DK3035519T3 - Elektromekanisk aktuator - Google Patents
Elektromekanisk aktuator Download PDFInfo
- Publication number
- DK3035519T3 DK3035519T3 DK14199202.4T DK14199202T DK3035519T3 DK 3035519 T3 DK3035519 T3 DK 3035519T3 DK 14199202 T DK14199202 T DK 14199202T DK 3035519 T3 DK3035519 T3 DK 3035519T3
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- resonator
- oscillation
- lateral dimension
- electromechanical actuator
- oscillation resonator
- Prior art date
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 136
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000010356 wave oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000026058 directional locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
- F04B43/04—Pumps having electric drive
- F04B43/043—Micropumps
- F04B43/046—Micropumps with piezoelectric drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B19/00—Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
- F04B19/006—Micropumps
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/002—Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial modes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/005—Mechanical details, e.g. housings
- H02N2/0055—Supports for driving or driven bodies; Means for pressing driving body against driven body
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/026—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/103—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/206—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using only longitudinal or thickness displacement, e.g. d33 or d31 type devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
- H10N30/503—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure having a non-rectangular cross-section in a plane orthogonal to the stacking direction, e.g. polygonal or circular in top view
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Claims (14)
1. Elektromekanisk aktuator, der omfatter: en oscillationsresonator (10), der har form af en stang, hvor oscillationsresonatoren er delt af et opdelingsplan (15), der ikke er parallelt med længderetningen af oscillationsresonatoren ind i en første resonatordel (10A) og en anden resonatordel (10B), hvor i det mindste den første resonatordel omfatter elektromekanisk middel, der omfatter en første piezoelektrisk stak, der har første elektrodelag (60), og første piezoelektriske lag (70), som er anbragt derimellem, hvor en polarisationsvektor for et første piezoelektrisk lag har en komponent, der strækker sig i længderetningen af oscillationsresonatoren, hvor det elektromekaniske middel, når det er aktiveret til betjening af oscillationsresonatoren, er konfigureret til at frembringe en 3-dimensionel akustisk volumenbølge med en bølgeform, der er asymmetrisk med hensyn til opdelingsplanet, hvor når den første resonatordel udvides, sammentrækkes den anden resonatordel i længderetningen af oscillatorresonatoren i forhold til den ikke deformerede tilstand, og når den første resonatordel sammentrækkes, udvides den anden resonatordel i længderetningen af oscillatorresonatoren i forhold til den ikke deformerede tilstand.
2. Elektromekanisk aktuator ifølge krav 1, hvor den anden resonatordel også omfatter elektromekanisk middel, og det elektromekaniske middel for de første og sekundære resonatordele er konfigureret til at blive aktiveret uafhængigt af hinanden.
3. Elektromekanisk aktuator ifølge krav 1 eller 2, hvor den 3-dimensionelle volumenbølge er radialt symmetrisk i ethvert tværsnit vinkelret på længderetningen of oscillationsresonatoren.
4. Elektromekanisk aktuator ifølge et af de foregående krav, hvor den stangformede oscillationsresonator har et tværsnit, som er næsten eller helt en cirkulær skive eller en regelmæssig polygon, navnlig en firkant.
5. Elektromekanisk aktuator ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor oscillationsresonatoren har en længde L, en første lateral dimension W og en anden lateral dimension H i en retning vinkelret på den første laterale dimension W, og hvor den første laterale dimension W og den anden laterale dimension H er forskellig fra hinanden med lig med eller mindre end 15 %, 10 %, 5 % eller 0 %.
6. Elektromekanisk aktuator ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor oscillationsresonatoren har en længde L, en første lateral dimension W og en anden lateral dimension H i en retning vinkelret på den første laterale dimension W, og hvor L er forskellig fra W + H med lig med eller mindre end 30 %, 15 %, 10 %, 5 % eller 0 %.
7. Elektromekanisk aktuator ifølge et af de foregående krav, hvor den første resonatordel har en længde LI, en første lateral dimension W1 og en anden lateral dimension Hl i en retning vinkelret på den første laterale dimension Wl, den anden resonatordel har en længde L2, en første lateral dimension W2 og en anden lateral dimension H2 i en retning vinkelret på den første laterale dimension W2, og LI, L2 og/eller Wl, W2 og/eller Hl, H2 er forskellig fra hinanden med lig med eller mindre end 30 %, 15 %, 10 %, 5 % eller 0 %.
8. Elektromekanisk aktuator ifølge et af de foregående krav, hvor oscillationsresonatoren, når de første piezoelektriske stakke aktiveres i en ikke-oscillerende tilstand, er konfigureret til at frembringe en styrbar ikke-oscillerende forskydning af den første resonatordel i længderetningen af den oscillerende resonator.
