CN112189298A - 用于个人护理设备的电动机 - Google Patents

Abstract

根据一个方面，提供了用于个人护理设备(10)的电动机(1)。该电动机(1)包括：定子(2)，该定子(2)包括定子表面；转子(3)，该转子(3)包括转子表面，该转子表面与定子表面相对设置；以及间隔件(4)，该间隔件(4)在定子表面与转子表面之间突出，以在定子(2)与转子(3)之间限定最小空气间隙。间隔件(4)设置在转子表面和定子表面中的一个表面上或转子表面和定子表面中的一个表面处并且具有接触表面，该接触表面被配置为与转子表面和定子表面中的另一表面接合。

Description

用于个人护理设备的电动机

技术领域

本发明的实施例总体涉及用于个人护理设备(诸如例如，动力牙刷、动力剃须刀和皮肤护理设备)的电动机。

背景技术

个人护理设备中的驱动系是电磁模块，该电磁模块产生设备的必要移动。在动力牙刷中，驱动系产生刷头的振荡移动。驱动系包括电动机，该电动机包括转子和定子。转子与定子由空气间隙分离，这对于正确操作电动机很重要。如果空气间隙被闭合，则转子与定子之间的摩擦力可能会阻止相对运动。

因此，期望维持空气间隙并防止空气间隙闭合，以确保电动机的正常运转。

发明内容

根据第一方面的实施例，提供了用于个人护理设备的电动机，该电动机包括：定子，该定子包括定子表面；转子，该转子包括与定子表面相对设置的转子表面；以及间隔件，该间隔件在定子表面与转子表面之间突出，以限定定子与转子之间的最小空气间隙，其中间隔件设置在转子表面和定子表面中的一个表面上或转子表面和定子表面中的一个表面处，并且具有接触表面，该接触表面被配置为与转子表面和定子表面中的另一表面接合。

也就是说，转子与定子之间永久设置有间隔件，以限定最小空气间隙。由于转子和定子无法完全合拢在一起，所以转子与定子之间的间隔件的存在阻止空气间隙闭合。换句话说，间隔件防止转子表面和定子表面彼此直接接触(在除了在间隔件接触表面处之外的任何点处)，并且维持定子与转子之间的距离。还可以看出，间隔件的尺寸决定了空气间隙的(最小)尺寸，因此突起的长度可以与期望的空气间隙尺寸相对应。因而，间隔件(即，进一步从转子表面或定子表面突出的间隔件)越长会导致定子与转子之间的距离越大，因此导致空气间隙越大，而突起较短的间隔件将定义较小的空气间隙。

转子和定子彼此相邻布置，其中每个在界面处具有与另一表面相对的表面，即，它们被布置为使得定子表面面对转子表面。间隔件设置在定子表面或转子表面上或者在定子表面或转子表面处，因此更具体地，可以在这些表面之间限定最小空气间隙。如果间隔件设置在定子表面上或定子表面处，则间隔件的接触表面被配置为与转子表面接触，使得转子可以抵靠间隔件，其中在转子表面与接触表面之间发生接触。相反，如果间隔件设置在转子表面上，则间隔件的接触表面被配置为与定子的定子表面接触，并且定子可以抵靠间隔件的接触表面。

然而，间隔件的接触表面与定子表面或转子表面之间也可能不存在接触，使得间隔件设置在转子表面和定子表面中的一个表面上或转子表面和定子表面中的一个表面处，并且与转子表面和定子表面中的另一表面分离。分离可以在例如为0.1mm至5mm的范围内。因此，接触表面可以被配置为，适于或能够与转子表面或定子表面接合(即，接触)，但实际上可以还没有与转子表面或定子表面接合或接触。

根据本发明的各个实施例，最小空气间隙因此由电动机的部件(即，间隔件)明确设置，使得在设备中整合对空气间隙的校准/设置。空气间隙可以被自动设置为适当的最小尺寸，并且在驱动系的使用寿命期间通过间隔件维持。间隔件与转子与定子之间的最小空气间隙相对应，但是间隔件并不能确定最大空气间隙。也就是说，由于可以在间隔件的远端与间隔件被配置为与其接合或接触的转子或定子的表面之间设置分离或间隙，所以空气间隙可以大于间隔件的突起的长度。因此，可以看出，空气间隙可以被设置为期望距离，但间隔件作为‘后备(back-up)’提供，以确保始终在转子与定子之间提供最小距离。电动机可以作为驱动系的一部分提供。

间隔件的存在及其在定子与转子之间的布置定义并维持了最小空气间隙。可以考虑，间隔件在其近端处被设置在定子表面或转子表面上或者在定子表面或转子表面处，并且间隔件的接触表面在其远端处，该远端与定子表面或转子表面中的另一表面接触。间隔件还可以被称为间隔件元件、突起、突伸物、尖端、轴承、或支承点。由于间隔件从定子表面或转子表面突出，所以，显而易见的是，间隔件的接触表面的表面面积小于定子表面的表面面积和转子表面的表面面积中的每个表面面积。可以提供一个以上的间隔件，一个或多个间隔件中的每个间隔件设置在转子表面和定子表面中的一个表面上或转子表面和定子表面中的一个表面处，并且每个间隔件包括接触表面，该接触表面被配置为与转子表面和定子表面中的另一表面接合(即，接触)。

