CN113315412A - 压电陶瓷致动器 - Google Patents

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CN113315412A CN202110608114.4A CN202110608114A CN113315412A CN 113315412 A CN113315412 A CN 113315412A CN 202110608114 A CN202110608114 A CN 202110608114A CN 113315412 A CN113315412 A CN 113315412A
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Abstract

本发明公开了一种压电陶瓷致动器。本发明中,压电陶瓷致动器包括:外壳,外壳内具有至少一端开口的放置腔;第一偏压件,设置在放置腔内,且第一偏压件与外壳的内底面相对设置;以及,陶瓷压电组件,陶瓷压电组件包括设置在放置腔内的压电陶瓷件,以及与压电陶瓷件朝向第一偏压件的一端相连的第一接触部件;且压电陶瓷件在通电后沿放置腔具有开口的一端到外壳的内底面方向上可活动的伸缩形变;第一接触部件朝向第一偏压件的一端渐缩为第一支撑点,第一支撑点与第一偏压件点接触。与现有技术相比,可以避免致动器在使用过程中的切向受力,压电陶瓷致动器进而可以承受较高负载,延长使用寿命。

Description

压电陶瓷致动器
技术领域
本发明涉及微驱动应用技术领域,特别涉及一种压电陶瓷致动器。
背景技术
随着各种仪器设备对高精度位移的控制要求越来越高,微纳精度的执行器需求也随之越来越多,比如高精密光学检测设备、变形镜、电子显微镜扫描运动台、膜厚检测设备、压电点胶设备等。
压电陶瓷致动器是近几年发展起来的新型微位移器件。中国专利CN111365621A提出了电触电接通的压电致动器,原理上是利用压电陶瓷的加电物理形变的特性,通过多层陶瓷片叠堆,实现变形量累积。但是该类型的压电陶瓷致动器在使用过程中可能会受到切向力,压电陶瓷件在运动时如果受到切向力或扭矩力,容易发生断裂。因此该方案只能在特定的环境中使用,使用条件受到了限制,并且该机构及其脆弱,无法承受一定的扭矩力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压电陶瓷致动器,可以避免致动器在使用过程中的切向受力,压电陶瓷致动器进而可以承受较高负载,延长使用寿命。
为达到上述目的,本发明提供了一种压电陶瓷致动器,包括:
外壳,所述外壳内具有至少一端开口的放置腔;
第一偏压件,设置在所述放置腔内,且所述第一偏压件与所述外壳的内底面相对设置;以及,
陶瓷压电组件,所述陶瓷压电组件包括设置在所述放置腔内的压电陶瓷件,以及与所述压电陶瓷件朝向所述第一偏压件的一端相连的第一接触部件;且所述压电陶瓷件在通电后沿所述外壳的内底面到所述放置腔具有开口的一端方向上可活动的伸缩形变;
所述第一接触部件朝向所述第一偏压件的一端渐缩为第一支撑点,所述第一支撑点与所述第一偏压件点接触。
可选地,所述第一接触部件为第一半球体件。
可选地,所述第一支撑点与所述第一偏压件背离所述外壳的内底面一侧的中心点相接触。
可选地,所述外壳包括壳体和基座;
所述壳体为两端开口的管状结构;
所述基座上开设有朝上敞口的容纳腔,所述基座的敞口端连接至所述壳体的一端,且所述基座封闭所述壳体的一端开口,形成所述容纳区;所述容纳腔的腔底面形成所述外壳的内底面,所述第一偏压件设置在所述容纳腔内,且所述第一偏压件的至少部分与所述容纳腔的腔底面相互隔开。
可选地,所述基座与所述壳体可拆卸连接。
可选地,所述容纳腔具有由上至下排列的第一腔室和第二腔室,且所述第一腔室和第二腔室相连通;所述第一腔室的横截面大于所述第二腔室的横截面,并在所述第二腔室的顶部形成台肩;
其中,所述第一偏压件放置在所述台肩上,并与所述纳腔的腔底面相对隔开;且所述壳体插入所述第一腔室中,并与所述台肩相抵。
可选地,所述陶瓷压电组件还包括输出轴,所述输出轴的第一端连接至所述压电陶瓷件背离所述第一偏压件的一端,且所述输出轴可活动地设置在所述放置腔的开口处。
可选地,所述输出轴的第二端开设有安装孔。
可选地,还包括盖体,所述盖体设置在所述外壳的开口端,与所述外壳相连,并盖住所述外壳的开口端;
所述盖体上设有通孔,所述输出轴穿设于所述通孔内,且所述输出轴在所述通孔内活动。
