[发明专利]采用单一压电振子的两自由度套筒折展机构

权利要求书

1.采用单一压电振子的两自由度套筒折展机构，它包括压电振子(1)、外套筒(2)、内套筒(3)和两个万向轴承(4)；

其特征在于，所述压电振子(1)包括中间梁(1-1)、四片纵弯复用压电陶瓷片(1-2)、四片弯振陶瓷片(1-3)和两个后端盖(1-4)，中间梁(1-1)包含两个变幅杆(1-1-1)和一个驱动足(1-1-2)，

驱动足(1-1-2)的两个侧面分别与两个变幅杆(1-1-1)的末端面固定连接，后端盖(1-4)的一侧中心位置设置有螺柱(1-4-1)，所述每个螺柱(1-4-1)均套装有两片纵弯复用压电陶瓷片(1-2)和两片弯振陶瓷片(1-3)，且该两片弯振陶瓷片(1-3)靠近后端盖(1-4)，所述后端盖(1-4)通过螺柱(1-4-1)旋合在变幅杆(1-1-1)的首端，并实现纵弯复用压电陶瓷片(1-2)和弯振陶瓷片(1-3)的压紧；

内套筒(3)套接在外套筒(2)内，压电振子(1)通过后端盖(1-4)与内套筒(3)固定连接，且压电振子(1)轴线与内套筒(3)轴线平行，压电振子(1)上的驱动足(1-1-2)的侧面与外套筒(2)内侧面紧密接触；所述两个万向轴承(4)的外框架(4-1)均与内套筒(3)的内侧壁固定连接，万向轴承(4)的转动球(4-2)与外套筒(2)内侧面紧密接触。

2.根据权利要求1所述的采用单一压电振子的两自由度套筒折展机构，其特征在于，所述压电振子(1)中的纵弯复用压电陶瓷片(1-2)和弯振陶瓷片(1-3)均沿厚度方向极化；每片弯振陶瓷片(1-3)均是由两个半片压电陶瓷片(1-3-1)构成，且每片弯振陶瓷片(1-3)中的两个半片压电陶瓷片(1-3-1)的极化方向相反；

每个螺柱(1-4-1)上套装的两片弯振陶瓷片(1-3)极化方向相反，且每个螺柱(1-4-1)上靠近纵弯复用压电陶瓷片(1-2)的弯振陶瓷片(1-3)的极化方向相同；

所述纵弯复用压电陶瓷片(1-2)分为左右两个半区进行极化，且同一纵弯复用压电陶瓷片(1-2)上左右两个半区的极化方向相同，每个螺柱(1-4-1)上套装的两片纵弯复用压电陶瓷片(1-2)的极化方向相反，每个螺柱(1-4-1)上靠近弯振陶瓷片(1-3)的纵弯复用压电陶瓷片(1-2)极化方向相同；

相邻的纵弯复用压电陶瓷片(1-2)和弯振陶瓷片(1-3)之间、纵弯复用压电陶瓷片(1-2)和变幅杆(1-1-1)之间均设置有接地电极片(1-5)，

每个螺柱(1-4-1)上套装的两片弯振陶瓷片(1-3)之间设置有弯振电极片(1-6)，

每个螺柱(1-4-1)上套装的两片纵弯复用压电陶瓷片(1-2)之间设置有两个纵弯复用电极片(1-7)，且上述的两个纵弯复用电极片(1-7)分列在两片纵弯复用压电陶瓷片(1-2)之间的左右两侧，两个纵弯复用电极片(1-7)之间留有间隙。

3.根据权利要求2所述的采用单一压电振子的两自由度套筒折展机构，其特征在于，所述所有接地电极片(1-5)与激励信号公共端连接，所有的弯振电极片(1-6)与第一相驱动信号连接，所有的纵弯复用电极片(1-7)与第二相驱动信号连接，第一相驱动信号与第二相驱动信号在时间上具有90度或者-90度的相位差。

4.根据权利要求2所述的采用单一压电振子的两自由度套筒折展机构，其特征在于，所述所有接地电极片(1-5)与激励信号公共端连接，所有弯振电极片(1-6)与第一相驱动信号连接；一个螺柱(1-4-1)上套装的两片纵弯复用压电陶瓷片(1-2)之间的左侧纵弯复用电极片(1-7)与第二相驱动信号连接，且一个螺柱(1-4-1)上套装的两片纵弯复用压电陶瓷片(1-2)之间的右侧纵弯复用电极片(1-7)与第三相驱动信号连接；

另一个螺柱(1-4-1)上套装的两片纵弯复用压电陶瓷片(1-2)之间的右侧纵弯复用电极片(1-7)与第二相驱动信号连接，且另一个螺柱(1-4-1)上套装的两片纵弯复用压电陶瓷片(1-2)之间的左侧纵弯复用电极片(1-7)与第三相驱动信号连接；

第一相驱动信号与第二相驱动信号在时间上具有90度或者-90度的相位差，第二相驱动信号与第三相驱动信号之间在时间上具有180度的相位差。