日系（松下為主）電動聲波牙刷原理（偏心輪/軸，伸縮軸，微放電，雙電機串聯）_風聞
京雀-（装？）抑郁家里蹲2018-06-09 17:06
17:03 2018-6-9，補充：
日系的電動聲波牙刷，擺頻高（3.1萬）且擺幅大的，有的有過壓降速，一種原理可能是把電動螺絲刀上的2塊錢的恆流電路移植過去，然後力矩超過一定值就降速；
另一種原理可能是直接把電動機的最大扭矩減低到100克力/釐米，這樣也可以“防按壓過重”，而不需要“智能壓力感應”，香港授權的力博得聲波牙刷M1升級版的100克恆機芯估計也是這個原理。
而松下EW-1031的振頻是26000/分，但振幅（就它來説是伸縮幅度）就0.5到0.8毫米，振頻乘以振幅最大值，每分鐘的行程用前者乘以後者就20.8米，手動刷牙一分鐘大概1.25米的行程，而其他3.1萬振，5.5毫米擺幅的聲波牙刷，刷頭行程怎麼都得100多米了。所以，松下這個結構不用考慮過壓降速，速度已經很低了。
————以下是原文：
本文根據我最近在什麼值得買發的帖子重整理而來，算是自己給自己做的廣告吧。
http://post.smzdm.com/p/701558/
http://post.smzdm.com/p/703090/
一、偏心輪電動牙刷
國產19.9到24.9包郵的機器裏常見這種設計方案，數碼之家早期有些人就在拆機後抱怨國產貨騙人，但其實這個技術方案的源頭搞不好是日貨，見這個帖子：
拆松下迷你振動棒 哦 不對 迷你 Panasonic電動牙刷EW-DS13
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1268775&page=1
松下這個180塊的玩意還有點良心，好歹給你加了點電路板，沒準還能實現脈衝換向，往復抖動來均衡牙齦萎縮風險呢。像獅王細齒潔的類似產品貌似連電路板都看不出來：
資料來源：如何評價素士聲波電動牙刷？
https://www.zhihu.com/question/48632347
（素士的工作人員去拆別家的來推廣自己的產品，也蠻辛苦的~~不過150買個日本偏心輪是挺貴的）
這類設計的優點就是扭力很小，頭部一般與刷頭無活動傳動軸接觸，反而防水，很適合幼兒或者老年人吧（往復電機的刷頭擺動太強，某些補過牙的中老年人的樹脂可能會加速掉出，也可能不會，要看樹脂本身的質量和價格了）。
要用它的話，最好還是按普通牙刷的刷法去用，即Bass貝氏刷牙法是刷頭斜45度角插入牙齦和牙齒之間的縫隙，短促橫震顫3到5次，清除厭氧菌；
roll羅氏刷牙法則是下牙往上，上牙往下，順齒刷3到5次；改良Bass刷牙法則是先橫震顫3到5次再順齒刷一次。最後咬合面打圈刷或橫刷隨意，但門牙內側要把牙刷立起來刷。
其實聲波的定義就是20hz到20khz的振盪波，1hz是每秒往復運動一次，1khz=1000hz，那麼聲波牙刷就是每分鐘往復振盪1200到120萬次的牙刷。不過飛利浦是把一次往復運動算兩次振盪的，看這個帖子：
飛利浦 電動牙刷 拆解研究的個人總結
https://post.smzdm.com/p/521281/
作者分別用了示波器，以及智能手機上的吉他調音app來分析飛利浦聲波牙刷每秒鐘的脈衝赫茲數：
最多263.8赫茲，所以就是263.8*60=15828次往復運動，顯然達不到其標稱的3.1萬次/分的擺頻，因此嘛飛利浦標準下一次脈衝算兩次擺動的。
於是，其實每分鐘運動2400次到240萬次之內的都可以叫聲波牙刷，飛利浦這個定義下其實不算聲波牙刷的電動牙刷反而很罕見了，其實沒啥實際意義。
偏心輪裏有一個稍微稀奇的產品是Kissyou，他們在眾籌一個微放電牙刷：
