一种压电驱动旋转马达的制作方法

本发明涉及一种压电驱动旋转马达。

背景技术：

1、目前普遍存在的动力输出器件为电磁形式驱动的电机，而压电马达相对于电机，具有不受电磁干扰、输出效率高、结构简单、功耗低、位移分辨率高等优势。在同等输出效果条件下，其能具有更小的体积，控制精度更高、消耗能量更少，因此使其具有更加广泛的应用环境。

2、现有的压电旋转马达如中国专利申请cn200910005481.4公开了一种压电马达，包括基座，设有收容腔；压电元件，安装于基座收容腔内，压电元件具有两相对端部，摩擦头从其中一端部延伸；弹性元件，设于压电元件的另一端部与收容腔的壁部之间；马达输出轴，用于驱动外接负载相对基座沿其轴线运动，所述马达输出轴设有第一螺纹，所述外接负载限制马达输出轴的转动；可旋转地装设于基座上的旋转体，所述旋转体设第二螺纹用于与马达输出轴的第一螺纹螺合，所述摩擦头在弹性元件的偏压力的作用下与旋转体的外表面摩擦接触，当压电元件被激励时，所述摩擦头驱动所述旋转体转动从而驱动马达输出轴沿其轴线前进或后退。

3、按照设计初衷，压电元件被激励从而使得其摩擦头以极高频率不断地沿着椭圆形的轨迹运动，在微观上体现为，在一个信号的前半个周期内，摩擦头与旋转体外表面接触并朝一个方向拨所述旋转体，在后半个周期内，摩擦头脱离马达旋转体的外表面，并沿与先前相反的方向运动。这样，在摩擦头以极高频率不断地沿预定的轨迹运动时，在宏观上体现为，所述摩擦头驱动旋转体顺时针/逆时针转动。

4、然而在实际的使用中，为了不妨碍压电元件被激励，压电元件安装于收容腔内由压条压紧。压条的压紧方向垂直于压电元件的运动方向，因此主要是靠压电元件自身与收容腔底部的摩擦力来保持位置。然后在压电元件被激励的过程中，压电元件会偏离旋转体的横截面中轴线，从而影响马达的性能。尤其当偏离中轴线后，驱动旋转体正转和反转的力矩不同，导致最终输出力矩也不同。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种压电驱动旋转马达，能够有效保证压电体与转盘的相对位置，使得压电体在静止时始终位于转盘的中轴线上，确保了做功力矩的一致性。

2、为解决以上技术问题，本发明的技术方案为采用一种压电驱动旋转马达，包括压电体，所述压电体前端固定有与其同轴设置的摩擦头；还包括一转盘，所述压电体与摩擦头位于转盘中轴线上，使得当压电体被激励时摩擦头作用在转盘圆周上驱动转盘旋转；还包括一底座，所述转盘和压电体均安装在底座上；所述底座上位于压电体两侧对称设置有若干弹性支撑体，所述弹性支撑体的施力方向与压电体被激励时的运动方向在同一平面上。

3、作为一种改进，还包括弹丝支架，所述弹丝支架包括框体，所述框体设置有容纳压电体的内空并设置有开口使得压电体上的摩擦头通过开口与转盘接触；所述弹性支撑体由弹丝弯制而成，所述弹丝两端与框体连接，其中部弯折成波浪形，并且波峰位置抵接在压电体上。