转子和定子布置在电动机中，使得转子被配置为至少部分地相对于定子旋转，转子围绕旋转轴线旋转。根据优选实施例，间隔件与转子的旋转轴线对齐。也就是说，间隔件可以优选地设置在转子的旋转中心处。由于间隔件与转子表面或定子表面的中心点接触，所以可以减少间隔件与转子表面或定子表面之间的相互摩擦。

优选的是，间隔件至少部分地由以下各项中的一项或多项形成：耐磨材料；具有低摩擦系数的材料；以及耐冲击材料。这种材料的示例是聚甲醛。优选地，间隔件的至少接触表面由这种材料形成。该材料可以提高间隔件的耐用性并且延长其寿命，以及减小间隔件(具体地，间隔件的接触表面)与转子表面或定子表面之间的摩擦。同样，定子表面或转子表面的被配置为与间隔件接合的一部分可以由耐磨、具有低摩擦系数和/或抗冲击的材料提供或由其形成。

间隔件的形式可能会有所不同。间隔件可以是滚珠轴承，该滚珠轴承可以至少部分地相对于转子和定子旋转。滚珠轴承可以保持在转子表面或定子表面上的承窝中，从而使其可以在承窝内自由旋转。然后，滚珠轴承的从承窝突伸的表面形成接触表面。由于滚珠轴承相对于定子和转子两者自由移动，所以可以减小滚珠轴承与转子和定子的表面之间的摩擦。

根据优选实施例，间隔件形成在定子上或连接到该定子，使得间隔件从定子表面的至少一部分突出。也就是说，优选的是，间隔件设置在定子表面上或定子表面处，使得其从定子表面延伸并且被配置为在接触表面处与转子表面接合(即，接触)。间隔件可以以任何合适方式附接到定子或并入该定子，其示例在具体实施方式中提供。

定子表面可以被配置为接纳包括间隔件的板。也就是说，借助于板与定子表面之间的互连或固定，其中并入有间隔件的板可以附接到定子表面。例如，定子表面可以包括被配置为接纳间隔件板的凹部，并且该凹部在其外围处可以设有挤压肋或卡扣，以将间隔件保持在凹部中。这种布置可以实现更简单制造和组装，和/或将间隔件牢固附接到定子表面。在备选布置中，转子表面同样可以被配置为接纳包括间隔件的板。

优选地，定子可以包括由多个叠层形成的芯，并且间隔件可以是从芯的叠层的端部中的至少一个端部延伸的突起。也就是说，诸如铁叠层之类的叠层可以布置在定子中，使得叠层的端部提供定子表面的至少一部分，叠层的一个或多个端部的突起可以从该定子表面的至少一部分延伸，以提供间隔件。

定子可以包括由多个叠层形成的一个以上的芯，并且每个芯可以包括突起，以提供一个以上的间隔件。也就是说，突起可以从每个芯中的叠层的一个或多个端部延伸(即，突起可以从芯端部中的每个芯端部延伸)，从而提供多个间隔件元件，其中每个突起的远端被配置为与转子表面接合。根据该实施例，可以看出，芯中的每个芯的端部各自形成定子表面的至少一部分。在优选实施例中，定子包括两个芯。

如果一个或多个芯的一个或多个端部提供定子表面的至少一部分，则可以看出，一个或多个芯的端部中的一个或多个端部可以被配置为接纳包括间隔件的板。也就是说，(多个)芯的(多个)端部可以被成形为接纳间隔件板。例如，(多个)芯的(多个)端部可以设有用于接纳间隔件板的台阶。

定子还可以包括骨架，一个或多个芯布置并保持在该骨架中。骨架的端部可以提供定子表面的至少一部分，使得间隔件可以设置或形成在骨架的端部上。骨架可以包括多个部分，诸如两个互补骨架半部。

转子表面的至少一部分可以具有低摩擦涂层。附加地或可替代地，定子表面的至少一部分可以具有低摩擦涂层。因此，可以减小间隔件与定子表面或转子表面之间的相互摩擦。同样，由低摩擦材料和/或耐磨材料制成的板可以设置在转子表面的至少一部分上。由低摩擦材料和/或耐磨材料制成的板可以设置在定子表面的至少一部分上。

根据优选实施例，间隔件的接触表面是弯曲的。也就是说，间隔件的远端是圆形的、弯曲的或具有半球型形状以提供弯曲接触表面。由此，可以减小间隔件与间隔件的接触表面处的定子表面或转子表面之间的接触区域，从而使摩擦最小。

转子表面是与定子相对设置的转子的任何表面或转子的任何零件或部件的任何表面。同样，定子表面是与转子相对设置的定子的任何表面或定子的任何零件或部件的任何表面。例如，转子和定子中的任一个或每个可以包括板或盖，该板或盖设置在转子与定子之间的界面处，使得板或盖的表面提供转子表面和/或定子表面。更进一步地，转子表面可以由转子或转子的部件的一个以上表面组成。同样，定子表面可以包括定子或定子部件的多个表面。(多个)定子表面被设置为与(多个)转子表面相对或面对。

优选地，转子可以包括具有磁体表面的磁体，该磁体表面提供转子表面的全部或一部分。也就是说，转子可以被配置为使得磁体被设置为与定子相对/面对定子，使得转子表面是磁体的表面。同样，定子可以包括一个或多个铁芯，并且铁芯中的一个或多个铁芯的端部可以提供定子表面的全部或一部分。

