 理器311係被組態且可操作來將藉由感應器320a-c所檢測的電容轉換成由微處理器所進一步操縱的數位值，以引導牙刷100之操作。
將靈敏度控制編程到微處理器311內，以用於呈臨界電容值Ct形式的觸摸檢測，以在可變形致動面板302上的非預期輕觸摸與預期用於致動感應器320a-c的較重觸摸之間分辨。這確保只有正、預期的較重觸摸被檢測，相對於僅僅由使用者握取與握持該牙刷100。於是，微處理器311係以在該微處理器實施牙刷操作控制之前必須達到或超過(相關於藉由使用者來偏斜感應器目標325a-c的程度)的一臨界電容檢測值Ct來編程。
參考圖11，與感應器按鈕330a-c有關的感應器320a-c，各個經由將測量到的電容訊號從各按鈕傳送到微處理器以用於檢測使用者觸摸事件的導電通訊連結(虛線)，而連接到在微處理器311上的專屬輸入口322(例如，接腳、襯墊)。在一項實施例中，開啟/關閉開關323係被提供，其係為類似感應器按鈕330a-c的電容觸摸感應器按鈕，或者可經由導電通訊連結(虛線)而可操作來連接到在該微處理器311上之分開輸入口321的另一數位開關。在其他可能的實施例中，開啟/關閉開關係為一機械類型的開關，其係不會由微處理器311所控制並且反而經由一電路直接電性耦合到馬達170，以用於該牙刷的開啟/關閉操作功能。在此一實施例中，在該牙刷已經開啟之後，感應器按鈕330a-c可使用於控制馬達170的速度。
馬達170係為一直流電可變速度馬達，其中MOC電容式觸摸感應器系統控制轉子171的轉動速度(RPM)，以改變該可移動毛簇塊120、140的擺動速率。可變速度的操作可藉由在該技藝中所使用的任何適合工具來完成，包括但不限於馬達速度控制器314(見圖11)，譬如電子速度控制器(ESC)模組或脈衝寬度調變器，其兩者均包括適當組態的電子電路與裝置(例如，金氧半導體場效電晶體(MOSFET)、振盪器、電阻器、電容器等等)，其係被組態來控制供應到馬達170的電力以及因此它的速度。此類DC馬達速度控制裝置在商業上可得到。在一項實施例中，這些裝置可被結合在PCBA310上。MOC電容式觸摸感應器系統在操作上可連接到並且控制電子速度控制器的操作。
現將說明MOC電容式觸摸感應器系統的操作。在一項實施例中，微處理器311的操作可經由儲存在記憶體312中的編程指示或常式被 組態，以提供一滑動的操作模式至控制面板302(由圖11中的虛線線頭所代表)。在本實施例中，感應器按鈕330a-c線性陣列係被提供，其中按鈕(亦即，感應器320a-c與感應器目標325a-c對)係沿著牙刷100的縱軸LA被排列。在本操作模式中，該感應器系統被編程以辨識沿著控制面板300之穿過感應器按鈕330a-c之順序的滑動手指(或拇指)觸摸動作或手勢，以用於經由馬達速度控制器314來控制馬達170的速度。在要被說明的本實施例中，控制面板300包括三個感應器按鈕300a-c。或多或少的電容式觸摸感應器按鈕則可被使用。
在一項實施例中，微處理器311可被編程，以要求一滑動觸摸手勢穿過全部三個感應器按鈕330a-c，以便能夠改變馬達170的速度以及毛簇塊120、140的擺動速度。當使用計時器313時，微處理器311被編程與組態，以藉由該使用者滑動它們的手指或拇指經過該等按鈕來測量發生在各感應器按鈕330a-c的致動之間的真實時間間隔T1-2與T2-3。在一些實施例中，該等時間間隔以一秒的分數(例如，十分之幾、百分之幾、或千分之幾)或數秒來測量。真實時間間隔T1-2與T2-3係藉由微處理器311來比較被儲存在記憶體312中的預編程最大時間間隔Tm，以用於相鄰的感應器按鈕致動。最大的時間間隔Tm代表藉由使用者之相鄰感應器按鈕330a-c的致動之間的最大容許時滯，其係被允許以便能夠供微處理器改變馬達170的速度，如本文中所進一步說明。在此或其他的實施例中，微處理器311可進一步被編程，以檢測該順序次序，以該順序次序，使用者致動該感應器按鈕330a-c，以用於增加或減少馬達170的速度。
