微位移驱动器制造技术

本发明专利技术提供了一种微位移驱动器，包括：伸缩结构体(1)、电磁驱动机构(2)；在电磁驱动机构(2)施加的磁力作用下，伸缩结构体(1)能够进行收缩或者伸长的变形；所述伸缩结构体(1)采用弹性材料体(3)或者设置有缝隙(4)，其中，在所述磁力作用的变化下吸引靠拢或弹性恢复扩张，以驱动伸缩结构体(1)相应地收缩或者伸长；缝隙(4)的数量为一个或多个。本发明专利技术可以实现摆转变形或者直线方向上的变形。且本发明专利技术能够主动恢复，突破弹性材料本身恢复变形的固有极限速率，并且主动伸缩频率可调，控制灵活。

Micro-displacement actuator

The invention provides a micro-displacement driver, which comprises a telescopic structure (1) and an electromagnetic driving mechanism (2); a telescopic structure (1) can deform by contraction or elongation under the magnetic force applied by the electromagnetic driving mechanism (2); the telescopic structure (1) adopts an elastic material (3) or is provided with a gap (4), in which the change of the magnetic force attracts closure or elasticity. The expansion is restored to drive the telescopic structure (1) to shrink or elongate accordingly; the number of gaps (4) is one or more. The invention can realize the pendulum transformation or the deformation in the straight line direction. The invention can actively recover, break through the inherent limit rate of elastic material itself to recover deformation, adjust the active expansion frequency and control flexibly.