根据第二方面的实施例，提供了用于个人设备的电动机中的定子，该电动机包括定子和转子，该定子包括：定子表面；以及间隔件，该间隔件从定子表面突出，以用于与转子的转子表面接合并且在定子与转子之间限定最小空气间隙。

因此，本发明的各个实施例扩展到用于个人设备中的电动机的定子以及包括该定子的电动机。第一方面的特征在细节上作必要修改后适用于第二方面，反之亦然。

根据第三方面的实施例，提供了个人护理设备，该个人护理设备包括根据本发明上述方面的电动机或定子。例如，该个人护理设备可以是口腔护理设备，诸如动力牙刷、动力剃须刀、或皮肤护理设备，诸如皮肤按摩器。本发明的各个实施例可以应用于任何内联(inline)磁体定子配置。电动机可以被提供为这种设备的驱动系的一部分。

本发明扩展到与各个装置方面相对应的方法方面。

特别地，根据第四方面的实施例，提供了制造用于个人护理设备的电动机的方法，该方法包括：将包括转子表面的转子安装在电动机中；将包括定子表面的定子邻近于转子放置在电动机中，使得转子表面与定子表面相对，并且设置在转子表面和定子表面中的一个表面上或转子表面和定子表面中的一个表面处的间隔件在转子表面与定子表面之间突出，以在定子与转子之间限定最小空气间隙；使定子朝向转子移动，使得间隔件的接触表面与转子表面和定子表面中的另一表面接合；以及将定子固定在电动机中。

因而，间隔件确定并控制转子与定子之间的最小空气间隙，并且定子在电动机中固定在转子与定子之间提供期望空气间隙的位置处。产品本身明确且永久存在用于设置空气间隙的器件。无需诸如垫片的其他部件，并且也无需填垫过程。因此，可以降低组装复杂性和成本。

借助于转子与定子之间提供的磁力，可以使定子朝向转子移动。可以使用任何合适的固定器件(诸如，例如螺钉或螺栓)把定子固定到位。

因此，可以看出，本发明的各个实施例可以提供用于设置转子与定子之间的最小空气间隙并且在电动机的使用寿命期间控制空气间隙的器件。如上文所讨论的，根据本发明的实施例的制造方法可以消除在生产期间对填垫过程的需求，从而降低了制造复杂度和成本。

附图说明

本公开的各个实施例可以采用各种部件和部件布置以及各种步骤和步骤布置的形式。因而，附图用于对各种实施例进行说明，并且不应被解释为限制实施例。在附图中，相同的附图标记是指相同的元件。另外，应当指出，附图可能未按比例绘制。

图1是上文所讨论的示例性电动机的图；

图2是上文所讨论的填垫的制造过程的图；

图3是根据本发明的一个方面的一般实施例的个人护理设备的框图；

图4是本发明的各个方面的实施例可以适用的动力牙刷的图；

图5A是根据本发明的一个方面的一般实施例的电动机的图；

图5B是根据本发明的一个方面的一般实施例的电动机的图；

图6是根据本发明的另一方面的一般实施例的制造方法的图；

图7是包括根据本发明的一个方面的实施例的电动机的驱动系的侧视图；

图8是图7的驱动系的俯视图；

图9是根据本发明的一个方面的实施例的定子的立体视图；

图10是根据本发明的一个方面的实施例的转子的立体视图；

图11是根据本发明的一个方面的实施例的电动机的端视图；

图12是根据本发明的一个方面的实施例的电动机的侧视图；

图13是根据本发明的一个方面的实施例的电动机的侧视图；

图14是根据本发明的一个方面的实施例的电动机的俯视图；

图15是根据本发明的一个方面的实施例的定子的立体视图；

图16A是根据本发明的一个方面的实施例的定子的立体视图；

图16B示出了图16A中所示的定子的间隔件元件的立体视图；

图17A是根据本发明的一个方面的实施例的定子和间隔件元件的立体视图；

图17B示出了图17A中所示的定子的其他视图；

图18A是根据本发明的一个方面的实施例的定子的立体视图；

图18B是图18A中所示的定子的间隔件元件的立体视图；

图18C是图18A中所示的定子的立体视图；

图19A是根据本发明的一个方面的实施例的定子的立体视图；

图19B是图19A中所示的定子的侧视图；

图19C是图19A中所示的定子的立体视图；

图20A是根据本发明的一个方面的实施例的定子的立体视图；

图20B是图20A中所示的定子的间隔件元件的立体视图；

图20C是图20A中所示的定子的立体视图；

图21A是根据本发明的一个方面的实施例的定子和间隔件元件的立体视图；

图21B是图21A中所示的定子的侧视图；

图21C是图21A中所示的定子的立体视图；

图22A是根据本发明的一个方面的实施例的定子和间隔件元件的立体视图；

图22B是图22A中所示的定子的立体视图；

图23是根据本发明的一个方面的实施例的定子的立体视图；以及

图24是根据本发明的一个方面的实施例的定子的立体视图。

具体实施方式

参考在附图中描述和/或图示并且在以下描述中详述的非限制性示例，对本公开的实施例及其各种特征和有利细节进行更充分地说明。应当指出，附图中图示的特征不必按比例绘制，并且即使本文中没有明确说明，一个实施例的特征可以与本领域技术人员应当认识的其他实施例一起利用。可以省略对众所周知的部件和处理技术的描述，以免不必要地模糊本公开的实施例。本文中所使用的示例仅旨在促进对可以实践本发明的实施例的方式的理解，并且还使得本领域技术人员能够实践该实施例。因而，本文中的示例不应解释为限制本公开的实施例的范围，其仅由所附权利要求和适用法律来定义。

