[發(fā)明專利]一種壓電尺蠖直線電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711062722.X
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107834894B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔玉國;趙余杰;馬劍強(qiáng);李錦棒;婁軍強(qiáng);朱耀祥;應(yīng)志奇
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號: H02N2/02
• 分類號: H02N2/02;H02N2/04;H02N2/06
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 黃芳

1.一種壓電尺蠖直線電機(jī)，其特征在于：壓電尺蠖直線電機(jī)包括左箝位機(jī)構(gòu)、右箝位機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和輸出軸，左箝位機(jī)構(gòu)和右箝位機(jī)構(gòu)對稱地設(shè)置在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，且依次首尾相接，輸出軸依次貫穿左箝位機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和右箝位機(jī)構(gòu)；

左箝位機(jī)構(gòu)和右箝位機(jī)構(gòu)包含各自的箝位爪組件和釋放用壓電執(zhí)行器，釋放用壓電執(zhí)行器得電時，箝位爪組件松開輸出軸；釋放用壓電執(zhí)行器失電時，箝位爪組件抱緊輸出軸；左箝位機(jī)構(gòu)和右箝位機(jī)構(gòu)交替地一個箝位輸出軸、另一個釋放輸出軸，將驅(qū)動機(jī)構(gòu)輸出的位移傳遞到輸出軸，輸出軸平動輸出位移；

左箝位機(jī)構(gòu)和右箝位機(jī)構(gòu)分別具有箝位機(jī)芯、箝位套筒、預(yù)緊套筒和釋放用壓電執(zhí)行器，箝位機(jī)芯、預(yù)緊套筒和箝位套筒依次從內(nèi)向外套裝；箝位機(jī)芯由身部、箝位爪組件和連接端組成，身部與輸出軸間隙配合，箝位爪組件和連接端分別位于身部的兩端，連接端與驅(qū)動殼體緊固連接；身部設(shè)有的外表面設(shè)有剛性部，剛性部設(shè)有凸起，釋放用壓電執(zhí)行器被預(yù)緊于剛性部和預(yù)緊套筒之間；左箝位機(jī)構(gòu)的驅(qū)動套筒與身部螺紋連接，右箝位機(jī)構(gòu)的預(yù)緊螺母與身部螺紋連接；預(yù)緊套筒上具有凹槽，凸起和凹槽配合形成阻止箝位機(jī)芯和預(yù)緊套筒相對轉(zhuǎn)動的限位組件，箝位套筒一端與預(yù)緊套筒固定，另一端在釋放用壓電執(zhí)行器失電時抵緊箝位爪組件、并在釋放用壓電執(zhí)行器得電時釋放箝位爪組件。

2.如權(quán)利要求1所述的壓電尺蠖直線電機(jī)，其特征在于：箝位套筒由剛性部和彈性部間隔形成，箝位套筒同箝位爪組件、預(yù)緊套筒相接觸的部分均為剛性部，彈性部由呈U形折疊的柔性薄板形成。

3.如權(quán)利要求2所述的壓電尺蠖直線電機(jī)，其特征在于：箝位爪組件由多個箝位爪和多個柔性薄板組成，每個箝位爪連接一個柔性薄板，柔性薄板與箝位機(jī)芯的身部固定，當(dāng)箝位爪在箝位套筒作用下對輸出軸進(jìn)行預(yù)緊時，箝位爪沿軸向的位移被放大為沿箝位方向的位移。

4.如權(quán)利要求1-3之一所述的壓電尺蠖直線電機(jī)，其特征在于：驅(qū)動機(jī)構(gòu)包含驅(qū)動用壓電執(zhí)行器和驅(qū)動殼體，驅(qū)動用壓電執(zhí)行器安裝于驅(qū)動殼體內(nèi)，驅(qū)動殼體由剛性部和彈性部組成，剛性部和彈性部間隔分布，驅(qū)動殼體與左箝位機(jī)構(gòu)或右箝位機(jī)構(gòu)相接觸的部分為剛性部。

5.如權(quán)利要求4所述的壓電尺蠖直線電機(jī)，其特征在于：驅(qū)動外殼由驅(qū)動套筒和預(yù)緊螺母組成，驅(qū)動套筒由N個剛性部和N-1個彈性部組成，驅(qū)動套筒的兩端為剛性部，相鄰兩個剛性部之間設(shè)置彈性部；預(yù)緊螺母由M個剛性部和M-1個彈性部組成，預(yù)緊螺母的兩端為剛性部，相鄰兩個剛性部之設(shè)置彈性部；驅(qū)動用壓電執(zhí)行器位于驅(qū)動套筒的剛性部和預(yù)緊螺母的剛性部之間，驅(qū)動用壓電執(zhí)行器被覆蓋的區(qū)域內(nèi)至少有一個彈性部，彈性部由呈U形折疊的柔性薄板形成。

6.如權(quán)利要求5所述的壓電尺蠖直線電機(jī)，其特征在于：驅(qū)動套筒的最左端的剛性部與左箝位機(jī)構(gòu)的預(yù)緊套筒固定連接，驅(qū)動套筒的最右端的剛性部與預(yù)緊螺母的最左端的剛性部固定連接，驅(qū)動套筒的中間的任意一個剛性部設(shè)置向內(nèi)突出的凸環(huán)，凸環(huán)與左箝位機(jī)構(gòu)的箝位機(jī)芯固定連接，驅(qū)動用壓電執(zhí)行器被預(yù)緊于該凸環(huán)與預(yù)緊螺母的最左端的剛性部之間；預(yù)緊螺母的最左端的剛性部與右箝位機(jī)構(gòu)的箝位機(jī)芯固定連接，預(yù)緊螺母的最右端的剛性部與右箝位機(jī)構(gòu)的預(yù)緊套筒固定連接。

7.如權(quán)利要求6所述的壓電尺蠖直線電機(jī)，其特征在于：驅(qū)動用壓電執(zhí)行器和預(yù)緊螺母之間有周向定位片，周向定位片具有向外延伸的凸塊，驅(qū)動套筒上具有與凸塊一一對應(yīng)的槽，凸塊與槽配合限制周向定位片轉(zhuǎn)動。