CN114159180A - 冲牙器工作机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冲牙器工作机构，包括一直线电机和一泵体，所述直线电机包括一驱动本体和一驱动轴，所述驱动本体驱动所述驱动轴伸缩运动，所述直线电机驱动所述泵体输送流体，其中所述泵体包括一流体输送组件和一活塞组件，所述活塞组件被可活动地安装于所述流体输送组件内，以改变所述流体输送组件的流通路径的状态，其中所述驱动轴的一端延伸入所述活塞内，以通过伸缩运动直接驱动所述活塞组件线性往复运动。

Description

冲牙器工作机构

技术领域

本发明涉及口腔清洁领域，尤其涉及一冲牙器工作机构。

背景技术

冲牙器是一种常见的口腔清洁产品。冲牙器包括水泵、水箱、主体和喷头。水泵、水箱和喷头被安装于主体。水泵从水箱抽水，将水从喷头喷出。水泵一般包括直线电机、传动机构和泵体机构。直线电机驱动传动机构，由传动机构驱动泵体机构工作。传动机构一般包括连接件和齿轮，连杆连接直线电机和齿轮，齿轮可传动地连接于泵体的一活塞。直线电机驱动连杆，以带动齿轮转动，进而拉动泵体机构的活塞，使活塞线性往复运动，控制泵体机构内的流体流通。

动能经由传动机构从直线电机传递至泵体机构，这导致了动能的损耗。此外齿轮在转动过程中会产生严重的噪音，使得冲牙器产品的噪音成为痛点，消费者体验不佳。

因此，需要一种技术解决上述问题。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一冲牙器工作机构，所述冲牙器工作机构通过直线电机直接驱动泵体工作，减少传动，降低噪音。

本发明的另一个优势在于提供一冲牙器工作机构，所述冲牙器工作机构采用伸缩运动的直线电机，直接驱动泵体线性往复运动，减少动能消耗。

本发明的另一个优势在于提供一冲牙器工作机构，所述冲牙器工作机构相对现有的结构减少了传动机构，简化结构，降低成本，还提升了动能传输效率。

本发明的另一个优势在于提供一冲牙器工作机构，所述泵体包括一活塞组件，所述直线电机被连接于所述活塞组件，以直接驱动所述活塞组件。

本发明的另一个优势在于提供一冲牙器工作机构，所述直线电机结构简单，促使泵体往复运动，提高动能传输效率，降低制造成本。

本发明的另一个优势在于提供一冲牙器工作机构，所述直线电机的部分零件采用弹性材料制成，辅助驱动轴线性往复运动，减少动能损耗，提高输出效率。

本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。

依本发明的一个方面，本发明提供一种冲牙器工作机构，包括：

一直线电机，所述直线电机包括一驱动本体和一驱动轴，所述驱动本体驱动所述驱动轴伸缩运动；和

一泵体，所述直线电机驱动所述泵体输送流体，其中所述泵体包括一流体输送组件和一活塞组件，所述活塞组件被可活动地安装于所述流体输送组件内，以改变所述流体输送组件的流通路径的状态，其中所述驱动轴的一端延伸入所述活塞内，以通过伸缩运动直接驱动所述活塞组件线性往复运动。

根据本发明的一个实施例，所述流体输送组件被设有至少一进流口和至少一出流口，所述活塞向一个方向线性移动，打开所述进流口，流体通过所述出流口进入所述流体输送组件的内部，所述活塞组件向相反方向线性移动，推动流体向所述出流口方向线性移动，使得流体流出所述流体输送组件。

根据本发明的一个实施例，所述进流口被安装一第一阀门，所述第一阀门被连接于所述活塞，所述活塞线性移动以控制所述第一阀门在打开状态和关闭状态之间切换。

根据本发明的一个实施例，所述出流口被安装一第二阀门，所述活塞被所述直线电机驱动向所述第二阀门移动，以推动流体从所述第二阀门向外流出。

根据本发明的一个实施例，所述流体输送组件包括一进流件、一流通件和一出流件，所述进流件、所述流通件和所述出流件依次连通，形成流体流入、流动和流出的流通路径。

根据本发明的一个实施例，所述进流口和所述出流口分别形成于所述流通件，所述第一阀门控制所述进流件和所述流通件之间的连通和断开，所述第二阀门控制所述流通件和所述出流件之间的连通和断开。

