CN110756417A - 超声波换能器及超声波振动装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于超声波振动技术领域，涉及一种超声波换能器及超声波振动装置。超声波换能器包括上盖、下盖、紧固件、压电陶瓷片及多个电极片，所述压电陶瓷片设置在所述上盖与所述下盖之间，所述压电陶瓷片的两侧均设置所述电极片，所述紧固件将所述压电陶瓷片、多个所述电极片、所述上盖及所述下盖固定连接，所述上盖设有振动调节孔。在上盖设置振动调节孔，可使超声波振动更均匀，利用该超声波振动对手机陶瓷盖板毛坯件进行加工时，可极大地提高手机陶瓷盖板毛坯件的表面加工质量，提高手机陶瓷盖板毛坯件加工的成品率，提高手机陶瓷盖板毛坯件的加工效率。

Description

超声波换能器及超声波振动装置

技术领域

本发明属于超声波振动技术领域，特别是涉及一种超声波换能器及超声波振动装置。

背景技术

目前，市场上现有的手机陶瓷盖板毛坯件通常使用超声波辅助加工装置进行辅助加工。超声波辅助加工装置包括超声波换能器，现有的超声波换能器包括下盖、上盖、两个压电陶瓷片及若干个电极片，超声波的方向为沿压电陶瓷片及上下盖板的轴心方向设置。在此加工过程中，电极片将接收到的电信号传递至压电陶瓷片，使压电陶瓷片产生超声波振动，压电陶瓷片再将超声波振动传递至上盖输出，上盖输出的超声波振动传递至手机陶瓷盖板毛坯件，通过刀具对手机陶瓷盖板毛坯件进行加工。这样的超声波换能器产生的超声波存在中间振源处的振动小、周边振动大及振动不均匀的问题。

现有的超声波换能器的上盖与压电陶瓷片的接触面积具有两种形式，第一种形式是上盖的截面积等于压电陶瓷片的截面积，超声波辅助加工装置使用该种超声波换能器时，能使超声波振动均匀，但是，由于压电陶瓷片的面积一定，限制了超声波换能器的振动输出面积，对同样数量的手机陶瓷盖板毛坯件进行加工时，需要使用更多的超声波换能器才能达到一样的加工效率，即，降低了超声波辅助加工装置对手机陶瓷盖板毛坯件的加工效率。第二种形式是上盖的截面积大于压电陶瓷片的截面积，这样能增加超声波换能器的振动输出面积，但是，这样产生的超声波会进一步导致振动不均匀。利用现有的超声波换能器产生的超声波直接施加到手机陶瓷盖板毛坯件上，因超声波的振动不均匀，易损坏手机陶瓷盖板毛坯件，而且，用刀具对手机陶瓷盖板毛坯件进行加工时，会降低刀具的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的超声波换能器输出的超声波存在振动不均匀的技术问题，提供一种超声波换能器及超声波振动装置。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种超声波换能器，包括上盖、下盖、紧固件、压电陶瓷片及多个电极片，所述压电陶瓷片设置在所述上盖与所述下盖之间，所述压电陶瓷片的两侧均设置所述电极片，所述紧固件将所述压电陶瓷片、多个所述电极片、所述上盖及所述下盖固定连接，所述上盖设有振动调节孔。

根据本发明实施例的超声波换能器，在压电陶瓷片的两侧均设置有电极片，电极片接收到激励信号后，在压电陶瓷片两侧的电极片之间形成电场，压电陶瓷片在电场压力的作用下会产生收缩或膨胀，从而产生机械振动，发射超声波。紧固件将压电陶瓷片、多个电极片、上盖及下盖固定连接，压电陶瓷片发射的超声波传递至上盖，发明人通过大量试验发现，上盖设有的振动调节孔可使超声波振动更均匀，从而使上盖传递至手机陶瓷盖板毛坯件的超声波振动更均匀。利用该超声波振动对手机陶瓷盖板毛坯件进行加工时，可极大地提高手机陶瓷盖板毛坯件的表面加工质量，提高手机陶瓷盖板毛坯件加工的成品率，提高手机陶瓷盖板毛坯件的加工效率。进一步地，在用刀具对手机陶瓷盖板毛坯件进行加工时，因超声波振动更均匀，使手机陶瓷盖板毛坯件传递至刀具上的超声波振动也更均匀，从而延长了刀具的使用寿命，减少资源浪费，节约成本。

