CN221283017U - 电机及电动牙刷 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电机及电动牙刷，涉及电动牙刷相关设备的技术领域，包括转子机构、外壳组件和定子铁芯，转子机构包括输出轴和导磁组件，输出轴的一端与导磁组件连接，且输出轴的另一端用于与外接的牙刷本体连接；外壳组件设有容置空间，容置空间用于容置定子铁芯，且外壳组件用于与牙刷本体连接；定子铁芯与外壳组件连接，定子铁芯开设有U型槽体，且U型槽体用于容置导磁组件；设有U型槽体的定子铁芯用于在包绕的绝缘线圈通电后产生磁性；导磁组件用于在U型槽体的磁力作用下转动。本实用新型缓解了现有技术中存在的为使磁场变大采用做大磁钢的方式，引起的电机输出轴因力矩过大产生倾斜，进而造成电动牙刷刷头位置不正的技术问题。

Description

电机及电动牙刷

技术领域

本实用新型涉及电动牙刷相关设备的技术领域，尤其是涉及一种电机及电动牙刷。

背景技术

随着社会生活水平的提高，电动牙刷、电动美容仪器等小型电器被越来越多的消费者青睐。这类小型电器的工作部件需要在电机的驱动下产生往复运动，以进行清洁、按摩等。工作部件的往复运动的角度、距离、频率、稳定性等对工作效果产生影响。这其中，电机的性能对工作部件的工作效果产生决定作用。

在现有技术中，电动牙刷的清洁能力受到多种因素的影响，其中一个研究方向为提高振动电机的性能，具体为提高其力矩输出效果，以使电动牙刷的刷头部分有着更高的频率和摆幅，提高清洁能力。而气隙是评估电机性能的一项重要指标，指磁钢至铁芯之间的直线距离，气隙小意味着磁场可以更短的距离和转子相互交啮，产生力的作用，对磁场的利用率更高，能量转换效率高；气隙越大，磁场损耗几何倍数增加，能量转换效率低。

在电动牙刷领域中，电机气隙变小意味着电机在可以在相同的工作条件下有着更强的振动效果，进而提高清洁能力。在实际中，减小气隙最常见的方法，就是将磁钢做大做宽；磁钢做大时，转子的磁通量变大，电机的输出，即扭矩转矩、力矩变大，振动效果更好；磁钢做宽时，气隙自然减小，对磁场的利用率提高，清洁效果提升。但是，此种方式会带来新的问题，即电机的输出轴在工作时，由于力矩过大产生倾斜，进而造成与输出轴连接的电动牙刷刷头位置不正的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电机及电动牙刷，以缓解现有技术中存在的为使磁场变大采用做大磁钢的方式，引起的电机输出轴因力矩过大产生倾斜，进而造成电动牙刷刷头位置不正的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种电机，包括转子机构、外壳组件和定子铁芯，所述转子机构包括输出轴和导磁组件，所述输出轴的一端与所述导磁组件连接，且所述输出轴的另一端用于与外接的牙刷本体连接；

所述外壳组件设有容置空间，所述容置空间用于容置所述定子铁芯，且所述外壳组件用于与所述牙刷本体连接；

所述定子铁芯与所述外壳组件连接，所述定子铁芯开设有U型槽体，且所述U型槽体用于容置所述导磁组件；

设有所述U型槽体的所述定子铁芯用于在包绕的绝缘线圈通电后产生磁性；

所述导磁组件用于在所述U型槽体的磁力作用下转动。

进一步地，所述导磁组件包括磁钢、第一导磁板和第二导磁板，所述磁钢设于所述第二导磁板与所述第一导磁板之间，且所述第一导磁板与所述第二导磁板均带磁性且磁极不同。

进一步地，所述第一导磁板一面的两端均设有卡座和卡块，所述卡块与所述卡座连接；

两个所述卡块之间设有所述磁钢；

所述第二导磁板覆盖在所述磁钢与所述卡块上，并与所述卡座连接。

进一步地，所述第一导磁板背离所述磁钢的一面设有加强筋，所述加强筋沿所述第一导磁板的延伸方向分布。

进一步地，所述第一导磁板的两端均设有安装件，所述安装件通过轴承与所述外壳组件连接。

进一步地，所述转子机构还包括弹性件，所述弹性件的一端与所述第一导磁板连接，另一端通过限位件用于与所述外壳组件连接。

进一步地，所述外壳组件包括前端盖、后端盖和机壳，所述机壳为长方体管状结构，且其两端分别与所述前端盖和所述后端盖连接，所述前端盖、所述后端盖和所述机壳围设出所述容置空间。

