CN217522722U - 一种电机 - Google Patents

Abstract

本申请属于电动牙刷驱动设备技术领域，尤其涉及一种电机。电机包括定子组件，包括线架和线圈，线架具有间隔设置的第一安装槽和第二安装槽，第一安装槽的延伸路径呈环形设置；第二安装槽开设于线架的侧表面，且具有背向第一安装槽的开口；线圈由导线沿第一安装槽的延伸路径绕设而成，并至少部分收容于第一安装槽中；线圈在通电状态下产生感应磁场；以及转子组件，包括具有两个磁极的磁感结构件，两个磁极的磁性相反；磁感结构件经开口收容于第二安装槽内，且两个磁极的连线平行于第一安装槽的延伸路径所确定的平面。本申请增大了电机的转子组件的振幅并提高了其振动的稳定性。

Description

一种电机

技术领域

本实用新型属于电动牙刷驱动设备技术领域，尤其涉及一种电机。

背景技术

电动牙刷是通过电力驱动刷头进行振动或旋转，从而辅助使用者进行刷牙的一种生活常用小型电器。电动牙刷内置有电动机，电动机芯快速旋转或振动，使刷头产生高频振动，瞬间将牙膏分解成细微泡沫，进而深入清洁牙缝。从原理上来讲，电动牙刷分为两大类，旋转型电动牙刷和振动型电动牙刷。其中，旋转型电动牙刷是通过电动机驱动圆形刷头旋转，在执行普通刷牙动作的同时加强摩擦效果，其摩擦力度较大，对于牙面具有较强的清洁力，但是对于牙缝的清洁力较弱，且对牙齿磨损大；而振动型电动牙刷内设有一个电驱动的磁悬浮振动电机，能让刷头产生垂直于刷柄方向的高频摆动，从而能够高效清洁牙缝，且对牙齿造成的损害较小，故其受众更为广泛。

目前，用于驱动电动牙刷振动的磁悬浮振动电机包括定子组件和转子组件；其中，转子组件包括磁铁和转轴，磁铁设置于转轴的周侧面且两者均收容于定子组件的内部；定子组件通电后产生感应磁场，磁铁在感应磁场的作用下带动转轴进行小范围摆动。

但是，由于磁铁依附在转轴附近，转轴运转时所受到的离心力比较小，致使整个转子组件在转动时力度较小，进而使转轴的振幅较小，难以满足用户的需求；此外，定子组件内部需预留出工作空间以收容转轴和磁铁，且转轴的振幅与其横截面的直径相关，提高其振幅则需要加大直径，这将造成使得电机尺寸和质量增大，不便于用户使用。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种电机，旨在解决如何增大电机的转子组件的振幅的问题。

为实现上述目的，本申请所采用的技术方案如下：

本申请实施例提供了一种电机，包括：

定子组件，包括线架和线圈，所述线架具有间隔设置的第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽的延伸路径呈环形设置；所述第二安装槽开设于所述线架的侧表面，且具有背向所述第一安装槽的开口；所述线圈由导线沿所述第一安装槽的延伸路径绕设而成，并至少部分收容于所述第一安装槽中；所述线圈在通电状态下产生感应磁场；

转子组件，包括具有两个磁极的磁感结构件，两个所述磁极的磁性相反；所述磁感结构件经所述开口收容于所述第二安装槽内，且两个所述磁极的连线平行于所述第一安装槽的延伸路径所确定的平面。

在一个实施例中，所述第二安装槽具有一个第一槽壁和两个第二槽壁；所述第一槽壁平行于所述第一安装槽的延伸路径所确定的平面；两所述第二槽壁分别连接于所述第一槽壁的两端，并垂直于所述第一槽壁所在的平面；所述磁感结构件与所述线架间隔设置，其中，所述磁感结构件与所述第一槽壁的间距大于任一所述第二槽壁与所述磁感结构件的间距的两倍。

在一个实施例中，所述第二安装槽设置有两个；两所述第二安装槽分别位于所述第一安装槽的两侧，且分别收容有一所述磁感结构件；两所述磁感结构件相对设置，并在所述感应磁场的作用下绕预定线顺时针或逆时针转动。

在一个实施例中，所述转子组件还包括端盖；所述端盖连接两所述磁感结构件，并与所述线架间隔设置；所述端盖随两所述磁感结构件转动。

在一个实施例中，所述电机还包括具有弹性恢复力的复位组件，所述复位组件的两端分别连接所述端盖和所述线架；所述端盖和两所述磁感结构件在所述感应磁场的作用下转动，并在所述复位组件的作用下回转。

