电动牙刷模块的制作方法

背景技术：

本发明涉及一种电动牙刷。该牙刷可以包括刷柄和电驱动器，或替代地，可以是可附接到容纳驱动器的单独刷柄模块的模块。

老龄化人群遭受的健康问题之一是牙龈萎缩，以及牙龈与牙齿表面分离。该人群成员的萎缩牙龈线处或下方容易发生蛀牙。蛀牙发生率的该变化的原因是牙龈松动或退化。正常刷牙经常导致将食物颗粒清扫至牙龈与牙齿之间的空隙空间中。这些食物颗粒不可避免地支持在牙龈线处或下方的增殖菌落和随之发生的龋齿。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种改进的电动牙刷，其以减小龋齿发生率的方式刷牙。更具体来说，本发明旨在提供一种使得降低将食物颗粒清扫至牙龈下方的可能性的牙刷。本文提供的牙刷自动地确定并且诱发牙刷移动的最佳模式。

根据本发明，牙刷模块包括：框架总成；刷毛固持器，其可移动地安装到框架总成的远端；以及动力传输总成，其可以操作性地连接到驱动电机并且操作性地连接到刷毛固持器，以便相对于框架沿着椭圆形路径移动刷毛固持器上的刷毛尖端(bristletip)。在沿着椭圆形路径进行的单个移动循环中，刷毛远离框架且朝向牙齿移位，随后沿着牙齿移位且在远离牙龈线的方向上接触牙齿，随后朝向框架且远离牙齿移位回，且随后沿着框架移位且与牙齿脱离。

牙刷框架可以包括可连接到单独的刷柄模块的刷柄或底座。通常，驱动电机是收容在完整牙刷的刷柄部分中的电动机。

优选的是，牙刷模块还包括定向传感器，其安装到框架(刷柄或底座)且适配成检测框架的定向。定向传感器操作性地连接到驱动电机和/或动力传输总成，以控制刷毛固持器的运动方向，使得刷毛尖端在取决于框架定向的方向上勾画出椭圆形路径。

传感器被配置成检测框架的至少两个交替性定向，并且在牙刷模块处于交替性定向中的第一定向时引发或实现刷毛固持器在一个方向上的运动，而在牙刷模块处于交替性定向中的第二定向时引发或实现刷毛固持器在相反的方向上的运动。简言之，定向传感器用于检测刷毛面向的方向，同时检测目标牙齿表面所处的刷头侧。

传感器可以采用球型传感器的形式。该球完成了包括设置于牙刷框架中的四个接触销中的两个销的电路。替代地，传感器包含重力开关或加速度计。

根据本发明的另一特征，动力传输总成包括凸轮元件，凸轮元件执行相对于动力传输轴线偏心的运动。通常，动力传输轴线是电机转子的旋转轴线。动力传输总成还包括凸轮动作接收器元件(camming-actionreceiverelement)，其形成有孔口或开口，凸轮元件至少部分设置在孔口中、与孔口的表面接触。接收器元件还具有被相对于框架固定的销穿过的狭槽。狭槽和销允许凸轮动作接收器元件进行受限运动以产生刷毛的椭圆形路径。

在牙刷模块的一个实施方式中，刷毛固持器包括接收器元件。凸轮元件和凸轮动作接收器元件位于刷头中。

在牙刷模块的替代实施方式中，凸轮元件和接收器元件设置成接近(例如)框架的底座部分内部的轴或柄的近端，底座部分可以连接到刷柄刷柄，或替代地包括刷柄刷柄。动力传输总成包括纵向延伸穿过轴或柄的杆。杆的近端联接到凸轮动作接收器元件，而杆的远端联接到刷毛固持器。杆附接到球，球可旋转地设置在刷柄与刷头之间的轴或柄中。球的位置部分地确定由刷毛尖端勾画的椭圆形路径的大小。