假如在感應器按鈕330a-b與330b-c之間各別地測量的時間間隔T1-2與T2-3各個小於或等於最大時間間隔Tm，那麼馬達速度控制器314則被致動以將馬達170的速度從第一速度改變(亦即，增加或減少)到第二速度(RPM)。在一項可能的實施例中，以第一順序次序330a-330b-330c(代表以在第一縱向中具有充分向內力F的滑動手指手勢)選擇感應器按鈕增加馬達速度，以及以第二順序次序330c-330b-330a(代表以在第二相反縱向中具有充分向內力F的滑動手指手勢)選擇該等按鈕則減少馬達速度。
在一些實施例中，馬達170係以漸進增加或減少的速度S1、S2、S3...Sn(在此，Sn=被編程到微處理器311內之馬達速度的最大數目) 被操作，以對應經過其中控制面板300與感應器按鈕330a-c的連續手指觸摸滑動或強打。於是，馬達170的速度與可移動毛簇塊120、140的伴隨擺動速度，其可藉由在最小速度S1與最大速度Sn之間在第一或第二縱向中經過控制面板的連續強打動作而漸進增加或減少以適合使用者的偏愛。
假如由微處理器311所感應之該測量時間間隔T1-2或T2-3的其中一個比時間間隔Tm更大，那麼馬達速度控制器314則不會被微處理器311致動而且馬達170的速度不會改變。這預防基本上發生在一更大時間週期(譬如在牙刷100的例行操縱期間內)之穿過控制面板300的無意滑動觸摸手勢改變馬達速度，其係因此與藉由使用者之意圖且更快速改變速度的手勢有所區別。
微處理器311被組態以藉由每當一正確使用者手指滑動被辨識經過致動感應器按鈕330a-c之可變形致動面板302時之呈階梯方式的一個增量(例如，在S3的800RPM至在S4的900RPM或者在S4的900至在S3的800RPM)來改變牙刷馬達170的速度S1...Sn。在各速度S1...Sn之間，在速度中的任何適合漸進式的變化可被使用於且預編程到微處理器311內。更者，任何適合數目的速度S1至Sn可被使用與預編程到微處理器311內。
在另一項組態中，微處理器311可被組態以辨識快速的手指或拇指猛打穿過可變形的致動面板302以及相應地可被編程以在馬達速度改變手勢期間內跳過速度增量。有利地，這允許使用者更快速地以更大的增量使牙刷的速度(取決於感應器按鈕330a-c致動或線性猛打方向的順序次序)從第一數量增加到第二數量。例如，在可變形致動面板302上之更快手指或拇指猛打或滑動壓動作或手勢，其可每逢一快速猛打則將馬達速度增加兩個或多個增量(例如，更低速度S1至更高速度S3或S4、更高速度S4至更低速度S1或S2等等)。為了實施在一項非限制性實施例中的此功能，微處理器311可被預編程具有一次要的時間間隔T2，該時間間隔小於最大的時間間隔Tm。於是，在一項實例中，假如在感應器按鈕330a-b與330b-c之間各別地測量的時間間隔T1-2與T2-3各個小於或等於最大時間間隔Tm，那麼馬達速度控制器314則被致動以將馬達170的速度從第一速度改變(亦即，增加或減少)到第二速度(RPM)，如上文所說明。這是用於起始在第一實例中之馬達速度中之變化的臨界情況。微處理器311隨後額外決定是否時間間 隔T1-2與T2-3各個小於或等於次要的時間間隔Tm2。假如符合本額外狀況，微處理器311將改變該馬達速度達S1...Sn之間的複數個增量而非單一個增量。就各〝快速猛打〞速度變化而言，跳過的增量數目可被預編程到微處理器內。當使用此相同方法論時，以小於Tm2的第三時間間隔Tm3為基礎，可將另外甚至更快速的猛打速度變化編程到微處理器311內。
