一种电动牙刷及其刷牙启动方法与流程

本发明涉及电刷牙刷控制结构领域，特别是一种电动牙刷及其刷牙启动方法。

背景技术：

现有技术中公开了一种带有检测刷头压力装置的电动牙刷，包括电机和刷头，电机具有输出轴，刷头插接固定在所述输出轴上，刷头在电机的驱动下开始刷牙，并且在输出轴上设置了压力检测结构，通过该压力检测结构在用户过度用力刷牙时进行提醒，以防造成磨损；压力检测结构包括输出轴的表面上的应力触发件和应力检测件，应力触发件为设置在输出轴上的凹槽，凹槽增加输出轴的弹性形变能力，使得与凹槽相对应位置的应力检测件能够检测到输出轴所受的压力。

上述结构的压力检测结构由于离刷头距离较近，对刷头上较小的压力检测不敏感，从而导致整体压力检测结构所检测到的压力并不精确，仅适用于对用户过度用力刷牙时进行提醒，无法结合压力检测对电动牙刷的功能做更多的扩展，并且在输出轴上开槽，一定程度上也增加的输出轴出现缺陷的可能性，而输出轴在工作过程中是出于高频震荡的状态，更是增加了输出轴断轴的风险。

技术实现要素：

本发明目的在于解决上述技术问题，提供一种电动牙刷及其刷牙启动方法，本申请的电动牙刷及其刷牙启动方法可以精确检测刷头所受之压力，并将检测到的压力值用于控制电机的启动和停止。

为了达到上述目的，本发明的技术方案有：

一种电动牙刷，包括外壳、电机组件、刷头以及传感件，所述电机组件安装在所述外壳内，所述传感件包括固定段、形变段以及连接段；所述固定段相对所述外壳固定，所述连接段与所述电机组件的一端固定，所述电机组件在另一端设置有输出杆，所述刷头安装在所述输出杆上；所述刷头与电机组件连接形成力臂，使刷头受压的力传递至形变段使其发生形变，所述形变段安装有传感器，所述传感器用于感受形变段的形变，所述传感器与电机组件电控连接。

本申请的一种电动牙刷，改进了传感件的安装位置，增加刷头到传感件的之间形成的力臂的长度，使刷头所受的力更加容易施加到传感件上，使得传感件更加易于形变，更加易于被传感件上的传感器感受到形变变化，从而能够更加精确的测量到刷头所受到的压力，通过压力值的变化以控制电机启动和停止，使得电机可以无需传统电动牙刷的物理按键即可启动，无需设置物理按键使得电动牙刷更易于设置防水结构；并且能够模拟传统牙刷的使用习惯，使用者放入口中，收到牙齿对刷头的压力即可启动电动牙刷，更加适合习惯了传统牙刷使用习惯的使用者使用；具体的电动牙刷内部将电机组件当做刚性的杠杆，相当于延长的力臂，使得刷头上的压力更加容易的体现在传感件的形变上，使得传感件上的传感器能够更加精测的测得压力值，利用如此精确的压力值才能更加准确的控制电机组件的启动和停止。

进一步地，还包括主控电路板，所述主控电路板与所述传感器电连接，所述电机组件包括电机，所述输出杆为该电机的输出端，且该电机与主控电路板电连接。所述主动电路板记录有控制程序，接收传感器所产生的电信号，选择该电信号对应的控制电机的指令，控制电机启停。

再进一步地，所述电机组件还包括第一支架，所述第一支架用于固定电机，所述连接段固定于所述第一支架上。第一支架为刚性件，用于保护电机，并且用于连接电机、刷头形成刚性的杠杆，使得刷头所受的压力能够被传感件所感受并发生形变。

再进一步地，还包括第二支架，所述第二支架上设置有供所述传感件形变和所述电机组件活动的安装位。所述第二支架为电动牙刷的内衬支架，为电动牙刷的其他电器元件提供安装位置，并且为电机组件和传感件提供活动的安装位。

再进一步地，所述第二支架固定在所述外壳内，所述固定段固定在所述安装位上。

再进一步地，还包括第三支架，所述安装位的前端设置有第二密封件，所述第三支架一端固定在所述第二支架的安装位上，另一端固定在所述第二密封件上，所述第三支架、第二密封件与第二支架的安装位配合形成所述电机组件活动的腔。第三支架形成所述电机组件活动的腔的同时，也与形成安装位的第二支架配合形成相互支撑第二密封件的支撑结构，从而达到安装时避免安装位和第二密封件变形的效果。

