专利名称：一种中空螺纹传递动力的超声电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于微特电机领域，具体涉及-一种中空螺纹传递动力的超声电
背景技术：
超声电机突破了传统电机的概念，它没有磁钢和绕组，不依靠电磁感应传 递能量，是利用压电陶瓷的逆压电效应，通过压电陶瓷的伸縮振动模式的转换 与耦合以及特殊结构的设计，将材料的微观变形通过共振放大和摩擦耦合转换 成转子的宏观运动。
传统的电磁微电机通常转速很高，转矩很小，转换效率不足10%;结构本身 存在磁芯，在强磁场中无法工作，又对外磁场有影响；在伺服控制中通常要求 很低的转速，必须增加减速机构，致使体积增加，传动精度满足不了要求。
现有的超声电机通常带有输出轴，在结构设计中转子金属件采用碟簧化设
计，电机电极的公用端使用螺钉与外壳相连，但是在定子直径《25mm的微小型 电机中，受到空间位置的限制己经很难沿用这些结构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于设计一种中空螺纹传递动力的超声电机，以满足微 型系统中低转速、大力矩、磁兼容特性好、中空螺纹传递动力的要求。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为
本实用新型的特殊之处在于所述的中空螺纹传递动力的超声电机包括机壳、转轴、端盖、轴承、定子和转子所述的转轴采用中空带螺纹结构；所述 的定子与端盖通过过盈配合连接，所述的转子与转轴通过过盈配合连接，转子 的一侧设置有定子，另一侧设置调整垫圈、轴承，其与端盖过盈配合，端盖与 机'壳之间通过紧固螺钉连接构成超声电机。
上述的定子是由定子金属体和压电陶瓷粘接组成的。
上述的转子是由转子金属体和摩擦片粘接组成的；定子金属体上的齿顶与 转子摩檫片相接触。
上述的转子金属体为类螺旋线弹性零件。
上述的引出电极为异形柔性印刷薄膜，电机的公用端为薄膜圆圈部分与定 子金属件支撑面粘接而成。
本实用新型相对于现有技术，解决了以下问题
1、 在电机定子直径小于等于25顺以内，可以获得低速大力矩。与传统电
磁电机相比，其功率密度提高了2-4倍，转换效率提高了2-3倍；
2、 电磁兼容性好，既可以在强磁场中工作，又对磁场没有影响；
3、 控制精度比传统的电磁电机提高1-2个量级；
4、 通过中空带螺纹结构的设计，既能直接驱动负载，又可以将旋转运动转
化为直线运动。
图1为本实用新型的结构示意图2为本实用新型的左视图3为转子的结构示意图4为中空螺纹输出轴的结构示意图；图5为柔性印刷薄膜示意图。
图中l一定子； 2—端盖； 3—柔性印刷薄膜； 4—绝缘垫圈；
5—转子；6—机壳；7—调整垫圈； 8—轴承； 9—转轴；10—固定件；13—转子金属件；14一摩擦片。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。
参见图l、 2，本实用新型包括机壳6、转轴9、端盖2、轴承7、定子l、 转子5。各零部件之间的过盈配合控制在0. 02 0. 04mm， 一方面装配操作实施 方便，另一方面也达到了配合的可靠性。
参见图4，转轴9采用中空带螺纹结构，既能直接连接负载，输出旋转运动， 又可以通过丝杠将旋转运动转化为直线运动。
参见图3、，定子1是由定子金属件和压电陶瓷组成，其粘接介质为中温电 极胶，同时用这种电极胶粘接柔性印刷薄膜与电机的引出电极，粘接过程中使 用专用的定位工装。转子5是由转子金属件13和摩擦片14组成，其粘接介质 为特种环氧胶，也需使用专用的定位工装，其胶层厚度通过施加在工装上扭力 来控制，范围4 6微米，转子金属件13使用专用工装冲制成类螺旋结构的弹 性件。
定子金属件沿圆周方向可有均匀分布30或者40个齿槽，齿槽增加了定子 金属件的柔性，将压电陶瓷的l 2微米的振幅放大为6 8微米。 参见图5，A、 B为电机的两相，F为反馈，C为电机的公用端。 通过以上技术的实施，使超声电机的体积减小了20%，与传统的电磁电机比 较体积只有一半，在精密控制领域有着广阔的应用前景。目前取代传统的伺服电机已经应用在精密的位置控制系统，如光学测试仪器、红外瞄准装置、磁场 测试设备，还将会应用在航天探测器、机器人关节驱动以及计算机的硬盘驱动 等领域。
权利要求1、一种中空螺纹传递动力的超声电机，其特征在于所述的中空螺纹传递动力的超声电机包括机壳(6)、转轴(9)、端盖(2)、轴承(8)、定子(1)和转子(5)；所述的转轴采用中空带螺纹结构；所述的定子(1)与端盖(2)通过过盈配合连接，所述的转子(5)与转轴(9)通过过盈配合连接，转子(5)的一侧设置有定子(1)，另一侧设置调整垫圈(7)、轴承(8)，其与端盖(2)过盈配合，端盖与机壳(6)之间通过紧固螺钉连接构成超声电机。
2、 根据权利要求1所述的一种中空螺纹传递动力的超声电机，其特征在于:所述的定子(1)是由定子金属体和压电陶瓷粘接组成的；所述的转子(5)是由转子金属体(13)和摩擦片(14)粘接组成的；定子金属体上的齿顶与转子摩擦片(14)相接触。
3、 根据权利要求2所述的一种中空螺纹传递动力的超声电机，其特征在于:所述的转子金属体为类螺旋线弹性零件。
4、 根据权利要求1或3所述的一种中空螺纹传递动力的超声电机，其特征在于电机的引出电极为异形柔性印刷薄膜，电机的公用端为薄膜圆圈部分与定子金属件支撑面粘接而成。
专利摘要本实用新型属于微特电机领域，具体涉及一种中空螺纹传递动力的超声电机。现有技术的传统电磁微电机，其转速高，转换效率低，受到体积大、电磁干扰、功率密度低的影响，在微驱动领域很难应用。本实用新型的特征在于所述的中空螺纹传递动力的超声电机包括机壳、转轴、端盖、轴承、定子和转子；所述的转轴采用中空带螺纹结构；所述的定子与端盖通过过盈配合连接，所述的转子与转轴通过过盈配合连接，转子的一侧设置有定子，另一侧设置调整垫圈、轴承，其与端盖过盈配合，端盖与机壳之间通过紧固螺钉连接构成超声电机。本实用新型提供了一种结构简单、电磁兼容性好、调试方便、既能直接连接负载，又可以将旋转运动转化为直线运动的超声电机。
文档编号H02N2/10GK201341098SQ200820222489
公开日2009年11月4日 申请日期2008年11月17日 优先权日2008年11月17日
发明者武 张, 李刚强, 潘云华 申请人:西安创联超声技术有限责任公司