可选地,所述输出轴的第一端至少部分朝向所述外壳的侧壁方向延伸,形成支撑部,且所述支撑部与所述盖体相隔开;所述支撑部与所述盖体之间设置有第二偏压件,所述第二偏压件的一端抵接所述支撑部,所述第二偏压件的另一端抵接所述盖体。
可选地,所述盖体与所述外壳可拆卸连接。
可选地,所述输出轴的第二端设有第二接触部件,所述第二接触部件背离所述压电陶瓷件的一端渐缩为第二支撑点。
可选地,所述外壳上设有连接部,所述连接部处设有螺纹,且所述螺纹设置在所述外壳的外壁面上。
可选地,所述压电陶瓷致动器还包括套设在所述外壳上的螺母,所述螺母与所述螺纹配合固定所述外壳。
可选地,所述第一偏压件至少部分为线性形变。
本发明实施方式相对于现有技术而言,第一支撑点与第一偏压件相抵,使得第一接触部件与第一偏压件形成点接触,第一偏压件朝向压电陶瓷件的轴向向上抵推陶瓷压电组件,让陶瓷压电组件受到的抵推力的方向始终在压电陶瓷件的轴线上,而在陶瓷压电组件的切向方向上无切向力干扰,可以防止压电陶瓷件在切向力的作用下折断损坏,进而压电陶瓷件可承受较高负载,延长使用寿命,并用于更多的环境中。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明一实施例中压电陶瓷致动器的结构示意图;
图2是根据本发明一实施例中压电陶瓷致动器的基座的结构示意图;
图3是根据本发明另一实施例中压电陶瓷致动器的结构示意图;
图4是根据本发明一实施例中压电陶瓷致动器的壳体结构示意图;
其中,100、压电陶瓷致动器;1、外壳;11、盖体;12、壳体;13、基座;131、内底面;120、安装口;14、容纳腔;141、第一腔室;142、第二腔室;143、台肩;2、第一偏压件;10、放置腔;3、陶瓷压电组件;31、压电陶瓷件;5、第一支撑点;32、第一接触部件;33、输出轴;330、安装孔;331、支撑部;34、第二偏压件;35、第二接触部件;6、第二支撑点;7、外螺纹;8、螺母。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
在下文的描述中,出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是,相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下,与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
除非语境有其它需要,在整个说明书和权利要求中,词语“包括”和其变型,诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义,即应解释为“包括,但不限于”。
以下将结合附图对本发明的各实施例进行详细说明,以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是,附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制,而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外,特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数指代物,除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用,除非文中清楚地另外规定。
在以下描述中,为了清楚展示本发明的结构及工作方式,将借助诸多方向性词语进行描述,但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语,而不应当理解为限定性词语。
下文参照附图描述本发明的实施例。如图1所示,压电陶瓷致动器100包括:外壳1和第一偏压件2,外壳1内具有一端开口的放置腔10,第一偏压件2设置在放置腔10内,第一偏压件2与外壳1的内底面131相对设置,其中,第一偏压件2与外壳1的内底面131可以存在间隙也可以不存在间隙。陶瓷压电组件3具有设置在放置腔10内的压电陶瓷件31,且压电陶瓷件31在通电时和停止通电时沿外壳1的内底面131到放置腔10具有开口的一端方向上可活动的伸缩形变,即压电陶瓷件31沿其轴线方向上形变。可通过外接线穿过外壳1与压电陶瓷件31实现电连接。当通电时,压电陶瓷件31发生物理变形延伸,进而沿其轴线方向上输出位移。
