CN111431434A - 压紧机构、压电驱动电机以及原子力显微镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压紧机构，包括压紧底板、压紧件以及固定件。压紧底板能够与压电驱动电机的基体固定连接。压紧件可转动的设置于压紧底板，压紧件沿自身转轴方向与压紧底板相对固定，压紧件沿自身转轴方向具有第一压紧端。固定件沿自身延伸方向具有第一固定端和第二固定端，第二固定端能够与压电堆垛固定连接，第一固定端与压紧件的第一压紧端螺纹连接。压紧件相对于压紧底板转动时，固定件沿自身延伸方向靠近或者远离压紧底板。本发明还提供一种包括上述压紧机构的压电驱动电机以及原子力显微镜。上述压紧机构、压电驱动电机以及原子力显微镜，可以保证施加合适的预紧力，也可以在中心棱柱运动过程中保持整个压紧机构的固定，具有更高的稳定性。

Description

压紧机构、压电驱动电机以及原子力显微镜

技术领域

本发明涉及微机电技术领域，特别是涉及一种压紧机构、压电驱动电机以及原子力显微镜。

背景技术

原子力显微镜(Atomic Force Microscope)是多个学科和研究领域的重要测量、表征以及操控工具。一般的原子力显微镜在工作时需要使用由切向压电片组成的压电驱动电机驱动纳米级探针接近样品并进行扫描。传统的压电驱动电机包括基体、压紧装置、切向压电堆垛、以及中心棱柱，切向压电堆垛夹紧中心棱柱，扫描探针设置在中心棱柱上。向切向压电堆垛中输入周期性锯齿形交流电，单个锯齿的一端斜率较高，切向压电堆垛变形的速率相应也较快，中心棱柱由于惯性保持静止；单个锯齿的另一端斜率较低，切向压电堆垛变形速率相对较慢，中心棱柱将跟随切向压电堆垛移动。如此往复，即可将中心棱柱朝一个方向移动。传统的压电驱动电机一般使用至少两片弹簧对切向压电堆垛施加预紧力，在压电驱动电机运动过程中常会出现两片弹簧由于受力不均而发生振动甚至晃动，这将极大地影响压电驱动过程的精确度和可靠性。

发明内容

基于此，有必要针对传统的压电驱动电机中压紧件易发生振动甚至晃动的问题，提供一种运动稳定性高的压紧机构、压电驱动电机以及原子力显微镜。

一种压紧机构，包括：

压紧底板，能够与压电驱动电机的基体固定连接；

压紧件，可转动的设置于所述压紧底板，所述压紧件沿自身转轴方向与所述压紧底板相对固定，所述压紧件沿自身转轴方向具有第一压紧端；

固定件，沿自身延伸方向具有第一固定端和第二固定端，所述第二固定端能够与压电驱动电机中的压电堆垛固定连接，所述第一固定端与所述压紧件的所述第一压紧端螺纹连接；

所述压紧件相对于所述压紧底板转动时，所述固定件沿自身延伸方向靠近或者远离所述压紧底板。

在其中一个实施例中，所述压紧件的所述第一压紧端开设有螺纹孔，所述固定件的所述第一固定端外表面上具有外螺纹，所述第一固定端能够旋入所述第一压紧端上开设的螺纹孔中。

在其中一个实施例中，所述压紧底板上开设有压紧通孔，所述压紧件穿设于所述压紧通孔；所述压紧件的所述第一压紧端具有挡环，所述挡环与所述压紧底板靠近所述固定件的一侧面抵接。

在其中一个实施例中，所述压紧件沿自身转轴方向远离所述第一压紧端的位置具有驱动结构，所述驱动结构在外力作用下能够带动所述压紧件绕自身轴向转动。

在其中一个实施例中，所述压紧件还具有第二压紧端，所述第二压紧端与所述第一压紧端分别为所述压紧件沿自身转轴方向的两端；所述第二压紧端上沿与所述压紧件的轴向垂直的方向开设豁口，进而形成所述驱动结构。

