弹片式高频振动装置的制作方法

弹片式高频振动装置
【技术领域】
1.本实用新型涉及电机，特别涉及一种振动频率高、体积小的弹片式高频振动装置。


背景技术：

2.众所周知，传统的振动电机是在铁芯转子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，如本技术人在此之前申请的专利技术方案——电机，其申请号为2015100566771。现有的这种电机结构，在中心转轴的一端设有s型弹片，利用s型弹片的弹性来帮助中心转轴回正，并在一定程度上通过s型弹片来约束铁芯转子的转动幅度；这种结构，当使用到一定次数时，s型弹片容易失效而不利于提高产品使用寿命，此外，这种结构装配难度较大，不利于提高装配效率。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种新型的弹片式高频振动装置。
4.为解决上述问题，本实用新型提供了一种弹片式高频振动装置，其包括壳体、中心转轴、铁芯转子、磁铁组、铁芯定子、线圈，所述中心转轴可转动设于所述壳体中，所述中心转轴的一端伸出于所述壳体外而形成输出端；所述铁芯转子设于所述壳体中并套设于所述中心转轴上而可与所述中心转轴同步转动，所述铁芯定子包围于所述铁芯转子的外侧并与所述壳体相对固定，其特征在于，所述磁铁组固定设于所述铁芯定子上，所述线圈套设于所述铁芯转子上；在所述铁芯转子上设有将所述线圈与所述铁芯转子隔离开的绝缘部件，在远离所述中心转轴的输出端的绝缘部件上固定设有波形弹片，所述波形弹片与所述线圈的线端连接，且所述波形弹片的自由端由所述壳体内伸出至壳体外而可用于电连接。
5.进一步地，所述波形弹片包括一体成型的固定部和弹臂部，所述固定部与所述绝缘部件连接，所述弹臂部呈长臂状，其上设有用于增强弹性的波纹部。
6.进一步地，所述波形弹片由金属材料制成，其设有两个；所述固定部对称地固定于所述绝缘部件上，所述弹臂部分别由所述固定部的侧端朝相反的方向向外延伸而形成。
7.进一步地，所述固定部呈板状，在所述固定部上设有定位安装孔，在所述绝缘部件上设有形状与所述定位安装孔相匹配的定位凸部，所述固定部通过其定位安装孔套设于所述定位凸部上而与所述绝缘部件的外表面贴合固定。
8.进一步地，在所述铁芯定子的外侧表面上设有若干第一嵌设槽，所述第一嵌设槽沿铁芯定子的长度方向贯通铁芯定子的两端，在所述壳体上设有形状与所述第一嵌设槽相匹配的卡条部，所述卡条部嵌设于所述第一嵌设槽内而使得所述壳体与所述铁芯定子固定连接在一起。
9.进一步地，在所述铁芯定子的内侧表面上设有若干相互间隔的第二嵌设槽，所述
第二嵌设槽沿铁芯定子的长度方向贯通铁芯定子的两端；所述磁铁组中的多个磁铁分别嵌设于所述第二嵌设槽内，并与所述铁芯转子相间隔。
10.进一步地，所述铁芯转子包括转轴部、长翼部和磁靴部，所述转轴部呈圆筒状，其上设有沿轴向贯通的中心轴孔；所述长翼部呈平板状，其对称设于所述转轴部的两侧；所述磁靴部呈弧板状，对称设于所述长翼部的端部上并朝向于所述铁芯定子。
11.进一步地，所述中心转轴插装于所述中心轴孔内；所述线圈套设于所述长翼部上；在所述磁靴部的外侧表面中央位置处设有沿轴向贯通其两端的聚磁部，所述聚磁部呈内凹的弧形凹槽状。
12.进一步地，所述绝缘部件包括定子转轴套部、长翼套部、隔板部、中心转轴套部、限位部，所述定子转轴套部呈圆筒状，其套设于所述铁芯转子的转轴部上；所述长翼套部呈框状，其对称分布于所述定子转轴套部外，其内部与所述定子转轴套部贯通，其套设于所述长翼部的端部上；所述隔板部呈板状，其对称分布于所述长翼套部的端部两侧，其位于所述线圈与所述磁靴部之间；所述中心转轴套部设于所述定子转轴套部的一端，其上设有与所述定子转轴套部的内部相贯通的转轴孔，其套设于所述中心转轴上；所述限位部沿轴向突出形成于所述隔板部和/或长翼套部的端部上，并与所述中心转轴套部相间隔。