【技术实现步骤摘要】
微位移驱动器
本专利技术涉及位移驱动领域，具体地，涉及微位移驱动器。
技术介绍
现有技术中传统采用压电材料实现微位移驱动器，例如专利文献CN104201931B公开了一种基于压电叠堆的微位移驱动器，属于精密机械与微纳米级精密定位
，其基于压电叠堆的微位移驱动器，包括压电叠堆驱动器，它还包括位移传送杆，位移传送杆穿过端盖的轴向通孔，位移传送杆呈阶梯圆柱状，位移传送杆的阶梯面与端盖的上表面接触，弹簧套在位移传送杆上且置于端盖与锁紧螺母之间并处于压缩状态，端盖与套筒活动连接，压电叠堆驱动器的下端面置于套筒内底部的凹槽中，压电叠堆驱动器的上端面与位移传送杆的下端面接触，压电叠堆驱动器的电源线从引线孔引出。但是，由于压电材料本身恢复变形受到固有极限速率的限制，因此不能主动恢复变形，控制不够灵活。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种微位移驱动器。根据本专利技术提供的一种微位移驱动器，包括：伸缩结构体、电磁驱动机构；在电磁驱动机构施加的磁力或电力作用下，伸缩结构体能够进行收缩或者伸长的变形；所述伸缩结构体采用弹性材料体或者设置有缝隙，其中，在所述磁力作用的变化下吸引靠拢或弹性恢复扩张，以驱动伸缩结构体相应地收缩或者伸长；或者，在所述电力作用的变化下吸引靠拢或排斥扩张，以驱动伸缩结构体相应地收缩或者伸长；缝隙的数量为一个或多个。优选地，所述缝隙的延伸方向垂直于伸缩结构体的变形方向。优选地，所述缝隙为伸缩结构体上的开槽结构。优选地，所述缝隙包括相互连通的第一缝隙部和第二缝隙部；在所述磁力作用下，第一缝隙部的宽度的变化大于第二缝隙部的宽度的变化。优选地，第一缝隙部在自然状态下为直线缝隙；第二缝隙部在自然状态下为孔状缝隙；其中，所述孔状缝隙的最大宽度大于直线缝隙的宽度。优选地，沿伸缩结构体的变形方向上，多个所述缝隙之间错开排列或者对齐排列。优选地，伸缩结构体在变形方向的上的一端或者两端连接有永磁体。优选地，伸缩结构体采用导磁材料、软磁材料或者铁磁材料。优选地，伸缩结构体包括沿轴向依次分布的多段子结构，相邻的子结构之间通过绝缘层绝缘连接；电磁驱动机构的两个电极分别连接相邻的所述子结构；相邻的子结构之间形成所述缝隙。优选地，相邻的所述子结构中的一个子结构被电极施加正电信号或者负电信号，另一个子结构被电极施加正负交变电信号。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术可以实现摆转变形或者直线方向上的变形。且本专利技术能够主动恢复，突破弹性材料本身恢复变形的固有极限速率，并且主动伸缩频率可调，控制灵活。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术第一实施例中微位移驱动器收缩趋势下的结构示意图。图2为本专利技术第一实施例中微位移驱动器伸长趋势下的结构示意图。图3为本专利技术第二实施例中微位移驱动器的结构示意图。图4为本专利技术第三实施例中微位移驱动器的结构示意图。图5为本专利技术第四实施例中微位移驱动器的结构示意图。图6为本专利技术第五实施例中微位移驱动器的结构示意图。图7为本专利技术第六实施例中微位移驱动器的结构示意图。图中示出：伸缩结构体1电磁驱动机构2弹性材料体3缝隙4缝隙的相对壁400第一缝隙部401第二缝隙部402永磁体5绝缘层6具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1、图2所示，本专利技术第一实施例中微位移驱动器的结构示意图。具体地，根据本专利技术提供的一种微位移驱动器，包括：伸缩结构体1、电磁驱动机构2；在电磁驱动机构2施加的磁力作用下，伸缩结构体1能够进行收缩或者伸长的变形；所述伸缩结构体1设置有缝隙4，其中，所述缝隙的相对壁400之间在所述磁力作用的变化下吸引靠拢或弹性恢复扩张，以驱动伸缩结构体1相应地收缩或者伸长；缝隙4的数量为一个或多个。图1、图2中的箭头表示变形趋势方向。图1、图2中的纸面宽度方向为伸缩结构体1的轴向，伸缩结构体1在轴向上收缩或者伸长。其中，所述磁力作用由电磁驱动机构2提供，电磁驱动机构2可以是电磁线圈。缝隙4位于电磁驱动机构2形成的磁场中，影响该磁场磁路的磁通量。在磁力作用下，所述缝隙的相对壁400之间相互吸引而使得所述缝隙的相对壁400之间的宽度减小，实现缝隙4宽度的变小。当磁力作用停止或者减小时，所述缝隙的相对壁400之间因弹性恢复为扩展，实现缝隙4宽度的变大。进一步地，所述缝隙4的延伸方向垂直于伸缩结构体1的变形方向。例如伸缩结构体1为管件，则缝隙4沿管件的周向延伸，从而垂直于作为管件变形方向的轴向。缝隙4可以在整个周向上延伸，或者仅在部分周向上延伸。所述缝隙4为伸缩结构体1上的开槽结构。缝隙4可以开槽的结构设置在管件的内壁或者外壁。更进一步地，所述缝隙4包括相互连通的第一缝隙部401和第二缝隙部402；在所述磁力作用下，第一缝隙部401的宽度的变化大于第二缝隙部402的宽度的变化。优选地，第一缝隙部401在自然状态下为直线缝隙；第二缝隙部402在自然状态下为孔状缝隙；其中，所述孔状缝隙的最大宽度大于直线缝隙的宽度。沿伸缩结构体1的变形方向上，多个所述缝隙4之间错开排列或者对齐排列。从而本专利技术能够实现伸缩结构体1的摆转变形，或者实现伸缩结构体1仅在轴向上变形。在优选例中，伸缩结构体1为具有一定刚度的材料体，在受到磁力作用、被磁力作用释放时分别发生弹性变形、变形恢复。伸缩结构体1可以是一块材料，如线切割材料后的结构，受力后可在轴向产生伸缩变形。伸缩结构体1采用导磁材料、软磁材料或者铁磁材料。例如非晶合金、纳米晶材料。伸缩结构体1可以是管件或者工字形件。其制造简单，电磁线圈需一端胶结，或单端弹性卡紧或单端过盈装配于伸缩结构体1上。如图3所示，图3为本专利技术第二实施例中微位移驱动器的结构示意图。图3所示实施例为图1所示实施例的优选例，在第二实施例中，在伸缩结构体1的变形方向的上的两端均连接有永磁体5，分别记为第一永磁体、第二永磁体。其中，若第一永磁体、第二永磁体之间的斥力大于所述缝隙的相对壁400之间的吸合力，则伸缩结构体1轴向上的两端面之间会斥开，伸缩结构体1伸长；相反地，若第一永磁体、第二永磁体之间的斥力小于所述缝隙的相对壁400之间的吸合力，则伸缩结构体1轴向上的两端面之间会靠拢，伸缩结构体1缩短。因此，通过电磁驱动机构2的电磁线圈中通以交变信号产生交变磁场，能够使得伸缩结构体1产生往复伸缩驱动。图4为本专利技术第三实施例中微位移驱动器的结构示意图。图4为图3的变化例，其中仅在伸缩结构体1的变形方向的上的一端连接有永磁体5。该永磁体5与例如铁磁材料的伸缩结构体1本身之间具有吸引或斥开作用。因此，通过电磁驱动机构2的电磁线圈中通以交变信号产生交变磁场，也能够使得伸缩结构体1产生往复伸缩驱动。优选地，永磁体5与伸缩结构体1之间可以紧固连接，也可以是以磁吸力的方式吸合连接，当导磁体的伸缩结构体1受到电磁驱动机构2磁场的影响，永磁体5与伸缩结构体1之间的吸合力将发生变化，从而伸缩结构体1的长度也将发生变化，从而实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微位移驱动器，其特征在于，包括：伸缩结构体(1)、电磁驱动机构(2)；在电磁驱动机构(2)施加的磁力或电力作用下，伸缩结构体(1)能够进行收缩或者伸长的变形；所述伸缩结构体(1)采用弹性材料体(3)或者设置有缝隙(4)，其中，在所述磁力作用的变化下吸引靠拢或弹性恢复扩张，以驱动伸缩结构体(1)相应地收缩或者伸长；或者，在所述电力作用的变化下吸引靠拢或排斥扩张，以驱动伸缩结构体(1)相应地收缩或者伸长；缝隙(4)的数量为一个或多个。

