專利名稱：用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種新型電機，尤其涉及的是ー種用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件
背景技術：
近幾年來，隨著微流控技術的蓬勃發(fā)展，生物芯片已經廣泛應用于生物醫(yī)學研究、 臨床診斷、藥物開發(fā)、食品衛(wèi)生和環(huán)境監(jiān)測等諸多領域。生物芯片盤片作為新型檢測工具， 需要設計ー種新型電機及芯片的固定和鎖緊裝置與之相匹配。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，提供一種用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件，以其特有的中空電機結構方便固定鎖緊和更換圓形生物盤片。本實用新型的目的是通過如下的技術方案實現(xiàn)的一種用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件，包括用于帶動圓形生物芯片盤片轉動的直流無刷電機、 控制電機轉速的編碼器和用于固定、鎖緊芯片盤片的固定和鎖緊機構，所述電機包括轉子機構、定子鐵芯和繞組構成的定子機構、電機架；所述轉子機構為轉子軸為中空結構，轉子軸緊配合插入到用于固定芯片盤片和作為電機上蓋的圓盤的中心凸孔中，使圓盤套在轉子軸一端；所述定子鐵芯與繞組構成的定子機構固定在電機架上，轉子軸通過固定在電機架的中心孔中的上軸承和下軸承固定在電機架上；所述編碼器固定在位于電機架外側的轉子軸另一端上；所述固定和鎖緊機構包括鎖緊結構內軸、內軸彈簧彈簧、鎖緊結構底蓋、卡簧、鎖緊結構外軸、鎖緊軸結構彈簧、鋼球，鎖緊結構內軸的長度大于鎖緊結構外軸的長度，鎖緊結構外軸的長度大于轉子軸的長度，鎖緊結構外軸插入在轉子軸的中空腔中，鎖緊結構內軸插入在鎖緊結構外軸中，使鎖緊結構內軸和鎖緊結構外軸露出轉子軸，在鎖緊結構內軸與鎖緊結構外軸凸臺端面之間有鎖緊結構底蓋，鎖緊結構底蓋中設置有套在鎖緊結構內軸上的內軸彈簧和彈簧、卡簧，內軸彈簧安裝在鎖緊結構內軸和鎖緊結構外軸之間，彈簧安裝在鎖緊結構外軸和鎖緊結構底蓋之間，卡簧將鎖緊結構外軸固定在鎖緊結構底蓋內，在鎖緊結構底蓋與轉子軸凸臺端面之間設置有套在鎖緊結構外軸上的鎖緊軸結構彈簧，在位于環(huán)形內口中的鎖緊結構外軸頂端沿著鎖緊結構外軸的圓周形成至少兩個対稱的貫通孔，鎖緊結構內軸的頂端有凹槽，在鎖緊結構外軸貫通孔中設置有鋼球，鎖緊結構內軸非凹槽部分擠壓鋼球的表面，使鋼球略凸出于鎖緊結構外軸的外表面，在鎖緊結構內軸凹槽與鎖緊結構外軸的圓周的貫通孔對齊的情況下，鋼球回入鎖緊結構外軸內，所述鎖緊結構外軸在外力和鎖緊軸結構彈簧壓カ的作用下能在轉子軸中上下移動，所述鎖緊結構內軸在外力和內軸彈簧壓カ的作用下能在鎖緊結構外軸中上下移動。所述插入到圓盤中的轉子軸頂端的中空腔中形成有凹陷的環(huán)形內ロ。圓盤轉子軸通過鋼環(huán)緊配合壓入圓盤中心凸孔外側的圓形結構中和環(huán)形結構的磁鋼固定在鋼環(huán)外圓上與轉子軸固定。在上軸承與下軸承之間有用于支撐和壓緊上下軸承的內環(huán)、外環(huán)和壓簧。所述圓盤的表面具有與圓形生物芯片盤片凹槽相吻合的凸起。所述圓盤為鋁盤。所述編碼器包括編碼器下蓋、編碼器接插件、編碼器外殼和編碼盤，所述編碼盤通過頂絲固定在轉子軸上。所述下軸承通過壓簧與編碼器下蓋通過螺絲固定在電機架中心孔中。本實用新型的有益效果方便固定和更換圓形生物芯片盤片，電機在電機總裝時轉子通過軸承固定在電機架上一次完成，因此結構簡單緊湊、易于裝拆，成本低，尺寸小，重量輕，鎖緊結構結構簡單，易于固定和更換芯片。