圖12描述MOC電容式觸摸感應器系統的一項例示性過程300，其用於使用前述微處理器編程來控制一電動牙刷的操作，以經由藉由一使用者的滑動觸摸手勢來順序致動感應器按鈕330a-c。所顯示的該等步驟係藉由微處理器311執行編程指令來施行，以回應致動感應器按鈕330a-c與馬達速度控制之藉由使用者穿過控制面板300的滑動手指或姆指觸摸或手勢。
現在參考圖12，過程300起始於一使用者以充分的向內壓力F來滑動他們的手指或姆指穿過牙刷頭部部份102的可變形致動面板302，以致動感應器按鈕330a-c。當控制面板300的致動面板302彎曲，並因此增加在可由微處理器311所檢測之該等感應器按鈕位置中各個位置的電容，以指示一觸摸動作已經被感應時，感應器目標325a-c會被向下壓，朝向感應器320a-c。在步驟305中，當牙刷100為了電容變化而被開啟時，MOC電容式觸摸感應器系統的微處理器311會連續地監控感應器按鈕330a-c。在步驟310中，假如沒有檢測到一電容變化時，則持續該監控過程。假如在各感應器按鈕330a-c中檢測到一電容變化，控制則通到步驟315，以用於一決定。微處理器311比較真實的時間間隔T1-2與T2-3以決定是否那些時間的各個小於或等於最大時間間隔Tm。假如T1-2或T2-3大於Tm，錯誤的結果則會發生(〝否〞)，以指示感應器按鈕330a-c的非預期致動。控制則回到在步驟305中的監控感應器按鈕330a-c，以用於另一觸摸事件的發生。
假如在步驟315中，各個測量到的真實時間間隔T1-2與T2-3小於或等於Tm，正確的結果發生(〝是〞)，以指示該使用者打算將牙刷馬達170的速度增加或減少一個增量。控制則通到步驟320。應該注意，在具有本文中已經說明之快速猛打速度變化的一些替代性實施例中，微處理器311可被編程，以額外決定是否時間間隔T1-2與T2-3各個小於或等於次要的時間間隔Tm2，除了小於最大的時間間隔Tm以外。假如符合此額外的情 況，微處理器311將改變該馬達速度達S1...Sn之間的複數個增量，而非單一個增量。
在步驟320中，微處理器311決定使用者致動感應器按鈕330a-c的次序。假如在步驟325中，該順序致動次序為330a-330b-330c，那麼在步驟330中，微處理器311發送一控制信號到馬達速度控制器314以將牙刷馬達170的速度增加一個增量。在步驟350中，控制則回到在步驟305中的監控感應器按鈕330a-c，以用於另一個觸摸事件的發生。另一方面，假如在步驟340中，該順序致動次序為330c-330b-330a，那麼微處理器311則發送一控制信號到馬達速度控制器314，以在步驟345中將該牙刷馬達170的速度減少一個增量。在步驟350中，控制回到在步驟305中的監控感應器按鈕330a-c，以用於另一觸摸事件的發生。
雖然前述的實施例說明每當控制面板300檢測出一有效的滑動動作時，牙刷馬達170之速度的改變係為在速度S1...Sn中的一個增量，但是將理解的是，微處理器311在一些實施例中會被編程，以取決於由MOC電容式觸摸感應器系統所測量的真實時間間隔T1-2與T2-3來改變速度達兩個或多個增量。例如，至少達到或超過最大時間間隔Tm直到第一時間間隔Ts1之穿過可變形致動面板302的有效緩慢手指猛打可使該速度增加或減少單個增量。超過第一時間間隔Ts1之穿過致動面板302的有效更快手指猛打可使該速度增加或減少兩個增量。假如由牙刷100提供許多速度位準選項，此排列允許使用者更快速地跳過速度，以達到希望的位準。