在一个实施例中，所述复位组件包括弹性件和固定座，所述固定座连接所述线架；所述弹性件的一端连接所述固定座，另一端连接所述端盖。

在一个实施例中，所述端盖设置有两个，两所述端盖分别设置于任一所述磁感结构件的两端；所述复位组件相应地设置有两个。

在一个实施例中，所述线架包括保持架和导磁架；所述导磁架具有所述第一安装槽和所述第二安装槽，并将所述感应磁场导向所述第一安装槽和所述第二安装槽；所述导磁架内部中空并形成有贯通的腔体，所述保持架连接所述导磁架并穿设于所述腔体中；所述保持架的两端均外露于所述导磁架，且所述保持架的两端分别连接两所述固定座。

在一个实施例中，所述固定座为十字形固定座，所述保持架的相应位置开设有与所述固定座适配的十字形固定槽，所述固定座收容于所述固定槽中并与所述固定槽过盈配合。

在一个实施例中，所述转子组件还包括转轴，所述转轴的一端连接任一所述端盖，且所述转轴的轴线与所述预定线重合。

本申请的有益效果在于：线圈通电并产生感应磁场，该感应磁场垂直于第一安装槽的延伸路径所确定的平面，且第二安装槽整体对应的区域处于感应磁场的同一磁极。磁感结构件具有两个相反的磁极；其中一磁极，由于其与第二安装槽所处区域的磁性相同，则背离线架与其相应的面运动；另一磁极，由于其与第二安装槽所处区域的磁性相反，则朝向线架与其相应的面运动；从而实现磁感结构件的转动。进一步地，第二安装槽与第一安装槽间隔设置，从而能够拉开磁感结构件与线圈的间距，使得磁感结构件转动的半径增大，进而使磁感结构件转动时所受到的离心力增大，并使磁感结构件获得更多的惯性势能。此外，第二安装槽的开口背向第一安装槽，在感应磁场的磁场强度允许的情况下，通过将磁感结构件朝远离线圈的方向移动，以进一步增大磁感结构件的转动半径，从而进一步增大磁感结构件转动时所受到的离心力并使其获得更多的惯性势能。在此情形下，一方面，磁感结构件的摆动幅度增加；另一方面，磁感结构件在较大的外界干扰因素下仍能正常摆动。综上，本申请解决了如何增大电机的转子组件的振幅的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电机的立体装配图；

图2为图1所示的电机的立体爆炸图；

图3为图1所示的电机的主视图；

图4为图3所示的电机A处的剖视图；

图5为本申请实施例提供的定子组件的立体结构示意图；

图6为本申请实施例提供的线架的立体结构图；

图7为图6所示的线架的另一视角的立体结构图；

图8为图7所示的线架的俯视图；

图9为本申请实施例提供的转子组件的立体结构示意图。

其中，图中各附图标记：100、电机；10、定子组件；11、线架；111、保持架；112、固定槽；113、导磁架；114、第一安装槽；115、第二安装槽；1151、第一槽壁；1152、第二槽壁；1153、开口；12、线圈；20、转子组件；21、磁感结构件；211、预定线；22、端盖；221、第一插槽；23、转轴；30、复位组件；31、固定座；311、第二插槽；32、弹性件。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，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，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图3，本申请实施例提供了一种电机100，包括定子组件10和转子组件20；其中，定子组件10包括线架11和线圈12，线架11具有间隔设置的第一安装槽114和第二安装槽115，第一安装槽114的延伸路径呈环形设置；第二安装槽115开设于线架11的侧表面，且具有背向第一安装槽114的开口1153；线圈12由导线沿第一安装槽114的延伸路径绕设而成并至少部分收容于第一安装槽114中，线圈12能够在通电状态下产生感应磁场；转子组件20包括能够与感应磁场相互作用的磁感结构件21，磁感结构件21具有两个磁极，两个磁极分别是第一磁极和第二磁极，第一磁极和第二磁极的磁性相反；磁感结构件21至少部分收容于第二安装槽115内，且第一磁极与第二磁极的连线平行于第一安装槽114的延伸路径所确定的平面。

