壓電式振動(dòng)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種壓電式振動(dòng)器，包括底座(8)、頂座(17)和壓電片振動(dòng)單元(24)，其特征在于：所述的底座(8)和頂座(17)上設(shè)有凸臺(tái)(16)，所述的壓電片振動(dòng)單元(24)安裝在凸臺(tái)(16)上，通過(guò)壓電片振動(dòng)單元(24)將底座(8)和頂座(17)連接在一起。本實(shí)用新型可提供的振動(dòng)高頻率低振幅，且能耗小、噪音小、易調(diào)節(jié)難、產(chǎn)熱量低，可滿(mǎn)足高精度生產(chǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】壓電式振動(dòng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及振動(dòng)裝置領(lǐng)域，具體為一種壓電式振動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的振動(dòng)器是電磁式振動(dòng)器，其由電磁鐵作為動(dòng)力，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)能，高頻高振幅，在使用過(guò)程中生產(chǎn)噪音大；電磁式振動(dòng)器的裝配方式采用板簧連接，在使用過(guò)程中需要根據(jù)產(chǎn)品大小來(lái)調(diào)節(jié)彈簧片的數(shù)量，調(diào)節(jié)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)，在生產(chǎn)小物件、薄物件時(shí)，由于本體的高頻振動(dòng)而使用物件跳動(dòng)造成排序混亂、分布不均，影響生產(chǎn)質(zhì)量。
[0003]眾所周知，在電場(chǎng)作用下，可以引起電介質(zhì)中帶電粒子的相對(duì)位移而發(fā)生極化。但在某些電介質(zhì)晶體中，也可以通過(guò)純粹的機(jī)械作用，例如:拉壓力、壓應(yīng)力、切應(yīng)力等而發(fā)生極化，并導(dǎo)致介質(zhì)兩端表面內(nèi)出現(xiàn)符號(hào)相反的束縛電荷，其電荷密度與外力成比例。
[0004]壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在力的作用下，產(chǎn)生形變，引起介質(zhì)表面帶電，這是正壓電效應(yīng)。反之，施加激勵(lì)電場(chǎng)，介質(zhì)將產(chǎn)生機(jī)械變形，稱(chēng)逆壓電效應(yīng)。因此，在對(duì)要求使用低頻振動(dòng)時(shí)，可利用壓電效應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)，其機(jī)理圖如圖4所示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請(qǐng)的目的在于提供一種壓電式振動(dòng)器，以解決振動(dòng)器的高頻率高振幅、能耗大、噪音大、調(diào)節(jié)難、產(chǎn)熱量高、生產(chǎn)精度低的問(wèn)題。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種壓電式振動(dòng)器，包括底座(8)、頂座(17)和壓電片振動(dòng)單元(24)，其特征在于:所述的底座(8)和頂座(17)上設(shè)有凸臺(tái)(16)，所述的壓電片振動(dòng)單元(24)安裝在凸臺(tái)(16)上，通過(guò)壓電片振動(dòng)單元(24)將底座(8)和頂座(17)連接在一起。
[0008]進(jìn)一步，壓電式振動(dòng)器上還設(shè)有彈性單元(19)。
