CN212969399U - 一种结构改进型声波马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于微型马达的技术领域，尤其涉及一种结构改进型声波马达，包括一端开口的外壳、穿过该外壳另一端且与其活动连接的联动轴、环绕该联动轴且驱动所述联动轴绕其轴线转动的径向驱动装置；位于外壳开口侧的联动轴上设有轴向驱动装置力，其包括与外壳开口端套接的塑胶尾座、套设于联动轴上的环形磁铁组和与该环形磁铁组同轴套接且间隔一定距离设置的电磁线圈；电磁线圈通电产生交替变换的磁感线，与环形磁铁组产生异性相吸或同性相斥的作用实现联动轴相对于所述外壳做伸缩运动。本实用新型实现联动轴的输出端既有回转摆动的高频振动，又有伸缩的高频振动，大幅提升了个人护理保健产品的效果、功效、体验感等。

Description

一种结构改进型声波马达

技术领域

本实用新型属于微型马达的技术领域，尤其涉及一种结构改进型声波马达。

背景技术

声波马达是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。市场上常见的声波马达，一般定子组件的两组线圈接电方式采用直接连接的方式，通电之后的两组线圈产生的磁场与磁铁的固定磁场相互作用，令转子组件于外壳内循环运动产生高频震动。声波马达主要作用是产生驱动转矩，可以作为电器或各种机械的动力源。

随着人们越来越重视生活品质，使得个人护理保健产品，诸如电动牙刷、电动洁面仪、电动指甲打磨仪、电动按摩仪等产品的运用越来越普及。此类个人护理保健产品连接至声波马达的输出轴端，声波马达通电后，在控制电路的控制下，声波马达会循环运动产生高频震动，进而带动个人护理保健产品产生高频震动，从而实现护理、保健的目的。然而，现有技术的声波马达输出端的震动仅在输出轴其中一个方向上高频震动，通常是在其径向方向上产生高频震动，使得采用声波马达作为动力源的个人护理保健产品仅在局部点位置具有较佳护理、保健功效，而其他局部点位置需要借助外力实现，比如通过手挪动变换所需护理、保健的局部点位置，但挪动过程中，其挪动方向上并不存在高频状态，这样势必造成降低整个护理、保健过程中的功效，降低客户使用体验感。寻求高功效、低成本、新结构的声波马达成为当下迫在眉睫的研究课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构改进型声波马达，旨在解决现有技术中的声波马达仅在其输出端的一个方向上高频震动而带来其作为个人护理、保健产品动力源存在效果差、功效低、体验感差等的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供的一种结构改进型声波马达，包括一端开口的外壳、穿过该外壳另一端且与其活动连接的联动轴、环绕该联动轴的径向驱动装置，该径向驱动装置置于所述外壳的内腔，且驱动所述联动轴绕其轴线转动。该结构设计实现所述联动轴的回转功能。

可选地，位于所述外壳开口侧的所述联动轴上设有轴向驱动装置，该轴向驱动装置包括与所述外壳开口端套接的塑胶尾座、套设于所述联动轴上的环形磁铁组和与该环形磁铁组同轴套接且间隔一定距离设置的电磁线圈，该电磁线圈设于所述塑胶尾座内腔；所述电磁线圈通电产生交替变换的磁感线，与所述环形磁铁组产生异性相吸或同性相斥的作用实现所述联动轴相对于所述外壳做伸缩运动。该结构设计实现所述联动轴的伸缩功能。

可选地，所述外壳及所述塑胶尾座上分别固设有同轴线设置的耐磨圆环，所述联动轴的两端分别穿过两所述耐磨圆环，且与所述耐磨圆环活动连接。

可选地，所述联动轴上套设有两复位弹簧，该两复位弹簧皆设于两所述耐磨圆环之间，且所述环形磁铁组及所述径向驱动装置介于两所述复位弹簧之间。该结构设计起到便于辅助所述联动轴的复位功能。

可选地，远离其输出端的所述联动轴的端部设有Z型弹片，该Z型弹片与所述塑胶尾座固定连接。该结构设计起到便于辅助所述联动轴的轴向复位功能。

可选地，所述环形磁铁组包括交替且同轴设置的铁垫片及强力磁铁。该结构设计与所述电磁线圈形成电磁铁的电磁感应功效，强化所述联动轴伸缩的动力。

可选地，所述径向驱动装置包括内置有磁性材料的转子组件和包裹该转子组件的定子组件；所述定子组件包括包裹所述转子组件的定子铁芯和绕制于该定子铁芯上的线圈，所述定子组件通过磁性的变换与所述转子组件的磁性材料相互作用驱动所述转子组件在预定幅度往复转动。

