[发明专利]一种压电马达

说明书

本发明公开了一种压电马达，它包含压电陶瓷、夹持装置、马达壳体；压电陶瓷通过夹持装置固定在马达壳体内；所述的压电陶瓷为长方形压电陶瓷；压电陶瓷的一面设有四个等分的电极，相对的另一面设有全电极；压电陶瓷的短边端部设有柱状驱动足；压电陶瓷的短边端部的中间部位设有与柱状驱动足对应的开槽；柱状驱动足的一侧嵌入开槽内；所述的夹持装置为由预紧力施加部件和左右两个夹持架组成的U形结构；其中一个夹持架的外侧设有变形弹簧片；夹持架夹持住压电陶瓷的两个长边，夹持架的夹持位置位于压电陶瓷被驱动时变形较小或零变形的部位；它整体结构小而紧凑，使用寿命长，驱动足较短，粘接牢靠，夹持装置简单，尺寸小。

技术领域

本发明涉及驱动元件技术领域，具体涉及一种压电马达。

背景技术

压电马达作为一种全新的驱动器，以低速大转矩、大静态保持力矩、响应速度快、体积小重量轻，纳米量级的分辨率以及无磁场干扰等优点受到国内外的广泛关注，并在众多领域得到应用。通常，压电马达可以分为直线型压电马达和旋转型压电马达。直线型压电马达中的动子作直线运动；旋转型压电马达中的动子作旋转运动。L1-B2型压电马达是一种典型的线性压电马达（见美国专利US5877579），该马达的振动元件为一长方形压电陶瓷，陶瓷的一面为全电极，另一面为四等分电极，陶瓷沿厚度方向极化。马达工作在第一阶的纵振动模式（L1）和第二阶的弯曲振动模式（B2）。当L1和B2被加在对角两个电极同时激发时，在陶瓷的端部中间部位产生椭圆的驻波，由粘接在该部位的摩擦驱动足驱动动子运动。当振动由另一对电极激发时，驱动力相反，动子朝另一方向运动。这种陶瓷结构简单，具有较大的推力，已经在工业界获得应用。在制造L1B2压电马达时如何设计压电陶瓷的夹持装置，方便的预紧力施加机构和可靠的摩擦驱动足结构，对于压电马达整体结构的微型化和马达性能的提高至关重要 。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的压电马达，整体结构小而紧凑，使用寿命长，驱动足较短，粘接牢靠，夹持装置简单，尺寸小。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含压电陶瓷、夹持装置、马达壳体；压电陶瓷通过夹持装置固定在马达壳体内；所述的压电陶瓷为长方形压电陶瓷；压电陶瓷的一面设有四个等分的电极，相对的另一面设有全电极；压电陶瓷的短边端部设有柱状驱动足；压电陶瓷的短边端部的中间部位设有与柱状驱动足对应的开槽；柱状驱动足的一侧嵌入开槽内；所述的夹持装置为由预紧力施加部件和左右两个夹持架组成的U形结构；其中一个夹持架的外侧设有变形弹簧片；夹持架夹持住压电陶瓷的两个长边，夹持架的夹持位置位于压电陶瓷被驱动时变形较小或零变形的部位；

优选地，所述的柱状驱动足为圆柱形驱动足；开槽为圆弧形开槽；圆柱形驱动足的一侧的一部分嵌入圆弧形开槽内；圆柱形驱动足的两个端面和压电陶瓷上下表面基本平齐；

优选地，所述的柱状驱动足为端面为3个直角边和一圆弧构成的柱形驱动足；开槽为长方形开槽；柱形驱动足的3个直角边一侧的一部分嵌入槽内； 柱形圆弧面正对开槽底部和被驱动的滑块相接；

优选地，所述的夹持装置为可折弯的一体式结构；

优选地，所述的马达壳体的内壁与夹持装置的接触部位粘贴有降低摩擦系数的薄片；

优选地，所述的压电陶瓷的数量为一对；两个压电陶瓷分别设在两个夹持装置内，两个夹持装置并排水平排列在马达壳体内；两个夹持装置的预紧力施加部件端的中间位置设有预紧力弹簧片；预紧力弹簧片的两端分别和两个夹持装置的施加预紧力部件接触；预紧力弹簧片的中间部位设有偏心销钉；

优选地，所述的压电陶瓷的数量为若干对；压电陶瓷分别设在相应的夹持装置内；若干对夹持装置水平并排或上下堆叠地设置在马达壳体内；每对夹持装置的预紧力施加部件端均设有一个预紧力弹簧片和偏心销钉。