本发明专利技术提供了一种轴向充磁双自由度高频振动装置及电动牙刷，包括机壳、设于机壳一端的旋转驱动件、输出轴、轴向磁回弹组件，以及周向磁回弹组件；其中，旋转驱动件的驱动轴上设有驱动盘，驱动盘上沿其周向间隔分布有多个第一轴向充磁体；输出轴转动连接于机壳内，且具有轴向滑动自由度，输出轴上设有从动盘，从动盘上设有多个分别与各个第一轴向充磁体交替耦合的第二轴向充磁体。本发明专利技术提供的轴向充磁双自由度高频振动装置，输出轴能够在周向和轴向两个自由度往复振动，且具有频率放大能力，能够成倍提高输出轴的振动频率，通过旋转驱动件远离输出轴而提高防水性，且采用输出轴和驱动轴分离耦合传动的方式能够提高抗过载能力。动轴分离耦合传动的方式能够提高抗过载能力。动轴分离耦合传动的方式能够提高抗过载能力。
【技术实现步骤摘要】
轴向充磁双自由度高频振动装置及电动牙刷
[0001]本专利技术属于高频振动类产品
，具体涉及一种轴向充磁双自由度高频振动装置及电动牙刷。
技术介绍
[0002]随着人们生活品质的提高，对于电动牙刷、按摩器等产品的需求越来越高，这些产品的核心部件均为能够实现高频振动的振动发生装置，目前常见的振动发生装置主要是靠马达旋转加摆锤而产生径向单自由度的旋转振动量，振动频率通常在300Hz以内，即使采用声波马达作为动力源最终达到的振动频率也难以超过340Hz。
[0003]由于振动频率直接关系到产品的性能，而当前的振动发生装置由于极度依赖马达的转速，尤其对于小型马达而言，转速达到20000RPM已经极为困难，而这个转速往往也只能获得300Hz左右的振动频率，因此，在马达输出转速难以提升的情况下，如何使振动发生器输出更高的振动频率，是当下亟需解决的问题，也是提升产品性能的关键。
[0004]另外，现有振动发生装置所采用的马达多为与产品共用机壳，通过设置在机壳内部的电磁线圈与铁芯之间产生的交变磁场输出转矩，这种方式由于电磁线圈与动力输出端位置接近，因此产品的防水性能较差，且对于高频振动而言，由于极容易产生过载现象，在过载时会导致电磁线圈烧损，从而影响产品的使用寿命。
技术实现思路
[0005]本专利技术实施例提供一种轴向充磁双自由度高频振动装置及电动牙刷，旨在提高振动发生装置的输出频率、防水性及抗过载能力。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种轴向充磁双自由度高频振动装置，包括机壳、设于机壳一端的旋转驱动件、输出轴、轴向磁回弹组件，以及周向磁回弹组件；其中，旋转驱动件具有沿机壳的轴向伸入机壳内部的驱动轴，驱动轴上套设有驱动盘，驱动盘上沿其周向间隔分布有多个第一轴向充磁体；输出轴沿机壳的轴向转动连接于机壳内，且具有沿机壳的轴向滑动的自由度，输出轴朝向驱动轴的一端设有从动盘，从动盘上设有多个分别与各个第一轴向充磁体交替耦合的第二轴向充磁体，第二轴向充磁体与第一轴向充磁体之间具有用于带动从动盘转动的周向耦合力，还具有用于带动从动盘滑动的轴向耦合力；轴向磁回弹组件包括轴向固定端和轴向浮动端，轴向固定端与机壳固定连接，轴向浮动端与输出轴固定连接，且与轴向固定端之间具有用于阻尼输出轴滑动的轴向磁斥力；周向磁回弹组件包括周向固定端和周向浮动端，周向固定端与机壳固定连接，周向浮动端与输出轴固定连接，且与周向固定端之间具有用于阻尼输出轴转动的周向磁斥力；
[0007]其中，从动盘在轴向耦合力的作用下带动输出轴滑动，并在轴向磁斥力的阻尼作用下，滑动至轴向耦合力低于轴向磁斥力时反向，并且，从动盘在周向耦合力的作用下带动输出轴转动，并在周向磁斥力的阻尼作用下，转动至周向耦合力低于周向磁斥力时反向。
[0008]在一种可能的实现方式中，轴向磁回弹组件包括两个固定磁环和浮动磁环，其中，
两个固定磁环沿机壳的轴向间隔嵌装于机壳的内周壁上，且环套于输出轴上；浮动磁环固定套装在输出轴上，且位于两个固定磁环之间，浮动磁环与两个固定磁环均沿输出轴的轴向相斥。
[0009]一些实施例中，轴向磁回弹组件包括固定磁环和两个浮动磁环，其中，固定磁环嵌装于机壳的内周壁上，且环套于输出轴上；两个浮动磁环沿输出轴的轴向间隔固定套装在输出轴上，且分别位于固定磁环的两侧，两个浮动磁环均与固定磁环沿输出轴的轴向相斥。
[0010]在一种可能的实现方式中，周向磁回弹组件包括转子和定子，其中，转子固定套装于输出轴上，转子上设有第一磁力组件；定子沿输出轴的轴向环套于转子上，且与机壳的内壁固定连接，定子上设有第二磁力组件，第二磁力组件与第一磁力组件之间具有周向磁斥力。
[0011]示例性的，第二磁力组件包括2n个第二磁体，定子沿其周向间隔分布有n个第一扇形腔，每个第一扇形腔的两个平面腔壁上分别嵌装有一个第二磁体；第一磁力组件包括嵌装于转子周壁上的n个第一磁体，各个第一磁体分别沿转子的径向对应伸入各个第一扇形腔内，且每个第一磁体与相应的两个第二磁体均沿定子的周向相斥。
[0012]进一步地，转子的周壁上间隔分布有n个分别沿其径向对应伸入各个第一扇形腔内的第一翅板，每个第一翅板上均嵌装有一个第一磁体。
[0013]举例说明，第一磁力组件包括2n个第一磁体，转子沿其周向间隔分布有n个第二扇形腔，每个第二扇形腔的两个平面腔壁上分别嵌装有一个第一磁体；第二磁力组件包括嵌装于定子的内周壁上的n个第二磁体，各个第二磁体分别沿定子的径向对应伸入各个第二扇形腔内，且每个第二磁体与相应的两个第一磁体均沿定子的周向相斥。
