[發(fā)明專利]永磁式擺動(dòng)電機(jī)及其設(shè)計(jì)、裝配方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911351719.9
• 申請(qǐng)日: 2019-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN111064339A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張波;黃志勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 溫州市良特電器有限公司
• 主分類號(hào): H02K33/16
• 分類號(hào): H02K33/16;H02K1/34;H02K15/00
• 代理公司: 杭州天欣專利事務(wù)所(普通合伙) 33209
• 代理人: 陳農(nóng)

本申請(qǐng)涉及一種永磁式擺動(dòng)電機(jī)及其設(shè)計(jì)、裝配方法，永磁式擺動(dòng)電機(jī)由支架組件、線圈繞組、永磁體、外殼、端蓋、動(dòng)子和軸承裝配組成，支架組件由兩個(gè)支架卡接構(gòu)成，線圈繞組由兩個(gè)繞制在繞線槽內(nèi)的線圈電磁串聯(lián)而成；永磁體共兩對(duì)四塊并分別安裝在兩個(gè)支架上，兩對(duì)永磁體構(gòu)成兩個(gè)永磁磁場(chǎng)回路并產(chǎn)生兩極永磁磁場(chǎng)；外殼包裹住支架和永磁體，外殼軸承室、端蓋軸承室內(nèi)均裝有軸承，端蓋與外殼后端同軸線安裝；轉(zhuǎn)軸、動(dòng)子鐵芯、軸套固定構(gòu)成動(dòng)子，動(dòng)子通過軸承連接耦合套裝在永磁式擺動(dòng)電機(jī)不動(dòng)部分中，動(dòng)子與支架組件、外殼、端蓋皆有間隙，動(dòng)子鐵芯被線圈繞組橫向懸空地環(huán)繞包圍。本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)緊湊，材料及空間利用率高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，裝配維護(hù)簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種永磁式擺動(dòng)(周向來回?cái)[動(dòng))電機(jī)及其設(shè)計(jì)、裝配方法，主要適用于擺動(dòng)式小家電的驅(qū)動(dòng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代生活中，擺動(dòng)電機(jī)已經(jīng)普遍應(yīng)用到諸如電動(dòng)牙刷、按摩器、潔面器等各種清潔、保健器具用品上。現(xiàn)有技術(shù)中的擺動(dòng)電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)不夠合理，材料及內(nèi)部空間利用率低，性能穩(wěn)定性或可靠性相對(duì)差，裝配不夠簡(jiǎn)便，生產(chǎn)效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，電磁構(gòu)造較合理，內(nèi)部空間利用率高，性能穩(wěn)定，使用可靠，生產(chǎn)、裝配方便的永磁式擺動(dòng)電機(jī)及其設(shè)計(jì)、裝配方法。

