[发明专利]聚焦超声波驱动的动力装置

说明书

本发明公开了一种聚焦超声波驱动的动力装置，包括：聚焦超声波发射机构、动力机构、传动机构，聚焦超声波发射机构用于发射超声波驱动动力机构运动，动力机构与传动机构连接，传动机构用于将动力机构运动的机械能传动输出。本发明中通过使用聚焦超声波驱动的动力装置，将聚焦超声波发射机构发出的超声波声能转换为机械能作为动力输出，同时，由于聚焦的特性，超声波在传播路径上受到的干扰很小或可以忽略，能够高效率的将能量传递到传动机构上，可以解决在特殊场合的运动需求，如无噪音的动力输出要求，由于本发明中的聚焦超声波驱动的动力装置不惧水，所以也可以在水中工作，通过本发明中的聚焦超声波驱动的动力装置提高了动力输出来源的多样性。

技术领域

本发明属于超声波技术领域，具体涉及一种聚焦超声波驱动的动力装置。

背景技术

在传统的动力领域，通常以电动机为驱动力，驱动旋转运动或转化为直线运动，但在某些特殊场合下，电动机的适用性较差，如噪音、防水等要求较高的情形下，传统电机不能适用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种聚焦超声波驱动的动力装置，其聚焦超声波发射机构发出的超声波声能转换为机械能作为动力输出，可以解决在特殊场合的运动需求，如无噪音或水中的动力输出要求。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种聚焦超声波驱动的动力装置，包括：聚焦超声波发射机构、动力机构、传动机构，所述聚焦超声波发射机构用于发射超声波驱动所述动力机构运动，所述动力机构与所述传动机构连接，所述传动机构用于将所述动力机构运动的机械能传动输出。

优选的是，所述的聚焦超声波驱动的动力装置还包括腔室，所述腔室用于容纳超声波传导介质，所述聚焦超声波发射机构、所述动力机构、所述传动机构的输入端设置于所述腔室内，所述聚焦超声波发射机构发射的超声波在超声波传导介质内形成介质射流，所述射流驱动所述动力机构运动，所述动力机构带动所述传动机构运动传动。

优选的是，所述聚焦超声波发射机构发射超声波的焦点区在超声波传导介质内或者与超声波传导介质的液面齐平。

优选的是，所述腔室内充满超声波传导介质。

优选的是，所述超声波传导介质为液体或气体。例如，所述超声波传导介质为脱气水或空气。

优选的是，所述超声波传导介质为空气，所述聚焦超声波发射机构发射的超声波的频率为20KHz-100KHz。聚焦超声波发射机构发射20KHz-100KHz的超声波，可以避免自身发热量高引起的损坏。更优选的是，所述聚焦超声波发射机构发射的超声波的频率为20-50KHz。

优选的是，所述动力机构包括叶轮，所述叶轮包括连接件和与所述连接件连接的叶片，所述叶片通过所述连接件与所述传动机构连接，所述聚焦超声波发射机构发射超声波驱动所述叶片转动，所述叶片转动带动所述传动机构运动传动。

优选的是，所述叶片、或所述叶片和所述连接件为非透声材料。

优选的是，所述传动机构包括用于传动的传动轴和与所述传动轴连接的轴承，所述叶片通过所述连接件与所述传动轴连接，所述传动轴与所述轴承的内圈固定连接，所述腔室上开设有轴承孔，所述轴承设置于所述轴承孔内，所述腔室与所述轴承的外圈固定连接，所述传动轴的输出端设置于所述腔室外。

优选的是，所述聚焦超声波发射机构发射的超声波的焦点区对应所述叶片转动到的预设位置。

优选的是，所述叶片至少为两个，所述叶片沿着所述传动轴的外圆周均匀分布，两个相邻的叶片之间的夹角为15°～72°。

优选的是，所述叶片的超声特性阻抗与所述超声波传导介质的超声特性阻抗的比值为2～100。