[发明专利]一种指向性四边型弯张换能器

权利要求书

1.一种指向性四边型弯张换能器，其特征在于：包括激励振子(1)、辐射壳体(2)、中心质量块(3)和过渡块(4)；辐射壳体(2)为由四组内凹弯曲梁与四组直梁交替连接形成的封闭壳体，四组直梁内壁上分别安装有过渡块(4)，四组过渡块(4)后分别连接有两组长激励振子与两组短激励振子，两组长激励振子与两组短激励振子构成交叉驱动结构，四组激励振子(1)彼此之间相互垂直，四组激励振子(1)的另一端共同连接到中心质量块(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种指向性四边型弯张换能器，其特征在于：所述的激励振子(1)与过渡块(4)之间、激励振子(1)与中心质量块(3)之间以及过渡块(4)与辐射壳体(2)之间都为刚性连接。

3.根据权利要求1所述的一种指向性四边型弯张换能器，其特征在于：所述的激励振子(1)与过渡块(4)的长度之和大于中心质量块(3)到辐射壳体(2)直梁内壁之间的距离。

4.根据权利要求1所述的一种指向性四边型弯张换能器，其特征在于：所述的激励振子(1)使用的材料为压电晶堆或稀土超磁致伸缩材料。

5.根据权利要求1或4所述的一种指向性四边型弯张换能器，其特征在于：当激励振子(1)使用的材料为压电晶堆时，所述的激励振子(1)为由两组长压电晶堆搭配两组短压电晶堆组成的交叉驱动结构；压电晶堆由N片矩形压电陶瓷片粘接而成，其中N为≥2的偶数；矩形压电陶瓷厚度方向极化，每两个压电陶瓷片之间布放有一个电极片。

6.根据权利要求1或4所述的一种指向性四边型弯张换能器，其特征在于：当激励振子(1)使用的材料为稀土超磁致伸缩材料时，所述的激励振子(1)为由两组长稀土超磁致伸缩棒搭配两组短稀土超磁致伸缩棒组成的交叉驱动结构；超磁致伸缩棒(8)外围缠绕有一组激励线圈(6)，激励线圈(6)封闭在由高磁导率材料制成的永磁片(7)的闭合磁路中。

7.根据权利要求1或4所述的一种指向性四边型弯张换能器，其特征在于：所述的激励振子(1)还可为由两组长稀土超磁致伸缩材料制成的圆棒搭配两组短压电晶堆组成的交叉驱动结构。

8.根据权利要求1所述的一种指向性四边型弯张换能器，其特征在于：所述的辐射壳体(2)为不对称结构，四组内凹弯曲梁弧度不同，第一内凹弯曲梁(21)弧度大于第二内凹弯曲梁(22)、第四内凹弯曲梁(24)大于第三内凹弯曲梁(23)。

9.根据权利要求1所述的一种指向性四边型弯张换能器，其特征在于：所述的辐射壳体(2)中第二直梁壁(12)与第三直梁壁(13)的厚度大于第一直梁壁(11)与第四直梁壁(14)，四组内凹弯曲梁厚度相同。

10.根据权利要求1所述的一种指向性四边型弯张换能器，其特征在于：所述的辐射壳体(2)中第一内凹弯曲梁(21)的厚度值大于第二内凹弯曲梁(22)、第四内凹弯曲梁(24)大于第三内凹弯曲梁(23)，单个内凹弯曲梁为等厚度结构，四组直梁采用等厚度设计。