一种紧凑微型纵弯耦合直线超声电机.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115967298A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211564301.8(22)申请日2022.12.07(71)申请人上海工程技术大学地址201620上海市松江区龙腾路333号(72)发明人范平清毕卫鹏王岩松马西沛周建鹏(74)专利代理机构上海唯智赢专利代理事务所(普通合伙)31293专利代理师刘朵朵(51)Int.Cl.H02N2/00(2006.01)H02N2/02(2006.01)H02N2/04(2006.01)H02N2/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种紧凑微型纵弯耦合直线超声电机(57)摘要本发明属于直线电机领域，公开了一种紧凑微型纵弯耦合直线超声电机，包括基座、动子杆以及定子机构，动子杆和定子机构均设置在基座上，动子杆沿预定方向可移动地设置，定子机构呈至少有一个对称轴的五边形弹性杆架结构，且至少一个对称轴与预定方向垂直，将对称轴作为定子对称轴，将定子对称轴经过的定子机构的角点作为驱动角点；将定子对称轴经过的定子机构的边杆作为联动杆，驱动角点抵压在动子杆的表面上，联动杆的中点固定设置在基座上，定子机构还包括两对压电陶瓷片，两对压电陶瓷片均贴设在联动杆的表面，两对压电陶瓷片平行且沿定子对称轴对应布设，并且每对压电陶瓷片均关于定子对称轴对称。CN115967298ACN115967298A权利要求书1/1页1.一种紧凑微型纵弯耦合直线超声电机，其特征在于，包括：基座、动子杆以及定子机构，所述动子杆和所述定子机构均设置在所述基座上，所述动子杆沿预定方向可移动地设置，所述定子机构呈至少有一个对称轴的五边形弹性杆架结构，且至少一个对称轴与所述预定方向垂直，将该对称轴作为定子对称轴，将该定子对称轴经过的所述定子结构的角点作为驱动角点；将所述定子对称轴经过的所述定子结构的边杆作为联动杆，所述驱动角点抵压在所述动子杆的表面上，所述联动杆的中点固定设置在所述基座上，所述定子机构还包括两对压电陶瓷片，该两对压电陶瓷片均贴设在所述联动杆的表面，所述两对压电陶瓷片平行且沿所述定子对称轴对应布设，并且每对所述压电陶瓷片均关于所述定子对称轴对称。2.根据权利要求1所述的紧凑微型纵弯耦合直线超声电机，其特征在于：其中，每对所述压电陶瓷片上单独加载激励信号，且所述两对压电陶瓷片对应的激励信号的相位差为持续交替的π/2或‑π/2。3.根据权利要求1所述的紧凑微型纵弯耦合直线超声电机，其特征在于：其中，所述联动杆的中部沿所述定子对称轴朝向外侧对称凸出，并且所述联动杆呈“十”；将与所述定子对称轴平行的所述定子结构的相对边杆作为驱动杆，所述驱动杆的自由端与所述联动杆具有预定段差，两个所述驱动杆与所述联动杆呈横置的“王”。4.根据权利要求1所述的紧凑微型纵弯耦合直线超声电机，其特征在于：其中，所述定子机构具有一个对称轴。5.根据权利要求1所述的紧凑微型纵弯耦合直线超声电机，其特征在于：其中，所述驱动角点外凸形成驱动足，所述驱动角点通过所述驱动足与动子杆接触。6.根据权利要求1所述的紧凑微型纵弯耦合直线超声电机，其特征在于：其中，所述基座包括基座主体和定子安装台，所述基座主体具有安装凹槽，该安装凹槽的内壁上具有导向滑轨，所述动子杆具有沿自身长度方向延伸且与所述导向滑轨配合的导向滑槽，所述动子杆通过所述导向滑槽设置在安装凹槽上，所述定子安装台设置在所述安装凹槽内，所述定子机构固设在所述定子安装台上，部分所述驱动角点超出所述定子安装台的边缘，并且所述驱动角点水平抵压在所述动子杆上。7.根据权利要求6所述的紧凑微型纵弯耦合直线超声电机，其特征在于：其中，所述定子安装台沿所述定子对称轴可移动地设置在所述安装凹槽内，所述基座还包括调紧螺栓和预紧弹簧，所述调紧螺栓自所述基座主体的外部穿设进所述安装凹槽内，所述预紧弹簧位于所述安装凹槽内，并且所述预紧弹簧的两端分别水平抵接在所述调紧螺栓的端部的所述定子安装台的表面。2CN115967298A说明书1/5页一种紧凑微型纵弯耦合直线超声电机技术领域[0001]本发明属于直线电机领域，公开了一种紧凑微型纵弯耦合直线超声电机。背景技术[0002]随着生物医疗、微加工等高精尖领域的广泛发展，更多实际生产需要完成微观任务，因此小巧灵活、高性能的微型电机需求越来越大。目前电磁电机是驱动单元主要的解决方案，但其性能会随体积的减小而大大降低。此外电磁电机还存在高转速低扭矩、有电磁辐射、结构单一、大多数电磁电机仅输出旋转运动等不足。随着新型功能材料的快速发展，超声电机作为一种新型的驱动单元得到广泛关注。[0003]超声电机是利用逆压电效应将电能转化成机械能，而后经过摩擦传动，实现宏观运动和力传递的驱动器，具