压电致动器的制作方法

本发明涉及微驱动，尤其涉及一种压电致动器。

背景技术：

1、压电致动器是一种利用反向压电效应通过施加电压产生位移的元件，可以为熟悉的电磁设备（如电机和螺线管）提供替代方案。它们具有更高的可靠性、更低的功耗、更小的尺寸和更高的位置分辨率等优点。

2、现有技术中，压电致动器通常将压电组件设计于固定端，并将压电组件与活动部接触，透过电压变换使压电材料产生形变，继而通过活动部上的摩擦面推动活动部在特定方向移动。然而，为了确保活动部移动过程中，摩擦面始终与压电组件接触。活动部的尺寸需大于等于压电组件沿移动方向上的尺寸并加上2倍所需行程。且活动部前后也需各预留至少1倍行程的空间，供活动部使用。因此，导致压电致动器在设计上难以缩小尺寸，且在有限空间中难以达到较大的行程，导致使用场景较少。

3、所以，亟需一种压电致动器，以解决上述问题。

技术实现思路

1、基于以上所述，本发明的目的在于提供一种压电致动器，具有更小的尺寸，使用场景更多。

2、为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、压电致动器，包括：

4、固定端、致动端和压电组件；以及

5、次动件、换向件和导轨，所述压电组件能驱动所述次动件相对于所述固定端沿第一方向移动，所述次动件设置有第一导向面，所述导轨设置有第二导向面，所述换向件包括换向轴以及同轴套设于所述换向轴上的第一换向轮和第二换向轮，所述致动端设置于所述换向轴，所述第一换向轮能沿所述第一导向面滚动，所述第二换向轮能沿所述第二导向面滚动，以使所述换向件沿第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向呈夹角设置。

6、作为压电致动器的一种优选方案，所述次动件靠近所述换向件的一端设置有第一导向凹槽，所述第一换向轮的直径小于所述第二换向轮的直径，所述第一导向凹槽的槽顶形成所述第一导向面，所述第一导向凹槽的槽深大于所述第一换向轮与所述第二换向轮半径差。

7、作为压电致动器的一种优选方案，所述第一换向轮设置有两个，所述第二换向轮设置于两个所述第一换向轮之间。

8、作为压电致动器的一种优选方案，所述第一换向轮的轴向长度大于所述第二换向轮的轴向长度，所述第二换向轮转动设置于所述第一换向轮的外侧。

9、作为压电致动器的一种优选方案，所述次动件靠近所述换向件的一端设置有第二导向凹槽，所述第一换向轮的直径大于所述第二换向轮的直径，所述第一导向凹槽的槽底形成所述第一导向面，所述第二导向凹槽的槽深小于所述第一换向轮与所述第二换向轮半径差。

10、作为压电致动器的一种优选方案，所述第二换向轮设置有两个，所述第一换向轮设置于两个所述第二换向轮之间。

11、作为压电致动器的一种优选方案，所述第二导向面设置有第三导向凹槽，所述第三导向凹槽沿所述第二方向延伸，且所述第三导向凹槽的槽深大于所述第一换向轮与所述第二换向轮半径差。