在其中一个实施例中，所述压紧件沿自身轴向远离所述挡环的部分开设有外螺纹；所述压紧机构还包括压紧螺母，所述压紧螺母与所述压紧件上开设外螺纹的部分螺纹连接，所述压紧螺母拧紧后与所述压紧底板背离所述挡环的一侧面抵接，所述压紧螺母拧松时允许所述压紧件绕自身轴向相对于所述压紧底板转动。

在其中一个实施例中，所述压紧机构还包括连接板，所述连接板与所述压紧底板沿所述固定件的延伸方向间隔设置，所述连接板远离所述压紧底板的一侧面具有安装位，所述安装位用于安装压电堆垛；所述连接板与所述固定件的所述第二固定端固定连接，所述压紧件相对于所述压紧底板转动时，所述固定件沿自身延伸方向靠近或者远离所述压紧底板，进而带动所述连接板以及压电堆垛靠近或者远离所述压紧底板。

在其中一个实施例中，所述固定件包括固定螺钉，所述连接板上开设连接通孔，所述固定螺钉穿设于所述连接通孔，所述固定螺钉上的螺帽与所述连接板远离所述压紧底板的一侧面抵接；所述压紧机构还包括固定螺母，所述固定螺母套设于所述固定螺钉的外螺纹部分，所述固定螺母拧紧后与所述连接板靠近所述压紧底板的一侧面抵接。

在其中一个实施例中，所述压紧机构包括多个所述压紧件和多个所述固定件，所述压紧件和所述固定件的数量相同，多个所述固定件的所述第一固定端分别与一个所述压紧件的所述第一压紧端螺纹连接；多个所述压紧件平行、间隔设置，多个所述固定件平行、间隔设置，多个所述固定件的所述第二固定端分别与所述连接板上相异的位置固定连接。

在其中一个实施例中，所述压紧机构还包括至少两个压电堆垛和电极引线板，所述连接板远离所述压紧底板的一侧面具有至少两个安装位，至少两个所述压电堆垛分别设置于所述连接板上的一个所述安装位，所述电极引线板设置于所述连接板或所述压紧底板，所述电极引线板与所述压电堆垛电连接。

一种压电驱动电机，包括上述方案任一项所述的压紧机构。

在其中一个实施例中，所述压电驱动电机还包括基体、固定端切向压电堆垛、活动端切向压电堆垛以及中心棱柱；所述压紧机构固定设置于所述基体，所述中心棱柱设置于所述基体和所述压紧机构围成的中心腔体；所述固定端切向压电堆垛设置于所述基体和所述中心棱柱之间，所述活动端切向压电堆垛设置于所述压紧机构和所述中心棱柱之间；所述固定端切向压电堆垛与所述活动端切向压电堆垛共同压紧所述中心棱柱。

一种原子力显微镜，包括上述方案所述的压电驱动电机。

上述压紧机构、压电驱动电机以及原子力显微镜，压紧件相对于压紧底板转动时，以螺纹传动的方式驱动固定件远离或者靠近压紧底板，进而带动与固定件固定连接的压电堆垛也靠近或者远离压紧底板。旋转压紧件合适的角度后，不仅能够实现压电堆垛与中心棱柱之间预紧力的施加，而且由于压紧底板、压紧件以及固定件之间的连接方式为刚性连接，既可以保证施加合适的预紧力，也可以在中心棱柱运动过程中保持整个压紧机构的固定，从而大大减小了在压电驱动电机移动过程中发生除移动轴外其他方向的振动或晃动，具有更高的稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的压紧件放大结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的压紧机构爆炸结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的压紧机构装配结构正面示意图；

图4为本发明一实施例提供的压紧机构装配结构背面示意图；

图5为本发明一实施例提供的压电驱动电机结构示意图。

其中：10、压电驱动电机；100、基体；200、压紧机构；210、压紧底板；211、压紧通孔；212、安装螺栓；220、压紧件；221、第一压紧端；222、挡环；223、第二压紧端；224、豁口；230、固定件；231、第一固定端；232、第二固定端；240、压紧螺母；250、连接板；251、安装位；260、固定螺母；270、电极引线板；300、压电堆垛；310、固定端切向压电堆垛；320、活动端切向压电堆垛；400、中心棱柱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

