压电驱动装置、相机装置和电子设备的制作方法

1.本公开涉及一种压电驱动装置、相机装置和电子设备。


背景技术：

2.压电驱动技术已经被广泛应用于手机、相机等各种电子设备中，以驱动相机装置。常用的压电驱动装置为压电sidm(smooth impact driver mechanism，平滑冲击驱动机构)驱动装置。在压电sidm驱动装置中，压电元件的一端与固定机构(通常为重物)连接，另一端与驱动轴连接，通过压电元件的伸缩可带动驱动轴沿其轴向移动。
3.然而在实际使用过程中，在跌落、冲击等外力的作用下，压电驱动装置容易发生损坏，如，压电元件与固定机构之间的接合处被破坏，压电元件与驱动轴之间的接合处被破坏，当选用层叠压电元件时，层叠压电元件自身被破坏等。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种压电驱动装置、相机装置和电子设备。
5.根据本公开的一方面，一种压电驱动装置，包括：压电元件，所述压电元件在外部电压的作用下能够沿驱动方向伸缩；固定机构，所述固定机构与所述压电元件的第一端固定连接，以固定所述压电元件；驱动轴，所述驱动轴的第一端与所述压电元件的第二端固定连接；保护机构，所述保护机构包括固定机构支撑部和支撑臂，所述固定机构支撑部与所述固定机构连接，并且所述支撑臂从所述固定机构支撑部沿着所述驱动轴延伸，通过所述支撑臂在两个位置或者更多个位置处对所述驱动轴进行保持。
6.根据本公开的至少一个实施方式，所述保护机构包括第一驱动轴支撑部、和第二驱动轴支撑部；所述固定机构支撑部、所述第一驱动轴支撑部和所述第二驱动轴支撑部依次设置在所述支撑臂的一侧；所述第一驱动轴支撑部和所述第二驱动轴支撑部均用于保持所述驱动轴。
7.根据本公开的至少一个实施方式，所述第二驱动轴支撑部与所述驱动轴的第二端对应；所述第一驱动轴支撑部与所述驱动轴的第一端和第二端之间的位置对应。
8.根据本公开的至少一个实施方式，所述第一驱动轴支撑部上设置有第一凹槽，所述第一凹槽的延伸方向与所述驱动轴的轴向相同；所述第二驱动轴支撑部上设置有第二凹槽，所述第二凹槽的延伸方向与所述驱动轴的轴向相同。
9.根据本公开的至少一个实施方式，所述第一凹槽和所述第二凹槽的横截面均为四分之一圆形，所述四分之一圆形的半径与所述驱动轴的半径相同。
10.根据本公开的至少一个实施方式，所述固定机构为圆柱形，所述固定机构支撑部上设置有第三凹槽，所述第三凹槽的横截面为半圆形，所述半圆形的半径与所述固定机构的半径相同，所述第三凹槽的长度等于所述固定机构的高度。
11.根据本公开的至少一个实施方式，所述固定机构支撑部与所述固定机构粘接固
定。
12.根据本公开的至少一个实施方式，还包括摩擦部和调节部，所述摩擦部和所述驱动轴形成摩擦接触，所述摩擦部用于连接外部移动体，通过所述驱动轴和所述摩擦部之间的摩擦力带动所述外部移动体移动，所述调节部用于对所述摩擦部施力，调节所述摩擦部和所述驱动轴之间的摩擦力。
13.根据本公开的另一方面，一种相机装置，包括：以上任一项所述的压电驱动装置，以及透镜；所述压电驱动装置驱动所述透镜移动。
14.根据本公开的再一方面，一种电子设备，包括以上所述的相机装置。
15.本公开提供了一种压电驱动装置、相机装置和电子设备，该压电驱动装置包括压电元件、固定机构、驱动轴和保护机构，在压电驱动装置使用过程中，压电元件沿驱动方向的伸长或收缩，带动驱动轴沿其轴向移动，通过驱动轴的移动驱动与驱动轴摩擦接触的外部移动体，当压电驱动装置受到外力的作用时，与驱动轴和固定机构连接的保护机构可以从至少一个方向上为驱动轴和固定机构提供支撑保护，从而可以有效防止压电元件与固定机构之间的接合处、压电元件与驱动轴之间的接合处、压电元件自身等被破坏，降低压电驱动装置损坏的风险。
附图说明
16.附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
17.图1为本实用新型实施例提供的压电驱动装置的结构图一；