可选地，所述压电陶瓷片为多个，多个所述压电陶瓷片的两侧均设置所述电极片。

可选地，所述振动调节孔为多个，多个所述振动调节孔设置在所述上盖的至少一个侧面上。

可选地，所述上盖包括一体成型的第一本体和第二本体，所述第二本体位于所述第一本体与所述压电陶瓷片之间，沿所述压电陶瓷片至所述第一本体的方向，所述第二本体的截面积逐渐增大。

可选地，所述振动调节孔设置在所述第一本体的侧面，所述振动调节孔的孔径为所述振动调节孔所在的侧面沿所述下盖、压电陶瓷片、电极片及上盖的安装方向的宽度的10％-50％。

另一方面，本发明还提供一种超声波振动装置，包括顶板、中壳、底座及如上所述的超声波换能器，所述中壳固定连接在所述底座上，所述顶板固定连接在所述中壳上，所述顶板、中壳及底座之间围成有容置腔，所述超声波换能器固定连接在所述顶板上且位于所述容置腔内。

可选地，所述超声波振动装置包括多个所述超声波换能器，多个所述超声波换能器固定连接在所述顶板上且位于所述容置腔内，相邻两个所述超声波换能器之间的所述振动调节孔相对设置。

可选地，所述顶板包括顶板传振区、顶板隔振区及顶板隔振结构，所述顶板传振区和顶板隔振区由所述顶板隔振结构相互隔离，所述顶板隔振区与所述中壳固定连接，所述超声波换能器与所述顶板传振区固定连接。

可选地，所述中壳包括壳体上部、壳体下部及中壳隔振结构，所述壳体上部和壳体下部由所述中壳隔振结构相互隔离，所述壳体上部与顶板连接，所述壳体下部与底座连接。

可选地，所述超声波振动装置还包括安装板，所述安装板包括安装板传振区、安装板隔振区以及安装板隔振结构，所述安装板传振区和安装板隔振区通过安装板隔振结构相互隔离，所述底座固定连接在所述安装板传振区上。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的超声波换能器的示意图；

图2是本发明一实施例提供的上盖的示意图；

图3是本发明一实施例提供的超声波振动装置的示意图；

图4是本发明一实施例提供的超声波振动装置的内部示意图；

图5是本发明一实施例提供的超声波振动装置去掉中壳、工作板及安装板后的示意图；

图6是本发明一实施例提供的超声波振动装置的顶板的示意图；

图7是本发明一实施例提供的超声波振动装置的顶板的剖面图；

图8是本发明一实施例提供的超声波振动装置的中壳的示意图；

图9是本发明一实施例提供的超声波振动装置的安装板的示意图；

图10是本发明一实施例提供的超声波振动装置的安装板的剖面图；

图11是本发明一实施例提供的超声波振动装置的底座的示意图；

图12是本发明一实施例提供的超声波振动装置的底座的剖面图；

图13是本发明一实施例提供的无振动调节孔无变截面的超声波振动装置有限元分析示意图；

图14是本发明一实施例提供的无振动调节孔有变截面的超声波振动装置有限元分析示意图；

图15是本发明一实施例提供的有振动调节孔有变截面的超声波振动装置有限元分析示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、顶板；101、顶板传振区；1011、第一固定孔；1012、第一气孔；102、顶板隔振区；103、顶板隔振结构；1031、第一顶板隔振槽；1032、第二顶板隔振槽；1033、顶板隔振壁；

2、中壳；201、壳体上部；202、壳体下部；203、中壳隔振结构；2031、中壳隔振槽；2032、阶梯结构；2033、中壳隔振壁；204、电缆孔；

3、底座；301、第二气孔；302、气体流道；3021、第一支流孔；3022、第二支流孔；303、超声波换能器收容孔；

4、容置腔；

5、超声波换能器；501、上盖；5011、第一本体；50111、振动调节孔；5012、第二本体；502、压电陶瓷片；503、电极片；504、下盖；505、紧固件；

