本发明专利技术公开了一种用于电动洁齿器具的高速往复旋转的驱动装置，其包括驱动线圈、转轴组件、驱动永磁体、蓄能装置、前端盖和后端盖。转轴组件包括转轴，固联在转轴上的导磁体，该导磁体环绕转轴且在转轴的一侧形成单侧转轴导磁体凸起，转轴导磁体凸起穿入或穿过驱动线圈的中空部分且具有远离转轴方向的极轭端。驱动永磁体分别分布在靠近转轴导磁体凸起的极轭端两侧，驱动永磁体和转轴导磁体凸起的极轭端之间存在磁隙，在转轴导磁体凸起的运动过程中，磁隙保持在0.1mm至2mm的范围内。采用本发明专利技术的驱动装置，能实现电动洁齿器具的小型化，从而满足少年儿童对洁齿器具小型化的迫切需要。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高速往复旋转的驱动装置，尤其涉及一种用于电动洁齿器具的小型、高速、往复旋转的驱动装置。
技术介绍
随着生活品质提升，电动洁齿器具因其能高效地清洁聚集在牙缝及牙龈上的食物残渣，在消费市场扮演着越来越重要的角色。目前，电动洁齿器具按动力的实现方式可分为三大类。最早出现的是电动机驱动的回转或震动型洁齿器具。这类洁齿器具因传动电机的局限性，动力输出频率一般低于120Hz，如强行使其工作频率超过120Hz，将出现高速运转部件过快磨损，致使寿命短，噪音大。随着电机技术的发展出现了空心胚转子技术，因其转轴转动惯量减小，可提升其额定工作频率，但因高速运动转换机械结构的潜在局限性，目前基本以直接驱动偏心轮产生震动方式工作，其清洁能力虽有所提升，但马达震动使得使用时持握手感不适。另一类的代表例如是以压电陶瓷片进行换能驱动的洁齿器具。其工作频率最高可达到5Mhz，频率非常高，但振幅非常小，通常小于100微米。因为其振幅过小，刷毛又是震动吸收阻尼非常明显的材料，最终因使用者感受到的动力太小而影响消费者的选择。另一种驱动方式是将线圈通以交变驱动电流，利用交变磁场与永磁体谐振而作用于系统的振动方式，这种方式被认为是目前最受青睐的驱动方式，在消费市场中俗称为声波驱动。采用这类驱动方式驱动的洁齿器具因其在较短的时间内能迅速实现对牙斑粘液的清洁和剔除牙缝中的垢物，其清洁效果良好。例如，在公开号为CN1830403A的中国专利技术专利申请中披露的声波牙刷及其摆轴电机。该声波牙刷的牙刷主体内设置摆轴电机和电机驱动装置，摆轴电机包括支架、设于支架外的电磁线圈及位于支架内腔中的摆轴，在支架末端固定两块磁体，摆轴上固定转轴，摆轴通过转轴安装于支架上，摆轴的动力输出端与牙刷头的刷杆连接，摆轴的另一端与所述两块磁体接近，摆轴在所述电磁线圈和所述两块磁体的共同作用下驱动牙刷头高速摆动，摆轴电机一侧设置用于调节摆轴摆动频率的频率调节装置。在授权公告号为CN203539472 U的中国技术专利中也披露了一种高频电动牙刷，其包括主轴、主壳体、线圈组件、弹性元件及控制电路板；所述主轴枢接于主壳体上并可绕主轴的中心轴线摆动，主轴前端安装有牙刷头，主轴上固定有磁体；所述线圈组件固定于主壳体上并罩设于磁体外，用于与磁体相互作用从而带动主轴摆动；所述弹性元件一自由端固定于壳体上，另一自由端固定于主轴上，在线圈组件带动主轴摆动时该弹性元件用于提供施加于主轴上且与主轴摆动方向相反的扭矩；所述控制电路板与线圈组件电极连接，其用于对线圈组件输出高频脉冲方波。实践证明震动频率大于250Hz且在口腔负载条件下仍能保持振幅0.5毫米以上的电动洁齿器具清洁能力及效率最高，最受消费者欢迎。虽然上述专利申请或技术专利的频率都可高于250Hz，但它们的体积较大，重量较重，尤其不适合儿童使用。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种用于电动洁齿器具高速往复旋转的驱动装置，其相对于现有驱动装置可有效缩小尺寸、减轻重量、改善手持震感，从而使得具备这种驱动装置的洁齿器具结构简单、可批量生产、适合少年儿童使用。