一种压电装置，包含有相对的第一和第二表面及相对第三和第四表面的压电谐振器体（３）。该装置还包含被安排在第二表面（１５）上的至少一个共用电极（８）和沿第一纵向轴成对地被安排在第一表面（１４）上的电极（４ａ、４ｂ）。该装置还包含接触单元（５），被安排在沿第一纵向轴并对准在每一对激励电极之间的接触位置处的第三（１６）和第四（１７）表面上。在该装置中，该压电体有沿第二纵向轴的第一阶自然谐振频率（ｖ１）和沿第一纵向轴的偶数阶自然谐振频率（ｖ２），这里ｖ１和ｖ２之间的百分比差值大于０％且小于或等于２０％。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及压电电机，尤其涉及基于驻波声波和组合谐振器的压电准谐振电机。
技术介绍
一般地说，压电致动器是由扁的压电单元形成，它通常被配置成在压电单元的长度和宽度之间有特定比值(谐振器长度(L)和宽度(B)通过方程式B = 0. 5L相关联)。这种配置一般能使平面纵向弹性2-D波在压电单元中被激励。结果一般是接触点的直线位移，该直线位移通常被定位在谐振器的中心，并用附着于压电单元的表面的接触或摩擦单元偶联到电机的其余部分。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及压电电机及其系统。在本专利技术的第一实施例中，一种压电装置被提供。该装置包含压电谐振器体，它有相对的第一和第二表面及相对的第三和第四表面，该第一和第二表面基本上平行于压电谐振器体的第一及第二纵向轴，该第三和第四表面基本上平行于第一纵向轴并基本上垂直于第二纵向轴，且该第一和第二纵向轴基本上相互垂直。该装置也包含被安排在第二表面上的至少一个共用电极和被安排在第一表面上的多个电极，该多个电极包含一对或多对激励电极，每一对激励电极包含沿第一纵向轴的第一方向放置的第一电极和第二电极。该装置还包含被安排在一个或多个接触位置上的第三和第四表面中的至少一个上的一个或多个接触单元，每一接触位置至少部分地被对准在一对激励电极的第一和第二电极之间。在该装置中，该压电体有沿第二纵向轴方向的第一驻波纵波的第一阶自然谐振频率(V1)、沿第一纵向轴方向的第二驻波纵波的偶数阶自然谐振频率(V2)，而V1和V2之间的百分比差值大于0%且小于或等于20%。在本专利技术的第二实施例中，包含压电电机的燃油室泵被提供。该压电电机包含压电谐振器体，它有相对的上和下表面及相对的前和后表面，该前和后表面平行于压电谐振器体的第一及第二纵向轴，该第一及第二纵向轴相互垂直，而上和下表面平行于第一纵向轴并垂直于第二纵向轴。该电机还包含被安排在后表面上的至少一个共用电极和被安排在沿第一纵向轴的前表面上的多个电极，该多个电极包含一对或多对激励电极。该电机还包含多个接触单元，被安排在沿第一纵向轴的接触位置处的上和下表面上，该多个接触单元的每一个与一对激励电极关联。在该电机中，压电体有沿第二纵向轴方向的第一驻波纵波的第一阶自然谐振频率(V1)、沿第一纵向轴方向的第二驻波纵波的偶数阶自然谐振频率 (V2)，而V1和V2之间的百分比差值大于0%且小于或等于20%。在本专利技术的第三实施例中，一种压电装置被提供。该装置包含压电谐振器体，它有相对的第一和第二表面及相对的第三和第四表面，该第一和第二表面基本上平行于该压电谐振器体的第一和第二纵向轴，该第三和第四表面基本上平行于第一纵向轴并基本上垂直于第二纵向轴，且该第一及第二纵向轴基本上相互垂直。该装置也包含被安排在该压电谐振器的后表面上的至少一个共用电极和被安排在第一表面上的多个电极，该多个电极包含一对或多对激励电极，每一对激励电极包含沿第一纵向轴的第一方向放置的第一电极和第二电极。该装置还包含被安排在一个或多个接触位置上的第三和第四表面中的至少一个上的一个或多个接触单元，每一接触位置至少部分地被对准在一对激励电极的第一和第二电极之间。该装置也包含与多个接触单元摩擦接触的至少一个传动单元和被连接到该一个共用电极并被连接到该激励电极对的激励源。在该装置中，压电体有沿第二纵向轴方向的第一驻波纵波的第一阶自然谐振频率(V1)和沿第一纵向轴方向的第二驻波纵波的偶数阶自然谐振频率(v2)，这里力和 之间的百分比差值大于0%且小于或等于20%。在该装置中，该激励源被配置成向共用电极以及每一对激励电极的第一和第二电极之一施加交变电压，以便在压电体中同时产生第一驻波纵波和第二驻波纵波。附图说明图1是按照本专利技术一个实施例的示例性压电致动器的侧视图示意图，该压电致动器被配置用于沿它的长度的第二阶纵向振动模式和用于沿它的宽度的第一阶纵向振动模式。图2是按照本专利技术一个实施例的示例性压电致动器的侧视图示意图，该压电致动器被配置用于沿它的长度的第四阶纵向振动模式和用于沿它的宽度的第一阶纵向振动模式。图3是按照本专利技术一个实施例的示例性压电致动器的侧视图示意图，该压电致动器被配置用于沿它的长度的第六阶纵向振动模式和用于沿它的宽度的第一阶纵向振动模式。图4是按照本专利技术一个实施例的示例性压电谐振器的透视图示意图，该压电谐振器被配置用于沿它的长度的第二阶纵向振动模式和用于沿它的宽度的第一阶纵向振动模式。图5A是频率对振幅的X-Y曲线图，表明压电谐振器沿它的宽度和高度的频率响应。图5B是有图5A所示频率响应的系统的频率对相位的X-Y曲线图，表明压电谐振器沿它的高度和宽度的相位响应。图6和7是按照本专利技术其他实施例的圆柱形压电电机各部分的示意图。