CN206044770U - 用于电动清洁用具驱动装置的固定结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于电动清洁用具驱动装置的固定结构，驱动装置置于手柄外壳内，其包括换能器组件和驱动线圈组件。换能器组件包括换能器、换能器支架及换能器组件固定件，驱动线圈组件包括驱动线圈、驱动线圈支架及驱动线圈组件固定件，换能器支架和驱动线圈支架各自包括彼此分离设置的左、右支架；驱动线圈左、右支架上分别布置有允许换能器运动部件在驱动线圈组件中无干涉地绕换能器驱动轴纵向轴线往复旋转的支架中空区域；手柄外壳分别与换能器组件或驱动线圈组件通过第一或第二结构特征部彼此不可相对运动地紧固；换能器组件和驱动线圈组件通过第三结构特征部可相对运动地联结。本实用新型的固定结构可有效减小手柄外壳的振动。

Description

用于电动清洁用具驱动装置的固定结构

技术领域

本实用新型涉及一种用于电动清洁用具驱动装置的固定结构，更具体地说，涉及一种用于如电动牙刷、电动剃须刀、电动洁面器、电动沐浴器之类的电动清洁用具驱动装置的固定结构。

背景技术

在本申请人提交的申请号为201510042433.8的中国专利申请中，披露了一种个人清洁护理用具，其包括手柄和与驱动轴可拆卸地联接在一起的清洁组件。手柄包括手柄外壳，手柄外壳内部装有电源部分、控制部分、触发部分和将输入的电能转换为机械能输出的驱动器。驱动器包括换能器、驱动线圈、设置在驱动线圈中的驱动线圈铁芯、用于支承驱动器的驱动器支架。换能器包括插入清洁组件的驱动轴、紧固于驱动器的换能器弹性件固定件、相对于驱动轴纵向轴线布置在左右两侧的永磁体、用于固联永磁体的永磁体支架、与永磁体支架固联并与驱动轴固联的换能器传动臂以及设置在驱动轴纵向轴线左右两侧的换能器弹性件。

对于上述类型的电动清洁用具而言，清洁元件往往呈现高速往复运动。为实现清洁元件的高速往复运动，其应具备足够的力矩，以便在负载状态下保持高速往复运动状态。在装于手柄外壳内部的驱动装置向清洁元件提供驱动力矩致使清洁元件高速运动时，使用者往往能感觉到手柄外壳上的振动，清洁元件上的驱动力矩越大，手柄外壳上的振动越大。

为补偿和/或减小由主谐振器运行产生的振动，CN101801308B公开了一种在个人护理设备中使用的振动消除次级谐振器，其包括手柄部分、工件配件、安装在手柄上用于驱动工件配件的主谐振器的电机配件以及连接至电机配件或手柄部分的次级谐振器，该次级谐振器包括弹簧质量配件，其中在所述设备操作时，弹簧质量配件的谐振频率和操作导致从所述电机配件到所述手柄部分的振动减小。

实用新型内容

本实用新型的任务是提供一种用于电动清洁用具驱动装置的固定结构，其在不增加零件数的前提下，利用现有零件的合理配置来减小手柄外壳的振动。本实用新型的电动清洁用具包括手柄，手柄包括手柄外壳，手柄外壳内装有用以向清洁用具的各个部分提供电力的电源部分、用以控制电动清洁用具的各种工作模式以及开启或关闭该清洁用具的控制部分、用以启动或关闭清洁用具运转的触发部分和将输入的电能转换为机械能输出的驱动装置，驱动装置置于手柄外壳内，驱动装置包括换能器组件和驱动线圈组件，换能器组件包括换能器、换能器支架及换能器组件固定部，驱动线圈组件包括驱动线圈、驱动线圈支架及驱动线圈组件固定部，换能器包括插入清洁组件的换能器驱动轴、至少一个换能器弹性件、至少一个紧固换能器弹性件的换能器弹性件固定件、以及至少两个永磁体，永磁体在朝向驱动线圈方向的磁极极性相反，永磁体既可相对于换能器弹性件固定件移动也可相对于驱动线圈移动，当驱动线圈通过频率为f₀的交变电流时，所述永磁体和通过频率为f₀的交变电流的驱动线圈之间产生的电磁力驱动换能器谐振，其中，换能器支架包括彼此分离设置的换能器左、右支架，换能器与换能器左、右支架相互固定连接，驱动线圈支架包括彼此分离设置的驱动线圈左、右支架，驱动线圈与驱动线圈左、右支架相互固定连接，驱动线圈左支架和驱动线圈右支架上分别布置有驱动线圈左支架中空区域和驱动线圈右支架中空区域，驱动线圈左、右支架中空区域允许换能器中的运动部件在驱动线圈组件中无干涉地绕换能器驱动轴纵向轴线或绕近似平行于换能器驱动轴纵向轴线的直线往复旋转；手柄外壳和换能器组件通过第一结构特征部彼此不可相对运动地紧固，手柄外壳和驱动线圈组件通过第二结构特征部彼此不可相对运动地紧固；所述换能器组件和驱动线圈组件通过第三结构特征部可以彼此面向地接触或分离地相对运动地联结。

