[发明专利]采用剪切工作模式的扭转型精密压电驱动器及其制作方法

权利要求书

1.一种采用剪切工作模式的扭转型精密压电驱动器，其特征在于，它的外形为圆柱形或圆环形；所述驱动器包括m层外形为圆柱形或圆环形的致动单元(1)，且m层致动单元(1)采用沿驱动器轴线方向叠拼的方式固定连接组成整体驱动器；每层所述致动单元(1)包括2n个外形为扇形或扇环形的压电陶瓷(2)和2n个通电电极片(3)，其中m为大于1的整数，n为大于1的整数；每层所述致动单元(1)中的2n个压电陶瓷(2)沿驱动器周向均布，且相邻两个压电陶瓷(2)之间固定设有一个通电电极片(3)；每层所述致动单元(1)中的2n个压电陶瓷(2)包括n个沿驱动器轴线方向正向极化的第一压电陶瓷(2-1)和n个沿驱动器轴线方向负向极化的第二压电陶瓷(2-2)，且n个正向极化的第一压电陶瓷(2-1)和n个负向极化的第二压电陶瓷(2-2)交替布置；

所述压电驱动器的通电电极片(3)上施加激励电压后，压电陶瓷(2)中产生与极化方向垂直的电场，从而发生沿驱动器周向的剪切变形，驱动器的上下两个底面产生与激励电压成比例的相对角度偏转，进而实现了旋转运动的输出。

2.一种采用剪切工作模式的扭转型精密压电驱动器，其特征在于，它的外形为圆柱形或圆环形；所述驱动器包括m层外形为圆柱形或圆环形的致动单元(1)，且m层致动单元(1)采用沿驱动器径线方向叠拼的方式固定连接组成整体驱动器；每层所述致动单元(1)包括2n个外形为扇形或扇环形的压电陶瓷(2)和2n个通电电极片(3)，其中m为大于1的整数，n为大于1的整数；每层所述致动单元(1)中的2n个压电陶瓷(2)沿驱动器周向均布，且相邻两个压电陶瓷(2)之间固定设有一个通电电极片(3)；每层所述致动单元(1)中的2n个压电陶瓷(2)包括n个沿驱动器径线方向正向极化的第一压电陶瓷(2-1)和n个沿驱动器径线方向负向极化的第二压电陶瓷(2-2)，且n个正向极化第一压电陶瓷(2-1)和n个负向极化的第二压电陶瓷(2-2)交替布置；

所述压电驱动器的通电电极片(3)上施加激励电压后，压电陶瓷(2)中产生与极化方向垂直的电场，从而发生沿驱动器周向的剪切变形，驱动器的内外两个柱面产生与激励电压成比例的相对角度偏转，进而实现了旋转运动的输出。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的驱动器，其特征在于，所述压电驱动器相邻两个通电电极片(3)上施加极性相反的激励电压，驱动器输出转角与施加激励电压成比例，具体表现为：激励电压越高，驱动器输出转角越大，激励电压的波形不同，驱动器输出运动的动态特性也不同。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的采用剪切工作模式的扭转型精密压电驱动器的制作方法，其特征在于，所述制作方法执行顺序为压电陶瓷(2)的成型与烧结、压电陶瓷(2)的极化、压电陶瓷(2)的机加工与上电极、以及将压电陶瓷(2)与通电电极片(3)装配成驱动器的一层致动单元(1)的过程；或压电陶瓷(2)的成型与烧结、压电陶瓷(2)的机加工、压电陶瓷(2)的极化与上电极、以及将压电陶瓷(2)与通电电极片(3)装配成驱动器的一层致动单元(1)的过程；或压电陶瓷(2)的成型与烧结、压电陶瓷(2)的极化与上电极、以及将压电陶瓷(2)与通电电极片(3)装配成驱动器的一层致动单元(1)的过程；或压电陶瓷(2)的成型、烧结与上电极、驱动器的装配、以及对装配完的压电陶瓷(2)极化的过程；或驱动器的成型、烧结与上电极、以及驱动器中压电陶瓷(2)的极化过程。