声波电机及电动牙刷的制作方法

1.本实用新型涉及口腔清洁用具技术领域，尤其涉及一种声波电机及电动牙刷。


背景技术：

2.相关技术中，电动牙刷的声波电机主要包括外壳、定子和转子，其中，定子安装在外壳内部，转子通过轴承可转动地连接在外壳上。然而，目前的轴承大多为刚性装配，装配好之后，轴承的内圈与外圈之间在轴向上可活动，而声波电机的转轴与轴承的内圈是固定连接在一起的，也即，声波电机的转轴工作时，轴承外圈容易相对于轴承内圈发生轴向上的窜动，如此，声波电机工作过程中的噪音会比较大，当将声波电机使用在电动牙刷中时，用户体验比较差。


技术实现要素：

3.本实用新型公开了一种声波电机及电动牙刷，该声波电机的轴承不容易发生轴向窜动，噪音比较低，且声波电机的使用寿命比较长。
4.为了实现上述目的，本实用新型实施例公开了一种声波电机，包括：
5.外壳组件，所述外壳组件围设形成安装腔，所述外壳组件靠近所述安装腔的一侧设置有安装部；
6.动力组件，所述动力组件包括转子和定子，所述定子设置于所述安装腔内并围设形成转动空间，所述转子设置于所述转动空间，所述转子包括转轴，所述转轴的一端通过第一轴承可转动地连接于所述安装部；以及
7.第一弹性件，所述第一弹性件抵接于所述第一轴承的端面和所述安装部之间以用于弥补所述第一轴承的轴向游隙；
8.其中，当所述转轴对所述第一轴承的内圈施加轴向上作用力时，所述第一弹性件发生变形以抑制所述第一轴承产生轴向游隙，进而使所述第一轴承的内圈和外圈安装在所述安装部上后在轴向保持相对固定。
9.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述第一弹性件为弹片，所述弹片上设置有避让通孔，所述避让通孔的内径大于所述第一轴承的内圈的外径。
10.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述声波电机还包括第二弹性件，所述第二弹性件抵接于所述第一轴承的外周侧面与所述安装部之间。
11.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述第一弹性件与所述第二弹性件一体成型。
12.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述第一弹性件和/或所述第二弹性件为波纹型金属片或硅胶件。
13.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述第一弹性件和/或所述第二弹性件的最小压缩量为0.04mm。
14.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述第一轴承的端面与所述安装部
之间的最小间隙不大于所述第一弹性件自然状态下的厚度；和/或，
15.所述第一轴承的外周侧面与所述安装部之间的最小间隙不大于所述第二弹性件自然状态下的厚度。
16.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述外壳组件包括筒体和端盖，所述筒体围设形成所述安装腔，所述端盖盖设于所述筒体的端部，所述安装部为设置于所述端盖上的安装凹槽。
17.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述安装凹槽的侧壁上设置有止挡台阶，所述止挡台阶将所述安装部分隔为安装段和避让段，所述轴承安装于所述安装段，所述避让段用于避让所述转轴伸出于所述第一轴承的端部，所述第一弹性件抵接于所述止挡台阶与所述第一轴承背离所述安装腔的端面之间，且所述第一弹性件上设置有避让所述转轴的避让通孔。
18.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述端盖为塑胶件，所述声波电机还包括平整件，所述平整件设置于所述安装部与所述第一弹性件之间以对所述第一弹性件进行支撑。
19.作为一种可选的实施方式，在本实用新型中，所述平整件包括金属平整片；和/或，
20.所述平整件上设置有避让所述转轴的让位通孔；和/或，
21.所述让位通孔的内径不小于所述第一轴承的内圈的内径。
22.第二方面，本实用新型实施例还公开了一种电动牙刷，所述电动牙刷包括上述的声波电机。
23.本实用新型至少具有以下有益效果：
