CN207743840U - 一种微型往复摆动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种微型往复摆动结构，包括相互配合的定子和转子，定子通过磁力作用使转子发生往复回转，转子包括转轴，转轴上沿其周向均匀安装有N个具有磁性的转子齿，转子齿的齿顶和齿根分别为磁场的两极，相邻转子齿齿顶处的磁极相反，采用本实用新型的有益效果是给线圈绕组通电后，通过定子齿上磁场和转子齿上磁场极性的吸引力或排斥力来推动转轴旋转，转子齿和定子齿均采用圆周布置的形式，空间利用效率更高，在同样大小的空间内能布置更多的齿状结构，绕设的线圈绕组也更多，在有效提升转子扭力的同时，不会提高转子的摆动惯量，且线圈绕组的发热更低，使用寿命更长。

Description

一种微型往复摆动结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种微型往复摆动结构。

背景技术

传统的铁芯直流振动微电机在脸部按摩器、保健器材、个人护理等振动产品上有广泛的应用。传统的铁芯直流振动电机，通过自身整体的振动来带动产品振动，振动幅度有限，且寿命不长，在一些按摩器材的应用上有被一种往复式摆动装置代替趋势，往复式摆动装置具有摆幅大，摆动节拍稳定的，可靠性高的，寿命长等优点。随着往复式摆动装置应用的推广，人们对往复式摆动装置相应提出了更高的要求，如带动更大的刷头，同样节拍下具有更大的往复摆动幅度。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种微型往复摆动结构。

技术方案如下：一种微型往复摆动结构，包括相互配合的定子和转子，所述定子通过磁力作用使转子发生往复回转，其特征在于：所述转子包括转轴，所述转轴上沿其周向均匀安装有N个具有磁性的转子齿，所述转子齿的齿根靠近转轴的轴心线，其齿顶远离转轴的轴心线，所述转子齿的齿顶和齿根分别为磁场的两极，相邻所述转子齿齿顶处的磁极相反，N为大于2的整数。采用上述技术方案由于转子齿是采用环形分布的，一个转轴上可布置多个转子齿，布置的转子齿越多，转子和定子之间作用的扭力之和越大，推动转轴旋转的效果更好。

作为进一步的优选：

上述转轴上套箍有圆柱状的转子铁芯，该转子铁芯的表面开设有N个条形的齿槽，所有所述齿槽环绕所述转轴均匀分布，每个所述齿槽内分别安装有一个所述转子齿，所述转子齿的齿顶面高于所述齿槽的槽口。采用此方案转子齿与定子之间的间隙更小，空气对转子齿磁场的减弱效果更低，有利于提升转子齿和定子之间的作用力大小。

上述转子齿的横截面呈瓦片状，所述转子齿的圆心线与所述转轴的轴心线重合。采用此结构转子齿的顶面积更大，有利于提升转子齿和定子之间的作用力。

上述定子包括圆筒状的定子铁芯，所述转轴插装在所述定子铁芯内，所述定子铁芯的内壁上均匀分布有N个定子齿，所述转子齿朝向相邻的所述定子齿之间的间隙，所述定子齿上缠绕有线圈绕组，相邻所述定子齿上线圈绕组产生的磁场的磁极相反。采用此方案给线圈绕组通电后，相邻的定子齿上的极性不同，转子与相邻两个定子之间因极性不同而相互排次或吸引从而发生相对摆动，而改变电流方向后转子即朝另一个方向摆动。

上述定子齿由齿根部和齿顶部组成，其中齿根部固定所述定子铁芯的内壁上，齿顶部为由两个凸极组成的“C”状结构，所述转子齿的齿顶面朝向相邻的所述定子齿的相邻凸极之间的间隙，所述齿顶部的圆心线与所述转轴的轴心线重合。采用此方案定子齿的两个凸极之间间距较大，有利于扩大定子齿上产生的磁场的覆盖面积，提升转子的摆动角度，且定子齿和转子相互配合时二者之间的间隙更小，配合度更好。

上述齿顶部的顶面中部开挖有磁阻槽，所述磁阻槽的槽口正对所述定子铁芯的轴心线。采用此方案可在定子和转子之间设置一个摆动限位机构，限制转子的摆动角度，但在未通电状态下有外力将转子扭转一定角度后，由于磁阻槽会大大降低转子上的磁块与定子齿之间的磁场，导致磁块与磁阻槽附件的转子齿之间的吸引力降低，磁块会在与相邻两个定子齿之间作用力的平衡下会到二者之间的位置，即始终保持在初始位置。

