本申請請求享有2013年3月15日提交的題為Electronic Toothbrush with Vibration Dampening的美國非臨時申請?zhí)?3/833,897的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容在此通過引用以其整體并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本文中描述的技術(shù)大體上涉及牙刷，并且更具體地涉及電氣地驅(qū)動的牙刷。

背景技術(shù)：

電氣地驅(qū)動的牙刷典型地包括具有多個刷毛的牙刷頭，其中牙刷頭或刷毛由馬達振動或旋轉(zhuǎn)。牙刷頭和/或刷毛的旋轉(zhuǎn)和/或振動協(xié)助用戶清潔他或她的牙齒和牙齦(gums)。通常，馬達的驅(qū)動軸以及電動牙刷中的其它構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)可引起牙刷的其它構(gòu)件(如手柄)也振動或旋轉(zhuǎn)。手柄中的振動可令用戶不高興，且使得用戶更難以抓住手柄和引導(dǎo)牙刷的運動。

包括在說明書的此技術(shù)背景部分中的信息(包括本文中引用的任何參考和其任何描述或論述)僅出于技術(shù)參考的目的而包括，且并未認作是由權(quán)利要求中的范圍界定來限定的本發(fā)明的主題物。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一些實施例可包括電氣地驅(qū)動的牙刷，其包括：包含多個刷毛的牙刷頭；馬達；連接到牙刷頭上的輸出軸；以及馬達，其中，輸出軸選擇性地由馬達旋轉(zhuǎn)；以及緩沖器組件，其連接到輸出軸上，且構(gòu)造成在旋轉(zhuǎn)期間保存來自輸出軸的動能，且將動能再施加到輸出軸上。

在一些示例中，緩沖器組件包括第一緩沖器和第二緩沖器，其中第一緩沖器和第二緩沖器大致包繞輸出軸的一部分。

牙刷還可包括將馬達連接到輸出軸上的聯(lián)結(jié)組件，以及支承馬達和聯(lián)結(jié)組件的底盤組件。在這些示例中，牙刷還可包括附接到牙刷頭上的殼體，其中馬達、輸出軸、聯(lián)結(jié)組件和底盤組件收納在殼體內(nèi)。靴形密封件可定位在底盤的頂端與殼體的內(nèi)表面之間。

牙刷還可包括形成在殼體的內(nèi)表面內(nèi)的至少兩個振動吸收墊，振動吸收墊協(xié)助將殼體與底盤的振動隔離。

其它實施例可包括電氣地驅(qū)動的牙刷。牙刷可包括手柄殼體、可釋放地連接到手柄殼體上且包括多個刷毛的牙刷頭、包括連接到牙刷頭上的驅(qū)動軸的馬達、安裝到驅(qū)動軸上的偏心件、具有形成在其中的配重的偏心件、以及圍繞偏心件的一部分收納的軸承。偏心件的配重抵消軸承的重量。

在以上實施例中，偏心件可包括本體和轂，其中本體具有形成了配重的非對稱重量分布。

電氣地驅(qū)動的牙刷還可包括將驅(qū)動軸連接到牙刷頭上的聯(lián)結(jié)組件，以及在手柄內(nèi)的支承聯(lián)結(jié)組件和馬達的底盤。聯(lián)結(jié)組件可包括連接到軸承和偏心件上的環(huán)節(jié)聯(lián)接器、連接到環(huán)節(jié)聯(lián)接器上的驅(qū)動銷、連接到驅(qū)動銷上的搖桿、以及連接到搖桿和牙刷頭上的輸出軸。

在牙刷的一些示例中，搖桿圍繞驅(qū)動銷和/或輸出軸插入模制。在其它示例中，驅(qū)動銷、搖桿和輸出軸可整體結(jié)合地連接在一起。

此發(fā)明內(nèi)容提供來介紹在以下詳細描述中進一步描述的簡化形式的概念的選擇。此發(fā)明內(nèi)容并非意在識別要求權(quán)利的主題物的關(guān)鍵特征或必要特征，也并非意在用來限制要求權(quán)利的主題物的范圍。如在權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的特征、細節(jié)、用途和優(yōu)點的更深入展示在本發(fā)明的各種實施例的下列書面描述中提供，且在附圖中圖示。

附圖說明

圖1A為電力地驅(qū)動的牙刷的前透視圖。

圖1B為牙刷的側(cè)立面視圖。

圖1C為牙刷的后透視圖。

圖1D為牙刷的底透視圖。

圖1E為牙刷的頂透視圖。

圖2為牙刷的分解視圖。

圖3A是為了清楚而隱藏了殼體和把手的牙刷的前透視圖。

圖3B為圖3A的牙刷的側(cè)立面視圖。

圖3C為圖3A的牙刷的后立面視圖。

圖4為沿圖1A中的線4-4截取的牙刷的橫截面視圖。

圖5為圖4中圖示的橫截面的放大視圖。

圖6為沿圖1A中的線6-6截取的牙刷的橫截面視圖。

圖7為沿圖1A中的線7-7截取的牙刷的橫截面視圖。

圖8是為了清楚而隱藏了殼體和底盤蓋的牙刷的前透視圖。

圖9為用于牙刷的驅(qū)動組件的一部分的透視圖。

圖10A為用于驅(qū)動組件的偏心件的前透視圖。

圖10B為圖10A的偏心件的頂平面視圖。

圖11A為用于牙刷的聯(lián)結(jié)組件的透視圖。

圖11B是為了清楚而隱藏了搖桿元件的圖11A的聯(lián)結(jié)組件的透視圖。

圖12A為聯(lián)結(jié)組件的聯(lián)接器的前透視圖。

圖12B為圖12A的聯(lián)接器的頂平面視圖。

圖13為聯(lián)結(jié)組件的驅(qū)動銷的前透視圖。

圖14A為聯(lián)結(jié)組件的搖桿的前立面視圖。

圖14B為圖14A的搖桿的底平面視圖。

圖14C為圖14A的搖桿的頂透視圖。

圖14D為沿圖14B中的線14D-14D截取的搖桿的橫截面。

圖15為驅(qū)動組件的輸出軸的前立面視圖。

圖16為牙刷的緩沖器的透視圖。

圖17為牙刷的靴形密封件的前立面視圖。

圖18為牙刷的底盤的前透視圖。

圖19A為牙刷的底盤蓋的前立面視圖。

圖19B為牙刷的底盤蓋的后立面視圖。

圖20A為沿圖1C中的線20A-20A截取的牙刷的放大橫截面視圖。

圖20B為沿圖1B中的線20A-20B截取的牙刷的放大橫截面視圖。

圖21A為牙刷的第一隔離器的前透視圖。

圖21B為圖21A的第一隔離器的頂透視圖。

圖22A為牙刷的底蓋的前立面視圖。

圖22B為圖22A的底蓋的頂透視圖。

圖23為牙刷的殼體的前立面視圖。

圖24A為牙刷的把手的前立面視圖。

圖24B為牙刷的把手的后立面視圖。

圖25為包括馬達控制電路的牙刷的簡化框圖。

圖26為圖25的框圖的簡化電路示意圖。

圖27A為由馬達控制電路的信號發(fā)生器輸出的控制信號的第一示例的圖表。

圖27B為由馬達控制電路的信號發(fā)生器輸出的控制信號的第二示例的圖表。

圖28為圖示了用于保持用于牙刷的大致恒定的移動輸出的方法的流程圖。

圖29為用于選擇性地改變牙刷的移動輸出的流程圖。

具體實施方式

電氣地驅(qū)動的牙刷的各種示例在本文中公開。牙刷可包括本體、包括多個刷毛的牙刷頭、驅(qū)動組件、向驅(qū)動組件提供動力的動力組件、以及多個振動和聲音抑制構(gòu)件。大體上，在操作中，動力組件可提供動力至驅(qū)動組件，驅(qū)動組件然后可旋轉(zhuǎn)和/或振動牙刷頭和刷毛，且振動和聲音抑制構(gòu)件可減小從馬達傳遞至牙刷的本體的振動，以及可協(xié)助減小動力組件的電流消耗。

驅(qū)動組件可包括經(jīng)由聯(lián)結(jié)組件來附接到牙刷頭上的馬達，聯(lián)結(jié)可包括連接到馬達軸上的偏心件。在一些實施例中，偏心件可附接到滾珠軸承上，且偏心件可包括與其一起形成的配重，以平衡滾珠軸承的重量。在這些實施例中，軸承和配重通過減小聯(lián)結(jié)組件與馬達驅(qū)動軸之間的連接中的摩擦來協(xié)助減小電流消耗，以及減小連接接頭處的噪音。換言之，包括滾珠軸承的平衡偏心件可導(dǎo)致具有減少的摩擦量的接頭，其連同軸承與配重之間的平衡一起起作用來在驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)時減小噪音。

驅(qū)動組件還可包括可選擇性地附接到牙刷頭上的輸出軸，以及將輸出軸連接到聯(lián)接器或聯(lián)結(jié)構(gòu)件上來將輸出軸連接到馬達的驅(qū)動軸上的驅(qū)動銷。在一些實施例中，驅(qū)動銷和輸出軸可通過插入模制制造工藝來連接在一起。通過插入模制過程將輸出軸和驅(qū)動銷連接在一起，連接接頭可具有很少到?jīng)]有松動(slop)，這可防止組件由于磨損而變松。

此外，輸出軸可包括附接到其上的一個或多個滾珠軸承。滾珠軸承還可包括可壓縮的構(gòu)件，如，圍繞它們的外表面收納的O形環(huán)。滾珠軸承連同抑制器或O形環(huán)可減小來自驅(qū)動組件的噪音。例如，抑制器可防止軸承在其中軸承與輸出軸之間的配合松開或具有一些松動的情況下發(fā)出咔嚓聲。此外，抑制器可將均勻負載施加到軸承上，這可防止軸承 (由于旋轉(zhuǎn)力)壓縮成非均勻形狀，如橢圓(oblong)形。此外，通過減小咔嚓噪音以及防止軸承形成為非均勻的形狀，可減小由驅(qū)動組件生成的噪音。這是因為咔嚓聲以及橢圓形或其它非均勻軸承形狀可增大由牙刷產(chǎn)生的可聽噪音。

牙刷還可包括附接到輸出軸上的一個或多個緩沖器。例如，輸出軸可包括由定位銷(dowel pin)圍繞輸出驅(qū)動軸連接的兩個橡膠緩沖器。緩沖器吸收來自輸出軸的角速度的動能，且然后可再施加能量來使旋轉(zhuǎn)的方向反向。通過再施加吸收能量來改變輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向，以特定模式旋轉(zhuǎn)牙刷頭所需的動力可減小。在一些情況下，定位銷可延伸穿過輸出軸以接觸第一緩沖器和第二緩沖器。在這些情況中，定位銷的端部可經(jīng)歷來自橡膠緩沖器的大致同時且在相反方向上的接觸(由于軸的旋轉(zhuǎn)和隨之而來的緩沖器的隨后移動)。由定位銷的端部經(jīng)歷的力可提供轉(zhuǎn)矩至軸，這進一步起作用來節(jié)省能量。提供的轉(zhuǎn)矩可為純反向轉(zhuǎn)矩，其中輸出軸上的凈力作用可僅為轉(zhuǎn)矩，而沒有可導(dǎo)致附加的可聽噪音以及在軸承及其它聯(lián)結(jié)構(gòu)件上的磨損的任何側(cè)負載，以及浪費能量。除節(jié)省能量之外，緩沖器和定位銷還可通過減小移動和摩擦來減小在輸出軸以及在驅(qū)動軸與輸出軸之間的聯(lián)結(jié)的其它構(gòu)件上的磨損和撕裂。