再进一步地，所述固定段设有固定孔与所述安装位连接，所述连接段设有固定孔和/或固定槽与所述电机组件连接，所述形变段设置在传感件的中部，所述形变段设置有穿孔，所述传感件贴于所述形变段的一侧表面上。

一种上述电动牙刷的刷牙启动方法，所述传感件检测所述刷头的压力，并根据所述压力控制所述电机组件启动或停止。通过压力值的变化以控制电机启动和停止，使得电机可以无需传动电动牙刷的物理按键即可启动，无需设置物理按键使得电动牙刷更易于设置防水结构；并且能够模拟传统牙刷的使用习惯，使用者放入口中，收到牙齿对刷头的压力即可启动电动牙刷，更加适合习惯了传统牙刷使用习惯的使用者使用。

再进一步地，包括以下步骤：

所述传感件检测到压力位于初始值到第一阈值之间时，控制电机组件不启动；

所述传感件检测到压力位于第一阈值到第二阈值之间时，控制电机组件以固定输出功率启动；

所述传感件检测到压力大于第二阈值时，发出压力过大的提醒信号。

再进一步地，包括以下步骤：

所述传感件检测到压力位于初始值到第三阈值之间时，控制电机组件不启动；

所述传感件检测到压力位于第三阈值到第四阈值之间时，控制电机组件启动，电机输出功率与刷头压力成正比；

所述传感件检测到压力位于第四阈值到第五阈值之间时，控制电机组件启动，电机输出功率与刷头压力成反比；

所述传感件检测到压力位于第五阈值到第六阈值之间时，发出压力过大的提醒信号；

所述传感件检测到压力大于第六阈值时，控制电机组件待机。

附图说明

图1为本发明的电动牙刷的爆炸图。

图2为本发明的力臂结构的爆炸图。

图3为本发明的电机组件的爆炸图；

图4为本发明的传感件的立体图；

图5为图1的局部放大处的局部放大图；

图6为图1的局部放大处的放大剖视图；

图7为本发明的电动牙刷的立体图。

具体实施方式

结合附图说明本发明的一种电动牙刷及其刷牙启动方法。

如图1至图7所示的一种电动牙刷，包括外壳1、电机组件5、刷头2、主控电路板3以及传感件6，所述电机组件5可活动的安装在所述外壳1内，所述传感件6包括固定段63、形变段62以及连接段64；所述固定段63相对所述外壳1固定，所述连接段64与所述电机组件5的一端固定，所述电机组件5在另一端设置有输出杆511，所述刷头2安装在所述输出杆511上；所述形变段62安装有传感器61，所述传感器61用于感受形变段62的形变，所述传感器61与电机组件5电控连接；所述主控电路板3与所述传感器61电连接，所述电机组件5包括电机51，所述输出杆511为该电机51的输出端，且该电机51与主控电路板3电连接。所述主动电路板记录有控制程序，接收传感器61所产生的电信号，选择该电信号对应的控制电机51的指令，控制电机51启停。

如图2所示，还包括第二支架4，所述第二支架4上设置有供所述传感件6形变和所述电机组件5活动的安装位41。所述第二支架4为电动牙刷的内衬支架，为电动牙刷的其他电器元件提供安装位41，并且为电机组件5和传感件6提供活动的安装位41；所述第二支架4固定在所述外壳1内，所述固定段63固定在所述安装位41上；所述第二支架4在所述固定段63的固定位置设置有加强件412；加强件412可以提高第二支架4的结构强度，防止第二支架4中固定所述固定段63的位置变形。所述加强件412为加强肋条，可以提高安装位41的抗弯曲性能使得传感器61检测到的压力更加精准。

还包括第三支架7，所述第三支架7固定在所述第二支架4的安装位41上，与第二支架4的安装位41配合形成所述电机组件5活动的腔。此外，第三支架7还能够补充第二支架4的整体结构强度，避免安装时安装位41变形。

结合图5和图6所示，所述外壳1上设有开孔11，开孔11供输出杆511穿过与所述刷头2连接，在开孔内安装有第一密封件12，并且第二支架4的安装位41的前端设置了第二密封件42，第二密封件42上设置了减震垫421，减震垫421起对安装电机的内支架组件减震降噪的作用，第一密封件12与第二密封件42配合，防止水从开孔11流入电动牙刷内，为了防止第二密封件42在安装时被第一密封件12和开孔11周围的外壳1顶变形，设置了所述第三支架7，与形成安装位41的第二支架4配合形成相互支撑第二密封件42的支撑结构，从而达到安装时避免安装位41和第二密封件42变形的效果。

