直流无刷电机的无齿槽定子组件、直流无刷电机和牙具

摘要

本申请公开了一种直流无刷电机的无齿槽定子组件、直流无刷电机和牙具，涉及电机技术领域。无齿槽定子组件包括无齿槽定子铁芯和线圈绕组；无齿槽定子铁芯为圆筒柱型，无齿槽定子铁芯的内壁轴向设有多个圆环阻隔件，相邻两个圆环阻隔件之间构成安装槽，安装槽用于固定线圈绕组；线圈绕组的绕制方向为无齿槽定子铁芯的径向方向。本申请中的无齿槽定子组件实现了无齿槽设计，有效减小齿槽转矩和电机径向与切向的电磁力，从而降低电机噪音，提高电机效率，增加用户体验感。

说明书

技术领域

本申请涉及电机技术领域，特别是涉及一种直流无刷电机的无齿槽定子组件、直流无刷电机和牙具。

背景技术

随着人们生活水平不断提高，个人护理产品市场也越来越大，而口腔护理又是重中之重，在此基础上，电动牙刷和冲牙器越来越被消费者喜爱，而目前市面上的电动牙刷，其动力电机主要是靠摇摆来带动刷头，从而达到清洁的目的，这种电机在使用时震感强烈，噪音比较大，用户体验不佳；而冲牙器目前使用的驱动电机主要是有刷旋转电机，加偏心轮的结构与来实现上下运动，这种电机结构复杂(需要齿轮组)，噪音也比较大。

因此，如何降低电机的噪声，提高用户体验感是本领域技术人员亟需要解决的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种直流无刷电机的无齿槽定子组件、直流无刷电机和牙具，用于降低电机的噪声，提高用户体验感。

为解决上述技术问题，本申请提供一种直流无刷电机的无齿槽定子组件，包括无齿槽定子铁芯和线圈绕组；

所述无齿槽定子铁芯为圆筒柱型，所述无齿槽定子铁芯的内壁轴向设有多个圆环阻隔件，相邻两个所述圆环阻隔件之间构成安装槽，所述安装槽用于固定所述线圈绕组；所述线圈绕组的绕制方向为所述无齿槽定子铁芯的径向方向。

优选地，所述无齿槽定子铁芯的外壁轴向设有两个凹槽，所述凹槽设有通孔，所述通孔与所述凹槽用于固定所述线圈绕组的引出线。

优选地，所述无齿槽定子铁芯包括第一半圆柱形铁芯和第二半圆柱形铁芯；所述第一半圆柱形铁芯和所述第二半圆柱形铁芯为可拆卸连接；

对应的，一个所述圆环阻隔件包括两个半圆环阻隔件。

优选地，所述安装槽的内壁设有骨架，所述骨架设于所述线圈绕组与所述无齿槽定子铁芯之间。

本申请还提供一种直流无刷电机，包括所述的无齿槽定子组件，还包括转子组件、机壳和轴承；

所述无齿槽定子组件套设于所述转子组件的外周，且所述无齿槽定子组件设于所述机壳内部；

所述转子组件包括轴和磁钢，所述磁钢固定于所述轴的外周面上，所述无齿槽定子组件中的线圈绕组缠绕于所述磁钢的外周；

所述机壳两端设有端盖，所述端盖中间设有轴承，所述转子组件的轴穿过所述机壳两端的所述轴承延伸出所述机壳。

优选地，所述磁钢的个数为多个，相邻两个所述磁钢的极性相反。

优选地，还包括非导磁隔离块；所述非导磁隔离块固定于所述轴的外周面上，且位于相邻两个所述磁钢之间，所述非导磁隔离块和两个所述磁钢构成海尔贝克结构。

优选地，每个所述磁钢包括多个瓦片状磁钢；多个所述瓦片状磁钢均匀环绕于所述轴的外周一圈，多个瓦片状磁钢规格和极性相同，且相邻两个所述瓦片状磁钢之间的间隙相同。

优选地，所述轴承为直线运动的滚珠轴承。

本申请还提供一种牙具，包括所述的直流无刷电机。

本申请所提供的一种直流无刷电机的无齿槽定子组件，无齿槽定子组件包括无齿槽定子铁芯和线圈绕组；无齿槽定子铁芯为圆筒柱型，无齿槽定子铁芯的内壁轴向设有多个圆环阻隔件，相邻两个圆环阻隔件之间构成安装槽，安装槽用于固定线圈绕组；线圈绕组的绕制方向为无齿槽定子铁芯的径向方向。本申请中的无齿槽定子组件实现了无齿槽设计，有效减小齿槽转矩和电机径向和切向电磁力，从而降低电机噪音，提高电机效率，增加用户体验感。