18.图2为本实用新型实施例提供的压电元件、固定机构和驱动轴的位置关系图一；
19.图3为本实用新型实施例提供的压电元件、固定机构和驱动轴的位置关系图二；
20.图4为本实用新型实施例提供的保护机构的结构示意图一；
21.图5为本实用新型实施例提供的保护机构的结构示意图二；
22.图6为本实用新型实施例提供的保护机构的结构示意图三；
23.图7为本实用新型实施例提供的保护机构的结构示意图四；
24.图8为本实用新型实施例提供的保护机构的结构示意图五；
25.图9为本实用新型实施例提供的保护机构的结构示意图六；
26.图10为本实用新型实施例提供的压电驱动装置的结构图二；
27.图11为本实用新型实施例提供的压电驱动装置的结构图三；
28.图12为本实用新型实施例提供的压电驱动装置的结构图四。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
31.除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
32.在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
33.当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
34.为了描述性目的，本公开可使用诸如“在
……
之下”、“在
……
下方”、“在
……
下”、“下”、“在
……
上方”、“上”、“在
……
之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在
……
下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。
35.这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
36.需要说明的是，如不冲突，本实用新型实施例中的各技术特征均可以相互结合。
37.本实用新型实施例提供一种压电驱动装置，具体地，如图1和图2和图3所示，图1为本实用新型实施例提供的压电驱动装置的结构图一，图2为本实用新型实施例提供的压电元件、固定机构和驱动轴的位置关系图一，图3为本实用新型实施例提供的压电元件、固定机构和驱动轴的位置关系图二，该压电驱动装置包括压电元件1、固定机构2、驱动轴3和保护机构4。
38.压电元件1用于在外部电压的作用下，沿驱动方向伸长或收缩。
39.压电元件1的第一端与固定机构2固定连接，固定机构2用于固定压电元件1。
40.压电元件1的第二端与驱动轴3的第一端连接，驱动轴3的轴向与驱动方向相同。
41.保护机构4与驱动轴3和固定机构2连接，用于在压电驱动装置受到外力的作用时，为驱动轴3和固定机构2提供至少一个方向的支撑保护。
42.在压电驱动装置的使用过程中，在外部电压的作用下，压电元件1沿驱动方向的伸长或收缩，进而带动驱动轴3沿其轴向移动，通过驱动轴3的移动驱动与驱动轴3摩擦接触的外部移动体(如透镜)。
43.当压电驱动装置受到外力的作用时，与驱动轴3和固定机构2连接的保护机构4可以从至少一个方向上为驱动轴3和固定机构2提供支撑保护，从而可以有效防止压电元件1与固定机构2之间的接合处、压电元件1与驱动轴3之间的接合处、压电元件1自身等被破坏，降低压电驱动装置损坏的风险。
44.下面本实用新型实施例对压电元件1、固定机构2、驱动轴3和保护机构4的具体结构进行详细说明。
45.可选地，本实用新型实施例中提供的压电元件1为层叠式压电元件，其层叠方向与压电元件1的驱动方向一致。
46.可选地，本实用新型实施例中提供的固定机构2为重物。固定机构2可以为任何可选的形状，本实用新型实施例中选择固定机构2的形状为圆柱形。
