專利名稱：磁致伸縮體致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)的利用電致伸縮或-茲致伸縮的電動(dòng)機(jī)或發(fā)電 機(jī)，尤其涉及一種致動(dòng)器。
背景技術(shù)：
近些年來，電、磁致伸縮材料領(lǐng)域發(fā)展迅速，產(chǎn)生了如巨磁致伸縮材料和 磁致伸縮形狀記憶合金等新型的可用于精密致動(dòng)器研制的磁致伸縮智能材料，
這類材料具有能量密度大，輸出功率高，伸縮形變大、控制精確等優(yōu)點(diǎn)。但是 基于這類伸縮材料研制的致動(dòng)器件為能達(dá)到大伸縮位移和大負(fù)載致動(dòng)能力往往 需要能產(chǎn)生強(qiáng)電^f茲場(chǎng)的大電流激勵(lì)。但是由于通常制動(dòng)器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的限制使所 需的電磁線圈的尺寸有限，而不能產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng)，特別是為產(chǎn)生強(qiáng)勵(lì)磁場(chǎng)而加 載大電流時(shí)，線圈熱損耗加劇，線圈發(fā)熱將直接使磁致伸縮材料產(chǎn)生熱膨脹， 而直接影響磁致伸縮機(jī)構(gòu)位移的精度。
目前人們?yōu)榻鉀Q此類問題，往往采用在致動(dòng)器內(nèi)部再附加一套液體或氣體 冷卻循環(huán)系統(tǒng)來平衡電磁線圈的發(fā)熱。這種解決方法雖然冷卻效果不錯(cuò)，但整
個(gè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體尺寸增大，并且還需要額外的泵給系統(tǒng)等缺陷。如2007 年3月28日授權(quán)公告的中國(guó)專利，授權(quán)公告號(hào)為CN1307780C，公開了一種相變 溫控型超磁致伸縮微位移致動(dòng)器，其在超磁致伸縮棒與驅(qū)動(dòng)線圈之間增加相變 溫控裝置，雖然能夠在一定范圍內(nèi)克服電磁線圏的發(fā)熱問題，但仍然具有上述 指出的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種外置多路電磁或多路電磁和 永磁復(fù)合激勵(lì)超強(qiáng)電磁場(chǎng)激勵(lì)和無電磁線圈熱脹影響的大負(fù)載、精密位移致動(dòng)器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案其包括剛性非導(dǎo)磁支架和設(shè) 置在剛性非導(dǎo)磁支架內(nèi)的磁致伸縮體，剛性非導(dǎo)磁支架的一側(cè)或相對(duì)的兩側(cè)設(shè) 有貫通口，貫通口內(nèi)設(shè)置相對(duì)于貫通口可自由運(yùn)動(dòng)的剛性導(dǎo)磁棒，剛性導(dǎo)磁棒與磁致伸縮體固接；剛性非導(dǎo)磁支架外側(cè)設(shè)有剛性導(dǎo)磁支架，剛性導(dǎo)磁支架的 一側(cè)邊開口，其余側(cè)邊封閉；剛性導(dǎo)^l支架的周邊纏繞電》茲線圈；^磁致伸縮體 與剛性導(dǎo)磁棒、剛性導(dǎo)磁支架構(gòu)成一個(gè)電磁通回路；剛性導(dǎo)磁棒相對(duì)于剛性導(dǎo) 磁支架的開口側(cè)邊可自由運(yùn)動(dòng)；剛性非導(dǎo)磁支架、剛性導(dǎo)磁支架皆固定設(shè)置。
