CN202143657U - 一种音波电动牙刷 - Google Patents
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Abstract
一种音波电动牙刷，主要由牙刷体外壳、驱动组件和输出组件组成，驱动组件包括马达及与之相连的多极驱动永磁体；输出组件包括弹性构件、多极输出永磁体、输出轴及牙刷头；马达带动多极驱动永磁体形成周期交变磁场，从而驱动在交变磁场中的多极输出永磁体，作用于弹性构件，使牙刷头周期震动；多极驱动永磁体和多极输出永磁体均为多磁区永磁体，分布有二个或二个以上磁区，多极驱动永磁体和多极输出永磁体非接触相对安装，通过合理配置多极驱动永磁体和多极输出永磁体的相对位置及合理选择多极输出永磁体的磁区极性，从而使磁力由多极驱动永磁体有效传递到多极输出永磁体，且马达启动时，需克服两磁体间的磁阻力矩小。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动牙刷，属于日常生活用品。
背景技术
电动牙刷已为大众所熟悉。一般电动牙刷刷头作回转摆动，并且回转摆动频率较低，普遍低于100赫兹。
近年来，工作在数百赫兹振动频率的音波电动牙刷开始走向市场，如中国专利（专利号ZL200820121468.6）提出了一种基于非接触磁耦合的电动牙刷。在马达轴上安装有驱动永磁体，而输出永磁体及牙刷头则安装在弹性构体上,并且驱动永磁体和输出永磁体非接触相对安装。马达带动驱动永磁体形成周期交变磁场，从而驱动在交变磁场中的输出永磁体，推动牙刷头作周期震动。但在该专利中，马达静止时，驱动永磁体和输出永磁体相吸，故马达启动时，需克服两磁体间的磁阻力矩较大，从而使马达很难甚至不能启动。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种马达启动力矩小、启动噪音低的音波电动牙刷。
为实现上述目的,本实用新型经磁场力学分析，设计了一种基于多极驱动永磁体和多极输出永磁体结构的音波电动牙刷，其主要由牙刷体外壳、驱动组件和输出组件组成，所述的驱动组件包括马达及与之相连的多极驱动永磁体；输出组件包括弹性构件、多极输出永磁体、输出轴及牙刷头；马达带动多极驱动永磁体形成周期交变磁场，从而驱动在交变磁场中的多极输出永磁体，作用于弹性构件，使牙刷头周期震动；多极驱动永磁体和多极输出永磁体均为多磁区永磁体,分布有二个或二个以上磁区,多极驱动永磁体和多极输出永磁体非接触相对安装，通过合理配置多极驱动永磁体和多极输出永磁体的相对位置及合理选择多极输出永磁体的磁区极性, 从而使磁力由多极驱动永磁体有效传递到多极输出永磁体, 且马达启动时，需克服两磁体间的磁阻力矩小。
为合理配置多极驱动永磁体和多极输出永磁体, 所述的多极驱动永磁体为二磁区,其对应的多极输出永磁体为二磁区且为同性磁极; 或所述的多极驱动永磁体为四磁区,其对应的多极输出永磁体为二磁区且为异性磁极; 或所述的多极驱动永磁体为六磁区,其对应的多极输出永磁体为二磁区且为同性磁极; 或所述的多极驱动永磁体为八磁区,其对应的多极输出永磁体为二磁区且为异性磁极; 或所述的多极驱动永磁体为十磁区, 其对应的多极输出永磁体为二磁区且为同性磁极; 或所述的多极驱动永磁体为十二磁区, 其对应的多极输出永磁体为二磁区且为异性磁极; 以此类推。
本实用新型具有结构简单、使用方便，马达启动力矩小、启动噪音低等优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是四磁区多极驱动永磁体和二磁区多极输出永磁体配置结构示意图及磁作用力分析图。
图3是马达启动时，其磁作用力分析图。
图4是四磁区多极驱动永磁体和三磁区多极输出永磁体配置结构示意图。
图5是六磁区多极驱动永磁体和二磁区多极输出永磁体配置结构示意图。
图6是四磁区分布在圆盘周向的多极驱动永磁体结构示意图。
图7是图6的多极驱动永磁体与二磁区多极输出永磁体配置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍：
图1所示，本实用新型的电动牙刷主要包括：牙刷体外壳1，驱动组件2, 输出组件3和电机座4；驱动组件2由马达2a及多极驱动永磁体2b组成，多极驱动永磁体2b安装在马达2a的输出轴上，马达2a的输出轴和多极驱动永磁体2b一起转动，从而形成交变磁场。输出组件3由弹性构件3a，多极输出永磁体3b，输出轴3c及牙刷头3d组成。多极输出永磁体3b及输出轴3c都固定安装在弹性构件3a上，牙刷头3d和输出轴3c一般采用可折缷的连接结构。
所述的马达2a可采用普通有刷直流马达，也可采用无刷直流马达。
