专利名称：用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种新型电机，尤其涉及的是ー种用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件
背景技术：
近几年来，随着微流控技术的蓬勃发展，生物芯片已经广泛应用于生物医学研究、 临床诊断、药物开发、食品卫生和环境监测等诸多领域。生物芯片盘片作为新型检测工具， 需要设计ー种新型电机及芯片的固定和锁紧装置与之相匹配。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，提供一种用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件，以其特有的中空电机结构方便固定锁紧和更换圆形生物盘片。本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的一种用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件，包括用于带动圆形生物芯片盘片转动的直流无刷电机、 控制电机转速的编码器和用于固定、锁紧芯片盘片的固定和锁紧机构，所述电机包括转子机构、定子铁芯和绕组构成的定子机构、电机架；所述转子机构为转子轴为中空结构，转子轴紧配合插入到用于固定芯片盘片和作为电机上盖的圆盘的中心凸孔中，使圆盘套在转子轴一端；所述定子铁芯与绕组构成的定子机构固定在电机架上，转子轴通过固定在电机架的中心孔中的上轴承和下轴承固定在电机架上；所述编码器固定在位于电机架外侧的转子轴另一端上；所述固定和锁紧机构包括锁紧结构内轴、内轴弹簧弹簧、锁紧结构底盖、卡簧、锁紧结构外轴、锁紧轴结构弹簧、钢球，锁紧结构内轴的长度大于锁紧结构外轴的长度，锁紧结构外轴的长度大于转子轴的长度，锁紧结构外轴插入在转子轴的中空腔中，锁紧结构内轴插入在锁紧结构外轴中，使锁紧结构内轴和锁紧结构外轴露出转子轴，在锁紧结构内轴与锁紧结构外轴凸台端面之间有锁紧结构底盖，锁紧结构底盖中设置有套在锁紧结构内轴上的内轴弹簧和弹簧、卡簧，内轴弹簧安装在锁紧结构内轴和锁紧结构外轴之间，弹簧安装在锁紧结构外轴和锁紧结构底盖之间，卡簧将锁紧结构外轴固定在锁紧结构底盖内，在锁紧结构底盖与转子轴凸台端面之间设置有套在锁紧结构外轴上的锁紧轴结构弹簧，在位于环形内口中的锁紧结构外轴顶端沿着锁紧结构外轴的圆周形成至少两个対称的贯通孔，锁紧结构内轴的顶端有凹槽，在锁紧结构外轴贯通孔中设置有钢球，锁紧结构内轴非凹槽部分挤压钢球的表面，使钢球略凸出于锁紧结构外轴的外表面，在锁紧结构内轴凹槽与锁紧结构外轴的圆周的贯通孔对齐的情况下，钢球回入锁紧结构外轴内，所述锁紧结构外轴在外力和锁紧轴结构弹簧压カ的作用下能在转子轴中上下移动，所述锁紧结构内轴在外力和内轴弹簧压カ的作用下能在锁紧结构外轴中上下移动。所述插入到圆盘中的转子轴顶端的中空腔中形成有凹陷的环形内ロ。圆盘转子轴通过钢环紧配合压入圆盘中心凸孔外侧的圆形结构中和环形结构的磁钢固定在钢环外圆上与转子轴固定。在上轴承与下轴承之间有用于支撑和压紧上下轴承的内环、外环和压簧。所述圆盘的表面具有与圆形生物芯片盘片凹槽相吻合的凸起。所述圆盘为铝盘。所述编码器包括编码器下盖、编码器接插件、编码器外壳和编码盘，所述编码盘通过顶丝固定在转子轴上。所述下轴承通过压簧与编码器下盖通过螺丝固定在电机架中心孔中。本实用新型的有益效果方便固定和更换圆形生物芯片盘片，电机在电机总装时转子通过轴承固定在电机架上一次完成，因此结构简单紧凑、易于装拆，成本低，尺寸小，重量轻，锁紧结构结构简单，易于固定和更换芯片。
