微型往復式擺動器的製作方法
2024-02-23 18:42:15 1
本實用新型涉及一種微型電機，具體涉及一種微型往復式擺動器。
背景技術：
傳統的鐵芯直流振動微電機在電動牙刷、保健器材、個人護理等振動產品上有廣泛的應用。但傳統的鐵芯直流振動電機是在鐵芯電機的輸出軸上安裝偏心塊，通過電機旋轉帶動偏心塊轉動產生離心力來實現振動。這種振動方式，由於不平衡的離心力存在，輸出軸會在軸承上不斷的產生徑向的壓力，使得軸承容易磨損，從而降低產品的使用壽命及可靠性；且傳統的鐵芯直流振動電機，輸出軸不能提供往復式的擺動，振動是通過電機機身徑向振動來傳遞出去，使用到電動牙刷等清潔用品上時，清潔的效果並不佳，並且容易讓使用者感覺不適。
CN204858930U公開了一種微型往復式擺動器，其在機殼內設置兩對極片狀磁鋼，當給予擺動器正、反相間的電流時，轉子就會被固定的磁鋼的N極、S極依次吸引而往復轉動，從而形成依照給定頻率動作的往復擺動，其可以產生往復式擺動，擺動頻率穩定，壽命長，可靠性高，可廣泛用於電動牙刷、按摩器、清潔用品等產品上。但是其仍然存在如下問題：（1）需要在轉軸的軸頭上設金屬壓鑄而成的限位擋片來限制鐵芯的擺幅，結構不夠緊湊，且成本較高，裝配不夠方便；（2）電刷與引出線的焊點直接裸露在外，存在因碰撞而引起脫落的風險，影響擺動器的可靠性。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種結構更緊湊、裝配簡單且成本低的微型往復式擺動器。
本實用新型所述的微型往復式擺動器，包括定子、轉子和端蓋組，所述定子包括機殼、磁鋼和設在機殼內腔頂部的第一軸承；所述轉子包括兩端伸出機殼的轉軸、套裝在該轉軸上且開設有繞線槽的鐵芯、纏繞在該鐵芯的繞線槽中的繞組、壓套在轉軸上且與繞組電連接的導電片、壓套在轉軸上且與鐵芯上端接觸的套管、與轉軸上端連接且伸入機殼內與第一軸承配合的輸出軸套，輸出軸套的下端與套管接觸；所述端蓋組包括連接在機殼下部的端蓋、設在端蓋內與轉軸下端配合的第二軸承、穿套在轉軸上且墊在導電片與第二軸承之間的墊圈（用於調節轉子的軸向間隙）以及上部與導電片電連接而下端壓入端蓋的電刷；所述定子還包括與機殼的形狀相適配的塑膠架，該塑膠架為一體成型的筒狀結構，由兩個相互對稱且斷面為直線段的第一塑膠板與兩個相互對稱且斷面為圓弧的第二塑膠板相間聯接構成，第一塑膠板與第二塑膠板的聯接處的內壁設置有沿軸向延伸的限位凸條，第一塑膠板的外壁設置有沿軸向延伸的凸筋，第二塑膠板上沿軸向開設有磁鋼卡槽；所述鐵芯、繞組位於塑膠架內，磁鋼卡在磁鋼卡槽內，塑膠架通過凸筋卡在機殼內。
所述端蓋組還包括引出線和後蓋，後蓋連接在端蓋的底部，引出線的一端焊接在電刷上、另一端從後蓋上的導線孔內伸出，後蓋能保護電刷與引出線的焊接部位不外露，也能更好的支撐端蓋。
所述的兩個第二塑膠板上都開設有兩個磁鋼卡槽，所述磁鋼為釹鐵硼瓦狀磁鋼，有兩對極，且分極性地卡在兩個第二塑膠板的磁鋼卡槽內，採用瓦狀磁鋼的電機氣隙比採用同樣性能的片狀磁鋼的電機氣隙更小。
所述鐵芯的兩側開設有分磁槽，分磁槽可以提高電機的工作頻率。
本實用新型具有如下效果：
（1）利用塑膠架對磁鋼進行定位、對鐵芯的擺幅進行限位，其不需要增加由金屬壓鑄而成的限位擋片，結構更緊湊，裝配簡單，並且塑膠架的成本比限位擋片的成本低，從而降低了擺動器的成本。
（2）後蓋能對電刷與引出線的焊接部位進行遮擋保護，擺動器的外形更美觀，並且該焊接部位也不容易因碰撞脫落，從而使擺動器的可靠性更高。
