CN208910540U - 偏心轴电机及电动牙刷 - Google Patents

Abstract

一种偏心轴电机，包括电机座，所述电机座上设有：磁极组，用于形成磁场；偏心轴组，设置于所述磁极组一侧，受所述磁场驱动而可旋转地保持于所述电机座上，所述偏心轴组具有磁体及用于对外输出运动的摆动轴，所述磁体为复数个并沿所述摆动轴的旋转周向均匀分布，所述摆动轴与所述电机座偏心布置。本实用新型提供的偏心轴电机及电动牙刷具有分布式磁体结构，输出平稳可靠，具有突出的使用安全性与可靠性。

Description

偏心轴电机及电动牙刷

技术领域

本实用新型属于电动牙刷技术领域，具体地来说，是一种偏心轴电机及电动牙刷。

背景技术

牙刷是用于清洁牙齿的一种刷子，属于人们生活的必需品。随着科学技术的发展，电动牙刷作为新的牙刷形式而出现。调查显示，电动牙刷与普通牙刷相比，更为科学有效，可以清除牙菌斑、减少牙龈炎、牙周病和牙龈出血等口腔疾病，因而日益受到人们的欢迎。

目前的电动牙刷主要以振动原理为主。此类电动牙刷通过电动机芯的快速旋转或震动，使刷头产生高频震动，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝；与此同时，刷毛的颤动能促进口腔的血液循环，对牙龈组织有按摩效果。

现有的振动型电动牙刷内部设置有驱动电机和转轴，驱动电机与转轴通过偏心轮连接在一起，驱动电机旋转带动偏心轮转动，利用偏心运动使转轴产生振动，而转轴另一端连接有刷头，从而达到电动牙刷刷头高频摆动的效果。

现有的振动型电动牙刷在使用过程中，存在一些问题。由于其中的磁体分布所限，驱动电机的输出并不平稳，容易发生颤抖，严重时会给使用者带来很大的安全问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种偏心轴电机及电动牙刷，具有分布式磁体结构，输出平稳可靠，具有突出的使用安全性与可靠性。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种偏心轴电机，包括电机座，所述电机座上设有：

磁极组，用于形成磁场；

偏心轴组，设置于所述磁极组一侧，受所述磁场驱动而可旋转地保持于所述电机座上，所述偏心轴组具有磁体及用于对外输出运动的摆动轴，所述磁体为复数个并沿所述摆动轴的旋转周向均匀分布，所述摆动轴与所述电机座偏心布置。

作为上述技术方案的改进，所述磁极组包括励磁绕组，所述励磁绕组包括铁芯与缠绕于所述铁芯上的励磁线圈，所述励磁线圈位于所述偏心轴组一侧，所述励磁线圈与交流电源连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述励磁线圈的磁场方向与所述偏心轴组的旋转轴向垂直。

作为上述技术方案的进一步改进，所述铁芯包括硅钢片，所述硅钢片设置于所述偏心轴组一侧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电机座包括第一端座、第二端座及连接所述第一端座与所述第二端座的导磁板，所述导磁板相对地设置于所述偏心轴组两侧，相对的导磁板之间由所述磁极组连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一端座具有过轴孔，所述过轴孔与所述第一端座偏心布置，所述摆动轴通过所述过轴孔延伸至所述电机座外部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述偏心轴组包括共轴固定的转动支架与所述摆动轴，所述转动支架的外表面设有复数个嵌入槽，所述嵌入槽沿所述转动支架的旋转周向均匀分布，所述嵌入槽一一对应地设置所述磁体，所述摆动轴一端延伸至所述电机座外部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述偏心轴电机还包括弹性元件，所述弹性元件两端分别连接所述电机座与所述偏心轴组，用于使所述偏心轴组复位。