优选第一结构特征部为在换能器左支架和/或换能器右支架上分别设置的与换能器驱动轴纵向轴线L₁形成夹角的至少一个配合面，以及沿换能器驱动轴纵向轴线L₁方向对应地在手柄外壳上设置的与之相配的配合面。

所述第二构特征部也可以为在驱动线圈左支架和/或驱动线圈右支架上分别设置的与换能器驱动轴纵向轴线L₁形成夹角的至少一个配合面，以及沿换能器驱动轴纵向轴线L₁方向对应地在手柄外壳上设置的与之相配的配合面。

优选第三结构特征部为分别在驱动线圈左、右支架上沿换能器驱动轴纵向轴线L₁靠近刷头的顶端布置的至少一个配合面以及在换能器左、右支架上设置的与之相配的配合面。

换能器左支架和换能器右支架可以对称地分离设置。驱动线圈左支架和驱动线圈右支架也可以对称地分离设置。

优选配合面与换能器驱动轴纵向轴线形成的夹角大于-45°且小于45°。更为优选的是，所述夹角大于-5°且小于5°。

优选所述配合面为平面。

由于本实用新型是在不增加零件数的前提下通过现有零件的合理配置来减小手柄的振动，因此本实用新型具备低成本、工艺简单以及体积小的优点。利用本实用新型的固定结构可以有效减小手柄外壳上的振动。

附图说明

图1为根据本实用新型的驱动装置实施例的局部剖视图，其示出了手柄外壳、换能器组件和驱动线圈组件的装配关系；

图2为图1所示换能器组件的示意性分解图；

图3为图1所示驱动线圈组件的示意性分解图；

图4为驱动线圈组件和换能器组件装配图；

图5的局部剖视图示出了手柄外壳和隐匿了换能器的换能器组件的装配关系；

图6的局部剖视图示出了手柄外壳和驱动线圈组件的装配关系；

图7为换能器组件左侧立体图，其示出了相应的手柄外壳第一配合面和第三配合面；

图8为驱动线圈组件左侧视图，其示出了相应的手柄外壳第五配合面和第七配合面；

图9为换能器组件右侧视图，其示出了相应的手柄外壳第二配合面和第四配合面；

图10为驱动线圈组件右侧视图，其示出了相应的手柄外壳第六配合面和手柄外壳第八配合面；

图11为手柄外壳仰视图；

图12为作用于手柄外壳上的转矩示意图；

图13为第二对比例的示意图，其示出了拆除手柄外壳后换能器组件和驱动线圈组件的装配情况；

图14示出了图13所示驱动装置的左支架；

图15示出了图13所示驱动装置的右支架。

主要附图标记说明

1 为换能器；

2 为换能器左支架；

3 为换能器右支架；

4 为驱动线圈左支架；

5 为驱动线圈右支架；

6 为驱动线圈；

7 为手柄外壳；

8 为第二对比例中驱动装置左支架；

9 为第二对比例中的驱动装置右支架；

11 为换能器驱动轴；

12 为换能器左侧传动臂；

13 为换能器右侧传动臂；

14 为换能器弹性件固定件；

15 为换能器弹性件；

16 为换能器左侧永磁体支架；

17 为换能器右侧永磁体支架；

18 为换能器左侧永磁体；

19 为换能器右侧永磁体；

21 为换能器组件固定件；

22 为换能器左支架第一配合面；

23 为换能器左支架第二配合面；

24 为换能器左支架中空区域；

25 为换能器左支架第三配合面；

26 为换能器左支架第四配合面；

32 为换能器右支架第一配合面；

33 为换能器右支架第二配合面；

34 为换能器右支架中空区域；

35 为换能器右支架第三配合面；

36 为换能器右支架第四配合面；

41 为驱动线圈组件固定件；

42 为驱动线圈左支架第一配合面；

43 为驱动线圈左支架第二配合面；

44 为驱动线圈左支架中空区域；

45 为驱动线圈左支架第三配合面；

46 为驱动线圈左支架第四配合面；

52 为驱动线圈右支架第一配合面；

53 为驱动线圈右支架第二配合面；

54 为驱动线圈右支架中空区域；

55 为驱动线圈右支架第三配合面；

56 为驱动线圈右支架第四配合面；

61 为驱动线圈架；

62 为驱动线圈绕组；

63 为驱动线圈铁芯；

71 为手柄外壳第一配合面；

72 为手柄外壳第二配合面；

73 为手柄外壳第三配合面；

74 为手柄外壳第四配合面；

75 为手柄外壳第五配合面；

76 为手柄外壳第六配合面；

77 为手柄外壳第七配合面；

78 为手柄外壳第八配合面；

81 为第二对比例中的驱动装置固定件；

82 为第二对比例中的驱动装置左支架第一配合面；

83 为第二对比例中的驱动装置左支架第二配合面；

84 为第二对比例中的驱动装置左支架第三配合面；

85 为第二对比例中的驱动装置左支架第四配合面；

92 为第二对比例中的驱动装置右支架第一配合面；

93 为第二对比例中的驱动装置右支架第二配合面；

94 为第二对比例中的驱动装置右支架第三配合面；

95 为第二对比例中的驱动装置右支架第四配合面；

L₁ 为换能器驱动轴纵向轴线；

M₄ 为弹性件固定件转矩；

M₅ 为驱动线圈转矩。

具体实施方式

下文以电动牙刷为例并结合附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。如前所述，虽然下面仅以电动牙刷为例进行解释说明，但本实用新型不限于此。本实用新型也可适用于电动剃须刀、电动洁面器、电动沐浴器等。

