专利名称：一种基于共震的电动牙刷的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于共震的电动牙刷，属于日常生活用品。
背景技术：
电动牙刷已为大众所熟悉，一般电动牙刷刷头作回转摆动，并且回转摆动频率较低，普遍低于100赫兹。近年来，工作在数百赫兹振动频率的音波电动牙刷开始走向市场，如中国专利(专利号ZL200820121468. 6)提出了一种基于非接触磁藕合的电动牙刷。在马达轴上安装有驱动永磁体，而输出永磁体及牙刷头则安装在弹性构体上，并且驱动永磁体和输出永磁体非接触相对安装。马达带动驱动永磁体形成周期交变磁场，从而驱动在交变磁场中的输出永磁体，推动牙刷头作周期震动；类似的技术也见于美国专利(专利号6140723)。 但马达静止时，驱动永磁体和输出永磁体相吸，故马达启动时，需克服两磁体间的磁阻力矩较大，从而使马达很难甚至不能启动。中国专利(专利号ZL201120062794. 6)提出了一种基于多极驱动永磁体和多极输出永磁体磁藕合结构，并通过合理配置多极驱动永磁体和多极输出永磁体的相对位置及合理选择多极输出永磁体的磁区极性，从而使马达启动时，启动阻力矩很小。为保证牙刷头有足够的震动能量输出，牙刷头震动频率应在其共振频率附近工作，但由于电池电压的变化，马达的转速也随着变化，从而并不能保证牙刷头在其共振频率附近震动。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种能在电池电压变化的情况下仍能确保牙刷头在其共振频率附近震动的基于共震的电动牙刷。本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要由牙刷体外壳、驱动组件、输出组件、充电组件和马达转速控制组件组成，所述的驱动组件包括马达及与之相连的驱动永磁体；输出组件包括弹性构件、输出永磁体、输出轴及牙刷头；所述的充电组件包括感应充电线圈、充电电路及可充电电池；所述的马达转速控制组件包括速度传感器和转速控制电路；所述的驱动永磁体安装在马达轴上并由马达带动旋转形成一个周期交变磁场；输出永磁体与驱动永磁体非接触相对安装，并在驱动永磁体形成的周期交变磁场中受力驱动，与所述的输出永磁体相连的弹性构件、输出轴及牙刷头将随着输出永磁体受力驱动而产生周期震动；所述的转速控制电路根据速度传感器检测到的马达的转速，反馈控制马达的转速，使马达在可充电电池电压变化的情况下仍能在设定的转速下工作，从而确保牙刷头在其共振频率附近震动。所述的马达配置有所述的可检测到马达转速的速度传感器，该速度传感器与反馈控制马达转速的转速控制电路相连；所述的转速控制电路根据速度传感器检测到的马达的转速，反馈控制马达的转速，使马达在可充电电池电压变化的情况下仍能在设定的转速下工作，从而确保牙刷头在其共振频率附近震动。所述的马达是有刷直流马达，或是无刷直流马达；所述的速度传感器是霍尔速度传感器，或是电磁速度传感器，或是电容速度传感器，或是光电速度传感器；所述的转速控制电路是PWM速度控制电路。本实用新型具有结构合理、紧凑，使用方便、可靠，能在电池电压变化的情况下仍能确保牙刷头在其共振频率附近震动等特点。
图I是本实用新型实试例的结构示意图。·[0012]图2是马达转速控制实试例的示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步的描述。图I所示，本实用新型所述的电动牙刷主要包括牙刷体外壳I、驱动组件2、输出组件3、充电组件4和马达转速控制组件5组成。驱动组件2由马达2a及驱动永磁体2b组成，驱动永磁体2b安装在马达2a的输出轴上，马达2a的输出轴和驱动永磁体2b —起转动，从而形成交变磁场。驱动永磁体2b是单一磁区或是多个磁区；输出组件3由弹性构件3a，输出永磁体3b，输出轴3c及牙刷头3d组成，输出永磁体3b及输出轴3c都直接安装在弹性构件3a上，牙刷头3d和输出轴3c —般采用可折卸的连接结构；输出永磁体3b和驱动永磁体2b非接触相对安装，这样输出永磁体3b受驱动永磁体2b产生的交变磁场的激励，从而驱动弹性构件3a使牙刷头3d以数百赫兹的频率振动；输出永磁体3b可采用单磁区或多个磁区；充电组件4由感应充电线圈4a、充电电路4b及可充电电池4c组成，感应充电线圈4a通过非接触式磁感应产生交流电压，经充电电路4b整流后对可充电电池4c充电。转速控制电路5b根据速度传感器5a检测到的马达2a的转速，反馈控制马达2a的转速，使马达2a在可充电电池4c电压变化的情况下仍能在设定的转速下工作，从而确保牙刷头在其共振频率附近震动。