6、直通接头；

7、振板；

8、工作板；801、第四气孔；

9、安装板；901、安装板传振区；902、安装板隔振区；903、安装板隔振结构；9031、第一安装板隔振槽；9032、第二安装板隔振槽；9033、安装板隔振壁。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图2所示，本发明实施例提供的超声波换能器5，包括上盖501、下盖504、紧固件505、压电陶瓷片502及多个电极片503，所述压电陶瓷片502设置在所述上盖501与所述下盖504之间，所述压电陶瓷片502的两侧均设置所述电极片503，所述紧固件505将所述压电陶瓷片502、多个所述电极片503、所述上盖501及所述下盖504固定连接，所述上盖501设有振动调节孔50111。

根据本发明实施例的超声波换能器5，在压电陶瓷片502的两侧均设置有电极片503，电极片503接收到激励信号后，在压电陶瓷片502两侧的电极片503之间形成电场，压电陶瓷片502在电场压力的作用下会产生收缩或膨胀，从而产生机械振动，发射超声波。紧固件505将压电陶瓷片502、多个电极片503、上盖501及下盖504固定连接，压电陶瓷片502发射的超声波传递至上盖501，发明人通过大量试验发现，上盖501设有的振动调节孔50111可使超声波振动更均匀，从而使上盖501传递至手机陶瓷盖板毛坯件的超声波振动更均匀。利用该超声波振动对手机陶瓷盖板毛坯件进行加工时，可极大地提高手机陶瓷盖板毛坯件的表面加工质量，提高手机陶瓷盖板毛坯件加工的成品率，提高手机陶瓷盖板毛坯件的加工效率。进一步地，在用刀具对手机陶瓷盖板毛坯件进行加工时，因超声波振动更均匀，使手机陶瓷盖板毛坯件传递至刀具上的超声波振动也更均匀，从而延长了刀具的使用寿命，减少资源浪费，节约成本。

如图13所示，超声波振动装置既没有振动调节孔50111，上盖501也无变截面时，其周边的振幅明显比中间振源处的振幅大，导致中间振源处与周边的振幅偏差很大。

如图14所示，超声波振动装置没有振动调节孔50111，上盖501设置有变截面时，其周边的振幅与中间振源处的振幅数值偏差明显减小，中间振源处与周边的振幅偏差减小，与图13相比，图14中的超声波振动装置的上盖501设置有变截面，其超声波振动更均匀。

如图15所示，超声波振动装置设有振动调节孔50111，同时上盖501设置有变截面时，其周边的振幅与中间振源处的振幅差不多，中间振源处与周边的振幅偏差进一步减小，与图14相比，图15中的超声波振动装置的上盖501设置有变截面，同时设有振动调节孔50111，其超声波振动更均匀。

如表1所示，该表1是从图13、图14及图15所示的9个点处取的振幅参数；其中9个点分别表示其超声波振动装置的顶面中的4个端点、4个边的中点及顶面的中心处(图13及图15中的顶面中心处的振幅未标出)；可以看出，采用变截面的设计，其超声波振动装置输出的振动相对较均匀，但其端点和边缘中点处的振幅仍有小幅偏差。而超声波振动装置的上盖501设置有变截面的同时设有振动调节孔50111，其超声波振动比没有振动调节孔50111时的振幅偏差更小，说明超声波振动装置的上盖501设置有变截面的同时设有振动调节孔50111时，其超声波振动更均匀，其标准偏差更小。

表1

所述紧固件505将所述压电陶瓷片502、多个所述电极片503、所述上盖501及所述下盖504固定连接。具体地，压电陶瓷片502、多个电极片503、上盖501及下盖504的中心均设有一个用于收容紧固件505的固定孔(图中未示出)。本发明中对于紧固件505没有特别的限制，只要能将压电陶瓷片502、多个所述电极片503、所述上盖501及所述下盖504固定连接即可。例如，紧固件505可以为螺栓。

