本技術(shù)涉及電機(jī)，更具體地，涉及一種直線超聲波電機(jī)振子模塊及驅(qū)動模塊。

背景技術(shù)：

1、超聲波電機(jī)是以超聲頻域的機(jī)械振動為驅(qū)動源的驅(qū)動器，利用電能產(chǎn)生超聲振動獲得驅(qū)動力，通過摩擦耦合將動力轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子或滑塊的運(yùn)動。相對于傳統(tǒng)的電機(jī)而言，超聲波電機(jī)的慣性小、響應(yīng)快、可控制性好、不受磁場影響，同時本身也不產(chǎn)生磁場、定位精度高。超聲波電機(jī)還具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、效率高、噪音小、低速大轉(zhuǎn)矩、可直接驅(qū)動負(fù)載等特性。由于直接驅(qū)動負(fù)載，避免了使用齒輪變速而產(chǎn)生的振動噪音、間隙以及低效率、難控制等問題。因此，超聲波電機(jī)是一種全新的自動控制執(zhí)行元件，也是一種嶄新的傳動模式，是對傳統(tǒng)電磁驅(qū)動原理的突破和有力的補(bǔ)充。

2、直線超聲波電機(jī)是一種應(yīng)用廣泛的直線超聲波電機(jī)。直線超聲波電機(jī)利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)，在彈性金屬基體共振頻率下激發(fā)其微振動，再通過摩擦耦合將該微振動傳遞到動子上，從而促使動子進(jìn)行直線運(yùn)動。直線超聲波電機(jī)較于電磁式電機(jī)的優(yōu)勢在于：直線超聲波電機(jī)不需要電磁繞組，因此結(jié)構(gòu)緊湊且易于小型化；直線超聲波電機(jī)的振子模塊通過摩擦作用將動能傳遞給動子，因此抗電磁干擾能力強(qiáng)，且具有斷電自鎖能力。

3、目前的直線超聲波電機(jī)，其振子模塊無法進(jìn)行良好的限位，不僅影響電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定，還會抑制振子模塊的振動，影響電機(jī)效率。因此，亟需設(shè)計(jì)一種新型的直線超聲波電機(jī)振子模塊及驅(qū)動模塊，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是提供一種直線超聲波電機(jī)振子模塊及驅(qū)動模塊，以解決現(xiàn)有的直線超聲波電機(jī)振子模塊不易固定，穩(wěn)定性差，效率低的缺陷，使得直線超聲波電機(jī)振子模塊可以進(jìn)行良好的固定，形成可靠的驅(qū)動模塊，進(jìn)而提升直線超聲波電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率，滿足對應(yīng)的應(yīng)用場景。

2、根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種直線超聲波電機(jī)振子模塊，包括：振子，所述振子為環(huán)形，所述振子的外側(cè)環(huán)面具有相對設(shè)置的兩個連接端；壓電陶瓷組，與所述連接端相連，所述壓電陶瓷組通過兩個所述連接端向所述振子傳遞振動；固定端，所述固定端將所述壓電陶瓷組與所述振子夾緊；其中，所述連接端包括相對的第一表面和第二表面，兩個所述連接端的第一表面和第二表面上設(shè)置有固定所述直線超聲波電機(jī)振子模塊的固定結(jié)構(gòu)。

3、可選地，所述固定結(jié)構(gòu)包括凸臺或定位孔。

4、可選地，所述振子包括第一通孔，所述第一通孔與所述連接端之間還設(shè)置有第二通孔，所述第二通孔的軸線與所述第一通孔的軸線平行，所述第二通孔的中心與所述第一通孔的中心均位于所述振子的中軸線上。

5、可選地，所述振子的驅(qū)動足位于未設(shè)置所述連接端的相對兩側(cè)的外側(cè)環(huán)面。

6、可選地，所述凸臺包括基座和凸起，所述凸臺具有第一限位面、第二限位面和第三限位面，所述第一限位面為所述凸起的兩側(cè)面，所述第一限位面與第一方向和第二方向構(gòu)成的平面平行，所述第二限位面為所述基座的頂面，所述第二限位面與所述第二方向和第三方向構(gòu)成的平面平行，所述第三限位面為所述基座和所述凸起朝向所述振子的同一側(cè)面，所述第三限位面與所述第一方向和所述第三方向構(gòu)成的平面平行，其中，所述第一方向垂直于所述第一表面，所述第二方向平行于所述壓電陶瓷組的軸線，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。

