PL156389B1 - Piezoceramic element - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest element piezoceramiczny (bimorf) przeznaczony do realizacji przemieszczeń mechanicznych lub wywoływania nacisków.

Znane są elementy piezoceramiczne złożone z dwóch warstw ceramicznych i trzech warstw przewodzących. Dotychczas znane rozwiązania konstrukcyjne elementów piezoceramicznych napędowych pozwalają na uzyskanie jedynie liniowego przemieszczenia części czynnej elementu względem jego punktów zamocowania. Stosowanie zatem takich elementów do wywoływania przemieszczeń mechanicznych dwukierunkowych albo ogranicza znacznie zakres tych przemieszczeń, najczęściej do ok. ΙΟΟμπι albo powoduje konieczność stosowania do prostego napędu kombinacji kilku elementów o zróżnicowanych funkcjach.

Element według wynalazku wyróżnia się tym, że wewnętrzna warstwa przewodząca podzielona jest na co najmniej dwa sektory, a element wyposażony jest w co najmniej jeden wspornik, wykonany korzystnie z ceramiki. Korzystne jest, jeśli element posiada na przeciwległej do wspornika powierzchni usytuowane na końcach płytki dwie listwy wykonane z ceramiki, zaś na poziomie warstwy środkowej przewodzącej znajduje się rowek, którego powierzchnia jest przewodząca na odcinkach tych sektorów, na jakie została ta warstwa podzielona. O kształcie toru, po jakim przemieszcza się koniec wspornika decyduje sekwencja napięć doprowadzonych do sektorów za pośrednictwem przewodów idących do rowka biegnącego wzdłuż wewnętrznej warstwy przewodzącej. Element taki przy prostej budowie realizuje funkcje dotychczas realizowane przez bardzo skomplikowane układy elektromechaniczne, jak np. silnik skokowy, śruba precyzyjna, nakrętka i elementy prowadzące. .

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia element w rzucie aksonometrycznym.

Element piezoceramiczny składa się z dwóch warstw ceramicznych 1 i 2 oraz trzech warstw przewodzących, t. j. dwóch warstw zewnętrznych 3 i 5 oraz jednej, umieszczonej między warstwami ceramiki 4. Warstwa 4 jest podzielona na dwa sektory, dzięki czemu część elementu odpowiadająca jednemu sektorowi może się wyginać w tym samym lub przeciwnym kierunku co część odpowiadająca drugiemu sektorowi. W miejscu odpowiadającemu linii podziału sektorów zamocowany jest, prostopadle w stosunku do warstw wspornik 8, którego swobodny koniec może się przemieszczać po torze w przybliżeniu eliptycznym. Element może być mocowany do zespołu napędzającego za pośrednictwem izolacyjnych listewek 6 i 7 wykonanych najkorzystniej z ceramiki, dzięki czemu uzyskuje się odizolowanie warstwy przewodzącej 3 od tego zespołu.

O kształcie toru, po którym przemieszcza się koniec wspornika 8 oraz o kierunku tego przemieszczania decyduje sekwencja napięć doprowadzonych do obu sektorów za pośrednictwem

156'389 przewodów kontaktujących się z przewodzącymi powierzchniami 9a i 9b rowka 9. Do zewnętrznych warstw przewodzących 3 i 5 doprowadzone są napięcia odniesienia względem sygnałów sterujących ruchem.

W przypadku podziału na trzy sektory, element posiada dwa wsporniki 8 usytuowane na końcach pierwszego i drugiego sektora.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 5000 zł.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Element piezoceramiczny, składający się z dwóch warstw ceramicznych i trzech warstw przewodzących, z których jedna warstwa znajduje się pomiędzy warstwami ceramiki, znamienny tym, że wewnętrzna warstwa przewodząca (4) podzielona jest najkorzystniej na co najmniej dwa sektory oraz wyposażony jest w co najmniej jeden wspornik (8) korzystnie wykonany z ceramiki.

2. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada na przeciwległej do wspornika (8) powierzchni usytuowane na końcach elementu pierwszą i drugą listwę (6 i 7), korzystnie wykonane z materiału izolacyjnego, zwłaszcza z ceramiki.

3. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że przynajmniej wzdłuż jednego boku płytki, na poziomie środkowej warstwy przewodzącej (4) znajduje się rowek (9), którego powierzchnia jest przewodząca na odcinkach (9a i 9b), odpowiadających sektorom, na które ta warstwa (4) jest podzielona.