[發(fā)明專利]三維線性聲表面波馬達(dá)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611089189.1
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106411174B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉國君;馬祥;張炎炎;吳越;趙心;李新波;劉建芳;楊志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: H02N2/02
• 分類號: H02N2/02;H02N2/04
• 代理公司: 長春市恒譽(yù)專利代理事務(wù)所(普通合伙)22212
• 代理人: 李榮武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于馬達(dá)領(lǐng)域，具體涉及三維線性聲表面波馬達(dá)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，馬達(dá)的應(yīng)用范圍越來越廣，傳統(tǒng)的電磁馬達(dá)雖然轉(zhuǎn)速快、功率高、能量利用率較高，但是其利用轉(zhuǎn)子磁鐵與定子線圈間的電磁作用力推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,容易受到外界電磁的干擾，精度較低。

由于傳統(tǒng)電磁馬達(dá)部分應(yīng)用弊端的逐漸顯現(xiàn)，壓電馬達(dá)進(jìn)入了人們的視野，壓電馬達(dá)具有定位精度高，低速大轉(zhuǎn)矩，無電磁干擾等特點(diǎn)，但是其控制困難，結(jié)構(gòu)復(fù)雜占用空間大因而應(yīng)用場合受到限制，不利于大規(guī)模的生產(chǎn)。

20世紀(jì)90年代中期，由Kurosawa等人提出聲表面波馬達(dá)，采用高精度的表面微加工工藝制造的聲表面波馬達(dá)比使用一般制造技術(shù)生產(chǎn)的壓電馬達(dá)的具有更高的可靠性和工作效率，并且聲表面波馬達(dá)具有納米級的定位精度，易于控制,尺寸小,適于小型化。但是目前聲表面波馬達(dá)大多是單一的直線型，旋轉(zhuǎn)型或是二維直線型，三維聲表面波馬達(dá)還沒有深入的研究。

鑒于傳統(tǒng)馬達(dá)、壓電馬達(dá)所存在的問題和聲表面波馬達(dá)的研究現(xiàn)狀，本發(fā)明提出了一種空間三維線性運(yùn)動聲表面波馬達(dá)，利用聲表面波驅(qū)動滑動器運(yùn)動，并由滑動器的平面運(yùn)動帶動升降機(jī)構(gòu)上下運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)升降機(jī)構(gòu)的三維線性運(yùn)動。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種三維線性聲表面波馬達(dá)，以解決當(dāng)前聲表面波馬達(dá)只能實(shí)現(xiàn)一維或者二維運(yùn)動，無法實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動的問題。

本發(fā)明所述的三維線性聲表面波馬達(dá)，在聲表面波基底上制有多對叉指換能器，不同的叉指換能器在電信號作用下激發(fā)聲表面波從而驅(qū)動兩個滑動器運(yùn)動，滑動器在平面內(nèi)的運(yùn)動帶動升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個方向運(yùn)動。

本發(fā)明所述的三維線性聲表面波馬達(dá)，兩個滑動器的中間，吸聲隔板的兩側(cè)至少有兩個叉指換能器，且吸聲隔板可由橡膠、硅膠及其它具有高彈性吸聲效果良好的材料制成。

本發(fā)明所述的三維線性聲表面波馬達(dá)，基底上的叉指換能器成對設(shè)計，對稱布置，布置在X向的叉指換能器完全相同，且以吸聲隔板為中心呈對稱布置，布置在Y向的叉指換能器可以不相同。

本發(fā)明所述的三維線性聲表面波馬達(dá)，給兩對叉指換能器施加電信號激發(fā)聲表面波驅(qū)動兩滑動器產(chǎn)生相向或者相離的線性移動，并通過升降機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成Z向的上下運(yùn)動。

本發(fā)明所述的滑動器，滑動器底面有規(guī)則布置的凸起，且在滑動器工作前有預(yù)壓力作用。

本發(fā)明所述的滑動器，叉指換能器驅(qū)動兩個滑動器運(yùn)動的速度始終是相同的。

附圖說明

圖1、2為本發(fā)明正面的等軸測視圖。

圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖4為升降板的等軸測視圖。

圖5為滑塊的等軸測視圖。

圖6為叉指換能器1(101) (102) (103) (104)的主視圖。

圖7位叉指換能器2(201) (202) (203) (204)的主視圖。

具體實(shí)施方式

參照圖(1-7)本發(fā)明所述的三維線性聲表面波馬達(dá)由聲表面波基底(3)、叉指換能器1(101) (102) (103) (104) 2(201) (202) (203) (204)、滑動器4(401) (402)、升降機(jī)構(gòu)7(701) (702)、支撐桿5(501) (502)、升降板(6)、銷釘(10) (1001) (1002) (1003) (1004) (1005) (1006) (1007) (1008) (1009) (1010) (1011) (1012) (1013) 11(1101) (1102)、滑軌8(801) (802)、吸聲隔板(9)、凸起(4010)組成。

本實(shí)施例升降機(jī)構(gòu)7(701) (702)及升降板(6)用輕質(zhì)材料制作重量較輕，因滑動器與基底間施有預(yù)壓力，升降機(jī)構(gòu)(含升降板)沿X方向的水平分力遠(yuǎn)小于滑動器與聲表面基底之間在X方向的摩擦力，故在叉指換能器不施加電信號時，滑動器能保持靜止。

在本實(shí)施例所使用的三維線性聲表面波馬達(dá)中，聲表面波基底(3)上面制有四對叉指換能器1(101) (102)為一對、(103) (104)為一對、2(201)(204)為一對、(202) (203)為一對。其中1(101) (102) (103) (104)四個叉指換能器完全相同。

在本實(shí)施例所使用的三維線性聲表面波馬達(dá)的滑動器方面，滑動器4(401)(402)與聲表面波基底的表面接觸部分上有多個接觸凸起(4010)，接觸凸起規(guī)則布置在滑動器底面。