作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性元件为弹簧钢片或弹簧钢丝。

一种电动牙刷，包括牙刷刷头与以上任一项所述的偏心轴电机，所述牙刷刷头与所述摆动轴连接。

本实用新型的有益效果是：

通过在电机座上设置磁极组与偏心轴组，以磁极组与偏心轴组形成偏心布置结构，以磁极组的偏心磁场驱动偏心轴组旋转摆动，以分布式磁体保持偏心轴组的驱动力均匀平稳，使偏心轴电机的输出平稳可靠，使用安全性与可靠性均十分突出。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例1提供的偏心轴电机的第一分解示意图；

图2是本实用新型实施例1提供的偏心轴电机的局部结构示意图；

图3是本实用新型实施例1提供的偏心轴电机的第二分解示意图；

图4是本实用新型实施例2提供的电动牙刷的局部结构示意图。

主要元件符号说明：

1000-电动牙刷，0100-偏心轴电机，0110-电机座，0111-第一端座，0111a-过轴孔，0111b-插接孔，0112-第二端座，0113-导磁板，0113a-插接端部，0120-磁极组，0121-铁芯，0122-励磁线圈，0130-偏心轴组，0131-转动支架，0131a-嵌入槽，0131b-固定槽，0132-摆动轴，0133-磁体，0140-弹性元件，0141-弹簧钢丝，0150-定位座，0200-牙刷刷头。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对偏心轴电机及电动牙刷进行更全面的描述。附图中给出了偏心轴电机及电动牙刷的优选实施例。但是，偏心轴电机及电动牙刷可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对偏心轴电机及电动牙刷的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在偏心轴电机及电动牙刷的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请结合参阅图1～3，本实施例公开一种偏心轴电机0100，该偏心轴电机0100包括电机座0110及设于电机座0110的磁极组0120与偏心轴组0130，提供一种具有偏心轴摆动输出的电机结构。

其中，偏心轴组0130中的磁体0133具有分布式结构，使摆动轴0132获得均匀的驱动力而保持摆动运动的稳定性。可以理解，摆动轴0132在磁场力作用下，悬浮地保持于电机座0110上并沿圆周摆动，实现对刷头的动力输出。

电机座0110用于提供整体式的封装结构，以便完成各个部件的安装。在封装式构造下，电机座0110内部设有安装容纳部，用于容纳并安装固定各个部件。可以理解，偏心轴组0130的摆动轴0132延伸至电机座0110的外部，以便与牙刷刷头0200连接固定。

示范性地，电机座0110包括第一端座0111、第二端座0112及连接第一端座0111与第二端座0112的导磁板0113，导磁板0113相对地设置于偏心轴组0130两侧，相对的导磁板0113之间由磁极组0120连接。补充说明，第一端座0111、导磁板0113与第二端座0112沿轴向依次分布，形成电机座0110的整体结构。

进一步地，导磁板0113成对分布，成对的导磁板0113由磁极组0120连接而成用于容纳偏心轴组0130的安装空间。其中，导磁挡板由导磁材料制成，使磁场作用良好地传递，避免发生磁场衰减，从而保证磁体0133所需的驱动力。在一个实际的应用例中，导磁板0113的数量为2，并对称地分布于磁极组0120的两侧。

示范性地，第一端座0111具有过轴孔0111a，过轴孔0111a与第一端座0111偏心布置，摆动轴0132通过过轴孔0111a延伸至电机座0110外部。可以理解，摆动轴0132可旋转地保持于过轴孔0111a上。且由于过轴孔0111a的分布位置限制，摆动轴0132必然形成偏心布置。

示范性地，第一端座0111与第二端座0112上分别设有插接孔0111b，导磁板0113两端分别设有插接端部0113a。插接孔0111b与插接端部0113a相互插接，实现导磁板0113与第一端座0111、第二端座0112的快速插接定位，提高拆装效率。

磁极组0120用于形成磁场，以提供磁悬浮驱动的磁驱基础。磁极组0120的组成形式众多，即如永磁体、励磁绕组等类型。示范性地，磁极组0120可采励磁绕组的形式，以下着重说明。

