CN113972758A - 一种用于头发护理器具的电机 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种用于头发护理器具的电机，其包括机壳(1)和可拆卸地安装在所述机壳(1)上的形状不规则的定子组件(2)，所述机壳(1)包括内筒(11)，所述内筒(11)顶端设置有多个用于轴向支撑所述定子组件(2)的支撑柱(111)，所述支撑柱(111)上开设有用于固定所述定子组件(2)的固定孔(112)，所述支撑柱(111)外侧设置有向上凸起且用于定子组件(2)定位的定位柱(113)。本发明的用于头发护理器具的电机，定子组件与机壳拆装方便、安装精准且强度高。

Description

一种用于头发护理器具的电机
技术领域
本发明涉及毛发护理器具领域，特别涉及一种用于头发护理器具的电机。
背景技术
在人们的日常生活中，由于头皮的新陈代谢，头部会不断产生头皮屑，洗头也成为了人们日常生活的一部分。而在洗完头之后人们需要进行洗漱睡觉或是外出时，头发的自然吹干时需要花费大量的时间，吹风机便利了人们的生活，缩短了人们吹干头发的时间，便利了人们的生活。随着生活质量的提高，人们对于头发的护理与保养日益重视，因而在现有吹风机的基础上人们又开发了多种护理功能器具，将一般的吹风机升级换代，使其也可用于家庭宠物吹干毛发等，用途较为广泛，成为了现下受人们热捧的护发器具。
目前市场上的护发器具中所用的电机，在定子组件与机壳的装配中，往往采用的装配方式是将定子组件过盈压装在机壳内，存在安装拆卸不方便，安装定位不精准，安装强度不高等问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种用于头发护理器具的电机，可实现定子组件与机壳的精准安装。
为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于头发护理器具的电机，其包括机壳和可拆卸地安装在所述机壳上的定子组件，所述机壳包括内筒，所述内筒顶端设置有多个用于轴向支撑所述定子组件的支撑柱，所述支撑柱上开设有用于固定所述定子组件的固定孔，所述支撑柱外侧设置有向上凸起且用于定子组件定位的定位柱。
此外，本发明还包括如下附属技术方案：
所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯包括轭部和多个拼接在轭部内的齿部。
所述轭部端面开设有多个与所述固定孔相配合的通孔，固定孔与通孔之间通过螺钉连接。
轭部外侧与所述通孔相对应的位置设置有定位块，所述定位块的外壁与所述定位柱的内壁相配合。
所述轭部内侧开设有多个用于安装所述齿部的燕尾槽，所述齿部包括与所述燕尾槽相配合的燕尾部、与所述燕尾部相连的绕线部以及与所述绕线部相连的极靴部。
所述定子铁芯还包括多个可拆卸地安装在所述绕线部上的骨架、多个绕设于所述骨架上的绕组以及多个插接在相邻骨架之间的绝缘纸。
所述机壳还包括套设在所述内筒外的外筒，所述内筒和外筒之间设置有多个导风叶。
所述用于头发护理器具的电机还包括转子组件，所述转子组件包括转子磁环、与所述转子磁环相连的轴承组件以及与所述轴承组件相连的风扇，所述转子磁环设置于所述定子组件内，所述轴承组件设置于所述内筒内。
所述轴承组件包括转轴、多个套设在所述转轴上的轴承以及套设在所述轴承外的钢套，所述轴承与钢套之间设置有橡胶圈。
所述风扇包括叶毂和连接在所述叶毂上的多个叶片，以所述叶毂为中心，所述叶片的宽度向外逐渐加大，所述叶片的截面水平角度向外逐渐减小，所述叶片的厚度向外逐渐增加。
相比于现有技术，本发明有益效果在于：
本发明通过在内筒顶端设置多个用于轴向支撑定子组件的支撑柱，并在支撑柱上开设用于固定定子组件的固定孔，方便了定子组件与机壳的拆卸与安装，同时提高了定子组件与机壳之间的安装强度，支撑柱外侧设置有向上凸起且用于定子组件精准定位的定位柱，提高了定子组件与机壳之间的安装精度；采用不规则型的定子组件结构形成了不规则的完整定子磁路，摒弃传统电机结构，该电机空间紧凑、体积小、装配方便、性能优异，磁电机磁路完整且可靠，且在加工过程中工艺简单。