24.由于本实用新型中的第一轴承的端面与安装部之间抵顶设置有第一弹性件，组装好声波电机后，第一弹性件被压缩设置于第一轴承的端面与安装部之间，第一轴承会对第一弹性件施加预压力，此时，第一弹性件能够填补第一轴承与安装部之间的间隙。当声波电机转动时，如果转轴对第一轴承的内圈施加轴向上作用力时，第一弹性件发生变形以使第一轴承的外圈自适应地随同第一轴承的内圈运动，从而抑制第一轴承产生轴向游隙，进而使第一轴承的内圈和外圈安装在安装部上后在轴向保持相对固定，从而可以减小或者消除第一轴承的轴向游隙对第一轴承以及转轴的影响，也即是说，通过第一弹性件的作用，第一轴承的外圈不容易相对于内圈发生轴向上的窜动，且第一轴承不容易与安装部发生碰撞而被磨损，能够降低声波电机工作过程中的噪音。可见，本实用新型中通过在第一轴承的端面与安装部之间设置第一弹性件，不仅能够对第一轴承进行防护，还能够降低第一轴承的磨损及噪音，提高声波电机的使用寿命。将该声波电机安装在电动牙刷等结构中时，能够降低用户的震感，提高用户体验。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
26.图1是本实用新型实施例公开的声波电机的结构示意图；
27.图2是本实用新型实施例公开的声波电机的分解图；
28.图3是本实用新型实施例公开的声波电机的局部剖视图；
29.图4是本实用新型公开的一种端盖、第一轴承、平整件及第一轴承部分的剖视图；
30.图5是本实用新型实施例公开的第一弹性件的结构示意图；
31.图6是本实用新型实施例公开的平整件的结构示意图；
32.图7是本实用新型实施例公开的端盖的结构示意图；
33.图8是本实用新型实施例公开的另一种端盖、第一轴承、平整件及第一轴承部分的剖视图。
34.图标：10、外壳组件；11、筒体；112、敞口；111、通孔；12、端盖；121、安装部；1211、安装段；1212、避让段；1213、止挡台阶；101、安装腔；20、动力组件；21、转子；211、转轴；212、主体部；22、定子；221、磁轭；222、永磁体；2201、转动空间；30、第一弹性件；31、避让通孔；40、第二弹性件；50、平整件；51、让位通孔；60、第一轴承；70、第二轴承。
具体实施方式
35.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，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
36.在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
37.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或状态关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
38.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
40.以下将结合附图进行详细描述。
41.实施例一
42.参见图1至图4所示，图1是本实施例公开的声波电机的结构示意图，图2是本实施例公开的声波电机的分解图，图3是本实施例公开的声波电机的局部剖视图，图4是本公开的一种端盖、第一轴承、平整件及第一轴承部分的剖视图。根据本实用新型的实施例一，提供了一种声波电机，该声波电机可指电动牙刷的电机，该声波电机是一种有两组线圈组成的电极，振子(刷头的连杆)处于在两组电极之间，通过改变控制信号，产生交变的电流，改
变磁场的方向和强度，使得振子在极板之间高速的摆动的电机。该声波电机包括外壳组件10、动力组件20以及第一弹性件30。
43.其中，外壳组件10围设形成安装腔101，外壳组件10靠近安装腔101的一侧设置有安装部121；动力组件20包括转子21和定子22，定子22设置于安装腔101内并围设形成转动空间2201，转子21设置于转动空间2201，转子21包括转轴211，该转轴211的一端通过第一轴承60可转动地连接于安装部121；第一弹性件30抵顶于第一轴承60的端面与安装部121之间以弥补第一轴承60的轴向游隙。
