CN108542532A - 一种智能牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明涉及洗漱用品技术领域，提供一种智能牙刷，包括主机、牙套及设于牙套上的刷毛，主机包括主机壳体以及设于主机壳体内的驱动电机，驱动电机的输出轴端部由主机壳体中伸出，智能牙刷还包括传动组件，传动组件包括设于牙套内的传动壳体以及设于传动壳体内的传动件，传动件的一端伸出传动壳体及牙套与驱动电机的输出轴端部固定连接，传动件的另一端伸出传动壳体并伸入牙套内，牙套顶部与底部分别设有上牙套槽与下牙套槽，传动壳体远离主机壳体的端部于上牙套槽与下牙套槽处裸露以便刷牙时牙齿能咬紧传动壳体。本发明中，增加传动组件，牙齿咬紧于传动壳体上，实现牙套的摆动与振动，达到双重清洁作用，能彻底清除牙面及牙缝的脏污。

Description

一种智能牙刷

技术领域

本发明涉及洗漱用品技术领域，尤其提供一种智能牙刷。

背景技术

目前智能牙刷按工作原理可分为两大类：旋转类智能牙刷与振动类智能牙刷。旋转类的智能牙刷原理简单，利用电机驱动圆形刷头旋转，在执行传统刷牙动作的同时加强摩擦效果，该类牙刷使用时噪音大，牙齿表面能清洗很干净，牙缝及牙齿里面清洗相对较弱，对牙齿磨损大，不建议用力或长期使用，该类牙刷在市面上比较少见，主要用于牙科医疗方面。振动类智能牙刷原理相对比较复杂，按其结构又可分为普通电动牙刷和超声波类牙刷。普通电动牙刷是牙刷内部电机带动偏心轮转动产生振动从而带动刷头振动；超声波类牙刷是牙刷内部设置超声波振动电机，电机转轴与刷头固定连接，能让刷头产生垂直于刷柄方向的高频摆动，但摆动的幅度很小，一般为5mm左右，行业最大的幅度是不超过6mm。刷牙的时候一方面高频摆动的刷头能高效完成洗刷牙齿的动作，另一方面超过上万次每分钟的振动也让口腔里的牙膏和水的混合物产生大量微小的气泡，气泡爆裂时产生的压力可以深入牙缝清洁污垢。振动类牙刷在市面上应用很广泛，而且越来越智能化。

振动类智能牙刷按照刷头来分，主要有两类：传统刷头类与牙套类。传统刷头类即是与传统牙刷类似，刷牙的方式也是相似的，需要手去完成刷牙，不同的就是该类牙刷的刷头是振动或摆动的，该类智能牙刷技术已经相对成熟，刷牙的体验和效果也很不错，是目前智能牙刷的主流类型。而牙套类智能牙刷也称“懒人”牙刷，是最近才出现的产品，用户只需将牙套放入口腔里，咬住牙套，就可以自动完成刷牙，刷牙过程中不需再用手去辅助操作。与传统刷头类不同的是，牙套类是整牙接触式刷牙，咬住牙套时，刷毛覆盖牙齿内外及磨面，靠刷毛的振动和摆动来刷牙。而牙套刷头体积比较大，使用的材料大多为软胶材料，软胶传动效率较低，与电机轴距越远，振动衰减越明显。用户使用需要放入口腔里咬住牙套，只有保证牙套有充足的振动和摆动，才能传动刷毛振动和摆动，这样才能保证刷牙干净，简单的用牙套与电机相连是很难达到要求的。而目前市面上的牙套类智能牙刷基本都是采用牙套与电机直接连接，牙套作为一个整体放入口中被咬住时，牙套在口腔里不会再摆动，只能振动，传到刷毛的振动非常少，当用力咬住牙套时，牙套远端振动基本消失，刷毛基本上处于静止状态，无法达到刷牙的效果，用户只能体验牙刷电机在振动，牙齿没有被刷到，洗完后仅仅只能达到涑口的效果。因此，牙套类智能牙刷目前最大的瓶颈是不能彻底清洁刷牙以及体验效果不佳，而其最主要原因是无法保证刷毛的振动量和摆动量。

