具有减震内支架组件的电动牙刷的制作方法

本实用新型涉及电动牙刷的技术领域，尤其涉及一种具有减震内支架组件的电动牙刷。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，对于牙刷的要求也越来越高，在现有技术中，小体积类的震动牙刷常见的有两种设计，在其中一种设计中，可直接将震动电机103装置在手柄101内，将手柄101直接震动，再将震动通过手柄上紧固的输出轴104将震动传递给刷头102，如图1a所示，这种设计虽然保证了刷杆部分的纤细，且结构简单，但因震动电机直接在壳体，手柄震感强，令使用者非常不适；在另一种设计中，可将震动电机103尽可能设置得靠近刷头102，理论上将震动电机尽可能地往刷头102的方向装置，而手柄101通过输出轴104连接至震动电机103，这种设计中刷头102的震动效果最理想，且手持位震动的消除也容易处理，但面临的问题是因刷头102的位置装置了震动电机，外观上整个刷杆的厚度d2比图1a中的厚度d1显得肥大粗壮，不仅影响了外观，也因刷杆体积过大影响使用过程的灵活性，该方法的设计参见图1b。

为此，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种具有减震内支架组件的电动牙刷，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有减震内支架组件的电动牙刷，其结构简单，操作装卸便利，有效解决因震动电机装置在手柄内引致常见得手持震感强，刷头部位震感偏弱的问题，也可有效改善牙刷的整体形体，实现牙刷的纤细灵活。

为解决上述问题，本实用新型公开了一种具有减震内支架组件的电动牙刷，其特征在于：

所述减震内支架组件包含内支架、震动电机和输出轴，所述内支架的后端设有包覆固定震动电机的电机架，前端设有安装至电动牙刷壳体上的安装部，所述安装部的外周缘连接至电动牙刷的壳体，整个减震内支架组件仅通过安装部的外周缘与壳体接触且紧固以形成内支架的两头悬空而靠支点紧固在壳体的状态。

其中：所述安装部供输出轴的后端插入固定，所述安装部内设有环形缓冲结构，所述环形缓冲结构为安装部内形成的环形槽从而安装部环绕于输出轴的外壁截面为u形截面。

其中：所述震动电机的后端设有偏心轮，所述电机架整体偏心连接于安装部的后端。

其中：所述电动牙刷设有壳体以及位于壳体前端的刷头，减震内支架组件的内支架的安装部周缘连接固定于壳体内壁，所述减震内支架组件后端的震动电机悬空于壳体内以产生震动动力，所述输出轴伸入刷头内以将震动传递给刷头。

其中：所述壳体内设有位于内支架旁的控制电路板，后端内还设有电连接至震动电机的电源组件。

通过上述结构可知，本实用新型的具有减震内支架组件的电动牙刷具有如下效果：

1、利用内支架和壳体构件谐振结构，偏心轮震动电机紧固在内支架上且在壳体内。动力通过内支架另一端配置有输出轴输出动力到牙刷杆。解决常见震动牙刷内置电机在手柄上手持震动过强的问题，并改善了刷杆形体，实现刷杆纤细的外观。

2、解决了将震动电机内置在手柄内的震动牙刷手持位置震感过强而刷头动力却不足的常见弊病。具有整体设计结构简单，防水密封位置少，手持震感舒适，成本低等优势，具备较高的市场推广价值。

本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1a和图1b显示了现有技术中两种电动牙刷设计的结构示意图。

