[發明專利]單振子縱彎夾心換能器式球形多自由度超聲電機

無效

• 申請號: 200710072167.9
• 申請日: 2007-04-30
• 公開（公告）號: CN101090243A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 陳維山;趙學濤;劉軍考;謝濤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02N2/12
• 分類號: H02N2/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 岳泉清

1、一種單振子縱彎夾心換能器式球形多自由度超聲電機，它由單振子縱彎夾心換能器、固定組件和動子球(13)組成；其特征在于所述單振子縱彎夾心換能器由十字正交變幅桿(1)、縱振壓電陶瓷片組(2)、法蘭(3)、電極銅片(4)、彎振壓電陶瓷片組(5)、端蓋(6)、螺柱(7)和驅動足(8)組成；所述十字正交變幅桿(1)的垂直軸線上分別設有一個螺柱(7)，所述螺柱(7)上設有法蘭(3)，法蘭(3)位于單振子縱彎夾心換能器縱向振動的節面位置，法蘭(3)與十字正交變幅桿(1)的大端面之間的螺柱(7)上裝有縱振壓電陶瓷片組(2)，法蘭(3)與端蓋(6)之間的螺柱(7)上裝有彎振壓電陶瓷片組(5)，所述彎振壓電陶瓷片組(5)由兩片彎振壓電陶瓷片(31)組成，所述兩片彎振壓電陶瓷片(31)位于彎振振型波腹處，所述縱振壓電陶瓷片組(2)由兩片縱振壓電陶瓷片(30)組成，縱振壓電陶瓷片組(2)的兩縱振壓電陶瓷片(30)之間、彎振壓電陶瓷片組(5)的兩彎振壓電陶瓷片(31)之間以及彎振壓電陶瓷片組(5)與法蘭(3)之間分別裝有電極銅片(4)，十字正交變幅桿(1)的大端面、縱振壓電陶瓷片組(2)、法蘭(3)、電極銅片(4)、彎振壓電陶瓷片組(5)和端蓋(6)通過螺柱(7)緊固成一體；每片彎振壓電陶瓷片(31)對稱切分成上半片彎振壓電陶瓷片(32)和下半片彎振壓電陶瓷片(33)，每片彎振壓電陶瓷片(31)的上半片彎振壓電陶瓷片(32)和下半片彎振壓電陶瓷片(33)的極化方向相反，兩片上半片彎振壓電陶瓷片(32)的極化方向相反，兩片下半片彎振壓電陶瓷片(33)的極化方向相反；兩片縱振壓電陶瓷片(30)的極化方向相反，相鄰兩個彎振壓電陶瓷片組(5)的極化方向相反，相鄰兩個縱振壓電陶瓷片組(2)的極化方向相反，驅動足(8)位于十字正交變幅桿(1)的中心且與十字正交變幅桿(1)的小端面固接，驅動足(8)的上端面加工有球窩(9)，所述動子球(13)座在球窩(9)和固定組件上并通過固定組件限位，所述固定組件與法蘭(3)固接。

2、根據權利要求1所述的單振子縱彎夾心換能器式球形多自由度超聲電機，其特征在于所述固定組件包括頂端珠架(14)、預緊件(15)、預緊彈簧(16)、滑動滾珠(17)、預緊支架(18)、底座(19)、驅動器固定架(20)；所述頂端珠架(14)的環槽內裝有滑動滾珠(17)，頂端珠架(14)裝在所述動子球(13)上，頂端珠架(14)通過預緊件(15)、預緊彈簧(16)與預緊支架(18)的上端連接，預緊支架(18)的下端固定在底座(19)上，所述驅動器固定架(20)固定在底座(19)上，驅動器固定架(20)與所述法蘭(3)固接，所述單振子縱彎夾心換能器裝在底座(19)上。

3、根據權利要求2所述的單振子縱彎夾心換能器式球形多自由度超聲電機，其特征在于所述固定組件還包括彈性膠圈(22)；所述彈性膠圈(22)設置在驅動器固定架(20)與法蘭(3)之間。

4、根據權利要求2所述的單振子縱彎夾心換能器式球形多自由度超聲電機，其特征在于所述固定組件還包括耐磨層(10)；所述耐磨層(10)設置在球窩(9)的內壁上。

5、根據權利要求1所述的單振子縱彎夾心換能器式球形多自由度超聲電機，其特征在于所述十字正交變幅桿(1)由在同一平面內正交的四個變幅桿(34)組成；所述變幅桿(34)的縱向截面為矩形，變幅桿(34)的長度L為1/4或1/2縱振波長。

6、根據權利要求1所述的單振子縱彎夾心換能器式球形多自由度超聲電機，其特征在于所述螺柱(7)和法蘭(3)由一整塊金屬材料切割加工而成。

7、根據權利要求1所述的單振子縱彎夾心換能器式球形多自由度超聲電機，其特征在于所述十字正交變幅桿(1)與驅動足(8)由一整塊金屬材料切割加工而成。