【技術實現步驟摘要】
本技術涉及電機,更具體地,涉及一種直線超聲波電機振子模塊及驅動模塊。
技術介紹
1、超聲波電機是以超聲頻域的機械振動為驅動源的驅動器,利用電能產生超聲振動獲得驅動力,通過摩擦耦合將動力轉換成轉子或滑塊的運動。相對于傳統的電機而言,超聲波電機的慣性小、響應快、可控制性好、不受磁場影響,同時本身也不產生磁場、定位精度高。超聲波電機還具有重量輕、結構簡單、效率高、噪音小、低速大轉矩、可直接驅動負載等特性。由于直接驅動負載,避免了使用齒輪變速而產生的振動噪音、間隙以及低效率、難控制等問題。因此,超聲波電機是一種全新的自動控制執行元件,也是一種嶄新的傳動模式,是對傳統電磁驅動原理的突破和有力的補充。
2、直線超聲波電機是一種應用廣泛的直線超聲波電機。直線超聲波電機利用壓電材料的逆壓電效應,在彈性金屬基體共振頻率下激發其微振動,再通過摩擦耦合將該微振動傳遞到動子上,從而促使動子進行直線運動。直線超聲波電機較于電磁式電機的優勢在于:直線超聲波電機不需要電磁繞組,因此結構緊湊且易于小型化;直線超聲波電機的振子模塊通過摩擦作用將動能傳遞給動子,因此抗電磁干擾能力強,且具有斷電自鎖能力。
3、目前的直線超聲波電機,其振子模塊無法進行良好的限位,不僅影響電機的運行穩定,還會抑制振子模塊的振動,影響電機效率。因此,亟需設計一種新型的直線超聲波電機振子模塊及驅動模塊,以解決上述問題。
技術實現思路
1、本技術的目的是提供一種直線超聲波電機振子模塊及驅動模塊,以解決現有的直線超聲波電機
2、根據本技術的一方面,提供一種直線超聲波電機振子模塊,包括:振子,所述振子為環形,所述振子的外側環面具有相對設置的兩個連接端;壓電陶瓷組,與所述連接端相連,所述壓電陶瓷組通過兩個所述連接端向所述振子傳遞振動;固定端,所述固定端將所述壓電陶瓷組與所述振子夾緊;其中,所述連接端包括相對的第一表面和第二表面,兩個所述連接端的第一表面和第二表面上設置有固定所述直線超聲波電機振子模塊的固定結構。
3、可選地,所述固定結構包括凸臺或定位孔。
4、可選地,所述振子包括第一通孔,所述第一通孔與所述連接端之間還設置有第二通孔,所述第二通孔的軸線與所述第一通孔的軸線平行,所述第二通孔的中心與所述第一通孔的中心均位于所述振子的中軸線上。
5、可選地,所述振子的驅動足位于未設置所述連接端的相對兩側的外側環面。
6、可選地,所述凸臺包括基座和凸起,所述凸臺具有第一限位面、第二限位面和第三限位面,所述第一限位面為所述凸起的兩側面,所述第一限位面與第一方向和第二方向構成的平面平行,所述第二限位面為所述基座的頂面,所述第二限位面與所述第二方向和第三方向構成的平面平行,所述第三限位面為所述基座和所述凸起朝向所述振子的同一側面,所述第三限位面與所述第一方向和所述第三方向構成的平面平行,其中,所述第一方向垂直于所述第一表面,所述第二方向平行于所述壓電陶瓷組的軸線,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
7、上述的直線超聲波電機振子模塊,所述第一限位面用于限制所述直線超聲波電機振子模塊在所述第三方向的自由度,所述第二限位面用于限制所述直線超聲波電機振子模塊在所述第一方向的自由度,所述第三限位面用于限制所述直線超聲波電機振子模塊在所述第二方向的自由度。
8、可選地,所述凸臺沿平行于所述第一方向和所述第三方向構成的平面截取的截面為凸字形。
9、可選地,位于所述振子同一側的所述壓電陶瓷組和所述固定端組成驅動臂,所述振子兩側的驅動臂對稱設置。
10、可選地,還包括端蓋,所述端蓋位于所述固定端與所述壓電陶瓷組之間。
11、可選地,所述固定端包括螺栓,所述壓電陶瓷組和所述端蓋上均設置有供所述螺栓穿過的通孔,所述螺栓穿過所述端蓋、所述壓電陶瓷組與所述連接端的螺紋孔相連。
12、可選地,所述壓電陶瓷組包括多個所述壓電陶瓷和多個所述導電片,所述壓電陶瓷和所述導電片交替設置,所述壓電陶瓷的數量為2n,所述導電片的數量為2n+1,且1≤n≤3,n為正整數,所述連接端和所述端蓋均與所述導電片相鄰接。
13、可選地,還包括:兩個驅動臂,兩個所述驅動臂分別與所述振子的兩個所述連接端相連,每個所述驅動臂還設置有容納槽;其中,所述壓電陶瓷組位于所述驅動臂的容納槽中,所述固定端的至少部分位于所述驅動臂的容納槽中,所述固定端將所述壓電陶瓷組壓緊。
14、上述的直線超聲波電機振子模塊,所述驅動臂與所述振子為一體式結構,或者,所述驅動臂與所述振子之間采用榫卯結構連接。
15、可選地,所述定位孔的軸線與所述第一通孔的軸線平行,所述定位孔的中心位于所述振子的中軸線上。
16、根據本技術的另一方面,提供一種直線超聲波電機的驅動模塊,包括:上述的直線超聲波電機振子模塊;固定所述直線超聲波電機振子模塊的固定裝置。
17、可選地,所述固定結構為凸臺時,所述固定裝置平行于第二方向的兩側設置有缺口,所述固定裝置在朝向所述直線超聲波電機振子模塊的一側面設置有臺階;其中,所述固定裝置的缺口和臺階的尺寸與所述直線超聲波電機振子模塊的凸臺相對應。