在具体实施中,压电陶瓷件31可为陶瓷堆叠体,也可为陶瓷整体件。放置腔10的顶端具有开口,在压电陶瓷件31通电膨胀时,陶瓷压电组件3升高,陶瓷压电组件3可部分从放置腔10中伸出推动压电陶瓷致动器外部的平台或承载装置等,以改变该平台或承载装置等的高度,进而可实现平台或承载装置等的纵向移动。陶瓷压电组件3具有与压电陶瓷件31朝向第一偏压件2的一端相连的第一接触部件32,该第一接触部件32朝向第一偏压件2的一端渐缩为第一支撑点5,该第一支撑点5与第一偏压件2点接触。
通过上述内容发现,第一支撑点5与第一偏压件2相抵,使得陶瓷压电组件3与第一偏压件2形成点接触,第一偏压件2沿压电陶瓷件31的轴线方向上抵推压电陶瓷件31,让压电陶瓷件31受到的力的方向始终在压电陶瓷件31的轴线上,因此,即使陶瓷压电组件3设置在外壳1外部的输出端受到(切向力)径向力,设置在外壳1内的压电陶瓷件31也仅仅受到沿其轴向的力,可以避免压电陶瓷件31在切向力的作用下折断损坏,进而让压电陶瓷件31可承受较高负载,延长使用寿命,并可运用于更多的环境中。
进一步地,第一支撑点5与第一偏压件2背离外壳1的内底面131一侧的中心点相接触。
进一步地,如图1所示,第一接触部件32为第一半球体件,且第一支撑点5位于第一半球体件上。第一半球体件采用硬质材料,优选为钨钢半球或陶瓷半球。第一半球体件可粘贴固定在压电陶瓷件31的一端,或者通过卡接固定、锁紧件固定等方式固定在压电陶瓷件31上。可以理解的,第一接触部件32也可以为半椭圆形件、或者其他不规则形件代替,原则上与压电陶瓷件31朝向第一偏压件2的一端相连的连接件上有第一支撑点5,可与第一偏压件2形成一个点接触即可。
如图1所示,外壳1包括壳体12以及与壳体12相连接的基座13,壳体12为两端开口的管状结构,其中,壳体12的顶部具有安装口120,壳体12的顶部设有与之相连的盖体11,盖体11盖住安装口120,基座13连接至壳体12的底部。其中,基座13上开设有开口朝上的容纳腔14,外壳1的内底面131为容纳腔14的腔底,第一偏压件2为簧片,设置在容纳腔14内,且第一偏压件2的至少部分与容纳腔14的腔底相互隔开(即第一偏压件2与内底面131之间存在一定间隙),从而在第一偏压件2抵接第一接触部件32时,可提供足够的形变空间,使第一偏压件2可向下弯曲。其中,第一偏压件2与基座13的内壁相固定,可通过胶粘或螺钉等方式固定,在一些实施例中,第一偏压件2也可以与壳体12形成固定。
进一步地,如图1所示,盖体11与壳体12可拆卸连接,从而可将盖体11拆卸下来,方便压电陶瓷致动器100内的部件检修,降低成本。盖体11与壳体12可为螺纹旋合,也可为卡箍连接。
在一些实施方式中,第一偏压件2也可为弹性块或其他弹性组件等,只要第一偏压件2的有效形变曲线为线性(有效形变曲线为线性指本发明的压电陶瓷致动器预设位状态的第一偏压件2的形变曲线为线性)。当第一偏压件2为弹性块时,第一偏压件2直接嵌入在基座13的容纳腔14内,第一偏压件2的上表面为弹性面且具有一定强度,第一偏压件2的侧壁或底面与基座13固定,该弹性面可弹性变形且变形时该弹性面与第一接触部件32有且只有一个接触点,即第一支撑点5。可以理解的是,第一偏压件2的结构可为多种,只要其能够达到在第一接触部32与第一偏压件2在接触过程中一直为点接触的目的即可。
另外,如图1和图2所示,基座13与壳体12连接处的结构形状相匹配,基座13与壳体12可拆卸连接,从而可将基座13与壳体12分开,便于维修和更换部件,解决了现有技术中致动器不可维修的问题,进一步可以降低成本。
具体的说,在本实施例中,如图1和图2所示,容纳腔14具有由上至下排列的第一腔室141和第二腔室142,且第一腔室141和第二腔室142相连通,第一腔室141的横截面大于第二腔室142的横截面,并在第二腔室142的顶部形成台肩143。其中第一偏压件2放置在台肩143上,并与腔底相对隔开,且壳体12插入第一腔室141中,并与台肩143相抵。台肩143支撑住第一偏压件2,第二腔室142为第一偏压件2提供形变空间。且壳体12插入到第一腔室141中,台肩143对壳体12形成限位,与壳体12的底部相抵,壳体12与台肩143相配合夹持住第一偏压件2,从而可实现第一偏压件2的固定。
如图1所示,当基座13与壳体12可拆卸连接,壳体12与第一腔室141的侧壁螺纹连接。基座13螺纹连接在壳体12上,基座13的主要作用是给第一偏压件2施加向上的紧固力,使第一偏压件2变形,让第一接触部件32与第一偏压件2保持点接触。外壳1内形成安全空间,让压电陶瓷件31封闭在外壳1里,保护压电陶瓷件31不受外界影响,保证其使用寿命。另外,基座13与壳体12可拆卸连接,压电陶瓷致动器100内不会形成完全密封的空腔,因此,压电陶瓷致动器100可运用在真空环境中,不会受因真空环境所产生的压力差的影响,当然也可运用在普通环境中。