電^茲通回路至少設(shè)置一個(gè)；致動(dòng)器還包括至少一個(gè)永-茲通回路，永》茲通回 路中包括永磁體，永磁體嵌入剛性導(dǎo)》茲支架內(nèi)，永-茲體兩極分別通過剛性導(dǎo)磁 支架與剛性導(dǎo)》茲棒、石茲致伸縮體連4妄組成一個(gè)永》茲通回3吝。由電磁通回^各和永 ^茲通回5^組成的所有^茲通回路以貫通口為中心，沿貫通口徑向呈輻射狀結(jié)構(gòu)。 剛性導(dǎo)磁棒的末端連接隔磁端塊。致動(dòng)器可根據(jù)激勵(lì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的需要，根據(jù)結(jié) 構(gòu)尺寸的需要采用一個(gè)或一個(gè)以上的電磁磁路體，可根據(jù)需要添加；同時(shí)致動(dòng) 器可根據(jù)永磁偏置需要采用一個(gè)或一個(gè)以上的永》茲磁路體，根據(jù)需要添加；但 是，如果不需要永磁致偏置，則可不需要永磁磁路體。電磁通回路中，磁致伸 縮體兩端分別通過剛性導(dǎo)磁棒連接剛性導(dǎo)磁支架，可使電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)被 導(dǎo)入》茲致伸縮物體；永-茲通回路中，-茲致伸縮體兩端分別通過剛性導(dǎo)磁才奉連接 剛性導(dǎo)f茲支架，可使永;茲體產(chǎn)生的》茲場(chǎng)被導(dǎo)入》茲致伸縮物體。
致動(dòng)器中》茲致伸縮體為 一種在》茲場(chǎng)勵(lì);茲作用下可產(chǎn)生伸縮行為的物體，磁 致伸縮體可采用磁致形狀記憶合金、磁致伸縮材料棒、磁流變液體等。
剛性導(dǎo)磁棒與剛性非導(dǎo)磁支架接觸的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置彈性體，彈性體通常 采用彈簧等具有彈性的物體；與彈性體連接的剛性非導(dǎo)-茲支架的位置設(shè)有螺栓 蓋，螺4全蓋調(diào)節(jié)彈性體的壓縮量，實(shí)現(xiàn)磁致伸縮體的壓緊和位置固定。
根據(jù)磁致伸縮類智能材料的磁致激勵(lì)應(yīng)變機(jī)理，即對(duì)于磁致伸縮材料體， 當(dāng)外加電》茲場(chǎng)、或永石茲場(chǎng)或電磁和永/磁復(fù)合激勵(lì)》茲場(chǎng)作用時(shí)，》茲致伸縮材一牛體 將產(chǎn)生在外磁場(chǎng)加載方向上的伸縮位移(如巨磁致伸縮材料)，或產(chǎn)生在垂直外 磁場(chǎng)加載方向上的伸縮位移(如磁致形狀記憶合金)。據(jù)此，當(dāng)外部電磁線圈或 永v磁體所產(chǎn)生勵(lì)石茲場(chǎng)可以祐J茲路導(dǎo)入f茲致伸縮體中時(shí)，-茲致伸縮體將產(chǎn)生石茲致 伸縮變形，即產(chǎn)生^茲致伸縮位移。當(dāng)-茲致伸縮體在,皮當(dāng)外部電磁線圈產(chǎn)生的永 》茲場(chǎng)或被外部永磁體;茲場(chǎng)或被外部電》茲線圈產(chǎn)生的永》茲場(chǎng)和外部永;茲體》茲場(chǎng)同時(shí)激勵(lì)前后產(chǎn)生了變形，該變形以伸長(zhǎng)位移的方式由剛性導(dǎo)磁棒和隔磁端塊傳 遞出去，并最終推動(dòng)負(fù)載。
該致動(dòng)器可以實(shí)現(xiàn)大電流強(qiáng)磁場(chǎng)，多路復(fù)合的大電流強(qiáng)磁場(chǎng)以及電磁場(chǎng)和 永磁場(chǎng)復(fù)合磁場(chǎng)的激勵(lì)，并且電-茲激勵(lì)線圈發(fā)熱對(duì)石茲致伸縮材料不產(chǎn)生直接負(fù) 效應(yīng)。本發(fā)明特別適用于有小尺寸、強(qiáng)磁場(chǎng)、大位移、大負(fù)載和避免溫升影響 要求的精密驅(qū)動(dòng)、定位領(lǐng)域的器件研發(fā)。
電磁磁路體導(dǎo)磁材料桿和永磁f茲路體導(dǎo)磁材料桿的形狀即磁路形狀可以根 據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)環(huán)境需要而改動(dòng)，只要能將電磁和/或永磁勵(lì)磁場(chǎng)導(dǎo)入磁致伸縮體中 即可。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本致動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 可實(shí)現(xiàn)線圈置于致動(dòng)器外部的無電-茲熱影響的^f茲致伸縮驅(qū)動(dòng)；