18、可選地,所述固定裝置為矩形板狀,所述缺口中平行于所述第一方向和所述第二方向的相對的兩側面為第一接觸面,所述臺階朝向所述直線超聲波電機振子模塊且平行于所述第二方向和所述第三方向的一側面為第二接觸面,所述臺階垂直于所述第二接觸面且平行于所述第一方向和所述第三方向的面為第三接觸面,所述第一接觸面用于與直線超聲波電機振子模塊的第一限位面相接觸;所述第二接觸面用于與直線超聲波電機振子模塊的第二限位面接觸;所述第三接觸面用于與直線超聲波電機振子模塊的第三限位面接觸。
19、可選地,所述固定結構為定位孔時,所述固定裝置包括垂直于所述直線超聲波電機振子模塊第一表面和第二表面的定位銷;其中,所述固定裝置的定位銷與所述直線超聲波電機振子模塊的定位孔相匹配,以固定所述直線超聲波電機振子模塊。
20、可選地,所述固定裝置為矩形板狀,所述固定裝置還包括窗口,所述窗口用于供所述壓電陶瓷組中的導電片穿過。
21、可選地,所述固定裝置包括兩個,兩個所述固定裝置分別從所述直線超聲波電機振子模塊的第一表面和第二表面將所述直線超聲波電機振子模塊夾緊。
22、本技術提供的直線超聲波電機振子模塊及驅動模塊,在直線超聲波電機振子模塊的振子兩側的連接端設置固定結構,該固定結構可以是凸臺或定位孔,當該固定結構為凸臺時,通過凸臺的第一限位面、第二限位面和第三限位面實現對直線超聲波電機振子模塊的固定和限位,且該凸臺的位置靠近該直線超聲波電機振子模塊模態振動節點處,利用該處凸臺對直線超聲波電機振子本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述固定結構包括凸臺或定位孔。
3.根據權利要求2所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述振子包括第一通孔,所述第一通孔與所述連接端之間還設置有第二通孔,所述第二通孔的軸線與所述第一通孔的軸線平行,所述第二通孔的中心與所述第一通孔的中心均位于所述振子的中軸線上。
4.根據權利要求1所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述振子的驅動足位于未設置所述連接端的相對兩側的外側環面。
5.根據權利要求2所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述凸臺包括基座和凸起,所述凸臺具有第一限位面、第二限位面和第三限位面,所述第一限位面為所述凸起的兩側面,所述第一限位面與第一方向和第二方向構成的平面平行,所述第二限位面為所述基座的頂面,所述第二限位面與所述第二方向和第三方向構成的平面平行,所述第三限位面為所述基座和所述凸起朝向所述振子的同一側面,所述第三限位面與所述第一方向和所述第三方向構成的平面平行,其中,所述第一方向垂直于所
6.根據權利要求5所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述第一限位面用于限制所述直線超聲波電機振子模塊在所述第三方向的自由度,所述第二限位面用于限制所述直線超聲波電機振子模塊在所述第一方向的自由度,所述第三限位面用于限制所述直線超聲波電機振子模塊在所述第二方向的自由度。
7.根據權利要求5所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述凸臺沿平行于所述第一方向和所述第三方向構成的平面截取的截面為凸字形。
8.根據權利要求1所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,位于所述振子同一側的所述壓電陶瓷組和所述固定端組成驅動臂,所述振子兩側的驅動臂對稱設置。
9.根據權利要求8所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,還包括端蓋,所述端蓋位于所述固定端與所述壓電陶瓷組之間。
10.根據權利要求9所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述固定端包括螺栓,所述壓電陶瓷組和所述端蓋上均設置有供所述螺栓穿過的通孔,所述螺栓穿過所述端蓋、所述壓電陶瓷組與所述連接端的螺紋孔相連。
11.根據權利要求9所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述壓電陶瓷組包括多個壓電陶瓷和多個導電片,所述壓電陶瓷和所述導電片交替設置,所述壓電陶瓷的數量為2n,所述導電片的數量為2n+1,且1≤n≤3,n為正整數,所述連接端和所述端蓋均與所述導電片相鄰接。
12.根據權利要求1所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,還包括:
13.根據權利要求12所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述驅動臂與所述振子為一體式結構,或者,所述驅動臂與所述振子之間采用榫卯結構連接。