应当理解，本公开的实施例不限于本文中所描述的特定方法、协议、设备、装置、材料、应用等，因为它们可能有所不同。还应当理解，本文中所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制所要求保护的实施例的范围。必须指出，如本文中和所附权利要求书中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另外明确指出。

除非另外定义，否则本文中所使用的所有技术和科学术语的含义与本公开的实施例所属的本领域的普通技术人员通常所理解的含义相同。尽管与本文中所描述的那些方法或材料相似或等同的任何方法和材料都可以用于实践或测试实施例，但是描述了优选方法、设备和材料。

图1示出了用于驱动系中的电动机1的通用配置的示例。电动机包括由空气间隙95分离的定子92和转子93。在该配置中，两个铁芯线圈921、922形成定子92，并且转子93由磁体931和背铁932形成。来自定子92和转子93的磁场之间的相互作用引起y方向上的转矩。该转矩导致转子93围绕y轴线移动。

空气间隙95将定子和转子分离，并且空气间隙是正常运转电动机所必需的。如果空气间隙被闭合，使得δ＝0，则转子与定子之间的摩擦力会阻止相对运动。因此，重要的是，电动机中存在空气间隙。

更进一步地，空气间隙可以用于更改电动机的性能和效率。空气间隙越大就会减小定子和转子的磁场之间的相互作用，因此减小了转子上生成的有效转矩。空气间隙越小就会增加定子和转子的磁场之间的相互作用，因此增加转子上生成的有效转矩。因此，在特定距离处设置并维持空气间隙对于实现电动机的期望操作很重要。

当前用于设置空气间隙的常用方法要求在称为‘填垫’的过程中使用垫片，其中该垫片在生产期间明确控制空气间隙。在该过程中，在定子固定到电动机或驱动系框架之前，垫片(具有适当厚度的条带)放置在转子93与定子92之间。定子在磁体吸引力的作用下朝向条带滑动。随后，定子固定就位，并且移除垫片，从而将空气间隙设置为适当尺寸。

图2示出了这种过程的示例。在步骤(1)中，转子93安装在电动机1中，然后在步骤(2)处，定子92被定位在电动机中，其中单独垫片94置于转子93与定子92之间。在步骤(3)中，磁力F将定子92朝向转子93吸引，并且定子92借助于固定点923固定就位。最后，在步骤(4)处，移除垫片94，从而留出空气间隙95。

由于定子中的铁芯，所以转子与定子之间存在恒定吸引力，这会导致转子和定子朝向彼此移动，从而减小或闭合空气间隙。因此，必须沿着y轴线正确固定定子和转子两者，以防止任一零件移动。然而，尽管如此，仍可能发生空气间隙闭合，从而导致电动机功能完全丧失。例如，空气间隙的闭合可能由于以下各项中的任一项或多项引起：

-磁吸引力；

-用户加载；和/或

-由于以下各项导致定子或转子的固定不充分：

·驱动系的塑料零件蠕变；

·螺钉连接处打滑；或

·掉落，其导致部件的塑性变形。

因此，期望维持空气间隙并防止空气间隙闭合以确保正常运转电动机。

图3是根据本发明的一个方面的一般实施例的个人护理设备的框图。根据本发明的实施例，个人护理设备10包括电动机1。个人护理设备10可以例如是诸如动力牙刷之类的口腔护理设备，或可以是动力剃须刀或诸如皮肤按摩器之类的皮肤护理设备，或其他类型的个人护理设备。

图4示出了其中可以实现本公开的教导的示例性个人护理设备。图4中的个人护理设备是电动牙刷(动力牙刷)的形式，但是应当领会，这并非限制性的，并且本公开的教导可以在包括电动机的其他设备中实现。例如，该教导可以应用于个人护理设备，诸如舌头清洁器、剃须刀、理发器或修剪器、脱毛设备、或皮肤护理设备。个人护理设备10具有附接结构116和手柄部分112。手柄部分具有电动机1。手柄112可以包括驱动系120和驱动轴7。驱动轴7从手柄112的远端延伸，并且当附接结构16附接到手柄112时，延伸到附接结构116中。

电动机1可以包括电动机控制器(即，控制电子器件)，该电动机控制器可以是任何合适的控制器、微控制器、处理器、动力源和/或其他电子器件，以提供用于实现各种功能的动力信号和控制信号、或其任何组合，如本文中所进一步讨论。

在各个实施例中，电动机1可以被配置为用于提供和控制驱动系120的一个或多个操作以产生机械刺激。机械刺激可以包括振动或高频(例如，大于50Hz的频率，以及例如，250Hz至300Hz范围内的频率)下的其他移动。电动机1可以是根据本发明的实施例的电动机。

仍然参考图4，附接结构116的远端包括刷头118。然而，应当领会，不同类型的附接结构和设备可以与除了图4中的示例所示的电动牙刷之外的不同类型的个人护理设备10一起使用。

