專利名稱：一種用于v形微型直線超聲電機(jī)粘接裝配的夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及超聲電機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種用于V形微型直線超聲電機(jī)粘接裝配的夾具。
背景技術(shù)：
超聲電機(jī)(Ultrasonic Motor，簡稱USM)是利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)，使彈性體產(chǎn)生超聲頻率(在20kHz以上)的微觀振動(微米級)，并通過摩擦或其它作用方式將這種微觀振動轉(zhuǎn)換成宏觀運(yùn)動的新型微特電機(jī)。超聲電機(jī)按其運(yùn)動形式分類，可分為旋轉(zhuǎn)型和直線型兩類。近幾年來直線型超聲電機(jī)的發(fā)展十分迅速，在微小型精密驅(qū)動系統(tǒng)中有代替電磁型直線電機(jī)的趨勢。直線型超聲電機(jī)主要由定子和動子兩部分構(gòu)成，其中在定子結(jié)構(gòu)中如何將疊堆壓電陶瓷(由一組壓電陶瓷片與相應(yīng)數(shù)量的電極片組裝的整體)與定子彈性體連接成一體是這類電機(jī)制造中的關(guān)鍵技術(shù)。因為它直接關(guān)系到電機(jī)的最大輸出功率、效率和疲勞壽命。目前，疊堆壓電陶瓷與定子彈性體的連接通常采用粘接方式來實(shí)現(xiàn)。一般要求疊堆壓電陶瓷與定子彈性體間有良好的機(jī)械性固定連接，同時要求粘接層機(jī)械阻尼損耗低、 動靜態(tài)剪切強(qiáng)度高、防腐蝕等。一般的粘接工藝流程是表面處理-涂膠-固化，膠層在固化時需要施加一定壓力，以確保膠層能夠在粘接表面流動并深入粗糙的凹凸部，以形成牢固的粘接。由于V形驅(qū)動頭的微型直線超聲電機(jī)具有兩個疊堆壓電陶瓷，而且驅(qū)動頭的體積很小，施壓時又不能直接作用于驅(qū)動頭的足部(與動子的接觸頭部)，因此很難保證受力均勻以及粘接牢固度等要求。如圖1所示，V形微型直線超聲電機(jī)的定子包括驅(qū)動頭1、底座3以及兩個疊堆壓電陶瓷2。疊堆壓電陶瓷2是市售的專用于微型超聲電機(jī)振子組件，它是由一組壓電陶瓷片與相應(yīng)數(shù)量的電極片組裝在一起的部件，外形尺寸僅為長3X寬3X高2mm，驅(qū)動頭1外形尺寸約為長4X寬4X高3mm。在這樣小的外形尺寸條件下，要將兩個疊堆壓電陶瓷2采用粘接的方式與V形驅(qū)動頭1和底座3相連，粘結(jié)時需要施加一定壓力，并且要求左右兩個疊堆壓電陶瓷2在粘接時受力均勻相同。由于疊堆壓電陶瓷2與驅(qū)動頭1和底座3的接觸面尺寸較小，粘接時會出現(xiàn)受力不均，導(dǎo)致兩個疊堆壓電陶瓷2粘接牢固度不一致，從而影響電機(jī)的性能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種用于V形微型直線超聲電機(jī)粘接裝配的夾具，旨在解決驅(qū)動頭和疊堆壓電陶瓷與底座之間粘接時存在的受力均勻以及粘接牢固度等問題。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種用于V形微型直線超聲電機(jī)粘接裝配的夾具，其創(chuàng)新在于所述夾具具有一固定座，該固定座上設(shè)有一個凹形座位， 凹形座位與所述直線超聲電機(jī)定子中的底座的底部外形相匹配，使底座能穩(wěn)固的座落在凹形座位中；固定座的左右兩側(cè)分別豎直向上延伸設(shè)置一導(dǎo)向柱，兩個導(dǎo)向柱的底部與底座固定相連，兩個導(dǎo)向柱的頂部之間設(shè)有一橫梁，橫梁的兩端與兩個導(dǎo)向柱的頂部固定連接； 有一仿形墊塊布置在兩個導(dǎo)向柱之間，該仿形墊塊的兩端與兩個導(dǎo)向柱上下滑動連接，仿形墊塊朝向凹形座位的一面上設(shè)有一 V形缺口，該V形缺口的位置與所述直線超聲電機(jī)定子中的驅(qū)動頭的V形尖角位置相對應(yīng)，V形缺口的開口角度與驅(qū)動頭的V形尖角相匹配；所述橫梁的中央沿上下方向開設(shè)有螺紋孔，有一頂壓螺栓穿擰于螺紋孔中，頂壓螺栓的下端作用于仿形墊塊上，頂壓螺栓的中心線位于V形缺口的左右對稱線上。