專利名稱：堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電步進器，特別涉及一種堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，屬于壓電定位器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
壓電步進器是一種能夠把每一步產(chǎn)生的微觀小壓電位移累加成一個宏觀大位移的壓電定位器，可同時擁有納米級定位精度、厘米級大行程，從而成為現(xiàn)今精密測量、納米器件加工、原子/分子操縱、乃至亞原子結(jié)構(gòu)成像的有力定位工具。其現(xiàn)今的發(fā)展趨勢是高剛性、大推力、和小型化。我們以前提出了一種“雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器”(發(fā)明專利授權(quán)號 ZL200910116492.X)是朝著這方面推進的一個典型代表。其技術(shù)特征為包括兩個壓電體、基座、滑桿，其特征是所述兩壓電體按伸縮方向平行設(shè)置并排地固定站立于基座上，設(shè)置與兩壓電體在其伸縮方向上為滑動配合的滑桿，在垂直于兩壓電體伸縮方向上設(shè)置將滑桿與兩壓電體自由端相壓的正壓力以及將滑桿與基座相壓的正壓力，在這三個正壓力對滑桿產(chǎn)生的最大靜摩擦力中，任一個最大靜摩擦力小于其它兩個最大靜摩擦力之和。此即為雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器工作的“摩擦力關(guān)系”。該步進器在所述三個正壓力對滑桿產(chǎn)生的最大靜摩擦力都相等時(稱為“最佳摩擦力關(guān)系”)，能給出最大推力。該步進器的一個重要缺點是堅固性差(即剛性差)，因為兩壓電體的自由端相互獨立、不固定，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)松散，在原子分辨率成像的應(yīng)用中易受外振動干擾，成像質(zhì)量低，對隔振、隔聲等的要求增加。這特別影響其在強磁場、強電場、變溫變壓等極端條件與惡劣條件下的應(yīng)用。此外，由于所述兩壓電體的自由端要承載一定的正壓力，而自由端又無依靠，故兩壓電體也要承受一些有損害性的橫向(垂直于壓電伸縮方向)應(yīng)力。為此，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案(1)在兩壓電體自由端之間固定搭橋片，把兩自由端相互拉住，但又不顯著減少兩自由端沿兩壓電體伸縮方向的自由性；(2)在此基礎(chǔ)上，兩壓電體本身甚至也可以一體地圍合起來固定站立于環(huán)形基座上，構(gòu)成無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)，使堅固性、集成性大大提高。這些做法的合法性不是顯而易見的，特別是完全一體的無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)看上去與原有技術(shù)中的雙壓電體結(jié)構(gòu)已截然不同，雖然使得其堅固性大大增強，達到最強，但是其完全一體的結(jié)構(gòu)也很容易被人認為兩壓電體相互牽扯嚴重，能極大程度地阻止兩壓電體的獨立伸縮，導(dǎo)致步進器不工作。我們也是在多次實驗的基礎(chǔ)上，才揭示了這種擔(dān)心沒有必要。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器堅固性差的問題，從而提供一種堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器。( 二 )技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，包括兩個壓電體、基座、滑桿，所述兩壓電體按伸縮方向平行設(shè)置并排地固定站立于基座上，構(gòu)成雙壓電體結(jié)構(gòu)，且該步進器還包括搭橋片，該搭橋片的左右兩端分別固定于所述兩壓電體的自由端，設(shè)置與兩壓電體在其伸縮方向上為滑動配合的滑桿，在垂直于兩壓電體伸縮方向上設(shè)置將滑桿與所述搭橋片的左右兩端相壓的正壓力以及將滑桿與基座相壓的正壓力，在這三個正壓力對滑桿產(chǎn)生的最大靜摩擦力中，任一個最大靜摩擦力小于其它兩個最大靜摩擦力之和。根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式
，所述滑桿通過滑桿彈性和/或基座彈性和/或增設(shè)彈性體與基座彈性相壓，所述滑桿通過滑桿彈性和/或兩壓電體彈性和/或增設(shè)彈性體與所述搭橋片的左右兩端彈性相壓。根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式
，所述兩壓電體皆呈沿管形體中軸線剖開的半管形狀，它們圍合起來固定站立于環(huán)形基座上，構(gòu)成雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式
，所述滑桿置于所述雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之內(nèi)并且穿過分別位于其兩端的基座和搭橋片或者所述滑桿為管形并把所述雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)連同基座和搭橋片套于其內(nèi)，在滑桿與雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之間設(shè)置彈簧片，該彈簧片和滑桿之間的彈性相壓為點接觸或線接觸，該彈簧片將滑桿的一端與基座相壓，將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式