可以理解的是，在本实施例中，线圈12通电并产生感应磁场，该感应磁场垂直于第一安装槽114的延伸路径所确定的平面，且第二安装槽115整体对应的区域处于感应磁场的同一磁极。磁感结构件21具有两个相反的磁极；其中一磁极，由于其与第二安装槽115所处区域的磁性相同，则背离线架11与其相应的面运动；另一磁极，由于其与第二安装槽115所处区域的磁性相反，则朝向线架11与其相应的面运动；从而实现磁感结构件21的转动。进一步地，第二安装槽115与第一安装槽114间隔设置，从而能够拉开磁感结构件21与线圈12的间距，使得磁感结构件21转动的半径增大，进而使磁感结构件21转动时所受到的离心力增大，并使磁感结构件21获得更多的惯性势能。此外，第二安装槽115的开口1153背向第一安装槽114，在感应磁场的磁场强度允许的情况下，通过将磁感结构件21朝远离线圈12的方向移动，以进一步增大磁感结构件21的转动半径，从而进一步增大磁感结构件21转动时所受到的离心力并使其获得更多的惯性势能。在此情形下，一方面，磁感结构件21的摆动幅度增加；另一方面，磁感结构件21在较大的外界干扰因素下仍能正常摆动。综上，本申请解决了如何增大电机的转子组件的振幅的技术问题。

可以理解的是，第二安装槽115开设于线架11的一侧，磁感结构件21相应地设置于线架11的一侧，故无需在定子组件10的内部开设容置腔以安装转子组件20，能够在一定程度上减小电机100的尺寸。可以理解的是，由于电机100的尺寸较小，便能适应更多的结构设计，将本申请实施例的电机100运用于电动牙刷时，能够提升用户的使用舒适感，从而提升电动牙刷的接受度。

请参阅图4及图8，可选地，在本实施例中，第二安装槽115具有一个第一槽壁1151和两个第二槽壁1152，第一槽壁1151平行于第一安装槽114的延伸路径所确定的平面，两个第二槽壁1152分别连接于第一槽壁1151的两端，并垂直于第一槽壁1151所在的平面；磁感结构件21与线架11间隔设置，其中，磁感结构件21与第一槽壁1151的间距大于任一第二槽壁1152与磁感结构件21的间距的两倍。

可以理解的是，当磁感结构件21与第一槽壁1151的间距小于或等于磁感结构件21与第二槽壁1152的间距时，磁通量基本上都会从第一槽壁1151处穿过，造成磁感结构件21靠近第二槽壁1152的磁极没有足量的磁通量经过，继而致使转子组件20工作不正常；当磁感结构件21与第一槽壁1151的间距大于磁感结构件21与第二槽壁1152的间距时，则会有更多的磁通量从磁感结构件21靠近第二槽壁1152的磁极处经过，转子组件20能够正常转动；当磁感结构件21与第一槽壁1151的间距大于磁感结构件21与第二槽壁1152的间距的两倍时，则磁通量基本会从第二槽壁1152处穿过，此时有足量的磁通量经过磁感结构件21靠近第二槽壁1152的磁极，此时磁通转化力效率达到峰值，电机100能够充分满足使用需求。

请参阅图4、图8及图9，可选地，在本实施例中，第二安装槽115设置有两个；两第二安装槽115分别位于第一安装槽114的两侧，且分别收容有一磁感结构件21；两磁感结构件21相对设置；分别位于两磁感结构件21上的两第一磁极相对设置，分别位于两磁感结构件21上的两第二磁极相对设置；即，其中一磁感结构件21的N极与另一磁感结构件21的N极相对设置，其中一磁感结构件21的S极与另一磁感结构件21的S极相对设置；进而使得两磁感结构件21能够在感应磁场的作用下绕预定线211顺时针或逆时针转动，预定线211位于两磁感结构件21之间。

可以理解的是，线圈12通电后产生垂直于绕线方向的磁场，且两第二安装槽115分别处于感应磁场的不同磁极；两磁感结构件21的相同磁极相对设置，则能够绕预定线211顺时针或逆时针转动。

可以理解的是，感应磁场于线圈12的两侧均有分布，故在两侧的感应磁场范围内均设置磁感结构件21，使两磁感结构件21均受到感应磁场的作用，有助于提高使转子组件20的工作效率。

请参阅图4、图8及图9，可以理解的是，由于两第二安装槽115处于感应磁场的两不同磁极，故两磁感结构件21受到的磁场作用力相反，能够保持转子组件20平衡受力，进而确保两磁感结构件21绕预定线211平稳地进行圆周往复运动。

请参阅图4、图8及图9，可以理解的是，通过对线圈12通入交流电，能够使感应磁场的方向交替改变，进而实现磁感结构件21的往复转动；然而，在磁场方向变换时，磁感结构件21的动能会在一定程度上减损；在本实施例中，两磁感结构件21绕预定线211转动能够产生惯性动力势能；该惯性动力势能能够在一定程度上弥补前述动能损耗，从而降低转子组件20运动产生的功耗。

