CN210273643U - 一种马达中磁部件固定结构、马达、以及电动牙刷 - Google Patents

Abstract

一种马达中磁部件固定结构，包括可转动且由导磁材料制成的转子铁芯、偶数个沿转子铁芯周向排布的磁部件、以及沿磁部件长度方向设在磁部件两端的固定支架，相邻两个磁部件之间具有第一空隙，每个磁部件都为双极性，固定支架固定套设在转子铁芯的外周，固定支架在每个磁部件处都设有卡扣部，卡扣部和转子铁芯的外周面之间形成有卡槽，每个磁部件的端部卡接在卡槽中。

Description

一种马达中磁部件固定结构、马达、以及电动牙刷

技术领域

本实用新型涉及一种马达中磁部件固定结构。

本实用新型还涉及一种包含有上述马达中磁部件固定结构的马达。

本实用新型再涉及一种包含有上述马达的电动牙刷。

背景技术

电动牙刷主要包括马达(即电机)和刷头，通过马达的快速运转使刷头产生高频震动，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，深入清洁牙缝；与此同时，刷头上刷毛的颤动能促进口腔的血液循环，对牙龈组织有一定的按摩效果。因此，马达是电动牙刷的一个主要部件。目前电动牙刷对马达的要求为：电机轴中心平衡点附近能够以很高的频率(200-400Hz)、并以微小角度(不超过±15°)左右摆动，从而带动刷头快速摆动，以清洁牙齿。

现有技术中的电动牙刷用马达一般采用磁钢和线圈之间的相互作用产生左右交变的驱动力，线圈通入交流电流就能产生交变的驱动力。基于此，电动牙刷用马达通常具有定子铁芯、绕设在定子铁芯上的线圈绕组、与定子铁芯相配合的磁部件、与磁部件相固定的转子铁芯、以及与转子铁芯相固定的电机轴，转子铁芯由导磁材料制成；比如申请号为201720272757.5的中国实用新型专利所公开的一种电动牙刷用的电机装置。进一步地，目前磁部件都是通过胶水固定粘接在转子铁芯的外周面上，但是该结构存在下述缺陷：装配成成品后，磁部件与定子铁芯之间的吸力远大于磁部件与转子铁芯之间的吸力，磁部件与转子铁芯之间只依靠胶水固定的结构，在极端环境或者工艺缺陷时，胶水粘结力下降，导致磁部件被拉开，从而导致磁部件从转子铁芯的外周分离、并被吸到定子铁芯上，从而导致马达失效。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种马达中磁部件固定结构，能够可靠地将磁部件固定在转子铁芯的外周。

为实现上述目的，本实用新型提供一种马达中磁部件固定结构，包括可转动且由导磁材料制成的转子铁芯、偶数个沿转子铁芯周向排布的磁部件、以及沿磁部件长度方向设在磁部件两端的固定支架，相邻两个磁部件之间具有第一空隙，每个磁部件都为双极性，固定支架固定套设在转子铁芯的外周，固定支架在每个磁部件处都设有卡扣部，卡扣部和转子铁芯的外周面之间形成有卡槽，每个磁部件的端部卡接在卡槽中。

进一步地，所述转子铁芯为马达的电机轴，所述磁部件直接固定在电机轴的外周。

进一步地，每个磁部件都包括两个极性不相同的磁钢，构成每个磁部件的两个磁钢沿转子铁芯的周向紧靠设置、且都沿转子铁芯的轴向延伸。

进一步地，所述磁部件与转子铁芯的外周面之间还胶水粘接固定。

进一步地，所述固定支架和转子铁芯之间为胶水粘接固定，所述固定支架远离磁部件的一端的内周开设有注胶槽。

进一步地，所述固定支架上设有沿转子铁芯轴向延伸的安装限位部，所述安装限位部位于第一空隙中、并与磁部件的侧面抵接。

本实用新型还提供一种马达，包括外壳、至少一对固定在外壳内的定子铁芯、绕设在各定子铁芯上且固定在外壳内的线圈绕组、可转动地安装在外壳中的电机轴、以及如上所述的马达中磁部件固定结构，所述磁部件与定子铁芯相配合，所述转子铁芯和电机轴为两个独立部件，所述转子铁芯可转动地安装在外壳中、并与电机轴相固定。

