一种电动牙刷及其设计方法技术

技术编号:45035225 阅读:18 留言:0更新日期:2025-04-18 17:16
本申请提出一种电动牙刷及其设计方法,电动牙刷包括支架、驱动框架和电机,支架设置有镂空部,驱动框架通过弹性臂弹性连接于支架,驱动框架位于镂空部,驱动框架和支架间隔开,驱动框架的上端具有用于连接牙刷头的接榫件,电机设置于驱动框架,电机的输出轴连接有振动锤,电机旋转能够带动驱动框架相对于支架摆动或振动,从而接榫件能够带动牙刷头摆动或振动,弹性臂的有效长度为:其中,E表示弹性臂的弯曲模量,b表示弹性臂的横截面宽度,h表示弹性臂的横截面高度,k表示弹性臂的总的刚度系数。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于电动牙刷,特别涉及一种电动牙刷及其设计方法


技术介绍

1、现有电动牙刷普遍通过偏心振动电机使牙刷头振动,驱动机构体积大,结构复杂,成本高,并且刷柄振感强,噪音大,振动输出到牙刷头的衰减大,能耗高。


技术实现思路

1、专利技术人发现,可以通过弹性连接的杠杆将振动传递到牙刷头,但是振动频率、幅度以及牙刷头的受力设计还存在优化的空间。

2、本申请旨在提出一种电动牙刷的设计方法,通过优化弹性臂的参数,使牙刷头能够高效振动,实现预期的清洁效果。

3、本申请的实施方式提出一种电动牙刷的设计方法,所述电动牙刷包括支架、驱动框架和电机,所述支架设置有镂空部,

4、所述驱动框架通过弹性臂弹性连接于所述支架,所述驱动框架位于所述镂空部,所述驱动框架和所述支架间隔开,所述驱动框架的上端具有用于连接牙刷头的接榫件,所述电机设置于所述驱动框架,所述电机的输出轴连接有振动锤,所述电机旋转能够带动所述驱动框架相对于所述支架摆动或振动,从而所述接榫件能够带动所述牙刷头摆动或振动,

5、所述弹性臂的有效长度为:

6、其中,e表示所述弹性臂的弯曲模量,b表示所述弹性臂的横截面宽度,h表示所述弹性臂的横截面高度,k表示所述弹性臂的总的刚度系数。

7、在至少一个可能的实施方式中,所述振动锤产生的离心力为f1,

8、f1=x(k-mω2)

9、其中,m表示所述接榫件、所述电机、所述振动锤、所述驱动框架和所述接榫件连接的牙刷头的总质量,x表示牙刷头的振幅,ω表示电机转动的角速度。

10、在至少一个可能的实施方式中,所述振动锤产生的离心力为f1,

11、f1=meω3

12、其中,m表示所述振动锤的质量,e表示所述振动锤的偏心距,ω表示所述电机转动的角速度。

13、在至少一个可能的实施方式中,所述接榫件连接有连接部,所述接榫件通过所述连接部连接于所述弹性臂,所述连接部围绕于所述接榫件,所述连接部具有动支点,所述动支点到所述牙刷头的端部的距离l1大于所述动支点到所述振动锤的距离l2。

14、在至少一个可能的实施方式中,所述振动锤产生的离心力为f1,所述牙刷头输出的力为f2,其中,l1=l2×(f2/f1)。

15、在至少一个可能的实施方式中,所述弹性臂的横截面的沿所述电动牙刷的前后方向的宽度大于所述弹性臂的横截面的沿所述电动牙刷的左右方向的高度。

16、在至少一个可能的实施方式中,所述弹性臂的弯曲模量为5000兆帕至10000兆帕。

17、本申请的实施方式还提出一种电动牙刷,所述电动牙刷使用上述技术方案中任一项所述的电动牙刷的设计方法设计得到。

18、在至少一个可能的实施方式中,所述驱动框架和所述支架通过连接部和弹性臂相连,所述连接部连接于所述接榫件,在所述电动牙刷的左右方向上,所述弹性臂位于所述连接部的左右两侧,所述弹性臂整体上为沿所述电动牙刷的上下方向和前后方向延伸的片状。

19、在至少一个可能的实施方式中,所述接榫件、所述连接部、所述弹性臂和所述支架是一体成型的。

20、通过采用上述技术方案,合理的设计弹性臂的尺寸,从而使牙刷头能够高效振动,实现预计的运动特性,达到较好的清洁效果。

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【技术保护点】

1.一种电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述电动牙刷包括支架(1)、驱动框架(2)和电机(5),所述支架(1)设置有镂空部(13),

2.根据权利要求1所述的电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述振动锤(51)产生的离心力为F1,

3.根据权利要求1所述的电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述振动锤(51)产生的离心力为F1,

4.根据权利要求1所述的电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述接榫件(21)连接有连接部(25),所述接榫件(21)通过所述连接部(25)连接于所述弹性臂(24),所述连接部(25)围绕于所述接榫件(21),所述连接部(25)具有动支点(29),所述动支点(29)到所述牙刷头的端部的距离L1大于所述动支点(29)到所述振动锤的距离L2。

5.根据权利要求4所述的电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述振动锤(51)产生的离心力为F1,所述牙刷头输出的力为F2,其中,L1=L2×(F2/F1)。

6.根据权利要求1所述的电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述弹性臂(24)的横截面的沿所述电动牙刷的前后方向(F)的宽度大于所述弹性臂(24)的横截面的沿所述电动牙刷的左右方向(R)的高度。

7.根据权利要求1所述的电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述弹性臂(24)的弯曲模量为5000兆帕至10000兆帕。

8.一种电动牙刷,其特征在于,所述电动牙刷使用权利要求1至7中任一项所述的电动牙刷的设计方法设计得到。

9.根据权利要求8所述的电动牙刷,其特征在于,所述驱动框架(2)和所述支架(1)通过连接部(25)和弹性臂(24)相连,所述连接部(25)连接于所述接榫件(21),在所述电动牙刷的左右方向(R)上,所述弹性臂(24)位于所述连接部(25)的左右两侧,所述弹性臂(24)整体上为沿所述电动牙刷的上下方向(A)和前后方向(F)延伸的片状。

10.根据权利要求9所述的电动牙刷,其特征在于,所述接榫件(21)、所述连接部(25)、所述弹性臂(24)和所述支架(1)是一体成型的。

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【技术特征摘要】

1.一种电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述电动牙刷包括支架(1)、驱动框架(2)和电机(5),所述支架(1)设置有镂空部(13),

2.根据权利要求1所述的电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述振动锤(51)产生的离心力为f1,

3.根据权利要求1所述的电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述振动锤(51)产生的离心力为f1,

4.根据权利要求1所述的电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述接榫件(21)连接有连接部(25),所述接榫件(21)通过所述连接部(25)连接于所述弹性臂(24),所述连接部(25)围绕于所述接榫件(21),所述连接部(25)具有动支点(29),所述动支点(29)到所述牙刷头的端部的距离l1大于所述动支点(29)到所述振动锤的距离l2。

5.根据权利要求4所述的电动牙刷的设计方法,其特征在于,所述振动锤(51)产生的离心力为f1,所述牙刷头输出的力为f2,其中,l1=l2×(f2/f1)。

6.根据权利要求1所述的电动...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘会明蔡延钟彭伟兵
申请(专利权)人:慈溪赛嘉电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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