將理解的是，許多變化對使用有回應一使用者之滑動指壓手勢的本滑動型電容式觸摸感應器系統而來控制牙刷100的馬達速度是可能的。於是，本發明不限於在本文中所提供之被使用來顯示MOC電容式觸摸感應器系統之操作的非限制性實例。
將進一步理解的是，控制面板300的暴露外表面可或不可包括標記或標誌，以將在該可變形電容式觸摸致動面板302之下的感應器按鈕330a-c的位置指示給使用者。於是，在一些實施例中，致動面板302係為平面或未被標誌。前述用以標誌之方法的任一個因此可與本發明一起使用。
圖13顯示亦可使用在本文中所說明的MOC電容式觸摸感應器系統來控制之振動聲型牙刷的例示性實施例。此類牙刷係被說明於美國 專利7,886,393，其係全文以引用的方式併入本文中。圖12的振動牙刷一般包含一柄部，該柄部係為含有電容式觸摸感應器系統的柄部部份102；通常具有清潔元件12的一清潔頭部2；以及配置在該頭部2與該柄部1之間的一頸部3。雖然清潔頭部2顯示剛毛12，但是仍可使用各種尺寸、截面、材料等等的其他清潔元件，譬如橡膠元件、彈性元件、研磨元件、黏著元件、像棉花的清潔元件等等。頭部2與頸部3通常由相當硬的材料形成，譬如聚丙烯(PP)，雖然可使用其他材料。不過，此類材料亦相當具有彈性，以使得頸部與頭部可在使用期間內振動。
頸部3含有一機械性振動裝置5，該機械性振動裝置較佳地包括一馬達10與一振動元件，譬如藉由軸11而連接到那的偏心錘9。藉由在該技藝中眾所皆知的方法，經由提供在頸部3的電性連接8，該振動裝置5可連接到一電源，譬如一電力電源，譬如配置在柄部部份102中的電池174，其係並且藉由可變形致動面板302被致動，該致動面板包括使用者可觸摸電容式感應器按鈕330a-c(亦見圖6-8)。或者，該電源可放置在牙刷外面，譬如以經由牆壁插座連接的直流。此外，頸部3以與頭部2以及柄部1的單一結構來形成，其係譬如藉由注射成型或諸如此類，或者它可較佳地沿著位置4與柄部1分開(沒顯示)。
經由使偏心錘9繞著軸11轉動，該機械性振動裝置5會產生振動於頭部2中。馬達10與偏心錘9較佳地被容納於一結構性外殼15中，其係較佳地放置在頸部3中，與頭部2相鄰。所產生的振動最靠近偏心錘9地發生，其位置比馬達10更靠近頭部2，其比頭部2更靠近柄部1。如上文所記錄，頸部3較佳地由彈性材料製成，該彈性材料促進該振動從錘9傳送到頭部2。當然，如所示，該機械性振動裝置5放置在不與頭部2相鄰的位置，只要有工具將該產生的振動傳送到頭部2。
圖14顯示振動聲型牙刷的例示性實施例，其具有亦可使用在本文中所說明之MOC電容式觸摸感應器系統來控制的可更換頭部。此類牙刷係被說明於PCT國際專利申請案案號PCT/US2012/042973中，2012年6月18日提出申請，其係全文以引用的方式併入本文中。圖11的振動牙刷通常包含一柄部，該柄部係為包含電容式觸摸感應器系統的柄部部份102。電牙刷1000包括一電牙刷主體部1001與一可更換刷子50。電牙刷主體部1001包 括形成牙刷柄部部份102的殼1010、馬達20、偏心桿30、以及具有能夠沿著中心軸30t而延伸之此一形式的幹40。殼10係以管形狀來形成。殼10係由電牙刷100的使用者所握取。殼10具有一表面，在其上提供一控制部份13，譬如控制面板300。
