[实用新型]一种单模态超声电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声电机。

背景技术

超声电机按照其振动特征可分类成单振动模态和多振动模态，单振动模态电机可继续分为行波型和驻波型，多振动模态超声电机也可分为模态转换型、复合模态型、模态选择型和复合换能器等。其中，模态转换型超声波电机是通过激发一组压电陶瓷的一种模态并利用此模态诱发出其它模态，两种模态频率相近、相位不同，这样可使定、转子之间的接触面质点产生椭圆运动，从而驱动转子转动。由于纵振子的机电转换能力强、功率大，所以模态转换超声波电机的振动驱动源一般采用纵振子。目前研究较多的模态转换超声电机有纵弯模态转换超声波电机、纵扭模态转换型超声波电机、耦合振子式模态转换型超声波电机以及径扭模态转换型超声波电机。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种单模态超声电机，实现多方向稳定驱动。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种单模态超声电机，包括斜槽以及两个结构相同的振子；每个振子包括依次设置的前端盖、间隔设置的若干压电陶瓷组以及后端盖，相邻的压电陶瓷组之间为绝缘片，每组压电陶瓷由一对极化方向相反的压电陶瓷片以及位于中间的电极片构成，位于同一振子上的电极片相连后连接外部激励信号；两个振子通过位于前端盖端部的连接部形成滑动部，两个振子的连接部设有角度调节机构，两个振子之间形成60-90度的夹角，所述滑动部连接斜槽。

进一步的，每个振子上相邻的压电陶瓷组之间为绝缘片连接有突出部，两个振子上的突出部位于夹角内侧并相对设置，两个振子上相对的两个突出部共同形成一夹持部，所述夹持部用于连接预应力产生部件。

进一步的，所述两个振子之间的夹角为90度。

有益效果：本实用新型的单模态超声电机，通过对两个振子上的若干组压电陶瓷片施加同相激励，使得两个振子发生对称振动模态，再通过调节两个振子之间的角度使得超声电机不仅实现单一方向的往复运动，还能实现多方向的运动。通过实验证明，本实用新型的单模态超声电机具有运行稳定且工作频带宽的特点。

附图说明

图1为单模态超声电机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示，一种单模态超声电机，包括斜槽1以及两个结构相同的振子。每个振子包括依次设置的前端盖2、间隔设置的两组压电陶瓷组3以及后端盖4。相邻的压电陶瓷组之间为绝缘片，每组压电陶瓷由一对极化方向相反的压电陶瓷片以及位于中间的电极片31构成，位于同一振子上的电极片相连后连接外部激励信号。两个振子通过位于前端盖端部的连接部形成滑动部6，两个振子的连接部设有角度调节机构7，两个振子之间形成60-90度的夹角，滑动部6连接斜槽1。

每个振子上相邻的压电陶瓷组之间为绝缘片连接有突出部5，两个振子上的突出部位于夹角内侧并相对设置，两个振子上相对的两个突出部共同形成一夹持部8，该夹持部用于连接预应力产生部件。

本实施例中，两个振子之间的夹角为90度，位于同一振子上的电极片连接在一，两个振子则形成两相激励信号输入接口。当两相施加同相激励时，对称的两个振子分别做同相的振动，通过位于前端盖的连接部的连接作用，使得两个振子作为整体形成往复的竖直振动。

为了实现跟多方向的运动，一则可以通过调节滑动部连接的斜槽1的倾斜角来实现，但很多情况下，由于使用环境的限制，滑槽的倾斜角并不能轻易调整，本实用新型的单模态超声电机则通过调节左右两个振子的夹角角度来实现。通过在60-90度范围内调整两个振子之间形成的夹角，在激励信号作用下通过两个连接部的合成作用改变整体的运动方向，实现超声电机的多方向运行。同时，加持部的作用能够消除激励时与斜槽接触所引起的接触面微观波幅的影响。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。