CN213585535U - 一种磁阻电机及电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种磁阻电机，包括外壳、定子组件、绕组、以及转子组件。至少两个所述定子组件沿所述外壳内周向设置，所述定子组件固定在所述外壳上；绕组分别绕设于每个所述定子组件上；转子组件至少一端活动安装在所述外壳的端部上且至少部分外露于所述外壳；通过对所述绕组交替通电，所述转子组件受到对应的所述定子组件产生的电磁吸力，从而使所述转子组件朝向对应的所述定子组件运动。同时还提供一种电动牙刷。本申请的一种磁阻电机及电动牙刷，具有结构简单，制造成本低的优点。

Description

一种磁阻电机及电动牙刷

技术领域

本申请涉及电动牙刷技术领域，尤其涉及一种磁阻电机及电动牙刷。

背景技术

随着科学技术的发展，电动牙刷由于其刷牙效果好，方便使用等优点，已经被越来越多的应用于人类的生活中。用于电动牙刷的振动电机也有着较为迅速的发展。现有的电动牙刷主要分为两类，旋转式和振动式。旋转式电动牙刷，通过电机旋转来带动刷头旋转，将传统的手动刷牙变成了电动，也增强了摩擦效果，提升了刷牙的方便程度以及效率。但是旋转型电动牙刷对牙缝清洁程度不够以及噪声大，长期使用有损牙齿。振动式电动牙刷，通过振动电机带动刷头产生高频振动，可以深度清洁牙缝，但其大多电机结构复杂，结构中一般需要永磁体，且需要考虑永磁体的安装问题，制造成本较高。现有技术中电动牙刷存在电机结构复杂，制造成本较高的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种磁阻电机及电动牙刷，以解决电动牙刷电机结构复杂，制造成本高的问题。