在全部附图中，类似的附图标记表示相似的部件。

为了清楚起见，在本说明书中采用了表述空间相对位置的词语如“左”、“右”等来简单描述如图所示的一个元件或特征与另一元件(一或多个)或特征(一或多个)的相互关系，其中，“左”和“右”是相对于换能器驱动轴纵向轴线而言的，面向相应视图沿垂直于驱动轴纵向轴线的方向在驱动轴纵向轴线的左侧定义为“左”，其右侧定义为“右”。

此外，本申请中使用的词汇“和/或”包括所列出的一或多个相关联的词汇中的任一个和所有组合。

尽管本说明书中使用了词语“第一”、“第二”、“第三”等来描述多个元件或构成部分，这些元件或构成部分不应受这些词语的限制。这些词语仅用于区分一个元件或构成部分和另一元件或构成部分，而不包含“顺序”。因此，将下面讨论的那些元件或构成部分的序数词相互变换也没有超出本实用新型的构思和范围。

作为一个示例，如图1至图4所示，如电动牙刷之类的清洁用具包括手柄和可拆卸地安装在手柄上的清洁组件(图中未示出)。手柄包括手柄外壳7、换能器组件、驱动线圈组件、控制线路板(未示出)、电池(未示出)等。换能器组件包括换能器1、分离设置的换能器左和右支架2和3、换能器组件固定件21。驱动线圈组件包括驱动线圈6、分离设置的驱动线圈左和右支架4和5、驱动线圈组件固定件41。在本说明书中，将组合在一起的换能器左支架2以及换能器右支架3统称之为换能器机架；将组合在一起的驱动线圈左支架4以及驱动线圈右支架5统称之为驱动线圈机架。清洁用具依靠内置于手柄外壳7的电池提供电能，通过控制线路板以特定的方式在驱动线圈6上施加交变电压，在驱动线圈6上流过交变的电流，流过交变电流的驱动线圈6和换能器1相互作用，从而实现换能器驱动轴11绕换能器驱动轴纵向轴线L₁或绕近似平行于换能器驱动轴纵向轴线L₁的直线往复旋转(近似平行是指两条直线的夹角不大于20度)，从而驱动联接在换能器驱动轴11上的刷头绕换能器驱动轴纵向轴线L₁或绕近似平行于换能器驱动轴纵向轴线L₁的直线往复旋转，进而实现刷头上清洁元件的往复运动而达到清洁效果。

优选换能器左、右支架2、3分离设置，驱动线圈左、右支架4、5分离设置。更可取的是它们彼此对称地分离设置。

如图2、图5、图7、图9、图11所示，换能器1包括换能器驱动轴11、换能器左侧传动臂12、换能器右侧传动臂13、换能器弹性件固定件14、换能器弹性件15、换能器左侧永磁体支架16、换能器右侧永磁体支架17、换能器左侧永磁体18、换能器右侧永磁体19。上述换能器各配件固联在一起构成换能器1。换能器1和换能器左、右支架2、3通过换能器组件固定件21固联在一起构成换能器组件。在换能器左支架2上布置有换能器左支架中空区域24，在换能器右支架3上布置有换能器右支架中空区域34。在换能器组件中，换能器左侧传动臂12和换能器右侧传动臂13分别穿过换能器左支架中空区域24和换能器右支架中空区域34，换能器左支架中空区域24和换能器右支架中空区域34允许换能器1中的运动部件在换能器组件中无干涉地绕换能器驱动轴纵向轴线L₁往复旋转。换能器弹性件固定件14的形状例如近似于长方体，在换能器左支架2和换能器右支架3上布置对应的形状用以容纳换能器弹性件固定件14，换能器左和右支架2和3与换能器弹性件固定件14通过换能器组件固定件21相互紧固，即三者无相对运动地固联在一起。换能器弹性件固定件14分别和换能器左支架2以及换能器右支架3接触。而手柄外壳7和换能器组件通过第一结构特征部彼此不可相对运动地紧固。第一结构特征部为在换能器左支架2和/或换能器右支架3上分别设置的与换能器驱动轴纵向轴线L₁形成夹角的至少一个配合面22、23、32、33，以及沿换能器驱动轴纵向轴线L₁方向对应地在手柄外壳7上设置的与之相配的配合面71-74。