原子力显微镜(Atomic Force Microscope)是多个学科和研究领域的重要测量、表征以及操控工具。原子力显微镜通过操控一根安装于微悬臂梁的纳米级尺寸探针接近样品表面，针尖与样品表面的相互作用力使得悬臂偏转或振动频率、相位和幅度发生变化，通过检测部件感知这些变化得到针尖与样品表面的微小力。其中，在驱动探针接近样品表面和扫描的过程中，分为粗动和精动两部分。精动通常由压电管驱动，粗动通常由切向压电堆垛组成的压电驱动电机驱动。

常用的压电驱动电机通常由基体、压紧机构、固定端切向压电堆垛、活动端切向压电堆垛以及中心棱柱等部分组成。压电驱动电机是利用惯性的方式移动，施加给压电堆垛的交流电呈周期性锯齿形，单个锯齿的一端斜率较高，切向压电堆垛变形的速率相应也较快，中心棱柱由于惯性保持静止。单个锯齿的另一端斜率较低，压电堆垛变形速率相对较慢，中心棱柱将跟随压电堆垛移动。如此往复，即可将中心棱柱朝一个方向移动。由于压电驱动电机通常使用惯性的方式驱动，因此压电堆垛与中心棱柱之间合适的预紧力，以及压电驱动电机整体的运动稳定性是保证压电驱动电机正常运转的重要参数。过小或过大的预紧力都会使压电驱动电机的运行速度大大降低或者完全无法移动。本发明提供一种既能够提供电堆垛与中心棱柱之间合适预紧力，又能够保持较高运动稳定性的压紧机构、压电驱动电机以及原子力显微镜。可以理解的，本发明提供的压紧机构还能够应用于其他需要提供设定值或设定范围预紧力，同时又需要保持设备整体稳定性的场合。以下主要以压紧机构应用在压电驱动电机中为例进行说明。

如图1-3所示，本发明一实施例提供一种压紧机构200，用于在压电驱动电机10中压电堆垛300和中心棱柱400之间产生预紧力。压紧机构200包括压紧底板210、压紧件220以及固定件230。压紧底板210能够与压电驱动电机10的基体100固定连接，用于将压紧机构200整体安装在压电驱动电机10上。压紧件220可转动的设置于压紧底板210，压紧件220沿自身转轴方向与压紧底板210相对固定，压紧件220沿自身转轴方向具有第一压紧端221，压紧件220相对于压紧底板210转动时，压紧件220沿自身转轴方向相对于压紧底板210并不发生位移。固定件230沿自身延伸方向具有第一固定端231和第二固定端232，第二固定端232能够与压电驱动电机10中的压电堆垛300固定连接，第一固定端231与压紧件220的第一压紧端221螺纹连接。压紧件220相对于压紧底板210转动时，固定件230沿自身延伸方向靠近或者远离压紧底板210。

上述压紧机构200、压电驱动电机10以及原子力显微镜，压紧件220相对于压紧底板210转动时，以螺纹传动的方式驱动固定件230远离或者靠近压紧底板210，进而带动与固定件230固定连接的压电堆垛300也靠近或者远离压紧底板210。旋转压紧件220合适的角度后，不仅能够实现压电堆垛300与中心棱柱400之间预紧力的施加，而且由于压紧底板210、压紧件220以及固定件230之间的连接方式为刚性连接，既可以保证施加合适的预紧力，也可以在中心棱柱400运动过程中保持整个压紧机构200的固定，从而大大减小了在压电驱动电机10移动过程中发生除移动轴外其他方向的振动或晃动，具有更高的稳定性。