根据本发明的一个实施例，所述第一阀门为单向阀，控制流体单向地从所述进流件流入所述流通件。

根据本发明的一个实施例，所述活塞组件包括一活塞和一套筒，所述活塞被安装于所述套筒内，所述套筒被安装于所述流通件内，所述活塞的一端被插入所述驱动轴， 所述活塞的另一端被连接于所述第一阀门，以通过线性往复运动控制所述第一阀门在打开状态和关闭状态之间切换。

附图说明

图1是根据本发明的一个较佳实施例的一种冲牙器工作机构的示意图。

图2是根据本发明的一个较佳实施例的一种冲牙器工作机构的爆炸示意图。

图3是根据本发明的一个较佳实施例的一种冲牙器工作机构的局部剖视示意图。

图4是根据本发明的一个较佳实施例的一种冲牙器工作机构的一直线电机的示意图。

图5是根据本发明的一个较佳实施例的一种冲牙器工作机构的一直线电机的运动示意图。

图6是根据本发明的一个较佳实施例的一种冲牙器工作机构的一直线电机的另一运动示意图。

图7是根据本发明的一个较佳实施例的一种冲牙器工作机构的一直线电机的另一种实施方式的示意图。

图8是根据本发明的一个较佳实施例的一种冲牙器工作机构的一直线电机的另一种实施方式的运动示意图。

图9是根据本发明的一个较佳实施例的一种冲牙器工作机构的一直线电机的另一种实施方式的运动示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。以下描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

参考本发明的说明书附图图1至图3，依本发明的一较佳实施例的一冲牙器工作机构在接下来的描述中被揭露和被阐述。

所述冲牙器工作机构包括一直线电机10和一泵体20。所述泵体20被可驱动地连接于所述直线电机10。其中，所述直线电机10做线性往复运动，以驱动所述泵体20线性往复运动。

所述直线电机10包括一驱动本体11和一驱动轴12。所述驱动本体11驱动所述驱动轴12伸缩运动，即所述驱动轴12线性往复运动。所述驱动轴12被连接于所述泵体20。所述驱动本体11驱动所述驱动轴12向所述本体20方向做伸出运动和向所述驱动本体11方向做缩回运动。

所述泵体20在所述直线电机10的作用下进行流体输送工作。所述泵体20包括一进流件21、一流通件22和一出流件23，所述进流件21、所述流通件22和所述出流件23依次连接形成流体输送组件，在所述流体输送组件内部形成流体流通的路径。所述进流件21获取流体，流体进入所述流通件22，所述出流件23将流体排出。

所述进流件21和所述直线电机 10分别被布置于所述流通件22的两侧。所述直线电机10通过动能控制所述流通件22的流体流动状态。

所述流体输送组件具有至少一进流口2201和至少一出流口2202，流体从所述进流件21经过所述进流口2201进入所述流通件22，通过所述出流口2202从所述流通件22进入所述出流件23。

在本发明的一个示例中，所述流通件22被设有所述进流口2201，所述进流口2201朝向所述进流件21，流体通过所述进流口2201从所述进流件21进入所述流通件22。所述流通件22的内部被安装一活塞组件24，所述活塞组件24相对所述流通件22发生线性往复运动。所述活塞组件24线性往复运动，和所述进流口2201的相对位置发生变化，使得所述进流口2201在打开状态和关闭状态之间切换。

在本发明的其他示例中，所述进流口2201可以被设置于所述进流件21流体流出的端部。或者说，所述流通件22和所述进流件21的连通处被设有所述进流口2201。

所述进流口2201被安装有至少一第一阀门221，所述第一阀门221控制流体从所述进流件21流向所述流通件22。所述第一阀门221可以为双通阀或者单向阀。

所述活塞组件24向所述直线电机10方向移动，所述进流口2201被打开，流体从所述进流件21经过所述进流口2201进入所述流通件22。所述活塞组件24向相反方向移动，所述进流口2201被关闭。