根据本专利技术，提供一种用于电动洁齿器具的高速往复旋转的驱动装置，其包括驱动线圈、转轴组件、驱动永磁体、蓄能装置、前端盖和后端盖。转轴组件包括转轴、固联在转轴上的导磁体，该导磁体环绕转轴且在转轴的一侧形成单侧转轴导磁体凸起，该转轴导磁体凸起穿入或穿过驱动线圈的中空部分且具有远离转轴方向的极轭端。驱动永磁体分别分布在靠近转轴导磁体凸起的极轭端两侧，驱动永磁体和转轴导磁体凸起的极轭端之间存在磁隙，在转轴导磁体凸起的运动过程中，磁隙保持在0.1mm至2mm的范围内。优选在所述转轴导磁体凸起的运动过程中，驱动永磁体和转轴导磁体凸起的极轭端之间的磁隙为0.5mm优选转轴导磁体凸起的轴线和驱动永磁体的内部磁力线的夹角为0度至90度。优选驱动线圈未通电时，转轴导磁体凸起的极轭端处于居中位置，驱动永磁体相对居中的转轴导磁体凸起的极轭端对称分布。在一实施例中，导磁体包括叠装而成的多层薄片型高导磁率材料导磁片，导磁片的厚度为0.2～1.0mm。优选导磁片的厚度为0.3mm。本专利技术提供的驱动装置还可包括至少一个第一蓄能装置和/或至少一个第二蓄能装置。第一蓄能装置利用永磁体之间非接触性的磁力作用以及磁隙大小的变化构建高速往复旋转的驱动装置的谐振系统。具体而言，第一蓄能装置可以包括固联于转轴上邻近后端盖的连接器、处于连接器上并沿大致平行于转轴导磁体凸起的轴线方向且朝向该凸起方向固联的主磁阻尼永磁体、以及分别固联于后端盖上的阻尼永磁体。第二蓄能装置可以包括固联于转轴上邻近后端盖的连接器、处于连接器上沿大致平行于转轴导磁体凸起的轴线方向且朝向该凸起方向固联的弹性件及平衡块，该弹性件在远离连接器的前端和平衡块固联。在一实施例中，弹性件可以为长方体形，也可以是片状金属弹性件。采用本专利技术的驱动装置，能实现电动洁齿器具的小型化，从而满足少年儿童对洁齿器具小型化的迫切需要。对根据本专利技术的产品进行实际测量得出，工作频率在230～330Hz范围时，在口腔负载条件下震动振幅可达0.5毫米以上。而且产品的外壳体直径可以缩小到18×22毫米，且结构简单，工艺精度要求低，使用寿命相对较长。附图说明图1a为根据本专利技术的驱动装置的装配透视图；图1b为图1a所示驱动装置的剖视图；图2为图1a所示驱动装置的分解图；图3为图1a所示驱动装置的磁路模型示意图；图4a-f为图1a所示驱动装置的驱动永磁体与导磁体位置关系示意图；图5a为第一蓄能装置装配透视图；图5b-d为图5a所示蓄能装置的运动分析示意图；图6示意地示出了采用图5a所示第一蓄能装置的驱动装置的间距-频率特性；图7a-c为第二蓄能装置装配透视图；图8a-c为图1a所示驱动装置的典型应用示意图；图9a-c为图1a所示驱动装置动作截面图。附图标记说明A1 为主磁阻尼永磁体A2 为驱动线圈A3 为导磁体A4、A5 为驱动永磁体A6 为前端盖A7 为转轴A8 为轴承A9 为连接器A10 为后端盖A11、A12 为阻尼永磁体；A13 为平衡块A14 为弹性件A15 为磁封闭体A16 为线圈支架A31 为转轴导磁体凸起G1 为驱动装置G2 为开关G3 为控制线路板G4 为指示灯G5 为电池G6 为刷头L0 为转轴轴线L1 为转轴导磁体凸起的轴线D1 为驱动永磁体和转轴导磁体凸起的极轭端之间的磁隙D2 为两个驱动永磁体之间的间距ANG1、ANG2 分别为居中的转轴导磁体凸起轴线和一驱动永磁体内部磁力线的夹角F0 为驱动力f1 为惯性力W 为转轴导磁体凸起的舌宽具体实施方式下文以电动牙刷为例并结合附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然下面仅以电动牙刷为例进行解释说明，但本专利技术不限于此。