如图1所示，在一实施例中，所述压电陶瓷片502为多个，多个所述压电陶瓷片502的两侧均设置所述电极片503。由于每个压电陶瓷片502的两侧均设有一个电极片503，当向电极片503施加外部电流时，压电陶瓷片502两侧的电极片503之间将形成电场，利用压电材料在电场作用下产生形变的特性，从而使压电陶瓷片502沿电场方向产生与所述电场强度成正比的机械变形，从而产生超声波的轴向振动。该机械变形主要为压电陶瓷片502在电场力的作用下因其膨胀或收缩所引起的厚度变化。相邻两个压电陶瓷片502将形成振动相同的超声波振动，多个压电陶瓷片502一起时，可使压电陶瓷片502传递至上盖501的超声波振动强度增加，从而提高压电陶瓷片502的加工效率。对于压电陶瓷片502的数量没有限制，可以根据手机陶瓷盖板毛坯件实际需求的超声波振动强度设置。

对于压电陶瓷片502两侧的电极片503哪一侧为正极片哪一侧为负极片没有特别的限制，只要压电陶瓷片502的两侧具有正极片和负极片即可。例如，上盖501与下盖504之间设有两个压电陶瓷片502和三个电极片503，三个电极片503包括设置在两个压电陶瓷片502中间的一个正极片和设置在两个压电陶瓷片502外侧的两个负极片，即，每个压电陶瓷片502的两侧均设有一个正极片和一个负极片。对于超声波换能器5中的压电陶瓷片502的数量没有限制，可以根据手机陶瓷盖板毛坯件实际需求的超声波振动强度设置。电极片503上引出有接线端，接线端通电后即可在压电陶瓷片502的两侧形成正负极，从而在压电陶瓷片502的周围形成电场。

在一实施例中，压电陶瓷片502采用片状结构。在其他实施例中，压电陶瓷片502也可以采用片状以外的结构，如圆环状、圆片状或夹心式。

在一实施例中，所述振动调节孔50111为多个，多个所述振动调节孔50111设置在所述上盖501的至少一个侧面上。在上盖501的至少一个侧面上设置有振动调节孔50111，在压电陶瓷片502将超声波振动传递至上盖501后，通过上盖501的侧面上的振动调节孔50111对该超声波振动进行调节，使上盖501传递至手机陶瓷盖板毛坯件的超声波振动更均匀，利用该超声波振动对手机陶瓷盖板毛坯件加工能更好的提高手机陶瓷盖板毛坯件的表面加工质量，提高手机陶瓷盖板毛坯件的加工效率。

可以理解地，振动调节孔50111可以设置在上盖501的部分侧面上，振动调节孔50111也可以设置在上盖501的每一个侧面上。上盖501的多个侧面可以同时为一个振动调节孔50111或者多个振动调节孔50111，也可以是上盖501的一个或两个侧面为一个振动调节孔50111，其他侧面为多个振动调节孔50111，每个侧面具有的振动调节孔50111的数量可以根据实际需求设置。

如图1所示，在一实施例中，所述上盖501包括一体成型的第一本体5011和第二本体5012，所述第二本体5012位于所述第一本体5011与所述压电陶瓷片502之间，沿所述压电陶瓷片502至所述第一本体5011的方向，所述第二本体5012的截面积逐渐增大。压电陶瓷片502产生的超声波振动先传递至第二本体5012的下端面，随着第二本体5012沿所述压电陶瓷片502至所述第一本体5011的方向的截面积逐渐增大，超声波振动也随着第二本体5012的截面积增大的方向传递，同时，第二本体5012的截面积增大为缓慢增加，使得超声波振动也随着第二本体5012的截面积的增大而均匀放大，使得从第二本体5012传递至第一本体5011上的超声波振动更均匀，从而可极大地提高手机陶瓷盖板毛坯件的表面加工质量，在用刀具对手机陶瓷盖板毛坯件进行加工时，使手机陶瓷盖板毛坯件传递至刀具上的超声波振动也更均匀，从而延长了刀具的使用寿命。进一步地，随着第二本体5012的截面积增大，超声波振动的输出面积逐渐增加，从而增加了利用超声波振动对手机陶瓷盖板毛坯件进行加工的范围，即，提高了手机陶瓷盖板毛坯件的加工效率。