[0009]進(jìn)一步，所述的壓電片振動(dòng)單元(24)包括壓電陶瓷片(13)和U型彈簧片(14)，所述的壓電陶瓷片(13)通過(guò)凸臺(tái)(16)連接在底座⑶上，所述的U型彈簧片(14)通過(guò)凸臺(tái)(16)連接在頂座(17)上，所述的壓電陶瓷片(13)正反兩面分別設(shè)有壓電片正極(2)和壓電片負(fù)極(23)，所述的壓電片正極⑵和壓電片負(fù)極(23)上設(shè)有與外界電源相連通的導(dǎo)線(xiàn)。
[0010]進(jìn)一步，所述的壓電陶瓷片(13)上設(shè)有墊片(10)，平臺(tái)固定螺絲(7)順序通過(guò)墊片(10)、壓電陶瓷片(13)再與底座(8)上的凸臺(tái)(16)相緊固，所述的壓電陶瓷片(13)與U型彈簧片(14)通過(guò)兩個(gè)墊片(10)相夾緊，再用墊片夾緊螺絲(9)進(jìn)行緊固，所述的U型彈簧片(14)上設(shè)有墊片(10)，平臺(tái)固定螺絲(7)順序通過(guò)墊片(10)、U型彈簧片(14)再與頂座(17)上的凸臺(tái)(16)相緊固。
[0011]進(jìn)一步，所述的彈性單元(19)包括彈簧鋼片(6)和U型彈簧片(14)，所述的彈簧鋼片(6)通過(guò)凸臺(tái)(16)連接在底座⑶上，所述的U型彈簧片(14)通過(guò)凸臺(tái)(16)連接在頂座(17)上。[0012]進(jìn)一步，所述的彈簧鋼片(6)上設(shè)有墊片(10)，平臺(tái)固定螺絲(7)順序通過(guò)墊片
(10)、彈簧鋼片(6)再與底座⑶上的凸臺(tái)(16)相緊固，所述的彈簧鋼片(6)與U型彈簧片
(14)通過(guò)兩個(gè)墊片(10)相夾緊，再用墊片夾緊螺絲(9)進(jìn)行緊固，所述的U型彈簧片(14)上設(shè)有墊片(10)，平臺(tái)固定螺絲(7)順序通過(guò)墊片(10)、U型彈簧片(14)再與頂座(17)上的凸臺(tái)(16)相緊固。
[0013]進(jìn)一步，所述的彈性單元(19)和壓電片振動(dòng)單元(24)與底座(8)相交處的角度α范圍為5-85。。
[0014]進(jìn)一步，所述的彈性單元(19)和壓電片振動(dòng)單元(24)與底座(8)相交處的角度α 為 75。。
[0015]進(jìn)一步，所述的頂座(17)上部設(shè)有頂蓋(3)，在頂蓋(3)的外圍設(shè)有固定塊(4)，所述的固定塊(4)通過(guò)固定塊螺絲(I)與頂蓋(3)相固定。
[0016]進(jìn)一步，所述的底座⑶的邊緣設(shè)有臺(tái)階，在底座⑶與頂蓋⑶之間包裹有罩體
(11)，所述的罩體(11)包裹在底座(8)的臺(tái)階邊緣處，所述的罩體(11)外圍設(shè)有罩體收緊箍(15)。
[0017]進(jìn)一步，所述的底座⑶底部設(shè)有支腳(12)，所述的支腳(12)底端設(shè)有腳墊(20)，在腳墊(20)上設(shè)有長(zhǎng)孔(21)，所述的支腳(12)通過(guò)固定螺絲(22)與底座(8)固定。
[0018]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]壓電式振動(dòng)器和普通電磁式振動(dòng)器相比克服了普通電磁式板簧連接裝置這樣操作方便，簡(jiǎn)化了裝配結(jié)構(gòu)；由于壓電式振動(dòng)器本身的壓電效應(yīng)，低頻高振幅克服了電磁式振動(dòng)器抖動(dòng)大的特點(diǎn)，同時(shí)也節(jié)省了電能，易于環(huán)保，另一方面，采用壓電陶瓷抗酸堿強(qiáng)，機(jī)電耦合系數(shù)高，生產(chǎn)成本低。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是壓電式振動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖
[0021]圖2是圖1側(cè)面結(jié)構(gòu)圖
[0022]圖3是圖2的俯視圖
[0023]圖4是壓電效應(yīng)原理圖
