CN212305095U - 偏心电机装置 - Google Patents

Abstract

一种偏心电机装置，其特征在于，其包括转轴、定子、磁铁架、永磁体、第一导磁片和第二导磁片，所述定子包括间隔设置的第一部位、第二部位及连接于第一部位和第二部位之间的第三部位，所述磁铁架与所述转轴同轴设置，并可同步转动；所述磁铁架位于所述定子的第一部位和第二部位之间；所述永磁体设于所述磁铁架上；所述第一导磁片和第二导磁片，分别设于所述永磁体的极性相反的两侧表面，并位于所述定子的第一部位和第二部位之间；所述线圈设于所述定子的第三部位上；当所述线圈通入正反相间的电流时，所述第一导磁片、第二导磁片与所述第一部位、第二部位相互作用而带动所述磁铁架、转轴往复转动以形成高频振动。

Description

偏心电机装置

【技术领域】

本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种小型的偏心电机装置。

【背景技术】

随着社会的不断发展，人们越来越重视生活品质，因此，个人健康护理产品，如电动牙刷、电动洁面仪、电动剃须刀等相关产品的运用越来越普及。上述电动产品中，都离不开核心的电机部件。这类产品对电机部件的要求，通常需要电机结构小型化；如果电机性能稳定、且结构简单、成本低，则更利于实际应用。因此，本实用新型针对现有小型电机的不足进行改进，而提供一种结构简单、成本低、性能强的电机装置。此外，现有的小型电机，大都以对称结构为主，即转动中心的转轴居中设置，这种电机，其无法满足所有的应用需求，某些产品，需要使用偏心结构的小型电机以利于产品的结构装配设计。

【实用新型内容】

本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种结构简单、成本低、性能强的偏心电机装置。

为解决上述问题，本实用新型提供一种偏心电机装置，其特征在于，其包括转轴、定子、磁铁架、永磁体、第一导磁片和第二导磁片，所述定子包括间隔设置的第一部位、第二部位及连接于第一部位和第二部位之间的第三部位，所述磁铁架与所述转轴同轴设置，并可同步转动；所述磁铁架位于所述定子的第一部位和第二部位之间；所述永磁体设于所述磁铁架上；所述第一导磁片和第二导磁片，分别设于所述永磁体的极性相反的两侧表面，并位于所述定子的第一部位和第二部位之间；所述线圈设于所述定子的第三部位上；当所述线圈通入正反相间的电流时，所述第一导磁片、第二导磁片与所述第一部位、第二部位相互作用而带动所述磁铁架、转轴往复转动以形成高频振动。

进一步地，所述第一导磁片、第二导磁片垂直于所述第一部位和第二部位。

进一步地，在所述磁铁架上设有呈通孔状的磁体安装孔，所述永磁体嵌设于所述磁体安装孔内，所述第一导磁片和第二导磁片分别封闭所述磁体安装孔的敞口端。

进一步地，其还包括第一端盖、第二端盖和支架，所述第一端盖与所述磁铁架的一端转动连接；所述第二端盖与所述磁铁架的另一端相间隔，在所述第二端盖与所述磁铁架之间设有弹片；所述支架连接于第一端盖与第二端盖之间，并支撑设置所述定子。

进一步地，所述支架包括可对合的第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架之间形成有限位安装所述定子的定子安装孔，所述定子的第三部位设于所述定子安装孔内。

进一步地，所述第一支架和第二支架分别包括间隔设置的第一平板部和第二平板部，所述第一平板部和第二平板部的一端通过连接部而连接为一体，所述第一平板部和第二平板部的与连接部相对的另一端呈敞口状，当所述第一支架、第二支架对合时，所述第一平板部、第二平板部和所述连接部围合出所述定子安装孔。

进一步地，所述线圈绕设于所述第一平板部、第二平板部和所述连接部围合的结构外，并与所述定子相隔离。

进一步地，所述第一支架和第二支架分别包括端盖连接部，在所述端盖连接部上分别设有卡槽，在所述第一端盖和第二端盖上分别设有形状与所述卡槽相匹配的卡合部，所述卡合部可插入所述卡槽而使得所述第一支架与第一端盖对合连接在一起、第二支架与第二端盖对合连接在一起。