在一些情況下，驅(qū)動組件中的一個或多個構(gòu)件可通過塑料注射模制過程來形成。例如，底盤和/或底盤蓋可由塑料構(gòu)件而非金屬構(gòu)件形成。塑料構(gòu)件可利用支承肋等來加強，以向塑料材料提供附加剛性。此外，基礎(chǔ)支承件(如金屬板)可附接到底盤和/或底盤蓋上，以進一步提高組件的剛性。通過提高組件的剛性而不需要由剛性材料(如金屬和金屬合金)構(gòu)建的構(gòu)件，牙刷可利用較廉價的材料(如，塑料)產(chǎn)生，而不會降低牙刷的剛性。此外，通過使用可注射模制的材料(如塑料)，可省略一些加工過程(如，鉆孔、攻絲和/或磨削)。作為示例，除金屬中的攻絲螺紋之外，用于底盤和底盤蓋的緊固件可為現(xiàn)成的螺栓或螺母。

牙刷還可包括將牙刷的內(nèi)部構(gòu)件連接到外部殼體上的安裝件。安裝件可包括抑制或可壓縮材料，如，彈性體材料等。安裝件可減小從內(nèi)部構(gòu)件(如驅(qū)動組件)傳遞至殼體的振動。因此，即使在驅(qū)動軸和輸出軸正在旋轉(zhuǎn)和振動來移動牙刷頭時，用戶也可在抓住牙刷的外部時感覺到最小振動到?jīng)]有振動。這可加強用戶在牙刷上的抓握，協(xié)助用戶操縱他或她口內(nèi)的牙刷，以及在操作牙刷的同時提高用戶體驗。在一些實施例中，牙刷可包括軟安裝件，如，靴形密封件146的唇部320、與把手108整體結(jié)合地形成的上振動墊和下振動墊438a、438b、444a、444b、前隔離器150和后隔離器160、光引導(dǎo)件156、以及端蓋O形環(huán)414。

在一些實施例中，牙刷還可包括馬達控制電路。馬達控制電路可包括信號發(fā)生器，其可選擇性地改變施加到馬達上的一個或多個控制信號。一個或多個控制信號可用于改變牙刷的一個或多個輸出特征，如，刷毛振動或旋轉(zhuǎn)頻率。在一個示例中，信號發(fā)生器可施加脈寬調(diào)制信號來選擇性地控制施加到馬達上的動力，且可按期望增大或減小動力。當動力增大或減小時，馬達的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度(RPM)可增大或減小，以及由驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩輸出可增大或減小。

馬達控制電路可改變控制信號來保持馬達的恒定輸出。例如，牙刷可包括作為動力源的一個或多個電池，且當電池耗竭(例如，它們的儲存電量耗盡)時，牙刷頭的頻率或速度可降低。在此示例中，馬達控制電路可施加帶有預(yù)定占空比(duty cycle)的控制信號，其可增大馬達的輸出。在此示例中，甚至在電池電壓輸出耗竭時，馬達輸出也可大致恒定。在一個實施方式中，電路可將電池電壓與特征曲線相比較，且使用曲線將脈寬調(diào)制占空比施加至馬達來保持特定的馬達輸出，而不管電池電壓。在另一實施方式中，傳感器或一對傳感器(如，發(fā)光二極管發(fā)射極對)連同斷續(xù)器(如風(fēng)扇)一起可用來直接地測量馬達RPM，且通過反饋回路調(diào)整控制信號。在一些實施例中，聯(lián)結(jié)組件可調(diào)整牙刷頭移動的幅度，且頻率可基于至馬達的電壓輸入而改變。因此，通過改變至馬達的輸入，刷毛移動的頻率和幅度可受控，且可為大致恒定。

牙刷的概述

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，現(xiàn)在將更詳細地論述牙刷。圖1A-1E圖示了牙刷的各種視圖。參考圖1A-1E，牙刷100可包括具有殼體106和把手108的本體104，以及包括附接到本體104上的多個刷毛105的牙刷頭102。牙刷頭102可從本體104上除去，這允許牙刷頭102在刷毛105變得磨損時替換，或允許不同用戶使用牙刷100。

本體104可由用戶握在他或她的手中。本體104可具有長形圓柱形形狀，其可具有朝牙刷頭104成錐形的上部部分。把手108將在下文中更詳細論述，但簡言之，可提供用于用戶的手的抓持表面，且可為比殼體106更軟的材料。本體104可包括控制按鈕110以激活牙刷100，以及控制牙刷100的一個或多個設(shè)置或速度。此外，可包括多個燈或其它顯示元件的指示面板可經(jīng)由本體104的殼體106看到。

本體104容納牙刷100的內(nèi)部構(gòu)件。圖2為牙刷100的分解視圖。圖3A-C圖示了為了清楚而隱藏了殼體106和手指抓持部108的牙刷的各種視圖。參考圖2-3C，牙刷100可包括驅(qū)動組件112和動力組件116。動力組件116可對驅(qū)動組件112提供動力，驅(qū)動組件112可使末梢軸134旋轉(zhuǎn)來移動牙刷頭102。因此，驅(qū)動組件112可大體上定位在動力組件116上方且電氣地連接到動力組件116上。以下將依次論述這些構(gòu)件中的各個。

驅(qū)動組件

現(xiàn)在將更詳細地論述驅(qū)動組件112。圖4為沿圖1中的線4-4截取的牙刷的橫截面視圖。圖5為圖4的橫截面視圖的放大視圖。圖6和7分別為沿圖1A中的線6-6和7-7截取的牙刷的橫截面視圖。圖8為為了清楚而隱藏了選擇特征的牙刷的前透視圖。參考圖4-8，驅(qū)動組件可包括馬達114、聯(lián)結(jié)組件192、輸出軸126和末梢軸134。聯(lián)結(jié)組件192可起作用來將移動從馬達114傳遞至末梢軸134。

馬達114將能量或動力轉(zhuǎn)變成移動。馬達114包括從頂表面延伸出的驅(qū)動軸124。驅(qū)動軸124通過響應(yīng)于控制信號(如電壓或電流)的馬達114來旋轉(zhuǎn)。圖9為從牙刷除去的馬達114、偏心件和軸承的透視圖。參考圖9，馬達114可包括第一端子194a和第二端子194b。兩個乒乓球(pong)194a、194b從馬達114的底端延伸，且提供在馬達114與動力組件116之間的電氣連接。馬達114可為恒速馬達或可為變速馬達。此外，馬達114可為直流馬達或交流馬達。

偏心件128連接到馬達114的驅(qū)動軸124上。圖10A為偏心件的透視圖。圖10B為偏心件的頂平面視圖。參考圖10A和10B，偏心件128包括帶有轂198的本體196，轂198延伸形成本體的頂部部分。本體196可大體上為圓柱形形狀的，且可具有大于轂198的直徑，使得本體196的頂部表面202的一部分可形成本體196與轂198之間的突架或階梯。

轂198從本體196延伸，且也具有大體上圓柱形形狀。然而，轂198可非對稱地定位在本體196上。例如，參考圖10B，轂198的第一部分可定位離本體196的頂部表面202的末端邊緣204的距離D1處，且轂198的第二部分可定位在距末端邊緣204的距離D2處，其中第二距離D2大于第一距離D1。

軸孔口200限定為穿過轂198和本體196兩者。軸孔口200可大體上尺寸確定為收納馬達114的驅(qū)動軸124。再次參考圖10B，軸孔口200可從轂198的中心線偏心，以及從本體196的中心線偏心。例如，轂198可具有外部邊緣206和內(nèi)部邊緣208，內(nèi)部邊緣208限定軸孔口200的直徑。在轂198的第一側(cè)上，外部邊緣206和內(nèi)部邊緣208可按第三距離D3分開，且在轂198的第二側(cè)上，外部邊緣206和內(nèi)部邊緣208可按第四距離D4分開，其中第三距離D3大于第四距離D4。

軸孔口200和轂198兩者的偏移性質(zhì)在其定位在本體196上時限定了非對稱分布的重量，這改變了偏心件128的旋轉(zhuǎn)特征。此外，軸孔口200的任一側(cè)上以及本體196上的轂198的位置之間的材料上的變化可用作為平衡滾珠軸承的重量的配重，這在下文中更詳細地論述。

現(xiàn)在參考圖11A和11B，將更詳細論述聯(lián)結(jié)組件192的構(gòu)件。聯(lián)結(jié)組件192可包括環(huán)節(jié)聯(lián)接器132、搖桿144、聯(lián)結(jié)滾珠軸承130、驅(qū)動銷174和套筒176。聯(lián)結(jié)滾珠軸承130和偏心件128可將聯(lián)結(jié)組件192的其它構(gòu)件連接到馬達114的驅(qū)動軸124上，如將在下文中更詳細地論述的那樣。

環(huán)節(jié)聯(lián)接器132將偏心件128連接到聯(lián)結(jié)組件192的其它構(gòu)件上。參考圖12A和12B，環(huán)節(jié)聯(lián)接器132限定了偏心孔口212和銷孔口210。兩個孔口210、212可大體上沿它們的中心線軸向地對準。然而，在一些實施例中，偏心孔口212可具有大于銷孔口210的直徑。此外，銷孔口210可具有比偏心孔口212更長的長度。例如，環(huán)節(jié)聯(lián)接器132可包括升高的唇部214，銷孔口210經(jīng)由升高的唇部214限定。

參考圖12B，銷孔口210還可沿其長度在直徑上改變。例如，支架216可從限定了銷孔口210的內(nèi)壁218向內(nèi)延伸。支架216可減小在環(huán)節(jié)聯(lián)接器132的底部表面上的銷孔口210的直徑。

驅(qū)動銷174經(jīng)由套筒176來連接環(huán)節(jié)聯(lián)接器132和搖桿144。圖13為驅(qū)動銷的前透視圖。驅(qū)動銷174可為長形部件，且可包括一個或多個關(guān)鍵特征。例如，驅(qū)動銷174可包括兩組花鍵220a、220b。花鍵220a、220b可限定在驅(qū)動銷174的上部部分上，且可空間地與彼此分離。在一個實施例中，花鍵220a、220b可圍繞驅(qū)動銷174的外表面限定，且可從驅(qū)動銷174的表面向外延伸，以限定他們之間的凹口。凸緣222可朝驅(qū)動銷174的中間部分定位在第二組花鍵220b下方。此外，驅(qū)動銷174可包括沿底部部分的環(huán)形凹槽224。鍵合特征(如花鍵220a、220b和環(huán)形凹槽224)可構(gòu)造成將驅(qū)動銷174附接到聯(lián)結(jié)組件192的構(gòu)件上，且可按期望變化。

