[发明专利]压电马达

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电马达，特别涉及一种应用压电材料驱动而输出线性位移的压电马达。 

背景技术

压电马达被运用于精密电控定位装置内，用来驱动定位平台，已成为重要技术之一，尤其在光学机构对位的应用上，压电致动器的微小特性，使其成为主要技术发展趋势。 

请参照图1A所绘示现有技术的螺杆式压电马达，其为美国专利US6940209号。该现有技术是利用压电材料使金属管变形作为马达驱动源，该专利于金属管10内侧加入内螺牙结构，于金属管10外侧正交贴合四片压电材料11，马达输出装置12为一具有外螺牙结构的精密螺杆。当施与驱动电压信号于压电材料的电极时，压电材料带动金属管产生弯曲变形，此时金属管内的内螺牙与输出螺杆的外螺牙相互接触，其螺牙间接触面的正向力与剪切力转换为摩擦力与带动螺牙间切线位移的切线力，当螺牙间有相对切线位移产生时，可使螺杆产生旋转运动，进而达到螺杆前进或后退的位移输出，推动或拉回欲移动的被动件。其中被动件与螺杆间必须有适当接合方式实现往复运动的目的。因此当此专利应用于单轴向马达时，需配合额外的机构设计，消除旋转位移，始能达到单轴向运动的目的。此外，此专利的螺杆运动方向为沿其轴线作旋转及前后运动，因此该马达的轴向总长度为螺杆长度加上金属管长度，整体长度较长，于应用时的空间配上需加以考虑。 

另外，请参照图1B所绘示的现有技术的圆棒旋转式超音波压电马达，其为美国专利US20070029900号专利案。该现有技术同样用金属管13外侧正交贴合四片压电材料14，使压电材料带动金属管产生弯曲变形作为马达驱动源。其金属管内侧为一光滑管壁，中间插入一圆棒15作为马达位移输出装置。于金属管两端配置C型夹机构16，用以将该圆棒限制在前后运动，仅保留圆棒 的旋转位移作为马达输出。当施与驱动信号于此四片压电材料电极时，使金属管产生弯曲变形，另外并控制此四组驱动信号的相位差，使金属管弯曲向量作圆周运动，为此产生金属管轴向两端外侧表面与圆棒凸块接触面的正向力与剪切力，转换为摩擦力与带动圆棒旋转的切线力，达到旋转位移输出的目的。 

发明内容

本发明提供一种压电马达，可接受一驱动电压信号而产生一线性位移输出，包括：一驱动杆，其表面具有至少一轴向槽，轴向槽轴向两端外侧的该驱动杆表面各具有一握持部；一压电材料，贴合于该驱动杆的该轴向槽上，可由输入的该驱动电压信号产生周期性的弯曲变形；一载具，具有一承载部，以承接该驱动杆的该两握持部，且该驱动杆的该压电材料朝向该载具内部；一抵板，设置于该载具承载的该驱动杆上方，该抵板具有一导沟槽；一封装体，该封装体具有一凹座以承载该载具，且在该载具与该凹座间设置至少一弹性体，该弹性体提供该载具与该抵板间的一持续预压力；以及一从动导杆，可移动地设置于该抵板的该导沟槽与该驱动杆之间，由该弹性体的该持续预压力与该驱动杆表面产生摩擦力。 

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。 

附图说明

图1A为现有技术的螺杆式压电马达； 

图1B为现有技术的圆棒旋转式超音波压电马达； 

图2为本发明压电马达的弹性体与抵板一体成型实施例的立体分解图； 

图3为本发明的压电材料变形时扭转作动示意图； 

图4为本发明的压电材料变形前作动示意图； 

图5为本发明的压电材料变形时弯曲作动示意图；以及 

图6为本发明压电马达的弹性体为压缩弹簧实施例的立体分解图。 

其中，附图标记 

10    金属管 

11    压电材料 

12    马达输出装置 

13    金属管 

14        压电材料 

15        圆棒 

16        C型夹机构 

20        驱动杆 

21        轴向槽 

22        握持部 

30，30’  压电材料 

40        载具 

41        承载部 

50A       抵板 

51A       导沟槽 

52A       侧框 

50B       抵板 

51B       导沟槽 

52B       框体