进一步地，所述前端盖开设有定位孔；

所述定子铁芯的端部设有定位件，所述定子铁芯通过其两端的所述定位件分别与所述前端盖和所述后端盖插接连接。

进一步地，所述绝缘线圈绕设在所述定子铁芯的所述U型槽体的底部。

第二方面，本实用新型提供一种电动牙刷，包括前述实施方式中任一项所述的电机。

本实用新型能够实现如下有益效果：

第一方面，本实用新型提供一种电机，包括转子机构、外壳组件和定子铁芯，转子机构包括输出轴和导磁组件，输出轴的一端与导磁组件连接，且输出轴的另一端用于与外接的牙刷本体连接；外壳组件设有容置空间，容置空间用于容置定子铁芯，且外壳组件用于与牙刷本体连接；定子铁芯与外壳组件连接，定子铁芯开设有U型槽体，且U型槽体用于容置导磁组件；设有U型槽体的定子铁芯用于在包绕的绝缘线圈通电后产生磁性；导磁组件用于在U型槽体的磁力作用下转动。

在本实用新型中，定子铁芯设置于外壳组件内，转子机构穿过外壳组件，且其的两端分别从外壳组件内穿出；转子机构的导磁组件设于定子铁芯开的U型槽体内，使用时定子铁芯的绝缘线圈通电后，导磁组件因磁力发生转动，进而带动输出轴转动，而当导磁组件的磁力发生变化后，导磁组件可实现反向转动。

与现有技术相比，本实用新型提供的电机可以通过在U型的定子铁芯的槽体内设置导磁组件，通过改变定子铁芯的磁场方向改变导磁组件的转动方向；且定子铁芯为U型结构，对磁场的利用率更强，且结构更加紧凑，以使得电机的尺寸更小。

综上，本实用新型至少缓解了现有技术中存在的为使磁场变大采用做大磁钢的方式，引起的电机输出轴因力矩过大产生倾斜，进而造成电动牙刷刷头位置不正的技术问题。

另外，本实用新型的第二方面还提供一种电动牙刷，包括前述第一方面提供的电机；由于本实用新型实施例提供的电动牙刷包括第一方面提供的电机，因而，本实用新型实施例提供的电动牙刷能够达到第一方面提供的电机能够达到的所有有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电机的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电机的***结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电机的转子部分的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的电机的转子部分的工作原理图；

图5为本实用新型实施例提供的电机在电动牙刷上的安装示意图。

图标：1-转子机构；11-输出轴；12-磁钢；13-第二导磁板；14-第一导磁板；141-卡座；142-卡块；143-安装件；144-加强筋；15-弹性件；151-限位件；2-前端盖；3-后端盖；4-机壳；5-定子铁芯；6-轴承。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例提供一种电机，参照图1，该电机包括转子机构1、外壳组件和定子铁芯5，转子机构1包括输出轴11和导磁组件，输出轴11的一端与导磁组件连接，且输出轴11的另一端用于与外接的牙刷本体连接；外壳组件设有容置空间，容置空间用于容置定子铁芯5，且外壳组件用于与牙刷本体连接；定子铁芯5与外壳组件连接，定子铁芯5开设有U型槽体，且U型槽体用于容置导磁组件；设有U型槽体的定子铁芯5用于在包绕的绝缘线圈通电后产生磁性；导磁组件用于在U型槽体的磁力作用下转动。

本实用新型实施例至少缓解了现有技术中存在的为使磁场变大采用做大磁钢的方式，引起的电机输出轴因力矩过大产生倾斜，进而造成电动牙刷刷头位置不正的技术问题。

在本实用新型实施例中，定子铁芯设置于外壳组件内，转子机构穿过外壳组件，且其的两端分别从外壳组件内穿出；转子机构的导磁组件设于定子铁芯开的U型槽体内，使用时定子铁芯的绝缘线圈通电后，导磁组件因磁力发生转动，进而带动输出轴转动，而当导磁组件的磁力发生变化后，导磁组件可实现反向转动。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的电机可以通过在U型的定子铁芯5的槽体内设置导磁组件，通过改变定子铁芯5的磁场方向改变导磁组件的转动方向；且定子铁芯5为U型结构，对磁场的利用率更强，且结构更加紧凑，以使得电机的尺寸更小。

本实施例可选的实施方式中，参照图3或图4，导磁组件包括磁钢12、第一导磁板14和第二导磁板13，磁钢12设于第二导磁板13与第一导磁板14之间，且第一导磁板14与第二导磁板13均带磁性且磁极不同。