搖桿144連接驅(qū)動銷174和輸出軸126。圖14A-14D圖示了搖桿144的各種視圖。搖桿144可為大體上橢圓形部件，且包括限定為穿過其間的軸孔口226。軸孔口226可為“D”形，且可由直壁238和彎壁240限定。軸孔口226可在搖桿144的頂部表面242與底部表面230之間延伸。參考圖14C和14D，第一凸脊228a和第二凸脊228b可從彎壁240朝向直壁向內(nèi)延伸。

參考圖14B和14D，銷腔232可限定為穿過搖桿144。銷腔232可具有限定在底部表面230上的開口，但可在到達頂部表面242之前終結(jié)。換言之，銷腔232可不延伸穿過搖桿144的整個長度。銷腔232可沿其長度在直徑上改變，且可包括連接到驅(qū)動銷174上的鍵合特征。例如，花鍵234a、234b可限定在壁上，壁限定了銷腔232的上部部分，且凸緣開口236可限定銷腔232的開口。凸緣開口236可具有大于銷腔232的其它部分的直徑。

軸孔口226和銷腔232可大小確定為分別接近地匹配輸出軸126和驅(qū)動銷174的形狀和大小。在一些實施例中，搖桿144可通過插入模制過程形成。在這些示例中，輸出軸126和驅(qū)動銷174(或?qū)⑦B接到搖桿144上的其它構(gòu)件)可定位在模具內(nèi)，且然后至少部分地由可形成搖桿144的注射材料(如塑料)來封裝。在這些實施例中，搖桿144可圍繞輸出軸126和驅(qū)動銷174形成。因此，如圖14D中所示，銷腔232、花鍵234a、234b和凸緣開口236可直接地對應(yīng)于限定在驅(qū)動銷174上的特征。類似地，軸孔口226和凸脊228a、228b和壁238、240可直接地對應(yīng)于輸出軸126上的特征。

通過使用插入模制過程或形成搖桿144來直接地對應(yīng)于其連接的聯(lián)結(jié)構(gòu)件的大小和形狀，聯(lián)結(jié)組件192可更容易地制造，因為將搖桿連接到選擇的構(gòu)件上的準確性可改善。此外，搖桿144與其連接到的構(gòu)件的直接對應(yīng)可減小接頭隨著時間流逝可變松或形成松動的可能性，該可能性可降低聯(lián)結(jié)的有效性，以及產(chǎn)生附加噪音。

輸出軸126從搖桿144延伸來連接到末梢軸134上。在一些示例中，輸出軸126和末梢軸134可形成為單個構(gòu)件。然而，在諸如圖3中圖示的實施例中，通過將輸出軸126和末梢軸134分成兩個單獨的構(gòu)件，對于輸出軸的質(zhì)量慣性矩減小，對于施加到馬達上的給定電池電壓，這也允許了頻率提高。圖15為輸出軸126的前透視圖。參考圖15，輸出軸126的底端可包括鍵合特征246，如，幾何切口。在一個實施例中，鍵合特征246可限定接合表面254，其可為沿輸出軸126的長度的一部分延伸的平表面。輸出軸126還可包括限定在鍵合特征246的一部分上的凹口248a、248b。凹口248a、248b可圍繞輸出軸126的外表面的一部分延伸，但可在延伸到接合表面254中之前終止。

銷孔口244可限定為穿過輸出軸126的寬度。此外，輸出軸126可包括一個或多個軸承襯套250、252。軸承襯套250、252可為從輸出軸126的外表面延伸的附加材料的部分。在一些實施例中，軸承襯套250、252可與輸出軸126整體結(jié)合形成，且可為具有比輸出軸的外部更大的直徑的區(qū)域。

參考圖2和5，兩個或多個滾珠軸承136、138可連接到輸出軸126上。滾珠軸承136、138可與彼此間隔開，且各自包括包圍多個滾珠256、258的兩個座圈260、262。滾珠256、258構(gòu)造成圍繞座圈260、262行進并圍繞座圈260、262旋轉(zhuǎn)。

在一些實施例中，牙刷100可包括連接到輸出軸126上的一個或多個緩沖器148。圖16為緩沖器的前立面視圖。參考圖2和16，各個緩沖器148均可包括彎壁166，其帶有從彎壁166的任一側(cè)延伸的凸緣268a、268b。此外，凹槽或通道264可從彎壁166的頂部表面向下朝底部表面限定，在彎壁166的中點周圍終止。各個緩沖器148可為大致類似于彼此，且可構(gòu)造成連接到彼此上以包繞輸出軸126的至少一部分。在其中緩沖器148可大致相同的實施方式中，用于牙刷的加工成本可降低，因為兩個緩沖器均可在相同設(shè)備中產(chǎn)生。然而，在其它實施例中，緩沖器可不同于彼此，或緩沖器148組件可為單個緩沖器，具有限定為穿過其間的收納孔口。

牙刷100還可包括定位在連接輸出軸126和末梢軸134的接頭處的密封部件。圖17為靴形密封件的前透視圖。參考圖3B、5和17，靴形密封件146為可由可變形材料形成的密封部件。在一些實施例中，靴形密封件146可包括裙部328，其向外和向下延伸以限定靴形腔330。裙部328的末端邊緣可限定唇部320。唇部320可包括類似于O形環(huán)的圓形邊緣。

參考圖17，座326可從裙部328的頂部部分延伸，且環(huán)形凹槽322可圍繞靴形密封件的座326的頂部部分限定。環(huán)形凹槽322可限定為成角度，使得環(huán)形凹槽322與在靴形密封件的第一側(cè)上的裙部328的頂部表面之間的長度可從第二側(cè)變化。例如，參考圖17，環(huán)形凹槽322下方的座326的第一側(cè)可具有第一長度L1，且環(huán)形凹槽322下方的唇部326的第二側(cè)可具有L2，其中第一長度L1短于第二長度L2。此長度上的差異可基于在牙刷頭102與本體104之間的期望的角度來確定。換言之，牙刷頭102可定向成相對于本體104成角度，且在長度L1和L2中的區(qū)別可為基于角的度數(shù)。在一些實施例中，本體104也可略微成角度，以適應(yīng)牙刷頭102的角度，且在這些實施例中，靴形密封件146的變化長度L1和L2可協(xié)助確保殼體106與密封靴146之間的密封。應(yīng)當注意的是，在其它實施例中，馬達和驅(qū)動組件可不傾斜，且靴形密封件146可大體上對稱地定形。

驅(qū)動組件112還可包括底盤，以支承在牙刷100的本體104內(nèi)的各種構(gòu)件。圖18為底盤的前透視圖。參考圖5和18，底盤118可包括支承底盤118的底座274，以及收納驅(qū)動組件112的構(gòu)件的多個腔。此外，底盤118可包括限定為穿過側(cè)壁的多個緊固孔口272a、272b、272c、272d，以及限定為穿過底座274以收納一個或多個緊固部件的多個緊固孔口278。凹槽292可圍繞底盤118的頂端限定。

限定在底盤118內(nèi)的腔可大體上符合驅(qū)動組件112的構(gòu)件。例如，軸腔270可沿底盤118的長度形成，且可大體上對應(yīng)于輸出軸126。兩個軸承腔280、282可沿軸腔e270的長度限定。軸承腔280、282可具有大于軸腔270的直徑。緩沖器腔284可限定在兩個軸承腔280、282之間。緩沖器腔284可具有大于軸承腔280、282的直徑。此外，緩沖器腔284可為圓柱部分288和凸緣部分290，而軸承腔280、282可大體上為圓柱形。

聯(lián)結(jié)腔286可限定在第二軸承腔282的下方。聯(lián)結(jié)腔286可大體上符合聯(lián)結(jié)組件192的形狀，且可允許搖桿144和環(huán)節(jié)聯(lián)接器132的移動。換言之，聯(lián)結(jié)組件192可構(gòu)造成限定聯(lián)結(jié)組件192的可移動構(gòu)件與腔的壁之間的空間間隙。

底盤蓋120可連接到底盤118上，以包圍驅(qū)動組件112的選擇構(gòu)件。參考圖19A和19B，底盤蓋120可包括限定為穿過底盤蓋120的前部面的多個緊固孔口294a、294b、294c、294d。此外，底盤蓋120可限定蓋孔口296，其可限定在底盤蓋120的底部部分上。在一些實施例中，蓋孔口296可省去，且聯(lián)結(jié)組件可包圍在底盤和底盤蓋內(nèi)。底盤蓋120還可包括圍繞蓋120的頂部部分的外表面延伸的凹槽300。

底盤蓋120的外表面可包括多個肋298或其它增強部件。肋298可由肋298的相鄰側(cè)上的肋凹口299限定。肋298向底盤蓋120提供剛性。由肋298提供的附加剛性可允許底盤蓋120和底盤118從剛性較小的材料形成出。例如，在一些實施例中，底盤蓋120可由塑料形成出，例如，通過塑料注射模制，相比于機器模鑄構(gòu)件，其可降低成本，同時仍提供足夠的剛性。

參考圖19B，類似于底盤118，底盤蓋120可限定可收納驅(qū)動組件112的各種構(gòu)件的多個腔。底盤蓋120可限定軸腔302、兩個軸承腔304、306、緩沖器腔308，以及聯(lián)結(jié)腔314。腔可大致類似于限定在底盤118中的腔，且可大體上符合驅(qū)動組件112的一個或多個構(gòu)件。

軸承腔304、306可大致為圓柱形形狀的，且可具有大于軸腔302的直徑。緩沖器腔308可定位在兩個軸承腔304、306之間，且可包括圓柱部分310和凸緣部分312，凸緣部分312從圓柱部分301延伸且具有可小于圓柱部分310深度的深度。聯(lián)結(jié)腔314可限定在第二軸承腔306下方，且可大體上包圍驅(qū)動組件112的可動構(gòu)件。因此，正如底盤118中的聯(lián)結(jié)腔286那樣，在組裝時，聯(lián)結(jié)腔314可限定在可動構(gòu)件與底盤蓋120的壁之間的空間間隙或距離。

參考圖2和5，底盤118和底盤蓋120可由基板122支承。基板122可由大致剛性的材料形成，如，由一種或多種金屬或金屬合金。在一些實施例中，基板122可由不銹鋼形成?；?22可為可向驅(qū)動組件112提供支承和剛性的金屬沖壓件或其它構(gòu)件?；?22可夾在底盤118與馬達114之間?；?22可向牙刷提供附加的剛性，這允許底盤118和底盤蓋120由剛性較小且廉價的材料形成，如，一種或多種塑料或其它材料，而不會降低組件的剛性。

基板122可包括馬達孔口316(見圖2)和限定在其中的多個緊固孔口318。馬達孔口316允許驅(qū)動軸126和馬達114的其它部分延伸穿過基板122。緊固孔口318可構(gòu)造成收納穿過其間的多個緊固件。在一些實施例中，基板122可為相對地平面的，且可具有大體上與底盤118的直徑相對應(yīng)的直徑。

