CN105490500B - 一种电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机，包括机壳、转子部分和定子部分，定子部分包括上线圈组和下线圈组，转子部分包括有弹性件，机壳包括分离独立的上壳和下壳，上壳设置有安装上线圈组的上安装槽，下壳设置有安装下线圈组的下安装槽，弹性件一端被机壳固定无法运动而另一端和转子部分相连。与现有技术相比，本发明结构简单，线圈置于定子上，转子部分为永磁结构，能够提供更大的气隙磁密，并且定子和转子均是采用上下机构，方便拆装，并且还设置了弹性件，弹性件在其自生的特性下，辅助转子部分摆动运动，使得转子部分的往复摆动非常顺滑。

Description

一种电机

技术领域

本发明属于振荡电机领域，尤其涉及一种电机。

背景技术

随着消费者的生活水平提高，人们对电动牙刷的质量及性能要求越来越高，而出于成本考虑，目前市场上很多产品采用传统微型电机加上振动环实现，其缺点是工作频率不稳定，振动效果不佳，而且很大程度上依赖电池电压。虽然市场上也出现一些专用的振荡电机，但一般结构较为复杂，而且一致性较差，容易出现无振荡效果，不适合大批量推广。

中国专利ZL201320543302.4公开了一种电动牙刷用振动电机，该振动电机的转子上有电感线圈，四个永磁体分别安装在两边支架内腔内，转轴杆的输出后端与后盖通过弹簧定位销定位。通过改变线圈的方波脉冲而改变极性，在线圈中产生N、S极交替振荡磁场，使得转子产生旋转振动的效果。上述结构存在不足是线圈在转子上，电机工作时，产生的振动会使线圈松散，引出头不好设置。另外目前市场上的电机，机壳是一体的，安装时基本是先将定子安装到机壳上，然后再将转子插入机壳中，最后封住机壳完成安装。这种安装方式，非常的复杂，并且维修时极其不便。如果定子需要维修更换，还需要将转子拆下才能够进行下一步操作。

目前的转子部分，其主要是在磁推力的作用下产生转动，与其静止状态下的所处位置产生一个角度，然后电机所接的电流方向改变，从而使得磁推力的方向变化，这样，就能够使得转子部分反向转动，周而复始，转子部分就处于一个往复摆动的运动之中。这样，会产生一种情况，就是转子部分转动到一个角度之后，其和磁推力的具有一个夹角，当这个夹角较大的时候，会使得磁推力推动转子部分转动的分力大大变小，这样带动转子部分转动就非常困难。这样就使得转子部分在往复摆动的过程中，不够顺滑，具有颠簸感。

因此市场上需要一种电机，其转子部分能够处于一个顺滑的往复摆动的过程。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种电机，结构简单，线圈置于定子上，转子部分为永磁体结构，提供更大的气隙磁密，质量更轻，动态响应快，在提供相等安匝电流情况下，输出力矩更大，并且，安装和拆卸非常方便，可以节省组装时间以及减少后期维护检修的耗时。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种电机，包括机壳、转子部分和定子部分，所述定子部分包括上线圈组和下线圈组，所述转子部分包括有弹性件，所述机壳包括分离独立的上壳和下壳，所述上壳设置有安装所述上线圈组的上安装槽，所述下壳设置有安装所述下线圈组的下安装槽，所述弹性件一端被所述机壳固定而另一端和所述转子部分相连。

上述技术方案中，优选地，所述上壳和所述下壳配合设置有甲轴承槽和乙轴承槽，所述转子部分上设置有甲轴承和乙轴承，所述甲轴承和所述乙轴承分别安装于所述甲轴承槽和所述乙轴承槽中从而实现所述转子部分滚动安装于所述机壳内。

上述技术方案中，优选地，所述定子部分为对称结构，所述上线圈组包括上线圈、上甲绕线架、上硅钢片和上乙绕线架，所述上甲绕线架和所述上乙绕线架将所述上硅钢片夹紧在两者之间，所述上线圈将所述上甲绕线架、所述上乙绕线架和所述上硅钢片缠绕固定成一体，所述下线圈组包括下线圈、下甲绕线架、下硅钢片和下乙绕线架，所述下甲绕线架和所述下乙绕线架将所述下硅钢片夹紧在两者之间，所述下线圈将所述下甲绕线架、所述下乙绕线架和所述下硅钢片缠绕固定成一体。

