專利名稱：一種中空壓電電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電機(jī)，具體說是一種中空壓電電機(jī)，它適用于相機(jī)自動調(diào)焦設(shè)備和一些醫(yī)用設(shè)備。采用壓電技術(shù)驅(qū)動，不需要也不產(chǎn)生磁場，也非常適合空間技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的中空電機(jī)一般為電磁型電機(jī)，由空心轉(zhuǎn)軸、磁鋼、鐵芯、平衡塊、端蓋、磁環(huán)和機(jī)殼等主要構(gòu)件組成。電磁型中空電機(jī)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,工作時產(chǎn)生磁場,重量相對比較大，斷電不能自鎖。在某些領(lǐng)域的實際使用中存在一些缺陷:轉(zhuǎn)軸的中空直徑比較小而且可調(diào)范圍?。还ぷ饔写艌?，在一些必須無磁的醫(yī)用器材和深空探測的攝像設(shè)備上就無法使用；磁鋼、鐵芯、平衡塊、和磁環(huán)等結(jié)構(gòu)造成電機(jī)重量比較大，增大了深空探測的發(fā)射質(zhì)量；電機(jī)斷電不能自鎖而影響自動調(diào)焦的精確定位。
實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有電磁型中空電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、中空內(nèi)徑小、斷電不能自鎖和工作需要磁場的不足，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)相對簡單、質(zhì)量輕、中空軸徑可調(diào)、斷電自鎖和無磁化的中空壓電電機(jī)。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案為:一種中空壓電電機(jī)，包括機(jī)架、轉(zhuǎn)子以及設(shè)在所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)部或者外部的多個定子，并且每個定子與所述轉(zhuǎn)子相接觸，所述轉(zhuǎn)子和每個定子均安裝在機(jī)架上。本實用新型的改進(jìn)，所述定子包括相互垂直設(shè)置的橫向振動體、縱向振動體，在橫向振動體的兩端分別粘有第一層疊式壓電陶瓷，兩個第一層疊式壓電陶瓷的極化方向相反；在每個第一層疊式壓電陶瓷的外端部分別連接有第一固定板；所述縱向振動體的底部粘有第二層疊式壓電陶瓷，在所述第二層疊式壓電陶瓷的底端連接有第二固定板；在所述縱向振動體的內(nèi)部設(shè)有驅(qū)動頭，所述驅(qū)動頭的端部頂在所述轉(zhuǎn)子上。本實用新型利用壓電陶瓷的d33效應(yīng)分別激發(fā)定子橫向和縱向振動體的剛性振動，從而在定子的驅(qū)動頭處合成橢圓運動，再通過定子、轉(zhuǎn)子間的摩擦將定子的振動轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動。進(jìn)一步地，在所述第二固定板的外側(cè)依次安裝有薄片彈簧和預(yù)緊力調(diào)節(jié)螺釘。進(jìn)一步地，所述定子均布在所述機(jī)架上。進(jìn)一步地，在所述機(jī)架上設(shè)有轉(zhuǎn)子支架，所述轉(zhuǎn)子安裝在轉(zhuǎn)子支架上。進(jìn)一步地，在所述轉(zhuǎn)子支架上設(shè)有多個滾珠，所述轉(zhuǎn)子通過滾珠安裝在所述轉(zhuǎn)子支架上。有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)簡單，重量輕；采用壓電驅(qū)動，不產(chǎn)生磁場；定子的靈活安裝方式，擴(kuò)大中空內(nèi)徑的調(diào)節(jié)范圍；可增加定子數(shù)量以提高推力；可以直接驅(qū)動，不需要減速裝置；響應(yīng)快、斷電自鎖；層疊式壓電陶瓷可實現(xiàn)小電壓驅(qū)動產(chǎn)生大振幅，而且驅(qū)動電路簡單。


[0016]圖1為本實用新型中定子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本實用新型中定子內(nèi)置式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型中定子外置式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1至圖3所示定子3內(nèi)置式中空壓電電機(jī)，包括機(jī)架I和轉(zhuǎn)子2，在機(jī)架I的中心部分開有通孔，在轉(zhuǎn)子2的內(nèi)部均勻分布有多個定子3，并且每個定子3與轉(zhuǎn)子2相接觸，根據(jù)實際需要，可以增加或者減少定子3數(shù)量以提高推動力增加扭矩或者減輕重量。每個定子3均通過壓板4均布在機(jī)架I上。在機(jī)架I上設(shè)有轉(zhuǎn)子支架7，在轉(zhuǎn)子支架7上設(shè)有多個滾珠，轉(zhuǎn)子2通過滾珠安裝在轉(zhuǎn)子支架7上。在機(jī)架I上開有四個安裝孔6。