CN207117451U - 线性马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线性马达，包括支架、线圈、永磁体、弹簧片和输出轴，输出轴与线圈垂直，所述支架为内设容纳腔的弹性支架，支架的中部设有马达安装孔，所述线圈和永磁体设于容纳腔内，输出轴和弹簧片安装于容纳腔外、位于线圈的两对侧，输出轴通过轴固定座安装于容纳腔外，弹簧片的一端连接于容纳腔外、另一端与轴固定座接触；线圈通电使支架的轴固定座侧和弹簧片侧相对平动，轴固定座将支架一侧的平动传递至输出轴，同时弹簧片将支架对侧的平动转化为振动传递至输出轴。实现同一马达同时输出振动和平动，能够很好的满足巴氏刷牙法的要求，实现智能化。

Description

线性马达

技术领域

本实用新型涉及一种马达，尤其涉及一种线性马达。

背景技术

电动牙刷是近几年出现的新产品，在国外已掀起了口腔保健领域的一场革命。虽然电动牙刷在我国的应用尚不普及，但已有人预言，它将成为大众保健品中的重要一员。据中国产业调研网发布的2015年中国电动牙刷行业发展调研与市场前景分析报告显示，电动牙刷与普通牙刷相比，更为科学有效。可以更彻底清除牙菌斑、减少牙龈炎和牙龈出血，也是目前欧美许多国家普遍流行的日用品。而电动牙刷通过快速旋转或高速直线往返运动，使刷头产生高频振动，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，可以穿透渗入牙齿的各个部位直接杀死口腔细菌，阻断菌斑产生，消除口腔异味，震落各类牙垢，避免牙菌膜被口中矿物质钙化从而防止牙结石的生成，以及对口腔组织进行按摩微热，抑制牙周炎症和牙龈出血，防止牙龈萎缩等。不仅能彻底清洁牙齿表面，还能深入清洁牙缝。所以能有效清除牙菌斑，预防牙结石的产生，让牙齿更健康。与此同时，刷毛的颤动能促进口腔的血液循环，对牙龈组织有意想不到的按摩效果。长期使用后，逐渐达到美白的效果。

从原理上分，电动牙刷有两大类：旋转电动牙刷与振动电动牙刷。旋转类的牙刷原理简单，就是马达驱动圆形刷头旋转，在执行普通刷牙动作的同时加强摩擦效果，旋转的牙刷躁音大，牙面清洗很干净，牙缝清洗相对较差，对牙齿磨损也大。振动类的牙刷更复杂，高频振动马达驱动刷毛高速震动，产生空化作用，通过振动口腔内的水、牙膏等液体产生大量微小气泡，在牙齿周围气泡瞬间爆裂产生高压冲击清洁，可去除手动刷牙根本无法去除的牙垢牙菌斑等，并且清洁效果可以全方位深入到手动刷牙根本无法刷到的牙缝甚至牙龈内，即便是不平整的牙齿也可以做到全面清洁不留死角。

近几年美国牙科协会推荐的一种更有效去除龈缘附近及龈沟内菌斑的方法：巴氏刷牙法，又称龈沟清扫法或水平颤动法。具体刷牙方法是：按牙龈交界区，使刷毛一部分进入龈沟，一部分铺于龈缘上，并尽可能伸入邻间隙内，用轻柔的压力，使刷毛在原位作前后方向短距离的水平颤动(振动+移动)10次，颤动时牙刷移动仅约1mm，每次刷2～3个牙。因此要实现电动巴氏刷牙法就需要马达既有产生高频振动的功能又具有平动功能，这样才能驱动刷毛颤动。而目前用于电动牙刷的马达基本上是纯旋转马达或纯振动马达，没有一款既能实现振动又能实现平动的线性马达，难以完全实现巴氏刷牙法的智能化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够同时输出振动和平动的线性马达，能够很好的满足巴氏刷牙法的要求，实现智能化。

本实用新型提供了一种线性马达，包括支架、线圈、永磁体、弹簧片和输出轴，输出轴与线圈垂直，所述支架为内设容纳腔的弹性支架，支架的中部设有马达安装孔，所述线圈和永磁体相对设置于容纳腔内，输出轴和弹簧片安装于容纳腔外、位于线圈的两对侧，输出轴通过轴固定座安装于容纳腔外，弹簧片的一端连接于容纳腔外、另一端与轴固定座接触；线圈通电使支架的轴固定座侧和弹簧片侧相对平动，轴固定座将一侧的平动直接传递至输出轴，同时弹簧片将对侧的平动转化为振动传递至输出轴。

在一个具体实施例中，使所述支架为矩型整体架，包括两个安装座和连接于两安装座之间的上弹性座和下弹性座，上、下弹性座的结构相同。

为了保证支架上部和下部的相对运动，使所述安装座为竖直设置的矩型座，其中部沿宽度方向布置有螺纹孔，其顶部和底部均沿宽度方向布置有穿透槽。

为了保证支架上部和下部的相对运动，使所述弹性座为U型座，包括基板和布置于基板长度方向两端的立板，立板为7字型板，立板的水平段外部设有开口向下的U型槽，U型槽与立板的竖直段之间设有间隙槽，U型槽的槽壁与所述穿透槽的槽壁为整体壁。

