散热孔251的尺寸及加工也不会受到限制。
[0030]实际运行中发现散热孔251还能够提高薄壁252的韧性，更有助于它的减振效果。
[0031]法兰25安装在第二驱动块22上不会对其功能产生任何影响。法兰25的安装端253还可以用于连接外壳I与振子装置2。相对其他散热装置，法兰25的生产工艺难度小，结构简单，安装方便，更具有使用价值。
[0032]优选地，薄壁252的直径大于第一驱动块21和第二驱动块22的直径。安装端253的形状呈环形，且安装端253的直径大于薄壁252的直径。从而在装配状态下，薄壁252与外壳I之间还存在间隙区域。在运行过程中。此间隙区域保证壳体内振子产生的热量能够经由散热孔251耗散到大气中，以保证散热效果，壳体I又可以起到阻止异物和防尘的作用，从而有效地延长换能器的使用寿命，同时也可以对操作者提供安全保护，以免误操作发生危险。
[0033]法兰25还包括沿着薄壁252轴向向第二驱动块22延伸的引出端254。法兰25与第二驱动块22通过引出端254连接。优选地，引出端254设置在振子装置2振幅为零的水平面上。从而可减小振子装置2的机械损耗，保证其能量转换效率不受壳体组装的影响。
[0034]优选地，法兰25与第二驱动块22是一体成型的金属件。即法兰为第二驱动块的一部分，此时，法兰25与第二驱动块22无需通过额外的安装，结构更加简单。
[0035]本发明中压电晶片23和电极片24均为环形。其中电极片24上还设有多个引线。振子装置2可通过电极片24上的引线连接外部电源。
[0036]优选地，第一驱动块21上和第二驱动块22上还设有螺孔，压电晶片23及电极片24在与第一、第二驱动块相应的位置上也有螺孔或通孔。安装时，螺栓26先后通过第一驱动块21、压电晶片23和/或电极片24、第二驱动块，从而将第一驱动块21、第二驱动块22、压电晶片23及电极片24固定。本领域技术人员应该明白，上述连接方式不限于螺栓的连接，也可以为其他相同或相似的连接方式。
[0037]优选地，第二驱动块22与外部组件连接的一端上还设有输出端螺孔221。安装时，螺栓通过输出端螺孔221与外部组件上的螺孔，将超声波换能器与外部组件连接在一起。本领域技术人员应该理解，这里描述的外部组件可以是调幅器或焊头等组件。
[0038]本发明的超声波换能器的工作原理是:利用压电材料的压电效应，当在压电晶片两端施加一定频率的交变电压时，压电晶片就会随着电压极性的变化在厚度方向上产生伸张压缩形变，形变频率和交变电压的频率一致，形变的幅度和电压值成正比。整个振子在压电晶片的驱动下发生简谐振动，并通过前后驱动块的放大作用，把电能转化为机械能，以周期性振动的形式，由焊接单元传递至焊接区域，从而实现焊接的目的，且换能器上法兰的通孔允许空气的对流，对换能器及时的散热。
[0039]本发明中的超声波换能器在保证其能量转化效率的前提下，振子装置上的法兰作为外壳与振子装置的连接件，既能起到减振的目的，又能提高超声波换能器的散热效果。其设计加工也不会受到高频的限制。同时，振子装置同壳体组装后，壳体既不会影响振子装置的散热，同时又可以起到阻止异物和防尘的作用。
[0040]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0041]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种超声波换能器，包括外壳，和部分设置在所述外壳内部的振子装置，所述振子装置包括 第一驱动块， 第二驱动块， 多个固定设置在所述第一驱动块和所述第二驱动块之间的压电晶片，及 多个固定设置在所述压电晶片之间的电极片，其特征在于， 所述超声波换能器还包括设置在所述第二驱动块上的法兰，当处于装配状态时，所述法兰位于所述外壳内部且处于所述第一驱动块与所述第二驱动块之间；所述法兰上还设有多个散热孔。
2.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述法兰包括柱形的薄壁，以及沿着所述薄壁一端径向向外延伸的安装端； 当处于装配状态时，所述安装端与所述外壳配合连接。
3.根据权利要求2所述的超声波换能器，其特征在于，所述薄壁的直径大于所述第一驱动块和所述第二驱动块的直径；所述安装端为环形的且所述安装端的直径大于所述薄壁的直径，当处于装配状态时，所述薄壁与所述外壳之间存在间隙区域。
4.根据权利要求3所述的超声波换能器，其特征在于，所述安装端与所述外壳为卡接式配合连接。
5.根据权利要求2所述的超声波换能器，其特征在于，所述法兰还包括沿着所述薄壁轴向向所述第二驱动块延伸的引出端； 当处于装配状态时，所述法兰与所述第二驱动块通过所述引出端连接。
6.根据权利要求1-5任一所述的超声波换能器，其特征在于，所述法兰与所述第二驱动块是一体成型的金属件。
7.根据权利要求1-5任一所述的超声波换能器，其特征在于，所述压电晶片和所述电极片均为环形；所述第一驱动块上还设有螺孔，所述第二驱动块、所述压电晶片及所述电极片上也相应设有螺孔； 当处于装配状态时，螺栓通过所述第一驱动块、第二驱动块、压电晶片及电极片上的螺孔，以固定旋紧所述第一驱动块、所述第二驱动块、所述压电晶片及所述电极片。
8.根据权利要求1-5任一所述的超声波换能器，其特征在于，在所述第二驱动块与外部组件连接的一端上还设有输出端螺孔，以连接所述外部组件。
9.根据权利要求1-5任一所述的超声波换能器，其特征在于，所述多个散热孔设置在所述薄壁部分上。
10.根据权利要求1-5任一所述的超声波换能器，其特征在于，所述多个散热孔设置在所述薄壁部分对应所述压电晶片的位置。
【专利摘要】本发明公开了一种超声波换能器，包括外壳，和部分设置在所述外壳内部的振子装置，所述振子装置包括第一驱动块，第二驱动块，多个固定设置在所述第一驱动块和所述第二驱动块之间的压电晶片，及多个固定设置在所述压电晶片之间的电极片，所述超声波换能器还包括设置在所述第二驱动块上的法兰。其中法兰上还设有散热孔。本发明提供的超声波换能器既能解决散热的问题，又能缓解隔振效果差的问题。
【IPC分类】B29C65-08, B06B1-06
【公开号】CN104549977
【申请号】CN201310539853
【发明人】刘蕊
【申请人】必能信超声(上海)有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月28日