CN210839390U - 棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器，包括：不导磁外壳、导磁框架、励磁线圈、组合体、三级微位移放大机构、输出杆；励磁线圈套装在组合体外部，励磁线圈放置在导磁框架内，导磁框架与组合体构成闭合磁路；导磁框架设置在不导磁外壳内，不导磁外壳用于约束导磁框架；组合体的一端连接导磁框架，另一端连接三级微位移放大机构的输入杆，三级微位移放大机构的固定端连接在导磁框架上，输出端连接输出杆的后端，输出杆的前端从不导磁外壳的通孔伸出；三级微位移放大机构将组合体的位移放大后传递给输出杆，输出杆用于将位移输出。本实用新型有效地增加了驱动器的输出位移，减小了驱动器的体积，使得驱动器小型化。

Description

棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器

技术领域

本实用新型涉及一种精密控制技术，具体是，涉及一种棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器。

背景技术

近年来，高分辨率、响应速度快的各类驱动器被广泛应用，应用范围包括：微电子、纳米技术、生物医学工程、精密加工等各个领域。随着技术不断发展，对驱动器的各类指标提出了更高的要求。超磁致伸缩材料具有大的应变值、高响应速度、高能量密度、大的机电耦合系数、高可靠性等一系列优异特性，在驱动器领域显示出良好的应用前景。

对于在一些需要较低的输出范围，如100μm以下，或一些对驱动器体积没有限制的环境下，磁致伸缩驱动器可独立完成作业，不需要借助辅助设备。但在一些输出要求较大的领域和/或对驱动器体积有所限制的环境，单一的依靠磁致伸缩驱动器完成作业是不够的，此时就需要一种对驱动器输出位移进行放大的装置。

柔性铰链作为机械传动和支撑机构具有无摩擦、无间隙、运动分辨率高等优点，在微位移放大机构领域被广泛应用。柔性位移放大机构的工作原理是依靠柔性铰链的弹性变形进行运动，为了避免寄生运动和温载带来的误差，机构的构型大多采用轴对称式设计。但是，此种设计存在一些问题：在放大机构体积不变的情况下，为了保证对称结构，对放大倍数有效的横向结构只有二分之一，而在保证放大倍数的情况下，整体横向结构又会扩大一倍。另外，由于放大机构体积较大，一般都将驱动器放置在放大机构内部。这样在兼顾小的体积和大的放大倍数的工况条件下，柔性位移放大机构的应用将会受到限制。

中国专利公开号CN1670977A公开了一种磁致伸缩执行器，包括磁致伸缩元件、驱动棒、电磁线圈、外壳，其中外壳由管状的永磁体及铁磁体构成，为磁致伸缩元件施加静态偏置磁场，利用电磁线圈产生的磁场与静态偏置磁场叠加使磁致伸缩元件伸长缩短。其利用磁致伸缩材料本身的应变对外输出，输出位移较小；永磁体置于外壳中，对外产生磁场，执行器附近有铁磁性物质时容易影响内部偏置磁场从而影响执行器输出。

中国专利文献CN2376137Y公开了一种超磁致伸缩材料高速强力微位移机构，在筒体内的励磁线圈中装有磁致伸缩棒，磁致伸缩棒的下端的传动块与装在套筒两侧的两变形梁上端面相接触，装在套筒中的顶杆与两变形梁的下端口相接触，改变励磁线圈上电流的大小，即可改变输出位移的大小。利用磁致伸缩棒体进行驱动，励磁线圈通电后产生磁场，使磁致伸缩材料伸长，将输出位移与力传递到固定的变形梁输入端，引起其弹性变形，由输出端将位移放大。变形梁放大机构利用杠杆放大原理，最大放大倍数5.1倍，其悬臂梁放大机构放大倍数较小，径向体积较大，对于输出力的损耗较大。

