專利名稱：近共振機電電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及微型電動機，尤其涉及具有機電材料(electromcehinical materials)的驅(qū)動元件的電動機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的許多微型電動機以機電驅(qū)動元件的超聲操作為基礎(chǔ)。超聲電動機的許多設(shè)計如US 5,453,653是以基本上垂直于讓驅(qū)動元件在其上面操作的表面而延伸的驅(qū)動元件為基礎(chǔ)的。當設(shè)計小型電動機時，沿這樣一種方向的尺寸常常特別重要，因此這種設(shè)計常常不能應(yīng)用。在US 5,136,200中，垂直于該操作表面的主要延伸是有限的，但使用彎曲振動和膨脹/收縮驅(qū)動部分的復合操作使總設(shè)計十分復雜。在US 5,233,258中公開一種板式進料器，該進料器包括一個有兩個用一驅(qū)動部分連接的主動元件的驅(qū)動器。這些主動元件可以沿縱向延伸，并間接地產(chǎn)生該驅(qū)動部分的一個彎曲和移動作用。在EP 0978 887中，一個強制進入共振的主動元件相對于一個本體移動兩個驅(qū)動部分。通過選擇合適的共振頻率，這些驅(qū)動部分可以被引起彼此不協(xié)調(diào)的振動。
利用現(xiàn)有技術(shù)微型電動機的普遍問題是，它們或者在低速下用小的力操作，或者在一個圍繞共振頻率的非常窄的頻率范圍內(nèi)操作。大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的電動機也需要相當高的電壓和電流。
發(fā)明概要本發(fā)明的一個目的是提供一種電動機，其中減小了圍繞該本體的電動機體積。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有高速、高驅(qū)動力而能在相當大的頻率范圍的操作的電動機。又一目的是改善動力消耗和降低驅(qū)動電動機的電壓。本發(fā)明的又一目的是減小對電動機運動部件的磨損。又一個目的是提供具有自動定中心性能的電動機設(shè)計。
上述目的是通過一種按照本發(fā)明的機電電動機而達到的?？偲饋碚f，該機電電動機有一個帶一驅(qū)動元件的定子，該驅(qū)動元件包括兩個串聯(lián)的彎曲區(qū)段和一個用于在待移動的本體上驅(qū)動的中心驅(qū)動墊。該驅(qū)動元件平行于該本體的表面而延伸。該驅(qū)動墊和/或該本體是彈性的。最好是，該驅(qū)動墊的剛度小于該本體。該驅(qū)動墊的彈性能夠吸收外加在驅(qū)動元件上的行波的能量的一個不可忽略不計的部分。該驅(qū)動墊的彈性優(yōu)選地限制小于所通過的行波的周期時間一半的壓縮時間。該驅(qū)動元件最好是對稱地圍繞該驅(qū)動墊。該定子的構(gòu)架設(shè)置成限制該驅(qū)動元件移動離開垂直于主移動方向的本體。但是，同時，它允許驅(qū)動元件向著該本體平移，甚至較短時間地脫離與該構(gòu)架的機械接觸。支承機械最好與凸表面一起設(shè)計，以便使電動機的不同部分能自動對中心。
一種按照本發(fā)明所述的電動機允許驅(qū)動元件比現(xiàn)有技術(shù)電動機中的更自由地彎曲，該驅(qū)動元件轉(zhuǎn)而打開而用于有更高效率的更多運動方式。其次，平行于該本體的主要的幾何形狀能盡可能減小空間要求。
附圖簡述與附圖一起參照下列描述可以最好地了解本發(fā)明及其其它目的和優(yōu)點，附圖中

圖1例示本發(fā)明的電動機的一個實施例；圖2a和2b是本發(fā)明的驅(qū)動元件的運動行為形象化的示意圖；圖3例示本發(fā)明的驅(qū)動墊接觸點的典型橢圓形軌道；圖4a～4c例示本發(fā)明的驅(qū)動墊的不同實施例；圖5例示用于本發(fā)明的一種驅(qū)動元件的附接配置；圖6a和6b例示本發(fā)明的驅(qū)動元件的機械支承結(jié)構(gòu)的不同實施例；圖7是利用凸形支承結(jié)構(gòu)來支承驅(qū)動元件的優(yōu)點的示意圖；圖8a和8b例示本發(fā)明的單壓電晶片驅(qū)動元件的實施例；圖9是本發(fā)明的單壓電晶片驅(qū)動元件的另一實施例；圖10例示說明附接點和驅(qū)墊切向運動之間的關(guān)系；圖11例示可以用于本發(fā)明電動機的軌道；圖12例示本發(fā)明的一種浮動彈簧單元裝置的實施例；圖13例示有一內(nèi)彈簧機械的軌道；圖14例示一個具有雙驅(qū)動元件的電動機的實施例；圖15例示另一個具有雙驅(qū)動元件的電動機的實施例；以及圖16a、16b例示一個用于本發(fā)明電動機中的驅(qū)動元件的實施例。
本發(fā)明詳述大多數(shù)驅(qū)動器材料的特征可以描述為機電材料，但在本公開內(nèi)容中，我們預期該材料當外加壓力或電流時會改變其形狀。機電材料的典型例子是壓電材料、電致收縮材料和反鐵磁性材料，這些材料可以是單晶，也可以是多晶或非晶。
圖1中例示按照本發(fā)明的電動機10的一個實施例的主要部件。尺寸并不始終以真實并系例示，而是選擇以清晰的方式例示重要的作用和關(guān)系。驅(qū)動元件1配置成基本上平行于待移動的驅(qū)動軌道7。驅(qū)動元件1由兩個彎曲區(qū)段2、3組成，中間位置處有一驅(qū)動墊4。換言之，彎曲區(qū)段2、3沿軌道7的預期的主要位移方向沿軌道7的表面串聯(lián)配置。彎曲區(qū)段2、3是可以垂直于主要位移方向而彎曲的長形區(qū)段。在該實施例中，這些彎曲區(qū)段是用雙晶壓電元件制成的。每個雙晶元件包括兩個平行的可以單個激勵的主動體積15～18，由此，通過提供帶有不同電壓的主動體積15～18，可獲得彎曲作用。