根据本发明的另一特征，刷毛固持器是在框架的远端处沿着刷头相互间隔的多个刷毛固持器中之一。刷毛固持器沿着框架的轴线纵向间隔。每个刷毛固持器形成有相应的孔口或开口。凸轮元件部分地设置在每个孔口内部，以便滚动接触每个孔口的表面。刷毛固持器可以彼此固定，从而共同地充当凸轮动作接收器元件。替代地，刷毛固持器可以是独立的，但其协力执行平行运动，其中刷毛尖端由于共同联接至凸轮元件而全部沿着同一椭圆形路径移动。

根据本发明，牙刷模块包括(a)底座，(b)细长中空轴或柄，所述细长中空轴或柄连接到底座，轴或柄在远端处界定纵向轴线，(c)刷头，刷头与底座相对的一端安装至轴或柄，刷头包括可以相对于轴或柄和底座移动的刷毛固持器，和(d)动力传输总成，其操作性地连接到驱动器和刷毛固持器。驱动器通常是具有例如转子等机械能输出元件的电动机。动力传输总成被配置成将转子的旋转运动转换为刷毛固持器的运动，使得其刷毛尖端相对于轴或柄和刷柄勾画出大体为椭圆形的路径。椭圆形路径包括朝向牙齿表面的第一路径片段、沿着牙齿表面且远离相应牙龈线的第二路径片段、远离牙齿表面的第三路径片段，和与第二路径片段的方向相反且与牙齿表面间隔开的第四路径片段。

牙刷模块可还包括如上文描述的定向传感器。另外，动力传输总成可以包括如上文所论述的凸轮元件和凸轮动作接收器元件。刷毛固持器可以包括接收器元件，或替代地，凸轮元件和接收器元件可以位于底座(其可以包括或可以不包括牙刷的刷柄)中，其中动力传输总成包括从接收器元件纵向穿过轴或柄延伸到刷毛固持器的杆。

其中刷毛固持器是沿着刷头相互间隔的多个刷毛固持器中之一，刷毛固持器中的每一个形成有相应孔口，凸轮元件部分地设置在每个孔口内部，以便滚动接触每个孔口的表面，孔口的横截面通常在几何上与凸轮元件的横截面类似且大于凸轮元件的横截面。

根据本发明的特征，刷头包括至少一个辅助刷毛固持器，所述辅助刷毛固持器相对于轴或柄和底座固定。

刷头可以包括设置在轴或柄的与底座相对的末端处的中空外壳，外壳相对于底座固定，刷毛固持器部分地设置在外壳内部。

本发明提供了一种电动牙刷，其通过降低将食物颗粒清扫至牙龈下方的可能性来减小龋齿发生率的方式刷牙。本发明预期一种自动地刷牙的方法，其中使用者操作操作性地连接到刷毛固持器的动力传输总成，以便相对于牙刷框架沿着椭圆形路径移动刷毛固持器上的刷毛尖端。在沿着椭圆形路径的单个移动循环中，刷毛远离框架且朝向牙齿移位，随后沿着牙齿移位且在远离牙龈线的方向上接触牙齿，随后朝向框架返回且远离牙齿，且随后沿着框架移位且与牙齿脱离。

方法还预期对刷毛固持器的移动方向进行自动控制，使得刷毛尖端根据牙刷定向沿着椭圆形路径在一个方向或相反方向上移动。方法可以包括操作传感器以检测框架的两个交替性定向，并且在牙刷处于交替性定向中的第一定向时引发或实现刷毛固持器在一个方向上的运动，而在牙刷处于交替性定向中的第二定向时引发或实现刷毛固持器在相反方向上的运动。