如图3和图4所示，所述电机组件5还包括第一支架，所述第一支架用于固定电机51，所述连接段64固定于所述第一支架上。第一支架为刚性件，用于保护电机51，并且用于连接电机51、刷头2形成刚性的杠杆，使得刷头2所受的压力能够被传感件6所感受并发生形变。

第一支架包括上支架53和下支架52，上支架53和下支架52上下配合夹紧固定电机51，所述下支架52上设置了固定位521，所述安装位41内也设有固定位411；传感件6的固定段63设置有固定孔，连接段64固定孔和/或固定槽，分别与固定位411和固定位521连接固定，传感器61贴合安装于中间的形变段62的一侧表面上，形变段62中开设有穿孔621以增加形变段62的弹性。

本申请的一种电动牙刷，改进了传感件的安装位置，使其更加易于形变，更加易于被传感件上的传感器感受到形变变化，从而能够更加精确的测量到刷头所受到的压力，通过压力值的变化以控制电机启动和停止，使得电机可以无需传统电动牙刷的物理按键即可启动，无需设置物理按键使得电动牙刷更易于设置防水结构；并且能够模拟传统牙刷的使用习惯，使用者放入口中，收到牙齿对刷头的压力即可启动电动牙刷，更加适合习惯了传统牙刷使用习惯的使用者使用；具体的电动牙刷内部将电机组件当做刚性的杠杆，相当于延长的力臂，使得刷头上的压力更加容易的体现在传感件的形变上，使得传感件上的传感器能够更加精测的测得压力值，利用如此精确的压力值才能更加准确的控制电机组件的启动和停止。

本申请还提供一下几种通过压力检测值控制电机启动的实施例。

一种上述电动牙刷的刷牙启动方法，所述传感件检测所述刷头的压力，并根据所述压力控制所述电机组件启动或停止。

实施例1，包括以下步骤：

所述传感件检测到压力位于初始值到第一阈值之间时，控制电机组件不启动；

所述传感件检测到压力位于第一阈值到第二阈值之间时，控制电机组件以固定输出功率启动；

所述传感件检测到压力大于第二阈值时，发出压力过大的提醒信号。

如传感件检测到刷头的压力为0-50g时，控制电机组件中的电机不启动，此时可能是由于在涂抹牙膏，所以当压力过小时，并不需要启动电机使刷头振动。

如传感件检测到刷头的压力为50-200g时，控制电机组件中的电机以最优的输出功率运行，此时压力最贴近正常用户刷牙的最适宜的压力值，刷牙效果好，刷头磨损程度可控。

如传感件检测到刷头的压力为200-300g时，发出压力过大的提醒信号，提醒用户降低对牙齿的压迫，从而提高刷牙效果，并降低刷头的磨损。

实施例2，包括以下步骤：

所述传感件检测到压力位于初始值到第三阈值之间时，控制电机组件不启动；

所述传感件检测到压力位于第三阈值到第四阈值之间时，控制电机组件启动，电机输出功率与刷头压力成正比；

所述传感件检测到压力位于第四阈值到第五阈值之间时，控制电机组件启动，电机输出功率与刷头压力成反比；

所述传感件检测到压力位于第五阈值到第六阈值之间时，发出压力过大的提醒信号；

所述传感件检测到压力大于第六阈值时，控制电机组件待机。

如传感件检测到刷头的压力为0-50g时，控制电机组件中的电机不启动，此时可能是由于在涂抹牙膏，所以当压力过小时，并不需要启动电机使刷头振动。

如传感件检测到刷头的压力为50-150g时，控制电机组件启动，电机输出功率与刷头压力成正比；具体操作时固定电机的频率，将占空比随着刷头压力的增大而调大，使得电机的输出功率增大。

如传感件检测到刷头的压力为150-250g时，控制电机组件启动，电机输出功率与刷头压力成反比；具体操作时固定电机的频率，将占空比随着刷头压力的增大而调小，使得电机的输出功率减小。此时压力最贴近正常用户刷牙的最适宜的压力值，刷头磨损程度可控，并且根据压力变换调节电机的输出功率以提高刷牙效果。

如传感件检测到刷头的压力为250-300g时，发出压力过大的提醒信号，提醒用户降低对牙齿的压迫，从而提高刷牙效果，并降低刷头的磨损。

如传感件检测到刷头的压力大于300g时，控制电机组件待机，保护用户牙齿，避免压力过大损伤牙齿和刷头。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。