如图3、图6、图8、图10、图11所示，驱动线圈6包括驱动线圈架61、驱动线圈绕组62、驱动线圈铁芯63。驱动线圈铁芯63插入驱动线圈架61的中空区域，驱动线圈绕组62由漆包线环绕驱动线圈铁芯63绕制组成。驱动线圈6和驱动线圈左、右支架4、5通过驱动线圈组件固定件41固联在一起构成驱动线圈组件，在驱动线圈左支架4上布置有驱动线圈左支架中空区域44，在驱动线圈右支架5上布置有驱动线圈右支架中空区域54。驱动线圈左和右支架中空区域44和54允许换能器1中的运动部件在驱动线圈组件中无干涉地绕换能器驱动轴纵向轴线L₁往复旋转。在驱动线圈左右支架4、5上分别布置有用以容纳驱动线圈架61的形状，驱动线圈左、右支架4、5和驱动线圈6通过驱动线圈组件固定件41相互紧固，即三者无相对运动地固联在一起。驱动线圈架61分别和驱动线圈左、右支架4、5接触。而手柄外壳7和驱动线圈组件通过第二结构特征部彼此不可相对运动地紧固。第二结构特征部为在驱动线圈左支架4和/或驱动线圈右支架5上分别设置的与换能器驱动轴纵向轴线L₁形成夹角的至少一个配合面42、43、52、53，以及沿换能器驱动轴纵向轴线L₁方向对应地在手柄外壳7上设置的与之相配的配合面75-78。

如图5所示，换能器左支架2在沿换能器驱动轴纵向轴线L₁远离刷头的末端上布置有换能器左支架第三配合面25和换能器左支架第四配合面26。换能器右支架3在沿换能器驱动轴纵向轴线L₁远离刷头的末端上布置有换能器右支架第三配合面35和换能器右支架第四配合面36。

如图6所示，在驱动线圈左支架4上沿换能器驱动轴纵向轴线L₁靠近刷头的顶端布置有驱动线圈左支架第三配合面45和驱动线圈左支架第四配合面46。在驱动线圈右支架5上沿换能器驱动轴纵向轴线L₁靠近刷头的顶端布置有驱动线圈右支架第三配合面55和驱动线圈右支架第四配合面56。如图1至4所示，将驱动线圈组件和换能器组件与手柄外壳7装配在一起时，驱动线圈左支架第三配合面45和换能器左支架第三配合面25可以彼此面向地接触也可以彼此面向地分离。同理，驱动线圈左支架第四配合面46和换能器左支架第四配合面26匹配，驱动线圈右支架第三配合面55和换能器右支架第三配合面35匹配，驱动线圈右支架第四配合面56和换能器右支架第四配合面36匹配，显而易见，通过上述第三结构特征部允许换能器组件和驱动线圈组件可以相对运动地联结。

参见图2、图3、图7至图10，换能器左支架2上布置有换能器左支架第一配合面22(对应于手柄外壳第一配合面71)和换能器左支架第二配合面23(对应于手柄外壳第三配合面73)，所述换能器左支架第一配合面22或换能器左支架第二配合面23环绕换能器驱动轴纵向轴线L₁分布且同换能器驱动轴纵向轴线L₁形成的夹角均大于-45°且小于45°，优选大于-5°且小于5°。换能器右支架3上布置有换能器右支架第一配合面32(对应于手柄外壳第二配合面72)和换能器右支架第二配合面33(对应于手柄外壳第四配合面74)，所述换能器右支架第一配合面32和换能器右支架第二配合面33环绕换能器驱动轴纵向轴线L₁分布且同换能器驱动轴纵向轴线L₁形成的夹角均大于-45°且小于45°，优选大于-5°且小于5°。驱动线圈左支架4上布置有驱动线圈左支架第一配合面42(对应于手柄外壳第五配合面75)和驱动线圈左支架第二配合面43(对应于手柄外壳第七配合面77)，所述驱动线圈左支架第一配合面42或驱动线圈左支架第二配合面43环绕换能器驱动轴纵向轴线L₁分布且同换能器驱动轴纵向轴线L₁形成的夹角均大于-45°且小于45°，优选大于-5°且小于5°。驱动线圈右支架5上布置有驱动线圈右支架第一配合面52(对应于手柄外壳第六配合面76)和驱动线圈右支架第二配合面53(对应于手柄外壳第八配合面78)，所述驱动线圈右支架第一配合面52和驱动线圈右支架第二配合面53环绕换能器驱动轴纵向轴线L₁分布且同换能器驱动轴纵向轴线L₁形成的夹角均大于-45°且小于45°，优选大于-5°且小于5°。

如图5、图6、图11所示，手柄外壳7在沿换能器驱动轴纵向轴线L₁方向上布置有八个手柄外壳配合面，分别为手柄外壳第一配合面71、手柄外壳第二配合面72、手柄外壳第三配合面73、手柄外壳第四配合面74、手柄外壳第五配合面75、手柄外壳第六配合面76、手柄外壳第七配合面77、手柄外壳第八配合面78。所述手柄外壳配合面71至78环绕换能器驱动轴纵向轴线L₁分布且同换能器驱动轴纵向轴线L₁形成的夹角均大于-45°且小于45°，优选大于-5°且小于5°。