图I为本实用新型用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件的电机结构剖面示意图；图2为转子结构剖面示意图；图3为支架轴承固定结构剖面示意图；图4为固定和锁紧机构的钢球在轴内剖面示意图；图5为固定和锁紧机构的钢球凸出锁紧剖面示意图；图6为本实用新型用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件的结构剖面示意图；图7为本实用新型用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件的固定圆形生物芯片盘片的剖面示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型的较佳实施例加以进一歩的详细说明。本实用新型用于用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件，主要是根据所设计的圆形盘片而设计的新型电机及其固定和锁紧装置，电机为直流无刷电机， 锁紧カ为弹簧力。如图1-7所示，本实用新型的用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件，包括用于带动圆形生物芯片盘片转动的直流无刷电机40、控制电机转速的编码器 50和用于固定、锁紧芯片盘片的固定和锁紧机构30。所述电机40包括转子机构60、定子铁芯5和绕组6构成的定子机构、电机架12 ； 所述转子机构60为转子轴I为中空结构，转子轴I紧配合插入到用于固定芯片盘片25和作为电机上盖的圆盘2的中心凸孔中，使圆盘2套在转子轴I 一端，插入到圆盘2中的转子轴I顶端的中空腔中形成有凹陷的环形内ロ 28，钢环3紧配合压入圆盘2中心凸孔外侧的圆形结构中，磁钢4为环形结构，固定在钢环3外圆上；所述定子铁芯5与绕组6构成的定子机构固定在电机架12上，转子轴I通过固定在电机架12的中心孔中的上轴承7和下轴承11固定在电机架12上，在上轴承7与下轴承11之间有用于支撑和压紧上下轴承的内环
8、外环9和压簧10 ；[0026]所述编码器50固定在位于电机架12外侧的转子轴I另一端上；所述固定和锁紧机构30包括锁紧结构内轴17、内轴弹簧18弹簧19、锁紧结构底盖20、卡簧21、锁紧结构外轴22、锁紧轴结构弹簧23、钢球24，锁紧结构内轴17的长度大于锁紧结构外轴22的长度，锁紧结构外轴22的长度大于转子轴I的长度，锁紧结构外轴22 插入在转子轴I的中空腔中，锁紧结构内轴17插入在锁紧结构外轴22中，使锁紧结构内轴 17和锁紧结构外轴22露出转子轴I，在锁紧结构内轴17与锁紧结构外轴22凸台端面之间有锁紧结构底盖20，锁紧结构底盖20中设置有套在锁紧结构内轴17上的内轴弹簧18和弹簧19、卡簧21，内轴弹簧18安装在锁紧结构内轴17和锁紧结构外轴22之间，弹簧19安装在锁紧结构外轴22和锁紧结构底盖20之间，卡簧21将锁紧结构外轴22固定在锁紧结构底盖20内，在锁紧结构底盖20与转子轴I凸台端面之间设置有套在锁紧结构外轴22上的锁紧轴结构弹簧23，在位于环形内ロ 28中的锁紧结构外轴22顶端沿着锁紧结构外轴22 的圆周形成至少两个対称的贯通孔，锁紧结构内轴17的顶端有凹槽26，在锁紧结构外轴22 贯通孔中设置有钢球24，锁紧结构内轴17非凹槽部分挤压钢球的表面，使钢球24略凸出于锁紧结构外轴22的外表面，在锁紧结构内轴17凹槽26与锁紧结构外轴22的圆周的贯通孔对齐的情况下，钢球24回入锁紧结构外轴22内，所述锁紧结构外轴22在外力和锁紧轴结构弹簧23压カ的作用下能在转子轴I中上下移动，所述锁紧结构内轴17在外力和内轴弹簧18压カ的作用下能在锁紧结构外轴22中上下移动。所述圆盘2的表面具有与圆形生物芯片盘片25凹槽相吻合的凸起27。所述圆盘2为铝盘。所述编码器50包括编码器下盖13、编码器接插件14、编码器外壳15和编码盘16， 所述编码盘16通过顶丝固定在转子轴I上。所述下轴承11通过压簧10与编码器下盖13通过螺丝固定在电机架中心孔中。具体地说，轴承通过胶水固定在支架8中心孔上沿，内环8、外环9、压簧10、轴承 11依次安装在支架8中心孔中，通过编码器下盖13将上述件固定在支架8中心孔中，作为旋转和转子定位结构，电机转速控制元件编码器下盖13、编码器接插件14、编码器外壳15、 编码盘16依次安装在支架8与转子轴I上。