[发明专利]一种压电陶瓷驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及压电陶瓷器件技术领域，具体涉及一种压电陶瓷驱动器。

背景技术

随着驱动器技术的发展，压电驱动器技术得到迅速发展。目前普遍采用的压电驱动器为多层共烧压电陶瓷驱动器。

相对于传统的电磁驱动器，多层共烧压电陶瓷驱动器具有诸多优点：1，响应速度快，压电驱动器响应时间为0.01-0.1ms，电磁驱动器响应时间为2-5ms；2，频率高，压电驱动器可达每秒1000HZ，而电磁驱动器只能达到每秒100HZ；3，驱动电压低，有利于器件小型化。

然而，现有的压电驱动器也存在明显的弊端：1，制造成本高、整条生产线的设备十分昂贵，生产周期长、产量低、工艺复杂；目前仅有少数几家企业能够生产；2，内电极可靠性低，内电极引出和内电极封装工艺复杂，容易出现电极断裂、击穿；3，压电陶瓷材料的耐张强度（3×107N/m2）仅为耐压强度的十分之一，在大功率状态下容易损坏。

主要原因在于：现有的多层共烧压电驱动器是先将陶瓷膜片印刷上内电极然后叠加很多层后高温烧结，再将数个烧结好的压电陶瓷叠堆用胶水粘接在一起，烧结过程中侧边电极受材料烧结收缩的影响容易断裂，而且粘接多个叠堆的胶水老化后也会产生断裂现象，影响其寿命，而且由于现有压电驱动器采用在陶瓷膜片印制电极的方式，电极非常薄，在烧制过程和使用过程中十分容易断裂。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的不足之处而提供一种压电陶瓷驱动器，本发明利用压电陶瓷层夹叠的夹心结构可以很好地避免高温烧结、胶水粘接方式，提高驱动器的可靠性，同时提高了产品合格率，大幅降低生产成本。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种压电陶瓷驱动器，包括夹持座、夹持盖和多个压电陶瓷片，多个压电陶瓷片形成若干层压电陶瓷片叠加于夹持座和夹持盖之间，压电陶瓷片与夹持座、夹持盖通过螺杆连接，每层压电陶瓷片包括并排的、极性相反的两个压电陶瓷片，相邻的两个压电陶瓷片的极性均相反，相邻的两层压电陶瓷片之间均设置有电极片，多个压电陶瓷片通过结构串联、电性并联的方式连接。

优选地，所述电极片为铜电极片。

进一步地，所述电极片厚度为0.05mm-0.3mm。

另外，相邻的电极片的一端向相反方向延伸，间隔的电极片的延伸端均引出并相连接，以分别连接电源的正负极。

进一步地，所述夹持座设有安装孔，以便将夹持座固定安装。

此外，所述夹持盖为金属盖，所述夹持座为金属座；采用上下金属盖夹持的方式，可以大大提高驱动器的可靠性。

本发明的有益效果：本发明利用夹持座和夹持盖将多个压电陶瓷层夹持在中间，从而很好地避免了高温烧结、胶水粘接方式带来的弊端，大大提高了驱动器的可靠性；并且本发明采用结构串联、电性并联的方式，在保证大形变量的同时还降低了驱动电压。

附图说明

利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

结合附图和以下实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实施例提供的压电陶瓷驱动器，包括夹持座5、夹持盖2和多个压电陶瓷片3，多个压电陶瓷片3形成若干层压电陶瓷片3叠加于夹持座5和夹持盖2之间，压电陶瓷片3与夹持座5、夹持盖2通过螺杆1连接，每层压电陶瓷片3包括并排的、极性相反的两个压电陶瓷片3，相邻的两个压电陶瓷片3的极性均相反，相邻的两层压电陶瓷片3之间均设置有电极片4，多个压电陶瓷片3通过结构串联、电性并联的方式连接。

如图1所示，夹持座5和夹持盖2中间叠加的若干层压电陶瓷片3中，每层压电陶瓷片3均包括两个单体压电陶瓷片3，两个压电陶瓷片3左右并排设置于同一层，并且，这两个单体压电陶瓷片3的极性相反，此外，若干层压电陶瓷片中，任何相邻的压电陶瓷片3的极性均相反。如此设置，可以使得当给压电陶瓷驱动器施加正电压时，以图1的正视方向为参考方向，左边的所有压电陶瓷片3均沿厚度方向伸长（如图1左边陶瓷片中的小箭头所示），右边的所有压电陶瓷片3均沿厚度方向缩短（如图1右边陶瓷片中的小箭头所示），从而使得压电驱动器整体往右弯曲变形。当施加负电压时，则相反，压电驱动器整体往左弯曲变形；产生的形变量即为驱动器的位移量。