[實(shí)用新型]壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片及一種選針器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120330276.8
• 申請(qǐng)日: 2011-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN202273058U
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱正陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱正陽
• 主分類號(hào): D04B15/66
• 分類號(hào): D04B15/66;H01L41/09
• 代理公司: 北京雙收知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 左明坤

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種選針器的驅(qū)動(dòng)片，特別是涉及一種在針織機(jī)的選針器上使用的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片。本實(shí)用新型還涉及一種使用壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片的選針器。

背景技術(shù)

選針器是針織機(jī)領(lǐng)域的重要裝置，選針器是由機(jī)架、驅(qū)動(dòng)片及刀頭等構(gòu)成，而其中最重要的元件是驅(qū)動(dòng)片，驅(qū)動(dòng)片在工作過程中是以其中軸為支撐軸左右擺動(dòng)控制選針，因而中軸的強(qiáng)度在整個(gè)驅(qū)動(dòng)片中是至關(guān)重要的。近年來，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片由于結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉，被廣泛應(yīng)用于電子電器方面，壓電陶瓷選針器逐漸在國際市場上廣泛應(yīng)用。

公知的壓電陶瓷選針器是利用壓電陶瓷對(duì)稱雙膜片的彎曲驅(qū)動(dòng)原理設(shè)計(jì)，具體是采用壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片作為轉(zhuǎn)換元件，利用控制器發(fā)送的脈沖信號(hào)作用于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片上，靠壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片的逆壓電效應(yīng)，使壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片產(chǎn)生撓度位移和彎距來控制選針；在工作過程中，當(dāng)電壓作用于壓電陶瓷片時(shí)，壓電陶瓷片會(huì)隨著電壓和頻率的變化以中軸為支點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)而產(chǎn)生機(jī)械變形，現(xiàn)有的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片(如圖1至圖4所示)包括驅(qū)動(dòng)片10’和中軸3’，其中中軸3’的形狀為圓柱形，即中軸3’的橫截面呈圓形，驅(qū)動(dòng)片10’固定于中軸3’中間沿軸向的長條形孔4’中，中軸3’采用這種結(jié)構(gòu)之后，由于在驅(qū)動(dòng)片10’兩側(cè)的中軸3’的兩個(gè)半片軸邊緣處(見圖3(b)中I、II、III、IV位置)較薄，驅(qū)動(dòng)片10’工作過程中會(huì)以中軸3’為支點(diǎn)高頻率振動(dòng)，因而就會(huì)導(dǎo)致中軸3’首先從邊緣處較薄位置開裂，然后很快往中間擴(kuò)展，直至中軸3’的一側(cè)半片軸斷裂，此時(shí)就需要停工更換壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片，由于每個(gè)選針器中一般有8-16個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片同時(shí)工作，因而每當(dāng)一個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片的中軸3’斷裂，就需要停工一次，而每個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片的中軸3’的斷裂時(shí)間是隨機(jī)性的，因而常常需要不定時(shí)地停工，導(dǎo)致生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)成本也隨之增加。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種中軸強(qiáng)度較大、使用壽命較長的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片。

本實(shí)用新型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片，包括驅(qū)動(dòng)片和中軸，中軸中間設(shè)有沿軸向的長條形孔，所述驅(qū)動(dòng)片固定于中軸上的長條形孔中，所述中軸包括中主軸，中主軸的上下兩端分別固定連接有結(jié)構(gòu)相同的上、下限位臺(tái)和上、下軸端，上、下限位臺(tái)均包括過渡部和穩(wěn)定部，其中過渡部與中主軸的上下端平滑連接且截面面積沿軸向逐漸增大，穩(wěn)定部與過渡部平滑連接且橫截面面積不變，所述長條形孔的上下兩端分別延伸至上下兩個(gè)限位臺(tái)中，所述中主軸被長條形孔分隔成的兩個(gè)半片軸的橫截面形狀為矩形或梯形。

本實(shí)用新型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片，其中所述驅(qū)動(dòng)片為長方形，長邊為60mm，短邊為20mm。

本實(shí)用新型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片，其中所述中主軸的橫截面形狀為第一矩形，第一矩形沿驅(qū)動(dòng)片方向的邊的長度為2.3-3mm，沿垂直于驅(qū)動(dòng)片方向的邊的長度為2.8-3.9mm。

優(yōu)選的，本實(shí)用新型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片，其中所述第一矩形沿驅(qū)動(dòng)片方向的邊的長度為2.7mm或2.8mm，沿垂直于驅(qū)動(dòng)片方向的邊的長度為3.3mm。采用上述形狀及上述橫截面邊長后，中主軸的強(qiáng)度較大；之所以將沿驅(qū)動(dòng)片方向的長度設(shè)為為2.7或2.8mm，是因?yàn)樘×蓑?qū)動(dòng)片的使用效果不好，太大了會(huì)限制驅(qū)動(dòng)片產(chǎn)生的振動(dòng)的傳遞；沿垂直于驅(qū)動(dòng)片方向的邊長設(shè)為3.3mm，加強(qiáng)了中主軸的強(qiáng)度，延長了整個(gè)中軸的使用壽命。

進(jìn)一步優(yōu)選的，本實(shí)用新型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片，其中所述上、下限位臺(tái)與長條形孔的孔端相接觸的橫截面形狀為第二矩形，第二矩形沿驅(qū)動(dòng)片方向的邊的長度為2.8-3.5mm，優(yōu)選值是3.3mm，沿垂直于驅(qū)動(dòng)片方向的邊的長度為3.2-3.9mm，優(yōu)選值是3.5mm。由于斷裂中軸大多數(shù)為自長條形孔端處開始斷裂，因而包圍長條形孔端的限位臺(tái)一般設(shè)置為較中軸橫截面積更大的形狀，以帶來更高的抗振強(qiáng)度和更長的使用壽命。

本實(shí)用新型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片，其中所述中主軸、上、下限位臺(tái)和上、下軸端一體成型，且均由聚甲醛材料制成。由于聚甲醛(POM)的耐磨性和自潤滑性比絕大多數(shù)工程塑料優(yōu)越，且具有耐過氧化物性能，因而采用聚甲醛材料作為中軸具有較優(yōu)的效果和較長的使用壽命。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：本實(shí)用新型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片，將現(xiàn)有技術(shù)中的橫截面為圓形的中主軸，改變?yōu)楸恢虚g長條形孔分隔成的兩個(gè)半片軸的橫截面形狀為矩形或梯形的中主軸，帶來的有益效果是：由于采用上述截面形狀的中主軸，因而中主軸沿垂直于驅(qū)動(dòng)片方向不再具有較薄邊緣，因而不易被驅(qū)動(dòng)片的長時(shí)間高頻率振動(dòng)導(dǎo)致斷裂，具有較高的抗振強(qiáng)度，因而使用壽命較長。