[发明专利]纵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、纵振夹心换能器式圆筒定子，由圆筒(1-6)和偶数个纵振夹心换能器(1-8)组成；所述偶数个纵振夹心换能器(1-8)对称固定在圆筒(1-6)的侧壁上，其特征在于每个夹心换能器(1-8)由变幅杆(1-6-3)、后端盖(1-2)、两对压电陶瓷片(1-3)、法兰(1-4)、薄铜电极片(1-7)和绝缘套(1-5)组成；变幅杆(1-6-3)是截面为矩形并逐渐变细的四棱柱体，变幅杆(1-6-3)的小端面和圆筒(1-6)的外侧表固定连接；法兰(1-4)的截面为“L”形，所述法兰(1-4)通过螺钉(1-1)固定在变幅杆(1-6-3)的大端和后端盖(1-2)之间，所述法兰(1-4)位于换能器(1-8)的纵向振动的节面位置；两对压电陶瓷片(1-3)分别位于法兰(1-4)的两侧，所述压电陶瓷片(1-3)沿厚度方向极化，每对压电陶瓷片(1-3)中的两片压电陶瓷片的极化方向相反，所述每对压电陶瓷片(1-3)中的两片压电陶瓷片(1-3)之间、一对压电陶瓷片(1-3)和变幅杆(1-6-3)之间、另一对压电陶瓷片(1-3)和法兰(1-4)之间均固定有薄铜片电极(1-7)；在每片压电陶瓷片(1-3)、法兰(1-4)和固定法兰(1-4)的螺钉(1-1)之间有绝缘套(1-5)。

2、根据权利要求1所述的纵振夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述变幅杆(1-6-3)和圆筒(1-6)采用一整块金属材料加工成圆筒/变幅杆一体件。

3、根据权利要求1所述的纵振夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述圆筒(1-6)内表面加工有连续梳状驱动齿(1-6-4)，在所述驱动齿(1-6-4)的上、下分别加工有上端锥面(1-6-1)和下端锥面(1-6-2)。

4、根据权利要求1所述的纵振夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述法兰(1-4)与压电陶瓷片(1-3)相接触的侧面、以及后端盖(1-2)、压电陶瓷片(1-3)的横截面为矩形或圆形。

5、使用纵振夹心换能器式圆筒定子的超声电机，它由定子、转子组件和基座(4)组成；其特征在于所述转子组件由带轴转子(2-1)、无轴转子(2-2)、联接健(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，定子(1)通过换能器(1-8)上的法兰(1-4)固定在基座(4)上。

6、根据权利要求5所述的使用纵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，并可以通过粘贴的方式固定在带轴转子(2-1)和无轴转子(2-2)的外表面。

7、根据权利要求5所述的使用纵振夹心换能器式圆筒定子的超声电机，其特征在于所述带轴转子(2-1)、无轴转子(2-2)的侧面与定子的梳状驱动齿(1-6-4)的上端锥面(1-6-1)、下端锥面(1-6-2)的锥度相同。

8、根据权利要求5所述的使用纵振夹心换能器式圆筒定子的超声电机，其特征在于所述带轴转子(2-1)和无轴转子(2-2)上均匀分布有若干通孔(2-1-1)，所述若干通孔(2-1-1)与带轴转子(2-1)的力矩输出轴(2-1-2)平行。