压电马达制造技术

本发明专利技术提供一种压电马达，包括基座；马达输出轴，所述马达输出轴可沿其轴线相对基座运动；多数个压电元件安装于基座上，每一压电元件具有摩擦头，所述摩擦头与马达输出轴摩擦接触；弹性元件，设置于每一压电元件与基座之间，用于向所述压电元件施加偏压力以保持摩擦头与马达输出轴间的接触，从而使得压电元件被激励时所述摩擦头可共同驱动马达输出轴沿其轴线相对基座运动。本发明专利技术的压电马达，采用安装于基座上的多数个压电元件同时共同驱动马达输出轴运动，具有输出力大、结构简单、成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压电马达，尤其涉及一种具有直线输出的压电马达。
技术介绍
随着现代工业的不断发展，马达的应用范围越来越广，传统的电磁马达虽 然转速快、功率高，但其利用转子磁铁与定子线圈间的电磁作用力推动转子转 动，容易受到外界电磁的千扰。而压电马达具有定位精度高，低速大转矩，结 构简单，无电磁干扰等优点，而逐渐受到广泛关注。早期的压电马达采用圆盘形的压电元件。然而，采用圆盘形压电元件的压 电马达具有成本高、结构复杂等缺点。后来，逐渐发展成采用块状结构的压电元件，此种结构的压电马达通常可以低成本和简单结构来提供一种直线输出。 然而，多数情况下此种结构的压电马达提供的输出力小于所要求的输出力。 因此，亟需研发一种可克服上述问题的新型压电马达。
技术实现思路
本专利技术提供一种压电马达，包括基座；马达输出轴，所述马达输出轴可沿 其轴线相对基座运动；多数个压电元件安装于基座上，每一压电元件具有摩擦 头，所述摩擦头与马达输出轴摩擦接触；弹性元件，设置于每一压电元件与基 座之间，用于向所述压电元件施加偏压力以保持摩擦头与马达输出轴间的接触， 从而使得压电元件被激励时所述摩擦头可共同驱动马达输出轴沿其轴线相对基 座运动。本专利技术进一步的改进为所述多数个压电元件安装于所述基座的同一表面上。本专利技术进一步的改进为所述压电元件的摩擦头与马达输出轴间的接触点 分布在马达输出轴的沿轴线方向的多个位置。本专利技术进一步的改迸为所述压电元件以成排方式分布于马达输出轴的两 侧，每一排压电元件的摩擦头与马达输出轴间的接触点位于同一直线上，每一 排中的每一压电元件的摩擦头与马达输出轴间的接触点与另一排中的一相应压 电元件的摩擦头与马达输出轴间的接触点位于马达输出轴的同一轴线位置。本专利技术进一步的改进为所述压电元件为块状结构，具有两相对表面，公 用电极与多数个分立电极分别设置于所述两相对表面上，所述马达输出轴的轴 线与所述两相对表面平行。本专利技术进一步的改进为所述压电元件沿马达输出轴的周向分布，所述压 电元件的摩擦头与马达输出轴间的接触点位于马达输出轴的同一轴线位置，且 沿马达输出轴的周向均匀分布。本专利技术进一步的改进为所述压电元件为块状结构，具有两相对表面，公 用电极与多数个分立电极分别设置于所述两相对表面上，所述马达输出轴与所 述两相对表面垂直。本专利技术进一步的改进为所述基座为圆盘形结构。本专利技术进一步的改进为所述基座对应每一压电马达的位置设有收容槽， 用于收容所述压电马达于其内。本专利技术进一步的改进为所述基座在每一收容槽的两侧还设有压条，用于 防止压电元件从收容槽中脱出。本专利技术所举实施例具有的有益效果是采用安装于基座上的多数个压电元 件同时驱动马达输出轴，具有输出力大、结构简单、成本低等优点。附图说明图1所示为本专利技术一实施例提供的压电马达的示意图； 图2所示为本专利技术另一实施例提供的压电马达的示意图。具体实施例方式为了使本专利技术的所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1所示为本专利技术实施例提供的一种压电马达10，所述压电马达10包括 具有轴线14的马达输出轴12，所述马达输出轴12可沿轴线14运动。所述压 电马达10还包括多数个压电元件16，每一压电元件16包括一摩擦头18，用于 与马达输出轴12滑动接触。所述压电元件16为块状(slab-type)结构，大致 为方形，具有两长边和两短边，及两长边和两短边围成的上下表面。所述摩擦 头18从其中一短边延伸。 一公用电极(图未示)设置于下表面上，四个分立电 极20分别设置于上表面的四个象限内，位于两对角象限内的分立电极相互电连 接，所述电极分别通过导线30连接至一控制器(图未示)。