超声谐振马达制造技术

一种超声机电定子(10)包括：两个振动主体(20)；联结件部件(30)，其沿着连接方向(X)连接两个振动主体；以及定子支承件。振动主体中的各个包括相应的机电元件(23)，并且构造成在交变电压施加到机电元件时沿弯曲方向(Z)执行弯曲振动。联结件部件具有旨在用于接触将移动的主体的表面的接触部分(34)。联结件部件具有连接到振动主体的相应的机械联结件连接部分(32)。振动主体中的各个通过相应的振动主体的沿横向于连接方向和弯曲方向两者的方向的至少一侧上的至少两个附接突出部(12)而机械地附接到定子支承件。还公开了一种具有这样的超声机电定子的超声机电马达(1)。

Ultrasonic resonance motor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声谐振马达
所提出的技术总体上涉及机电马达，并且特别地涉及利用包括机电材料、在超声区域中振动的振动元件的机电马达和用于驱动这样的马达的方法。
技术介绍
机电驱动元件在现有技术中已用于许多类型的微型马达应用。这些马达中的大部分基于机电驱动元件的超声操作。机电材料的典型的示例是压电材料、电致伸缩材料以及反铁电材料，并且，这些材料可为单晶以及多晶或非晶的。压电材料由于触发压电效应的相对简单性而被普遍使用。许多不同的设计是可用的。在PiezoWave®马达中，压电杆处于谐振状态。杆上的驱动垫与将移动的主体接触，并且，驱动垫的运动转变成相对于将移动的主体的移动动作。这是已在许多类型的应用中有利地使用的紧凑的解决方案。然而，该方法的一个微小缺陷是，马达在压电元件可处置的预载荷的量上受限。太高的预载荷将增加使元件断裂的风险。这可限制可用的输出力。在所公布的国际专利申请WO2004/112232和WO2005/031888A1中，公开了包括通过刚性较小的部分而形成金属板的振动的压电元件的马达。该连接部分因而作为谐振器之间的联结件而工作，并且可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声机电定子(10)，包括：/n两个振动主体(20)；/n联结件部件(30)，其沿着连接方向(X)连接所述两个振动主体(20)；以及/n定子支承件(40)；/n所述振动主体(20)中的各个包括相应的机电元件(23)；/n所述振动主体(20)中的各个构造成在交变电压施加到所述相应的机电元件(23)时沿横向于所述连接方向(X)的弯曲方向(Z)执行弯曲振动；/n所述联结件部件(30)具有旨在用于接触将移动的主体(60)的表面的接触部分(34)；/n所述联结件部件(30)具有沿所述连接方向(X)连接到相应的所述振动主体(20)的机械联结件连接部分(32)；/n所述机械联结件连接部分(32)是所...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170816 SE 1750994-41.一种超声机电定子(10)，包括：
两个振动主体(20)；
联结件部件(30)，其沿着连接方向(X)连接所述两个振动主体(20)；以及
定子支承件(40)；
所述振动主体(20)中的各个包括相应的机电元件(23)；
所述振动主体(20)中的各个构造成在交变电压施加到所述相应的机电元件(23)时沿横向于所述连接方向(X)的弯曲方向(Z)执行弯曲振动；
所述联结件部件(30)具有旨在用于接触将移动的主体(60)的表面的接触部分(34)；
所述联结件部件(30)具有沿所述连接方向(X)连接到相应的所述振动主体(20)的机械联结件连接部分(32)；
所述机械联结件连接部分(32)是所述联结件部件(30)的仅有的附接到所述超声机电定子(10)的任何其它部分的机械附接部，
由此，所述两个振动主体(20)和所述联结件部件(30)一起构成振动组件(50)；
所述振动主体(20)中的各个通过所述相应的振动主体(20)的沿横向于所述连接方向(X)和所述弯曲方向(Z)两者的方向的至少一侧上的附接突出部(12)而机械地附接到所述定子支承件(40)；
所述附接突出部(12)沿横向于所述连接方向(X)和所述弯曲方向(Z)两者的方向设置，由此阻碍所述振动主体(20)沿横向于所述连接方向(X)和所述弯曲方向(Z)两者的所述方向的机械平移；
其特征在于，
所述振动主体(20)中的各个通过所述相应的振动主体(20)的所述至少一侧上的至少两个所述附接突出部(12)而机械地附接到所述定子支承件(40)。


2.根据权利要求1所述的超声机电定子，其特征在于，所述振动主体(20)中的各个通过所述相应的振动主体(20)的沿横向于所述连接方向(X)和所述弯曲方向(Z)两者的方向的相反的侧部中的各个上的至少两个所述附接突出部(12)而机械地附接到所述定子支承件(40)。


3.根据权利要求1或2所述的超声机电定子，其特征在于，
所述振动组件(50)具有振动谐振模式；
其中，所述振动谐振模式中的振动主体主导的对称振动谐振模式呈现所述两个振动主体(20)的在振动主体主导的对称振动谐振频率下围绕所述联结件部件(30)对称的弯曲振动；
其中，所述振动谐振模式中的振动主体主导的反对称振动谐振模式呈现所述两个振动主体(20)的在振动主体主导的反对称振动谐振频率下围绕所述联结件部件(30)反对称的弯曲振动；并且
所述附接突出部(12)定位于所述振动主体主导的对称振动谐振模式和所述振动主体主导的反对称振动谐振模式中的至少一个的节点处。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的超声机电定子，其特征在于，对于所述振动主体(20)中的各个，附接突出部(12)与所述连接部分(32)中的最接近的一个之间的距离处于所述振动主体(20)的沿所述连接方向(X)的长度的7-20%的范围中。


5.根据权利要求1至3中的任一项所述的超声机电定子，其特征在于，所述振动主体(20)中的各个在正交于所述弯曲方向(Z)的平面中具有渐缩形状，由此，所述振动主体(20)的相应的窄端连接到所述联结件部件(30)，并且，所述振动主体(20)的相应的宽端是自由端。


6.根据权利要求1至3中的任一项所述的超声机电定子，其特征在于，所述振动主体(20)中的各个在正交于所述弯曲方向(Z)的平面中具有渐缩形状，由此，所述振动主体(20)的相应的宽端连接到所述联结件部件(30)，并且，所述振动主体(20)的相应的窄端是自由端。


7.根据权利要求1至6中的任一项所述的超声机电定子，其特征在于，
所述振动组件(50)具有振动谐振模式；
其中，所述振动谐振模式中的振动主体主导的对称振动谐振模式呈现所述两个振动主体(20)的在振动主体主导的对称振动谐振频率下围绕所述联结件部件(30)对称的弯曲振动；
其中，所述振动谐振模式中的振动主体主导的反对称振动谐振模式呈现所述两个振动主体(20)的在振动主体主导的反对称振动谐振频率下围绕所述联结件部件(30)反对称的弯曲振动；并且
其中，所述振动主体主导的对称振动谐振频率与所述振动主体主导的反对称振动谐振频率的差小于10%。


8.根据权利要求7所述的超声机电定子，其特征在于，
所述振动主体主导的对称振动谐振频率与所述振动主体主导的反对称振动谐振频率的差大于0.2%。


9.根据权利要求7或8...

【专利技术属性】
技术研发人员：A丹尼尔，S约翰逊，J瑟德克维斯特，
申请(专利权)人：高压马达乌普萨拉有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE