振动电机以及电动牙刷制造技术

本发明专利技术涉及驱动领域，公开了一种振动电机包括定子组件以及布置于定子组件内并可相对定子组件摆动的转子组件，定子组件包括定子铁芯、套设在定子铁芯上的线架、以及绕设在线架上的绕组，转子组件包括磁钢、用于固定磁钢的保持架、以及与保持架固定连接的转轴，定子铁芯包括圆弧形的齿顶以及与齿顶的径向外侧的中部连接的齿身，齿顶的径向内侧的中部形成有凹槽；磁钢包括轴对称的第一磁极部和第二磁极部，第一磁极部与第二磁极部磁极相反，且第一磁极部与第二磁极部共同形成一与齿顶的径向内侧间隔相对的平面，平面对应的圆心角与齿顶对应的圆心角的比值范围为1‑3/2。本发明专利技术的电机磁能转换率得以提高。本发明专利技术还提供了包括前述振动电机的电动牙刷。

Vibrating motor and electric toothbrush

【技术实现步骤摘要】
振动电机以及电动牙刷
本专利技术涉及驱动领域，具体涉及振动电机以及电动牙刷。
技术介绍
电动牙刷因其省时省力、清洁效果佳等优点越来越受到人们的青睐。从原理上分，电动牙刷包括旋转和振动两类。振动类牙刷包括磁悬浮振动电机，其能产生垂直于刷柄方向的高频摆动，进而刷洗牙齿。常见的振动类牙刷电机包括定子组件、以及布置于定子组件内并可相对定子组件摆动的转子组件。如何提高电机的磁能转换率是本领域一直所追求的目标。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提供一种可以在一定程度上解决上述问题的振动电机以及电动牙刷。为此，本专利技术一方面提供一种振动电机，包括定子组件以及布置于定子组件内并可相对定子组件摆动的转子组件，所述定子组件包括定子铁芯、套设在定子铁芯上的线架、以及绕设在线架上的绕组，所述转子组件包括磁钢、用于固定磁钢的保持架、以及与保持架固定连接的转轴，所述定子铁芯包括圆弧形的齿顶以及与齿顶的径向外侧的中部连接的齿身，所述齿顶的径向内侧的中部形成有凹槽；所述磁钢包括轴对称的第一磁极部和第二磁极部，所述第一磁极部与第二磁极部磁极相反，且第一磁极部与第二磁极部共同形成一与所述齿顶的径向内侧间隔相对的平面，所述平面对应的圆心角与所述齿顶对应的圆心角的比值范围为1-3/2。在一些实施例中，所述保持架包括圆弧形的第一壁以及分别与所述第一壁的周向两侧相交并呈平面状的第一外侧壁和第二外侧壁，所述第一壁的中部沿径向内凹形成有第一收容槽，所述磁钢收容于所述第一收容槽内。在一些实施例中，所述线架包括圆弧形的第二内壁以及自所述第二内壁的径向内侧延伸而成的第一内侧面和第二内侧面，所述第一内侧面和所述第二内侧面间隔相对且均呈平面状，所述第二内壁的中部沿轴向凹陷形成有第二收容槽，所述定子铁芯的齿顶支撑于所述第二收容槽。在一些实施例中，所述第一壁与所述第二内壁同心并间隔相对，且所述第一壁对应的圆心角小于所述第二内壁的圆心角，所述第一壁与所述第一、第二外侧壁的交界处适于分别与所述第一、第二内侧面抵顶。在一些实施例中，所述转子组件的摆动角度范围为3°-15°。在一些实施例中，所述定子组件还包括一壳体，所述壳体包括圆弧形的第三壁以及分别与所述第三壁的周向两侧相交并呈平面状的第一侧壁和第二侧壁，所述定子铁芯还包括与所述齿身的径向外壁连接的圆弧形的齿根，所述齿根的径向外侧与所述第三壁抵顶，所述齿根的周向两侧分别与所述第一侧壁和所述第二侧壁抵顶。在一些实施例中，所述线架还包括分别与所述第一内侧面和所述第二内侧面垂直连接的第一抵顶块和第二抵顶块，所述第一抵顶块与所述壳体的第一侧壁抵顶，所述第二抵顶块与所述壳体的第二侧壁抵顶。在一些实施例中，所述凹槽的径向截面呈圆弧形，其直径与齿身的宽度的比值在1/4-3/4之间。在一些实施例中，所述凹槽的直径与所述齿顶的厚度的比值在1/2-3/2之间。另一方面，本专利技术还提供一种电动牙刷，包括前述的振动电机以及与所述振动电机的转轴连接的刷头。本专利技术的电机，其定子铁芯的齿顶的圆心角与磁钢的对应平面的圆心角的比值范围为1-3/2，这种布置在保证不会干涉转子组件的摆动的情况下，提高了电机的磁能转换率，即提高了将磁能量转换成机械能的效率，电机带动负载摆动的能力得以提高。附图说明图1是本专利技术一实施例的振动电机的立体图。图2是图1所示振动电机的分解图。图3是图1所示振动电机的纵向剖视图。图4是图1所示振动电机的横向剖视图。图5是图1所示振动电机的定子组件的部分分解图，其中部分零部件被省略。具体实施方式以下将结合附图以及具体实施方式对本专利技术进行详细说明，以使得本专利技术的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。参考图1至图3，本专利技术一实施例的振动电机100包括定子组件10和可相对定子组件10摆动的转子组件20。定子组件10内形成有一收容腔11，用于收容所述转子组件20。定子组件10包括中空的壳体30、固定连接在壳体30内的定子铁芯40、套设在定子铁芯40表面的线架50、以及绕设在线架50上的绕组60。转子组件20包括磁钢70、用于固定磁钢70的保持架80、以及与保持架80固定连接的转轴90。转轴90的一端通过一轴承91转动连接至一端盖92，其中端盖92与壳体30的底端固定连接。转轴90的另一端与一输出轴93连接，该输出轴93通过另一轴承94与壳体30的顶端转动连接，用于将扭矩传递至负载。结合图2至图4所示，本实施例中，转子组件20包括两片长方体状的磁钢70。两片磁钢70固定在保持架80内，并相对转轴90对称布置。具体地，保持架80大致呈柱状，转轴90贯穿保持架80，且二者的中心轴线重合。优选保持架80与转轴90采用包覆成型的方式一体形成，以提高二者的结合强度。保持架80包括相对的两个圆弧形的第一壁81，82，以及分别连接两个第一壁81，82的相对的周向两侧的第一外侧壁83和第二外侧壁84。第一外侧壁83和第二外侧壁84均呈平面状。第一壁81，82的中部内凹形成有第一收容槽85，用于收容磁钢70。磁钢70与第一收容槽85的底壁可以采用粘合的方式固定连接。磁钢70包括轴对称(图4中为左右对称)的第一磁极部71和第二磁极部72，所述第一磁极部71与第二磁极部72磁极相反，如图4所示的N极和S极。可采用充入钕铁硼永磁体的方法以形成第一磁极部71与第二磁极部72。磁钢70的中心轴线与转轴90的中性轴线对齐，因此当以转轴90为中心摆动时，磁钢70左右两侧的磁力对称。优选地，磁钢70与第一收容槽85的两个相对的侧壁抵顶，以提高磁钢70的中心轴线与转轴90的中性轴线对齐的可靠性。磁钢70也可以与第一收容槽85的两个相对的端壁抵顶，以提高磁钢70的稳定性，防止磁钢70轴向松动。更优地，第一收容槽85的两个相对的端壁上分别形成有一止挡件86，止挡件86位于磁钢70的径向外侧并与其相对，以防止磁钢70从第一收容槽85中脱出。止挡件86可以是具有一定厚度变化，例如朝向磁钢70厚度越来越大的楔形的弹性件，从而可以快速地将磁钢70装配至第一收容槽85内。