一种改进型无按键启动的电动牙刷的制作方法

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1.本实用新型涉及电动牙刷领域，特指一种改进型无按键启动的电动牙刷。


背景技术：

2.电动牙刷是牙刷的一种，其通过电动机芯的快速旋转或震动，使刷头产生高频震动，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝，与此同时，刷毛的颤动能促进口腔的血液循环，对牙龈组织有按摩效果。
3.随着人们生活水平的提高，越来越多的电动牙刷用品应用到人们的日常生活中，且由于电动牙刷使用方便，清洁效果也极为理想，收到广大消费者喜爱。
4.目前市面上的电动牙刷一般都采用按键控制，而采用按键控制方式，则需要在外壳上安装控制按键，由此，不仅会造成防水性能的下降，且按键长时间使用容易出现疲劳，降低牙刷的使用寿命。
5.有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改进型无按键启动的电动牙刷。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该改进型无按键启动的电动牙刷，包括：牙刷本体、设置于所述牙刷本体内的电机、设置于所述牙刷本体内并与所述电机间隔开的电路板及通过检测所述电路板与所述电路板之间相对距离以控制所述电机工作的检测控制模组，该检测控制模组包括有控制芯片、设置于所述电路板上并与所述控制芯片连接的感应线圈及用于计数的计数装置，所述控制芯片控制所述感应线圈脉冲放电并产生磁场，该磁场于所述电机外形成涡流变为能量。
8.进一步而言，上述技术方案中，所述计数装置为谐振电容并与所述感应线圈电性连接，所述控制芯片控制所述感应线圈与所述谐振电容间歇通断电，并在断电后由所述感应线圈储存的能量供给所述谐振电容，使所述谐振电容产生谐波震荡，再由所述控制芯片记录脉冲次数。
9.进一步而言，上述技术方案中，所述电路板上还设置有用于唤醒所述检测控制模组的感应装置。
10.进一步而言，上述技术方案中，所述牙刷本体内设置有用于支撑所述电机的支撑内架，所述电机安装于所述支撑内架的上部，所述支撑内架的下部还安装有电池，所述电路板固定于所述支撑内架的一侧。
11.进一步而言，上述技术方案中，所述感应装置为触摸感应装置并设置于所述电路板的上端，所述牙刷本体外壁上设置有与所述触摸感应装置对应的接触面；所述电机的上端设置有与所述牙刷本体内壁固定连接的前固定罩，所述电机的下端设置有与所述支撑内架固定连接的后固定罩。
12.进一步而言，上述技术方案中，所述感应线圈的工作频率为20-30khz，所述牙刷本体上还安装有可拆卸的刷头，所述电机通过驱动轴与所述刷头连接并带动所述刷头工作；所述驱动轴伸出所述牙刷本体，且所述驱动轴位于所述牙刷本体内的一端套设有防水罩，所述牙刷本体底部安装有尾盖。
13.采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型中采用在电路板与电机相对的位置设置感应线圈，并在电路板上设置与感应线圈连接的计数装置，由控制芯片发出信号控制感应线圈脉冲通电工作，使感应线圈实现脉冲式的充放电，并感应线圈放电过程中向计数装置提供能量，由控制芯片记录下计数装置在感应线圈供能时间内的脉冲数，根据单位时间内的脉冲数量判断出电机与电路板之前的相对距离是否发生了改变，在刷牙时牙刷本体会受到接触反作用力而导致电机与电路板之间产生相对位移，进而使得感应线圈放电时阻尼发生改变，由此导致计数装置在感应线圈单位供能时间内的脉冲数量发生改变，从而由控制芯片发出信号控制电机开始工作，而在完成刷牙后，牙刷本体失去受力导致电路板与电机之间恢复到初始位置，进而由控制芯片发出信号控制电机停止工作，从而实现无按键控制电动牙刷启动和停止，因此，无需在手柄上再设置控制按键，提高手柄的密闭性，提升防水性能，且不会再因为按键的使用疲劳导致寿命下降，提升电动牙刷的使用寿命。