，在所述彈簧片設(shè)置于基座和滑桿之間，該彈簧片和滑桿之間的彈性相壓為點接觸或線接觸，該彈簧片在垂直于兩壓電體伸縮方向上將滑桿的一端與基座相壓，并將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式
，在所述滑桿置于所述雙壓電體結(jié)構(gòu)之外，所述彈簧片設(shè)置于雙壓電體結(jié)構(gòu)和滑桿之間，該彈簧片和滑桿之間的彈性相壓為點接觸或線接觸，該彈簧片在垂直于兩壓電體伸縮方向上將滑桿的一端與基座相壓，并將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式
，所述兩壓電體皆呈沿管形體中軸線剖開的半管形狀，它們一體地圍合起來固定站立于環(huán)形基座上，構(gòu)成無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式
，所述滑桿置于所述無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之內(nèi)并且穿過分別位于其兩端的基座和搭橋片，在滑桿與無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁之間設(shè)置彈簧片，該彈簧片將滑桿的一端與基座相壓，將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式
，所述滑桿為管形并套于所述無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之外，在滑桿內(nèi)壁與無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的外壁之間設(shè)置彈簧片，該彈簧片將滑桿的一端與基座相壓，將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式
，所述彈簧片產(chǎn)生彈力的位置處于基座與墊片之間更靠近墊片的地方。(三)有益效果本發(fā)明的重要有益效果是增加了搭橋片，在不顯著影響性能的情況下，大大增加了現(xiàn)有雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器的堅固性，特別是無縫壓電管型的雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器更是把雙壓電體結(jié)構(gòu)的堅固性也提高了，且提高到了極致。而彈簧片側(cè)壓自配合的技術(shù)方案不僅能使得步進器工作摩擦力關(guān)系、甚至最佳摩擦力關(guān)系得到自動滿足，更可在雙壓電體結(jié)構(gòu)為管形時，基座與墊片可與滑桿自動產(chǎn)生4點剛性接觸，從而進一步增強剛性。這些都有助于提升其在抵抗外振動和聲音干擾，獲得高品質(zhì)的原子分辨率成像等方面的應(yīng)用，特別是有助于提升其在強磁場、強電場、變溫變壓等極端條件與惡劣條件下的高品質(zhì)原子分辨率成像方面的應(yīng)用。


圖I是本發(fā)明基本的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明有縫管形堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明彈簧片側(cè)壓有縫管形堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明彈簧片側(cè)壓且彈簧片設(shè)置于基座和滑桿之間的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明彈簧片側(cè)壓且彈簧片設(shè)置于雙壓電體結(jié)構(gòu)和滑桿之間的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明無縫管形堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明彈簧片側(cè)壓無縫管形堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標號1基座、2a兩壓電體之一、2b兩壓電體之二、2c兩壓電體之間的縫隙、2d兩壓電體之間的電極絕緣縫、3滑桿、4搭橋片、5a彈簧片、5b點接觸或線接觸、5c側(cè)彈簧片的彈力方向與位置。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。本發(fā)明堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器的工作原理為堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，包括兩個壓電體、基座、滑桿，所述兩壓電體按伸縮方向平行設(shè)置并排地固定站立于基座上，構(gòu)成雙壓電體結(jié)構(gòu)。且該步進器還包括搭橋片，該搭橋片的左右兩端分別固定于所述兩壓電體的自由端，設(shè)置與兩壓電體在其伸縮方向上為滑動配合的滑桿，在垂直于兩壓電體伸縮方向上設(shè)置將滑桿與所述搭橋片的左右兩端相壓的正壓力以及將滑桿與基座相壓的正壓力，在這三個正壓力對滑桿產(chǎn)生的最大靜摩擦力中，任一個最大靜摩擦力小于其它兩個最大靜摩擦力之和。由于與兩壓電體自由端相固定的是搭橋片的分開的兩個部分搭橋片的左右兩端，所以，這種固定法在壓電體伸縮方向的剛性小，對壓電體伸縮的阻礙力與壓電體的伸縮力相比可以忽略，從而既增加了步進器的堅固性，又不顯著影響性能(包括推力)。
