Pjezoelektrinė sukamojo judesio pavara ir jos tvirtinimo būdas

Abstract

Išradimas skirtas sukurti mažų gabaritų, pjezoelektrinę pavarą, sukuriančią sukamąjį rotoriaus judesį bei tinkamą montuoti kartu su elektronikos komponentais spausdintinėje plokštėje (angl. printed circuit board - PCB) ar įrenginiuose, kuriuose pavarai montuoti skirtas tūris yra ribotas. Pjezoelektrinė pavara sudaryta iš tampriai tarpusavyje sujungtų trijų metalinių stačiakampių plokštelių (5), kurių išilginės simetrijos ašys sudaro 120° kampą, o plokštelių (5) išilginės simetrijos ašyje ir sujungimo vietose padarytos pailgos išpjovos (15, 16), sumažinančios konstrukcijos struktūrinį standumą ir leidžiančios padidinti sukimo virpesių amplitudes. Ant kiekvienos metalinės plokštelės (5) viršutinio ir apatinio plokščio paviršiaus priklijuotos keturios pjezokeramikos plokštelės (7), poliarizuotos storio kryptimi. Plokštelių (5) susijungimo centre yra padaryta apskritimo formos kiaurymė (17), kurios paviršius veikia kaip kontakto zona (20), o prie kiaurymės (17) viršutinio ir apatinio paviršiaus spyruokle (1) prispaustas dvipusis rotorius (2, 3). Laisvuosiuose plokštelių (5) galuose sukonstruotos „T“-formos strypinės pakabos. Pakabose strypų (11) profiliai modifikuoti cilindrinėmis išpjovomis, sumažinančiomis strypų standumą ir pjezoelektrinės pavaros mechaninių virpesių slopinimą, atsirandantį dėl pavaros standaus tvirtinimo prie korpuso (4). Pjezoelektrinė pavara žadinama trimis harmoniniais signalais (13), kurių fazių skirtumas (2/3)π. Rotoriaus (2, 3) sukimosi kryptis keičiama keičiant dviejų signalų fazes per (2/3)π.

The invention discloses a small-sized, piezoelectric rotary motion drive which is suitable for installation together with electronic components on a printed circuit board (PCB) or in devices where the volume for the actuator is limited. The drive com prises three rectangular metal plates (5) tightly interconnected with an angle of 120° to the longitudinal axes of symmetry and elongated cuts (15, 16) in the longitudinal axis of symmetry of the plates and at the joints, which reduce the structural stiffness of the structure and increase vibration amplitudes. Four piezoceramic plates (7), polarized in the thickness direction, are glued to the top and bottom flat surfaces of each metal plate (5). A circular hole (17) is made in the center of the plate junction, the surface of which acts as a contact zone (20), and a double-sided rotor (2, 3) is spring-loaded (1) against the upper and lower surface of the hole (17). „T“-shaped rod-type suspensions are constructed at the free ends of the plat es (5). The suspension rod (11) profiles are modified with cylindrical cutouts reducing the stiffness of the rods (11) and the damping of the mechanical vibrations of the piezoelectric actuator due to its rigid mounting to the housing (4). The piezoe lectric drive is excited using three harmonic signals (13) with a phase difference of (2/3)·pi. The direction of rotation of the rotor (2, 3) is changed by changing the phases of the two signals by (2/3)·pi.