[0024]固定塊螺絲I ;壓電片正極2 ;頂蓋3 ;固定塊4 ;墊片5 ;彈簧鋼片6 ;平臺(tái)固定螺絲7 ;底座8 ;墊片夾緊螺絲9 ;墊片10 ;罩體11 ;支腳12 ;壓電陶瓷片13 ;U型彈簧片14 ;罩體收緊箍15 ;凸臺(tái)16 ;頂座17 ;扇形孔18 ;彈性單元19 ;腳墊20 ;長(zhǎng)孔21 ;固定螺絲22 ;壓電片負(fù)極23 ;壓電片振動(dòng)單元24
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1-3所示，壓電式振動(dòng)器包括頂蓋(3)、頂座(17)和底座(8)，其中頂座(17)的上面設(shè)有頂蓋(3)，頂座(17)與底座(8)通過(guò)彈性單元(19)和壓電片振動(dòng)單元(24)連接在一起，頂蓋(3)和頂座(17)通過(guò)固定塊(4)以及固定塊螺絲(I)緊密連接在一起，在頂蓋⑶包裹在頂座(17)的外面，頂蓋(3)與底座⑶的邊緣設(shè)有罩體(11)，從而形成壓電式振動(dòng)器的內(nèi)部空間，在壓電式振動(dòng)器的內(nèi)部設(shè)有多組彈性單元(19)和壓電片振動(dòng)單元(24)。為了確保罩體(11)與頂蓋(3)、底座(8)緊密連接，在罩體(11)上設(shè)有罩體收緊箍(15)。為了便于查看壓電式振動(dòng)器內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)情況，在頂蓋(3)上設(shè)有扇形孔(18)，其處于頂蓋(3)上與頂座(17)伸展的觸角間隙位置中。
[0026]底座⑶的形狀可為圓柱體、長(zhǎng)方體，在底座⑶的底部設(shè)有支腳(12)，支腳(12)包括腳墊(20)和長(zhǎng)孔(21)，在腳墊(20)上設(shè)有長(zhǎng)孔(21)，以便于將壓電式振動(dòng)器固定在相應(yīng)的裝置上，固定螺絲(22)將支腳(12)固定在底座(8)上。為了便于壓電式振動(dòng)器的安裝，腳墊(20)為繞支腳(12)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0027]在底座⑶上設(shè)有臺(tái)階，用以與罩體(11)相配合，在底座⑶上設(shè)有多個(gè)凸臺(tái)
(16)，如圖1和2所示，凸臺(tái)(16)以設(shè)四個(gè)為宜，彈性單元(19)和壓電片振動(dòng)單元(24)安裝于凸臺(tái)(16)之上。頂座(17)上亦設(shè)有與底座⑶上相對(duì)應(yīng)的凸臺(tái)(16)，用以彈性單元
(19)和壓電片振動(dòng)單元(24)與頂座(17)的固定和安裝。
[0028]彈性單元(19)主要包括與凸臺(tái)(16)連接的平臺(tái)固定螺絲(7)，以及彈簧鋼片
(6)、U型彈簧片(14)，在凸臺(tái)(16)與平臺(tái)固定螺絲(7)之設(shè)有墊片(10)，墊片(10)的作用在于增大平臺(tái)固定螺絲(7)與凸臺(tái)(16)或者U型彈簧片(14)的接觸面，使其能更好的固定在凸臺(tái)(16)上。同樣，U型彈簧片(14)的頂部與凸臺(tái)(16)連接也是通過(guò)墊片(10)和平臺(tái)固定螺絲(7)進(jìn)行連接。在彈簧鋼片(6)與U型彈簧片(14)之間通過(guò)墊片夾緊螺絲
(9)和墊片(10)將其緊密連接在一起。為了確保彈簧鋼片(6)與U型彈簧片(14)連接的穩(wěn)定性，彈簧鋼片(6)與U型彈簧片(14)的連接處由兩塊墊片(10)夾緊，再通過(guò)墊片夾緊螺絲(9)進(jìn)行緊固。
[0029]壓電片振動(dòng)單元(24)的結(jié)構(gòu)與彈性單元(19)相似，主要包括平臺(tái)固定螺絲(7)，以及壓電陶瓷片(13)和U型彈簧片(14)，壓電陶瓷片(13)通過(guò)平臺(tái)固定螺絲(7)與凸臺(tái)
(16)連接在一起，在壓電陶瓷片(13)上設(shè)有墊片(10)，壓電陶瓷片(13)處于墊片(10)和凸臺(tái)(16)之間。同樣，U型彈簧片(14)的頂部與凸臺(tái)(16)連接也是通過(guò)墊片(10)和平臺(tái)固定螺絲(7)進(jìn)行連接。在壓電陶瓷片(13)與U型彈簧片(14)之間通過(guò)墊片夾緊螺絲