在上述实施例中，压紧件220相对于压紧底板210转动时将自身的转动通过螺纹连接的方式转化为固定件230沿自身延伸方向的移动。可以理解的，压紧件220的第一压紧端221与固定件230的第一固定端231之间的螺纹连接，既可以是第一压紧端221上具有外螺纹、第一固定端231上具有内螺纹，也可以是第一压紧端221上具有内螺纹、第一固定端231上具有外螺纹。由于压紧件220与压紧底板210之间保持沿压紧件220轴向的相对固定，以上两种方式都能够实现压紧件220转动时驱动固定件230沿自身延伸方向的移动。作为一种可实现的方式，以下以“第一压紧端221上具有内螺纹、第一固定端231上具有外螺纹”为例进行说明。可以理解的，以下实施例只要做出适应性的修改便可应用于“第一压紧端221上具有外螺纹、第一固定端231上具有内螺纹”的情形。

如图1-3所示，在本发明一实施例中，压紧件220的第一压紧端221开设有螺纹孔，固定件230的第一固定端231外表面上具有外螺纹，第一固定端231能够旋入第一压紧端221上开设的螺纹孔中。在使用过程中，先将第一固定端231旋进第一压紧端221，然后根据实际的工况驱动压紧件220相对于压紧底板210转动，进而驱动固定件230沿自身延伸方向的移动，实现压电堆垛300与中心棱柱400之间预紧力的增大或者减小。可以理解的，此时中心棱柱400在合适的预紧力下应能在适当的外力作用下自由活动并且在竖直放置时不会因自身重力而移动或脱出。进一步，压紧机构200还包括连接板250，连接板250与压紧底板210沿固定件230的延伸方向间隔设置，连接板250远离压紧底板210的一侧面具有安装位251，安装位251用于安装压电堆垛300，压电堆垛300沿与自身切向垂直方向的两端分别于连接板250上的安装位251以及中心棱柱400连接。

如图1-3所示，作为一种可实现的方式，压电堆垛300粘接于连接板250上的安装位251。并且连接板250与固定件230的第二固定端232固定连接，固定件230通过连接板250实现与压电堆垛300之间的连接。压紧件220相对于压紧底板210转动时，固定件230沿自身延伸方向靠近或者远离压紧底板210，进而带动连接板250以及压电堆垛300靠近或者远离压紧底板210，实现压电堆垛300与中心棱柱400之间预紧力的增大或者减小。同时，压紧底板210、压紧件220、固定件230以及连接板250之间的刚性连接有效避免了在压电驱动电机10移动过程中发生除移动轴外其他方向的振动或晃动，具有更高的稳定性。更进一步的，压紧机构200还包括至少两个压电堆垛300和电极引线板270，连接板250远离压紧底板210的一侧面具有至少两个安装位251，至少两个压电堆垛300分别设置于连接板250上的一个安装位251，电极引线板270设置于连接板250或压紧底板210，电极引线板270与压电堆垛300电连接。使用电极引线板270能够提高连接的稳定性，避免在工作中出现短路、断路等情况。可以理解的，也可以直接使用导线连接压电堆垛300。

压紧件220相对于压紧底板210的相对转动以及两者沿压紧件220转轴方向的相对固定，是上述各实施例中压紧机构200实现预紧力可调以及保持运动稳定性的关键因素。如图1-3所示，在本发明一实施例中，压紧底板210上开设有压紧通孔211，压紧件220穿设于压紧通孔211。压紧件220的第一压紧端221具有挡环222，挡环222与压紧底板210靠近固定件230的一侧面抵接。当压紧机构200安装于压电驱动电机10中时，在预紧力的作用下，压紧件220会相对于压紧底板210产生沿自身转轴方向移动的趋势(由于压紧底板210固定在压电驱动电机10的基体100上，此时也就是压紧件220会产生远离固定件230的运动趋势)。本实施例中压紧件220第一压紧端221的挡环222能够与压紧底板210靠近固定件230的一侧面贴合，进而有效防止压紧件220产生相对于压紧底板210沿自身转轴方向的移动，保持压紧件220和固定件230之间的相互挤压力，最终保持压电堆垛300与中心棱柱400之间的压紧力。在本发明其他的实施例中，还可以通过卡环(对应在压紧件220上开设卡槽)、销轴(对应在压紧件220上开设销孔)等方式实现压紧件220与压紧底板210之间沿轴向的相对固定。