44.由于本实施例中的第一轴承60的端面与安装部121之间抵顶设置有第一弹性件30，组装好声波电机后，第一弹性件30被压缩设置于第一轴承60的端面与安装部121之间，第一轴承60会对第一弹性件30施加预压力，第一弹性件30能够填补第一轴承60与安装部121之间的间隙。当声波电机转动时，如果转轴211对第一轴承60的内圈施加轴向上作用力时，第一弹性件30发生变形以使第一轴承60的外圈自适应地随同第一轴承60的内圈同步运动，从而抑制第一轴承60产生轴向游隙，进而使第一轴承60的内圈和外圈安装在安装部121上后在轴向保持相对固定，从而可以减小或者消除第一轴承60的轴向游隙对第一轴承60以及转轴211的影响，也即是说，通过第一弹性件30的作用，第一轴承60的外圈不容易相对于内圈发生轴向上的窜动，且第一轴承60不容易与安装部121发生碰撞而被磨损，能够降低声波电机工作过程中的噪音。可见，本实施例中通过在第一轴承60的端面与安装部121之间设置第一弹性件30，不仅能够对第一轴承60进行防护，还能够降低第一轴承60的磨损及噪音，提高声波电机的使用寿命。将该声波电机安装在电动牙刷等结构中时，能够降低用户的震感，提高用户体验。
45.实际安装时，第一轴承60的外圈是过盈配合安装在外壳组件10内的，当动力组件20高频振动时，第一轴承60的轴向游隙会使得第一轴承60的外圈相对内圈产生窜动，通过第一弹性件30抑制第一轴承60的外圈窜动，可以提高声波电机的结构稳定性。
46.结合图2至图7所示，图5是本实施例公开的第一弹性件的结构示意图，图6是本实施例公开的平整件的结构示意图，图7是本实用新型实施例公开的端盖的结构示意图，外壳组件10包括筒体11以及端盖12，筒体11围设形成上述安装腔101，筒体11的一端设置有通孔111，另一端设置有敞口112，转轴211的一端从通孔111伸出于筒体11；端盖12盖设于筒体11以将敞口112封堵。本实施例通过将外壳组件10设置为筒体11及端盖12组合的形式，实际安装动力组件20时，可以将动力组件20从敞口112安装至安装腔101内，操作简单方便。
47.为了将转轴211可转动地安装在外壳组件10上，本实施例中的声波电机还包括第二轴承70，实际安装时，转轴211的两端分别通过第一轴承60和第二轴承70安装在外壳组件10上，安装好之后，第二轴承70位于安装腔101靠近通孔111的一端，第一轴承60位于筒体11靠近敞口112的一端，端盖12将筒体11的敞口112封堵上，进而可以防止动力组件20等从安装腔101掉落出来。可选地，筒体11可以呈圆柱状、椭圆柱状、棱柱状或者其他异形柱状，具体根据实际的使用和安装需求进行选择。本实施例中的附图中示出了筒体11呈棱柱状设置时的情况，该棱柱为一在椭圆柱相对的两侧截切掉一部分之后形成的结构。
48.可选地，第一轴承60和第二轴承70可以是滑动轴承、滚动轴承或者深沟球轴承等。本实施例中的第一轴承60和第二轴承70均为滚珠轴承。由于声波电机是一种在小角度范围内翻转摆转运动的电机，在实际使用的过程中，滚珠轴承的滚珠长时间在同一部位反复摩
擦，容易发生变形。在本实施例中，当声波电机运行使滚珠轴承的滚珠磨损时，如果转轴211具有轴向串动趋势时，第一弹性件30也可以发生不同程度的变形，从而可以达到自动调整转轴211窜动的效果。也即是说，第一弹性件30可发生弹性变形以弥补滚珠轴承的滚珠磨损造成的游隙，即第一弹性件30可以自适应地调节第一轴承60、第二轴承70以及转轴211之间的同轴度，能使第一轴承60、第二轴承70以及转轴211尽可能同轴设置，不容易出现声波电机转动不顺畅的情况，能够降低声波电机的动能损耗，不容易对转子21的运动造成影响。
49.一些实施方式中，安装部121为设置于端盖12上的安装凹槽，该安装凹槽的侧壁上设置有止挡台阶1213(如图4和图7所示)，该止挡台阶1213将安装凹槽分隔为安装段1211和避让段1212，第一轴承60安装于安装段1211，该避让段1212用于避让转轴211伸出于第一轴承60的端部。实际安装时，将第一轴承60设置于安装段1211内，安装好之后，止挡台阶1213能够对第一轴承60进行止挡和限位，转轴211的端部穿过第一轴承60并位于避让段1212内，进而能够防止转轴211与端盖12发生碰撞，避免声波电机工作的过程中产生噪音，还能够提高转轴211及声波电机的使用寿命。
50.此外，通过在端盖12上设置安装凹槽，然后将第一轴承60设置于安装凹槽，也即，将第一轴承60安装在端盖12上，更适于组装人员对第一轴承60进行安装。
51.示例性地，本实施例中的端盖12与筒体11之间可以通过螺纹连接、螺钉连接、螺栓连接、卡扣连接、粘接或者焊接等方式连接在一起。
52.结合图2至图3所示，本实施例中的定子22包括磁轭221和永磁体222，该磁轭221固定设置于安装腔101，永磁体222设置于磁轭221，且永磁体222沿外壳组件10的长度方向延伸，且永磁体222的两端均越过外壳组件10长度方向的中点。如此，在安装转子21时，由于转子21上设置有导磁材料，转子21在伸入到转动空间2201内后，在磁力作用下，转子21会向磁场强度强的一侧自动滑动，更适于将转子21快速地装配在转动空间2201内。