上述磁阻槽为月牙槽。采用此结构转子齿在转向磁阻槽的过程中，磁阻槽内的磁阻效果越来越显著，从而使转子齿逐步停止旋转并最终重新回到预定的初始位置。

上述N或为四、或为六、或为八。

上述转子齿的材质为磁钢。

有益效果：采用本实用新型的有益效果是给线圈绕组通电后，通过定子齿上磁场和转子齿上磁场极性的吸引力或排斥力来推动转轴旋转，转子齿和定子齿均采用圆周布置的形式，空间利用效率更高，在同样大小的空间内能布置更多的齿状结构，绕设的线圈绕组也更多，在有效提升转子扭力的同时，不会提高转子的摆动惯量，且线圈绕组的发热更低，使用寿命更长。

附图说明

图1为本实用新型的第一视角平面结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的左视图；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为图3的C-C剖视图；

图6为本实用新型的第二视角平面结构示意图；

图7为图6的D-D剖视图；

图8为本实用新型的爆炸图；

图9为第一工作状态示意图；

图10为第二工作状态示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1，一种微型往复摆动结构，如图4-5所示，包括相互配合的定子和转子，所述定子通过磁力作用使转子发生往复回转，所述转子包括转轴1，所述转轴1上沿其周向均匀安装有N个具有磁性的转子齿7，所述转子齿7的齿根靠近转轴1的轴心线，其齿顶远离转轴1的轴心线，所述转子齿7的齿顶和齿根分别为磁场的两极，相邻所述转子齿7齿顶处的磁极相反，N为大于2的整数。

所述转轴1上套箍有圆柱状的转子铁芯5，该转子铁芯5的表面开设有N个条形的齿槽，所有所述齿槽环绕所述转轴1均匀分布，每个所述齿槽内分别安装有一个所述转子齿7，所述转子齿7的齿顶面高于所述齿槽的槽口，所述转子齿7的横截面呈瓦片状，所述转子齿7的圆心线与所述转轴1的轴心线重合，所述转子齿7的材质为磁钢。

所述定子包括圆筒状的定子铁芯9，所述转轴1插装在所述定子铁芯9内，所述定子铁芯9的内壁上沿其周向均匀分布有N个定子齿9a，所述转子齿7朝向相邻的所述定子齿9a之间的间隙，所述定子齿9a上缠绕有线圈绕组10，相邻所述定子齿9a上线圈绕组10产生的磁场的磁极相反，优选地，所述N或为四、或为六、或为八。

具体地，所述定子齿9a由齿根部和齿顶部组成，定子齿9a的齿根部固定所述定子铁芯9的内壁上，定子齿9a的齿顶部为由两个凸极组成的“C”状结构，所述转子齿7的齿顶面朝向相邻的所述定子齿9a的相邻凸极之间的间隙，所述定子齿9a的齿顶部的圆心线与所述转轴1的轴心线重合，所述定子齿9a的齿顶部的顶面中部开挖有磁阻槽9c，所述磁阻槽9c的槽口正对所述定子铁芯9的轴心线，所述磁阻槽9c优选为月牙槽，但磁阻槽9c还可是其他任何形状的槽。

实施例2，一种微型往复摆动电机，如图1-8所示，包括机壳4，该机壳4内安装有实施例1所述的微型往复摆动结构，所述定子铁芯9的外壁与所述机壳4的内壁固定连接，所述机壳4为一端具有小开口另一端具有大开口的筒状结构，所述机壳4的大开口端扣合有端盖13，所述机壳4的小开口端内固定安装有第一轴承2，所述端盖13的中部向外凸起形成轴承安装槽，该轴承安装槽内安装有第二轴承11，所述转轴1的外端通过第一轴承2伸出所述机壳4的小开口端，所述转轴1的内端通过第二轴承11安装在所述端盖13上。

所述转子铁芯5与所述第一轴承2之间的转轴1上设有管套3，该管套3的两端分别抵接在所述转子铁芯5和第一轴承2上，所述转子铁芯5与所述第二轴承11之间的转轴1上套设有调整弹簧6，所述调整弹簧6的两端分别抵接在所述第二轴承11和所述转子铁芯5上。

为实现转子齿7的精确定位，所述定子和转子之间设有摆动限位机构，该摆动限位机构限制所述转子齿7的在相邻的所述定子齿9a之间的摆动距离。

所述摆动限位机构包括两个圆环状的端片8，所述定子铁芯9的两端筒口处分别设有一个所述端片8，所述端片8的内圈上均匀设置有N个与所述定子齿9a形状相同的限位部8a，所述线圈绕组10绕设在所述定子齿9a的齿根部及其两端的所述限位部8a的根部上，所述限位部8a的两个自由端的外侧面上分别设有一个限位挡块8b，所述调整弹簧6外套设有圆环状的限位挡片12，所述限位挡片12的内侧面与所述转子铁芯5固定粘接，所述限位挡片12上对应每个限位部8a分别设有一个限位卡块12a，所述限位卡块12a沿转轴1的径向伸出，所述限位卡块12a在对应的所述限位部8a上的两个限位挡块8b之间摆动。