9. Elektromekanisk aktuator ifølge et af de foregående krav, hvor det elektromekaniske middel af den anden resonatordel omfatter en anden piezoelektrisk stak, der har sekundære elektrodelag og sekundære piezoelektriske lag, som er anbragt derimellem, en polarisationsvektor af et andet piezoelektrisk lag har en komponent, der strækker sig i længderetningen af oscillationsresonatoren, elektrodelagene af den første piezoelektriske stak og elektrodelagene af den anden piezoelektriske stak hver omfatter en første gruppe af elektrodelagene og en anden gruppe af elektrodelagene, elektrodelagene af den første gruppe og den anden gruppe er interlaced, elektrodelagene af de første grupper er elektrisk forbundet med hinanden og elektrodelagene af de sekundære grupper er elektrisk adskilt og konfigureret til at være individuelt exciteret.
10. Elektromekanisk aktuator ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, der yderligere omfatter: et drivelement (40), der er mekanisk koblet til oscillationsresonatoren; og en glider (250) eller rotator, der er konfigureret til at blive bevæget af drivelementet, når oscillationsresonatoren exciteres.
11. Elektromekanisk aktuator ifølge krav 10, hvor drivelementet er konfigureret til at indgribe med en friktionsflade af glideren eller rotator ved hjælp af en friktionskontakt.
12. Elektromekanisk aktuator ifølge krav 11, hvor friktionsfladen af glideren eller rotatoren er fjederbelastet for at styre friktionskontakten mellem drivelementet og friktionsfladen.
13. Elektromekanisk aktuator ifølge hvilke som helst af kravene 10 til 12, der yderligere omfatter: en basisdel (220), og et beslag (310) til montering af oscillationsresonatoren på basisdelen, hvor beslaget er konfigureret til at bære oscillationsresonatoren, så at den kan drejes omkring en akse af stangen i forhold til basisdelen.
14. Fremgangsmåde til at bevæge en genstand i forhold til en basisdel, hvor fremgangsmåden omfatter: tilvejebringelse af en oscillationsresonator (10), der har form af en stang, hvor oscillationsresonatoren er delt af et opdelingsplan (15), der ikke er parallelt med længderetningen af oscillationsresonatoren ind i en første resonatordel (10A) og en anden resonatordel (10B), hvor i det mindste den første resonatordel omfatter elektromekanisk middel, der omfatter en første piezoelektrisk stak, der har første elektrodelag (60) og første piezoelektriske lag (70), som er anbragt derimellem, hvor en polarisationsvektor for et første piezoelektrisk lag har en komponent, der strækker sig i længderetningen af oscillationsresonatoren, og aktivering af det elektromekaniske middel for at frembringe en 3-dimensionel akustisk volumenbølge med en bølgeform, der er asymmetrisk med hensyn til opdelingsplanet, hvor når den første resonatordel udvides, sammentrækkes den anden resonatordel i længderetningen af oscillatorresonatoren i forhold til den ikke deformerede tilstand, og når den første resonatordel sammentrækkes, udvides den anden resonatordel i længderetningen af oscillatorresonatoren i forhold til den ikke deformerede tilstand.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP14199202.4A EP3035519B1 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Electromechanical actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK3035519T3 true DK3035519T3 (da) | 2018-06-06 |
Family
ID=52146241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK14199202.4T DK3035519T3 (da) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Elektromekanisk aktuator |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10134975B2 (da) |
| EP (2) | EP3035519B1 (da) |
| DK (1) | DK3035519T3 (da) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10704021B2 (en) | 2012-03-15 | 2020-07-07 | Flodesign Sonics, Inc. | Acoustic perfusion devices |
| WO2015105955A1 (en) | 2014-01-08 | 2015-07-16 | Flodesign Sonics, Inc. | Acoustophoresis device with dual acoustophoretic chamber |
| FR3029816B1 (fr) * | 2014-12-15 | 2016-12-30 | Cedrat Tech | Transducteur tubulaire ultrasonore modulaire et immersible |
| US11708572B2 (en) | 2015-04-29 | 2023-07-25 | Flodesign Sonics, Inc. | Acoustic cell separation techniques and processes |
| US11377651B2 (en) | 2016-10-19 | 2022-07-05 | Flodesign Sonics, Inc. | Cell therapy processes utilizing acoustophoresis |
| US9786831B1 (en) * | 2016-01-27 | 2017-10-10 | Magnecomp Corporation | Suspension having a stacked D33 mode PZT actuator with constraint layer |