为了加强相对运动的效果，在所述立板的竖直段内设有沿宽度方向贯穿的弹性加强槽，立板的竖直段的宽度方向中心位置处设有沿板厚方向贯穿竖直段的变形增强槽。

作为一个提高相对运动的优选方案，使所述安装座的宽度大于所述弹性座的宽度。

在一个具体实施方式中，使所述轴固定座为L型座体，其水平段装配于所述上弹性座的基板的顶面，其竖直段位于所述下弹性座的立板外，所述输出轴紧固于竖直段外。

在一个具体实施方式中，使所述弹簧片的形状为L型，其水平段设置于所述上弹性座的基板上、外端与所述轴固定座接触，其竖直段位于上弹性座的立板外、底端通过质量块支架与所述下弹性座的基板连接。

在一个具体实施方式中，使所述质量块支架为L型架，其水平段装配于所述下弹性座的基板底面，其竖直段位于所述弹簧片的竖直段外，弹簧片以其竖直段的底端固接于质量块支架的水平段上。

为了提高振动效果，在所述质量块支架的竖直段上设置有质量块，所述弹簧片的实体上设有振动加强槽，质量块的外端置入振动加强槽内。

本实用新型通过将线圈和永磁体相对设置于能够弹性变形的支架内，并将输出轴和弹簧片安装于容纳腔外、位于线圈的两对侧，给线圈通电后安装永磁体的支架区域和安装线圈的支架区域受力变形，使支架的轴固定座侧和弹簧片侧相对平动，此时轴固定座将支架一侧的平动传递至输出轴，同时弹簧片将支架对侧的平动转化为振动传递至输出轴，实现同一马达同时输出振动和平动，能够很好的满足巴氏刷牙法的要求，实现智能化。

附图说明

图1为本实用新型一个优选实施例的轴侧示意图。

图2为本实施例中弹性支架的立体放大示意图。

图3为图2的主视示意图。

图4为本实施例中弹簧片的立体放大示意图。

图示序号：

1—支架、2—线圈、3—铁芯、4—永磁体、5—质量块支架、6—质量块、7—弹簧片、8—输出轴、9—轴固定座、01—导磁片、11—安装座、12—弹性座、71—振动加强槽、111—螺纹孔、121—基板、122—立板、A—U型槽、B—间隙槽、C—弹性加强槽、D—变形增强槽。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供的这种线性马达，包括支架1、线圈2、铁芯3、永磁体4、质量块支架5、质量块6、弹簧片7、输出轴8、轴固定座9；铁芯嵌入线圈内既起增加磁场强度的作用又具有振子的功能，永磁体与支架之间以及线圈与支架之间均设有导磁片01。

如图2、图3所示，支架1为高弹性、高韧性的工程塑料注塑成型的弹性支架，其形状为矩形，弹性部位既起传统弹片的作用又起支撑作用，同时还有减震功能，确保马达的振动不传递到电器外壳处。支架1包括两个安装座11和上、下布置的两个弹性座12，并使安装座的宽度大于弹性座的宽度以提高弹性效果。其中安装座11为竖直设置的矩型座，其中部沿宽度方向布置有螺纹孔111作为马达安装孔，其顶部和底部均沿宽度方向布置有穿透槽以提高弹性变形的能力；弹性座12为U型座，包括基板121和布置于基板长度方向两端的立板122，立板为7字型板，立板的水平段外部设有开口向下的U型槽A，U型槽与立板的竖直段之间设有间隙槽B，U型槽的槽壁与矩型座穿透槽的槽壁为整体壁，立板的竖直段内设有沿宽度方向贯穿的弹性加强槽C，立板的竖直段的宽度方向中心位置处设有沿板厚方向贯穿竖直段的变形增强槽D，通过各槽配合提高整个支架的弹性变形能力，保证能够在受力时两个弹性座能够产生位移较大的相对平动，并且将振动部分与平动部分上、下分开布置，避免工作时出现干涉的现象。

如图1、图4所示，弹簧片7的为高弹性的金属冲压件，弹簧片的形状为L型，其水平段扣于上弹性座的基板上，其竖直段位于上弹性座的立板外。质量块支架5为L型架，其水平段装配于支架的下部弹性座的基板底面，其竖直段位于弹簧片的竖直段外。弹簧片以其竖直段的底端固接于质量块支架的水平段上，质量块支架的竖直段上设置有质量块，弹簧片的实体上设有振动加强槽71，质量块的外端置入振动加强槽内，以加强弹簧片将平动转换为振动的效果，同时质量块还能起到平衡块的作用，保证整个马达在工作时相对平稳。