圖I為本實用新型用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件的電機結構剖面示意圖；圖2為轉子結構剖面示意圖；圖3為支架軸承固定結構剖面示意圖；圖4為固定和鎖緊機構的鋼球在軸內剖面示意圖；圖5為固定和鎖緊機構的鋼球凸出鎖緊剖面示意圖；圖6為本實用新型用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件的結構剖面示意圖；圖7為本實用新型用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件的固定圓形生物芯片盤片的剖面示意圖。
具體實施方式
以下將結合附圖，對本實用新型的較佳實施例加以進一歩的詳細說明。本實用新型用于用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件，主要是根據(jù)所設計的圓形盤片而設計的新型電機及其固定和鎖緊裝置，電機為直流無刷電機， 鎖緊カ為彈簧力。如圖1-7所示，本實用新型的用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件，包括用于帶動圓形生物芯片盤片轉動的直流無刷電機40、控制電機轉速的編碼器 50和用于固定、鎖緊芯片盤片的固定和鎖緊機構30。所述電機40包括轉子機構60、定子鐵芯5和繞組6構成的定子機構、電機架12 ； 所述轉子機構60為轉子軸I為中空結構，轉子軸I緊配合插入到用于固定芯片盤片25和作為電機上蓋的圓盤2的中心凸孔中，使圓盤2套在轉子軸I 一端，插入到圓盤2中的轉子軸I頂端的中空腔中形成有凹陷的環(huán)形內ロ 28，鋼環(huán)3緊配合壓入圓盤2中心凸孔外側的圓形結構中，磁鋼4為環(huán)形結構，固定在鋼環(huán)3外圓上；所述定子鐵芯5與繞組6構成的定子機構固定在電機架12上，轉子軸I通過固定在電機架12的中心孔中的上軸承7和下軸承11固定在電機架12上，在上軸承7與下軸承11之間有用于支撐和壓緊上下軸承的內環(huán)
8、外環(huán)9和壓簧10 ；[0026]所述編碼器50固定在位于電機架12外側的轉子軸I另一端上；所述固定和鎖緊機構30包括鎖緊結構內軸17、內軸彈簧18彈簧19、鎖緊結構底蓋20、卡簧21、鎖緊結構外軸22、鎖緊軸結構彈簧23、鋼球24，鎖緊結構內軸17的長度大于鎖緊結構外軸22的長度，鎖緊結構外軸22的長度大于轉子軸I的長度，鎖緊結構外軸22 插入在轉子軸I的中空腔中，鎖緊結構內軸17插入在鎖緊結構外軸22中，使鎖緊結構內軸 17和鎖緊結構外軸22露出轉子軸I，在鎖緊結構內軸17與鎖緊結構外軸22凸臺端面之間有鎖緊結構底蓋20，鎖緊結構底蓋20中設置有套在鎖緊結構內軸17上的內軸彈簧18和彈簧19、卡簧21，內軸彈簧18安裝在鎖緊結構內軸17和鎖緊結構外軸22之間，彈簧19安裝在鎖緊結構外軸22和鎖緊結構底蓋20之間，卡簧21將鎖緊結構外軸22固定在鎖緊結構底蓋20內，在鎖緊結構底蓋20與轉子軸I凸臺端面之間設置有套在鎖緊結構外軸22上的鎖緊軸結構彈簧23，在位于環(huán)形內ロ 28中的鎖緊結構外軸22頂端沿著鎖緊結構外軸22 的圓周形成至少兩個対稱的貫通孔，鎖緊結構內軸17的頂端有凹槽26，在鎖緊結構外軸22 貫通孔中設置有鋼球24，鎖緊結構內軸17非凹槽部分擠壓鋼球的表面，使鋼球24略凸出于鎖緊結構外軸22的外表面，在鎖緊結構內軸17凹槽26與鎖緊結構外軸22的圓周的貫通孔對齊的情況下，鋼球24回入鎖緊結構外軸22內，所述鎖緊結構外軸22在外力和鎖緊軸結構彈簧23壓カ的作用下能在轉子軸I中上下移動，所述鎖緊結構內軸17在外力和內軸彈簧18壓カ的作用下能在鎖緊結構外軸22中上下移動。所述圓盤2的表面具有與圓形生物芯片盤片25凹槽相吻合的凸起27。所述圓盤2為鋁盤。所述編碼器50包括編碼器下蓋13、編碼器接插件14、編碼器外殼15和編碼盤16， 所述編碼盤16通過頂絲固定在轉子軸I上。所述下軸承11通過壓簧10與編碼器下蓋13通過螺絲固定在電機架中心孔中。具體地說，軸承通過膠水固定在支架8中心孔上沿，內環(huán)8、外環(huán)9、壓簧10、軸承 11依次安裝在支架8中心孔中，通過編碼器下蓋13將上述件固定在支架8中心孔中，作為旋轉和轉子定位結構，電機轉速控制元件編碼器下蓋13、編碼器接插件14、編碼器外殼15、 編碼盤16依次安裝在支架8與轉子軸I上。