CN116800027B - 一种直流驱动电机及电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种直流驱动电机及电动牙刷，涉及驱动器件技术领域，其中直流驱动电机包括：壳体、动子组件、定子组件和压力传感器，壳体的一端设有第一轴承；动子组件设置于壳体的内腔，动子组件在内部轴向方向上贯穿设有驱动轴，驱动轴的一端与第一轴承转动连接，且向壳体外侧延伸形成伸出部，驱动轴的另一端可转动连接于壳体的另一端内侧；定子组件设置于壳体的内腔，且环绕于动子组件；压力传感器设置于驱动轴上，且位于动子组件与壳体的另一端之间，压力传感器用于感应伸出部受到的压力。本申请的直流驱动电机自身能够对驱动轴的受力进行感应，减少了外部额外添加的压力传感器所占用的位置且提高了压力传感器的使用寿命。

Description

一种直流驱动电机及电动牙刷

技术领域

本申请涉及驱动器件技术领域，特别涉及一种直流驱动电机及电动牙刷。

背景技术

振动电机是一种常见的直流驱动电机，它通过驱动轴交替的正反转来实现振动的工作。目前市面上的电动牙刷主要分为转动式与振动式，振动式多是通过振动电机带动刷头，通过刷头的振动提供牙齿及口腔的清洁，当用户使用电动牙刷的力度过大，振动电机依旧持续工作的话，则可能对用户的牙齿造成损伤，但目前的直流驱动电机自身不具有压力检测功能，为了达到防过压的效果，需要在电动牙刷的内腔额外添加压力传感器，通过直流驱动电机的驱动轴对压力传感器进行挤压以达到压力感应的目的，这种外置压力传感器的方式占用了一定的体积，且在驱动轴受力过大时容易导致压力传感器的损坏。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种一种直流驱动电机及电动牙刷，直流驱动电机自身能够对驱动轴的受力进行感应，减少了外部额外添加的压力传感器所占用的位置且提高了压力传感器的使用寿命。

第一方面，本申请提供了一种直流驱动电机，包括：

壳体，所述壳体的一端设有第一轴承；

动子组件，所述动子组件设置于所述壳体的内腔，所述动子组件在内部轴向方向上贯穿设有驱动轴，所述驱动轴的一端与所述第一轴承转动连接，且向所述壳体外侧延伸形成伸出部，所述驱动轴的另一端可转动连接于所述壳体的另一端内侧；

定子组件，所述定子组件设置于所述壳体的内腔，且环绕于所述动子组件；

压力传感器，所述压力传感器设置于所述驱动轴上，且位于所述动子组件与所述壳体的另一端之间，所述压力传感器用于感应所述伸出部受到的压力。

根据本申请第一方面实施例的直流驱动电机，至少具有如下有益效果：本申请的直流驱动电机通过外部的驱动模块以较高频率提供正反交替的电压，使得动子组件在定子组件内实现较高频率的正反向转动，驱动轴的一端通过第一轴承从壳体的一端伸出，形成伸出部，通过驱动轴交替的正反转以达到伸出部振动的目的，压力传感器位于壳体的内部，且位于动子组件与壳体另一端之间的驱动轴上，当伸长部受到外部压力时，第一轴承作为支点，将力传导至位于内部的驱动轴处，驱动轴会产生微弱形变的趋势，从而产生应力，位于驱动轴上的压力传感器通过检测该应力从而得到伸出部的受压情况。本申请将压力传感器设置于电机壳体内部且设置于驱动轴上，不需要在外部额外添加压力传感器来感应伸出部的受压情况，减少了外部额外添加的压力传感器所占用的位置，直流驱动电机自身能够对驱动轴的受力进行感应，提高了直流驱动电机使用的便捷性，压力传感器不需要被挤压，只需要感应驱动轴的应力变化则能够得到伸出部的受压情况，同时通过直流驱动电机的壳体能够对压力传感器起到良好的保护作用，提高了压力传感器的使用寿命。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述驱动轴在所述动子组件与所述壳体的另一端之间的位置处设有安装槽，所述压力传感器设置于所述安装槽内。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述壳体的另一端设有第二轴承，所述驱动轴的另一端与所述第二轴承转动连接。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述伸出部的远离所述壳体的一端设有扁平部，所述扁平部用于对外部连接件起到防呆作用。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述定子组件包括至少两个不同极性的永磁铁，所述动子组件包括绕制线圈组，若干个所述永磁铁环绕所述绕制线圈组设置，相邻的所述永磁铁的极性相反，所述驱动轴贯穿且固定设置于所述绕制线圈组。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述定子组件包括绕制线圈组，所述动子组件包括至少两个不同极性的永磁铁，若干个所述永磁铁可转动设置于所述绕制线圈组内，相邻的所述永磁铁的极性相反，所述驱动轴贯穿且固定设置于若干个所述永磁铁之间。