上述技术方案中，优选地，所述转子部分包括固定轴、甲连接件、乙连接件、磁铁、上导磁板和下导磁板，所述固定轴固定连接有所述甲连接件，所述甲连接件和所述乙连接件之间紧固设置有所述上导磁板和所述下导磁板，所述上导磁板和所述下导磁板之间紧固设置有所述磁铁，所述转子部分尾端设置有弹性部件。

上述技术方案中，优选地，所述上线圈和所述下线圈被接通电流后将会产生磁场，当接通的电流发生变化时就会产生变化的磁场，与所述磁铁相互作用，从而能够驱动所述转子部分作旋转运动。

上述技术方案中，优选地，所述固定轴的中心线和所述定子部分的中心线位于同一直线上，所述磁铁的中心线和所述固定轴的中心线位于同一直线上。

上述技术方案中，优选地，所述上线圈和所述下线圈的电路串联或并联连接，且所述上线圈和所述下线圈所产生的磁力线方向一致。

上述技术方案中，优选地，所述上导磁板和所述下导磁板由导磁材料制成，所述上硅钢片和所述下硅钢片均由导磁材料制成且两者的横截面形状为U字形状。

上述技术方案中，优选地，通入所述上线圈和所述下线圈的电流的频率等于或接近所述转子部分的共振频率。

本发明，结构简单，线圈设置于定子上，转子部分为永磁体结构，提供了更大的气隙磁密，质量更轻，动态响应快。在提供相等安匝电流情况下，本发明的输出力大大超过目前市场上现有永磁振荡电机的输出力，根据多次检测计算能够超出两倍，这样就保证输出力矩更大。而转子中心与轴同心，能够使得电机运行更加可靠。最后本发明的转子部分和定子部分均采用上下结构，安装和拆卸简单方便，可以节省组装时间以及减少后期维护检修的耗时，提高效率，降低成本，进一步提高电机的可靠性。并且在所述转子部分设置了弹性件，弹性件在其自生的特性下，辅助转子部分摆动运动，使得转子部分的往复摆动非常顺滑。

附图说明

图1是本发明立体图。

图2是本发明主视图。

图3是图2所示主视图的A-A方向正向电流时剖视示意图。

图4是本发明未装定子部分时的剖视图。

图5是本发明结构的立体爆炸图。

图6是本发明转子部分爆炸图。

图7是本发明转子部分立体图。

图8是本发明定子部分正向电流时结构示意图。

图9是转子部分在正向电流时转动之后其周边结构剖视示意图。

图10是图2所示主视图的A-A方向反向电流时剖视示意图。

图11是本发明定子部分反向电流时结构示意图。

图12是转子部分在反向电流时转动之后其周边结构剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：如图1至图12所示，一种电机，包括机壳、转子部分和定子部分，所述定子部分包括上线圈组和下线圈组，所述转子部分包括有弹性件13，所述机壳包括分离独立的上壳5和下壳6，所述上壳5设置有安装所述上线圈组的上安装槽51，所述下壳6设置有安装所述下线圈组的下安装槽61，所述弹性件13一端被所述机壳固定而另一端和所述转子部分相连。所述弹性件中间为隔空状态。转子部分在受到磁推力的作用下，产生转动，与原来的位置产生一个角度。然后，由于弹性件固有的回弹性，能够带动转子恢复原状，接着交流电变化方向使得磁推力变动，使得转子部分产生和上一阶段方向相反的转动，弹性件再次带动转子部分恢复原状，周而复始，辅助转子部分的摆动运动。

所述上壳5和所述下壳6配合设置有甲轴承槽和乙轴承槽，所述转子部分上设置有甲轴承14和乙轴承15，所述甲轴承14和所述乙轴承15分别安装于所述甲轴承槽和所述乙轴承槽中从而实现所述转子部分滚动安装于所述机壳内。

