一种磁阻电机及电动牙刷的制作方法

[0001]
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：

[0002]
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。


技术实现要素：

[0003]
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。
[0004]
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：
[0005]
外壳；
[0006]
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；
[0007]
绕组，分别绕设于每个所述定子组件上；以及
[0008]
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；
[0009]
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。
[0010]
进一步地，所述定子组件包括：
[0011]
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
[0012]
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。
[0013]
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。
[0014]
进一步地，所述定子的两端分别朝向所述转子组件弯曲。
[0015]
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。
[0016]
进一步地，所述外壳包括：
[0017]
壳体，所述壳体形成有至少一端开口的腔体；以及
[0018]
盖板，盖设在所述壳体的开口端。
[0019]
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。
[0020]
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。
[0021]
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。
[0022]
进一步地，所述外壳的横截面为椭圆、圆形或多边形。
[0023]
进一步地，所述转子组件包括：
[0024]
转子，位于所述外壳内；以及
[0025]
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。
[0026]
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。
[0027]
进一步地，所述凸台朝向所述定子组件轴线方向弯曲。
[0028]
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。
[0029]
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。
[0030]
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。
[0031]
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。
[0032]
本申请实施例的另一方面，提供一种电动牙刷，包括：
[0033]
上述任意一项所述的磁阻电机；以及
[0034]
刷头，连接在所述转子组件外露于所述外壳的一端。
[0035]
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
[0036]
图1为本申请实施例中磁阻电机的爆炸图；
[0037]
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；
[0038]
图3为图2中a-a方向的剖视图；以及
[0039]
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。
[0040]
附图标记说明
[0041]
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
[0042]
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。
[0043]
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。
[0044]
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。
[0045]
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。
[0046]
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。
[0047]
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。
[0048]
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。
[0049]
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。
[0050]
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。
[0051]
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。
[0052]
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。
[0053]
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。
[0054]
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。
[0055]
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。
[0056]
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。
[0057]
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。
[0058]
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。
[0059]
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。
[0060]
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。
[0061]
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。
[0062]
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。
[0063]
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。
[0064]
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。
[0065]
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。
[0066]
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。
[0067]
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。
[0068]
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。
[0069]
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。
[0070]
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。
[0071]
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。
[0072]
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。
[0073]
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。
[0074]
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。
[0075]
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。
[0076]
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。