附图说明：
14.图1是本实用新型中电动牙刷的分解图；
15.图2是本实用新型中电动牙刷在不受力时的工作状态示意图；
16.图3是本实用新型中电动牙刷在受力时的工作状态示意图；
17.图4是本实用新型中感应线圈储存能量的波形图；
18.图5是本实用新型中感应线圈供能后谐振电容的震荡波形图；
19.图6是本实用新型中实施例一的工作原理图；
20.图7是本实用新型中实施例二的工作原理图。
具体实施方式：
21.下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。
22.见图1至图7所示，为一种改进型无按键启动的电动牙刷，其包括：牙刷本体1、设置于所述牙刷本体1内的电机2、设置于所述牙刷本体1内并与所述电机2间隔开的电路板3及通过检测所述电路板3与所述电路板3之间相对距离以控制所述电机2工作的检测控制模组4，该检测控制模组4包括有控制芯片41、设置于所述电路板3上并与所述控制芯片41连接的感应线圈42及用于计数的计数装置，所述控制芯片41控制所述感应线圈42脉冲放电并产生磁场，该磁场于所述电机2外形成涡流变为能量。采用在电路板3与电机2相对的位置设置感应线圈42，并在电路板3上设置与感应线圈42连接的计数装置，由控制芯片41发出信号控制感应线圈42脉冲通电工作，使感应线圈42实现脉冲式的充放电，并感应线圈42放电过程中向计数装置提供能量，由控制芯片41记录下计数装置在感应线圈42供能时间内的脉冲数，根据单位时间内的脉冲数量判断出电机2与电路板3之前的相对距离是否发生了改变，在刷牙时牙刷本体1会受到接触反作用力而导致电机2与电路板3之间产生相对位移，进而使得
感应线圈42放电时阻尼发生改变，由此导致计数装置在感应线圈42单位供能时间内的脉冲数量发生改变，从而由控制芯片41发出信号控制电机2开始工作，而在完成刷牙后，牙刷本体1失去受力导致电路板3与电机2之间恢复到初始位置，进而由控制芯片41发出信号控制电机2停止工作，从而实现无按键控制电动牙刷启动和停止，因此，无需在手柄上再设置控制按键，提高手柄的密闭性，提升防水性能，且不会再因为按键的使用疲劳导致寿命下降，提升电动牙刷的使用寿命。
23.所述计数装置为谐振电容并与所述感应线圈42电性连接，所述控制芯片41控制所述感应线圈42与所述谐振电容间歇通断电，并在断电后由所述感应线圈42储存的能量供给所述谐振电容，使所述谐振电容产生谐波震荡，再由所述控制芯片41记录脉冲次数。所述电路板3上还设置有若干用于辅助感应线圈42和谐振电容及控制芯片41工作的电子元件，由这些电子元件构成辅助电路。工作时，控制芯片41给感应线圈42与谐振电容28khz的开关信号，产生磁场，在感应线圈42工作100-300毫秒储存能量后关闭开关，这时由感应线圈42储存的能量供给谐振电容，使谐振电容继续谐波震荡，直到能量消失，谐振电容停止震荡。随之控制芯片41又给感应线圈42与谐振电容28khz的开关信号，使感应线圈42工作100-300毫秒储存能量后关闭开关，从而使感应线圈42以脉冲储存能量的方式工作。当电机2受力离感应线圈42越近，则阻尼越大，能量衰减越快，单位时间内脉冲的个数就比远离电机2时要多很多，这样就可以在能量消失前，测试单位时间内脉冲个数，从而得出个数越多，则阻尼越大，表示靠的越近，或测试磁场消失的时长，时长越短则，表示靠的越近。反之，当电机2受力离感应线圈42越远，则阻尼越小，能量衰减越慢，单位时间内脉冲的个数就比靠近电机2时要少很多，从而检测出电动牙刷是否与牙齿接触受力，进而判断出电机2是否需要工作。