2. 可實(shí)現(xiàn)多路電磁場(chǎng)疊加復(fù)合激勵(lì)，可以實(shí)現(xiàn)多路磁場(chǎng)疊加的超強(qiáng)磁場(chǎng)激 勵(lì)，進(jìn)而容易實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)勵(lì)磁場(chǎng)作用下的大伸縮位移和大負(fù)載致動(dòng)能力；
3. 容易實(shí)現(xiàn)電磁場(chǎng)和永磁場(chǎng)復(fù)合激勵(lì)，永磁場(chǎng)作用同時(shí)實(shí)現(xiàn)了預(yù)磁偏置， 使致動(dòng)器可以產(chǎn)生無倍頻的伸長(zhǎng)和收縮的效果；同時(shí)也可以通過永磁磁場(chǎng)強(qiáng)度 的調(diào)節(jié)，使磁致伸縮體在其伸縮的線性工作區(qū)致動(dòng)，使致動(dòng)器具有良好的線性 驅(qū)動(dòng)性能；
4. 由于可采用多路電磁場(chǎng)激勵(lì)，對(duì)于本來由單個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，可由多 路電磁線圈疊加產(chǎn)生，這樣對(duì)于每一路線圈的設(shè)計(jì)要求，如整體尺寸、線徑以 及纏繞方式都可降低要求，使致動(dòng)器的電;茲線圈的設(shè)計(jì)和加工相對(duì)容易；
5. 由于電磁線圈被置于致動(dòng)器框架(殼體)外部，所以致動(dòng)器框架(殼體) 內(nèi)部的體積可以設(shè)計(jì)和制作的結(jié)構(gòu)更緊湊，尺寸更?。煌獠侩姶怒h(huán)節(jié)還可以全 部置于了冷卻介質(zhì)中，實(shí)現(xiàn)超大電流，減小熱損；
6. 由于可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)電磁線圈的交替勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)，所以可以緩解致動(dòng)器高頻 激勵(lì)情況下的電磁線圈的電感負(fù)效應(yīng)以及電磁線圈熱損耗；
7. 由于可以采用多個(gè)電磁線圏驅(qū)動(dòng)，所以致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)性能，如位移精度， 驅(qū)動(dòng)位移的大小，驅(qū)動(dòng)力的大小可以通過多個(gè)線圈的復(fù)合控制信號(hào)共同完成；如一路磁激勵(lì)信號(hào)用于激勵(lì)致動(dòng)器產(chǎn)生伸縮，而另 一路電磁信號(hào)專門作用于控
制致動(dòng)器在產(chǎn)生伸縮過程中的磁滯回現(xiàn)象；這使得一些致動(dòng)器精確控制容易實(shí) 現(xiàn)。
本發(fā)明的機(jī)構(gòu)可用于研制要求產(chǎn)生大位移、大負(fù)載、高精度驅(qū)動(dòng)功能的儀 器和設(shè)備，以及對(duì)現(xiàn)有磁致伸縮驅(qū)動(dòng)設(shè)備、儀器的改進(jìn)，可廣泛應(yīng)用于致動(dòng)器、 制動(dòng)器、電機(jī)、振動(dòng)及控制設(shè)備、機(jī)器人、精密制造、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域。