操作动力传输总成可以包括沿着相对于动力传输轴线偏心的回路移动凸轮元件，且因此移动凸轮动作接收器元件。凸轮元件和接收器元件可以具有如上文描述的结构。

附图说明

图1是根据本发明的电动牙刷模块或总成的纵向截面图。

图2是沿着图1中的线ii-ii截取的纵向截面图。

图3是图1和图2的牙刷模块或总成的分解透视图。

图4是根据本发明的另一电动牙刷模块或总成的纵向截面图。

图5是在部分移除了框架或壳体的底座部分的情况下从图4中的顶部截取的正视图。

图6是图4和图5的牙刷模块或总成的分解透视图。

图7是根据本发明的牙刷模块的刷头的示意性横向截面图，其图解地描绘了刷毛固持器的连续位置和刷毛尖端的运动路径。

图8是沿着图9中的线viii-viii截取的根据本发明的刷头的局部纵向截面图，其示出了固定辅助刷毛。

图9是图8的刷头的示意性横向截面图，其图解地描绘了刷毛固持器的连续位置和刷毛尖端的运动路径。

图10是根据本发明的另一牙刷模块或总成的刷头的局部纵向截面图，其示出了固定辅助刷毛和可移动刷毛固持器。

图11是图10的刷头的示意性横向截面图，其图解地描绘了刷毛固持器的连续位置和刷毛尖端的运动路径。

图12是图4到图6的牙刷模块中的动力传输总成的示意性侧面正视图。

图13是图12的动力传输总成的选定组件与牙刷模块的刷毛固持器的示意性轴向正视图。

图14是图4至图6的牙刷模块或附件的示意性纵向截面图，其示出了牙刷模块或附件的选定动力传输。

图15是图14的刷头的示意性横向截面图，其图解地描绘了刷毛固持器的连续位置和刷毛尖端的运动路径。

图16a至图16d是用于检测牙刷定向的球型传感器的示意性表示，其示出牙刷的四个不同定向。

图17a至图17d是用于检测牙刷定向的重力开关或传感器的示意性表示，其示出了牙刷的四个不同定向。

图18是包括用于根据牙刷定向来控制牙刷移动方向的定向传感器的电路的框图。

具体实施方式

图1至图3描绘了电动牙刷模块100，其包括框架总成102、可移动地安装到框架总成的远端的多个刷毛固持器104，和动力传输总成106。框架102包括底座部分108，其可拆卸地连接到容纳电动机或驱动器112的刷柄110。在将框架底座108附接到刷柄110之后，动力传输总成106可以在输入或近端处操作性地连接到电动机或驱动器112。动力传输总成106在下游或远端处操作性地连接到刷毛固持器104，以便相对于框架102沿着椭圆形路径116(参看例如图7)移动刷毛固持器上的刷毛尖端114。在沿着椭圆形路径116的单个移动循环中，刷毛远离框架102且朝向用户的牙齿tt移位(箭头116a)，随后沿着牙齿tt移位且在远离牙龈线的方向上接触牙齿(箭头116b)，随后朝向框架102且远离牙齿tt移位回(箭头116c)，且随后沿着框架102移位且与牙齿tt脱离(箭头116d)。

如图1至图3中进一步描绘，框架102包括中空柄118，其近端与底座108是连续的，其自由端支撑刷头外壳或支架120。底座部分108形成有凹进肩部122，凹进肩部容置在环形套管124中。套管124还在近端侧容置安装支架126。

动力传输总成106包括驱动轴128，其可旋转地设置在框架柄118的通道或内腔129内部，且其近端固定到耦合元件130，耦合元件可释放地连接到电动机或驱动器112的转子轴132。驱动轴128在远端处插入到凸轮轴134中，且与凸轮轴134旋转固定。凸轮轴134可以通过环氧树脂或其它粘合剂固定到驱动轴128。

作为动力传输总成106的一部分的凸轮轴134穿过各个刷毛固持器104上的开口或孔口136。凸轮轴134与界定孔口136的刷毛固持器104的表面(未单独地标示)接触。

凸轮轴134相对于驱动轴128偏心地安装，且在其旋转期间越过椭圆形路径，该椭圆形路径被传输到刷毛固持器104，使得刷毛尖端114沿着椭圆形路径116移动。因此，刷毛固持器104充当凸轮动作接收器元件，其接收凸轮轴134的偏心运动，且响应于偏心运动而产生刷毛尖端114的椭圆形运动路径。