本专利技术也适用于电动剃须刀、电动洁面器、电动沐浴器等。在全部附图中，类似的附图标记表示相似的部件。为了清楚起见，在本说明书中采用了表述空间相对位置的词语，如″前″、″后″、″左″、″右″、″横向″等来简单描述如图所示的一个元件或特征与另一元件(一或多个)或特征(一或多个)的相互关系，其中，″前″、″后″是相对于转轴轴线而言的，远离位于转轴上的连接器的一端定义为″前″，与″前″相对的一端(即，邻近连接器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电动洁齿器具的高速往复旋转的驱动装置，包括：驱动线圈(A2)、转轴组件、驱动永磁体(A4，A5)、蓄能装置、前端盖(A6)和后端盖(A10)，其中，所述转轴组件包括转轴(A7)，固联在转轴上的导磁体(A3)，其中，所述导磁体(A3)环绕转轴(A7)且在转轴(A7)的一侧形成单侧转轴导磁体凸起(A31)，该转轴导磁体凸起穿入或穿过驱动线圈(A2)的中空部分且具有远离转轴(A7)方向的极轭端，所述驱动永磁体(A4，A5)分别分布在靠近转轴导磁体凸起(A31)的极轭端两侧，驱动永磁体(A4，A5)和转轴导磁体凸起(A31)的极轭端之间存在磁隙(D1)，在转轴导磁体凸起(A31)的运动过程中，磁隙(D1)保持在0.1mm至2mm的范围内。
【技术特征摘要】
1.一种用于电动洁齿器具的高速往复旋转的驱动装置，包括：驱动线圈(A2)、转轴组件、驱动永磁体(A4，A5)、蓄能装置、前端盖(A6)和后端盖(A10)，其中，所述转轴组件包括转轴(A7)，固联在转轴上的导磁体(A3)，其中，所述导磁体(A3)环绕转轴(A7)且在转轴(A7)的一侧形成单侧转轴导磁体凸起(A31)，该转轴导磁体凸起穿入或穿过驱动线圈(A2)的中空部分且具有远离转轴(A7)方向的极轭端，所述驱动永磁体(A4，A5)分别分布在靠近转轴导磁体凸起(A31)的极轭端两侧，驱动永磁体(A4，A5)和转轴导磁体凸起(A31)的极轭端之间存在磁隙(D1)，在转轴导磁体凸起(A31)的运动过程中，磁隙(D1)保持在0.1mm至2mm的范围内。2.如权利要求1所述的驱动装置，其中，在所述转轴导磁体凸起(A31)的运动过程中，所述驱动永磁体(A4、A5)和转轴导磁体凸起(A31)的极轭端之间的磁隙(D1)为0.5mm。3.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中，在驱动线圈(A2)未通电时，转轴导磁体凸起(A31)的极轭端处于居中位置，驱动永磁体(A4、A5)相对居中的转轴导磁体凸起(A31)的极轭端对称分布。4.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中，所述转轴导磁体凸起(A31)的轴线(L1)和驱动永磁体(A4，A5)的内部磁力线的夹角为0度至90度。5.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中，所述导磁体(A3)包括叠装而成的多层薄片型高导磁率材料导磁片，所述导磁片的厚度为0.2～1.0mm。6.如权利要求5所述的驱动装置，其中，所述导磁片的厚度为0.3mm。7.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中，还包括至少一个第一蓄能装置和/或至少一个第二蓄能装置，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓国，徐振武，尹显春，
申请(专利权)人：上海携福电器有限公司，尹显春，
类型：发明
国别省市：上海;31
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