振动电机及电动牙刷的制作方法

本实用新型涉及牙刷振动电机技术领域，具体而言，涉及一种振动电机及电动牙刷。

背景技术：

目前，电动牙刷大多为通过振动马达带动刷头动作，如旋转型电动牙刷和振动型电动牙刷，现有的振动马达均具有定子和转子，通过定子驱动转子摆动来带动刷头动作。

但是，现有的振动马达的定子铁芯上一般仅具有两个相对设置的极靴，振动马达通过两个极靴来磁性驱动转子，其振动扭力较小，且较易出现转子摆动不平稳的情况。

有鉴于此，研发设计出一种能够解决上述技术问题的振动电机及电动牙刷显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种振动电机，其具有振动扭力较大，且运行平稳的特点。

本实用新型的另一目的在于提供一种电动牙刷，其采用的振动电机具有振动扭力较大，且运行平稳的特点。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种振动电机，包括定子组件和转子组件；所述转子组件包括转子主体和磁体，所述转子主体用于与电动牙刷的刷头连接，所述磁体设置于所述转子主体；所述定子组件包括两个定子铁芯和两个线圈绕组，两个所述线圈绕组分别套设于两个所述定子铁芯，且两个所述定子铁芯各自的两端均为驱动磁极，四个所述驱动磁极沿所述转子主体的周向排布，以共同磁性驱动所述磁体，从而带动所述转子主体摆动。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述定子铁芯包括依次连接的第一定子段、第二定子段及第三定子段，所述线圈绕组绕设于所述第二定子段；所述第一定子段、所述第二定子段及所述第三定子段共同呈c型设置，所述第一定子段和所述第三定子段各自远离所述第二定子段的一端为所述驱动磁极。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述第一定子段远离所述第二定子段的端部延伸方向指向所述转子主体的轴线。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，两个所述定子铁芯对称设置，且对称轴为所述转子主体的轴线；所述磁体的数量为六个，三个所述磁体组成一组，两组所述磁体对称设置，且对称轴为所述转子主体的轴线；同组的三个所述磁体依次沿所述转子主体的周向排布，所述磁体远离所述转子主体的一端为被动磁极，同组中相邻的两个所述磁体各自的所述被动磁极的磁性相异；任意两个所述驱动磁极分别与同组中相邻两个所述磁体之间的间隙与对应。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述转子主体上开设有多个安装凹槽，所述磁体靠近所述转子主体的一端设置于所述安装凹槽内，所述被动磁极位于所述安装凹槽外。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述驱动磁极的端面与同组相邻的两个所述磁体各自的所述被动磁极的部分端面对应。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述驱动磁极上凸设有第一极靴和第二极靴，且所述第一极靴沿第一方向延伸，所述第二极靴沿与所述第一方向相反的第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向均为所述转子主体的周向方向。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，所述第一极靴和所述第二极靴靠近所述转子主体的侧面为驱动侧面，所述驱动侧面分别与同组相邻的两个所述磁体之间的间隙对应，且与同组相邻的两个所述磁体各自的所述被动磁极的部分端面对应。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第八种实现方式中，所述驱动侧面开设有分隔凹槽，所述分隔凹槽与同组相邻的两个所述磁体之间的间隙对应。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电动牙刷，包括所述的振动电机，该振动电机包括定子组件和转子组件；所述转子组件包括转子主体和磁体，所述转子主体用于与电动牙刷的刷头连接，所述磁体设置于所述转子主体；所述定子组件包括两个定子铁芯和两个线圈绕组，两个所述线圈绕组分别套设于两个所述定子铁芯，且两个所述定子铁芯各自的两端均为驱动磁极，四个所述驱动磁极沿所述转子主体的周向排布，以共同磁性驱动所述磁体，从而带动所述转子主体摆动。