簡單説就是手柄上的金屬片能微弱放電，當你的手打濕後，電流經過你的身體，再從你的牙齒上，流向刷頭後部的金屬軸（看這個體積和固定方式，估計類似獅王細齒潔，其實是不會轉的），形成迴路。
根據印度人的論文：
https://www.researchgate.net/publication/271642812_Clinical_evaluation_of_an_ionic_tooth_brush_on_oral_hygiene_status_gingivalstatus_and_microbial_parameter
放電可以把牙菌斑清除率從20%提升到82%（用類似Kissyou的產品的手動版，結合貝氏刷牙法測試的，一組通電，一組用的沒電的電池不通電），這比飛利浦9系自適應刷頭75%的清除率還高，簡直像是偽科學。
但是該論文又説長期的對牙菌斑的堆積率（好像是再生率？）的影響就降低了9.6%？這又覺得像是真的了。
我用過Kissyou的手動版，其長短毛刷頭感覺怪怪得，一旦用上Bass刷牙法容易出血：
它的綠色含氟刷頭，我拿去刷雞蛋，蘸水泡雞蛋一天，晾一天後，再去泡醋10小時以上，沒發現明顯的降低蛋殼脱礦的效果。
不過新浪科技説，醋泡雞蛋實驗法是當年那個山寨組織全國牙防組提出的偽科學測試法，是不能替代齲齒細菌培養液浸泡人牙或牛牙切片標本，再用顯微鏡觀測的科學方法的。
所以我的山寨實驗的結論也沒啥意義。只是也很難搜索到有啥科技論文證明在刷頭刷毛裏面摻氟是可行的。
不過，它家的兒童刷頭不錯，厚度大概就1.2cm左右，刷外翻的智齒外側是我用過的牙刷裏唯一能伸進去的：
總之嘛，偏心輪裏有點離奇的就是這個Kissyou，其實松下的DE系也在用這個微放電的原理，只是是加了雙往復電機的。
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二、偏心軸聲波牙刷
這種產品百度百家號裏有拆解帖子：
松下DM71電動牙刷暴力拆解，設計精巧馬達超小
http://baijiahao.baidu.com/s?id=1596420176144727937𝔴=spider&for=pc
簡單説就是有刷旋轉電機，上面用塑料棒連接一塊半圓形的金屬軸，在脈衝換向電路的幫助下，往復旋轉，可以讓刷頭抖動，貌似是德國歐樂B的S系（S-18以下，S-18是加長往復電機了）上開始用的，日貨也在用。
優點類似偏心輪，也是強防水；因為振動源更靠近刷杆，扭力衰減小了許多。不過我覺得往復抖動還是有推擠牙齦加大牙齦萎縮風險的可能性——當然，假設用户本身是垂直往復刷牙很多年的話，用這個，至少其振幅比人手的擺幅小，反而安全些。
但嚴格説這不叫Bass刷牙法，只能説是搞錯的刷牙法裏不最爛的~~
在這個玩意的改進上做的最好的是高露潔的A1500，加了個3塊錢的陀螺儀，令其在刷牙齦時能變速忽快忽慢（但不清楚是否能改變偏心軸旋轉方向實現順齒刷？看廣告圖好像有點這個意思）；刷牙齒時能往復抖動（估計是偏心軸對準刷毛方向往復抖動）；刷咬合面時能上下敲擊（估計是偏心軸對準刷毛側面王府抖動）……
由於高露潔是和日本電機廠商歐姆龍儀器研發的智能電動牙刷，所以還是歸類為日系產品。價格好像1200了，電機旋轉變向算法可能幾萬塊到十幾萬塊就能開發出來，平攤到幾萬乃至十幾萬的牙刷裏每把可能也就多加1塊錢研發成本吧？
美貨、日貨賣得貴歸根結底還是出口退税啊，無限制印刷人民幣收購美元超發貨幣產生鑄幣税啊，把我國實物產品的價格在全球市場壓低，導致了匯率歧視了——這算是以前為了努力存美元買外國機器設備的政策慣性弄出來的後遺症吧，以後隨着人民幣鋼鐵、石油期貨交易市場的創建，人民幣國際化了，應該不會有這麼嚴重的匯率歧視了。