请参阅图4至图6，可选地，两第二安装槽115对称设置于第一安装槽114的两侧；两磁感结构件21对称设置于线圈12的两侧。

可以理解的是，使两磁感结构件21均匀分布于线圈12的两侧有助于进一步提高两者受力的平衡，维持转动的平稳性。

请参阅图1及图2，可选地，在本实施例中，转子组件20还包括端盖22；端盖22连接两磁感结构件21，并与线架11间隔设置；端盖22能够随两磁感结构件21转动。

可以理解的是，在本实施例中，端盖22能够固定连接两磁感结构件21，并使两磁感结构件21在感应磁场的作用下保持平稳转动。

请参阅图2，可选地，在本实施例中，端盖22与两磁感结构件21相应的两处位置分别开设有两缺口；两磁感结构件21均插接于对应的缺口中，且均与端盖22固定连接。

请参阅图2，可选地，在本实施例中，电机100还包括具有弹性恢复力的复位组件30，复位组件30的两端分别连接端盖22和线架11；端盖22和两磁感结构件21在感应磁场的作用下顺时针或逆时针转动，并在复位组件30的作用下回转。

可以理解的是，在本实施例中，两磁感结构件21在磁场的作用下带动端盖22转动，并使复位组件30产生弹性变形；当感应磁场的作用力消失时，复位组件30消除形变并牵引端盖22和两磁感结构件21恢复至起始位置。

请参阅图2，可选地，在本实施例中，复位组件30包括弹性件32和固定座31，固定座31连接线架11；弹性件32的一端连接固定座31，另一端连接端盖22。

可以理解的是，弹性件32能够辅助转子组件20复位；固定座31能够保持弹性件32安装的稳定性，并防止弹性件32因转子组件20振动而脱离。

请参阅图2及图9，可选地，在本实施例中，弹性件32为弹片，且弹片的最小刚度平面平行于预定线211。可以理解的是，弹片只在最小刚度平面上容易弯曲，而在另一个方向上具有大的拉伸刚度及弯曲刚度；故在本实施例中，弹性件32能够使固定座31与端盖22之间的间距恒定，并使端盖22仅发生周向转动和周向复位。

请参阅图2及图9，可选地，在本实施例中，预定线211贯穿弹片的最小刚度平面。

请参阅图2，可选地，在本实施例中，弹性件32的中部弯曲并形成曲面。可以理解的是，在本实施例中，弹性件32的最小刚度面的刚度进一步减小，其弹性弯曲幅度增大，进而能够允许转子组件20较大的振幅。

可选地，弹性件32是由65Mn锰钢制成的弹片。可以理解的是，65Mn锰钢的抗疲劳强度高，具有较高的回弹性；其经过热处理后，应力消除并具备更高和更稳定的记忆性，进而不易产生变形且强度高。

请参阅图2，可选地，端盖22上开设有第一插槽221，固定座31的相应位置开设有第二插槽311，弹性件32的两端分别固定插接于第一插槽221和第二插槽311中。

可选地，弹性件32的两端分别与第一插槽221和第二插槽311过盈配合。

可选地，弹性件32的两端分别粘接于第一插槽221和第二插槽311中。

请参阅图2，可选地，在本实施例中，端盖22设置有两个，两个端盖22分别设置于任一磁感结构件21的两端；复位组件30相应地设置有两个。

可以理解的是，设置两端盖22，将磁感结构件21的两个自由端均予以固定，能够增加转子组件20转动的平稳性，并增加电机100整体结构的紧凑性。

请参阅图2、图6及图7，可选地，在本实施例中，线架11包括保持架111和导磁架113；导磁架113具有第一安装槽114和第二安装槽115，并能够将感应磁场导向第一安装槽114和第二安装槽115；导磁架113内部中空并形成有贯通的腔体，保持架111连接导磁架113并穿设于腔体中；保持架111的两端均外露于导磁架113，且保持架111的两端分别连接两固定座31。

可以理解的是，导磁架113能够将磁场导向两磁感结构件21处；导磁架113内部形成中空的腔体，并将保持架111穿设其中，能够有效节省导磁材料的用量，进而减少电机100的制造成本。

