[发明专利]带敲击运动的牙刷

说明书

本公开涉及一种具有易于制造的设计的低成本牙刷，该低成本牙刷提供刷头的敲击运动。在一个实施例中，牙齿清洁设备包括偏心旋转质量马达和驱动轴，该驱动轴机械联接到马达。弹簧元件以如下的配置被安装到驱动轴：在该配置中，弹簧元件沿垂直于驱动轴的轴线的方向起作用。弹簧元件和驱动轴形成具有谐振频率的组件。功率源向马达供应功率，该功率足以使得马达在组件的谐振频率附近运转。

技术领域

本发明涉及口腔护理设备领域，更具体涉及电动牙刷。

背景技术

电动牙刷通常提供刷头的扫掠运动或旋转运动，其在扫掠运动中，刷头围绕其纵向轴线旋转，在旋转运动中，以圆形图案布置的刷毛簇围绕垂直于牙刷的纵向轴线的轴线旋转。刷头以扫掠运动移动的低成本电动牙刷通常使用偏心旋转质量(ERM)马达来获得刷头的扫掠运动。

低成本电动牙刷通常表现出通常不受控制的轨道扫掠运动，这种不受控制的轨道扫掠运动缺乏效果。这些牙刷还会产生相当大的手柄和牙刷振动，这可能会让用户感到不舒服。存在更为有效的牙刷，这些牙刷使用磁性线圈来驱动机械谐振器和牙刷运动而产生良好的实效性。这种系统可能很复杂，从而需要调谐和如处理器和MOSFET的电子器件，以产生用于驱动线圈的最佳AC信号。这造成了制造成本更高。

美国专利8,418,300(在此通过引用并入)描述了一种电动牙刷系统，其具有寻求谐振的特性，该电动牙刷系统可以使用马达以低成本制造。在本专利中所描述的一个实施例中，随着马达的RPM在启动后从零增加，驱动信号频率增加到接近谐振的点，在该点处，来自驱动信号的能量被转移到从动组件的旋转运动中，从而产生刷头的扫掠运动的有效幅度。

发明内容

只沿平行于刷毛方向的方向移动其刷头的牙刷可以提供良好的清洁效果。迄今为止，这种运动(在下文的讨论中，被称为“敲击”)在低成本电动牙刷中尚不可用。根据解决这种需求的本文中所描述的方面和实施例，本公开涉及一种具有易于制造的设计的低成本牙刷，该低成本牙刷提供刷头的敲击运动。

在一个实施例中，一种牙齿清洁设备包括具有偏心质量的旋转马达，和从动构件，该从动构件机械联接到马达。在一个实施例中，马达是偏心旋转质量马达。弹簧元件以如下的配置被安装到从动构件：在该配置中，该弹簧元件沿垂直于从动构件的轴线的方向起作用。弹簧元件和从动构件形成具有谐振频率的组件。功率源向马达供应功率，该功率足以使得马达在组件的谐振频率附近运转。

在一个实施例中，该设备还包括框架，从动构件延伸穿过该框架，从动构件是联接到马达的驱动轴，并且弹簧元件是沿如下的方位被安装在驱动轴与框架之间的扭力弹簧：在该方位上，弹簧元件沿垂直于马达的轴线的方向向驱动轴施加力。

在一个实施例中，从动构件包括驱动轴和刷头，该刷头联接到驱动轴，刷头具有沿平行于弹簧元件所施加的力的方向的方向定向的刷毛。

在一个实施例中，当马达正在运转时，刷头以敲击为主的运动进行移动。当马达正在在组件的谐振频率附近运转时，刷头以敲击为主的运动进行移动。

在各实施例中，功率源可以是DC功率源。DC功率源可以是电池，并且电池可以是可充电电池或可更换电池。

在一个实施例中，弹簧元件可以包括扭力弹簧对，该扭力弹簧对位于从动构件的相对侧上。

在各实施例中，弹簧元件可以包括塑料元件。弹簧元件可以是螺旋弹簧、扭力杆或板簧。

在一个实施例中，一种电动牙刷包括框架、偏心质量旋转马达和驱动轴，该偏心质量旋转马达安装在框架上，并且驱动轴机械联接到马达。扭力弹簧以如下的配置被安装到驱动轴和框架：在该配置中，扭力弹簧沿垂直于驱动轴的轴线的方向向驱动轴施加力。扭力弹簧、驱动轴和框架形成具有谐振频率的组件。刷头沿如下的方位被安装在驱动轴上：在该方位上，刷头上的刷毛平行于扭力弹簧所施加的力的方向。电池向马达供应DC功率，该DC功率足以使得马达在组件的谐振频率附近运转。在该实施例中，当马达正在在谐振频率附近运转时，刷头基本以轻敲运动进行移动。