13.进一步地，所述中心转轴套部的表面设有相对设置的贴合平面，在所述贴合平面上设有定位凸部。
14.进一步地，所述绝缘部件为涂覆在所述铁芯转子表面上的绝缘粉层，所述波形弹片的一端粘合于所述绝缘部件的表面上。
15.本实用新型的有益贡献在于，其有效解决了上述问题。本实用新型的弹片式高频振动装置包括壳体、中心转轴、铁芯转子、磁铁组、铁芯定子、线圈、绝缘部件和波形弹片，波形弹片固定设于绝缘部件上，其与线圈连接，其一方面可用于电连接而向线圈通入工作电源，另一方面还利于铁芯转子的转动，其利于铁芯转子的回归，并可降低铁芯转子在转动过程中的阻力，及提高自身的使用寿命，从而可提高装置的使用寿命。此外，绝缘部件可防止线圈在高速转动过程中飞线。本实用新型的弹片式高频振动装置具有结构稳定、振动频率高、使用性能好、易于装配、使用寿命长等特点，其具有很强的实用性，宜大力推广。
【附图说明】
16.图1是整体结构示意图。
17.图2是局部结构示意图。
18.图3是结构分解示意图。
19.图4是横剖示意图。
20.图5是纵剖示意图。
21.图6是铁芯转子的结构示意图。
22.图7是绝缘部件的结构示意图。
23.图8是绝缘部件的结构示意图。
24.附图标识：壳体10、卡条部11、镂空部12、轴承安装孔13、通孔14、第一壳体15、第二壳体16、中心转轴20、输出端21、第一轴体22、第二轴体23、铁芯转子30、转轴部31、中心轴孔311、长翼部32、磁靴部33、聚磁部331、磁铁组40、铁芯定子50、定子半圈部501、平板部51、弧
板部52、第一嵌设槽53、第二嵌设槽54、线圈60、绝缘部件70、定子转轴套部71、长翼套部72、隔板部73、中心转轴套部74、转轴孔741、限位部75、定位凸部76、贴合平面77、波形弹片90、固定部91、弹臂部92、波纹部921、定位安装孔93、滚动轴承100、套筒110。
【具体实施方式】
25.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。
26.如图1～图8所示，本实用新型的弹片式高频振动装置包括壳体10、中心转轴20、铁芯转子30、磁铁组40、铁芯定子50、线圈60、绝缘部件70和波形弹片90。
27.如图1～图5所示，所述中心转轴20可转动的设于所述壳体10中，其一端位于壳体10内，其另一端伸出于所述壳体10外而形成输出端21，用于输出高频振动。所述铁芯转子30设于所述壳体10中，并套设于所述中心转轴20上而可与所述中心转轴20同步转动。所述铁芯定子50包围于所述铁芯转子30的外侧，并与所述壳体10相对固定。所述磁铁组40固定设于所述铁芯定子50上，所述线圈60套设于所述铁芯转子30上，其可与所述铁芯转子30同步转动。所述绝缘部件70设于所述铁芯转子30上，并位于所述线圈60与所述铁芯转子30之间而用于绝缘隔离。所述波形弹片90固定设于所述绝缘部件70上，并位于远离中心转轴20输出端21的一端处，所述波形弹片90与所述线圈60的线端连接，其自由端由所述壳体10内伸出至壳体10外而用于电连接。使用时，波形弹片90与电源连接，当通过波形弹片90向线圈60通入方向变化的电流时，所述铁芯定子50上产生极性变化的磁极与固定的磁铁组40相互作用，在磁力作用下，所述铁芯转子30、中心转轴20和线圈60整体便发生转动而使得铁芯转子30的磁极朝向磁铁组40中对应的磁极，这样，所述铁芯转子30、中心转轴20和线圈60便可往复转动，从而通过输出端21对外输出高频振动。在所述铁芯转子30、中心转轴20和线圈60往复转动的过程中，所述波形弹片90的特殊结构，可减少铁芯转子30往复转动时的阻力，提高弹片式高频振动装置的振动频率，并且可提高波形弹片90自身的使用寿命，从而提高弹片式高频振动装置的使用寿命。
28.具体地，所述波形弹片90设有2件，其分别固定设于绝缘部件70上，其自由端分别伸出于壳体10外而用于连接电源的正极和负极。所述波形弹片90包括一体成型的固定部91和弹臂部92。
