端面摇摆微马达制造技术

本实用新型专利技术属于微机电系统（ＭＳＭＳ），涉及到一种微执行器中的微马达。目的在于提供一种体积小、效率高、输出力矩大，输出转速低的微马达。本实用新型专利技术利用定子的线圈所产生的法向电磁力工作，充分利用了马达的有限径向空间，提高了线圈电磁力的作用半径，同时巧妙地利用摩擦力，降低了摩擦损耗。在相同的尺寸与输入功率下，可产生大力矩，低转速的输出。可广泛应用于航空航天、医疗、军事、生物工程等领域。将带来广泛的社会及经济效益。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于微机电系统(MEMS)，涉及到一种微执行器中的微马达。目前国内外已有的微马达存在一个普遍的问题，即马达输出力矩小，速度过高无法满足实用的需要。为达到实用要求必须安装减速机构，因而使马达体积增大，结构复杂，增加了马达制作工艺难度，降低了马达输出效率。本技术目的在于提供一种体积小，效率高，输出力矩大，转速低的微马达。本技术包括有外壳1，线圈2，铁芯3，定子4，上盖5，宝石轴承6，输出轴7，定位片8，转子9，下盖10，如图1所示。其特点是定子4的内锥面与转子9的外锥面接触，定子4为一个带有凹形圆锥面的圆柱体，其工作表面是凹形圆锥面。转子9为一个具有一定厚度的圆锥腔体，其工作表面是外圆锥面，其腔体内粘接定位片8，定位片8上开有矩形限位槽处插入输出轴7，输出轴7下端与转子9的内部圆锥尖点接触，输出轴7下端限位处为矩形截面，其截面尺寸略小定位片8的限位槽尺寸，输出轴7下端尖点处是锥尖，其锥角小于转子9的锥角。定子4的外圆柱面上开4~8条轴向通槽，槽内装入缠绕线圈2的铁芯3，铁芯3下端与下盖10平面接触，其上端为斜面，同定子4锥形面共面。转子9的锥尖与定子1内部凹形锥腔尖点接触。下盖10沿外圆处与外壳1一端的内壁粘接。定子4与转子9接触装配后，装入下盖10与外壳1形成的半封闭圆柱腔内。在外壳1的另一端粘接上盖10，上盖10中心开圆形阶梯孔，安装宝石轴承6。输出轴7的输出端穿过宝石轴承6。定子4的锥角为60~120度，转子9的锥角小于定子4的锥角。本技术工作原理微马达工作时，对定子4的线圈2顺序加电，使定子4内产生一个旋转磁场。在磁场旋转电磁力的作用下，锥形转子9在定子4的内锥面上作圆周纯滚动，即转子的摆动。输出轴7作与摆动方向相反的旋转运动，即需要输出的转动。从旋转磁场的运动到锥形转子9的转动，是以类似行星减速器的传动方式进行的。转子9的输出转速是由定子4的锥角β ，转子9的轴线与定子4的轴线夹角α及旋转磁场角速度ω2决定。其关系满足公式ω=〔Sinα/Sin(β-α)〕×ω2决定。公式中Sinα/Sin(β3-α)起到减速比作用。由公式P=F×V说明，在功率相同情况下，输出转速降低，意味着输出力矩增大。本技术利用定子的线圈所产生的法向电磁力工作，充分利用了马达的有限径向空间，提高了线圈电磁力的作用半径，同时巧妙地利用磨擦力，降低了磨擦损耗。在相同的尺寸与输入功率下，可产生低转速、大扭矩的输出。同时由于避免减速机构的使用，大大提高了微马达的输出功率，可被广泛应用于航空航天、医疗设备、军事、生物工程等学科领域，将带来广泛的社会及经济效益。 附图说明图1本技术主剖视图图2本技术俯视图图3本技术一种实施例主剖视图图1本技术一种实施例俯视图图5本技术另一种实施例主剖视图图6本技术另一种实施例俯视图本技术最佳实施例如图3、图4所示本技术可将铁芯截面积增大，使磁通量变大，达到输出力矩的目的。如图5、图6所示本技术还可将定子改为内部为圆锥腔体、两端开通的阶梯圆柱体，其小直径处内部为圆锥腔体，即工作面；其大直径处沿外圆处与外壳粘接，端面圆孔限定输出轴径向运动，转子改为一端为锥体，另一端为圆柱体的实体。转子锥体部分表面是工作面。此种结构可进一步减小微马达体积。转子圆柱端为输出端，马达工作时，输出端于外部联轴器连接，形成稳定的大扭矩、低转速的输出。图1、图3所示结构中转子由厚度为0.5~1mm的铍莫合金，低碳钢等导磁材料构成。外壳选用铜等磁阻材料构成。铁芯、端盖与转子材料相同。线圈选用漆包金属线。定子选用聚砜材料。图5所示结构中转子、铁芯、定子及线圈材料与图1相同。外壳选用铍莫合金材料，端盖材料与定子相同。权利要求1．一种端面摇摆微马达，包括外壳1、线圈2、铁芯3、上盖5、宝石轴承6、输出轴7、定位片8和下盖10，其特征在于定子4的内锥面与转子9的外锥面接触，定子4为一个带有凹形圆锥面的圆柱体，其工作表面是凹形圆锥面；转子9为一个圆锥体，其工作表面是外圆锥面。专利摘要本技术属于微机电系统(MSMS)，涉及到一种微执行器中的微马达。目的在于提供一种体积小、效率高、输出力矩大，输出转速低的微马达。本技术利用定子的线圈所产生的法向电磁力工作，充分利用了马达的有限径向空间，提高了线圈电磁力的作用半径，同时巧妙地利用摩擦力，降低了摩擦损耗。在相同的尺寸与输入功率下，可产生大力矩，低转速的输出。可广泛应用于航空航天、医疗、军事、生物工程等领域。将带来广泛的社会及经济效益。文档编号H02K1/06GK2353087SQ9824601公开日1999年12月8日 申请日期1998年11月3日 优先权日1998年11月3日专利技术者梁静秋, 姚劲松 申请人:中国科学院长春光学精密机械研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种端面摇摆微马达，包括：外壳１、线圈２、铁芯３、上盖５、宝石轴承６、输出轴７、定位片８和下盖１０，其特征在于：定子４的内锥面与转子９的外锥面接触，定子４为一个带有凹形圆锥面的圆柱体，其工作表面是凹形圆锥面；转子９为一个圆锥体，其工作表面是外圆锥面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁静秋，姚劲松，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]