Пьезоэлектрический двигатель
Использование: изобретение относится к пьезоэлектрическим приборам - двигателям вращательного движения - и может найти применение в качестве низкооборотных реверсивных безредукторных приводов различных механизмов. Сущность изобретения: двигатель содержит статор и ротор. На корпуса уг ГЗНОВЛРИ пье зтл ктри-1еский осциллятор, содержащий пьезотчомент и две группы толкателей, рззмрщенных с противоположным наклоном между пьгзоэлеме н т о м и ротор о ч, и укрепленных на коллекторе По окружности ,1, гопклтелями установлены подг-ижчо о О ружном нлправлении пог.одки, в крайних по-ю еничу отжимающие одну группу топкятепой от потира . При подаче из электроды пьезоэпемента переменного напряжения я нем возникают радиальные юлебг ;чиг перрдаваемые толкателям Вследствие периодического заклинивания внешни - концов толкагплси при расширении пье отлемонта и проскальзывания их по поверхности погора при сжатии пьезоэлемснча, роюр начинает вращаться в направлении, определяемом наклоном толкателей 3 з.п. ф-лы, 5 ил. |сл t
СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ
СОЦИАЛИСТИ lЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
fslfс Н 02 М 2/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (Z1) 4887197/25 (22) 04,12.90 (46) 15.06.93. Бюл. N 22 (76) Г.А,Чесноков, Д.П.Колесников, В.А.Иванов и B.А,Котов (56) Патент Швеции
N 452933, кл. Н 02 N 2/00, опубл. 1983.
Авторское свидетельство СССР
М 1330601, кл. G 03 В 1/12, Н 01 L 41/08, 1983, (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: изобретение относится к пьезоэлектрическим приборам — двигателям вращательного движения — и мажет найти применение в качестве низкооборотных реверсивных безредукторных приводов различных механизмов, Сущность изобретения: двигатель содержит статор и ротор.
Изобретение относится к пьезоэлектрическим приборам, а более точно — к пьезоэлектрическим двигателям преимущественно вращательного движения и может найти применение в качестве низкооборотных реверсивных беэредукторных приводов различных механизмов.
Целью изобретения является обеспечение реверсирования пьезоэлектрического двигателя.
На фиг. 1 изображен пьезоэлектрический двигатель с цилиндрическим наружным ротором, охватывающим прижатые к нему разнонаправленные толкатели, с упорами для взаимодействия с толкателями; на фиг. 2 — пьезоэлектрический дв.?гатель, поSU «, 1822508 АЗ
На корпус .:- у!.raHDIIf? f..?< Плеэозлектр1,:!еск«й осцилля !ор, содержащий Ifbc303f10?1ел!т. и две группы толкателей, разме?ценн?,?х с противог ОЛОжнь?м HBv?Ioíoì между пьезг!Зле11 р О то г? 1! 1, «у V, f>C . rI ff? ? If hl."f H fl коллекторе. По DKружност«между TQïvoòåлями установлены подг«жно е n!?ð:,f:f Ф-лы, 5 ил. перечный разрез; на фиг. 3а, Зб, Зв, 3r— различные скел1ы взаимодействия у IОрОв с толкателями в среднем и крайних положекиях упоров: на фиг. 4а, 46, 4Π— один из возможных вариантов устройства длч поворота кольца с упорами и его фиксац«и в среднел1 и крайних положениях; на фиг. 5— взаимное расположение элементоь пьезоэлектричеclfof о двигателя с центг!а?1ьнь л1 ротором и внещним осцилляторол кольцевой формы. Пьезоэлектрический двигатель содержит стагор 1 — неподвижную часть пьеэоэле ктричее кого двигателя относительно изделия (He показано}и ротор 2, уста? овленный на статоре 1 с возможностью вращения QQ ! ,, ?М (Я C) !! СО 1822508.::,»(1(!