如图1所示，轴固定座9为塑胶制成的L型座体，其水平段装配于上弹性座的基板的顶面、内端与弹簧片接触，其竖直段位于下弹性座的立板外，输出轴8紧固于竖直段外。

以线圈是逆时针方向绕制，永磁体下端左为N极、右为S极为例说明。如开始输入脉冲为正脉冲电压，则铁芯上端的磁场为N极，铁芯与永久磁铁左侧之间产生排斥力，与永久磁铁右侧之间产生吸引力，由于线性马达以弹性支架的安装座固定，所以质量块侧在这些力的作用下向右移动，输出轴侧在这些力的作用下向左移动；半个脉冲周期后输入脉冲为负脉冲电压，则铁芯上端的磁场为S极，铁芯与永久磁铁左侧之间产生吸引力，与永久磁铁右侧之间产生排斥力，质量块侧在这些力的作用下向左移动，输出轴侧在这些力的作用下向右移动。由于输入电压是交变脉冲电压，线圈使铁芯产生交变磁场，铁芯分别与永久磁铁左、右侧之间交变产生吸引力、排斥力，质量块侧和输出轴侧在这些力的作用下做相向左、右往返运动。质量块在往返运动过程中不断进行加速、减速运动，从而产生振动，通过弹簧片和轴固定座传递给输出轴；同时输出轴侧的往复运动通过轴固定座直接传递至输出轴；所以在通电后输出轴同时输出振动和平动，能够很好的满足巴氏刷牙法的要求，实现智能化。

相对于传统的线性马达而言本实用新型具有以下几点优势：

1、本实用新型可以同时输出振动和平动，功能性更多、实用性更广；

2、弹性支架是用高弹性、高韧性的工程塑料注塑成型的一体化零件，既起传统弹片的作用又起支撑作用，马达是通过弹性支架安装在电器产品上，马达与电器外壳是通过弹性支架连接，电器外壳的振动感比使用同类型马达电器外壳的振动感小；

3、弹性支架是用高弹性、高韧性的工程塑料注塑成型的一体化零件，避免了多零件组合带来的组装误差，从而精度更高，使马达性能具有一致性；

4、振动和平动上、下分开布置，且相向往返运动，所以无干涉现象发生，因此马达性能更优；

5、弹性支架采用多U字型结构，马达的平衡性更好；

6、铁芯既起增加磁场强度的作用又具有振子的功能，所以降低了马达的自重。

Claims (10)

1.一种线性马达，包括支架、线圈、永磁体、弹簧片和输出轴，输出轴与线圈垂直，其特征在于：所述支架为内设容纳腔的弹性支架，支架的中部设有马达安装孔，所述线圈和永磁体相对设置于容纳腔内，输出轴和弹簧片安装于容纳腔外、位于线圈的两对侧，输出轴通过轴固定座安装于容纳腔外，弹簧片的一端连接于容纳腔外、另一端与轴固定座接触；线圈通电使支架的轴固定座侧和弹簧片侧相对平动，轴固定座将一侧的平动直接传递至输出轴，同时弹簧片将对侧的平动转化为振动传递至输出轴。

2.根据权利要求1所述的线性马达，其特征在于：所述支架为矩型整体架，包括两个安装座和连接于两安装座之间的上弹性座和下弹性座，上、下弹性座的结构相同。

3.根据权利要求2所述的线性马达，其特征在于：所述安装座为竖直设置的矩型座，其中部沿宽度方向布置有螺纹孔，其顶部和底部均沿宽度方向布置有穿透槽。

4.根据权利要求3所述的线性马达，其特征在于：所述弹性座为U型座，包括基板和布置于基板长度方向两端的立板，立板为7字型板，立板的水平段外部设有开口向下的U型槽，U型槽与立板的竖直段之间设有间隙槽，U型槽的槽壁与所述穿透槽的槽壁为整体壁。

5.根据权利要求4所述的线性马达，其特征在于：所述立板的竖直段内设有沿宽度方向贯穿的弹性加强槽，立板的竖直段的宽度方向中心位置处设有沿板厚方向贯穿竖直段的变形增强槽。

6.根据权利要求2或5所述的线性马达，其特征在于：所述安装座的宽度大于所述弹性座的宽度。

7.根据权利要求4所述的线性马达，其特征在于：所述轴固定座为L型座体，其水平段装配于所述上弹性座的基板的顶面，其竖直段位于所述下弹性座的立板外，所述输出轴紧固于竖直段外。

8.根据权利要求7所述的线性马达，其特征在于：所述弹簧片的形状为L型，其水平段设置于所述上弹性座的基板上、外端与所述轴固定座接触，其竖直段位于上弹性座的立板外、底端通过质量块支架与所述下弹性座的基板连接。

9.根据权利要求8所述的线性马达，其特征在于：所述质量块支架为L型架，其水平段装配于所述下弹性座的基板底面，其竖直段位于所述弹簧片的竖直段外，弹簧片以其竖直段的底端固接于质量块支架的水平段上。

10.根据权利要求9所述的线性马达，其特征在于：所述质量块支架的竖直段上设置有质量块，所述弹簧片的实体上设有振动加强槽，质量块的外端置入振动加强槽内。