本发明专利技术涉及一种驱动装置(1)，其包括：具有至少一个第一和第二驱动元件(20)的至少一个驱动单元(2)，和通过驱动单元(2)在驱动方向移动的行进部(3)，其中，每个驱动元件(20)包括基部元件(210)和至少三个在横向于驱动方向的布置方向上并排地布置在基部元件(210)上的致动器(200)，并且其中，驱动元件(20)的致动器(200)中的至少一个具有用于执行横向于致动器(200)的布置方向且沿着行进部(3)的驱动方向的剪切移动的剪切部段(220)，并且驱动元件(20)的致动器(200)中的至少一个具有用于执行横向于致动器(200)的布置方向且横向于行进部的驱动方向的行程移动的行程部段(240)，并且其中，至少两个驱动单元(2)沿着行进部(3)的驱动方向相继地布置。本发明专利技术还涉及一种用于操作这种驱动装置(1)的方法。这种驱动装置(1)的方法。这种驱动装置(1)的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驱动装置和用于操作这种驱动装置的方法
[0001]本专利技术涉及根据权利要求1所述的一种驱动装置和根据权利要求11和12所述的一种用于操作这种驱动装置的方法。
技术介绍
[0002]从源出于本申请人的EP1267478B1中已知一种所谓的行走驱动器，其中在根据该文献中的图1和图3的实施例中公开了一种具有总共四个并排或相继地布置在衬底上的压电致动器的驱动模块。每个致动器构成为混合致动器并且包括与衬底相邻的行程部段和至少一个剪切部段，该剪切部段在沿着致动器的延伸方向的方向上连接到行程部段。四个致动器彼此具有线性布置，其中，该线性布置限定相应的布置方向，该布置方向与待驱动元件的驱动方向一致。
[0003]通过适当地同时电气控制每个致动器的两个部段，可以由于行程部段的行程移动和剪切部段的剪切移动的叠加而实现相应致动器的可自由移动的端部段的限定轨迹，该限定轨迹优选地具有圆形或椭圆形。由此，相应致动器暂时与待驱动元件接触并在相应的接触或驱动阶段期间引起单个驱动步进。
[0004]在此，驱动单元的四个致动器可以分为两组，每组两个致动器，从而存在两个不同的致动器对。一个或同一致动器对的致动器以相位相同的方式被控制，而不同致动器对的致动器以彼此相位偏移的方式被控制。通过两个致动器对的相位偏移的控制，可以实现两个致动器对和待驱动元件之间的时间上观察时连续的接触。换句话说，两个致动器对以时间偏移的方式确保待驱动元件的驱动阶段或驱动步进，并且通过相应地重复而产生各个驱动步进的序列，该序列最终导致待驱动元件的基本上连续的移动。
[0005]在一个致动器对已经经历了驱动阶段或已经执行了如上所述实施的驱动步进之后，该致动器对在时间上接着经历返回移动或退回阶段，在该返回移动或退回阶段中该致动器对移动到一个位置，从该位置可以开始一个重新的驱动阶段。在该退出阶段中，该致动器对执行一种移动，该移动基本上远离行进部指向，由此实现从该行进部抬离或与该行进部脱离接触。
[0006]以行程部段尤其是在小型化驱动器中只能执行鉴于预期致动器高度(目标高度)处于制造公差范围内的最小行程移动为背景，为了使各个致动器与待驱动元件可靠地接触，至少在驱动阶段期间有必要将衬底以及因此还有附接到该衬底上的致动器以确定的力在朝待驱动元件的方向上按压。这通常利用作用在衬底上的弹簧元件(在EP1267478B1中未示出)来完成。然而，在与致动器的目标高度有较大偏差的情况下，即使是高弹簧力也可能不足以使所有致动器与待驱动元件充分接合。另一方面，高弹簧力可能导致单个或所有致动器在返回阶段期间不能或仅不充分地从待驱动元件抬离，这可能会导致驱动器的磨损增加或驱动力减小。
[0007]此外，EP1267478B1的行走驱动器鉴于尤其是在高度方面需要较小尺寸的应用情况，由于致动器的固有高度而具有某些缺点。
技术实现思路
[0008]因此，本专利技术的目的是提供一种驱动装置，该驱动装置尤其是鉴于其高度而可以构造得非常紧凑，并且该驱动装置由于其结构而允许在驱动致动器和待驱动元件之间实现可靠且限定的接触条件。
[0009]该目的通过根据权利要求1所述的一种驱动装置来实现，其中，其至少符合目的的改进方案是从属权利要求的主题。
[0010]根据本专利技术的驱动装置包括：至少一个基部，至少一个布置在基部上或者与该基部连接的驱动单元，以及由驱动单元沿着移动方向驱动的行进部。在此，移动方向优选沿着直线伸展，从而存在线性驱动装置，其中，但也可以设想沿着曲线的移动方向，例如在旋转驱动装置的情况下。
[0011]驱动单元包括至少两个驱动元件，其中，每个驱动元件具有单独的且其自身的基部元件以及至少两个在基部元件上沿着横向于行进部的移动方向取向的布置方向相继地且优选相互重叠地布置的、通过电气控制可改变尺寸的致动器，其中至少一个致动器形成接触致动器，该接触致动器设置用于与行进部摩擦接触。每个驱动元件的基部元件与基部相对地且与基部间隔开地布置，使得致动器布置在相应基部元件和基部之间。
[0012]在此，术语“可改变尺寸的致动器”“应理解为这样的致动器，其中至少一个尺寸，例如高度、长度、宽度、厚度等，可以至少分段地通过电气控制改变。