为保证牙刷头有足够的震动能量输出，牙刷头震动频率应在其共振频率附近，马达转速控制组件5包括速度传感器5a和转速控制电路5b ;转速控制电路5b根据速度传感器5a检测到的马达2a的转速，反馈控制马达2a的转速，使马达2a在可充电电池4c电压变化的情况下仍能在设定的转速下工作，从而确保牙刷头在其共振频率附近震动。图2是马达转速控制实试例的示意图，该实试例针对有刷直流马达，采用PWM转速控制电路；可充电电池4c经PWM转速控制电路5b对马达2a供电，马达2a配置有用于检测马达2a转速的速度传感器5a ;当可充电电池4c电压变小时，马达2a的供电电压变小，其转速减小，速度传感器5a检测到的转速比设定的转速低，转速控制电路5b在保持PWM工作频率不变(PWM工作周期T不变)的同时，增大PWM转速控制电路的导通时间Tm，从而提高PWM的占空比，增加马达2a的供电电压，使马达2a的转速增加，这样，通过速度负反馈控制使马达2a在可充电电池4c电压变小的情况下仍能在设定的转速下工作；反之，当可充电电池4c电压变大时，马达2a的供电电压变大，其转速增加，速度传感器5a检测到的转速比设定的转速高，转速控制电路5b在保持PWM工作频率不变(PWM工作周期T不变)的同时，减小PWM转速控制电路的导通时间 ，从而减小PWM的占空比，减小马达2a的供电电压，使马达2a的转速减低，这样，通过速度负反馈控制使马达2a在可充电电池4c电压变大的情况下仍能在设定的转速下工作。上述的PWM调速是定频调速法，即频率(周期T)保持不变，而同时改变Tm和Irff ；PWM调速还有定宽调频法和调宽调频法；定宽调频法，即保持Tm不变，而同时改变Ttrff和频率(周期T);调宽调频法，即保持Irff不变，而同时改变Tm和频率(周期T)。所述的马达2a是有刷直流马达，或是无刷直流马达；所述的速度传感器5a是霍尔速度传感器，或是电磁速度传感器，或是电容速度传感器，或是光电速度传感器。 本实用新型并不受上述实施例的限制，在本实用新型范围内，本领域内的技术人员可设计出其他实施例。
权利要求1.一种基于共震的电动牙刷，它主要由牙刷体外壳(I)、驱动组件(2)、输出组件(3)、充电组件(4)和马达转速控制组件(5)组成，其特征在于所述的驱动组件(2)包括马达(2a)及与之相连的驱动永磁体(2b);输出组件(3)包括弹性构件(3a)、输出永磁体(3b)、输出轴(3c)及牙刷头(3d);所述的充电组件(4)包括感应充电线圈(4a)、充电电路(4b)及可充电电池(4c );所述的马达转速控制组件(5 )包括速度传感器(5a )和转速控制电路(5b );所述的驱动永磁体(2b)安装在马达(2a)轴上并由马达(2a)带动旋转形成一个周期交变磁场；输出永磁体(3b)与驱动永磁体(2b)非接触相对安装，并在驱动永磁体(2b)形成的周期交变磁场中受力驱动，与所述的输出永磁体(3b)相连的弹性构件(3a)、输出轴(3c)及牙刷头(3d)将随着输出永磁体(3b)受力驱动而产生周期震动；所述的转速控制电路(5b)根据速度传感器(5a)检测到的马达(2a)的转速，反馈控制马达(2a)的转速，使马达(2a)在可充电电池(4c)电压变化的情况下仍能在设定的转速下工作，从而确保牙刷头在其共振频率附近震动。
2.根据权利要求I所述的基于共震的电动牙刷，其特征在于所述的马达(2a)配置有所述的可检测到马达(2a)转速的速度传感器(5a)，该速度传感器(5a)与反馈控制马达(2a)转速的转速控制电路(5b)相连。
3.根据权利要求I或2所述的基于共震的电动牙刷，其特征在于所述的马达(2a)是有刷直流马达，或是无刷直流马达；所述的速度传感器(5a)是霍尔速度传感器，或是电磁速度传感器，或是电容速度传感器，或是光电速度传感器；所述的转速控制电路(5b)是PWM速度控制电路。
专利摘要一种基于共震的电动牙刷，它主要由牙刷体外壳、驱动组件、输出组件、充电组件和马达转速控制组件组成，所述的驱动组件包括马达及与之相连的驱动永磁体；输出组件包括弹性构件、输出永磁体、输出轴及牙刷头；所述的充电组件包括感应充电线圈、充电电路及可充电电池；所述的马达转速控制组件包括速度传感器和转速控制电路；所述的驱动永磁体安装在马达轴上并由马达带动旋转形成一个周期交变磁场；输出永磁体与驱动永磁体非接触相对安装，并在驱动永磁体形成的周期交变磁场中受力驱动，与所述的输出永磁体相连的弹性构件、输出轴及牙刷头将随着输出永磁体受力驱动而产生周期震动；它具有结构合理、紧凑，使用方便、可靠，能在电池电压变化的情况下仍能确保牙刷头在其共振频率附近震动等特点。
文档编号A61C17/34GK202776618SQ20122045144
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者叶洪源 申请人:叶洪源