示范性地，励磁绕组包括铁芯0121与缠绕于铁芯0121上的励磁线圈0122。进一步地，励磁线圈0122由漆包线缠绕而成。其中，励磁线圈0122位于偏心轴组0130一侧，励磁线圈0122与交流电源连接。交流电源向励磁线圈0122输出交流电，使励磁线圈0122中形成磁场。断开供电后，励磁线圈0122产生的磁场消失，摆动轴0132逐渐停止运动，从而停止运动输出。示范性地，励磁线圈0122的电路连接线穿过过线孔而与交流电源连接。

在铁芯0121的作用下，励磁线圈0122中产生的磁场得以进一步增强，使偏心轴组0130获得足够的驱动力。示范性地，励磁线圈0122的磁场方向与偏心轴组0130的旋转轴向垂直，以保证偏心轴组0130受到的驱动力良好地驱动其旋转。

其中，铁芯0121的实现方式众多。示范性地，铁芯0121包括硅钢片。硅钢片即silicon lamination，是一种含碳极低的硅铁软磁合金，一般含硅量为0.5～4.5％。其中，加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率，降低矫顽力、铁芯0121损耗(铁损)和磁时效。可以理解，硅钢片设置于偏心轴组0130一侧。进一步地，硅钢片两侧分别与导磁板0113连接，形成用于容纳偏心轴组0130的安装空间。

偏心轴组0130设置于磁极组0120一侧，受磁场驱动而可旋转地保持于电机座0110上。具体而言，偏心轴组0130与磁极组0120形成层叠式结构，使偏心轴组0130仅位于磁极组0120的磁场的一侧，保证偏心式的驱动作用。

其中，偏心轴组0130具有磁体0133及用于对外输出运动的摆动轴0132，磁体0133为复数个并沿摆动轴0132的旋转周向均匀分布，摆动轴0132与电机座0110偏心布置。应当理解，磁体0133至少沿摆动轴0132的摆动圆弧均匀分布，以保证摆动行程的范围充分。

偏心轴组0130的结构形式众多。示范性地，偏心轴组0130包括共轴固定的转动支架0131与摆动轴0132。其中，转动支架0131与摆动轴0132沿轴向依次连接。转动支架0131上设有磁体0133，示范性地，磁体0133嵌入安装于转动支架0131上。

摆动轴0132一端延伸至安装腔体外部，以便与外部执行件(如电动牙刷刷头)连接，从而驱动外部执行件运动。在前述示范例中，电机座0110远离第二端座0112的一端保持封闭，并于封闭端中心形成通孔，摆动轴0132可旋转地贯穿该通孔。

如前所述，转动支架0131上均匀地设有复数个嵌入槽0131a，用于嵌入安装磁体0133。对应地，磁体0133与嵌入槽0131a数量相等，形成一一对应的嵌入结构。示范性地，转动支架0131的外表面对称地设有两个嵌入槽0131a，嵌入槽0131a以转动支架0131的旋转轴为对称轴。相应地，磁体0133的数量为2，并一一对应地嵌入安装于嵌入槽0131a中，从而保证可靠的连接结构。

其中，磁体0133由磁性材料制成，一种常见的形式为磁铁。磁体0133与摆动轴0132一体连接，在交变磁场中受力而转动，并带动摆动轴0132一体旋转。由于磁体0133的环绕分布式构造，转动支架0131受到的驱动力更为均匀，避免集中式磁体结构存在的受力不均问题。

示范性地，磁悬浮电机还包括弹性元件0140。弹性元件0140两端一端固定连接电机座0110，另一端固定连接偏心轴组0130，用于使偏心轴组0130复位。

例如，当偏心轴组0130旋转时，弹性元件0140与偏心轴组0130的连接端随之旋转，而弹性元件0140与电机座0110的连接端保持静止，使弹性元件0140发生扭转。弹性元件0140于扭转过程发生弹性变形，积蓄内能并于偏心轴组0130失去磁场驱动时释放，使偏心轴组0130反向旋转复位。