为达到上述目的，本申请实施例的一方面提供一种磁阻电机，包括：

外壳；

定子组件，至少两个所述定子组件沿所述外壳内周向设置，所述定子组件固定在所述外壳上；

绕组，分别绕设于每个所述定子组件上；以及

转子组件，至少一端活动安装在所述外壳的端部上且至少部分外露于所述外壳；

通过对所述绕组交替通电，所述转子组件受到对应的所述定子组件产生的电磁吸力，从而使所述转子组件朝向对应的所述定子组件运动。

进一步地，所述定子组件包括：

定子，沿所述转子组件的轴线方向延伸，所述绕组绕设于所述定子上，所述绕组的中心线平行于所述转子组件的轴线；以及

安装支架，与所述外壳连接，用于将所述定子固定在所述外壳上。

进一步地，所述定子包括沿与所述转子组件轴线方向平行堆叠的多个导磁片。

进一步地，所述定子的两端分别朝向所述转子组件弯曲。

进一步地，所述定子组件还包括托架，连接在所述外壳的至少一端，对所述定子的弯曲端进行固定。

进一步地，所述外壳包括：

壳体，所述壳体形成有至少一端开口的腔体；以及

盖板，盖设在所述壳体的开口端。

进一步地，所述外壳还包括轴承，所述轴承设置在所述壳体的端部和/或所述盖板上，所述转子组件与所述轴承间隙配合。

进一步地，所述轴承和所述转子组件中的一个上形成有卡槽，另一个上形成有与所述卡槽匹配的凸缘，以限制所述转子组件沿轴线方向运动。

进一步地，所述轴承与所述壳体胶接或与所述盖板胶接，所述盖板与所述壳体胶接。

进一步地，所述外壳的横截面为椭圆、圆形或多边形。

进一步地，所述转子组件包括：

转子，位于所述外壳内；以及

输出轴，连接在所述转子上，所述输出轴与所述外壳活动连接，所述输出轴外露于所述外壳的至少一端。

进一步地，所述转子的至少一端形成有朝向所述定子组件方向延伸的凸台。

进一步地，所述凸台朝向所述定子组件轴线方向弯曲。

进一步地，所述转子包括沿与所述输出轴的轴线方向平行堆叠的多个导磁片。

进一步地，所述输出轴分体连接在所述转子的两端上，两端的所述输出轴分别与所述外壳活动连接。

进一步地，所述转子的两端分别形成轴孔，所述输出轴与所述轴孔过盈配合或胶接。

进一步地，所述输出轴与所述轴孔配合的端部上形成有防滑纹。

本申请实施例的另一方面，提供一种电动牙刷，包括：

上述任意一项所述的磁阻电机；以及

刷头，连接在所述转子组件外露于所述外壳的一端。

本申请实施例提供的一种磁阻电机，包括外壳、定子组件、绕组、以及转子组件。定子组件沿外壳内周向设置，绕组分别绕设于每个定子组件上，转子组件至少一端活动安装在外壳的端部上，通过对所述绕组交替通电，转子组件受到对应的定子组件产生的电磁吸力，从而使转子组件朝向对应的定子组件运动。本申请通过对定子组件的设置方式，以及对绕组通电方式的控制，进而控制转子组件的运动。本申请实施例提供的磁阻电机具有结构简单，制造成本低的优点。本申请同时还提供一种电动牙刷，可以深度清洁牙缝，由于采用上述磁阻电机，同样具有结构简单，制造成本低的优点。

附图说明

图1为本申请实施例中磁阻电机的爆炸图；

图2为本申请实施例中沿磁阻电机中心线的剖视图，其中输出轴为通轴；

图3为图2中A-A方向的剖视图；以及

图4为本申请实施例中沿磁阻电机中心线的剖视图，其中输出轴为分体式。

附图标记说明

1、磁阻电机；2、外壳；3、定子组件；4、转子组件；5、绕组；20、壳体；21、盖板；22、轴承；30、定子；31、安装支架；32、托架；40、转子；41、输出轴；400、凸台。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。

本申请实施例的一方面提供一种磁阻电机，参见图1～3所示，包括外壳2、定子组件3、绕组5、以及转子组件4。至少两个定子组件3沿外壳2内周向设置，定子组件3固定在外壳2上；绕组5分别绕设于每个定子组件3上；转子组件4至少一端活动安装在外壳2的端部上且至少部分外露于外壳2；通过对绕组5交替通电，转子组件4受到对应的定子组件3产生的电磁吸力，从而使转子组件4朝向对应的定子组件3运动。

本申请实施例中，参见图1～3所示，多个定子组件3沿外壳2内周向设置，例如沿外壳2内周向均匀间隔设置，或按照产品设计如电动牙刷需要的方位设置，通过对定子组件3上的绕组5通电，在定子组件3内产生磁通，由于磁阻最小原理，转子组件4受到绕有通电绕组5定子组件3产生的电磁吸力，从而使转子组件4朝向对应的定子组件3运动。当转子组件4运动到一定位置时，断开对原来定子组件3的通电电路，对其他设定定子组件3上的绕组5进行通电，此时在新通电的定子组件3内产生磁通，由于磁阻最小原理，转子组件4受到新通电的定子组件3产生的电磁吸力，转子组件4朝向新通电的定子组件3运动。转子组件4在通电绕组5上的定子组件3中来回移动，例如，图2中的左边绕组5通电，转子组件4朝向左边的定子组件3运动，交替切换为右边绕组5通电，转子组件4交替朝向右边的定子组件3运动，通过控制对定子组件3上绕组5的通电方式来控制转子组件4的运动方向以及频率。

在一实施例中，参见图1～2所示，定子组件3至少为两个，例如为2个、3个、4个、5个或者6个，定子组件3沿外壳2内周向设置，通过控制对定子组件3上绕组5交替通电，从而使转子组件4朝向对应的定子组件3运动，如此可以改变转子组件4的振动方向。优选的，定子组件3为两个，定子组件3沿外壳2内周向对称设置，且对称轴为转子组件4的轴线，通过控制对两个定子组件3上绕组5交替通电，从而使转子组件4在两个定子组件3间来回运动。本实施例中的磁阻电机1具有结构简单，制造成本低的优点。

在一实施例中，参见图1～2所示，定子组件3以及转子组件4的轴线方向平行，绕组5的中心线可以平行于定子组件3的轴线绕设在定子30上，也可以垂直于定子组件3的轴线绕设在定子30上，绕组5的两种绕设方式在绕组5通电时，都能使定子30产生磁通，实现对转子组件4的吸引作用，使得转子组件4朝向对应的定子组件3运动。本申请一具体实施例中，绕组5的中心线平行于定子组件3的轴线绕设在定子30上。