24.所述电路板3上还设置有用于唤醒所述检测控制模组4的感应装置5。工作时，首先需要握住牙刷本体1，由感应装置5与手掌接触检测到人体电容，从而唤醒电动牙刷进入待机状态。
25.所述牙刷本体1内设置有用于支撑所述电机2的支撑内架6，所述电机2安装于所述支撑内架6的上部，所述支撑内架6的下部还安装有电池7，所述电路板3固定于所述支撑内架6的一侧。
26.所述感应装置5为触摸感应装置并设置于所述电路板3的上端，所述牙刷本体1外壁上设置有与所述触摸感应装置5对应的接触面11；所述电机2的上端设置有与所述牙刷本体1内壁固定连接的前固定罩21，所述电机2的下端设置有与所述支撑内架6固定连接的后固定罩22。
27.所述感应线圈42的工作频率为20-30khz，所述牙刷本体1上还安装有可拆卸的刷头8，所述电机2通过驱动轴20与所述刷头8连接并带动所述刷头8工作；所述驱动轴20伸出所述牙刷本体1，且所述驱动轴20位于所述牙刷本体1内的一端套设有防水罩12，所述牙刷本体1底部安装有尾盖13。
28.综上所述，本实用新型使用时，当握住牙刷本体1后，感应装置5会接触到手掌，进而检测到人体电容进入待机状态，此时，控制芯片41、感应线圈42及谐振电容进入工作状态，控制芯片41记录下此时谐振电容在感应线圈42单位供能时间内产生的脉冲个数s1；进一步，当刷头8伸入口腔内与牙齿接触后，刷头受到压力会反作用于电机2产生偏摆，进而导致电机2向感应线圈42靠近，而随着电机2与感应线圈42之间的距离越近，感应线圈42向谐
振电容供能所受阻尼越大，能量衰减就越快，控制芯片41记录下此时谐振电容在感应线圈42单位供能时间内所产生的脉冲个数s2，再由控制芯片41对比脉冲个数s2与脉冲个数s1的大小；进一步，当此时脉冲个数s2大于脉冲个数s1，则控制芯片41发出信号使电机2工作以驱动刷头8进行刷牙，而当此时脉冲个数s2小于脉冲个数s1时，则进入切换工作模式，并在完成一次工作模式切换后，继续回到控制芯片41对比脉冲个数s2与脉冲个数s1的大小，且在完成一次工作切换会使牙刷本体1产生振动提示或者指示灯闪烁提示；进一步，若此时脉冲个数s2大于脉冲个数s1，则控制芯片41发出信号使电机2以该工作模式驱动刷头8进行刷牙，而当此时脉冲个数s2依然小于脉冲个数s1时，则再次进入切换工作模式，直至切换到目标工作模式；进一步，当控制芯片41检测的脉冲个数s2等于脉冲个数s1时，则进入下一步判断程序，判断脉冲个数s2等于脉冲个数s1的时间是否在设定时间内，当脉冲个数s2等于脉冲个数s1的时间在规定时间内，则回到待机状态，并始终保持脉冲个数s2与脉冲个数s1的对比，当脉冲个数s2等于脉冲个数s1的时间已不在规定时间内，则关机。
29.在上述方案中，根据检测刷头8入口时，感受刷头8压力的值启动，具体来说：根据电机2与感应线圈42之间的相对距离不同，谐振电容在感应线圈42单位供能时间内所产生的脉冲个数就会不同，通常如果距离越近则供能阻尼越大，能量能量衰减越快，单位时间内脉冲的个数就比远离电机2时要多很多，这样就可以在能量消失前，测试单位时间内脉冲个数，从而得出个数越多，则阻尼越大，表示靠的越近，或测试磁场消失的时长，时长越短则，表示靠的越近，远则反之；由此获得牙刷本体1内电机2与电路板3之间的距离信息，基于该距离信息则可算得刷头8入口时感受刷头压力信息。本实用新型能够通过刷牙时的必要动作实现电动牙刷的开关操作，而不必操作按键或推钮，入口即开，离口即停，触摸感应装置5提供唤醒状态，极大的减少了误操作导致牙刷工作的可能性,操作更加智能便捷，增强了科技感及用户体验。