进一步地，在所述第一平板部的背离第二平板部的表面上设有限位板部，所述限位板部相互间隔而约束所述线圈的两侧。

进一步地，其特征在于，在所述第二平板部的背离第一平板部的表面上设有定位板部，所述定位板部相互间隔；在所述第一部位和第二部位的内侧表面上设有定位凹部，所述定位凹部形状与所述定位板部相匹配；当所述定子的第三部位装设于所述定子安装孔内时，所述定位板部嵌设于所述定位凹部内。

本实用新型的有益贡献在于，其有效解决了上述问题。本实用新型的偏心电机装置设有线圈、定子、永磁体和第一导磁片和第二导磁片，永磁体、第一导磁片和第二导磁片位于定子的第一部位和第二部位之间，第一导磁片和第二导磁片可被磁化，定子则可在线圈作用下产生磁极而作用到第一导磁片和第二导磁片上，从而驱动磁铁架正转或反转，从而实现转轴的往复转动以形成高频振动。本实用新型的偏心电机装置具有结构简单、易于装配、且性能稳定的特点，其能提供稳定的高频振动，其性能强，其具有很强的实用性，宜大力推广。

【附图说明】

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的结构分解示意图。

图3是本实用新型的结构分解示意图。

图4是本实用新型纵剖后的结构示意图。

图5是本实用新型横剖后的结构示意图。

图6是横剖后的平面剖视图。

图7是本实用新型的原理示意图。

图8是支架的结构示意图。

其中，转轴10、定子20、第一部位21、第二部位22、第三部位23、定位凹部24、磁铁架30、转动连接部31、转轴安装槽311、主体部32、磁体安装孔321、限位槽322、矩形槽3221、圆柱槽3222、弹片连接部33、永磁体40、第一导磁片51、第二导磁片52、矩形平板部53、半圆柱凸部54、弹片60、线圈70、第一端盖81、轴承孔811、第二端盖82、卡合部83、卡块84、支架90、第一支架91、第二支架92、定子安装孔93、端盖连接部94、卡槽941、第一平板部95、第二平板部96、连接部97、定位板部98、限位板部99、轴承100。

【具体实施方式】

下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不构成任何限制。

如图1～图8所示，本实用新型的偏心电机装置包括转轴10、定子20、磁铁架30、永磁体40、第一导磁片51、第二导磁片52、弹片60、线圈70、第一端盖81、第二端盖82和支架90。其中，永磁体40设于磁铁架30上，磁铁架30与转轴10同轴设置并可同步转动；第一导磁片51和第二导磁片52分别设于所述永磁体40的极性相反的两侧表面外；所述定子20半包围于磁铁架30、第一导磁片51和第二导磁片52外，线圈70设于定子20上而可对定子20产生作用；第一端盖81、第二端盖82和支架90用于支撑设置所述磁铁架30和定子20等部件；当所述线圈70通入正方相间的电流时，所述第一导磁片51、第二导磁片52可与所述定子20相互作用而带动所述磁铁架30、转轴10往复转动以形成高频振动。

所述转轴10用于将高频振动进行输出，其一端用于连接待驱动的物件，一端与所述磁铁架30连接。例如，当偏心电机装置用于电动牙刷时，所述转轴10的一端则可用于连接牙刷头，以驱动牙刷头高频振动。所述转轴10的形状，可根据需要而设置。本实施例中，所述转轴10的主体呈圆柱状，其与待驱动物件相连的一端呈单扁状而方便进行连接，其与磁铁架30相连接的一端设置呈非圆柱状，例如方形、三角形等，从而可与磁铁架30形成限位连接而进行同步转动。

所述磁铁架30用于设置所述永磁体40，并带动所述转轴10同步转动。所述磁铁架30与所述转轴10，可以是一体成型的，也可以是单独的部件连接在一起。本实施例中，所述磁铁架30与所述转轴10为单独的部件，两者连接在一起而可同步转动。所述转轴10由金属材料制成，所述磁铁架30由非金属材料制成。