圖1為致動(dòng)器俯視示意圖2為致動(dòng)器實(shí)施例1的示意圖； 圖3為致動(dòng)器實(shí)施例1的工作狀態(tài)示意圖； 圖4為致動(dòng)器實(shí)施例2的示意圖； 圖5為致動(dòng)器實(shí)施例3的示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖1、 2、 3所示，本發(fā)明機(jī)構(gòu)包括剛性非導(dǎo)磁支架2和設(shè)置在剛性非導(dǎo) 磁支架2內(nèi)的磁致伸縮體1,剛性非導(dǎo)磁支架2的相對(duì)的兩側(cè)設(shè)有貫通口，貫通 口內(nèi)設(shè)置相對(duì)于貫通口可自由運(yùn)動(dòng)的剛性導(dǎo)i茲才奉3,剛性導(dǎo)石悉棒3與不茲致伸縮體 1固接；剛性非導(dǎo)磁支架2外側(cè)設(shè)有剛性導(dǎo)磁支架8，剛性導(dǎo)磁支架8的一側(cè)邊 開口，其余側(cè)邊封閉；剛性導(dǎo)磁支架8的周邊纏繞電磁線圏6;磁致伸縮體l與 剛性導(dǎo)磁棒3、剛性導(dǎo)磁支架8構(gòu)成一個(gè)電磁通回路10，電磁通回路10設(shè)置五 個(gè)。剛性導(dǎo)磁棒3相對(duì)于剛性導(dǎo)磁支架的開口側(cè)邊可自由運(yùn)動(dòng)；剛性非導(dǎo)磁支 架2、剛性導(dǎo)^f茲支架8皆固定設(shè)置。
剛性導(dǎo)磁棒3與剛性非導(dǎo)磁支架2接觸的兩側(cè)設(shè)置彈簧4，與彈簧4連接的 剛性非導(dǎo)磁支架的位置設(shè)有螺栓蓋5,螺栓蓋5調(diào)節(jié)彈簧4的壓縮量，實(shí)現(xiàn)磁致 伸縮體1的壓緊和位置固定。致動(dòng)器還包括兩個(gè)永磁通回路11,永磁通回路ll 中包括永f茲體7,永磁體7嵌入剛性導(dǎo)磁支架8內(nèi)，永磁體7兩極分別通過剛性導(dǎo)磁支架8與剛性導(dǎo);茲棒3、磁致伸縮體1連接組成一個(gè)永;茲通回路11。由電
磁通回路10和永》茲通回路11組成的所有》茲通回路以貫通口為中心，沿貫通口 徑向呈輻射狀結(jié)構(gòu)，如圖1所示。剛性導(dǎo)磁棒3的末端連接隔磁端塊9。
磁致伸縮體1采用巨磁致伸縮材料棒。工作時(shí)，對(duì)一個(gè)電^f茲線圈6通入電 流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)經(jīng)由剛性導(dǎo)磁支架8 、剛性導(dǎo)磁棒3后導(dǎo)入磁致伸縮體1， 此時(shí)，磁致伸縮體1勵(lì)磁。由于磁致伸縮材料特性，磁致伸縮體1受磁場(chǎng)激勵(lì) 后將沿導(dǎo)入磁場(chǎng)方向產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形。當(dāng)電磁線圈6產(chǎn)生的電磁場(chǎng)強(qiáng)度足夠大時(shí)， 其伸長(zhǎng)變形力大于彈簧4在磁致伸縮體1兩端施加的壓力，產(chǎn)生變形將由位于 》茲致伸縮體1兩端的剛性導(dǎo)磁棒3向外傳遞，彈簧4 ^皮壓縮，同時(shí)帶動(dòng)與剛性 導(dǎo)磁棒3連接的隔磁端塊9,最終推動(dòng)與隔磁端塊9連接的負(fù)載產(chǎn)生向外伸長(zhǎng)的 動(dòng)作。
當(dāng)電磁激勵(lì)撤銷，磁致伸縮體1不再勵(lì)不茲而收縮，同時(shí)在彈簧4的回復(fù)壓 力作用下，隨磁致伸縮娘l的收縮，帶動(dòng)剛性導(dǎo)磁棒3，進(jìn)而帶動(dòng)最外端的負(fù)載 產(chǎn)生向里拉即縮短的動(dòng)作。至此，通過對(duì)電-茲線圈6通斷電流，使致動(dòng)器產(chǎn)生 伸縮致動(dòng)功能；并且該伸縮致動(dòng)的位移和輸出力的大小可以通過控制電^f茲線圏6 中加載電流強(qiáng)度的大小進(jìn)行精確控制。
為了提高磁致伸縮體1的電磁驅(qū)動(dòng)效率，使磁致伸縮體1在其伸縮線性區(qū) 工作，同時(shí)解決磁致伸縮體1伸長(zhǎng)倍頻問題，磁致伸縮體1需要施加永磁場(chǎng)偏 置。工作時(shí)，永磁通回路11的永磁體7產(chǎn)生7Jc磁場(chǎng)經(jīng)由與永磁體7串接的剛性 導(dǎo)磁支架8、剛性導(dǎo)磁棒3后導(dǎo)入磁致伸縮體1，此時(shí)，磁致伸縮體l被永磁場(chǎng) 勵(lì)磁。由于磁致伸縮材料特性，磁致伸縮體1受永磁場(chǎng)激勵(lì)后將沿導(dǎo)入永磁場(chǎng) 方向產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形。