在本发明的优选方案中，定子铁芯采用轭部和多个齿部拼接，轭部端面开设多个与固定孔相配合的通孔，固定孔与通孔之间通过螺钉连接，提高了定子组件与机壳拆装的可操作性；轭部外侧设置的定位块与定位柱高精度配合，进一步提高了定子组件与机壳之间的安装精度；在绕线部设置可拆卸骨架，并将绕组安装在骨架上，简化了绕组工艺。
在本发明的优选方案中，轴承组件采用橡胶悬臂式，保证轴承与钢套之间不直接接触，起到减震降噪的效果；以叶毂为中心，风扇叶片的宽度向外逐渐加大，叶片的截面水平角度向外逐渐减小，叶片的厚度向外逐渐增加，增大了叶片的进风量，且能够克服电机高速旋转时叶片共振产生的噪音。
附图说明
图1是本发明一种用于头发护理器具的电机的结构示意图。
图2是图1中A-A剖视图。
图3是本发明中机壳的结构示意图。
图4是图3中B部放大示意图。
图5是本发明中机壳的俯视图。
图6是本发明中定子组件的结构示意图。
图7是图6中C-C剖视图。
图8是本发明中定子铁芯的结构示意图。
图9是本发明中轭部的结构示意图。
图10是本发明中齿部的结构示意图。
图11是本发明中骨架的结构示意图。
图12是本发明中绝缘纸的结构示意图。
图13是本发明中绝缘纸的俯视图。
图14是本发明中转子组件的结构示意图。
图15是图14中G-G剖视图。
图16是本发明中风扇的结构示意图。
图17是本发明中叶毂和一个叶片相连的结构示意图。
图17a是本发明中叶片在距离叶毂中心8mm处的剖面图。
图17b是本发明中叶片在距离叶毂中心10mm处的剖面图。
图17c是本发明中叶片在距离叶毂中心12mm处的剖面图。
图18是本发明一实施例的定转子磁路的仿真效果图。
图19是本发明一实施例的输出转矩波形图。
图20是本发明一实施例的反电势波形图。
图21是本发明一实施例的气隙磁密波形图。
图22是本发明一实施例的定子铁芯轭部磁密波形图。
图23是本发明一实施例的齿部磁密波形图。
图24是本发明一实施例的齿部磁密波形图。
其中：1、机壳；11、内筒；111、支撑柱；112、固定孔；113、定位柱；12、外筒；13、导风叶；2、定子组件；21、定子铁芯；211轭部；2111、通孔；2112、定位块；2113、燕尾槽；212、齿部；2121、燕尾部；2122、绕线部；2123、极靴部；216、电机气隙；22、骨架；221、接线板；222、支撑架；223、安装通孔；23、绕组；24、绝缘纸；3、转子组件；31、转子磁环；32、轴承组件；321、转轴；322、轴承；323、钢套；324、橡胶圈；325、硅胶垫；33、风扇；331、叶毂；332、叶片。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。
如图1和图2所示，对应于本发明的一种较佳实施例的用于头发护理器具的电机，其包括机壳1、可拆卸安装在机壳1上的定子组件2以及穿设在机壳1和定子组件2内的转子组件3。
如图3至图5所示，机壳1包括内筒11和外筒12，内筒11和外筒12为同心圆结构，形成空气流通的直线风道，在内筒11和外筒12之间设置有多个导风叶13，将直线风道均分成多个均匀风道。外筒12的直径优选为26-28mm，保证电机体积的大小。内筒11的直径优选为13mm，内筒11的顶端均匀设置有多个用于轴向支撑定子组件2的支撑柱111，支撑柱111上开设有用于固定定子组件2的固定孔112，支撑柱111外侧设置有向上凸起且用于定子组件2精准定位的定位柱113，在本实施例中，优选在内筒11的顶端均匀设置3个支撑柱111，支撑柱111的高度为4-5mm；固定孔112为M2螺钉孔，有效深度为3-3.5mm；定位柱113的高度为1.5-2.5mm，3个定位柱113围成一直径为16-18mm的定位圆，定子组件2安装在定位圆内。当然，也可以在内筒11的顶端设置4个或更多个支撑柱111和定位柱113，只要能达到轴向支撑、固定以及定位的效果均可以实施。