[0014]进一步地，定子的内周壁上间隔分布有n个分别沿其径向对应伸入各个第二扇形腔内的第二翅板，每个第二翅板上均嵌装有一个第二磁体。
[0015]一些实施例中，旋转驱动件为马达；第一轴向充磁体与第二轴向充磁体相吸或相斥。
[0016]本专利技术提供的轴向充磁双自由度高频振动装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术轴向充磁双自由度高频振动装置，在旋转驱动件通过驱动轴带动驱动盘转动过程中，利用周向耦合力和周向磁斥力的配合作用、轴向耦合力和轴向磁斥力的配合作用，能够实现输出轴沿周向和轴向两个方向上的往复振动，并且第二轴向充磁体与第一轴向充磁体的每次交替过程均能够带来一次周向和轴向的往复振动，因此在驱动盘转动一周的过程中能够使输出轴产生多次周向和轴向的组合振动频率，从而能够在旋转驱动件的输入转速不变的情况下，成倍提高输出轴的振动频率；由于只有远离输出轴设置的旋转驱动件为带电部件，而机壳内部的部件均具有耐水性，因此能够提高产品的防水性能；另外，由于输出轴和驱动轴为分体式结构形式，因此在输出端过载致使输出轴上的力矩增大至超过周向耦合力时，输出轴能够在过载力作用下自动降低振动频率或停止振动，而驱动轴仍然可以正常运转，从而避免旋转驱动件因过载而损坏，抗过载能力强，能够提高产品使用寿命。
[0017]本专利技术还提供了一种电动牙刷，包括上述轴向充磁双自由度高频振动装置，具有与上述轴向充磁双自由度高频振动装置相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例提供的轴向充磁双自由度高频振动装置的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术另一实施例提供的轴向充磁双自由度高频振动装置的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例所采用的驱动盘的结构示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例所采用的从动盘的结构示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例所采用的周向磁回弹组件的实施例一的横断面结构示意图；
[0023]图6为本专利技术实施例所采用的周向磁回弹组件的实施例二的横断面结构示意图；
[0024]图7为本专利技术实施例所采用的周向磁回弹组件的实施例三的横断面结构示意图；
[0025]图8为本专利技术实施例所采用的周向磁回弹组件的实施例四的横断面结构示意图。
[0026]图中：10、机壳；11、轴承；12、滑套；20、旋转驱本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.轴向充磁双自由度高频振动装置，其特征在于，包括：机壳；旋转驱动件，设于所述机壳的一端，具有沿所述机壳的轴向伸入所述机壳内部的驱动轴，所述驱动轴上套设有驱动盘，所述驱动盘上沿其周向间隔分布有多个第一轴向充磁体；输出轴，沿所述机壳的轴向转动连接于所述机壳内，且具有沿所述机壳的轴向滑动的自由度，所述输出轴朝向所述驱动轴的一端设有从动盘，所述从动盘上设有多个分别与各个所述第一轴向充磁体交替耦合的第二轴向充磁体，所述第二轴向充磁体与所述第一轴向充磁体之间具有用于带动所述从动盘转动的周向耦合力，还具有用于带动所述从动盘滑动的轴向耦合力；轴向磁回弹组件，包括轴向固定端和轴向浮动端，所述轴向固定端与所述机壳固定连接，所述轴向浮动端与所述输出轴固定连接，且与所述轴向固定端之间具有用于阻尼所述输出轴滑动的轴向磁斥力；周向磁回弹组件，包括周向固定端和周向浮动端，所述周向固定端与所述机壳固定连接，所述周向浮动端与所述输出轴固定连接，且与所述周向固定端之间具有用于阻尼所述输出轴转动的周向磁斥力；其中，所述从动盘在所述轴向耦合力的作用下带动所述输出轴滑动，并在所述轴向磁斥力的阻尼作用下，滑动至所述轴向耦合力低于所述轴向磁斥力时反向，并且，所述从动盘在所述周向耦合力的作用下带动所述输出轴转动，并在所述周向磁斥力的阻尼作用下，转动至所述周向耦合力低于所述周向磁斥力时反向。2.如权利要求1所述的轴向充磁双自由度高频振动装置，其特征在于，所述轴向磁回弹组件包括：两个固定磁环，沿所述机壳的轴向间隔嵌装于所述机壳的内周壁上，且环套于所述输出轴上；浮动磁环，固定套装在所述输出轴上，且位于两个所述固定磁环之间，所述浮动磁环与两个所述固定磁环均沿所述输出轴的轴向相斥。3.如权利要求1所述的轴向充磁双自由度高频振动装置，其特征在于，所述轴向磁回弹组件包括：固定磁环，嵌装于所述机壳的内周壁上，且环套于所述输出轴上；两个浮动磁环，沿所述输出轴的轴向间隔固定套装在所述输出轴上，且分别位于所述固定磁环的两侧，两个所述浮动磁环均与所述固定磁环沿所述输出轴的轴向相斥。4.如权利要求1所述的轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，黎平，龚荣波，陈慧文，吕东佳，唐琪，黄露露，
申请(专利权)人：金龙机电东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：
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