沿正交方向用法線力N對著驅(qū)動軌道7與驅(qū)動墊4一起壓緊驅(qū)動元件。該法線力是通過彈簧機構(gòu)8施加的。在該實施例中，彈簧機構(gòu)8也包括輥11，用作軌道7的平移移動的軸承。該彈簧也可以機械地連接在構(gòu)架部分9上，或沒有連接，取決于該特定的實施例。在該實施例中驅(qū)動墊4用一根沿垂直于軌道表面的方向顯示一定的彈性作用的管子形成。
為了列舉本電動機中涉及的不同方向，定義一個用于說明所有本公開內(nèi)容中不同方向的局部坐標系統(tǒng)14。主位移方向用X表示。軌道7表面的平面平行于該方向。軌道7表面的法線即垂直于軌道7表面的方向沿負Z方向指引。因此驅(qū)動元件基本上沿X方向延伸，而彎曲區(qū)段2、3的彎曲運動指向Z方向。Y方向定義為垂直于X和Z方向兩者的方向。
驅(qū)動元件1保持部分地固定在定子或構(gòu)架部分9上。運動限制機構(gòu)12、13阻止驅(qū)動元件1以平移方式沿主移動方向即X方向移動。其次，在該實施例中，這些附接機構(gòu)12、13也響應(yīng)而保持驅(qū)動元件1沿Y方向基本上平移地固定。運動限制機構(gòu)12、13由沿X和Y方向延伸的可彎曲材料的薄片組成，從而給出沿X和Y方向的高的平移剛度，而沿Z方向提供低的剛度以及可圍繞X軸轉(zhuǎn)動。
驅(qū)動元件1的運動進一步受兩個機械支承件5和6的限制。機械支承件5、6的位置靠相近相應(yīng)彎曲區(qū)段的端部，即在離兩個彎曲區(qū)段之間的連接處的顯著距離處。在本實施例中，機械支承件5、6用于阻止驅(qū)動元件1離開軌道7的大的平移運動，并由兩個半球部分形成。在該實施例中，這兩個半球部分附接在驅(qū)動元件1上，當驅(qū)動元件1和軌道7彼此相對地壓緊時，兩個半球部分與彈簧機構(gòu)8機械接觸。機械支承件5、6和運動限制機構(gòu)12、13都是控制允許的運動方式和驅(qū)動元件范圍的一般附接機構(gòu)的部件。
元件的總體積與輸出功率有關(guān)。驅(qū)動元件沿軌道7的延長部使得更易于根據(jù)一個行波來設(shè)計一電動機。該驅(qū)動元件的小的厚度和寬度將使其可以選擇一個不太高的合適的驅(qū)動頻率。毫米尺寸的更緊湊的元件通常具有MHz范圍的共振，這種共振在許多用途中可能是不允許的。這種沿驅(qū)動軌道延伸的類型的元件能易于設(shè)計一種非常緊湊的電動機。
該電動機的操作可描述為一種行波和駐波超聲電動機的組合。這示意地例示于圖2a～2b中。為了便于圖的理解，只示出驅(qū)動元件1的主要部件。電動機通常由驅(qū)動元件1的彎曲區(qū)段之一即區(qū)段3給出的電脈沖來驅(qū)動。這種彎曲將誘生一個從圖2a中左邊的第一端部21向右行進(用箭頭19指示)的波。如果沒有損失，該驅(qū)動墊將是自由的，而電動機以驅(qū)動元件1的共振頻率操作，該波將在驅(qū)動元件1的另一端部20處反射而產(chǎn)生一種結(jié)構(gòu)性干擾。在圖2b中，示出在第二級共振頻率處的行為。驅(qū)動元件1將因此開始以共振方式振動，節(jié)點位置沿元件厚度方向在支承件5、6之上和驅(qū)動墊4之下。驅(qū)動元件1通常由附接元件12、13沿切向機械地支承在驅(qū)動元件的中線附近。機械支承件5、6沿Z方件支承該元件，或在靠近節(jié)點位置處更正確地限制驅(qū)動元件的運動偏離軌道。然后驅(qū)動墊4將因而沿用箭頭22指示的切向即沿X方向振動。
沿正交方向即Z方向沒有任何運動，該切向運動不可能用于產(chǎn)生驅(qū)動軌道的運動。獲得正交運動的最直線向前的方式是以稍許偏離共振的頻率操作電動機。接近共振頻率而非剛巧在共振頻率處的行波的疊加將使驅(qū)動墊4的接觸點/區(qū)域也沿Z方向移動和在一定程度上沿橢圓形軌道移動。采用非對稱的電驅(qū)動，例如當一個時間只有一個彎曲區(qū)段被驅(qū)動時，考慮到在反射前一定量的彎曲能量受損失，該正交運動將增強。切向運動和正交運動的復合將造成驅(qū)動墊4的接觸點橢圓形軌道移動。這樣一種橢圓形軌道示于圖3。該橢圓形軌道25的長軸的角取向?qū)⑷Q于振動能量的多大部分將受損失或轉(zhuǎn)移以及取決于頻率。對于低于共振頻率的頻率，該長軸通常沿順時鐘方向轉(zhuǎn)動，反之亦然。圖3中的虛線26表示頻率接近共振的軌道。該驅(qū)動墊將起一個具有彈簧常數(shù)的合適匹配的彈簧的作用，而等效的運動質(zhì)量將進一步放大該正交的運動。驅(qū)動元件有兩個重要的正交運動，一個是沿Z軸的平移，另一是圍繞Y軸的轉(zhuǎn)動。后者當機械支承件沒有連接在構(gòu)架結(jié)構(gòu)上時通常是優(yōu)選的。當與彎曲區(qū)段3一起驅(qū)動時，機構(gòu)支承件6將斷續(xù)地脫開。也可以調(diào)整機械支承件5、6的彈簧常數(shù)，以改善該正交振動。
通過給驅(qū)動元件的主動部件提供合適的電壓信號，可達到該操作。在圖1中，這些信號是通過電壓源50提供的并例如通過附接機構(gòu)13傳送給驅(qū)動元件的。適于此種操作的電壓源50是該技術(shù)的專業(yè)人員熟知的，可以買到。
該操作可以通過細心設(shè)計電動機中的各種部件而進一步改善。本發(fā)明的不同方面聚焦于各種細節(jié)。首先考慮驅(qū)動墊的彈性。本發(fā)明中的術(shù)語“驅(qū)動墊”用于表示預定作為軌道和彎曲區(qū)段之間的接觸部分而操作。在該術(shù)語內(nèi)預期包括任何形狀和材料。驅(qū)動墊應(yīng)當按照本發(fā)明做成能對給定的用途具有最佳性能。因此通常適應(yīng)于不同情況。但是，下面給出這些適應(yīng)性的一般想法。