29.所述固定部91用于与绝缘部件70固定连接。本实施例中，所述固定部91呈板状，其上设有定位安装孔93，在所述绝缘部件70上设有形状与所述定位安装孔93相匹配的定位凸部76。所述固定部91可通过其定位安装孔93套设于所述定位凸部76上而与所述绝缘部件70的外表面贴合固定。进一步地，还可在所述固定部91与所述绝缘部件70之间涂布胶粘剂而使固定部91与绝缘部件70之间结合的更稳固。
30.所述弹臂部92呈长臂状，其一端与所述固定部91一体连接，其另一端弯曲延伸而形成自由端，从而使得所述弹臂部92具有一定弹性而可承受扭转变形。
31.进一步地，为增加所述弹臂部92的弹性，提高波形弹片90的使用寿命，并降低铁芯转子30往复转动时的阻力，在所述弹臂部92上设有波纹部921。所述波纹部921呈波纹状，其由片状的金属材料来回弯折而形成。所述波纹部921可分布于所述弹臂部92的局部，也可分布于所述弹臂部92的全部。所述波纹部921的数量可根据需要而设置。本实施例中，在所述
弹臂部92的中部区域设有所述波纹部921。其他实施例中，可在所述弹臂部92的除自由端外的其他区域处设置一个或多个波纹部921。
32.本实施例中，所述弹臂部92的自由端呈片状而利于与电源连接。
33.为使所述铁芯转子30转动更平稳，所述波形弹片90的固定部91对称地固定于所述绝缘部件70上，两个弹臂部92由两个固定部91的侧端分别朝相反的方向向外延伸而形成。
34.为实现导电连接，所述波形弹片90由金属材料制成。本实施例中，所述波形弹片90由铜片制成。
35.所述铁芯定子50呈框状，其围合于所述铁芯转子30外，其由若干形状相同的矽钢片层叠而形成。所述铁芯定子50的横截面类似于跑道状，其包括平行间隔的平板部51和连接于平板部51之间的弧板部52。所述平板部51呈平板状，所述弧板部52呈弧板状。
36.在一些实施例中，所述弧板部52、平板部51为一体结构。
37.本实施例中，所述铁芯定子50由两个定子半圈部501对合而形成，每个定子半圈部501分别包括一个平板部51和设于平板部51两端的半弧板部52。两个定子半圈部501对合时，每两个半弧板部52可对合形成一个弧板部52。
38.为方便与壳体10固定连接，在所述铁芯定子50的外侧表面上设有若干个第一嵌设槽53。所述第一嵌设槽53沿轴向设置，即沿铁芯定子50的长度方向设置，且所述第一嵌设槽53贯通所述铁芯定子50的长度两端。所述第一嵌设槽53的数量、位置可根据需要而设置。本实施例中，在所述平板部51、弧板部52的中央分别设有1个第一嵌设槽53，其均为矩形槽。
39.所述第一嵌设槽53用于与壳体10嵌接。在所述壳体10上设有形状、位置与所述第一嵌设槽53相对应的卡条部11。
40.在一些实施例中，所述卡条部11可由所述壳体10的内壁向内突出而形成，所述卡条部11卡接在所述第一嵌设槽53内便可使得所述壳体10的内壁与所述铁芯定子50的外壁相贴合，从而使得所述铁芯定子50固定设于所述壳体10内侧。
41.本实施例中，所述壳体10上设有多个卡条部11，相邻卡条部11之间形成镂空部12，当所述卡条部11卡接在所述第一嵌设槽53内时，所述铁芯定子50的其余部位便卡在卡条之间的镂空部12处，从而使得所述铁芯定子50固定设于壳体10上，且部分表面暴露于外。
42.为设置磁铁组40，在所述铁芯定子50的内侧表面上设有若干个第二嵌设槽54。所述第二嵌设槽54沿铁芯定子50的轴向设置，即沿铁芯定子50的长度方向设置。所述第二嵌设槽54贯通铁芯定子50的长度两端。本实施例中，在所述铁芯定子50的内侧表面设有4个第二嵌设槽54，该4个第二嵌设槽54对称分布于所述弧板部52上。位于同一弧板部52上的2个第二嵌设槽54相间隔，其间隔的距离，可根据需要而设置，其与所述铁芯转子30的转动幅度相关。所述第二嵌设槽54为矩形槽，其用于嵌设长条形的磁铁。
