[发明专利]具有超声波非接触轴承的电马达

权利要求书

1.一种马达，包括：

轴承支承件，所述轴承支承件包括鞍形件，所述鞍形件具有环形形状并限定凹形球形表面的一部分；

压电谐振器，所述压电谐振器刚性附接在所述轴承支承件上；

耳轴，所述耳轴限定设置成用于在所述鞍形件内旋转的凸形球形表面的一部分，所述鞍形件相对于所述耳轴的至少一部分形成配对面；

转子，所述转子布置在所述耳轴上；

定子，所述定子在特定状态下与所述转子轴向对齐并设置成用于在所述转子中产生角加速度；

其中，所述鞍形件响应所述压电谐振器，用于在限定于所述鞍形件的球形配对面和所述耳轴的球形配对面之间的气体层中产生球形高阶驻波声波。

2.根据权利要求1所述的马达，其中：当激励所述压电谐振器时，所述耳轴仅仅被支承在所述球形高阶驻波声波上。

3.根据权利要求2所述的马达，其中：所述耳轴在三维上由所述球形高阶驻波声波来支承。

4.根据权利要求1所述的马达，其中：所述转子为包括至少一个永磁体的无刷转子。

5.根据权利要求1所述的马达，其中：所述至少一个永磁体限定环形磁性环。

6.根据权利要求1所述的马达，其中：所述定子设置成用于在所述定子通电时产生旋转磁场。

7.根据权利要求1所述的马达，其中：所述耳轴的所述凸形球形表面具有与所述鞍形件的凹形球形表面相同的曲率半径。

8.根据权利要求1所述的马达，还包括：至少一个工作元件，所述至少一个工作元件附接在所述转子上并设置成用于执行马达驱动功能。

9.根据权利要求8所述的马达，其中：所述耳轴、所述转子、附接在所述转子上的磁性环和所述至少一个工作元件一起组成转子组件，转子组件的质心位于鞍形件的曲率中心的下方。

10.根据权利要求1所述的马达，其中：所述压电谐振器在与所述鞍形件相对的表面上刚性附接于所述轴承支承件上。

11.根据权利要求10所述的马达，其中：所述压电谐振器形成为环形压电环，所述压电环具有与所述转子的旋转轴线对齐的极化矢量。

12.根据权利要求11所述的马达，其中：所述压电谐振器沿由所述环形压电环的面限定的整个平的表面与所述轴承支承件接触。

13.根据权利要求1所述的马达，其中：所述转子包括磁性环，所述磁性环相对于耳轴的旋转轴线对称地安装在耳轴上。

14.根据权利要求13所述的马达，其中：所述磁性环与所述旋转轴线轴向对齐，并位于包含由所述耳轴的所述凸形球形表面限定的曲率中心并垂直于所述耳轴的所述旋转轴线的平面内。

15.根据权利要求14所述的马达，其中：定子位于包含所述曲率中心并垂直于由所述鞍形件限定的对称轴线的平面内。

16.根据权利要求1所述的马达，其中：所述定子位于转子的直径内部。

17.根据权利要求1所述的马达，其中：所述转子位于定子的直径内部。

18.根据权利要求1所述的马达，其中：所述轴承支承件具有圆柱形轮廓表面，所述压电谐振器具有配对的圆柱形轮廓。

19.根据权利要求1所述的马达，其中：所述轴承支承件的所述圆柱形轮廓表面与圆柱形轮廓配对面接触。

20.根据权利要求18所述的马达，其中：所述压电谐振器具有环形形状，并具有与压电谐振器的半径对齐的极化矢量。

21.根据权利要求1所述的马达，还包括：发生器，用于产生用于所述压电谐振器的激励器信号。

22.根据权利要求21所述的马达，其中：所述发生器设置成通过沿压电谐振器的厚度向压电谐振器的侧壁施加激励信号而产生激励器信号，所述激励器信号的频率相应于压电谐振器元件的一阶径向模式的自然频率或轴承支承件的零阶弯曲模式的自然频率。