在一实施例中，第一本体5011的横截面为具有圆角的矩形(即圆角矩形)，第二本体5012的横截面为具有圆角的渐变矩形(即圆角渐变矩形)。圆角矩形的四个角及圆角渐变矩形的四个角均不可以为直角，如为直角，易导致超声波振动不均匀，从而影响超声波振动对手机陶瓷盖板毛坯件的表面加工质量和加工效率。

如图1所示，在一实施例中，所述振动调节孔50111设置在所述第一本体5011的侧面，所述振动调节孔50111的孔径为所述振动调节孔50111所在的侧面沿所述下盖504、压电陶瓷片502、电极片503及上盖501的安装方向的宽度的10％-50％。振动调节孔50111的孔径为上述范围时，可使上盖501传递至手机陶瓷盖板毛坯件的超声波振动更均匀，使手机陶瓷盖板毛坯件取得更好的表面加工质量。

在一实施例中，振动调节孔50111为通孔。振动调节孔50111的形状可以为圆孔、方孔或矩形孔等，优选地，振动调节孔50111的形状为圆孔，能使超声波振动更均匀，从而使手机陶瓷盖板毛坯件取得更好的表面加工质量。

如图3至图12所示，本发明另一实施提供一种超声波振动装置，包括顶板1、中壳2、底座3及如上实施例所述的超声波换能器5，所述中壳2固定连接在所述底座3上，所述顶板1固定连接在所述中壳2上，所述顶板1、中壳2及底座3之间围成有容置腔4，所述超声波换能器5固定连接在所述顶板1上且位于所述容置腔4内。

超声波振动装置的底座3固定在CNC精雕机的工作台面上，顶板1、中壳2及底座3之间围成有容纳超声波换能器5的容置腔4，容置腔4对设置在其内部的超声波换能器5起到密封和保护的作用。将超声波换能器5固定连接在顶板1上，超声波换能器5的电极片503通电后，压电陶瓷片502将产生超声波振动，压电陶瓷片502产生的超声波振动传递至顶板1，顶板1上的超声波振动再传递至手机陶瓷盖板毛坯件，最后用刀具对手机陶瓷盖板毛坯件进行加工。因超声波换能器5传递的超声波振动更均匀，可极大地提高手机陶瓷盖板毛坯件的表面加工质量，提高手机陶瓷盖板毛坯件加工的成品率，提高手机陶瓷盖板毛坯件的加工效率。进一步地，在用刀具对手机陶瓷盖板毛坯件进行加工时，因超声波振动更均匀，使手机陶瓷盖板毛坯件传递至刀具上的超声波振动也更均匀，从而延长了刀具的使用寿命，减少资源浪费，节约成本。

如图4至图5所示，在一实施例中，所述超声波振动装置包括多个所述超声波换能器5，多个所述超声波换能器5固定连接在所述顶板1上且位于所述容置腔4内，相邻两个所述超声波换能器5之间的所述振动调节孔50111相对设置。相邻两个超声波换能器5之间的振动调节孔50111相对设置，使的上盖501上的超声波振动更均匀，进一步提高手机陶瓷盖板毛坯件的表面加工质量。超声波振动装置设置多个超声波换能器5，保证手机陶瓷盖板毛坯件有足够的切削能量，能增加超声波振动装置对手机陶瓷盖板毛坯件的加工效率，节省加工时间。

如图3至图7所示，所述顶板1包括顶板传振区101、顶板隔振区102及顶板隔振结构103，所述顶板传振区101和顶板隔振区102由所述顶板隔振结构103相互隔离，所述顶板隔振区101与所述中壳2固定连接，所述超声波换能器5与所述顶板传振区102固定连接。

通过在所述顶板1上设置顶板隔振结构103，并通过所述顶板隔振结构103将所述顶板1分隔成所述顶板传振区101和顶板隔振区102，所述顶板隔振区102与中壳2固定连接，所述超声波换能器5与顶板传振区101固定连接，使所述超声波换能器5产生的超声波振动直接传递至所述顶板传振区101，并通过所述顶板传振区101将超声波振动传递至所述振板7，而不直接传递至所述顶板隔振区102，即间接传递至所述顶板隔振区102，降低所述顶板隔振区102、中壳2及底座3的振动，从而减小传递至CNC精雕机的振动。带有顶板隔振结构103的顶板1可提高超声波振动装置的隔振效果，超声波振动装置的隔振效果好，可将对CNC精雕机的影响减小到最低。