中国专利CN101166005A公开了一种超磁致伸缩材料驱动的微位移机构，包括筒体、杠杆结构、传动盘、下限位圈、励磁线圈、磁致伸缩棒、上限位盘、输出杆、底座、复位弹簧，在磁致伸缩棒体和输出杆之间设有放大机构，有杠杆构建和传动盘构成。利用一至三级杠杆对磁致伸缩棒体的输出位移进行放大，其径向体积较大，且由于放大机构零部件较多，在小体积驱动器内装配复杂度较高，实现较为困难，同时造成其输出精度及可靠性下降。

随着现在各种精密器件的不断小型化，对驱动器的要求也同样提高，目前现有的将放大机构放置在驱动器的内部的方式虽然可以将驱动器体积小型化，但放大机构部分的体积依然会制约其使用，如何保持驱动器的体积小型化的同时获得大的输出位移仍然是一个有待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器，有效地增加了驱动器的输出位移，在同等输出条件的前提下减小了驱动器的体积，使得驱动器小型化。

技术方案如下：

一种棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器，包括：不导磁外壳、导磁框架、励磁线圈、组合体、三级微位移放大机构、输出杆；励磁线圈套装在组合体外部，励磁线圈放置在导磁框架内，导磁框架与组合体构成闭合磁路；导磁框架设置在不导磁外壳内，不导磁外壳用于约束导磁框架；组合体的一端连接导磁框架，另一端连接三级微位移放大机构的输入杆，组合体用于将位移传递给三级微位移放大机构，三级微位移放大机构的固定端连接在导磁框架上，输出端连接输出杆的后端，输出杆的前端从不导磁外壳的通孔伸出；三级微位移放大机构将组合体的位移放大后传递给输出杆，输出杆用于将位移输出。

进一步，组合体包括：导磁体、永磁体、磁致伸缩棒，导磁体包括多个导磁单体，永磁体包括多个永磁单体，磁致伸缩棒包括多个磁致伸缩棒单体；导磁单体分别连接在永磁单体两侧，组成磁体单元，磁体单元连接在磁致伸缩棒单体两侧；后端的导磁单体连接导磁框架，前端的导磁单体连接三级微位移放大机构。

进一步，磁体单元和磁致伸缩棒在轴向方向交替间隔分布。

进一步，三级微位移放大机构包括两个非对称三级放大结构，两个非对称三级放大结构位置相反并叠拼布置，非对称三级放大结构的输入端连接组合体的导磁单体。

进一步，非对称三级放大结构包括三个相串接的非对称放大单元，三个非对称放大单元分别为第一级放大单元、第二级放大单元、第三级放大单元；非对称放大单元的结构包括：放大输出杆、放大固定杆、输入端铰链、放大固定端铰链；放大输出杆横向布置，放大固定杆通过放大固定端铰链连接在放大输出杆的下部，放大固定端铰链位于放大输出杆靠近端部的位置；输入端铰链设置在放大输出杆的下部，并位于放大固定端铰链的内侧；第一级放大单元的输入端铰链连接输入端，第二级放大单元通过输入端铰链连接第一级放大单元的放大输出杆的顶部；第三级放大单元通过输入端铰链连接第二级放大单元的放大输出杆的顶部，第三级放大单元的顶部通过放大输出铰链连接输出端，输出端横向布置；输入端铰链、放大固定端铰链、放大输出铰链采用柔性铰链；两个相接触的放大固定杆相连接，两个相接触的输出端相连接。

进一步，通过调节第一级放大单元、第二级放大单元或者第三级放大单元的输入端铰链在放大输出杆的位置来调节放大倍数。

进一步，第三级放大单元的放大固定杆与第一级放大单元的放大固定杆相连接。

进一步，两个非对称三级放大结构的输入杆的端部分别与组合体的导磁单体固定连接，输出端和输出端分别与输出杆的后端固定连接；非对称三级放大结构的固定杆分别与导磁框架固定连接。

本实用新型技术效果包括：

本实用新型利用多组相同的磁致伸缩棒和多组永磁体组合成磁致伸缩棒与永磁体的组合体，来提供均匀的轴向永磁磁场，可应用于包括微电子，纳米技术，生物医学工程，精密加工等领域。

