[發明專利]彎振夾心換能器式圓筒定子及使用該定子的超聲電機

無效

• 申請號: 200810064414.5
• 申請日: 2008-04-29
• 公開（公告）號: CN101262187A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 陳維山;劉英想;劉軍考;謝濤;石勝君
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02N2/12
• 分類號: H02N2/12;H02N2/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 牟永林

1、彎振夾心換能器式圓筒定子及使用該定子的超聲電機，它由圓筒(1-5)和偶數個彎振夾心換能器(1-7)組成；其特征在于所述偶數個彎振夾心換能器(1-7)對稱分布固定連接在所述圓筒(1-5)側壁外，所述彎振夾心換能器(1-7)由前端蓋(1-5-3)、后端蓋(1-1)、絕緣套(1-2)、兩對彎振壓電陶瓷片(1-3)、法蘭(1-4)和薄銅片電極(1-6)組成；前端蓋(1-5-3)是截面為矩形并逐漸變細的四棱柱體，所述前端蓋(1-5-3)的厚度與圓筒(1-5)的高度相等，前端蓋(1-5-3)的小端面和圓筒(1-5)側壁的外表面固定連接，所述前端蓋(1-5-3)的大端面的中心有一個帶內螺紋的盲孔，后端蓋(1-1)的中心是帶有內螺紋的通孔，所述法蘭(1-4)中心的兩端帶有螺柱(1-4-2)；在所述法蘭(1-4)上與所述螺柱(1-4-2)垂直的兩個對稱平面的中心分別有一個錐形盲孔(1-4-1)，法蘭(1-4)通過螺柱(1-4-2)分別與前端蓋(1-5-3)和后端蓋(1-1)固定連接，兩對彎振壓電陶瓷片(1-3)分別套在前端蓋(1-5-3)和法蘭(1-4)之間、法蘭(1-4)和后端蓋(1-1)之間的螺柱(1-4-2)上，在前端蓋(1-5-3)和彎振壓電陶瓷片(1-3)之間、以及每對的兩個彎振壓電陶瓷片(1-3)之間分別固定有電極片(1-7)，所述彎振壓電陶瓷片(1-3)、電極片(1-7)和法蘭(1-4)的螺柱(1-4-2)之間固定有絕緣套(1-2)，所述壓電陶瓷片(1-3)沿厚度方向極化，每兩個相鄰的彎振夾心換能器(1-7)上對應位置的彎振壓電陶瓷片的極化方向相反。

2、根據權利要求1所述的彎振夾心換能器式圓筒定子，其特征在于所述法蘭(1-4)位于彎振夾心換能器(1-7)的彎曲振動的節面位置。

3、根據權利要求1所述的彎振夾心換能器式圓筒定子，其特征在于所述每片彎振壓電陶瓷片(1-3)對稱切分成左半片(1-3-1)和右半片(1-3-2)，所述左半片(1-3-1)和右半片(1-3-2)的極化方向相反，相鄰的兩片左半片(1-3-1)和相鄰的兩片右半片(1-3-2)的極化方向亦相反。

4、根據權利要求1所述的彎振夾心換能器式圓筒定子，其特征在于所述圓筒(1-5)和前端蓋(1-5-3)由一整塊金屬材料加工成一體件。

5、根據權利要求1所述的彎振夾心換能器式圓筒定子，其特征在于所述圓筒(1-5)內壁上均勻分布有若干與所述圓筒(1-5)的中心軸線平行的驅動齒(1-5-5)，所述梳狀驅動齒(1-5-5)的上端和下端分別有對稱的上錐面(1-5-1)和下錐面(1-5-2)。

6、根據權利要求1所述的彎振夾心換能器式圓筒定子，其特征在于所述后端蓋(1-2)、彎振壓電陶瓷片(1-3)和法蘭(1-4)的橫截面為矩形或圓形。

7、使用彎振夾心換能器式圓筒定子的超聲電機，包括定子(1)、轉子組件、基座(4)和偶數個夾持塊組件，其特征在于轉子組件由帶軸轉子(2-1)、無軸轉子(2-2)、聯接鍵(2-3)、耐磨襯圈(2-4)、橡膠墊(2-5)、碟形彈簧(2-6)和鎖緊螺母(2-7)組成；其中帶軸轉子(2-1)和無軸轉子(2-2)為圓臺形，所述帶軸轉子(2-1)和無軸轉子(2-2)的細端分別從定子(1)的圓筒(1-5)的上方和下方嵌入，所述無軸轉子(2-2)通過聯接鍵(2-3)固定在帶軸轉子(2-1)的力矩輸出軸(2-1-2)上，在帶軸轉子(2-1)和無軸轉子(2-2)與圓筒(1-5)相接觸的側面分別固定有耐磨襯圈(2-4)，在無軸轉子(2-2)的下面采用橡膠墊(2-5)、碟形彈簧(2-6)和鎖緊螺母(2-7)實現帶軸轉子(2-1)和無軸轉子(2-2)的預緊，夾持組件的數量與所述定子(1)中包含的彎振夾心換能器的數量相等，每個夾持組件由兩個夾持塊(5-1)組成，每個夾持塊(5-1)為“凹”字形，在所述夾持塊(5-1)的中間橫梁內側中心安裝有一個錐形頂尖(5-2)，每一組的兩個夾持塊(5-1)相對分別位于定子(1)的一個彎振夾心換能器的法蘭(1-4)的上、下固定連接，所述兩個夾持塊(5-1)上的錐形頂尖(5-2)分別嵌入所述法蘭(1-4)上的兩個錐形盲孔(1-4-1)內，下面的夾持塊(5-1)固定在基座(4)上。

8、根據權利要求7所述的使用彎振夾心換能器式圓筒定子的超聲電機，其特征在于所述耐磨襯圈(2-4)采用高分子摩擦材料。