在操作中，响应于电动机1操作以控制驱动系120的操作以产生机械刺激，附接结构116实现运动。

图5A和图5B示出了根据本发明的一个方面的一般实施例的备选布置。两个图均示出了包括定子2和转子3的电动机1，其中它们之间设置有间隔件4以限定最小空气间隙5。在图5A中，电动机1a具有间隔件4a，间隔件4a设置在定子表面上并且被配置为与转子3的表面接合(即，接触)。相反，图5B中的电动机1b具有间隔件4b，间隔件4b设置在转子表面上并且被配置为与定子2的表面接合(即，接触)。因而，在每种布置中，间隔件4限定了转子3与定子2之间的最小距离，该最小距离与期望空气间隙相对应。限定的空气间隙5由间隔件4维持，使得空气间隙5的最小尺寸由间隔件4在y方向上的尺寸确定。

间隔件4的接触表面被配置为与转子表面或定子表面接合、或者接触转子表面或定子表面。然而，间隔件的接触表面与定子表面或转子表面之间也可能没有接触，使得间隔件4设置在转子表面和定子表面中的一个表面上或一个表面处，并且与转子表面和定子表面中的另一表面分离。例如，间隔件可以设置在定子表面上并且被配置为与转子表面接合，但实际上可以没有与转子表面接合或接触转子表面，并且间隔件与转子之间可以设置有间隙。同样，间隔件可以设置在转子表面上并且被配置为与定子表面接合，但是实际上可以没有与定子表面接合或接触定子表面，并且间隔件与定子之间可以设置间隙。因此，仍然设置间隔件以防止空气间隙闭合，但是由于间隔件最初并未与转子表面或定子表面接触，所以在由于例如零件或固定装置的故障/蠕变或由于设备掉落而对电动机造成的影响而导致转子和定子朝向彼此移动的情况下，则该间隔件可以视为‘后备(back-up)’。

图6示出了根据本发明的一个方面的一般实施例的制造电动机的方法。如步骤(1)所示，转子3安装在电动机中。在步骤(2)中，定子2被定位在电动机中。转子3与定子2之间的磁力F使得定子2和转子3在界面区域处汇合在一起，在该界面区域处，间隔件4a设置在定子2与转子3之间。因此，间隔件4a防止定子2和转子3在间隔件4a的接触区域以外的任何点处直接接触。在步骤(3)中，定子2在固定点41处固定在电动机中的适当位置。可以使用任何合适的固定器件，例如，螺钉或螺栓。根据制造的方法，可以看出，用于设置空气间隙的器件明确存在于电动机本身当中并且由间隔件提供。

间隔件4a以图6所示的布置设置在定子2上。然而，如上文参考图5B所讨论的，间隔件可以可替代地设置在转子3上。对于两种布置，制造电动机的方法是相同的。

图7是根据本发明的一个方面的实施例的包括电动机的驱动系的侧视图。驱动系包括输出轴7和电动机1，该电动机1包括转子3、定子2、以及间隔件4，该间隔件4设置在转子3与定子2之间以限定最小空气间隙5。驱动系可以包括其他元件，这些元件并非是理解本发明的实施例所必需的，所以未被包括在附图中。

在该实施例中，转子3可以围绕其旋转的转子3的旋转轴线6与间隔件4对齐。驱动系的输出轴7也与旋转轴线6对齐。图8中也可以看出这种情况，该图8是图7所示的驱动系的俯视图。间隔件突起4与旋转轴线6对齐可以使间隔件4与转子3或定子2的表面之间的接触区域最小，并且还减小了间隔件4与转子3或定子2的表面之间的摩擦。

图9是根据本发明的一个方面的实施例的定子2的立体视图。定子2可以是图7和图8的驱动系中所示的定子2。定子2包括两个铁芯，每个铁芯包括多个叠层8。每个芯周围设有绕组，以提供两个线圈。间隔件4a设置在定子表面22上，使得其从定子表面22突出。叠层8的端部也可以从定子的端部表面突出，但是叠层的端部的突起没间隔件4a的突起大(即，叠层没有从定子表面突出很远，并且间隔件4a突出更远)，以使叠层8的端部不与转子3接触。空气间隙通常定义为定子与转子之间的距离。如果定子设有叠层并且这些叠层的端部从定子的端部表面突出，则空气间隙可以定义为叠层的端部与转子(例如，转子的磁体)之间的距离，即，空气间隙是定子的部件与转子的部件(除了间隔件之外)之间的最短距离。

间隔件4a在接触表面处具有圆形顶部形状，以便使间隔件与转子之间的接触区域最小。更进一步地，间隔件4a可以由既耐磨并且摩擦系数又低的材料制成，以便进一步减小间隔件4a与转子表面之间的摩擦。驱动系的工作原理不受间隔件4a的存在的影响。

在该实施例中，定子表面22是定子本体的端部，该定子本体可以是保持两个芯的骨架，并且间隔件4a形成在骨架的端部上。然而，如上文所讨论的并且根据下文所描述的示例布置，显而易见的是，定子表面可以依据定子的配置而有所不同，并且间隔件的形成或定位也可以有所不同。

图10是根据本发明的一个方面的实施例的转子3的立体视图。转子3可以是图7和图8的驱动系中所示的转子3。转子3包括磁体31，并且该驱动系的输出轴7连接到转子3。转子3和轴7围绕旋转轴线6旋转，使得旋转轴线6穿过输出轴7的长度。在该实施例中，转子表面32被设置为磁体31的表面，并且间隔件未设置在转子表面上。因此，间隔件将设置在定子表面上，并且间隔件的接触表面将与转子表面32(磁体31的表面)接合并接触。优选地，间隔件可以在与转子3的旋转轴线6对齐的中心点处与转子表面32接触，使得间隔件与旋转轴线重合。