1.由于采用了基于柔性铰链的三级放大机构，对原驱动器的位移进行了放大，有效地增加了驱动器的输出位移，同时还能减小驱动器的体积，使得驱动器小型化。本实用新型由于采用了基于柔性铰链的三级放大机构，对原驱动器的位移进行了放大，有效地增加了驱动器的输出位移，在同样输出的前提下，使驱动器小型化。

2.由于将放大机构置于稀土超磁致伸缩驱动器的内部，并未占用额外的空间，因此在保持驱动器大的输出位移的同时，扩展了其应用环境。

3.由于采用了多组磁致伸缩棒体以及各组磁致伸缩棒体之间加入永磁导磁结合体，形成组合体的方法，有效地提高了偏置磁场的均匀程度，使稀土超磁致伸缩驱动器的工作状态更稳定。

附图说明

图1是本实用新型中棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器的结构示意图；

图2是本实用新型中组合体的结构示意图；

图3是本实用新型中三级微位移放大机构的结构示意图；

图4是本实用新型中非对称放大单元的结构示意图；

图5是本实用新型中非对称三级放大结构的结构示意图；

图6是本实用新型中非对称三级放大结构a的结构示意图；

图7是本实用新型中非对称三级放大结构b的结构示意图；

图8是是本实用新型中实施例1的结构示意图；

图9是本实用新型中实施例2的组合体的结构示意图；

图10是本实用新型中实施例3的组合体的结构示意图。

具体实施方式

以下描述充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。

如图1所示，是本实用新型中棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器的结构示意图。

棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构5的新型促动器，包括：不导磁外壳1、导磁框架2、励磁线圈3、磁致伸缩棒与永磁导磁结合体的组合体4、三级微位移放大机构5、输出杆6。

励磁线圈3套装在组合体4外部，励磁线圈3放置在导磁框架2内，导磁框架2与组合体4构成闭合磁路；导磁框架2设置在不导磁外壳1内，不导磁外壳1用于约束导磁框架2；组合体4的一端连接导磁框架2，另一端连接三级微位移放大机构5的输入杆，组合体4用于将位移传递给三级微位移放大机构5，三级微位移放大机构5的固定端连接在导磁框架2上，输出端连接输出杆6的后端，输出杆6的前端从不导磁外壳1的通孔伸出；三级微位移放大机构5将组合体4的位移放大后传递给输出杆6，输出杆6将位移输出。

如图2所示，是本实用新型中组合体4的结构示意图。

组合体4的结构包括：导磁体、永磁体、磁致伸缩棒，导磁体包括多个导磁单体(标号为401、403、405、407、……、4(4n-3)、4(4n-1)、4(4n+1)、4(4n+3)，其中n≥1)，永磁体包括多个永磁单体(标号为402、406、……、4(4n-2)、4(4n+2)，其中n≥1)，磁致伸缩棒包括多个磁致伸缩棒单体(标号为404、……、4(4n)，其中n≥1)。导磁单体分别连接在永磁单体两侧，组成磁体单元，磁体单元连接在磁致伸缩棒单体两侧。后端的导磁单体连接导磁框架2，前端的导磁单体连接三级微位移放大机构5。磁体单元和磁致伸缩棒在轴向方向交替间隔分布。

导磁单体401连接永磁单体402，永磁单体402连接导磁单体403，导磁单体403连接磁致伸缩棒单体404；磁致伸缩棒单体404连接导磁单体405，导磁单体405连接永磁单体406，永磁单体406连接导磁单体407，……，导磁单体4(4n-3)连接永磁单体4(4n-2)，永磁单体4(4n-2)连接导磁单体4(4n-1)，导磁单体4(4n-1)连接磁致伸缩棒单体4(4n)，磁致伸缩棒单体4(4n)连接导磁单体4(4n+1)，导磁单体4(4n+1)连接永磁单体4(4n+2)，永磁单体4(4n+2)连接导磁单体4(4n+3)，形成组合体4。

