电动牙刷的制作方法

1.本实用新型涉及电动牙刷领域。


背景技术：

2.牙刷是人们用于清洁牙齿的工具。传统的牙刷一般是在刷柄头端设置柔软的刷毛，人们手持牙刷的手柄通过摆动手臂来刷牙。这种牙刷成本低，使用普及。
3.为了提高刷牙效果，人们发明了电动牙刷，电动牙刷与普通牙刷相比，使刷牙更为科学有效，可以更彻底清除牙菌斑、减少牙龈炎和牙龈出血。现有的电动牙刷大多数是使用电机去驱动刷头转动或摆动，电机使刷头产生高频振动，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝，从而使刷毛深入牙缝清洁牙齿。
4.巴氏刷牙法，又称龈沟清扫法或水平颤动法。是由美国牙科协会推荐的一种有效去除龈缘附近及龈沟内菌斑的方法。具体为，刷牙时，刷毛与牙齿呈45-60度角，同时将刷毛向牙齿轻压。
5.现有的电动牙刷其手柄通常是圆柱形，用户在刷牙时，按习惯将牙刷放置口腔时，牙刷的刷毛相对齿面的方向通常呈垂直状态，若需要使用科学的牙齿清洁方法，则需要人自己手动调整。大多数使用者可能并不了解巴氏刷牙法，通常会将刷毛与齿面垂直，牙龈或龈沟内清洁不到位，或者刷牙时，角度把握不够准确，也使得清洁不够全面，刷牙效果有待进一步提高。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电动牙刷，有助于提高刷牙清洁度。
7.根据本实用新型实施例的电动牙刷，包括：手柄壳体，所述手柄壳体的一端具有装配口，所述手柄壳体在长度方向上的一段为手持段，所述手持段的横截面为多边形，所述手持段的其中一个棱柱面为手持正面；电机，所述电机设在所述手柄壳体的所述手持段内，所述电机具有电机壳和电机轴，所述电机壳和所述手持段的横截面形状一致，所述电机的磁极数与所述手持段的棱柱面的数量相等；刷头，所述刷头位于所述手柄壳体的一端，所述电机轴穿设于所述装配口并与所述刷头相连，所述刷头上设有刷毛；所述刷毛的长度方向与所述手持正面的夹角为30-90度。
8.根据本实用新型实施例的电动牙刷，将手持段设置成棱柱形，与人手手指关节更加匹配，可引导用户握持，方便用户在合适的角度握持电动牙刷。当手持正面朝向齿面时，刷毛与齿面呈30-90度的夹角。这样，在刷牙时刷毛容易进入牙龈的龈沟以及两牙缝中，从而电动牙刷不仅可以清洁牙齿的齿面，还能有效清洁牙龈的龈沟以及牙缝，提高清洁效果。
9.具体地，所述手持正面为平面或者弧面。
10.进一步地，所述刷毛的长度方向与所述手持正面的夹角为45
±
5度。
11.在一些实施例中，所述手持段包括沿周向呈三角分布的三个第一弧形板。其中，相
邻两个所述第一弧形板通过外直板相连，其中一个所述外直板上形成所述手持正面；或相邻两个所述第一弧形板之间平滑过渡连接，其中一个所述第一弧形板上形成所述手持正面。
12.具体地，所述电机壳包括与三个所述第一弧形板一一对应设置的三个第二弧形板，其中，相邻两个所述第二弧形板通过内直板相连。
13.可选地，所述第一弧形板和所述第二弧形板均为圆弧形板。
14.进一步地，所述第一弧形板的半径大于所述第二弧形板的半径。
15.在一些实施例中，所述电机内设有三组磁极单元，所述三组磁极单元沿周向间隔分布并连接在所述电机壳内。
16.具体地，每组所述磁极单元包括：固定在电机壳的内壁上的一对磁性体；与所述电机轴相连的绕组，所述绕组对应同对的所述磁性体设置。
17.具体地，所述电机壳包括三个周向分布的第二弧形板，三对所述磁性体分别固定在三个所述第二弧形板上；所述磁性体为磁铁，同对的两个所述磁铁固定在对应的所述第二弧形板的两端。
18.在一些具体实施例中，所述电机内包括转子轭部，所述转子轭部包括：中心管，所述中心管套在所述电机轴上；三个齿部，所述三个齿部连接在所述中心管的外周上，每个所述齿部上绕设有所述绕组。
19.在一些实施例中，电动牙刷还包括：机芯支架，所述机芯支架设在所述手柄壳体内，所述电机固定安装于所述机芯支架上，所述电机的两端分别设有固定部，所述固定部固定连接在所述机芯支架上，以使所述电机至少部分悬空于所述机芯支架上。
20.具体地，所述固定部包括轴承和端盖，所述端盖与所述机芯支架固定连接，所述轴承配合在所述端盖和所述电机之间。
21.进一步地，所述电机还包括垫片，所述垫片安装在所述轴承和所述端盖之间。
22.可选地，所述垫片为波形垫片。