图11是根据本发明的一个方面的实施例的电动机1的端视图。该电动机可以是图7和图8中所示的电动机，并且可以利用图9中所示的定子和图10中所示的转子。旋转轴线6的任一侧上示出了叠层8的端部，并且转子的磁体32包括北N极和南S极。

图12是根据本发明的一个方面的实施例的电动机的侧视图。在该实施例中，间隔件4b设置在转子3上，并且被配置为与定子2接合。转子3可以设有磁体，并且间隔件4b可以设置在磁体的提供转子表面的表面上。

图13和图14示出了其中间隔件4b设在转子3的转子表面上的另一实施例的视图。可以看出，间隔件与转子3的旋转轴线对齐。

图15是根据本发明的一个方面的实施例的定子的布置的立体视图。定子2包括滚珠轴承41a，滚珠轴承41a设置在定子2的定子表面22上。滚珠轴承41a提供间隔件，使得滚珠轴承41a的表面是被配置为与转子的表面(诸如，例如磁体表面)接合的接触表面。滚珠轴承41a布置在定子2的套环或承窝中。滚珠轴承41a位于套环/承窝内，并且相对于定子2和转子自由旋转。因此，可以减小滚珠轴承41a、定子2和转子之间的摩擦。

图16A和图16B示出了根据本发明的一个方面的实施例的定子的布置的立体视图。在这种布置中，间隔件42a设在板上，该板被配置为连接到定子2的定子表面22，并且更具体地与定子2的叠层8的端部连接。也就是说，包括间隔件42a的板直接安装到叠层端部8上。在这种布置中，定子表面22可以看作是由叠层端部8和定子2的本体(例如，骨架)组成。间隔件42a可以被认为是位于板中心的轴承，该板被配置为与叠层端部8接合。板可以使用任何合适的固定手段(例如，粘合剂)附接到定子。

这种布置易于制造，易于测试，并且如果应用于现有电动机设计，则无需任何工具更换。为了附接板，叠层的端部可以从定子本体略微突伸，然而，该突伸物将没有来自板的间隔件42a的突伸物大。板可以是位于叠层的端部面上的非铁质(例如，黄铜)冲压件，从而允许y方向上的严格的公差控制。板不会与定子本体接触，使得板可以作为简易支撑的梁跨过叠层的两端，并且在叠层端部之间桥接定子本体。板的材料必须足够坚硬以支撑推力载荷，而不会变形。间隔件42a(支承点)刚好从叠层面凸出。

图17A和图17B示出了根据本发明的一个方面的实施例的定子和间隔件元件的布置。在这种布置中，间隔件43a设在板上，该板被配置为连接到定子表面22，并且更具体地连接到设在定子本体中的凹部。也就是说，定子表面22被成形为接纳并保持包括间隔件43a的板。板可以通过位于凹部的外边缘处的挤压肋或卡扣24保持在凹部中。凹部包括叠层端部8中的每个叠层端部上的台阶81，当板保持在凹部中时，该板位于该台阶上。在这种布置中，定子表面22可以被视为由定子2的本体(例如，骨架)和叠层81的台阶状端部组成。

这种布置易于制造，便于稳固，具有弹性，并且提供良好公差。叠层端部中的每个叠层端部上的台阶81被提供有严格的公差控制。该板可以是位于台阶81上的非铁质(例如，黄铜)冲压件，从而允许y方向上的严格公差控制。间隔件43a(支承点)刚好从叠层面凸出。图17B中的图(3)示出了叠层端部8突出高于定子的本体的水平，并且间隔件43a突出高于表面更大的量。挤压肋或卡扣被添加到凹部，以保持板，从而使振动和噪音最小。

图18A至图18C示出了根据本发明的一个方面的实施例的定子的布置的立体视图。在这种布置中，间隔件44a被设置为通过套环保持在定子本体的端部中的零件。在图18A中，可以看出，定子表面22被成形为接纳并保持间隔件零件44a。间隔件零件44a被成形为与定子表面22接合，使得间隔件44a保持在定子2中。叠层8的端部各自设有台阶81，以接纳定子本体，并且实现了包围间隔件44a的定子本体的较厚零件，以使间隔件44a可以得以稳固保持。在这种布置中，定子表面22可以看作是定子2的本体(例如，骨架)。

叠层端部中的每个叠层端部上的台阶81被提供有严格的公差控制。定子本体(例如，骨架)与台阶接合，从而允许y方向上的严格的公差控制。间隔件零件可以是螺纹加工(screw-machined)的非铁质(例如，黄铜)零件，该零件提供间隔件(支承点)并且组装在定子本体之间，该定子本体可以包括两个互补骨架(骨架半部)。间隔件44a(支承点)刚好从叠层面凸出。

图19A至图19C示出了根据本发明的一个方面的实施例的定子的布置的立体视图。在这种布置中，间隔件45a设置在定子表面22上，并且更具体地模制在定子本体中。定子本体可以是骨架，并且间隔件45a可以形成为骨架的一部分，使得从骨架的表面突出。在这种布置中，定子表面22可以看作是定子本体的表面，即，骨架表面。叠层8的端部各自设有台阶81，以接纳定子本体并且改善公差。