可以理解的,如图1和图2所示,壳体12与第一腔室141的侧壁也可是卡接固定。或者在壳体12与基座13不可拆卸时,直接胶粘固定,又或者是,壳体12与基座13采用一体结构。壳体12与基座13的固定不局限于上述壳体12插入到基座13中的形式,也可是基座13插入到壳体12中,壳体12的内壁设有螺纹,基座13的外壁设有螺纹,壳体12与基座13通过螺纹旋合固定,此时第一偏压件2可直接胶粘或卡接固定在基座13内。壳体12与基座13的连接形式有多种,在此不再一一举例。
另外,如图1所示,压电陶瓷件31背离第一偏压件2的一端设置有输出轴33,盖体11上设有通孔,输出轴33穿设于该通孔内,且输出轴33可在该通孔内自由伸缩。输出轴33沿轴方向的两端定义为第一端和第二端,其中,输出轴33的第一端连接至压电陶瓷件31背离第一偏压件2的一端,且输出轴33可活动地设置在放置腔10的开口处;输出轴33的第二端即输出端,输出轴33的第二端开设有安装孔330。通过安装孔330,可插入安装件,进而连接输出轴33和外部的平台或承载装置等。输出轴33的第一端与压电陶瓷件31可粘贴固定或者通过卡接固定、锁紧件固定在压电陶瓷件31上。可理解的,壳体1的高度也可高于盖体11的顶部所在位置,此时输出轴33穿出盖体11,但输出轴33整体还在壳体1中,可在输出轴33上再连接延伸轴,进而支撑平台。
具体的说,如图1和图2所示,输出轴33的第一端至少部分朝向壳体12的侧壁方向延伸,形成支撑部331,且支撑部331与盖体11相隔开。为了让压电陶瓷件31预紧,支撑部331与盖体11之间设置有第二偏压件34,第二偏压件34的两端分别抵接盖体11和支撑部331,保证压电陶瓷件31能够整个设置在放置腔10内并对其提供预紧力。放置腔10为圆柱形腔室,支撑部331的外部形状与放置腔10的截面形状相匹配,且与放置腔10的壁面相抵触,压电陶瓷件31形变时推动输出轴33运动进而输出位移,支撑部331沿放置腔10的壁面滑动。可以理解的是,放置腔10也可以是其他形状的腔室,只要其能够为外壳内的部件提供足够的空间即可。可以理解的,外壳1的顶部为开口端,开口端处可盖有盖体,也可无盖体。在无盖体时,输出轴33支撑贯穿外壳1顶部的开口端。且开口端的开口大小与输出轴33相匹配。
如图1和图3所示,第二偏压件34可为碟形弹簧(下称碟簧),该碟簧位于输出轴33的支撑部331和盖体11之间,在盖体11利用螺纹向下拧紧时,盖体11和支撑部331之间的距离缩短,碟簧被压缩,同时碟簧输出一定量的弹性力。碟簧的弹性力和碟簧被压缩形变量形成的关系曲线在一定压缩形变量后趋于稳定,即碟簧在一定的压缩形变量之后,输出的弹性力达到稳定,持续在某个值。这样可以保证在该机构使用过程中压电陶瓷件31输出位移,进一步压缩碟簧时,碟簧输出的弹性力恒定不变。碟簧设置的状态处于对外输出的弹性力达到稳定。第一偏压件2可以为簧片,此簧片受到大小在前述碟簧的持续稳定弹性力及之内的力作用下,具有有效形变曲线为线性的特性,从而可让输出轴33与压电陶瓷件31运动频率相同,碟簧的弹性力让压电陶瓷件31归位时可带动输出轴33一起同步归位,压电陶瓷致动器100的精度更高。可理解的,第二偏压件34可为橡胶弹性块或多个碟形弹簧的组合,只要第二偏压件34在一定的压缩形变量之后,第二偏压件34输出的弹性力达到稳定,持续在某个值。
在通电前,第二偏压件34和第一偏压件2对压电陶瓷件31的预紧力相同,均为F1时,其大小为第二偏压件的弹性形变拐点处的弹性力值(即前述第二偏压件34输出的弹性力达到稳定,持续在某个值),在该弹性变形拐点处,第二偏压件34即使进一步被压缩形变,但力输出基本不变。而第一偏压件的有效形变曲线为线性,需要增加压力才会增加形变量,故而由于第二偏压件34施加的弹性力恒定不变则第一偏压件2维持一定的形变量。如此,在对压电陶瓷件31加电时,压电陶瓷件31在轴向方向上膨胀延伸,第二偏压件34被压电陶瓷件31推动发生形变,但第二偏压件34对压电陶瓷件31压力不变,因此,压电陶瓷件31对第一偏压件2的作用力也不会变化,这使第一偏压件2不会发生形变,即压电陶瓷件31的形变完全转化为陶瓷压电组件3的位移输出。