本实用新型将电机转速控制元件编码器作为电机固定部分，与电机连接成一体，整个电机转子作为为ー个部分，直插入轴承7与轴承11 中，方便了安装，提高生产效率。外环9支撑固定上轴承7与下轴承11外圈，使相互之间为确定距离，内环8和压簧10支撑固定上轴承7与下轴承11内圈，压簧10压カ使上轴承7与下轴承11内圈压紫， 这样转子轴I与上轴承7与下轴承11内圈成为一体钢环3通过紧配合压入铝盘2底端圆形结构中，钢环3材料采用热膨胀系数小的钢材，磁钢4通过胶水固定在钢环3上，转子轴I紧配合直插入铝盘2中心孔中，转子结构中铝盘2既作为芯片圆盘固定定位结构，也作为电机上盖，转子轴I为中空结构，锁紧装置可以通过中空轴进入芯片孔中，方便锁紧和更换芯片。内轴弹簧18安装在锁紧结构内轴17与锁紧结构外轴22之间，使内外轴之间产生弹性压力，弹簧19安装在锁紧结构外轴22与锁紧结构底盖20之间，通过卡簧21使上述结构成为ー个整体，钢球24安装在锁紧结构外轴22上端圆孔中，转子轴I为中空结构，在内轴弹簧18和外力的作用下，锁紧结构内轴17上下移动，使钢球24进出锁紧结构外轴22，同时在弹簧19的作用下，上述结构在转子轴I中空结构中上下移动，起到锁紧圆形生物芯片的作用，同时通过锁紧结构内轴17上下移动，使钢球24进出锁紧结构外轴22，同时在弹簧 19的作用下，上述结构在转子轴I中空结构中上下移动，起到松开圆形生物芯片的作用，方便更换圆形生物芯片。固定和锁紧装置的锁紧方法，其包括以下步骤A、通过外力推动锁紧结构内轴17，内轴弹簧18，钢球24进入锁紧结构外轴22 ；B、推动锁紧结构外轴22，使锁紧结构外轴22进入生物芯片盘片24下端相应圆孔中。C、锁紧结构内轴17在内轴弹簧18的作用下，向下移动，将钢球24推出锁紧结构外轴22。D、在锁紧结构外轴22、锁紧轴结构弹簧23、钢球24的作用下，将圆形生物芯片盘片25固定在铝盘2上。也就是说，当钢球24略凸出于锁紧结构外轴22的外表面的情况下，所述圆形生物芯片盘片25通过锁紧轴结构弹簧23压カ锁紧在圆盘2上，当钢球24回入锁紧结构外轴22 内的情况下，锁紧轴结构弹簧23压カ使锁紧结构外轴22退出芯片锁紧孔，所述圆形生物芯片盘片25与圆盘2分离。最后应当理解的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管參照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利范围当中。
权利要求1.一种用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件，包括用于带动圆形生物芯片盘片转动的直流无刷电机(40)、控制电机转速的编码器(50)和用于固定、锁紧芯片盘片的固定和锁紧机构(30)，其特征在于，所述电机(40)包括转子机构(60)、定子铁芯(5)和绕组(6)构成的定子机构、电机架(12);所述转子机构(60)为转子轴(I)为中空结构，转子轴(I)紧配合插入到用于固定芯片盘片(25)和作为电机上盖的圆盘(2)的中心凸孔中，使圆盘(2)套在转子轴(I) 一端；所述定子铁芯(5)与绕组(6)构成的定子机构固定在电机架(12)上，转子轴(I)通过固定在电机架(12)的中心孔中的上轴承(7)和下轴承(11)固定在电机架(12)上；所述编码器(50)固定在位于电机架(12)外侧的转子轴(I)另一端上；所述固定和锁紧机构(30)包括锁紧结构内轴(17)、内轴弹簧(18)弹簧(19)、锁紧结构底盖(20)、卡簧(21)、锁紧结构外轴(22)、锁紧轴结构弹簧(23)、钢球(24)，锁紧结构内轴(17)的长度大于锁紧结构外轴(22)的长度，锁紧结构外轴(22)的长度大于转子轴(I) 的长度，锁紧结构外轴(22)插入在转子轴(I)的中空腔中，锁紧结构内轴(17)插入在锁紧结构外轴(22)中，使锁紧结构内轴(17)和锁紧结构外轴(22)露出转子轴(I)，在锁紧结构内轴(17)与锁紧结构外轴(22)凸台端面之间有锁紧结构底盖(20)，锁紧结构底盖(20)中设置有套在锁紧结构内轴(17)上的内轴弹簧(18)和弹簧(19)、卡簧(21)，内轴弹簧(18) 