[發明專利]自驅動轉動軸

在審

• 申請號: 201510494395.X
• 申請日: 2015-08-12
• 公開（公告）號: CN105099062A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 楊斌堂
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02K7/00
• 分類號: H02K7/00;H02K1/12;H02K1/22
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種自驅動轉動軸，其特征在于，包括：轉動軸定子、轉動軸動子、驅動體電磁線圈(2)、轉盤(3)、永磁體(4)；

驅動體電磁線圈(2)的軸向平行于轉盤(3)的法向；

驅動體電磁線圈(2)安裝固定于轉動軸定子與轉動軸動子兩者中的一者，轉盤(3)安裝固定于轉動軸定子與轉動軸動子兩者中的另一者；

轉盤(3)的部分區域由永磁體(4)構成；

驅動體電磁線圈(2)與永磁體(4)相互作用形成磁路結構。

2.根據權利要求1所述的自驅動轉動軸，其特征在于，多個驅動體電磁線圈(2)在同一周向或多個周向上均勻或非均勻分布；轉盤(3)上的多個永磁體(4)沿周向均勻或非均勻布置，驅動體電磁線圈(2)的數量為永磁體(4)數量的N倍，其中，N為正整數。

3.根據權利要求1所述的自驅動轉動軸，其特征在于，包括若干個驅動體電磁線圈(2)；所述若干個驅動體電磁線圈(2)用于驅使轉盤(3)相對轉動至對應于所述磁路結構中磁通量最大值的角度。

4.根據權利要求1所述的自驅動轉動軸，其特征在于，套筒(6)繞中心軸(1)相對轉動，并且：

-轉動軸定子、轉動軸動子分別為中心軸(1)、套筒(6)；或者

-轉動軸定子、轉動軸動子分別為套筒(6)、中心軸(1)。

5.根據權利要求4所述的自驅動轉動軸，其特征在于，還包括如下任一種或任多種裝置：

-扭簧(5)，所述扭簧(5)的兩端分別固定于轉動軸定子、轉動軸動子上，以在轉動軸動子與轉動軸定子之間提供阻尼；

-密封在套筒(6)與中心軸(1)之間空腔內的磁流變液體、導磁性粉末顆粒或者軟磁顆粒，以在轉動軸動子與轉動軸定子之間提供可控和變化的阻尼特性；

-密封在套筒(6)與中心軸(1)之間空腔內的囊狀阻尼體，所述囊狀阻尼體為一空間囊狀體結構，內部填充磁性介質(10)，以在轉動軸動子與轉動軸定子之間提供可控和變化的阻尼特性。

6.根據權利要求5所述的自驅動轉動軸，其特征在于，還包括如下裝置：

-阻尼控制驅動體(11)，所述阻尼控制驅動體(11)為電磁發生裝置，安裝在套筒(6)和中心軸(1)之間的腔體中，用于施加能量使磁流變液體、導磁性粉末顆粒、軟磁顆粒或者囊狀阻尼體內磁性介質(10)匯聚在能量施加方向以產生阻礙轉動軸動子與轉動軸定子相對轉動的剪切力。

7.根據權利要求1所述的自驅動轉動軸，其特征在于，還包括如下裝置：

角度檢測傳感器：用于檢測轉動軸定子與轉動軸動子之間的相對轉動角度；

電磁線圈控制器：用于根據角度檢測傳感器檢測得到的所述轉動角度對驅動體電磁線圈(2)的電流大小和/或電流方向進行控制，以增加或減弱驅動體電磁線圈(2)與永磁體(4)之間的磁力相互作用。

8.根據權利要求7所述的自驅動轉動軸，其特征在于，所述角度檢測傳感器為磁電式科里奧利力檢測傳感器。

9.一種自驅動轉動系統，其特征在于，所述自驅動轉動系統采用權利要求1至8中任一項所述的自驅動轉動軸及其組合。

10.根據權利要求9所述的自驅動轉動系統，其特征在于，所述自驅動轉動系統為自適應轉動驅動系統。

11.根據權利要求9所述的自驅動轉動系統，其特征在于，所述自驅動轉動系統為如下任一種系統：

-等速轉動儀系統；

-等扭矩轉動系統；

-板殼體開合驅動系統；

-流體中的驅動系統；

-機器人關節系統；

-多維轉動驅動系統。