(57)【要約】本発明は、小型直流モーター（１０）に関し、該小型直流モーター（１０）は、底部カバー（２０）と、受け台（３０）と、受け台（３０）に取り付けられるケーシング（４０）と、ケーシング（４０）の内部に取り付けられる支持フレーム（５０）と、支持フレーム（５０）に取り付けられる４つの永久磁石（６０）及びコイル（７０）と、受け台（３０）に取り付けられ且つケーシング（４０）の外部まで延びている出力軸（８０）と、出力軸（８０）に取り付けられる鉄心（９０）と、を備える。永久磁石（６０）は２つずつ１組として支持フレーム（５０）の側面に対称的に位置し、支持フレーム（５０）の同じ側面に位置する２つの永久磁石（６０）の中心と出力軸（８０）の軸心との結ぶ線の夾角は５０°〜６０°である。鉄心（９０）は、出力軸（８０）に外嵌されるスリーブ部（９１）と、スリーブ部（９１）の両側に対称的に設けられて、永久磁石（６０）に対向して設けられる揺りアーム（９２）と、を備える。該小型直流モーター（１０）の永久磁石（６０）は大きな補助力を生成し、受力して十分な移動距離を持ち、振幅が大きく、電流方向を変更する合間に、回路切り替えのキャップでの動力の不足を補うために復帰バネを使用する必要がなく、構造的には電流整流子によって電流の方向を実現する必要もなく、このため、構成が簡単で、ノイズが小さい。【選択図】図２
2020533942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型直流モーターであって、底部カバーと、前記底部カバーに取り付けられる受け台と、
前記受け台に取り付けられるケーシングと、前記ケーシングの内部に取り付けられる支持
フレームと、前記支持フレームに取り付けられる４つの永久磁石及びコイルと、前記受け
台に取り付けられ且つ前記ケーシングの外部まで延びている出力軸と、前記出力軸に取り
付けられる鉄心と、を備え、前記永久磁石は２つずつ１組として前記支持フレームの側面
に対称的に位置し、前記支持フレームの同じ側面に位置する２つの前記永久磁石の中心と
前記出力軸の軸心との結ぶ線の夾角は５０°〜６０°であり、前記鉄心は、前記出力軸に
外嵌されるスリーブ部と、前記スリーブ部の両側に対称的に設けられて、前記永久磁石に
対向して設けられる揺りアームと、を備える、
ことを特徴とする小型直流モーター。
【請求項２】
前記受け台に位置する下部軸受け、及び前記ケーシングに位置する上部軸受けは前記出力
軸に取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の小型直流モーター。
【請求項３】
前記下部軸受けを収容する第１軸受け溝、及び前記底部カバーへ延びている２つの係止溝
は前記受け台に設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の小型直流モーター。
【請求項４】
前記係止溝と１対１で対応して適合する２つの係止ブロックは前記底部カバーに凸設され
る、
ことを特徴とする請求項３に記載の小型直流モーター。
【請求項５】
前記ケーシングの内壁に当接する２つの円弧状ブロックは前記受け台に凸設される、
ことを特徴とする請求項３に記載の小型直流モーター。
【請求項６】
前記コイルの引出線ヘッドは前記底部カバーを貫通している、
ことを特徴とする請求項１に記載の小型直流モーター。
【請求項７】
弧状溝、及び前記弧状溝の両側に対称的に位置し且つ前記永久磁石に１対１で対向して設
けられる２つの受力面は前記揺りアームに設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の小型直流モーター。
【請求項８】
前記支持フレームは第１フレーム本体及び第２フレーム本体を備え、前記第１フレーム本
体及び第２フレーム本体の一端が前記受け台に当接する、
ことを特徴とする請求項１に記載の小型直流モーター。
【請求項９】
縦方向に延びて前記永久磁石を収容する第１取り付け溝、及び横方向に延びて前記コイル