在另一实施例中,如图3所示,输出轴33的第二端即背离压电陶瓷件31的一端具有第二接触部件35,第二接触部件35背离压电陶瓷件31的一端渐缩为第二支撑点6。
如图3所示,第二接触部件35为第二半球体件,且第二支撑点6位于第二半球体件上。第二半球体件为钨钢半球或陶瓷半球。第二半球体件可粘贴固定在输出轴33的第二端,或者通过卡接固定、锁紧件固定锁在输出轴33上。可以理解的,第二接触部件35也可以为半椭圆形件、或者其他不规则件代替,原则上与输出轴33远离压电陶瓷件31的一端相连的连接件上有第二支撑点6,可与外部的平台或承载装置等形成点接触即可。第二半球体件的设置,更加能保证压电陶瓷件31所受力只有压电陶瓷件31的轴线方向,保证压电陶瓷件31的正常使用,不受切向力影响。
为了让压电陶瓷致动器100便于安装拆卸在需要使用的设备上,外壳上设有连接部,连接部设于外壳外壁面上,用于将外壳固定至该设备上。如图4所示,连接部处设有外螺纹7,该外螺纹7开设在壳体12的外壁面上。压电陶瓷致动器100还具有套设在外壳上螺母8。压电陶瓷致动器100安装在设备上时,与设备螺纹连接,再通过螺母反向加压锁紧,将压电陶瓷致动器100固定在需要固定的位置上。压电陶瓷致动器100也可拆卸下安装到其他设备上,循环使用,也便于对压电陶瓷致动器100进行检修。同时使用螺母固定还可以调节压电陶瓷致动器100的伸出量,使其可以在需要伸出位置固定。可以理解的,连接部处也可设置有卡槽等其他部件实现连接,只要其能够达到将外壳可拆卸地固定至压电陶瓷致动器100需要使用的设备上即可。
以上已详细描述了本发明的较佳实施例,但应理解到,若需要,能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。
考虑到上文的详细描述,能对实施例做出这些和其它变化。一般而言,在权利要求中,所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例,而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种压电陶瓷致动器,其特征在于,包括:
外壳,所述外壳内具有至少一端开口的放置腔;
第一偏压件,设置在所述放置腔内,且所述第一偏压件与所述外壳的内底面相对设置;以及,
陶瓷压电组件,所述陶瓷压电组件包括设置在所述放置腔内的压电陶瓷件,以及与所述压电陶瓷件朝向所述第一偏压件的一端相连的第一接触部件;且所述压电陶瓷件在通电后沿所述外壳的内底面到所述放置腔具有开口的一端方向上可活动的伸缩形变;
所述第一接触部件朝向所述第一偏压件的一端渐缩为第一支撑点,所述第一支撑点与所述第一偏压件点接触。
2.根据权利要求1所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述第一接触部件为第一半球体件。
3.根据权利要求1所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述第一支撑点与所述第一偏压件背离所述外壳的内底面一侧的中心点相接触。
4.根据权利要求1所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述外壳包括壳体和基座;
所述壳体为两端开口的管状结构;
所述基座上开设有朝上敞口的容纳腔,所述基座的敞口端连接至所述壳体的一端,且所述基座封闭所述壳体的一端开口,形成所述容纳区;所述容纳腔的腔底面形成所述外壳的内底面,所述第一偏压件设置在所述容纳腔内,且所述第一偏压件的至少部分与所述容纳腔的腔底面相互隔开。
5.根据权利要求4所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述基座与所述壳体可拆卸连接。
6.根据权利要求4或5所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述容纳腔具有由上至下排列的第一腔室和第二腔室,且所述第一腔室和第二腔室相连通;所述第一腔室的横截面大于所述第二腔室的横截面,并在所述第二腔室的顶部形成台肩;
其中,所述第一偏压件放置在所述台肩上,并与所述纳腔的腔底面相对隔开;且所述壳体插入所述第一腔室中,并与所述台肩相抵。
7.根据权利要求1所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述陶瓷压电组件还包括输出轴,所述输出轴的第一端连接至所述压电陶瓷件背离所述第一偏压件的一端,且所述输出轴可活动地设置在所述放置腔的开口处。