相比现有技术，本实用新型实施例提供的振动电机及电动牙刷相对于现有技术的有益效果包括：

振动电机包括定子组件和转子组件，其中，转子组件包括转子主体和磁体，转子主体与电动牙刷的刷头连接，磁体设置于转子主体上，定子组件包括两个定子铁芯和两个线圈绕组，两个线圈绕组分别套设于两个定子铁芯，且两个定子铁芯各自的两端均为驱动磁极，四个驱动磁极沿转子主体的周向排布，以共同磁性驱动磁体，从而带动转子主体摆动，换言之，四个驱动磁极沿转子主体外侧面设置，以共同产生驱动磁体的磁场，位于磁场中的磁体在磁场作用下具有沿转子主体的周向方向运动的趋势，进而通过磁体带动转子主体摆动，且可通过切换线圈绕组的通电情况来控制转子主体摆动。这样一来，通过两个定子铁芯各自的两端共同驱动磁体，以使得转子主体在摆动时的扭力较大，并且，通过四个沿转子周向设置的驱动磁极来驱动磁体，以提高转子主体摆动的稳定性。

为使本实用新型的上述目的、特征及优点能更明显易懂，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为本实用新型实施例提供的振动电机应用于电动牙刷的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的振动电机的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的振动电机的转子组件沿顺时针方向转动时的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的振动电机的转子组件沿逆时针方向转动时的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的振动电机的转子组件沿顺时针方向转动时的磁力线分布示意图。

图6为本实用新型实施例提供的振动电机的定子铁芯具有极靴时的结构示意图。

图标：100-电动牙刷；20-刷头；30-刷柄；10-振动电机；121-定子铁芯；1211-第一定子段；1212-第二定子段；1213-第三定子段；122-驱动磁极；1221-第一极靴；1222-第二极靴；123-驱动侧面；1231-分隔凹槽；125-线圈绕组；13-转子组件；131-转子主体；1312-安装凹槽；132-磁体；1321-被动磁极；a-第一方向；b-第二方向。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

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。术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

实施例：

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的振动电机10应用于电动牙刷100的结构示意图。

本实用新型实施例提供一种振动电机10，该振动电机10具有振动扭力较大，且运行平稳的特点。该振动电机10能够应用于电动牙刷100、脱毛仪、美容仪、嫩肤仪及冲牙器等需要振动的场景，当然，该振动电机10也可独立使用。

其中，以振动电机10应用于电动牙刷100为例，该电动牙刷100包括上述振动电机10，以通过振动电机10提供振动动力源，当然，该电动牙刷100还可包括刷头20和刷柄30，振动电机10安装于刷柄30内，且振动电机10与刷头20传动连接，以通过振动电机10带动刷头20振动，进而完成刷牙动作。

由于电动牙刷100采用了本实用新型实施例提供的振动电机10，所以该电动牙刷100也具有振动扭力较大，且运行平稳的特点。

以下将具体介绍本实用新型实施例提供的振动电机10的结构组成、工作原理及有益效果。

请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的振动电机10的结构示意图。在图2中，线圈绕组125未通电。

该振动电机10包括定子组件(图未标)和转子组件13，其中，转子组件13包括转子主体131和磁体132，转子主体131与电动牙刷100的刷头20连接，磁体132设置于转子主体131上，定子组件包括两个定子铁芯121和两个线圈绕组125，两个线圈绕组125分别套设于两个定子铁芯121，且两个定子铁芯121各自的两端均为驱动磁极122，四个驱动磁极122沿转子主体131的周向排布，以共同磁性驱动磁体132，从而带动转子主体131摆动，换言之，四个驱动磁极122沿转子主体131外侧面设置，以共同产生驱动磁体132的磁场，位于磁场中的磁体132在磁场作用下具有沿转子主体131的周向方向运动的趋势，进而通过磁体132带动转子主体131摆动，且可通过切换线圈绕组125的通电情况来控制转子主体131摆动。

这样一来，通过两个定子铁芯121各自的两端共同驱动磁体132，以使得转子主体131在摆动时的扭力较大，并且，通过四个沿转子周向设置的驱动磁极122来驱动磁体132，以提高转子主体131摆动的稳定性。

