微型杆式螺紋超聲電機的製作方法
2023-11-10 13:38:52
專利名稱：微型杆式螺紋超聲電機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電機領域，特別是涉及到一種微型杆式螺紋超聲電機。
背景技術：
超聲電機是利用壓電陶瓷的逆壓電效應，在定子表面產生超聲振動，並由定子驅 動轉子運動的一種電機，可用於如照相機自動調焦系統，機器人關節，調整仰角、轎車坐椅 升降，精密定位等使用領域，一般超聲電機具有如下特點低轉速、大扭矩，不需要減速機構 可直接驅動負載；體積小，結構靈活；起動停止響應快，響應時間小於1毫秒；不產生電磁幹 擾，也不受電磁幹擾；有自保持間矩，無齒輪間隙，可精密定位，運行噪聲小等優點。但現用 於攝像系統光學調焦的超聲電機，不但電機設計體積大、安裝不方便，而且其攝像調焦不靈 敏、使圖像清晰度不高、拍攝效果不理想。
發明內容本實用新型旨在於克服現有技術的不足，提供了一種微型杆式螺紋超聲電機。 本實用新型的微型杆式螺紋超聲電機，是在殼體內安裝了定子和轉子構成，所述 的定子是由定子頭和定子杆構成，定子頭為柱塞式、並在其外表面圓周設有外螺紋，在定子 頭外套有轉子，在轉子的內壁圓周上設有內螺紋與定子頭的外螺紋相嚙合。與定子頭成一 體的定子杆上從裡至外依次設有壓電陶瓷、隔板、壓電陶瓷和壓塊，在壓塊外端有螺帽與定 子杆相旋緊固定。 作為本實用新型的進一步改進，所述的定子為圓柱形變截面，其小截面定子杆上 安裝壓電陶瓷、大截面定子頭上有螺紋。 本實用新型的微型杆式螺紋超聲電機的工作原理是利用壓電陶瓷的逆壓電效應
激發出彈性體振動，實現電能到機械能的轉換，再通過定轉子之間的摩擦作用將定子的振
動轉化為轉子的轉動(平動)，超聲電機利用逆壓電效應產生超聲波振動，在交變電場作用
下，通過陶瓷變形，直接將電能轉變成機械能，超聲電機沒有磁極和繞組，為了減少振動體
和移動體之間的相對運動產生的磨損，在二者之間加上一層摩擦材料。在振動體的壓電陶
瓷上施加超聲波頻率的交流電壓時，由逆壓電效應能夠在振動體內激發出幾千赫茲的超聲
波振動，使得振動體表面起驅動作用的質點形成一定運動軌跡的超聲波頻率微觀振動，該
微觀振動通過振動體和移動體之間的摩擦作用使移動體沿某一方向做連續宏觀運動。 本實用新型的微型杆式螺紋超聲電機，設計合理、結構緊湊，具有低速大扭矩，可
直接驅動負載斷電自鎖、響應快、電磁兼容性好等優點，應用於攝像系統調焦靈敏、圖像清
楚、效果好。
說明書附圖是本實用新型微型杆式螺紋超聲電機的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的微型杆式螺紋超聲電機，是在殼體內安裝了定子和轉子構成，定子
為圓柱形變截面是由定子頭1和定子杆3構成。大截面定子頭1為柱塞式、並在其外表面
圓周設有外螺紋，在定子頭1外套有轉子2，在轉子2的內壁圓周上設有內螺紋與定子頭1
的外螺紋相嚙合。與定子頭1成一體的小截面定子杆3上從裡至外依次設有壓電陶瓷4、隔
板5、壓電陶瓷6和壓塊7，在壓塊7外端有螺帽8與定子杆3相旋緊固定。
以下結合附圖，對本實用新型的結構和原理做進一步說明，定子主體為變截面圓
柱結構，其中螺紋部分為驅動頭與動子接觸，應用了兩組壓電陶瓷環作為激振，其中壓電陶
瓷一作為激勵定子主體產生軸向的振動，而壓電陶瓷二則產生定子沿軸向扭轉，這兩個運
動同時作用於定子主體時，在定子主體螺紋表面能產生橢圓運動，使定子的驅動頭產生微
幅振動，根據定子結構，選擇最佳的工作模態使定子的振動最大；所述的轉子為內螺紋結
構，當定子驅動頭產生振動時，由於定子的自重提供了定/轉子間的預壓力，從而驅動轉子
產生轉動，在螺紋的引導下將其轉動轉換為直線運動。
權利要求微型杆式螺紋超聲電機，是在殼體內安裝了定子和轉子構成，其特徵在於定子是由定子頭(1)和定子杆(3)構成，定子頭(1)為柱塞式、並在其外表面圓周設有外螺紋，在定子頭(1)外套有轉子(2)，在轉子(2)的內壁圓周上設有內螺紋與定子頭(1)的外螺紋相嚙合；與定子頭(1)成一體的定子杆(3)上從裡至外依次設有壓電陶瓷(4)、隔板(5)、壓電陶瓷(6)和壓塊(7)，在壓塊(7)外端有螺帽(8)與定子杆(3)相旋緊固定。
2. 如權利要求1所述的微型杆式螺紋超聲電機，其特徵在於所述的定子為圓柱形變截 面，其小截面定子杆(3)上安裝壓電陶瓷、大截面定子頭(1)上有螺紋。
專利摘要本實用新型的微型杆式螺紋超聲電機屬於電機領域，是由定子和轉子構成，所述的定子為變截面柱塞式、並在其外表面圓周設有外螺紋，在定子外套有轉子，在轉子的內壁圓周上設有內螺紋與定子的外螺紋相嚙合。定子的小截面上上依次設有壓電陶瓷、隔板、壓電陶瓷和壓塊，在壓塊外端有螺帽與定子相旋緊固定。其優點是設計合理、結構緊湊，具有低速大扭矩，可直接驅動負載斷電自鎖、響應快、電磁兼容性好等優點，應用於攝像系統調焦靈敏、圖像清楚、效果好。
文檔編號H02N2/02GK201518456SQ20092021661
公開日2010年6月30日 申請日期2009年9月14日 優先權日2009年9月14日
發明者繆雲灼 申請人:繆雲灼