[发明专利]一种摆动鳍压电驱动装置及方法

权利要求书

1.一种摆动鳍压电驱动装置，其特征在于：包括底板，该底板(7)的工作面上设有圆环状的压电换能器(1)，与该压电换能器(1)同心设置转动组件(5)，该转动组件(5)连接板簧，该板簧沿该转动组件的中轴线对称设置，所述转动组件(5)位于圆环状压电换能器(1)内部，所述板簧远离转动组件(5)的一端转动连接桨(4)；所述板簧上设有接触面，并通过该接触面抵接所述压电换能器(1)的内径表面，所述压电换能器(1)和所述转动组件(5)沿该压电换能器(1)的径向方向挤压所述板簧使其呈弯曲状，从而为装置提供预压力，使板簧沿该压电换能器(1)的圆周方向摆动；在所述板簧的摆动方向上对称设有限位挡块(8)，以限制该板簧的摆动幅度；

所述压电换能器(1)被施加电信号后产生微幅震动，为受压弯曲的板簧提供激励，以带动转动组件(5)和桨(4)摆动，实现压电驱动装置的运动。

2.根据权利要求1所述的一种摆动鳍压电驱动装置，其特征在于：所述压电换能器(1)包括圆环状金属基体(1.1)，所述金属基体(1.1)的外径表面上设有关于其圆心中心对称的压电陶瓷片(1.2)，所述压电陶瓷片(1.2)沿厚度方向极化、极化方向指向圆心。

3.根据权利要求2所述的一种摆动鳍压电驱动装置，其特征在于：所述金属基体(1.1)的外径表面上开有方形槽，所述压电陶瓷片(1.2)对应设置在所述方形槽内，数量为四个，所述压电换能器(1)呈中心对称。

4.根据权利要求3所述的一种摆动鳍压电驱动装置，其特征在于：所述板簧包括板尾、板体和板翼，所述板尾和板体为矩形板，该板尾一端连接所述转动组件，另一端连接板体；所述板体向上延伸形成板翼，该板翼为直角状拐形薄板，所述板翼的尾端固定连接中空的圆柱体。

5.根据权利要求4所述的一种摆动鳍压电驱动装置，其特征在于：所述转动组件与所述板尾之间设有橡胶，用于调节所述板簧的变形度，以调节预压力的大小，并为板簧(2)在碰到限位挡块(8)后发生变形提供弹性空间。

6.根据权利要求4或5所述的一种摆动鳍压电驱动装置，其特征在于：所述桨(4)包括桨叶(4.1)和限位板(4.2)，该桨叶(4.1)铆接在所述板翼上；所述限位板(4.2)包括连接所述板翼的带有凹槽的矩形块和固定连接在该矩形块两侧的条形分支，该分支分别为倾斜状和直角状，在桨叶转动时限制桨叶的转动范围。

7.根据权利要求6所述的一种摆动鳍压电驱动装置，其特征在于：所述转动组件(5)包括螺母(5.8)、中心轴(5.2)、聚四氟乙烯环、垫片和上转环(5.7)、下转环(5.5)；所述中心轴(5.2)为一段带有螺纹的圆柱体，该中心轴(5.2)固定在所述底板(7)中央；所述聚四氟乙烯环根据大小不同分为小聚四氟乙烯环(5.1)和大聚四氟乙烯环(5.4)，该小聚四氟乙烯环(5.1)与所述中心轴(5.2)间隙配合；所述大聚四氟乙烯环(5.4)套在所述小聚四氟乙烯环(5.1)的外径上，形成一组聚四氟乙烯小型轴承；所述垫片为圆环状，根据安装位置不同分为上垫片(5.3)和下垫片(5.6)，所述下垫片(5.6)过盈配合安装在所述中心轴(5.2)上，位于所述底板(7)和下转环(5.5)之间，所述上垫片(5.3)过盈配合安装在所述中心轴(5.2)上，位于所述下转环(5.5)和上转环(5.7)之间；所述下转环(5.5)和上转环(5.7)均同轴心安装在两组大聚四氟乙烯环(5.4)的外表面，并与其过盈配合。

8.根据权利要求1或7所述的摆动鳍压电驱动装置的工作方法，其特征在于：关于压电换能器(1)圆心呈中心对称的两片压电陶瓷片(1.2)为一组，为一组和/或两组压电陶瓷片施加电信号，激励出压电换能器的二阶面内弯振模态，使受压弯曲的板簧在压电换能器的激励下进行旋转，带动装置运动。