一种为电动牙刷供电的振动能量采集器制造技术

本发明专利技术涉及一种为电动牙刷供电的振动能量采集器，包括振动梁(1)和振动放大装置，所述的振动梁(1)为若干凹面内侧粘贴有MFC薄片(2)的拱形铁片，所述的振动放大装置包括铁球(3)和弹簧(4)。与现有技术相比，本发明专利技术具有系统输出功率高、使用寿命长、工作稳定等优点。工作稳定等优点。工作稳定等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种为电动牙刷供电的振动能量采集器


[0001]本专利技术涉及电动牙刷
，具体涉及一种为电动牙刷供电的振动能量采集器。

技术介绍

[0002]为了更好地保障人们牙齿的健康，随着科技的不断发展，出现了各式各样通过高频振动或声波驱动来达到清洁目的的电动牙刷。电动牙刷能通过高频振动快速将牙膏分解成细微泡沫，从而对牙缝进行深度清洁，与普通牙刷相比，电动牙刷能够多清除38％的牙菌斑，同时，电动牙刷的振动还能促进口腔的血液循环，达到按摩牙龈组织的作用。然而，目前市面上的电动牙刷主要采用电池供电，需要定期进行更换或充电，使用不便且寿命较短，易对环境造成污染。
[0003]目前研究的振动能量采集器主要有两种转换形式：压电式与电磁式。其中，电磁式能量采集器的输出电压较低，且装置体积较大，在高频低幅激励下采集效率较低；而压电式振动能量采集具有结构简单，较高功率密度和较高的输出电压等优点，但传统的压电式振动能量采集主要采用压电陶瓷片，非常脆、易风化，在采集器工作过程中容易崩裂，从而影响回收效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种为电动牙刷供电的振动能量采集器。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种为电动牙刷供电的振动能量采集器，包括振动梁和振动放大装置，所述的振动梁为若干凹面内侧粘贴有MFC薄片的拱形铁片，所述的振动放大装置包括铁球和弹簧。
[0006]本专利技术采用压电式振动能量采集装置，本专利技术利用压电效应将电动牙刷使用过程中产生的振动能量转换为电能，达到为电动牙刷供能的目的。MFC(压电陶瓷纤维片)薄片能提供更高的性能、灵活性以及可靠性，不易短路、风化、崩裂，使用寿命长，机电转换效率高，刚度较小，且内藏电极，保证了采集器工作的稳定性。所述的MFC薄片粘贴于振动梁凹面内侧，可使振动过程中MFC薄片的形变更大，且不易脱落，延长装置的使用寿命。
[0007]优选地，所述的MFC薄片选择市售M2807
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P2、M2814
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P2、M2814
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P3等。
[0008]优选地，所述的振动放大装置由两个铁球和一个弹簧组成。
[0009]优选地，所述的振动放大装置包括位于振动梁上下两端的两个铁球，铁球之间通过弹簧连接。振动放大装置结构简单，可靠性高，且铁球之间相互联动、相互制约，能够更好的放大使用过程中产生的振动，使得振动梁产生明显形变，从而提高系统输出功率。
[0010]优选地，所述的振动放大装置设置在各振动梁之间。
[0011]进一步优选地，所述的弹簧直径略小于各振动梁凸面围成的最小直径。振动放大装置通过采用弹簧直径略小于各振动梁凸面围成的最小直径进行固定，以保证对振动放大装置在可靠范围内产生位移的同时，还能够使得振动放大装置放大多个方向上的振动，提
高装置的能量采集效率。
[0012]进一步优选地，所述的铁球直径大于各振动梁凸面围成的最小直径。
[0013]优选地，所述的振动梁上下端固定于电动牙刷壳体内侧的凹槽中。
[0014]进一步优选地，所述的凹槽上端高度略大于振动梁的厚度，以保证在电动牙刷壳体发生振动时，振动梁能产生更大的形变。
[0015]进一步优选地，所述的凹槽内侧均设有软质垫片，以减小在使用过程中振动梁上端振动的摩擦阻尼，且在一定程度上减小了噪声，延长设备使用寿命。
[0016]优选地，所有MFC薄片的电极两端均通过导线连接至接口电路，将MFC薄片所输出的交流电转换为直流电，可直接供直流微型电机使用，也可输送至蓄电池中储存，必要时为电动牙刷供电。
[0017]优选地，每个振动梁凹面内侧均贴有两个MFC薄片。
[0018]优选地，所述的MFC薄片厚度为0.1～0.5mm。