如图3所示，是本实用新型中三级微位移放大机构5的结构示意图。

三级微位移放大机构5包括：两个非对称三级放大结构，即非对称三级放大结构a和非对称三级放大结构b，两个非对称三级放大结构的位置相反并重叠布置，两个非对称三级放大结构重叠后，两个相接触的输入端502相连接，两个相接触的输入杆505相连接，两个相接触的放大固定杆512相连接，两个相接触的输出端503相连接。三级微位移放大机构其它非连接部分可自由活动。输入杆505能够方便引入微位移。

两个非对称三级放大结构位置相反，即一个非对称三级放大结构水平翻转180°后为另一个非对称三级放大结构。

如图4所示，是本实用新型中非对称放大单元501的结构示意图。

非对称放大单元501包括：放大输出杆511、放大固定杆512、输入端铰链513、放大固定端铰链514；放大输出杆511横向布置，放大固定杆512通过放大固定端铰链514连接在放大输出杆511的下部，放大固定端铰链14位于放大输出杆511靠近端部的位置；输入端铰链513设置在放大输出杆511的下部，并位于放大固定端铰链514的内侧。输入端铰链513、放大固定端铰链514采用柔性铰链。

利用杠杆原理，放大固定端铰链514对放大输出杆511的端部起拉的作用，输入端铰链513起支撑作用，可以通过调节输入端铰链513在放大输出杆511的位置来改变放大倍数。

非对称放大单元501采用了非轴向对称结构，有效地避免了传统轴对称方式中对放大效果无效的部分占用的空间，减小了放大机构的体积。

如图5所示，是本实用新型中非对称三级放大结构的结构示意图。

非对称三级放大结构，包括：三个相串接的非对称放大单元501，三个非对称放大单元501分别为第一级放大单元、第二级放大单元、第三级放大单元；第一级放大单元的输入端铰链513连接输入端502，输入端502连接有输入杆505；第二级放大单元通过输入端铰链513连接第一级放大单元的放大输出杆511的顶部；第三级放大单元通过输入端铰链513连接第二级放大单元的放大输出杆11的顶部，第三级放大单元的放大固定杆512与第一级放大单元的放大固定杆12相连接；三个非对称放大单元501的放大固定杆512位于输入端502两侧；第三级放大单元的顶部通过放大输出铰链504连接输出端503，输出端503横向布置。放大输出铰链504采用柔性铰链。

可以通过调节一级放大机构的输入端铰链513在放大输出杆511的位置来调节放大倍数，进一步，通过调节二级放大机构、三级放大机构的输入端铰链513与放大输出杆511的连接位置来改变放大倍数。

三级微位移放大机构的放大方法，具体步骤包括：

第一级放大单元的输入杆505连接磁致伸缩驱动器的位移输出端，放大固定杆12固定连接在磁致伸缩驱动器的内部；

磁致伸缩驱动器输入的微位移经输入杆505传递至输入端502，输入端502将位移传递至第一级放大单元的输入端铰链513，输入端铰链513将位移传递至第一级放大单元的放大输出杆511；两个第一级放大单元的放大输出杆511同时发生偏转，端部向上移动；

第一级放大单元的放大输出杆511将放大后的位移传递给两个二级放大机构的输入端铰链513，第二级放大单元的输入端铰链513将位移传递至第二级放大单元的放大输出杆511，第二级放大单元的放大输出杆511发生偏转，端部向上移动；

第二级放大单元的放大输出杆511将放大后位移传递给两个第三级放大单元的输入端铰链513，第三级放大单元的输入端铰链13将位移传递至第三级放大单元的放大输出杆511，第三级放大单元的放大输出杆511发生偏转，端部向上移动；

两个第三级放大单元的放大输出杆511将放大后位移传递给放大输出铰链504，放大输出铰链504带动第三级放大单元的输出端503向上移动，实现磁致伸缩驱动器的微位移的放大输出。

