CN204290516U - 永磁旋转振荡电机及电动设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种永磁旋转振荡电机，包括转子部分和定子部分；转子部分包括轴、永磁体、永磁体盖板、支撑前座，支撑后座和弹性装置；定子部分包括第一定子铁心、第一定子线圈、第一线圈骨架、第二定子铁心、第二定子线圈、第二线圈骨架和隔磁块。第一定子铁心和第二定子铁心通过隔磁块隔开。定子部分为轴对称结构。当第一定子线圈和所述第二定子线圈通入高频电流时产生磁场，从而驱动所述转子部分旋转运动，本实用新型还涉及一种电动设备。本实用新型的永磁旋转振荡电机及电动设备，结构简单，线圈置于定子上，转子部分为永磁体结构，提供更大的气隙磁密，质量更轻，动态响应快，在提供相等安匝电流情况下，输出力矩更大。

Description

永磁旋转振荡电机及电动设备

技术领域

本实用新型涉及振荡电机领域，尤其涉及一种高频永磁旋转振荡电机及电动设备。

背景技术

随着消费者的生活水平提高，人们对电动牙刷的质量及性能要求越来越高，而出于成本考虑，目前市场上很多产品采用传统微型电机加上振动环实现，其缺点是工作频率不稳定，振动效果不佳，而且很大程度上依赖电池电压。虽然市场长也出现一些专用的振荡电机，但一般结构较为复杂，而且一致性较差，容易出现无振荡效果，不适合大批量推广。

中国专利ZL201320543302.4公开了一种电动牙刷用振动电机，该振动电机的转子上有电感线圈，四个永磁体分别安装在两边支架内腔内，转轴杆的输出后端与后盖通过弹簧定位销定位。通过改变线圈的方波脉冲而改变极性，在线圈中产生N、S极交替振荡磁场，使得转子产生旋转振动的效果。上述结构存在不足是线圈在转子上，电机工作时，产生的振动会使线圈松散，引出头不好设置，另外专利中使用四个永磁体，使得装配相对复杂。

实用新型内容

鉴于现有技术的现状，本实用新型的目的在于提供一种永磁旋转振荡电机及电动设备，结构简单，线圈置于定子上，转子部分为永磁体结构，提供更大的气隙磁密，质量更轻，动态响应快，在提供相等安匝电流情况下，输出力矩更大。为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种永磁旋转振荡电机，包括转子部分和定子部分，所述转子部分包括轴、永磁体、第一永磁体盖板、第二永磁体盖板、支撑前座，支撑后座和弹性装置，所述永磁体置于所述第一永磁体盖板和所述第二永磁体盖板之间，所述永磁体、所述第一永磁体盖板和所述第二永磁体盖板形成永磁体组件，所述轴连接所述永磁体组件，所述支撑前座置于所述永磁体组件的第一端，所述支撑后座置于所述永磁体组件的第二端，所述弹性装置置于所述永磁体组件的第二端；

所述定子部分包括第一定子铁心、第一定子线圈、第一线圈骨架、第二定子铁心、第二定子线圈、第二线圈骨架和隔磁块，所述定子部分为轴对称结构，所述第一定子铁心、所述第一定子线圈和所述第一线圈骨架设置在所述定子部分的对称轴的一侧，所述第二定子铁心、所述第二定子线圈和所述第二线圈骨架设置在所述对称轴的另一侧，所述隔磁块设置在所述第一定子铁心和所述第二定子铁心之间，所述第一定子铁心和所述第二定子铁心通过所述隔磁块隔开；