如图6和图7所示，定子组件2包括定子铁芯21、多个可拆卸地安装在定子铁芯21内的骨架22、多个绕设于骨架22上的绕组23以及多个插接在相邻骨架22之间的绝缘纸24。
如图8至图9所示，定子铁芯21包括轭部211和多个拼接在轭部211内的齿部212。其中，轭部211优选为不规则形状，联通磁路，其最大的外直径为16-18mm、壁厚尺寸为1.18-2.2mm。轭部211内侧开设有多个用于安装齿部212的燕尾槽2113，燕尾槽2113的优选尺寸为：斜边角度D1为20°-30°、斜边最短距离E1为1.5-1.7mm、深度F1为1.3-1.5mm；轭部211端面开设有多个与固定孔112相配合的通孔2111，固定孔112与通孔2111之间通过螺钉连接，从而使定子组件2可靠的固定在机壳1上，通孔2111的直径优选为2.05-2.2mm；轭部211外侧与通孔2111对应的位置设置有定位块2112，多个定位块2112围成的圆的直径优选为16.5-17.5mm，当定子组件2安装至机壳1上时，定位块2112的外壁与定位柱113的内壁高精度配合，保证定子组件和转子组件同轴度。燕尾槽2113与通孔2111均匀的分布在轭部211上，且错开设置，连接在燕尾槽2113与通孔2111之间的轭部211呈弧形结构。在本实施例中，轭部211外侧设置有3个定位块2112，与定位柱113相互对应，轭部211端部开设有3个通孔2111，与固定孔112相互对应。当然，也可以根据内筒11的顶端设置的支撑柱111和定位柱113的个数，适应性调整。
如图10所示，齿部212包括与燕尾槽2113相配合的燕尾部2121、与燕尾部2121相连的绕线部2122以及与绕线部2122相连的极靴部2123。其中，燕尾部2121与燕尾槽2113紧密配合，如果尺寸和角度太大模具上加工操作性不好，尺寸和角度太小的话齿部212容易径向脱落。因此，燕尾部2121的优选尺寸为：斜边角度D2为20°-30°、斜边最短距离E2为1.5-1.7mm、深度F2为1.3-1.5mm，可以很好的卡接在轭部211；绕线部2122为齿部212提供磁通，宽度I优选为2.3-2.5mm；极靴部2123的厚度由中间向两侧逐渐变薄，厚度优选为0.8-1.2mm，极靴部2123所对应的圆心角角度若太小，则经过极靴部2123的磁通量会变少，会导致部分气隙磁密较弱，磁路受影响，导致电机反电势波形异常，影响电机性能，若角度太大会占据空间，绕线部2122变小，可能出现无法安装绕组23的情况，因此在本实施例中，极靴部2123所对应的圆心角角度H优选为93°-105°，保证磁路的磁密；其中，多个齿部212的极靴部2123围成电机气隙216，电机气隙216内直径尺寸优选为7.1-7.4mm，转子组件3的转子磁环31安装在电机气隙216内。本实施例中，定子组件2由3个相同的齿部212和轭部211拼接而成，定子组件2结构为不规则型以形成不规则的定子磁路，摒弃传统电机结构，设计开发了空间紧凑、体积小、装配方便、性能优异的护理器具电机。
如图11所示，骨架22包括设置在接线板221周侧的支撑架222，支撑架222上开设有安装通孔223，绕线部2122和燕尾部2121穿设于安装通孔223内，使支撑架222作为绕组23的支撑设置在齿部212的绕线部2122。在本实施例中，接线板221周侧设置有3个支撑架222，与齿部212的数量相对应。
如图12和图13所示，绝缘纸24插接在相邻骨架22之间，形状为由三段圆弧组成的曲折状，三段圆弧半径尺寸优选为1.2-2.0mm。绝缘纸24在安装时，端部插接在骨架22与轭部211之间，并伸进轭部211的凹槽之中，绝缘纸24的一面贴附于相邻骨架22之间的轭部211上。
