Вибродвигатель Советский патент 1981 года по МПК H02N2/12 H01L41/09 

(54) ВИБРОДВИГАТЕЛЬ

1 Изойретение относится к области электрических двигателей и может быть использовано в устройствах автоматики и в качестве двигателя универсального назначения.

Известен вибродвигатель 1J, содержащий блок питания, полый цилиндрический ротор и пьезоэлектрический преобразователь, выполненный в виде четырехгранного металлического стержня, на плоскостях которого укреплены пьезоэлектрические пластинки.

Недостаток этого вибродвигателя состоит в том, что преобразователь имеет .относительно большое сечение. Это не позволяет получить высокие амплитуды колебания преобразователя, что ухудшает мощностные и скоростные характеристики движения.

Ийвестен вибродвигатель 2 , содержащий корпус и установленные в нем пустотелый ротор в подшипниковых опорах и сопряженный с ним пьезоэлектрический преобразователь, подключенный к блоку питания. Преобразователь, выполненный из нескольких пьезокерамических пластин или стержней, скрепленных боковыми поверхностями в одну колебательную систему.

Недостатками устройства являются сложность конструкции, а также то, что преобразователь имеет большое сечение и относительно большую жесткость, что уменьшает амплитуду его колебаний, а следовательно, ухудшает мощностные и скоростнйе характеристики.

Целью изобретения является упро10щение конструкции, увеличение мощности и стабильности вращения

Поставленная цель достигается тем, что в известном вибродвигателе, содержащем корпус и установленные в

15 нем пустотелый ротор в подшипниковых опорах и сопряженный с ним пьезоэлектрический преобразователь, подключенный к блоку питания, пьезоэлектрический преобразователь выпол20нен из пьезокерамического стержня, направление поляризации одной половины которого перпендикулярно направлению поляризации другой половины. Оба электрода первой и второй

25 половин разделены на две равные части, которые подключены к высокочастотному блоку питания противофазно.

На фиг. 1 показан преобразователь}

30 на фиг. 2 - то же в разрезе; на

фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2; на

фиг. 4 - траектория перемещения оси

преобразователя.

Вибродвигатель содержит корпус 1, пустотелый ротор 2 в подшипниковых опорах 3, пьезоэлектрический преобразователь, выполненный в виде пьезокерамического стержня 4, направление поляризации одной половины длины которого ориентировано перпендикулярно направлению поляризации другой половины длины. Оба электрода первой и второй половин разделены проводным разрезом на две равные части, которые подключены к высокочастотному блоку питания 5 противофазно. Неподвижный конец пьезокерамиче;ского стержня 4 прикреплен к корпусу 1 через диэлектрический держатель б с возможностью регулирования его положения. На подвижном конце стержня 4 укреплены башмаки 7, сопряженные с ротором 2.

Вибродвигатель работает следующим образом.

При включении блока питания 5 высоко-частотное напряжение подается на все части электродов. Так как электроды каждой половины стержня 4 разделены на две части и подключены к блоку питания противофазно, то они совершают изгибине колебания, но, так как направление поляризации одной половины перпендикулярно направ лению поляризации другой половины, то направления изгибных колебаний одной половины и второй также будут перпендикулярными, что способствует образованию круговой траектории колебания подвижного конца стержня 4. Башмаки 7, взаимодействуя с ротором 2, преобразуют эти круговые колебания во вращательное движение ротора 2.

Макет устройства изготовлен и исследован у заявителя.

Исследования показали, что при 5 сравнении с прототипом, упрощается конструкция преобразователя, а также увеличена мощность на 10-15% и стабильность вращения на 30-40%, так как полученная более высокая амплиТуда колебаний позволяет обеспечить надежный контакт между ротором и бгопмаками.

Формула изобретения

Вибродвигатель, содержащий корпус и установленные в нем пустотелый ротор в подшипниковых onopeix, сопряженный с ним пьезоэлектрический преобразователь, подключенный к блоку питания, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, увеличения мощности и стабильности вращения, пьезоэлектрический преобразователь выполнен из

пьезокерамического стержня, направление поляризации одной половины которого перпендикулярно направлению поляризации другой половины, причем оба электроды первой и второй половин разделены на две равные части, которые подключены к высокочастотному блоку питания противофазно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 1488698,

кл. И 02 К 33/00, опублик. 1965.

2.Патент США № 2439499,

кл. 171-327, опублик. 1948 (прототип)

4:

LA

f

(pug. 1

ff

йж 2