图8A画出使用单风扇和按照本专利技术一个实施例配置的压电谐振器的旋转泵800。图8B和8C分别画出有相反旋转方向的两个风扇的旋转泵850的顶部和侧面视图。具体实施例方式本专利技术参照附图被描述，其中在全部图中用相似参考数字标记同样或等效单元。 这些图不是按比例画的，它们仅仅为示出当前专利技术而被提供。为了说明，本专利技术的诸多方面下面参照应用例子被描述。应当理解，许多具体细节、关系和方法将被阐明，以提供本专利技术的充分理解。然而，相关领域的一般技术人员将容易认识到，不用一个或多个这些细节，或用其他方法，也能够实践本专利技术。在其他例子中，熟知的结构或操作没有详细出示，以免遮蔽本专利技术。本专利技术不受出示的作用或事件的顺序限制，因为一些作用可以按不同顺序和/ 或同时地与其他作用或事件出现。此外，不是所有出示的作用或事件都是实施按照本专利技术的方法所要求的。使用常规2-D波激励的压电电机，诸如扁的基于压电单元的电机作为压电致动器的一个基本限制，是与通常产生的接触点的直线运动关联的低效率。该低效率的理由在于该直线运动的方向一般与运动的工作台的运行方向成一定角度。结果，一般只有一部分压电单元产生的力(即该力在运动的工作台的运行方向上的投影)被施加于运动的工作台。 此外，在这样的致动器中接触点的振动运动，一般是单一平面波的结果，它导致正方形压电谐振器以被定位在对角线上的接触点以一侧λ/2的膨胀和收缩。因此，这种系统一般根据结合压电单元的简单收缩和膨胀的设计而操作，限制接触点可能的数量。结果，这种设计的一个缺点是，一般不可能有大量接触点。再有，这种设计通常使用附着于压电单元表面的一个或多个接触或摩擦点，以在操作期间提供机械偶联。然而，这样的层在声学能量从振子到传动单元转移的过程中，通常导致一些能量的内部损耗。结果，系统在这种配置中的效率通常受到有害影响。鉴于这些限制，本专利技术各个不同的实施例提供一种新的压电电机。尤其是，该新的压电电机是使用驻波声波的谐振型压电电机。该新的压电电机通过在压电单元上的不同接触点提供高效纳米椭圆运动而操作，以提供压电单元或工作台的横向运动，如下面所描述。 该新的压电电机的高效植根于如下事实，当各接触点作用于运动的工作台上时，这些接触点沿相对扁的椭圆路径的顶部运动。因此，通过顶着工作台的接触点施加的力的大部分，是沿一般平行于运动方向的方向。接触点上的纳米椭圆运动，与单一平面波相反，是由两种正交的驻波的叠加提供。结果，高阶模式的激励能够被实施，且能够为致动器提供大量的接触点ο用驻波声波的谐振压电电本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种压电装置，包括：压电谐振器体，具有相对的第一和第二表面及相对的第三和第四表面，所述第一和所述第二表面基本上平行于所述压电谐振器体的第一和第二纵向轴，所述第三和所述第四表面基本上平行于所述第一纵向轴并基本上垂直于所述第二纵向轴，且所述第一和所述第二纵向轴基本上相互垂直；至少一个共用电极，被安排在所述第二表面上；多个电极，被安排在所述第一表面上，所述多个电极包括一对或多对激励电极，每一个所述激励电极对包括沿所述第一纵向轴的第一方向放置的第一电极和第二电极；以及一个或多个接触单元，被安排在一个或多个接触位置上的所述第三和所述第四表面的至少一个上，每一所述接触位置至少部分地被对准在一个所述激励电极对的所述第一和所述第二电极之间；其中所述压电体有沿所述第二纵向轴方向的第一驻波纵波的第一阶自然谐振频率（ｖ１）、沿所述第一纵向轴方向的第二驻波纵波的偶数阶自然谐振频率（ｖ２），且其中：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（ｍｏ）％（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ｌｔ；（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｖ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｖ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｖ（／ｍｉ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｖ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）／（／ｍｏ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ）＆ｔｉｍｅｓ；（／ｍｏ）?（ｍｎ）１００（／ｍｎ）?（ｍｏ）％（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ｌｅ；（／ｍｏ）?（ｍｎ）２０（／ｍｎ）?（ｍｏ）％（／ｍｏ）?（ｍｏ）．（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·佩特伦科，
申请(专利权)人：发现技术国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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