所述活塞组件24和所述直线电机10直接连接，所述直线电机10驱动所述活塞组件24线性往复运动，无需在两者之间设置传动件，进而减少动能消耗，提高传输效率，提升所述冲牙器工作机构的性能。此外，所述活塞组件24在所述流通件22的内部线性往复运动，噪音小，即使产生一定的噪音，也能因所述流通件22的包裹而减少噪音向外传播，装配有本发明提供的所述冲牙器工作机构的冲牙器产品的噪音问题能够得到改善。

其中，在本发明的一个示例中，所述活塞组件24包括一活塞241和一套筒242，所述活塞241被安装于所述套筒242内，所述套筒242被安装于所述流通件22内。所述驱动轴12延伸入所述活塞组件24内部，端部被固定于所述活塞241内。所述驱动本体11驱动所述驱动轴12伸缩运动，进而带动所述活塞241线性往复运动。

所述活塞241和所述进流口2201之间的相对位置随着所述活塞241的线性往复运动被改变。当所述驱动轴12做伸出运动，驱动所述活塞241向一个方向线性移动，所述进流口2201被关闭，流体无法从所述进流件21进入所述流通件。当所述驱动轴12做伸缩运动，驱动所述活塞241向相反方向线性移动，所述进流口2201被打开，流体从所述进流件21进入所述流通件22。

所述活塞241被所述直线电机10驱动做线性往复运动，动能从所述直线电机10直接传递至所述活塞241，不需要在其中设置传动件，减少动能损耗，动能输送效率高。所述活塞241在所述流通件22的内部做往复运动，有效降低产品噪音。

所述流通件22和/或所述出流件23被设有所述出流口2202。所述出流口2202被安装一第二阀门222，流体进入所述流通件22后，通过所述第二阀门222离开所述流通件22，进入所述出流件23之后离开所述冲牙器工作机构。

当所述直线电机10驱动所述活塞组件24向所述出流口2202方向线性运动，所述流通件22内的流体被推动向所述出流口2202方向流动，所述第二阀门222被打开，流体流出所述流通件22，进入所述出流件23。

流体进入所述流通件22后，存在于所述流通件22内部，当所述活塞组件24向所述出流口2202方向移动，流体被压缩、推动向所述第二阀门222，促使所述第二阀门222打开，流体进入所述出流件23。

在本发明的一个示例中，所述冲牙器工作机构还包括一支架30，所述直线电机10和所述泵体20被安装于所述支架30，以形成所述冲牙器工作机构。

所述支架30具有一驱动腔301和一泵体腔302，所述驱动腔301和所述泵体腔302分别被安装所述直线电机10和所述泵体20。

所述支架30可供被安装于冲牙器的主体内，在所述冲牙器的主体内支撑定位所述直线电机10和所述泵体20。所述泵体20的一端被连接一容器，另一端被安装一喷头，所述直线电机10线性往复运动，以驱动所述泵体20从容器抽取流体，加压后将流体从喷头喷出。

其中所述进流件21被连接于容器，从容器抽取流体，所述出流件23的出流端被安装喷头，以使流体从喷头喷出。所述进流件21的流体进入所述流通件22后，在所述直线电机10驱动所述活塞组件24线性往复运动的作用下，流体被加压，所述第二阀门222打开，流体以脉冲的形式进入所述出流件23，从喷头喷出，为口腔提供脉冲流体。

参照图4至图6，在本发明所提供的直线电机10的一种实施方式中，所述直线电机10的所述驱动本体11包括一定子111和至少一磁钢112，所述磁钢112被设置于所述定子111的侧方。所述定子111包括至少一绕线齿1111和一对极齿1112，所述绕线齿1111分布于所述极齿1112之间。所述定子111还包括一连接本体1113，所述连接本体1113连接所述极齿1112、所述绕线齿1111和另一所述极齿1112，为了便于描述，设定所述驱动轴12的延伸方向为轴向，和轴向垂直的方向为径向。所述连接本体1113沿轴向分布，所述绕线齿1111和所述极齿1112径向分布。所述磁钢112在所述定子111的径向方向，沿轴向分布。

