[发明专利]并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机

说明书

本发明提供一种并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机，包括定子和转子，转子包括内转子和外转子，内转子和外转子固定在一起，定子设于内转子和外转子间，定子包括若干定子单元和鼠笼型拉杆结构，定子单元包括弹性体、左端压电陶瓷和右端压电陶瓷，弹性体通过鼠笼型拉杆结构定位且弹性体共同排列形成环形，通过鼠笼型拉杆结构，使内驱动足与内转子接触或外驱动足与外转子接触；该种并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机，通过鼠笼型拉杆结构，实现内外驱动足与内外转子的选择性接触，进而可实现单模态驻波型直线超声波电机的正向旋转运动或反向旋转运动。

技术领域

本发明涉及一种并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机。

背景技术

目前，驻波型直线超声波电机有两类，一类是复合模态电机，一类是单模态电机。前者工作时定子中有两个模态，因此其结构设计相对复杂，后者工作时只采用一个模态，故设计相对简单，但其驱动方向为单向。驻波型直线超声波电机定子结构一般是直线，其输出也一般是直线。

目前现有的驻波型直线超声波电机存在着或结构设计相对复杂，或难以实现双向选择旋转的问题。

上述问题是在驻波型直线超声波电机的设计过程中应当予以考虑并解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机解决现有技术中存在的或结构设计相对复杂，或难以实现双向选择旋转的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种并联可双向选择旋转式驻波型直线超声波电机，包括定子和转子，转子包括内转子和外转子，内转子和外转子固定在一起，定子设于内转子和外转子间，定子包括若干定子单元和鼠笼型拉杆结构，定子单元包括弹性体、左端压电陶瓷和右端压电陶瓷，弹性体采用弧形结构，弹性体通过鼠笼型拉杆结构定位且弹性体共同排列形成环形，每个弹性体的两端分别设有左端压电陶瓷和右端压电陶瓷，左端压电陶瓷和右端压电陶瓷分别采用径向方向极化的压电陶瓷；当陶瓷施加圆周方向的交变电场时，利用陶瓷扭振模式激励定子弹性体产生面内一阶弯振，弹性体的内表面设有两个内驱动足，弹性体的外表面设有两个外驱动足；通过鼠笼型拉杆结构，使内驱动足与内转子接触或外驱动足与外转子接触，内驱动足、外驱动足反向同弧度偏离定子单元驻波波节位置，定子单元在波节位置弹性体振幅为零。

进一步地，鼠笼型拉杆结构包括圆环和多根T形拉条，在轴向上通过多个圆环将所有T形拉条固定，构成鼠笼型拉杆结构；在T形拉条互为直角的两个面间各置有一根铜条，铜条和T形拉条之间保持绝缘；铜条和T形拉条之间通过凹凸结构楔合在一起，当铜条和T形拉条之间发生轴向相对位移，铜条发生径向方向位移；鼠笼型拉杆结构的T形拉条一端在径向和周向固定，铜条在同一端轴向固定，轴向方向上拉动鼠笼型拉杆结构，来推动铜条在径向方向上发生位移；鼠笼型拉杆结构和铜条共同插入内转子与外转子之间。

进一步地，内转子与外转子通过铜条在圆周方向和轴向方向并联固定多个弧型定子单元，每个定子单元的左端压电陶瓷、右端压电陶瓷两块压电陶瓷经外端部侧面粘结于两根铜条上；内转子与外转子间的距离大于定子单元的厚度，以使弧型定子单元的内表面、外表面中始终只有一面的驱动足与内转子或外转子接触。

进一步地，随着铜条在径向方向的位移，各定子单元的外驱动足与外转子接触，或内驱动足与内转子接触；当外驱动足与外转子接触时，外驱动足驱动外转子正转，当内驱动足与内转子接触时，内驱动足驱动内转子反转。