所述磁铁架30呈长块状，其包括一体成型的转动连接部9731、主体部32和弹片连接部9733。

所述转动连接部9731呈圆柱状，其用于与所述第一端盖81转动连接，以利于磁铁架30和转轴10的转动。在所述转动连接部9731上设有转轴安装槽311，所述转轴安装槽311与所述转轴10端部的形状相匹配，其用于插装所述转轴10而与所述转轴10形成同轴转动结构以使得两者可同步转动。本实施例中，所述转轴安装槽311为方形凹槽。

所述主体部32用于设置所述永磁体40、第一导磁片51和第二导磁片52。在所述主体部32上设有呈通孔状的磁体安装孔321。所述磁体安装孔321的形状，与所述永磁体40的形状相匹配，其用于嵌设所述永磁体40。本实施例中，所述磁体安装孔321为矩形孔。

为定位设置所述第一导磁片51和第二导磁片52，本实施例中，在所述主体部32的两侧表面上分别设有形状与所述第一导磁片51和第二导磁片52相匹配的限位槽322，所述限位槽322与所述磁体安装孔321相贯通，其内凹深度，与所述第一导磁片51、第二导磁片52的厚度相匹配，这样，所述第一导磁片51和第二导磁片52便可封闭住所述磁体安装孔321而限位安装于所述主体部32上，并保持与主体部32的其他部位表面平齐。

本实施例中，所述限位槽322包括呈矩形状的矩形槽3221和呈圆柱状的圆柱槽3222。所述圆柱槽3222设于所述矩形槽3221相对的两端并与矩形槽3221贯通。所述圆柱槽3222、矩形槽3221的形状大小与第一导磁片51、第二导磁片52的形状相匹配，其可防止工作时第一导磁片51、第二导磁片52移动。

所述弹片连接部9733用于连接弹片60，其形状可根据需要而设置。本实施例中，在所述弹片连接部9733的端部上设有弹片孔，其可插装所述弹片60。

所述转动连接部9731、主体部32和弹片连接部9733便形成了所述磁铁架30，其一端可通过转动连接部9731而与第一端盖81转动连接，并可通过转动连接部9731上的转轴安装槽311而与转轴10形成同步转动连接结构。永磁体40可嵌设于磁铁架30的磁体安装孔321内；第一导磁片51和第二导磁片52可限位连接于磁铁架30的限位槽322内，从而封闭住所述磁体安装孔321。

所述永磁体40可选用公知的永磁体40，本实施例中，其为长条状的矩形磁铁。当所述永磁体40嵌设于所述磁体安装孔321内时，所述永磁体40的N极和S极分别朝向所述磁体安装孔321的敞口端而分别面向所述第一导磁片51和第二导磁片52。所述永磁体40嵌设于所述磁体安装孔321内时，其四周被磁铁架30所包围，因而其磁力线主要从第一导磁片51和第二导磁片52方向发出。

所述第一导磁片51和第二导磁片52分别定位装设于所述磁铁架30上，并位于所述永磁体40极性相反的两侧。本实施例中，所述第一导磁片51和第二导磁片52的形状大小一致，其均为平板状，其包括矩形平板部53和两端的半圆柱凸部54。所述半圆柱凸部54与所述限位槽322上的圆柱槽3222相匹配，其用于限位而防止第一导磁片51、第二导磁片52移动。

所述定子20由呈U型或类U型，其包括第一部位21、第二部位22和第三部位23。所述第一部位21和第二部位22相间隔，其之间形成容置空间，以使得磁铁架30可在其内进行转动。所述第三部位23连接于所述第一部位21和第二部位22的一端之间。所述第一部位21和第二部位22相对，当通过电磁感应后，第一部位21和第二部位22上的磁性相反，从而可对其内部的第一导磁片51和第二导磁片52产生相互作用以驱动磁铁架30转动。