更重要的是，我們的實驗發(fā)現(xiàn)，即使把兩壓電體做成一個無縫的壓電管，其中每個壓電體為半片壓電管，兩者合起來為一個完整的無縫壓電管，上述堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器依然能夠很好地工作；這樣的步進器結(jié)構(gòu)的堅固性已達到了最高。其工作原理是一體化的兩壓電體依然能夠獨立地伸縮，只是在兩壓電體伸縮狀態(tài)不同時(即一個伸長，另一個收縮)，該無縫壓電管會傾斜，所以步進器是通過無縫壓電管的搖擺運動實現(xiàn)兩壓電體的獨立伸縮運動，從而使步進器行走的。我們實際上也在高分辨的顯微鏡下觀測到了步進器行走時無縫壓電管的搖擺運動，證明了我們的分析是對的，其工作原理是合理、可行的。這一方案與原理并不是顯而易見的，因為完全一體的壓電管與原有技術(shù)的兩壓電體分開的、獨立可控的雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器已完全面目全非，看不出有何聯(lián)系了，甚至讓人擔(dān)心兩壓電體完全的一體化是否會導(dǎo)致它們相互牽扯并阻止對方獨立伸縮，導(dǎo)致步進器不能工作。這充分體現(xiàn)了本發(fā)明的重要性。此外，本發(fā)明還提出了重要的彈簧片側(cè)壓自配合的技術(shù)方案以實現(xiàn)摩擦力關(guān)系、甚至最佳摩擦力關(guān)系的自動滿足(I)所述滑桿置于所述雙縫(或無縫)管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之內(nèi)并且穿過分別位于其兩端的基座和搭橋片，在滑桿外壁與雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁之間設(shè)置彈簧片，該彈簧片將滑桿的一端與基座相壓，將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。特別地，當(dāng)彈簧片側(cè)向彈力的作用點處于管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的兩端(分別為基座端和壓電體自由端)之間且距離基座遠于距離另一端(自由端)的地方，且摩擦系數(shù)都相同時，即可保證摩擦力關(guān)系自動滿足，步進器可工作。特別是當(dāng)側(cè)向彈力的作用點距離基座端為管形雙壓電體結(jié)構(gòu)長度(即自由端到基座端的距離)的2/3的地方，即可保證自動滿足最佳摩擦力關(guān)系。與此相類似，所述滑桿與雙縫(或無縫)管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之間也可以內(nèi)外對調(diào)(管形的滑桿把管形雙壓電體結(jié)構(gòu)套于其內(nèi)，彈簧片置于滑桿內(nèi)壁和管形雙壓電體結(jié)構(gòu)外壁之間)。此方案的優(yōu)點是(I)通過從側(cè)面植入僅僅一彈簧片，即可保證摩擦力關(guān)系，甚至最佳摩擦力關(guān)系，得到自動滿足；(II)只在側(cè)面插入了一小片薄彈簧片(幾乎不增加任何空間)，幾乎實現(xiàn)了雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器所能實現(xiàn)出來的最小結(jié)構(gòu)了，滿足小型化要求；(III)剛性強滑桿被壓在高剛性的雙壓電體結(jié)構(gòu)兩端，是十分牢固的結(jié)構(gòu)，特別是，如果雙壓電體結(jié)構(gòu)為管形(雙縫或無縫)，而滑桿以一對平行的棱與其兩端的環(huán)狀搭橋片和環(huán)狀基座相壓，則可自動產(chǎn)生四點剛性相壓，這是兩件東西壓在一起能產(chǎn)生的最多接觸點的情形(通常只能產(chǎn)生三點接觸，因為三點決定一個平面，第四點往往是懸浮的)，所以剛性很強。(2)對于非管形的雙壓電體結(jié)構(gòu)，可將所述彈簧片設(shè)置于基座和滑桿之間，該彈簧片和滑桿之間的彈性相壓為點接觸或線接觸，該彈簧片在垂直于兩壓電體伸縮方向上將滑桿的一端與基座相壓，并將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力；(3)對于非管形的雙壓電體結(jié)構(gòu)，也可將所述滑桿置于所述雙壓電體結(jié)構(gòu)之外，所述彈簧片設(shè)置于雙壓電體結(jié)構(gòu)和滑桿之間，該彈簧片和滑桿之間的彈性相壓為點接觸或線接觸，該彈簧片在垂直于兩壓電體伸縮方向上將滑桿的一端與基座相壓，并將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。后兩種彈簧片側(cè)壓自配合方案的工作原理及其優(yōu)點類似于第一種(管形雙壓電體結(jié)構(gòu))彈簧片側(cè)壓自配合方案的工作原理及其優(yōu)點。實施例I :基本的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器
參見附圖1，基本型堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，包括兩個壓電體2a、2b、基座I、滑桿3，所述兩壓電體2a、2b按伸縮方向平行設(shè)置并排地固定站立于基座I上，構(gòu)成雙壓電體結(jié)構(gòu)，其特征是還包括搭橋片4，該搭橋片的左右兩端分別固定于所述兩壓電體2a、2b的自由端，設(shè)置與兩壓電體2a、2b在其伸縮方向上為滑動配合的滑桿3，在垂直于兩壓電體伸縮方向上設(shè)置將滑桿3與所述搭橋片4的左右兩端相壓的正壓力以及將滑桿3與基座I相壓的正壓力，在這三個正壓力對滑桿3產(chǎn)生的最大靜摩擦力中，任一個最大靜摩擦力小于其它兩個最大靜摩擦力之和。由于與兩壓電體自由端相固定的是搭橋片4的分開的兩個部分搭橋片的左右兩端，所以，這種固定法在壓電體伸縮方向的剛性小，對壓電體伸縮的阻礙力與壓電體的伸縮力相比可以忽略，從而既增加了步進器的堅固性，又不顯著影響性能(包括推力)，這就實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。實施例2 :彈力型堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器