（3）後蓋能對端蓋進行支撐，提高擺動器的結構強度。
附圖說明
圖1為本實用新型的分解示意圖。
圖2為本實用新型的主視圖。
圖3為圖2的A-A剖視圖。
圖4為本實用新型中的塑膠架的結構示意圖。
圖5為本實用新型的工作狀態之一示意圖。
圖6為本實用新型的工作狀態之二示意圖。
其中：1輸出軸套、2第一軸承、3機殼、4塑膠架、5磁鋼、6套管、7轉軸、8鐵芯、9繞組、10導電片、11墊圈、12電刷、13第二軸承、14端蓋、15引出線、16後蓋、41第一塑膠板、42第二塑膠板、43限位凸條、44凸筋、45磁鋼卡槽、46避讓缺口、81分磁槽。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型作詳細說明。
如圖1至圖6所示的微型往復式擺動器，包括定子、轉子和端蓋組。
定子包括一埠收縮而另一埠開放的機殼3、壓入在機殼3收縮埠內腔頂部的第一軸承2、與機殼3的形狀相適配的塑膠架4和兩對極磁鋼5，磁鋼5為釹鐵硼瓦狀磁鋼；第一軸承2採用滾動軸承，塑膠架4為一體成型的筒狀結構，由兩個相互對稱且斷面為直線段的第一塑膠板41與兩個相互對稱且斷面為圓弧的第二塑膠板42相間聯接構成，第一塑膠板41與第二塑膠板42的聯接處的內壁設置有沿軸向延伸的限位凸條43，兩個第一塑膠板41的外壁都設置有兩條沿軸向延伸的凸筋44，兩個第二塑膠板42上沿軸向都開設有兩個磁鋼卡槽45，兩個第二塑膠板42上對應於機殼3的安裝孔位置都開設有避讓缺口46；兩對極磁鋼5分極性地卡在四個磁鋼卡槽45內（即一個N極磁鋼與一個S極磁鋼卡在同一個第二塑膠板上，另一個N極磁鋼與另一個S極磁鋼卡在另一個第二塑膠板上），塑膠架4通過凸筋44卡接在機殼3內。其中磁鋼的數量還可以根據實際需要設置更多對極，相應的磁鋼卡槽45的個數與磁鋼的數量一致。
轉子包括轉軸7、開設有兩個繞線槽的鐵芯8、兩組繞組9、導電片10、套管6和輸出軸套1，轉軸7穿過塑膠架4與機殼3且兩端伸出機殼3，鐵芯8位於塑膠架4內且壓套在轉軸7上，鐵芯8的兩側（對應於繞線槽外側的中心線處）還開設有分磁槽81，兩組繞組9位於塑膠架4內且纏繞在鐵芯8的兩個繞線槽中，導電片10位於機殼3內且壓套在轉軸7上，導電片10與繞組9電連接，套管6壓套在轉軸7上且與鐵芯8的上端接觸，輸出軸套1與轉軸7的上端連接且伸入機殼3內與第一軸承2配合，輸出軸套1的下端與套管6接觸。
端蓋組包括端蓋14、第二軸承13、墊圈11（由絕緣材料製作而成）、電刷12、引出線15和後蓋16，第二軸承13採用滾動軸承，端蓋14鉚合在機殼3的下部，第二軸承13設在端蓋14內且與轉軸7的下端配合，墊圈11穿套在轉軸7上且墊在導電片10與第二軸承13之間，電刷12的上部與導電片10電連接、下端壓入端蓋14，引出線15焊接在電刷12上，後蓋16卡接在端蓋14的底部，引出線15從後蓋16上的導線孔內伸出。
如圖5、圖6所示，本實用新型的工作原理如下：
當給予擺動器一定頻率正、反交替的電流時，轉子產生交變的磁場就會被固定的磁鋼5的N極、S極依次吸引而往復擺動，從而形成固定頻率的往復擺動。如圖5所示，當給予擺動器正向通電時，轉子形成一個磁場，在與定子的磁鋼5形成的磁場相互作用下，轉子順時針擺動了一固定的角度。如圖6所示，當給予擺動器反向通電時，轉子形成了一個與圖5所示剛好相反的磁場，在與定子的磁鋼5形成的磁場相互作用下，轉子逆時針往回擺動了一固定角度。當給予擺動器固定頻率的正、反向交替通電時，轉子就會按照這個頻率做一個往復的來回擺動。