放大固定杆512固定不动，通过放大固定端铰链14对第一级放大单元的放大输出杆511的端部起到拉的作用，输入端通过输入端铰链对一级放大机构的放大输出杆511顶起，第一级放大单元的放大输出杆511发生偏转；第二级放大单元的放大固定杆512固定不动，第二级放大单元的放大固定杆512通过放大固定端铰链514对第二级放大单元的放大输出杆511的端部起到拉的作用；第一级放大单元的放大输出杆511通过放大输出铰链513对第二级放大单元的放大输出杆511顶起，第二级放大单元的放大输出杆511发生偏转，端部向上移动；第三级放大单元的放大固定杆512通过放大固定端铰链14对第三级放大单元的放大输出杆511的端部起到拉的作用，第二级放大单元的放大输出杆511通过放大输出铰链513对第三级放大单元的放大输出杆511顶起，第三级放大单元的放大输出杆511发生偏转，端部向上移动。

通过调节第一级放大单元的输入端铰链513、第二级放大单元的输入端铰链513、第三级放大单元的输入端铰链513与放大输出杆511的连接位置来改变放大倍数。

如图6所示，是本实用新型中非对称三级放大结构a的结构示意图。

非对称三级放大结构a包括：输入杆1a、输入端2a、输入端铰链3a、第一级放大固定杆4a、第一级放大固定端铰链5a、第一级放大输出杆6a、第一级放大输出铰链7a、第二级放大固定杆8a、第二级放大固定端铰链9a、第二级放大输出杆10a、第二级放大输出铰链11a、第三级放大固定杆12a、第三级放大固定端铰链13a、第三级放大输出杆14a、第三级放大输出铰链15a、输出端16a。

输入端铰链3a连接在输入端2a与第一级放大输出杆6a之间，第一级放大固定端铰链5a连接在第一级放大固定杆4a和第一级放大输出杆6a之间，第二级放大固定端铰链9a连接在第二级放大固定杆8a和第二级放大输出杆10a之间，第一级放大输出铰链7a连接在第一级放大输出杆6a和二第级放大输出杆10a之间，第二级放大输出铰链11a连接在第二级放大输出杆10a和第三级放大输出杆14a之间，第三级放大固定端铰链13a连接在第三级放大固定杆12a和第三级放大输出杆14a之间；第三级放大输出铰链15a连接第三级放大输出杆14a和输出端16a，输出端16a连接输出杆6的后端。

第一级放大固定端铰链5a和第一级放大输出铰链7a分别位于第一级放大输出杆6a的两侧。第二级放大固定端铰链9a和第二级放大输出铰链11a分别位于第二级放大输出杆10a的两侧。第三级放大固定端铰链13a和第三级放大输出铰链15a分别位于第三级放大输出杆14a的两侧。输入端铰链3a位于第一级放大输出杆6a中间偏向第一级放大固定端铰链5a一侧。第一级放大输出铰链7a位于第二级放大输出杆10a中间偏向第二级放大固定端铰链9a一侧。第二级放大输出铰链11a位于第三级放大输出杆14a中间偏向第三级放大固定端铰链13a一侧。

输入杆1a的端部连接组合体4的导磁单体，将组合体4输入的微位移传递至输入端2a；输入端2a将位移传递至输入端铰链3a，输入端铰链3a将位移传递至第一级放大输出杆6a，带动第一级放大输出杆6a向上运动，第一级放大固定杆4a固定不动，第一级放大固定端铰链5a在第一级放大输出杆6a的带动下发生偏转，使第一级放大固定端铰链5a左侧弧口变小、右侧弧口变大，从而使第一级放大输出杆6a左上方倾斜，第一级放大输出杆6a带动输入端铰链3a发生倾斜，使输入端铰链3a左侧弧口变小、右侧弧口变大。第一级放大输出杆6a将位移传递给第一级放大输出铰链7a，第一级放大输出铰链7a将位移传递至第二级放大输出杆10a，带动第二级放大输出杆10a向上运动，第二级放大固定杆8a固定不动，第二级放大固定端铰链9a在第二级放大输出杆10a的带动下发生偏转，使第二级放大固定端铰链9a左侧弧口变大、右侧弧口变小，从而使第二级放大输出杆10a向右上方倾斜，第二级放大输出杆10a带动第一级放大输出铰链7a发生倾斜，使第一级放大输出铰链7a左侧弧口变大、右侧弧口变小。第二级放大输出杆10a将位移传递至第二级放大输出铰链11a，第二级放大输出铰链11a将位移传递至第三级放大输出杆14a，第二级放大输出铰链11a带动第三级放大输出杆14a向上运动，第三级放大固定杆12a固定不动，第三级放大固定端铰链13a在第三级放大输出杆14a的带动下发生偏转，使第三级放大固定端铰链13a左侧弧口变小、右侧弧口变大，从而使第三级放大输出杆14a向左上方倾斜，第三级放大输出杆14a带动第二级放大输出铰链11a发生倾斜，使第二级放大输出铰链11a左侧弧口变小、右侧弧口变大。第三级放大输出杆14a将位移传递至第三级放大输出铰链15a，带动第三级放大输出铰链15a向左上方运动，第三级放大输出铰链15a带动输出端16a向上运动，由于第三级放大输出铰链15a向左上方倾斜，输出端16a也将向左上方倾斜。