在一实施例中，转子组件4至少一端活动安装在外壳2的端部上且至少部分外露于外壳2。转子组件4可以一端活动安装在外壳2的端部上，例如转子组件4与外壳2上的安装孔存在间隙，另一端固定安装在外壳2的端部上。转子组件4受到对应的定子组件3产生的电磁吸力时，转子组件4固定安装的一端不动，活动安装的一端朝向对应的定子组件3运动。

优选的，参见图2所示，转子组件4两端活动安装在外壳2的端部上且至少部分外露于外壳2。转子组件4受到对应的定子组件3产生的电磁吸力时，转子组件4整体朝向对应的定子组件3运动，通过控制对定子组件3上绕组5的通电方式使得转子组件4摆动，产生振动。

在一实施例中，参见图1～2所示，转子组件4包括转子40以及输出轴41，转子40位于外壳2内；输出轴41连接在转子40上，输出轴41与外壳2活动连接，输出轴41外露于外壳2的至少一端。转子40通过输出轴41与外壳2活动连接，转子40位于外壳2内，在受到对应的定子组件3产生的电磁吸力时，转子40和输出轴41一起朝向对应的定子组件3运动。

在一实施例中，参见图2所示，转子40的沿轴线方向镂空形成轴孔，输出轴41为通轴，即为一个整体式输出轴，通过轴孔穿设在转子40中，输出轴41的两端分别与外壳2活动连接。通过控制对定子组件3上绕组5的通电方式使得转子组件4摆动，进而带动输出轴41摆动进行输出，形成振动效果。

在一实施例中，参见图4所示，输出轴41分体连接在转子40的两端上，两端的输出轴41分别与外壳2活动连接。输出轴41分体为两个，分别连接在转子40的两端上，两端的输出轴41分别与外壳2活动连接。通过控制对定子组件3上绕组5的通电方式使得转子组件4摆动，进而带动输出轴41摆动进行输出，形成振动效果。

在一实施例中，转子40的两端分别形成轴孔，输出轴41与轴孔过盈配合或胶接。输出轴41分体为两个，分别连接在转子40的两端，两端的输出轴41分别与外壳2活动连接。其中，输出轴41与轴孔过盈配合或胶接，防止输出轴41与转子40发生相对位移，确保磁阻电机1的结构可靠性，且安装简单。

在一实施例中，输出轴41与轴孔配合的端部上形成有防滑纹，例如滚花。输出轴41与轴孔配合的端部上的防滑纹种类可以是直纹滚花、网纹滚花、斜纹滚花、人字纹滚花等。通过在输出轴41与轴孔配合的端部上形成防滑纹，限制输出轴41与轴孔发生相对滑动。

在一实施例中，参见图1～4所示，转子40的至少一端形成有朝向定子组件3方向延伸的凸台400。例如，定子组件3的至少一端弯曲，转子40的至少一端形成有朝向定子组件3方向延伸的凸台400，使得转子40形成有凸台400的端部与定子组件3的弯曲端部更靠近，转子40与定子组件3的距离减小，转子组件4受到对应的定子组件3产生的电磁吸力更大，提高磁阻电机1的整体性能。转子40可以在一端形成有朝向定子组件3方向延伸的凸台400，也可以在两端形成有朝向定子组件3方向延伸的凸台400。具体的，定子30的两端分别朝向转子组件4弯曲，转子40在两端形成有朝向定子组件3方向延伸的凸台400。

在一未示出的实施例中，例如，定子组件3的端部不弯曲，凸台400朝向定子组件3轴线方向弯曲，以靠近定子组件3的端部。转子40形成凸台400朝向定子组件3弯曲，减小转子40以及定子组件3间的距离，转子组件4受到对应的定子组件3产生的电磁吸力更大，提高磁阻电机1的整体性能。

在一实施例中，转子40包括沿与输出轴41的轴线方向平行堆叠的多个导磁片。转子40可以是中空结构，也可以是由多个导磁片堆叠而成，例如采用热轧、冷轧硅钢片或铁镍软磁合金薄板冲制而成。具体的，本申请的转子40包括沿与输出轴41的轴线方向平行堆叠的多个硅钢片。可以理解地，在其他一些实施例中，该转子40的材质不限于硅钢或者铁镍软磁合金。

在一实施例中，参见图1～4所示，定子组件3包括定子30以及安装支架31。定子30沿转子组件4的轴线方向延伸，绕组5绕设于定子30上，绕组5的中心线平行于转子组件4的轴线；安装支架31与外壳2连接，用于将定子30固定在外壳2上。

