[實用新型]一種兩次轉動型壓電旋轉驅動器

有效

• 申請號: 201920163106.1
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN209402437U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 董景石;劉暢;徐智;關志鵬;田大越;曹義;黃虎;范尊強;趙宏偉;楊志剛
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H02N2/10
• 分類號: H02N2/10;H02N2/12
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

1.一種兩次轉動型壓電旋轉驅動器，其特征在于：采用一個壓電疊堆驅動柔性鉸鏈，在壓電疊堆伸長/縮短一個工作周期內，實現旋轉平臺的兩次轉動；具體結構包括固定平臺(1)、壓電疊堆(2)、平行四邊形柔性鉸鏈a(3)、旋轉平臺(4)、底座(5)、驅動柔性鉸鏈(6)、移動平臺(7)、平行四邊形柔性鉸鏈b(8)、驅動圓環(9)、固定支座(10)、三角形微凸起(11)；底座(5)與固定支座(10)一體加工，驅動圓環(9)和旋轉平臺(4)一體轉配且安裝在固定支座(10)上，固定平臺(1)、驅動柔性鉸鏈(6)和移動平臺(7)一體加工，且通過固定平臺(1)固定安裝在底座(5)上；可改變與驅動圓環(9)之間的正壓力的平行四邊形柔性鉸鏈a(3)、b(8)對稱布置與驅動圓環(9)的外側和內側，且平行四邊形柔性鉸鏈a(3)、b(8)均在移動平臺(7)上；使旋轉平臺(4)沿Z軸轉動時順、逆時針摩擦系數不同的三角形微凸起(11)設置于平行四邊形柔性鉸鏈a(3)、b(8)與驅動圓環(9)的接觸面處；在平行四邊形柔性鉸鏈a(3)、b(8)和三角形微凸起(11)共同作用下，電信號激勵壓電疊堆(2)的伸長/縮短的一個工作周期過程中，驅動圓環(9)交替受到平行四邊形柔性鉸鏈a(3)/b(8)驅動，實現與驅動圓環(9)一體裝配的旋轉平臺(4)的兩次轉動。

2.根據權利要求1所述的一種兩次轉動型壓電旋轉驅動器，其特征在于：在一個周期內平行四邊形柔性鉸鏈a(3)、b(8)交替驅動驅動圓環(9)轉動，實現了旋轉平臺(4)的兩次轉動；壓電疊堆(2)伸長過程中，驅動圓環(9)受到平行四邊形柔性鉸鏈a(3)順時針方向的摩擦力，大于受到平行四邊形柔性鉸鏈b(8)的逆時針方向的摩擦力，使驅動圓環(9)沿順時針方向轉動θ；壓電疊堆(2)縮短過程中，驅動圓環(9)受到平行四邊形柔性鉸鏈b(8)順時針方向的摩擦力，大于受到平行四邊形柔性鉸鏈a(3)逆時針方向的摩擦力，使驅動圓環(9)繼續沿順時針方向轉動β，完成與驅動圓環(9)一體裝配的旋轉平臺(4)一個周期的兩次轉動。

3.根據權利要求1所述的一種兩次轉動型壓電旋轉驅動器，其特征在于：所述的壓電疊堆(2)伸長變形過程中，移動平臺(7)沿X軸正方向運動，沿Y軸負方向運動的平行四邊形柔性鉸鏈a(3)與驅動圓環(9)間的正壓力大于沿Y軸正方向運動的平行四邊形柔性鉸鏈b(8)與驅動圓環(9)間的正壓力，由此產生的摩擦力驅動圓環(9)順時針轉動；壓電疊堆(2)縮短變形過程中，移動平臺(7)沿X軸負方向運動，沿Y軸負方向運動的平行四邊形柔性鉸鏈b(8)與驅動圓環(9)間的正壓力大于沿Y軸正方向運動的平行四邊形柔性鉸鏈a(3)與驅動圓環(9)間的正壓力，由此產生的摩擦力驅動圓環(9)繼續順時針轉動。

4.根據權利要求1所述的一種兩次轉動型壓電旋轉驅動器，其特征在于：所述的平行四邊形柔性鉸鏈a(3)、b(8)表面設置有三角形微凸起(11)，三角形微凸起(11)非中心對稱形狀，傾斜方向與平行四邊形柔性鉸鏈傾斜方向一致，使傾向側的摩擦系數和正壓力都大于另一側；所述的驅動圓環(9)內外表面設置的三角形微凸起(11)分別與平行四邊形柔性鉸鏈b(8)和平行四邊形柔性鉸鏈a(3)表面設置的三角形微凸起(11)互相配合；壓電疊堆(2)伸長/縮短過程中，驅動圓環(9)交替受到平行四邊形柔性鉸鏈a(3)/平行四邊形柔性鉸鏈b(8)驅動，實現兩次轉動。