一种细长牙刷马达的制作方法

1.本实用新型涉及一种马达，特别是涉及一种细长牙刷马达。


背景技术：

2.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。
3.进一步地，目前电动牙刷用马达主要包括定子部分和转子部分；其中，定子部分包括外壳、以及都固定于外壳的定子铁芯与线圈绕组，线圈绕组缠绕在定子铁芯上；转子部分包括通过轴承可转动地支撑在外壳中的电机轴、以及固定在电机轴外表面的永磁体；定子铁芯与永磁铁相配合。线圈绕组可以为配置在电机轴单侧的单线圈结构，也可以为配置在电机轴两侧的双线圈结构。但是，不管是单线圈结构、还是双线圈结构，线圈绕组和定子铁芯都是沿电机轴的径向分布在电机轴的外周侧，即线圈绕组和定子铁芯与电机轴之间是垂直分布的位置关系，从而使得线圈绕组和定子铁芯共同占用截面空间，使得电动牙刷用马达的截面尺寸很难做小，也就很难适用于细长外形、在长度方向具有宽裕内部空间的电动牙刷。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种截面尺寸较小的细长牙刷马达。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种细长牙刷马达，包括外壳、都固定于外壳的定子铁芯和线圈绕组、可转动地支撑在外壳中的电机轴、以及固定于电机轴的永磁部件，所述定子铁芯包括绕线部、以及从绕线部上延伸出的导磁臂部，所述线圈绕组缠绕在绕线部上，且所述线圈绕组和绕线部沿电机轴的轴向分布在电机轴的端部处，所述永磁部件和导磁臂部都沿电机轴的轴向平直延伸，所述导磁臂部沿电机轴的径向分布在永磁部件的外周侧；所述定子铁芯由多片硅钢片沿电机轴的径向叠铆而成，且所述硅钢片的叠铆方向与绕线部的延伸方向和导磁臂部的延伸方向都垂直，每片硅钢片的外表面设有绝缘层。
6.进一步地，所述硅钢片为u形硅钢片，多片为u形硅钢片叠铆而成的定子铁芯具有两个沿电机轴的径向对称分布的导磁臂部。
7.优选地，所述u形硅钢片为分段式结构，包括两段沿电机轴的径向对称分布的l形分段。
8.优选地，所述u形硅钢片为分段式结构，包括三段直线形分段。
9.优选地，所述u形硅钢片为分段式结构，包括直线形分段和l形分段。
10.进一步地，所述细长牙刷马达还包括固定在电机轴外周的导磁体，所述导磁体和永磁部件相配合；所述导磁体、永磁部件和导磁臂部沿电机轴的径向从而内外依次分布；所述导磁体的外周面上设有两个分别与永磁部件两侧周向边缘齐平的切割面。
11.进一步地，所述外壳包括沿电机轴轴向并排分布的主壳体和端部壳体，所述电机轴分别通过第一轴承和第二轴承可转动地支撑在主壳体中，所述永磁部件位于主壳体内，所述定子铁芯和线圈绕组都固定于端部壳体。
12.进一步地，所述主壳体的两端分别开设有容置第一轴承的第一安装槽、以及容置第二轴承的第二安装槽，所述第一轴承的内圈与电机轴固定相连、且第一安装槽内端的槽底止档第一轴承，所述第二轴承的内圈与电机轴固定相连、且第二安装槽内端的槽底止档第二轴承。
13.进一步地，所述端部壳体包括壳体底部、以及固定在壳体底部两端的壳体侧翼部，所述壳体底部中开设有容置绕线部的第一凹槽，所述壳体侧翼部中开设有容置导磁臂部的第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽连通。
14.如上所述，本实用新型涉及的细长牙刷马达，具有以下有益效果：
15.本技术中，将线圈绕组和定子铁芯的绕线部沿电机轴的轴向分布在电机轴的端部，并使永磁部件和导磁臂部都沿电机轴的轴向平直延伸，由此能够缩小该牙刷马达的截面尺寸，使得牙刷马达容易做成细长型，进而能够较好地适用于细长外形、在长度方向具有宽裕内部空间、但在宽度方向上内部空间较为紧张的电动牙刷，大大提高适用性。
附图说明
16.图1为本技术中细长牙刷马达的结构示意图。
17.图2为本技术中细长牙刷马达的剖视图。
18.图3为本技术中细长牙刷马达省略外壳后的结构示意图。
19.图4为图3的俯视图。
20.图5为图3的主视图。
21.图6和图7为本技术中端部壳体在不同视角下的结构示意图。
22.图8为本技术中定子铁芯的结构示意图。
23.图9为图8中硅钢片的结构示意图。
24.图10a至图10d为本技术中硅钢片的优选实施例。
25.元件标号说明
26.10外壳
27.11主壳体
28.111第一安装槽
29.112第二安装槽
30.12端部壳体
31.121壳体底部
32.122壳体侧翼部
33.123第一凹槽
34.124第二凹槽
35.20定子铁芯
36.21绕线部
37.22导磁臂部
38.23硅钢片
39.231l形分段
40.232直线形分段
41.30线圈绕组
42.40电机轴
43.50永磁部件