发明内容

本发明的目在于提供一种智能牙刷，旨在解决现有技术中智能牙刷不能彻底清洁刷牙以及体验效果不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能牙刷，包括主机、牙套及设于牙套上的刷毛，所述主机包括主机壳体以及设于所述主机壳体内的驱动电机，所述驱动电机的输出轴端部由所述主机壳体中伸出，所述智能牙刷还包括传动组件，所述传动组件包括设于所述牙套内的传动壳体以及设于所述传动壳体内的传动件，所述传动件的一端伸出所述传动壳体及所述牙套与所述驱动电机的输出轴端部固定连接，所述传动件的另一端伸出所述传动壳体并伸入所述牙套内，所述牙套顶部与底部分别设有上牙套槽与下牙套槽，所述传动壳体远离所述主机壳体的端部于所述上牙套槽与所述下牙套槽处裸露以便刷牙时牙齿能咬紧所述传动壳体。

进一步地，所述牙套的摆动幅度为H，所述驱动电机的转动角度为θ，所述摆动臂的长度为L，所述传动件偏位损耗系数为γ，且满足：H＝2*γ*L*sin(θ/2)。

进一步地，所述牙套朝向所述主机壳体的端部设有容纳腔，所述容纳腔的内端两侧分别设有与其连通的安装槽，所述传动壳体置于所述容纳腔内，所述传动壳体靠近所述驱动电机的一端与所述主机壳体固定连接，所述传动件包括与所述驱动电机的输出轴端部固定连接的传动轴以及固定于所述传动轴的另一端且分别位于所述传动轴两侧的摆动臂，两所述摆动臂分别由所述传动壳体的两侧伸出并伸入两所述安装槽内。

进一步地，各所述摆动臂的端部具有限位部，各所述安装槽的内端设有与所述限位部相匹配的限位凹陷。

进一步地，所述传动壳体包括上下扣合的上传动壳体与下传动壳体，所述上传动壳体靠近所述主机壳体的一端或者所述下传动壳体靠近所述主机壳体的一端设有伸出所述容纳腔的连接柱，所述主机壳体上设有固定孔，所述连接柱伸入所述固定孔内。

进一步地，所述上传动壳体底部设有卡孔，所述下传动壳体顶部设有伸入并卡固于所述卡孔内的卡柱；或者，所述下传动壳体顶部设有卡孔，所述上传动壳体底部设有伸入并卡固于所述卡孔内的卡柱。

进一步地，所述牙套包括相互扣合的上牙套与下牙套，所述上牙套与所述下牙套截面均呈U字形，所述上牙套底部设有开口向下的上容置槽，所述下牙套顶部设有开口向上的下容置槽，所述上容置槽与所述下容置槽围合形成所述容纳腔，所述刷毛包括设于所述上牙套上且沿所述上牙套槽外侧环设的第一上外刷毛、设于所述上牙套上且沿所述上牙套槽内侧环设的第一上内刷毛、设于所述下牙套上且沿所述下牙套槽外侧环设的第一下外刷毛以及设于所述下牙套上且沿所述下牙套槽内侧环设的第一下内刷毛。

进一步地，所述第一上外刷毛由根部向上倾斜设置，且朝向所述上牙套的内部，所述第一上内刷毛由根部向上倾斜设置，且朝向所述上牙套的外部；所述第一下外刷毛由根部向下倾斜设置，且朝向所述下牙套的内部，所述第一下内刷毛由根部向下倾斜设置，且朝向所述下牙套的外部。

进一步地，所述上牙套与所述下牙套通过连接组件固定于一体。

进一步地，所述上牙套上设有竖直贯通的上连接孔，所述下牙套上设有竖直贯通且与所述上连接孔对应的下连接孔，所述连接组件包括固定柱及紧固件，所述固定柱底部设有紧固孔，所述固定柱由所述上连接孔的上方插入所述上连接孔及所述下连接孔内，所述紧固件由所述下连接孔的下方插入固定于所述紧固孔内；或者，所述固定柱由所述下连接孔的下方插入所述下连接孔及所述上连接孔内，所述紧固件由所述上连接孔的上方插入固定于所述紧固孔内。

本发明的有益效果：

本发明中，在驱动电机的输出轴与牙套之间增加传动组件，传动组件中传动件的一端与驱动电机固定连接，传动组件中传动壳体于上牙套槽与下牙套槽处裸露，这样，驱动电机工作时，带动传动件顺、逆时针小幅度高速摆动，由于牙齿咬紧于传动壳体上，并未咬住牙套，故牙套可在传动件的带动下顺、逆时针小幅度高速摆动，同时，刷毛也随之高速摆动，由于刷毛与牙齿紧密接触，刷毛会在牙面上高频率的摩擦与振动，从而实现牙套的摆动与振动，达到双重清洁作用，能彻底清除牙面及牙缝的脏污。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的智能牙刷的结构示意图；