動力組件

現(xiàn)在將更詳細論述動力組件116。圖20A為沿圖1C的線20A-20A截取的牙刷的放大橫截面視圖。圖20B為沿圖1B中的線20B-20B截取的牙刷的放大橫截面視圖。參考圖2、3A、4、20A和20B，動力組件116可包括一個或多個電池152、電池殼體332、控制電路154和充電線圈162。動力組件116可提供動力至馬達114，以對驅(qū)動軸124進行驅(qū)動，如將在下文中更詳細論述。此外，動力組件116可包括一個或多個隔離或抑制部件，一個或多個隔離或抑制部件可將動力組件的一個或多個構(gòu)件連接到殼體上。

一個或多個電池152是可再充電或可為單次使用的。此外，電池152的數(shù)目、尺寸、類型和容量可按期望變化。在其中電池152可再充電的實施例中，牙刷100還可包括充電線圈162。充電線圈162可為銅絲，其可包繞其自身，或構(gòu)造成遠程地從動力源接收感生電流流動。例如，牙刷100可包括充電器(未示出)，其可聯(lián)接到充電線圈162上，以在充電線圈162中遠程地感生電流，這可用來將動力提供至電池152。因此，充電線圈162可與電池152成電氣連通。

電池殼體332可支承牙刷100內(nèi)的電池152，且形成用于動力組件116的其它構(gòu)件的支承件或框架。例如，充電線圈162可包繞電池殼體332的一部分。電池殼體332的第一側(cè)可包括圍繞電池夾持的多個夾具402a、402b、402c、402d。簡要參考圖3A，電池殼體332的第二側(cè)可包括遠離電池殼體332的第二側(cè)向外延伸的多個接腳400a、400b、400c、400d。

電池殼體332的頂端可包括兩個支承接腳344a、344b。支承接腳344a、344b可從電池殼體332的頂端垂直地延伸。此外，電池殼體332可包括限定在底部部分上的兩個環(huán)形凹槽346、348。第一環(huán)形凹槽346可構(gòu)造成收納抑制部件，且第二環(huán)形凹槽348可構(gòu)造成收納充電線圈162。電池殼體332還可限定底部部分上的彈簧腔390，且限定環(huán)形凹槽346、348的壁可包繞和限定彈簧腔390。

電池152和充電線圈162可與控制電路154成電氣連通。例如，一個或多個線336a、336b、336c、336d可將信號從電池152和充電線圈162傳輸至控制電路154?？刂齐娐?54可包括一個或多個電氣構(gòu)件，如，控制芯片342和電容器338。在一些實施例中，控制電路154可為印刷電路板或可向一個或多個電氣構(gòu)件和那些構(gòu)件之間的連通提供支承的其它基底。

控制電路154經(jīng)由控制芯片342可選擇性地將動力從電池152提供至馬達114，以及改變牙刷100的一個或多個功能。電容器338可減小在控制電路154的一部分中的電氣噪音。例如，控制電路可包括電壓逐級升高，其中電壓從2.4V增大至3.3V，且電容器338可減小與電壓逐級升高相關(guān)聯(lián)的噪音。電容器338的尺寸可基于馬達114的尺寸和所需負載而改變。

控制電路154還可包括燈組件350，其可包括一個或多個燈或光源(如，發(fā)光二極管)、光引導(dǎo)件156和屏幕158。燈組件350可選擇性地激活光源中的一個或多個，來提供用戶反饋。例如，第一燈352a可在牙刷100處于第一模式或速度下時激活，第二燈352b可在牙刷100處于第二模式或速度下時激活，且第三燈352c可在牙刷100處于第三模式或速度下時激活。備選地或額外地，兩個或多個燈352a、352b、352c可同時激活，或以指示其它參數(shù)或特征(例如，啟動模式、充電水平等)的圖案來激活。

燈352a、352b、352c可光學(xué)地連接到光引導(dǎo)件156上。光引導(dǎo)件156可將從燈352a、352b、352c發(fā)射的光從光源傳輸至待顯示的屏幕158。光引導(dǎo)件152可包括多個傳輸孔口354a、354b、354c，其中對于各個光源均有一個傳輸孔口。在一些實施例中，光引導(dǎo)件152可由可變形或可壓縮的材料(如橡膠)形成。在這些實施例中，光引導(dǎo)件152還可吸收驅(qū)動組件的振動，以減小可傳遞至殼體116的振動。

控制電路154還可與按鈕電路340連通。按鈕電路340可從按鈕110接收用戶輸入，且將那些輸入提供至控制電路154。在一些實施例中，兩個或多個通信線334a、334b可將信號從按鈕電路340傳輸至控制電路154。

動力組件116還可包括一個或多個軟安裝件或抑制器。抑制器可減小由驅(qū)動組件112產(chǎn)生的傳送至本體104的殼體106的振動。參考圖4，牙刷可包括第一隔離器150和第二隔離器160。隔離器150、160可包括可將隔離器150、160連接到牙刷100的各種構(gòu)件上的若干裝固或鍵合特征。隔離器150、160可由可吸收振動和聲波的可壓縮或可變形的材料形成。例如，隔離器150、160可為硅或其它彈性材料。

第一隔離器150可定形為套筒或其它中空部件。參考圖21A和21B，隔離器150可為中空圓柱形部件，且可包括從外表面的部分延伸的多個肋356。肋356可限定為圍繞隔離器150縱向地延伸的垂直部件。隔離器150還可包括一側(cè)上的平表面358，帶有限定為穿過其間的孔口364和形成在頂部表面上的凹口366或切口。

隔離器150還可包括從內(nèi)表面向內(nèi)延伸的兩個或多個軌道360a、360b。軌道360a、360b可沿隔離器150的內(nèi)表面垂直地延伸。此外，兩個或多個臂362a、362b可從平表面358的內(nèi)側(cè)向內(nèi)延伸。臂362a、362b可朝隔離器150的中心線比軌道360a、360b進一步延伸。如下文將更詳細論述那樣，隔離器150可吸收來自驅(qū)動組件和/或動力組件的振動。此外，隔離器150還可提供時鐘，或用作用于驅(qū)動組件和動力組件兩者的抗旋轉(zhuǎn)力。

參考圖2、3A和3B，第二隔離器160可類似于第一隔離器150，在于第二隔離器160可為套筒或大體上為中空圓柱形部件。第二隔離器160還可包括限定其外表面的多個肋368。肋368可沿隔離器160的外表面大體上垂直地延伸。兩個或多個孔口370a、370b還可限定為穿過隔離器160的至少一個壁。

牙刷100還可包括偏斜部件，以靠著牙刷100的內(nèi)部構(gòu)件施加壓縮力。參考圖20A，牙刷100可包括牙刷彈簧164，其可用作一起壓縮牙刷100的各種構(gòu)件。壓縮彈簧164可為螺旋彈簧或其它彈性部件。

底蓋111可連接到殼體106的底部上。圖22A為底蓋111的側(cè)立面視圖。圖22B為底蓋111的頂透視圖。參考圖22A和22B，底蓋111可通過若干不同機構(gòu)中的任何連接到牙刷殼體106上，例如但不限于轉(zhuǎn)鎖、卡扣配合、緊固件等。在示例性實施例中，底蓋111可包括一個或多個裝固槽374a、374b、374c、374d，它們可對應(yīng)于殼體106的底部中的一個或多個升高特征384(見圖20A)。在此示例中，各個裝固槽374a、374b、374c、374d可包括進入凹槽382和成角凹槽376。進入凹槽382和成角凹槽376的組合可形成大體上“L”形狀，其中“L”的長腳成角度地形成。例如，成角凹槽376可從進入凹槽382朝底蓋111的底端向下成角度。

底蓋111還可包括圍繞蓋111的外表面環(huán)形地限定的密封凹槽372。密封凹槽372可構(gòu)造至密封元件，如O形環(huán)414。此外，偏斜接腳166或卡口可從底蓋111的內(nèi)表面380向上延伸。偏斜接腳166可定形為“X”或加號“＋”。換言之，偏斜接腳166可包括多個分支或臂。各個分支或臂均可包括梯級378a、378b、378c、378d，梯級378a、378b、378c、378d限定了在偏斜接腳166的頂部表面下方的凸脊。接腳分支可包括支承件，支承件在底蓋的內(nèi)表面上形成座388a、388b、388c、388d。接腳凹槽386可限定在底蓋111的底部表面上，接腳凹槽386可對應(yīng)于從底蓋111的內(nèi)表面延伸的偏斜接腳166的一部分。

現(xiàn)在將更詳細論述殼體和把手。圖23為殼體106的前立面視圖。殼體106可包括沿殼體106縱向地限定的兩個把手缺口430。把手缺口430可包括彎曲周界或按期望地定形。大體上，把手缺口430可為殼體106的頂部表面的凹口形狀，且可收納可形成把手108的材料。因此，在一些情況下，把手缺口430可定形和大小確定為對應(yīng)于把手108的期望形狀和尺寸。

殼體106還可包括多個端口或孔口，多個端口或孔口可在制造期間使用來產(chǎn)生把手和一個或多個振動墊，這在下文中更詳細論述。繼續(xù)參考圖23，兩個墊端口432、436可限定在缺口430中，且可延伸穿過殼體106的外壁。此外，殼體106可包括形成在殼體106的后側(cè)上的緩沖器孔口434。緩沖器孔口434可用來形成用于牙刷100的緩沖器或凸起，這在下文中更詳細論述。

把手108可連接到殼體106上，且常可通過模制過程形成，以便模制或形成到殼體106上。圖24A為把手108的前立面視圖。圖24B為牙刷的后立面視圖。把手108可由比殼體106更軟的材料形成，且可構(gòu)造成向用戶的手或手指的部分提供墊子或襯墊。把手108可包括兩個抓握部分450a、450b，它們可定位在殼體106的外表面上。把手108還可多個振動墊438a、438b、444a、444b。振動墊438a、438b、444a、444可定位在殼體與牙刷100的一個或多個內(nèi)部構(gòu)件之間。墊438a、438b、444a、444b可構(gòu)造成符合殼體106或收納在殼體106中的牙刷100的其它一個或多個構(gòu)件。

把手108可包括按鈕墊442，其可收納在按鈕110與殼體106之間。按鈕墊442可大體上為卵形，且可包括限定在其中的孔口，用于向按鈕110和按鈕電路340提供連接通路。

如下文將更詳細論述那樣，把手108可通過模制過程形成，且可為整體結(jié)合形成的構(gòu)件。在這些實施例中，把手108可包括可連接上墊444a、444b的橋448元件。橋448可為可跨過兩個墊444a、444b之間的大體上彎曲的矩形表面。

把手108還可包括滾動緩沖器446。緩沖器446可協(xié)助防止牙刷100在平面上滾動，例如，在用戶將牙刷設(shè)在臺面上時。在這些實施例中，緩沖器446可為從殼體106延伸的凸起。

