专利名称：致动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种致动器(优选为压电致动器)以及设有根据本发明的致动器的马达。
背景技术：
在诸如移动电话和所谓的智能手机的很多应用中，存在制造相应的越来越小或越来越平的相应设备的需要。结果，需要越来越多的用于这种设备的更小、更平的设计部件，由于制造和组装原因，这些部件还应当设计成尽可能地简单。EP 2 216 837 Al在其中描述了一种简单设计的压电马达，其仅占据非常小的空间并且具有平直的板形致动器，该致动器能够例如用于驱动移动电话摄像头的自动对焦。然而，示出的致动器或马达仅允许沿一个轴线的运动。在一些场合下，必须相应地要求相应的马达允许沿两个轴向方向的运动或者马达产生旋转驱动运动。
发明内容
因此，本发明的目的是提供这样一种致动器其相应地设计成小的或平的，能够在具有相对简单设计的同时实现沿两个轴向方向的运动，并且另外能够产生旋转运动。该目的通过单层或多层平板形式的致动器(优选具有压电材料)而实现，其中至少一个层具有两个电极，所述两个电极通过分离区域彼此间隔开并且彼此相对地布置在所述至少一个层的上表面和下表面上，并且上表面的两个电极布置成偏离下表面的两个电极。通过在层的上表面上彼此相对地布置的两个电极，在适当的电接触和致动的情况下，能够产生致动器的沿第一轴向方向的振动变形，其中所述振动变形能够用来精确地沿该第一轴向方向对要被驱动的元件进行驱动。借助于与上表面的电极偏离地布置的下表面的电极，此时通过适当的电接触和致动能够产生致动器的沿不同的第二轴向方向的振动变形。这些振动变形还能够用来移动要被驱动的元件，即能够用来移动沿该第二轴向方向要被驱动的元件。上表面和下表面的电极的电致动优选地以致动器在机械共振频率下被激励而振动(特别是在超声范围内)的方式实现。在特别优选的方式中，致动器在第二纵向共振频率或整倍数的第二纵向共振频率的激励下操作，其中纵向方向相应地表示如下方向，S卩，上表面和下表面的相应的相对布置的电极布置或排列相应地所沿的方向。通过激励第二纵向共振频率或整倍数的第二纵向共振频率，产生致动器的振动变形，该振动变形基本处于致动器的平面内。为了通过致动器的所述周期性变形或振动对要沿纵向方向被驱动的元件产生驱动运动，变形必须具有与电致动信号相称的非常特定的时序。在与要被驱动的元件摩擦接触的致动器驱动要被驱动的元件的驱动运动步骤期间，肯定发生沿纵向方向的相当慢的变形，以使致动器与要被驱动的元件之间不出现相对滑动，即，致动器与要被驱动的元件之间的静摩擦条件应该占据主导。相反，在致动器执行沿相反方向的变形的返回运动步骤期间，在纵向方向上肯定具有相对较快的变形，以使静摩擦条件停止并且发生滑动摩擦。这样，能够实现致动器朝要被驱动的元件的相对滑动，并且在返回运动步骤期间致动器不驱动要被驱动的元件。相应地产生所谓的粘滑驱动或粘滑运动。上表面和下表面的电极的电致动能够在时间方面是完全相互分开的或者相互作用并且在时间上是协调的。对于完全分开的致动，例如可以首先发生上表面的电极的单独致动，使得例如在第一轴向方向上(例如，在X方向上)产生要被致动器驱动的元件的运动。一旦达到要被驱动的元件的预定X位置，便能够通过下表面的电极的单独致动在第二轴向方向上(例如，在y方向上)产生要被驱动的元件的运动。通过上表面和下表面的电极的时间协调的电致动，S卩，通过实现关于致动信号的相位移动或相位差，能够产生导致旋转驱动运动的变形。例如设置在致动器的中心的摩擦元件(其设置成与要被驱动的元件摩擦接触)能够通过上表面和下表面的电极的在时间上协调的电启动来执行圆周运动，因此通过驱动要被驱动的元件而使该要被驱动的元件进入旋转运动。 根据本发明的致动器的优选实施例是从属权利要求的主题。对于致动器而言，具有多边形板的形状、优选为正方形板的形状可以是有利的。还能够想到使致动器具有圈形板的形状、优选为圆形板的形状，或者具有环形板的几何形状。