刷毛固持器或凸轮动作接收器104另外形成有相应的细长狭槽138，固定到刷头120的销140穿过。销140平行于驱动轴128和凸轮轴134的旋转轴线142沿着刷头120纵向延伸。狭槽138和销140配合准许刷毛固持器104进行受限的旋转和平移移动，这是沿着椭圆形路径116移动刷毛尖端114所必需的。

刷毛固持器104沿着框架102的轴线纵向隔开，框架102的轴线与驱动轴旋转轴线142大体上重合。凸轮轴134部分设置在每个刷毛固持器或接收器元件104的孔口136内部，以便滚动接触每个孔口的表面。如图1至图3中所描绘，刷毛固持器104可以是独立元件，但协力执行平行运动，其中刷毛尖端114由于与凸轮元件134共同联接而全部沿着同一椭圆形路径移动。替代地，刷毛固持器可以彼此固定，从而共同充当整体式凸轮动作接收器元件。

刷头120还携载四个辅助刷毛阵列144，每一个均包括经由胶水、热焊接或锚定板或环线性对准地安装至共同支撑件148的多个刷毛簇146。刷毛阵列144相对于框架102固定。每一个支撑件148通过压配合(且可选择地通过胶粘或超声波焊接)入刷头上的相应孔152内的一对栓钉150固定至刷头120。刷毛簇146辅助用户相对于目标牙齿来定位牙刷模块100。为此，刷毛簇146具有多个长度，使得刷毛簇的自由端154与刷毛固持器104的最大延伸远离框架总成102且尤其是刷头120的移动刷毛尖端114大致共面。

牙刷模块100还包括定向传感器156(图18)，其安装到框架102(在刷柄110或底座部分108中)且适配成检测框架的定向。定向传感器156可以操作性地连接到电动机或驱动器112且/或操作性地连接到动力传输总成106，以控制刷毛固持器104的运动方向，使得刷毛尖端114在取决于框架102的定向的方向上勾画出椭圆形路径116。

传感器156被配置成检测框架102的至少两个交替性定向，并且在牙刷模块100处于交替性定向中的第一定向时引发或实现刷毛固持器104在一个方向上的运动，而在牙刷模块处于交替性定向中的第二定向时引发或实现刷毛固持器104在相反方向上的运动。简言之，定向传感器156用于检测牙刷模块100及其刷毛面向的方向，且同时检测目标牙齿表面tt所处的刷头120侧。

传感器156可以采用下文参考图16a至图16d详细论述的球型传感器的形式。替代地，传感器156包括下文参考图17a至图17d论述的重力开关或加速度计。

图4至图6描绘了另一电动牙刷模块200。模块200包括框架总成202、可移动地安装到框架总成远端的多个刷毛固持器204，和动力传输总成206。框架202包括两个纵向框架壳体或半部202a和202b。在组装好时，框架202包括底座部分208，其可拆卸地连接到容纳电动机或驱动器212的刷柄210。底座部分208形成有凹进肩部222，凹进肩部容置在环形套管224中。套管224还从近端侧容置安装支架226。总成框架202还包括中空柄218和中空头部或外壳220。

在将框架底座208附接到刷柄210之后，动力传输总成206可以在输入或近端处操作性地连接到电动机或驱动器212。动力传输总成206在下游或远端处操作性地连接到刷毛固持器204，以便相对于框架202沿着椭圆形路径216(参看例如图15)移动刷毛尖端214。在沿着椭圆形路径216的单个移动循环中，刷毛远离框架202且朝向用户的牙齿tt移位(箭头216a)，随后沿着牙齿tt移位且在远离牙龈线的方向上接触牙齿(箭头216b)，随后朝向框架202且远离牙齿tt移位返回(箭头216c)，且随后沿着框架202移位且与牙齿tt脱离(箭头216d)。