所述驱动本体11还包括至少一连接件113，所述磁钢112被安装于所述连接件113，所述连接件113的一端被安装有所述驱动轴12，所述连接件113连接所述驱动轴12和所述磁钢112，以将所述磁钢112的动能传递至所述驱动轴12。

所述驱动本体11还包括一第一安装件114、一第二安装件115以及一支撑件116，所述第一安装件114和所述第二安装件115分别被安装于所述支撑件116的两端，所述连接件113的两端分别被固定于所述第一安装件114和所述第二安装件115，所述驱动轴12自所述第一安装件114和所述第二安装件115中的一个向外延伸，和前述的泵体20连接。所述定子111被固定于所述支撑件116。

其中所述第一安装件114和所述第二安装件115中的一个或两个由弹性材料制成，可以产生弹性形变，具有弹性恢复力。所述驱动轴12向一个方向运动，所述第一安装件114和所述第二安装件115中的一个或两个受到一个方向的力，产生反向的弹性恢复力，在所述驱动轴12受到反向的力时，促使所述驱动轴12反向运动，改变运动方向。

所述绕线齿1111被缠绕线圈，通以一个方向的电流后，在所述绕线齿1111的端部产生N极，在两侧的所述极齿1112的端部产生S极。所述磁钢112朝向所述极齿1112和所述绕线齿1111之间空隙方向的侧部、朝向另一所述极齿1112和所述绕线齿1111之间空隙方向的侧部分别产生N极和S极，在反向产生S极和N极。在磁力作用下，所述磁钢112沿轴向向上运动，带动所述连接件113和被连接的所述驱动轴12沿轴向向上运动，即所述驱动轴12做伸出运动。

其中为了便于描述，从附图3至图6的视角出发，定义所述驱动轴12向所述泵体20移动的方向为向下，相反方向为向下。

改变线圈被通入的电流的方向，所述定子111产生的磁性被改变，所述绕线齿1111处产生S极，所述磁体1112处产生N极，所述磁钢112被推动沿轴向向下运动，带动所述驱动轴12做缩回运动。

不断地改变线圈被通入的电流的方向，改变磁场，驱动所述驱动轴112往复线性运动。

所述磁钢112产生磁极的端部从上之下依次朝向所述极齿1112和所述绕线齿1111之间、所述绕线齿1111以及所述绕线齿1111和另一所述极齿1112之间，以使所述磁钢112产生的N极和/或S极分别受到所述极齿1112和所述绕线齿1111的吸力和/或推力，使得所述磁钢112线性运动。

举例地，所述极齿1112处为N极，所述绕线齿1111处为S极，所述磁钢112朝向所述极齿1112和所述绕线齿1111之间的端部部分产生S极，所述磁钢112被吸向所述绕线齿1111方向，一个所述极齿1112将所述磁钢112推向所述绕线齿1111方向。当线圈被通以反方向的电流，所述极齿1112处为S极，所述绕线齿处为N极，所述磁钢112朝向所述极齿1112和所述绕线齿1111之间的端部部分产生S极，所述磁钢112反向线性运动。

所述磁钢112可以为完整的一个整体，在朝向所述绕线齿1111和所述极齿1112之间空隙方向上的部分产生磁性，在背侧产生相反的磁性。

所述磁钢112也可以为分段式被布置于所述定子111的侧方，位于所述绕线齿1111和所述极齿1112之间空隙的侧方。

参照图6至图8示出的本发明所提供的所述直线电机10的另一种实施方式，即所述直线电机10A。所述直线电机10A包括一驱动本体11A和一驱动轴12A。所述驱动轴12A自所述驱动本体11A延伸而出。所述驱动本体11A包括一定子111A和至少一对磁钢112A，所述磁钢112A对称地分布于所述定子111A的两侧。优选地，所述磁钢112A、所述定子111A和另一所述磁钢112A沿着所述驱动轴12A依次设置。也就是说，所述磁钢112A对称分布于所述定子111A轴向的两侧。

所述磁钢112A被固定于所述驱动轴12A，所述驱动轴12A和所述磁钢112A一起运动。所述定子111A和所述驱动轴12A避空，以使所述驱动轴12A能够相对所述定子111A运动。