间隔件45a由与定子本体(骨架)相同的材料形成，因此用于定子本体的合适材料也用于提供间隔件45a。该布置无需任何附加零件，因此是一种低成本布置。叠层端部中的每个叠层端部上的台阶81被提供有严格的公差控制。定子本体(例如，骨架)与每个台阶81接合，从而允许y方向上的严格的公差控制。间隔件45a模制到骨架中。间隔件45a(支承点)刚好从叠层面凸出。

图20A至图20C示出了根据本发明的一个方面的实施例的定子的布置。在这种布置中，间隔件46a设置在带上，该带被配置为连接到定子表面22，并且更具体地连接到设在定子本体中的凹部。也就是说，定子表面22被成形为接纳并保持包括间隔件46a的带。带的端部被弯曲为与定子本体的端部接合，使得带的端部可以缠绕在定子本体的边缘周围，并且带可以保持在凹部中。叠层8的端部各自设有用于接纳定子本体的台阶81，并且允许定子本体的一部分存在于带的下方，以使间隔件44a可以稳固地被保持。在这种布置中，定子表面22可以看作是定子2的本体(例如，骨架)。

叠层端部中的每个叠层端部上的台阶81被提供有严格的公差控制。定子本体(例如，骨架)与台阶81接合，从而允许y方向上的严格的公差控制。带可以是设置在定子表面上并组装在定子本体之间的非铁质(例如，黄铜)冲压件，该定子本体可以包括两个互补骨架(骨架半部)。间隔件46a(支承点)刚好是从叠层面凸出。

图21A至图21C示出了根据本发明的一个方面的实施例的定子和间隔件元件的布置。在这种布置中，间隔件47a设在板上，该板被配置为连接到定子表面22，并且更具体地连接到设在定子本体中的凹部。也就是说，定子表面22被成形为接纳并保持包括间隔件47a的板。一个或多个垫片60可以设在间隔件板下方，以实现间隔件47a的期望突伸高度。定子本体可以包括臂，以将间隔件板保持在凹部中。在这种布置中，定子表面22可以看作是定子2的本体(例如，骨架)。

这种布置需要的工具更换最少，并且不会更改电动机的磁路。定子本体(骨架)被成形为接纳并稳固间隔件板。该板可以是非铁质(例如，黄铜)冲压片，该非铁质冲压片设置在定子表面22上并组装在定子本体之间，该定子本体可以包括两个互补骨架(骨架半部)。垫片60可以设在定子本体与间隔件47a之间，以抬高间隔件47a(支承点)，以使其刚好从叠层面凸出。

图22A和图22B示出了根据本发明的一个方面的实施例的定子和间隔件元件的布置。在这种布置中，间隔件48a设在条带上，该条带被配置为连接到定子表面22，并且更具体地连接到设在定子本体和叠层8中的通道。也就是说，定子表面22和叠层铁芯8被成形为接纳并保持包括间隔件48a的条带。定子本体中的通道在两个叠层芯8之间行进，并且每个芯8中设有缩短叠层82。缩短叠层与定子本体中的通道对齐，使得该通道继续通过叠层芯8。条带的本体的高度与叠层芯8中的通道的深度相对应，使得当条带保持在通道中时，该条带的顶部边缘与叠层8(除了缩短叠层82之外)的端部齐平。间隔件48a从条带的顶部边缘突出，并且位于两个叠层芯8之间。

这种布置的条带可以由若干种不同材料中的一种材料制成，从而提供了更多个材料选项。缩短叠层82可以位于它们相应的芯8的中心。板可以是在缩短叠层82的顶部上设置在通道中的非铁质(例如，黄铜)冲压片，从而确保良好的y方向公差控制。间隔件48a(支承点)刚好从叠层面凸出。

图23是根据本发明的一个方面的实施例的定子的立体视图。在该布置中，间隔件49a被设置为从叠层芯8中的叠层中的一个叠层的端部延伸的突伸物。在该布置中，定子表面22可以被视为叠层芯8的端部。

叠层芯8的叠层中的一个或多个叠层(诸如中心叠层)由包括提供间隔件49a的突伸物的叠层代替。由于突起设在芯的叠层上，所以有几种材料可供选择。无需其他零件，因此这是一种低成本布置。Y方向公差由间隔件49a(轴承)叠层冲压的严格公差来控制。间隔件49a的叠层可以是铁质材料或非铁质材料，其中支承特性和磁性特性达到平衡。间隔件49a(支承点)刚好从叠层面凸出。

图24是根据本发明的一个方面的实施例的定子的布置的立体视图。该布置与图23中的布置相同，除了两个芯8中的每个芯中设有具有突起的叠层以提供两个间隔件50a之外。因此，叠层芯中的每个叠层芯的叠层中的一个或多个叠层(诸如中心叠层)由包括突伸物的叠层代替，该突伸物在每个芯端部用作间隔件50a。在这种布置中，定子表面可以被视为包括叠层芯8的两端。

与图23中的布置类似，因为每个芯的叠层上设有突起，所以有几种材料可供选择。无需其他零件，因此这是一种低成本布置。Y方向公差由每个间隔件50a(支承)叠层冲压的严格公差来控制。每个间隔件50a的叠层可以是铁质材料或非铁质材料，其中支承特性和磁性特性达到平衡。每个间隔件50a(支承点)刚好从叠层面凸出。

