摆动电机和电推剪制造技术

本申请公开了一种摆动电机及电推剪，该摆动电机包括U型磁轭、四个永磁体和摆臂，该U型磁轭在控制电路下可使两个支脚的端面产生交变磁极。该四个永磁体通过第二磁轭固定安装在内臂上。四个永磁体分别为第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体，其依次分布在以支点为圆心的同一圆周上。第一永磁体和第四永磁体的径向端面极性相同，第二永磁体和第三永磁体的径向端面极性相同且与第一永磁体径向端面的极性相反。当线圈通电，四个永磁体都会产生相同旋转方向的转矩，从而在U型磁轭的两个支脚作用下往复摆动。这种永磁体冗余的设计是跟现有技术不同的电机磁路设计，比同功率的现有电机转矩更大，作用磁通大，驱动功率则相应的减小。

【技术实现步骤摘要】
摆动电机和电推剪
本申请涉及一种电机，尤其是可输出摆动运动的电机。
技术介绍
电机是一种依据电磁感应定律实现电能的转换的一种电磁装置，其被广泛应用于各个领域内，是当今社会不可或缺的原动机，为大量电器或各种机械提供动力源。电推剪即为一种以电机为动力机构的设备，目前，电推剪的电机分为旋转电机和摆动电机。旋转电机是依靠电磁感应原理而运行的旋转电磁机械，用于实现机械能和电能的相互转换，同时旋转电机借助传动机构来将旋转运动转换成往复摆动，通常的传动机构例如凸轮机构、偏心连杆结构。摆动电机则包括山型铁芯磁扼、永磁体(一块或两块)以及由纯铁组成并与永磁体相连的摆臂，在山型铁芯磁扼上线圈的作用下，摆臂在山型磁扼左右摆动，如公开号为1070359(永磁式电推剪)、公开号为203357478U(电推剪摆动杆)等专利。但，以旋转电机配合凸轮机构或偏心连杆结构这种方式输出往复摆动运动，工作电流大，尤其是启动时和堵转时工作电流异常大。如采用3.7伏直流旋转有刷电机，工作电流在800-1200毫安，功率4瓦左右，摆动频率随阻力变化大，堵摆时电流超过2000毫安，电机的寿命约400小时。而摆动电机中，山型铁芯磁扼的中间支架磁扼磁通大，两端支架磁扼的磁通小，两端支架在工作时只有单一的吸力或很短时间的斥力，中间支架只在很短时间内同时有吸力和斥力，其它时间只有吸力，且大于两端支架的吸力或斥力。此类电推剪，要保证足够的力矩，就要使线圈通220V交流电，其功率达到8-12瓦，同时利用220V交流电的固定频率使摆臂摆动，靠共振弹簧共振保障。此结构如用充电电池做低压驱动，则力矩很小，无法产生工作的力矩，也就是此类电推剪不能做无线的便携式设计。
技术实现思路
本申请提供一种新型的摆动电机及电推剪。本申请提供的摆动电机，包括：U型磁轭，所述U型磁轭具有第一支脚和第二支脚，所述第一支脚和第二支脚上分别缠绕有线圈；控制电路，所述控制电路与线圈电连接，并产生交变脉冲，使U型磁轭的两个支脚的端面产生交变磁极；可绕支点摆动的摆臂，所述摆臂自U型磁轭的端面向外延伸，且以支点为界，所述摆臂靠近U型磁轭的一端为内臂，所述摆臂远离U型磁轭的一端为外臂；第二磁轭，所述第二磁轭安装在内臂靠近U型磁轭的一端；以及四个永磁体，所述永磁体固定安装在第二磁轭上；所述四个永磁体依次分布在以支点为圆心的同一圆周上，且按照排列顺序依次为第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体；所述第一永磁体和第四永磁体的径向端面的极性相同，所述第二永磁体和第三永磁体的径向端面的极性相同；并且所述第一永磁体的径向端面和第二永磁体径向端面的极性相反且对应第一支脚的端面设置；所述第三永磁体的径向端面和第四永磁体径向端面的极性相反且对应第二支脚的端面设置；所述永磁体的端面和其对应支脚的端面具有气隙。作为所述摆动电机的进一步改进，所述第一永磁体与第二永磁体之间的间隙小于第一支脚端面的宽度，所述第三永磁体与第四永磁体之间的间隙小于第二支脚端面的宽度。作为所述摆动电机的进一步改进，所述永磁体的径向端面宽度与U型磁轭支脚的端面宽度相同。作为所述摆动电机的进一步改进，所述第一支脚和第二支脚的端面具有匹配永磁体摆动时所对应圆周的圆弧面。作为所述摆动电机的进一步改进，在所述摆臂的两侧设置有用于吸收摆臂在摆动到位时的转动惯量的弹性体，所述弹性体的弹性特征为二次以上的曲线。作为所述摆动电机的进一步改进，所述弹性体为圆球、椭圆球、圆柱、椭圆柱或半圆形的硅胶件或橡胶件。作为所述摆动电机的进一步改进，在U型磁轭外侧且第一永磁体和/或第四永磁体的移动轨迹上设置有用于检测第一永磁体或第四永磁体到位状态的检测元件，所述检测元件与控制电路连接。作为所述摆动电机的进一步改进，所述检测元件为霍尔元件。作为所述摆动电机的进一步改进，还包括共振弹性件，所述共振弹性件一端固定在摆臂的支点上，另一端连接在外臂或内臂上。作为所述摆动电机的进一步改进，所述外臂具有力输出部，所述力输出部具有弧形外壁。作为所述摆动电机的进一步改进，所述外臂和/或内臂上设置有用于力输出的摆杆，所述摆杆垂直于摆臂的摆动平面。本申请提供的电推剪，包括摆动电机和刀头，所述摆动电机采用如上述任一项所述的摆动电机，所述刀头与摆臂的外臂连接。作为所述电推剪的进一步改进，所述外臂具有力输出部，所述力输出部具有弧形外壁，所述刀头具有拨动连接体，所述拨动连接体具有与力输出部匹配的凹槽，所述力输出部安装在所述凹槽内。本申请的有益效果是：本申请提供的摆动电机，其包括U型磁轭、四个永磁体和摆臂，该U型磁轭的两个支脚上分别缠绕有线圈，在控制电路下可使两个支脚的端面产生交变磁极。该摆臂可绕支点摆动的摆臂，其靠近U型磁轭的一端为内臂，远离U型磁轭的一端为外臂。该四个永磁体通过第二磁轭固定安装在内臂上。四个永磁体分别为第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体，其依次分布在以支点为圆心的同一圆周上。第一永磁体和第四永磁体的径向端面极性相同，第二永磁体和第三永磁体的径向端面极性相同，同时第一永磁体与第二永磁体径向端面的极性相反且对应第一支脚的端面设置；第三永磁体的径向端面和第四永磁体径向端面的极性相反且对应第二支脚的端面设置，永磁体与U型磁扼对应有气隙。当线圈通电，四个永磁体都会产生相同旋转方向的转矩。如果通电后，第一和第三永磁体对U型磁轭产生大小相同的磁吸力，则第二和第四永磁体对U型磁轭产生大小相同的磁斥力；反向通电，第一和第三永磁体对U型磁轭产生大小相同的磁斥力，则第二和第四永磁体对U型磁轭产生大小相同的磁吸力。U型磁轭的每个支脚对应两个永磁体，这种永磁体冗余的设计是跟现有技术不同的磁路设计，比同功率的现有电机转矩更大，作用磁通大，驱动功率则相应的减小。对于需要往复运动且运动距离不大的机械单元，可采用该电机直接驱动，不需要凸轮机构或偏心连杆结构，噪音小，电流稳定，也没有像旋转电机那样的启动大电流，堵摆时电流变化不大，摆动频率不随阻力变化，可用充电电池供电，便于便携性设计。本申请提供的电推剪采用上述摆动电机，只需通低压直流电(如3.7V)，工作电流约500毫安，功率2瓦左右，堵摆时电流约700毫安，驱动电流平稳，摆动频率不随阻力变化。其工作电流小于有刷直流电机，节能效果明显，且可用充电锂电池，没有启动时和堵摆时的大电流，电池寿命更长，是一种节能环保的设计。