【技术特征摘要】
1.一种微位移驱动器，其特征在于，包括：伸缩结构体(1)、电磁驱动机构(2)；在电磁驱动机构(2)施加的磁力或电力作用下，伸缩结构体(1)能够进行收缩或者伸长的变形；所述伸缩结构体(1)采用弹性材料体(3)或者设置有缝隙(4)，其中，在所述磁力作用的变化下吸引靠拢或弹性恢复扩张，以驱动伸缩结构体(1)相应地收缩或者伸长；或者，在所述电力作用的变化下吸引靠拢或排斥扩张，以驱动伸缩结构体(1)相应地收缩或者伸长；缝隙(4)的数量为一个或多个。2.根据权利要求1所述的微位移驱动器，其特征在于，所述缝隙(4)的延伸方向垂直于伸缩结构体(1)的变形方向。3.根据权利要求1所述的微位移驱动器，其特征在于，所述缝隙(4)为伸缩结构体(1)上的开槽结构。4.根据权利要求1所述的微位移驱动器，其特征在于，所述缝隙(4)包括相互连通的第一缝隙部(401)和第二缝隙部(402)；在所述磁力作用下，第一缝隙部(401)的宽度的变化大于第二缝隙部(402)的宽度的变化。5.根据权利要求4所述的微...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌堂，
申请(专利权)人：杨斌堂，
类型：发明
国别省市：上海,31