专利名称：一种行波型超声波电机的制作方法
技术领域：
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种行波型超声波电机。
本发明的进一步的目的是提供一种输出力矩大、使用寿命长的行波型超声波电机。
为实现上述发明目的，一种行波型超声波电机，包括定子、转子、轴承和轴，其特征在于所述定子上的定子弹性体的支撑部分形状为Γ型。
当所述转子采用磨擦材料制成，或在所述轴承的另一侧对称设置有与所述定子、转子同轴的另一套定子、转子时，本发明的技术效果更好。
现有行波型超声波电机全部采用如附图
2所示的薄圆盘型支撑结构，它使得定子环内外侧振幅相差较大，减小了定转子接触面积，进而导致电机输出力矩的降低。而本发明采用的Γ型支撑结构减小了定子环内外侧振幅差，增加了定转子接触面积。电机的输出力矩与定转子接触面积成正比，故相对于薄圆盘型支撑结构而言，本发明采用的这种支撑结构增大了电机输出力矩。为进一步增加电机输出力矩，本发明采用双定子双转子结构。两个转子使用同一个轴输出力矩，在理想情况下，电机输出力矩为单定子的2倍。
超声波电机的寿命主要由摩擦材料决定。目前的超声波电机都是将摩擦材料制成薄层后粘贴到转子上。显而易见，随着摩擦层的磨损，电机寿命将很快终结。本发明将转子与摩擦材料制成一体，即用摩擦材料制成转子。它不仅降低工艺难度和简化了电机结构，更重要的是显著提高了电机的使用寿命。
如图4所示，定子弹性体5的两端部采用如图3所示的Γ型过渡，其背面粘贴有压电陶瓷片1，共同构成定子。该定子由螺栓6固定在底板2上，转子4采用弹簧3、螺母8、轴承9和轴7与定子连接。这种电机具有转矩大的优点。
为提高电机的使用寿命，可以采用摩擦材料，如铸造尼龙、聚四氟乙烯或其他有机材料制成转子。
图5所示的是一种双定子双转子行波型超声波电机，即在轴承9的另一侧，相应对称设置有压电陶瓷片1’、定子弹性体5’、转子4’，并通过弹簧3’和螺母8’连接在轴7上。图5所示的电机与图4所示的电机相比，它使用双定子双转子同轴输出力矩，其转矩进一步增大。
双定子转子结构的行波型超声波电机可以采用以下方法制作将金属(不锈钢或铜)加工成图3所示的Γ型过波形状，即为定子弹性体5、5’，其背面(无齿面)粘贴压电陶瓷片1和1’制成定子。通过螺栓6将两个定子和底板2连接在一起。将摩擦材料加工成转子，并由弹簧3、3’、螺母8、轴承9与定子连接起来。在本实施例中，定子外径80mm，内径60mm，厚3mm，齿高2.3mm，Γ型过渡L17mm。堵转力矩大于2N.m，使用寿命可超过1万小时。
权利要求
1.一种行波型超声波电机，包括定子、转子、轴承和轴，其特征在于所述定子上的定子弹性体的支撑部分形状为Γ型。
2.根据权利要求1所述的超声波电机，其特征在于所述转子由磨擦材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的超声波电机，其特征在于所述轴承的另一侧对称设置有与所述定子、转子同轴的另一套定子、转子。
全文摘要
一种行波型超声波电机,包括定子、转子、轴承和轴,其特征在于;所述定子上的定子弹性体的支撑部分形状为Γ型。当所述转子采用摩擦材料制成,或在所述轴承的另一侧对称设置有与所述定子、转子同轴的另一套定子、转子时,本发明的技术效果更好。本发明采用的Γ型支撑结构减小了定子环内外侧振幅差,增加了定转子接触面积。电机的输出力矩与定转子接触面积成正比,故相对于薄圆盘型支撑结构而言,本发明采用的这种支撑结构增大了电机输出力矩。为进一步增加电机输出力矩,本发明采用双定子双转子结构。两个转子使用同一个轴输出力矩,在理想情况下,电机输出力矩为单定子的2倍。
文档编号H02N2/10GK1388638SQ02138728
公开日2003年1月1日 申请日期2002年6月30日 优先权日2002年6月30日
发明者辜承林, 李华峰 申请人:华中科技大学