[发明专利]压电电动机

说明书

本发明包括具有U形的外壳下部(1)和安装罩(2)的压电电动机。压电致动器(3)安装在两个夹爪(6)之间。平面的导轨(15)在压电致动器的两侧形成在所述外壳下部中。圆形截面的支承元件(7)布置在夹爪与导轨之间。压力件(8)支撑在外壳罩与支承元件之间，所述压力件将支承元件压在夹爪上。在此，压力件(8)与外壳下部的导轨一起形成V形引导件。

技术领域

本发明涉及一种压电电动机(piezo motor)，其包括在专利权利要求1的上位概念中限定的特征。

背景技术

例如从WO 2013/034146 A2已知这样的具有压电驱动装置的电动机。电动机的磁芯为由压电陶瓷制成的扁平长方体形式的致动器。电极布置在压电致动器的两个相对的主表面上。通过将确定的电压或励磁电压施加至电极，以特定的频率出现压电致动器的目标周期性变形。由于这些周期性变形的频率处于超声波范围中，所以这样的压电电动机也被称作超声波电动机。压电致动器的周期性变形传输至布置在压电致动器的长侧表面上的摩擦元件，使得摩擦元件的前端跟随限定的运动路径。所述运动路径使得压在待驱动元件上的摩擦元件沿期望的驱动方向在所述元件上施加力，并且因此使所述元件沿着所述驱动方向运动。如果颠倒励磁电压，则压电致动器沿相反的方向驱动所述待驱动元件。

通过前述压电电动机，立方形的压电致动器被夹紧在由两个L形框架部组成的矩形框架中。该框架几乎将压电致动器完全封闭，并且只有布置有摩擦元件的侧表面没有被框架封闭。两个框架部由牢固的弹簧夹保持在一起，并且以无反冲地保持在框架中的方式压在压电致动器上。

前述压电电动机还具有由U形外壳下部和具有弹簧部的平坦外壳罩组成的两件式的外壳。框架能够滑动地安装在外壳中，使得其能够几乎不受阻碍地沿待驱动元件的方向(x方向)与布置在其中的压电致动器一起运动，同时防止沿横向方向(y方向)或向上或向下(z方向)的不期望的运动。引导沟槽设置在外壳下部的内侧与框架的下侧之间以及框架的顶部与外壳罩之间。这些引导沟槽平行于压电致动器的端面而延伸，或者与压电致动器坐落有摩擦元件的长侧面成直角地延伸。引导沟槽分别包含支承元件，所述支承元件被设计为WO 2013/034146A描述的实施例中的圆柱形滑动销。外壳罩的弹性部在滑动销上施加压力，使得具有压电致动器的框架精确地安装在外壳中。两个螺旋弹簧挤压具有压电致动器的框架，并且因此沿具有直棒形状的待驱动元件的方向挤压摩擦元件。压电致动器沿摩擦元件的方向(即，横向于被止挡元件限制的待驱动元件)的位移用于补偿能够由于制造以及摩擦元件的磨损或者待驱动元件的摩擦表面的磨损而产生的公差。

电动机的精密度及其效率明确地依靠经由摩擦元件引入到压电致动器中的反作用力没有导致压电致动器的不期望的位移的事实。支承布置需要是相应地刚性的。

在根据WO 2013/034146 A2的设计中，压电致动器靠在矩形框架的侧壁上，并且引入的力矩经由框架传输至位于底部与罩之间的支承元件而进入外壳。框架和将框架保持在一起的弹簧夹需要被设计为相应地稳定。容纳支承元件并且将其平行引导的V形凹陷也需要是精确和稳定的，从而有效地防止压电致动器的不期望的运动，尤其是沿横向方向，即，平行于待驱动元件的前进方向。进一步不利的是所述设计包括大量单独的部件，其中的一些制造复杂，并且组装也相应地复杂。最后，所述设计导致明显超过压电致动器的厚度的整体高度。

发明内容

本发明因此基于如下的技术问题：提供一种具有最佳效率的高精确度压电电动机，其由容易制造、容易组装的少量单独的部件组成，并且特征在于整体高度低。

该问题的解决方案基于根据第一专利权利要求的上位概念的压电电动机。所述目的由在第一专利权利要求的特征部分指示的特征解决。