本实施例中，所述定子20由若干片硅钢片层叠而形成，每片硅钢片分别呈U型片，其层叠后边形成了具有第一部位21、第二部位22和第三部位23的定子20。

为方便与支架90配合，并提高第一部位21和第二部位22端部位置的聚磁能力，在所述第一部位21和第二部位22相对的内侧表面上分别设有定位凹部24。所述定位凹部24靠近所述第三部位23。所述定位凹部24的存在，使得所述第一部位21、第二部位22上形成有限位台阶，其可利于定子20与支架90之间的定位安装。

所述线圈70设于所述定子20的第三部位23上。本实施例中，所述线圈70与第三部位23通过支架90的部位进行隔离，线圈70不与第三部位23直接接触，但依然可对定子20产生电磁感应作用。

所述第一端盖81和第二端盖82分别设于所述磁铁架30的两端。其中，第一端盖81与磁铁架30转动连接；第二端盖82与磁铁架30之间设有弹片60。

所述第一端盖81上设有轴承孔811，所述轴承孔811内设有轴承100。所述轴承100套设于所述磁铁架30的转动连接部9731上而使得所述磁铁架30与所述第一端盖81形成转动连接。

为方便对合连接所述支架90，本实施例中，在所述第一端盖81、第二端盖82的朝向支架90的一侧边缘分别设有一个或多个卡合部83。

所述支架90用于支撑设置所述定子20。本实施例中，所述支架90包括对合的第一支架91和第二支架92。第一支架91和第二支架92对合设置，可利于定子20的安装。

所述第一支架91和第二支架92对合时，其之间可形成用于限位安装所述定子20的定子安装孔93。所述定子安装孔93的形状大小与所述定子20的第三部位23相匹配。所述定子20可通过将其第三部位23装设于所述定子安装孔93内而与支架90连接在一起。

本实施例中，所述第一支架91和第二支架92的结构相同，其均包括一体成型的端盖连接部94、第一平板部95和第二平板部96。其他实施例中，所述第一支架91和第二支架92的结构可不完全相同，其可根据本实施例的结构进行适应性改变。

所述第一平板部95和第二平板部96平行间隔，其一端通过连接部97而连接在一起。所述第一平板部95和第二平板部96之间间隔的距离，与所述第三部位23的厚度相匹配。所述第一平板部95和第二平板部96之间形成开放孔。当第一支架91和第二支架92对合时，第一平板部95、第二平板部96、连接部97之间便可围合出定子安装孔93以用于安装定子20的第三部位23。

所述端盖连接部94用于与第一端盖81、第二端盖82进行对合连接，其具体形状可根据需要而设置。本实施例中，所述端盖连接部94设于所述连接部97的沿长度方向的两端，其间隔设置，其垂直于所述连接部97，并延伸至所述连接部97外，其可抵接在所述定子20的第一部位21、第二部位22的端面上。在所述端盖连接部94上设有形状与所述卡合部83相匹配的卡槽941，所述卡合部83可卡入所述卡槽941内而使得第一端盖81与第一支架91对合连接在一起、第二端盖82与第二支架92对合连接在一起。

所述端盖连接部94的长度，与所述定子20的第一部位21、第二部位22的长度匹配。当所述定子20的第三部位23卡装于定子安装孔93内时，所述端盖连接部94的内底面与定子20的第一部位21、第二部位22的端面相贴合而使得所述定子20的第一部位21、第二部位22被夹压在端盖连接部94之间。

此外，在所述第二平板部96的背离第一平板部95的表面上还设有定位板部98。所述定位板部98垂直于所述第二平板部96，其共设有两个，其相互间隔，其形成于第二平板部96的两端边缘处。所述定位板部98的形状，与所述定位凹部24的形状、大小相匹配。当所述定子20的第三部位23装设于定子安装孔93内时，所述定位板部98嵌设于所述定子20的定位凹部24内。

为避免线圈70松散，在所述第一平板部95的背离第二平板部96的表面上设有限位板部99。所述限位板部99垂直于所述第一平板部95，其相互间隔，其形成于所述第一平板部95的两端边缘处，其可限制线圈70往两侧散落。