本實用新型將電機轉速控制元件編碼器作為電機固定部分，與電機連接成一體，整個電機轉子作為為ー個部分，直插入軸承7與軸承11 中，方便了安裝，提高生產效率。外環(huán)9支撐固定上軸承7與下軸承11外圈，使相互之間為確定距離，內環(huán)8和壓簧10支撐固定上軸承7與下軸承11內圈，壓簧10壓カ使上軸承7與下軸承11內圈壓紫， 這樣轉子軸I與上軸承7與下軸承11內圈成為一體鋼環(huán)3通過緊配合壓入鋁盤2底端圓形結構中，鋼環(huán)3材料采用熱膨脹系數(shù)小的鋼材，磁鋼4通過膠水固定在鋼環(huán)3上，轉子軸I緊配合直插入鋁盤2中心孔中，轉子結構中鋁盤2既作為芯片圓盤固定定位結構，也作為電機上蓋，轉子軸I為中空結構，鎖緊裝置可以通過中空軸進入芯片孔中，方便鎖緊和更換芯片。內軸彈簧18安裝在鎖緊結構內軸17與鎖緊結構外軸22之間，使內外軸之間產生彈性壓力，彈簧19安裝在鎖緊結構外軸22與鎖緊結構底蓋20之間，通過卡簧21使上述結構成為ー個整體，鋼球24安裝在鎖緊結構外軸22上端圓孔中，轉子軸I為中空結構，在內軸彈簧18和外力的作用下，鎖緊結構內軸17上下移動，使鋼球24進出鎖緊結構外軸22，同時在彈簧19的作用下，上述結構在轉子軸I中空結構中上下移動，起到鎖緊圓形生物芯片的作用，同時通過鎖緊結構內軸17上下移動，使鋼球24進出鎖緊結構外軸22，同時在彈簧 19的作用下，上述結構在轉子軸I中空結構中上下移動，起到松開圓形生物芯片的作用，方便更換圓形生物芯片。固定和鎖緊裝置的鎖緊方法，其包括以下步驟A、通過外力推動鎖緊結構內軸17，內軸彈簧18，鋼球24進入鎖緊結構外軸22 ；B、推動鎖緊結構外軸22，使鎖緊結構外軸22進入生物芯片盤片24下端相應圓孔中。C、鎖緊結構內軸17在內軸彈簧18的作用下，向下移動，將鋼球24推出鎖緊結構外軸22。D、在鎖緊結構外軸22、鎖緊軸結構彈簧23、鋼球24的作用下，將圓形生物芯片盤片25固定在鋁盤2上。也就是說，當鋼球24略凸出于鎖緊結構外軸22的外表面的情況下，所述圓形生物芯片盤片25通過鎖緊軸結構彈簧23壓カ鎖緊在圓盤2上，當鋼球24回入鎖緊結構外軸22 內的情況下，鎖緊軸結構彈簧23壓カ使鎖緊結構外軸22退出芯片鎖緊孔，所述圓形生物芯片盤片25與圓盤2分離。最后應當理解的是，以上實施例僅用于說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利范圍當中。
權利要求1.一種用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件，包括用于帶動圓形生物芯片盤片轉動的直流無刷電機(40)、控制電機轉速的編碼器(50)和用于固定、鎖緊芯片盤片的固定和鎖緊機構(30)，其特征在于，所述電機(40)包括轉子機構(60)、定子鐵芯(5)和繞組(6)構成的定子機構、電機架(12);所述轉子機構(60)為轉子軸(I)為中空結構，轉子軸(I)緊配合插入到用于固定芯片盤片(25)和作為電機上蓋的圓盤(2)的中心凸孔中，使圓盤(2)套在轉子軸(I) 一端；所述定子鐵芯(5)與繞組(6)構成的定子機構固定在電機架(12)上，轉子軸(I)通過固定在電機架(12)的中心孔中的上軸承(7)和下軸承(11)固定在電機架(12)上；所述編碼器(50)固定在位于電機架(12)外側的轉子軸(I)另一端上；所述固定和鎖緊機構(30)包括鎖緊結構內軸(17)、內軸彈簧(18)彈簧(19)、鎖緊結構底蓋(20)、卡簧(21)、鎖緊結構外軸(22)、鎖緊軸結構彈簧(23)、鋼球(24)，鎖緊結構內軸(17)的長度大于鎖緊結構外軸(22)的長度，鎖緊結構外軸(22)的長度大于轉子軸(I) 的長度，鎖緊結構外軸(22)插入在轉子軸(I)的中空腔中，鎖緊結構內軸(17)插入在鎖緊結構外軸(22)中，使鎖緊結構內軸(17)和鎖緊結構外軸(22)露出轉子軸(I)，在鎖緊結構內軸(17)與鎖緊結構外軸(22)凸臺端面之間有鎖緊結構底蓋(20)，鎖緊結構底蓋(20)中設置有套在鎖緊結構內軸(17)上的內軸彈簧(18)和彈簧(19)、卡簧(21)，內軸彈簧(18) 