在一实施例中，参见图1～3所示，安装支架31与外壳2连接，用于将定子30固定在外壳2上。每个定子组件3中的安装支架31的数量可以是1个，也可以是多个。具体的，本申请中每个定子组件3中的安装支架31的数量是2个，分别设置在定子30没有弯曲部分的上部和下部，将定子30固定在外壳2上。不仅结构简单，还固定牢靠。

在一实施例中，定子30的截面形状可以为多种形状，可以是长方形，圆形、多边形等形状。具体的，本申请的定子30截面为长方形，定子30的两端向转子组件4的轴线方向延伸，局部减小定子30以及转子组件4间的距离，使得定子30以及转子40作用力增大，提高磁阻电机1的工作效率。如此设计，也可以使得外壳2横截面的尺寸较小，以方便外壳2作为电动牙刷刷柄。

在一实施例中，定子30包括沿与转子组件4轴线方向平行堆叠的多个导磁片。定子30可以是中空结构，也可以是由多个导磁片堆叠而成，例如采用热轧、冷轧硅钢片或铁镍软磁合金薄板冲制而成，具体的，本申请的定子30包括与定子30中心线以及转子组件4轴线所在平面平行堆叠的多个硅钢片。当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该定子30的材质不限于硅钢或者铁镍软磁合金。定子30也可以沿与转子组件4轴线方向垂直堆叠的多个导磁片。

在一实施例中，参见图1～2、图4所示，定子30的两端分别朝向转子组件4弯曲。定子30的两端成一定弧度朝向转子组件4弯曲，使得定子30两端与转子组件4更靠近，使得定子30与转子组件4的距离减小，转子组件4受到对应的定子组件3产生的电磁吸力更大，提高磁阻电机1的整体性能。可以理解地，在其他一些实施例中，定子30的两端与定子30主体成直角朝向转子组件4弯曲，可以达到同样的效果。

在一实施例中，参见图1～2所示，定子组件3还包括托架32，连接在外壳2的至少一端，对定子30的弯曲端进行固定。通过托架32对定子30的弯曲端进行固定，防止定子30在磁阻电机1运行或者安装过程中出现松动或者脱落现象，进而影响电机结构的可靠性，甚至在电机运行过程中产生噪音。

在一实施例中，参见图1～2所示，托架32可以设置在外壳2的两端或者一端。优选的，托架32设置在外壳2的两端，分别对定子30两端的弯曲部进行固定，托架32与定子30胶接，更能确保定子30安装结构的稳定性。

在一实施例中，参见图1～2所示，外壳2包括壳体20以及盖板21。壳体20形成有至少一端开口的腔体；盖板21盖设在壳体20的开口端；转子组件4两端分别活动连接在外壳2的端部，且至少一端外露于盖板21。

在一实施例中，参见图1～2所示，壳体20有一端形成开口的腔体，在开口端设置一个盖设在壳体20上的盖板21，转子组件4一端活动连接在壳体20的端部，另一端活动连接在盖板21上。可以理解地，在其他一些实施例中，壳体20的两端形成有开口，在开口端盖设有盖板21，转子组件4两端活动连接在盖板21上。盖板21可以与壳体20螺纹连接、过盈配合或胶接，具体的，盖板21与壳体20胶接。

在一实施例中，参见图1～2所示，外壳2还包括轴承22，轴承22设置在壳体20的端部或盖板21上，转子组件4与轴承22间隙配合。壳体20有一端形成开口的腔体，在开口端设置一个盖设在壳体20上的盖板21，在壳体20的端部以及盖板21上设置有轴承22，转子组件4与轴承22间隙配合，确保转子组件4受到对应的定子组件3产生的电磁吸力时，转子组件4整体朝向对应的定子组件3运动。

在一实施例中，壳体20两端形成开口的腔体，在开口端设置盖设在壳体20上的盖板21，在壳体20两端的盖板21上设置有轴承22，转子组件4与轴承22间隙配合，确保转子组件4受到对应的定子组件3产生的电磁吸力时，转子组件4整体朝向对应的定子组件3运动。可以理解地，在其他一些实施例中，轴承22可以只设置在壳体20的端部上或者盖板21上，转子组件4的一端与轴承22间隙配合，另一端直接与壳体20的端部或者盖板21间隙配合。