本申請(qǐng)解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括：一種永磁式擺動(dòng)電機(jī)，所述永磁式擺動(dòng)電機(jī)由支架組件、線圈繞組、永磁體、外殼、端蓋、動(dòng)子和軸承裝配組成，所述支架組件、線圈繞組、永磁體、外殼、端蓋裝配構(gòu)成永磁式擺動(dòng)電機(jī)不動(dòng)部分；所述支架組件由兩個(gè)相同的支架配合卡接構(gòu)成，所述支架上設(shè)置有一個(gè)繞線槽，所述線圈繞組由兩個(gè)繞制在所述繞線槽內(nèi)的線圈電、磁串聯(lián)而成(兩個(gè)線圈按照通電后相互增強(qiáng)磁場(chǎng)的方式進(jìn)行連接并引出兩個(gè)出線端)；所述永磁體共四塊并分別安裝在兩個(gè)支架上，兩對(duì)永磁體構(gòu)成同向并列的兩個(gè)永磁磁場(chǎng)回路，兩對(duì)永磁體產(chǎn)生兩極永磁磁場(chǎng)，從周向上看四個(gè)永磁體外表面極性呈N-S-S-N(或S-N-N-S)順序在圓周上排列；所述外殼采用低碳鋼板制作，外殼包裹住兩個(gè)支架和兩對(duì)共四個(gè)永磁體并與支架、永磁體之間接觸處貼緊，外殼軸承室、端蓋軸承室內(nèi)均裝有一個(gè)軸承，端蓋與外殼后端同軸線配合安裝；所述轉(zhuǎn)軸、動(dòng)子鐵芯、軸套固定牢靠構(gòu)成動(dòng)子，所述動(dòng)子通過軸承連接耦合套裝在永磁式擺動(dòng)電機(jī)不動(dòng)部分中，動(dòng)子與支架組件、外殼、端蓋間皆有間隙，所述動(dòng)子鐵芯被線圈繞組橫向懸空地環(huán)繞包圍，線圈繞組未通電時(shí)所述動(dòng)子鐵芯懸空地處于支架組件工字型內(nèi)腔中心并通過其兩端被所述永磁體磁場(chǎng)力吸引定位在靜態(tài)平衡位置；所述線圈繞組通入交變脈沖電流時(shí)隔空對(duì)動(dòng)子鐵芯激磁，按動(dòng)子鐵芯某端某側(cè)-對(duì)應(yīng)氣隙-某端某側(cè)永磁體-外殼-另一端另一側(cè)永磁體-對(duì)應(yīng)氣隙-動(dòng)子鐵芯另一端另一側(cè)-動(dòng)子鐵芯某端某側(cè)形成電流磁場(chǎng)回路，在氣隙中形成交替改變方向的兩極電流磁場(chǎng)(在動(dòng)子鐵芯兩端極靴面上表現(xiàn)為交替改變極性的磁極)。

本申請(qǐng)所述四個(gè)永磁體相對(duì)于轉(zhuǎn)軸軸線對(duì)稱配置，永磁體的外磁極面為平行于轉(zhuǎn)軸軸線的平面，永磁體外磁極面與動(dòng)子鐵芯外表面(即極靴外表面)之間的間隙形成氣隙磁場(chǎng)，所述永磁體的內(nèi)磁極面內(nèi)接于外殼的內(nèi)廓(內(nèi)壁)，四個(gè)永磁體產(chǎn)生兩極(形式上采取空間分割成四極，實(shí)質(zhì)上仍然是兩極以對(duì)應(yīng)于兩極繞組電流磁場(chǎng))永磁磁場(chǎng)。

本申請(qǐng)所述永磁體外磁極面為平行于轉(zhuǎn)軸軸線的平面(比圓弧面更便于永磁體制作以節(jié)約永磁體加工成本，可彌補(bǔ)所帶來的氣隙磁場(chǎng)分布不均勻的影響)或?yàn)橐赞D(zhuǎn)軸軸線為中心的圓弧面，動(dòng)子鐵芯外表面為以轉(zhuǎn)軸軸線為中心的圓弧面。

本申請(qǐng)所述動(dòng)子鐵芯由軟磁薄片材料疊裝而成，所述動(dòng)子鐵芯兩端為相同且相對(duì)于轉(zhuǎn)軸軸線上下對(duì)稱的鐵芯磁極，動(dòng)子鐵芯中心為安裝轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)軸孔，動(dòng)子鐵芯腰部被線圈繞組橫向懸空地包圍；每個(gè)鐵芯磁極分別設(shè)置有左右對(duì)稱的兩個(gè)極靴，兩個(gè)極靴中間設(shè)置有一個(gè)極靴分隔槽，動(dòng)子鐵芯極靴外表面(靠近永磁體外磁極面的那一面)與永磁體外磁極面配合，極靴分隔槽寬度、深度近似相等，為極靴寬度的三分之一到二分之一之間：采用極靴分隔槽并如是選取幾何尺寸，以使鐵芯磁阻在此處驟變產(chǎn)生齒槽效應(yīng)力矩，可使電機(jī)啟擺更快，工作擺幅更穩(wěn)定，工作電流更小。