所述定子部分为对称结构，所述上线圈组包括上线圈3、上甲绕线架32、上硅钢片31和上乙绕线架33，所述上甲绕线架32和所述上乙绕线架33将所述上硅钢片31夹紧在两者之间，所述上线圈3将所述上甲绕线架32、所述上乙绕线架33和所述上硅钢片31缠绕固定成一体，所述下线圈组包括下线圈4、下甲绕线架42、下硅钢片41和下乙绕线架43，所述下甲绕线架42和所述下乙绕线架43将所述下硅钢片41夹紧在两者之间，所述下线圈4将所述下甲绕线架42、所述下乙绕线架43和所述下硅钢片41缠绕固定成一体。

所述转子部分包括固定轴1、甲连接件11、乙连接件12、磁铁2、上导磁板21和下导磁板22，所述固定轴1固定连接有所述甲连接件11，所述甲连接件11和所述乙连接件12之间紧固设置有所述上导磁板21和所述下导磁板22，所述上导磁板21和所述下导磁板22之间紧固设置有所述磁铁2，所述转子部分尾端设置有弹性件13。

所述上线圈3和所述下线圈4被接通电流后将会产生磁场，当接通的电流发生变化时就会产生变化的磁场，与所述磁铁2相互作用，从而能够驱动所述转子部分作运动。

所述固定轴1的中心线和所述定子部分的中心线位于同一直线上，所述磁铁2的中心线和所述固定轴1的中心线位于同一直线上。

所述上线圈3和所述下线圈4的电路串联或并联连接，且所述上线圈3和所述下线圈4所产生的磁力线方向一致。

所述上导磁板21和所述下导磁板22由导磁材料制成，所述上硅钢片31和所述下硅钢片41均由导磁材料制成且两者的横截面形状为U字形状。

通入所述上线圈3和所述下线圈4的电流的频率等于或接近所述转子部分的共振频率。

目前市场上的电机，其机壳是一体的，并没有采用本发明所采用的上下结构，这就导致了这些电机，需要将定子部分先安装在机壳中，然后再将转子部分安装入机壳中，最后将机壳端口封住，这样才完成了安装。这样的安装方法比较麻烦，安装速度慢，并且后期检修时需要将全部装置拆下才能够进行下一步工作。这样就大大的拖慢了工作进度，降低了效率，从而导致成本上升。

本发明这样设置，机壳采用上下结构，包括了上壳5和下壳6；定子部分采用上下结构，包括上线圈组和下线圈组；转子部分设置与于机壳中，且转子上的磁铁2被上导磁板21和下导磁板22夹在中间；并且上壳5和下壳6分别设置了上安装槽51和下安装槽61，在上安装槽51中安装上线圈组，在下安装槽61中安装下线圈组。本发明这样采用了上下的结构设置，这样设置，使得定子部分的上线圈组和下线圈组安装和拆卸，均非常方便；并且，打开机壳拆装转子部分也是非常的方便。并且，本发明这样设置，在维修定子部分的时候，可以不打开机壳，减少了工序，从而提升效率；维修转子的时候，定子又不会产生阻碍影响，非常的方便。

本发明提供的一种电机可以使用在电动设备上，其中电动设备可为电动牙刷、剃须刀、扬声器、电锤机、搅拌机、冷冻机、缝纫机、打包捆扎机、电磁泵等，此处不再一一赘述。

本发明的电机的工作随电流改变，可参考图3、图8、图9、图10、图11和图12。本发明转子部分的磁极不会发生变化，当电流方向变化时候，本发明的定子部分磁极会发生变化。

图8所示为本发明在正向电流时，定子部分的磁极情况。此时，如图3所示，转子部分的磁极和定子部分的磁极发生相互作用，转子部分在磁场作用下，发生转动。最终结果，如图9所示。

当电机电流方向变化之后，如图11所示，此时定子部分的磁极发生转变，从而在磁场作用和弹性件13辅助下，转子部分反向转动，如图12所示。

弹性件13的作用，就是在电流方向改变的时候，帮助转子部分转动恢复至原位，然后转子部分在磁场的作用下继续转动。再接着电流方向又发生改变，弹性件13再次帮助转子部分反向转动。电流周而复始的变化，本装置的转子部分随电流变化而发生往复转动，从而本装置能够产生震荡。