致动器的这种实施例扩展了设计选择，并且例如允许对致动器适合或致动器中使用的几何或结构条件相应地进行特定的修改。上表面的电极布置成与下表面的电极偏离基本90°，也是可以具有优势的。关于电极布置的这种构型带来特别有效和高效类型的驱动。上表面的电极和/或下表面的电极布置成彼此镜像也是可以具有优势的。另外，分离区域是基本线性的也可以是有利的。这允许实现相对较大的表面电极区域并且在制造技术方面也相当容易执行。此外，致动器包括至少一个摩擦元件也可以是有利的，其中该摩擦元件沿线性分离区域布置，优选地布置在线性分离区域的中心或一端。当前，在线性分离区域的中心意指在关于分离区域的纵向延伸的中心。然而，例如提供间隔开并且-相对于分离区域的纵向延伸的中心-沿线性分离区域偏心地布置的两个摩擦元件也可以是有利的。通过增加摩擦元件的数量,能够实现较高的驱动力。具有插入到致动器中、优选插入到设置在致动器中的通孔中的摩擦元件也可以具有优势。这种关于摩擦元件的布置的设计，允许对可以使用致动器的条件进行特定的修改。在致动器设计为多边形板并且优选为正方形板的情况下，例如球形或半球形的摩擦元件在线性分离区域的中心的布置是有利的，这是因为最大的变形通常在此处发生。在线性分离区域的中心当前意指在关于分离区域的纵向延伸的中心。然而，例如提供间隔开并且-相对于分离区域的纵向延伸的中心-沿线性分离区域偏心地布置的两个摩擦元件也可以是有利的。通过增加摩擦元件的数量，能够实现较高的驱动力。关于这一点，摩擦元件有利地包括诸如氧化铝(Al2O3)或氮化硅(Si3N4)之类的硬陶瓷、或者硬金属合金或诸如碳化钨之类的碳化物的材料，并且优选由这些材料中的一种制成。在这两种情况下，S卩，使用摩擦元件时或使用两个(或多个)摩擦元件时，摩擦元件能够例如是球形的并且插入到致动器的相应的从上表面伸到下表面的通孔中，并且能够通过粘结剂(如环氧树脂)相应地固定或附接在通孔中。一个或多个摩擦元件的这种类型的附接相应地在制造中提供了显著的优点。特别地，对于自动化制造，球形摩擦元件能够容易地插入到通孔中，其中在尺寸方面，摩擦元件被设计成使得其半径微微小于通孔的半径。通过这种方式，摩擦元件就像是“落入”到通孔中，但是由于通常正好布置在致动器的后方的结构元件而防止了摩擦元件贯通地落下，所述结构元件例如为将致动器安装在其中的马达的结构元件。由于致动器的高度和球形摩擦元件的直径都是已知的，所以摩擦元件的从致动器突出的部分被精确地确定。另一种固定摩擦元件的方式是将球形部分、优选为半球形部分附接在致动器的表面上并且优选地通过粘结剂将其粘结于该表面。在致动器具有环形板的形状的情况下，使一个或多个摩擦元件相应地设置在线性分离区域的端部处是有利的。摩擦元件的这种布置在制造技术方面相对容易执行。
致动器包括压电陶瓷材料可以被证明是有利的。这里，锆钛酸铅(PZT)特别适合。压电陶瓷材料通常具有高(逆)压电效应，即，对于给定的电压，这些材料表现出高的膨胀或变形。同样，当致动器具有多层结构和奇数个层时，可以证明是有利的，其中相邻的层上彼此面对的相应电极具有相同的定向。通过多层结构，能够用相应较低的电压来致动致动器。另外，如果致动器的上层和/或下层设计为不活跃层，则可以证明是有利的。这带来致动器的特别可靠的设计，其中由于绝缘原因又促进了致动器在相应的马达中的集成。另外，如果致动器的上层和/或下层设有终端电极，则可以证明是有利的。这使得能够容易地执行致动器的电接触。在激励第二共振频率或整倍数的第二纵向共振频率的同时使致动器操作可以是有利的。这导致致动器相应地振动或变形，所述振动或变形能够特别有效地用以驱动要被驱动的元件。另外，通过电致动上表面的电极，使沿第一轴向方向的致动器振动变形能够实现可以是有利的，该振动变形能够用于沿第一轴向方向驱动与致动器接触的可动元件。同样，通过电致动下表面的电极，使沿第二轴向方向的致动器振动变形能够实现可以是有利的，该振动变形能够用于沿第二轴向方向驱动与致动器接触的可动元件。