如图14和图15所示，转子组件3包括转子磁环31、与转子磁环31相连的轴承组件32以及与轴承组件32相连的风扇33。转子磁环31设置在电机气隙216内，采用烧结磁环N35SH，优选外直径为5.4-6.2mm，内直径为3mm，高为12mm；轴承组件32包括转轴321和套设在转轴321上的多个轴承322，相邻的轴承322之间设置有用于支撑的硅胶垫325，使用硅胶材料可起到减震降噪的作用，轴承322外套设有钢套323，钢套323内侧开设有多个与轴承322相配的凹槽，轴承322安装于凹槽内，且凹槽与轴承322之间设置有支撑轴承322的橡胶圈324，可以起到减震降噪的作用，转子磁环31套设在转轴上，其与轴承322之间设置有轴套326。在本实施例中，转轴321制作为光轴，直径为3mm，长为41mm；轴承322属于高速轴承，适用的最高转速为120000r/min；钢套323采用GCr15材质，外直径为10mm，内直径为8mm，高度为11mm，其内侧的凹槽直径为8.95-9.05mm，高度为1.9-2.1mm；轴套326采用POM材质，外直径为4mm，内径为3mm，高为4.5mm。
如图16所示，风扇33套设在转轴321上，风扇33包括叶毂331和连接在叶毂331上的多个叶片332。以叶毂331为中心，叶片332的宽度向外逐渐加大，叶片332的截面水平角度向外逐渐减小，叶片332的厚度向外逐渐增加。在本实施例中，优选采用11个叶片，风扇33的外直径为
Figure BDA0002598147140000081
有效通风面积可达250-350mm2。
以一个叶片332为例介绍其具体形状。图17为叶毂331和一个叶片332相连的结构示意图，分别在距离叶毂331中心g、h、i处进行剖面。图17a为叶片332在g＝8mm处的剖面图，叶片332的截面水平角度a范围在30°-40°之间，叶片332的宽度b范围在7mm-8mm之间，叶片332的厚度由薄到厚逐渐增加；图17b为叶片332在h＝10mm处的剖面图，叶片332的截面水平角度c范围在20°-35°之间，叶片332的宽度d范围在8mm-9mm之间，叶片332的厚度由薄到厚逐渐增加，但增加幅度减小；图17c为叶片332在i＝12mm处的剖面图，叶片332的截面水平角度e范围在20°-30°之间，叶片332的宽度f范围在9mm-10mm之间，叶片332的厚度相对均匀；整个叶片332的厚度在0.2-1mm之间。如此设计叶片角度可调整空间大，实现大进风量，且能够克服电机高速旋转时叶片共振产生的噪音问题。
本发明的用于头发护理器具的电机，在内筒顶端设置多个支撑柱，并在支撑柱上开设固定孔，方便了定子组件与机壳的拆卸与安装，同时提高了定子组件与机壳之间的安装强度，支撑柱外侧设置有向上凸起的定位柱，提高了定子组件与机壳之间的安装精度；定子铁芯采用轭部和多个齿部拼接，轭部为不规则形状，结构新颖，磁路完整，体积更小，且在加工过程中工艺简单；燕尾部与燕尾槽尺寸设计合适，可以很好的卡接在一起；极靴部厚度设计合理，保证磁路的磁密；在绕线部设置可拆卸骨架，并将绕组安装在骨架上，简化绕组工艺；轭部端面开设多个与固定孔相配合的通孔，固定孔与通孔之间通过螺钉连接，提高了定子组件与机壳拆装的可操作性；轭部外侧设置的定位块与定位柱高精度配合，进一步的高了定子组件与机壳之间的安装精度；轴承组件采用橡胶悬臂式，保证轴承与钢套之间不直接接触，起到减震降噪的效果；电机转速高，最高可达120000r/min；叶片角度可调整空间大，增大了叶片的进风量，且能够克服电机高速旋转时叶片共振产生的噪音，该电机除可应用于电吹风机、卷发棒等护发器具，也可以应用于高速吸尘器中。