如图1、图2、图5、图6、图11所示，手柄外壳第一配合面71匹配换能器左支架第一配合面22，手柄外壳第二配合面72匹配换能器右支架第一配合面32，手柄外壳第三配合面73匹配换能器左支架第二配合面23，手柄外壳第四配合面74匹配换能器右支架第二配合面33，手柄外壳第五配合面75匹配驱动线圈左支架第一配合面42，手柄外壳第六配合面76匹配驱动线圈右支架第一配合面52，手柄外壳第七配合面77匹配驱动线圈左支架第二配合面43，手柄外壳第八配合面78匹配驱动线圈右支架第二配合面53。手柄外壳7通过自身的机械强度约束上述相互匹配的配合面紧配，致使手柄外壳7和换能器左支架2不可相对运动地联接在一起，手柄外壳7和换能器右支架3不可相对运动地联接在一起，手柄外壳7和驱动线圈左支架4不可相对运动地联接在一起，手柄外壳7和驱动线圈右支架5不可相对运动地联接在一起。综上所述，换能器弹性件固定件14和换能器左、右支架2、3通过换能器组件固定件21固联，换能器左支架2和换能器右支架3上分别布置有换能器左支架中空区域24和换能器右支架中空区域34。换能器左支架中空区域24和换能器右支架中空区域34允许换能器1中的运动部件在换能器组件中无干涉地绕换能器驱动轴纵向轴线L₁或绕近似平行于换能器驱动轴纵向轴线L₁的直线往复旋转。驱动线圈架61和驱动线圈左、右支架4、5通过驱动线圈组件固定件41固联。驱动线圈左支架4和驱动线圈右支架5上分别布置驱动线圈左支架中空区域44和驱动线圈右支架中空区域54。驱动线圈左支架中空区域44和驱动线圈右支架中空区域54允许换能器1中的运动部件在驱动线圈组件中无干涉地绕换能器驱动轴纵向轴线L₁或绕近似平行于换能器驱动轴纵向轴线L₁的直线往复旋转。固联的换能器1和换能器左、右支架2、3构成换能器组件，固联的驱动线圈架61和驱动线圈左、右支架4、5构成驱动线圈组件，驱动线圈组件和换能器组件以可相对运动的方式联接。在换能器左支架2和换能器右支架3及驱动线圈左支架4和驱动线圈右支架5上沿换能器驱动轴纵向轴线L₁且环绕换能器驱动轴纵向轴线L₁分布有多个配合面，例如八个配合面22、23、32、33、42、43、52、53。在手柄外壳7上沿换能器驱动轴纵向轴线L₁且环绕换能器驱动轴纵向轴线L₁方向分别布置有多个配合面，例如八个配合面71、72、73、74、75、76、77、78。手柄外壳7上的多个配合面，例如八个配合面71、72、73、74、75、76、77、78和换能器组件以及驱动线圈组件上的相应配合面22、32、23、33、42、52、43、53相互配合，使得手柄外壳7分别与换能器组件、驱动线圈组件紧固，因而，手柄外壳7与换能器左支架2、换能器右支架3和换能器弹性固定件14及驱动线圈左支架4、驱动线圈右支架5和驱动线圈架61以不可相对运动的方式固联。

在本实用新型的另一示例中，换能器左支架2和/或换能器右支架3只布置有一个环绕换能器驱动轴纵向轴线L₁且同换能器驱动轴纵向轴线L₁形成的夹角均大于-45°且小于45°的配合面，在手柄外壳7上对应地布置有一个和所述一个换能器左支架配合面和/或一个换能器右支架配合面紧配的手柄外壳配合面。同理，驱动线圈左支架4和/或驱动线圈右支架5只布置一个环绕换能器驱动轴纵向轴线L₁且同换能器驱动轴纵向轴线L₁形成的夹角均大于-45°且小于45°的配合面，在手柄外壳7上对应地布置有一个和所述的一个驱动线圈左支架配合面和/或一个驱动线圈右支架配合面紧配的手柄外壳配合面。从而可使手柄外壳7和换能器左右支架2、3及驱动线圈左右支架4、5不可相对运动地联接在一起。