图2为图1的分解示意图；

图3为本发明实施例提供的智能牙刷的剖视示意图；

图4为本发明实施例提供的智能牙刷的另一剖视示意图；

图5为本发明实施例提供的智能牙刷中传动件的摆动示意图；

其中，图中各附图标记：

100-主机；110-主机壳体；120-驱动电机；121-输出轴；200-牙套；210-上牙套槽；220-下牙套槽；230-容纳腔；240-安装槽；250-上牙套；251-上容置槽；252-第一上外刷毛；253-第一上内刷毛；254-上连接孔；260-下牙套；261-下容置槽；262-第一下外刷毛；263-第一下内刷毛；264-下连接孔；300-传动组件；310-传动壳体；311-连接柱；312-上传动壳体；313-下传动壳体；314-卡柱；320-传动件；321-传动轴；322-摆动臂；323-限位部；400-连接组年；410-固定柱；411-紧固孔；420-紧固件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1、图2，本发明实施例提供的一种智能牙刷，包括主机100、牙套200及设于牙套200上的刷毛，主机100包括主机壳体110以及设于主机壳体110内的驱动电机120，驱动电机120的输出轴121端部由主机壳体110中伸出，智能牙刷还包括传动组件300，传动组件300包括设于牙套200内的传动壳体310以及设于传动壳体310内的传动件320，传动件320的一端伸出传动壳体310及牙套200与驱动电机120的输出轴121端部固定连接，传动件320的另一端伸出传动壳体310并伸入牙套200内，牙套200顶部与底部分别设有上牙套槽210与下牙套槽220，传动壳体310远离主机壳体110的端部于上牙套槽210与下牙套槽220处裸露以便刷牙时牙齿能咬紧传动壳体310。

本发明实施例中，在驱动电机120的输出轴121与牙套200之间增加传动组件300，传动组件300中传动件320的一端与驱动电机120固定连接，传动组件300中传动壳体310于上牙套槽210与下牙套槽220处裸露，这样，驱动电机120工作时，带动传动件320顺、逆时针小幅度高速摆动，由于牙齿咬紧于传动壳体310上，并未咬住牙套200，故牙套200可在传动件320的带动下顺、逆时针小幅度高速摆动，同时，刷毛也随之高速摆动，由于刷毛与牙齿紧密接触，刷毛会在牙面上高频率的摩擦与振动，从而实现牙套200的摆动与振动，达到双重清洁作用，能彻底清除牙面及牙缝的脏污。

由于牙套200在口腔内摆动幅度的大小会直接影响到用户的体验，合适的摆动既不会让用户感到不适，也会让用户感觉到有刷牙的体验，同时，摆动幅度也关系到刷毛与牙面的摩擦行程。参照图5，设牙套200的摆动幅度为H，驱动电机120的转动角度为θ，摆动臂的长度为L，传动件320偏位损耗系数为γ，上述参数满足：H＝2*γ*L*sin(θ/2)。根据此公式，可以通过调整驱动电机120的转动角度θ，摆动臂长度L及传动件320偏位损耗系数γ，设计出满足不同年龄阶段群体的摆动振幅。

参照图3、图4，本实施例中，牙套200朝向主机壳体110的端部设有容纳腔230，容纳腔230的开口朝向主机壳体110，容纳腔230的内端两侧分别设有与其连通的安装槽240，传动壳体310置于容纳腔230内，传动壳体310靠近驱动电机120的一端由开口处伸出与主机壳体110固定连接，传动件320包括与驱动电机120的输出轴121端部固定连接的传动轴321以及固定于传动轴321的另一端且分别位于传动轴321两侧的摆动臂322，两摆动臂322分别由传动壳体310的两侧伸出并伸入两安装槽240内。

本实施例中，传动件320设计为传动轴321与两摆动臂322组合的结构，一方面实现与驱动电机120的输出轴121的固定连接，另一方面又实现在传动壳体310不动的前提下，通过两摆臂带动牙套200振动，这种结构简单，占用空间小，且传动效率高。