当所述第一定子线圈和所述第二定子线圈通入方波电流或交流高频电流时产生磁场，与所述永磁体相互作用，从而驱动所述转子部分旋转运动。

较优地，所述永磁体置于所述定子部分的中心位置，所述轴的中心线与所述定子部分的中心线重合。

较优地，所述永磁体为一整体的永磁体，其充磁方向和所述轴垂直。

较优地，所述轴的一端置于所述定子部分的中心位置，所述永磁体置于所述轴的周侧。

较优地，所述永磁体包括第一永磁体和第二永磁，所述第一永磁体和第二永磁体对称地设置在所述轴的两侧，所述第一永磁体和所述第二永磁体的充磁方向均与所述轴垂直。

较优地，所述第一定子线圈和所述第二定子线圈串联或并联连接，且所述第一定子线圈和所述第二定子线圈所产生的磁力线方向一致。

较优地，所述永磁旋转振荡电机还包括用于容纳所述定子部分和转子部分的机壳，所述机壳的前端设置有前端盖，所述机壳的后端设置有后端盖；

所述弹性装置包括弹性元件、第一固定件和第二固定件，所述弹性元件的第一端连接所述第一固定件，所述弹性元件的第二端连接所述第二固定件，其中，所述第一固定件设置在所述后端盖内，所述第二固定件设置在所述支撑后座内。

较优地，所述第一永磁体盖板和所述第二永磁体盖板均由导磁材料制成，所述第一定子铁心和所述第二定子铁心均为U型且由导磁材料制成，所述隔磁块由不导磁材料制成；所述弹性元件为弹簧钢丝或者扭转弹簧。

较优地，所述方波电流或所述交流高频电流的频率等于或接近所述转子部分的共振频率。

还涉及一种电动设备，包括永磁旋转振荡电机，永磁旋转振荡电机为上述任一技术方案的所述永磁旋转振荡电机。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的永磁旋转振荡电机及电动设备，结构简单，线圈置于定子上，转子部分为永磁体结构，提供更大的气隙磁密，质量更轻，动态响应快，在提供相等安匝电流情况下，输出力矩更大。转子中心与轴同心，电机运行更加可靠。永磁体采用一个整体的永磁体或两片永磁体，装配容易，进一步提高永磁旋转振荡电机的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的永磁旋转振荡电机实施例一的***图；

图2为图1所示永磁旋转振荡电机的剖面图；

图3为图1所示永磁旋转振荡电机的定子铁心段轴向剖面图；

图4为本实用新型的永磁旋转振荡电机实施例二转子部分***图

图5为图4所示永磁旋转振荡电机的定子铁心段的转子部分轴向剖面示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型的永磁旋转振荡电机及电动设备进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1和图2，本实用新型一实施例的永磁旋转振荡电机包括转子部分、定子部分以及用于容纳定子部分和转子部分的机壳6，机壳6的前端设置有前端盖91，机壳6的后端设置有后端盖92。

转子部分包括轴7、永磁体1、第一永磁体盖板41、第二永磁体盖板42、支撑前座201，支撑后座202和弹性装置。其中，第一永磁体盖板41和第二永磁体盖板42均由导磁材料制成，永磁体1置于第一永磁体盖板41和第二永磁体盖板42之间，永磁体1、第一永磁体盖板41和第二永磁体盖板42形成永磁体组件，轴7连接所述永磁体组件，支撑前座201置于所述永磁体组件的第一端(图中为左端)，支撑后座202置于所述永磁体组件的第二端(图中为右端)，所述弹性装置置于所述永磁体组件的第二端(图中为右端)。

图2中轴7的左端置于第一永磁体盖板41和第二永磁体盖板42之间，轴7和永磁体1通过第一永磁体盖板41和第二永磁体盖板42固定到一起。支撑前座201置于第一永磁体盖板41和第二永磁体盖板42的第一端(图1中为左端)，支撑后座202置于第一永磁体盖板41和第二永磁体盖板42的第二端(图1中为右端)。弹性装置也置于第一永磁体盖板41和第二永磁体盖板42的第二端，弹性装置包括弹性元件301、第一固定件302和第二固定件303，弹性元件301的第一端(图中右端)连接第一固定件302，弹性元件301的第二端(图中左端)连接第二固定件303，其中，弹性元件301为弹簧钢丝或者扭转弹簧。第一固定件302设置在后端盖92内，第二固定件303设置在支撑后座202内。优选地，第二固定件上还套装有后轴承82，轴7上还套装有前轴承81，前轴承81设置在前端盖91内。