所述定位板部98、第二平板部96、第二平板部96可隔开线圈70与定子20，避免线圈70与定子20直接接触。

本实施例中，所述第一支架91、第二支架92、第一端盖81、第二端盖82由绝缘材料制成。

所述线圈70设于所述定子20的第三部位23上，其用于通过电磁感应原理而使得定子20的第一部位21和第二部位22上产生交替变化的磁极。本实施例中，所述线圈70绕设于所述第一平板部95、第二平板部96及连接部97所围合出的结构之外，而定子20的第三部位23则装设于所述第一平板部95、第二平板部96及连接部97所围合出的定子安装孔93内，因此，线圈70通电后可对定子20产生电磁感应作用。

当线圈70绕设于第一支架91和第二支架92上时，线圈70的两侧分别被定位板部98和限位板部99所约束，因此，线圈70不易于松散，利于保持结构的稳定性和安全性。

所述弹片60设于磁铁架30与所述第二端盖82之间。本实施例中，所述弹片60为金属弹片，其呈片状。其他实施例中，所述弹片60也可设置成其他形状，例如，S型弹簧、螺旋弹簧等形状等。本实施例中，在所述第二端盖82内设有卡块84，在所述卡块84上设有弹片孔。所述弹片60的一端插装于所述磁铁架30端部的弹片孔内，一端插装于所述卡块84的弹片孔内。

藉此，便形成了本实用新型的偏心电机装置，其装配关系如下：

第一支架91和第二支架92对合，其两端分别与第一端盖81和第二端盖82对合连接，具体的，第一支架91与第一端盖81对合连接，第二支架92与第二端盖82对合连接；

所述定子20支撑设于所述第一支架91和第二支架92之间，具体的，定子20的第三部位23设于第一支架91和第二支架92的定子安装孔93内，第一部位21和第二部位22向外伸出至第二平板部96外而位于端盖连接部94之间；

磁铁架30与第一端盖81形成转动连接，且磁铁架30位于定子20的第一部位21和第二部位22之间，并与定子20相间隔；磁铁架30的另一端则通过弹片60与第二端盖82连接；

转轴10与磁铁架30同轴转动连接，且转轴10伸出至第一端盖81外；

永磁体40设于磁铁架30上，且永磁体40的四周被磁铁架30所包围，永磁体40的N极和S极分别朝向第一导磁片51和第二导磁片52。

本实用新型的偏心电机装置，其定子20偏置设于磁铁架30转动中心的一侧，其呈偏心结构；磁铁架30可在定子20的第一部位21和第二部位22之间的空间内进行转动。

本实用新型的偏心电机装置的工作原理如下：

当线圈70连接外部电路而向线圈70通入正方相间的电流时，如方波信号时，由于电磁感应原理，定子20的第一部位21和第二部位22上将会形成交替变化的N极和S极。例如，正波周期内，第一部位21形成N极，第二部位22形成S极；负波周期内，第一部位21形成S极，第二部位22形成N极；当线圈70电流方向变化时，第一部位21和第二部位22的极性也交替变化；

由于永磁体40的N极和S极朝向第一导磁片51和第二导磁片52，在磁场作用下，第一导磁片51和第二导磁片52将被磁化，第一导磁片51和第二导磁片52的朝向第一部位21、第二部位22的两端分别形成磁极，这样，第一导磁片51、第二导磁片52与第一部位21、第二部位22之间便会因同性相吸异形相斥原理而驱动磁铁架30进行往复转动，从而带动转轴10往复转动。

本实用新型的偏心电机装置，其结构简单，易于加工装配，其成本低，性能强，适用于需要偏心振动的产品，例如轴偏心的电动牙刷等。

尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但是本实用新型的范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。

Claims (10)