47.可选地，如图1、图4至图9所示，图4至图9分别为本实用新型实施例提供的保护机构的结构示意图一至六，该保护机构4包括固定机构支撑部41、第一驱动轴支撑部42、第二驱动轴支撑部43和支撑臂44；固定机构支撑部41、第一驱动轴支撑部42和第二驱动轴支撑部43固定于支撑臂44的一侧；固定机构支撑部41与固定机构2固定连接，第一驱动轴支撑部42和第二驱动轴支撑部43均与驱动轴3可动连接。固定机构支撑部41与固定机构2可以通过粘接的方式固定。第一驱动轴支撑部42和第二驱动轴支撑部43与驱动轴3可动连接的具体方式可以是：第一驱动轴支撑部42和第二驱动轴支撑部43均与驱动轴3直接接触，驱动轴3可沿轴向与第一驱动轴支撑部42和第二驱动轴支撑部43发生相对位移。其中，保护机构4包括的固定机构支撑部41、第一驱动轴支撑部42、第二驱动轴支撑部43和支撑臂44可以一体成型，以使保护机构4具有较好的强度。
48.在具有上述结构的保护机构4中，在外力作用下，固定机构支撑部41可从至少一个方向上为固定机构2提供有效支撑，防止固定机构2在该方向上的移动，第一驱动轴支撑部42和第二驱动轴支撑部43都可以从至少一个方向上为驱动轴3提供有效支撑，防止驱动轴3在该方向上的移动，进而可以防止压电元件1与固定机构2之间，压电元件1与驱动轴3之间，和/或，压电元件1内部的相互移动，进而有效减轻或避免压电元件1与固定机构2之间的接合处、压电元件1与驱动轴3之间的接合处、压电元件1自身的破坏。
49.可选地，如图1和图10所示，图10为本实用新型实施例提供的压电驱动装置的结构图二，第二驱动轴支撑部43与驱动轴3的第二端对应；第一驱动轴支撑部42与驱动轴3的中部对应，且第一驱动轴支撑部42与第二驱动轴支撑部43之间的距离，第一驱动轴支撑部42与固定机构支撑部41之间的距离相同或相近。基于此，保护机构4对整个压电驱动装置起到较好的保护效果。
50.其中，固定机构支撑部41、第一驱动轴支撑部42和第二驱动轴支撑部43可以通过
任意可能的结构对固定机构2和驱动轴3起到支撑作用。
51.示例性地，如图7和图8所示，第一驱动轴支撑部42设置有贯穿其的第一凹槽421，第一凹槽421的延伸方向与驱动轴3的轴向相同；第二驱动轴支撑部43上设置有贯穿其的第二凹槽431，第二凹槽431的延伸方向与驱动轴3的轴向相同；第一凹槽421和第二凹槽431的横截面均为四分之一圆形，四分之一圆形的半径与驱动轴3的半径相同。四分之一圆形的第一凹槽421和第二凹槽431可以在对驱动轴3起到较好的保护作用的同时，二者不会与驱动轴3之间形成较大的摩擦力，不会影响驱动轴3对外部移动体的驱动效果。
52.其中，第一凹槽421和第二凹槽431的开口的朝向，本实用新型实施例中可以根据实际需要进行选择，示例性地，第一凹槽421和第二凹槽431的开口朝向相同。
53.如图1、图7和图8所示，固定机构2为圆柱形，固定机构支撑部41上设置有第三凹槽411，第三凹槽411的横截面为半圆形，半圆形的半径与固定机构2的半径相同，第三凹槽411的长度等于固定机构2的高度。
54.此外，如图1、图11和图12所示，图11为本实用新型实施例提供的压电驱动装置的结构图三，图12为本实用新型实施例提供的压电驱动装置的结构图四，本实用新型实施例提供的压电驱动装置还包括摩擦部5和调节部6，摩擦部5和驱动轴3形成摩擦接触，摩擦部5用于连接外部移动体，通过驱动轴3和摩擦部5之间的摩擦力带动外部移动体移动，调节部6用于对摩擦部5施力，调节摩擦部5和驱动轴3之间的摩擦力的大小。
55.可选地，本实用新型实施例中，摩擦部5安装于第一驱动轴支撑部42和第二驱动轴支撑部43之间的驱动轴3上。
56.示例性地，如图11和图12所示，本实用新型实施例中，摩擦部5上具有用以容纳驱动轴3的容纳槽51、第一螺纹孔52和卡持槽53，调节部6包括调节片61、弹簧62、垫片63和调节螺丝64，调节片61的一端卡持在卡持槽53内，调节片61的另一端上设置有第二螺纹孔611，调节螺丝64依次穿过垫片63、弹簧62、调节片61上的第二螺纹孔611和摩擦部5上的第一螺纹孔52，通过调节该调节螺丝64的松紧，实现对摩擦部5和驱动轴3之间的摩擦力的大小的调节。本实用新型实施例中，卡持槽53的横截面选择为梯形。