在上述實施例中，所述滑桿3通過滑桿彈性和/或基座彈性和/或增設(shè)彈性體5a與基座I彈性相壓，所述滑桿3通過滑桿彈性和/或兩壓電體彈性和/或增設(shè)彈性體5a與所述搭橋片4的左右兩端彈性相壓，以實現(xiàn)在垂直于兩壓電體伸縮方向上設(shè)置將滑桿3與所述搭橋片4的左右兩端相壓的正壓力以及將滑桿3與基座I相壓的正壓力，并使得在這三個正壓力對滑桿3產(chǎn)生的最大靜摩擦力中，任一個最大靜摩擦力小于其它兩個最大靜摩擦力之和。實施例3 :雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器在上述實施例中，所述兩壓電體2a、2b皆呈沿管形體中軸線剖開的半管形狀，它們圍合起來固定站立于環(huán)形基座I上，構(gòu)成雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)。實施例4 :彈簧片側(cè)壓雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器在上述實施例中，或者所述滑桿3置于所述雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之內(nèi)并且穿過分別位于其兩端的基座I和搭橋片4或者所述滑桿3為管形并把所述雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)連同基座I和搭橋片4套于其內(nèi)，在滑桿3與雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之間設(shè)置彈簧片5a，該彈簧片5a和滑桿3之間的彈性相壓為點接觸或線接觸，該彈簧片5a將滑桿3的一端與基座I相壓，將滑桿3的另一端與搭橋片4的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。實施例5 :彈簧片設(shè)置于基座和滑桿之間的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器在上述實施例中，所述彈簧片5a設(shè)置于基座I和滑桿3之間，該彈簧片5a和滑桿3之間的彈性相壓為點接觸或線接觸，該彈簧片5a在垂直于兩壓電體伸縮方向上將滑桿的一端與基座I相壓，并將滑桿3的另一端與搭橋片4的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。實施例6 :彈簧片設(shè)置于雙壓電體結(jié)構(gòu)和滑桿之間的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器在上述實施例中，所述滑桿3置于所述雙壓電體結(jié)構(gòu)之外，所述彈簧片設(shè)置于雙壓電體結(jié)構(gòu)和滑桿3之間，該彈簧片5a和滑桿3之間的彈性相壓為點接觸或線接觸，該彈簧片5a在垂直于兩壓電體伸縮方向上將滑桿3的一端與基座I相壓，并將滑桿3的另一端與搭橋片4的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。實施例7 :彈簧片側(cè)壓內(nèi)置滑桿的無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器在上述實施例中，所述兩壓電體2a、2b皆呈沿管形體中軸線剖開的半管形狀，它們一體地圍合起來固定站立于環(huán)形基座I上，構(gòu)成無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)。實施例8 :無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器在上述實施例中，所述滑桿3置于所述無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之內(nèi)并且穿過分別位于其兩端的基座I和搭橋片4，在滑桿3與無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁之間設(shè)置彈簧片5a，該彈簧片5a將滑桿3的一端與基座I相壓，將滑桿3的另一端與搭橋片4的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。
實施例9 :彈簧片側(cè)壓外套滑桿的無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器在上述實施例中，所述滑桿3為管形并套于所述無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之外，在滑桿3內(nèi)壁與無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的外壁之間設(shè)置彈簧片5a，該彈簧片5a將滑桿3的一端與基座I相壓，將滑桿3的另一端與搭橋片4的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。實施例10 :摩擦力關(guān)系自滿足的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器在上述實施例中，其特征是所述彈簧片5a產(chǎn)生彈力的位置處于基座與墊片之間更靠近墊片4的地方。