53.可选地，磁轭221呈筒状设置，该筒状的磁轭221可通过过盈配合的方式固定在安装腔101内，也可以通过焊接、卡接等方式固定在安装腔101内。永磁体222呈长条状设置，该永磁体222为多条，该永磁体222固定设置于磁轭221的内侧，便于对转子21施加磁力以带动转子21运动。
54.具体来说，本实施例中的转子21还包括主体部212，实际安装时，转轴211与主体部212连接，转轴211穿设于主体部212中间位置，且转轴211的两端均伸出于主体部212，转轴211伸出于主体部212的两端分别通过第一轴承60和第二轴承70安装于外壳组件10上。本实施例中的主体部212采用磁性材料制作而成，当定子22对主体部212施加磁力带动主体部212运动时，转轴211随同主体部212同步运动，进而可以驱动其他结构运动。
55.本实施例中的转子21与定子22之间的最小气隙的宽度为0.1mm-0.5mm，例如0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm或者0.5mm等。当转子21与定子22之间的最小气隙的宽度小于0.1mm时，转子21运动的过程中，容易与定子22发生碰撞而产生噪音，会对声波电机的使用寿命造成影响，当转子21与定子22之间的最小间隙的宽度大于0.5mm时，容易增大声波电机的体积，不便于实现声波电机的小型化设计。也即是说，通过将转子21与定子22之间的最小气隙的宽度设置为0.1mm-0.5mm，不仅能够防止转子21与定子22发生碰撞，还便于实现声波电机的小型化设计，便于将声波电机安装在电动牙刷等结构中。
56.参见图4和图5所示，图5是本实施例公开的第一弹性件的结构示意图。一些实施方
式中，第一弹性件30为波纹形弹性件，该波纹形弹性件呈片状设置，可以理解的是，该波纹形弹性件为表面呈波纹形设置的弹性结构件，该通过该波纹形弹性变形，能够抵顶于转轴211的端面和安装部121之间，便于对第一轴承60进行防护，能够降低声波电机的磨损及噪音，提高声波电机的使用寿命。
57.示例性地，本实施例中的波纹形弹性件为金属片，结构强度高，使用寿命长。在本实用新型的其他实施方式中，第一弹性件30还可以是硅胶件、橡胶件或者与硅胶和橡胶具有同样弹性的垫片结构，只要是本实用新型的构思下的其他变形方式，均在本实用新型的保护范围之内。
58.一些实施方式中，第一弹性件30为弹片，该弹片上设置有避让通孔31，该避让通孔31能够避让转轴211的端部。与此同时，该避让通孔31的内径大于第一轴承60的内径的外径，也即是说，当将第一弹性件30安装在第一轴承60与安装部121之间后，该避让通孔31能够避让开第一轴承60的内圈，当转轴211对第一轴承60的内圈施加朝向第一弹性件30的作用力时，即使第一轴承60的内圈朝向第一弹性件30运动时，也不会与第一弹性件30发生碰撞，能够进一步降低声波电机工作过程中的噪音。
59.为了防止第一弹性件30与转轴211发生干涉，本实施例中的第一弹性件30上设置有避让转轴211的避让通孔31，避免转轴211从第一轴承60上穿出时与第一弹性件30发生干涉。
60.结合图6所示，图6是本实施例中的平整件的结构示意图。在本实施例中，端盖12为塑胶件，塑胶件在注塑成型的过程中，容易出现缩孔缺料等情况，也即是说，端盖12注塑成型的过程中，安装凹槽的侧壁面容易出现凹凸不平的现象，其表面精度较低，为此，本实施例中的声波电机还设置有平整件50，可以理解的是，本实施例中所述的平整件50为表面平整的结构件，该平整件50设置于安装部121与第一弹性件30之间以对第一弹性件30进行支撑。本实施例中的平整件50的精度高，通过设置平整件50可以确保第一弹性件30的安装平整度，该平整件50对第一弹性件30起到了支撑限位作用，第一弹性件30不易被安装部121磨损，能够保证第一轴承60的安装稳定性，并能够提高第一弹性件30的使用寿命。
61.可选地，本实施例中的平整件50包括金属平整片，该金属平整片例如可以是铜片、铁片或者合金片等结构。进一步地，平整件50上设置有避让转轴211的让位通孔51，能够防止转轴211与平整件50发生干涉和摩擦。
62.可选地，让位通孔51的内径不小于第一轴承60的内圈的内径，便于该让开转轴211的端部，转轴211转动过程中不容易与平整件50发生碰撞，能够避免转轴211被磨损，避免噪音的产生。