可选地，所述转子组件包括所述联动轴、套设于所述联动轴上的转子铁芯、对称设于该转子铁芯圆弧面上的两组磁条组，每一磁条组均包括磁性相反的两磁条。该结构设计通过磁性相反的两所述磁条与磁性变换的所述定子组件相互作用，实现所述联动轴在预定角度往复转动。

可选地，所述定子铁芯的结构为对称设置的两组分离式定子构成，每一所述分离式定子的截面呈E型结构，且与所述磁条组间隔对应设置。该结构设计能够为所述定子组件提供更大的安装空间。

可选地，所述线圈为两组，其分别设于分离式定子的极齿上，且该极齿位于对应位置的所述磁条组中线位置上。该结构设计实现所述联动轴回转过程中的平稳性。

可选地，两组所述分离式定子的水平面接合处通过焊接固定。该结构设计使得定子铁芯整体结构更加稳固。

本实用新型实施例提供的结构改进型声波马达中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：

1、采用交替且同轴设置的铁垫片及强力磁铁构成的所述环形磁铁组，及设于所述塑胶尾座内腔的所述电磁线圈与所述环形磁铁组同轴套接且间隔一定距离设置，且所述联动轴的两端分别穿过两所述耐磨圆环，且与其活动连接；当输入脉冲变化电流时，所述电磁线圈产生交替变换的磁感线，与所述环形磁铁组产生异相吸或同性相斥的作用实现所述联动轴相对于所述外壳做伸缩运动，加上所述径向驱动装置驱动所述联动轴绕其轴线转动，从而实现所述联动轴的输出端既有回转摆动的高频振动，又有伸缩的高频振动，大幅提升安装于所述联动轴输出端的个人护理保健产品的效果、功效、体验感等。

2、采用呈对称设置的两组分离式定子构成的所述定子铁芯，每一所述分离式定子的截面呈E型结构，结构紧凑，便于提供更大的安装空间，占用大小可更微型化。另外，两组所述分离式定子的水平面接合处通过焊接固定，使得定子铁芯整体结构更加稳固。

3、采用所述线圈绕制于所述分离式定子的极齿上，线圈的圆弧侧长度超出所述定子铁芯，且所述线圈非传统直角型，两侧有大圆弧过渡，使得径向驱动装置的动力更强，进一步强化回转摆动的高频振动效果。另外，所述线圈绕线完成后采用胶粘方式与所述定子铁芯固定，使得成本更低，噪音更低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的结构改进型声波马达的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的结构改进型声波马达(无外壳)结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的结构改进型声波马达(无外壳)另一视角结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的径向驱动装置部分分解示意图；

图5为沿图4标示A的局部放大示意图。

图6为本实用新型实施例提供的径向驱动装置转动原理简易图；

图7为本实用新型实施例提供的轴向驱动装置分解示意图；

图8为本实用新型实施例提供的轴向驱动装置的驱动原理简易图；

图9为本实用新型实施例提供的结构改进型声波马达(无塑胶尾座)结构示意图；

其中，图中各附图标记：

10-外壳、11-耐磨圆环、20-联动轴、21-复位弹簧、22-Z型弹片、30-径向驱动装置、31-转子组件、311-转子铁芯、312-磁条、32-定子组件、321-定子铁芯、 3211-分离式定子、3212-极齿、322-线圈、40-轴向驱动装置、41-塑胶尾座、42- 环形磁铁组、421-铁垫片、422-强力磁铁、43-电磁线圈。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型的一个实施例中，如图1-2所示，提供一种结构改进型声波马达，包括一端开口的外壳10、穿过该外壳另一端且与其活动连接的联动轴20、环绕该联动轴的径向驱动装置30。具体地，所述径向驱动装置30安装于所述外壳10的内腔，且驱动所述联动轴20绕其轴线转动。

在本实用新型的另一个实施例中，如图3所示，该结构改进型声波马达的所述径向驱动装置30，包括内置有磁性材料的转子组件31和包裹该转子组件的定子组件32。本实施例中，所述定子组件32包括包裹所述转子组件31的定子铁芯321和绕制于该定子铁芯上的线圈322。具体地，当所述线圈322输入脉冲变化电流时，所述转子组件31磁场发生交替变化，通过磁性的交替变化与所述转子组件31的磁性材料相互作用，实现驱动所述转子组件31在预定角度往复转动。