43.所述磁铁组40固定设于所述铁芯定子50的第二嵌设槽54内，其用于与所述铁芯转子30产生的磁极相互作用而驱使所述铁芯转子30转动。
44.所述磁铁组40包括4根长条形的磁铁，其分别嵌设于所述4个第二嵌设槽54内而与所述铁芯定子50固定在一起。设于同一弧板部52上的2个磁铁，其朝向于铁芯转子30一侧的磁极相反。位于相对的两个弧板部52上的对称位置处的磁铁的磁极，可以相同，也可以相反，其可根据需要而设置。
45.所述铁芯转子30套设于所述中心转轴20上，并位于所述铁芯定子50的内部。所述
铁芯转子30由若干形状相同的矽钢片层叠而形成，其包括转轴部31、长翼部32和磁靴部33。
46.所述转轴部31呈圆筒状，其上设有沿轴向贯通的中心轴孔311，其用于套设于所述中心转轴20上。所述中心轴孔311与所述中心转轴20可以设置成过盈配合，从而使得铁芯转子30与中心转轴20可以同步转动。在一些实施例中，也可以在所述中心轴孔311与中心转轴20之间涂布胶粘剂，从而将中心转轴20与铁芯转子30固接在一起而可同步转动。
47.所述长翼部32呈平板状，其对称设于所述转轴部31的两侧。
48.所述磁靴部33呈弧板状，其对称设于所述长翼部32的端部上并朝向于所述铁芯定子50。所述磁靴部33相对于所述中心轴孔311对称，且单个的磁靴部33相对于长翼部32对称，其伸出于所述长翼部32的两侧。本实施例中，所述磁靴部33的朝向于转轴部31一侧的表面呈平面状，所述磁靴部33的朝向于铁芯定子50一侧的表面呈弧面状。为据聚磁，在所述磁靴部33的朝向于铁芯定子50的一侧表面的中央设有聚磁部331。本实施例中，所述聚磁部331呈内凹的弧形凹槽状，其沿所述磁靴部33的长度方向延伸而贯通磁靴部33的两端。
49.所述线圈60套设于所述铁芯转子30的长翼部32上，其线头与所述波形弹片90连接。本实施例中，所述线圈60包括两个线圈包，其分别套设于所述长翼部32上。
50.为对所述铁芯转子30和线圈60进行隔离，，在所述铁芯转子30的两端分别设有绝缘部件70。
51.在一些实施例中，所述绝缘部件70为绝缘粉层，其由绝缘粉涂覆在所述铁芯转子30的表面上而形成。所述波形弹片70则通过粘接介质粘合于所述绝缘部件70的表面上。
52.本实施例中，所述绝缘部件70为绝缘套，其套设于所述铁芯转子30的两端，并位于所述铁芯转子30与线圈60之间而起到隔离作用。所述绝缘部件70是由塑胶材料制成的单独部件，其可套装在所述铁芯转子30的两端。更具体的，本实施例中的绝缘部件70包括一体成型的定子转轴套部71、长翼套部72、隔板部73、中心转轴套部74和限位部75。
53.所述定子转轴套部71呈圆筒状，其一端敞口而可套设于所述铁芯转子30的转轴部31上。
54.所述中心转轴套部74设于所述定子转轴套部71的非敞口端，其上设有与所述定子转轴套部71的内部相贯通的转轴孔741。所述中心转轴套部74可通过其转轴孔741而套设于中心转轴20上。所述中心转轴套部74的形状可根据需要而设置，本实施例中，所述中心转轴套部74呈方柱状。
55.所述长翼套部72呈框状，其对称分布于所述定子转轴套部71的两侧，其内部与所述定子转轴套部71贯通。所述长翼套部72的一端敞口而可套设在铁芯转子30的长翼部32上。
56.所述隔板部73呈板状，其对称分布于所述长翼套部72的端部两侧，且长翼套部72的内部穿过隔板部73而与外部贯通，从而使得铁芯转子30的磁靴部33可位于隔板部73的外侧表面。
57.所述限位部75用于防止线圈60散落，其沿轴向突出形成于所述隔板部73和/或长翼套部72的端部上，并与所述中心转轴套部74相间隔。由于所述限位部75突出于所述长翼套部72的顶部，因此，其可对线圈60进行限位，防止线圈60在往复转动过程中向外松散而影响转动。
58.当绝缘部件70套设于铁芯转子30上时，定子转轴套部71套装于铁芯转子30的转轴