23.在一些实施例中，所述电机轴包括：内轴段，所述内轴段位于所述电机壳内；外轴段，所述外轴段的一端与所述内轴段相连，所述外轴段的另一端从所述装配口伸出所述手柄壳体，所述外轴段的外周面具有切平面；所述刷头具有安装孔，所述外轴段穿设在所述安装孔内；其中，所述切平面与所述刷毛的长度方向垂直或者平行，当所述切平面与所述刷毛的长度方向垂直时，所述切平面与所述手持正面的夹角为0-60度，当所述切平面与所述刷毛的长度方向平行时，所述切平面与所述手持正面的夹角为30-90度。
24.具体地，所述外轴段的直径大于所述内轴段的直径，所述内轴段的一端形成销且插进所述外轴段内。
25.在一些实施例中，所述电动牙刷还包括按钮件和/或显示屏，所述按钮件和/或显示屏设在所述手持正面上。
26.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
27.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将
变得明显和容易理解，其中：
28.图1是本实用新型实施例的电动牙刷的结构图；
29.图2是本实用新型实施例的电动牙刷的分解图；
30.图3是本实用新型实施例的手柄壳体的从一端观察的结构图；
31.图4是本实用新型实施例的电机的立体图；
32.图5是图4所示电机的分解图；
33.图6是本实用新型实施例的电动牙刷从刷头一端的侧视图；
34.图7是一个实施例的电动牙刷的截面图；
35.图8是另一个实施例的电动牙刷的截面图。
36.附图标记：
37.电动牙刷100、
38.手柄壳体10、装配口11、
39.手持段12、手持正面121、第一弧形板122、外直板123、
40.收缩段13、
41.电机20、电机壳21、第二弧形板211、内直板212、
42.电机轴22、内轴段221、外轴段222、切平面2221、
43.磁极单元23、磁性体231、绕组232、
44.转子轭部24、中心管241、齿部242、
45.固定部25、轴承251、端盖252、
46.垫片26、
47.刷头30、刷毛31、安装孔32、
48.机芯支架40、
49.按钮件50、
50.电源组件61、尾盖62。
具体实施方式
51.下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
52.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的电动牙刷100。
53.根据本实用新型实施例的电动牙刷100，如图1和图2所示，包括：手柄壳体10、电机20和刷头30。
54.如图2和图3所示，手柄壳体10在长度方向上的一段为手持段12，手持段12的横截面为多边形，手持段12的其中一个棱柱面为手持正面121。也就是说，手持段12大体为棱柱形，而非圆柱形。手持段12外表面包括多个棱柱面，各棱柱面对应的是上述多边形的各边。手持段12包括至少三个棱柱面，手持段12可以是三棱柱、四棱柱、五棱柱等。需要说明的是，手持段12的各棱柱面可以形状相同也可以形状不同，所占的中心角可以相等也可以不等。而且手持段12的棱柱面上沿长度方向各处的宽度可以相等，也可以不等，这里均不作限制。
55.将手持段12形成为棱柱形，利用棱柱面与棱柱面之间的棱角，可以增加握持时手与手持段12之间的摩擦，使手在握持手持段12时，即使处于打湿状态也不易打滑。
56.而且人的手指有两个或者三个关节，人手握持时手指的弯曲实际上是手指关节的角度变化。将手持段12设置成棱柱形，与人手手指关节更加匹配，可引导用户握持，方便用户在合适的角度握持电动牙刷的角度。
57.在本技术中将手持段12的其中一个棱柱面设置为手持正面121，根据人们刷牙时握持牙刷的习惯，手持正面121通常是大拇指所压的棱柱面。一些方案中可以将手持正面121设计成与其他棱柱面不同，方便人们快速找到手持正面121后，调整电动牙刷100的角度，使大拇指压在手持正面121上。例如如图1所示，电动牙刷100还包括按钮件50，按钮件50设在手持正面121上，或者电动牙刷100还包括显示屏(图未示出)，显示屏设在手持正面121上。又例如，调整手持段12的其中一个棱柱面的面积或者颜色或者花纹，该棱柱面为手持正面121，使人们可以快速找到手持正面121。也有的方案中，多个棱柱面外形可以做成相同，利用后文中刷毛31方向也可以使人们自动将拇指按在手持正面121上。
