[實用新型]一種新型直線超聲微馬達

無效

• 申請號: 201020212093.1
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN201742323U
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 鄂世舉;朱喜林;韋強;曹建波;高春甫;賀新升;王冬云
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: H02N2/08
• 分類號: H02N2/08
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本實用新型屬于一種基于行波方式工作的微型直線超聲馬達。

背景技術

微馬達廣泛應用于各種微機電系統MEMS中。在各種微馬達中，電磁型微馬達由于其復雜的結構限制了其進一步微型化。利用集成電路制造工藝制造的靜電微型馬達無法產生足夠的輸出功率。而超聲微馬達由于其小尺寸、大扭矩、高能量密度特性有利于裝置的微型化而充滿前景。超聲微馬達是利用壓電陶瓷材料PZT或高分子PVDF薄膜材料的逆壓電效應，通過轉換壓電振子的超聲振動形成驅動能力，實現超聲波振動能轉換成機械能并依靠摩擦力來驅動的一種全新結構的微型馬達。

隨著微型機器人及MEMS技術的發展，對超聲微馬達提出了更高的技術要求。目前，超聲微馬達繼續朝著微小化的方向發展，而進一步簡化微馬達的構造是其中的一個重要研究手段。結構簡化不僅有利于超聲微馬達的進一步微小化，更可提高馬達的可靠性，有利于馬達的批量制造，進而降低其成本。而結構復雜、制造工藝要求高、控制復雜、可靠性及壽命低一直是制約超聲微馬達發展及應用的關鍵問題。

在對超聲微馬達進一步微型化的研究當中，存在著問題工藝上的限制：即受到壓電材料的加工及制作工藝問題的限制；另一方面，設計新型結構也一直是微馬達微型化的一個努力方向。

發明內容

本實用新型提供一種新型直線超聲微馬達，以解決微馬達存在的結構復雜、制造工藝要求高、控制復雜、可靠性及壽命低的問題。本實用新型采取的技術方案是：超聲換能器一通過聯接環一與波導連接，超聲換能器二通過聯接環二與波導連接，波導中部連接螺旋型定子，該螺旋型定子繞接在螺桿形螺旋轉子的外部。

本實用新型一種實施方式是：螺旋型定子與波導為同一材料。

本實用新型一種實施方式是：螺旋型定子與波導截面形狀為圓形或矩形。

微馬達的執行部分僅由由螺旋型轉子及螺旋管型定子組成，壓電超聲換能器通過波導將機械振動諧波傳遞給連接在另一端的螺旋型定子，激勵并使其產生橢圓運動，進而驅動螺旋轉子在自身旋轉的同時，實現軸向直線進給。

本實用新型的優點是結構新穎，螺旋定、轉子結構本身可自動實現線性輸出，不再需要中間轉換機構；定子與轉子之間的預緊無需另加預載彈簧；加之其特有的分體式結構，有利于微馬達的進一步微型化。通過這種新結構微馬達的設計，較之目前的超聲微馬達設計，可大大簡化微馬達的構造，達到高效率、低成本、高可靠性、更有利于微型化的目的。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

超聲換能器一1通過聯接環一2與波導3連接，超聲換能器二7通過聯接環二6與波導3連接，波導中部連接螺旋型定子5，該螺旋型定子繞接在螺桿形螺旋轉子4的外部。

本實用新型一種實施方式是：螺旋型定子與波導為同一材料。

本實用新型一種實施方式是：螺旋型定子與波導截面形狀為圓形或矩形。