所述驱动本体11A还包括至少一固定件113A和一支撑件114A，所述固定件113A固定所述定子111A于所述支撑件114A，所述定子111A和所述支撑件114A相对静止。

所述定子111A包括至少一定子铁芯1111A和被缠绕于所述定子铁芯1111A的线圈1112A。

所述驱动本体11A还包括一第一安装件115A和一第二安装件116A，所述第一安装件115A和所述第二安装件116A被安装于所述支撑件114A的两端，所述驱动轴12A的两端分别穿过所述第一安装件115A和所述第二安装件116A，并固定。

所述第一安装件115A和所述第二安装件116A可以被实施为弹性材料制成，比如簧片，随着所述驱动轴12A的伸缩运动产生形变，并产生反向的弹性恢复力。

进一步地，在本发明的一个示例中，所述磁钢112的一侧被设有一弹性件117A，所述弹性件117A随着所述磁钢112的线性运动而受力形变，产生反向的弹性恢复力，促使所述磁钢112反向线性运动。

两个所述磁钢112A的反向两侧分别被设置所述弹性件117A，以使所述线圈1112A被通以一个方向的电流时，所述磁钢112A受磁力推动沿轴向的一个方向运动时，位于所述磁钢112A运动方向上的所述弹性件117A受力形变，产生反向的弹性恢复力，促使所述磁钢112A沿轴向反向运动，配合所述线圈1112A被通以反向电流时，所述磁钢112A被推动沿轴向反向运动，反向的另一所述弹性件117A受力形变，产生反向的弹性恢复力，促使所述磁钢112A沿轴向反向运动。因此所述磁钢112A在所述定子111A和所述弹性件117A的配合向沿轴向线性往复运动。

通过设置所述弹性件117A，辅助所述磁钢112A反向往复运动。

具体地，参照图8示出的所述驱动本体11A运动的一个示意图，两个所述磁钢112A分别在其轴向的两端产生N极和S极，两个所述磁钢112A产生N极和S极的方向相反。其中为了便于描述，从图8和图9的视角出发，定义所述驱动轴12A做伸出运动的方向为上方，定义所述驱动轴12A做缩回运动的方向为下方。设定上方的所述磁钢112A朝向上方的端部产生S极，朝向下方的端部产生N极。下方的所述磁钢112A朝向上方的端部产生N极，朝向下方的端部产生S极。

所述线圈1112A被通以一个方向的电流后，所述定子111A朝向上方的端部产生N极，朝向下方的端部产生S极。因同性相斥，异性相吸，上方的所述磁钢112A被推动向上，下方的所述磁钢112A被吸向上方，进而促使所述驱动轴112A向上运动。即所述驱动轴112A做伸出运动。

参照图9示出的所述驱动本体11A运动的另一个示意图。所述线圈1112A被通以反方向的电流，所述定子111A产生N极和S极的方向调换，朝向上方的端部产生S极，朝向下方的端部产生N极，因同性相斥，异性相吸，上方的所述磁钢112A被吸向下方，下方的所述磁钢112A被推向下方，进而促使所述驱动轴112A向下运动。即所述驱动轴112A做缩回运动。

不断改变电流方向，所述驱动轴112A线性往复运动，以驱动前述泵体工作。

上述的所述直线电机被设置于前述的所述泵体的一侧，和所述泵体连接，驱动所述泵体线性往复运动，以促使流体流经所述泵体，从所述泵体流出。

最后，上述各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制，各个技术方案中的技术特征可以被修改或替换，或者相互组合，任何不背离本发明的原理的技术方案应当被纳入本发明的保护范围。

Claims (16)

1.冲牙器工作机构，其特征在于，包括：

一直线电机，所述直线电机包括一驱动本体和一驱动轴，所述驱动本体驱动所述驱动轴伸缩运动；和

一泵体，所述直线电机驱动所述泵体输送流体，其中所述泵体包括一流体输送组件和一活塞组件，所述活塞组件被可活动地安装于所述流体输送组件内，以改变所述流体输送组件的流通路径的状态，其中所述驱动轴的一端延伸入所述活塞内，以通过伸缩运动直接驱动所述活塞组件线性往复运动。