58.在本技术的一些方案中，手持正面121的面积占手持段12的外周面面积的八分之一以上，这样可以保证手持正面121的面积足够大，方便大拇指与手持正面121的定位。有的方案中，手持正面121的面积占手持段12的外周面的三分之一或四分之一或五分之一等。
59.在本技术中，电机20设在手柄壳体10的手持段12内。如图4和图5所示，电机20具有电机壳21和电机轴22，电机壳21和手持段12的横截面形状一致，也就是说，当手持段12是棱柱形时，电机壳21也是棱柱形，手持段12的棱柱面数量与电机壳21棱柱面数量相等，这样电机20可以充分利用手持段12内空间。这里需要说明的是，虽然电机壳21和手持段12的横截面形状一致，电机壳21和手持段12的形状可以完全相同也可以略有不同。
60.在本技术中，电机20的磁极数与手持段12的棱柱面的数量相等。例如当手持段12的棱柱面为三个时，电机20的磁极数为三个；当手持段12的棱柱面为四个时，电机20的磁极数为四个，这样方便布置电机20的内部部件，方便利用电机壳21形状定位电机20的磁极位置。
61.可以理解的是，传统电动牙刷上电机只有两极，在电机的最大径向尺寸相同的情况下，多极电机的功率更大。因此本技术采用至少三极的电机20，可以提高功率，增强牙刷的清洁能力。
62.这里，当手持段12为多棱柱形时，电机壳21形成为与手持段12的横截面形状一致的形状，电机20可以充分利用手持段12的内部空间。这样有利于在有限的尺寸内，让功率尽可能大。可以理解的是，当将手持段12设计成细长状时，不仅方便握持而且占地小，在尺寸有限的情况下利用电机壳21形成为与手持段12的横截面形状一致的形状，可以方便电机壳21内的磁极单元23挤占更大体积，这样磁极单元23体积增大后有利于增加运行功率。
63.在本技术中，如图1和图2所示，刷头30位于手柄壳体10的一端，手柄壳体10的一端具有装配口11。电机轴22穿设于装配口11并与刷头30相连，刷头30上设有刷毛31。
64.其中，如图6所示，刷毛31的长度方向与手持正面121的夹角(图6中标为θ)为30-90度。当手持正面121朝向齿面时，刷毛31与齿面呈30-90度的夹角。这样，在刷牙时刷毛31容易进入牙龈的龈沟，也容易进入齿面两侧的牙缝中。
65.可以理解的是，牙龈包住牙齿齿根，牙龈在与齿面相接处为牙龈的龈沟。通常牙龈
牙周状态不佳时，龈沟会加深。当刷毛垂直于牙齿的齿面刷动时，刷毛很难刷走龈沟内杂质。牙齿在两侧边缘处通常会有一定弧度，导致相邻两牙之间的牙缝较深，齿面邻近牙缝的部分有一定曲面度。当刷毛垂直于牙齿表面大面积的齿面处刷动时，刷毛很难刷到牙缝处，在牙缝周围的齿面难以刷到。
66.而本技术的方案，利用刷毛31的长度方向与手持正面121呈30-90度的夹角，当人们按照用手习惯不自觉地将手持正面121朝向齿面时，刷毛31会与齿面呈30-90度的夹角，便于刷毛31刷到牙龈的龈沟和牙缝周围。当然由于齿面相对牙缝面积大得多，人们在刷牙时会将注意力放在齿面清洁上，因此刷毛31并不会影响牙齿齿面的清洁。
67.具体地，手持正面121可以是平面，手持正面121也可以为具有一定弧度的弧面。手持段12上其他棱柱面，也均可以是平面或者弧面。
68.这里需要说明的是，当手持正面121是平面时，刷毛31的长度方向与手持正面121的夹角θ，为刷毛31与该平面之间的夹角。当手持正面121是弧面时，刷毛31的长度方向与手持正面121的夹角θ，为刷毛31与该弧面的切面之间的夹角。
69.在本技术中当计算刷毛31的长度方向与手持正面121的夹角θ，而手持正面121为弧面时，以手持正面121于其宽度等分线上的切面为准，由该切面与刷毛31的长度方向的夹角作为刷毛31的长度方向与手持正面121之间的夹角θ。
70.可以理解的是，手持正面121的长度方向与电动牙刷100的轴线一致，手持正面121的宽度方向与电动牙刷100的轴线相垂直。所谓的宽度等分线，指的是宽度等分线上任意一点，沿宽度方向与手持正面121的相对两边的距离相等。宽度等分线可以是直线，也可以是曲线。当宽度等分线是直线时，宽度等分线可以与手柄壳体10的轴线平行，也可以与手柄壳体10的轴线之间具有一定夹角。