を収容する第１巻線溝は前記第１フレーム本体に設けられる、
ことを特徴とする請求項８に記載の小型直流モーター。
【請求項１０】
縦方向に延びて前記永久磁石を収容し且つ前記第１取り付け溝に１対１で対応する第２取
り付け溝、及び横方向に延びて前記コイルを収容し且つ前記第１巻線溝に１対１で対応す
る第２巻線溝は前記第２フレーム本体に設けられる、
ことを特徴とする請求項９に記載の小型直流モーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動歯ブラシ付属品の技術分野に関し、特に小型直流モーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
社会の発展、生活水準の継続的な向上に伴って、電動歯ブラシはますます人気が高まって
いる。電動歯ブラシは主に充電式電池、小型直流モーター、電池ボックス、歯ブラシヘッ
ド、金属保護板、及びスリーブで構成される。従来の手動歯ブラシに比べて、電動歯ブラ
シは、電力の駆動で、歯ブラシヘッドが毎分数千部又は数万倍の速度で動作し、振動効率
が手動歯ブラシよりもはるかに高い。電動歯ブラシの振動を実現する小型直流モーターは
、直流回転モーターと偏心輪で振動モーターを構成する種類と、回路に変換器を介してモ
ーターが左右に揺動するように制御し、動力軸の中央部にバネ反発構造を接続することに
より回路切り替え時の運動エネルギーの不足を補うことを確保する種類との２種である。
上記２種のモーターの実現方式は構造が複雑で、製造コストが高く、動作中の摩擦ノイズ
が大きい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これに基づき、電動歯ブラシのモーターに存在する問題に対して、構成が簡単で、ノイズ
が小さい小型直流モーターを提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
小型直流モーターであって、底部カバーと、前記底部カバーに取り付けられる受け台と、
前記受け台に取り付けられるケーシングと、前記ケーシングの内部に取り付けられる支持
フレームと、前記支持フレームに取り付けられる４つの永久磁石及びコイルと、前記受け
台に取り付けられ且つ前記ケーシングの外部まで延びている出力軸と、前記出力軸に取り
付けられる鉄心と、を備え、前記永久磁石は２つずつ１組として前記支持フレームの側面
に対称的に位置し、前記支持フレームの同じ側面に位置する２つの前記永久磁石の中心と
前記出力軸の軸心との結ぶ線の夾角は５０°〜６０°であり、前記鉄心は、前記出力軸に
外嵌されるスリーブ部と、前記スリーブ部の両側に対称的に設けられて、前記永久磁石に
対向して設けられる揺りアームと、を備える。
【０００５】
上記小型直流モーターは、底部カバーと、底部カバーに取り付けられる受け台と、受け台
に取り付けられるケーシングと、ケーシングの内部に取り付けられる支持フレームと、支
持フレームに取り付けられる４つの永久磁石及びコイルと、受け台に取り付けられ且つケ
ーシングの外部まで延びている出力軸と、出力軸に取り付けられる鉄心と、を備える。使
用するとき、コイルの電流方向を交互に変更することにより、鉄心は通電後の磁場の作用
により励磁鉄心になり、鉄心は永久磁石の磁場の作用により左右に揺動して、出力軸が左
右に揺動するように駆動する。支持フレームの同じ側面に位置する２つの永久磁石の中心
と出力軸の軸心との結ぶ線の夾角は５０°〜６０°であるため、余弦の法則によれば、永
久磁石は大きな補助力を生成し、受力して十分な移動距離を持ち、振幅が大きく、電流方
向を変更する合間に、回路切り替えのキャップでの動力の不足を補うために復帰バネを使
用する必要がなく、構成が簡単で、ノイズが小さい。
【０００６】
一実施例では、前記受け台に位置する下部軸受け、及び前記ケーシングに位置する上部軸
受けが前記出力軸に取り付けられる。
【０００７】
一実施例では、前記下部軸受けを収容する第１軸受け溝、及び前記底部カバーへ延びてい