本申请所提供的一种直流无刷电机和牙具，包括上述提到的无齿槽定子组件，效果如上。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例提供的一种无齿槽定子组件的结构图；

图2为本申请实施例提供的一种无齿槽定子铁芯的结构图；

图3为本申请实施例提供的一种转子组件的结构图；

图4为本申请实施例提供的一种转子组件和无齿槽定子组件的结构图；

图5为本申请实施例提供的一种直流无刷电机的剖面图；

附图标记如下：11无齿槽定子铁芯、12线圈绕组、21轴、22磁钢、23非导磁隔离块、111圆环阻隔件、112安装槽、113凹槽、114通孔、31机壳、32端盖和33轴承。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种直流无刷电机的无齿槽定子组件、直流无刷电机和牙具。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种无齿槽定子组件的结构图，无齿槽定子铁芯11和线圈绕组12构成无齿槽定子组件。图2为本申请实施例提供的一种无齿槽定子铁芯的结构图，无齿槽定子铁芯11包括圆环阻隔件111、安装槽112、凹槽113和通孔114；由于图2为半个无齿槽定子铁芯11，所以圆环阻隔件111呈现的是半圆环形。

如图1所示，无齿槽定子组件包括无齿槽定子铁芯11和线圈绕组12；无齿槽定子铁芯11为圆筒柱型；无齿槽定子铁芯11的内壁轴向设有多个圆环阻隔件111，相邻两个圆环阻隔件111之间构成安装槽112，安装槽112用于固定线圈绕组12；线圈绕组12的绕制方向为无齿槽定子铁芯11的径向方向。

本申请实施例中的无齿槽定子铁芯11为圆筒柱型，无齿槽定子铁芯11可以分成两半扣合构成，即，无齿槽定子铁芯11包括第一半圆柱形铁芯和第二半圆柱形铁芯；第一半圆柱形铁芯和第二半圆柱形铁芯为可拆卸连接；图2为一个半圆柱形铁芯的结构图；对应的，无齿槽定子铁芯11的内壁轴向设有的每个圆环阻隔件111包括两个半圆环阻隔件。可以理解的是，无齿槽定子铁芯11也可以是由三瓣和四瓣等构成为圆筒柱型。本申请实施例对圆环阻隔件111和线圈绕组12的个数均不作具体限定，可以根据实际情况设置对应的数量。线圈绕组12的缠绕方向是沿无齿槽定子铁芯11的径向绕制，其特点是绕制效率高，产生的是轴向磁场，电流方向为径向圆周。

本申请实施例所提供的一种直流无刷电机的无齿槽定子组件，包括无齿槽定子铁芯和线圈绕组；无齿槽定子铁芯为圆筒柱型，无齿槽定子铁芯的内壁轴向设有多个圆环阻隔件，相邻两个圆环阻隔件之间构成安装槽，安装槽用于固定线圈绕组；线圈绕组的绕制方向为无齿槽定子铁芯的径向方向。本申请实施例中的无齿槽定子组件实现了无齿槽设计，有效减小齿槽转矩和电机径向与切向的电磁力，从而降低电机噪音，提高电机效率，增加用户体验感。

基于上述实施例，如图2所示，本申请实施例无齿槽定子铁芯11的外壁轴向设有两个凹槽113，凹槽113设有通孔114，通孔114与凹槽113用于固定线圈绕组12的引出线。每个凹槽113上设置的通孔114的个数与线圈绕组12的个数对应，通孔114的位置位于安装槽112处。线圈绕组12的安装槽112可以设置相应的骨架或者用绝缘材料喷涂，骨架设于线圈绕组12与无齿槽定子铁芯11之间，防止线圈绕组12受伤造成短路。定子组件没有齿(类似于空心杯电机设计)，减小齿槽转矩，从而达到降低空载和负载电流，提高电机工作效率的目的；每个线圈绕组12可以包括N槽绕法，每个线圈绕组12大小占空比相等，相位差相差180°，需要提供方波信号。