所述振板7可通过螺栓或胶粘等方式固定连接在所述顶板1上。此外，所述顶板1也可与振板7一体成型。

所述顶板隔振区102可通过螺栓或胶粘等方式固定连接在所述中壳2上。此外，所述顶板1也可与中壳2一体成型，所述顶板隔振区102位于所述中壳2的正上方。

如图6及图7所示，在一实施例中，所述顶板隔振结构103包括形成在所述顶板1的上表面的第一顶板隔振槽1031以及形成在所述顶板1的下表面的第二顶板隔振槽1032，所述第一顶板隔振槽1031与所述顶板传振区101相连，所述第二顶板隔振槽1032与所述顶板隔振区102相连，所述第一顶板隔振槽1031及第二顶板隔振槽1032之间形成有顶板隔振壁1033，以使所述第一顶板隔振槽1031和第二顶板隔振槽1032互不连通。

所述第一顶板隔振槽1031呈环状，所述第二顶板隔振槽1032呈环状。

由于所述第一顶板隔振槽1031和第二顶板隔振槽1032呈环状，使得所述顶板传振区101和顶板隔振区102之间隔离，减小了所述顶板传振区101的振动能量向顶板隔振区102的传递，可以实现较好地减振降噪效果。

在如图6和图7所示的实施例中，所述第一顶板隔振槽1031和第二顶板隔振槽1032均与所述顶板1的外周形状相同，呈矩形环状。

在图未示出的实施例中，所述顶板隔振结构还可包括其他个数的顶板隔振槽，如1个、3个、5个等。当所述顶板隔振结构包括多个顶板隔振槽时，多个所述顶板隔振槽可同时位于所述顶板的同一表面(上表面或下表面)上，也可部分位于所述顶板的上表面，部分位于所述顶板的下表面。

如图6至图8所示，在一实施例中，所述顶板传振区101内设有第一固定孔1011，所述超声波换能器5上对应所述第一固定孔1011的位置设有第一安装孔(图未示)。所述超声波换能器5通过所述第一安装孔及第一固定孔1011固定在所述顶板1的顶板传振区101上。具体地，所述第一安装孔为螺纹孔，可将一螺钉穿过所述顶板传振区101上的第一固定孔1011与所述第一安装孔螺纹连接，以实现将所述超声波换能器5固定连接在所述顶板传振区101上的目的。

如图4、图6和图11所示，在一实施例中，所述顶板传振区101的中心设有第一气孔1012，所述底座3上设有第二气孔301。所述超声波振动装置还包括直通接头6，所述直通接头6的一端与所述第一气孔1012连通，所述直通接头6的另一端与所述第二气孔301连通。

通过将所述直通接头6的两端分别与所述顶板传振区101上的第一气孔1012及所述底座3上的第二气孔301连通，以在所述超声波振动装置的内部形成部分真空气道，以便将手机陶瓷盖板毛坯件吸附在工作板8(如图3所示)上，方便手机陶瓷盖板毛坯件的加工。

如图3至图5所示，在一实施例中，所述超声波振动装置还包括振板7和工作板8，所述振板7与所述顶板传振区101固定连接，所述工作板8固定连接在所述振板7上，所述振板7的中心设有与所述第一气孔1012连通的第三气孔(图中未示出)，所述工作板8的中心设有与所述第三气孔连通的第四气孔801。

所述第三气孔、第四气孔801及形成在所述超声波振动装置的内部的部分真空气道将组成完整的真空气道，当手机陶瓷盖板毛坯件放置在所述工作板8上时，通过所述完整的真空气道向外排出所述超声波振动装置内的气体，以使手机陶瓷盖板毛坯件吸附在工作板8上。