牙刷的組裝

牙刷100的各種構(gòu)件可互連在一起，且收納到殼體106和牙刷頭102中。參考圖20A，從底部在上開始，壓縮彈簧164可圍繞偏斜接腳166收納，且壓縮彈簧164的一部分可座置在接腳166的各個分支的座388a、388b、388c、388d的頂部表面上。O形環(huán)394可收納在底蓋111的環(huán)形凹槽348中。壓縮彈簧164和偏斜接腳166的一部分可收納到電池殼體中的彈簧腔390中，且靠著彈簧腔390的頂壁392按推。應(yīng)當注意的是，當?shù)咨w111裝固到殼體106上時，壓縮彈簧164可至少略微壓縮，且靠著電池殼體332施加力，這可使牙刷100的各種構(gòu)件朝彼此壓縮，減小由于構(gòu)件之間的松動或空隙引起的構(gòu)件之間的咔嚓聲。

底蓋111可鎖定到殼體106內(nèi)部的位置上，因為限定在殼體106的內(nèi)表面396上的升高特征384可收納在裝固槽374a、374b、374c、374d中，且底蓋111或殼體106可相對于彼此旋轉(zhuǎn)，以將升高特征384引導(dǎo)到在底蓋111上的成角凹槽376中。一旦升高特征384定位在成角凹槽376中，則底蓋111可能必須轉(zhuǎn)動或扭轉(zhuǎn)，以便從殼體106除去。當?shù)咨w111連接到殼體106上時，O形環(huán)384可靠著殼體106的內(nèi)表面密封。

繼續(xù)參考圖20A，充電線圈162包繞限定在電池殼體332上的第二環(huán)形凹槽348。凹槽348且具體而言界定凹槽348的頂部和底部的壁協(xié)助將充電線圈162固持就位。隔離器404可包繞充電線圈162的外表面，以隔離充電線圈。類似地，后隔離器160圍繞電池殼體332中的第一環(huán)形凹槽346收納，且定位在充電線圈162上方(但由界定凹槽348的頂壁394分開)。后隔離器160可具有足以接合殼體106的內(nèi)表面396的厚度。

在一些實施例中，后隔離器160可靠著殼體106按壓，且可引起略微變形，以便適配在電池殼體332與殼體106之間。換言之，后隔離器160的厚度可略大于電池殼體332的凹槽346與內(nèi)表面396之間的距離，使得后隔離器106可必須略微變形來收納在兩者之間。該緊密適配可協(xié)助電池殼體332“軟”安裝到殼體106上，且可防止振動從牙刷的內(nèi)部構(gòu)件傳遞至殼體106，以及防止電池殼體與殼體106之間的咔嚓聲或?qū)捤蛇B接。

參考圖3C和20A，電池152可收納在電池殼體332的一部分中，且電池殼體332的電池夾具402a、402b、402c、402d可圍繞電池152夾持，將其裝固就位。

參考圖3A和3B，控制電路154可沿與電池夾具相對的電池殼體332的一側(cè)縱向地延伸。電池殼體332的接腳400a、400b、400c、400d延伸穿過控制回路154中的孔口，以將控制回路154連接到電池殼體32上。接腳400a、400b、400c、400d可用作用于電路154的定位柱，且協(xié)助使控制電路154在牙刷組件內(nèi)對準。

繼續(xù)參考圖3A、3B、4和20B，控制芯片342、燈352a、352b、352c和光引導(dǎo)件156可安裝到控制電路154上。光引導(dǎo)件156安裝到控制電路154上，且可大致包繞燈352a、352b、352c中的各個，使得光引導(dǎo)件156中的孔口與燈352a、352b、352c中的各個對準。光引導(dǎo)件156可定位在殼體106與電路之間。屏幕158可安裝到光引導(dǎo)件156的外表面上，且可大致覆蓋光引導(dǎo)件156。在一些實施例中，屏幕158經(jīng)由粘合劑(未示出)或其它透明連接機構(gòu)連接，使得光可通過屏幕158可見。

又參考圖20A，從電池殼體332的頂部表面延伸的兩個支承接腳344a、344b可收納在隔離器150中。簡要參考圖21B，在一些實施例中，接腳344a、344b可收納在隔離器150的本體或外壁與臂362a、362b之間。又參考圖20A，類似地，馬達114的連接端子194a、194b端子194a、194b可從頂部延伸到隔離器150中，且還可收納在臂362a、362b與隔離器150的外本體之間。以此方式，馬達的端子194a、194b端子194a、194b可直接地定位在電池殼體332的支承接腳344a、344b上方。

參考圖4和20B，電容器338可延伸穿過孔口364，孔口364限定為穿過隔離器150的平表面158，以連接到控制電路154上。在一些實施例中，電容器可定位在可使在隔離器150內(nèi)的電容器穩(wěn)定化的兩個臂362a、362b之間。電容器338可連接到控制電路154的后側(cè)上，其中其連接接腳延伸穿過控制電路154。

參考圖3A、3B、4、20A和20B，如上文簡要地描述，隔離器150可圍繞馬達114收納，其中馬達114的端子194a、194b定位在隔離器的外壁與臂362a、362b之間。此外，馬達114的底部表面可座置在臂362a、362b中的各個的頂部表面上。馬達114的第一側(cè)可大致與隔離器150的平表面358齊平，且馬達114可構(gòu)造成使得馬達114的一部分可延伸到隔離器150的凹口366中(見圖21A)。此外，如圖3B和4中所示，馬達114可在隔離器150內(nèi)成角，且可朝隔離器150的平表面358傾斜。在一些實施例中，隔離器的平表面358可朝牙刷的前部定位，使得馬達114可朝牙刷100的前部成角。

隔離器150可圍繞動力組件116和驅(qū)動組件112的兩個部分連接。隔離器150還可與殼體106的內(nèi)表面接合。與殼體106以及動力組件和驅(qū)動組件的接合允許了隔離器150減小在動力組件116與驅(qū)動組件112之間的旋轉(zhuǎn)。此外，隔離器150可防止來自底盤或馬達的振動傳遞至動力組件116。例如，隔離器150的材料可吸收振動，防止或減小它們的傳遞。

隔離器150還可將負載從壓縮彈簧164傳遞至馬達114。例如，壓縮彈簧164靠著電池殼體332施加壓縮力，電池殼體332連接到隔離器150上，且隔離器150可然后將壓縮力傳遞至馬達114，向上朝牙刷頭102向馬達114施壓。在此示例中，壓縮彈簧164連同隔離器105可通過將內(nèi)部構(gòu)件壓縮在一起來減小驅(qū)動組件與動力組件之間的松動。松動上的減小可減小由于操作期間構(gòu)件咔嚓作響或移動引起的振動，以及可減小驅(qū)動組件和動力組件上的磨損和撕裂。例如，壓縮彈簧164力(在由隔離器150傳遞時)可顯著地減小移動的程度。在一個特定示例中，底盤組件(例如，底盤和底盤蓋)一旦收納在殼體106中則可具有1個自由度。壓縮彈簧164協(xié)助保持底盤組件的有限移動，這用來將底盤組件與殼體隔離，以及減小底盤組件將激勵動力組件中的振動的可能性。

參考圖3A、4和20A，一個或多個連接線406可將電路154連接到充電線圈162上，這可將動力線336a、336b通信聯(lián)接到充電線圈162上。通信線406可將動力從充電線圈162傳遞至控制電路154，且然后至電池152。動力線336a、336b可連接到電路154的底端上，且延伸穿過形成在電池152與彈簧腔394的頂壁之間的電池殼體332的底部上的線凹槽398。參考圖3B和20A，動力線336a、336b可沿電池152向上延伸，且可收納在馬達端子194a、194b中的孔口中。動力線336a、336b(它們可將電信號傳輸至馬達)。以此方式，動力線336a、336b將控制電路154通信地聯(lián)接到馬達114上。

參考圖3A和5，基板122座置于馬達114的頂端上，且驅(qū)動軸124延伸穿過緊固孔口316?；?22可具有比馬達114更大的直徑，且可延伸經(jīng)過馬達114的頂部的邊緣。底盤118的底座274定位在基板122上，且底盤118商的緊固孔口278可構(gòu)造成與限定在基板122中的緊固孔口對準。驅(qū)動軸124可延伸穿過底盤118中的馬達孔口276?；?22將剛性加至馬達114的安裝面，且以足夠強度將底盤和底盤蓋連結(jié)在一起，使得由聯(lián)結(jié)組件引起的改變負載力將不會分開底盤和底盤蓋，或產(chǎn)生顯著的偏轉(zhuǎn)或空動。

參考圖5和6，偏心件128螺紋連接到驅(qū)動軸124上，其中驅(qū)動軸124插入軸孔口200中。聯(lián)結(jié)滾珠軸承130然后圍繞偏心件128的轂198收納。聯(lián)結(jié)滾珠軸承130可座置于本體196的頂部表面202上。應(yīng)當注意的是，馬達組件可在殼體內(nèi)成角，且因此圖6中圖示的軸承滾珠可表現(xiàn)為變化的尺寸，且在現(xiàn)實中可具有大致相同直徑。如上文所描述，偏心件128可包括在其本體196的一側(cè)上的更多材料，例如，轂198可偏離本體196的中心線，且軸孔口200可偏離轂198的中心線，使得偏心件128可在其中心線的一側(cè)上具有相比于另一側(cè)更多的材料。

如上文簡要論述，重量的非對稱分布限定了本體196的配重，其抗衡滾珠軸承130的重量，且平衡在偏心件128上的滾珠軸承130。偏心件的配重與其整體結(jié)合地形成：然而，在其它實施例中，外部配重可收納到偏心件128上。在偏心件通過驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)時，偏心件128的配重平衡了滾珠軸承130，減小了噪音，這在下文中更詳細論述。

參考圖5、6、8和11B，環(huán)節(jié)聯(lián)接器132連接到聯(lián)結(jié)滾珠軸承130上。例如，聯(lián)結(jié)滾珠軸承130和偏心件128可插入限定在環(huán)節(jié)聯(lián)接器132中的偏心孔口212中。在一些實施例中，馬達孔口316可具有剛好比軸承130的直徑更大的直徑，以允許軸承130和環(huán)節(jié)聯(lián)接器132緊密連接在一起。聯(lián)結(jié)滾珠軸承130可接合偏心孔口212的側(cè)壁，以連接偏心件128和環(huán)節(jié)聯(lián)接器312。參考圖5和11B，在一些實施例中，滾珠軸承130可從環(huán)節(jié)聯(lián)接器132的頂部表面略微凹入。

又參考圖5、6、8、11B和12B，套筒176可收納到環(huán)節(jié)聯(lián)接器132的銷孔口210中。套筒176可在環(huán)節(jié)聯(lián)接器130的升高部分214的頂部表面上方略微延伸。套筒176可座置于支架216上，支架216向套筒176提供支承平臺。驅(qū)動銷174然后可收納在套筒174中，且在一些實施例中，驅(qū)動銷174可延伸穿過套筒174來與銷孔口210齊平或延伸超過銷孔口210。驅(qū)動銷174的凸緣222可站置于套筒176的頂部表面上。

參考圖5、8、11A和14D，驅(qū)動銷174可延伸到搖桿144中。在一個實施例中，驅(qū)動銷174可插入銷腔232中。在該實施例中，驅(qū)動銷174的花鍵220a、220b可收納在限定于搖桿144中的互補的腔中，使得限定在搖桿144上的花鍵234a、234b可接合驅(qū)動銷174上的花鍵220a、220b。驅(qū)動銷174的凸緣222可座置在凸緣操作部236內(nèi)。