71.当宽度等分线是直线时，手持正面121于宽度等分线上的切面为一个，夹角θ为刷毛31的长度方向与该切面之间的夹角。
72.当宽度等分线是曲线时，手持正面121在该曲线上各点处的切面可以是同一平面也可以是不同平面。当手持正面121在宽度等分线各点处的切面是同一切面时，夹角θ为刷毛31的长度方向与该切面之间的夹角。当手持正面121在宽度等分线各点处的切面均不同时，或者说手持正面121于宽度等分线上有至少两个切面时，各个切面与刷毛31的长度方向的夹角都为刷毛31的长度方向与手持正面121之间的夹角θ。也就是说，手持正面121于宽度等分线上各个切面，与刷毛31的长度方向之间的夹角均在30-90度之间。
73.在本技术中，刷头30上具有多根刷毛31，多根刷毛31可以平行设置，也可以将多根刷毛31中至少两根的方向设置成不同。当刷毛31有多个方向时，在提到本技术的刷毛31的长度方向与手持正面121的夹角时，指的是至少有一镞刷毛31的长度方向与手持正面121的夹角θ为30-90度。
74.在一些具体实施例中，刷毛31的长度方向与手持正面121的夹角θ为45
±
5度，即夹角θ的大小在40度至50度之间。这样设置，当手持正面121朝向齿面时，刷毛31与齿面呈大约40-50度的夹角，可以满足巴氏刷牙法。当人们拿起牙刷，手持正面121正对口腔即可，不用再刻意调节刷牙角度，方便用户使用。
75.在一些实施例中，如图7所示，手持段12包括沿周向呈三角分布的三个第一弧形板122，其中，相邻两个第一弧形板122通过外直板123相连，其中一个外直板123构成手持正面
121。刷毛31的长度方向与该外直板123夹角为30-90度。通过设置外直板123，使手持正面121平直，拿起后更平移。这样设置手持段12外形更圆润，手感更佳。
76.在另一些实施例中，如图8所示，手持段12包括沿周向呈三角分布的三个第一弧形板122，其中，相邻两个第一弧形板122之间平滑过渡连接，其中一个第一弧形板122上设有手持正面121，刷毛31的长度方向与该第一弧形板122夹角为30-90度。
77.可以理解的是，与上文说明一致的是，当计算刷毛31的长度方向与第一弧形板122的夹角时，计算的是第一弧形板122的切面与刷毛31的长度方向的夹角，而且是第一弧形板122的宽度等分线上切面与刷毛31的长度方向之间的夹角，上述夹角在30-90度之间。
78.在上述方案中，手持段12大体为三棱柱形。此时，电机壳21外形也可以设置成三棱柱形。
79.如图7所示，在一些具体实施例中，电机壳21包括与三个第一弧形板122一一对应设置的三个第二弧形板211，其中，相邻两个第二弧形板211通过内直板212相连。
80.可选地，三个第一弧形板122均为圆弧形板，由此，这样手持段12在第一弧形板122处因成圆弧形而内应力分布更加均匀，有利于提高结构强度。
81.可选地，三个第二弧形板211均为圆弧形板，由此，这样电机壳21在第二弧形板211处因成圆弧形而内应力分布更加均匀，有利于提高结构强度。
82.进一步地，第一弧形板122的半径大于第二弧形板211的半径。这样设置便于第一弧形板122与第二弧形板211相对设置，提高手持段12内部空间利用率，第一弧形板122与第二弧形板211之间可以形成空隙，方便安装，且减小电机20的震动对手柄壳体10的影响。
83.可选地，第二弧形板211的中心角大于第一弧形板122的中心角，这样电机壳21内的摆动范围更大。
84.在一些实施例中，如图5和图7、图8所示，电机20内设有三组磁极单元23，三组磁极单元23沿周向间隔分布并连接在电机壳21内。如此可以使电机轴22在电磁力驱动下以固定频率往复运动。
85.具体地，如图7所示，每组磁极单元23包括：固定在电机壳21的内壁上的一对磁性体231和与电机轴22相连的绕组232，绕组232对应同对的磁性体231设置。这样可以通过交流电使绕组232产生交变磁场，从而驱动电机轴22运动。
86.具体地，电机壳21包括三个周向分布的第二弧形板211，三对磁性体231分别固定在三个第二弧形板211上。这样如图7所示，三对磁性体231所占位置恰在电机壳21的三个棱角处，磁性体231可以充分利用电机壳21内棱角空间。这样有利于将电动牙刷100在功率大的同时减小电机20的占用空间。而电机20的占用空间减小后，可以缩小手柄壳体10的尺寸，从而使电动牙刷100更加小巧、轻便。