12、作为压电致动器的一种优选方案，所述第一导向面与所述第一方向呈30°～60°夹角设置。

13、作为压电致动器的一种优选方案，所述固定端设置有导向杆，所述导向杆沿所述第一方向延伸，所述次动件能沿所述导向杆滑动。

14、作为压电致动器的一种优选方案，所述次动件上还设置有沿所述第一方向延伸的导向凹槽，所述导向杆置于所述导向凹槽内。

15、作为压电致动器的一种优选方案，所述致动端与光学镜片模组或显示模组连接。

16、作为压电致动器的一种优选方案，所述光学镜片模组或所述显示模组的周向设置有多个安装凸耳，多个所述压电致动器的所述致动端与所述安装凸耳一一对应连接。

17、本发明的有益效果为：

18、本发明通过设置次动件和换向件，使得压电组件可以驱动次动件相对于固定端沿第一方向移动，同时通过换向件的换向，使得致动端可以相对于固定端沿第二方向移动，即将致动端沿第二方向的位移转换为次动件沿第一方向的位移，进而缩小了次动件在第二方向的尺寸且无需在第二方向上预留活动空间，有效地减少了压电致动器的尺寸，同时增加了压电致动器的使用场景。具体地，压电致动器还设置有导轨，导轨上设置有第二导向面，次动件设置有第一导向面，致动端设置于换向件的换向轴上，换向轴上同轴套设有第一换向轮和第二换向轮，其中第一换向轮用于与第一导向面配合，第二换向轮用于与第二导向面配合，在次动件相对于固定端移动时，第一导向面驱动第一换向轮滚动，由于第二导向面沿第二方向延伸，因此第二换向轮沿第二方向在导轨上移动，进而带动致动端相对于固定端沿第二方向移动。即通过同轴设置的第一换向轮和第二换向轮，配合第一导向面和第二导向面，实现致动端和次动件沿不同方向的移动。

技术特征：

1.压电致动器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，所述次动件(400)靠近所述换向件(700)的一端设置有第一导向凹槽(420)，所述第一换向轮(710)的直径小于所述第二换向轮(720)的直径，所述第一导向凹槽(420)的槽顶形成所述第一导向面(410)，所述第一导向凹槽(420)的槽深大于所述第一换向轮(710)与所述第二换向轮(720)半径差。

3.根据权利要求2所述的压电致动器，其特征在于，所述第一换向轮(710)设置有两个，所述第二换向轮(720)设置于两个所述第一换向轮(710)之间。

4.根据权利要求3所述的压电致动器，其特征在于，所述第一换向轮(710)的轴向长度大于所述第二换向轮(720)的轴向长度，所述第二换向轮(720)转动设置于所述第一换向轮(710)的外侧。

5.根据权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，所述次动件(400)靠近所述换向件(700)的一端设置有第二导向凹槽(430)，所述第一换向轮(710)的直径大于所述第二换向轮(720)的直径，所述第二导向凹槽(430)的槽底形成所述第一导向面(410)，所述第二导向凹槽(430)的槽深小于所述第一换向轮(710)与所述第二换向轮(720)半径差。

6.根据权利要求5所述的压电致动器，其特征在于，所述第二换向轮(720)设置有两个，所述第一换向轮(710)设置于两个所述第二换向轮(720)之间。

7.根据权利要求5所述的压电致动器，其特征在于，所述第二导向面(810)设置有第三导向凹槽(811)，所述第三导向凹槽(811)沿所述第二方向延伸，且所述第三导向凹槽(811)的槽深大于所述第一换向轮(710)与所述第二换向轮(720)半径差。

8.根据权利要求1-7任一项所述的压电致动器，其特征在于，所述第一导向面(410)与所述第一方向呈30°～60°夹角设置。

9.根据权利要求1-7任一项所述的压电致动器，其特征在于，所述固定端(100)设置有导向杆(120)，所述导向杆(120)沿所述第一方向延伸，所述次动件(400)能沿所述导向杆(120)滑动。

10.根据权利要求9所述的压电致动器，其特征在于，所述次动件(400)上还设置有沿所述第一方向延伸的导向凹槽，所述导向杆(120)置于所述导向凹槽内。

11.根据权利要求1-7任一项所述的压电致动器，其特征在于，所述致动端(200)与光学镜片模组或显示模组(910)连接。

12.根据权利要求11所述的压电致动器，其特征在于，所述光学镜片模组或所述显示模组(910)的周向设置有多个安装凸耳(940)，多个所述压电致动器的所述致动端(200)与多个所述安装凸耳(940)一一对应连接。

技术总结
本发明涉及微驱动技术领域，公开一种压电致动器。其中压电致动器包括固定端、致动端和压电组件；以及次动件、换向件和导轨，压电组件能驱动次动件相对于固定端沿第一方向移动，次动件设置有第一导向面，导轨设置有第二导向面，换向件包括换向轴以及同轴套设于换向轴上的第一换向轮和第二换向轮，致动端设置于换向轴，第一换向轮能沿第一导向面滚动，第二换向轮能沿第二导向面滚动，以使换向件沿第二方向移动，第二方向与第一方向呈夹角设置。本发明将致动端沿第二方向的位移转换为次动件沿第一方向的位移，进而缩小了次动件在第二方向的尺寸且无需在第二方向上预留活动空间，有效地减少了压电致动器的尺寸，同时增加了压电致动器的使用场景。

技术研发人员：曾柏颖,赵晨佑,赖似蓉
受保护的技术使用者：立讯智造科技（常熟）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23