如图11和图12所示，在一实施例中，所述底座3上设有气体流道302，所述气体流道302连通所述直通接头6的另一端与所述第二气孔301。

具体地，所述气体流道302包括相互连通的第一支流孔3021和第二支流孔3022，所述第一支流孔3021与所述直通接头6的另一端连通，所述第二支流孔3022与所述第二气孔301连通，以实现所述直通接头6的另一端与所述第二气孔301之间的连通。

如图11和图12所示，在一实施例中，所述底座3上还设有超声波换能器收容孔303，所述超声波换能器收容孔303用于对超声波换能器5的底部进行收容。所述底座3的厚度为40mm～50mm，以部分吸收由所述中壳2传递至所述底座3的振动，实现较好地减振降噪效果。

如图3、图4及图8所示，在一实施例中，所述中壳2包括壳体上部201、壳体下部202及中壳隔振结构203，所述壳体上部201和壳体下部202由所述中壳隔振结构203相互隔离，所述壳体上部201与顶板1连接，所述壳体下部202与底座3连接。

通过在所述中壳2上设置中壳隔振结构203，并通过所述中壳隔振结构203将中壳2分隔成壳体上部201和壳体下部202，所述壳体上部201与顶板1连接，所述壳体下部202与底座3连接，使所述超声波换能器5产生的超声波振动传递至所述顶板1后，由所述顶板1传递至壳体上部201，通过设置所述中壳隔振结构203，使传递至所述壳体上部201的振动尽可能少地传递至壳体下部202，降低壳体下部202及底座3的振动，从而进一步减小传递至CNC精雕机的振动。

如图8所示，在一实施例中，所述中壳隔振结构203包括形成在所述中壳2的外壁上的中壳隔振槽2031。所述中壳隔振槽2031呈环状。

由于所述中壳隔振槽2031呈环状，使得所述壳体上部201和壳体下部202之间隔离，减小了所述壳体上部201的振动能量向壳体下部202的传递，可以实现较好地减振降噪效果。

在如图8所示的实施例中，所述中壳隔振槽2031与所述中壳的形状相同，呈矩形环状。

如图4及图8所示，在一实施例中，所述中壳隔振结构203还包括设置在所述中壳2的内壁上的环状的阶梯结构2032，所述阶梯结构2032与所述中壳隔振槽2031之间形成中壳隔振壁2033，以使所述中壳隔振槽2031和阶梯结构2032互不连通。

由于所述阶梯结构2032呈环状，使得所述壳体上部201和壳体下部202进一步隔离，减小了所述壳体上部201的振动能量向壳体下部202的传递，可以实现较好地减振降噪效果。

在图未示出的实施例中，所述中壳隔振结构还可包括其他个数的中壳隔振槽及/或阶梯结构，如1个、3个、5个等。当所述中壳隔振结构包括多个中壳隔振槽及/或阶梯结构时，多个所述中壳隔振槽及/或阶梯结构可同时位于所述中壳的同一壁面(内壁或外壁)上，也可部分位于所述中壳的内壁，部分位于所述中壳的外壁。

如图3和图8所示，在一实施例中，所述中壳2上设有用于供电缆穿过的电缆孔204。

所述电缆孔204内设有电缆，所述超声波换能器5通过所述电缆与外接的超声波发生器连接，以接收来自超声波发生器的高频激励信号，所述超声波换能器5将接收到的高频激励信号转化为高频机械振动，并激励超声波振动装置的工作板8振动，从而带动手机陶瓷盖板毛坯件整体做高频振动。

如图3、图4、图9及图10所示，在一实施例中，所述超声波振动装置还包括安装板9，所述安装板9包括安装板传振区901、安装板隔振区902以及安装板隔振结构903，所述安装板传振区901和安装板隔振区902通过安装板隔振结构903相互隔离，所述底座3固定连接在所述安装板传振区901上。

通过在所述安装板9上设置安装板隔振结构903，并通过所述安装板隔振结构903将所述安装板9分隔成安装板传振区901和安装板隔振区902，所述壳体的底座3固定连接在安装板传振区901上，所述安装板隔振区902固定连接在CNC精雕机上，使所述超声波换能器5产生的超声波振动通过所述顶板1及中壳2直接传递至所述安装板传振区901，而不直接传递至所述安装板隔振区902，从而减小传递至所述安装板隔振区902的振动，进一步减小传递至CNC精雕机的振动。

