CN103441213A - 一种圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片，该多层压电马达陶瓷片是由多层压电陶瓷膜片和内电极浆料叠合共烧而成，圆环形压电马达陶瓷片的电极区沿圆周被绝缘分区分割为独立的电极分区。根据应用要求，极化时相邻电极分区的极化方向相同或相反。马达工作时，当在压电马达陶瓷片的不同电极分区部分通入一定的交变电压时，不同电极分区可产生不同方式的伸缩弯曲振动，就可实现空间上的多自由度运动要求，较之同样厚度的单层压电马达陶瓷片和单个电极分区，本发明提供的压电马达陶瓷片具有更大的伸缩弯曲形变量。该压电马达陶瓷片具有结构简单，易于大规模生产、成本低等优点，可以用于相机自动聚焦、相机压电快门、硬盘驱动等领域。

Description

一种圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片

技术领域

本发明具体涉及一种圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片。

背景技术

压电马达是一种通过逆压电效应来实现电能-机械能转换的器件，即利用压电陶瓷的压电效应实现电能与机械能相互转化的原理，压电马达陶瓷具有广阔的应用前景，相机自动聚焦、相机压电快门、点阵打印机、硬盘驱动等领域中得到广泛应用，目前美国在某些仪器设备、航天宇航设备上也采用了压电陶瓷马达作为驱动源。与传统的电磁马达相比有许多优点：结构简单，易于小形化，噪音小、不受电磁辐射干扰等，已成为微形驱动器的研究热点。

发明内容

本发明的目在于克服传统马达的缺点，提供一种圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片，该压电马达陶瓷片重量轻、体积小、结构简单、噪音小，不受电磁辐射干扰等。

本发明的技术方案是：一种圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片，其特征在于：多层压电马达陶瓷片由多层压电陶瓷膜片和多层内电极叠合共烧而成的独石结构，各层之间设有内电极，位于奇数层的压电陶瓷膜片包括相同数目的电极分区和相同数目的绝缘分区且电极分区和绝缘分区交替等分排列，通过侧棱涂银区将多层内电极导引出来；位于偶数层的压电陶瓷膜片仅有一个电极分区，且电极分区的内外侧为绝缘分区，通过侧棱涂银区将多层内电极导引出来；位于奇数层的同一电极分区的电极层相互电连接，位于偶数层的同一电极分区的电极层相互电连接，极化后各电极层之间的极化方向相同或相反。

所述多层至少为两层。

所述压电马达陶瓷片是圆环形。

其中电极分区的数目m为正整数，且2≤m≤10。

本发明把m个独立的电极分区集成为一个整体，m为正整数，且2≤m≤10，采用了多层结构且各陶瓷层之间有内电极，位于奇数层的在同一电极分区的电极层相互电连接，位于偶数层的在同一电极分区的电极层相互电连接，基于这种结构，通过不同极化方式、极化方向，相邻电极分区极化方向相同或相反。压电马达陶瓷片工作时，当在陶瓷片不同电极分区部分通入一定的交变电压时，不同电极分区可产生不同方式的伸缩弯曲振动，就可实现空间上的多自由度运动要求，较之同样厚度的单层压电马达陶瓷片和单个电极分区，本发明提供的压电马达具有更大的伸缩弯曲形变量，并可通过增加或减少陶瓷膜片的层数或膜片的厚度的方法来增加或减少其形变量。

附图说明

图1是四电极分区圆环形多层压电马达陶瓷片的内电极印刷图形一。

图2是四电极分区圆环形多层压电马达陶瓷片的内电极印刷图形二。

图3是四电极分区圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片的外形结构示意图。

图4是三电极分区圆环形多层压电马达陶瓷片的内电极印刷图形。

图5是多层压电马达陶瓷片的内电极结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，四电极分区内电极印刷图形由四个电极分区和四个绝缘分区构成，内电极印刷图形沿圆周被四个绝缘分区a～d等分为四个独立的电极分区1～4。

如图2所示，内电极印刷图形沿圆周仅有一个电极分区5，且电极区5的内外侧为绝缘分区e、f。

如图3所示，圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片由四个电极分区1～4、四个绝缘分区a～d、四个侧棱涂银区6和一个侧棱涂银区7构成。多层压电马达陶瓷片是由多层压电陶瓷膜片和多层内电极叠合共烧而成，位于奇数层的压电陶瓷膜片印刷如图1所示的内电极图形，位于偶数层的压电陶瓷膜片印刷如图2所示的内电极图形。位于奇数层的同一电极分区的电极层相互连接，并通过四个侧棱涂银区6导引出来；位于偶数层的同一电极分区的电极层相互连接，并通过侧棱涂银区7导引出来。极化时，相邻电极分区的极化方向相同或相反，即由四个侧棱涂银区6所导引的四个电极分区1～4接电源的正电压或负电压；侧棱涂银区7所导引的电极分区5接电源地线。压电马达陶瓷片工作时，多个电极分区独立而互不影响，且不同电极分区可产生不同方式的伸缩弯曲振动，就可实现空间上的多自由度运动要求。

如图4所示，三电极分区内电极印刷图形由三个电极分区和三个绝缘分区构成，内电极印刷图形沿圆周被三个绝缘分区a～c等分为三个独立的电极分区1～3。三电极分区多层压电马达陶瓷片的奇数层压电陶瓷膜片印刷如图4所示的内电极图形，偶数层压电陶瓷膜片印刷如图2所示的内电极图形。位于奇数层的同一电极分区的电极层相互连接，并通过三个侧棱涂银区导引出来；位于偶数层的同一电极分区的电极层相互连接，并通过侧棱涂银区导引出来。极化时，相邻电极分区的极化方向相同或相反。压电马达陶瓷片工作时，多个电极分区独立而互不影响，且不同电极分区可产生不同方式的伸缩弯曲振动，就可实现空间上的多自由度运动要求。

如图5所示，多层压电马达陶瓷片由多层压电陶瓷膜片和多层内电极叠合共烧而成的独石结构，所述多层可以是两层或更多层，各层之间设有内电极8，该陶瓷片的陶瓷层与内电极层结合良好，不易分裂。通过侧棱涂银区6和7将多层内电极8导引出来，位于奇数层的同一电极分区的电极层相互电连接，位于偶数层的同一电极分区的电极层相互电连接，极化后各电极层之间的极化方向9相同或相反。当加载适当的交变驱动电压时，压电马达陶瓷片可产生伸缩弯曲振动，较之同样厚度的单层压电马达具有更大的弯曲形变量。

需要说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换。

凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片，其特征在于：多层压电马达陶瓷片由多层压电陶瓷膜片和多层内电极叠合共烧而成的独石结构，各层之间设有内电极(8)，位于奇数层的压电陶瓷膜片包括相同数目的电极分区和相同数目的绝缘分区且电极分区和绝缘分区交替等分排列，通过侧棱涂银区(6)将多层内电极(8)导引出来；位于偶数层的压电陶瓷膜片仅有一个电极分区，且电极分区的内外侧为绝缘分区，通过侧棱涂银区(7)将多层内电极(8)导引出来；位于奇数层的同一电极分区的电极层相互电连接，位于偶数层的同一电极分区的电极层相互电连接，极化后各电极层之间的极化方向(9)相同或相反。

2.如权利要求1所述的一种圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片，其特征在于：所述多层至少为两层。

3.如权利要求1所述的一种圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片，其特征在于：所述压电马达陶瓷片是圆环形。

4.如权利要求1所述的一种圆环形多层独石结构压电马达陶瓷片，其特征在于：电极分区的数目m为正整数，且2≤m≤10。

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