下面进行动态分析。

当内置于手柄外壳7的电池在驱动线圈6上施加频率为f₀的电流时，在换能器左侧和右侧永磁体18和19及通电的驱动线圈6共同作用下，换能器左侧永磁体18和换能器右侧永磁体19上分别产生大小近似相同且方向相反的力F₁、F₂。合理配置换能器1，比如合理配置换能器1的转动惯量和换能器弹性件15，使得换能器1以谐振方式响应频率为f₀的驱动力F₁、F₂的作用，则可使换能器驱动轴11绕换能器驱动轴纵向轴线L₁往复旋转，进而带动刷头上的清洁元件往复旋转。分别作用在换能器左侧永磁体18和换能器右侧永磁体19上的大小近似相等而方向相反的力F₁、F₂形成换能器驱动转矩M₁，定义J为换能器1中运动部件和刷头的等效转动惯量，定义C为换能器1中运动部件和刷头的角加速度，定义M₂为换能器1中运动部件和刷头在运动过程中的换能器阻尼转矩，定义M₃为换能器弹性件15产生的换能器弹性转矩。由于换能器1中运动部件和刷头在由频率为f₀的驱动力F₁、F₂形成的换能器驱动转矩M₁作用下处于谐振或共振状态，依据固体力学原理知：M₁＝M₂+M₃+CJ，由于换能器1运动部件和刷头处于共振或谐振状态，则M₁≈M₂，所以M₃≈-CJ，即换能器弹性转矩M₃和转动惯性转矩CJ大小近似相等且方向相反。依据牛顿第三定理，换能器弹性件固定件14上承受来自换能器弹性件15的弹性件固定件转矩M₄(图12)，弹性件固定件转矩M₄和换能器弹性转矩M₃大小相等且方向相反，所以M₄≈CJ，本实施例中，换能器弹性件固定件14与换能器左支架2和换能器右支架3固联在一起，手柄外壳7通过配合面71、72、73、74分别和换能器左右支架2、3上的配合面22、32、23、33紧配，实现手柄外壳7与换能器左支架2和换能器右支架3固联，显然手柄外壳7受到来自弹性件固定件转矩M₄的作用。

依据牛顿第三定理，驱动线圈6受到和换能器驱动转矩M₁大小相等且方向相反的驱动线圈转矩M₅(图12)。本实施例中，驱动线圈架61与驱动线圈左支架4和驱动线圈右支架5固联在一起，手柄外壳7通过配合面75、76、77、78分别和驱动线圈左右支架4、5上的配合面42、52、43、53紧配，实现手柄外壳7与驱动线圈左支架4和驱动线圈右支架5固联，显然手柄外壳7受到来自驱动线圈转矩M₅的作用，M₅＝-M₁。弹性件固定件转矩M₄和驱动线圈转矩M₅的方向相反。

如图12所示，本实施例中，手柄外壳7上的合成转矩M₄+M₅，即手柄外壳7上的合成转矩约为M₄+M₅＝CJ-M₁。

与第一对比例的比较

在例如利用直流永磁微型电机驱动刷头的现有清洁用具中，直流永磁微型电机的转子(相当于本实用新型中的换能器组件)和定子(相当于本实用新型中的驱动线圈组件)通过机壳联接一起，电机机壳上的合成转矩为CJ_电机，电机通过一系列结构被固联到手柄外壳上，因此手柄外壳上受到大小为CJ_电机的转矩，CJ_电机与清洁用具的输出转矩相关。假设本实用新型清洁用具的转矩与所述现有清洁用具的转矩相同，即CJ＝CJ_电机，由于本实用新型中创造性地将用于紧固换能器(1)的换能器支架分设为换能器左支架(2)和换能器右支架(3)，将用于紧固驱动线圈(6)的驱动线圈支架分设为驱动线圈左支架(4)和驱动线圈右支架(5)，并通过手柄外壳7将它们分别固联为换能器组件和驱动线圈组件，驱动线圈组件和换能器组件采用可相对运动的方式联接，使得本实用新型手柄外壳7上的合成转矩相对于所述现有清洁用具的手柄外壳上的合成转矩减小，减小量约等于换能器阻尼转矩M₂，从而可以有效减小手柄外壳7上的振动。如上所述，本实用新型中，向刷头施加负载时，手柄外壳7上的合成转矩为CJ-M₁，此时相比较于刷头上无负载时，手柄外壳7上的合成转矩中的CJ变小，M₁变大，而CJ大于M₁，所以，刷头上有负载时的合成转矩CJ-M₁大大小于刷头上无负载时的合成转矩。而在现有的、用电机驱动的清洁用具中，向刷头施加负载时手柄外壳7上的合成转矩比刷头空载时手柄外壳7上的合成转矩的减小量仅为CJ_电机的减小量。比较在两种清洁用具的刷头上施加相同负载与其刷头空载的情况，可以看出，本实用新型中手柄外壳7的合成转矩的减小量大于现有清洁用具中的手柄外壳合成转矩的减小量。因此，无论在刷头空载或刷头负载下，本实用新型手柄外壳7上的合成转矩都比现有清洁用具中的手柄外壳合成转矩小。从而有效减小了手柄外壳7上的振动。