1.一种偏心电机装置，其特征在于，其包括：

转轴(10)；

定子(20)，包括间隔设置的第一部位(21)、第二部位(22)及连接于第一部位(21)和第二部位(22)之间的第三部位(23)，

磁铁架(30)，与所述转轴(10)同轴设置，并可同步转动；所述磁铁架(30)位于所述定子(20)的第一部位(21)和第二部位(22)之间；

永磁体(40)，设于所述磁铁架(30)上；

第一导磁片(51)和第二导磁片(52)，分别设于所述永磁体(40)的极性相反的两侧表面，并位于所述定子(20)的第一部位(21)和第二部位(22)之间；

线圈(70)，设于所述定子(20)的第三部位(23)上；

当所述线圈(70)通入正反相间的电流时，所述第一导磁片(51)、第二导磁片(52)与所述第一部位(21)、第二部位(22)相互作用而带动所述磁铁架(30)、转轴(10)往复转动以形成高频振动。

2.如权利要求1所述的偏心电机装置，其特征在于，所述第一导磁片(51)、第二导磁片(52)垂直于所述第一部位(21)和第二部位(22)。

3.如权利要求1所述的偏心电机装置，其特征在于，在所述磁铁架(30)上设有呈通孔状的磁体安装孔(321)，所述永磁体(40)嵌设于所述磁体安装孔(321)内，所述第一导磁片(51)和第二导磁片(52)分别封闭所述磁体安装孔(321)的敞口端。

4.如权利要求1所述的偏心电机装置，其特征在于，其还包括：

第一端盖(81)，与所述磁铁架(30)的一端转动连接；

第二端盖(82)，与所述磁铁架(30)的另一端相间隔，在所述第二端盖(82)与所述磁铁架(30)之间设有弹片(60)；

支架(90)，连接于第一端盖(81)与第二端盖(82)之间，并支撑设置所述定子(20)。

5.如权利要求4所述的偏心电机装置，其特征在于，所述支架(90)包括可对合的第一支架(91)和第二支架(92)，所述第一支架(91)和第二支架(92)之间形成有限位安装所述定子(20)的定子安装孔(93)，所述定子(20)的第三部位(23)设于所述定子安装孔(93)内。

6.如权利要求5所述的偏心电机装置，其特征在于，所述第一支架(91)和第二支架(92)分别包括间隔设置的第一平板部(95)和第二平板部(96)，所述第一平板部(95)和第二平板部(96)的一端通过连接部(97)而连接为一体，所述第一平板部(95)和第二平板部(96)的与连接部(97)相对的另一端呈敞口状，当所述第一支架(91)、第二支架(92)对合时，所述第一平板部(95)、第二平板部(96)和所述连接部(97)围合出所述定子安装孔(93)。

7.如权利要求6所述的偏心电机装置，其特征在于，所述线圈(70)绕设于所述第一平板部(95)、第二平板部(96)和所述连接部(97)围合的结构外，并与所述定子(20)相隔离。

8.如权利要求6所述的偏心电机装置，其特征在于，所述第一支架(91)和第二支架(92)分别包括端盖连接部(94)，在所述端盖连接部(94)上分别设有卡槽(941)，在所述第一端盖(81)和第二端盖(82)上分别设有形状与所述卡槽(941)相匹配的卡合部(83)，所述卡合部(83)可插入所述卡槽(941)而使得所述第一支架(91)与第一端盖(81)对合连接在一起、第二支架(92)与第二端盖(82)对合连接在一起。

9.如权利要求6所述的偏心电机装置，其特征在于，在所述第一平板部(95)的背离第二平板部(96)的表面上设有限位板部(99)，所述限位板部(99)相互间隔而约束所述线圈(70)的两侧。

10.如权利要求6所述的偏心电机装置，其特征在于，

在所述第二平板部(96)的背离第一平板部(95)的表面上设有定位板部(98)，所述定位板部(98)相互间隔；

在所述第一部位(21)和第二部位(22)的内侧表面上设有定位凹部(24)，所述定位凹部(24)形状与所述定位板部(98)相匹配；

当所述定子(20)的第三部位(23)装设于所述定子安装孔(93)内时，所述定位板部(98)嵌设于所述定位凹部(24)内。

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