可选地，导磁架113是由矽钢片环绕而成。可以理解的是，相较于铁芯，加入硅的矽钢片能够提高导磁架113的磁导率。

可选地，导磁架113通过矽钢片组件注塑包胶后形成有包覆层，包覆层是由尼龙加纤材质构成的结构。

可选地，导磁架113和保持架111刚性连接。

可选地，导磁架113和保持架111螺纹连接。

可选地，导磁架113的表面间隔开设有多个通孔，保持架111的相应位置开设有分别与多个通孔对应的多个螺纹孔；螺栓或螺钉穿设通孔并与对应的螺纹孔螺锁连接。可选地，通孔开设有四个；相应地，螺纹孔也开设有四个，螺丝或螺钉也设置有四个。

可以理解的是，在本实施例中，电机100不设置外壳，能够简化组装步骤并减少工装设备的使用，并降低制造成本。

请参阅图2及图7，可选地，在本实施例中，固定座31为十字形固定座31，保持架111的相应位置开设有与固定座31适配的十字形固定槽112，固定座31收容于固定槽112中并与固定槽112过盈配合。

可以理解的是，十字形座具有交错设置的两个条状结构，其与十字形固定槽112配合能够得到良好的限位固定。

请参阅图1及图9，可选地，在本实施例中，转子组件20还包括转轴23，转轴23的一端连接任一端盖22，且转轴23的轴线与预定线211重合。

可以理解的是，转轴23能够连接电动牙刷的刷头并实现辅助刷牙的功能。可以理解的是，转轴23的轴线与预定线211重合，能够使转轴23产生绕轴线的自转，而不会产生绕预定线211的公转。

可选地，线圈12连接有控制器，控制器能够向线圈12发送矩形方波信号，线圈12能够将接收到的矩形方波信号转换形成脉动的感应磁场，且感应磁场的磁场强度随频率和电压变化。

以上仅为本申请的可选实施例而已，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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括：

定子组件，包括线架和线圈，所述线架具有间隔设置的第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽的延伸路径呈环形设置；所述第二安装槽开设于所述线架的侧表面，且具有背向所述第一安装槽的开口；所述线圈由导线沿所述第一安装槽的延伸路径绕设而成，并至少部分收容于所述第一安装槽中；所述线圈在通电状态下产生感应磁场；

转子组件，包括具有两个磁极的磁感结构件，两个所述磁极的磁性相反；所述磁感结构件经所述开口收容于所述第二安装槽内，且两个所述磁极的连线平行于所述第一安装槽的延伸路径所确定的平面。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第二安装槽具有一个第一槽壁和两个第二槽壁；所述第一槽壁平行于所述第一安装槽的延伸路径所确定的平面；两所述第二槽壁分别连接于所述第一槽壁的两端，并垂直于所述第一槽壁所在的平面；所述磁感结构件与所述线架间隔设置，其中，所述磁感结构件与所述第一槽壁的间距大于任一所述第二槽壁与所述磁感结构件的间距的两倍。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第二安装槽设置有两个；两所述第二安装槽分别位于所述第一安装槽的两侧，且分别收容有一所述磁感结构件；两所述磁感结构件相对设置，并在所述感应磁场的作用下绕预定线顺时针或逆时针转动。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述转子组件还包括端盖；所述端盖连接两所述磁感结构件，并与所述线架间隔设置；所述端盖随两所述磁感结构件转动。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述电机还包括具有弹性恢复力的复位组件，所述复位组件的两端分别连接所述端盖和所述线架；所述端盖和两所述磁感结构件在所述感应磁场的作用下转动，并在所述复位组件的作用下回转。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述复位组件包括弹性件和固定座，所述固定座连接所述线架；所述弹性件的一端连接所述固定座，另一端连接所述端盖。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述端盖设置有两个，两所述端盖分别设置于任一所述磁感结构件的两端；所述复位组件相应地设置有两个。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述线架包括保持架和导磁架；所述导磁架具有所述第一安装槽和所述第二安装槽，并将所述感应磁场导向所述第一安装槽和所述第二安装槽；所述导磁架内部中空并形成有贯通的腔体，所述保持架连接所述导磁架并穿设于所述腔体中；所述保持架的两端均外露于所述导磁架，且所述保持架的两端分别连接两所述固定座。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述固定座为十字形固定座，所述保持架的相应位置开设有与所述固定座适配的十字形固定槽，所述固定座收容于所述固定槽中并与所述固定槽过盈配合。

10.根据权利要求4至6任意一项所述的电机，其特征在于，所述转子组件还包括转轴，所述转轴的一端连接任一所述端盖，且所述转轴的轴线与所述预定线重合。

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