从上文可以看出，本发明的实施例可以通过使用在定子与转子之间突出的间隔件明确设置最小空气间隙来防止空气间隙闭合。更进一步地，可以避免在组装期间需要填垫过程。间隔件可以防止转子的磁体和定子的线圈靠近在一起。间隔件可以在组装期间设置空气间隙，并且在其寿命期间控制该空气间隙。例如，如果未正确固定定子或转子，则间隔件通过在定子与转子之间提供突起来防止空气间隙闭合。因此，可以看作为防止空气间隙完全闭合的备用场景。

尽管上文仅对一些示例性实施例进行了详细描述，但是本领域技术人员应当容易领会，在没有实质上背离本公开的实施例的新颖性教导和优点的情况下，可以对示例性实施例做出许多修改。本发明的上述实施例可以有利地独立于任何其他实施例使用或以与实施例中的一个或多个其他实施例的任一可行组合使用。

因而，所有这样的修改旨在包括在如所附权利要求所限定的本公开的实施例的范围内。在权利要求中，装置加功能条款旨在覆盖本文中被描述为执行所叙述的功能的结构，这些结构不仅包括结构等同物，而且还包括等同结构。

另外，一个或多个权利要求中的括号内的任何附图标记不应被解释为对权利要求的限制。单词“包括”和“具有”等不排除任何权利要求或整个说明书中所列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件的单数引用不排除这种元件的复数引用，反之亦然。实施例中的一个或多个实施例可以借助于包括几个不同元件的硬件来实现。在列举几个器件的装置权利要求或设备权利要求中，这些器件中的几个器件可以由同一项硬件来体现。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (14)

1.一种用于个人护理设备(10)的电动机(1)，所述电动机(1)包括：

定子(2)，包括定子表面；

转子(3)，包括转子表面，所述转子表面与所述定子表面相对设置；以及

间隔件(4)，在所述定子表面与所述转子表面之间突出，以在所述定子(2)与所述转子(3)之间限定最小空气间隙(5)，其中

所述间隔件(4)设置在所述转子表面和所述定子表面中的一个表面上或所述转子表面和所述定子表面中的一个表面处，并且具有接触表面，所述接触表面被配置为与所述转子表面和所述定子表面中的另一表面接合。

2.根据权利要求1所述的电动机(1)，其中

所述转子(3)被配置为至少部分地相对于所述定子(2)围绕旋转轴线(6)旋转；以及

所述间隔件(4)与所述旋转轴线(6)对齐。

3.根据权利要求1或2所述的电动机(1)，其中所述间隔件(4)至少部分地由以下各项中的一项或多项形成：

耐磨材料；

具有低摩擦系数的材料；以及

耐冲击材料。

4.根据任一前述权利要求所述的电动机(1)，其中所述间隔件(4)形成在所述定子(2)上或所述定子(2)处、或者连接到所述定子(2)，使得所述间隔件(4)从所述定子表面的至少一部分突出。

5.根据任一前述权利要求所述的电动机(1)，其中所述定子表面被配置为接纳包括所述间隔件(4)的板。

6.根据任一前述权利要求所述的电动机(1)，包括：

滚珠轴承(41a)，被配置为至少部分地相对于所述转子(3)和所述定子(2)旋转，其中

所述间隔件(4)是所述滚珠轴承(41a)。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的电动机(1)，其中

所述定子(2)包括由多个叠层(8)形成的芯；

所述间隔件(4)是从所述芯的所述叠层(8)的端部中的至少一个端部延伸的突起(49a；50a)。

8.根据任一前述权利要求所述的电动机(1)，其中所述转子表面的至少一部分具有低摩擦涂层。

9.根据任一前述权利要求所述的电动机(1)，其中所述定子表面的至少一部分具有低摩擦涂层。

10.根据任一前述权利要求所述的电动机(1)，其中所述间隔件(4)的所述接触表面是弯曲的。

11.根据任一前述权利要求所述的电动机(1)，其中所述转子(3)包括具有磁体表面的磁体(31)，所述磁体表面提供所述转子表面。

12.一种用于个人护理设备(10)中的电动机(1)中的定子(2)，所述电动机(1)包括所述定子(2)和转子(3)，所述定子(2)包括：

定子表面；以及

间隔件(4)，从所述定子表面突出，以用于与所述转子(3)的转子表面接合并且在所述定子(2)与所述转子(3)之间限定最小空气间隙(5)。

13.一种个人护理设备(10)，包括根据权利要求1至11中任一项所述的电动机(1)。

14.一种制造用于个人护理设备(10)的电动机(1)的方法，所述方法包括：

将包括转子表面的转子(3)安装在所述电动机(1)中；

将包括定子表面的定子(2)邻近于所述转子(1)放置在所述电动机(1)中，使得所述转子表面与所述定子表面相对，并且设置在所述转子表面和所述定子表面中的一个表面上或所述转子表面和所述定子表面中的一个表面处的间隔件(4)在所述定子表面与所述转子表面之间突出，以便在所述定子(2)与所述转子(3)之间限定最小空气间隙(5)；

使所述定子(2)朝向所述转子(2)移动，使得所述间隔件(4)的接触表面与所述转子表面和所述定子表面中的另一表面接合；以及

将所述定子(2)固定在所述电动机(1)中。

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