本实用新型再提供一种马达，包括外壳、至少一对固定在外壳内的定子铁芯、绕设在各定子铁芯上且固定在外壳内的线圈绕组、可转动地安装在外壳中的电机轴、以及如上所述的马达中磁部件固定结构，所述磁部件与定子铁芯相配合，所述转子铁芯和电机轴为同一部件，所述磁部件直接固定在电机轴的外周。

进一步地，所述马达还包括固定在外壳内的定子支架，所述外壳与定子铁芯之间、以及多个定子铁芯之间都为分体式结构，相邻的两个定子铁芯之间都跨置有一个定子支架，相邻两个定子支架之间形成有第二空隙，所述定子铁芯包括截面呈圆弧段状的铁芯主体部、以及从铁芯主体部的外周向外凸出的铁芯凸部，所述磁部件设置在铁芯主体部的内周，所述线圈绕组贴合在定子支架的外表面上、且线圈绕组中具有与第二空隙正对设置的线圈槽，所述铁芯凸部位于第二空隙和线圈槽中。

本实用新型又提供一种电动牙刷，包括刷头、以及如上所述的马达，所述刷头固定在马达的电机轴上。

如上所述，本实用新型涉及的马达中磁部件固定结构、马达、以及电动牙刷，具有以下

有益效果：

本申请通过设置具有卡扣部的固定支架，完全从结构上将磁部件固定在转子铁芯的外周，磁部件不易从转子铁芯的外周脱落，由此大大增加磁部件与转子铁芯之间固定连接的可靠性，从而避免马达因磁部件脱落而失效，使得马达经久耐用。

附图说明

图1为本申请中马达实施例二的结构示意图。

图2为图1省略外壳中壳体后的结构示意图。

图3为图1沿电机轴轴向剖视的剖面图。

图4为图1沿电机轴径向剖视的剖面图。

图5为图4中定子铁芯、定子支架和线圈绕组之间的连接示意图。

图6为本申请中马达中磁部件固定结构的连接示意图。

图7为图6沿电机轴轴向剖视的剖面图。

图8和图9为本申请中固定支架在不同视角下的结构示意图。

图10为本申请中定子铁芯的结构示意图。

图11和图12为本申请中定子支架在不同视角下的结构示意图。

元件标号说明

1 电机轴

2 外壳

21 壳体

22 前盖

23 后盖

3 定子铁芯

31 铁芯主体部

32 铁芯凸部

4 线圈绕组

41 线圈槽

5 磁部件

51 磁钢

6 第一空隙

7 定子支架

71 安装槽

72 配合平面

8 第二空隙

9 固定支架

91 安装限位部

92 卡扣部

93 注胶槽

10 轴承

11 焊缝

12 卡槽

13 定子铁芯

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型提供一种电动牙刷，包括刷头和马达；如图1所示，马达具有能够左右摆动的电机轴1，刷头固定在马达的电机轴1上，马达带动刷头快速摆动。为便于叙述，下述实施例中，将马达中电机轴1的轴向定义为前后方向。

如图1至图5所示，本实用新型涉及的马达包括外壳2、至少一对固定在外壳2内的定子铁芯3、绕设在各定子铁芯3上且固定在外壳2内的线圈绕组4、与各定子铁芯3相配合的磁部件5、可转动且由导磁材料制成的转子铁芯13、以及可转动地安装在外壳2中的电机轴1；其中，由于磁部件5与至少一对定子铁芯3相配合，每对定子铁芯3都具有两个定子铁芯3，故磁部件5有偶数个，每个磁部件5都为双极性、具有N极和S极，多个磁部件5沿转子铁芯13和电机轴1的周向排布、且相邻的两个磁部件5之间具有第一空隙6。进一步地，转子铁芯13和电机轴1可以为两个互相独立的部件，也可以为同一个部件，由此使得马达具有下述两个实施例。