我們首先考慮例如圖1中的驅(qū)動墊4，該墊極硬并對驅(qū)動軌道7有極大的摩擦。此處認為驅(qū)動軌道7無限硬。當彎曲區(qū)段3受激勵時，一個彎曲波將開始從左行進到右。在相當堅硬地固定的驅(qū)動墊位置中，一個較大部分的行波能量(通常近似地為全部能量)將被驅(qū)動墊4反射而通常難于獲得穩(wěn)定的操作。硬驅(qū)動墊和/或驅(qū)動本體通常給出不穩(wěn)定的運動而難以獲得所要性能如高的力和高速。其次，如果可以獲得操作，由于在驅(qū)動墊和驅(qū)動軌道之間短時間接觸期間接觸表面中積累的大的力，驅(qū)動表面上的磨損很大。垂直于主移動方向的提升距離變小。這在接近共振頻率時尤其重要，因為中間的節(jié)點幾乎與非彈性的驅(qū)動墊一起移動。因此驅(qū)動墊應(yīng)當是彈性的。
如果另一方面驅(qū)動墊4非常軟，那么行波將通過驅(qū)動墊4而沒有任何顯著的能量傳送到驅(qū)動軌道7。這表明驅(qū)動墊4應(yīng)當小心設(shè)計，以便在行波和軌道7之間給出最佳的能量傳遞。當行波沿正交方向(Z方向)通過時，在驅(qū)動周期的摩擦期間，驅(qū)動墊4通常應(yīng)當是受壓的。對于帶有橢圓形接觸點軌道的駐波超聲電動機，常常認為約半個周期時間的壓縮為理想值。但是，按照本發(fā)明對電動機進行的實驗通常對較短的接觸時間給出更好的結(jié)果。這可能是所建議的偏離共振操作的效果，其中橢圓形軌道是傾斜的。
因此驅(qū)動墊應(yīng)當是彈性的。最好該墊的剛度小于待移動的本體。其次，驅(qū)動墊的彈性應(yīng)當允許吸收通過的行波的能量的不可忽略的部分。在大多數(shù)實施例中，驅(qū)動墊通常做成其質(zhì)量小到與驅(qū)動元件的質(zhì)量相比可以忽略不計，而共振頻率遠高于電動機的操作頻率。
驅(qū)動墊4方便地用金屬管、陶瓷管或聚合物管制成，而沿正交方向和切線方向的彈簧常數(shù)因此達到由幾何尺寸和材料性能所給出的大的程度。但是，其它參數(shù)也可能很重要。如圖4a中所示的將管子31固定在驅(qū)動元件1上的粘膠結(jié)合部30的厚度或如圖4b中所示的在管子31頂上的附加的摩擦墊32例如將至少沿切向改變彈簧常數(shù)。事實上可以注意到，利用參數(shù)的正確組合，可以獲得行程的放大。為了獲得理想的狀態(tài)，頻率范圍和摩擦系數(shù)的選擇常常起重要作用。
為了沿切線和正交方向(X和Z方向)有不同的彈簧常數(shù)，也可以設(shè)計驅(qū)動墊4。圖4C中示出一個例子。這里示出一種有大體上矩形截面的驅(qū)動墊4。頂部33稍許彎曲，整個構(gòu)造沿Z方向有一大的彈簧常數(shù)，即驅(qū)動墊4沿Z方向?qū)αο喈攬杂?。但是，沿X方向的彈簧常數(shù)要小得多，沿該方向的驅(qū)動墊4的外觀要軟得多。
應(yīng)當指出，當驅(qū)動墊4沒有從驅(qū)動軌道7完全分離時，也可以獲得操作。但是，當墊4從軌道7撤離時，對著驅(qū)動軌道7的即時有效壓力將較低。這將產(chǎn)生一種用于產(chǎn)生驅(qū)動軌道7的合成運動的所謂“粘住-滑動”型驅(qū)動機構(gòu)。
實際上，驅(qū)動軌道7可以有一種不可忽略的剛度。這意味著，驅(qū)動墊4和驅(qū)動軌道7兩者的剛度最好必須一起考慮和設(shè)計而給出響應(yīng)驅(qū)動元件中的行波的所要動力學性能。容易理解，此時可以利用一彈性軌道7。這通常產(chǎn)生某些復雜性，因為軌道的質(zhì)量很少能忽略，而整個軌道可能以不希望的方式開始振動。因此優(yōu)選的是采用與一彈性的驅(qū)動墊組合的硬軌道。
如上所述，驅(qū)動墊和驅(qū)動軌道的彈性將增大驅(qū)動墊接觸點的正交運動，但為了獲得良好的軌道，也應(yīng)考慮機械支承件。因此最好也應(yīng)設(shè)計機械支承件而對驅(qū)動元件給出正確的動力學響應(yīng)。以如驅(qū)動墊的相似方式，可以使用與機械支持件結(jié)合的彈簧常數(shù)來改善性能。這里，必須考慮與有關(guān)的定子部件組合的機械支承件的彈簧常數(shù)。在本發(fā)明的電動機的一個實施例中，在驅(qū)動元件和定子構(gòu)架之間的連接中可以使用一個可彎曲的印刷電路板和一彈簧來改善電動機的操作性能。通常，該可彎曲的印刷電路板應(yīng)當硬到足以給出沿X方向的快速響應(yīng)，但不能太硬而產(chǎn)生共振。該彈簧通常也設(shè)計成在操作頻率間隔上不疊加任何大的振動。但是，彈簧的彈簧常數(shù)和等效質(zhì)量可調(diào)整到沿切線方向(X方向)給出驅(qū)動墊運動的半共振放大。
對于共振操作，機械支承件的正確位置不是關(guān)鍵的。通常，當希望高速操作時，使用第二彎曲方式用的節(jié)點位置。但是，可以使用其它共振方式，尤其是偶數(shù)序列的彎曲方式。當使用偶數(shù)序列的彎曲方式即有奇數(shù)的節(jié)點的方式時，優(yōu)選采用驅(qū)動元件的對稱設(shè)計。在這些情況下驅(qū)動元件的行為是對稱的，與行波誘生于哪個端部處無關(guān)。然后驅(qū)動墊位于對稱線上，而機械支承件位于與對稱線相等距離處。但是，在沿正負X方向運動的要求分別不同的用途中，驅(qū)動元件的不對稱設(shè)計可能是有利的。
機械支承件可以用不同方式制成。在圖5所示的非常簡單的情況下，機械支承件是驅(qū)動元件1和可彎曲的印刷電路板35之間的焊接結(jié)合部34。然后可彎曲的印刷電路板35轉(zhuǎn)而緊固在定子9上。這種配置使結(jié)合部34有雙重作用，既作為附接機構(gòu)，又作為機械支承機構(gòu)。首先，由于與定子9的連接和可彎曲的印刷電路板35的平面內(nèi)的有限的彈性，沿X和Y方向的平移運動基本上被阻止。其次，定子9阻止驅(qū)動元件沿負X方向移動太遠，而可彎曲的印刷電路板35為焊接結(jié)合部34的傾斜提供在圍繞一個沿Y方向指引的軸的小角度的可彎曲性。