现有的振动马达，且在同一定子上具有两个极靴相对应的极靴，以通过两个极靴来驱动转子摆动，在转子摆动至较大摆幅时，转子上的磁体132距离极靴距离较远，此时扭力较小，且在连接于转子的弹片因疲劳等原因弹力降低时，还可能出现转子由较大摆幅时复位时，复位较慢的情况，其中，复位是指转子回到线圈绕组125不通电时的状态。而本申请提供的振动电机10，其驱动磁体132的驱动磁极122较多，在摆动相同摆幅下，本申请提供的振动电机10相较于现有的振动马达的扭力较大，并更易在预设时间内完成复位动作。

需要说明的是，转子主体131及定子铁芯121均可为导磁材料制成，其可为铁磁材料，例如铁、镍钴及其合金等，以进一步提高振动电机10的摆动扭力。

进一步地，定子铁芯121包括依次连接的第一定子段1211、第二定子段1212及第三定子段1213，其中，线圈绕组125绕设于第二定子段1212，而第一定子段1211、第二定子段1212及第三定子段1213共同呈c型设置，换言之，定子铁铁芯的横截面呈c型设置，且驱动磁极122即为第一定子段1211和第三定子段1213各自远离第二定子段1212的一端。换言之，c型的定子铁芯121开口朝向转子主体131设置，线圈绕组125绕设于定子铁芯121的中部，其体积较小，结构紧凑，而现有的振动马达的线圈轴向方向为朝向转子主体131的方向，其厚度较大，定子的体积较大。

进一步地，第一定子段1211远离第二定子段1212的端部延伸方向指向转子主体131的轴线，换言之，第一定子段1211远离第二定子段1212的端面朝向转子主体131的轴线设置，以使较多磁感线经第一定子段1211远离第二定子段1212的端面及磁体132，优化其磁路结构，提高磁体132的利用率，进一步增大振动电机10的扭力。

此外，第三定子段1213远离第二定子段1212的端部延伸方向也指向转子主体131的轴线，进一步提高磁体132的利用率，增大振动电机10的扭力。

请参阅图2、图3及图4，图3为本实用新型实施例提供的振动电机10的转子组件13沿顺时针方向转动时的结构示意图。图4为本实用新型实施例提供的振动电机10的转子组件13沿逆时针方向转动时的结构示意图。图5为本实用新型实施例提供的振动电机10的转子组件13沿顺时针方向转动时的磁力线分布示意图。

两个定子铁芯121对称设置，并且，其对称轴为转子主体131的轴线，换言之，两个c型的定子铁芯121的开口相对应，且转子主体131位于两个定子铁芯121之间，四个驱动磁极122也两两以转子主体131的轴线轴对称设置。

而磁体132的数量可为六个，其中，三个磁体132组成一组，两组磁体132对称设置，并且，其对称轴也为转子主体131的轴线。且两组各自的三个磁体132分别沿转子主体131的周向排布，且任意两个驱动磁极122分别与同组中相邻两个磁体132之间的间隙与对应，换言之，四个驱动磁极122中，两个驱动磁极122与一组磁体132对应，且两个驱动磁极122分别与中间磁体132和两边磁体132之间的两个间隙对应；另外两个驱动磁极122与另外一组磁体132对应，同样的，两个驱动磁极122分别与中间磁体132和两边磁体132之间的两个间隙对应。并且，磁体132远离转子主体131的一端为被动磁极1321，同组中相邻的两个磁体132各自的被动磁极1321的磁性相异。

以同组磁体132中的中间磁体132的被动磁极1321为n极为例：

在线圈绕组125未通电时，如图2，磁体132磁性吸引对应的驱动磁极122，同组磁体132中，两边的磁体132分别吸引两边的两个定子铁芯121的驱动磁极122，中间的磁体132也分别吸引两边的两个定子铁芯121的驱动磁极122，另一组同样，此处不再赘述。