马达实施例一、转子铁芯13和电机轴1为两个互相独立的部件，此时，仅转子铁芯13由导磁材料制成，磁部件5直接固定在转子铁芯13的外周，电机轴1插入转子铁芯13中、两者相固定。马达实施例一在工作时，线圈绕组4中通入交变电流，在定子铁芯3处形成磁场，驱动磁部件5和转子铁芯13转动，转子铁芯13带动电机轴1一起转动。

马达实施例二、如图2至图4所示，转子铁芯13和电机轴1为同一部件，此时，转子铁芯13和电机轴1合为一根轴、都由导磁材料制成，该根由导磁材料制成的轴部件同时起到转子铁芯13和电机轴1的作用，转子铁芯13同时为马达的电机轴1，马达的电机轴1同时为转子铁芯13，磁部件5直接固定在转子铁芯13(也即电机轴1)的外周。马达实施例二在工作时，线圈绕组4中通入交变电流，在定子铁芯3处形成磁场，驱动磁部件5和电机轴1转动。特别地，马达实施例二将转子铁芯13和电机轴1合为一个由导磁材料制成的轴部件，相对于马达实施例一而言减少了一个零件、节省成本，尤其是可以把更多的空间留给磁部件5，且电机轴1同时还起到导磁的作用，其相对于马达实施例一而言体积更大，导磁作用更好；因此，马达实施例二能够相对地增加起导磁作用的部件(即磁部件5和电机轴1)的体积，从而大大提升马达的性能。

上述马达的两个实施例中，通过电磁结构传递动力，使马达具有左右交变的驱动力、以及恢复力，从而实现电机轴1在一个角度范围内左右往复摆动；采用电磁结构提供马达所需的恢复力，实现磁悬浮；另外，马达的电机轴1的摆动频率可达200-400Hz，达到了声波范围故马达同时还可称为磁悬浮声波马达。

进一步地，上述马达的两个实施例中，磁部件5都固定在转子铁芯13的外周，为了使磁部件5能够可靠地固定在转子铁芯13的外周，本申请还提供一种马达中磁部件固定结构。如图6至图8所示，本申请涉及的马达中磁部件固定结构包括上述转子铁芯13、上述偶数个磁部件5、以及沿磁部件5长度方向设在磁部件5前后两端的固定支架9，固定支架9固定套设在转子铁芯13的外周，固定支架9在每个磁部件5处都设有卡扣部92，卡扣部92和转子铁芯13的外周面之间形成有卡槽12，每个磁部件5的端部卡接在卡槽12中，卡扣部92卡合在磁部件5的外周侧。该马达中磁部件固定结构通过设置具有卡扣部92的固定支架9，完全从结构上将磁部件5固定在转子铁芯13的外周，磁部件5不易从转子铁芯13的外周脱落，由此大大增加磁部件5与转子铁芯13之间固定连接的可靠性，从而避免马达因磁部件5脱落而失效，使得马达经久耐用。

较优地，磁部件5与转子铁芯13的外周面之间还胶水粘接固定，进一步保证磁部件5与转子铁芯13之间连接的可靠性。另外，固定支架9和转子铁芯13之间的固定方式为胶水粘接固定；将固定支架9套设在转子铁芯13的外周后，为了便于打胶，如图7和图9所示，固定支架9远离磁部件5的一端的内周开设有一圈环形的注胶槽93。

进一步地，如图6至图9所示，固定支架9上设有沿转子铁芯13轴向前后延伸的安装限位部91，安装限位部91位于第一空隙6中、并与磁部件5的侧面抵接。因此，固定支架9中相邻的两个安装限位部91之间也就形成安装区，磁部件5直接装配到安装区内，便于磁部件5的安装；并且，在固定支架9的安装限位部91的限制下，磁部件5在圆周方向上不能随意移动，起到限位作用。较优地，具有安装限位部91和卡扣部92的固定支架9为一整体件。