附图说明图1为本申请摆动电机一种实施例的结构示意图；图2为图1所示实施例中永磁体与U型磁轭支脚的配合示意图；图3为图1所示实施例在通电状态下的示意图；图4为图1所示实施例在与图3反向的通电状态下的示意图；图5为图1所示实施例中四个永磁体径向端面第一种展开示意图；图6为图1所示实施例中四个永磁体径向端面第二种展开示意图；图7为图1所示实施例中四个永磁体径向端面第三种展开示意图；图8为图1所示实施例中摆臂输出部分另一种实施例的结构示意图；图9为本申请摆动电机第二种实施例的结构示意图；图10为本申请摆动电机第三种实施例的结构示意图；图11为图10所示实施例中共振弹性件另一种形状示意图；图12为本申请电推剪一种实施例的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摆动电机,其特征在于，包括：U型磁轭，所述U型磁轭具有第一支脚和第二支脚，所述第一支脚和第二支脚上分别缠绕有线圈；控制电路，所述控制电路与线圈电连接，并产生交变脉冲，使U型磁轭的两个支脚的端面产生交变磁极；可绕支点摆动的摆臂，所述摆臂自U型磁轭的端面向外延伸，且以支点为界，所述摆臂靠近U型磁轭的一端为内臂，所述摆臂远离U型磁轭的一端为外臂；第二磁轭，所述第二磁轭安装在内臂靠近U型磁轭的一端；以及四个永磁体，所述永磁体固定安装在第二磁轭上；所述四个永磁体依次分布在以支点为圆心的同一圆周上，且按照排列顺序依次为第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体；所述第一永磁体和第四永磁体的径向端面的极性相同，所述第二永磁体和第三永磁体的径向端面的极性相同；并且所述第一永磁体的径向端面和第二永磁体径向端面的极性相反且对应第一支脚的端面设置；所述第三永磁体的径向端面和第四永磁体径向端面的极性相反且对应第二支脚的端面设置；所述永磁体的端面和其对应支脚的端面具有气隙。

【技术特征摘要】
1.一种摆动电机,其特征在于，包括：U型磁轭，所述U型磁轭具有第一支脚和第二支脚，所述第一支脚和第二支脚上分别缠绕有线圈；控制电路，所述控制电路与线圈电连接，并产生交变脉冲，使U型磁轭的两个支脚的端面产生交变磁极；可绕支点摆动的摆臂，所述摆臂自U型磁轭的端面向外延伸，且以支点为界，所述摆臂靠近U型磁轭的一端为内臂，所述摆臂远离U型磁轭的一端为外臂；第二磁轭，所述第二磁轭安装在内臂靠近U型磁轭的一端；以及四个永磁体，所述永磁体固定安装在第二磁轭上；所述四个永磁体依次分布在以支点为圆心的同一圆周上，且按照排列顺序依次为第一永磁体、第二永磁体、第三永磁体和第四永磁体，相邻永磁体之间具有间隙；所述第一永磁体和第四永磁体的径向端面的极性相同，所述第二永磁体和第三永磁体的径向端面的极性相同；并且所述第一永磁体的径向端面和第二永磁体径向端面的极性相反且对应第一支脚的端面设置；所述第三永磁体的径向端面和第四永磁体径向端面的极性相反且对应第二支脚的端面设置；所述永磁体的端面和其对应支脚的端面具有气隙。2.如权利要求1所述的摆动电机，其特征在于，所述第一永磁体与第二永磁体之间的间隙小于第一支脚端面的宽度，所述第三永磁体与第四永磁体之间的间隙小于第二支脚端面的宽度。3.如权利要求1所述的摆动电机，其特征在于，所述第一支脚和第二支脚的端面具有匹配永磁体摆动时所对应圆周的圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建坤，胡建长，胡斐然，胡斐凡，
申请(专利权)人：胡建坤，
类型：发明
国别省市：广东;44