本實用新型涉及一種頭發(fā)護理器具,其包括電機。
背景技術:
產生空氣流的頭發(fā)護理器具(例如干發(fā)器或熱定型刷)需要電機以產生穿過它們的空氣流。關于整個器具的一些注意事項必須被注意。例如,器具的尺寸和重量必須較低以便用戶能夠容易地操縱器具,且在使用期間該器具不會導致用戶的不適。
在頭發(fā)護理器具中,通常電機占據整個器具的尺寸和重量的大部分,且由此對于將電機的尺寸和重量盡可能地最小化是非常重要的。然而,減小電機的尺寸具有它自身的局限性。例如,減小電機的尺寸可減小它可實現且由此器具可產生的最大流動速率。此外,一般而言,電機越小越容易讓異物(比如灰塵和頭發(fā))侵入電機。
在頭發(fā)護理器具中,松散頭發(fā)的侵入可為特別的問題。如果頭發(fā)束被纏繞或卷到電機的運動部分,這個對電機的性能具有有害作用且由此對于整個頭發(fā)護理器具具有有害作用。在極端情況下,異物(比如頭發(fā))進入到電機能夠導致故障發(fā)生甚至電機完全失效。
技術實現要素:
本實用新型提供了一種頭發(fā)護理器具,包括用于產生穿過該器具的空氣流的電機,該電機包括用于支撐轉子組件的框架,該框架包括外壁;以及轉子組件,包括軸和葉輪,該葉輪包括多個葉片。外壁的葉輪殼體部分圍繞該葉輪。葉輪殼體部分的內表面包括至少一個凹槽,該凹槽沿軸向方向延伸且被定位為使得該至少一個凹槽沿葉輪的葉片的至少軸向范圍延伸。
結果,一個或多個凹槽提供了通道,異物(比如頭發(fā)束)能夠穿過該通道經過葉輪葉片。替代地,頭發(fā)束的一部分可進入凹槽同時頭發(fā)束的剩余部分在當它經過葉輪葉片時被葉輪葉片砍掉。這個過程可重復以致長的頭發(fā)束被砍成小的更易控制的毛束。由此異物和頭發(fā)束不容易與葉輪和電機的其他旋轉部分纏住。電機由此能更好地處理異物的侵入,且電機和整個器具的更可靠的水平被實現。
該外壁可為大體圓柱形的。該統(tǒng)一的形狀將使電機容易地裝入頭發(fā)護理器具,且在將電機放置在器具中的何處方面還允許更大地自由選擇度。
葉輪葉片的徑向外部范圍和葉輪殼體部分的內表面之間的末端間隙可小于0.15毫米。該末端間隙可在0.075毫米和0.09毫米之間。因此,由于空氣繞葉輪葉片穿過的壓力損耗可被最小化。
一個或多個凹槽中的深度可為0.1毫米和0.5毫米之間,且可為大體0.25毫米。因此,該凹槽具有足夠的尺寸以允許進入電機的異物在沒有被纏住的情況下穿過電機,但同時保持任何關聯壓力損耗至最低限度。
該內表面可包括多個凹槽,且凹槽可繞葉輪殼體部分的內周邊等距間隔開。該內表面可包括三個凹槽。由此,電機能夠更好地處理異物穿過電機的侵入。
該葉輪殼體部分可在框架的上游端部。因此,該葉輪是當異物進入電機時,異物將遇到的電機的第一部分。該葉輪和凹槽可一起用于切碎較大的異物(比如頭發(fā)束)成為較小的毛束,其使它們更容易地穿過電機的剩余部分。因此,通過設置葉輪殼體部分在框架的上游端部處,異物的侵入可更有效地被處理,且異物引起性能下降或損壞電機的可能性被降低。
該至少一個凹槽可從框架的上游端部延伸。當該凹槽被建立在框架中時這允許更容易的加工操作,且可因此減少制造電機的成本進而減少制造該器具的成本。
該葉輪殼體部分可鄰近框架的擴散器部分。由此,該葉輪被定位為鄰近擴散器且用于迅速地移除由葉輪產生的空氣流中的任何漩渦和/或湍流。這增加電機的效率和性能。
框架的擴散器部分可包括多個擴散器葉片。該框架可包括大體圓柱形內壁,該內壁與外壁是同中心的,且徑向地定位在外壁內,且多個擴散器葉片可在框架的內壁和外壁之間延伸。結果,該內壁和外壁限定擴散器通道,產生的空氣流穿過該擴散器通道,且除了框架之外不需要獨立的擴散器。通過以這種方式降低電機部件的數量,電機的成本可被降低,且進而該器具的成本將被降低。
該頭發(fā)護理器具可為干發(fā)器和熱定型刷中的一個。
本實用新型還提供了一種用于產生穿過頭發(fā)護理器具器具的空氣流的電機,該電機包括用于支撐轉子組件的框架,該框架包括外壁,且轉子組件包括軸和葉輪,該葉輪包括多個葉片。外壁的葉輪殼體部分圍繞該葉輪。葉輪殼體部分的內表面包括至少一個凹槽,該凹槽沿軸向方向延伸且被定位為使得該至少一個凹槽沿葉輪的葉片的至少軸向范圍延伸。