安裝在鎖緊結構內軸(17)和鎖緊結構外軸(22)之間，彈簧(19)安裝在鎖緊結構外軸(22) 和鎖緊結構底蓋(20)之間，卡簧(21)將鎖緊結構外軸(22)固定在鎖緊結構底蓋(20)內， 在鎖緊結構底蓋(20)與轉子軸(I)凸臺端面之間設置有套在鎖緊結構外軸(22)上的鎖緊軸結構彈簧(23)，在位于環(huán)形內ロ(28)中的鎖緊結構外軸(22)頂端沿著鎖緊結構外軸(22)的圓周形成至少兩個対稱的貫通孔，鎖緊結構內軸(17)的頂端有凹槽(26)，在鎖緊結構外軸(22)貫通孔中設置有鋼球(24)，鎖緊結構內軸(17)非凹槽部分擠壓鋼球的表面，使鋼球(24)略凸出于鎖緊結構外軸(22)的外表面，在鎖緊結構內軸(17)凹槽(26)與鎖緊結構外軸(22)的圓周的貫通孔對齊的情況下，鋼球(24)回入鎖緊結構外軸(22)內，所述鎖緊結構外軸(22)在外カ和鎖緊軸結構彈簧(23)壓カ的作用下能在轉子軸(I)中上下移動，所述鎖緊結構內軸(17)在外力和內軸彈簧(18)壓カ的作用下能在鎖緊結構外軸(22) 中上下移動。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件， 其特征在于，所述插入到圓盤(2)中的轉子軸(I)頂端的中空腔中形成有凹陷的環(huán)形內ロ(28)。
3.根據(jù)權利要求I所述的用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件， 其特征在于，圓盤(2)轉子軸(I)通過鋼環(huán)(3)緊配合壓入圓盤(2)中心凸孔外側的圓形結構中和環(huán)形結構的磁鋼(4)固定在鋼環(huán)(3)外圓上與轉子軸(I)固定。
4.根據(jù)權利要求I所述的用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件， 其特征在于，在上軸承(7)與下軸承(11)之間有用于支撐和壓緊上下軸承的內環(huán)(8)、外環(huán)(9)和壓簧(10)。
5.根據(jù)權利要求I所述的用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件， 其特征在于，所述圓盤(2)的表面具有與圓形生物芯片盤片(25)凹槽相吻合的凸起(27)。
6.根據(jù)權利要求I所述的用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件，其特征在于，所述圓盤(2)為鋁盤。
7.根據(jù)權利要求I所述的用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件， 其特征在于，所述編碼器(50)包括編碼器下蓋(13)、編碼器接插件(14)、編碼器外殼(15) 和編碼盤(16)，所述編碼盤(16)通過頂絲固定在轉子軸(I)上。
8.根據(jù)權利要求7所述的用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件， 其特征在于，所述下軸承(11)通過壓簧(10)與編碼器下蓋(13)通過螺絲固定在電機架中心孔中。
專利摘要本實用新型公開了一種用于固定、鎖緊和帶動圓形生物芯片盤片轉動的電機組件，包括用于帶動圓形生物芯片盤片轉動的直流無刷電機、控制電機轉速的編碼器和用于固定、鎖緊芯片盤片的固定和鎖緊機構，主要是根據(jù)所設計的圓形盤片而設計的電機及其固定和鎖緊裝置，電機為直流無刷電機，鎖緊力為彈簧力。方便固定和更換圓形生物芯片盤片，電機在電機總裝時轉子通過軸承固定在電機架上一次完成，因此結構簡單緊湊、易于裝拆，成本低，尺寸小，重量輕，鎖緊結構結構簡單，易于固定和更換芯片。
文檔編號H02K7/00GK202353375SQ201120521940
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權日2011年12月14日
發(fā)明者彭紹鐵, 閆維新 申請人:天津微納芯科技有限公司