| US11214789B2 (en) | 2016-05-03 | 2022-01-04 | Flodesign Sonics, Inc. | Concentration and washing of particles with acoustics |
| KR102439221B1 (ko) | 2017-12-14 | 2022-09-01 | 프로디자인 소닉스, 인크. | 음향 트랜스듀서 구동기 및 제어기 |
| CN114827849B (zh) * | 2022-05-31 | 2024-11-05 | 歌尔股份有限公司 | 驱动激励器和电子设备 |
| CN119401971B (zh) * | 2024-09-25 | 2026-01-23 | 电子科技大学 | 一种基于共面电极结构的固态装配型体声波谐振器 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU995161A1 (ru) | 1981-09-29 | 1983-02-07 | Ереванский политехнический институт им.К.Маркса | Пьезоэлектрический вибродвигатель |
| US4449893A (en) * | 1982-05-04 | 1984-05-22 | The Abet Group | Apparatus and method for piezoelectric pumping |
| JP2644730B2 (ja) * | 1986-03-24 | 1997-08-25 | 株式会社日立製作所 | 微量流体移送装置 |
| US5416375A (en) * | 1992-06-15 | 1995-05-16 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ultrasonic motor |
| US5616980A (en) | 1993-07-09 | 1997-04-01 | Nanomotion Ltd. | Ceramic motor |
| CN1198037A (zh) * | 1997-04-25 | 1998-11-04 | 株式会社村田制作所 | 压电谐振器和使用它的电子元件 |
| JPH1198865A (ja) * | 1997-07-24 | 1999-04-09 | Minolta Co Ltd | 電気機械変換素子を利用した駆動装置 |
| TW432731B (en) * | 1998-12-01 | 2001-05-01 | Murata Manufacturing Co | Multilayer piezoelectric part |
| US7053527B2 (en) * | 2003-12-18 | 2006-05-30 | Piezomotor Uppsala Ab | Electromechanical motor and assembling method therefore |
| DE102004024656A1 (de) | 2004-05-18 | 2005-12-08 | Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg | Piezoelektrischer Ultraschallmotor |
| DE102005039358B4 (de) * | 2005-08-19 | 2016-12-08 | Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg | Piezoelektrischer Aktor für einen Ultraschallmotor |
| US7471030B2 (en) * | 2006-03-08 | 2008-12-30 | Dynamic Structures And Materials, Llc | Spring biasing locking mechanism for step and repeat motors |
| JP2009254198A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Sharp Corp | 超音波モータおよび超音波振動子 |
| WO2011122416A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 日本碍子株式会社 | 圧電素子使用装置 |
| US8183743B2 (en) * | 2010-04-26 | 2012-05-22 | Discovery Technology International, Inc. | Tubular linear piezoelectric motor |
| WO2011147467A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Piezomotor Uppsala Ab | Rotating load bearer |
| DE102013101020B4 (de) * | 2013-02-01 | 2018-08-02 | Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg | Ultraschallaktor und Ultraschallmotor mit einem solchen Ultraschallaktor |
| DE102013204026B4 (de) * | 2013-03-08 | 2019-08-08 | Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg | Aktoranordnung für einen Ultraschallmotor |
| US20150345519A1 (en) * | 2014-05-25 | 2015-12-03 | Jan Vetrovec | Magnetohydrodynamic actuator |
| JP2017022942A (ja) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータの制御装置とその制御方法、駆動装置、撮像装置、及び自動ステージ |
-
2014
- 2014-12-19 DK DK14199202.4T patent/DK3035519T3/da active
- 2014-12-19 EP EP14199202.4A patent/EP3035519B1/en active Active
- 2014-12-19 EP EP18157569.7A patent/EP3410596B1/en active Active
-
2015
- 2015-12-18 US US14/975,553 patent/US10134975B2/en active Active
-
2018
- 2018-10-26 US US16/171,575 patent/US10825981B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20190067554A1 (en) | 2019-02-28 |
| US10134975B2 (en) | 2018-11-20 |
| EP3410596A1 (en) | 2018-12-05 |
| EP3410596B1 (en) | 2020-01-01 |
| US20160181505A1 (en) | 2016-06-23 |
| EP3035519B1 (en) | 2018-02-21 |
| US10825981B2 (en) | 2020-11-03 |
| EP3035519A1 (en) | 2016-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK3035519T3 (da) | Elektromekanisk aktuator | |
| JP5730765B2 (ja) | 準共振駆動システムおよびその方法 | |
| KR100643974B1 (ko) | 회전/이동 변환 액추에이터 | |
| CN1543049B (zh) | 操作装置和电子仪器 | |
| JP4209465B2 (ja) | 駆動装置 | |
| JP4103799B2 (ja) | リニアアクチュエータ | |
| JP5979817B2 (ja) | 振動波駆動装置 | |
| US10291154B2 (en) | Driving device | |
| CN102668146A (zh) | 致动器 | |
| EP3089348B1 (en) | Piezoelectric motor | |
| US11114954B2 (en) | Ultrasonic motor having generators formed of cooperating and spaced apart first and second sub-generators | |
| JP2005354787A5 (da) | ||
| Liu et al. | A novel plate type linear piezoelectric actuator using dual-frequency drive | |
| KR101225008B1 (ko) | 초음파모터의 압전진동자 | |
| JP4814948B2 (ja) | 振動型アクチュエータの制御装置 | |
| JP2019517767A (ja) | 対角方向に励起可能なアクチュエータプレートを有する超音波モータ | |
| JP2007074829A (ja) | 振動アクチュエータ | |
| JP2008236820A (ja) | 駆動装置 | |
| JP2004312814A (ja) | 稼働装置および電気機器 | |
| JP2538033B2 (ja) | 平面型超音波アクチュエ―タ | |
| JP2538026B2 (ja) | 平面型超音波アクチュエ―タ | |
| JP2007097364A (ja) | 圧電振動子 | |
| JP2005102369A (ja) | 駆動装置 | |
| JP2004298792A (ja) | 振動体 | |
| JP2012139071A (ja) | 超音波モータ |