上述各实施例中的压紧件220、固定件230、压紧底板210以及连接板250能够有效实现压电堆垛300与中心棱柱400之间预紧力的施加、调节，以及保持压电驱动电机10运行过程中的运动稳定性。如图2-4所示，在本发明一实施例中，压紧件220沿自身轴向远离挡环222的部分开设有外螺纹。压紧机构200还包括压紧螺母240，压紧螺母240与压紧件220上开设外螺纹的部分螺纹连接，压紧螺母240拧紧后与压紧底板210背离挡环222的一侧面抵接，压紧螺母240拧松时允许压紧件220绕自身轴向相对于压紧底板210转动。当需要施加或者调整压电堆垛300与中心棱柱400之间预紧力的时候，首先保持压紧螺母240在允许压紧件220转动的松动状态；驱动压紧件220相对于压紧底板210转动，进而通过固定件230沿自身延伸方向的移动施加或者调整压电堆垛300与中心棱柱400之间的预紧力。待预紧力施加或者调整完毕后，将压紧螺母240拧紧，压紧螺母240将压紧件220完全固定在压紧底板210上。作为一种可实现的方式，压紧件220可以是一根特制螺钉，特制螺钉的螺帽相当于挡环222，在特制螺钉具有螺帽的一端开设允许固定件230上第一固定端231旋进的螺纹孔。

如图1-3所示，在本发明一实施例中，压紧件220沿自身转轴方向远离第一压紧端221的位置具有驱动结构，驱动结构在外力作用下能够带动压紧件220绕自身轴向转动，便于操作者驱动压紧件220相对于压紧底板210转动。可选的，压紧件220上的驱动结构可以是允许销轴插入的销孔、允许扳手驱动的平面、或者允许螺丝刀驱动的刀槽，甚至还可以是允许操作者手动操作的结构。作为一种可实现的方式，压紧件220还具有第二压紧端223，第二压紧端223与第一压紧端221分别为压紧件220沿自身转轴方向的两端。第二压紧端223上沿与压紧件220的轴向垂直的方向开设豁口224，进而形成驱动结构。压紧件220上第二压紧端223开设的豁口224能够允许操作者使用螺丝刀驱动压紧件220进行转动，降低了操作者驱动压紧件220转动的难度，同时达到了省力驱动的效果。本实施例中的压紧件220可以通过在上述特制螺钉的螺杆端开设一字型螺丝刀槽实现。

如图2-4所示，在本发明一实施例中，固定件230包括固定螺钉，连接板250上开设连接通孔，固定螺钉穿设于连接通孔，固定螺钉上的螺帽与连接板250远离压紧底板210的一侧面抵接。压紧机构200还包括固定螺母260，固定螺母260套设于固定螺钉的外螺纹部分，固定螺母260拧紧后与连接板250靠近压紧底板210的一侧面抵接。在本发明其他的实施例中，还可以通过焊接、卡接等方式实现固定件230与连接板250之间的沿固定件230延伸方向的相对固定。在安装本实施例提供的压紧机构200过程中，先将压电堆垛300安装在连接板250的固定位上，同时将固定件230(固定螺钉)穿入连接板250上的连接通孔，然后使用固定螺母260将固定件230(固定螺钉)与连接板250固定连接。同时将压紧件220(特制螺钉)插入压紧底板210上的压紧通孔211，将固定件230(固定螺钉)上开设外螺纹的第一固定端231旋进压紧件220(特制螺钉)开设螺纹孔的第一压紧端221。最后将压紧机构200整体通过压紧底板210安装在压电驱动电机10的基体100上，并在旋转压紧件220(特制螺钉)施加压电堆垛300与中心棱柱400之间合适的预紧力后，使用压紧螺母240将压紧件220(特制螺钉)完全固定在压紧底板210上。