在线圈绕组125通入直流方波脉冲电压时，如图3和图5所示的电机的横截面视角，左侧的线圈绕组125使得对应的定子铁芯121的上下两个驱动磁极122分别形成为n极和s极磁场，右侧的线圈绕组125使得对应的定子铁芯121的上下铁芯分别形成为s极和n极磁场，此时，左上的驱动磁极122磁性吸引转子主体131上方左侧的磁体132，且排斥转子主体131上方中间的磁体132；同时，右上的驱动磁极122磁性吸引转子主体131上方中间的磁体132，且排斥转子主体131上方右侧的磁体132；而左下方的驱动磁极122磁性吸引转子主体131下方中间的磁体132，且排斥转子主体131下方左侧的磁体132；同时，右下的驱动磁极122磁性吸引转子主体131下方右侧的磁体132，且排斥转子主体131下方中间的磁体132；综上，即，通过四个驱动磁极122共同磁性驱动对应的磁体132，进而带动转子主体131沿顺时针方向转动。

而在线圈绕组125更换通入直流方波脉冲电压方向时，如图4所示的电机的横截面视角，左侧的线圈绕组125使得对应的定子铁芯121的上下两个驱动磁极122分别形成为s极和n极磁场，右侧的线圈绕组125使得对应的定子铁芯121的上下铁芯分别形成为n极和s极磁场，此时，左上的驱动磁极122磁性吸引转子主体131上方中间的磁体132，且排斥转子主体131上方左侧的磁体132；同时，右上的驱动磁极122磁性吸引转子主体131上方右侧的磁体132，且排斥转子主体131上方中间的磁体132；而左下方的驱动磁极122磁性吸引转子主体131下方左侧的磁体132，且排斥转子主体131下方中间的磁体132；同时，右下的驱动磁极122磁性吸引转子主体131下方中间的磁体132，且排斥转子主体131下方右侧的磁体132；综上，即，通过四个驱动磁极122共同磁性驱动对应的磁体132，进而带动转子主体131沿逆时针方向转动。

这样一来，通过变换通入线圈绕组125的直流方波脉冲电压方向，并通过四个驱动磁极122共同磁性驱动对应的磁体132，进而带动转子主体131沿顺时针及逆时针方向往复转动，以实现转子主体131摆动，进一步提高了振动电机10的运行稳定性。

请继续参阅图3和图5，转子主体131上可开设有多个安装凹槽1312，磁体132靠近转子主体131的一端设置于安装凹槽1312内，被动磁极1321位于安装凹槽1312外。换言之，磁体132部分设置于转子主体131内，部分露出，这样一来，使得转子主体131上的两组各自的三个磁体132之间的间隙不具有磁性，以使驱动磁极122能够更好地磁性吸引被动磁极1321或排斥被动磁极1321，例如，在驱动转子组件13沿顺时针方向转动时，左上的驱动磁极122磁性吸引转子主体131上方左侧的磁体132，且左上的驱动磁极122同时排斥转子主体131上方中间的磁体132，而不受转子主体131上方三个磁体132之间的间隙的影响，以更好地磁性吸引被动磁极1321或排斥被动磁极1321，进一步提高振动电机10摆动时的扭力。

需要说明的是，在线圈绕组125通入直流方波脉冲电压时，磁力线如图5所示，磁力线在左侧的c型定子铁芯121、转子主体131上的磁体132、转子主体131及右侧的c型定子铁芯121上形成闭环，且磁力线还在相邻的磁体132之间形成闭环，由于定子铁芯121呈c型设置，且开口朝向转子主体131，使得其上较多的磁力线沿定子铁芯121的延伸方向分布，且较多的磁力线经定子铁芯121两端的驱动磁极122延伸至转子主体131上的磁体132，进一步提高了定子组件驱动转子组件13摆动的扭力。

进一步地，驱动磁极122的端面与同组相邻的两个磁体132各自的被动磁极1321的部分端面对应。这样一来，在线圈绕组125未通电时，同组磁体132中，两侧的磁体132能够更稳定地吸引左右两侧的驱动磁极122，以提高振动电机10的稳定性。在线圈绕组125通入直流方波脉冲电压时，能够同时磁性吸引或磁性排斥转子主体131上的磁体132，以进一步提高振动电机10的摆动扭力。

请参阅图6，图6为本实用新型实施例提供的振动电机10的定子铁芯121具有极靴时的结构示意图。其中，a箭头所指的方向为第一方向a，b箭头所指的方向为第二方向b。

驱动磁极122上凸设有第一极靴1221和第二极靴1222，且第一极靴1221沿第一方向a延伸，第二极靴1222沿与第一方向a相反的第二方向b延伸，其中，第一方向a和第二方向b均为转子主体131的周向方向。

