[发明专利]一种单驱双向型盘形直线压电电机

说明书

技术领域

本发明涉及微型驱动机构领域，具体涉及一种单驱双向型盘形直线压电电机。

背景技术

压电电机作为一种精密的压电驱动元件，正成为一些高级技术产品诸如手机、个人计算机、医学成像系统及其他微型医用设备的关键元件。与传统的电磁驱动机构相比，压电驱动器具有相对较高的功率密度、大驱动力和较高的驱动步距精度。

目前，有许多的研究者已经致力于发展微型直线压电电机作为精密驱动，特别是应用于微型照相模块，但是相对于当前快速发展的手机，其用于手机拍摄系统自动聚焦和调焦的微型驱动元件比较缺少。压电驱动元件与传统的电磁驱动元件（如音圈电机）相比，具有响应快、步距精度高、无电磁干扰和推力大等优点，更适合于用户对高质量照片的拍摄要求和良好的用户体验。

用于镜头驱动的压电驱动机构，有螺纹驱动型和直接驱动型，其中典型的螺纹驱动型有中国专利ZL200710022415.9中公布的一种微型压电马达-镜头片集成驱动机构，包括环状压电定子、转子和驱动电源，其中：环状压电定子上设有内螺纹，转子为带有外螺纹的环状或圆筒状，转子与镜头片集成一体；转子的外螺纹与定子上内螺纹吻合；转子通过相互吻合的螺纹旋入定子；其优点是：提供了一种压电定子的超薄环状构造，镜头片作为转子一部分被直接驱动，具有相对更高的驱动力和效率，螺纹传动还具有对振动不敏感的特点；由于压电定子上的压电元件为薄片状或多层薄片结构，可容许马达在较低电压下工作；由于马达和镜头驱动机构含有元件少，相对尺寸小和造价低，特别适合于手机和微型照相机模块中的光学镜头的自动聚焦和变焦；其把镜头集合成螺纹驱动机构中的螺杆，具有结构紧凑等优点，但是其利用螺纹驱动原理，使得其镜头在调焦过程中也在做轻微的“呼啦圈”运动，会影响调焦效果；在美国专利US6940209中公布了一种棒状型以“呼啦圈（Wobbling）”方式工作的直线马达，其通过螺纹驱动原理驱动推动螺杆的直线运动，螺杆通过一个附着的小球和一个弹性片实现对镜头的驱动，其虽然可以做成小直径棒状结构，但沿镜头方向有一个较长的长度，其不适合于做超薄型的镜头模块。利用螺纹驱动原理实现直线驱动的压电驱动机构，具有不容易加载恒定预压力的缺点。

典型的直接驱动的压电电机，如美国专利US7501745中公布的一种利用多层压电陶瓷构成的压电振动器，其可以通过驱动滑块间接的驱动镜头做直线运动，其具有驱动稳定、恒定预压力等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单驱双向型盘形直线压电电机，采用盘式驱动结构，把镜头集成压电直线电机的动子，与螺纹驱动型相比其具有衡预压力、不做“呼啦圈”运动、驱动稳定、可和镜头集成一体及盘型驱动结构可以实现超薄化设计等优点，并且使用时只需要一路驱动信号电路就可以实现双方向运动，通过对不同组压电陶瓷片切换通电就可以实现不同方向运动，可以更好的实现驱动电路的微型化和简单化。

一种单驱双向型盘形直线压电电机，包括定子和动子，所述定子包括振动体和对称设置在振动体两侧的至少两片压电陶瓷片，所述振动体包括振动体本体以及与振动体本体接触且相对振动体本体凸起的突起部，所述突起部设有通孔，该通孔与所述动子过盈配合；所述突起部有两个且两个突起部的突出方向相反。

本发明单驱双向型盘形直线压电电机突起部有两个且两个突起部的突出方向相反，使用时只需要一路驱动信号电路就可以实现双方向运动。

所述的动子能够相对于定子滑动。

优选如下几种技术方案：

所述振动体本体为一圆环形固定支架，在所述固定支架的两侧面各设有一钵形环片，两个钵形环片的钵形突起形成所述突起部，所述钵形突起的中心部位设有通孔，该通孔与所述动子过盈配合；两个钵形环片的钵形突起的突出方向相反；所述压电陶瓷片为与钵形环片的环状部分相匹配的环形片，两片压电陶瓷片分别设置在两个钵形环片远离固定支架的一面上。工作原理：对其中一片压电陶瓷片通与锯齿波型信号，另一片压电陶瓷片进行短路，通过摩擦推动动子朝一个方向运动；对另一片压电陶瓷片通以锯齿波形信号，可以推动动子朝另一个方向运动，其只需在两片压电陶瓷片之间切换驱动信号就可以实现双方向的运动，与现有技术相比，其只需要一路驱动信号电路，可以实现驱动电路的微型化和简单化，其钵形环片的定子结构和镜头可以集成到动子中，可以实现超薄化集成化设计，满足手机等器件超薄、微型化驱动结构和简化、微型化驱动电路的要求。

所述固定支架上设有四个呈均匀分布的固定孔，便于对定子进行固定，用于限定定子运动。