舉個例子，像是Giggo手動換向順齒刷，國內生產的（可能是仿美國iBrush365，也可能是自主研發，出現時間差不多），在淘寶上就賣299，雙11還能減個50呢（其實成本很可能也就50，參考仿歐樂B的國產扭轉式電動牙刷的雙11價格能估算出來），到英國Ebay上就標90多英鎊，摺合人民幣624塊多……這個才是比較正常的售價，人民幣的購買力被低估了。具體的價格截圖以後寫到順齒刷時再貼吧。
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三、伸縮軸聲波牙刷
這個是松下的獨有發明，為了模擬Bass刷牙法的第一步的橫震顫，他們搞了個“韭”字形伸縮軸，中間的一橫大概是配重塊，兩邊有彈簧和擋板，可能還有軸承，底下的一橫也是擋板。
參考這個帖子：拆松下電動牙刷EW1031，有震動器
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=983225
然後底下有個旋轉電機，上面連了個兼有擋板與配重塊作用的加粗圓軸，該電機在通電時，轉子的居中位置是略微靠上一些的，所以能把伸縮軸往上頂上去0.5號0.8毫米；一旦斷電，伸縮軸就會把它彈回去；此外估計還配合了脈衝換向電路，令其在下一個週期通電時往反方向旋轉很短的時間，以幫助刷頭復位，盡力避免垂直方向的擺動。
參考這個維護帖子：電動牙刷，ew1031，拆開維修
https://jingyan.baidu.com/article/0320e2c12125261b86507b70.html
所以這個機器，是市場上可以買到的聲波牙刷裏唯一能模擬Bass橫震顫的機器，用其刷頭頂部和側面分別頂住裝了氧淨多功能洗滌顆粒的量杯，可以看出來振顫力度是不同的。頂部：
側面：
只是振過牙齦線之後，你需要自己補充下牙往上，上牙往下的順齒刷動作罷了。
這個機器的刷頭能湊合套在飛利浦的3系手柄上，飛利浦9系的刷頭能湊合斜套在它的手柄上——不過由於飛利浦追求的是往復擺動，其實原理和它不同，不推薦那麼用，也沒啥實際意義。
因為Bass刷牙法是提倡用中軟毛的平頭的，而只刷牙齒表面的roll刷牙法是提倡用中硬毛的波浪頭的，很明顯飛利浦9系刷頭是淺C形，近似波浪頭，所以不適合給松下EW-1031用。
還有值得一提的是松下的設計比較流行用凸針電池以及螺絲固定的底蓋：
這種略短一點的電池不是焊死的，相對比較好換，淘寶上有仿製的凸針電池，也可以用老虎鉗子拔掉原來的凸針，裝到7號低自耗鎳氫充電電池上，像作者那樣，配合從手機硅膠套減下來的硅膠片固定，湊合替換掉，我國勞動人民的智慧是無窮的，日本廠商希望靠奇形怪狀的電池壟斷售後賣高價的小計謀沒那麼容易得逞~~
另外就是這種底蓋拆的時候不用撬開，擰開螺絲就行，那麼多拆幾次對防水性能的影響就比較小了，這種設計是有利於提高可維護性的，這點松下就做得好，被飛利浦收購的美國Sonicare以前的機器就比較差，但是聽説從hx-6630開始也在用這種設計了，甚至歐樂B的S-26也學了這種設計，那還不錯。
需要注意的是，此機型的充電機制缺乏過硬的涓流過充預防機制，連續充電15個小時後充電燈也不會像今年國行的歐樂B的D-16那樣熄滅的。有人拆機看了看，大概就是把電磁感應線圈的箍數減少來降低充電速度，最後就是確保假設電池老化了，充一天能用4分鐘就行了，這算是富有日系特色的系統工程學理念吧~~
建議還是配合國產的，如常新（這家好像是2008年的奧運會指定產品供應商）倒計時斷電插座去用。
整個EW-1031可以去閒魚買二手手柄，再買別人因為手柄損壞而多出來的刷頭去用，大概100塊就能買到，相對218塊的C店無發票價格還是實惠些（其實估測成本也就50塊左右）。