最后，请参考附图18-24，附图18-24为本发明上述电机方案的一具体实施例的仿真测试效果图。由图18的定转子磁路图仿真结果可知，本实施例的磁电机磁路完整且可靠，根据图19的转矩仿真结果可知，本发明的电机可以提供稳定的且足够扭矩，说明各项参数设计符合要求；参阅图20所示的反电势仿真结果，反电势波形更趋于正弦，谐波小，效率高，谐波振动小，电机电磁噪音低；参阅图21所示的气隙磁密仿真结果，本实施例中的气隙磁密满足电机的设计要求，为电机运行提供足够的磁通量；参阅图22所示的定子铁芯轭部磁密仿真结果，定子轭部磁通1.5T以内，不会产生磁饱和现象，电机效率不会因此降低；参阅图23和24所示的齿部磁密的仿真结果显示，不会有过大漏磁现象，磁密参数在1.5T左右，不会出现饱和现象。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于头发护理器具的电机，其特征在于：其包括机壳(1)和可拆卸地安装在所述机壳(1)上的形状不规则的定子组件(2)，所述机壳(1)包括内筒(11)，所述内筒(11)顶端设置有多个用于轴向支撑所述定子组件(2)的支撑柱(111)，所述支撑柱(111)上开设有用于固定所述定子组件(2)的固定孔(112)，所述支撑柱(111)外侧设置有向上凸起且用于定子组件(2)定位的定位柱(113)。
2.根据权利要求1所述的用于头发护理器具的电机，其特征在于：所述定子组件(2)包括定子铁芯(21)，所述定子铁芯(21)包括轭部(211)和多个拼接在轭部(211)内的齿部(212)。
3.根据权利要求2所述的用于头发护理器具的电机，其特征在于：所述轭部(211)端面开设有多个与所述固定孔(112)相配合的通孔(2111)，固定孔(112)与通孔(2111)之间通过螺钉连接。
4.根据权利要求3所述的用于头发护理器具的电机，其特征在于：轭部(211)外侧与所述通孔(2111)相对应的位置设置有定位块(2112)，所述定位块(2112)的外壁与所述定位柱(113)的相配合。
5.根据权利要求2所述的用于头发护理器具的电机，其特征在于：所述轭部(211)内侧开设有多个用于安装所述齿部(212)的燕尾槽(2113)，所述齿部(212)包括与所述燕尾槽(2113)相配合的燕尾部(2121)、与所述燕尾部(2121)相连的绕线部(2122)以及与所述绕线部(2122)相连的极靴部(2123)。
6.根据权利要求5所述的用于头发护理器具的电机，其特征在于：所述定子铁芯(21)还包括多个可拆卸地安装在所述绕线部(2122)上的骨架(22)、多个绕设于所述骨架(22)上的绕组(23)以及多个插接在相邻骨架(22)之间的绝缘纸(24)。
7.根据权利要求1至6任一项所述的用于头发护理器具的电机，其特征在于：所述机壳(1)还包括套设在所述内筒(11)外的外筒(12)，所述内筒(11)和外筒(12)之间设置有多个导风叶(13)。
8.根据权利要求1至6任一项所述的用于头发护理器具的电机，其特征在于：所述用于头发护理器具的电机还包括转子组件(3)，所述转子组件(3)包括转子磁环(31)、与所述转子磁环(31)相连的轴承组件(32)以及与所述轴承组件(32)相连的风扇(33)，所述转子磁环(31)设置于所述定子组件(2)内，所述轴承组件(32)设置于所述内筒(11)内。
9.根据权利要求8所述的用于头发护理器具的电机，其特征在于：所述轴承组件(32)包括转轴(321)、多个套设在所述转轴(321)上的轴承(322)以及套设在所述轴承(322)外的钢套(323)，所述轴承(322)与钢套(323)之间设置有橡胶圈(324)。
10.根据权利要求8所述的用于头发护理器具的电机，其特征在于：所述风扇(33)包括叶毂(331)和连接在所述叶毂(331)上的多个叶片(332)，以所述叶毂(331)为中心，所述叶片(332)的宽度向外逐渐加大，所述叶片(332)的截面水平角度向外逐渐减小，所述叶片(332)的厚度向外逐渐增加。
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