一种寄生式压电粘滑驱动器
摘要文本
本发明涉及一种寄生式压电粘滑驱动器，该驱动器由定子、环形转子、固定基座三部分组成。其中定子包括压电叠堆、八边形柔性铰链、复位弹簧和驱动足。所述复位弹簧采用非对称结构，增加了前进阶段驱动足与环形转子接触点的预紧力；驱动足形状相同、旋转对称，分别固连于复位弹簧上。压电叠堆工作时，八边形柔性铰链的寄生运动使复位弹簧交替凹凸变形，从而使驱动足驱动环形转子交替步进，提高了驱动器的输出效率。本发明具有结构简单、精度高、行程大等特点；利用八边形柔性铰链的寄生运动和非对称的复位弹簧结构，使环形转子交替步进，同时达到了抑制回退的效果。
申请人信息
- 申请人:吉林大学
- 申请人地址:130012 吉林省长春市前进大街2699号
- 发明人: 吉林大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种寄生式压电粘滑驱动器 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201810894648.6 |
| 申请日 | 2018年8月8日 |
| 公告号 | CN108712104B |
| 公开日 | 2024年3月1日 |
| IPC主分类号 | H02N2/10 |
| 权利人 | 吉林大学 |
| 发明人 | 董景石; 丁肇辰; 徐智; 尹浩杰; 王喆; 周晓勤 |
| 地址 | 吉林省长春市前进大街2699号 |
专利主权项内容
1.一种寄生式压电粘滑驱动器，其特征在于该寄生式压电粘滑驱动器由定子(1)、环形转子(2)、固定基座(3)组成；其中定子(1)通过螺钉固定安装在固定基座(3)上，环形转子(2)内圈与定子(1)的驱动足弹性接触；所述定子(1)包括第一驱动足(1-1)、第一复位弹簧(1-2)、第二驱动足(1-3)、第二复位弹簧(1-4)、第三驱动足(1-5)、第三复位弹簧(1-6)、第四驱动足(1-7)、第四复位弹簧(1-8)、八边形柔性铰链(1-9)、压电叠堆(1-10)；定子(1)中的压电叠堆(1-10)采用紧配合的方式内嵌于八边形柔性铰链(1-9)凹槽内，并与第一、第三复位弹簧(1-2、1-6)平行，第一、第三驱动足(1-1、1-5)，第二、第四驱动足(1-3、1-7)形状相同、旋转对称，分别固连于第一、第三复位弹簧(1-2、1-6)，第二、第四复位弹簧(1-4、1-8)上；复位弹簧使用非对称结构，增加了前进阶段驱动足与环形转子接触点的预紧力，抑制环形转子(2)回退；压电叠堆(1-10)工作时，八边形柔性铰链(1-9)的寄生运动使复位弹簧交替凹凸变形，从而使驱动足驱动环形转子(2)交替步进；所述的第一复位弹簧(1-2)、第二复位弹簧(1-4)、第三复位弹簧(1-6)、第四复位弹簧(1-8)采用非对称结构且均包含复位弹簧A(1-2-1、1-4-1、1-6-1、1-8-1)和复位弹簧B(1-2-2、1-4-2、1-6-2、1-8-2)，复位弹簧A(1-2-1、1-4-1、1-6-1、1-8-1)刚度小于复位弹簧B(1-2-2、1-4-2、1-6-2、1-8-2)；所述的复位弹簧B(1-2-2、1-4-2、1-6-2、1-8-2)采用直梁结构，所述的复位弹簧A(1-2-1、1-4-1、1-6-1、1-8-1)采用S型梁结构或采用比复位弹簧B(1-2-2、1-4-2、1-6-2、1-8-2)厚度小的直梁结构的两种方式，以降低其刚度；通过非对称的复位弹簧增加前进阶段驱动足与环形转子接触点的预紧力，从而提高步进运动的效率，抑制环形转子(2)回退；所述的第一驱动足(1-1)、第二驱动足(1-3)、第三驱动足(1-5)、第四驱动足(1-7)均采用柔性非对称结构，固定连接在对应的复位弹簧上，更利于环形转子(2)转动；所述的八边形柔性铰链(1-9)的寄生运动使复位弹簧交替凹凸变形；压电叠堆(1-10)伸长时，推动八边形柔性铰链(1-9)产生微小位移，第一、第三复位弹簧(1-2、1-6)向外凸起，第二、第四复位弹簧(1-4、1-8)向内凹陷，使得第一、第三驱动足(1-1、1-5)驱动环形转子(2)顺时针旋转一个微小角度；压电叠堆(1-10)回缩时，第二、第四复位弹簧(1-4、1-8)由凹陷状态复位，使第二、第四驱动足(1-3、1-7)驱动环形转子(2)继续顺时针旋转一个微小角度，实现环形转子(2)的交替步进。