通过这种方式，致动器在优选彼此垂直设置的两个不同轴向方向上的独立运动是可能的，或者致动器能够用来驱动与其在两个不同轴向方向上摩擦接触的要被驱动的可动元件。另外，通过上表面的电极和下表面的电极的异相(有相位差的)电致动，使致动器的呼啦圈状的变形能够实现可以是有利的，这种变形能够用于旋转驱动与致动器接触的可动元件。例如，能够用正弦电压信号致动上表面上的电极，同时同步地用余弦电压信号使下表面的电极充电。因此产生两个不同轴向方向上的变形叠加，其中变形相应地以圆形或呼啦圈方式相应地扩散或传播。摩擦元件，例如设置在致动器的中心处的摩擦元件，因此执行准圆周运动，该准圆周运动能够被摩擦接触传递到要被驱动的元件。另外，使致动器呈现粘着滑动(粘滑)驱动可以是有利的。粘着滑动驱动(或者惯性驱动)包括相对较慢的粘着相位，其中致动器与要被驱动的元件之间的静摩擦占据主导并且该静摩擦导致实际驱动；和滑动相位，其具有通过快速收缩力矩实现的致动器与要被驱动的元件之间的动摩擦。这里，粘着滑动驱动或缓慢向前运动和快速反向运动相应地通过附接于致动器的电极的适当的电致动实现。这能够适用于线性运动和旋转运动两者。粘着滑动驱动设计成相当简单并且因此容易实现和安装。此外，使由电极的电致动实现的变形处于致动器的平面内可以是有利的。这对于致动器与要被驱动的元件之间的摩擦接触的摩擦属性具有特别有利的影响，并且在这方面，特别涉及低磨损。此外，第三维中的运动分量(因此超出致动器的平面)因此导致与摩擦元件例如设置在椭圆运动中的致动器相比更稳定的性能。本发明的另一个优选的方面涉及一种马达，其包括根据前述有利设计中的一种所述的致动器以及要被该驱动器驱动的可动元件。本发明的优选发展形式源自于从属权利要求或其一部分的组合。
在未按照比例绘制的示意图中图I示出了根据本发明的致动器呈正方形板形状。图2示出了根据本发明的致动器呈环形板形状。图3示出了根据图I的致动器的用于实现双轴线性运动的电致动。图4示出了根据图2的致动器的用于实现双轴线性运动的电致动。图5示出了根据图I的致动器的用于实现旋转运动的电致动。图6示出了根据图2的致动器的用于实现旋转运动的电致动。图7示出了在根据图5的电致动期间，通过有限元方法实现的根据图I的致动器的变形。图8示出了在根据图4和图6的电致动期间，通过有限元方法实现的根据图2的致动器的变形。图9示出了根据本发明的致动器呈被构造成多层的正方形板形状。图10示出了根据本发明的另一致动器呈被构造成多层的正方形板形状。图11示出了根据本发明的致动器呈被构造成多层的环形板形状。图12示出了具有根据图I的本发明致动器的马达。
具体实施例方式图I示意性地示出了根据本发明的致动器I呈正方形单层板形状。上方的视图30示出了从上方看到的致动器的立体图，即面对其上表面3时看到的视图，而下方的视图31示出了从下方看到的致动器，即面对其下表面4时看到的视图。在上表面3上布置有两个大致三角形的电极6和7，其中基本为直线的非电极(即，没有电极)的分离区域5位于两个电极6、7之间，该分离区域5从致动器的一个拐角延伸到斜对角。所述基本为直线的分离区域类似于形成对称线，电极6和7关于该对称线以镜像的方式布置。电极6、7 —直延伸到致动器的相应侧表面并且与其对齐。然而，同样还能够想到电极至少部分地不是一直延伸到侧表面，使得除了分离区域5之外，上表面3的相应区域也是非电极的。关于基本为直线的分离区域5的纵向延伸，在其中心或中心区域布置有摩擦元件10。为此,致动器I包括相应的通孔，球形的摩擦元件10相应地插入或嵌入到该通孔中。摩擦元件10通过粘结剂(如环氧树脂)附接在该通孔中。球形摩擦元件10的限定部分从致动器的上表面3突出到致动器的上表面外。球形摩擦元件10同样能够正好从致动器的下表面4突出到致动器的下表面外。另外能够想到摩擦元件10以截球形形状提供，该截球形的平坦侧优选通过粘结剂在致动器I的上表面3或下表面4上附接于致动器I的表面。