在一实施例中，轴承22上形成有卡槽，转子组件4上形成有与卡槽匹配的凸缘，例如在输出轴41上形成有凸缘，以限制转子组件4沿轴线方向运动。转子组件4通过凸缘与轴承22上的卡槽配合安装在外壳2上，凸缘和卡槽为间隙配合，使得转子组件4受到对应的定子组件3产生的电磁吸力时，转子组件4可以朝向对应的定子组件3运动，同时限制转子组件4沿轴线方向运动。

在一实施例中，在转子组件4上形成有卡槽，例如在输出轴41上形成有卡槽，轴承22上形成有与卡槽匹配的凸缘，以限制转子组件4沿轴线方向运动。转子组件4通过卡槽与轴承22上的凸缘配合安装在外壳2上，凸缘和卡槽为间隙配合，使得转子组件4受到对应的定子组件3产生的电磁吸力时，转子组件4可以朝向对应的定子组件3运动，同时限制转子组件4沿轴线方向运动。

在一实施例中，轴承22与壳体20胶接或与盖板21胶接，盖板21与壳体20胶接。轴承22与壳体20以及盖板21胶接，轴承22的一部分嵌套在壳体20端部或者盖板21内，另一部分外露于壳体20端部或者盖板21，盖板21与壳体20胶接。可以理解地，在其他一些实施例中，轴承22与壳体20以及盖板21可以通过螺纹连接、过盈配合等方式固定。

在一实施例中，外壳2的横截面为椭圆、圆形或多边形。外壳2的横截面形状可以根据磁阻电机1内部零部件布局决定，例如磁阻电机1由2个定子30组成，则设计为椭圆可以节约空间，减小磁阻电机1的体积，方便安装。例如方便磁阻电机1形成为电动牙刷的刷柄。

本申请实施例的另一方面提供一种电动牙刷，包括上述任意一项实施例的磁阻电机1以及刷头，刷头连接在转子组件4外露于外壳2的一端。通过控制对磁阻电机1定子组件3上绕组5的通电方式来控制转子组件4的运动方向以及频率，通过磁阻电机1带动刷头产生高频振动，有可以深度清洁牙缝的优点，具有磁阻电机1结构简单，制造成本低的优点。

在一实施例中，电动牙刷刷柄的横截面为椭圆、圆形或多边形。刷柄的形状可以根据外壳2的形状设计，节约空间，减小电动牙刷的体积。当设计为圆形或者椭圆形时，增加使用者使用时手握刷柄的舒适性。当设计为多边形时，可以起到防滑的作用。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁阻电机，其特征在于，包括：

外壳；

定子组件，至少两个所述定子组件沿所述外壳内周向设置，所述定子组件固定在所述外壳上；

绕组，分别绕设于每个所述定子组件上；以及

转子组件，至少一端活动安装在所述外壳的端部上且至少部分外露于所述外壳。

2.根据权利要求1所述的磁阻电机，其特征在于，所述定子组件包括：

定子，沿所述转子组件的轴线方向延伸，所述绕组绕设于所述定子上，所述绕组的中心线平行于所述转子组件的轴线；以及

安装支架，与所述外壳连接，用于将所述定子固定在所述外壳上。

3.根据权利要求2所述的磁阻电机，其特征在于，所述定子的两端分别朝向所述转子组件弯曲。

4.根据权利要求3所述的磁阻电机，其特征在于，所述定子组件还包括托架，连接在所述外壳的至少一端，对所述定子的弯曲端进行固定。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的磁阻电机，其特征在于，所述转子组件包括：

转子，位于所述外壳内；以及

输出轴，连接在所述转子上，所述输出轴与所述外壳活动连接，所述输出轴外露于所述外壳的至少一端。

6.根据权利要求5所述的磁阻电机，其特征在于，所述转子的至少一端形成有朝向所述定子组件方向延伸的凸台。

7.根据权利要求6所述的磁阻电机，其特征在于，所述凸台朝向所述定子组件轴线方向弯曲。

8.根据权利要求5所述的磁阻电机，其特征在于，所述输出轴分体连接在所述转子的两端上，两端的所述输出轴分别与所述外壳活动连接。

9.根据权利要求8所述的磁阻电机，其特征在于，所述转子的两端分别形成轴孔，所述输出轴与所述轴孔过盈配合或胶接。

10.一种电动牙刷，其特征在于，包括：

权利要求1-9中任意一项所述的磁阻电机；以及

刷头，连接在所述转子组件外露于所述外壳的一端。

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