如图9及图10所示，在一实施例中，所述安装板隔振结构903包括形成在所述安装板9的上表面的第一安装板隔振槽9031以及形成在所述安装板9的下表面的第二安装板隔振槽9032，所述第一安装板隔振槽9031及第二安装板隔振槽9032之间形成有安装板隔振壁9033，以使所述第一安装板隔振槽9031和第二安装板隔振槽9032互不连通。

所述第一安装板隔振槽9031呈环状，所述第二安装板隔振槽9032呈环状。

由于所述第一安装板隔振槽9031和第二安装板隔振槽9032呈环状，使得所述安装板传振区901和安装板隔振区902之间隔离，减小了所述安装板传振区901的振动能量向安装板隔振区902的传递，可以实现较好地减振降噪效果。

在如图9和图10所示的实施例中，所述第一安装板隔振槽9031和第二安装板隔振槽9032均与所述安装板的外周形状相同，呈矩形环状。

在图未示出的实施例中，所述安装板隔振结构还可包括其他个数的安装板隔振槽，如1个、3个、5个等。当所述安装板隔振结构包括多个安装板隔振槽时，多个所述安装板隔振槽可同时位于所述安装板的同一表面(上表面或下表面)上，也可部分位于所述安装板的上表面，部分位于所述安装板的下表面。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超声波换能器，其特征在于，包括上盖、下盖、紧固件、压电陶瓷片及多个电极片，所述压电陶瓷片设置在所述上盖与所述下盖之间，所述压电陶瓷片的两侧均设置所述电极片，所述紧固件将所述压电陶瓷片、多个所述电极片、所述上盖及所述下盖固定连接，所述上盖设有振动调节孔。

2.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述压电陶瓷片为多个，多个所述压电陶瓷片的两侧均设置所述电极片。

3.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述振动调节孔为多个，多个所述振动调节孔设置在所述上盖的至少一个侧面上。

4.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述上盖包括一体成型的第一本体和第二本体，所述第二本体位于所述第一本体与所述压电陶瓷片之间，沿所述压电陶瓷片至所述第一本体的方向，所述第二本体的截面积逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的超声波换能器，其特征在于，所述振动调节孔设置在所述第一本体的侧面，所述振动调节孔的孔径为所述振动调节孔所在的侧面沿所述下盖、压电陶瓷片、电极片及上盖的安装方向的宽度的10％-50％。

6.一种超声波振动装置，其特征在于，包括顶板、中壳、底座及权利要求1-5任意一项所述的超声波换能器，所述中壳固定连接在所述底座上，所述顶板固定连接在所述中壳上，所述顶板、中壳及底座之间围成有容置腔，所述超声波换能器固定连接在所述顶板上且位于所述容置腔内。

7.根据权利要求6所述的超声波振动装置，其特征在于，所述超声波振动装置包括多个所述超声波换能器，多个所述超声波换能器固定连接在所述顶板上且位于所述容置腔内，相邻两个所述超声波换能器之间的所述振动调节孔相对设置。

8.根据权利要求6所述的超声波振动装置，其特征在于，所述顶板包括顶板传振区、顶板隔振区及顶板隔振结构，所述顶板传振区和顶板隔振区由所述顶板隔振结构相互隔离，所述顶板隔振区与所述中壳固定连接，所述超声波换能器与所述顶板传振区固定连接。

9.根据权利要求6所述的超声波振动装置，其特征在于，所述中壳包括壳体上部、壳体下部及中壳隔振结构，所述壳体上部和壳体下部由所述中壳隔振结构相互隔离，所述壳体上部与顶板连接，所述壳体下部与底座连接。

10.根据权利要求6所述的超声波振动装置，其特征在于，所述超声波振动装置还包括安装板，所述安装板包括安装板传振区、安装板隔振区以及安装板隔振结构，所述安装板传振区和安装板隔振区通过安装板隔振结构相互隔离，所述底座固定连接在所述安装板传振区上。

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