在致动器I的下表面4上，同样布置有两个电极8、9，电极8、9在其形状上基本对应于上表面3的电极6、7，但是布置成与电极6、7偏离大约90°。这里，同样地，电极8、9被基本为直线的非电极分离区域5彼此分开。这里，下表面4的分离区域5与上表面3的分离区域大致垂直地布置。电极8、9 一直延伸到致动器的相应侧表面并与其对齐。然而，同样能够想到，电极至少部分地不是一直延伸到上述侧表面，使得除了分离区域5之外，下表面4的相应区域也是非电极的。压电陶瓷材料相应地位于上表面3与下表面4之间或者电极6、7和电极8、9之间。 图2示意性示出了根据本发明的致动器I呈环形的单层板形状。上方的视图32示出了从上方看到的致动器的立体图，即面对其上表面3时看到的视图，而下方的视图33示出了从下方看到的致动器，即面对其下表面4时看到的视图。在上表面3上布置有两个基本半圆形的电极6和7，其中基本为直线的非电极的分离区域5位于两个电极6、7之间。所述直线分离区域5类似于被环形致动器的内部区域中的凹部12中断，从而产生两个分离区域部分13和14。这些分离区域部分13和14沿着延伸穿过环形致动器的中心的线布置。这条线也是电极6和7的镜像对称线。电极6、7沿致动器的侧表面的径向方向延伸并且与致动器的侧表面对齐。还能够想到将电极设计成与致动器的侧表面至少部分地隔开。相对于分离区域部分13、14的纵向延伸，摩擦元件10布置在分离区域部分13、14的每一个中心处，其中摩擦元件10为球形并嵌入到致动器中，使得仅仅摩擦元件的球形部分从致动器突出(从致动器的上表面3突出)。除了所述两个相对设置的摩擦元件10之外，还存在另外两个摩擦元件10'，这两个摩擦元件10'同样彼此相对地布置，但是相对于前面提到的两个摩擦元件10以基本90°的偏离布置。摩擦元件10'布置在电极6和7的区域内。还能够想到，摩擦元件10相对于分离区域部分13、14的纵向延伸布置在其端部，优选地布置在分离区域部分的径向内端处。在环形致动器I的下表面4上，同样布置有两个电极8、9，电极8、9在其形状上对应于上表面3的电极6、7，但是布置成与电极6、7偏离90°。这里，同样地，电极8、9被基本为直线的非电极的分离区域5彼此分开，分离区域5包括两个分离区域部分15、16。这些分离区域部分15、16沿着延伸穿过环形致动器的中心的线布置，这条线同时也是电极8和9以镜像方式布置的对称线。分离区域部分15、16布置时所沿着的所述对称线，与分离区域部分13、14布置所沿的对称线以基本90°的角度相交。还能够想到，摩擦元件10'相对于分离区域部分15、16的纵向延伸布置在分离区域部分15、16的端部，优选地布置在分离区域部分的径向内端处。图3示意性地示出了根据图I的正方形致动器的用于实现双轴线性运动的电致动。上表面3的电极6、7和下表面4的电极8、9通过电致动电压而被相互独立地致动。根据图3的上方的视图34，利用方波实现电极6、7的致动，其中以相反的极性致动电极6、7。方波当前优选地具有60至80的占空比。在前面描述的电极6和7的电致动中，相应地产生周期性的变形或振动，或者振动基本垂直于上表面3的线性分离区域5，所述振动能够通过摩擦元件10传递到要被驱动的元件，由此,要被驱动的元件能够开始相应的运动。与以上所述类似，根据图3的下方的视图35的电极8、9的致动通过方波实现，其中电极8、9同样以相反的极性致动。这里，方波优选地具有60至80的占空比。电极8和9的所述电致动相应地导致周期性的变形或振动，或者振动基本垂直于下表面4的线性分离区域5，其中所述振动能够通过摩擦元件10传递到要被驱动的元件，由此,要被驱动的元件能够开始相应的运动。通过以在时间上彼此分开的方式对上表面3的电极6、7和下表面4的电极8、9进行电致动，在致动器的两个不同轴向方向上的相应的变形或振动是可能的，因此，要被致动器驱动的元件的相应的双轴运动也是可能的。从时间的角度来看，首先实现电极6、7的致动，然后实现电极8、9的致动，或者首先实现电极8、9的致动，然后实现电极6、7的致动。从时间的角度来看，这首先导致沿轴向方向的振动，并且一旦完成了要被致动器移动的元件的相应的运动便立即跟随着沿第二轴向方向的振动，该振动沿第二轴向方向驱动要被驱动的元件。