本实用新型中，驱动线圈组件和换能器组件可相对运动的联接方式也可以减小手柄外壳7的振动。

与第二对比例的比较

图13至15示出了第二对比例(如申请号为201510042433.8的中国专利申请)。在现有的这类电动清洁用具中，假设将换能器和驱动线圈统称为驱动装置，将换能器左支架和驱动线圈左支架不可相对运动地固联在一起或两者为一体构成的结构称之为驱动装置左支架8，将换能器右支架和驱动线圈右支架不可相对运动地固联在一起或两者为一体构成的结构称之为驱动装置右支架9，并定义通过驱动装置固定件81紧固的驱动装置左支架8和驱动装置右支架9的组合件为驱动装置机架。在此方案中，手柄外壳7通过配合面71、72、73、74、75、76、77、78分别和驱动装置左右支架8、9上的相应配合面82、93、83、92、84、95、85、94紧配，实现手柄外壳7和驱动装置机架固联，手柄外壳和驱动装置机架不可相对运动地联接在一起。该对比例中，驱动装置左支架第一配合面82和驱动装置左支架第三配合面84处于同一平面，驱动装置左支架第二配合面83和驱动装置左支架第四配合面85处于同一平面，驱动装置右支架第一配合面92和驱动装置右支架第三配合面94处于同一平面，驱动装置右支架第二配合面93和驱动装置右支架第四配合面95处于同一平面。在实际生产中，如果两个零件的紧配面积较大，实际上只有多个点或多个分散的配合区域紧配在一起，也就是说驱动装置机架只有多个点或多个配合区域被手柄外壳固定。一般而言，被手柄外壳固定的驱动装置机架在静态外力或静态外加力矩的作用下会产生附加形变。依照固体力学原理，在具有相同横截面形状的中空长方体或圆柱体或圆环体上施加相同的力偶，中空长方体或圆柱体或圆环体的扭转角与中空长方体或圆柱体或圆环体在力偶矢量方向上的长度成正比。即中空长方体或圆柱体或圆环体在力偶矢量方向上的长度越大，则扭转角越大。显然在相同的静态外加力偶下，中空长方体或圆柱体或圆环体的扭转角越大，则它们的振动振幅越大，中空长方体或圆柱体或圆环体传递给它们各自的固定件的振动振幅也越大。

本实用新型中，换能器1在频率为f₀的交变的换能器驱动转矩M₁的作用下处于谐振状态。本实用新型实施例中的驱动线圈机架和换能器机架的形状与第二对比例中的驱动装置机架类似，大体为中空长方体，显然，本实用新型实施例和第二对比例中的驱动线圈机架、换能器机架、驱动装置机架均受到频率为f₀的交变的转矩的作用。驱动线圈机架包括固联的驱动线圈左支架4和驱动线圈右支架5，驱动线圈机架用于固定驱动线圈6，致使驱动线圈6在受到交变的外力和/或外加力偶的作用时不产生位移。依固体力学原理，为了使驱动线圈机架在交变的外力和/或外加力偶的作用下不处于谐振状态，以便可靠固定驱动线圈6，驱动线圈机架的固有频率应大大地大于交变外力和/或外加力偶的频率。驱动线圈机架的固有频率越接近交变外力和/或外加力偶的频率，则驱动线圈机架动态力的振幅比静态力的振幅的放大倍数越大，共振时，驱动线圈机架动态力的振幅比静态力的振幅的放大倍数达到最大值。依固体力学原理，驱动线圈机架在垂直于换能器驱动轴纵向轴线L₁的横截面形状几乎不变时，驱动线圈机架在力偶矢量方向上的长度越小，则驱动线圈机架的固有频率越大。在本实用新型的实施例中，施加在驱动线圈机架上的主要力偶的矢量方向近似平行于换能器驱动轴纵向轴线L₁，因此，驱动线圈机架沿换能器驱动轴纵向轴线L₁方向上的长度越短，则驱动线圈机架的固有频率越大，进而驱动线圈机架上动态力的振幅与静态力的振幅之比的放大倍数越小，而驱动线圈机架动态力的振幅越小，手柄外壳7上的动态力的振幅也越小。

同样，在所述实施例中，换能器机架在垂直于换能器驱动轴纵向轴线L₁的横截面形状几乎不变时，换能器机架沿驱动轴纵向轴线L₁方向上的长度越短，则换能器机架固有频率越大，换能器机架动态力的振幅与静态力的振幅之比的放大倍数越小，而换能器机架动态力的振幅越小，手柄外壳7上的动态力的振幅也越小。

本实用新型中，施加在驱动装置机架或换能器机架或驱动线圈机架上的动态力偶的矢量方向基本平行于换能器驱动轴纵向轴线L₁，两者夹角介于-10°至10°，优选为0°。

本实用新型中，驱动线圈组件和换能器组件采用可相对运动的方式联接，驱动线圈组件和换能器组件类似于中空长方体，但驱动线圈组件或换能器组件在力偶矢量方向上的长度小于固联在一起的驱动线圈组件和换能器组件在力偶矢量方向上的长度(即第二对比例的结构)，因而在相同交变的力偶的作用下，驱动线圈组件或换能器组件的振幅远小于固联在一起的驱动线圈组件和换能器组件(驱动装置机架)的振幅，从而手柄外壳受到的振幅也小，因此本实用新型创造性地引入可相对运动联接的驱动线圈组件和换能器组件，手柄外壳和驱动线圈组件固联，手柄外壳和换能器组件固联，从而可有效减小手柄外壳的振动。