2.根据权利要求1所述的冲牙器工作机构，其中所述驱动本体包括至少一磁钢和至少一定子，所述定子产生磁场，和所述磁钢相互作用，以使所述磁钢线性往复运动，所述磁钢被连接于所述驱动轴，以促使所述驱动轴线性往复运动。

3.根据权利要求2所述的冲牙器工作机构，其中所述驱动本体包括一第一安装件、一第二安装件和一支撑件，所述第一安装件和所述第二安装件被安装于所述支撑件的两端，所述驱动轴的两端分别穿过所述第一安装件和所述第二安装件被固定，以被保持于所述支撑件。

4.根据权利要求3所述的冲牙器工作机构，其中所述第一安装件和所述第二安装件中的至少一个由弹性材料制成，以在受力时产生弹性形变和反向恢复力，促使所述驱动轴线性往复运动。

5.根据权利要求2所述的冲牙器工作机构，其中所述磁钢被设置于所述定子的侧方，所述磁钢沿轴向分布，其中所述定子包括至少一绕线齿和一对极齿，朝向所述磁钢，所述绕线齿位于所述极齿之间，所述绕线齿被绕线，在所述极齿和所述绕线齿分别产生N极或S极，以和所述磁钢相互作用，促使所述磁钢线性往复运动。

6.根据权利要求3或5所述的冲牙器工作机构，其中所述驱动本体还包括一连接件，所述磁钢被固定于所述连接件，所述连接件的一端被安装有所述驱动轴，以传递所述磁钢的动能至所述驱动轴，促使所述驱动轴线性往复运动。

7.根据权利要求3所述的冲牙器工作机构，其中所述驱动本体包括一对磁钢和一定子，所述磁钢、所述定子和另一所述磁钢沿着所述驱动轴依次轴向设置，其中所述磁钢和所述驱动轴固定连接，所述定子和所述驱动轴避空。

8.根据权利要求7所述的冲牙器工作机构，其中所述驱动本体还包括一支撑件和固定件，所述固定件固定所述定子于所述支撑件，以保持所述定子和所述支撑件的相对静止。

9.根据权利要求8所述的冲牙器工作机构，其中所述驱动本体还包括至少一弹性件，所述弹性件被设置于所述磁钢的至少一侧，所述弹性件受力形变后产生弹性恢复力，以促使所述磁钢线性往复运动。

10.根据权利要求1所述的冲牙器工作机构，其中所述流体输送组件被设有至少一进流口和至少一出流口，所述活塞向一个方向线性移动，打开所述进流口，流体通过所述出流口进入所述流体输送组件的内部，所述活塞组件向相反方向线性移动，推动流体向所述出流口方向线性移动，使得流体流出所述流体输送组件。

11.根据权利要求10所述的冲牙器工作机构，其中所述进流口被安装一第一阀门，所述第一阀门被连接于所述活塞，所述活塞线性移动以控制所述第一阀门在打开状态和关闭状态之间切换。

12.根据权利要求11所述的冲牙器工作机构，其中所述出流口被安装一第二阀门，所述活塞被所述直线电机驱动向所述第二阀门移动，以推动流体从所述第二阀门向外流出。

13.根据权利要求10至12任一所述的冲牙器工作机构，其中所述流体输送组件包括一进流件、一流通件和一出流件，所述进流件、所述流通件和所述出流件依次连通，形成流体流入、流动和流出的流通路径。

14.根据权利要求13所述的冲牙器工作机构，其中所述进流口和所述出流口分别形成于所述流通件，所述第一阀门控制所述进流件和所述流通件之间的连通和断开，所述第二阀门控制所述流通件和所述出流件之间的连通和断开。

15.根据权利要求14所述的冲牙器工作机构，其中所述第一阀门为单向阀，控制流体单向地从所述进流件流入所述流通件。

16.根据权利要求11所述的冲牙器工作机构，其中所述活塞组件包括一活塞和一套筒，所述活塞被安装于所述套筒内，所述套筒被安装于所述流通件内，所述活塞的一端被插入所述驱动轴， 所述活塞的另一端被连接于所述第一阀门，以通过线性往复运动控制所述第一阀门在打开状态和关闭状态之间切换。

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