图4示意性地示出了根据图2的环形致动器的用于实现双轴线性运动的电致动。在这方面，上方的视图36示出了上表面3的电极6、7的接触，而下方的视图37示出了下表面4的电极8和9的接触。由于电接触以与对图3的描述类似的相同方式实现，因此当前不再更详细地对此进行论述。图5示意性地示出了根据图I的正方形致动器的用于实现旋转运动的电致动。在这方面，接触本质上与图3所示的接触相同，其中对于(时间方面的)电致动，存在不同之处，即上表面3的电极6、7通过正弦电压信号被致动，而下表面4的电极8、9同时通过余弦电压信号被致动。然而，用于致动电极6、7以及电极8、9的电压信号是相同的，它们具有90°的相位差。因此，存在关于电极6、7以及电极8、9的电致动的限定时间调节，从而总体上导致致动器的类似呼啦圈运动的变形。致动器的中心区域(摩擦元件(图5中未示出)通常布置在该处)当前执行基本圆周运动。因此，设置在致动器的中心区域的摩擦元件能够将元件设定成以旋转运动被驱动。图6示意性地示出了根据图2的环形致动器的用于实现旋转运动的电致动。由于致动基本上以与图5的致动器相同的方式执行，所以这里省略了任何进一步的描述。图7在视图38至41中示出了在根据图5的电致动期间，通过有限元方法(FEM)计算出的根据图I的正方形致动器的变形。从上往下看或者基于视图38至41，示出了在不同的连续时期下的四个不同的变形状态。在这方面，致动器的中心点基本以圆形路径移动，而致动器在围绕中心的区域中的变形呈现为呼啦圈运动。另外，图7示出了板形致动器的拐角执行相应的相对较大的变形或振动。因此，当前有利的是将致动器在其侧面上支撑在安装状态下，优选支撑在其中心处，因为在中心处的变形要小得多。通过这种方式，对致动器的支撑是可能的，这允许致动器的特别高效的操作。图8在视图42至50中示出了在根据图4和图6的电致动期间，利用FEM计算出的根据图2的环形致动器的变形。当前，视图42再现已经在图4的视图36中示出的电接触，用于实现在一个轴向方向上的相应的变形或振动运动。从示出了利用FEM计算出的两个不同时间点下的致动器变形的视图43和44中能够看到，致动器基本上执行沿变短的X轴的方向的变形，因此能够使与其摩擦接触的要被驱动的元件开始相应的运动。当前，图8的视图45是用于实现沿第二轴向方向的相应变形或振动运动的电接触，该电接触已经在图4的视图37中示出。从示出了利用FEM计算出的两个不同时间点下的致动器变形的视图46和47中能够看到，致动器基本上执行沿变短的y轴的方向的变形，因此能够使与其摩擦接触的要被驱动的元件开始相应的运动。最后，图8的视图48再现已经在图6中示出的环形致动器的用于实现旋转运动的电致动。视图49和50示出了利用FEM计算出的两个不同时间点下的致动器变形。图9在视图51和52中示出了根据本发明的致动器呈正方形板形状，其中致动器被构造成多个层11。视图51以向致动器I或层11的上表面看时的立体图相应地示出了各个层11以及由层11组成的相应的致动器1，而视图52以向致动器I或层11的下表面看时的立体图相应地示出了各个层11以及由层11组成的相应的致动器I。当前，致动器I由5个单独的层11组成，每个层均包括对应于致动器的整体结构的结构。因此，每个层在其上 表面3和下表面4上均包括镜像布置的两个三角形电极6、7、8和9,其中下表面4的电极8、9布置成与上表面3的电极6、7基本偏离90°。相邻的层11以彼此偏离90°相应地布置。上表面和下表面上的电极6、7、8和9的接触，通过布置在各个层11的侧面上的侧电极17来实现。每个层11在其区域中心处均具有通孔18，使得所组成的致动器也在其中心处具有通孔18，这里未示出的优选为球形的摩擦元件能够插入该通孔18并且优选地通过粘结剂粘结。