如图7为非对称三级放大结构b的结构示意图。

非对称三级放大结构b包括：输入杆1b、输入端2b、输入端铰链3b、第一级放大固定杆4b、第一级放大固定端铰链5b、第一级放大输出杆6b、第一级放大输出铰链7b、第二级放大固定杆8b、第二级放大固定端铰链9b、第二级放大输出杆10b、第二级放大输出铰链11b、第三级放大固定杆12b、第三级放大固定端铰链13b、第三级放大输出杆14b、第三级放大输出铰链15b、输出端16b。

输入端铰链3b连接在输入端2b与第一级放大输出杆6b之间，第一级放大固定端铰链5b连接在第一级放大固定杆4b和第一级放大输出杆6b之间，第二级放大固定端铰链9b连接在第二级放大固定杆8b和第二级放大输出杆10b之间，第一级放大输出铰链7b连接在第一级放大输出杆6b和第二级放大输出杆10b之间，第二级放大输出铰链11b连接在第二级放大输出杆10b和第三级放大输出杆14b之间，第三级放大固定端铰链13b连接在第三级放大固定杆12b和第三级放大输出杆14b之间；第三级放大输出铰链15b连接第三级放大输出杆14b和输出端16b，输出端16b连接输出杆6的后端。

第一级放大固定端铰链5b和第一级放大输出铰链7b分别位于第一级放大输出杆6b的两侧。第二级放大固定端铰链9b和第二级放大输出铰链11b分别位于第二级放大输出杆10b的两侧。第三级放大固定端铰链13b和第三级放大输出铰链15b分别位于第三级放大输出杆14b的两侧。输入端铰链3b位于第一级放大输出杆6b中间偏向一第级放大固定端铰链5b一侧。第一级放大输出铰链7b位于第二级放大输出杆10b中间偏向第二级放大固定端铰链9b一侧。第二级放大输出铰链11b位于第三级放大输出杆14b中间偏向第三级放大固定端铰链13b一侧。