售後維護就靠拆機帖子來完成了，免得被官方售後用過度維修法去剝削，譬如軸摔斷了讓你把整套機芯全換掉，價格比買二手機器再換仿製電池還貴~~個人一直認為這種售後有和沒有基本沒啥區別。
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四、雙電機串聯的聲波牙刷
參考這個帖子：拆一個用了六年的松下EW1035牙刷
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2087324&page=1
從原理圖和那個摔斷了軸，但引出來4根導線的電動機來看，估計是兩個電動機串聯起來了；第一個週期，一開始給下面的電機通電，令其順時針旋轉，並且轉子與定子在磁鐵和電磁鐵的排斥或吸附作用下，居中點是能把整根軸略微抬高1毫米的；
接下來斷電並給上面的電機通電，令其逆時針迴轉，然後轉子與定子互相排斥或吸附的居中點是略微向下1毫米的，如此就讓刷頭一邊往復擺動，一邊上下伸縮了。第二個週期在通電時還可以把兩個電機的通電電流方向交換一次，甚至兩套轉子、定子的前後磁場穩定位置也可以有個1毫米的差異；
如此一來刷頭可能還能形成前後衝擊的動作呢，於是上下、左右、前後的三維運動就出現了。這是非常離奇的設計方案，極其有創意。但是個人覺得意義不大，Bass刷牙法第一步要求橫震顫，第二步要求順齒刷，都不是啥三維8字運動，這麼搞有何意義？
第三步要求咬合面打圈刷，這個尾貨價50塊的電池型歐樂B的DB-4510K兒童電動牙刷就能做到，不需要花850買這麼個複雜的電動牙刷去實現吧？
並且前後衝擊動作雖然理論上能增強齒縫清潔能力，但在嘴巴里不含着一口水的前提下，效果也不會太明顯的；而且會減少同牙齒表面的有效接觸時間，反而降低表面牙菌斑清除率的。
這個看新浪財經上的牙菌斑清除率表就知道了：
http://finance.sina.com.cn/consume/xiaofei/2016-01-25/doc-ifxnuvxc1875146.shtml
（表中的歐樂B的D-16就是有前後衝擊的所謂3D旋轉聲波牙刷，對牙齒表面的牙菌斑清除率還不如沒有衝擊動作的兒童型，或博皓的8800扭的純旋轉機型高。飛利浦hx-6730也是有衝擊動作的，結果清除率墊底呢。追求齒縫清潔力乾脆去買類似電動滋水槍的衝牙器算了。）
另外，松下EW-1035這類機型其實頭重腳輕，一旦跌落容易摔斷軸，立馬就是400塊維修費（因為不允許你只換電機），其實就算是兩個無刷電機（轉子是稀土釹鐵硼磁鐵，定子是電磁鐵），查阿里巴巴價格也就19塊罷了。斷軸400（含把機芯拔出來換個新的的手工費70），這個維修成本太高了，
此結構如果加了微放電功能就是DE系，如果加了電動螺絲刀上的2塊錢的恆流電路，配合力矩檢測及過壓降速算法，就是DL系；這兩系普遍價格999。而把充電器弄成一個環形有瀝水功能，減少手柄底座因積水滲透而損壞的可能性，價格就加到1299。
如果是一個垂直往復電機，然後可能是配合EW-1031的伸縮軸及普通電機的雙電機分時工作的結構，就是2099（這些都是天貓價格）……
感覺都是貴死，不實用。
總之嘛，對於聲波牙刷，特別是日系的，個人看法就是EW-1031比較有特色，在不使用線性電機的情況下達成了類似效果，能模擬Bass刷牙法要求的橫振顫運動，可以嘗試（特別是其二手貨），其它都是要麼原理太簡單價格虛高，要麼結構複雜沒實際用途價格更虛高，基本都不用去試。
另外智齒外翻的用户可以考慮Kissyou的兒童型分體式牙刷，刷頭夠薄……不清楚國產貨裏哪些產品能做到總厚度1.2釐米（底座好像就3.5毫米厚度）的？……