14.根據權利要求3所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述定位孔的軸線與所述第一通孔的軸線平行,所述定位孔的中心位于所述振子的中軸線上。
15.一種直線超聲波電機的驅動模塊,其特征在于,包括:
16.根據權利要求15所述的驅動模塊,其特征在于,所述固定結構為凸臺時,所述固定裝置平行于第二方向的兩側設置有缺口,所述固定裝置在朝向所述直線超聲波電機振子模塊的一側面設置有臺階;
17.根據權利要求16所述的驅動模塊,其特征在于,所述固定裝置為矩形板狀,所述缺口中平行于所述第一方向和所述第二方向的相對的兩側面為第一接觸面,所述臺階朝向所述直線超聲波電機振子模塊且平行于所述第二方向和所述第三方向的一側面為第二接觸面,所述臺階垂直于所述第二接觸面且平行于所述第一方向和所述第三方向的面為第三接觸面,所述第一接觸面用于與直線超聲波電機振子模塊的第一限位面相接觸;所述第二接觸面用于與直線超聲波電機振子模塊的第二限位面接觸;所述第三接觸面用于與直線超聲波電機振子模塊的第三限位面接觸。
18.根據權利要求15所述的驅動模塊,其特征在于,所述固定結構為定位孔時,所述固定裝置包括垂直于所述直線超聲波電機振子模塊第一表面和第二表面的定位銷;其中,所述固定裝置的定位銷與所述直線超聲波電機振子模塊的定位孔相匹配,以固定所述直線超聲波電機振子模塊。
19.根據權利要求18所述的驅動模塊,其特征在于,所述固定裝置為矩形板狀,所述固定裝置還包括窗口,所述窗口用于供所述壓電陶瓷組中的導電片穿過。
20.根據權利要求16或18所述的驅動模塊,其特征在于,所述固定裝置...
【技術特征摘要】
1.一種直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述固定結構包括凸臺或定位孔。
3.根據權利要求2所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述振子包括第一通孔,所述第一通孔與所述連接端之間還設置有第二通孔,所述第二通孔的軸線與所述第一通孔的軸線平行,所述第二通孔的中心與所述第一通孔的中心均位于所述振子的中軸線上。
4.根據權利要求1所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述振子的驅動足位于未設置所述連接端的相對兩側的外側環面。
5.根據權利要求2所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述凸臺包括基座和凸起,所述凸臺具有第一限位面、第二限位面和第三限位面,所述第一限位面為所述凸起的兩側面,所述第一限位面與第一方向和第二方向構成的平面平行,所述第二限位面為所述基座的頂面,所述第二限位面與所述第二方向和第三方向構成的平面平行,所述第三限位面為所述基座和所述凸起朝向所述振子的同一側面,所述第三限位面與所述第一方向和所述第三方向構成的平面平行,其中,所述第一方向垂直于所述第一表面,所述第二方向平行于所述壓電陶瓷組的軸線,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
6.根據權利要求5所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述第一限位面用于限制所述直線超聲波電機振子模塊在所述第三方向的自由度,所述第二限位面用于限制所述直線超聲波電機振子模塊在所述第一方向的自由度,所述第三限位面用于限制所述直線超聲波電機振子模塊在所述第二方向的自由度。
7.根據權利要求5所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述凸臺沿平行于所述第一方向和所述第三方向構成的平面截取的截面為凸字形。
8.根據權利要求1所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,位于所述振子同一側的所述壓電陶瓷組和所述固定端組成驅動臂,所述振子兩側的驅動臂對稱設置。
9.根據權利要求8所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,還包括端蓋,所述端蓋位于所述固定端與所述壓電陶瓷組之間。
10.根據權利要求9所述的直線超聲波電機振子模塊,其特征在于,所述固定端包括螺栓,所述壓電陶瓷組和所述端蓋上均設置有供所述螺栓穿過的通孔,所述螺栓穿過所述端蓋、所述壓電陶瓷組與所述連接端的螺紋孔相連。
11....
【專利技術屬性】
技術研發人員:潘文杰,林澤泳,潘紹榫,曲克峰,
申請(專利權)人:杭州友旺電子有限公司,
類型:新型
國別省市:
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