30.通常刷头8的正面与牙齿接触受力，会使电机2靠近电路板3，也就是感应线圈42能量衰减所受阻尼越大，由此脉冲个数s2就会大于脉冲个数s1，而在刷头8的背面受力，则会使电机2远离电路板3，也就是感应线圈42能量衰减所受阻尼越小，由此脉冲个数s2就会小于脉冲个数s1。
31.在本实用新型中，当脉冲个数s2处在等于脉冲个数s1的状态下，此时，刷头8与牙齿接触已经不受力，或者，受力很小，或者，刷头2已经脱离与牙齿接触了，在设定的时间内，电动牙刷处于待机状态，而超过设定的时间，电动牙刷则自动关机，以节省电量。当然，在手握牙刷本体1激活电动牙刷进入待机状态后，若刷头8在设定的时间内没有受力，也就是没有产生脉冲个数s2，则电动牙刷自动关机，以节省电量。在本实施例中，当脉冲个数s2处在等于脉冲个数s1的状态下，此时，刷头8与牙齿接触已经不受力，或者，受力很小，或者，刷头2已经脱离与牙齿接触了，在设定的时间内，电动牙刷处于待机状态，而超过设定的时间，电动牙刷则自动关机，以节省电量。当然，在手握牙刷本体1激活电动牙刷进入待机状态后，若刷头8在设定的时间内没有受力，也就是没有产生脉冲个数s2，则电动牙刷自动关机，以节省电量。本实施例中，待机时间为30s，同时，当连续模式切换时间超过30s也会自动关机，防止用户错误操作导致受伤。其次，电动牙刷设置有刷牙时间限定，在电机2工作两分钟后会自动关停机，已提示用户刷牙完成了，防止用户忘记时间，长时间刷牙，损伤牙齿，尤其对于老人和小孩。本实施例中，电动牙刷至少有三种工作模式。
32.一种电动牙刷无按键启动的检测方法，该检测方法包括：牙刷本体1、设置于所述牙刷本体1内电路板3上的控制芯片41、设置于所述电路板3上并由所述控制芯片41控制产生磁场的感应线圈42及用于计数的谐振电容，首先通过所述控制芯片41控制所述感应线圈42工作100-300毫秒储存能量后关闭，此时记录下能量消失前，所述谐振电容在单位时间内谐波震荡的脉冲个数s1；当所述牙刷本体1上的刷头8接触受力后，会驱使所述电机2向所述电路板3靠近或远离，进而使得所述电机2与所述感应线圈42之间的距离产生变化，此时，由所述控制芯片41控制所述感应线圈42工作100-300毫秒储存能量后关闭，并记录下能量消失前，所述谐振电容在单位时间内谐波震荡的脉冲个数s2；通过所述控制芯片41根据对比所述脉冲个数s2与所述脉冲个数s1是否相等来判断出所述刷头8是否与牙齿接触，进而控制所述电机2启动和停止。
33.所述电路板3上还设置有通过感应人体电容唤醒电动牙刷进行待机状态的感应装置5，该感应装置5为触摸感应装置，所述牙刷本体1外壁上设置有与所述感应装置5对应的接触面11，当用户手握所述牙刷本体1后，由所述感应装置5检测到人体电容激活所述控制芯片41和所述感应线圈42及所述谐振电容开始工作，使电动牙刷进入待机状态，由所述控制芯片41记录此时产生的所述脉冲个数s1。
34.所述牙刷本体1内设置有用于支撑所述电机2的支撑内架6，所述电机2安装于所述支撑内架6的上部，所述支撑内架6的下部还安装有电池7，所述电路板3固定于所述支撑内架6的一侧。所述感应装置5设置于所述电路板3的上端，所述电机2的上端设置有与所述牙刷本体1内壁固定连接的前固定罩21，所述电机2的下端设置有与所述支撑内架6固定连接的后固定罩22。所述感应线圈42的工作频率为20-30khz，所述牙刷本体1上还安装有可拆卸的刷头8，所述电机2通过驱动轴20与所述刷头8连接并带动所述刷头8工作；所述驱动轴20伸出所述牙刷本体1，且所述驱动轴20位于所述牙刷本体1内的一端套设有防水罩12，所述牙刷本体1底部安装有尾盖13。