部31的端部上，长翼套部72套装于铁芯转子30的长翼部32的端部上而将长翼部32与线圈60隔开，隔板部73位于铁芯转子30的磁靴部33与线圈60之间而将线圈60与磁靴部33隔开；限位部75则限制住线圈60两端的最高点；中心转轴套部74则套装在中心转轴20上。
59.为固定设置所述波形弹片90，在远离输出端21的绝缘部件70上设有定位凸部76。具体的，在所述中心转轴套部74的表面上设有相对设置的贴合平面77，在所述贴合平面77上设有所述定位凸部76。所述波形弹片90的固定部91通过其定位安装孔93套设于所述定位凸部76上而与所述绝缘部件70的外表面相贴合固定。
60.在一些实施例中，所述绝缘部件70可以通过包塑工艺形成在所述铁芯转子30的两端而与所述铁芯转子30结合在一起。此时，所述绝缘部件70的结构可以与本实施例中的绝缘部件70的结构相同，只是设于铁芯转子30上的工艺不同：本实施例是先加工出绝缘部件70后将绝缘部件70套装在铁芯转子30上，而其他实施例则可以直接在铁芯转子30上通过包塑工艺形成具有相同结构的绝缘部件70。
61.为支撑柱所述中心转轴20进行转动，在所述壳体10的两端分别设有轴承安装孔13，在所述轴承安装孔13处分别设有滚动轴承100，所述中心转轴20分别与所述滚动轴承100的内圈连接而与所述壳体10形成转动连接，从而可相对所述壳体10进行转动。
62.为支撑柱所述铁芯转子30在壳体10内进行转动，在所述中心转轴20的远离输出端21的一端上套设有套筒110。所述套筒110的一端与所述壳体10内部抵接，一端与所述绝缘部件70的中心转轴套部74相抵接，从而可支撑住所述绝缘部件70和铁芯转子30，使得铁芯转子30可随中心转轴20在壳体10内转动。
63.为使得波形弹片90的自由端可由壳体10内伸出至壳体10外，在所述壳体10的远离输出端21的端部上设有通孔14，所述波形弹片90的自由端穿过所述通孔14而伸出至所述壳体10外用于电连接。
64.进一步地，所述中心转轴20可以是一根长轴体，也可以是多根长轴体拼接在一起而形成，其具体可根据需要而设置。本实施例中，所述中心转轴20包括第一轴体22和第二轴体23，其中，第一轴体22位于壳体10内，所述第二轴体23的一端与所述第一轴体22同轴连接，另一端则伸出至壳体10外而形成输出端21。所述第一轴体22和第二轴体23相连接的部位，与滚动轴承100设置的位置相对应。
65.进一步地，所述壳体10由第一壳体15和第二壳体16对合连接而形成，从而方便安装。
66.由此，便形成了本实用新型的弹片式高频振动装置：中心转轴20可转动的设于壳体10中，其一端伸出于壳体10外而形成自由端；所述铁芯转子30通过其转轴部31而套设于中心转轴20上，并可与中心转轴20同步转动。所述绝缘部件70套装于铁芯转子30的两端上；所述线圈60套设于所述铁芯转子30的长翼部32上，其与长翼部32之间通过绝缘部件70隔开；所述波形弹片90固定设于绝缘部件70上，其与所述线圈60电连接，且波形弹片90的自由端由壳体10内伸出至壳体10外而可用于连接电源；所述磁铁组40固定设于铁芯定子50上，并与所述铁芯转子30的磁靴部33相间隔。所述铁芯定子50固定设于壳体10上。
67.当波形弹片90与外部电源连接时，向所述线圈60持续通入工作电源时，如正负方波电源时，所述铁芯转子30受感应而在磁靴部33产生磁极。当线圈60上的电流方向交替变化时，磁靴部33上的磁极交替变化，从而可交替吸引或排斥磁铁组40中相应的磁极，从而可
驱动铁芯转子30、中心转轴20、线圈60往复转动，从而可通过输出端21向外输出高频振动。铁芯转子30往复转动过程中，波形弹片90可提供扭转弹力而利于铁芯转子30回归；而波形弹片90上设置的波形部，相比于平片结构的弹片，可以减少铁芯转子30在转动过程中的阻力，提高弹片式高频振动装置的频率，并延长波形弹片90自身的使用寿命。
68.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。