图10在视图53和54中示出了根据本发明的致动器的另外实施例，其呈正方形板形状，其中致动器被构造成多个层。同时，视图53以向致动器11或层的下表面4看时的立体图相应地示出了各个层11、11'、11"以及由层11、11'、11"组成的相应的致动器1，视图54以向致动器或层的上表面3看时的立体图相应地示出了各个层11、11'、11"以及由层11、11'、11"组成的相应的致动器I。致动器I由一共7个层组成，相应的最外层表示不活跃层11'、11"。在本文中，不活跃意指这些层由于相应的(缺少)电极化而不倾向于产生任何变形。它们活跃地(即，由于电激励)不产生任何变形。视图53中的上部不活跃层11'没有电极，而图53中的下部不活跃层11"在其下表面4上具有布置成彼此偏离90°的四个终端电极19。设置在居于不活跃层11'、11"之间的层11的侧面上的电极17能够通过终端电极19而供给相应的电致动电压。因此，来自致动器I的仅仅一个表面的电接触是可能的，并且电接触当前特别地来自下表面4，特别地，这尤其对于自动化制造是有利的。当然，还可以仅对上部不活跃层11'设置终端电极19。另外，上部不活跃层11'和下部不活跃层11"都能够设有终端电极。设置在不活跃层11'、11"之间的层11各自在其上表面3和下表面4上包括镜像布置的两个三角形电极6、7、8和9,其中上表面3的电极6、7布置成与下表面4的电极8、9偏离90°。所有的层11、11'、11'在其中心处都具有相应的通孔18或贯通钻孔18，使得所组成的致动器I以相应的方式具有通孔18，例如球形的摩擦元件能够插入到该通孔18中。图10的视图54(未按比例绘制)示出了插入到通孔18中的球形摩擦元件，通孔18延伸到致动器I的下表面4并与其对齐。
图11在视图55和56中示出了根据本发明的致动器呈环形板形状，其中致动器被构造成多个层11、11'、11"。同时，视图55以向层11、11'、11"或致动器11的上表面3看时的立体图相应地示出了各个层11、11'、11"以及由层11、11'、11"组成的相应的致动器1，视图56以向层11、11'、11"或致动器的下表面4看时的立体图相应地示出了各个层11、11'、11"以及由层11、11'、11"组成的相应的致动器I。致动器I 一共包括7个层，在这7个层中，最上面的层和最下面的层均为不活跃层11'、11"。设置在不活跃层11'、11"之间的5个层各自在其上表面3上具有两个基本半圆形的电极6、7，这两个电极6、7被分离区域部分13、14彼此分开。在设置于不活跃层11'、11"之间的层11的下表面4上也具有被分离区域部分15、16彼此分开的两个基本半圆形的电极8、9，电极8、9布置成偏离上表面3的电极6、7大约90°。相邻的层11的相应的相对电极均具有相同的定向。上部不活跃层11'在其上表面3上具有四个终端电极19，每个终端电极19均具有基本四分之一圆的形状，并且在这四个终端电极19中，两个相邻的电极各自被绝缘部分20彼此分开或绝缘。然而，下部不活跃层11"没有电极。设置在布置于不活跃层之间的层的侧面上的电极(在图11的视图55和56中未示出)能够通过终端电极被供给相应的致动电压。因此，来自致动器的仅仅一侧的电接触是可能的，并且电接触当前特别地来自上表 面，特别地，这对于自动化制造是有利的。当然，还可以仅对下部不活跃层11"设置终端电极19。也能够想到在上部不活跃层11'和下部不活跃层11"上都设置终端电极。图12在视图57和58中示出了具有根据图I的本发明致动器的马达21。马达21是旋转马达，其中根据图5中的视图的致动器I被电致动，使得其设置在中心处的摩擦元件10执行圆周运动。该圆周运动被传递到转子22，摩擦元件10与转子22摩擦接触。在这种情况下，致动器I用作定子，并且要通过摩擦元件10移动的元件是转子22。
权利要求