弹性元件0140的形式众多，包括弹簧钢片、弹簧钢丝0141、扭簧等类型。弹性元件0140的固定方式众多，即如钩接、挂接、钉接等类型。特别注意的是，相较于如弹簧钢片等其他实现形式，弹簧钢丝0141具有尤其出众的扭转承载能力，实现转动支架0131的迅速反转复位。

示范性地，转动支架0131远离摆动轴0132的一端设有固定槽0131b，弹性元件0140一端嵌入固定于固定槽0131b内。进一步地，弹性元件0140与固定槽0131b之间具有过盈配合关系。

示范性地，第二端座0112接近转动支架0131的一侧设有定位座0150，定位座0150用于固定弹性元件0140。定位座0150上可设有槽、孔等固定结构，以便弹性元件0140远离转动支架0131的一端嵌入于其中，使该端与第二端座0112一并保持静止。进一步地，第二端座0112上设有安装孔位，用于固定安装定位座0150。

实施例2

请结合参阅图1～4，本实施例公开一种电动牙刷1000，该电动牙刷1000包括牙刷刷头0200与实施例1所介绍的偏心轴电机0100。其中，牙刷刷头0200与摆动轴0132连接，在摆动轴0132的驱动下摆动而实现高效的洁牙功能。

示范性地，摆动轴0132与牙刷刷头0200之间设有防水扣件，用于实现前二者的防水密封连接。防水扣件中部具有贯穿孔，以便摆动轴0132穿过贯穿孔而与牙刷刷头0200连接。防水扣件的上表面周侧设有卡扣部，用于与牙刷刷头0200卡合扣紧；防水扣件的下表面设有卡扣部，用于与偏心轴电机0100扣合，从而实现密封防水。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种偏心轴电机，其特征在于，包括电机座，所述电机座上设有：

磁极组，用于形成磁场；

偏心轴组，设置于所述磁极组一侧，受所述磁场驱动而可旋转地保持于所述电机座上，所述偏心轴组具有磁体及用于对外输出运动的摆动轴，所述磁体为复数个并沿所述摆动轴的旋转周向均匀分布，所述摆动轴与所述电机座偏心布置。

2.根据权利要求1所述的偏心轴电机，其特征在于，所述磁极组包括励磁绕组，所述励磁绕组包括铁芯与缠绕于所述铁芯上的励磁线圈，所述励磁线圈位于所述偏心轴组一侧，所述励磁线圈与交流电源连接。

3.根据权利要求2所述的偏心轴电机，其特征在于，所述励磁线圈的磁场方向与所述偏心轴组的旋转轴向垂直。

4.根据权利要求2所述的偏心轴电机，其特征在于，所述铁芯包括硅钢片，所述硅钢片设置于所述偏心轴组一侧。

5.根据权利要求1所述的偏心轴电机，其特征在于，所述电机座包括第一端座、第二端座及连接所述第一端座与所述第二端座的导磁板，所述导磁板相对地设置于所述偏心轴组两侧，相对的导磁板之间由所述磁极组连接。

6.根据权利要求5所述的偏心轴电机，其特征在于，所述第一端座具有过轴孔，所述过轴孔与所述第一端座偏心布置，所述摆动轴通过所述过轴孔延伸至所述电机座外部。

7.根据权利要求1所述的偏心轴电机，其特征在于，所述偏心轴组包括共轴固定的转动支架与所述摆动轴，所述转动支架的外表面设有复数个嵌入槽，所述嵌入槽沿所述转动支架的旋转周向均匀分布，所述嵌入槽一一对应地设置所述磁体，所述摆动轴一端延伸至所述电机座外部。

8.根据权利要求1所述的偏心轴电机，其特征在于，还包括弹性元件，所述弹性元件两端分别连接所述电机座与所述偏心轴组，用于使所述偏心轴组复位。

9.根据权利要求8所述的偏心轴电机，其特征在于，所述弹性元件为弹簧钢片或弹簧钢丝。

10.一种电动牙刷，其特征在于，包括牙刷刷头与权利要求1-9任一项所述的偏心轴电机，所述牙刷刷头与所述摆动轴连接。