输入杆1b的端部连接组合体4的导磁单体，将组合体4输入的微位移传递至输入端2b；输入端2b将位移传递至输入端铰链3b，输入端铰链3b将位移传递至第一级放大输出杆6b，带动第一级放大输出杆6b向上运动，第一级放大固定杆4b固定不动，第一级放大固定端铰链5b在第一级放大输出杆6b的带动下发生偏转，使第一级放大固定端铰链5b左侧弧口变小、右侧弧口变大，从而使第一级放大输出杆6b右上方倾斜，第一级放大输出杆6b带动输入端铰链3b发生倾斜，使输入端铰链3b左侧弧口变小、右侧弧口变大。第一级放大输出杆6b将位移传递给第一级放大输出铰链7b，第一级放大输出铰链7b将位移传递至第二级放大输出杆10b，带动第二级放大输出杆10b向上运动，第二级放大固定杆8b固定不动，第二级放大固定端铰链9b在第二级放大输出杆10b的带动下发生偏转，使第二级放大固定端铰链9b左侧弧口变小、右侧弧口变大，从而使第二级放大输出杆10b向右上方倾斜，第二级放大输出杆10b带动第一级放大输出铰链7b发生倾斜，使第一级放大输出铰链7b左侧弧口变小、右侧弧口变大。第二级放大输出杆10b将位移传递至第二级放大输出铰链11b，第二级放大输出铰链11b将位移传递至第三级放大输出杆14b，第二级放大输出铰链11b带动三级放大输出杆14b向上运动，第三级放大固定杆12b固定不动，第三级放大固定端铰链13b在第三级放大输出杆14b的带动下发生偏转，使13b左侧弧口变大、右侧弧口变小，从而使第三级放大输出杆14b向右上方倾斜，第三级放大输出杆14b带动第二级放大输出铰链11b发生倾斜，使第二级放大输出铰链11b左侧弧口变大、右侧弧口变小。第三级放大输出杆14b将位移传递至第三级放大输出铰链15b，带动三级放大输出铰链15b向右上方运动，第三级放大输出铰链15b带动输出端16b向上运动，由于第三级放大输出铰链15b向右上方倾斜，输出端16b也将向右上方倾斜。

2个非对称三级放大结构a、非对称三级放大结构b的输入杆1a和输入杆1b的端部分别与组合体4的导磁单体固定连接，输出端16a和输出端16b分别与输出杆6的后端固定连接；非对称三级放大结构a的第一级放大固定杆4a、第二级放大固定杆8a和非对称三级放大结构b的第一级放大固定杆4b、第三级固定杆8b分别与导磁框架2固定连接。其它部分可自由活动，铰链全部是柔性铰链。

可以通过调节输入端铰链3a、输入端铰链3b和第一级放大输出铰链7a、第一级放大输出铰链7b，以及第二级放大输出铰链11a、第二级放大输出铰链11b的位置来改变放大倍数。

输出端16a和输出端16b分别固定连接输出杆6后，在力的作用下，

在力的作用下，从而使第三级放大输出铰链15a左侧弧口变大、右侧弧口变小；而第三级放大输出铰链15b左侧弧口变小、右侧弧口变大；因此连接后的输出端16a和输出端16b输出的位移为轴向向上的位移，消除了横向位移，避免产生剪切力，有效提高了轴向输出精度。

实施例1

如图8所示，是本实用新型实施例1的结构示意图。

棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构5的新型促动器中，组合体4包括两个磁体单和一个磁致伸缩棒单体，磁体单元连接在磁致伸缩棒单体两侧。

导磁单体401连接永磁单体402，永磁单体402连接导磁单体403，导磁单体403连接磁致伸缩棒单体404，磁致伸缩棒单体404连接导磁单体405，导磁单体405连接永磁单体406，永磁单体406连接导磁单体407，形成组合体4。组合体4外面为励磁线圈3，励磁线圈3放置在导磁框架2内，导磁框架2与组合体构成闭合磁路，外壳1约束导磁框架2，磁致伸缩棒与永磁体的组合体一端顶紧励磁线圈2，另一端顶紧三级放大机构5的输入端，将位移传递给三级放大机构5，三级放大机构5的固定端固定连接导磁框架2，输出端连接输出杆6，将位移放大后传递给输出杆6，输出杆6将位移输出。

实施例2

如图9所示，是本实用新型中实施例2的组合体4的结构示意图。

组合体4包括三个磁体单和二个磁致伸缩棒单体。

导磁单体401连接永磁单体402，永磁单体402连接导磁单体403，导磁单体403连接磁致伸缩棒单体404，磁致伸缩棒单体404连接导磁单体405，导磁单体405连接永磁单体406，永磁单体406连接导磁单体407，导磁单体407连接磁致伸缩棒单体408，磁致伸缩棒单体408连接导磁单体409，导磁单体409连接永磁单体410，永磁单体410连接导磁单体411，形成组合体4。