图2显示了本实用新型中减震内支架组件的结构示意图。

图3显示了本实用新型中减震内支架组件的正视图。

图4显示了图3箭头方向的剖视图。

图5显示了本实用新型中减震内支架组件的内部结构示意图。

图6显示了本实用新型的具有减震内支架组件的电动牙刷的结构示意图。

图7a、图7b和图7c显示了本实用新型中减震内支架组件的作用示意图。

图8显示了本实用新型的减震内支架组件的力学模型图。

具体实施方式

参见图2至图5，显示了本实用新型的具有减震内支架组件的电动牙刷中减震内支架组件的示意图。

所述减震内支架组件可包含内支架10、震动电机13和输出轴15，所述内支架10的后端设有包覆固定震动电机13的电机架11，前端设有安装至电动牙刷壳体上的安装部12，所述安装部12与电机架11可一体成型而成，所述安装部12的外周缘可通过螺纹连接结构或卡扣连接结构连接至电动牙刷的壳体，整个减震内支架组件仅通过安装部12的外周缘支撑于壳体内，与壳体接触且紧固，形成内支架的两头悬空，靠支点紧固在壳体的状态。

其中，所述安装部12的中心设有供输出轴15的后端插入固定的容置槽。

其中，所述安装部12内设有环形缓冲结构16，优选的是，所述环形缓冲结构16为安装部12内形成的环形槽，从而安装部12环绕于输出轴15的外壁截面为u形截面(可同时参见图7a、7b和7c)。

其中，所述震动电机13的后端设有偏心轮14，所述电机架11整体偏心连接于安装部12的后端。

如图6所示，显示了本实用新型的具有减震内支架组件的电动牙刷的结构示意图，所述电动牙刷设有供操作人员握持的壳体20以及位于壳体前端的刷头21，减震内支架组件的内支架10的安装部周缘连接固定于壳体内壁，所述减震内支架组件后端的震动电机13悬空于壳体20内以产生震动动力，所述输出轴15伸入刷头21内以将震动传递给刷头21，所述壳体20内设有位于内支架10旁的控制电路板22，后端内还设有电连接至震动电机13的电源组件23。

由此，如图8所示，震动电机13通过高速旋转带动偏心轮14来产生震动，产生震动的力为离心力，力的方向如图箭头所示，因整个内支架除支点外，两端均为悬空设计，因此力学上，内支架等效于杠杆模型，整个杠杆均在震动马达的作用下震动，沿着杠杆的振幅的变化是一线性变幅的分布。理论上支点振幅为零。沿着支点两端延伸震动幅度会递增，支架设计本质上为震动过程的变幅杆，支点两端的力臂决定变幅的比例。

同时参见图7a、图7b和图7c，由于在杠杠的支点位置(即本实用新型的安装部内和输出轴外侧)设置了环形槽，使得整体的安装部构建成弹性体。当电机震动传递到支点，振幅最小。此时再经过环形槽的缓冲，震动到环形槽的外圈进一步减少，起到更好的减震效果。如图7a所示的向右运动极限状态和图7c所示的向左运动极限状态，环形槽提供了两侧的拉伸和压缩的空间，而在图7b的居中状态，环形槽为居中复位，而安装部外缘与壳体通过螺纹或卡扣紧固，且仅该处与支架发生连接关系，支架其余部分相对壳体是悬空设计。经过上述的处理，由震动电机回馈到壳体的震动大幅度减少，有效达到本实用新型的目的。

其中，内支架与环形槽设计，另一作用是以谐振方式传送震动能量到刷头。其机理过程如下：

参见图8，假定当震动马达产生的离心力如图朝下，环形槽受压变形压缩，变形过程实际为储能过程(可参见图7a)，当电机的离心力方向换向到向上时(可参见图7c)，环形槽开始释放受压的储能，并反向开始新的压缩，此刻所储的能与离心叠加，加速了支架的摆动，这构成了常见的弹簧式的简谐系统。由此，可将支架的整体重量和物理尺寸构建的自然谐振频率与震动电机的频率相吻合，此时支架在同样震动电机电性能参数条件下，刷头将获得最大及高效的源自震动电机的能量。

理论上来说，系统谐振频与如下材料和物理量相关：

1.环形槽的刚性和谐振频率呈正比，影响刚性的因素有材料特性和物理尺寸，安装部形成的u形截面的壁厚越厚，刚性也就越大。

2.支架及刷头重量与谐振频率呈反比。

3.频率与支架力臂长度呈反比。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本实用新型的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本实用新型不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本实用新型的教导的特定例子，本实用新型的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。