(((1. .; (! )улке) 3. От осевого смеще. . ()(TOji ЗЭ.1 (C. (jr(3BB(I ПОСрЕдСт(ЗОМ бурill: 1 1! I ) въ)у ротора и с!опорной шайбой 31.)р 1 I,B ..;;-. ктричсско(О двигате;:.-: С .;; (, I.LI! "(,(ЭОЭЛ КТРИ И)Bi;Llll ОСЦИЛЛЯт ..(7 I . 7()I -i((i4 колоб;II!(;II, акусэически ()! !, )c (орпуса 8 пп(-4)едством ! :;1,-", i r ) K ), .; \ i r ) (Т И Н (3 ГО Э! C! I1 Э ! д (и а !1 элкр.=.пл(!):(! ". !(а нем с ". »;О:ill (о Г(!) 1 (Г(. Корпуг. Л служит для (;,» .!т(1 ((ьез!)м.,;.тр(.1 (ескс)ГО (эс!(1!1ляторд 7 г „! Ix зло,.-,!Тов дглигателя (и и!)(эрежде,;: Г (,: -: . г.:!!)пения !(! . с !лектри(. Дг):.;, I i Э Я " ИBPrri(IL)!1 (; (,! if-IC) IЦI.IО, tv c с.fi< (1,1: I 1 1 ..: .;r -r (. .!(3C3v. i1I1 OC III I! . . (()() 7 PA(L!1 . ° > . (.: !,» i!!r,(С3; .it l»ã! i !!;.:!1 ЭЛЕК- iпt;lj)L »Ir>C.I t!! !I t>p ИL1 B i.,(I:, «) )>.. fi, i",ICi К!). :: 3 ) Г,Л! НОГО, "BtI; о;.и;; fl! .! ак)и 3(з(-I о .-.лемента i a((с г! ;! irtr Г ) с)»ri О ц(17 7(B(ò()(. э — (I(,ri Зоз:() - ), Л!,;r, 1i r;,((rlrO B r : /,. Ir". <а Bj) 3 L7I-.t t,c.:I(,-,f! » (3 пь". 3О"-л к (1i!(ческ(>м ; я i,i .,- 7 п,)д(1=,(! B(I(r:((< )71 :,; -) (1 (1(I !эье :".:(Г,.;.,"i!1 1? Г,:I!o"!!."! Г, (з((Л -, 71!.!,B(диска - ГСТ)(Е: -(((:()(((3!!((О(О ИЭ 1131ОО!1Вi Г) 7) Э д Э:.r i;, ) .! !, . -.. I OB rl:, i 1 (1:(Е С К И (111 :"B!.T(1Од tIvIL1 3 I! ) плоских , » ; () I! ;,1;)" "";;! ) ю I I эг),(!! !,!.I!.11.1 (З(,l (\O— r;:, i! I 14, 3, Ir r) it!I! I) jlP,C; (;.. Ля!ОТ СОГЮй ;-;;-.;-,.",-; - -.;; ((Г) . Г)(,(,I Irt (ПЛИфО,::. .:, . )и fI B 1) (((.C:!!1 ПЬЕЭOBrl! М )Нта 12, КО, . РOO !1C,>КЕ !)((Т!.. (;ОЛУЧЕЧО. B ЧBICTIIOCT11 r I B f t I,t iI t . (1С 1 t "il I;3 r! я (Э, Х И !Л 11Ч (. (3 1< t )" 1 О С ЭЖДЕ -) .1(".,1 4 алла и:! jt, )t. ТвО()э о после Гук)lцим л(; i 11),Зxl)!! (". .".(. I:I)) (Iсл:(;Дев (1 ем (1е Гi) 17)а ДО ;rI r)i Х(>ДИМОй (- (! «;!Н(f ЗЛЕKCj)Or(,>ã. ПЕРЕ".1 (1, !Ое на((1:(1,: ...: Г)т ис (с)чн кэ пита«ия (!.с п(3YàçBII) по;(одится к э! е! (1)(дам 13 riBB в(:.1(3д:-(1, (1(: паянные к э ек(родам lr,i; пок;лза)(п;..-I 1", Г)71), (Bы(3,",".I могут (-,,I(3ii(оед!1!13. !} танк)-.: ll кон (акгным (г,!)(О()nt,!) Н я!(е(()(1.)й !(ил 1,7313(!не(.(,О(э поверхно(f, пi;зо 3!)B °:,Bнтл 12 уf(pofï)ло((! н;,клонно ::>лкатели 1!.", которые друг(1! 1!1 с !ободными 1. !11, (! уг!()рл(Г)г",!3 наклон((о B(3 внутрен-! 1)эо (!О(()рх(iocт(ротора 2, Г)бразуя две гру.!Оы рж;()о!(вправленных гг)яка(елей, К1iq()!Ir;I! Ie (олкателеи к осциллягору 7 (I pc è =,Bo((и Гся Г: по!л()(цьк> пр) жин 16, кото pent(!1 (:(IB6;t.o!. (;B.кдыЙ толкатель индивидугл,!!О толкBcer!ll 15 с пружинами 16 могут ; (! Гь 3 . и )71 IIPH61 сдвоенными при ОбъединеI l" - «B(ls(INx концов 17 пружин, как зтО пок:3.-., 1:- !(э фиг ?, Концы 17 пружин 16 1(» к;.(-((ей 5 усгл (овленBI B Гнездах кол1 Г) 0 25 0 Ц 40 лектора 18, 19, который обеспечивает осевую и окружну(о фиксацию толкателей, но не препятствует радиальному перемещению концов толкателей, непосредственно контактирующих с поверхностью пьезоэлемента 12, Каждый голкатель выполнен из плоского (листового) упругого звукопроводящего материала, например из пружинной стали, латуни, фосфористой бронзы. Между собой детали 18, 19 коллектора соединены стяжнь(!ли винтами (не показаны), при зто(л концы 17 пру>кин 16 жестко зажимаются между плоскими поверхностями деталей 18. 