这样一来，在线圈绕组125未通电时，同组磁体132中，两侧的磁体132能够更加稳定地吸引左右两侧的驱动磁极122，以提高振动电机10的稳定性。而在线圈绕组125通入直流方波脉冲电压时，驱动磁极122通过第一极靴1221和第二极靴1222增大了其磁性体积，以更大的磁性吸引力或磁性排斥力作用于转子主体131上的磁体132，以进一步提高振动电机10的摆动扭力。

此外，需要说明的是，由于通过设置第一极靴1221和第二极靴1222，增加了振动电机10的线圈绕组125未通电时保持转子位置的能力，以及增加了线圈绕组125通入直流方波脉冲电压时，驱动磁极122驱动转子的扭力，所以该振动电机10也可不设置弹片于转子主体131，以降低振动电机10的噪音，提高其使用寿命，且进一步提高振动电机10的结构紧凑性。

而现有的振动马达均具有设置有复位弹片，复位弹片设置于转子轴的一端，以带动转子主体131复位，其尺寸较大，且现有的复位弹片在使用中噪音较大，且易变形，导致转子的中心与定子中心偏移，进而导致电机的摆幅衰减，使用寿命减短。

进一步地，第一极靴1221和第二极靴1222靠近转子主体131的侧面为驱动侧面123，驱动侧面123分别与同组相邻的两个磁体132之间的间隙对应，且与同组相邻的两个磁体132各自的被动磁极1321的部分端面对应。这样一来，在线圈绕组125未通电时，同组磁体132中，两侧的磁体132能够更稳定地吸引左右两侧的驱动磁极122，以提高振动电机10的稳定性。在线圈绕组125通入直流方波脉冲电压时，能够同时磁性吸引或磁性排斥转子主体131上的磁体132，以进一步提高振动电机10的摆动扭力。

需要说明的是，在驱动侧面123上还可开设有分隔凹槽1231，该分隔凹槽1231与同组相邻的两个磁体132之间的间隙对应，以降低驱动侧面123的中部对磁体132的磁性吸引作用。例如，在图6中，在线圈绕组125未通电时，转子主体131上方的左侧的磁体132磁性吸引第二极靴1222，转子主体131上方的中间的磁体132磁性吸引第一极靴1221，而转子主体131上方的左侧的磁体132和中间的磁体132对驱动侧面123中部的分隔凹槽1231磁性吸引较弱，以进一步增加振动电机10的线圈绕组125未通电时保持转子位置的能力。

此外，驱动侧面123为内凹的弧形，以使磁体132和驱动侧面123的间隙均等，进一步提高振动电机10的稳定性。

本实用新型实施例提供的振动电机10的工作原理是：

振动电机10包括定子组件和转子组件13，其中，转子组件13包括转子主体131和磁体132，转子主体131与电动牙刷100的刷头20连接，磁体132设置于转子主体131上，定子组件包括两个定子铁芯121和两个线圈绕组125，两个线圈绕组125分别套设于两个定子铁芯121，且两个定子铁芯121各自的两端均为驱动磁极122，四个驱动磁极122沿转子主体131的周向排布，以共同磁性驱动磁体132，从而带动转子主体131摆动，换言之，四个驱动磁极122沿转子主体131外侧面设置，以共同产生驱动磁体132的磁场，位于磁场中的磁体132在磁场作用下具有沿转子主体131的周向方向运动的趋势，进而通过磁体132带动转子主体131摆动，且可通过切换线圈绕组125的通电情况来控制转子主体131摆动。这样一来，通过两个定子铁芯121各自的两端共同驱动磁体132，以使得转子主体131在摆动时的扭力较大，并且，通过四个沿转子周向设置的驱动磁极122来驱动磁体132，以提高转子主体131摆动的稳定性。

综上所述：

本实用新型实施例提供一种振动电机10，其具有振动扭力较大，且运行平稳的特点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，在不冲突的情况下，上述的实施例中的特征可以相互组合，本实用新型也可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。并且，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。