在本实用新型的另一个实施例中，如图4所示，所述定子铁芯321的结构为对称设置的两组分离式定子3211构成，每一所述分离式定子3211的截面呈E 型结构，且与磁条组间隔对应设置；两组所述分离式定子3211的水平面接合处通过焊接固定，使得所述定子组件32整体结构更加稳固。本实用新型中，每一所述分离式定子3211的截面呈E型结构，使得所述定子组件32便于提供更大的安装空间，结构紧凑，占用大小可更微型化，起到减少整体所述径向驱动装置30的体积，进一步缩小该结构改进型声波马达的体积，使得以该结构改进型声波马达作为动力源的个人护理保健产品的体积得到进一步地缩小。另外，所述线圈322绕线完成后采用胶粘方式与所述定子铁芯321固定，使得成本更低，噪音更低。

更进一步地，所述线圈322为两组，其分别绕制于所述分离式定子3211的极齿3212上。本实施例中，采用所述线圈322绕制于所述分离式定子3211的极齿3212上，所述线圈322的圆弧侧长度超出所述定子铁芯321，且所述线圈 322非传统直角型，两侧有大圆弧过渡，使得所述径向驱动装置30的动力更强。另外，所述分离式定子3211的极齿位于对应位置的磁条组中线位置上，提升所述联动轴20回转过程中的平稳性。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5和图6所示，所述转子组件31包括所述联动轴20、套设于所述联动轴20上的转子铁芯311、对称设于该转子铁芯圆弧面上的两组磁条组，每一磁条组均包括磁性相反的两磁条312。具体地，所述转子铁芯311圆弧面上挖设有与所述磁条312匹配的凹槽。其实现所述联动轴20在预定角度往复转动的工作原理为：当所述线圈322输入正脉冲电流时，靠近所述磁条312一端的所述定子铁芯321呈N极，此时，磁条组中的其一呈 N极所述磁条312与其相排斥，使得带动所述联动轴20产生转动，与此同时，磁条组中的另一呈S极所述磁条312与其吸引，使得所述联动轴20只能产生朝呈S极所述磁条312方向转动；当所述线圈322中的输入负脉冲电流时，靠近磁条组一端的所述定子铁芯321呈S极，此时，磁铁组中的其一呈N极所述磁条312与其相吸引，使得带动所述联动轴20产生转动，与此同时，磁条组中的另一呈S极所述磁条312与其相排斥，使得所述联动轴20只能产生朝呈N极所述磁条312方向转动，从而完成所述联动轴20单次来回转动，当所述线圈322输入脉冲电流又变化时，可实现所述联动轴20按上述动作往复高频转动运动。

在本实用新型的另一个实施例中，如图7和图8所示，位于所述外壳10开口侧的所述联动轴20上设有轴向驱动装置40。本实施例中，所述轴向驱动装置 40包括与所述外壳10开口端套接的塑胶尾座41、套设于所述联动轴20上的环形磁铁组42和与该环形磁铁组同轴套接且间隔一定距离设置的电磁线圈43。本实施例中，所述电磁线圈43设于所述塑胶尾座41内腔，其包裹着所述环形磁铁组42，且两者之间留有一定距离的空隙；其中，所述环形磁铁组42包括交替且同轴设置的铁垫片421及强力磁铁422；所述电磁线圈43通电产生交替变换的磁感线，与所述环形磁铁组42产生异性相吸或同性相斥的作用实现所述联动轴20相对于所述外壳10做伸缩运动。其具体的伸缩运动原理为：两所述强力磁铁422经三个所述铁垫片421隔开，其中，两所述强力磁铁422皆呈左N极右S极磁性设置；当所述电磁线圈43输入正脉冲电流时，使得所述铁垫片421 被磁化，形成左N极右S极的磁性，因同性相排斥的作用力驱动所述环形磁铁组42相对于所述电磁线圈43运动，且产生相对于所述外壳10做伸出运动；当所述电磁线圈43输入负脉冲电流时，使得所述铁垫片421被磁化，形成左S极右N极的磁性，因异性相排斥的作用力驱动所述环形磁铁组42相对于所述电磁线圈43运动，且产生相对于所述外壳10做缩回运动，从而完成所述联动轴20 的单次伸缩运动，当所述电磁线圈43输入脉冲电流交替变化时，可实现所述联动轴20按上述动作往复高频伸缩运动。当然，所述强力磁铁422的设置，也起到强化所述联动轴20伸缩的动力。

