[发明专利]超声波直线电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波直线电机并且可以用在廉价的光学精密系统或类似的仪器中。

背景技术

已知一些具有构成为小板的超声波振荡器的超声波直线电机，在其上固定摩擦元件(见例如EP 1267425A)。在此这样构成压紧装置，使得施加在摩擦元件上的力完全传递到活动的部件的线性的球轴承上。由此增加了摩擦损失并且不能在这样的电机中使用廉价的滑动轴承。

还已知一些超声波直线电机，其中活动的部件包括超声波振荡器(见例如EP 0601671A1)。在这些电机中，超声波电机形成一个用于活动的部件的导轨。对于这些电机无需线性球轴承。

这些电机中的缺陷是，振荡器在结构上是复杂的并因此在制造上是昂贵的。这些电机可以用在廉价的光学系统中。但是它们在活动的部件的定位上是不精确的，并且不能不任意地将其缩小。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种改进的具有简化结构的超声波直线电机，它还能够提高活动的部件的定位精度、更简单地加工和装配电机、减少成本和更小的尺寸。

根据本发明，提出一种超声波直线电机，具有一个板形的超声波振荡器和一个与至少一条导轨处于啮合的且具有两个摩擦件的活动的部件，所述超声波振荡器具有两个平面的平行的主面、两个端面和两个侧面，所述活动的部件允许在摩擦件的侧面上与超声波振荡器摩擦作用，其特征在于，所述超声波振荡器的侧面设计成平面的并且以相同的角度相对于超声波振荡器的一个纵向对称平面这样倾斜，使得超声波振荡器的侧面的平面与超声波振荡器的纵向对称平面的相交线平行于超声波振荡器的主面设置，并且所述活动的部件的摩擦件相互弹性地连接，其中所述活动的部件的摩擦件通过一个第一压紧力压靠到超声波振荡器的相应侧面上，而所述活动的部件通过一个第二压紧力压靠到导轨上，其中在第一与第二压紧力之间的比例通过超声波振荡器的侧面与超声波振荡器的纵向对称平面的倾斜角确定。

本发明包括的重要构思是，将一个公知的板形的超声波振荡器相对于导向机构以一种适合的力状况加入到一种具有活动的部件的配置中，活动的部件具有两个摩擦件并且与导轨啮合。在此通过选择活动的部件的板形状和结构能够将摩擦元件的一部分压紧力施加到构成的振荡器的表面上，也用于将电机的活动的部件压靠到其导向装置上。

本发明还包括另一构思，在上述摩擦件之间设置一种弹性的连接，它将活动的部件的一个适合的压紧力提供到在超声波振荡器的侧面上。此外由此提供了一个在活动的部件与上述导轨之间的适合的压紧力。最后，通过超声波振荡器的侧面的倾斜结构以一种给定的相互关系施加上述的压紧力的构思也属于本发明。

本发明能够大大简化小型超声波直线电机的结构并且放弃使用精确滚动轴承。由此提高活动的部件的调整精度，因为相对于精确磨削的导轨的表面实现其运动。减小了滑动轴承中的摩擦损失，简化了装配工艺，降低了制造成本，减小了尺寸。由此能够将电机安装在廉价的光学精密系统中。

在本发明的一种实施形式中规定，使所述超声波振荡器的连接电极具有弹性的细的导电的杆，这些杆的一端固定地与相应的电极连接并且其另一端相对于导轨牢固地固定。这拓宽了按照本发明的小型电机在结构上的实施可能性。

在另一种实施形式中规定，所述导轨设计成夹子式的并且固定地与超声波振荡器的一个公共电极连接。这简化了小型电机的结构。

所述超声波振荡器的主面在一种适宜的实施形式中设计成矩形的，而在另一种实施形式中，这一点也适用于侧面。

在一种适宜的实施形式中，所述活动的部件的摩擦件相互间通过一个压簧实现弹簧的或弹性的连接，它使摩擦件相互间弹性地预紧。在这种实施形式的一个扩展结构中，也可以将这个压簧设计成夹子式的，其中摩擦件定位在夹子的侧腿的自由端上。

附图说明

由下面对一个优选实施例以及其改进和本发明优选方面的描述借助附图给出本发明的优点和适宜性。附图中：

图1所建议电机的结构的一种实施形式，

图2按照图1的电机的超声波振荡器，

图3在电机中产生的力的示意图，

图4一个具有杆状连接电极的电机，

图5一个具有夹子式导轨的电机，和

图6一个聚焦部件。

具体实施方式

按照图1，一个所建议的超声波电机1具有一个超声波振荡器2，它设置在一个固定架3中。该振荡器2由板4构成，它具有平行的直角的侧面(主面)5、端面6和侧面7和8。