19, что обеспечивает фиксацию толкагелей в осевом нэпрэвлении, К корпусу 8 пьезодвигателя собранный блок деталей 18, 19 коллекгора с толкателя(ли крепится посредст(зом ((ескольких винтов (не показань!), Прижатие толка!елей 15 к ротору 2 и пьезозлеме«ту 12 осуществляется за счет силы упругой деформации самих толкатеBей. 1; и ьезоэлементу 1? тол кате ли допол ниT(rльно прижаты (1x пружина ли 16, ЗтО обеспе;ивает гарантированный механический контакт голкателей 15 с пьезоэлементом 12 при радиальных колебаниях 110СЛЕДН Е ГО, В кольцевой зоне корпуса 8 между ротоpot1 2 и коллектором 18-19 выполнены по Окружности удлиненнь(е отверстия 20, в которых размещены упорь(?1, установленные на подвижном в окружном направлении кольце 22, прижатом к корпусу 8 фиксирующим кольцо(л 23, укрепленным (Ia корпуСе 8, На фиг. 1 показаны индивидуальные для каждого толкателя упоры. Однако каждая пара упоров может быть выпол!(ена в виде одного дугообразного элемента, размещенного в дугообразном отверстии между каждо!л парой отогнутых в разные стороны толкателе(1, Упорь могут быть расставлены на кольце 22 по-разно(лу, с тем, чтобы при повороте кольца B крайних положениях упоры отгибали от внутренней поверхности ротора 2 толкатели одной из групп (фиг. Зв, Зг), а в среднем положении либо отгибали толкате50 ли обеих групп (фиг. За), либо не взаимодействовали с толкателя!ли обеих групп, как зто показано на фиг, 2 и Зб). Поворот кольца 22 может быть осуществлен от внешнего средства привода (на черГй тежах не показан), взаимодействующего, например, с установленным на кольце 22 в радиальном направлении рычагом 24 (фиг, 4а). В крайних и среднем положениях кольцо 22 с упорами 21 фиксируется с помощью 1822500 с,,(! 1 ) > г уг> р:>в 21 с толклтелями 1> (фиг. 2, За. Зб); при одновременно огогнутых толка>елях обеи> групп дв;,1гагель окаже>ся отключенным даже при наличии напряжения на электродах 13 11 незаторможенным: при 5 одновременно взаиь;одействующих с ротором толкателях обеих групп (фиг. 2, За) двига)ель окажется заторможенным как при о>сутствии напряжения на злеKTf)oäÿx 13, та Y 11 tlplt его наличии. 10 Иредлагаемы11 пьезозлектрическии двигатель Мох<ОТ былгь испгльэован в качест-..е реверсивного безредукторно. о двигателя О()а цательного дв11>кpí!1ÿ. 1 акой I дч .1s атель межеl бь>1ь 1>>б1менг.tl в 11сполни- 1о г)Л::НЬ Х УСт РОйСгеа, СИСГСМ 09IOt1O)ПКИ, I. автомобильной про>-1ыш>>пино,. Tl в приводе механизмов ОпусYII è>t:1oät -:it:l oTOI of> и для других целей. Формула изобретения Пьезоэлектрический двигатель, содержащий роТоо, статор с пьезоэлектрическим осциллятором радиальных колебаний, первую группу упругого изогнутых толкателей, укрепленных на осцилляторе наклонно к его поверхности и упирающихся наклонно в поверхность ротора, и установленное на статоре с возможностью поворота кольцо с упорами, размещенными с выпуклой стороны толкателей, отличающийся тем, что, с целью обеспечения реверсирования двигателя, он дополнительно содержит вторую группу толкателей, укрепленных на осцилляторе с наклоном, противоположным II Iклону Tолкателей первой группы. и обращенных выпуклой сгоронои к упорам, 1822508 1822508 182250В Составитель В.Котов Техред М.Моргентэл Корректор М Ткая Редактор С,Кулакова Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3032 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретеничм и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
