Пьезоэлектрический вибродвигатель Советский патент 1978 года по МПК H02N2/12 H01L41/09 

1

Изобретение относится к области приборостроения и может быть применено для привода к вращению малогабаритных устройств.

Известны вибродвигатели, содержащие в качестве электромеханического Tipeo6 разователя пьезоэлемент ij.

Наиболее близким по технической , сущности к изобретению является пьезоэлектрический вибродвигатель, содержащий влектромеханический преобразователь закрепленный на статоре, и ротор, фрикционно связанный с электромеханическим преобразователем Г2 J,

Недостатком этого вибродвигателя явпяется малая скорость вращения ввиду однонаправленного воздействия частей преобразователя на ротор.

Цель изобретения состоит в увеличении скорости вращения пьезоэлектричес кого вибродвигателя.

Зто достигается тем, что в предлагаемом вибродвигателе электромеханический преобразователь выполнен в виде двух пьезоэлементов в форме кольцевых сег-

ментов с прямолинейными перемычками торцы которых снабжены металлическими наконечниками, причем один из наконечников Выполнен плоским, а другой - с пазом, в котором размещена на упругом опорном Элементе ось ротора.

На фиг. 1и2 показан описываемый вибр| двигатепь в двух проекциях; на фиг. 3 моменталы1ые пары сил, действующие на ось ротора; на фиг. 4 - схема соединения электродов пьезоэлементов.

Вибродвигатель содержит электромеханический преобразователь,, состогящий из двух одинаковых частей 1 и 2, каждая из которых Выполнена в виде пьезоэлектрического кольцевого сегмента с прямолинейными перемычками 3,4 из того же самого ма..тариала и с металлическими наконечниками 5,6.Причем поверхность наконечника 5 плоская, а наконечника 6 - имеет паз 7 для оси 8 ротора 9. Дно паза 7 перекрывает Проволочная пружина 10. Преобразователь закреплен на статоре 11. Электроды пьеаоэлементов выполнены на плоскостях, перпендикулярных к оси .кольца и соединены по схеме, представленной на фиг, 4. Одна из перемычек, например 3, должна получать противоположную по отношению к другой и кольцу фазу переменного тока. С целью получения заданного крутяшетх момента преобразователь может быть выполнен нз любого числа одинаковых частей, как 1 или 2. Работает вибродвигатель следующим образом. При подаче на пьезоэлементы 1,2 переменного напряжения наконечники 5,6 начинают колебаться в двух направлениях так, что на оси 8 в один полупеFI - Р;г и риод действуют две пары сил g - 4 показано на фиг.З, а в другой полупериод действуют те же самые силы, но только в противополождэм направлении. Пара сил F - Fn обеспечивает прижим наконечников 5,6 преоб разователя и оси 8 ротора 9 в тот момент, когда пара сил F, - F создает крутящий момент для оси 8 ротора 9. В момент, когда пара сил Г -F меняет направление, пара сил р.- F- освобождает фрикционный контакт. Таким образом, вввду сложной динамики наконечников 5,6, которые вместе с тем являются и подшипниками для оси 8 ротора 9, ось 8 ротора 9 получает однонаправленное вращение. Пружина 10 обе печивает минимальную силу фрикционного контакта наконечников 5, 6 с осью 8 Преимущество предлагаемого вибродвигателя состоит в том, что примененная форма преобразователя, имеющего противофазно подключенные крутящие

/У ////

9iit.1

П

/777

фа.1 силы. л А противоположные в линии вращательного воздействия относительные смещения наконечников, сохраняет хорошее периодическое, прижатие WKOнечников к оси ротора силами F - f что обеспечивает получение увеличенных скоростей вращения. Увеличенная скорость вращения получается и за счет того, что наконечники 5,6 связаны непосредственно с осью 8 ротора 9. изобретения о р м у л а Пьезоэлектрический вибродвигатель, содержащий влектромеханический преобрй-; зовател : за1фепленный на статоре, и ротор, фрикционно связанный с электромеханическим преобразователем, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости вращения, влек громвхаЕгический преобразователь выполнен в виде двух пьезоэлементов в форме кольцевых сегментов с прямолинейными перемычка--, ми, торцы кбторых снабжены металлическими наконечниками, причем один из наконечников выполнен плоским, а другой - с пазом, в котором размещена на упругом опорном элементе ось ротора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:. 1.Патент США № 3200270, . кл. 310-8,5, 1965 ... 2.Патент США № 3694681, кл. 31О-8.3, 1972.

0itt.i