87.进一步地，磁性体231为磁铁，同对的两个磁铁固定在对应的第二弧形板211的两端。两个磁铁的设置，使绕组232在两个磁铁所形成的磁场之中摆动，此处磁场强、驱动力大。而且将同对的两个磁铁固定在对应的第二弧形板211的两端，可以尽可能利用增大摆动范围。而且将绕组232约束在对应第二弧形板211处摆动，避免绕组232撞到电机壳21上。
88.在一些具体实施例中，如图7所示，电机20内包括转子轭部24，转子轭部24包括：中心管241和三个齿部242，中心管241套在电机轴22上，三个齿部242连接在中心管241的外周上，每个齿部242上绕设有绕组232。
89.在一些实施例中，如图2所示，电动牙刷100还包括：机芯支架40，机芯支架40设在手柄壳体10内，电机20固定安装于机芯支架上，电机20的两端分别设有固定部25，固定部25固定连接在机芯支架40上，以使电机20至少部分悬空于机芯支架40上。机芯支架40的设置，使电机20至少部分悬空于机芯支架40，使电机20震动得到缓冲，减少电动牙刷100在工作时的震动。
90.设置机芯支架40，可以简化手柄壳体10内部固定结构，方便装配。
91.具体地，固定部25包括轴承251和端盖252，端盖252与机芯支架40固定连接，轴承251配合在端盖252和电机轴22之间。这样设置可以支撑电机轴22，不仅可以减少磨损，而且可以减少震动传播。
92.进一步地，如图5所示，电机20还包括垫片26，垫片26安装在轴承251和端盖252之间。这样可以减少轴承251和端盖252在轴向的磨损及震动。
93.可选地，垫片26为波形垫片，由此垫片26在轴向上具有一定弹性力吸收能力，达到减震作用。
94.在一些实施例中，电机轴22包括：内轴段221和外轴段222，内轴段221位于电机壳21内，外轴段222的一端与内轴段221相连，外轴段222的另一端从装配口11伸出手柄壳体10。由此电机轴22可以分段装配，可以避免电机轴22变形，延长电机20的寿命。
95.具体地，如图5和图2所示，外轴段222的外周面具有切平面2221，刷头30具有安装孔32，外轴段222穿设在安装孔32内。这样可以实现对刷头30的安装、定位，而且方便刷头30拆卸。而且切平面2221的设置，有利于电机轴22放置时，将扭矩转递给刷头30，带动刷头30摆动。
96.进一步地，切平面2221与刷毛31的长度方向垂直或者平行，当切平面2221与刷毛31的长度方向垂直时，切平面2221与手持正面121的夹角为0-60度，当切平面2221与刷毛31的长度方向平行时，切平面2221与手持正面121的夹角为30-90度。通过切平面2221与刷毛31的长度方向的限制，比刷毛31的长度方向与手持正面121更容易定位，也更容易校准。
97.具体地，外轴段222的直径大于内轴段221的直径，内轴段221的一端形成销且插进外轴段222内。这样设置，在保证转子足够壁厚的情况下，可以通过减少电机轴22的尺寸来减少整机尺寸。
98.具体地，如图2所示，手柄壳体10还包括收缩段13，收缩段13与手持段12相连，收缩段13在远离手持段12的方向上尺寸逐渐减小，这样方便握持。
99.进一步地，如图2所示，手柄壳体10在远离刷头30的一端敞开，通过尾盖62配合在端部以封闭。
100.在一些实施例中，电动牙刷100还包括电源组件61，如图2所示，电源组件61设置在手柄壳体10内。可选地，电源组件61安装在机芯支架40上，并且与电机20直线排布，从而有利于手柄壳体10整体成长条形，方便握持，且减少尺寸。
101.根据本实用新型实施例的电动牙刷100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
102.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
103.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
104.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
105.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。