(9)和墊片(10)將其緊密連接在一起，其中，壓電陶瓷片(13)與U型彈簧片(14)的連接處由兩塊墊片(10)夾緊，再通過(guò)墊片夾緊螺絲(9)進(jìn)行緊固。在壓電陶瓷片(13)的正反兩面分別設(shè)有壓電片正極⑵和壓電片負(fù)極(23)，在壓電片正極⑵和壓電片負(fù)極(23)上連有與電源相連接的導(dǎo)線(xiàn)。
[0030]彈性單元(19)和壓電片振動(dòng)單元(24)與底座⑶呈一定角度，該角度α范圍為
5-85°，其中以75°為宜。由于振動(dòng)會(huì)沿著壓電片振動(dòng)單元(24)的徑向方向進(jìn)行，當(dāng)壓電片振動(dòng)單元(24)與底座(8)呈一定角度時(shí)，壓電式振動(dòng)器產(chǎn)生的振會(huì)帶動(dòng)其上的物件沿其振動(dòng)方向產(chǎn)生位移，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物件的分配和移動(dòng)。
[0031]在實(shí)際使用過(guò)程中，外界對(duì)壓電式振動(dòng)器進(jìn)行供電，在壓電陶瓷片(13)上施加與極化方向相同電場(chǎng)。極化強(qiáng)度增大，壓電陶瓷片(13)發(fā)生伸長(zhǎng)形變，反之則發(fā)生縮短形變，從而將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，通過(guò)給振子一個(gè)電信號(hào)，壓電振子就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的形變振動(dòng)，再利用U型彈簧片(14)的增幅和擴(kuò)大，形成整個(gè)頂座(17)的動(dòng)力源部分，這樣無(wú)需調(diào)節(jié)U型彈簧片(14)只需簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)頻率大小就可調(diào)節(jié)振動(dòng)速度，從而使壓電式振動(dòng)器具有低頻效應(yīng)，對(duì)于小、薄零件特別適合；由于壓電素子具有壓電效應(yīng)，相比電磁線(xiàn)圈更加節(jié)能，對(duì)外產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)少于電磁式振動(dòng)器。
[0032]雖然上面的舉例了一些特定實(shí)施例來(lái)說(shuō)明和描述本發(fā)明，但并不意味著本發(fā)明僅局限于其中的各種細(xì)節(jié)。相反地，在等價(jià)于權(quán)利要求書(shū)的范疇和范圍內(nèi)可以不偏離本發(fā)明精神地在各種細(xì)節(jié)上做出各種修改。說(shuō)明書(shū)中未寫(xiě)明的部分為本領(lǐng)域公知常識(shí)，未進(jìn)行詳細(xì)述說(shuō)。
【權(quán)利要求】
1.一種壓電式振動(dòng)器，包括底座(8)、頂座(17)和壓電片振動(dòng)單元(24)，其特征在于:所述的底座(8)和頂座(17)上設(shè)有凸臺(tái)(16)，所述的壓電片振動(dòng)單元(24)安裝在凸臺(tái)(16)上，通過(guò)壓電片振動(dòng)單元(24)將底座(8)和頂座(17)連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式振動(dòng)器，其特征在于:壓電式振動(dòng)器上還設(shè)有彈性單元(19) ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓電式振動(dòng)器，其特征在于:所述的壓電片振動(dòng)單元(24)包括壓電陶瓷片(13)和U型彈簧片(14)，所述的壓電陶瓷片(13)通過(guò)凸臺(tái)(16)連接在底座⑶上，所述的U型彈簧片(14)通過(guò)凸臺(tái)(16)連接在頂座(17)上，所述的壓電陶瓷片(13)正反兩面分別設(shè)有壓電片正極(2)和壓電片負(fù)極(23)，所述的壓電片正極(2)和壓電片負(fù)極(23)上設(shè)有與外界電源相連通的導(dǎo)線(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓電式振動(dòng)器，其特征在于:所述的壓電陶瓷片(13)上設(shè)有墊片(10)，平臺(tái)固定螺絲(7)順序通過(guò)墊片(10)、壓電陶瓷片(13)再與底座⑶上的凸臺(tái)(16)相緊固，所述的壓電陶瓷片(13)與U型彈簧片(14)通過(guò)兩個(gè)墊片(10)相夾緊，再用墊片夾緊螺絲(9)進(jìn)行緊固，所述的U型彈簧片(14)上設(shè)有墊片(10)，平臺(tái)固定螺絲(7)順序通過(guò)墊片(10)、U型彈簧片(14)再與頂座(17)上的凸臺(tái)(16)相緊固。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓電式振動(dòng)器，其特征在于:所述的彈性單元(19)包括彈簧鋼片(6)和U型彈簧片(14)，所述的彈簧鋼片(6)通過(guò)凸臺(tái)(16)連接在底座⑶上，所述的U型彈簧片(14)通過(guò)凸臺(tái)(16)連接在頂座(17)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種壓電式振動(dòng)器，其特征在于:所述的彈簧鋼片(6)上設(shè)有墊片(10)，平臺(tái)固定螺絲(7)順序通過(guò)墊片(10)、彈簧鋼片(6)再與底座⑶上的凸臺(tái)(16)相緊固，所述的彈簧鋼片(6)與U型彈簧片(14)通過(guò)兩個(gè)墊片(10)相夾緊，再用墊片夾緊螺絲(9)進(jìn)行緊固，所述的U型彈簧片(14)上設(shè)有墊片(10)，平臺(tái)固定螺絲(7)順序通過(guò)墊片(10)、U型彈簧片(14)再與頂座(17)上的凸臺(tái)(16)相緊固。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種壓電式振動(dòng)器，其特征在于:所述的彈性單元(19)和壓電片振動(dòng)單元(24)與底座(8)相交處的角度α范圍為5-85°。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種壓電式振動(dòng)器，其特征在于:所述的彈性單元(19)和壓電片振動(dòng)單元(24)與底座(8)相交處的角度α為75°。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種壓電式振動(dòng)器，其特征在于:所述的頂座(17)上部設(shè)有頂蓋(3)，在頂蓋(3)的外圍設(shè)有固定塊(4)，所述的固定塊(4)通過(guò)固定塊螺絲(I)與頂蓋⑶相固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5、7-9任一所述的一種壓電式振動(dòng)器，其特征在于:所述的底座(8)的邊緣設(shè)有臺(tái)階，在底座⑶與頂蓋(3)之間包裹有罩體(11)，所述的罩體(11)包裹在底座(8)的臺(tái)階邊緣處，所述的罩體(11)外圍設(shè)有罩體收緊箍(15)，所述的底座(8)底部設(shè)有支腳(12)，所述的支腳(12)底端設(shè)有腳墊(20)，在腳墊(20)上設(shè)有長(zhǎng)孔(21)，所述的支腳(12)通過(guò)固定螺絲(22)與底座(8)固定。
【文檔編號(hào)】H02N2/00GK203522577SQ201320601614
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月28日
【發(fā)明者】廖榮 申請(qǐng)人:深圳市艾克斯自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司