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1.上述方案中，所述“左右”是指圖1或圖3所示的橫向。所述“上下”是指圖1 或圖3所示的縱向。本實(shí)用新型設(shè)計了一種夾具，參見圖3所示，該夾具可以實(shí)現(xiàn)V形微型直線超聲電機(jī)的粘接裝配，裝配中可以對電機(jī)驅(qū)動頭以及兩個疊堆壓電陶瓷均勻施加壓力，使得電機(jī)的兩個疊堆壓電陶瓷和定子彈性體很好地粘接在一起。該夾具由固定座、兩個導(dǎo)向柱、橫梁、仿形墊塊和頂壓螺栓組成。在使用時，預(yù)先將電機(jī)底座、兩個疊堆壓電陶瓷以及驅(qū)動頭粘結(jié)在一起，然后再放入固定座。接著放入仿形墊塊，仿形墊塊的V形缺口形狀是按照電機(jī)驅(qū)動頭的形狀和大小來設(shè)計，使得電機(jī)驅(qū)動頭能夠定位在仿形墊塊的V形缺口內(nèi)。夾具在橫梁中央設(shè)有螺紋孔，頂壓螺栓通過螺紋孔頂在仿形墊塊上，給電機(jī)施加均勻預(yù)壓力，使得電機(jī)的驅(qū)動頭、底座以及兩個疊堆壓電陶瓷能夠很好地粘接在一起。本方案具有結(jié)構(gòu)緊湊、 使用方便以及定位夾緊可靠等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于體積較小的V形微型直線超聲電機(jī)粘接裝配使用。

附圖1為V形微型直線超聲電機(jī)的定子立體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型夾具結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實(shí)用新型夾具使用狀態(tài)示意圖。以上附圖中1.驅(qū)動頭；2.疊堆壓電陶瓷；3.底座；4.固定座；5.仿形墊塊； 6.頂壓螺栓；7.導(dǎo)向柱；8.橫梁；9.螺紋孔；10. V形缺口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一種用于V形微型直線超聲電機(jī)粘接裝配的夾具如圖2和圖3所示，該夾具具有一固定座4，該固定座4上設(shè)有一個凹形座位，凹形座位與所述直線超聲電機(jī)定子中的底座3的底部外形相匹配，使底座3能穩(wěn)固的座落在凹形座位中。固定座4的左右兩側(cè)分別豎直向上延伸設(shè)置一導(dǎo)向柱7，兩個導(dǎo)向柱7的底部與底座3固定相連，兩個導(dǎo)向柱7的頂部之間設(shè)有一橫梁8，橫梁8的兩端與兩個導(dǎo)向柱7的頂部固定連接。有一仿形墊塊5布置在兩個導(dǎo)向柱7之間，該仿形墊塊5的兩端與兩個導(dǎo)向柱7上下滑動連接，仿形墊塊5朝向凹形座位的一面上設(shè)有一 V形缺口 10，該V形缺口 10的位置與所述直線超聲電機(jī)定子中的驅(qū)動頭1的V形尖角位置相對應(yīng)，V形缺口 10的開口角度與驅(qū)動頭1的V形尖角相匹配。所述橫梁8的中央沿上下方向開設(shè)有螺紋孔9，有一頂壓螺栓6穿擰于螺紋孔9中，頂壓螺栓6的下端作用于仿形墊塊5上，頂壓螺栓6的中心線位于V形缺口 10的左右對稱線上。在本實(shí)施例中，仿形墊塊的兩端與兩個導(dǎo)向柱上下滑動連接有以下兩種具體形式( 1)兩個導(dǎo)向柱7的相對側(cè)面均設(shè)有導(dǎo)向槽，仿形墊塊5的兩端座落在兩個導(dǎo)向槽內(nèi)，使仿形墊塊5的兩端與兩個導(dǎo)向柱7上下滑動連接。圖2和圖3表示的是這種滑動連接形式，只是圖2和圖3中沒有畫出導(dǎo)向槽。(2)兩個導(dǎo)向柱7為等截面柱體，仿形墊塊5的兩端開有導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔與等截面柱體配合，使仿形墊塊5的兩端與兩個導(dǎo)向柱7上下滑動連接。