多极驱动永磁体2b和多极输出永磁体3b都分布有二个或二个以上磁区。在图2中，多极驱动永磁体2b采用四个磁区，而多极输出永磁体3b则采用二个磁区并对称配置在多极驱动永磁体2b的二侧，多极输出永磁体3b的二个磁区采用异性磁区，一个为N极，另一个为S极。其磁作用力分析如下：FN为多极输出永磁体3b右侧N磁区对多极驱动永磁体2b的磁场斥力，FS为多极输出永磁体3b左侧S磁区对多极驱动永磁体2b的磁场吸力，由于FN和FS都经过轴中心O，故此时对轴中心O的磁力矩为零，电机处于静止平衡状态。根据作用力与反作用力原理，此时，多极驱动永磁体2b对多极输出永磁体3b的磁反作用力分别为FN＇及FS＇，由于FN＇和FS＇的作用方向都指向正X轴，故该二磁力相加，磁场力能由多极驱动永磁体2b有效传递到多极输出永磁体3b。当马达2a启动转过一个小角度后，其磁作用力分析见图3。此时，多极驱动永磁体2b左，右两侧对轴中心O的磁力矩分别为FS * d和FN * d，且该二个磁力矩方向相反，假设FN＝FS，则多极驱动永磁体2b上的总磁力矩为零，马达2a能轻易启动。
在图4中，多极输出永磁体3b采用三个磁区，其中磁区3b3使多极输出永磁体3b获得Y轴向的磁作用力，磁区3b3的极性可以是N极，也可以是S极, 且磁性较弱，为辅助磁区，这样，马达2a启动时总磁力矩较小，马达2a仍能正常启动。
[0019 图5为六磁区多极驱动永磁体2b和二磁区多极输出永磁体3b配置示意图。此时，多极输出永磁体3b的二个磁区应为同性磁极，同为N极或同为S极，从而使多极驱动永磁体2b一端受磁场斥力，另一端受磁场吸力，以保证马达2a轻易启动且磁场力能由多极驱动永磁体2b有效传送到多极输出永磁体3b。
通过上述分析，当多极输出永磁体3b为二磁区,多极驱动永磁体2b也为二磁区时, 多极输出永磁体3b的二个磁区应为同性磁极;当多极输出永磁体3b为二磁区,多极驱动永磁体2b为四磁区时, 多极输出永磁体3b的二个磁区应为异性磁极;当多极输出永磁体3b为二磁区,多极驱动永磁体2b为六磁区时, 多极输出永磁体3b的二个磁区应为同性磁极;当多极输出永磁体3b为二磁区,多极驱动永磁体2b为八磁区时, 多极输出永磁体3b的二个磁区应为异性磁极;当多极输出永磁体3b为二磁区,多极驱动永磁体2b为十磁区时, 多极输出永磁体3b的二个磁区应为同性磁极;当多极输出永磁体3b为二磁区,多极驱动永磁体2b为十二磁区时, 多极输出永磁体3b的二个磁区应为异性磁极;以此类推。
图6为四磁区分布在圆盘周向的多极驱动永磁体2b的结构示意图。图7则为该多极驱动永磁体2b与二磁区多极输出永磁体3b配置结构示意图。根据上面的分析, 该多极输出永磁体3b的二个磁区应为异性磁极, 从而使多极驱动永磁体2b一端受磁场斥力，另一端受磁场吸力。
本发明并不受上述实施例的限制。多极驱动永磁体2b和多极输出永磁体3b为多磁区永磁体, 分布有二个或二个以上磁区, 可以是偶数个磁区，也可以是奇数个磁区。多极驱动永磁体2b和多极输出永磁体3b非接触相对安装，通过合理配置多极驱动永磁体2b和多极输出永磁体3b的相对位置及合理选择多极输出永磁体3b磁区极性, 从而使磁力由多极驱动永磁体2b有效传递到多极输出永磁体3b,且马达2a启动时，两磁体间的磁阻力矩小。
Claims (2)
1.一种音波电动牙刷，它主要由牙刷体外壳(1)、驱动组件(2)和输出组件(3)组成，其特征在于所述的驱动组件(2)包括马达(2a)及与之相连的多极驱动永磁体(2b)；输出组件(3)包括弹性构件(3a)、多极输出永磁体(3b)、输出轴(3c)及牙刷头(3d)；所述的多极驱动永磁体(2b)和多极输出永磁体(3b)均为多磁区永磁体, 分布有二个或二个以上磁区,多极驱动永磁体(2b)与多极输出永磁体(3b)非接触相对安装；马达(2a)带动多极驱动永磁体(2b)形成周期交变磁场，从而驱动在交变磁场中的多极输出永磁体(3b)，作用于弹性构件(3a)，使牙刷头(3d)周期震动。
2. 根据权利要求1所述的音波电动牙刷，其特征在于所述的多极驱动永磁体(2b)为二磁区,其对应的多极输出永磁体(3b)为二磁区且为同性磁极; 或所述的多极驱动永磁体(2b)为四磁区,其对应的多极输出永磁体(3b)为二磁区且为异性磁极; 或所述的多极驱动永磁体(2b)为六磁区,其对应的多极输出永磁体(3b)为二磁区且为同性磁极; 或所述的多极驱动永磁体(2b)为八磁区,其对应的多极输出永磁体(3b)为二磁区且为异性磁极; 或所述的多极驱动永磁体(2b)为十磁区, 其对应的多极输出永磁体(3b)为二磁区且为同性磁极; 或所述的多极驱动永磁体(2b)为十二磁区, 其对应的多极输出永磁体(3b)为二磁区且为异性磁极。
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