进一步地，本实施例中，各摆动臂322的端部具有限位部323，各安装槽240的内端设有与限位部323相匹配的限位凹陷。通过将限位部323固定于限位凹陷里，对摆动臂322进行限位，避免其沿安装槽240滑动。

为了便于安装传动件320，同时也方便传动壳体310的加工，传动壳体310设计为两部分组成。即传动壳体310包括上下扣合的上传动壳体312与下传动壳体313。其中，本实施例中，上传动壳体312靠近主机壳体110的一端设有伸出容纳腔230的连接柱311，主机壳体110上设有固定孔(图中未示出)，连接柱311伸入固定孔内。如此，通过连接柱311实现传动壳体310与主机壳体110的固定连接。当然，连接柱311也可以设在下传动壳体313靠近主机壳体110的一端上。

具体地，上传动壳体312底部设有卡孔(图中未示出)，下传动壳体313顶部设有伸入并卡固于卡孔内的卡柱314，通过卡柱314与卡孔的卡接将上传动壳体312与下传动壳体313固定于一体。当然，卡孔与卡柱314之间的位置也可以互换，即将卡孔设置于下传动壳体313的顶部，而将卡柱314设置在上传动壳体312底部。

本实施例中，为了便于牙套200的安装，同时也方便牙套200的加工成型，牙套200也采用两部分组合而成。牙套200包括相互扣合的上牙套250与下牙套260，上牙套250与下牙套260截面均呈U字形。上牙套250底部设有开口向下的上容置槽251，下牙套260顶部设有开口向上的下容置槽261，上容置槽251与下容置槽261围合形成所述容纳腔230。本实施例中，刷毛包括设于上牙套250上且沿上牙套槽210外侧环设的第一上外刷毛252、设于上牙套250上且沿上牙套槽210内侧环设的第一上内刷毛253、设于下牙套260上且沿下牙套槽220外侧环设的第一下外刷毛262以及设于下牙套260上且沿下牙套槽220内侧环设的第一下内刷毛263。

进一步地，第一上外刷毛252由根部向上倾斜设置，且朝向上牙套250的内部，第一上内刷毛253由根部向上倾斜设置，且朝向上牙套250的外部；第一下外刷毛262由根部向下倾斜设置，且朝向下牙套260的内部，第一下内刷毛263由根部向下倾斜设置，且朝向下牙套260的外部。如此，第一上内刷毛253与第一上外刷毛252之间形成缩口状的清洁空间，上牙对应位于清洁空间内，这种缩口形成夹持状，使得第一上内刷毛253、第一上外刷毛252与上牙内外齿面紧密接触，当驱动电机120工作时，第一上内刷毛253、第一上外刷毛252在上牙内外面上、下高频率地摩擦与振动，可彻底地清除牙面及牙缝的脏污；而第一下内刷毛263与第一下外刷毛262之间也形成缩口状的清洁空间，同样达到上述的效果。

本实施例中，上牙套250与下牙套260通过连接组件400固定于一体。

具体地，上牙套250上设有竖直贯通的上连接孔254，下牙套260上设有竖直贯通且与上连接孔254对应的下连接孔264，连接组件400包括固定柱410及紧固件420，固定柱410底部设有紧固孔411，固定柱410由上连接孔254的上方插入上连接孔254及下连接孔264内，紧固件420由下连接孔264的下方插入固定于紧固孔411内。当然，固定柱410也可以由下连接孔264的下方插入下连接孔264及上连接孔254内，紧固件420由上连接孔254的上方插入固定于紧固孔411内。当然，上牙套250与下牙套260之间也可以采用其他可拆卸连接结构。

本发明中提供的智能牙刷工作原理为：将牙刷的牙套200放入口腔内，启动主机100，驱动电机120的输出轴121带动传动轴321顺、逆时针小幅度高速摆动，由于牙齿咬紧于传动壳体310上，并未咬住牙套200，故牙套200可在传动件320的带动下顺、逆时针小幅度高速摆动，刷毛也随之高速摆动，同时，由于刷毛与牙齿紧密接触，刷毛会在牙面上高频率的摩擦与振动，从而实现牙套200的摆动与振动，较彻底的清除牙面及牙缝及的脏污，有效的解决刷牙不干净、不彻底的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能牙刷，包括主机、牙套及设于牙套上的刷毛，所述主机包括主机壳体以及设于所述主机壳体内的驱动电机，所述驱动电机的输出轴端部由所述主机壳体中伸出，其特征在于：所述智能牙刷还包括传动组件，所述传动组件包括设于所述牙套内的传动壳体以及设于所述传动壳体内的传动件，所述传动件的一端伸出所述传动壳体及所述牙套与所述驱动电机的输出轴端部固定连接，所述传动件的另一端伸出所述传动壳体并伸入所述牙套内，所述牙套顶部与底部分别设有上牙套槽与下牙套槽，所述传动壳体远离所述主机壳体的端部于所述上牙套槽与所述下牙套槽处裸露以便刷牙时牙齿能咬紧所述传动壳体。

