[发明专利]一种贴片式双定子旋转型超声电机及控制方法

权利要求书

1.一种贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，包括：

所述贴片式双定子旋转型超声电机的组成部分，至少包括：下机座（1）、上机座（2）、密封端盖（3）、密封型轴承（4）、第一紧固螺钉（5）、第二紧固螺钉（6）、上压电陶瓷对（7）、上定子（8）、旋转轴（9）、上转子（10）、上弹簧（11）、上单向轴承（12）、上平键（13）、下平键（14）、下单向轴承（15）、下弹簧（16）、下转子（17）、下压电陶瓷对（18）和下定子（19）；

下定子（19）与下机座（1）通过第一紧固螺钉（5）进行固定，下转子（17）的顶端圆锥面与下定子（19）的内圆环圆锥面接触，下弹簧（16）和下单向轴承（15）套装在下转子（17）内，下单向轴承内环（26）与旋转轴（9）轴环接触并通过利用下平键（14）在内键槽（27）配合，下单向轴承外环（25）与下转子（17）通过外键槽（28）连接；

上转子（10）的顶端圆锥面与上定子（8）的内圆环圆锥面接触，上弹簧（11）和上单向轴承（12）套装在上转子（10）内，上单向轴承内环（26）与旋转轴（9）轴环接触并通过利用上平键（13）在内键槽（27）配合，上单向轴承外环（25）与上转子（10）通过外键槽（28）连接；

下机座（1）与上机座（2）通过第二紧固螺钉（6）固定，通过第一紧固螺钉（5）在上定子（8）与上机座（2）施加压力并进行固定；

上压电陶瓷对（7）采用下正且上负的极化方向，贴于上定子（8）的上表面和下表面，下压电陶瓷对（18）采用上正且下负的极化方向，贴于下定子（19）的上表面和下表面；

密封型轴承（4）的外圈与密封端盖（3）的内径连接，并通过第二紧固螺钉（6）与上机座（2）进行连接完成密封；

上定子(8)和下定子（19）的结构相同，各自的组成部分都包括：内圆环（24）、梁式波导结构（23）、外圆环（22）、柔性铰链（21）和固定面（20）；

内圆环（24）与外圆环（22）通过带有倾斜角度的梁式波导结构（23）连接，外圆环（22）通过柔性铰链（21）与带有固定通孔的固定面（20）连接；

上转子（10）和下转子（17）的顶端形状，采用有圆锥面的中空圆柱，且与内圆环（24）圆锥面接触；

转子锥角（29）与内圆环（24）的锥角相同，转子底端采用有楔块的中空圆柱；其中，弹簧与转子以同轴心配合套装在中空圆柱内，通过弹簧进行预压力的调节，单向轴承上的外键槽（28）与中空圆柱的楔块过盈配合，形成传动结构；内圆环（24）的内圆锥面与转子上的圆锥面锥度相同，形成紧密接触的界面。

2.根据权利要求1所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，梁式波导结构（23）沿内圆环（24）中心旋转对称，内圆环（24）内孔带有圆锥面；

定子中的柔性铰链（21）沿中心旋转对称。

3.根据权利要求2所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，梁式波导结构（23）为等厚度的变截面梁，梁的数目为3N，其中，N为正整数且N≥1。

4.根据权利要求3所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，柔性铰链（21）中铰链的数量为4个，铰链的形状为半圆切面柔性铰链，且所有铰链均匀的分布在定子外圆环（22）边缘；

梁式波导结构（23）中梁的数量为12个，且所有梁绕定子中心旋转对称分布。

5.根据权利要求1所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，上定子（8）和下定子（19）各自的固定面（20）上，分别开设有4个通孔，通孔圆周布置在阵型的4个节点处。

6.根据权利要求1所述的贴片式双定子旋转型超声电机，其特征在于，上压电陶瓷对（7）和下压电陶瓷对（18），与外圆环（22）内外径尺寸相同，上压电陶瓷对（7）和下压电陶瓷对（18）分别粘贴于外圆环（22）上表面和下表面；

上压电陶瓷对（7）和下压电陶瓷对（18）均沿着从上往下的方向极化，且二者的极化方向相反。