7、上述的直線超聲波電機(jī)振子模塊，所述第一限位面用于限制所述直線超聲波電機(jī)振子模塊在所述第三方向的自由度，所述第二限位面用于限制所述直線超聲波電機(jī)振子模塊在所述第一方向的自由度，所述第三限位面用于限制所述直線超聲波電機(jī)振子模塊在所述第二方向的自由度。

8、可選地，所述凸臺沿平行于所述第一方向和所述第三方向構(gòu)成的平面截取的截面為凸字形。

9、可選地，位于所述振子同一側(cè)的所述壓電陶瓷組和所述固定端組成驅(qū)動臂，所述振子兩側(cè)的驅(qū)動臂對稱設(shè)置。

10、可選地，還包括端蓋，所述端蓋位于所述固定端與所述壓電陶瓷組之間。

11、可選地，所述固定端包括螺栓，所述壓電陶瓷組和所述端蓋上均設(shè)置有供所述螺栓穿過的通孔，所述螺栓穿過所述端蓋、所述壓電陶瓷組與所述連接端的螺紋孔相連。

12、可選地，所述壓電陶瓷組包括多個所述壓電陶瓷和多個所述導(dǎo)電片，所述壓電陶瓷和所述導(dǎo)電片交替設(shè)置，所述壓電陶瓷的數(shù)量為2n，所述導(dǎo)電片的數(shù)量為2n+1，且1≤n≤3，n為正整數(shù)，所述連接端和所述端蓋均與所述導(dǎo)電片相鄰接。

13、可選地，還包括：兩個驅(qū)動臂，兩個所述驅(qū)動臂分別與所述振子的兩個所述連接端相連，每個所述驅(qū)動臂還設(shè)置有容納槽；其中，所述壓電陶瓷組位于所述驅(qū)動臂的容納槽中，所述固定端的至少部分位于所述驅(qū)動臂的容納槽中，所述固定端將所述壓電陶瓷組壓緊。

14、上述的直線超聲波電機(jī)振子模塊，所述驅(qū)動臂與所述振子為一體式結(jié)構(gòu)，或者，所述驅(qū)動臂與所述振子之間采用榫卯結(jié)構(gòu)連接。

15、可選地，所述定位孔的軸線與所述第一通孔的軸線平行，所述定位孔的中心位于所述振子的中軸線上。

16、根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種直線超聲波電機(jī)的驅(qū)動模塊，包括：上述的直線超聲波電機(jī)振子模塊；固定所述直線超聲波電機(jī)振子模塊的固定裝置。

17、可選地，所述固定結(jié)構(gòu)為凸臺時，所述固定裝置平行于第二方向的兩側(cè)設(shè)置有缺口，所述固定裝置在朝向所述直線超聲波電機(jī)振子模塊的一側(cè)面設(shè)置有臺階；其中，所述固定裝置的缺口和臺階的尺寸與所述直線超聲波電機(jī)振子模塊的凸臺相對應(yīng)。

18、可選地，所述固定裝置為矩形板狀，所述缺口中平行于所述第一方向和所述第二方向的相對的兩側(cè)面為第一接觸面，所述臺階朝向所述直線超聲波電機(jī)振子模塊且平行于所述第二方向和所述第三方向的一側(cè)面為第二接觸面，所述臺階垂直于所述第二接觸面且平行于所述第一方向和所述第三方向的面為第三接觸面，所述第一接觸面用于與直線超聲波電機(jī)振子模塊的第一限位面相接觸；所述第二接觸面用于與直線超聲波電機(jī)振子模塊的第二限位面接觸；所述第三接觸面用于與直線超聲波電機(jī)振子模塊的第三限位面接觸。

