[发明专利]提供大幅剪切运动的平面压电致动器

权利要求书

1.一种压电致动器，在选择方向上具有大幅剪切运动，所述压电致动器具有包括至少一个活性层(1)的夹层结构，所述至少一个活性层(1)包括相互平行并且相对于所述选择方向倾斜的压电纤维(2)，所述活性层被置于承载电极(5)的至少两个电极承载层(3，4)之间，所述电极(5)被布置为能够按照指令引起所述压电纤维(2)的长度变化，所述压电致动器的特征在于：

-所述压电纤维相对于所述选择方向的倾角大于2°且小于40°；

-利用不可压缩的第一弹性材料(10)填充所述活性层中的压电纤维之间的空间，所述第一弹性材料(10)具有的介电强度大于所述压电纤维的介电强度；

-所述活性层包括被称为不可变形元件的至少两个不可变形元件(8)，这些不可变形元件是细长的并与所述选择方向平行，并且具有至少200GPa的拉伸模量；

-利用第一硬质胶(9)将所述压电纤维(2)中的每个的端部粘合到所述不可变形元件(8)；

-利用第二硬质胶(12)将所述不可变形元件(8)粘合到承载电极的所述电极承载层(3，4)。

2.根据权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，所述压电纤维(2)相对于所述选择方向的倾角小于10°。

3.根据权利要求1或2所述的压电致动器，其特征在于，通过具有小于10Mpa的剪切模量的第二弹性材料(11)，将所述压电纤维(2)连接到所述电极承载层(3，4)。

4.根据权利要求1或2所述的压电致动器，其特征在于，通过由尼龙制造的非导电材料来生产所述电极承载层(3，4)。

5.根据权利要求1或2所述的压电致动器，其特征在于，与所述活性层的所述选择方向平行的两个边缘各自通过所述至少两个不可变形元件(8)中的一个形成。

6.一种用于制造压电致动器的方法，所述压电致动器在选择方向上具有大幅剪切运动，所述压电致动器具有包括至少一个活性层(1)的夹层结构，所述至少一个活性层(1)包括相互平行并且相对于所述选择方向倾斜的压电纤维(2)，所述活性层(1)被置于承载电极(5)的至少两个电极承载层(3，4)之间，所述电极(5)被布置为能够按照指令引起所述压电纤维的长度变化，所述活性层包括被称为不可变形元件的至少两个不可变形元件(8)，所述方法的特征在于以下操作：

-通过以下步骤生产一个所述活性层(1)：

■定位所述压电纤维(2)，使其相对于所述选择方向的倾角大于2°且小于40°；

■利用不可压缩的第一弹性材料(10)填充所述压电纤维之间的空间，所述第一弹性材料(10)具有的介电强度大于所述压电纤维的介电强度；

■与所述选择方向平行地放置所述不可变形元件中的至少两个不可变形元件(8)，这些不可变形元件是细长的并具有至少200GPa的拉伸模量；

■利用第一硬质胶(9)将所述压电纤维(2)中的每个的端部粘合到所述不可变形元件(8)；

-利用第二硬质胶(12)将所述不可变形元件(8)粘合到承载电极(5)的所述电极承载层(3，4)。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，通过锯切构成所述压电纤维的材料的片材(13)来进行将所述压电纤维(2)定位的步骤，所述片材(13)被制造为所述活性层(1)的尺寸。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，所述不可变形元件(8)被放置在沿剪切方向形成在片材中的槽中，该片材为所述活性层(1)的尺寸，所述活性层(1)在其整个范围上由被第一弹性材料(10)的带分开的压电纤维(2)构成。

9.一种至少部分能够变形的空气动力学元件，包括根据权利要求1至5中的任一项所述的压电致动器。