[发明专利]具有离合和位移放大机构的盘式超声波电机及其工作方法

权利要求书

1.具有离合和位移放大机构的盘式超声波电机，主要由呈圆盘形结构的定子（1）、以及套装在定子（1）外壁上并形成滑动配合的盘形转子（2）构成，其特征在于，所述定子（1）的一端端面上设置有延伸至转子（2）内壁的离合压电条凹槽，所述离合压电条凹槽的侧壁分别连通有位置相对的旋转力臂凹槽和弹簧凹槽，所述旋转力臂凹槽远离离合压电条凹槽的一侧连通有驱动压电条凹槽；所述离合压电条凹槽内设置有离合压电条（3），旋转力臂凹槽内设置有旋转力臂（4），弹簧凹槽内设置有弹簧（5），驱动压电条凹槽内设置有驱动压电条（6）。

2.根据权利要求1所述的具有离合和位移放大机构的盘式超声波电机，其特征在于，所述离合压电条凹槽、与离合压电条凹槽连通并位于其逆时针旋转方向一侧的旋转力臂凹槽、与离合压电条凹槽连通并位于其顺时针旋转方向一侧的弹簧凹槽、与旋转力臂凹槽远离离合压电条凹槽一侧连通的驱动压电条凹槽、设置在离合压电条凹槽内的离合压电条（3），设置在旋转力臂凹槽内的旋转力臂（4），设置在弹簧凹槽内的弹簧（5），设置在驱动压电条凹槽内的驱动压电条（6）构成顺时针旋转驱动单元；所述离合压电条凹槽、与离合压电条凹槽连通并位于其顺时针旋转方向一侧的旋转力臂凹槽、与离合压电条凹槽连通并位于其逆时针旋转方向一侧的弹簧凹槽、与旋转力臂凹槽远离离合压电条凹槽一侧连通的驱动压电条凹槽、设置在离合压电条凹槽内的离合压电条（3），设置在旋转力臂凹槽内的旋转力臂（4），设置在弹簧凹槽内的弹簧（5），设置在驱动压电条凹槽内的驱动压电条（6）构成逆时针旋转驱动单元；所述顺时针旋转驱动单元和逆时针旋转驱动单元均至少为一个。

3.根据权利要求1或2所述的具有离合和位移放大机构的盘式超声波电机，其特征在于，所述定子（1）的外壁上设置有定子端盖（7）。

4.根据权利要求1或2所述的具有离合和位移放大机构的盘式超声波电机，其特征在于，所述离合压电条（3）、驱动压电条（6）均通过电源线（8）与外部电源相连。

5.根据权利要求1或2所述的具有离合和位移放大机构的盘式超声波电机，其特征在于，所述旋转力臂凹槽内设置有旋转力臂转轴（9），旋转力臂（4）套设在旋转力臂转轴（6）上且能绕其转动。

6.根据权利要求1或2所述的具有离合和位移放大机构的盘式超声波电机，其特征在于，所述离合压电条凹槽内还设置有吸铁（10），且该吸铁（10）设置在离合压电条（3）远离转子（2）内壁的一端。

7.基于上述具有离合和位移放大机构的盘式超声波电机的工作方法，其特征在于，包括顺时针旋转工作过程和逆时针旋转工作过程，其中：

顺时针旋转工作过程：电机初始状态下，给顺时针旋转驱动单元中的离合压电条（3）通电，使其伸长，接近并挤压转子（2）内壁，使离合压电条（3）与转子（2）内壁之间形成静摩擦配合；给顺时针旋转驱动单元中的驱动压电条（6）通电，使其伸长，推动顺时针旋转驱动单元中的旋转力臂（4）绕旋转力臂转轴（9）旋转，进而推动离合压电条（3）带动电机转子（2）沿顺时针方向旋转；断开离合压电条（3）的电源，离合压电条（3）收缩，离合压电条（3）与转子（2）内壁分离，断开驱动压电条（6）的电源，驱动压电条（6）收缩，在弹簧（5）的作用下，驱动压电条（6）和旋转力臂（4）逆时针运动回复到初始状态；

逆时针旋转工作过程：电机初始状态下，给逆时针旋转驱动单元中的离合压电条（3）通电，使其伸长，接近并挤压转子（2）内壁，使离合压电条（3）与转子（2）内壁之间形成静摩擦配合；给逆时针旋转驱动单元中的驱动压电条（6）通电，使其伸长，推动顺时针旋转驱动单元中的旋转力臂（4）绕旋转力臂转轴（9）旋转，进而推动离合压电条（3）带动电机转子（2）沿逆时针方向旋转；断开离合压电条（3）的电源，离合压电条（3）收缩，离合压电条（3）与转子（2）内壁分离，断开驱动压电条（6）的电源，驱动压电条（6）收缩，在弹簧（5）的作用下，驱动压电条（6）和旋转力臂（4）顺时针运动回复到初始状态；

重复上述顺时针旋转工作过程，转子（2）即相对于定子（1）进行顺时针方向旋转的连续运动；重复上述逆时针旋转工作过程，转子（2）即相对于定子（1）进行逆时针方向旋转的连续运动。