[發明專利]一種多功能三方向壓電-電磁耦合式換能器

在審

• 申請號: 201711476419.4
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108111057A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 嚴博;馬洪業;趙晨雪
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18;H02K35/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新;王之懷

1.一種多功能三方向壓電-電磁耦合式換能器,其特征在于：包括正三角形下底板(1)、軸向工作裝置(2)和徑向工作裝置(3)；

所述軸向工作裝置包括三個軸向彈簧振動裝置(2-1)、受徑向振動而工作的磁鐵線圈機構(2-3)、連接軸向彈簧振動裝置和磁鐵線圈機構的正三角形上底板(2-2)；

所述徑向工作裝置一共三套，每一套均分布在正三角形下底板(1)的角平分線上，每套徑向工作裝置包括固定在軸向彈簧振動裝置上的第二軸(3-1)、引導第二軸沿軸向滑動的第一固定套筒(3-2)、連接壓電堆并傳遞力的桿(3-3)、回路中有電阻元件的壓電堆(3-4)、連接扇形磁鐵的第三軸(3-5)、引導第三軸沿軸向滑動的第二固定套筒(3-6)、扇形磁鐵(3-7)。

2.根據權利要求1所述的一種多功能三方向壓電-電磁耦合式換能器,其特征在于：所述軸向彈簧振動裝置(2-1)包括豎直固定在正三角形下底板的外套筒(2-1-1)、垂懸固定在正三角形上底板底部的可沿外套筒軸向滑動的內套筒(2-1-2)、套在內套筒的外壁并沿內套筒軸向伸縮的彈簧(2-1-3)；彈簧(2-1-3)的兩端分別連接在正三角形上底板的底面以及外套筒的內孔底部。

3.根據權利要求2所述的一種多功能三方向壓電-電磁耦合式換能器，其特征在于：所述軸向工作裝置的三個軸向彈簧振動裝置(2-1)安裝在正三角形下底板的三個角上。

4.根據權利要求3所述的一種多功能三方向壓電-電磁耦合式換能器,其特征在于：所述磁鐵線圈機構包括一端固定于環形磁鐵固定裝置(2-3-6)而另一端懸空的第一軸(2-3-1)、安裝固定在第一軸上部的第一環形磁鐵(2-3-2)、安裝在第一軸底端的第二環形磁鐵(2-3-3)、纏繞固定在環形纏繞管(2-3-7)上且回路中有電阻元件的線圈(2-3-4)、固定在正三角形下底板中部的所述環形固定裝置(2-3-6)、固定在所述(2-3-6)環形磁鐵固定裝置上的第三環形磁鐵(2-3-5)、固定在正三角形上底板上的所述環形纏繞管(2-3-7)；第一軸從上至下穿過第三環形磁鐵(2-3-5)和環形固定裝置(2-3-6)，第一環形磁鐵(2-3-2)位于第三環形磁鐵(2-3-5)的內孔中，第二環形磁鐵(2-3-3)位于第三環形磁鐵(2-3-5)的下方。

5.根據權利要求4所述的一種多功能三方向壓電-電磁耦合式換能器，其特征在于：所述第一環形磁鐵的外徑小于第三環形磁鐵的內徑；第一環形磁鐵外圈的磁性與第三環形磁鐵內圈的磁性相反；第一環形磁鐵和第三環形磁鐵均與正三角形上底板保持有一端距離，該距離大于徑向振動的振幅。

6.根據權利要求5所述的一種多功能三方向壓電-電磁耦合式換能器，其特征在于：所述第二環形磁鐵和扇形磁鐵不在同一水平線上；第二環形磁鐵外圈磁性和扇形磁鐵內圈磁性相同。

7.根據權利要求6所述的一種多功能三方向壓電-電磁耦合式換能器，其特征在于：所述環形纏繞管(2-3-7)的內徑大于第一環形磁鐵(2-3-2)的外徑，外徑小于第三環形磁鐵(2-3-5)的內徑。