定子部分包括第一定子铁心21、第一定子线圈31、第一线圈骨架101、第二定子铁心22、第二定子线圈32、第二线圈骨架102和隔磁块5。所述定子部分为轴对称结构，第一定子铁心21、第一定子线圈31和第一线圈骨架101设置在所述定子部分的对称轴的一侧，第二定子铁心22、第二定子线圈32和第二线圈骨架102设置在所述对称轴的另一侧。隔磁块5设置在第一定子铁心21和第二定子铁心22之间，第一定子铁心21和第二定子铁心22通过隔磁块5隔开。第一定子铁心21和第二定子铁心22均为U型且由导磁材料制成，隔磁块5由不导磁材料制成。

当第一定子线圈31和第二定子线圈32通入方波电流或交流高频电流时产生磁场，与永磁体1相互作用，从而驱动所述转子部分旋转运动。优选地，第一定子线圈31和第二定子线圈32串联或并联连接，且第一定子线圈31和第二定子线圈32所产生的磁力线方向一致。所述方波电流或所述交流高频电流的频率等于或接近所述转子部分的共振频率。所述交流高频电流的频率接近所述转子部分的共振频率是指两者的频率偏差小于10％。

作为一种可实施方式，如图2和图3所示，永磁体1置于所述定子部分的中心位置，轴7的中心线与所述定子部分的中心线重合，即永磁体1与轴7在同一条直线，图2中轴7置于永磁体1的左侧。其中，在永磁体1轴向长度范围内，在竖直方向上，永磁体1的一侧(图中为上侧)由电机内向电机外依次是第一永磁体盖板41、第一定子线圈31、第一线圈骨架101、第一定子铁心21和机壳6；永磁体1的另一侧(图中为下侧)由电机内向电机外依次为第二永磁体盖板42、第二定子线圈32、第二线圈骨架102、第二定子铁心22和机壳6；以轴中心为起点，在水平方向上，由电机内向电机外依次是永磁体1，隔磁块5和机壳6。

永磁体1为一整体的永磁体，其充磁方向与轴7垂直，永磁体1的上端为N极，永磁体1的下端为S极；或者，永磁体1的上端为S极，永磁体1的下端为N极。

作为另一种可实施方式，如图4和图5所示，轴7的一端置于所述定子部分的中心位置，永磁体1置于轴7的周侧。优选地，永磁体1包括第一永磁体11和第二永磁12，第一永磁体11和第二永磁体12对称地设置在轴7的两侧，该种实施方式的定子部分与上述实施方式的定子部分相同。以轴中心为起点，轴7的一侧(图中为上侧)，在垂直方向上，由电机内向电机外依次是第一永磁体盖板41、第一定子线圈31、第一线圈骨架101、第一定子铁心21和机壳6；轴7的另一侧(图中为下侧)由电机内向外依次是第二永磁体盖板42、第二定子线圈32、第二线圈骨架102、第二定子铁心22和机壳6；在水平方向上，轴7的一侧(图中为左侧)，由电机内向外依次是第一永磁体11、隔磁块5和机壳6，轴7的另一侧(图中为右侧)由电机内向外依次是第二永磁体12、隔磁块5和机壳6。

第一永磁体11和第二永磁体12的充磁方向均与轴7垂直，第一永磁体11和第二永磁体12的充磁方向相同，其中，第一永磁体11和第二永磁体12的上端均为N极，第一永磁体11和第二永磁体12的下端均为S极；或者，第一永磁体11和第二永磁体12的上端均为S极，第一永磁体11和第二永磁体12的下端均为N极。

本实用新型还涉及一种电动设备，包括永磁旋转振荡电机，永磁旋转振荡电机为上述任一技术方案的所述永磁旋转振荡电机。以上实施例的永磁旋转振荡电机使用在电动设备上，其中电动设备可为电动牙刷、剃须刀、扬声器、电锤机、搅拌机、冷冻机、缝纫机、打包捆扎机、电磁泵等，由于以上电动设备除永磁旋转振荡电机外均为现有技术，此处不再一一赘述。