る２つの係止溝は前記受け台に設けられる。
【０００８】
一実施例では、前記係止溝と１対１で対応して適合する２つの係止ブロックが前記底部カ
バーに凸設される。
【０００９】
一実施例では、前記ケーシングの内壁に当接する２つの円弧状ブロックが前記受け台に凸
設される。
【００１０】
一実施例では、前記コイルの引出線ヘッドは前記底部カバーを貫通している。
【００１１】
一実施例では、弧状溝、及び前記弧状溝の両側に対称的に位置し且つ前記永久磁石に１対
１で対向して設けられる２つの受力面は前記揺りアームに設けられる。
【００１２】
一実施例では、前記支持フレームは第１フレーム本体及び第２フレーム本体を備え、前記
第１フレーム本体及び第２フレーム本体の一端が前記受け台に当接する。
【００１３】
一実施例では、縦方向に延びて前記永久磁石を収容する第１取り付け溝、及び横方向に延
びて前記コイルを収容する第１巻線溝は前記第１フレーム本体に設けられる。
【００１４】
一実施例では、縦方向に延びて前記永久磁石を収容し且つ前記第１取り付け溝に１対１で
対応する第２取り付け溝、及び横方向に延びて前記コイルを収容し且つ前記第１巻線溝に
１対１で対応する第２巻線溝は前記第２フレーム本体に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好ましい実施例に係る小型直流モーターの模式図である。
【図２】図１に示される小型直流モーターの分解模式図である。
【図３】図１に示される小型直流モーターの断面図である。
【図４】図１に示される小型直流モーターの別の断面図である。
【図５】図４に示される小型直流モーターの別の断面図である。
【図６】図２に示される小型直流モーターの底部カバーの模式図である。
【図７】図２に示される小型直流モーターの受け台の模式図である。
【図８】図２に示される小型直流モーターのケーシングの模式図である。
【図９】図２に示される小型直流モーターの第１フレーム本体の模式図である。
【図１０】図２に示される小型直流モーターの第２フレーム本体の模式図である。
【図１１】図２に示される小型直流モーターの鉄心の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を理解しやくするために、以下、添付の図面を参照しながら本発明をより詳細に説
明する。図面には、本発明の好ましい実施例が示されている。しかし、本発明は、多くの
異なる形態で実現することができ、本明細書に説明される実施例に限定されるものではな
い。これに反して、これらの実施例を提供する目的は、本発明の開示された内容をより完
全に理解させることである。
【００１７】
なお、素子は他の素子「に固定される」と呼ばれる場合、他の素子に直接位置してもよく
、又は真ん中に位置する素子を有してもよい。１つの素子が他の素子に「接続される」と
見なされる場合、それは、他の素子に直接的に接続されてもよく、又は同時に真ん中に位
置する素子を有してもよい。
【００１８】
さらに定義されていない限り、本明細書で使用されるすべての技術及び科学用語は本発明
の当業者が通常に理解すると意味と同じである。本発明の明細書で使用される用語は具体
的な実施例を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
【００１９】
図１〜図１１は、本発明の好ましい実施例の小型直流モーター１０を示しており、該小型
直流モーター１０は主に電動歯ブラシの動力源として電動歯ブラシに用いられる。小型直
流モーター１０は、底部カバー２１と、底部カバー２０に取り付けられる受け台３０と、
受け台３０に取り付けられるケーシング４０と、ケーシング４０の内部に取り付けられる
支持フレーム５０と、支持フレーム５０に取り付けられる４つの永久磁石６０及びコイル
７０と、受け台３０に取り付けられ且つケーシング４０の外部まで延びている出力軸８０
と、出力軸８０に取り付けられる鉄心９０と、を備え、コイル７０の引出線ヘッドが底部