2.根据权利要求1所述的智能牙刷，其特征在于：所述牙套的摆动幅度为H，所述驱动电机的转动角度为θ，所述摆动臂的长度为L，所述传动件偏位损耗系数为γ，且满足：H＝2*γ*L*sin(θ/2)。

3.根据权利要求1或2所述的智能牙刷，其特征在于：所述牙套朝向所述主机壳体的端部设有容纳腔，所述容纳腔的内端两侧分别设有与其连通的安装槽，所述传动壳体置于所述容纳腔内，所述传动壳体靠近所述驱动电机的一端与所述主机壳体固定连接，所述传动件包括与所述驱动电机的输出轴端部固定连接的传动轴以及固定于所述传动轴的另一端且分别位于所述传动轴两侧的摆动臂，两所述摆动臂分别由所述传动壳体的两侧伸出并伸入两所述安装槽内。

4.根据权利要求3所述的智能牙刷，其特征在于：各所述摆动臂的端部具有限位部，各所述安装槽的内端设有与所述限位部相匹配的限位凹陷。

5.根据权利要求3所述的智能牙刷，其特征在于：所述传动壳体包括上下扣合的上传动壳体与下传动壳体，所述上传动壳体靠近所述主机壳体的一端或者所述下传动壳体靠近所述主机壳体的一端设有伸出所述容纳腔的连接柱，所述主机壳体上设有固定孔，所述连接柱伸入所述固定孔内。

6.根据权利要求5所述的智能牙刷，其特征在于：所述上传动壳体底部设有卡孔，所述下传动壳体顶部设有伸入并卡固于所述卡孔内的卡柱；或者，所述下传动壳体顶部设有卡孔，所述上传动壳体底部设有伸入并卡固于所述卡孔内的卡柱。

7.根据权利要求1或2所述的智能牙刷，其特征在于：所述牙套包括相互扣合的上牙套与下牙套，所述上牙套与所述下牙套截面均呈U字形，所述上牙套底部设有开口向下的上容置槽，所述下牙套顶部设有开口向上的下容置槽，所述上容置槽与所述下容置槽围合形成所述容纳腔，所述刷毛包括设于所述上牙套上且沿所述上牙套槽外侧环设的第一上外刷毛、设于所述上牙套上且沿所述上牙套槽内侧环设的第一上内刷毛、设于所述下牙套上且沿所述下牙套槽外侧环设的第一下外刷毛以及设于所述下牙套上且沿所述下牙套槽内侧环设的第一下内刷毛。

8.根据权利要求7所述的智能牙刷，其特征在于：所述第一上外刷毛由根部向上倾斜设置，且朝向所述上牙套的内部，所述第一上内刷毛由根部向上倾斜设置，且朝向所述上牙套的外部；所述第一下外刷毛由根部向下倾斜设置，且朝向所述下牙套的内部，所述第一下内刷毛由根部向下倾斜设置，且朝向所述下牙套的外部。

9.根据权利要求7所述的智能牙刷，其特征在于：所述上牙套与所述下牙套通过连接组件固定于一体。

10.根据权利要求9所述的智能牙刷，其特征在于：所述上牙套上设有竖直贯通的上连接孔，所述下牙套上设有竖直贯通且与所述上连接孔对应的下连接孔，所述连接组件包括固定柱及紧固件，所述固定柱底部设有紧固孔，所述固定柱由所述上连接孔的上方插入所述上连接孔及所述下连接孔内，所述紧固件由所述下连接孔的下方插入固定于所述紧固孔内；或者，所述固定柱由所述下连接孔的下方插入所述下连接孔及所述上连接孔内，所述紧固件由所述上连接孔的上方插入固定于所述紧固孔内。