[发明专利]弯振夹心换能器式圆筒定子及使用该定子的超声电机

权利要求书

1、弯振夹心换能器式圆筒定子及使用该定子的超声电机，它由圆筒(1-5)和偶数个弯振夹心换能器(1-7)组成；其特征在于所述偶数个弯振夹心换能器(1-7)对称分布固定连接在所述圆筒(1-5)侧壁外，所述弯振夹心换能器(1-7)由前端盖(1-5-3)、后端盖(1-1)、绝缘套(1-2)、两对弯振压电陶瓷片(1-3)、法兰(1-4)和薄铜片电极(1-6)组成；前端盖(1-5-3)是截面为矩形并逐渐变细的四棱柱体，所述前端盖(1-5-3)的厚度与圆筒(1-5)的高度相等，前端盖(1-5-3)的小端面和圆筒(1-5)侧壁的外表面固定连接，所述前端盖(1-5-3)的大端面的中心有一个带内螺纹的盲孔，后端盖(1-1)的中心是带有内螺纹的通孔，所述法兰(1-4)中心的两端带有螺柱(1-4-2)；在所述法兰(1-4)上与所述螺柱(1-4-2)垂直的两个对称平面的中心分别有一个锥形盲孔(1-4-1)，法兰(1-4)通过螺柱(1-4-2)分别与前端盖(1-5-3)和后端盖(1-1)固定连接，两对弯振压电陶瓷片(1-3)分别套在前端盖(1-5-3)和法兰(1-4)之间、法兰(1-4)和后端盖(1-1)之间的螺柱(1-4-2)上，在前端盖(1-5-3)和弯振压电陶瓷片(1-3)之间、以及每对的两个弯振压电陶瓷片(1-3)之间分别固定有电极片(1-7)，所述弯振压电陶瓷片(1-3)、电极片(1-7)和法兰(1-4)的螺柱(1-4-2)之间固定有绝缘套(1-2)，所述压电陶瓷片(1-3)沿厚度方向极化，每两个相邻的弯振夹心换能器(1-7)上对应位置的弯振压电陶瓷片的极化方向相反。

2、根据权利要求1所述的弯振夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述法兰(1-4)位于弯振夹心换能器(1-7)的弯曲振动的节面位置。

3、根据权利要求1所述的弯振夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述每片弯振压电陶瓷片(1-3)对称切分成左半片(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)的极化方向相反，相邻的两片左半片(1-3-1)和相邻的两片右半片(1-3-2)的极化方向亦相反。

4、根据权利要求1所述的弯振夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述圆筒(1-5)和前端盖(1-5-3)由一整块金属材料加工成一体件。

5、根据权利要求1所述的弯振夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述圆筒(1-5)内壁上均匀分布有若干与所述圆筒(1-5)的中心轴线平行的驱动齿(1-5-5)，所述梳状驱动齿(1-5-5)的上端和下端分别有对称的上锥面(1-5-1)和下锥面(1-5-2)。

6、根据权利要求1所述的弯振夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述后端盖(1-2)、弯振压电陶瓷片(1-3)和法兰(1-4)的横截面为矩形或圆形。

7、使用弯振夹心换能器式圆筒定子的超声电机，包括定子(1)、转子组件、基座(4)和偶数个夹持块组件，其特征在于转子组件由带轴转子(2-1)、无轴转子(2-2)、联接键(2-3)、耐磨衬圈(2-4)、橡胶垫(2-5)、碟形弹簧(2-6)和锁紧螺母(2-7)组成；其中带轴转子(2-1)和无轴转子(2-2)为圆台形，所述带轴转子(2-1)和无轴转子(2-2)的细端分别从定子(1)的圆筒(1-5)的上方和下方嵌入，所述无轴转子(2-2)通过联接键(2-3)固定在带轴转子(2-1)的力矩输出轴(2-1-2)上，在带轴转子(2-1)和无轴转子(2-2)与圆筒(1-5)相接触的侧面分别固定有耐磨衬圈(2-4)，在无轴转子(2-2)的下面采用橡胶垫(2-5)、碟形弹簧(2-6)和锁紧螺母(2-7)实现带轴转子(2-1)和无轴转子(2-2)的预紧，夹持组件的数量与所述定子(1)中包含的弯振夹心换能器的数量相等，每个夹持组件由两个夹持块(5-1)组成，每个夹持块(5-1)为“凹”字形，在所述夹持块(5-1)的中间横梁内侧中心安装有一个锥形顶尖(5-2)，每一组的两个夹持块(5-1)相对分别位于定子(1)的一个弯振夹心换能器的法兰(1-4)的上、下固定连接，所述两个夹持块(5-1)上的锥形顶尖(5-2)分别嵌入所述法兰(1-4)上的两个锥形盲孔(1-4-1)内，下面的夹持块(5-1)固定在基座(4)上。

8、根据权利要求7所述的使用弯振夹心换能器式圆筒定子的超声电机，其特征在于所述耐磨衬圈(2-4)采用高分子摩擦材料。