此時(shí)，利用電》茲線圈6產(chǎn)生電》茲場(chǎng)，如前所述，該電磁場(chǎng) 也對(duì)磁致伸縮體1進(jìn)行激勵(lì)，產(chǎn)生伸長(zhǎng)；但是，如果此時(shí)施加的電磁場(chǎng)方向與 永磁場(chǎng)方向相同，那么磁致伸縮體1復(fù)合勵(lì)磁強(qiáng)度增加，則磁致伸縮體1在永磁 ^茲場(chǎng)激勵(lì)伸長(zhǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步伸長(zhǎng)；如果此時(shí)施加的電f茲場(chǎng)方向與永》茲場(chǎng)方向 相反，那么磁致伸縮體1的復(fù)合勵(lì)磁強(qiáng)度減小，則磁致伸縮體1在永磁磁場(chǎng)激 勵(lì)伸長(zhǎng)的基礎(chǔ)上縮短，該伸長(zhǎng)或縮短動(dòng)作，如前述動(dòng)作過程，將最終推動(dòng)或拖動(dòng)外部負(fù)載產(chǎn)生伸縮動(dòng)作。至此，通過對(duì)電》茲線圈6通斷電流并復(fù)合永》茲體7
磁場(chǎng)共同作用，使致動(dòng)器產(chǎn)生伸縮致動(dòng)功能；并且該伸縮致動(dòng)的位移和輸出力 的大小可以通過控制電磁線圈6中加載電流強(qiáng)度的大小和永磁體的體積(永磁 體的磁場(chǎng)強(qiáng)度與其體積成正比)進(jìn)行精確控制。
由于電磁線圈6位于剛性非導(dǎo)磁支架2夕卜，不直接包裹磁致伸縮體1,所以 電磁線圏6所產(chǎn)生的熱并不直接影響磁致伸縮體1,使^磁致伸縮體1不受電磁線 圈6產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致的熱脹影響，從而使整個(gè)致動(dòng)器的伸縮致動(dòng)位移更精確。 并且，由于7Jcf茲體7位于剛性非導(dǎo)磁支架2夕卜，致動(dòng)體殼體內(nèi)部體積小，機(jī)構(gòu) 筒單，永磁體7也不影響電磁體磁路的導(dǎo)通效率，漏磁少，致動(dòng)器整體驅(qū)動(dòng)效 率高。
如圖1所示，并結(jié)合上述致動(dòng)器被驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生伸縮動(dòng)作的過程，如果單個(gè)電 磁線圈6或單個(gè)電磁線圈6和永磁體7復(fù)合的電磁效率低，如電磁發(fā)熱、加載 電流強(qiáng)度有限，單個(gè)線圈的尺寸受限，電磁場(chǎng)強(qiáng)度不夠、永磁偏置強(qiáng)度不足等， 則可以采用 一個(gè)以上的電磁磁路體或采用 一個(gè)以上的電》茲磁路體和永磁磁路體 同時(shí)工作。此種情況下，多路磁路體共同作用時(shí)，可產(chǎn)生超強(qiáng)或復(fù)合超強(qiáng)的i茲 致伸縮體1的勵(lì)磁磁場(chǎng)，使致動(dòng)器產(chǎn)生大變形和大輸出力。相對(duì)于單路磁路體 激勵(lì)情形產(chǎn)生的同強(qiáng)度勵(lì)磁場(chǎng)，多路磁路體的每一個(gè)電磁線圈6可以只通過小 電流激勵(lì)，線圈線徑也可以較細(xì)，體積較小，熱損少，同時(shí)，用于為多路激勵(lì)。 所以可以對(duì)不同的磁路上的的電磁線圏6通入不同的電流，以實(shí)現(xiàn)多路組合式 電流驅(qū)動(dòng)控制，有益于控制解決^磁致伸縮體1的伸縮非線性問題。由于所有電 磁線圈6均位于剛性非導(dǎo)》茲支架2夕卜，不直接接觸》茲致伸縮體1,所以電》茲線圈 6產(chǎn)生的熱不直接影響磁致伸縮體1產(chǎn)生熱脹，致動(dòng)精度高。該種多路復(fù)合情形 的致動(dòng)器易于產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng)激勵(lì)的超大磁致伸縮應(yīng)變及超大負(fù)載致動(dòng)性能。