如上文論述，在一些實施例中，搖桿144可通過插入模制過程形成，且可構(gòu)造成直接地對應(yīng)于驅(qū)動銷174的形狀和尺寸。在這些實施例中，銷腔232和其中限定的特征(如花鍵234a、234b)的形狀可由驅(qū)動銷174自身限定。例如，驅(qū)動銷174可定位在可用來產(chǎn)生搖桿144的模具中。在驅(qū)動銷174在期望位置中的情況下，材料(如，可形成的塑料等)可以以半液體形式注射到模具中。材料然后可圍繞驅(qū)動銷174和其特征流動且硬化，產(chǎn)生可圍繞驅(qū)動銷174準確適配的腔。應(yīng)當注意的是，在這些實施例中，可大致防止驅(qū)動銷174從搖桿144除去而不破壞搖桿144。因此，盡管銷腔232論述為腔，但在許多情況中，驅(qū)動銷174和搖桿144可大致在模制過程之后形成為一體構(gòu)件。

通過插入模制過程形成搖桿144，搖桿144與驅(qū)動銷174之間的連接可具有較少地隨著時間的流逝內(nèi)變松或“松開”的機會。例如，在其中連接孔口被機加工且然后兩個形成的構(gòu)件連接在一起的其它連接組件中，孔口不可為緊的，以允許某些機器公差誤差。兩個構(gòu)件之間的附加空間可允許兩個構(gòu)件相對于彼此移動，這可產(chǎn)生摩擦連接且磨損材料，增大在連接中的孔口的尺寸等。

參考圖5、8、11A、14D和15，搖桿144還連接到輸出軸126上。輸出軸126的鍵合特征246可收納在限定于搖桿144中的軸孔口226中。限定在軸孔口226的彎壁240上的凸脊228a、228b可收納在輸出軸126的凹口248a、248b中。此外，輸出軸126的接合表面254可以靠著搖桿144的軸孔口226的平壁238接合。在這些實施例中，搖桿144可直接地對應(yīng)于輸出軸126的一個或多個特征。

如上文描述，在一些實施例中，搖桿144可為插入模制的。在這些實施例中，輸出軸126也可連同驅(qū)動軸124置于用來形成搖桿144的模具中。因此，在用于搖桿144的材料插入模具中時，材料可模制至輸出軸126的各種表面。這允許軸孔口226(包括彎壁240和平壁238)；來直接地對應(yīng)于輸出軸126的特征，減小或消除了兩個輸出軸126與搖桿144之間的任何空間。換言之，類似于驅(qū)動軸124，輸出軸126可與搖桿144大致整體結(jié)合地形成。如上文所論述，搖桿144與輸出軸126之間的裝固連接可提供對隨著時間的流逝的磨損的增大的抵抗性，因為可大致防止兩個構(gòu)件相對于彼此移動，因此減小了在搖桿144內(nèi)的材料上的磨損和撕裂。

現(xiàn)在參考圖5和15，輸出軸126可從搖桿144向上延伸，且連接到末梢軸134上。第一滾珠軸承可圍繞末梢軸134收納，且第二滾珠軸承138可圍繞輸出軸126收納。通過在軸126、134中的各個上具有一個軸承，軸承可在軸126、134連接在一起(例如，壓配合)之前連接到它們相應(yīng)的軸上。例如，第一滾珠軸承136可圍繞末梢軸134收納，末梢軸134然后可插入輸出軸中，且軸承可朝軸的頂端與輸出軸126的軸承襯套250對準，且第二滾珠軸承138可圍繞在輸出軸126的底部部分上的軸承襯套252收納。此外，各個滾珠軸承136、138可包括圍繞其外部部分收納的密封部件。例如，第一O形環(huán)140可圍繞第一滾珠軸承136收納，且第二O形環(huán)142可圍繞第二滾珠軸承138收納。

在底盤或底盤蓋松開或具有滾珠軸承之間的額外空間的情況下，O形環(huán)140、142圍繞滾珠軸承136、138收納，以減小咔嚓聲。當?shù)妆P和底盤蓋圍繞滾珠軸承136、138的外直徑的適配可松開時，O形環(huán)可延伸到額外的空間中，夾緊使底盤與軸承之間的連接。此外，O形環(huán)140、142提供圍繞軸承136、138的均勻負載，這協(xié)助防止軸承136、138由于輸出軸126施加的旋轉(zhuǎn)力而被迫使形成非對稱形狀(例如，橢圓形)。換言之，當軸承旋轉(zhuǎn)到期時，O形環(huán)可均勻地分布負載。這將在下文中聯(lián)系牙刷100的操作來更詳細論述。

通過減小咔嚓聲且提供在軸承136、138中的各個上的均勻負載，O形環(huán)140、142減小了可在牙刷的操作期間生成的可聽噪音。此外，由于O形環(huán)140、142可以靠著底盤118和底盤蓋120變形，故較松的公差可用來制造底盤和底盤蓋，這可降低制造成本。此外，典型地由可變形材料(如彈性材料)形成的O形環(huán)140、142可提供軸承136、138與底盤118和底盤蓋120之間的軟安裝。此軟安裝可用作隔離器或抑制部件，且吸收輸出軸126的振動。

緩沖器組件可圍繞輸出軸126插入。例如，兩個緩沖器148可圍繞輸出軸126收納。具體而言，彎壁266可大小確定為圍繞輸出軸126的外徑適配。緩沖器148的凸緣268a、268b可彼此對準且接合。在一些實施例中，緩沖器148可連接在一起，且完全包繞輸出軸126。緩沖器148可以以多種方式緊固到輸出軸126上。在一個實施例中，定位銷182可經(jīng)由限定在輸出軸126中的銷孔口244收納，且其端部可插入限定在各個緩沖器148中的通道264中。在此實施例中，定位銷182可足夠長，以延伸穿過緩沖器148壁的厚度的至少一部分，以將緩沖器固持在一起。包繞和限定緩沖器148中的通道264的壁可用來約束定位銷182的側(cè)向移動。在一些實施例中，定位銷182可牢固地定位在輸出軸內(nèi)，且在其它示例中，定位銷可以可除去地定位在輸出軸內(nèi)。

參考圖4和5，末梢軸134可插入輸出軸126上。例如，末梢軸134的至少一部分可為中空的，或限定腔，且輸出軸12可插入限定的腔中以將兩個軸連接在一起。

參考圖5、18和19B，底盤118和底盤蓋120可圍繞若干聯(lián)結(jié)和傳動構(gòu)件收納。搖桿144、驅(qū)動銷174、套筒175、地面聯(lián)接器132和偏心件128可分別收納在底盤118和底盤蓋120中的聯(lián)結(jié)腔286、314中。換言之，底盤118和底盤蓋120可連接在一起，使得兩個聯(lián)結(jié)腔286、314可形成單個腔。聯(lián)結(jié)腔286、314可構(gòu)造成收納聯(lián)結(jié)的構(gòu)件，同時仍允許構(gòu)件按期望在腔內(nèi)移動。應(yīng)當注意的是，在一些實施例中，限定在底盤蓋120中的蓋孔口296可允許聯(lián)接器132在底盤和底盤蓋內(nèi)移動。換言之，孔口296可限定聯(lián)接器132的部分可延伸穿過其間(如果需要)的窗。

輸出軸126可收納在軸腔270、302中，且滾珠軸承136、138分別收納在軸承腔280、282、304、306中。輸出軸1236可從底盤和底盤蓋兩者的頂端向外延伸。此外，包括兩個緩沖器的緩沖器組件148可收納在相應(yīng)的緩沖器腔284、308中，其中緩沖器148的凸緣部分268a、268b定位在凸緣腔290、312中，且緩沖器的彎壁266定位在緩沖器腔284、308的圓柱部分288、310中。

一旦聯(lián)結(jié)構(gòu)件收納在底盤118中的相應(yīng)的腔中，則底盤蓋120可定位在底盤118上且緊固到其上。例如，底盤上的多個緊固孔口272a、272b、272c、272d和緊固孔口294a、294b、294c、294d可對準，且緊固件可收納在其中以將底盤和底盤蓋連接在一起。此外，緊固件190可經(jīng)由底盤118的底座274中的緊固孔口278收納，以將底盤118連接到基板122上。

在一些實施例中，底盤118和底盤蓋120可為塑料注射模制的構(gòu)件。盡管塑料材料可比金屬或金屬合金剛性更低，但底盤和底盤蓋可向牙刷提供足夠的剛性。這歸因于它們與底板122的連接。如上文所描述，基板122可為大致剛性材料的，如，不銹鋼或其它金屬材料。馬達114的安裝面與底盤118之間的基板122的位置向組件給予剛性。此外，由于底盤和底盤蓋安裝到基板122上，基板的剛性可向底盤和底盤蓋提供附加的強度和剛性。通過使用更廉價的材料(如塑料)用于底盤和底盤蓋，可降低牙刷的制造成本。例如，常規(guī)電動牙刷可包括通過機器鑄模過程由金屬材料形成的底盤，這可需要比注射模制更昂貴的制造過程，以及需要更昂貴的材料(金屬對比塑料)。

繼續(xù)參考圖5、18和19B，靴形密封件146可圍繞旅行軸134和輸出軸126(例如，圍繞兩個軸之間的連接)收納，且可連接到底盤118和底盤蓋120上。在一個實施例中，靴形密封件146的唇部320可插入底盤118和底盤蓋120上的凹槽292、300中。密封環(huán)170可收納在限定于靴形密封件146中的環(huán)形凹槽322中，且圍繞輸出軸126的靴形密封件146壓縮，以靠著輸出軸密封靴形密封件。例如，密封環(huán)170可為略微剛性的材料，如黃銅。此外，靴形密封件146的裙部328和密封件326還可靠著殼體106按壓，以靠著殼體106的內(nèi)表面396密封。

當驅(qū)動組件收納在殼體106中時，靴形密封件146可將底盤118和底盤蓋120的鼻部安裝到殼體106上。例如，參考圖5，殼體106可包括兩個頸部凸起410a、410b，它們延伸到殼體腔172和靴形密封件146中，且具體而言，圍繞靴形密封件146的密封件170可接合這兩個凸起410a、410b。密封環(huán)170可靠著靴形密封件146的頸部擠壓，以協(xié)助靠著軸密封靴形密封件146。

參考圖4和5，末梢軸134可插入牙刷頭102的擋圈168中。擋圈168和末梢軸134可選擇性地釋放，且連接可包括一個或多個可選擇性地釋放的緊固機構(gòu)，如，壓配合、棘爪等，它們可將刷末梢102連接到末梢軸134上。

現(xiàn)在參考圖3A、5和19A，按鈕電路340和按鈕110可連接到底盤蓋120的前側(cè)上，且可定位在蓋孔口296上方的底盤蓋120上。連接線334a、334b可從控制電路154延伸到按鈕電路340，且可使控制電路154與按鈕電路340電氣地聯(lián)接。以此方式，當按鈕110選擇性地由用戶激活時，控制電路154可接收指示由用戶選擇的期望操作或設(shè)置的信號。