1.一种单层或多层平板(2)形式的致动器(I)，优选地具有压电材料，其中，至少一个层具有两个电极(6，7，8，9)，所述两个电极通过分离区域(5)彼此间隔开并且彼此相对地布置在所述至少一个层的上表面(3)和下表面(4)上，并且所述上表面(3)的所述电极(6，7)布置成偏离于所述下表面(4)的所述电极(8，9)。
2.根据权利要求I所述的致动器，其特征在于，所述致动器(I)具有多边形板形状，优选地具有正方形板形状。
3.根据权利要求I或2所述的致动器，其特征在于，所述上表面(3)的所述电极(6，7)布置成基本偏离所述下表面(4)的所述电极(8,9)90°。
4.根据前述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述分离区域(5)基本是直线。
5.根据前述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述致动器(I)包括至少一个摩擦元件(10)，所述摩擦元件(10)沿所述直线分离区域(5)布置，优选地布置在所述直线分离区域的中心处或一端处。
6.根据权利要求5所述的致动器，其特征在于，所述摩擦元件(10)插入到所述致动器(I)中，优选地插入到设置在所述致动器中的通孔中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述致动器(I)具有多层结构和奇数个层(11)，其中，相邻层上的相互面对的所述相应电极出，7，8，9)具有相同的定向。
8.根据权利要求7所述的致动器，其特征在于，所述致动器(I)的最上面的层和最下面的层是不活跃层(11'，11")。
9.根据权利要求8所述的致动器，其特征在于，所述最上面的层和/或所述最下面的层(11'，11")设置有终端电极(19)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，所述致动器(I)在激励第二共振频率或激励整倍数的第二纵向共振频率的同时被操作。
11.根据前述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，通过电致动所述上表面(3)的所述电极出，7)，可实现所述致动器(I)沿第一轴向方向的振动变形，该振动变形可用于沿所述第一轴向方向驱动与所述致动器接触的可动元件。
12.根据前述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，通过电致动所述下表面(4)的所述电极(8，9)，可实现所述致动器(I)沿第二轴向方向的振动变形，该振动变形可用于沿所述第二轴向方向驱动与所述致动器接触的可动元件。
13.根据前述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，通过以有相位差地电致动所述上表面⑶的所述电极(6，7)和所述下表面⑷的所述电极(8，9)，可实现呼啦圈状的变形，该呼啦圈状的变形可用于旋转地驱动与所述致动器接触的可动元件。
14.根据前述权利要求中任一项所述的致动器，其特征在于，通过电致动所述电极(6，7,8,9)而获得的所述变形位于所述致动器(I)的平面内。
15.一种马达，包括根据前述权利要求中任一项所述的致动器以及被所述致动器驱动的可动元件。
全文摘要
本发明涉及一种单层或多层平板形式的致动器，优选具有压电材料，其中至少一个层具有两个电极，所述两个电极通过分离区域彼此间隔开并且彼此相对地布置在所述至少一个层的上表面和下表面上，并且所述上表面的电极与所述下表面的电极偏离地布置。本发明还涉及一种马达，其包括根据本发明的致动器以及要通过所述致动器驱动的可动元件。
文档编号H01L41/047GK102668146SQ201080057828
公开日2012年9月12日 申请日期2010年10月12日 优先权日2009年10月17日
发明者科奇·布尔汉丁 申请人:物理仪器产品改进股份有限公司