如图2-4所示，在本发明一实施例中，压紧机构200包括多个压紧件220和多个固定件230，压紧件220和固定件230的数量相同，多个固定件230的第一固定端231分别与一个压紧件220的第一压紧端221螺纹连接。多个压紧件220平行、间隔设置，多个固定件230平行、间隔设置，多个固定件230的第二固定端232分别与连接板250上相异的位置固定连接。多个压紧件220和多个固定件230不仅能够增强压紧机构200整体的稳定性，多个固定件230与连接板250分别固定连接，还能够有效避免压紧件220转动时带动固定件230转动，进而固定件230带动连接板250转动的情况。作为一种可实现的方式，压紧件220和固定件230的数量分别是四个，压紧底板210上开的四个压紧通孔211形成一个矩形的四个角，对应的，连接板250上开设的四个连接通孔也形成一个矩形的四个角。

如图2-4所示，在本发明一具体的实施例中，压紧机构200包括压紧底板210、特制螺钉形式的压紧件220、压紧螺母240、固定螺钉形式的固定件230、固定螺母260、连接板250、压电堆垛300以及电极引线板270。电极引线板270固定安装在压紧底板210上并且与压电堆垛300电连接，压电堆垛300粘接在连接板250的安装位251上。固定螺母260以及固定螺钉的螺纹公称直径为1.6mm，特制螺钉的螺帽一端开设M1.6的螺钉孔，特制螺钉的螺杆端为M2外螺纹，压紧螺母240的公称直径为2mm。通过固定螺母260将固定螺钉与连接板250固定，并通过旋转特制螺钉将连接板250与压紧底板210连接在一起，并将整个压紧机构200通过安装螺栓212安装在压电驱动电机10的基体100上。之后再通过旋转特制螺钉调整连接件的位置直到获得合适的预紧力，此时中心棱柱400在合适的预紧力下应能在适当的外力作用下自由活动并且在竖直放置时不会因自身重力而移动或脱出。最后保持特制螺钉固定不动，拧紧压紧螺母240。通过这种方法施加预紧力，既可以保证施加合适的预紧力，也可以在中心棱柱400运动过程中保持整个压紧机构200的固定，从而大大减小了在压电驱动电机10移动过程中发生除移动轴外其他方向的振动或晃动。

如图5所示，本发明一实施例还提供一种压电驱动电机10，包括上述各个实施例任一项所述的压紧机构200。具体的，压电驱动电机10还包括基体100、固定端切向压电堆垛310、活动端切向压电堆垛320以及中心棱柱400。压紧机构200固定设置于基体100，中心棱柱400设置于基体100和压紧机构200围成的中心腔体。固定端切向压电堆垛310设置于基体100和中心棱柱400之间，活动端切向压电堆垛320设置于压紧机构200和中心棱柱400之间。固定端切向压电堆垛310与活动端切向压电堆垛320共同压紧中心棱柱400。并且本发明一实施例还提供一种原子力显微镜，包括上述压电驱动电机10。

上述压电驱动电机10以及原子力显微镜，压紧件220相对于压紧底板210转动时，以螺纹传动的方式驱动固定件230远离或者靠近压紧底板210，进而带动与固定件230固定连接的压电堆垛300也靠近或者远离压紧底板210。旋转压紧件220合适的角度后，不仅能够实现压电堆垛300与中心棱柱400之间预紧力的施加，而且由于压紧底板210、压紧件220以及固定件230之间的连接方式为刚性连接，既可以保证施加合适的预紧力，也可以在中心棱柱400运动过程中保持整个压紧机构200的固定，从而大大减小了在压电驱动电机10移动过程中发生除移动轴外其他方向的振动或晃动，具有更高的稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种压紧机构，其特征在于，包括：

压紧底板，能够与压电驱动电机的基体固定连接；

压紧件，可转动的设置于所述压紧底板，所述压紧件沿自身转轴方向与所述压紧底板相对固定，所述压紧件沿自身转轴方向具有第一压紧端；

固定件，沿自身延伸方向具有第一固定端和第二固定端，所述第二固定端能够与压电驱动电机中的压电堆垛固定连接，所述第一固定端与所述压紧件的所述第一压紧端螺纹连接；

所述压紧件相对于所述压紧底板转动时，所述固定件沿自身延伸方向靠近或者远离所述压紧底板。

2.根据权利要求1所述的压紧机构，其特征在于，所述压紧件的所述第一压紧端开设有螺纹孔，所述固定件的所述第一固定端外表面上具有外螺纹，所述第一固定端能够旋入所述第一压紧端上开设的螺纹孔中。