在一些實施例中，牙刷的一個或多個構(gòu)件可通過包覆模制或注射模制過程形成。作為示例，殼體106和把手108可在可將兩個構(gòu)件連接在一起的模制過程中形成。參考圖23-24B，在一個實施例中，殼體和把手可通過雙射模制過程形成。例如，形成殼體106的材料可以以半液態(tài)、熔融或粘體形式注射到模具中。材料102可圍繞模具形成，其可限定為帶有殼體106的期望特征。

在用于殼體106的材料已注射到模具中之后，用于把手108的材料可注射到模具中且圍繞殼體106。在一些實施例中，把手108材料可經(jīng)由門或其它注射區(qū)域注射。在這些實施例中，門可選擇成沿按鈕墊442，且可定位成以便當按鈕110連接到墊442上時，門區(qū)域(其可能相比于其它區(qū)域更粗糙或不太美觀)可隱藏。通過經(jīng)由包覆模制過程形成把手108，殼體106可密封，減少了水和化學(xué)制品滲入殼體106中。

此外，在其中使用單次注射位置的情況下，模具和/或殼體可包括將用于把手108的材料引導(dǎo)至期望區(qū)域的通路。例如，橋448可允許材料從注射點流入以形成抓握部分450a、450b和上墊444a、444b兩者。參考圖23，用于把手102的材料可在橋448上流動，且經(jīng)由端口436離開殼體106的內(nèi)部，且流入把手缺口430中。當材料到達底部端口432時，其隨后可進入殼體106的內(nèi)部中，且形成振動墊438a、438b，且流出形成緩沖器446的緩沖器孔口434。以此方式，振動墊434a、438a、444a、444b可與把手108和殼體106整體結(jié)合地形成。

一旦形成，則振動墊438a、438b、444a、444b可用來從驅(qū)動組件和動力組件吸收振動，減小或防止振動傳遞至其中它們可由用戶感覺到的殼體106。

牙刷的操作

現(xiàn)在將更詳細論述牙刷100的操作。參考圖1A、3A和3B，為了激活牙刷100，用戶可在按鈕110上按壓。按鈕110可朝按鈕電路340按下，引起按鈕上的觸點與按鈕電路340上的觸點連接。一旦按鈕110已接觸按鈕電路340，則按鈕電路可將信號經(jīng)由通信線334a、334b傳輸至控制電路154和控制芯片342?？刂菩酒?42可激活指示牙刷的設(shè)置或操作模式(例如，快、中等、慢、低電池等)的一個或多個燈352a、352b、352c。

參考圖5-7，控制芯片342還可從電池152提供動力至馬達114。例如，控制芯片342可將動力從電池152經(jīng)由動力線336a、336b傳輸至馬達114的端子194a、194b。當馬達114接收到動力時，其開始使驅(qū)動軸124旋轉(zhuǎn)。連接到驅(qū)動軸124上的偏心件128因此也開始旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，偏心件128可以以在13000到17000RPM之間的速度下旋轉(zhuǎn)，且常在15000RPM下旋轉(zhuǎn)。

聯(lián)結(jié)軸承130的內(nèi)壁與偏心件128一起旋轉(zhuǎn)，且軸承130的座圈牢固地收納在環(huán)節(jié)聯(lián)接器132的第一端中的孔口內(nèi)，將運動給予環(huán)節(jié)聯(lián)接器132。聯(lián)結(jié)滾珠軸承130可減小偏心件128與聯(lián)接器132之間的連接處的摩擦，這減小了緩沖，且導(dǎo)致馬達減小的電流消耗。換言之，軸承130可協(xié)助減小由馬達114經(jīng)歷的負載，這可提高馬達114的效率。此外，摩擦上的減小可減小接頭處產(chǎn)生的可聽噪音。

繼續(xù)參考圖5-7，環(huán)節(jié)聯(lián)接器132的第二端經(jīng)由套筒176連接到驅(qū)動銷174上。偏心件128的旋轉(zhuǎn)移動可轉(zhuǎn)化為環(huán)節(jié)聯(lián)接器132的第二端的主要線性移動，且從而通過在環(huán)節(jié)聯(lián)接器132與輸出軸126上的偏心件128和驅(qū)動銷174之間的連接來傳遞至搖桿144。驅(qū)動軸124上的偏心件128的旋轉(zhuǎn)移動因此推壓和拉拽環(huán)節(jié)聯(lián)接器132的第二端。套筒176可允許驅(qū)動銷174與環(huán)節(jié)聯(lián)接器132的第二端之間的某些滑移，同時驅(qū)動銷174的相對端固定到搖桿144上，進一步將給予驅(qū)動銷174的運動的范圍限制為主要是平移。

如所記述，輸出軸126固定地接合至搖桿144上，如上文所論述，搖桿144可圍繞輸出軸126和驅(qū)動銷174兩者模制。因此，當驅(qū)動銷174通過環(huán)節(jié)聯(lián)接器132移動時，搖桿144的第一端在弧形上移動，而附接到輸出軸126上的搖桿144的第二端在輸出軸126的縱向軸線上樞轉(zhuǎn)。輸出軸126的移動可由滾珠軸承136、138約束，因為它們緊密地安裝在底盤118和底盤蓋120內(nèi)。例如，底盤118和底盤蓋120可圍繞軸承136、138緊密地連接，軸承136、138圍繞輸出軸126安裝。此布置約束了輸出軸126的移動，輸出軸126約束為在軸承136、138內(nèi)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動銷174可由于由搖桿144施加的約束而在套筒176內(nèi)略微滑移。輸出軸126因此圍繞其縱向軸線來回旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)。

輸出軸126移動末梢軸134，末梢軸134繼而又在圖1E中所示的弧R的旋轉(zhuǎn)移動上來移動牙刷頭102。在一些實施例中，牙刷頭102可在半圓形路徑上移動，如由旋轉(zhuǎn)弧R示出。這引起刷毛105側(cè)至側(cè)移動，這對于從用戶的牙齒除去碎片和斑塊可為有用的。

在一些實施例中，用戶可按下按鈕110來改變馬達的速度，且因此改變刷毛105的振蕩速度。在此示例中，用戶可壓下按鈕110一次以激活牙刷，且壓下第二次以改變馬達114的速度。如上文所描述，一旦已選擇按鈕110，則燈352、352b、35c中的一個或多個可發(fā)光(脈沖或恒定)，或可改變顏色。此外，控制芯片342然后可改變由馬達114接收到動力水平，這可減小驅(qū)動軸124的旋轉(zhuǎn)速度，減小刷毛105的旋轉(zhuǎn)速度。

參考圖4和5，當輸出軸126樞轉(zhuǎn)時，彈性體緩沖器148可用來在系統(tǒng)中保存能量。如上文所描述，定位銷182經(jīng)由輸出軸126收納，且從兩個緩沖器148之間的對稱的相對空間內(nèi)的輸出軸126的相對側(cè)延伸。當輸出軸126可樞轉(zhuǎn)地往復(fù)時，定位銷182的相對端接觸相應(yīng)的緩沖器148的相對邊緣。定位銷182與緩沖器148之間的由于輸出軸126的往復(fù)的接觸可同時地且在相反方向上發(fā)生。此沖擊將轉(zhuǎn)矩在與在循環(huán)方向上的行進的末段處的輸出軸的當前樞轉(zhuǎn)方向相反的方向上給予在軸126上。緩沖器148(通過定位銷182)從而用來保存輸出軸的動能中的一些，且將能量在相反方向上再施加。此能量保存減小了聯(lián)結(jié)組件上的應(yīng)力，從而減小了構(gòu)件上的磨損和撕裂，以及移動期間生成的可聽噪音。此外，由于緩沖器148在旋轉(zhuǎn)弧R的一端處保存能量且在其變?yōu)轭^朝旋轉(zhuǎn)弧R的另一端時將能量再施加到軸上，故馬達114上的負載可減小。

如上文所描述，輸出軸126也連接到滾珠軸承136、138上，且滾珠軸承136、138中的各個均包括包繞和外圓周的O形環(huán)140、142。當輸出軸126旋轉(zhuǎn)時，O形環(huán)提供至底盤118和底盤蓋120的軟安裝，以進一步吸收由輸出軸126的移動引起的振動。

選擇性地改變馬達輸出

在一些實施例中，馬達可基于用戶輸入或另一參數(shù)(如電池壽命)而選擇性地改變，以改變牙刷頭的移動。例如，當電池開始低電量時，控制信號可施加至馬達，其可增加施加至馬達的動力量，以便甚至在電池的電壓輸出下降時，馬達的輸出也可大致恒定。作為另一個示例，用戶可提供指示較慢或較快的刷毛速度的輸入，且控制信號可施加至馬達來選擇性地增大或減小刷毛速度。

現(xiàn)在將更詳細論述用于保持和改變馬達的輸出的馬達控制模塊。在一些實施例中，馬達控制模塊可包括控制芯片342或其它處理元件，且可連接到或安裝在控制電路154上。例如，在一些實施例中，馬達控制電路可為在控制電路內(nèi)包括的構(gòu)件，或其功能可通過控制電路154或按鈕電路340的一個或多個構(gòu)件來執(zhí)行。

圖25為圖示了選擇的構(gòu)件之間的電氣連通的牙刷的簡化框圖。參考圖3A和25，電源152或電池可與馬達控制模塊500、馬達114連通，且可選地與輸入按鈕110連通。

在一些示例中，控制電路154可提供基底，其支承一個或多個構(gòu)件，以及提供那些構(gòu)件之間的連通。例如，控制電路154可為印刷電路板，其包括在控制模塊500、馬達114與電池152之間傳輸信號的一個或多個跡線或連接線。

控制模塊500可選擇性地控制馬達114來改變(或保持)牙刷100的一個或多個輸出參數(shù)。馬達控制模塊500可包括信號發(fā)生器502以及一個或多個處理元件，如，控制芯片342。如上文所論述的控制芯片342可為可處理和執(zhí)行指令的一個或多個處理器或控制芯片。

信號發(fā)生器502可為大致任何類型的構(gòu)件，其可產(chǎn)生電壓信號來控制馬達114的一個或多個特征。例如，信號發(fā)生器502可產(chǎn)生可施加到馬達114上的一個或多個重復(fù)或非重復(fù)電子信號(例如，電壓波形)。在具體實施方式中，信號發(fā)生器502可為可產(chǎn)生一定頻率范圍內(nèi)的電氣波形的函數(shù)發(fā)生器。示例性波形包括正弦波、方波、鋸齒波、三角波等。此外，信號發(fā)生器可構(gòu)造成產(chǎn)生包括兩個或多個波形的特征的改變的波?？墒褂玫膱D示性波形將在下文中參考圖27A和27B來更詳細地論述。

圖26為馬達控制模塊500的簡化電路圖。參考圖25和26，信號發(fā)生器502可與放大器504和門508或開關(guān)通信。信號發(fā)生器502可與控制芯片342通信，控制芯片342可確定由信號發(fā)生器502生成的信號，信號然后可應(yīng)用于馬達。在一些實施例中，由信號發(fā)生器502生成的控制信號可通過脈寬調(diào)制施加至馬達。即，電壓和電流可交替地快速接通和斷開，以實現(xiàn)復(fù)制了控制信號的平均輸入。

