專利名稱：單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機的制作方法
技術領域：
一種單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機，屬于壓電微電機技術領域。
本發(fā)明的特征在于，它含有由薄金屬圓片和對稱地粘接在上述薄金屬圓片上且可順或逆時針地沿其圓周方向在電極分割區(qū)上連續(xù)加電的壓電陶瓷膜片共同構成的定子，對稱地固定在上述定子中心處的中空管，分布在中空管兩端的轉子，穿過中空管與上轉子間隙配合的中心軸，作用在上轉子上由螺母、彈簧構成的預緊力調整機構以及支在薄金屬圓片外周上的定子支掌。所述的微電機是下轉子與中心軸連體向上轉子與中心軸間隙配合，且上、下轉子與中空管呈內(nèi)傾斜角接觸的軸輸出型的。所述的微電機是下轉子為與中心軸連體的支撐，而上轉子與中心軸間隙配合且與中空管呈內(nèi)傾斜角接觸的轉子輸出型的。
所述的壓電陶瓷膜片其一側為統(tǒng)一電極而另一側電極均分為2N區(qū)，N至少等于或大于2，而且極化方向沿厚度方向，每個極化區(qū)的極化方向是一致的。所述的分割分數(shù)2N＝4。所述的統(tǒng)一電極是與另一側和中心管對稱的任一對電極在極化方向上是相反的而且是共同與外電源相串聯(lián)的。
使用證明它可實現(xiàn)預期目的。
圖2單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機運轉原理示意圖。
圖3實施例一軸輸出型單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機結構示意圖。
圖4圖3所示微電機的立體示意圖。
圖5實施例二轉子輸出型單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機結構示意圖。
圖6a-1、6a-2、6a-3基于彎曲振動模式的壓電超聲波微電動機定子的三種振動模式?jīng)]有節(jié)點、有一個節(jié)點和有二個節(jié)點；圖6b單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機中空管的擺動模式。
圖7串聯(lián)加電的定子連接圖。
實施例二請見圖5。它與實施例一的區(qū)別在于去掉下轉子使中心軸514與支撐53連成一體，即下轉子制成支撐體形式與中心軸514連體，上轉子512與中心軸514間隙配合。中空管522的擺動只驅動上轉子512順或逆時針轉動。其中，500是螺母，50是預緊力調整機構，501是彈簧，520是壓電陶瓷膜片，521是薄金屬圓片，52是定子，51是轉子。
由此可見，本發(fā)明兼具棒狀和薄膜壓電微電機的優(yōu)點，其特點如下1、極化工藝簡單，當電機微型化時，陶瓷片及電極的平面結構，可與現(xiàn)有許多先進制造手段兼容，易于微型化且處理后的電參數(shù)一致性非常好。2、適當增加電極區(qū)分割數(shù)N，即可提高轉子運轉穩(wěn)定度。3、壓電陶瓷膜片320與定、轉子驅動部分是分離的，有利于驅動部分自身直徑微型化。4、隨之而來，輸出力矩在電機微型化時也不會受影響。
權利要求
1.一種單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機，含有定子、轉子和預緊力調整機構，其特征在于它含有由薄金屬圓片和對稱地粘接在上述薄金屬圓片上且可順或逆時針地沿其圓周方向在電極分割區(qū)上連續(xù)加電的壓電陶瓷膜片共同構成的定子，對稱地固定在上述定子中心處的中空管，分布在中空管兩端的轉子，穿過中空管與上轉子間隙配合的中心軸，作用在上轉子上由螺母、彈簧構成的預緊力調整機構以及支在薄金屬圓片外周上的定子支撐。
2.根據(jù)權利要求1的單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機，其特征在于所述的微電機是下轉子與中心軸連體而上轉子與中心軸間隙配合，且上、下轉子與中空管呈內(nèi)傾斜角接觸的軸輸出型的。
3.根據(jù)權利要求1的單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機，其特征在于所述的微電機是下轉子為與中心軸連體的支撐，而上轉子與中心軸間隙配合且與中空管呈內(nèi)傾斜角接觸的轉子輸出型的。
4.根據(jù)權利要求1的單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機，其特征在于所述的壓電陶瓷膜片其一側為統(tǒng)一電極而另一側電極均分為2N區(qū)，N至少等于或大于2，而且極化方向沿厚度方向，每個極化區(qū)的極化方向是一致的。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機，其特征在于所述的分割區(qū)數(shù)2N＝4。
6.根據(jù)權利要求1或4的單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機，其特征在于所述的統(tǒng)一電極與另一側和中心管對稱的任一對電極在極化方向上是相同的而且是共同與外電源相串聯(lián)的。
全文摘要
單節(jié)徑非軸對稱振動模式的壓電膜微電機,屬于壓電微電機技術領域。其特征在于,它含有:由薄金屬圓片和對稱地粘接于該片上且可順或逆時針地沿圓周方向在其電極分割區(qū)上連續(xù)加電的壓電陶瓷膜片共同構成的定子,對稱地固定在上述定子中心處的中空管,分布在中空管兩端的轉子,穿過中空管與上轉子間隙配合的中心軸,作用在上轉子上由螺母、彈簧構成的預緊力調整機構以及支在薄金屬圓片外周上的字子支撐。當下轉子與中心軸連體時構成軸輸出型電機;下轉子作為中心軸的支撐構成轉子輸出型。轉子與中空管呈傾斜角接觸。轉子運轉的平穩(wěn)性隨電極分割區(qū)數(shù)的增大而提高。它兼具棒狀和壓電膜微電機的優(yōu)點,極化工藝簡單且有通用性,易微型化,同時也不影響輸出力矩。
文檔編號H02N2/12GK1366379SQ01144588
公開日2002年8月28日 申請日期2001年12月21日 優(yōu)先權日2001年12月21日
發(fā)明者褚祥誠, 李龍土, 袁松梅, 桂治輪 申請人:清華大學