44.60第一轴承
45.70第二轴承
46.80导磁体
47.81切割面
具体实施方式
48.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。
49.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”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。
50.本技术提供一种细长牙刷马达，用于电动牙刷。如图1至图5所示，本技术涉及的细长牙刷马达包括外壳10、都固定于外壳10的定子铁芯20和线圈绕组30、通过轴承可转动地支撑在外壳10中的电机轴40、以及固定分布在电机轴40外周的永磁部件50，电机轴40由导磁材料制成。为便于叙述，本实施例中，如图1所示，将电机轴40的轴向定义为z向，将电机轴40与z向都正交的两个径向分别定义为x向和y向；另外，z向为前后方向，x向为左右方向，y向为上下方向。
51.进一步地，如图1至图5所示，定子铁芯20包括绕线部21、以及从绕线部21上延伸出的导磁臂部22；其中，绕线部21沿电机轴40的径向x向平直延伸，线圈绕组30缠绕在绕线部21上，且线圈绕组30和绕线部21沿电机轴40的轴向z向分布在电机轴40的端部处；导磁臂部22与永磁部件50相配合，且永磁部件50和导磁臂部22都沿电机轴40的轴向z向平直延伸，导磁臂部22沿电机轴40的径向x向分布在永磁部件50的外周侧。更进一步地，如图8和图9所示，定子铁芯20由多片硅钢片23沿电机轴40的径向y向叠铆而成，使得硅钢片23的叠铆方向与绕线部21的延伸方向和导磁臂部22的延伸方向都垂直，每片硅钢片23的外表面设有绝缘层。
52.上述细长牙刷马达工作时，线圈绕组30中通入交变电流，定子铁芯20的绕线部21中产生磁路、并将磁路传导至导磁臂部22，如图5所示；导磁臂部22产生的磁通量和永磁部件50相互作用，把电能转换为机械能，由此驱使电机轴40摆动，电动牙刷的刷头固定在电机轴40上，则电机轴40带动电动牙刷的刷头快速摆动。特别地，本技术将线圈绕组30和绕线
部21沿电机轴40的轴向分布在电机轴40的端部，并非如现有技术中沿电机轴40的径向分布在电机轴40的外周侧，再结合永磁部件50和导磁臂部22都沿电机轴40的轴向平直延伸，该结构能够有效缩小该牙刷马达的截面尺寸，使得牙刷马达容易做成细长型，进而能够较好地适用于细长外形、在长度方向具有宽裕内部空间、但在宽度方向上内部空间较为紧张的电动牙刷，大大牙刷马达提高适用性。同时，如图5和图8所示，定子铁芯20内的磁通方向为沿绕线部21延伸的x向和沿导磁臂部22延伸的z向，而构成定子铁芯20的多片硅钢片23 的叠铆方向为y向，则硅钢片23的叠铆方向垂直于定子铁芯20内的磁通方向，再结合硅钢片23为很薄的且表面涂有绝缘层的薄片状结构，可以把定子铁芯20内形成的涡流限制在很薄的一个片状空间内，大大减小定子铁芯20的涡流损耗，提高马达的性能。
53.进一步地，图1至图5所示的实施例中，细长牙刷马达中仅配置有一个线圈绕组30，线圈绕组30为单边线圈结构，即线圈绕组30和绕线部21都沿电机轴40的轴向分布在电机轴 40的后端。永磁部件50配置有一对；相应地，定子铁芯20的导磁臂部22也配置一对、与永磁部件50一一对应，因此，定子铁芯20大致上呈u形，具有两个沿电机轴40的径向x 向对称分布的导磁臂部22。优选地，如图3和图4所示，每个永磁部件50都为双极性、具有n极和s极；即：每个永磁部件50都包括两个极性不相同的永磁体，构成每个永磁部件 50的两个永磁体沿电机轴40的周向紧靠设置、且都沿电机轴40的轴向延伸，故永磁体为细长的条状体结构；相连的两个永磁部件50之间在电机轴40的周向上具有空隙。
54.进一步地，如图8和图9所示，定子铁芯20大致上呈u形，故叠铆构成定子铁芯20的硅钢片23相应地为u形硅钢片。为了方便线圈绕组30的绕线，将u形的定子铁芯20做成分段式结构，相应地，u形硅钢片(即硅钢片23)也为分段式结构。基于此，分段式结构的 u形硅钢片具有下述几个优选实施例。
55.u形硅钢片实施例一、如图10a所示，u形硅钢片包括两段沿电机轴的径向x向对称分布的l形分段231，每段l形分段231中沿x向左右延伸的部分构成定子铁芯20的绕线部 21，每段l形分段231中沿z向前后延伸的部分构成定子铁芯20的导磁臂部22。
56.u形硅钢片实施例二、如图10b所示，u形硅钢片包括沿x向左右并排的直线形分段232 和l形分段231，直线形分段232沿z向前后延伸、构成定子铁芯20的一个导磁臂部22，l 形分段231中沿x向左右延伸的部分构成定子铁芯20的绕线部21，l形分段231中沿z向前后延伸的部分构成定子铁芯20的另一个导磁臂部22。