信號發(fā)生器502可與放大器504通信，放大器504可在將信號施加到馬達114之前放大由信號發(fā)生器502生成的信號。例如，放大器504可為運算放大器或微分放大器。放大器504可與馬達114以及信號發(fā)生器502通信。在一些示例中，放大器504可構(gòu)造成從其輸出接收反饋，以便提供更一致的輸出信號。然而，應(yīng)當注意的是，放大器504的構(gòu)造以及放大器的類型和使用的輸入可基于使用的馬達114的類型和信號發(fā)生器502而改變。

放大器504可與門508或開關(guān)通信。門508可選擇性地將放大器504的輸出(其可為由信號發(fā)生器502產(chǎn)生的信號)提供至馬達114。例如，當門未被激活時，馬達114不可從信號發(fā)生器接收信號，而是可接收恒定動力信號。作為另一個示例，當門并未激活時，馬達114可與任何信號或動力源分離，以防止馬達被激活。在其它實施例中，可省略放大器。

門508可為開關(guān)或其它選擇性地激活的構(gòu)件。在一個示例中，門508可為晶體管，如，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)，如，N通道MOSTFET。然而，其它類型的晶體管或門也可構(gòu)想出，以及可用于選擇性地提供兩個或多個構(gòu)件之間的通信的其它構(gòu)件。

信號發(fā)生器502可選擇性地改變施加至馬達上的控制信號，以改變馬達的輸出。在一個示例中，信號發(fā)生器502可將改變的信號施加至馬達114，這可引起馬達114選擇性地改變一個或多個移動特征。例如，信號發(fā)生器502可施加信號，信號具有跨越預(yù)定時間的變化電壓。信號不但可在電壓幅度上改變，而且還可在高壓與低壓之間的時間(例如，頻率)上改變。換言之，控制信號可為一組占空比，其可確定在特定時間間隔或時間周期期間的‘開啟’時間或施加至馬達的高電壓。

參考圖26，放大器504可增大由信號發(fā)生器502生成的信號，且提供增大的控制信號至馬達114?？刂菩盘柨蛇x擇性地中斷或改變供應(yīng)至馬達114的動力，引起馬達間斷地停止或減慢，減小、停止或改變了驅(qū)動軸124的移動。當驅(qū)動軸124變化時，輸出軸126的移動且因此牙刷100的牙刷頭102的移動可變化。例如，當更大動力施加至馬達時，馬達可增大驅(qū)動軸的RPM，增大了刷毛移動的速度或頻率。

信號發(fā)生器502可改變基于刷毛105的期望輸出頻率的控制信號的頻率和幅度。圖27A和27B圖示了可由信號發(fā)生器產(chǎn)生來施加至馬達114上的控制信號的示例。參考圖27A，控制信號530可為具有電壓峰值532或振幅和電壓最小值534的方波。在一些示例中，電壓峰值532(即，最大電壓)可在持續(xù)時間T1內(nèi)施加，且電壓最小值204可在持續(xù)時間T2內(nèi)施加。持續(xù)時間T1和T2可為大致相等的，或可不同于彼此。此外，峰值和最小電壓可按期望設(shè)置，且在一些情況下，最小電壓可為大約0V。持續(xù)時間T1和T2以及峰值電壓532和最小電壓534可基于控制信號530的期望占空比以及馬達的期望輸出或其它因素來確定。

在圖27A中圖示的控制信號500中，可存在最大或峰值電壓與最小電壓之間的快速過渡。例如，控制信號530可為方波，其大致在最小值與最大值之間瞬時地過渡。然而，在其它示例中，控制信號可在最大電壓與最小電壓之間逐漸地過渡。

參考圖27B，圖示了具有正弦波的控制信號540。控制信號540可具有峰值電壓542和最小電壓544，其中峰值電壓542具有持續(xù)時間T3，且最小電壓具有持續(xù)時間T4。然而，由于控制信號540可逐漸地在最大與最小水平之間改變，故持續(xù)時間T3和T4可表示拐點546、548之間的時間。拐點546、548大體上可代表控制信號540的循環(huán)或周期的一半。換言之，持續(xù)時間T3和T5的和可代表控制信號540的周期。

在一些實施例中，馬達控制模塊500可監(jiān)測電池152的充電水平，以確定提供至馬達114上的控制信號是否可需要改變。在其它實施例中，馬達控制模塊500可通過一個或多個傳感器監(jiān)測馬達的輸出。在這些實施例中，反饋回路可用來保持期望的馬達速度或輸出，且/或?qū)ⅠR達輸出改變期望的設(shè)置。此外，在一些實施方式中，特征曲線或其它基準可產(chǎn)生，其可指示給予期望的馬達速度和/或充電水平的期望的控制信號。在這些實施方式中，馬達控制模塊可參照特征曲線來確定用于馬達的期望控制信號。

現(xiàn)在將論述用于使用馬達控制模塊500來改變馬達114的輸出的方法。圖28為圖示了控制馬達的輸出的示例性方法的流程圖。方法600可以以操作602開始，可檢查電池水平(例如，充電水平)。例如，控制芯片340可從電池154拉取動力，且確定輸出電壓是否低于預(yù)定閾值。方法600然后可進行至操作604，且控制芯片340可確定電池水平是否低于預(yù)定閾值。當電池電量減少時，輸出電壓也可降低，且如果電池水平減小經(jīng)過預(yù)定閾值時，則輸出電壓可影響由電池152提供動力的馬達114的輸出。這是因為控制信號可認為某些動力正施加至電池，而實際上動力水平可低于可減小馬達的速度的期望水平。

在操作604中，如果電池電量是低的(或低于預(yù)定閾值)，則方法600可進行至操作606。在操作606中，控制電路340可確定期望的控制信號530、540?？刂菩盘柨苫谄谕恼伎毡冗x擇，該占空比可施加至馬達，例如，施加至馬達的電壓的幅度和持續(xù)時間。例如，控制信號可選擇成相比于高或完全充電的電池狀態(tài)保持驅(qū)動軸124的恒定頻率或速度。繼續(xù)這些示例，可選擇相比于正常模式帶有增加的占空比的控制信號，其可從電池拉取額外的電量(這在其減小狀態(tài)中可等于典型地施加的正常正常動力水平)。在這些示例中，控制信號可選擇成將從電池拉取附加動力，以將所需電壓提供至馬達。

在操作606之后，方法600可進行至操作608，且控制信號可施加至馬達114。例如，信號發(fā)生器502可產(chǎn)生控制信號，且基于控制信號將動力施加至馬達114(從電池)。當馬達接收控制信號時，馬達114可開始相應(yīng)地使驅(qū)動軸124旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動軸124如上文所描述的那樣使刷毛105旋轉(zhuǎn)/振動。

在操作608之后或如果在操作604中，電池水平并未低于預(yù)定閾值，且方法600可進行至可選的操作610。在操作610中，控制芯片342可從馬達輸出接收反饋。例如，牙刷可包括一個或多個輸出傳感器(未示出)，一個或多個輸出傳感器監(jiān)測驅(qū)動軸124的輸出速度或馬達的其它特征，以確定馬達輸出。馬達輸出可用作反饋來確定馬達是否需要進一步調(diào)整。

在操作610之后，方法600可進行至可選的操作612。在操作612中，控制芯片340可確定馬達輸出是否可能需要調(diào)整。例如，控制芯片340可分析驅(qū)動軸124的RPM，以確定控制信號是否應(yīng)當增大、減小等，以便產(chǎn)生期望的輸出速度。在操作612中，如果馬達114確實需要調(diào)整，則方法600可回到操作606，且新的或調(diào)整的控制信號可確定，以調(diào)整馬達的輸出。然而，如果在操作612中，馬達不需要調(diào)整，則方法600可進行至最終狀態(tài)614。

在一些實施例中，馬達控制模塊500可用來基于用戶輸入而改變馬達的速度。例如，某些用戶可傾向于較快或較慢的刷毛移動速度。圖29是流程圖，圖示了用于基于用戶輸入來改變馬達的一個或多個輸出特征的方法。方法700可以以操作702開始，且控制芯片342可確定用戶輸入是否已接收到。例如，控制信號342可確定按鈕110是否已激活按鈕電路，或另一個輸入按鈕是否已激活。

如果用戶輸入已接收到，則方法700可進行至操作704。在操作704中，控制芯片342可產(chǎn)生或確定待施加的控制信號。控制信號可基于用戶輸入來確定。例如，如果用戶輸入是增大刷毛105速度，則輸入信號的占空比可相比于如果用戶輸入是減小刷毛速度而增大，在用戶輸入是減小刷毛速度的情況下，控制信號的占空比可減小。

操作704之后，方法700可進行至操作706。在操作706中，信號發(fā)生器502可將控制信號施加至馬達114。例如，信號可通過放大器504放大，且然后門508可被激活，將信號提供至馬達114。當馬達接收控制信號時，方法700可進行至操作708。在操作708中，馬達114可被激活，使驅(qū)動軸124旋轉(zhuǎn)，且引起刷毛105以期望的速度或頻率移動。在操作708之后，方法700可進行至最終狀態(tài)710且終止。

方法600和700以及馬達控制模塊500可允許馬達114的一個或多個輸出特征選擇性地改變。在一些實施例中，來自電池的馬達的輸入信號可改變，使得馬達的輸出速度可保持恒定，甚至在電池電量耗竭時。在這些示例中，甚至在非常低的電池電量水平下，也可能不存在對于牙刷的性能上的降低。在其它示例中，刷毛的移動速度或頻率可由用戶改變，這允許用戶選擇期望的速度來提高用戶對牙刷的用戶體驗。

總結(jié)

前述描述具有廣泛應(yīng)用。例如，盡管本文中公開的示例可集中于牙刷，但應(yīng)當認識到的是，本文中公開的概念可同等地施加于其中可期望振動隔離和噪音降低的其它類型的馬達供能裝置。類似地，盡管牙刷關(guān)于單速馬達來論述，但本文中公開的裝置和技術(shù)同等的可適用于其它類型的傳動機構(gòu)。因此，任何實施例的論述都僅意在為示例性的，且并非意在暗示將本公開內(nèi)容的范圍(包括權(quán)利要求)限于這些實施例。

牙刷組件的各種示例的殼體、底盤、底盤蓋和其它元件可整體結(jié)合形成，或可由兩個或多個單獨的構(gòu)件制成，兩個或多個單獨的構(gòu)件通過機械緊固件、超聲或熱焊接、粘合劑、化學(xué)結(jié)合、任何其它適合的方法或它們的任何組合來連結(jié)在一起。

所有方向參考(例如，上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、頂、底、上方、下方、垂直、水平、順時針和反時針)僅用于區(qū)分的目的，以幫助讀者理解到本發(fā)明的示例，且不產(chǎn)生限制，特別是對本發(fā)明的位置、定向或使用的限制，除非權(quán)利要求書中明確闡述。連結(jié)參考(例如，附接、聯(lián)接、連接、連結(jié)等)將寬泛地理解，且可包括元件的連接之間的中間部件和元件之間的相對移動。因此，連結(jié)參考并不一定是指兩個元件直接地且以固定關(guān)系彼此連接。