结合图4和图5所示，本实施例中，定子铁芯40包括长方体状的齿身41，以及分别与齿身41的径向内壁和径向外壁连接的齿顶42和齿根43。齿身41位于齿顶42的中部位置和齿根43的中部位置之间。齿顶42和齿根43呈圆弧状，其中齿顶42对应的圆心角小于齿根43对应的圆心角。作为优选，齿顶42对应的圆心角为86°。磁钢70的面向齿顶42的平面73与齿顶42的径向内侧间隔相对，且该平面73对应的圆心角与齿顶42对应的圆心角的比值范围为1-3/2，优选地，本实施例中平面73对应的圆心角等于齿顶42对应的圆心角，即齿顶42的周向两侧与转轴90中心的径向延长线经过磁钢70的该平面73的左右两端。当给定子组件10的绕组60通入交流电后，绕组60产生交变磁场，定子铁芯40进行导磁，磁钢70在磁力作用下根据同性相斥异性相吸的原理驱使保持架80进行左右摆动。本实施例中定子铁芯40的齿顶42的圆心角与磁钢70平面73的圆心角相等，这种布置在保证不会干涉转子组件20的摆动的情况下，提高了电机的将磁能量转换成机械能的效率，电机带动负载摆动的能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振动电机，包括定子组件以及布置于定子组件内并可相对定子组件摆动的转子组件，所述定子组件包括定子铁芯、套设在定子铁芯上的线架、以及绕设在线架上的绕组，所述转子组件包括磁钢、用于固定磁钢的保持架、以及与保持架固定连接的转轴，其特征在于，所述定子铁芯包括圆弧形的齿顶以及与齿顶的径向外侧的中部连接的齿身，所述齿顶的径向内侧的中部形成有凹槽；所述磁钢包括轴对称的第一磁极部和第二磁极部，所述第一磁极部与第二磁极部磁极相反，且第一磁极部与第二磁极部共同形成一与所述齿顶的径向内侧间隔相对的平面，所述平面对应的圆心角与所述齿顶对应的圆心角的比值范围为1‑3/2。

【技术特征摘要】
1.一种振动电机，包括定子组件以及布置于定子组件内并可相对定子组件摆动的转子组件，所述定子组件包括定子铁芯、套设在定子铁芯上的线架、以及绕设在线架上的绕组，所述转子组件包括磁钢、用于固定磁钢的保持架、以及与保持架固定连接的转轴，其特征在于，所述定子铁芯包括圆弧形的齿顶以及与齿顶的径向外侧的中部连接的齿身，所述齿顶的径向内侧的中部形成有凹槽；所述磁钢包括轴对称的第一磁极部和第二磁极部，所述第一磁极部与第二磁极部磁极相反，且第一磁极部与第二磁极部共同形成一与所述齿顶的径向内侧间隔相对的平面，所述平面对应的圆心角与所述齿顶对应的圆心角的比值范围为1-3/2。2.根据权利要求1所述的振动电机，其特征在于，所述保持架包括圆弧形的第一壁以及分别与所述第一壁的周向两侧相交并呈平面状的第一外侧壁和第二外侧壁，所述第一壁的中部沿径向内凹形成有第一收容槽，所述磁钢收容于所述第一收容槽内。3.根据权利要求2所述的振动电机，其特征在于，所述线架包括圆弧形的第二内壁以及自所述第二内壁的径向内侧延伸而成的第一内侧面和第二内侧面，所述第一内侧面和所述第二内侧面间隔相对且均呈平面状，所述第二内壁的中部沿轴向凹陷形成有第二收容槽，所述定子铁芯的齿顶支撑于所述第二收容槽。4.根据权利要求3所述的振动电机，其特征在于，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，刘龙波，陈诚，
申请(专利权)人：艾博金电气制造深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44