为使限位挡片12安装更牢固，所述限位挡片12的内侧面上对应每个所述转子齿7分别设有一个卡紧柱12b，所述转子齿7的长度小于所述转子铁芯5的长度，所述卡紧柱12b沿径向延伸伸入对应的所述齿槽内并卡紧。

为更好地实现绝缘隔离，相邻所述定子齿9a之间的空隙内分别插设有两个有绝缘短套8c，两个所述绝缘短套8c的内端对接，所述绝缘短套8c的外壁与所述定子齿9a的表面贴合，两个所述绝缘短套8c的外端分别与对应的所述端片8上的限位部8a固定连接。

定子铁芯9上的定子齿9a与定子铁芯为同一材质，一体成型，所有所述定子齿9a上的线圈绕组10串联且相邻线圈绕组10的绕向相反，而转子齿7的齿顶和齿根分别为磁场的两极，相邻转子齿7齿顶处的磁极相反，当给线圈绕组10通入一定节拍的正、反交替电流时，定子齿9a上产生交变的磁场，与转子齿7相互作用，使得转子依照输入的节拍往复摆动，从而形成固定节拍的往复摆动。

如图9所示，当给予电机正向通电时，定子齿9a形成一个磁场，在与转子齿7形成的磁场相互作用下，转子顺时针摆动一固定的角度。如图10所示，当给予电机反向通电时，定子齿9a形成了一个与图9所示刚好相反的磁场，在与转子齿7形成的磁场相互作用下，转子逆时针往回摆动了一固定角度。当给予电机一定节拍的正、反向交替通电时，转子就会按照这个频率做一个往复的来回的摆动；而在未通电状态下，转子齿7在与对应的两个定子齿9a之间吸引力的平衡下，会始终定位在二者的中间位置处。由于传统的铁芯直流振动电机，其转子是进行持续的旋转运动，通过在转轴上增加一个偏心块来获得振动，其缺点是：产品寿命不长，振动方式通过自身整体振动提供振动，并不能输出明显的摆幅度，在一些需要较大幅度按摩及清洁的用途上效果不佳。相比之下本实用新型提供的微型往复摆动结构，结构更紧凑，工作摆幅大，噪音低，寿命长，稳定性好，可实现初始位置的准确定位，可广泛用于脸部按摩器、清洁用品等产品上。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种微型往复摆动结构，包括相互配合的定子和转子，所述定子通过磁力作用使转子发生往复回转，其特征在于：所述转子包括转轴(1)，所述转轴(1)上沿其周向均匀安装有N个具有磁性的转子齿(7)，所述转子齿(7)的齿根靠近转轴(1)的轴心线，其齿顶远离转轴(1)的轴心线，所述转子齿(7)的齿顶和齿根分别为磁场的两极，相邻所述转子齿(7)齿顶处的磁极相反，N为大于2的整数。

2.根据权利要求1所述的一种微型往复摆动结构，其特征在于：所述转轴(1)上套箍有圆柱状的转子铁芯(5)，该转子铁芯(5)的表面开设有N个条形的齿槽，所有所述齿槽环绕所述转轴(1)均匀分布，每个所述齿槽内分别安装有一个所述转子齿(7)，所述转子齿(7)的齿顶面高于所述齿槽的槽口。

3.根据权利要求1或2所述的一种微型往复摆动结构，其特征在于：所述转子齿(7)的横截面呈瓦片状，所述转子齿(7)的圆心线与所述转轴(1)的轴心线重合。

4.根据权利要求3所述的一种微型往复摆动结构，其特征在于：所述定子包括圆筒状的定子铁芯(9)，所述转轴(1)插装在所述定子铁芯(9)内，所述定子铁芯(9)的内壁上均匀分布有N个定子齿(9a)，所述转子齿(7)朝向相邻的所述定子齿(9a)之间的间隙，所述定子齿(9a)上缠绕有线圈绕组(10)，相邻所述定子齿(9a)上线圈绕组(10)产生的磁场的磁极相反。

5.根据权利要求4所述的一种微型往复摆动结构，其特征在于：所述定子齿(9a)由齿根部和齿顶部组成，其中齿根部固定所述定子铁芯(9)的内壁上，齿顶部为由两个凸极组成的“C”状结构，所述转子齿(7)的齿顶面朝向相邻的所述定子齿(9a)的相邻凸极之间的间隙，所述齿顶部的圆心线与所述转轴(1)的轴心线重合。

6.根据权利要求5所述的一种微型往复摆动结构，其特征在于：所述齿顶部的顶面中部开挖有磁阻槽(9c)，所述磁阻槽(9c)的槽口正对所述定子铁芯(9)的轴心线。

7.根据权利要求6所述的一种微型往复摆动结构，其特征在于：所述磁阻槽(9c)为月牙槽。

8.根据权利要求1所述的一种微型往复摆动结构，其特征在于：所述N或为四、或为六、或为八。

9.根据权利要求1所述的一种微型往复摆动结构，其特征在于：所述转子齿(7)的材质为磁钢。