动力传输总成206基本上包括例如由钢制成的扁平棒或杆228，其延伸穿过框架柄218。一对球半部230'和230"附接到杆228，且形成可旋转地收容在柄218中的枢轴球230。球230用作万向接头，从而允许杆228围绕柄218(和框架202)的纵向轴线232旋转，以及围绕横向轴线234枢转。球230通常定位在杆228的大致几何中心处。然而，可以改变球230的确切位置，以调整刷毛尖端214越过的椭圆形路径216的大小。

支撑刷毛簇239的各个线性阵列236的刷毛固持器204作为设置在刷头外壳220中的合成刷毛单元204'的一部分彼此平行地刚性连接。杆228在远端处插入到刷毛单元204'中的扁平通道238中，且刚性地固定到刷毛单元204'。杆228在近端处耦合到凸轮动作接收器元件240，且尤其是插入到其上的开槽突起241中。接收器元件240形成有界定圆柱形凸轮表面(未单独地标示)的孔口242，且还形成有细长狭槽244。狭槽244被锚定销246穿过、相对于框架202固定，且其相对的两端经由一对辅助支架248和250固定到框架。支架250利用插入支架248上的相应孔254内的四个支脚或栓钉252设置在各个角处。一对螺栓258插入穿过支架248中的相应凸缘260，且被旋拧到框架壳体202b上的孔或插口262中。

狭槽244和销246配合准许接收器元件240进行受限的旋转和平移移动，该受限移动使得刷毛尖端214沿着椭圆形路径216移动。

动力传输总成206还包括动力耦合元件264，动力耦合元件264包括圆柱形盘266和凸轮元件268。盘266可旋转地安装在支架248上的圆形开口270中，而凸轮元件268被插入到凸轮动作接收器元件240的孔口242中。盘266上形成有凹部272和键控脊(keyingridge)274，以用于驱动地(且可释放地)将耦合元件264，且因此将整个动力传输总成206联接到电动机212的转子轴276。凸轮元件268偏心地安装到盘266，因此在将驱动电机210耦合到耦合元件266时，引发接收器元件240进行椭圆形移动，该移动由杆228传输到刷毛单元204'且因此传输到刷毛尖端214。凸轮元件268接触凸轮动作接收器元件240的环绕且因此界定孔口242的表面(未单独地标示)。

刷毛固持器204沿着单元204'且同时沿着框架202的轴线232纵向隔开。虽然刷毛固持器204彼此固定，但交替性定向配置预期刷毛固持器204是协力执行平行运动的独立元件，其中刷毛尖端214由于共同联接至驱动杆228而全部沿着同一椭圆形路径移动。

刷头220还携载四个辅助刷毛阵列278，每一个均包括线性对准地安装至刷头220处的框架壳体202a的多个刷毛簇280。刷毛阵列280因此相对于框架202是固定的。刷毛簇280可以被配置成辅助用户相对于目标牙齿tt定位牙刷模块200。为此，刷毛簇280可以具备多个长度，使得刷毛簇的自由端282与刷毛固持器204的最大延伸远离框架总成202且尤其是刷头220的移动刷毛尖端214大致共面。用户因此将牙刷模块200定位成使得刷毛端部282与一个或多个牙齿的颊、唇、舌或腭表面接合。例如，根据牙刷的定向，用户正在刷右下颌的牙齿的舌表面还是颊表面，在路径216的刷牙行程216b期间朝向刷头220的一侧或另一侧驱动刷毛固持器204。

如上文参考图1至图3所论述，牙刷模块200还包括定向传感器156(图18)，其安装到框架202且适配成检测框架的定向。定向传感器156可以操作性地连接到电动机或驱动器212且/或操作性地连接到动力传输总成206，以控制刷毛固持器204的运动方向，使得刷毛尖端214在取决于框架202的定向的方向上勾画出椭圆形路径216。

传感器156被配置成检测框架202的至少两个交替性定向，并且在牙刷模块200处于交替性定向中的第一定向时引发或实现刷毛固持器204在一个方向上的运动，而在牙刷模块处于交替性定向中的第二定向时引发或实现刷毛固持器204在相反方向上的运动。简言之，定向传感器156用于检测牙刷模块200及其刷毛面向的方向，且同时检测目标牙齿表面tt所处的刷头220侧。