機械支承件也可以用作為以其它方式附接在驅(qū)動元件、彈簧或定子上的一部分的其它細部而形成。按照本發(fā)明，最好利用具有凸面的第一表面和第二平表面之間或兩個彎曲表面之間的接觸。該第一表面例如可以有一個半球形，而第二表面可以基本上是平面，具有帶平表面或凹表面的孔穴或凹坑。第一表面可存在于驅(qū)動元件上，而第二表面在定子/彈簧上，反之亦然。在圖6a中，驅(qū)動元件1設(shè)有凸出部分36，其中圍繞尖端的區(qū)域有一凸出部形狀。凸出部分36相對于彈簧8擱置。(注意在其它實施例中，驅(qū)動元件可代之以與定子直接接觸。)在圖6b中，保持這些狀況。此處彈簧8包括與驅(qū)動元件1的表面保持接觸的半球37。
當試驗本發(fā)明的電動機時，使用鋼或類似材料制成的半球作為附接在驅(qū)動元件上的機械支承件有好的經(jīng)驗。例如可用鋼珠軸承的鋼珠。這樣一種配置示意地示于圖7中，沿主移動方向即沿X方向。半球5有許多優(yōu)點。一個重要的性能是它們允許驅(qū)動元件1使驅(qū)動墊4對著驅(qū)動軌道7對準。采用沿軌道7和驅(qū)動墊4之間的接觸面積的均勻壓力分布和當完全對準時，一個圓筒形驅(qū)動墊4將有沿Y方向?qū)χ?qū)動軌道平表面有一線性接觸。這對合適的操作是重要的，因為給出太大的傾斜轉(zhuǎn)矩M的太大的角度準直誤差將大大地降低電動機性能。由于該小截面，圍繞X軸的慣性矩將很小而圍繞該軸的轉(zhuǎn)動加速度將很大。因此該驅(qū)動墊可能不合適地松開。如果有一個太大的傾斜轉(zhuǎn)矩M，該有效的彈簧常數(shù)也可能改變。使用半球38的另一重要作用是相對于此種不需要的傾斜轉(zhuǎn)矩M穩(wěn)定驅(qū)動元件1。這是因為，由于與部件如彈簧8或定子9的質(zhì)量的機械接觸，慣性轉(zhuǎn)矩將顯著增大。利用電動機的其它部件，也可獲得這種穩(wěn)定。
利用半球38的第三個作用是它能改善驅(qū)動元件1本身的運動。如果定子構(gòu)架沒有與驅(qū)動元件機械地連接而只是用彈簧力對著它壓緊，那么定子構(gòu)架將不會承受任何大的彎曲的限制力和轉(zhuǎn)矩。
其次，對著承載器固定的驅(qū)動元件不可能像只是對著承載器壓緊的元件那么大地彎曲。因此需要大電壓和大功率的現(xiàn)有技術(shù)的元件給出如本發(fā)明中的同一性能。而且獲得固定的驅(qū)動元件的驅(qū)動墊的大的Z運動比對一沿向著待移動的本體的方向稍許自由移動的驅(qū)動元件要困難得多。因此該驅(qū)動元件在沒有限制向著本體的任何運動的固定的機械連接的意義上是自由的。但是離開該本體的運動是受限制的，因為該驅(qū)動元件然后將遇到定子構(gòu)架或彈簧，取決于實施例。該“自由的”驅(qū)動元件在一次典型的操作中將離開在一側(cè)處與構(gòu)架的機械接觸，這對整個操作是有利的。該驅(qū)動元件將因此有較大的自由度，能夠進行新的運動方式。
驅(qū)動元件1的主要部分能以許多不同方式制成。在一個優(yōu)選的實施例中，驅(qū)動元件1由帶兩個彎曲區(qū)段2和3的單片式壓電梁組成，如圖1中所示。在彎曲區(qū)段2、3之間，有一個被動部件39，其上附接驅(qū)動墊4。該特定實施例中的彎曲區(qū)段2、3由能用電場(圖中未示出)激勵的壓電材料的兩個體積15～18組成。通常，利用一多層構(gòu)造來減小驅(qū)動電壓。這種彎曲將由該雙晶構(gòu)造產(chǎn)生。利用沿正交方向(Z方向)的電場，壓電材料15～18將沿驅(qū)動元件1的縱向即切向(X方向)收縮或膨脹。如果僅僅主動體積之一(如17或18)受激勵，將產(chǎn)生彎曲區(qū)段3的彎曲。
利用一種帶一個壓電體積和其它材料的夾層結(jié)構(gòu)可以獲得相似的行為。圖8a中示出一種這樣的構(gòu)造。金屬板41有一凸出的區(qū)段40。該凸出的區(qū)段40將起驅(qū)動元件1的驅(qū)動墊4的作用。一個可彎曲的印刷電路板42通常用粘膠附接在金屬板41上。在可彎曲的印刷電路板42的另一側(cè)面上是附接的機電功能的主動元件43和44。在該實施例中主動元件43、44為帶有平行于金屬板41的電極的壓電板。當激勵壓電板43、44時，由于雙晶作用，金屬41和壓電板43、44的夾層將彎曲。因此以這種方式將容易地構(gòu)成兩個帶一中間被動區(qū)段的彎曲區(qū)段。每個彎曲區(qū)段包括兩個部分一個主動的機電元件43、44和一個被動的金屬板部分41。這兩個機電元件43和44不必是兩個分開的部件而可以制成一件。
如表示驅(qū)動元件1的頂視圖的圖8b中所示，該情況下的機械支承件可以是由較大的金屬板41中的蝕刻孔45形成的彎曲的合頁46。此種合頁46有效地阻止任何平移運動，但允許圍繞沿Y方向軸線的較小的轉(zhuǎn)動運動。因此合頁46同時是附接機構(gòu)和機械支承機構(gòu)。在這里機電元件43、44附接在金屬板41下方。
根據(jù)用途，這些機電元件可以附接在金屬板的任一面或兩面上。圖9例示一個預期與一外部彈簧一起使用的驅(qū)動元件。這里的結(jié)論是，具有用作機械支承件的金屬板41的整體球形凸出部47是方便的。在該情況中，機電元件43和44置于與驅(qū)動墊4同側(cè)。
在許多情況下，甚至金屬板41本身也能用作彈簧機構(gòu)，在正交的Z方向產(chǎn)生必需的力。這樣做的一個特定的優(yōu)點是，可以將金屬板41做成與驅(qū)動元件1同時振動，以增強驅(qū)動墊4的接觸點的X運動。如果在一以圖8a、8b的驅(qū)動元件為基礎(chǔ)的電動機中要求同樣的行為，可以將彈簧設(shè)計成具有合適的振動行為。