馬達20係被結合在殼1010的第一端1011附近。馬達20具有驅動軸21。馬達20係被連接到結合在殼1010中的預定電源供應器(沒顯示)，以便轉動驅動軸21。偏心桿30係以幾乎為棒子的形狀來形成。偏心桿30具有一錘部份33b。錘部份33b具有一質心位置，該質心位置係自偏心桿30的中心軸30t向外位移(在圖9中向下)。換句話說，錘部份33b相關於偏心桿30之中心軸30t為偏心。偏心桿30具有連接到驅動軸21的一第二端32邊。
幹40具有圓柱形(蓋形)。幹40具有關閉的一第一端41邊，且軸承部份44(沒顯示)係提供在第一端41邊裡面。偏心桿30具有插入到軸承部份44內的第一端31。幹40係附著到殼1010邊，以便能夠覆蓋偏心桿30。幹40的圓柱形前端部份41在直徑上小於幹40的另一區域。可更換刷子50具有具有一開啟尾端51b的一管狀部份51，形成在管狀部份51之前端邊裡面並且握持幹40之前端部份41的一握持部份51a，以及提供在管狀部份51之前端邊外面的一刷子部份52。可更換刷子50的管狀部份51係附著到幹40外面，以便能夠覆蓋幹40。
正如從頭至尾所使用地，範圍係被使用當作用於說明在該範圍內之各與各個值的簡寫。在該範圍內的任何值可被選擇為該範圍的終端。此外，在此所引用的全部參考值全文以引用的方式併入。如果在本揭露中以及所引用參考之定義中存在衝突，應以本揭露為主。
當本發明已經參考包括實施本發明之目前較佳模式的具體實例來說明時，那些熟諳該技藝者將理解到，以上所說明的系統與技術會有許多變化與置換。應當理解，可應用其他實施例，而且可在不背離本發明的範圍之下進行結構性與功能性修改。因此，本發明的精神與範圍應該如附加申請專利範圍所陳述的被廣泛地詮釋。
100‧‧‧電動牙刷
101‧‧‧長體部
102‧‧‧柄部部份
103‧‧‧近端
104‧‧‧頭部部份
105‧‧‧遠端
106A‧‧‧移動牙齒清潔元件
106B‧‧‧靜止牙齒清潔元件
107‧‧‧頸部
300‧‧‧控制面板

Claims (32)

  1. 一種具有電容式觸摸控制的電動牙刷裝置，該牙刷裝置包含：一馬達；一柄部部份；一電容式觸摸控制面板，其在該柄部部份中；複數個電容感應器，其在操作上與該控制面板有關，該複數個電容感應器之各個具有一電容值，該電容值係由一使用者觸摸該控制面板的一具體位置所改變，從而致動該電容感應器；一微處理器，其在該柄部部份中，該微處理器電性連接到該複數個電容感應器與該馬達，該微處理器被組態以：(1)檢測在該複數個電容感應器之該等電容值中的變化；(2)測量發生在該複數個電容感應器之相鄰感應器的該等電容值中之變化之間的時間間隔；以及(3)當決定該複數個電容感應器的各個已經以預定順序次序被致動以及該等測量時間間隔的各個是在一最大預定時間間隔上或之下時，改變該馬達的速度。
  2. 如申請專利範圍第1項之牙刷裝置，進一步包含附加到該柄部部份的一頭部部份，該頭部部份包括由該馬達所驅動的一擺動毛簇塊，該毛簇塊包括複數個牙齒清潔元件。
  3. 如申請專利範圍第1項之牙刷裝置，其中當該微處理器檢測出該等測量時間間隔的任一個大於預編程到該微處理器內的該最大預定時間間隔時，該馬達的該速度不會改變。
  4. 如申請專利範圍第1項之牙刷裝置，其中該微處理器進一步被組態與可操作來當決定該等測量時間間隔的各個是在該最大預定值上或之下時，改變該馬達的速度達一第一數量，以及當決定該等值的各個是在被編程到該微處理器內之一第二預定時間間隔之下時，改變該馬達的速度達一第二不同的數量，該第二預定時間間隔係小於該最大的預定時間間隔。
  5. 如申請專利範圍第1項之牙刷裝置，其中一第一順序次序的檢測造成該微處理器增加該馬達的該速度，以及一第二順序次序的檢測造成該微處理器減少該馬達的該速度。