图7图解地描绘了牙刷模块100(具有成三角形头部120')的操作，其示出了刷毛固持器104的多个连续位置160和刷毛尖端114的多个连续位置162。如果牙齿tt处于上颌而非如所描绘的下颌，那么刷毛尖端114沿着由箭头116a、116b、1116c、116d指示的路径116的运动方向将反转。传感器156检测到牙刷定向改变时，通过图18中示出的电路自动地实施运动方向的此反转。

图7示出了没有固定刷毛阵列144的牙刷模块100的操作性配置。图8和9图示了经修改的牙刷模块100'，其具有以固定关系安装到刷头120'的多个隔开的辅助刷毛簇144'。携载刷毛114'的刷毛固持器104'可以通过动力传输链106'沿着椭圆形路径116'移动，动力传输链包括驱动轴128'和偏心凸轮轴134'。刷毛固持器104'穿过多个连续位置160'，且刷毛114'的顶端通过多个连续位置162'。

图10和图11图示了经修改的牙刷模块100"，其具有以固定关系安装到刷头120"的多个线性刷毛阵列144"。携载线性刷毛阵列114"的线性固持器104"可以通过动力传输链106"沿着椭圆形路径116"移动，动力传输链包括驱动轴128"和偏心凸轮轴134"。刷毛固持器104"穿过多个连续位置160"，且刷毛114"的顶端通过多个连续位置162"。

图12和图13提供了示出图4至图6的牙刷实施方式的动力传输总成或链206的关键组件的简化视图。杆228的近端284设置在凸轮动作接收器元件240的突出部241上的凹部286中。枢轴球230定位成与凹部286相距距离l1，该距离大致等于枢轴球230与刷毛固持器单元204'之间的距离l2。如上文指示，可以沿着柄218调整球230的位置且因此调整相对距离l1和l2以相对于突出部241的移动放大或缩小刷毛固持器204的成比例移动。

图14是牙刷模块200的简化或图解视图，其示出了处于更接近头部220的位置的球接头或枢轴球230。自然，结果是沿着路径216的移动幅度减小。

图15图解地说明了牙刷模块200(其横截面为长方形的头部220具有优选最小化的厚度th的)的操作，其示出了刷毛固持器204的多个连续位置260和刷毛尖端214的多个连续位置262。如果牙齿tt处于上颌而非如描绘的下颌，那么刷毛尖端214沿着由箭头216a、216b、216c、216d指示的路径216的运动方向将反转。传感器156检测到牙刷的定向改变时，通过图18中示出的电路自动地实施运动方向的此反转。

图16a至图16d示出了通过放大的椭圆形刷柄302示意性地表示的牙刷模块100或200的四个不同定向，其中定向传感器(图18中的156)呈球型传感器304的形式。球型传感器304包括正方形或立方体外壳306和位于外壳内的自由滚动球308以及四个电极或接触销310，销附接到外壳306的印刷电路板基板312。每个电极或接触销310沿着分别由字母a、b、c、d标示的外壳306的各个壁定位。普通牙刷或刷毛阵列312通过其相对于刷柄302的位置和定向来指示被刷牙齿在用户颌中的位置。球308和电极或接触销310是由例如镍等低电阻材料制成，或涂覆有材料，因此球308可以是镀镍钢球和镀镍钢销310。

图16a描绘了用于清洁前下外部牙齿表面、右下内部牙齿表面，和左下外部牙齿表面的牙刷定向。球308与电路相抵地设置，且在销310沿着外壳306的壁a和b的情况下闭合电路。

图16b描绘了用于清洁前下内部牙齿表面、右下外部牙齿表面，和左下内部牙齿表面的牙刷定向。球308与电路相抵地设置，且在销310沿着外壳306的壁a和d的情况下闭合电路。