所述等截面柱體可以是空心或?qū)嵭模孛嫱庑慰梢允菆A、矩形、多棱形等。導(dǎo)向孔的形狀與導(dǎo)向柱的截面外形匹配。這種滑動連接形式未給出圖示，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想象出其結(jié)構(gòu)以及效果。在本實(shí)施例中，為了更好地保護(hù)V形驅(qū)動頭的作用端，可在V形缺口 10的內(nèi)角尖部開設(shè)有凹槽，見圖2所示。上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于V形微型直線超聲電機(jī)粘接裝配的夾具，其特征在于所述夾具具有一固定座(4)，該固定座(4)上設(shè)有一個凹形座位，凹形座位與所述直線超聲電機(jī)定子中的底座 (3)的底部外形相匹配，使底座(3)能穩(wěn)固的座落在凹形座位中；固定座(4)的左右兩側(cè)分別豎直向上延伸設(shè)置一導(dǎo)向柱(7)，兩個導(dǎo)向柱(7)的底部與底座(3)固定相連，兩個導(dǎo)向柱(7)的頂部之間設(shè)有一橫梁(8)，橫梁(8)的兩端與兩個導(dǎo)向柱(7)的頂部固定連接；有一仿形墊塊(5)布置在兩個導(dǎo)向柱(7)之間，該仿形墊塊(5)的兩端與兩個導(dǎo)向柱(7)上下滑動連接，仿形墊塊(5 )朝向凹形座位的一面上設(shè)有一 V形缺口( 10 )，該V形缺口( 10 )的位置與所述直線超聲電機(jī)定子中的驅(qū)動頭(1)的V形尖角位置相對應(yīng)，V形缺口(10)的開口角度與驅(qū)動頭(1)的V形尖角相匹配；所述橫梁(8)的中央沿上下方向開設(shè)有螺紋孔(9)， 有一頂壓螺栓(6)穿擰于螺紋孔(9)中，頂壓螺栓(6)的下端作用于仿形墊塊(5)上，頂壓螺栓(6)的中心線位于V形缺口(10)的左右對稱線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于所述兩個導(dǎo)向柱(7)的相對側(cè)面均設(shè)有導(dǎo)向槽，仿形墊塊(5)的兩端座落在兩個導(dǎo)向槽內(nèi)，使仿形墊塊(5)的兩端與兩個導(dǎo)向柱(7) 上下滑動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于所述兩個導(dǎo)向柱(7)為等截面柱體，仿形墊塊(5)的兩端開有導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔與等截面柱體配合，使仿形墊塊(5)的兩端與兩個導(dǎo)向柱(7)上下滑動連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于所述V形缺口(10)的內(nèi)角尖部開設(shè)有凹槽。
專利摘要一種用于V形微型直線超聲電機(jī)粘接裝配的夾具，其特征在于該夾具由固定座、兩個導(dǎo)向柱、橫梁、仿形墊塊和頂壓螺栓組成。固定座用于安置電機(jī)定子中的底座、驅(qū)動頭以及兩個疊堆壓電陶瓷，兩個導(dǎo)向柱用來滑動導(dǎo)向仿形墊塊，頂壓螺栓通過橫梁中央所設(shè)的螺紋孔頂在仿形墊塊上，給電機(jī)施加均勻預(yù)壓力，使得電機(jī)的驅(qū)動頭、底座以及兩個疊堆壓電陶瓷能夠很好地粘接在一起。本方案具有結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便以及定位夾緊可靠等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于體積較小的V形微型直線超聲電機(jī)粘接裝配使用。
文檔編號H02N2/02GK202261077SQ20112036961
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者孫春華, 李志榮, 汪紅兵, 許海, 陶亦亦 申請人:蘇州市職業(yè)大學(xué)