[0013]驱动元件的致动器中的至少一个具有用于执行横向于致动器的布置方向且沿着或平行于行进部的移动方向的剪切移动的剪切部段。在此，可以设想的是，致动器例如构成为包括用于产生行程移动的部段和用于产生剪切移动的部段的堆叠。还可以设想的是，驱动元件的致动器除了行程部段之外还具有两个不同的剪切部段，其中，两个剪切部段的剪切移动彼此不同。优选地，剪切部段涉及整个致动器，使得致动器代表剪切致动器。
[0014]此外，驱动元件的致动器中的至少一个具有用于执行横向于致动器的布置方向且横向于行进部的移动方向的行程移动的行程部段。在此，也可以设想的是，相应的致动器除了行程部段之外还具有至少一个剪切部段。优选地，行程部段涉及整个致动器，使得致动器代表行程致动器。
[0015]在具有两个或多个两个的驱动单元的驱动装置的情况下，这些驱动单元沿着行进部的移动方向或驱动方向相继地且优选彼此相互重叠地布置。
[0016]由于驱动单元的致动器的并排的线性布置以及将行程功能和剪切功能分配给各个致动器或致动器部段的可能性，致动器中的每一个可以具有相对较低的高度，使得驱动单元以及因此整个驱动装置尤其是在它们的高度扩展方面可以非常紧凑地实现。
[0017]此外，将行程功能和剪切功能分配给驱动单元的相应致动器这样的可能性，即在多个驱动单元的情况下，向沿着行进部的移动方向或驱动方向相继地布置的驱动单元中的每个单独的驱动单元施加单独的偏置力，该偏置力将相应驱动单元以明确限定的力压靠到行进部上或在朝行进部的方向上按压。在此，一方面，偏置力应如此之大，使得设置用于与行进部接触的致动器、即接触致动器即使在与目标高度的偏差较大的情况下也在驱动阶段期间可靠地接触行进部，另一方面应如此之小，使得确保接触致动器在退回阶段或返回移动期间的限定抬离。
[0018]可以有利的是，在基部元件上沿着一排或线性地布置有至少三个致动器，并且每
个驱动元件的两个针对布置方向为外部的致动器具有行程部段或构成为行程致动器，并且至少一个布置在外部致动器之间的接触致动器具有剪切部段或构成为剪切致动器。在这里，具有行程部段的致动器或行程致动器通过相应的尺寸变化确保至少一个剪切致动器或至少一个具有剪切部段的致动器从待驱动元件抬离或与待驱动元件开始接触。
[0019]此外，在至少三个布置于基部元件上的致动器的情况下可以设想的是，两个针对布置方向为外部的致动器具有剪切部段或构成为剪切致动器，并且至少一个布置在外部致动器之间的致动器具有行程部段或构成为行程致动器。在这里，具有行程部段的致动器或行程致动器通过相应的尺寸变化独立地确保其从待驱动元件抬离或与待驱动元件开始接触。
[0020]此外，有利的是，致动器包括机电材料和优选压电且特别优选压电陶瓷材料或由机电材料和优选压电且特别本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种驱动装置(1)，其包括：基部(100)，至少一个布置在所述基部(100)上的具有至少两个驱动元件(20)的驱动单元(2)，以及由所述驱动单元(2)沿着移动方向(BR)驱动并可移动地支承的行进部(3)，其中，每个驱动元件(20)包括：与所述基部(100)相对地且与所述基部(100)间隔开地布置的单独的基部元件(210)，和至少两个沿着横向于所述移动方向(BR)取向的布置方向(AR)相继地布置在所述基部元件(210)上的、可改变尺寸的致动器(200)，其中至少一个致动器(200)设置用于与所述行进部(3)摩擦接触并且代表接触致动器(202)，并且其中，所述驱动元件(20)的所述致动器(200)中的至少一个具有用于执行横向于所述致动器(200)的所述布置方向(AR)且沿着或平行于所述行进部(3)的所述移动方向(BR)的剪切移动的剪切部段(220)，并且所述驱动元件(20)的所述致动器(200)中的至少一个具有用于执行横向于所述致动器(200)的所述布置方向(AR)且横向于所述行进部(3)的所述移动方向(BR)的行程移动的行程部段(240)。2.根据权利要求1所述的驱动装置(1)，其中，在所述基部元件(210)上布置有至少三个致动器(200)，并且每个驱动元件(20)的两个外部致动器(200)具有行程部段(240)，并且布置在所述外部致动器(200)之间的至少一个接触致动器(202)具有剪切部段(220)。3.根据权利要求1或2所述的驱动装置(1)，其中，所述致动器(200)包括机电材料。4.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(1)，其中，所述致动器(200)具有柱的形式，所述柱具有基本上相同的高度。5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(1)，其包括偏置装置，所述驱动元件(20)利用所述偏置装置在朝所述行进部(3)的方向上被按压，使得所述驱动元件(20)的所述接触致动器(202)在该驱动元件(20)的所有致动器(200)的未受电气控制的状态下与所述行进部(3)接触。6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔德曼，
申请(专利权)人：物理仪器PI两合有限公司，
类型：发明
国别省市：
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