安装在锁紧结构内轴(17)和锁紧结构外轴(22)之间，弹簧(19)安装在锁紧结构外轴(22) 和锁紧结构底盖(20)之间，卡簧(21)将锁紧结构外轴(22)固定在锁紧结构底盖(20)内， 在锁紧结构底盖(20)与转子轴(I)凸台端面之间设置有套在锁紧结构外轴(22)上的锁紧轴结构弹簧(23)，在位于环形内ロ(28)中的锁紧结构外轴(22)顶端沿着锁紧结构外轴(22)的圆周形成至少两个対称的贯通孔，锁紧结构内轴(17)的顶端有凹槽(26)，在锁紧结构外轴(22)贯通孔中设置有钢球(24)，锁紧结构内轴(17)非凹槽部分挤压钢球的表面，使钢球(24)略凸出于锁紧结构外轴(22)的外表面，在锁紧结构内轴(17)凹槽(26)与锁紧结构外轴(22)的圆周的贯通孔对齐的情况下，钢球(24)回入锁紧结构外轴(22)内，所述锁紧结构外轴(22)在外カ和锁紧轴结构弹簧(23)压カ的作用下能在转子轴(I)中上下移动，所述锁紧结构内轴(17)在外力和内轴弹簧(18)压カ的作用下能在锁紧结构外轴(22) 中上下移动。
2.根据权利要求I所述的用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件， 其特征在于，所述插入到圆盘(2)中的转子轴(I)顶端的中空腔中形成有凹陷的环形内ロ(28)。
3.根据权利要求I所述的用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件， 其特征在于，圆盘(2)转子轴(I)通过钢环(3)紧配合压入圆盘(2)中心凸孔外侧的圆形结构中和环形结构的磁钢(4)固定在钢环(3)外圆上与转子轴(I)固定。
4.根据权利要求I所述的用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件， 其特征在于，在上轴承(7)与下轴承(11)之间有用于支撑和压紧上下轴承的内环(8)、外环(9)和压簧(10)。
5.根据权利要求I所述的用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件， 其特征在于，所述圆盘(2)的表面具有与圆形生物芯片盘片(25)凹槽相吻合的凸起(27)。
6.根据权利要求I所述的用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件，其特征在于，所述圆盘(2)为铝盘。
7.根据权利要求I所述的用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件， 其特征在于，所述编码器(50)包括编码器下盖(13)、编码器接插件(14)、编码器外壳(15) 和编码盘(16)，所述编码盘(16)通过顶丝固定在转子轴(I)上。
8.根据权利要求7所述的用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件， 其特征在于，所述下轴承(11)通过压簧(10)与编码器下盖(13)通过螺丝固定在电机架中心孔中。
专利摘要本实用新型公开了一种用于固定、锁紧和带动圆形生物芯片盘片转动的电机组件，包括用于带动圆形生物芯片盘片转动的直流无刷电机、控制电机转速的编码器和用于固定、锁紧芯片盘片的固定和锁紧机构，主要是根据所设计的圆形盘片而设计的电机及其固定和锁紧装置，电机为直流无刷电机，锁紧力为弹簧力。方便固定和更换圆形生物芯片盘片，电机在电机总装时转子通过轴承固定在电机架上一次完成，因此结构简单紧凑、易于装拆，成本低，尺寸小，重量轻，锁紧结构结构简单，易于固定和更换芯片。
文档编号H02K7/00GK202353375SQ201120521940
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者彭绍铁, 闫维新 申请人:天津微纳芯科技有限公司