定子3包括相互垂直設(shè)置的橫向振動體31、縱向振動體32，在橫向振動體31的兩端分別粘有第一層疊式壓電陶瓷33，兩個第一層疊式壓電陶瓷33的極化方向相反，這樣可以施加相同激勵電壓產(chǎn)生相反的運動；在每個第一層疊式壓電陶瓷33的外端部分別通過第一調(diào)節(jié)螺釘5連接有第一固定板34 ;縱向振動體32的底部粘有第二層疊式壓電陶瓷35，在第二層疊式壓電陶瓷35的底端連接有第二固定板36 ;在縱向振動體32的內(nèi)部設(shè)有驅(qū)動頭37，驅(qū)動頭37的端部頂在轉(zhuǎn)子2上，這樣橫向振動體31和縱向振動體32合成的橢圓運動通過驅(qū)動頭37來驅(qū)動轉(zhuǎn)子2。在第二固定板36的外側(cè)依次安裝有薄片彈簧38和預(yù)緊力調(diào)節(jié)螺釘39。定子3、轉(zhuǎn)子2間的預(yù)壓力通過薄片彈簧38和預(yù)緊力調(diào)節(jié)螺釘39調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)部件固定在機(jī)座上。本實用新型的工作原理:利用壓電陶瓷的d33效應(yīng)分別激發(fā)定子3橫向和縱向振動體32的剛性振動，從而在振動體的端部合成橢圓運動，再通過定、轉(zhuǎn)子2間的摩擦將定子3的振動轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動。橫向振動體31和縱向振動體32分別施加相位差為90°的正弦信號，在這三組層疊式壓電陶瓷的聯(lián)合作用下，振動體的端部即可合成橢圓運動。通過設(shè)置兩個正弦信號90°相位差的超前或滯后實現(xiàn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。圖2所示的是定子3外置式的中空壓電電機(jī)，其結(jié)構(gòu)與定子3內(nèi)置式中空壓電電機(jī)基本相同，所不同的是，所有定子3設(shè)在轉(zhuǎn)子2的外部。工作原理與內(nèi)置式一致，定子3置于外部可以增大中空內(nèi)徑。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種中空壓電電機(jī)，其特征在于，包括機(jī)架(I)、轉(zhuǎn)子(2)、以及設(shè)在所述轉(zhuǎn)子(2)的內(nèi)部或者外部的多個定子(3)，并且每個定子(3)與所述轉(zhuǎn)子(2)相接觸，所述轉(zhuǎn)子(2)和每個定子(3 )均安裝在機(jī)架(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空壓電電機(jī)，其特征在于，所述定子(3)包括相互垂直設(shè)置的橫向振動體(31)、縱向振動體(32)，在橫向振動體(31)的兩端分別粘有第一層疊式壓電陶瓷(33)，兩個第一層疊式壓電陶瓷(33)的極化方向相反；在每個第一層疊式壓電陶瓷(33)的外端部分別連接有第一固定板(34);所述縱向振動體(32)的底部粘有第二層疊式壓電陶瓷(35)，在所述第二層疊式壓電陶瓷(35)的底端連接有第二固定板(36);在所述縱向振動體(32)的內(nèi)部設(shè)有驅(qū)動頭(37)，所述驅(qū)動頭(37)的端部頂在所述轉(zhuǎn)子(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中空壓電電機(jī)，其特征在于，在所述第二固定板(36)的外側(cè)依次安裝有薄片彈簧(38)和預(yù)緊力調(diào)節(jié)螺釘(39)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空壓電電機(jī)，其特征在于，所述定子(3)均布在所述機(jī)架(I)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空壓電電機(jī)，其特征在于，在所述機(jī)架(I)上設(shè)有轉(zhuǎn)子支架(7)，所述轉(zhuǎn)子(2)安裝在轉(zhuǎn)子支架(7)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中空壓電電機(jī)，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)子支架(7)上設(shè)有多個滾珠，所述轉(zhuǎn)子(2 )通過滾珠安裝在 所述轉(zhuǎn)子支架(7 )上。
專利摘要本實用新型公開了一種中空壓電電機(jī)，包括機(jī)架、轉(zhuǎn)子以及設(shè)在所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)部或者外部的多個定子，并且每個定子與所述轉(zhuǎn)子相接觸，所述轉(zhuǎn)子和每個定子均安裝在機(jī)架上。本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，重量輕；采用壓電驅(qū)動，不產(chǎn)生磁場；定子的靈活安裝方式，擴(kuò)大中空內(nèi)徑的調(diào)節(jié)范圍；可增加定子數(shù)量以提高推力；可以直接驅(qū)動，不需要減速裝置；響應(yīng)快、斷電自鎖；層疊式壓電陶瓷可實現(xiàn)小電壓驅(qū)動產(chǎn)生大振幅，而且驅(qū)動電路簡單。
文檔編號H02N2/10GK203166800SQ20132011571
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者白永明 申請人:無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院