[发明专利]一种贴片式旋转型双驱动压电作动器及其工作方法

权利要求书

1.一种贴片式旋转型双驱动压电作动器，其特征在于，包含U形梁、第一驱动圆环、第二驱动圆环、第一至第二连接杆、第一至第二扭振压电元件组、弯振压电元件组、第一安装架和第二安装架；

所述U形梁包含底梁和对称的第一侧梁、第二侧梁，底梁的两端分别和第一侧梁的一端、第二侧梁的一端垂直固连；所述底梁、第一侧梁、第二侧梁均为长方体，均包含第一至第四侧面以及两个端面，第一至第四侧面依次相连，第一侧面平行于第三侧面，第二侧面平行于第四侧面；所述第一侧梁的第三侧面、第二侧梁的第一侧面位于U形梁的内侧，第一侧梁的第一侧面、第二侧梁的第三侧面位于U形梁的外侧，且底梁的第一侧面分别和第一侧梁的第一侧面、第二侧梁的第三侧面相连；

所述第一连接杆和第二连接杆均为柱体，一个端面为平面、另外一个端面为弧面；第一连接杆的平面端和所述第一侧梁的另一端固连、弧面端和所述第一驱动圆环的侧面固连；第二连接杆的平面端和所述第二侧梁的另一端固连、弧面端和所述第二驱动圆环的侧面固连；

所述第一连接杆、第一侧梁同轴且轴线经过第一驱动圆环的中心，第二连接杆、第二侧梁同轴且轴线经过第二驱动圆环的中心，第一驱动圆环、第二驱动圆环的两个端面均和第一侧梁的第一侧面平行；

所述第一安装架和第二安装架均包含两个安装片，其中，第一安装架的两个安装片对称设置在第一侧梁的第二侧面、第四侧面上，第二安装架的两个安装片对称设置在第二侧梁的第二侧面、第四侧面上；所述第一安装架、第二安装架的两个安装片上均设有通孔，用于固定贴片式旋转型双驱动压电作动器；

所述弯振压电元件组包含两片弯振压电元件，所述弯振压电元件采用单分区压电元件、沿厚度方向极化；所述两片弯振压电元件极化方向相同，对称设置在所述底梁第一侧面、第三侧面的中心；

所述第一扭振压电元件组、第二扭振压电元件组均包含第一扭振压电单元和第二扭振压电单元，所述第一扭振压电单元、第二扭振压电单元均包含第一至第四扭振压电元件，所述第一至第四扭振压电元件均和U形梁粘接，形成田字格正方形，所述第一至第四扭振压电元件均沿厚度方向极化，且相邻扭振压电元件的极化方向相反；

所述第一扭振压电元件组的第一扭振压电单元、第二扭振压电单元对称设置在第一侧梁第一侧面、第三侧面的中心，第二扭振压电元件组的第一扭振压电单元、第二扭振压电单元对称设置在第二侧梁第一侧面、第三侧面的中心；第一扭振压电元件组中第一扭振压电单元、第二扭振压电单元对应位置的扭振压电元件的极化方向相反；第一扭振压电元件组的第一扭振压电单元、第二扭振压电元件组的第一扭振压电单元对应位置的扭振压电元件的极化方向相同；

所述第一驱动圆环远离第二驱动圆环的端面上周向均匀设有m个驱动齿，第二驱动圆环远离第一驱动圆环的端面上周向均匀设有m个驱动齿，m为大于等于3的自然数；

所述第一驱动圆环中，到驱动梁最近的驱动齿的中心和驱动圆环中心的连线、驱动梁的轴线之间的夹角为3π/4m；所述第二驱动圆环中，到驱动梁最近的驱动齿的中心和驱动圆环中心的连线、驱动梁的轴线之间的夹角为9π/4m。

2.根据权利要求1所述的贴片式旋转型双驱动压电作动器，其特征在于，所述第一扭振压电元件组和第二扭振压电元件组中第一扭振压电单元、第二扭振压电单元形成的正方形的边长和所述第一侧梁第一侧面的宽相等，该正方形的两条边和第一侧面的两个长边对齐；

弯振压电元件组中两片弯振压电元件的两条边均和底梁第一侧面的两个长边对齐。