19、可選地，所述固定結(jié)構(gòu)為定位孔時，所述固定裝置包括垂直于所述直線超聲波電機(jī)振子模塊第一表面和第二表面的定位銷；其中，所述固定裝置的定位銷與所述直線超聲波電機(jī)振子模塊的定位孔相匹配，以固定所述直線超聲波電機(jī)振子模塊。

20、可選地，所述固定裝置為矩形板狀，所述固定裝置還包括窗口，所述窗口用于供所述壓電陶瓷組中的導(dǎo)電片穿過。

21、可選地，所述固定裝置包括兩個，兩個所述固定裝置分別從所述直線超聲波電機(jī)振子模塊的第一表面和第二表面將所述直線超聲波電機(jī)振子模塊夾緊。

22、本實(shí)用新型提供的直線超聲波電機(jī)振子模塊及驅(qū)動模塊，在直線超聲波電機(jī)振子模塊的振子兩側(cè)的連接端設(shè)置固定結(jié)構(gòu)，該固定結(jié)構(gòu)可以是凸臺或定位孔，當(dāng)該固定結(jié)構(gòu)為凸臺時，通過凸臺的第一限位面、第二限位面和第三限位面實(shí)現(xiàn)對直線超聲波電機(jī)振子模塊的固定和限位，且該凸臺的位置靠近該直線超聲波電機(jī)振子模塊模態(tài)振動節(jié)點(diǎn)處，利用該處凸臺對直線超聲波電機(jī)振子模塊進(jìn)行固定，可以顯著減小固定方式對直線超聲波電機(jī)振子模塊振動的抑制程度，從而提升直線超聲波電機(jī)的穩(wěn)定性和效率。對應(yīng)地，該驅(qū)動模塊的固定裝置包括缺口和臺階，使該固定裝置具有與直線超聲波電機(jī)振子模塊的限位面相對應(yīng)的接觸面，該固定裝置的接觸面與直線超聲波電機(jī)振子模塊的限位面相接觸，并從直線超聲波電機(jī)振子模塊的第一表面和第二表面兩側(cè)，分別設(shè)置兩個固定裝置將直線超聲波電機(jī)振子模塊夾緊，形成驅(qū)動模塊，從而實(shí)現(xiàn)對直線超聲波電機(jī)振子模塊的限位和固定。

23、進(jìn)一步地，該直線超聲波電機(jī)振子模塊的凸臺結(jié)構(gòu)簡單，其對應(yīng)的固定裝置也簡單易加工，通過凸臺與固定裝置的配合，可實(shí)現(xiàn)直線超聲波電機(jī)振子模塊的固定，形成驅(qū)動模塊，提升對應(yīng)的直線超聲波電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高運(yùn)行效率。

24、當(dāng)該固定結(jié)構(gòu)為定位孔時，該定位孔的位置靠近直線超聲波電機(jī)振子模塊模態(tài)振動節(jié)點(diǎn)處，在該處設(shè)置用于固定的定位孔，可以顯著減小固定方式對直線超聲波電機(jī)振子模塊振動的抑制程度，從而提升直線超聲波電機(jī)的穩(wěn)定性和效率。對應(yīng)地，該驅(qū)動模塊的固定裝置包括與直線超聲波電機(jī)振子模塊的定位孔相匹配定位銷，定位銷與直線超聲波電機(jī)振子模塊的定位孔相接觸，并從直線超聲波電機(jī)振子模塊的第一表面和第二表面兩側(cè)，分別設(shè)置兩個固定裝置將直線超聲波電機(jī)振子模塊夾緊，形成驅(qū)動模塊，從而實(shí)現(xiàn)對直線超聲波電機(jī)振子模塊的限位和固定。

25、進(jìn)一步地，該直線超聲波電機(jī)振子模塊的定位孔結(jié)構(gòu)簡單，其對應(yīng)的固定裝置也簡單易加工，通過定位孔與定位銷的配合，可實(shí)現(xiàn)直線超聲波電機(jī)振子模塊的固定，形成驅(qū)動模塊，提升對應(yīng)的直線超聲波電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高運(yùn)行效率。