CN110165931A - 一种应用于微马达的预紧力可调的加载结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种应用于微马达的预紧力可调的加载结构,其特征在于,所述加载结构包括:磁轭,所述磁轭上表面开设有凹槽;铁氧体,位于所述凹槽内;永磁体,位于所述铁氧体的上方;线圈,缠绕在所述铁氧体的外表面。本发明中的上述记载结构通过调节通电线圈的电流参数,可调节实际记载预紧力的大小,使马达工作在一个最优的预紧力条件下。
Description
技术领域
本发明涉及微马达领域,特别是涉及一种应用于微马达的预紧力可调的加载结构。
背景技术
压电超声微马达一般包括:定子,作为振动元件,产生振动;转子,转子与定子挤压接触,振动元件振动,接触面上产生摩擦力从而带动转子旋转。预紧力的大小直接决定了转子与定子之间的摩擦力,摩擦力对马达的力矩输出大小至关重要,在一定的范围内越大的预紧力输出的力矩才能更大,所以控制预紧力施加与控制对于压电马达十分关键。
传统机械加工工艺制作的马达体积大,通过多个零件的装配实现,一般通过紧固螺钉实现定转子的压紧、摩擦与转动,环形马达的直径一般都在几个厘米的范围,无法应用于高密度集成的环境中,同时无法实现批量化。有的微型马达,参考宏观马达的结构形式利用弹簧来实现预紧力的加载。也有微型马达利用永磁体施加磁力的方式实现预紧力的加载,但是以上施加方式只能施加一个固定的值,没法调节其大小。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于微马达的预紧力可调的加载结构,实现预紧力可调。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种应用于微马达的预紧力可调的加载结构,所述加载结构包括:
磁轭,所述磁轭上表面开设有凹槽;
铁氧体,位于所述凹槽内;
永磁体,位于所述铁氧体的上方;
线圈,缠绕在所述铁氧体的外表面。
可选的,所述凹槽、所述铁氧体、所述永磁体以及所述线圈的数量均为多个。
可选的,所述铁氧体的形状为圆柱形或长方体或正方体。
可选的,所述永磁体的形状为圆柱形或长方体或正方体。
可选的,多所述个铁氧体的外表面与多个所述凹槽之间填充有环氧树脂胶,多个所述线圈之间填充有环氧树脂胶。
可选的,所述永磁体的材质为钐钴。
可选的,所述磁轭的材质为软磁。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明中的上述预紧力可调的加载结构,通过设置磁轭,所述磁轭上表面开设有凹槽;设置铁氧体,位于所述凹槽内;设置永磁体,位于所述铁氧体的上方;设置线圈,缠绕在所述铁氧体的外表面,在马达不通电工作的时候,马达下方的预紧力加载结构也处于不通电的状态,马达的底板上的永磁体紧紧地将转子吸住,使转子保持锁定的状态,即磁吸力紧紧的将转子压在定子上面,能够满足严格的振动、冲击等实际环境的要求。马达通电工作的时候,马达下方的预紧力结构线圈通电,励磁线圈产生的磁力使得预紧力结构对外作用的磁力减弱,在一定范围内通过加大通电电流参数,对外磁力减弱,控制预紧力在马达正常工作的范围以内,实现了预紧力可调。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例应用于微马达的预紧力可调的加载结构示意图;
图2为本发明实施例应用于微马达的预紧力可调的加载结构与微马达配合使用时结构示意图;
图3为本发明实施例应用于微马达的预紧力可调的加载结构不通电时原理结构图;
图4为本发明实施例应用于微马达的预紧力可调的加载结构通电时原理结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种应用于微马达的预紧力可调的加载结构,实现预紧力可调。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例应用于微马达的预紧力可调的加载结构示意图,如图1所示,所述加载结构包括:磁轭1、铁氧体2、永磁体3以及线圈4;