57.此外，本实用新型实施例还提供了一种相机装置，该相机装置包括：以上任一项的压电驱动装置，以及透镜；压电驱动装置可驱动透镜移动，例如实现相机装置的对焦和/或光学防抖。
58.本实用新型实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括以上的相机装置。
59.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
60.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。
61.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

技术特征：
1.一种压电驱动装置，其特征在于，包括：压电元件，所述压电元件在外部电压的作用下能够沿驱动方向伸缩；固定机构，所述固定机构与所述压电元件的第一端固定连接，以固定所述压电元件；驱动轴，所述驱动轴的第一端与所述压电元件的第二端固定连接；保护机构，所述保护机构包括固定机构支撑部和支撑臂，所述固定机构支撑部与所述固定机构连接，并且所述支撑臂从所述固定机构支撑部沿着所述驱动轴延伸，通过所述支撑臂在两个位置或者更多个位置处对所述驱动轴进行保持。2.根据权利要求1所述的压电驱动装置，其特征在于，所述保护机构包括第一驱动轴支撑部、和第二驱动轴支撑部；所述固定机构支撑部、所述第一驱动轴支撑部和所述第二驱动轴支撑部依次设置在所述支撑臂的一侧；所述第一驱动轴支撑部和所述第二驱动轴支撑部均用于保持所述驱动轴。3.根据权利要求2所述的压电驱动装置，其特征在于，所述第二驱动轴支撑部与所述驱动轴的第二端对应；所述第一驱动轴支撑部与所述驱动轴的第一端和第二端之间的位置对应。4.根据权利要求2所述的压电驱动装置，其特征在于，所述第一驱动轴支撑部上设置有第一凹槽，所述第一凹槽的延伸方向与所述驱动轴的轴向相同；所述第二驱动轴支撑部上设置有第二凹槽，所述第二凹槽的延伸方向与所述驱动轴的轴向相同。5.根据权利要求4所述的压电驱动装置，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽的横截面均为四分之一圆形，所述四分之一圆形的半径与所述驱动轴的半径相同。6.根据权利要求2所述的压电驱动装置，其特征在于，所述固定机构为圆柱形，所述固定机构支撑部上设置有第三凹槽，所述第三凹槽的横截面为半圆形，所述半圆形的半径与所述固定机构的半径相同，所述第三凹槽的长度等于所述固定机构的高度。7.根据权利要求2所述的压电驱动装置，其特征在于，所述固定机构支撑部与所述固定机构粘接固定。8.根据权利要求1至7中任一项所述的压电驱动装置，其特征在于，还包括摩擦部和调节部，所述摩擦部和所述驱动轴形成摩擦接触，所述摩擦部用于连接外部移动体，通过所述驱动轴和所述摩擦部之间的摩擦力带动所述外部移动体移动，所述调节部用于对所述摩擦部施力，调节所述摩擦部和所述驱动轴之间的摩擦力。9.一种相机装置，其特征在于，包括：如权利要求1～8任一项所述的压电驱动装置；以及透镜，所述压电驱动装置驱动所述透镜移动。10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的相机装置。

技术总结
本公开提供一种压电驱动装置，包括：压电元件，所述压电元件在外部电压的作用下能够沿驱动方向伸缩；固定机构，所述固定机构与所述压电元件的第一端固定连接，以固定所述压电元件；驱动轴，所述驱动轴的第一端与所述压电元件的第二端固定连接；保护机构，所述保护机构包括固定机构支撑部和支撑臂，所述固定机构支撑部与所述固定机构连接，并且所述支撑臂从所述固定机构支撑部沿着所述驱动轴延伸，通过所述支撑臂在两个位置或者更多个位置处对所述驱动轴进行保持。本公开还提供了一种相机装置和电子设备。和电子设备。和电子设备。


技术研发人员：李朝阳 余林涛 曹宏 张友
受保护的技术使用者：睿恩光电有限责任公司
技术研发日：2021.11.05
技术公布日：2022/5/25