进一步地，以下以马达实施例二为例，对马达的优选结构展开叙述。

如图1至图3所示，外壳2包括呈筒状的壳体21、以及分别固定在壳体21前后两端的前盖22和后盖23，电机轴1通过轴承10可转动地支撑在前盖22和后盖23中，电机轴1的后端从后盖23中向后伸出，定子铁芯3和线圈绕组4都固定在壳体21内。壳体21的形状可以有多种，比如圆筒状、方桶状等，从而使得外壳2具有多种不同的外形。

磁部件5可以为双极充磁的一体式部件、也可以为紧靠在一起的两个极性相反的磁钢51。较优地，如图6所示，每个磁部件5都包括两个极性不相同的磁钢51，故磁钢51有偶数对；每对磁钢51中，一个磁钢51的极性为N极，另一个磁钢51的极性为S极；构成每个磁部件5的两个磁钢51沿电机轴1的周向紧靠在一起，充磁方向半径方向；每个磁钢51都沿电机轴1的轴向延伸；每个磁钢51的前后两端都卡接在卡槽12中、被固定支架9上的卡扣部92限位，由此将每个磁钢51直接固定在电机轴1的外周。图1至图4所示的马达实施例二中，马达具有一对定子铁芯3，故定子铁芯3有个，磁钢51有个。

进一步地，壳体21与定子铁芯3之间为分体式结构，每对的两个定子铁芯3之间也为分体式结构，从而可以采用独立绕置的线圈绕组4，以减少绕线成本。线圈绕组4与定子铁芯3之间绝缘；基于此，如图2至图5、以及图10至图12所述，马达还包括固定在壳体21内的定子支架7，相邻的两个定子铁芯3之间都跨置有一个定子支架7，故定子支架7也有个；相邻两个定子支架7之间形成有第二空隙8；定子铁芯3大致上呈Y形，其包括截面呈圆弧段状的铁芯主体部31、以及从铁芯主体部31的外周向外凸出的铁芯凸部32；磁部件5设置在铁芯主体部31的内周，线圈绕组4贴合在定子支架7的外表面上、且线圈绕组4中具有与第二空隙8正对设置的线圈槽41，铁芯凸部32位于第二空隙8和线圈槽41中。因此，线圈绕组4与定子铁芯3之间通过定子支架7绝缘，定子支架7由绝缘材料制成、比如塑料，定子支架7优选为一注塑件。本申请中，外壳2与定子铁芯3之间采用分体式结构，每对的两个定子铁芯3之间也为分体式结构，该结构突破现有技术中一体式结构的定子铁芯3对其外圈最小壁厚的限制，故本申请能够减少定子铁芯3外圈外壳2的壁厚，把非必要的壁厚空间让给了线圈绕组4，在马达相同外形体积的前提下本申请能大幅度增加线圈绕组4的有效安匝数，由此大幅度提高马达的性能，尤其是针对较小尺寸的马达。

优选地，如图4和图5、以及图11和图12所示，定子支架7中和线圈绕组4相配合的外表面为一配合平面72；同时，线圈绕组4扁平线圈，其不需要绕置在定子铁芯3上，故其绕置简单、且排列整体，使得相同体积的壳体21能够增加线圈绕组4的匝数，有利于提升马达性能，同时也降低绕线成本。另外，定子铁芯3省去了外圈连接圈，可以有更多的体积给线圈绕组4。线圈绕组4粘接在塑料制的定子支架7上，不接触定子铁芯3，提高绝缘性能。而定子支架7塞入壳体21中，两者之间打入胶水、粘接固定。

