[发明专利]一种四定转子串联超声电机

说明书

本发明涉及一种四定转子串联超声电机，包括中定子座，中定子座同轴布设在外壳上，在中定子座的内圆柱孔设有轴承，内侧凸台端面同轴布设定子弹性体组件；输出轴穿设中定子座上的轴承，并用锁紧螺母将输出轴固定在轴承内圈上；输出轴中间法兰盘两端面上分别同轴布设有两个柔性转子组件，且每端的两个柔性转子组件背靠背安装，柔性转子组件之间以及柔性转子组件与输出轴法兰端面之间布设有调整垫片；外壳两端同轴安装的定子座内侧凸台表面同轴布设有定子弹性体组件；外壳的一侧平面上布设有PCB板、PCB板罩壳和线缆固定套，定子弹性体组件上的柔性印制板焊接在PCB板上，从PCB板上引线。本发明具有输出转矩大、功率大、结构紧凑等特点。

技术领域

本发明涉及一种四定转子串联超声电机，属于超声电机技术领域。

背景技术

旋转型行波超声电机因受到工作原理、压电陶瓷片和定子自身的固有模态限制，导致输出转速、转矩受到限制，单定转子旋转行波超声电机无法做到大输出功率，因此，为提高输出功率，现有技术中的旋转型行波超声电机主要是采用同轴串联若干个超声电机（或定转子组件）来实现的。

目前专利、文献以及市面产品中，主要还是以双定转子串联的超声电机较为常见，如实用新型专利US4937488A所提出的串联超声电机，以及实用新型专利CN101702592A所提出的一种新的双定转子阶梯轴结构盘状行波超声电机，这种串联的旋转型行波超声电机的最大输出功率通常小于15W；如我公司在2021年公开的一种抗高过载双定转子串联超声电机及实施方式（专利公开号CN113206617A），其转化成产品的60单出轴双定转子串联超声电机，其最大输出转矩可达3N·m，最大输出功率可达25W。

现有旋转型行波超声电机技术中也有两个以上定转子同轴串联的超声电机，如我公司专利号CN208369491U提到的一种可以同轴串联n个定转子组件的旋转型行波超声电机，目前转化成实际产品60单出轴四定转子串联超声电机产品的最大输出功率可达40W，最大输出转矩可达5 N·m，虽然该专利提出的串联超声电机结构在调节预压力方面十分方便，同时可串联更多的定转子组件，但是因活动腹板的存在，整个电机的外形包络尺寸相对较大，不够紧凑。

发明内容

本发明提供一种四定转子串联超声电机，结构紧凑，电机输出转矩以及输出功率得到显著提高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种四定转子串联超声电机，包括外壳，在外壳上同轴布设中定子座，且中定子座位于外壳中心位置，

中定子座中心开设同心的内圆柱孔，在内圆柱孔内安装第二轴承，输出轴穿设第二轴承，并通过锁紧螺母将输出轴固定在第二轴承内圈；

在中定子座的两个端面分别设置与中定子座同心的内侧凸台，每个内侧凸台的端面同轴布设定子弹性体组件，定子弹性体组件的背部贴合内侧凸台的端面；

所述的输出轴上设置法兰盘，中定子座通过第二轴承套设在法兰盘中间的轴颈处，法兰盘的每个端面均同轴布设两个柔性转子组件，且每个端面的两个柔性转子组件背部相邻；

在外壳沿着输出轴轴向的两端分别安装前定子座、后定子座，在前定子座的一个端面设置同心的内侧凸台，同样的，在后定子座的一个端面设置同心的内侧凸台，前定子座以及后定子座设置内侧凸台的端面朝向中定子座，前定子座的内侧凸台表面、后定子座的内侧凸台表面分别同轴布设定子弹性体组件；

外壳平行于输出轴的一侧壁贴合安装PCB板，PCB板表面罩设PCB板罩壳，所述PCB板罩壳靠近侧边的位置开设出线孔，PCB板罩壳出线孔处安装线缆固定套；

所述定子弹性体组件包括由顶部至背部方向顺次叠设的定子弹性体、压电陶瓷片以及柔性印制板，在柔性印制板的底面安装热敏电阻；

所述柔性转子组件包括由顶部至背部方向顺次设置的摩擦材料、柔性转子以及减振橡胶；