小型高频电机的制作方法

本实用新型涉及电机，特别涉及一种结构简单、易于装配、振动频率高、体积小的小型高频电机。

背景技术：

众所周知，传统的振动电机是在铁芯转子32轴两端各安装一组可调偏心块，利用轴及偏心块高速旋转产生的离心力得到激振力。振动电机的振动频率范围大，只有激振动力与功率配合得当才能降低机械噪音。由于其使用偏心结构，其振幅不均匀，振动频率不够稳定，且不易小型化。因此，为满足不同使用需求，现已研发出一种通过交变电流产生磁场而使转子小幅高频转动的振动装置，如本申请人在此之前申请的专利技术方案——电机，其申请号为2015100566771。这种结构的电机，其能产生高频小幅振动，其振动频率高，且噪音较小，但是，其结构复杂，其加工装配效率低。另一方面，对于应用到电动牙刷等小物件上的振动电机，通常电机的体型越小越好，但是，由于现有的振动电机，其内部组件较多，且尤其是内部需设置弹簧片，其结构不易更小型化，因而限制了其进一步应用。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种结构简单、易于装配，体型更小的小型高频电机。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种小型高频电机，其包括中心轴、磁铁组、外壳、铁芯转子、线圈，其特征在于，所述铁芯转子设有沿其长度方向延伸的中心轴孔，所述中心轴连接于所述中心轴孔内，并可随所述铁芯转子同步转动，所述外壳包覆于所述铁芯转子外，所述磁铁组固定装设于所述外壳与所述铁芯转子之间，其相对所述外壳固定不动，在所述铁芯转子上设有沿其长度方向绕设的线圈，所述线圈的两端延伸至所述外壳外而用于连接电源。

所述铁芯转子包括翼部和外围部，所述翼部对称分布于所述中心轴孔的两侧，其由所述中心轴孔的外壁向外相向延伸而形成，所述外围部由所述翼部的端部向翼部的两端延伸而形成。

在所述外围部的朝向外壳的外侧表面上设有聚磁部，所述聚磁部沿铁芯转子的长度方向延伸。

所述聚磁部由所述外围部的外侧表面内凹而形成，其位于所述外围部的外表面中央。

所述中心轴的两端延伸至所述铁芯转子的端部外，在所述中心轴的一端连接有转轴，所述转轴可随所述中心轴同步运动，所述转轴的自由端由外壳内部而延伸至外壳外。

所述外壳呈两端敞口的筒状，其套设于所述铁芯转子外，在所述外壳的两端分别连接有密封端盖和轴承端盖，所述密封端盖上设有搭接所述中心轴的活动孔，所述轴承端盖上设有用于使所述转轴的自由端穿过的中心孔，所述中心轴的一端搭接于所述密封端盖的活动孔内，其另一端连接的转轴上套设有轴承，所述轴承装设于所述轴承端盖内，所述转轴的自由端穿过所述中心孔而延伸至轴承端盖外。

所述磁铁组包括四条长条形的磁铁，所述四条磁铁分别间隔设置，并分别与所述中心轴平行。

在所述外壳的内壁上设有四个沿其长度方向延伸的安装槽，所述磁铁分别固定装设于所述安装槽内。

其还包括磁铁固定件，所述磁铁固定件设于所述外壳与所述铁芯转子之间，在所述磁铁固定件上设有四个沿其长度方向延伸的安装槽，所述磁铁分别固定装设于所述安装槽内。

在所述中心轴上设有沿其长度方向延伸的第一定位部，在所述中心轴孔的内壁上设有与所述第一定位部相匹配的第二定位部，所述第一定位部与第二定位部嵌设在一起而使得所述中心轴随所述铁芯转子同步转动。

本实用新型的有益贡献在于，其有效解决了上述问题。本实用新型的小型高频电机，其将线圈绕设于铁芯转子上，在铁芯转子与外壳之间装设磁铁组，通过交变电而使铁芯转子的极性反转，从而使得磁铁组可吸引铁芯转子转动而产生往复转动。本实用新型的小型高频电机，其结构简单、易于装配、成本低，且其体型小巧，应用范围广，具有很强的实用性。

【附图说明】

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的结构分解示意图。

图3是本实用新型的剖视图。

图4是本实用新型的横截面示意图。

图5是本实用新型的原理示意图之一。

图6是本实用新型的原理示意图之二。

其中，中心轴1、第一定位部11、外壳2、平板部21、弧部22、铁芯转子3、中心轴孔31、第二定位部311、翼部32、外围部33、聚磁部34、磁铁组4、N极磁铁41、密封端盖5、活动孔51、轴承端盖6、中心孔61、转轴7、轴承8、线圈9