57.u形硅钢片实施例三、如图10c所示，u形硅钢片包括三段直线形分段232，其中一段直线形分段232沿x向左右延伸、构成定子铁芯20的绕线部21，另外两段直线形分段232沿 z向前后延伸、构成定子铁芯20的两个导磁臂部22。并且，两段沿z向前后延伸的直线形分段232都延伸至沿x向左右延伸的直线形分段232的前端面处，两者在前后方向上面接触配合。
58.u形硅钢片实施例四、如图10d所示，u形硅钢片包括三段直线形分段232，与u形硅钢片实施例三大致相同，区别在于：u形硅钢片实施例四中，两段沿z向前后延伸的直线形分段232的后端与x向左右延伸的直线形分段232的后端齐平、两者在左右方向上面接触配合。
59.进一步地，如图2至图4所示，细长牙刷马达还包括固定在电机轴40外周的导磁体80，导磁体80和永磁部件50相配合，导磁体80沿电机轴40的z向轴向延伸；导磁体80、永磁部件50和导磁臂部22沿电机轴40的径向从而内外依次分布。并且，导磁体80的外周面上设有两个分别与永磁部件50两侧周向边缘齐平的切割面81，避免导磁体80在非永磁部件50 的
配合区突出、占用截面尺寸。
60.进一步地，如图1和图2所示，外壳10包括沿电机轴40轴向前后并排分布的主壳体11 和端部壳体12，电机轴40分别通过第一轴承60和第二轴承70可转动地支撑在主壳体11中，永磁部件50和导磁体80都位于主壳体11内，线圈绕组30和定子铁芯20都固定于端部壳体 12。优选地，主壳体11和端部壳体12都为一体成型的注塑件，有利于降低成本、便于装配。
61.进一步地，第一轴承60分布在主壳体11的前端，第二轴承70分布在主壳体11的后端，并通过第一轴承60和第二轴承70实现封装。具体说，如图2所示，主壳体11的前端开设有容置第一轴承60的第一安装槽111，第一轴承60的内圈与电机轴40固定相连、且第一安装槽111内端的槽底止档第一轴承60、对第一轴承60形成后移限位；主壳体11的后端开设有容置第二轴承70的第二安装槽112，第二轴承70的内圈与电机轴40固定相连、且第二安装槽112内端的槽底止档第二轴承70、对第二轴承70形成前移限位。装配电机轴40和主壳体 11时，将电机轴40插入主壳体11的内孔中，将第一轴承60从电机轴40的前端向后敲入主壳体11的第一安装槽111中、直至第一轴承60与第一安装槽111后端的槽底抵接，则第一轴承60向内压紧主壳体11。同理，将第二轴承70从电机轴40的后端向前敲入主壳体11的第二安装槽112中、直至第二轴承70与第二安装槽112前端的槽底抵接，则第二轴承70向内压紧主壳体11。如此，安装完第一轴承60和第二轴承70后，依靠第一轴承60的内圈和电机轴40的紧固力、以及第二轴承70的内圈和电机轴40的紧固力，实现第一轴承60和第二轴承70从主壳体11的外侧装配、并夹紧主壳体11，由此实现产品的封装。并且，在装配电机轴40和主壳体11时，只需相应地从主壳体11的外侧敲入第一轴承60和第二轴承70即可，为一道铆接即实现了产品的封装、且安装了轴承，节省安装工序，提高装配效率。
62.优选地，如图1、以及图6和图7所示，端部壳体12包括壳体底部121、以及固定在壳体底部121两端的壳体侧翼部122，壳体底部121中开设有容置绕线部21的第一凹槽123，壳体侧翼部122中开设有容置导磁臂部22的第二凹槽124，第一凹槽123和第二凹槽124连通。
63.进一步地，第一轴承60的内圈与电机轴40之间铆接固定或胶粘固定，第二轴承70的内圈与电机轴40之间铆接固定或胶粘固定。端部壳体12以注塑的方式和定子铁芯20固定相连，使得端部壳体12、定子铁芯20和线圈绕组30三者固定为一个独立的预制件，便于线圈绕组 30的绕线，也便于细长牙刷马达的加工、装配和维修。另外，可以在第一轴承60的内端和第一安装槽111的槽底之间设置具有弹性的柔性件，该处的柔性件适当压缩产生向前的力。也可以在第二轴承70的内端和第二安装槽112的槽底之间设置具有弹性的柔性件，该处的柔性件适当压缩产生向后的力。柔性件为硅胶圈、或为其他弹性材料制成的垫圈，实现第一轴承60和第二轴承70的柔性支撑。如此，当第一轴承60和/或第二轴承70的外圈在前后方向 z向上交错受力时，柔性件能够消除第一轴承60和/或第二轴承70的z向游隙，从而消除第一轴承60和/或第二轴承70的运行噪音。另外，当跌落时电机轴40受到z向冲击力，则柔性件能够缓冲冲击力，起到一定的保护作用。
64.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。
65.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。