3.根据权利要求1所述的压紧机构，其特征在于，所述压紧底板上开设有压紧通孔，所述压紧件穿设于所述压紧通孔；所述压紧件的所述第一压紧端具有挡环，所述挡环与所述压紧底板靠近所述固定件的一侧面抵接。

4.根据权利要求3所述的压紧机构，其特征在于，所述压紧件沿自身转轴方向远离所述第一压紧端的位置具有驱动结构，所述驱动结构在外力作用下能够带动所述压紧件绕自身轴向转动。

5.根据权利要求4所述的压紧机构，其特征在于，所述压紧件还具有第二压紧端，所述第二压紧端与所述第一压紧端分别为所述压紧件沿自身转轴方向的两端；所述第二压紧端上沿与所述压紧件的轴向垂直的方向开设豁口，进而形成所述驱动结构。

6.根据权利要求3所述的压紧机构，其特征在于，所述压紧件沿自身轴向远离所述挡环的部分开设有外螺纹；所述压紧机构还包括压紧螺母，所述压紧螺母与所述压紧件上开设外螺纹的部分螺纹连接，所述压紧螺母拧紧后与所述压紧底板背离所述挡环的一侧面抵接，所述压紧螺母拧松时允许所述压紧件绕自身轴向相对于所述压紧底板转动。

7.根据权利要求1-6任一项所述的压紧机构，其特征在于，所述压紧机构还包括连接板，所述连接板与所述压紧底板沿所述固定件的延伸方向间隔设置，所述连接板远离所述压紧底板的一侧面具有安装位，所述安装位用于安装压电堆垛；所述连接板与所述固定件的所述第二固定端固定连接，所述压紧件相对于所述压紧底板转动时，所述固定件沿自身延伸方向靠近或者远离所述压紧底板，进而带动所述连接板以及压电堆垛靠近或者远离所述压紧底板。

8.根据权利要求7所述的压紧机构，其特征在于，所述固定件包括固定螺钉，所述连接板上开设连接通孔，所述固定螺钉穿设于所述连接通孔，所述固定螺钉上的螺帽与所述连接板远离所述压紧底板的一侧面抵接；所述压紧机构还包括固定螺母，所述固定螺母套设于所述固定螺钉的外螺纹部分，所述固定螺母拧紧后与所述连接板靠近所述压紧底板的一侧面抵接。

9.根据权利要求7所述的压紧机构，其特征在于，所述压紧机构包括多个所述压紧件和多个所述固定件，所述压紧件和所述固定件的数量相同，多个所述固定件的所述第一固定端分别与一个所述压紧件的所述第一压紧端螺纹连接；多个所述压紧件平行、间隔设置，多个所述固定件平行、间隔设置，多个所述固定件的所述第二固定端分别与所述连接板上相异的位置固定连接。

10.根据权利要求7所述的压紧机构，其特征在于，所述压紧机构还包括至少两个压电堆垛和电极引线板，所述连接板远离所述压紧底板的一侧面具有至少两个安装位，至少两个所述压电堆垛分别设置于所述连接板上的一个所述安装位，所述电极引线板设置于所述连接板或所述压紧底板，所述电极引线板与所述压电堆垛电连接。

11.一种压电驱动电机，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的压紧机构。

12.根据权利要求11所述的压电驱动电机，其特征在于，还包括基体、固定端切向压电堆垛、活动端切向压电堆垛以及中心棱柱；所述压紧机构固定设置于所述基体，所述中心棱柱设置于所述基体和所述压紧机构围成的中心腔体；所述固定端切向压电堆垛设置于所述基体和所述中心棱柱之间，所述活动端切向压电堆垛设置于所述压紧机构和所述中心棱柱之间；所述固定端切向压电堆垛与所述活动端切向压电堆垛共同压紧所述中心棱柱。

13.一种原子力显微镜，其特征在于，包括权利要求11或12所述的压电驱动电机。

Images