进一步地，由于定子铁芯3与壳体21之间为分体式结构，故定子铁芯3必须能够可靠地与壳体21相对固定。基于此，可通过下述方式中的一种或结合来使定子铁芯3可靠地固定到壳体21上：方式一、定子铁芯3的铁芯凸部32与壳体21之间激光焊接，在焊接处形成有焊缝11，如图4所示；方式二、定子铁芯3的铁芯主体部31与线圈绕组4之间粘接，定子铁芯3的铁芯主体部31与定子支架7之间粘接；方式三、如图5和图12所述，定子支架7的内周面设有与铁芯主体部31相卡合的安装槽71，铁芯主体部31的两侧边缘卡合在定子支架7的安装槽71中，通过自身结构实现固定。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种马达中磁部件固定结构，包括可转动且由导磁材料制成的转子铁芯(13)、以及偶数个沿转子铁芯(13)周向排布的磁部件(5)，相邻两个磁部件(5)之间具有第一空隙(6)，每个磁部件(5)都为双极性，其特征在于：还包括沿磁部件(5)长度方向设在磁部件(5)两端的固定支架(9)，所述固定支架(9)固定套设在转子铁芯(13)的外周，所述固定支架(9)在每个磁部件(5)处都设有卡扣部(92)，所述卡扣部(92)和转子铁芯(13)的外周面之间形成有卡槽(12)，每个磁部件(5)的端部卡接在卡槽(12)中。

2.根据权利要求1所述的马达中磁部件固定结构，其特征在于：所述转子铁芯(13)为马达的电机轴(1)，所述磁部件(5)直接固定在电机轴(1)的外周。

3.根据权利要求1所述的马达中磁部件固定结构，其特征在于：每个磁部件(5)都包括两个极性不相同的磁钢(51)，构成每个磁部件(5)的两个磁钢(51)沿转子铁芯(13)的周向紧靠设置、且都沿转子铁芯(13)的轴向延伸。

4.根据权利要求1所述的马达中磁部件固定结构，其特征在于：所述磁部件(5)与转子铁芯(13)的外周面之间还胶水粘接固定。

5.根据权利要求1所述的马达中磁部件固定结构，其特征在于：所述固定支架(9)和转子铁芯(13)之间为胶水粘接固定，所述固定支架(9)远离磁部件(5)的一端的内周开设有注胶槽(93)。

6.根据权利要求1所述的马达中磁部件固定结构，其特征在于：所述固定支架(9)上设有沿转子铁芯(13)轴向延伸的安装限位部(91)，所述安装限位部(91)位于第一空隙(6)中、并与磁部件(5)的侧面抵接。

7.一种马达，包括外壳(2)、至少一对固定在外壳(2)内的定子铁芯(3)、绕设在各定子铁芯(3)上且固定在外壳(2)内的线圈绕组(4)、以及可转动地安装在外壳(2)中的电机轴(1)，其特征在于：还包括权利要求1所述的马达中磁部件固定结构，所述磁部件(5)与定子铁芯(3)相配合，所述转子铁芯(13)和电机轴(1)为两个独立部件，所述转子铁芯(13)可转动地安装在外壳(2)中、并与电机轴(1)相固定。

8.一种马达，包括外壳(2)、至少一对固定在外壳(2)内的定子铁芯(3)、绕设在各定子铁芯(3)上且固定在外壳(2)内的线圈绕组(4)、以及可转动地安装在外壳(2)中的电机轴(1)，其特征在于：还包括权利要求1所述的马达中磁部件固定结构，所述磁部件(5)与定子铁芯(3)相配合，所述转子铁芯(13)和电机轴(1)为同一部件，所述磁部件(5)直接固定在电机轴(1)的外周。

9.根据权利要求8所述的马达，其特征在于：还包括固定在外壳(2)内的定子支架(7)，所述外壳(2)与定子铁芯(3)之间、以及多个定子铁芯(3)之间都为分体式结构，相邻的两个定子铁芯(3)之间都跨置有一个定子支架(7)，相邻两个定子支架(7)之间形成有第二空隙(8)，所述定子铁芯(3)包括截面呈圆弧段状的铁芯主体部(31)、以及从铁芯主体部(31)的外周向外凸出的铁芯凸部(32)，所述磁部件(5)设置在铁芯主体部(31)的内周，所述线圈绕组(4)贴合在定子支架(7)的外表面上、且线圈绕组(4)中具有与第二空隙(8)正对设置的线圈槽(41)，所述铁芯凸部(32)位于第二空隙(8)和线圈槽(41)中。

10.一种电动牙刷，包括刷头，其特征在于：还包括权利要求7或8所述的马达，所述刷头固定在马达的电机轴(1)上。

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