驅(qū)動元件的附接點的位置對于最佳的性能是重要的。這示于圖10。阻止沿切向或X方向平移的機械附接應(yīng)當位于盡可能靠近軌道。常常，空間受限制，因此一個靠近驅(qū)動元件1的中線或在驅(qū)動元件1的如驅(qū)動墊4的同一側(cè)上的位置將是一優(yōu)選的解決辦法。這在驅(qū)動元件1的切向振動的夸張示意圖中易于看到。當驅(qū)動元件1按照圖10彎曲時，此時驅(qū)動墊4的接觸點將向右邊彎曲，因為驅(qū)動元件或多或少地圍繞中心的中線彎曲。如果附接點和驅(qū)動墊之間的距離在不彎曲狀態(tài)下為T0，那么驅(qū)動墊的接觸點相對于附接點的位置T在彎曲狀態(tài)下將是T＝T0+D1·sin1+D2·sin2式中D1是從中線到驅(qū)動墊接觸點的距離，D2是中線上方的距離，其中附接機械12、13有其附接點，而1和2分別是驅(qū)動墊上和附接點上的彎曲角。與圖1的實施例不同，該實施例中附接機構(gòu)12、13緊固在驅(qū)動元件的上部。此處可見，驅(qū)動墊的接觸點的切向運動對于增大的D2距離也是增大的?！柏摗敝档腄2距離即中線下方的附接點將相反地減小切向運動。因此效果是，中性線同一側(cè)上的附接點將增大電動機每步的切向運動。因此，如果需要高速，這是特別重要的。
在夾層類型的驅(qū)動元件中(如見圖8a)，切向附接可根據(jù)用途需要來選擇。采用沿可彎曲的印刷電路板42的附接，該切向附接將基本上沿在該構(gòu)造中不產(chǎn)生不需要的轉(zhuǎn)矩的中線。
在本公開內(nèi)容中，“軌道”和“本體”用于表示待移動的電動機部件。這些術(shù)語應(yīng)當按廣義解釋，包括具有相對于其能操作驅(qū)動元件的表面的所有種類的對象。也可以設(shè)計待移動的軌道和本體來以許多不同方式改善電動機操作的性能。剛度和彎曲振動是要考慮的頭兩個參數(shù)。與所選的驅(qū)動墊組合的剛度應(yīng)當匹配行波周期時間。彎曲振動在頻率操作范圍內(nèi)應(yīng)當最好可忽略不計。其次必須選擇摩擦系數(shù)和磨損特性。這些參數(shù)通常與特定用途相聯(lián)系。長壽命通常要求小的磨損而正常情況下摩擦系數(shù)也需減小。具有減小的摩擦系數(shù)，切向力也將較小，而折中常常處在大的力和小的磨損之間。平整度和粗糙度也很重要，但采用圓筒形的或類似的驅(qū)動墊，平整性并非關(guān)鍵。但是，粗糙度應(yīng)當小于正交方向(Z方向)的驅(qū)動墊運動或與其同一量級。如早先提到的，在驅(qū)動墊和軌道之間沒有任何總余隙時，也能獲得操作，在這種情況下，粗糙度也必須是小的。
軌道的形狀可以做成使準直誤差最小。如果驅(qū)動元件更牢固地附接(如膠粘)在彈簧或可彎曲的印刷電路板上，那么如圖11中所示，軌道7的圓筒形表面51將補償準直誤差。利用平面軌道上的球形驅(qū)動墊，可以或多或少地獲得同一效果。
沿正交方向(Z方向)產(chǎn)生力N的彈簧機構(gòu)可以用幾種不同的方法制成。如果先曾提到的，它可以組合在一夾層配置中，或者如已出版的國際專利申請書WO 00/44208中說明的，可以簡單地是可彎曲的印刷電路板本身。但是，在許多用途中，分開的彈簧是有利的，而利用該彈簧機構(gòu)的各種性能，電動機的行為可以最優(yōu)化。
要考慮的第一個性能是正交力即沿Z方向的力。最佳的正交力取決于各種參數(shù)如驅(qū)動墊和軌道之間的摩擦、驅(qū)動墊和軌道的剛度、軌道的粗糙度、加在驅(qū)動元件上的電壓、所用機電材料的種類、驅(qū)動元件的實際設(shè)計情況、所要的切向力等等。通常該正交力必須通過實驗來最優(yōu)化。該正交力將通過驅(qū)動元件的數(shù)目與驅(qū)動墊和軌道之間的摩擦系數(shù)來決定該切向力。
下一個要考慮的參數(shù)是彈簧的彈簧常數(shù)。通常，這與電動機構(gòu)造中的容差直接聯(lián)系，而彈簧常數(shù)應(yīng)當這樣選擇，使得彈簧力不允許的聯(lián)合容差范圍內(nèi)其變化不會超過約10％。
如圖12中所示，圍繞Y軸的轉(zhuǎn)動剛性也是一個非常重復的參數(shù)。彈簧機構(gòu)8大體上形成U形，具有上法蘭52和在裝配狀態(tài)下平行于上法蘭的下法蘭53。取決于用途，需要各種形狀，例如對管狀配置的彈簧可以有C形。注意坐標系統(tǒng)的取向。如果彈簧機構(gòu)的可彎曲性能太大，當發(fā)送多個驅(qū)動脈沖時，電動機的響應(yīng)將很差。然后電動機驅(qū)動元件將可以圍繞Y軸轉(zhuǎn)動。在驅(qū)動元件能夠沿X軸產(chǎn)生足夠的切向力之前，將因此需要較大數(shù)目的脈沖。通常根據(jù)驅(qū)動元件的步進長度和作為產(chǎn)生一定運動的步進次數(shù)而給出的所要響應(yīng)來調(diào)整剛度。
取決于電動機構(gòu)造，與驅(qū)動元件接觸的面積的平行性或多或少也很重要。如早先提到的，圍繞X軸的轉(zhuǎn)矩應(yīng)當是最小的。否則，可能高度限制電動機功能。利用平行的法蘭52、53，轉(zhuǎn)矩可以減小。但是，可以通過彈簧的自身定中心來得到一個可以忽略不計的轉(zhuǎn)矩。如果彈簧壓在半球或類似的部件上，而與電動機的其它部分沒有任何接觸，就可以得到非常小的轉(zhuǎn)矩。因此彈簧浮在電動機配置上。通常，如下面將更詳細地說明的，這是用兩個或更多個驅(qū)動元件的配置來完成的，但只用一個驅(qū)動元件也可完成類似的狀況。在這種情況下，該彈簧將有一個與電動機其余部分在位置54處接觸的彈簧法蘭53，而彈簧法蘭52與電動機在位置55處接觸。兩個位置54應(yīng)當附接在電動機上相對于與驅(qū)動墊和軌道之間的接觸平面平行的平面的半球位置的鏡象位置上。為了保持驅(qū)動元件不滑動，由凹抗、孔穴或給出合成力N的其它幾何形狀細部基本上只在Z方向。