当压电元件16接 到来自控制器的驱动信号从而被激励时，摩擦头18将沿着椭圆形的运动轨迹按 照顺时针方向或逆时针方向运动。所述压电元件16安装于基座22上，所述基座22为马达定子的一部分。在 本专利技术实施例中，所述压电元件16安装于基座的同一表面上，数量为偶数个， 成排分布于马达输出轴12的两侧，每一排中的每一压电元件16与另一排中的 一相应压电元件16相对轴线14成对称分布。每一排压电元件16的摩擦头18 与马达输出轴12间的接触点位于同一直线上，每一排中的每一压电元件16的 摩擦头18与马达输出轴12间的接触点与另一排中的一相应压电元件16的摩擦 头18与马达输出轴12间的接触点位于马达输出轴12的同一轴线位置。所述基 座22对应每一压电元件16的位置设有收容槽24，每一压电元件16位于对应的收容槽24内，两压条26分别从每一收容槽24的两侧向内延伸，并压在压电 元件16上，用于防止压电元件16从收容槽24内脱出，但不限制压电元件16 被激励时的振动。弹性元件，如螺旋弹簧28设置于压电元件16的另一短边(远 离摩擦头18)与收容槽24的末端之间，用于向压电元件16施加向外的偏压力， 以便摩擦头18能持续保持马达输出轴12的接触。压电元件16未通电时，摩擦头18与马达输出轴12接触，摩擦头18与马 达输出轴12之间的静摩擦力可保持马达输出轴12相对基座22静止。当压电元 件16的公用电极和其中一对分立电极通过与控制器电连接构成回路时，压电元 件16被激励从而使得摩擦头18不断地沿其预定的轨迹(如椭圆形轨迹)运 动，在微观上体现为，在一个信号的前半个周期内，摩擦头18与马达输出轴 12的外表面接触并沿轴线14拨所述马达输出轴12，在后半个周期内，摩擦头 18脱离马达输出轴12的外表面，并沿与先前相反的方向运动。这样，在摩擦 头18以极高频率不断地沿预定的轨迹运动时，在宏观上体现为，所述摩擦头 18驱动马达输出轴12沿轴线14前进/后退。当公用电极与另一对分立电极构 成回路时，所述摩擦头18将驱动马达输出轴12沿轴线14后退/前进。基座22 固定安装至一固定壳体(图未示)，从而使得马达输出轴12可相对所述基座 22和固定壳体沿轴线14滑动。所述多数个压电元件16以并联方式连接至控制 器，因此，可同步同方向驱动马达输出轴12运动。图2所示为本专利技术的第二种实施方式，在本实施例中，定子基座22大致为 圆盘形，沿其周向均匀安装有四个压电元件16，所述压电元件16的工作原理 与图1类似，因此不再重复描述。在本实施例中，马达输出轴12垂直定子基座 22设置，所述四个压电元件16的摩擦头18与马达输出轴12的接触点位于马 达输出轴12的同一轴线位置，且沿马达输出轴12的周向均匀分布，被激励时， 可驱动马达输出轴12相对基座22向上或向下运动。在上述本专利技术实施例中，安装于基座22上的多数个压电元件16共同驱动 马达输出轴12运动，因此具有输出力大、结构简单等优点。可以理解地，上述压电元件可以是单层结构，也可以是多层结构。上述文 中提到的径向和周向为广义的径向和周向，不应理解为只是针对圆形或圆柱形结构。马达输出轴12的横截面可以是圆形、方形或其他多边形等。基座22可 以是圆盘形，亦可以是其他形状。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而己，并不用以限制本专利技术，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电马达，其特征在于：所述压电马达包括：基座；马达输出轴，所述马达输出轴可沿其轴线相对基座运动；安装于基座上的多数个压电元件，每一压电元件具有摩擦头，所述摩擦头与马达输出轴摩擦接触；弹性元件，设置于每一压电元件与基座之间，用于向所述压电元件施加偏压力以保持摩擦头与马达输出轴间的接触，从而使得压电元件被激励时所述摩擦头可共同驱动马达输出轴沿其轴线相对基座运动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：关伟伦，I萨埃德，万格思，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]