附圖說明
為了本實用新型可被更容易地理解,本實用新型的實施例現在將要參考下面的附圖通過實例而被描述,其中:
圖1是頭發(fā)護理器具;
圖2顯示了穿過圖1的頭發(fā)護理器具的橫截面圖;
圖3是電機的分解透視圖;
圖4顯示了穿過圖3的電機的框架的橫截面圖;
圖5顯示了穿過圖3的電機的轉子組件的橫截面圖;
圖6顯示了穿過如圖3的部分地被裝配的電機的框架和轉子組件的橫截面圖;
圖7顯示了圖3的電機的框架和葉輪的端部視圖;
圖8是圖7中被識別的區(qū)域E的放大圖。
具體實施方式
圖1和2顯示了頭發(fā)護理器具,表示為干發(fā)器1。圖2是穿過干發(fā)器1的橫截面的示意性圖示。該干發(fā)器1具有本體2(空氣穿過該本體被排出)和手柄3,其被附接到本體2,通過該手柄用戶可握住干發(fā)器1,如圖2中所示。該手柄3包括進氣口4,該進氣口在與本體2相對的手柄3的端部處。電機5位于手柄3內以致它被放置為緊挨著或至少接近于進氣口4。過濾器或其他過濾器件(未示出)可被提供在進氣口4處,或進氣口4和電機5之間,以阻止空氣流中夾帶的異物(比如頭發(fā)或灰塵)進入電機5。
在使用期間,電機5產生穿過干發(fā)器1的空氣流。該電機5通過進氣口4抽吸空氣進入手柄3。于是空氣穿過電機5且從手柄3進入本體2,在其中空氣被引導朝向出氣口6。加熱器(未示出,例如一個或多個加熱元件的形式)可被提供在干發(fā)器1中以在空氣從出氣口6排出之前加熱該空氣。
干發(fā)器1被示出為如圖1和2中所示的實例,然而電機5可以被使用在其他頭發(fā)護理器具(其需要空氣流的產生)中。例如,該電機5可被包含在熱定型刷中。
為了清晰起見,術語“軸向”意味著沿電機1的旋轉軸線延伸的軸線方向,如圖3中所示的軸線A-A。此外,方向術語“上游”和“下游”在這里是指當在使用中流體流穿過電機的方向,且還由圖3中的雙箭頭表示。
圖3是電機5的分解透視圖。該電機5包括框架10,轉子組件20和定子組件40。穿過框架10的橫截面被示出在圖4中??蚣?0包括內壁11和外壁12。一些擴散器葉片13在內壁11和外壁12之間延伸??蚣?0由鋅形成,且通過例如加工或壓模法,或加工以及壓模法兩者組合形成。從框架的上游端部軸向地延伸的凹槽被形成在外壁12的內表面上。
當電機完全被裝配時,框架的上游端部部分(在圖4中使用雙箭頭標志B指示)容納葉輪。因此,這個區(qū)域在本文中被稱為框架10的葉輪殼體部分。該葉輪殼體部分B包括凹槽14,其被設置在外壁12的內表面中。該凹槽14從框架10的上游端部大致延伸到葉輪殼體部分B的端部。因此,當葉輪在框架10中就位時,該凹槽14將延伸經過葉輪的葉片的軸向范圍。與葉輪殼體部分B相鄰的是框架10的擴散器部分C,擴散器葉片13被設置在該擴散器部分C中,該擴散器葉片13在內壁11和外壁12之間延伸,如上所述。
該轉子組件20包括軸21,磁體22,軸承組件23和葉輪24。穿過轉子組件20的橫截面被示出在圖5中。該磁體22,軸承組件23和葉輪24都通過過盈配合和粘合劑中的一個或組合被直接固定到軸21。該磁體22是通常用于永磁體無刷電機的類型的粘結永磁體。在所示實施例中,磁體22是四極永磁體。該軸承組件23包括一對軸承25a,25b和分離軸承25a,25b的彈簧26。該彈簧26用于預加載軸承25a,25b的外環(huán)的每個以減少在使用期間軸承的磨損。一旦轉子組件20被裝配入框架10時,框架10的內壁11充當圍繞軸承組件23的防護套筒。該軸承25的外環(huán)通過粘合劑被固定到內壁11的內周邊。
圖中所示的葉輪24是軸向葉輪,其具有多個葉片27圍繞中心轂28周向地間隔開且從中心轂28徑向向外延伸。在電機5的操作期間,當每個葉片27旋轉時,它產生在特殊頻率處的聲波。因此可能以這樣的方式設計葉輪以減少它的聲學沖擊。圖中所示的葉輪24包括十一個葉片。然而,葉片的數量可根據電機5和/或頭發(fā)護理器具的聲學需求而不同。例如,葉輪可包括十三個葉片而不是十一個。在這個替代實施例中,由于較高數量的較小的葉片,該葉輪將產生具有比圖3中具有僅僅十一個葉片27的葉輪24更高頻率的聲調。該電機5由此被配置為使得在電機的典型操作速度處,由它的葉輪產生的聲調的頻率可為足夠高的,以便在人類的典型聽覺范圍之外。這減少電機5的聲學沖擊,且由此減少在使用期間由器具(也就是干發(fā)器1)產生的總噪音。