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，包括兩個壓電體、基座、滑桿，所述兩壓電體按伸縮方向平行設(shè)置并排地固定站立于基座上，構(gòu)成雙壓電體結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括搭橋片，該搭橋片的左右兩端分別固定于所述兩壓電體的自由端，設(shè)置與兩壓電體在其伸縮方向上為滑動配合的滑桿，在垂直于兩壓電體伸縮方向上設(shè)置將滑桿與所述搭橋片的左右兩端相壓的正壓力以及將滑桿與基座相壓的正壓力，在這三個正壓力對滑桿產(chǎn)生的最大靜摩擦力中，任一個最大靜摩擦力小于其它兩個最大靜摩擦力之和。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，其特征在于，所述滑桿通過滑桿彈性和/或基座彈性和/或增設(shè)彈性體與基座彈性相壓，所述滑桿通過滑桿彈性和/或兩壓電體彈性和/或增設(shè)彈性體與所述搭橋片的左右兩端彈性相壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，其特征在于，所述兩壓電體皆呈沿管形體中軸線剖開的半管形狀，它們圍合起來固定站立于環(huán)形基座上，構(gòu)成雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，其特征在于，所述滑桿置于所述雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之內(nèi)并且穿過分別位于其兩端的基座和搭橋片或者所述滑桿為管形并把所述雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)連同基座和搭橋片套于其內(nèi)，在滑桿與雙縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之間設(shè)置彈簧片，該彈簧片和滑桿之間的彈性相壓為點接觸或線接觸，該彈簧片將滑桿的一端與基座相壓，將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，其特征在于，在所述彈簧片設(shè)置于基座和滑桿之間，該彈簧片和滑桿之間的彈性相壓為點接觸或線接觸，該彈簧片在垂直于兩壓電體伸縮方向上將滑桿的一端與基座相壓，并將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，其特征在于，在所述滑桿置于所述雙壓電體結(jié)構(gòu)之外，所述彈簧片設(shè)置于雙壓電體結(jié)構(gòu)和滑桿之間，該彈簧片和滑桿之間的彈性相壓為點接觸或線接觸，該彈簧片在垂直于兩壓電體伸縮方向上將滑桿的一端與基座相壓，并將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，其特征在于，所述兩壓電體皆呈沿管形體中軸線剖開的半管形狀，它們一體地圍合起來固定站立于環(huán)形基座上，構(gòu)成無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，其特征在于，所述滑桿置于所述無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之內(nèi)并且穿過分別位于其兩端的基座和搭橋片，在滑桿與無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁之間設(shè)置彈簧片，該彈簧片將滑桿的一端與基座相壓，將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，其特征在于，所述滑桿為管形并套于所述無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)之外，在滑桿內(nèi)壁與無縫管形雙壓電體結(jié)構(gòu)的外壁之間設(shè)置彈簧片，該彈簧片將滑桿的一端與基座相壓，將滑桿的另一端與搭橋片的左右兩端分別相壓，構(gòu)成所述的三個正壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6或8或9所述的堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，其特征在于，所述彈簧片產(chǎn)生彈力的位置處于基座與墊片之間更靠近墊片的地方。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種堅固型雙壓電體并排推動的三摩擦力步進器，包括兩個壓電體、基座、滑桿，所述兩壓電體按伸縮方向平行設(shè)置并排地固定站立于基座上，構(gòu)成雙壓電體結(jié)構(gòu)。且該步進器還包括搭橋片，該搭橋片的左右兩端分別固定于所述兩壓電體的自由端，設(shè)置與兩壓電體在其伸縮方向上為滑動配合的滑桿，在垂直于兩壓電體伸縮方向上設(shè)置將滑桿與所述搭橋片的左右兩端相壓的正壓力以及將滑桿與基座相壓的正壓力，在這三個正壓力對滑桿產(chǎn)生的最大靜摩擦力中，任一個最大靜摩擦力小于其它兩個最大靜摩擦力之和。本發(fā)明尺寸小、剛性強、摩擦力條件和最佳摩擦力條件容易得到滿足，適于作為極端條件和高靈敏原子分辨率掃描探針顯微鏡的粗逼近馬達應(yīng)用。
文檔編號H01L25/03GK102856305SQ20121026029
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者陸輕鈾, 王 琦 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)