【具体实施方式】

下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不构成任何限制。

如图1～图6所示，本实用新型的电机小型高频电机包括中心轴1、外壳2、铁芯转子3、磁铁组4、密封端盖5、轴承端盖6、转轴7、轴承8。

如图2所示，所述铁芯转子3由磁性材料制成，本实施例中，其由若干个矽钢片层叠而形成。所述铁芯转子3为轴对称结构，在所述铁芯转子3的中央设有沿其长度方向延伸的中心轴孔31，所述中心轴孔31的中心轴线与所述铁芯转子3的对称轴重合。为方便绕设线圈9，所述铁芯转子3包括翼部32和外围部33。所述翼部32对称分布于所述中心轴孔31的两侧，其由所述中心轴孔31的外壁向外相向延伸而形成。所述外围部33由所述翼部32的端部向翼部32的两端对称延伸而形成。所述翼部32用于绕设线圈9，所述外围部33用于方便绕设线圈9，其使得线圈9可方便缠绕在外围部33之间的翼部32上而不易脱落。本实施例中，所述翼部32呈规则长形，所述外围部33的外侧表面，即朝向外壳2的一侧表面呈弧形，其内侧表面，即与所述翼部32连接的一侧表面呈平面状，其垂直于所述翼部32。为方便聚磁，利于磁路的集中，在所述外围部33的外侧表面中央设有沿铁芯转子3长度方向延伸的聚磁部34。所述聚磁部34由所述外围部33的外侧表面内凹而形成，其为形成于所述外围部33外侧表面上的长条形半圆凹槽。

如图2、图3所示，所述中心轴1装设于所述铁芯转子3的中心轴孔31内，其可随所述铁芯转子3同步转动。所述中心轴1的长度大于所述铁芯转子3的长度，其两端分别延伸至所述铁芯转子3的中心轴孔31外。为使中心轴1与铁芯转子3同步运动，在所述中心轴1上设有沿其长度方向延伸的第一定位部11，在所述中心轴孔31上设有相匹配的第二定位部311，所述第一定位部11与第二定位部311嵌设而使得中心轴1与铁芯转子3可同时运动而不发生相对的周向位移。本实施例中，所述第一定位部11为突出形成于所述中心轴1表面上的凸条，所述第二定位部311为形成于中心轴孔31内壁上的内凹的凹槽。其他实施例中，所述第一定位部11可为凹槽，第二定位部311可为突出的凸条。

如图2、图3所示，所述转轴7与所述中心轴1连接，其可随所述中心轴1同步转动。在所述转轴7的一端端部上设有内凹的安装盲孔，所述安装盲孔与所述中心轴1的端部相匹配，所述中心轴1的端部插装于所述安装盲孔内而与所述转轴7连接在一起。为防止转轴7与中心轴1发生周向位移，可在所述安装盲孔和中心轴1的上设置相应的定位部。所述定位部的结构包括但不限于凸起、凹槽等结构。所述安装盲孔的轴心与所述转轴7的轴心重合。所述转轴7的与安装盲孔相对的一端为其自由端，其用于连接待驱动的物体，如牙刷头等。所述转轴7的自由端的形状可根据需要而设置，本实施例中，其呈双扁状，其可方便定位插装而进行连接。

如图2所示，所述外壳2包覆于所述铁芯转子3外，其呈两端敞口的筒状。本实施例中，所述外壳2一体成型，其方便安装。其他实施例中，所述外壳2也可结构相同的半外壳对合连接而成。在所述外壳2的一端连接有密封端盖5，在所述外壳2的另一端连接有轴承端盖6。本实施例中，为使整个电机的体型更小巧，所述外壳2由平板部21和弧部22一体围合而成。所述平板部21平行间隔，其之间间隔的距离与所述铁芯转子3往复偏转的角度相关，其不干涉所述铁芯转子3的转动。所述弧部22连接于平板部21的端部之间，其与所述铁芯转子3转动时的路径相关，其不干涉所述外围部33。

如图2、图3所示，所述密封端盖5的形状与所述外壳2的端部形状相匹配，其对合连接于所述外壳2的端部而密封住所述外壳2的端部开口。在所述密封端盖5的中央设有活动孔51，其用于搭接所述中心轴1的端部。

如图2、图3所示，所述轴承端盖6对合连接于所述外壳2的端部，其可密封住所述外壳2的端部开口。所述轴承端盖6被构造成可用于装设轴承8。此外，在所述轴承端盖6的中央还设有中心孔61，其用于使所述转轴7的自由端穿过而延伸至轴承端盖6外。