具体的：第一导磁板14与第二导磁板13的形状尺寸相同，且二者平行分布，磁钢12设于二者之间；在使用时，第一导磁板14和第二导磁板13的极性相反，即第一导磁板14为S极，则第二导磁板13为N极；且磁钢12、第一导磁板14和第二导磁板13组合而成的组合体容置于U型槽体内。

进一步地，参照图3，第一导磁板14一面的两端均设有卡座141和卡块142，卡块142与卡座141连接；两个卡块142之间设有磁钢12；第二导磁板13覆盖在磁钢12与卡块142上，并与卡座141连接。

具体的：第一导磁板14的上表面两端均设有卡座141，且两个卡座141均设有插槽，且插槽相对分布，而在插槽内***卡块142；两个卡块142均相对设有凸出部，此凸出部用于对磁钢12进行限位固定，即磁钢12开设有与凸出部相匹配的凹槽部，以使得将磁钢12安装在两个卡块142之间。且在放置好磁钢12之后，将第二导磁板13放置在磁钢12的上表面，且将第二导磁板13的两端分别与两个卡座141连接。

进一步地，参照图3，第一导磁板14背离磁钢12的一面设有加强筋144，加强筋144沿第一导磁板14的延伸方向分布。

具体的：第一导磁板14背离磁钢12的一面设有加强筋144，加强筋144沿第一导磁板14的延伸方向分布；优选的，加强筋144可实现加强第一导磁板14与卡座141的注塑可靠性和一致性，并使得转子机构1在工作时平稳运行，减少振动，提高转子机构1的运行性能。

本实施例可选的实施方式中，参照图3，第一导磁板14的两端均设有安装件143，安装件143通过轴承6与外壳组件连接。

具体的：安装件143外侧壁上套设有轴承6，且轴承6的外壁与外壳组件连接，以使得转子机构1在转动的过程中，带动轴承6转动，且由于轴承6位于导磁组件的两端，以使得转子机构1在转动时更为平顺。

本实施例可选的实施方式中，参照图3或图5，转子机构1还包括弹性件15，弹性件15的一端与第一导磁板14连接，另一端通过限位件151用于与外壳组件连接。

具体的：弹性件15的一端与第一导磁板14连接，另一端通过限位件151用于与牙刷本体连接；优选的，弹性件15与第一导磁板14以一体成型的方式连接，且弹性件15的另一端通过限位件151与外壳组件的后端盖3连接，限位件151与外壳组件的连接方式可以为卡接等不可转动的连接方式；使用时，在输出轴11左右摆动进行输出时，弹性件15本身具有的弹性使其产生反向的回复力，对输出轴11起回复作用，以起到对输出轴11限位的作用。

本实施例可选的实施方式中，参照图1或图2，外壳组件包括前端盖2、后端盖3和机壳4，机壳4为长方体管状结构，且其两端分别与前端盖2和后端盖3连接，前端盖2、后端盖3和机壳4围设出容置空间。

具体的：前端盖2和后端盖3分别与管状的机壳4的两端连接，以围设出容置空间，且输出轴11的一端从所述前端盖2的中部穿出，而弹性件15以及限位件151则从后端盖3的中部穿出。

进一步地，参照图1或图2，前端盖2设有定位孔；定子铁芯5的端部设有定位件，定子铁芯5通过其两端的定位件分别与前端盖2和后端盖3插接连接。

具体的：定子铁芯5为U型结构，此结构对磁场的利用率更强，且结构紧凑，电机整体尺寸更小，且其各边皆通过注塑的方式连接，其两端均设有定位件，且每一端的定位件优选为四个；而前端盖2在相应位置开设有定位孔，通过将定子铁芯5端部的定位件***相应的定位孔内，以实现将定子铁芯5与前端盖2以及后端盖3连接。

本实施例可选的实施方式中，参照图4，绝缘线圈绕设在定子铁芯5的U型槽体的底部。

具体的：绝缘线圈绕设在定子铁芯5的U型槽体的底部，定子铁芯5无磁性，并由导磁材料制成，而包绕在定子铁芯5的绝缘线圈通电后，定子铁芯5产生磁性，且伴随着电流方向变化磁场的方向也发生变化；优选的，在使用过程中，定子铁芯5两侧的绕线齿处缠绕的线圈通电后，分别产生S极和N极，磁钢12受到吸力和斥力作用，在吸力和推力的作用下，转子机构1顺时针转动；而在线圈所通的电流转换方向后，转子机构1逆时针转动，最终实现转子机构1的往复振动的运动状态；这其中，转子机构1的磁钢12为永磁材料制成，并与定子铁芯5因通电产生的磁场相互作用，使得转子机构1发生转动。