[0019]优选地，所述的铁片厚度为0.1～1.3mm。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0021]1.本专利技术使用位于振动梁上下两端通过弹簧连接两个小铁球作为振动放大装置，其结构简单，可靠性高，且小铁球之间相互联动、相互制约，能够更好的放大使用过程中产生的振动，使得振动梁产生明显形变，从而提高系统输出功率；
[0022]2.本专利技术采用在拱形振动梁凹面内侧上粘贴MFC薄片，在振动过程中MFC薄片的形变更大，且不易脱落，延长装置的使用寿命；
[0023]3.本专利技术采用MFC(压电陶瓷纤维片)代替普通的压电陶瓷片，能提供更高的性能、灵活性以及可靠性，不易短路、风化、崩裂，使用寿命长，机电转换效率高，刚度较小，且内藏电极，保证了采集器工作的稳定性；
[0024]4.本专利技术在电动牙刷壳体内侧的凹槽内均设有软质垫片，以减小在使用过程中振动梁上端振动的摩擦阻尼，且在一定程度上减小了噪声，延长设备使用寿命；
[0025]5.本专利技术中振动放大装置通过采用弹簧直径略小于各振动梁凸面围成的最小直径进行固定，以保证对振动放大装置在可靠范围内产生位移的同时，还能够有效放大多个方向上的振动，提高装置的能量采集效率；
[0026]6.本专利技术中所有MFC薄片的电极两端均通过导线连接至接口电路，将输出的交流电转换为直流电，可直接供直流微型电机使用，也可输送至蓄电池中储存，必要时为电动牙刷供电；
[0027]7.本专利技术可采集多方向振动能量、能量采集效率高；
[0028]8.本专利技术通过将振动梁和振动放大装置配合设计，使得电动牙刷在使用过程中产生的各方向振动被高效、充分地回收利用。
附图说明
[0029]图1为实施例中一种为电动牙刷供电的振动能量采集器结构示意图；
[0030]图2为实施例中一种为电动牙刷供电的振动能量采集器的正视剖面结构示意图；
[0031]图中：1
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振动梁，2
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MFC薄片，3
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铁球，4
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弹簧，5
‑
壳体。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0033]实施例1
[0034]一种为电动牙刷供电的振动能量采集器，其振动能量采集装置主要由两部分构成，分别为振动放大装置和振动梁1。振动梁1为若干弯曲成拱形的铁片，上下端固定在电动牙刷壳体5内侧凹槽内，每根振动梁1均贴有若干MFC薄片2。振动放大装置为位于振动梁1上下两端的两个小铁球3，小铁球3之间通过弹簧4连接，使小铁球2之间相互联动、相互制约，以放大使用过程中产生的振动，使得振动梁1产生明显形变。当电动牙刷壳体5发生振动时，带动振动放大装置中的两个小球3撞击振动梁1，使振动梁1上粘贴的MFC薄片2产生形变，从而进行振动能量回收。
[0035]实施例2
[0036]一种为电动牙刷供电的振动能量采集器，电动牙刷壳体内侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种为电动牙刷供电的振动能量采集器，其特征在于，包括振动梁(1)和振动放大装置，所述的振动梁(1)为若干凹面内侧粘贴有MFC薄片(2)的拱形铁片，所述的振动放大装置包括铁球(3)和弹簧(4)。2.根据权利要求1所述的电动牙刷供电的振动能量采集器，其特征在于，所述的振动放大装置包括位于振动梁(1)上下两端的两个铁球(3)，铁球(3)之间通过弹簧(4)连接。3.根据权利要求1所述的电动牙刷供电的振动能量采集器，其特征在于，所述的振动放大装置设置在各振动梁(1)之间。4.根据权利要求3所述的电动牙刷供电的振动能量采集器，其特征在于，所述的弹簧(4)直径略小于各振动梁(1)凸面围成的最小直径。5.根据权利要求3所述的电动牙刷供电的振动能量采集器，其特征在于，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：代迪，袁天辰，杨俭，宋瑞刚，苗晓丹，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：