本发明，结构简单，线圈设置于定子上，转子部分为永磁体结构，提供了更大的气隙磁密，质量更轻，动态响应快；在提供相等安匝电流情况下，本发明的输出力大大超过目前市场上现有永磁振荡电机的输出力，根据多次检测计算能够超出两倍，这样就保证输出力矩更大。而转子中心与轴同心，能够使得电机运行更加可靠。最后本发明的转子部分和定子部分均采用上下结构，安装和拆卸简单方便，可以节省组装时间以及减少后期维护检修的耗时，提高效率，降低成本，进一步提高电机的可靠性。并且在所述转子部分设置了弹性件，弹性件在其自生的特性下，辅助转子部分摆动运动，使得转子部分的往复摆动非常顺滑。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电机，包括机壳、转子部分和定子部分，所述定子部分包括上线圈组和下线圈组，其特征在于：所述转子部分包括有弹性件（13），所述机壳包括分离独立的上壳（5）和下壳（6），所述上壳（5）设置有安装所述上线圈组的上安装槽（51），所述下壳（6）设置有安装所述下线圈组的下安装槽（61），所述弹性件一端被所述机壳固定而另一端和所述转子部分相连，所述转子部分包括固定轴（1）、甲连接件（11）、乙连接件（12）、磁铁（2）、上导磁板（21）和下导磁板（22），所述固定轴（1）固定连接有所述甲连接件（11），所述甲连接件（11）和所述乙连接件（12）之间紧固设置有所述上导磁板（21）和所述下导磁板（22），所述上导磁板（21）和所述下导磁板（22）之间紧固设置有所述磁铁（2），所述转子部分尾端设置有所述弹性件（13）。

2.根据权利要求1所述的一种电机，其特征在于：所述上壳（5）和所述下壳（6）配合设置有甲轴承槽和乙轴承槽，所述转子部分上设置有甲轴承（14）和乙轴承（15），所述甲轴承（14）和所述乙轴承（15）分别安装于所述甲轴承槽和所述乙轴承槽中从而实现所述转子部分滚动安装于所述机壳内。

3.根据权利要求2所述的一种电机，其特征在于：所述定子部分为对称结构，所述上线圈组包括上线圈（3）、上甲绕线架（32）、上硅钢片（31）和上乙绕线架（33），所述上甲绕线架（32）和所述上乙绕线架（33）将所述上硅钢片（31）夹紧在两者之间，所述上线圈（3）将所述上甲绕线架（32）、所述上乙绕线架（33）和所述上硅钢片（31）缠绕固定成一体，所述下线圈组包括下线圈（4）、下甲绕线架（42）、下硅钢片（41）和下乙绕线架（43），所述下甲绕线架（42）和所述下乙绕线架（43）将所述下硅钢片（41）夹紧在两者之间，所述下线圈（4）将所述下甲绕线架（42）、所述下乙绕线架（43）和所述下硅钢片（41）缠绕固定成一体。

4.根据权利要求3所述的一种电机，其特征在于：所述上线圈（3）和所述下线圈（4）被接通电流后将会产生磁场，当接通的电流发生变化时就会产生变化的磁场，与所述磁铁（2）相互作用，从而能够驱动所述转子部分作运动。

5.根据权利要求4所述的一种电机，其特征在于：所述固定轴（1）的中心线和所述定子部分的中心线位于同一直线上，所述磁铁（2）的中心线和所述固定轴（1）的中心线位于同一直线上。

6.根据权利要求5所述的一种电机，其特征在于：所述上线圈（3）和所述下线圈（4）的电路串联或并联连接，且所述上线圈（3）和所述下线圈（4）所产生的磁力线方向一致。

7.根据权利要求6所述的一种电机，其特征在于：所述上导磁板（21）和所述下导磁板（22）由导磁材料制成，所述上硅钢片（31）和所述下硅钢片（41）均由导磁材料制成且两者的横截面形状为U字形状。

8.根据权利要求7所述的一种电机，其特征在于：通入所述上线圈（3）和所述下线圈（4）的电流的频率等于或接近所述转子部分的共振频率。