图3为本申请实施例提供的一种转子组件的结构图，轴21、磁钢22和非导磁隔离块23构成转子组件。图4为本申请实施例提供的一种转子组件和无齿槽定子组件的结构图。图5为本申请实施例提供的一种直流无刷电机的剖面图，直流无刷电机包括无齿槽定子组件、转子组件、机壳31、轴承33和端盖32。

如图5和图4所示，无齿槽定子组件套设于转子组件的外周，且无齿槽定子组件设于机壳31内部；转子组件包括轴21和磁钢22，磁钢22固定于轴21的外周面上，无齿槽定子组件中的线圈绕组12缠绕于磁钢22的外周；机壳31两端设有端盖32，端盖32中间设有轴承33，转子组件的轴21穿过机壳31两端的轴承33延伸出机壳31。

本申请实施例对轴承33不作具体限定，轴承33可以选用直线运动的滚珠轴承，也可以选用含油轴承或者使用弹性结构，本申请优选直线运动的滚珠轴承。机壳31两端的端盖32(一个前端盖和一个后端盖)，端盖32中间设有轴承室，轴承33的外圈与端盖32的轴承室固定，轴承33的内圈用来固定轴21，轴21的两端别装在轴承33的两个内孔里，轴21的两端均延伸出机壳31。本申请实施例对磁钢22的形状和个数不作具体限定，可以是圆环状也可以有瓦片状。如图3所示，本申请实施例中的磁钢22包括多个瓦片状磁钢；多个瓦片状磁钢均匀环绕于轴21的外周一圈，多个瓦片状磁钢规格相同，且相邻两个瓦片状磁钢之间的间隙相同。如图5所示，图中有两个线圈绕组12和两个磁钢22，磁钢22的长度大于线圈绕组12的长度，磁钢22的一端与线圈绕组12的一端齐平，而磁钢22的另一端(靠近端盖32位置)长出线圈绕组12端部，长出的距离应该是一个预设值，与直流无刷电机设定的移动距离有关。

本申请实施例所提供的一种直流无刷电机，包括上述实施例中的无齿槽定子组件，还包括转子组件、机壳和轴承。本申请实施例中电机的绕线简单，方便转子组件的装配，可以省去转子铁芯，结构简单；无齿槽定子组件实现无齿槽设计，有效避免齿槽转矩和齿槽间的电磁力，从而降低电机噪音，提高电机效率，增加用户体验感；并且直流无刷电机是双向运动，使用寿命长，体积小，重量轻，扭矩较大，而且稳定性好、效率高。

基于上述实施例，本申请实施例中磁钢12的个数为多个，相邻两个磁钢12的极性相反，若有两个磁钢12，一个磁钢的靠近轴21的一侧为S极，另一侧为N极；另一个磁钢的靠近轴21的一侧为N极，另一侧为S极。相邻两个磁钢22之间设有非导磁隔离块23，非导磁隔离块23固定于轴21的外周面上，环绕轴21外周面一圈，非导磁隔离块23为轴向充磁，磁钢22与非导磁隔离块23构成海尔贝克阵列，海尔贝克阵列是一种磁体结构，是工程上的近似理想结构，目标是用最少量的磁体产生最强的磁场。

本申请实施例还提供一种牙具，牙具包括上述实施例中的直流无刷电机。由于上文中对于直流无刷电机各部件进行了详细描述，故本实施例不再赘述。本申请实施例对牙具不作具体限定，包括电动牙刷和冲牙器等。

本申请实施例所提供的一种牙具，包括直流无刷电机，直流无刷电机包括无齿槽定子组件、转子组件、机壳和轴承。本申请实施例中电机的绕线简单，方便转子组件的装配，可以省去转子铁芯，结构简单；无齿槽定子组件实现无齿槽设计，有效减小齿槽转矩和电机径向与切向的电磁力，从而降低电机噪音，提高电机效率，增加用户体验感；并且直流无刷电机是双向运动，使用寿命长，体积小，重量轻，扭矩较大，而且稳定性好、效率高。

以上对本申请所提供的直流无刷电机的无齿槽定子组件、直流无刷电机和牙具进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。