显然，以上描述只是示例性的，在不超出本实用新型的由权利要求所限定的范围的前提下，所属领域技术人员还可以作出多种变换和改型，这些变换和改型均应落入本实用新型的由权利要求所限定的范围。

例如，本实用新型中的换能器并不局限于上述结构。换能器可以包括至少一个在同一端面上同时拥有不同磁极的永磁体。

此外，也可以采用其它方式(如粘结、超声波焊接等)和/或通过换能器组件固定件固联换能器弹性件固定件和换能器左、右支架；采用其它方式(如粘结、超声波焊接等)和/或通过驱动线圈组件固定件固联驱动线圈架和驱动线圈左、右支架；采用其它方式(如粘结、超声波焊接等)和/或通过驱动线圈组件固定件固联驱动线圈和驱动线圈左、右支架等。

所述配合面可以为任何适于紧配的形状，优选为平面。

将本实用新型应用于本申请人提交的申请号为201510042433.8的发明专利申请所披露的那类个人清洁护理用具尤其有利。

Claims (9)

1.一种用于电动清洁用具驱动装置的固定结构，其特征在于，电动清洁用具包括手柄外壳(7)和置于手柄外壳(7)内的驱动装置，驱动装置包括换能器组件和驱动线圈组件，换能器组件包括换能器、换能器支架及换能器组件固定部，驱动线圈组件包括驱动线圈、驱动线圈支架及驱动线圈组件固定部，所述换能器(1)包括插入清洁组件的换能器驱动轴(11)、至少一个换能器弹性件(15)、至少一个紧固换能器弹性件(15)的换能器弹性件固定件(14)、以及至少两个永磁体(18、19)，所述永磁体(18、19)在朝向驱动线圈(6)方向的磁极极性相反，它们既可相对于换能器弹性件固定件(14)移动也可相对于驱动线圈(6)移动，当驱动线圈(6)通过频率为f₀的交变电流时，所述永磁体(18、19)和通过频率为f₀的交变电流的驱动线圈(6)之间产生的电磁力驱动换能器(1)谐振，

其中，所述换能器支架包括彼此分离设置的换能器左支架(2)和换能器右支架(3)，换能器(1)与换能器左支架(2)和换能器右支架(3)相互固定连接，所述驱动线圈支架包括彼此分离设置的驱动线圈左支架(4)和驱动线圈右支架(5)，驱动线圈(6)与驱动线圈左支架(4)和驱动线圈右支架(5)相互固定连接，所述驱动线圈左支架(4)和驱动线圈右支架(5)上分别布置有驱动线圈左支架中空区域(44)和驱动线圈右支架中空区域(54)，驱动线圈左、右支架中空区域(44、54)允许换能器(1)中的运动部件在驱动线圈组件中无干涉地绕换能器驱动轴纵向轴线(L₁)或绕近似平行于换能器驱动轴纵向轴线(L₁)的直线往复旋转；所述手柄外壳(7)和换能器组件通过第一结构特征部彼此不可相对运动地紧固，且手柄外壳(7)和驱动线圈组件通过第二结构特征部彼此不可相对运动地紧固；所述换能器组件和驱动线圈组件通过第三结构特征部可以彼此面向地接触或分离地相对运动地联结。

2.如权利要求1所述的固定结构，其特征在于，所述第一结构特征部为在所述换能器左支架(2)和/或换能器右支架(3)上分别设置的与换能器驱动轴纵向轴线(L₁)形成夹角的至少一个配合面，以及沿换能器驱动轴纵向轴线(L₁)方向对应地在手柄外壳(7)上设置的与之相配的配合面。

3.如权利要求1所述的固定结构，其特征在于，所述第二结构特征部为在所述驱动线圈左支架(4)和/或驱动线圈右支架(5)上分别设置的与换能器驱动轴纵向轴线(L₁)形成夹角的至少一个配合面，以及沿换能器驱动轴纵向轴线(L₁)方向对应地在手柄外壳(7)上设置的与之相配的配合面。

4.如权利要求1所述的固定结构，其特征在于，所述第三结构特征部为分别在驱动线圈左、右支架(5、4)上沿换能器驱动轴纵向轴线(L₁)靠近刷头的顶端布置的至少一个配合面(45，46，55，56)以及在换能器左、右支架(2、3)上设置的与之相配的配合面(25，26，35，36)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的固定结构，其特征在于，所述换能器左支架(2)和换能器右支架(3)对称地分离设置。

6.如权利要求1至4中任一项所述的固定结构，其特征在于，所述驱动线圈左支架(4)和驱动线圈右支架(5)对称地分离设置。

7.如权利要求2或3所述的固定结构，其特征在于，所述夹角大于-45°且小于45°。

8.如权利要求7所述的固定结构，其特征在于，所述夹角大于-5°且小于5°。

9.如权利要求2至4中任一项所述的固定结构，其特征在于，所述配合面为平面。