4、作为一种进一步的改进，所述框体为由两条长边一条短边围成的矩形，所述压电体沿长边延伸方向布置。

5、作为另一种更进一步的改进，所述弹丝两端与框体的连接处还设置有蛇形弯折。

6、作为一种改进，所述压电体两侧分别设置有两个弹性支撑体。

7、作为一种改进，所述框体后端设置有利用弹丝弯制的预紧支撑体，所述预紧支撑体与压电体后端抵接。

8、作为一种改进，还包括安装座，所述弹丝支架利用安装座固定在底座上，所述安装座内设置有绝缘垫。

9、作为一种改进，所述框体上开有定位孔，所述安装座上设置有与定位孔配合定位的定位销轴。

10、作为一种改进，所述压电体由控制板激励，所述控制板通过若干簧丝与压电体电连接；所述簧丝被弯制成若干匝，使得簧丝具有弹性。

11、作为一种改进，所述转盘底部连接有转轴，所述转轴与底座可转动地连接。

12、本发明的有益之处在于：

13、具有上述结构的压电驱动旋转马达，在压电体受控制板激励产生运动的平面上利用弹性支撑体进行支撑，使其停止运动后在弹性支撑体的作用下能够复位，避免产生位移从而偏离转盘中轴线，让摩擦头与转盘的接触点始终保持一致。更重要的是，由于压电体和摩擦头始终保持在转盘的中轴线上，其正转反转的力矩保持对称，从而让摩擦头正转反转输出力矩一致，使得转盘在摩擦头的驱动下正转和反转力矩和角度都保持一致，对于一些需要精细控制往复运动的仪器来说至关重要。

14、本发明结构简单，可靠性强，扁平化的设计让整个马达的体积小，更加适用于需要精密驱动的工况。

技术特征：

1.一种压电驱动旋转马达，其特征在于：包括压电体，所述压电体前端固定有与其同轴设置的摩擦头；还包括一转盘，所述压电体与摩擦头位于转盘中轴线上，使得当压电体被激励时摩擦头作用在转盘圆周上驱动转盘旋转；还包括一底座，所述转盘和压电体均安装在底座上；所述底座上位于压电体两侧对称设置有若干弹性支撑体，所述弹性支撑体的施力方向与压电体被激励时的运动方向在同一平面上。

2.根据权利要求1所述的一种压电驱动旋转马达，其特征在于：还包括弹丝支架，所述弹丝支架包括框体，所述框体设置有容纳压电体的内空并设置有开口使得压电体上的摩擦头通过开口与转盘接触；所述弹性支撑体由弹丝弯制而成，所述弹丝两端与框体连接，其中部弯折成波浪形，并且波峰位置抵接在压电体上。

3.根据权利要求2所述的一种压电驱动旋转马达，其特征在于：所述框体为由两条长边一条短边围成的矩形，所述压电体沿长边延伸方向布置。

4.根据权利要求2所述的一种压电驱动旋转马达，其特征在于：所述弹丝两端与框体的连接处还设置有蛇形弯折。

5.根据权利要求2所述的一种压电驱动旋转马达，其特征在于：所述压电体两侧分别设置有两个弹性支撑体。

6.根据权利要求2所述的一种压电驱动旋转马达，其特征在于：所述框体后端设置有利用弹丝弯制的预紧支撑体，所述预紧支撑体与压电体后端抵接。

7.根据权利要求2所述的一种压电驱动旋转马达，其特征在于：还包括安装座，所述弹丝支架利用安装座固定在底座上，所述安装座内设置有绝缘垫。

8.根据权利要求7所述的一种压电驱动旋转马达，其特征在于：所述框体上开有定位孔，所述安装座上设置有与定位孔配合定位的定位销轴。

9.根据权利要求1所述的一种压电驱动旋转马达，其特征在于：所述压电体由控制板激励，所述控制板通过若干簧丝与压电体电连接；所述簧丝被弯制成若干匝，使得簧丝具有弹性。

10.根据权利要求1所述的一种压电驱动旋转马达，其特征在于：所述转盘底部连接有转轴，所述转轴与底座可转动地连接。

技术总结
本发明公开了一种压电驱动旋转马达，包括压电体，所述压电体前端固定有与其同轴设置的摩擦头；还包括一转盘，所述压电体与摩擦头位于转盘中轴线上，使得当压电体被激励时摩擦头作用在转盘圆周上驱动转盘旋转；还包括一底座，所述转盘和压电体均安装在底座上；所述底座上位于压电体两侧对称设置有若干弹性支撑体，所述弹性支撑体的施力方向与压电体被激励时的运动方向在同一平面上。具有上述结构的压电驱动旋转马达，在压电体受控制板激励产生运动的平面上利用弹性支撑体进行支撑，使其停止运动后在弹性支撑体的作用下能够复位，避免产生位移从而偏离转盘中轴线，让摩擦头与转盘的接触点始终保持一致。

技术研发人员：李朝阳,张友,敬斌杰,余林涛
受保护的技术使用者：睿恩光电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15