  6. 如申請專利範圍第1項之牙刷裝置，其中該等感應器係線性地對準以及藉由改變由該微處理器所檢測之各感應器中的該電容之一穿過該控制面板的滑動指壓運動來致動。
  7. 如申請專利範圍第1項之牙刷裝置，進一步包含導電地連接於該微處理器與該馬達之間的一馬達速度控制器，該馬達速度控制器係被組態並且可操作來以從該微處理器接收的控制信號為基礎來改變該馬達的該速度。
  8. 如申請專利範圍第1項之牙刷裝置，其中各感應器係與隔開該感應器一距離的一對應導電感應器目標成一對來排列，其係並且由可藉由該使用者施加指壓而變形之控制面板的一可變形致動部份所支撐，其中藉由施加指壓到該可變形致動部份而來改變該感應器與感應器目標之間的該距離會改變有關於該感應器與感應器目標對的該電容。
  9. 如申請專利範圍第8項之牙刷裝置，其中滑動一手指穿過該等感應器目標的一使用者被安置與排列，以使得施加一向內觸摸力在與該等感應器目標之其中一個相鄰的該控制面板之該可變形致動部份上的一使用者能夠改變在該感應器目標與它配對的感應器之間的該距離，因而改變由該微處理器所檢測之該感應器與感應器目標對的該電容。
  10. 如申請專利範圍第8項之牙刷裝置，其中該等感應器目標係由施加到該控制面板之該可變形致動部份之該下側的一導電金屬薄片或薄膜所形成。
  11. 如申請專利範圍第8項之牙刷裝置，其中該等感應器係呈軸向間隔的關係被安裝在一印刷電路板上，該電路板則位於該控制面板之下。
  12. 如申請專利範圍第8項之牙刷裝置，進一步包含相鄰各感應器與感應器目標對來配置的一間隔器，該間隔器維持在各對感應器與感應器目標之間的該距離。
  13. 如申請專利範圍第12項之牙刷裝置，其中該間隔器係由不會藉由施加指壓而變形的一剛性材料所形成。
  14. 如申請專利範圍第8項之牙刷裝置，其中三對的感應器目標與感應器係沿著在控制面板中的該縱軸來提供並且軸向地隔開。
  15. 一種具有電容式觸摸控制的電動牙刷裝置，該牙刷包含：一馬達；一柄部部份；一電容式觸摸控制面板，其安裝在該柄部部份中，該控制面板係可彈性地變形，以回應由一使用者之向內指指壓的該施加；複數個電容感應器，其安裝在該柄部部份中，各感應器與配置在該感應器之上之該可變形控制面板上的一對應可移動導電感應器目標配對，各感應器目標係可朝它的配對感應器來移動，以回應一使用者施加指壓到該控制面板，其中各感應器與感應器目標對具有藉由施加指壓在與該感應器目標相鄰之該控制面板上而改變的一電容；一微處理器，其安裝在該柄部部份中並且電性連接到該感應器與該馬達，該微處理器係被組態以：檢測在該複數個電容感應器之該等電容值中的變化；測量發生在該複數個電容感應器之相鄰感應器的該等電容值中之變化之間的時間間隔；以及當決定該複數個電容感應器的各個已經以一預定順序次序被致動以及該等測量時間間隔的各個是在一最大預定時間間隔上或之下時，改變該馬達的速度。
  16. 如申請專利範圍第15項之牙刷裝置，進一步包含附著到該柄部部份的一頭部部份，該頭部部份包括由該馬達所驅動的一擺動毛簇塊，該毛簇塊包括複數個牙齒清潔元件。
  17. 如申請專利範圍第15項之牙刷裝置，其中該微處理器進一步被組態與可操作來當決定該等測量時間間隔的各個是在該最大預定值上或之下時，改變該馬達的速度達一第一數量，以及當決定該等值的各個是在被編程到該微處理器內之一第二預定時間間隔之下時，改變該馬達的速度達一第二不同的數量，該第二預定時間間隔係小於該最大的預定時間間隔。
  18. 如申請專利範圍第15項之牙刷裝置，其中當該微處理器檢測出該等測量時間間隔的任一個大於預編程到該微處理器內的該最大預定時間間隔時，該馬達的該速度不會改變。
