[實(shí)用新型]微型桿式螺紋超聲電機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920216613.3
• 申請(qǐng)日: 2009-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN201518456U
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆云灼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 繆云灼
• 主分類號(hào): H02N2/02
• 分類號(hào): H02N2/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及到一種微型桿式螺紋超聲電機(jī)。

背景技術(shù)

超聲電機(jī)是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，在定子表面產(chǎn)生超聲振動(dòng)，并由定子驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的一種電機(jī)，可用于如照相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)，機(jī)器人關(guān)節(jié)，調(diào)整仰角、轎車坐椅升降，精密定位等使用領(lǐng)域，一般超聲電機(jī)具有如下特點(diǎn)：低轉(zhuǎn)速、大扭矩，不需要減速機(jī)構(gòu)可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載；體積小，結(jié)構(gòu)靈活；起動(dòng)停止響應(yīng)快，響應(yīng)時(shí)間小于1毫秒；不產(chǎn)生電磁干擾，也不受電磁干擾；有自保持間矩，無齒輪間隙，可精密定位，運(yùn)行噪聲小等優(yōu)點(diǎn)。但現(xiàn)用于攝像系統(tǒng)光學(xué)調(diào)焦的超聲電機(jī)，不但電機(jī)設(shè)計(jì)體積大、安裝不方便，而且其攝像調(diào)焦不靈敏、使圖像清晰度不高、拍攝效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種微型桿式螺紋超聲電機(jī)。

本實(shí)用新型的微型桿式螺紋超聲電機(jī)，是在殼體內(nèi)安裝了定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，所述的定子是由定子頭和定子桿構(gòu)成，定子頭為柱塞式、并在其外表面圓周設(shè)有外螺紋，在定子頭外套有轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁圓周上設(shè)有內(nèi)螺紋與定子頭的外螺紋相嚙合。與定子頭成一體的定子桿上從里至外依次設(shè)有壓電陶瓷、隔板、壓電陶瓷和壓塊，在壓塊外端有螺帽與定子桿相旋緊固定。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的定子為圓柱形變截面，其小截面定子桿上安裝壓電陶瓷、大截面定子頭上有螺紋。

本實(shí)用新型的微型桿式螺紋超聲電機(jī)的工作原理是：利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)激發(fā)出彈性體振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，再通過定轉(zhuǎn)子之間的摩擦作用將定子的振動(dòng)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)(平動(dòng))，超聲電機(jī)利用逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生超聲波振動(dòng)，在交變電場(chǎng)作用下，通過陶瓷變形，直接將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，超聲電機(jī)沒有磁極和繞組，為了減少振動(dòng)體和移動(dòng)體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磨損，在二者之間加上一層摩擦材料。在振動(dòng)體的壓電陶瓷上施加超聲波頻率的交流電壓時(shí)，由逆壓電效應(yīng)能夠在振動(dòng)體內(nèi)激發(fā)出幾千赫茲的超聲波振動(dòng)，使得振動(dòng)體表面起驅(qū)動(dòng)作用的質(zhì)點(diǎn)形成一定運(yùn)動(dòng)軌跡的超聲波頻率微觀振動(dòng)，該微觀振動(dòng)通過振動(dòng)體和移動(dòng)體之間的摩擦作用使移動(dòng)體沿某一方向做連續(xù)宏觀運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的微型桿式螺紋超聲電機(jī)，設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊，具有低速大扭矩，可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載斷電自鎖、響應(yīng)快、電磁兼容性好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于攝像系統(tǒng)調(diào)焦靈敏、圖像清楚、效果好。

附圖說明

說明書附圖是本實(shí)用新型微型桿式螺紋超聲電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的微型桿式螺紋超聲電機(jī)，是在殼體內(nèi)安裝了定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，定子為圓柱形變截面是由定子頭1和定子桿3構(gòu)成。大截面定子頭1為柱塞式、并在其外表面圓周設(shè)有外螺紋，在定子頭1外套有轉(zhuǎn)子2，在轉(zhuǎn)子2的內(nèi)壁圓周上設(shè)有內(nèi)螺紋與定子頭1的外螺紋相嚙合。與定子頭1成一體的小截面定子桿3上從里至外依次設(shè)有壓電陶瓷4、隔板5、壓電陶瓷6和壓塊7，在壓塊7外端有螺帽8與定子桿3相旋緊固定。

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和原理做進(jìn)一步說明，定子主體為變截面圓柱結(jié)構(gòu)，其中螺紋部分為驅(qū)動(dòng)頭與動(dòng)子接觸，應(yīng)用了兩組壓電陶瓷環(huán)作為激振，其中壓電陶瓷一作為激勵(lì)定子主體產(chǎn)生軸向的振動(dòng)，而壓電陶瓷二則產(chǎn)生定子沿軸向扭轉(zhuǎn)，這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)同時(shí)作用于定子主體時(shí)，在定子主體螺紋表面能產(chǎn)生橢圓運(yùn)動(dòng)，使定子的驅(qū)動(dòng)頭產(chǎn)生微幅振動(dòng)，根據(jù)定子結(jié)構(gòu)，選擇最佳的工作模態(tài)使定子的振動(dòng)最大；所述的轉(zhuǎn)子為內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，當(dāng)定子驅(qū)動(dòng)頭產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，由于定子的自重提供了定/轉(zhuǎn)子間的預(yù)壓力，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺紋的引導(dǎo)下將其轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)。