彈簧材料應(yīng)當最好是一種在電動機壽命期間具有低的蠕變或塑性形變的材料。常常希望在彈簧內(nèi)有一個吸收薄膜，以減小噪聲、減小不需要的振動與增大半球和彈簧間的摩擦。該薄膜可以是一個沉積在彈簧上的塑料薄膜，或者該彈簧可以由兩種組合在一起的不同材料如金屬和塑料或纖維增強塑料組成。
在某些用途中，具有將驅(qū)動元件壓向軌道的外部彈簧不太方便?？赡茈y以找到安置應(yīng)當具有合適性能的彈簧的位置。在這些情況下，如圖13中所示，驅(qū)動軌道7本身可以具有彈簧作用。此處圖示一個有兩個驅(qū)動元件1對稱地安置在軌道7的每一側(cè)的電動機。在最簡單的情況下，軌道7分為中間有彈性材料62的兩部分60、61。一個剛性構(gòu)件63限制可用的空間，當整個配置裝入構(gòu)件63中時，彈性材料62受到壓縮，它轉(zhuǎn)而產(chǎn)生彈力。
該彈簧作用也可以通過各種幾何形狀解決辦法如簧片、彎曲接合部等而完成。
電動機可以用一個或幾個驅(qū)動元件制成，如例如圖13中所見。利用兩個彼此相對安置的驅(qū)動元件，通常能得到一種穩(wěn)定的操作，如圖14中所見。此處，兩個驅(qū)動元件由其在軌道7相對兩側(cè)上的驅(qū)動墊4驅(qū)動。軌道7通常在一定程度上通過驅(qū)動墊4的作用而保持在位置中，但軌道7也需要從電動機或用途中的其它部件來的額外支承。管狀驅(qū)動墊4將阻止圍繞X軸的轉(zhuǎn)動。通常，需要阻止圍繞Y軸和Z軸的振動與沿Y軸和Z軸的移動的圓柱形軸承表面64。這些圓柱形表面64可以對稱地配置在軌道7如帶兩個在其上面驅(qū)動的平表面65的棒狀軌道7的兩側(cè)上?；蛘呤?，如圖15中所示，如果管狀部件66在管狀支承構(gòu)造67中移動，那么這些圓筒形表面可以是側(cè)面安裝的用途的一部分。
圖16a是單片元件70的實施例，該元件作為本發(fā)明的驅(qū)動元件1的主要部件工作良好。注意，與早先的圖比較，本圖是上下倒置的。單片元件70由一種對低電壓給出高應(yīng)變的軟壓電材料制成。單片元件70包括四個主動區(qū)段71～74。每個主動區(qū)段71～74為多層，而主動區(qū)段71～74配置成兩對，產(chǎn)生兩個由被動的中心區(qū)段75連接的彎曲區(qū)段2、3。這兩個彎曲區(qū)段與兩個其常恒壓電極(地線G和電壓U)一起分別由電極A和B進行電控制。連接原理示于圖16b。當然，也可用硬壓電材料作出類似的配置，但電極和極化作用將改變。然后圖16a中的兩個恒壓電極墊U和G可以連接到地線。
為了使驅(qū)動元件1簡便地安置和焊接在承載架如可彎曲的印刷電路板上，電壓的接觸墊A、B、G、U應(yīng)當安置在圖16a中向上引導的驅(qū)動元件1的平面上。主動體積71～74進一步減到最小以節(jié)約能量。一個彎曲區(qū)段中的主動體積71～74之間的體積如圖16a中的主動體積71和72之間的體積對彎曲作用貢獻不大因而能留下不受驅(qū)動。而且，該主動體積不需一直延伸到驅(qū)動元件1的中部a，而可以在位置b處結(jié)束。這里因為該中心被動體積75對有用的彎曲作用貢獻不大。同樣理由，主動區(qū)段71～74也可在離驅(qū)動元件1的各自端部一定距離的位置C處結(jié)束，留下各自的被動端部部分。
這些電動機通常沿一個方向用電極A而沿另一方向用電極B驅(qū)動。這些電極通常稱為電動機相位。當用相位A驅(qū)動時，相位B或者浮動或者連接在一固定電位上。兩相位驅(qū)動也可以，但用一相位操作最方便。因為可獲得幾個不同的驅(qū)動機制，軌道或本體的移動方向?qū)⑷Q于電動機設(shè)計的實際選擇。通常，當電動機調(diào)整到用電極A驅(qū)動將產(chǎn)生向圖16a中左邊移動時能獲得最佳性能。然后該機制類似于一種行波機制。
波形不太關(guān)鍵，用方波代替正弦波產(chǎn)生性能的改善。驅(qū)動頻率可從亞音速到超聲頻率。該技術(shù)的任何專業(yè)人員均可容易地按照現(xiàn)有技術(shù)使用標準電壓源以提供合適的電壓信號。為了定位目的，可方便地繼續(xù)使用一個或幾個脈沖。常常希望用非常小的電壓驅(qū)動該電動機，這可以用一個與電動機電極串聯(lián)的電感部件來完成。該電感可以選擇為接近電動機相位或與該相位共振，而該相位上的電壓幅度將比外加到串聯(lián)的電感和電動機相位上的電壓幅度高得多。
該技術(shù)的專業(yè)人員將會理解，本發(fā)明可作各種修改和變化而并不偏離由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍。
參考文獻US 5,453,653US 5,136,200US 5,233,258EP 0 978 887WO 00/44208
權(quán)利要求
1.一種機電電動機(10)，包括定子，有一驅(qū)動元件(1)和一構(gòu)架部分(9)；沿一主要移動方向由所述驅(qū)動元件(1)移動的本體(7)；配置成在所述驅(qū)動元件(1)和所述本體(7)之間施加一法線力(N)和彈性機構(gòu)(8)；所述驅(qū)動元件(1)又包括一第一(2)和第二(3)彎曲區(qū)段，大體上沿所述主移動方向而伸長，彼此沿所述主移動方向成串聯(lián)連接；所述第一(2)和所述第二(3)彎曲區(qū)段每個有一沿所述主移動方向且基本上平行于所述本體(7)的驅(qū)動表面而相互連接的第一和第二部分(15～18；41，43，44)；所述第一部分是一個沿所述主移動方向呈現(xiàn)尺寸可變性的主動機電元件(15～18；43，44)；以及配置成在所述本體(7)上驅(qū)動設(shè)置在接近于所述驅(qū)動元件(1)的中心的點上的驅(qū)動墊(4)；所述驅(qū)動墊(4)和所述本體(7)中的至少一個是彈性的。