該葉輪24通過加工鋁形成。鋁是非常輕的材料,且由此通過使用它形成葉輪24,這幫助抵消通過使用鋅制造框架10而被包括在電機5中的一些額外重量。當被使用在頭發(fā)護理器具(比如圖1和2中的干發(fā)器)或另一頭發(fā)護理器具中時,電機5將通常在約75至110krpm的旋轉速度處運行。在這些高速度下作用于葉輪24上的力的大小是巨大的。慶幸的是,盡管是輕的,鋁還非常牢固,且因此葉輪24能夠抵擋當它在高速度旋轉時它經受的巨大的力。
圖5顯示了葉輪24的轂28,其在轂的下游側部包括凹處29。通過具有凹處29,這進一步地減少葉輪24的重量,其更多地抵消使用鋅形成框架10而附加的重量。此外,該凹處29是環(huán)形的,且提供腔,框架的內壁的軸向延伸部分或突出部延伸進入該腔。這在葉輪24的轂28的內側形成曲徑密封,其阻止異物(比如頭發(fā)或灰塵(其可能損壞轉子組件且顯著地減少電機的壽命))進入軸承組件23。曲徑密封在圖6中可見,圖6顯示了穿過已組裝的框架10和轉子組件20的橫截面。該曲徑密封被標識在區(qū)域S處。圖6還顯示了框架10的內壁11如何充當圍繞軸承組件23的防護套筒,如先前描述的。
如圖6中所示,外壁12的內表面中的凹槽14從框架10的上游端部延伸經過葉輪24的葉片27的軸向范圍。該凹槽14提供一通道,異物(比如頭發(fā)束)能夠穿過該通道。當頭發(fā)束和其他異物或材料被夾帶在空氣流中進入電機5時,它們能夠接觸葉輪。于是由于由葉輪24產生的離心力,異物被徑向向外驅動。由此異物收集在葉片27的末端處,且能夠穿過凹槽14經過葉輪葉片的下游。沒有凹槽14的情況下,存在異物陷于葉輪葉片上和/或葉片和框架的外壁之間由此降低電機的性能或導致故障的風險。
較大的異物(例如頭發(fā)束)可僅僅部分地進入凹槽14。當葉輪24旋轉時,頭發(fā)束可由葉片割斷。因此,凹槽14用于減小較大異物的尺寸且使它們更容易穿過電機的剩余部分。
僅僅一個凹槽14在圖6中可見。然而,多個凹槽14可被設置以更有效地處理進入電機5的異物。當然地,應理解平衡必須在對于獲得對異物進入的有效防護同時還減少圍繞葉輪的壓力損耗之間達到。具有三個凹槽14的框架10被發(fā)現在這方面特別有利。當多于一個凹槽14被設置在框架10中時,如果該凹槽圍繞外壁12的內周邊均勻間隔開,這是優(yōu)選的。
圖7顯示了圖3中的電機5的框架10和葉輪24的端部視圖。該外壁12包括三個凹槽14,其圍繞外壁12的內周邊均勻間隔開。該葉輪葉片27從葉輪24的轂28向外徑向延伸,且葉片的徑向范圍(也就是葉輪葉片的末端)極為貼近框架10的外壁12的內周邊。示出在附圖中且被并入頭發(fā)護理器具(比如圖1和2中所示干發(fā)器)的電機5具有20-35毫米之間的外直徑。大體27毫米的外直徑被發(fā)現是特別有利的。這個小尺寸允許電機5定位在頭發(fā)護理器具的手柄中,如圖2中所示。然而,在這個小尺寸電機的情況下,為了產生具有所需水平的穿過器具的空氣流,葉輪必須以非常高的速度旋轉,例如75-110krpm之間。
圍繞凹槽14中的一個的區(qū)域E在圖7中通過虛線被標識,且區(qū)域E的放大圖在8中示出。
葉輪葉片27的末端和外壁12之間的間隙被稱為末端間隙,且在圖8中被標識為尺寸T。該末端間隙T必須允許葉輪24在框架10內自由運動,但同時將由在外壁12和葉輪葉片27之間經過的空氣而引起的壓力損耗最小化。小于0.15毫米且特別在0.075毫米和0.09毫米之間的末端間隙被發(fā)現提供用于如圖中所示電機的最佳性能。
該凹槽14具有深度G。0.1毫米和0.5毫米之間的凹槽深度G具有被發(fā)現對于平衡抵抗異物進入的防護和壓力損耗的降低特別有效。特別0.25毫米凹槽深度G被發(fā)現是特別有利的。因此,該凹槽具有足夠的尺寸以允許進入電機的異物在沒有被纏住的情況下穿過電機,但在同時保持任何關聯壓力損耗在最低限度。
盡管特殊實施例已被描述,應理解各種修改可在不脫離由權利要求限定的本實用新型的范圍的情況下被做出。