实施例3

如图10所示，是本实用新型中实施例3的组合体4的结构示意图。

组合体4包括五个磁体单和四个磁致伸缩棒单体。

导磁单体401连接永磁单体402，永磁单体402连接导磁单体403，导磁单体403连接磁致伸缩棒单体404，磁致伸缩棒单体404连接导磁单体405，导磁单体405连接永磁单体406，永磁单体406连接导磁单体407，导磁单体407连接磁致伸缩棒单体408，磁致伸缩棒单体408连接导磁单体409，导磁单体409连接永磁单体410，永磁单体410连接导磁单体411，导磁单体411连接磁致伸缩棒单体412，磁致伸缩棒单体412连接导磁单体413，导磁单体413连接永磁单体414，永磁单体414连接导磁单体415，导磁单体415连接磁致伸缩棒单体416，磁致伸缩棒单体416连接导磁单体417，导磁单体417连接永磁单体418，永磁单体418连接导磁单体419，形成组合体4。

本实用新型所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器，其特征在于，包括：不导磁外壳、导磁框架、励磁线圈、组合体、三级微位移放大机构、输出杆；励磁线圈套装在组合体外部，励磁线圈放置在导磁框架内，导磁框架与组合体构成闭合磁路；导磁框架设置在不导磁外壳内，不导磁外壳用于约束导磁框架；组合体的一端连接导磁框架，另一端连接三级微位移放大机构的输入杆，组合体用于将位移传递给三级微位移放大机构，三级微位移放大机构的固定端连接在导磁框架上，输出端连接输出杆的后端，输出杆的前端从不导磁外壳的通孔伸出；三级微位移放大机构将组合体的位移放大后传递给输出杆，输出杆用于将位移输出。

2.如权利要求1所述棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器，其特征在于，组合体包括：导磁体、永磁体、磁致伸缩棒，导磁体包括多个导磁单体，永磁体包括多个永磁单体，磁致伸缩棒包括多个磁致伸缩棒单体；导磁单体分别连接在永磁单体两侧，组成磁体单元，磁体单元连接在磁致伸缩棒单体两侧；后端的导磁单体连接导磁框架，前端的导磁单体连接三级微位移放大机构。

3.如权利要求2所述棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器，其特征在于，磁体单元和磁致伸缩棒在轴向方向交替间隔分布。

4.如权利要求2所述棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器，其特征在于，三级微位移放大机构包括两个非对称三级放大结构，两个非对称三级放大结构位置相反并叠拼布置，非对称三级放大结构的输入端连接组合体的导磁单体。

5.如权利要求4所述棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器，其特征在于，非对称三级放大结构包括三个相串接的非对称放大单元，三个非对称放大单元分别为第一级放大单元、第二级放大单元、第三级放大单元；非对称放大单元的结构包括：放大输出杆、放大固定杆、输入端铰链、放大固定端铰链；放大输出杆横向布置，放大固定杆通过放大固定端铰链连接在放大输出杆的下部，放大固定端铰链位于放大输出杆靠近端部的位置；输入端铰链设置在放大输出杆的下部，并位于放大固定端铰链的内侧；第一级放大单元的输入端铰链连接输入端，第二级放大单元通过输入端铰链连接第一级放大单元的放大输出杆的顶部；第三级放大单元通过输入端铰链连接第二级放大单元的放大输出杆的顶部，第三级放大单元的顶部通过放大输出铰链连接输出端，输出端横向布置；输入端铰链、放大固定端铰链、放大输出铰链采用柔性铰链；两个相接触的放大固定杆相连接，两个相接触的输出端相连接。

6.如权利要求5所述棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器，其特征在于，通过调节第一级放大单元、第二级放大单元或者第三级放大单元的输入端铰链在放大输出杆的位置来调节放大倍数。

7.如权利要求5所述棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器，其特征在于，第三级放大单元的放大固定杆与第一级放大单元的放大固定杆相连接。

8.如权利要求5所述棒材提供轴向磁场的带有三级放大机构的新型促动器，其特征在于，两个非对称三级放大结构的输入杆的端部分别与组合体的导磁单体固定连接，输出端和输出端分别与输出杆的后端固定连接；非对称三级放大结构的固定杆分别与导磁框架固定连接。

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