63.参见8所示，图8是本实用新型的另一种端盖、第一轴承、平整件及第一轴承部分的剖视图。声波电机还包括第二弹性件40，该第二弹性件40抵接于第一轴承60的外周侧面与安装部121之间。通过该第二弹性件40的作用，能够减小第一轴承60的周向上的晃动，进而可以提高第一轴承60以及转轴211的运行平衡性。与此同时，将第二弹性件40设置于第一轴承60与安装部121之间，第二弹性件40可以自适应地调节第一轴承60、第二轴承70以及转轴211之间的同轴度，能使第一轴承60、第二轴承70以及转轴211尽可能同轴设置，不容易出现声波电机转动不顺畅的情况，能够降低声波电机的损耗，还能够降低第一轴承60、第二轴承70以及转轴211的磨损和轴向跳动，降低声波电机使用过程中的噪音，并能够延长声波电机
的使用寿命。
64.一些实施方式中，第一弹性件30与第二弹性件40一体成型，如此设置，能够提高声波电机的装配效率。当然，第一弹性件30与第二弹性件40还可以分体设置。
65.可选地，第二弹性件40可以是硅胶件，也可以是橡胶件，硅胶件和橡胶件不仅具有很好的弹性，还具有很好的韧性，便于提高第二弹性件40的使用寿命。
66.具体而言，本实施例中的第二弹性件40为圆环套，该圆环套套设于第一轴承60的外周，结构稳定可靠。为了提高第二弹性件40的变形能力，第二弹性件40上设置有凹槽或者通孔。
67.在其他实施方式中，第二弹性件40还可以是波纹形弹性件，例如波纹形金属片，可以理解的是，该波纹形弹性件为表面呈波纹形设置的弹性结构件，该波纹形弹性件为金属套，结构强度高，使用寿命长。
68.进一步地，第一轴承60的端面与外壳组件10之间的间隙的宽度小于第一弹性件30自然状态下的厚度。通过使第一轴承60的端面与外壳组件10之间的间隙的宽度小于第一弹性件30自然状态下的厚度，如此设置，当将第一弹性件30安装在第一轴承60与外壳组件10之间之后，第一弹性件30处于被压缩状态，如此，声波电机工作的过程中，第一弹性件30能够防止第一轴承60发生轴向窜动。
69.可选地，第一轴承60的外周侧面与外壳组件10之间的间隙的宽度小于第二弹性件40自然状态下的厚度。通过使第一轴承60的外周侧面与外壳组件10之间的间隙的宽度小于第一弹性件30自然状态下的厚度，如此设置，当将第二弹性件40安装在第一轴承60与外壳组件10之间之后，第二弹性件40处于被压缩状态，如此，声波电机工作的过程中，第二弹性件40能够防止第一轴承60发生径向窜动。
70.可选地，第一弹性件30和/或第二弹性件40的压缩量不小于0.04mm，也即是说，可以将第一弹性件30的压缩量设置为不小于0.04mm，还可以将第二弹性件40的压缩量设置为不小于0.04mm，还可以将第一弹性件30和第二弹性件40的压缩量均设置为不小于0.04mm，如果第一弹性件30和/或第二弹性件40的压缩量小于0.04mm，则难于起到缓冲调节作用。在本实用新型的一种具体的实施方式中，通过使第一弹性件30的压缩量不小于0.04mm，例如0.04mm、0.06mm、0.08mm、1mm等，能够提高夹设于第一轴承60与外壳组件10之间的第一弹性件30的变形量，第一轴承60不容易发生轴向或者径向窜动，声波电机不容易出现转动不顺畅的情况，能够降低声波电机的损耗，延长声波电机的使用寿命。
71.可选地，第一轴承60和第二轴承70可以是滑动轴承、滚动轴承或者深沟球轴承等。
72.综上所述，由于本实用新型的第一轴承60的端面与安装部121之间抵顶设置有第一弹性件30，当声波电机转动时，通过第一弹性件30的作用，第一轴承60不容易发生轴向窜动，且声波电机转动时，如果转轴211具有轴向窜动趋势时，第一弹性件30也可以发生不同程度的变形，从而可以达到自动调整转轴211窜动的效果。可见，本实用新型中通过在第一轴承60的端面与安装部121之间设置第一弹性件30，不仅能够对第一轴承60进行防护，还能够降低第一轴承60及转轴211的磨损及噪音，提高声波电机的使用寿命。
73.实施例二
74.根据本实用新型的实施例二，提供了一种电动牙刷，该电动牙刷包括实施例一中的声波电机，该声波电机用于驱动电动牙刷的刷头进行运动。可以理解的是，本实用新型中
的电动牙刷具有前文所述的声波电机，因此，本技术中的电动牙刷具有前文所述的声波电机所有的技术效果，由于前文已经对声波电机的技术效果进行了充分说明，此处不再赘述。
75.以上对本实用新型实施例公开的声波电机及电动牙刷进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的声波电机及电动牙刷及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。