以上实施例的永磁旋转振荡电机及电动设备，永磁旋转振荡电机，结构简单，线圈置于定子上，转子部分为永磁体结构，提供了更大的气隙磁密，质量更轻，动态响应快；在提供相等安匝电流情况下，是目前市场上现有永磁振荡电机的输出力的2-4倍，输出力矩更大。转子中心与轴同心，电机运行更加可靠。永磁体采用一个整体的永磁体或两片永磁体，装配容易，提高生产效率，降低成本，进一步提高永磁旋转振荡电机的可靠性。

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专利范围的限制。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，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种永磁旋转振荡电机，包括转子部分和定子部分，其特征在于：

所述转子部分包括轴、永磁体、第一永磁体盖板、第二永磁体盖板、支撑前座，支撑后座和弹性装置，所述永磁体置于所述第一永磁体盖板和所述第二永磁体盖板之间，所述永磁体、所述第一永磁体盖板和所述第二永磁体盖板形成永磁体组件，所述轴连接所述永磁体组件，所述支撑前座置于所述永磁体组件的第一端，所述支撑后座置于所述永磁体组件的第二端，所述弹性装置置于所述永磁体组件的第二端；

所述定子部分包括第一定子铁心、第一定子线圈、第一线圈骨架、第二定子铁心、第二定子线圈、第二线圈骨架和隔磁块，所述定子部分为轴对称结构，所述第一定子铁心、所述第一定子线圈和所述第一线圈骨架设置在所述定子部分的对称轴的一侧，所述第二定子铁心、所述第二定子线圈和所述第二线圈骨架设置在所述对称轴的另一侧，所述隔磁块设置在所述第一定子铁心和所述第二定子铁心之间，所述第一定子铁心和所述第二定子铁心通过所述隔磁块隔开；

当所述第一定子线圈和所述第二定子线圈通入方波电流或交流高频电流时产生磁场，与所述永磁体相互作用，从而驱动所述转子部分旋转运动。

2.根据权利要求1所述的永磁旋转振荡电机，其特征在于：

所述永磁体置于所述定子部分的中心位置，所述轴的中心线与所述定子部分的中心线重合。

3.根据权利要求2所述的永磁旋转振荡电机，其特征在于：

所述永磁体为一整体的永磁体，其充磁方向和所述轴垂直。

4.根据权利要求1所述的永磁旋转振荡电机，其特征在于：

所述轴的一端置于所述定子部分的中心位置，所述永磁体置于所述轴的周侧。

5.根据权利要求4所述的永磁旋转振荡电机，其特征在于：

所述永磁体包括第一永磁体和第二永磁，所述第一永磁体和第二永磁体对称地设置在所述轴的两侧，所述第一永磁体和所述第二永磁体的充磁方向均与所述轴垂直。

6.根据权利要求1-5任一项所述的永磁旋转振荡电机，其特征在于：

所述第一定子线圈和所述第二定子线圈串联或并联连接，且所述第一定子线圈和所述第二定子线圈所产生的磁力线方向一致。

7.根据权利要求1-5任一项所述的永磁旋转振荡电机，其特征在于：

还包括用于容纳所述定子部分和转子部分的机壳，所述机壳的前端设置有前端盖，所述机壳的后端设置有后端盖；

所述弹性装置包括弹性元件、第一固定件和第二固定件，所述弹性元件的第一端连接所述第一固定件，所述弹性元件的第二端连接所述第二固定件，其中，所述第一固定件设置在所述后端盖内，所述第二固定件设置在所述支撑后座内。

8.根据权利要求1-5任一项所述的永磁旋转振荡电机，其特征在于：

所述第一永磁体盖板和所述第二永磁体盖板均由导磁材料制成，所述第一定子铁心和所述第二定子铁心均为U型且由导磁材料制成，所述隔磁块由不导磁材料制成；所述弹性元件为弹簧钢丝或者扭转弹簧。

9.根据权利要求1-5任一项所述的永磁旋转振荡电机，其特征在于：

所述方波电流或所述交流高频电流的频率等于或接近所述转子部分的共振频率。

10.一种电动设备，包括永磁旋转振荡电机，其特征在于：

所述永磁旋转振荡电机为权利要求1-9任一项所述的永磁旋转振荡电机。