如图2所示，所述磁铁组4包括四条长条形的磁铁。所述磁铁间隔设置，其分别与所述中心轴1平行，其用于吸引所述铁芯转子3而使铁芯转子3进行小幅度转动。为方便安装所述磁铁，在一些实施例中，可在所述外壳2的内壁上分别设置四个沿其长度方向延伸的安装槽(图中未示出)，从而可方便安装所述磁铁。在一些实施例中，也可在所述外壳2与所述铁芯转子3之间设置磁铁固定件(图中未示出)，在磁铁固定件上设置相应的长条形安装槽，从而方便安装所述磁铁。所述磁铁固定件可通过公知的方式与所述外壳2固定，从而使得所述磁铁组4相对所述外壳2固定不同。在其他实施例中，也可通过其他的方式将所述磁铁组4固定设置在所述铁芯转子与外壳2之间，使其相对所述外壳2固定不动，从而可吸引所述铁芯转子3发生转动。为使所述铁芯转子3进行往复转动，所述磁铁组4可按以下方式设置：如图4所示，以穿过所述铁芯转子3的中心轴线并垂直于所述平板部21的平面F为基准平面，在基准平面F的两侧分别对称设有N极磁铁41和S极磁铁42，其两个S极磁铁42相对基准平面F对称，其两个N极磁铁41相对基准平面F对称，且在基准平面F的同一侧分别设有一个N极磁铁41和S极磁铁42。需说明的是，所述N极磁铁41泛指其朝向所述铁芯转子3一侧的极性为N极的磁铁，所述S极磁铁42泛指其朝向所述铁芯转子3一侧的极性为S极的磁铁，所述N极磁铁41和S极磁铁42可以是单极磁铁，也可以是双极磁铁，而本实用新型中所述的N极磁铁41和S极磁铁42，则是为了方便说明磁铁组4在安装时朝向所述铁芯转子3一侧的极性的不同，所述四个磁铁可能是完全相同的磁铁，只是在安装时其朝向不同而使得其朝向所述铁芯转子3一侧的极性有所区别，从而形成本实用新型中所述的N极磁铁41和S极磁铁42。所述N极磁铁41和S极磁铁42之间间隔的距离，决定了所述铁芯转子3的偏转角度。

藉此，便形成了本实用新型的小型高频电机：如图3所示，所述中心轴1装设于所述铁芯转子3的中心轴孔31内，中心轴1的两端延伸至铁芯转子3外，其一端搭接于所述密封端盖5的活动孔51内，其另一端连接有转轴7，在所述转轴7上套设有轴承8，轴承8装设于所述轴承端盖6上，轴承端盖6连接于外壳2的端部，转轴7的自由端穿过所述轴承端盖6的中心孔61而延伸至轴承端盖6外。所述外壳2包覆于铁芯转子3外，其一端对合连接有密封端盖5，其另一端对合连接有轴承端盖6。所述磁铁组4固定设置在外壳2与铁芯转子3之间，其相对所述外壳2固定不动。在铁芯转子3的翼部32上绕设有线圈9，线圈9沿铁芯转子3的长度方向绕设，其两端分别延伸至外壳2外而用于连接电源。

使用时，当线圈9不通电时，如图4所示，所述铁芯转子3处于静止状态，铁芯转子3的翼部32平行于所述外壳2的平板部21。当向线圈9接入正负方波电源时，线圈9通电而产生磁场，根据安培定则(右手螺旋定律)，在正波范围内，两个铁芯转子3的两个聚磁部34的磁性相反，一端形成N极，一端形成S极，此时由于磁铁同性相斥异性相吸，如图5所示，S极的聚磁部34将被其附近的N极磁铁41吸引，N极的聚磁部34将被其附近的S极磁铁42吸引，从而使得铁芯转子3发生转动，如图5所示的顺时钟转动；而在负波范围内时，如图6所示，其工作原理相似，由于线圈9上的电流方向反向，因而聚磁部34的磁性将反转，从而使得其被当前的磁铁排斥，被附近的磁铁吸引，从而使得铁芯转子3反向转动，如图6所示的逆时针转动。当持续给线圈9通入正负方波时，铁芯转子3便会在N极磁铁41和S极磁铁42之间往复转动。铁芯转子3的往复转动带动所述中心轴1往复转动，中心轴1的往复转动带动所述转轴7往复转动，从而可向外输出带动物体进行运动，如带动牙刷头产生振动。本实施例中，所述铁芯转子3往复转动的角度不大于15度。由于铁芯转子3转动角度小，因此其可产生高频振动，且能保证产生的振动稳定。本实用新型的小型高频电机结构简单、装配方便，体型小巧，具有很强的实用性，宜大力推广。

尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但是本实用新型的范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。