2.按照權(quán)利要求1的機電電動機，其特征在于，所述驅(qū)動墊(4)的剛度小于所述本體(7)的剛度。
3.按照權(quán)利要求1或2的機電電動機，其特征在于，所述驅(qū)動墊具有能夠吸收施加到所述驅(qū)動元件(1)上的行波能量的一個不可忽略的部分的彈性。
4.按照權(quán)利要求1～3中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述驅(qū)動墊(4)有一個當行波通過小于其周期時間一半時限制壓縮時間的彈性。
5.按照權(quán)利要求1～4中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述驅(qū)動墊(4)相對于所述主移動方向處于所述驅(qū)動元件(1)的中心處。
6.按照權(quán)利要求5的機電電動機，其特征在于，還包括在所述驅(qū)動元件(1)和配置在所述彎曲區(qū)段(2，3)中的相應(yīng)一個區(qū)段的外端部附近的所述構(gòu)架(9)之間的附接機構(gòu)(5，6，12，13)，用來限制所述驅(qū)動元件(1)相對于所述構(gòu)架(9)的基本上平移的運動。
7.按照權(quán)利要求6的機電電動機，其特征在于，所述驅(qū)動元件(1)圍繞所述驅(qū)動墊(4)基本上是對稱的。
8.按照權(quán)利要求6或7的機電電動機，其特征在于，所述附接機構(gòu)包括帶一凸出部分(34；36；37；38)的支承機構(gòu)(5，6)，該凸出部分有一頂靠一對置表面支承的凸表面。
9.按照權(quán)利要求8的機電電動機，其特征在于，所述凸出部分(36；38)被包括在所述驅(qū)動元件(1)中，而所述對置表面被包括在所述構(gòu)架(9)和所述彈性機構(gòu)(8)之一中。
10.按照權(quán)利要求9的機電電動機，其特征在于，所述凸出部分(36；38)有一半球形。
11.按照權(quán)利要求8的機電電動機，其特征在于，所述凸出部分(37)被包括在所述構(gòu)架(9)和所述彈性機構(gòu)(8)之一中，而所述對置表面被包括在所述驅(qū)動元件(1)中。
12.按照權(quán)利要求6～11中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述附接機構(gòu)包括用于限制所述驅(qū)動元件(1)沿所述主移動方向平移運動的機構(gòu)(12，13)。
13.按照權(quán)利要求12的機電電動機，其特征在于，所述用于限制所述驅(qū)動元件(1)沿所述主要移動方向平移運動的機構(gòu)(12，13)在所述第一和第二部分(15～18)之間的所述相互連接處或比該第一和第二部分(15～18)之間的相互連接處更接近所述本體地附接在所述驅(qū)動元件(1)上。
14.按照權(quán)利要求12或13的機電電動機，其特征在于，所述用于限制所述驅(qū)動元件(1)沿所述主移動方向平移運動的機構(gòu)(12，13)在所述驅(qū)動元件(1)上的焊接墊處附接在所述驅(qū)動元件(1)上。
15.按照權(quán)利要求1～14中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述第二部分是一個沿所述主移動方向呈現(xiàn)尺寸可變性的主動機電元件(15～18；43，44)。
16.按照權(quán)利要求1～14中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述第二部分是一個非機電的主要部分(41)。
17.按照權(quán)利要求16的機電電動機，其特征在于，所述第二部分是金屬板(41)。
18.按照權(quán)利要求1～17中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述第一和第二彎曲區(qū)段(2，3)是通過一個將所述驅(qū)動墊(4)附接于其上的被動部分(39)而連接的。
19.按照權(quán)利要求1～18中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述本體(7)在所述機電電動機(10)的操作頻率范圍內(nèi)具有可以忽略不計的彎曲振動。
20.按照權(quán)利要求1～19中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述本體(7)在面對所述驅(qū)動墊(4)的表面上有一個與所述驅(qū)動墊(4)的垂直于所述主移動方向的移動最多同一數(shù)量級的表面粗糙度。
21.按照權(quán)利要求1～20中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述本體(7)有一個面對有一圓筒形的所述驅(qū)動墊(4)的表面(51)。
22.按照權(quán)利要求1～21中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述彈性機構(gòu)(8)有一個其變化小于所述電動機(10)的允許容差范圍的10％的彈力。
23.按照權(quán)利要求1～22中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述彈性機構(gòu)(8)有一大體上C形或U形，該機構(gòu)僅在所述C形或U形的對置兩側(cè)面上的接觸部分(54，55)處才接觸所述本體(7)和所述構(gòu)架(9)或驅(qū)動元件(1)。
24.按照權(quán)利要求23的機電電動機，其特征在于，所述接觸部分(54，55)包括具有凸表面的凸出部。