實(shí)施例2
如圖4所示，本發(fā)明機(jī)構(gòu)包括剛性非導(dǎo)磁支架2和設(shè)置在剛性非導(dǎo)磁支架2 內(nèi)的磁致伸縮體1,剛性非導(dǎo)磁支架2的一側(cè)設(shè)有貫通口 ，貫通口內(nèi)設(shè)置相對(duì)于 貫通口可自由運(yùn)動(dòng)的剛性導(dǎo)磁棒3,剛性導(dǎo)磁棒3與磁致伸縮體1固接；剛性非導(dǎo)磁支架2外側(cè)設(shè)有剛性導(dǎo)磁支架8，剛性導(dǎo);茲支架8的一側(cè)邊開口，其余側(cè)邊 封閉；剛性非導(dǎo)-茲支架2上與貫通口相對(duì)的一側(cè)設(shè)有開口，剛性導(dǎo)磁支架8貫 穿開口后與》茲致伸縮體l直接連接。剛性導(dǎo)i茲支架8的周邊纏繞電磁線圈6;磁 致伸縮體1與剛性導(dǎo)磁棒3、剛性導(dǎo)》茲支架8構(gòu)成一個(gè)電磁通回路10，電磁通 回路10可兩兩相對(duì)設(shè)置，所有的電石茲通回路10皆為以磁致伸縮體1為圓心成 輻射狀結(jié)構(gòu)；也可以只設(shè)置兩個(gè)相對(duì)的電《茲通回路10。剛性導(dǎo)》對(duì)奉3相對(duì)于剛 性導(dǎo)磁支架的開口側(cè)邊可自由運(yùn)動(dòng)；剛性非導(dǎo)磁支架2、剛性導(dǎo)磁支架8皆固定 設(shè)置。
剛性導(dǎo)磁棒3與剛性非導(dǎo)磁支架2接觸的一側(cè)設(shè)置彈簧4,與彈簧4連接的 剛性非導(dǎo)磁支架的位置設(shè)有螺栓蓋5，螺栓蓋5調(diào)節(jié)彈簧4的壓縮量，實(shí)現(xiàn)磁致 伸縮體1的壓緊和位置固定。所有的電磁通回路10為以磁致伸縮體1為圓心成 輻射狀結(jié)構(gòu)。剛性導(dǎo)磁棒3的末端連接隔磁端塊9。
實(shí)施例3
如圖5所示，本發(fā)明機(jī)構(gòu)包括剛性非導(dǎo)磁支架2和設(shè)置在剛性非導(dǎo)磁支架2 內(nèi)的磁致伸縮體1,剛性非導(dǎo)磁支架2的相對(duì)的兩側(cè)設(shè)有貫通口 ，貫通口內(nèi)設(shè)置 相對(duì)于貫通口可自由運(yùn)動(dòng)的剛性導(dǎo)石茲+奉3,剛性導(dǎo)-茲才奉3與i茲致伸縮體1固接； 剛性非導(dǎo)》茲支架2外側(cè)設(shè)有剛性導(dǎo)石茲支架8，剛性導(dǎo)》茲支架8的一側(cè)邊開口，其 余側(cè)邊封閉；剛性導(dǎo)》茲支架8的周邊纏繞電》茲線圈6;》茲致伸縮體1與剛性導(dǎo)磁 棒3、剛性導(dǎo)-茲支架8構(gòu)成一個(gè)電》茲通回路10,單一的電》茲通回路10對(duì)磁致伸 縮體1勵(lì)磁。剛性導(dǎo)磁棒3相對(duì)于剛性導(dǎo)磁支架的開口側(cè)邊可自由運(yùn)動(dòng)；剛性 非導(dǎo)磁支架2、剛性導(dǎo)》茲支架8皆固定設(shè)置。
剛性導(dǎo)-茲棒3與剛性非導(dǎo)磁支架2接觸的兩側(cè)設(shè)置彈簧4,與彈簧4連接的 剛性非導(dǎo)^f茲支架的位置設(shè)有螺栓蓋5,螺栓蓋5調(diào)節(jié)彈簧4的壓縮量，實(shí)現(xiàn)》茲致 伸縮體1的壓緊和位置固定。剛性導(dǎo)磁棒3的末端連接隔磁端塊9。
權(quán)利要求
1.一種磁致伸縮體致動(dòng)器，其特征在于包括剛性非導(dǎo)磁支架和設(shè)置在剛性非導(dǎo)磁支架內(nèi)的磁致伸縮體，剛性非導(dǎo)磁支架的一側(cè)或相對(duì)的兩側(cè)設(shè)有貫通口，貫通口內(nèi)設(shè)置相對(duì)于貫通口可自由運(yùn)動(dòng)的剛性導(dǎo)磁棒，剛性導(dǎo)磁棒與磁致伸縮體固接；剛性非導(dǎo)磁支架外側(cè)設(shè)有剛性導(dǎo)磁支架，剛性導(dǎo)磁支架的一側(cè)邊開口，其余側(cè)邊封閉；剛性導(dǎo)磁支架的周邊纏繞電磁線圈；磁致伸縮體與剛性導(dǎo)磁棒、剛性導(dǎo)磁支架構(gòu)成一個(gè)電磁通回路；剛性導(dǎo)磁棒相對(duì)于剛性導(dǎo)磁支架的開口側(cè)邊可自由運(yùn)動(dòng)；剛性非導(dǎo)磁支架、剛性導(dǎo)磁支架皆固定設(shè)置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁致伸縮體致動(dòng)器，其特征在于電磁通回路至少設(shè)置 