[發明專利]一種超薄壓電陶瓷馬達

在審

• 申請號: 202110333357.1
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112968626A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 余方云;張秀琴;邱俊;時維龍
• 申請（專利權）人: 江蘇波速傳感器有限公司
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 常州易瑞智新專利代理事務所(普通合伙) 32338
• 代理人: 徐琳淞

本發明公開了一種超薄壓電陶瓷馬達，包括壓電雙晶片，所述壓電雙晶片包括上壓電陶瓷片和下壓電陶瓷片，所述上壓電陶瓷片和下壓電陶瓷片之間設有金屬基片，所述金屬基片的上下表面均設有帶電極設計的FPCB，所述上壓電陶瓷片和下壓電陶瓷片的電極與FPCB的電極相匹配對齊，實現電氣互聯；所述壓電雙晶片的一側設有與金屬基片固定連接的質量塊，所述質量塊與上壓電陶瓷片和下壓電陶瓷片之間均設有間隙。本發明提供了一種加速度大且便于安裝的壓電陶瓷馬達，打破了壓電陶瓷馬達安裝結構剛性對其振動的影響，擴展了陶瓷馬達的應用范圍。

技術領域

本發明涉及馬達技術領域，尤其涉及一種超薄壓電陶瓷馬達。

背景技術

隨著時代和科技的進度與發展，大部分帶顯示屏或者需要按壓的產品，比如手機、電腦、家用電器、汽車等，都需要用戶和其進行互動，不僅僅是用戶的輸入控制，更多的時候需要產品給用戶以反饋信息。長期以來，電子產品的反饋信號是聲音與光，隨著人類對觸覺學的研究，觸覺反饋逐漸成為電子產品和人類溝通的第三種語言。觸覺反饋技術指用戶給出一個按壓或觸摸信號，信號經過MCU的解讀，將信號傳遞給芯片，芯片開始工作，根據不同的場景，發出不同的驅動給馬達，馬達產生振動，給予用戶豐富的震感。

目前市場上的馬達常用的分為三種，轉子馬達，線性馬達和壓電陶瓷馬達。轉子馬達觸覺震動器的工作原理類似于直流電機，依靠旋轉產生震動，因而在Y軸和Z軸方向都能感受到震動，但是在很多應用場合，只需要某一個方向的震動感受，這樣，其他方向的震動感受就變成了能量的浪費，并且轉子馬達響應速度慢，震動強度弱，震動體驗感覺不細膩，功耗大；線性馬達主要是一個由彈簧，質量塊和線圈組成的彈簧系統，響應速度快，震動強度大，震動體驗感覺細膩，功耗低，聲學噪聲小，但是其震動強度受到內部彈簧諧振頻率的限制，驅動震動器的正弦波頻率必須在諧振頻率的附近，并且這個帶寬非常窄，最好在±2Hz以內，諧振頻率的細微偏移都會使其震動強度的大幅下降，震動效果減弱；壓電陶瓷馬達采用壓電陶瓷制成，當電壓加載壓電陶瓷上時，陶瓷會迅速的產生形變，這種壓電陶瓷材料的形變使壓電陶瓷馬達成為了一種響應速度更快，震動控制更精確的觸覺震動器，基于壓電器件的諧振頻率特點，使壓電陶瓷馬達的驅動頻率范圍較寬，并且聲學噪聲更小，震感體驗比轉子馬達和線性馬達更強，更真實。

壓電陶瓷馬達作為一種全新的驅動器，以低速大轉矩、大靜態保持力矩、響應速度快、體積重量小、結構簡單以及無電磁干擾等優點受到國內外的廣泛關注，并在眾多領域得到了應用。目前，由于市面上壓電陶瓷馬達的振動加速度較弱及安裝結構剛性對其影響較大，使得陶瓷馬達的應用受限。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足之處而提出一種超薄壓電陶瓷馬達，提供了一種加速度大且便于安裝的壓電陶瓷馬達，打破了壓電陶瓷馬達安裝結構剛性對其振動的影響，擴展了陶瓷馬達的應用范圍。

實現本發明目的技術方案是：

一種超薄壓電陶瓷馬達，包括壓電雙晶片，所述壓電雙晶片包括上壓電陶瓷片和下壓電陶瓷片，所述上壓電陶瓷片和下壓電陶瓷片之間設有金屬基片，所述金屬基片的上下表面均設有帶電極設計的FPCB，所述上壓電陶瓷片和下壓電陶瓷片的電極與FPCB的電極相匹配對齊，實現電氣互聯；所述壓電雙晶片的一側設有與金屬基片固定連接的質量塊，所述質量塊與上壓電陶瓷片和下壓電陶瓷片之間均設有間隙。

進一步地，為了便于與質量塊連接，所述金屬基片的前后兩側設有連接片，所述質量塊通過激光點焊工藝與連接片固定相連。

進一步地，為了適應不同產品的剛性需求，所述金屬基片的材質采用不銹鋼、鋁合金、鈦合金或鎳合金。

進一步地，為了保證馬達具有大的位移及加速度，所述上壓電陶瓷片和下壓電陶瓷片的形狀為長寬比較大的細長型的長方形。