所述磁轭1的上表面开设有凹槽,作为本发明优选的实施例,所述磁轭1的上表面具体开设有2个凹槽,所述铁氧体2、永磁体3以及线圈4的数量均为2个,所述铁氧体2位于所述凹槽内;所述永磁体3位于所述铁氧体2的上方;所述线圈4缠绕在所述铁氧体2的外表面。
具体的,所述凹槽的尺寸略大于所述铁氧体2以及所述永磁体3的尺寸,所述两个永磁体3的外表面以及所述两个线圈4之间均填充有环氧树脂胶5,以将所述铁氧体2、永磁体3以及线圈4固定在磁轭内。
此外,本发明中的所述凹槽1、所述铁氧体2、所述永磁体3以及所述线圈4的数量可以为1个或者3个,优选为2个,当个数为2个时,此时工作状态最佳,在马达不通电时,能够保持较佳的磁吸力,紧紧地将转子压在定子上面,能够满足严格的振动、冲击等实际环境的要求。
具体的,所述铁氧体2的形状为圆柱形或长方体或正方体,但不限于上述三种形状。
具体的,所述永磁体3的形状为圆柱形或长方体或正方体,但不限于上述三种形状。
具体的,所述永磁体3的材质为钐钴。
具体的,所述磁轭1的材质为软磁,优选为软铁。
如图2所示,图2为本发明实施例应用于微马达的预紧力可调的加载结构与微马达配合使用时结构示意图,其中,所述微马达具体包括:盖板6、转子7、驱动器定子8以及底板9。
具体的,转子7的材料为软磁材料,驱动器定子8与底板9通过焊接或者粘接固定在一起,转子7紧压在驱动器定子8上,驱动器定子8驱动的时候产生行波,在摩擦力的作用下,转子7转动。盖板6通过粘接或者是焊接与底板9固定连接,起限位保护等作用。
具体在使用过程中,预紧力可调的加载结构安装在微马达的正下方,通过粘胶层10粘接固定。
当马达不通电工作的时候,马达下方的预紧力加载结构也处于不通电的状态,底板上的永磁体紧紧地将转子吸住,使转子保持锁定的状态,即是磁吸力紧紧的将转子压在驱动定子上面,能够满足严格的振动、冲击等实际环境的要求。如果加载的预紧力过小,在冲击振动环境中,转子就可能与定子产生相对运动,转子有可能将定子碰碎或者将定子严重磨损,造成器件失效。具体原理如图3所示。
马达通电工作的时候,马达下方的预紧力结构线圈通电,励磁线圈产生的磁力使得预紧力结构对外作用的磁力减弱,在一定范围内通过加大通电电流参数,对外磁力减弱,控制预紧力在马达正常工作的范围以内。具体原理如图4所示。
本发明中的上述应用于微马达的预紧力可调的加载结构具有以下有益效果:
传统马达采用接触力的形式施加预紧力,不能满足微马达仅需要微小预紧力的要求。相比于仅使用永磁体作为预紧力的加载结构相比,本发明在预紧力加载结构不上电的时候,永磁体对转子保持一个较大的预紧力,转子紧紧压在定子上面,定子受到的自锁力矩增加,使得转子在振动、冲击等环境中,转子不滑动移位,定子因此不会受到损伤,所以马达能够适应实际严苛的振动、冲击等环境条件。此外,本发明的加载结构,通过调节通电线圈的电流等参数可以实现在一定范围内调节实际加载预紧力的大小,使马达能工作在一个最优的预紧力条件。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种应用于微马达的预紧力可调的加载结构,其特征在于,所述加载结构包括:
磁轭,所述磁轭上表面开设有凹槽;
铁氧体,位于所述凹槽内;
永磁体,位于所述铁氧体的上方;
线圈,缠绕在所述铁氧体的外表面。
2.根据权利要求1所述的应用于微马达的预紧力可调的加载结构,其特征在于,所述凹槽、所述铁氧体、所述永磁体以及所述线圈的数量均为多个。
3.根据权利要求1所述的应用于微马达的预紧力可调的加载结构,其特征在于,所述铁氧体的形状为圆柱形或长方体或正方体。
4.根据权利要求1所述的应用于微马达的预紧力可调的加载结构,其特征在于,所述永磁体的形状为圆柱形或长方体或正方体。
5.根据权利要求2所述的应用于微马达的预紧力可调的加载结构,其特征在于,多所述个铁氧体的外表面与多个所述凹槽之间填充有环氧树脂胶,多个所述线圈之间填充有环氧树脂胶。
6.根据权利要求1所述的应用于微马达的预紧力可调的加载结构,其特征在于,所述永磁体的材质为钐钴。
7.根据权利要求1所述的应用于微马达的预紧力可调的加载结构,其特征在于,所述磁轭的材质为软磁。
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