一個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁致伸縮體致動(dòng)器，其特征在于致動(dòng)器還包括至少一個(gè)永磁通回路，7JCf茲通回路中包括永》茲體，7Ja茲體嵌入剛性導(dǎo)》茲支架內(nèi)，永磁體兩極分別通過剛性導(dǎo)磁支架與剛性導(dǎo)磁棒、磁致伸縮體連接組成一個(gè)永 磁通回路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的磁致伸縮體致動(dòng)器，其特征在于由電磁通回路和 永^磁通回5^組成的所有^茲通回3各以貫通口為中心，沿貫通口徑向呈輻射狀結(jié) 構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁致伸縮體致動(dòng)器，其特征在于剛性導(dǎo)磁棒與剛性非 導(dǎo)磁支架接觸的 一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置彈性體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁致伸縮體致動(dòng)器，其特征在于彈性體為彈簧。
7. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的磁致伸縮體致動(dòng)器，其特征在于與彈性體連接的 剛性非導(dǎo)磁支架的位置設(shè)有螺栓蓋，螺栓蓋調(diào)節(jié)彈性體的壓縮量，實(shí)現(xiàn)磁致 伸縮體的壓緊和位置固定。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁致伸縮體致動(dòng)器，其特征在于剛性導(dǎo)磁棒的末端連 接隔-茲端塊。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁致伸縮體致動(dòng)器，其特征在于磁致伸縮體采用磁致 形狀記憶合金、磁致伸縮材料棒、磁流變液體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)的利用電致伸縮或磁致伸縮的電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)。本磁致伸縮體致動(dòng)器，包括剛性非導(dǎo)磁支架和設(shè)置在剛性非導(dǎo)磁支架內(nèi)的磁致伸縮體，剛性非導(dǎo)磁支架的一側(cè)或相對(duì)的兩側(cè)設(shè)有貫通口，貫通口內(nèi)設(shè)置相對(duì)于貫通口可自由運(yùn)動(dòng)的剛性導(dǎo)磁棒，剛性導(dǎo)磁棒與磁致伸縮體固接；剛性非導(dǎo)磁支架外側(cè)設(shè)有剛性導(dǎo)磁支架，剛性導(dǎo)磁支架的一側(cè)邊開口，其余側(cè)邊封閉；剛性導(dǎo)磁支架的周邊纏繞電磁線圈；磁致伸縮體與剛性導(dǎo)磁棒、剛性導(dǎo)磁支架構(gòu)成一個(gè)電磁通回路；剛性導(dǎo)磁棒相對(duì)于剛性導(dǎo)磁支架的開口側(cè)邊可自由運(yùn)動(dòng)；剛性非導(dǎo)磁支架、剛性導(dǎo)磁支架皆固定設(shè)置。本發(fā)明的機(jī)構(gòu)可用于研制要求產(chǎn)生大位移、大負(fù)載、高精度驅(qū)動(dòng)功能的儀器和設(shè)備。
文檔編號(hào)H02N2/00GK101626202SQ20081013828
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者健 李, 楊錦堂 申請(qǐng)人:楊錦堂