カバー２０を貫通しており、使用するとき、コイル７０が交互に方向を変更して通電され
、鉄心９０は永久磁石６０の作用により揺動して、出力軸８０を連続的に揺動させる。永
久磁石６０は２つずつ１組として支持フレーム５０の側面に対称的に位置し、支持フレー
ム５０の同じ側面に位置する２つの永久磁石６０の中心と出力軸８０の軸心との結ぶ線の
夾角は５０°〜６０°である。
【００２０】
さらに、図２及び図６に示されるように、前記底部カバー２０には、受け台３０と係接さ
れる２つの係止ブロック２１が凸設され、底部カバー２０は受け台３０を保護する役割を
奏する。さらに、図７に示されるように、出力軸８０の一端を収容する第１軸受け溝３１
、及び底部カバー２０へ延びている２つの係止溝３２は前記受け台３０に設けられ、係止
溝３２は係止ブロック２１と１対１で対応して適合する。さらに、ケーシング４０の内壁
に当接する２つの円弧状ブロック３３が受け台３０に凸設され、受け台３０が自由に回転
しないように制限する。
【００２１】
さらに、図８に示されるように、ケーシング４０の底部カバー２０から離れる端部に位置
する第２軸受け溝４１は前記ケーシング４０に設けられる。さらに、図９及び図１０に示
されるように、支持フレーム５０は第１フレーム本体５１及び第２フレーム本体５２を備
え、第１フレーム本体５１及び第２フレーム本体５２の一端が受け台３０に当接する。縦
方向に延びて永久磁石６０を収容する第１取り付け溝５３、及び横方向に延びてコイル７
０を収容する第１巻線溝５４は第１フレーム本体５１に設けられる。縦方向に延びて永久
磁石６０を収容し且つ第１取り付け溝５３に１対１で対応する第２取り付け溝５５、及び
横方向に延びてコイル７０を収容し且つ第２巻線溝５４に１対１で対応する第２巻線溝５
６は第２フレーム本体５２に設けられる。さらに、図４及び図５に示されるように、第１
フレーム本体５１及び第２フレーム本体５２にいずれも２つの永久磁石６０が取り付けら
れ、第１ブラケット５１の２つの永久磁石６０が相互に対称的に設置され、第２ブラケッ
ト５２上の２つの永久磁石６０が相互に対称的に設置される。第１フレーム本体５１の永
久磁石６０は第２フレーム本体５２の永久磁石６０と１対１で対応して設置され、１対１
で対向して設けられる２つずつの永久磁石６０の中心と出力軸８０の軸心との結ぶ線の夾
角は５０°〜６０°であり、一実施例では、夾角が５４°である。第１フレーム本体５１
の永久磁石６０のＮ極は鉄心９０から離れ、Ｓ極は鉄心９０に向かい、第２フレーム本体
５２の永久磁石６０のＮ極は鉄心９０に向かい、Ｓ極は鉄心９０から離れる。
【００２２】
さらに、受け台３０に位置する下部軸受け８１、及びケーシング４０に位置する上部軸受
け８２が前記出力軸８０に取り付けられ、具体的には、下部軸受け８１が第１軸受け溝３
１の内部に収容され、上部軸受け８２が第２軸受け溝４１の内部に収容される。出力軸８
０は、下部軸受け８１、上部軸受け８２の支持を介して、鉄心９０の駆動により高速で回
転することができる。
【００２３】
さらに、図１１に示されるように、前記鉄心９０は、出力軸８０に外嵌されるスリーブ部
９１と、スリーブ部９１の両側に対称的に設けられて、永久磁石６０に対向して設けられ
る揺りアーム９２と、を備える。揺りアーム９２は、全体としてＴ字状で設置されるとと
もに、弧状溝９３、及び弧状溝９３の両側に対称的に位置し且つ永久磁石６０に１対１で
対向して設けられる２つの受力面９４は揺りアーム９２に設けられ、受力面９４が弧形面
であるため、受力面積が大きく、永久磁石６０により生じた磁力を出力軸８０に伝達しや
すい。
【００２４】
前記小型直流モーター１０を取り付けるときに、出力軸８０を鉄心９０に貫通し、第１フ
レーム本体５１、第２フレーム本体５２を締め付けて組み立てられる鉄心９０を包み、第
１フレーム本体５１の第１取り付け溝５３、第２フレーム本体５２の第２取り付け溝５５
に永久磁石６０を取り付け、且つコイル７０を第１フレーム本体５１、第２フレーム本体
