[實用新型]一種采用全新預壓力施加方式的旋轉行波超聲電機

有效

• 申請號: 201821400289.6
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN209545462U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 楊模尖;楊淋;趙淳生
• 申請（專利權）人: 南京航大超控科技有限公司
• 主分類號: H02N2/10
• 分類號: H02N2/10;H02N2/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐爾東

本實用新型涉及一種采用全新預壓力施加方式的旋轉行波超聲電機，包括剛性轉子組件，剛性轉子組件的一側通過軸承安裝在電機底座上，其另一側順次安裝定子組件、定子支撐架和預壓力外殼；前述的剛性轉子組件包括順次連接的剛性轉子和摩擦片；前述的定子組件包括順次連接的定子、壓電陶瓷片和柔性印制板；在預壓力外殼和定子支撐架之間還安裝布設波簧；本實用新型具有大中空占比、抗高過載、低速穩定性好、低溫啟動性好等優點，且電機在整個壽命期間輸出性能一致性好；擴展了中空超聲電機在大中空占比場合的應用，比如用于大中空占比光學鏡頭中驅動鏡片和波片。

技術領域

本實用新型涉及一種采用全新預壓力施加方式的旋轉行波超聲電機，屬于超聲電機技術領域。

背景技術

現有技術中的各種中空旋轉行波超聲電機，缺少一種具有大中空占比同時還具有大轉矩比的中空旋轉行波超聲電機。

現有技術中環形定子無腹板結構的超大中空占比的旋轉行波超聲電機，其定子組件及結構如圖1所示。這種環形定子無腹板結構的中空超聲電機在安裝使用過程中，它至少包括有限制定子周向轉動的金屬或塑料外殼、施加預壓力的波簧或碟簧、轉子、轉子用的滾輪或滾珠等，這種中空超聲電機的定子通常為懸浮形式，定子壓在轉子上，轉子壓在滾輪或滾珠上，波簧壓在定子貼有壓電陶瓷片的一面，定子在周向方向通過外殼上的凸起深入定子齒槽中限制其自由度，但在軸向方向上仍具備一定的位移能力。這種超大中空占比的旋轉行波超聲電機已在佳能、尼康、適馬、賓得、索尼和奧林巴斯等鏡頭中得到了成功的應用，在小力矩下運行快速、穩定、無噪聲。其不足之處：定子定位機構復雜；滾輪或滾珠的制作和安裝技術要求較高；電機無法提供大力矩，轉矩比較低。

現有技術中的定子帶腹板結構的中空旋轉行波超聲電機，如《中空超聲電機》（CN202696502U）、《一種高可靠高穩定度中空旋轉型行波超聲電機》（CN103219917A）、《一種高精度薄壁中空型行波超聲電機》（CN107769609A）、《一種螺紋式空心旋轉型行波超聲電機》（CN102751906A）《一種限定定轉子接觸預壓力的中空超聲電機》（CN203872083U）等等。現有技術中的這些中空超聲電機的定子普遍采用帶腹板結構，通過螺釘或螺紋的形式將腹板固定在定子座上；轉子普遍采用柔性結構（也有采用剛性結構通過螺釘固定在轉軸的方式，如專利《一種高精度薄壁中空型行波超聲電機》中采用的結構）；通過外殼擠壓軸承，再利用軸承擠壓定子或轉子，利用柔性轉子、定子腹板的形變提供預壓力。現有的這種定子帶腹板結構的中空旋轉型超聲電機，雖然相比較環形定子無腹板結構的超大中空占比的旋轉行波超聲電機具有較大的輸出轉矩，但是也有諸多不足之處：一是因其定子采用的是螺釘或螺紋的方式固定，電機內通孔的直徑不可能設計成很大，導致電機的整體中空占比仍比較小，無法用于一些需要較大通孔的應用場合；二是由于預壓力主要是由柔性轉子或定子腹板的形變提供，因此對柔性轉子或定子腹板的結構設計、剛度設計要求較高，設計難度較大；三是由于定轉子提供的形變通常較小，摩擦材料的磨損對預壓力的影響極為敏感，摩擦材料磨損后電機預壓力大小改變明顯，因此電機壽命末期的輸出性能因摩擦材料的磨損下降極為明顯。