8.根据权利要求7所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述输出轴的第二端开设有安装孔。
9.根据权利要求8所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,还包括盖体,所述盖体设置在所述外壳的开口端,与所述外壳相连,并盖住所述外壳的开口端;
所述盖体上设有通孔,所述输出轴穿设于所述通孔内,且所述输出轴在所述通孔内活动。
10.根据权利要求9所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述输出轴的第一端至少部分朝向所述外壳的侧壁方向延伸,形成支撑部,且所述支撑部与所述盖体相隔开;所述支撑部与所述盖体之间设置有第二偏压件,所述第二偏压件的一端抵接所述支撑部,所述第二偏压件的另一端抵接所述盖体。
11.根据权利要求9所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述盖体与所述外壳可拆卸连接。
12.根据权利要求7所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述输出轴的第二端设有第二接触部件,所述第二接触部件背离所述压电陶瓷件的一端渐缩为第二支撑点。
13.根据权利要求1所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述外壳上设有连接部,所述连接部处设有螺纹,且所述螺纹设置在所述外壳的外壁面上。
14.根据权利要求13所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述压电陶瓷致动器还包括套设在所述外壳上的螺母,所述螺母与所述螺纹配合固定所述外壳。
15.根据权利要求1所述的压电陶瓷致动器,其特征在于,所述第一偏压件至少部分为线性形变。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114784178A (zh) * 2022-06-22 2022-07-22 上海隐冠半导体技术有限公司 压电致动器及移动装置
CN116620568A (zh) * 2023-05-29 2023-08-22 中国科学院微小卫星创新研究院 微小型卫星装置及其推力器

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1079097A2 (en) * 1999-08-20 2001-02-28 Delphi Technologies, Inc. Actuator housing
DE102006026644A1 (de) * 2006-06-08 2007-12-13 Robert Bosch Gmbh Piezoelektrischer Aktor
CN102522916A (zh) * 2011-12-23 2012-06-27 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 基于摩擦力变化的纳米马达
CN202550920U (zh) * 2012-02-27 2012-11-21 武汉高德红外股份有限公司 一种抗冲击型压电式微动平台
CN103481106A (zh) * 2013-07-05 2014-01-01 哈尔滨工业大学 一种超精密飞切加工机床的压电陶瓷式微进给装置
CN103595292A (zh) * 2013-11-19 2014-02-19 苏州大学 闭环控制的封装型压电陶瓷致动器及电阻应变片固定方法
CN104201931A (zh) * 2014-09-28 2014-12-10 郑州轻工业学院 基于压电叠堆的微位移驱动器
CN104539188A (zh) * 2015-01-04 2015-04-22 中国科学院光电技术研究所 一种高精度压力驱动装置
JP2015161349A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 三菱重工業株式会社 パイロット圧調整装置、サーボ弁、および、アクチュエータ
CN205319970U (zh) * 2016-01-14 2016-06-15 长春工业大学 一种自由梁结构微型螺纹超声电机