25.按照權(quán)利要求24的機電電動機，其特征在于，所述本體(7)、構(gòu)架(9)或驅(qū)動元件(1)包括用于容納所述凸出部的凹坑或孔穴。
26.按照權(quán)利要求23的機電電動機，其特征在于，所述接觸部分(54，55)在具有凸表面的所述本體(7)和/或所述構(gòu)架(9)處頂靠凸出部支承。
27.按照權(quán)利要求26的機電電動機，其特征在于，所述接觸部分(54，55)包括用于容納所述凸出部的凹坑或孔穴。
28.按照權(quán)利要求1～27中任何一項的機電電動機，其特征在于，所述彈性機構(gòu)(8)被包括在所述本體(7)中。
29.按照權(quán)利要求1～28中任何一項的機電電動機，其特征在于，還包括用于在所述驅(qū)動元件(1)中誘生行波的機構(gòu)，所述行波有一接近所述驅(qū)動元件(1)的共振頻率的頻率。
30.按照權(quán)利要求29的機電電動機，其特征在于，所述驅(qū)動元件(1)的所述共振頻率是一種彎曲方式的共振頻率。
31.按照權(quán)利要求30的機電電動機，其特征在于，所述彎曲方式具有奇數(shù)的節(jié)點。
32.一種機電電動機(10)，包括定子，有一驅(qū)動元件(1)和一構(gòu)架部分(9)；沿一主移動方向由所述驅(qū)動元件(1)移動的本體(7)；設(shè)置成在所述驅(qū)動元件(1)和所述本體(7)之間施加一法線力(N)的彈性機構(gòu)；所述驅(qū)動元件(1)又包括第一(2)和第二(3)彎曲區(qū)段，大體上沿所述主移動方向伸長，彼此沿所述主移動方向串聯(lián)連接；所述第一(2)和第二(3)彎曲區(qū)段每個有沿所述主移動部分相互連接并基本上平行于所述本體(7)的驅(qū)動表面的第一和第二部分(15～18；41，43，44)；所述第一部分是一個沿所述主移動方向呈現(xiàn)尺寸可變性的主動機電元件(15～18)；以及設(shè)置成在所述本體(7)上驅(qū)動和設(shè)置在接近所述驅(qū)動元件(1)的中心的一個點處的驅(qū)動墊(4)；由此，所述構(gòu)架(9)和所述彈性機構(gòu)(8)之一被設(shè)置成限制所述驅(qū)動元件(1)的垂直于所述主移動方向的離開所述本體(7)的平移運動，但允許所述驅(qū)動元件(1)的垂直于所述主移動方向的向著所述本體(7)的平移運動。
33.按照權(quán)利要求32的機電電動機，其特征在于，在所述構(gòu)架(9)和彈性機構(gòu)(8)之一與所述驅(qū)動元件(1)之間的接觸機構(gòu)(5，6)包括一個有一對著對置表面支承的凸表面的凸出部分(34；36；37；38)。
34.按照權(quán)利要求33的機電電動機，其特征在于，所述凸出部分(36；38)被包括在所述驅(qū)動元件(1)中，而所述對置表面被包括在所述構(gòu)架(9)和所述彈性機構(gòu)(8)之一中。
35.按照權(quán)利要求34的機電電動機，其特征在于，所述凸出部分(36；38)有一半球形。
36.按照權(quán)利要求33的機電電動機，其特征在于，所述凸出部分(37)被包括在所述構(gòu)架(9)和所述彈性機構(gòu)(8)之一中，而所述對置表面被包括在所述驅(qū)動元件(1)中。
37.一種機電電動機(10)，包括定子，有一驅(qū)動元件(1)和一構(gòu)架部分(9)；沿一主移動方向由所述驅(qū)動元件(1)移動的本體(7)；設(shè)置成在所述驅(qū)動元件(1)和所述本體(7)之間施加一法線力(N)的彈性機構(gòu)(8)；所述驅(qū)動元件(1)又包括第一(2)和第二(3)彎曲區(qū)段，大體上沿所述主移動方向伸長，彼此沿所述主移動方向串聯(lián)連接；所述第一(2)和所述第二(3)彎曲區(qū)段每個有沿所述主移動方向相互連接并基本上平行于所述本體(7)的驅(qū)動表面的第一和第二部分(15～18；41，43，44)；所述第一部分是一個沿所述主移動方向呈現(xiàn)尺寸可變性的主動機電元件(43，44)；所述第二部分是一個被動元件(41)；以及設(shè)置成在所述本體(7)上驅(qū)動和設(shè)置在接近所述驅(qū)動元件(1)的中心的一個點處的驅(qū)動墊(4)。
38.按照權(quán)利要求37的機電電動機，其特征在于，所述第一和第二彎曲區(qū)段中的第二區(qū)段包括一個金屬板(41)。
39.按照權(quán)利要求38的機電電動機，其特征在于，所述第一和第二彎曲區(qū)段中的第二區(qū)段還包括一個可以彎曲的印刷電路板(42)。
40.按照權(quán)利要求38或39的機電電動機，其特征在于，所述金屬板(41)也形成所述驅(qū)動墊(4)。
全文摘要
一種按照本發(fā)明的有一帶驅(qū)動元件的定子的電子電動機，該驅(qū)動元件有兩個串聯(lián)的彎曲區(qū)段和一個用于在待移動的本體上驅(qū)動的中心驅(qū)動墊。該驅(qū)動元件平行于該本體。該驅(qū)動墊和/或該本體是彈性的。最好該驅(qū)動墊的硬度比該本體小。該驅(qū)動墊的彈性能夠吸收外加在驅(qū)動元件上的行波能量的一部分。該定子的構(gòu)架設(shè)置成限制該驅(qū)動元件離該本體移動，但同時允許驅(qū)動元件向該本體移動或甚至短時間脫離與該構(gòu)架的機構(gòu)接觸。支承機構(gòu)最好設(shè)計成帶有凸表面，以便允許電動機的不同部件的自動定中心。
文檔編號H02N2/00GK1663057SQ03814330
公開日2005年8月31日 申請日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月19日
發(fā)明者S·約翰松, O·約翰松, C·馬特松, A·揚松, J·埃里克松 申請人:高壓馬達烏普薩拉有限公司