根据本申请第一方面的一些实施例，所述壳体的另一端设有至少四个连接端子，至少两个所述连接端子与所述压力传感器电连接，至少两个所述连接端子与所述绕制线圈组电连接。

第二方面，本申请提供了一种电动牙刷，包括第一方面任意一项实施例所述的直流驱动电机。

根据本申请第二方面的一些实施例，还包括控制模块，所述控制模块用于根据压力传感器获取的压力值，控制动子组件的振动频率和振动幅度。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请一些实施例提供的直流驱动电机的结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的直流驱动电机的内部结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的直流驱动电机的内部结构示意图。

附图标号如下：

壳体100；第一轴承110；第二轴承120；连接端子130；绕制线圈组200；永磁铁300；驱动轴400；伸出部410；扁平部420；压力传感器500。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

第一方面，参照图1至图3，本申请提供了一种直流驱动电机，包括壳体100、动子组件、定子组件和压力传感器500，壳体100的一端设有第一轴承110；动子组件设置于壳体100的内腔，动子组件在内部轴向方向上贯穿设有驱动轴400，驱动轴400的一端与第一轴承110转动连接，且向壳体100外侧延伸形成伸出部410，驱动轴400的另一端可转动连接于壳体100的另一端内侧；定子组件设置于壳体100的内腔，且环绕于动子组件；压力传感器500设置于驱动轴400上，且位于动子组件与壳体100的另一端之间，压力传感器500用于感应伸出部410受到的压力。本申请的直流驱动电机通过外部的驱动模块以较高频率提供正反交替的电压，使得动子组件在定子组件内实现较高频率的正反向转动，驱动轴400的一端通过第一轴承110从壳体100的一端伸出，形成伸出部410，通过驱动轴400交替的正反转以达到伸出部410振动的目的，压力传感器500位于壳体100的内部，且位于动子组件与壳体100另一端之间的驱动轴400上，当伸长部受到外部压力时，第一轴承110作为支点，将力传导至位于内部的驱动轴400处，驱动轴400会产生微弱形变的趋势，从而产生应力，位于驱动轴400上的压力传感器500通过检测该应力从而得到伸出部410的受压情况。本申请将压力传感器500设置于电机壳体100内部且设置于驱动轴400上，不需要在外部额外添加压力传感器500来感应伸出部410的受压情况，减少了外部额外添加的压力传感器500所占用的位置，直流驱动电机自身能够对驱动轴400的受力进行感应，提高了直流驱动电机使用的便捷性，压力传感器500不需要被挤压，只需要感应驱动轴400的应力变化则能够得到伸出部410的受压情况，同时通过直流驱动电机的壳体100能够对压力传感器500起到良好的保护作用，提高了压力传感器500的使用寿命。

需要说明的是，动子组件所连接的驱动轴400产生振动主要作用力是扭力，本申请中的压力传感器500对轴向力较为敏感，因此驱动轴400本身产生的振动对压力传感器500造成的干扰较小。同时，与驱动轴400另一端连接的壳体100端部具有一定形变能力，以使得驱动轴400能够小幅度正反向交替转动以产生振动的效果。

可以理解的是，驱动轴400在动子组件与壳体100的另一端之间的位置处设有安装槽，压力传感器500设置于安装槽内。通过在驱动轴400上设有安装槽，提高压力传感器500安装的稳定性，同时，安装槽能够使得压力传感器500的表面与驱动轴400的表面平齐，或使得压力传感器500的表面低于驱动轴400的表面，以免影响驱动轴400的正常运动。

参照图1和图2，可以理解的是，壳体100的另一端设有第二轴承120，驱动轴400的另一端与第二轴承120转动连接。通过设有第二轴承120使得驱动轴400能够更顺畅进行交替的正反转动，以实现振动的目的，进一步提高了直流驱动电机的使用寿命。

参照图1至图3，可以理解的是，伸出部410的远离壳体100的一端设有扁平部420，扁平部420用于对外部连接件起到防呆作用。动子组件带动驱动轴400振动时，驱动轴400振动的方向是固定的，为了让伸出部410连接的外部连接件更好达到振动的效果，限定外部连接件的振动方向，在伸出部410的远离壳体100的一端设有扁平部420，使得外部连接件与伸出部410实现准确对接，提高了用户的使用体验，其中，该外部连接件可以为电动牙刷的刷头。