CN105723608A (zh) * 2013-10-18 2016-06-29 上海交通大学 压电陶瓷平面电机及其驱动方法
CN105743387A (zh) * 2016-03-30 2016-07-06 南京航空航天大学 基于杠杆放大的交替步进压电直线电机
CN107716257A (zh) * 2017-11-16 2018-02-23 山东品创机械设备有限公司 一种压电陶瓷振动源及使用该振动源的机床和工业机器人
CN108183627A (zh) * 2018-01-30 2018-06-19 沈阳航空航天大学 基于超磁致伸缩材料的双向振动能量收集装置
CN111564987A (zh) * 2020-06-05 2020-08-21 上海隐冠半导体技术有限公司 调平装置

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1079097A2 (en) * 1999-08-20 2001-02-28 Delphi Technologies, Inc. Actuator housing
DE102006026644A1 (de) * 2006-06-08 2007-12-13 Robert Bosch Gmbh Piezoelektrischer Aktor
CN102522916A (zh) * 2011-12-23 2012-06-27 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 基于摩擦力变化的纳米马达
CN202550920U (zh) * 2012-02-27 2012-11-21 武汉高德红外股份有限公司 一种抗冲击型压电式微动平台
CN103481106A (zh) * 2013-07-05 2014-01-01 哈尔滨工业大学 一种超精密飞切加工机床的压电陶瓷式微进给装置
CN105723608A (zh) * 2013-10-18 2016-06-29 上海交通大学 压电陶瓷平面电机及其驱动方法
CN103595292A (zh) * 2013-11-19 2014-02-19 苏州大学 闭环控制的封装型压电陶瓷致动器及电阻应变片固定方法
JP2015161349A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 三菱重工業株式会社 パイロット圧調整装置、サーボ弁、および、アクチュエータ
CN104201931A (zh) * 2014-09-28 2014-12-10 郑州轻工业学院 基于压电叠堆的微位移驱动器
CN104539188A (zh) * 2015-01-04 2015-04-22 中国科学院光电技术研究所 一种高精度压力驱动装置
CN205319970U (zh) * 2016-01-14 2016-06-15 长春工业大学 一种自由梁结构微型螺纹超声电机
CN105743387A (zh) * 2016-03-30 2016-07-06 南京航空航天大学 基于杠杆放大的交替步进压电直线电机
CN107716257A (zh) * 2017-11-16 2018-02-23 山东品创机械设备有限公司 一种压电陶瓷振动源及使用该振动源的机床和工业机器人
CN108183627A (zh) * 2018-01-30 2018-06-19 沈阳航空航天大学 基于超磁致伸缩材料的双向振动能量收集装置
CN111564987A (zh) * 2020-06-05 2020-08-21 上海隐冠半导体技术有限公司 调平装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114784178A (zh) * 2022-06-22 2022-07-22 上海隐冠半导体技术有限公司 压电致动器及移动装置
WO2023246718A1 (zh) * 2022-06-22 2023-12-28 上海隐冠半导体技术有限公司 压电致动器及移动装置
CN116620568A (zh) * 2023-05-29 2023-08-22 中国科学院微小卫星创新研究院 微小型卫星装置及其推力器
CN116620568B (zh) * 2023-05-29 2024-05-31 中国科学院微小卫星创新研究院 微小型卫星装置及其推力器

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