图16c描绘了用于清洁前上外部牙齿表面、左上外部牙齿表面，和右上内部牙齿表面的牙刷定向。球308与电路相抵地设置，且在销310沿着外壳306的壁c和b的情况下闭合电路。

图16dc描绘了用于清洁前上内部牙齿表面、右上外部牙齿表面，和左上内部牙齿表面的牙刷定向。球308与电路相抵地设置，且在销310沿着外壳306的壁c和d的情况下闭合电路。

图16a至图16d中的弯曲箭头314表示各个牙刷定向上的接触牙齿“动力”行程的角度方向。反指箭头316表示传感器轴线。

沿着壁c的销310可以是负电压或低电压极，而沿着壁a的销310是正电压或高电压极。如果销b为正或销d为负，那么电机在一个方向上(即，逆时针)转动，而如果销b为负或销d为正，那么电机在相反方向上转动。

图17a至图17d示出了通过放大的椭圆形刷柄402示意性地表示的牙刷模块100或200的四个不同定向，其中定向传感器(图18中的156)呈重力传感器或加速度计404的形式。传感器404包括偏心质量406和常规机械和电气组件(未示出)(例如，压电晶体和检测器电路)。普通牙刷或刷毛阵列412通过其相对于刷柄402的位置和定向来指示被刷牙齿在用户颌中的位置。

图17a描绘了用于清洁前下外部牙齿表面、右下内部牙齿表面，和左下外部牙齿表面的牙刷定向。图17b描绘了用于清洁前下内部牙齿表面、右下外部牙齿表面，和左下内部牙齿表面的牙刷定向。图16c描绘了用于清洁前上外部牙齿表面、左上外部牙齿表面，和右上内部牙齿表面的牙刷定向。图16dc描绘了用于清洁前上内部牙齿表面、右上外部牙齿表面，和左上内部牙齿表面的牙刷定向。

如图18中示出，用于控制刷毛固持器104或204的移动方向的电路包括定向传感器156和硬连线逻辑电路或微处理器420，其分别被配置成根据来自定向传感器156的信号来确定牙刷定向。逻辑电路或微处理器420连接到电机驱动电路422，电机驱动电路进而连接到电动机或驱动器112、212。

牙刷模块100、200使得用户能够通过降低将食物颗粒清扫至牙龈下方的可能性来减小龋齿的发生率的方式刷牙。本发明预期一种自动刷牙的方法，其中使用者操作操作性地连接到刷毛固持器104或204的动力传输总成106或206，以便相对于牙刷框架102或202沿着椭圆形路径116或216移动刷毛固持器上的刷毛尖端114或214。在沿着椭圆形路径116或216的单个移动循环中，刷毛尖端114或214远离框架102或202且朝向牙齿tt移位，随后沿着牙齿移位且在远离牙龈线的方向上接触牙齿，随后朝向框架102或202且远离牙齿tt移位返回，且随后沿着框架102或202移位且与牙齿tt脱离。

方法还预期对刷毛固持器104或204的移动方向进行自动控制，使得刷毛尖端114或214根据牙刷定向沿着椭圆形路径116或216在一个方向上或相反方向上移动。方法可以包括操作定向传感器156(304、404)以检测框架102或402的两个交替性定向，并且在牙刷模块100或200处于交替性定向中的第一定向时引发或实现刷毛固持器104或204在一个方向上的运动，而在牙刷处于交替性定向中的第二定向时引发或实现刷毛固持器在相反方向上的运动。

操作动力传输总成106或206可以包括沿着回路移动凸轮元件134或268，所述凸轮元件相对于转子132或276的动力传输轴线偏心，且因此移动凸轮动作接收器元件104或240。

应注意，椭圆形路径116和216可以是细长或扁平的，使得接近行程116a、216a和缩回行程116c、216c与刷行程116b、216b和返回行程116d、216d相比较小。特别是在提供固定辅助刷毛阵列144和278的情况下，可以示例性地在数毫米到大约一厘米的范围内维持刷毛末端114和214在正交于牙齿表面tt的方向上的运动。