  19. 如申請專利範圍第15項之牙刷裝置，其中一第一順序次序的檢測造成該微處理器增加該馬達的該速度，以及一第二順序次序的檢測造成該微處理器減少該馬達的該速度。
  20. 如申請專利範圍第15項之牙刷裝置，其中該等感應器係線性地對準並且藉由改變各感應器中之該電容之一穿過該控制面板的滑動指壓動作來致動。
  21. 如申請專利範圍第15項之牙刷裝置，進一步包含導電地連接於該微處理器與該馬達之間的一馬達速度控制器，該馬達速度控制器係被組態與可操作來以從該微處理器接收的控制信號為基礎來改變該馬達的該速度。
  22. 一種用於控制一電動牙刷裝置之速度的方法，該方法包含：提供一電動牙刷裝置，其包括一柄部部份、一馬達、安裝在該柄部部份中以及包括可藉由變形該控制面板而移動之複數個導電感應器目標的一彈性可變形電容式觸摸控制面板，以及各個與該等感應器目標之其中一個配對的一電容感應器線性陣列，各感應器具有一電容，該電容係藉由在與一感應器目標相鄰之該控制面板上的一壓動作而改變；一使用者施加一壓與滑動動作，其一手指或拇指呈順序次序線性地穿過在該複數個感應器目標上的該控制面板；該使用者藉由該壓與滑動動作而使該控制面板向內在各感應器上變形，以呈順序次序來致動該等感應器的各個；一微處理器檢測在各致動感應器中之電容的一變化；以及該微處理器改變該馬達的速度，以回應在各感應器之電容中的該檢測變化。
  23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該壓與滑動運動向內偏斜該控制面板，以將各感應器目標朝向一成對的感應器來移動，因而改變由該微處理器所檢測出之在各感應器中的該電容。
  24. 如申請專利範圍第22項之方法，其中在一第一線性方向中施加該壓與滑動運動穿過該控制面板會增加該馬達的該速度，以及在一相反第二方向中施加該壓與滑動運動穿過該控制面板會減少該馬達的該速度。
  25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該馬達的該速度係以增量來變化。
  26. 如申請專利範圍第22項之方法，其中在相鄰該等感應器之間的一致動時間間隔係藉由由該微處理器所檢測出的該壓與滑動運動所產生。
  27. 如申請專利範圍第26項之方法，其中假如各致動時間間隔大於一預編程最大時間間隔，該馬達的該速度則不會由該微處理器所改變。
  28. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該等感應器安裝在該控制面板之下的一印刷電路板上並且與該等目標感應器隔開一距離，其中改變該距離會改變該感應器的該電容。
  29. 如申請專利範圍第22項之方法，其中提供三對的感應器與感應器目標。
  30. 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含在該柄部部份中的一電池，其電性連接到各感應器、該微處理器、與該馬達。
  31. 如申請專利範圍第22項之方法，其中在該馬達速度中的該變化數量係藉由以該手指或拇指線性地穿過在該複數個感應器目標上的該控制面板的該壓與滑動運動的該速度所決定。
  32. 如申請專利範圍第22項之方法，進一步包含附加到該柄部部份的一頭部部份，該頭部部份包括由該馬達所驅動的一擺動毛簇塊，該毛簇塊包括複數個牙齒清潔元件。
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