[发明专利]纵弯夹心换能器式圆筒定子及使用该定子的超声电机

权利要求书

1、纵弯夹心换能器式圆筒定子，包括驱动圆筒(1-6)和纵弯夹心换能器(1-8)，其特征在于驱动圆筒(1-6)包括圆筒(1-6-1)、薄壁环(1-6-2)和圆筒法兰(1-6-3)，在圆筒(1-6-1)与圆筒法兰(1-6-3)之间是薄壁环(1-6-2)，所述圆筒(1-6-1)、薄壁环(1-6-2)和圆筒法兰(1-6-3)同轴；纵弯夹心换能器(1-8)包括前端盖(1-6-4)、后端盖(1-1)、绝缘套(1-2)、一对弯振压电陶瓷片(1-3)、法兰(1-4)、一对纵振压电陶瓷片(1-5)和三个电极片(1-7)，所述前端盖(1-6-4)是截面为矩形并逐渐变细的四棱柱体，所述前端盖(1-6-4)的厚度与圆筒(1-6-1)的高度相等，前端盖(1-6-4)小端面和圆筒(1-6-1)外表面固定连接，所述前端盖(1-6-4)的大端面的中心有一个带内螺纹的盲孔，后端盖(1-1)的中心是带有内螺纹的通孔，所述法兰(1-4)中心的两端带有螺柱(1-4-1)；法兰(1-4)通过所述螺柱(1-4-1)分别与前端盖(1-6-4)和后端盖(1-1)固定连接，一对纵振压电陶瓷片(1-5)套在前端盖(1-6-4)和法兰(1-4)之间的螺柱(1-4-1)上，一对弯振压电陶瓷片(1-3)套在法兰(1-4)和后端盖(1-1)之间的螺柱(1-4-1)上，在前端盖(1-6-4)和一个纵振压电陶瓷片(1-5)之间、两个纵振压电陶瓷片(1-5)之间、两个弯振压电陶瓷片(1-3)之间分别固定有电极片(1-7)，在所述弯振压电陶瓷片(1-3)、纵振压电陶瓷片(1-5)、电极片(1-7)和法兰(1-4)的螺柱(1-4-1)之间固定有绝缘套(1-2)。

2、根据权利要求1所述的纵弯夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述一对纵振压电陶瓷片(1-5)中的两片纵振压电陶瓷片的极化方向相反，所述一对弯振压电陶瓷片(1-3)中的两片弯振压电陶瓷片的极化方向相反，每片弯振压电陶瓷片对称切分成左半片(1-3-1)和右半片(1-3-2)，将极化方向相反的左半片(1-3-1)和右半片(1-3-2)重新组合在一起形成两片完整的压电陶瓷片。

3、根据权利要求1所述的纵弯夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述圆筒(1-6-1)的内侧均匀分布若干与所述圆筒(1-6-1)中心轴线平行的梳状驱动齿(1-6-7)，所述梳状驱动齿(1-6-7)的上下对称有上端锥面(1-6-6)和下端锥面(1-6-5)。

4、根据权利要求1所述的纵弯夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述前端盖(1-6-4)和驱动圆筒(1-6)采用一整块金属材料加工成圆筒/前端盖一体件。

5、根据权利要求1所述的纵弯夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述后端盖(1-1)、纵振压电陶瓷片(1-5)、弯振压电陶瓷片(1-3)和法兰(1-4)的横截面为矩形或圆形。

6、根据权利要求1所述的纵弯夹心换能器式圆筒定子，其特征在于所述法兰(1-4)和螺柱(1-4-1)是一体的结构。

7、使用纵弯夹心换能器式圆筒定子的超声电机，它包括定子、转子组件和基座(4)，所述定子的圆筒法兰(1-6-3)固定在基座(4)上，其特征在于所述转子组件由带轴转子(2-1)、无轴转子(2-2)、联接键(2-3)、耐磨衬圈(2-4)、橡胶垫(2-5)、碟形弹簧(2-6)和锁紧螺母(2-7)组成；其中带轴转子(2-1)和无轴转子(2-2)为圆台形，所述带轴转子(2-1)和无轴转子(2-2)的细端分别嵌入定子的圆筒(1-6-1)的上端和下端，所述无轴转子(2-2)通过联接键(2-3)固定在带轴转子(2-1)的力矩输出轴(2-1-2)上，在带轴转子(2-1)和无轴转子(2-2)与梳状驱动齿(1-6-7)相接触的侧面分别固定有耐磨衬圈(2-4)，在无轴转子(2-2)的下面采用橡胶垫(2-5)、碟形弹簧(2-6)和锁紧螺母(2-7)实现带轴转子(2-1)和无轴转子(2-2)的预紧。

8、根据权利要求7所述的使用纵弯夹心换能器式圆筒定子的超声电机，其特征在于所述带轴转子(2-1)、无轴转子(2-2)的侧面与定子的梳状驱动齿(1-6-7)的下端锥面(1-6-5)、上端锥面(1-6-6)的锥度相同。

9、根据权利要求7所述的使用纵弯夹心换能器式圆筒定子的超声电机，其特征在于所述耐磨衬圈(2-4)采用高分子摩擦材料制成。

10、根据权利要求7所述的使用纵弯夹心换能器式圆筒定子的超声电机，其特征在于，所述带轴转子(2-1)和无轴转子(2-2)上均匀分布有若干通孔(2-1-1)，所述通孔(2-1-1)与带轴转子(2-1)的力矩输出轴(2-1-2)平行。