35.在一实施例中，所述控制芯片41在对比所述脉冲个数s2与所述脉冲个数s1过程中，当所述脉冲个数s2大于所述脉冲个数s1时，所述电机2开始工作；
36.而当所述脉冲个数s2小于所述脉冲个数s1时，再进入下一步判断程序，所述脉冲个数s2小于所述脉冲个数s1的时间是否在设定时间内；
37.当所述脉冲个数s2小于所述脉冲个数s1的时间在规定时间内，则进行切换工作模式，而当所述脉冲个数s2小于所述脉冲个数s1的时间不在规定时间内，则回到待机状态，直到所述感应装置5检测不到人体电容，然后关机；
38.在完成一次工作模式切换后，所述控制芯片41再次进行所述脉冲个数s2与所述脉冲个数s1比较，当所述脉冲个数s2大于所述脉冲个数s1时，所述电机2以当前工作模式开始工作，而当所述脉冲个数s2小于所述脉冲个数s1时，则再次判所述脉冲个数s2小于所述脉冲个数s1的时间是否在设定时间内，若是，则再次进入切换工作模式，若否，则进入待机状态，直到关机。本实施例中，电动牙刷至少有三种工作模式。
39.在本实施例中，设定待机时间为30s，模式切换设定时间为5s，当脉冲个数s2小于脉冲个数s1的时间达到5s时，则进行模式切换，而当脉冲个数s2一直小于脉冲个数s1，经过四次模式切换，时间达到30s，则判断用户操作错误，电动牙刷自动关机。由此，不仅能够节省电量，还能够保护因操作错误导致用户受伤。其次，电动牙刷设置有刷牙时间限定，在电
机2工作两分钟后会自动关停机，已提示用户刷牙完成了，防止用户忘记时间，长时间刷牙，损伤牙齿，尤其对于老人和小孩。
40.在另一实施例中，所述控制芯片41在对比所述电流a2与所述脉冲个数s1过程中，当所述脉冲个数s2大于所述脉冲个数s1时，所述电机2开始工作；
41.当所述脉冲个数s2小于所述脉冲个数s1时，则进行工作模式切换，并在完成一次模式切换后，再次进行所述脉冲个数s2与所述脉冲个数s1的对比，若所述脉冲个数s2大于所述脉冲个数s1时，则所述电机2在该模式下开始工作，若所述脉冲个数s2小于所述脉冲个数s1时，则再次进行工作模式切换；
42.而当所述脉冲个数s2等于所述脉冲个数s1时，则进入下一步判断程序，所述脉冲个数s2等于所述脉冲个数s1的时间是否在设定时间内，当所述脉冲个数s2等于所述脉冲个数s1的时间在规定时间内，则回到待机状态，并始终保持所述脉冲个数s2与所述脉冲个数s1的对比，当所述脉冲个数s2等于所述脉冲个数s1的时间已不在规定时间内，则关机。
43.在本实施例中，当脉冲个数s2处在等于脉冲个数s1的状态下，此时，刷头8与牙齿接触已经不受力，或者，受力很小，或者，刷头2已经脱离与牙齿接触了，在设定的时间内，电动牙刷处于待机状态，而超过设定的时间，电动牙刷则自动关机，以节省电量。当然，在手握牙刷本体1激活电动牙刷进入待机状态后，若刷头8在设定的时间内没有受力，也就是没有产生脉冲个数s2，则电动牙刷自动关机，以节省电量。本实施例中，待机时间为30s，同时，当连续模式切换时间超过30s也会自动关机，防止用户错误操作导致受伤。其次，电动牙刷设置有刷牙时间限定，在电机2工作两分钟后会自动关停机，已提示用户刷牙完成了，防止用户忘记时间，长时间刷牙，损伤牙齿，尤其对于老人和小孩。本实施例中，电动牙刷至少有三种工作模式。
44.当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。