５２に巻き付ける。その後ケーシング４０の内部に一体に取り付け、下部軸受け８１、上
部軸受け８２を出力軸８０に取り付け、受け台３０を固定し、最終的に底部カバー２０を
固定する。
【００２５】
上記小型直流モーター１０は、底部カバー２０と、底部カバー２０に取り付けられる受け
台３０と、受け台３０に取り付けられるケーシング４０と、ケーシング４０の内部に取り
付けられる支持フレーム５０と、支持フレーム５０に取り付けられる４つの永久磁石６０
及びコイル７０と、受け台３０に取り付けられ且つケーシング４０の外部まで延びている
出力軸８０と、出力軸８０に取り付けられる鉄心９０と、を備える。使用するとき、コイ
ル７０の電流方向を交互に変更することにより、具体的な電流方向の交互な変更は制御チ
ップによって制御され、鉄心９０が通電後の磁場の作用により励磁鉄心になり、鉄心９０
は永久磁石６０の磁場の作用により左右に揺動して、出力軸８０が左右に揺動するように
駆動される。支持フレーム５０の同じ側面に位置する２つの永久磁石６０の中心と出力軸
８０の軸心との結ぶ線の夾角は５０°〜６０°であるため、余弦の法則によれば、永久磁
石６０は大きな補助力を生成し、受力して十分な移動距離を持ち、振幅が大きく、電流方
向を変更する合間に、回路切り替えのキャップでの動力の不足を補うために復帰バネを使
用する必要がなく、構成が簡単で、ノイズが小さい。該小型直流モーター１０の動作する
ときの周波数は３００〜５００ＨＺであり、出力軸８０の振動は３００００〜５００００
回／分間に達することができ、口の中の歯磨き粉と水の混合物に大量の小さな泡を生成さ
せることができ、泡が破裂するときに生じた圧力は歯間に入って染みを除去することがで
き、ブラッシング効果が良好である。
【００２６】
以上の前記実施例の各技術的特徴を任意に組み合わせることができ、説明を簡略化するた
めに、上記実施例における各技術的特徴のすべての可能な組み合わせを説明していないが
、これらの技術的特徴の組み合わせは矛盾しない限り、本明細書に記載されている範囲に
属すると考えるべきである。
【００２７】
以上の前記実施例は本発明のいくつかの実施形態のみを示し、具体的で詳細に説明してい
るが、発明特許の範囲を制限するものとして理解することができない。当業者にとって、
本発明の発想から逸脱せずに、様々な変形及び改良を行うことができ、これらは全て本発
明の保護範囲に属する。従って、本発明特許の保護範囲は特許請求の範囲を基準とする。
【符号の説明】
【００２８】
１０−小型直流モーター、２０−底部カバー、２１−係止ブロック、３０−受け台、３１
−第１軸受け溝、３２−係止溝、３３−円弧状ブロック、４０−ケーシング、４１−第２
軸受け溝、５０−支持フレーム、５１−第１フレーム本体、５２−第２フレーム本体、５
３−第１取り付け溝、５４−第１巻線溝、５５−第２取り付け溝、５６−第２巻線溝、６
０−永久磁石、７０−コイル、８０−出力軸、８１−下部軸受け、８２−上部軸受け、９
０−鉄心、９１−スリーブ部、９２−揺りアーム、９３−弧状溝、９４−受力面。
【図１】
2020533942.tif 000003
【図２】
2020533942.tif 000004
【図３】
2020533942.tif 000005
【図４】
2020533942.tif 000006
【図５】
2020533942.tif 000007
【図６】
2020533942.tif 000008
【図７】
2020533942.tif 000009
【図８】
2020533942.tif 000010
【図９】
2020533942.tif 000011
【図１０】
2020533942.tif 000012
【図１１】
2020533942.tif 000013
【国際調査報告】
2020533942.tif 000014
2020533942.tif 000015
2020533942.tif 000016
2020533942.tif 000017
2020533942.tif 000018