[发明专利]一种基于压电叠堆的旋转驱动装置

权利要求书

1.一种基于压电叠堆的旋转驱动装置，其特征在于，包括驱动定子Ⅰ(1)、驱动定子Ⅱ(3)、固定定子(2)以及驱动轴(9)；

所述驱动定子Ⅰ(1)、驱动定子Ⅱ(3)以及固定定子(2)的结构相同，均包括若干箝位机构(5)、与箝位机构(5)数量相同的压紧块(6)以及星型平台(10)，所述压紧块(6)呈圆周式均匀安装在星型平台(10)上并与星型平台(10)通过柔性铰链连接，对应压紧块(6)所在位置处所述箝位机构(5)呈圆周式均匀安装在星型平台(10)上且与星型平台(10)硬接触；基于尺蠖运动原理，将压电叠堆直线运动转化为驱动轴的步进式旋转运动，通过上中下设置的驱动定子Ⅰ(1)、驱动定子Ⅱ(3)、固定定子(2)实现驱动轴(9)的正反向转动；

在驱动定子Ⅰ(1)和驱动定子Ⅱ(3)的星型平台(10)上于至少一个箝位机构(5)的末端处安装有驱动机构(8)，驱动机构(8)与星型平台(10)硬接触；箝位机构(5)数量为六个；

在固定定子(2)的星型平台(10)上于至少两个箝位机构(5)的末端处设置向外延伸形成用于固定星型平台(10)的安装孔(7)；

所述驱动定子Ⅰ(1)、固定定子(2)、驱动定子Ⅱ(3)从上至下依次设置，相邻的星型平台(10)之间通过柔性铰链(4)连接，所述驱动轴(9)穿设于驱动定子Ⅰ(1)、固定定子(2)、驱动定子Ⅱ(3)的星型平台(10)中心处。

2.根据权利要求1所述基于压电叠堆的旋转驱动装置，其特征在于，所述箝位机构(5)包括顶紧螺钉(51)、下楔形块(52)、上楔形块(53)、预紧螺钉(54)以及箝位压电叠堆(55)，星型平台(10)上从外向内开设有依次连通的第一安装槽、第二安装槽以及第三安装槽；所述上楔形块(53)、下楔形块(52)安装于第一安装槽内且楔形面相对接触；所述顶紧螺钉(51)、预紧螺钉(54) 分别安装于第一安装槽两侧壁上，且顶紧螺钉(51)、预紧螺钉(54)的端部分别与下楔形块(52)、上楔形块(53)的端面相接触；所述箝位压电叠堆(55)安装于第二安装槽内；所述压紧块(6)安装于第三安装槽内；调节顶紧螺钉(51)和预紧螺钉(54)在旋进方向的位移以预紧箝位压电叠堆(55)，箝位压电叠堆(55)受电伸长后推动压紧块(6)箝紧驱动轴(9)。

3.根据权利要求1所述基于压电叠堆的旋转驱动装置，其特征在于，所述驱动机构(8)包括驱动压电叠堆(81)、驱动锁紧块(82)、叠堆基座(83)以及调紧螺钉，驱动锁紧块(82)具有楔形面；所述驱动定子Ⅰ(1)、驱动定子Ⅱ(3)上的驱动机构(8)共用同一叠堆基座(83)；各星型平台(10)上于同一位置处的箝位机构(5)末端处开设有第四安装槽；所述叠堆基座(83)呈横置Z型结构，包括竖部Ⅰ、竖部Ⅱ以及横部，竖部Ⅰ、竖部Ⅱ具有楔形面，竖部Ⅰ、横部以及竖部Ⅱ分别位于驱动定子Ⅰ(1)、固定定子(2)、驱动定子Ⅱ(3)上的第四安装槽中，所述横部与固定定子(2)的星型平台(10)固定连接；驱动定子Ⅰ(1)、驱动定子Ⅱ(3)上的驱动压电叠堆(81)、驱动锁紧块(82)以叠堆基座(83)的中心为对称点呈中心对称布置，所述驱动锁紧块(82)安装于第四安装槽且与竖部Ⅰ/竖部Ⅱ的楔形面相对接触，驱动压电叠堆(81)安装于第四安装槽且两端端部分别与驱动锁紧块(82)、第四安装槽的槽壁相接触；调紧螺钉安装于第四安装槽的前侧壁上，且调紧螺钉的端部与驱动锁紧块(82)的端面相接触，调节调紧螺钉在旋进方向的位移以预紧驱动压电叠堆(81)。

4.根据权利要求1所述基于压电叠堆的旋转驱动装置，其特征在于，所述星型平台(10)包括沿中心周向延伸出的若干安装槽位，每个安装槽位上设置一组压紧块(6)和箝位机构(5)。

5.根据权利要求4所述基于压电叠堆的旋转驱动装置，其特征在于，所述安装槽位为矩形，设置有驱动机构的安装槽位周向臂长大于未设置驱动机构的安装槽位周向臂长。

6.根据权利要求1-5任一所述基于压电叠堆的旋转驱动装置，其特征在于，所述驱动机构(8)数量为一个。

7.根据权利要求1-5任一所述基于压电叠堆的旋转驱动装置，其特征在于，在固定定子(2)的星型平台(10)上于四个箝位机构(5)的末端处设置向外延伸形成用于固定星型平台(10)的安装孔(7)。