更进一步地，所述联动轴20上套设有两复位弹簧21，该两复位弹簧皆设于两所述耐磨圆环11之间，且所述环形磁铁组42及所述径向驱动装置30介于两所述复位弹簧21之间。该结构设计起到在所述电磁线圈43磁性变化过程中，便于辅助所述联动轴20沿轴向方向的快速复位功能。当然，为了提高所述联动轴20伸缩过程中的顺畅性，本实施例通过在所述联动轴20的端部设有一导料块，所述塑胶尾座41上开设于与其相匹配的导料孔。

在本实用新型的另一个实施例中，如图9所示，远离其输出端的所述联动轴20的端部设有Z型弹片22，该Z型弹片22与所述塑胶尾座41固定连接。该结构设计起到在所述电磁线圈43磁性变化过程中，便于辅助所述联动轴20 沿轴向方向的快速复位功能。

在本实用新型的另一个实施例中，如图7所示，所述外壳10及所述塑胶尾座41上分别固设有同轴线设置的耐磨圆环11，所述联动轴20的两端分别穿过两所述耐磨圆环11，且与所述耐磨圆环11活动连接。因本实用新型的所述联动轴20可产生绕径向的高频来回转动及绕轴向的高频伸缩，故与所述联动轴20 接触的部位的耐磨性能要求非常高，通过增设所述耐磨圆环11，且该耐磨圆环采用耐磨性能高的材料制成，可起到防止对支撑所述联动轴20的所述外壳10 及所述塑胶尾座41的磨损，从而提高产品使用寿命。

各实施例的其余部分与实施例一相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例一的解释，这里不再进行赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种结构改进型声波马达，包括一端开口的外壳、穿过该外壳另一端且与其活动连接的联动轴、环绕该联动轴的径向驱动装置，该径向驱动装置置于所述外壳的内腔，且驱动所述联动轴绕其轴线转动；其特征在于：位于所述外壳开口侧的所述联动轴上设有轴向驱动装置，该轴向驱动装置包括与所述外壳开口端套接的塑胶尾座、套设于所述联动轴上的环形磁铁组和与该环形磁铁组同轴套接且间隔一定距离设置的电磁线圈，该电磁线圈设于所述塑胶尾座内腔；所述电磁线圈通电产生交替变换的磁感线，与所述环形磁铁组产生异性相吸或同性相斥的作用实现所述联动轴相对于所述外壳做伸缩运动。

2.根据权利要求1所述的结构改进型声波马达，其特征在于：所述外壳及所述塑胶尾座上分别固设有同轴线设置的耐磨圆环，所述联动轴的两端分别穿过两所述耐磨圆环，且与所述耐磨圆环活动连接。

3.根据权利要求2所述的结构改进型声波马达，其特征在于：所述联动轴上套设有两复位弹簧，该两复位弹簧皆设于两所述耐磨圆环之间，且所述环形磁铁组及所述径向驱动装置介于两所述复位弹簧之间。

4.根据权利要求2所述的结构改进型声波马达，其特征在于：远离其输出端的所述联动轴的端部设有Z型弹片，该Z型弹片与所述塑胶尾座固定连接。

5.根据权利要求1所述的结构改进型声波马达，其特征在于：所述环形磁铁组包括交替且同轴设置的铁垫片及强力磁铁。

6.根据权利要求1所述的结构改进型声波马达，其特征在于：所述径向驱动装置包括内置有磁性材料的转子组件和包裹该转子组件的定子组件；所述定子组件包括包裹所述转子组件的定子铁芯和绕制于该定子铁芯上的线圈，所述定子组件通过磁性的变换与所述转子组件的磁性材料相互作用驱动所述转子组件在预定幅度往复转动。

7.根据权利要求6所述的结构改进型声波马达，其特征在于：所述转子组件包括所述联动轴、套设于所述联动轴上的转子铁芯、对称设于该转子铁芯圆弧面上的两组磁条组，每一磁条组均包括磁性相反的两磁条。

8.根据权利要求7所述的结构改进型声波马达，其特征在于：所述定子铁芯的结构为对称设置的两组分离式定子构成，每一所述分离式定子的截面呈E型结构，且与所述磁条组间隔对应设置。

9.根据权利要求8所述的结构改进型声波马达，其特征在于：所述线圈为两组，其分别设于分离式定子的极齿上，且该极齿位于对应位置的所述磁条组中线位置上。

10.根据权利要求8所述的结构改进型声波马达，其特征在于：两组所述分离式定子的水平面接合处通过焊接固定。

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