进一步地，本申请通过多种途径减小电机气隙，首先是加强筋144，气隙减小时转子的导磁组件受力增大，转子机构1的强度不够则导磁组件受力过大产生歪斜，因此加强筋144强化转子机构的刚性；除此以外还有卡座141上的卡块142，其与磁钢12卡扣配合，若无卡块142则气隙减小时，磁力变大，磁钢12可能被吸走；再次，对弹性件15进行强化，对其材料、热处理工艺、强度、硬度、尺寸进行调校提升，使其在期望尺寸下具有较高的抗疲劳强度，来克服因抗疲劳强度不足，电机输出力矩过大时输出轴11无法回复，从而引起的刷头歪斜问题。弹性件15的材料为多种，其中一个实施例可以为锰钢；进一步，通过对导磁组件的铁芯进行注塑，并延伸出四个引脚与端盖配合实现转子的定位，相比于普通铁芯，注塑铁芯对转子的定位效果更好，提高了产品的同心度；最后，机壳4为金属机壳，加工精度高，通过机壳4与端盖和轴承6配合，对转子机构1的定位效果更好，提高了产品的精密度，电机尺寸更加精密，性能因此提升。

综上，通过调整后，使气隙达到0.3mm左右，远低于市场0.8mm的水平，提高了磁场的利用率，提高了电机的输出力矩。

实施例二

本实施例提供一种电动牙刷，该第二独权包括实施例一中任一可选实施方式提供的电机。

由于本实施例提供的电动牙刷包括实施例一中描述的电机，因而，本实施例提供的电动牙刷能够达到实施例一中电机能够达到的所有有益效果，其具体结构和能够达到的效果可参考实施例一中各可选或优选的实施方式获得。

最后应说明的是：本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；本说明书中的以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括转子机构(1)、外壳组件和定子铁芯(5)，所述转子机构(1)包括输出轴(11)和导磁组件，所述输出轴(11)的一端与所述导磁组件连接，且所述输出轴(11)的另一端用于与外接的牙刷本体连接；

所述外壳组件设有容置空间，所述容置空间用于容置所述定子铁芯(5)，且所述外壳组件用于与所述牙刷本体连接；

所述定子铁芯(5)与所述外壳组件连接，所述定子铁芯(5)开设有U型槽体，且所述U型槽体用于容置所述导磁组件；

设有所述U型槽体的所述定子铁芯(5)用于在包绕的绝缘线圈通电后产生磁性；

所述导磁组件用于在所述U型槽体的磁力作用下转动。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述导磁组件包括磁钢(12)、第一导磁板(14)和第二导磁板(13)，所述磁钢(12)设于所述第二导磁板(13)与所述第一导磁板(14)之间，且所述第一导磁板(14)与所述第二导磁板(13)均带磁性且磁极不同。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一导磁板(14)一面的两端均设有卡座(141)和卡块(142)，所述卡块(142)与所述卡座(141)连接；

两个所述卡块(142)之间设有所述磁钢(12)；

所述第二导磁板(13)覆盖在所述磁钢(12)与所述卡块(142)上，并与所述卡座(141)连接。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述第一导磁板(14)背离所述磁钢(12)的一面设有加强筋(144)，所述加强筋(144)沿所述第一导磁板(14)的延伸方向分布。

5.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一导磁板(14)的两端均设有安装件(143)，所述安装件(143)通过轴承(6)与所述外壳组件连接。

6.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述转子机构(1)还包括弹性件(15)，所述弹性件(15)的一端与所述第一导磁板(14)连接，另一端通过限位件(151)用于与所述外壳组件连接。

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述外壳组件包括前端盖(2)、后端盖(3)和机壳(4)，所述机壳(4)为长方体管状结构，且其两端分别与所述前端盖(2)和所述后端盖(3)连接，所述前端盖(2)、所述后端盖(3)和所述机壳(4)围设出所述容置空间。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述前端盖(2)开设有定位孔；

所述定子铁芯(5)的端部设有定位件，所述定子铁芯(5)通过其两端的所述定位件分别与所述前端盖(2)和所述后端盖(3)插接连接。

9.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述绝缘线圈绕设在所述定子铁芯(5)的所述U型槽体的底部。

10.一种电动牙刷，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电机。