参照图2，可以理解的是，在本申请的一个实施例中，定子组件包括至少两个不同极性的永磁铁300，动子组件包括绕制线圈组200，若干个永磁铁300环绕绕制线圈组200设置，相邻的永磁铁300的极性相反，驱动轴400贯穿且固定设置于绕制线圈组200。具体的，在本申请中，定子组件包括四个永磁铁300，分别间隔周向设置于壳体100的内壁处，相邻的永磁铁300的极性相反，绕制线圈组200设置于四个永磁铁300的中间。

参照图3，可以理解的是，在本申请的另一个实施例中，定子组件包括绕制线圈组200，动子组件包括至少两个不同极性的永磁铁300，若干个永磁铁300可转动设置于绕制线圈组200内，相邻的永磁铁300的极性相反，驱动轴400贯穿且固定设置于若干个永磁铁300之间。具体的，动子组件包括四个永磁铁300，四个永磁铁300的其中一个角与驱动轴400固定连接，当四个永磁铁300转动时，也会带动驱动轴400转动，相邻的永磁铁300的极性相反，作为定子组件的绕制线圈组200在中间设有供四个永磁铁300转动的通孔。

参照图1，可以理解的是，壳体100的另一端设有至少四个连接端子130，至少两个连接端子130与压力传感器500电连接，至少两个连接端子130与绕制线圈组200电连接。与压力传感器500电连接的连接端子130用于为压力传感器500供电以及接收压力传感器500的感应信号，与绕制线圈组200电连接的连接端子130用于在通电时与电磁铁之间产生相互作用力。

第二方面，本申请还提供了一种电动牙刷，包括第一方面任意一项实施例的直流驱动电机。该直流驱动电机的作用效果在第一方面已进行相关说明，在此不再进行详细的赘述。

可以理解的是，本申请提供的电动牙刷还包括控制模块，该控制模块用于根据压力传感器500获取的压力值，控制动子组件的振动频率和振动幅度。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (8)

1.一种直流驱动电机，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的一端设有第一轴承，所述壳体的另一端设有第二轴承；

动子组件，所述动子组件设置于所述壳体的内腔，所述动子组件在内部轴向方向上贯穿设有驱动轴，所述驱动轴的一端与所述第一轴承转动连接，且向所述壳体外侧延伸形成伸出部，所述驱动轴的另一端与所述第二轴承转动连接；

定子组件，所述定子组件设置于所述壳体的内腔，且环绕于所述动子组件；

压力传感器，所述压力传感器设置于所述驱动轴上，且位于所述动子组件与所述壳体的另一端之间，所述压力传感器用于感应所述伸出部受到的压力；

当所述伸出部受到外部压力时，所述第一轴承作为支点，将力传导至位于内部的所述驱动轴处，所述驱动轴会产生微弱形变的趋势，从而产生应力，位于所述驱动轴上的所述压力传感器通过检测该应力从而得到所述伸出部的受压情况。

2.根据权利要求1所述的直流驱动电机，其特征在于，所述驱动轴在所述动子组件与所述壳体的另一端之间的位置处设有安装槽，所述压力传感器设置于所述安装槽内。

3.根据权利要求1所述的直流驱动电机，其特征在于，所述伸出部的远离所述壳体的一端设有扁平部，所述扁平部用于对外部连接件起到防呆作用。

4.根据权利要求1所述的直流驱动电机，其特征在于，所述定子组件包括至少两个不同极性的永磁铁，所述动子组件包括绕制线圈组，若干个所述永磁铁环绕所述绕制线圈组设置，相邻的所述永磁铁的极性相反，所述驱动轴贯穿且固定设置于所述绕制线圈组。

5.根据权利要求1所述的直流驱动电机，其特征在于，所述定子组件包括绕制线圈组，所述动子组件包括至少两个不同极性的永磁铁，若干个所述永磁铁可转动设置于所述绕制线圈组内，相邻的所述永磁铁的极性相反，所述驱动轴贯穿且固定设置于若干个所述永磁铁之间。

6.根据权利要求4或5所述的直流驱动电机，其特征在于，所述壳体的另一端设有至少四个连接端子，至少两个所述连接端子与所述压力传感器电连接，至少两个所述连接端子与所述绕制线圈组电连接。

7.一种电动牙刷，其特征在于，包括权利要求1至6任意一项所述的直流驱动电机。

8.根据权利要求7所述的电动牙刷，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块用于根据压力传感器获取的压力值，控制动子组件的振动频率和振动幅度。