一種微納電機的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及微機電的技術(shù)領(lǐng)域，特別是微納電機的技術(shù)領(lǐng)域。
【【背景技術(shù)】】
[0002]微機電系統(tǒng)(MEMS)，也叫做微電子機械系統(tǒng)，是在微電子技術(shù)(半導體制造技術(shù))基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，融合了光刻、腐蝕、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密機械加工等技術(shù)制作的高科技電子機械器件。隨著MEMS的不斷發(fā)展，微機電系統(tǒng)正由微電子機械系統(tǒng)向微機械電子系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，MEMS內(nèi)部正在越來越多的集成各種微小可動零件，而對微小零件進行驅(qū)動的電機要求是低功耗、發(fā)熱低、尺寸小，這直接排除了目前市場上的大部分傳統(tǒng)電機，需要一種新型的微小電機作為MEMS的未來引擎。
【【實用新型內(nèi)容】】
[0003]本實用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種微納電機，能夠使電機的尺寸非常小，電機的功耗極低。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種微納電機，包括外殼、轉(zhuǎn)軸、縱向壓電陶瓷片、周向壓電陶瓷片、摩擦片和轉(zhuǎn)盤；所述轉(zhuǎn)軸貫穿所述外殼的中心，所述轉(zhuǎn)軸上固定有所述轉(zhuǎn)盤，所述外殼內(nèi)部還設(shè)置有一個支架，所述縱向壓電陶瓷片的一端固定在所述支架上，所述縱向壓電陶瓷的另一端與所述周向壓電陶瓷的一端固定連接，所述周向壓電陶瓷的另一端固定連接著所述摩擦片。
[0005]作為優(yōu)選，所述縱向壓電陶瓷片由兩片極性相反的壓電陶瓷薄片粘貼而成。
[0006]作為優(yōu)選，所述周向壓電陶瓷薄片由兩片極性相反的壓電陶瓷薄片粘貼而成。
[0007]作為優(yōu)選，所述周向壓電陶瓷片與所述摩擦片通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)固定。
[0008]作為優(yōu)選，所述縱向壓電陶瓷片和周向壓電陶瓷片的長度均為2_3mm。
[0009]本實用新型的有益效果:本實用新型通過將微小尺寸的縱向壓電陶瓷片與周向壓電陶瓷片進行組合并應用于電機動力裝置中，使得電機的整體尺寸大為縮減，而且采用壓電陶瓷作為驅(qū)動電機的動力，使得電機運轉(zhuǎn)過程中沒有電流，電機的整體發(fā)熱極低，適合于精密的微納零件運轉(zhuǎn)。
[0010]本實用新型的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。
【【附圖說明】】
[0011]圖1是本實用新型微納電機的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖2是本實用新型微納電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖。
[0013]圖中:1-外殼、2-轉(zhuǎn)軸、3-支架、4-縱向壓電陶瓷片、5-周向壓電陶瓷片、6_摩擦片、7-轉(zhuǎn)盤。
【【具體實施方式】】
[0014]參閱圖1和圖2，本實用新型，包括外殼1、轉(zhuǎn)軸2、縱向壓電陶瓷片4、周向壓電陶瓷片5、摩擦片6和轉(zhuǎn)盤7 ;所述轉(zhuǎn)軸2貫穿所述外殼I的中心，所述轉(zhuǎn)軸2上固定有所述轉(zhuǎn)盤7，所述外殼I內(nèi)部還設(shè)置有一個支架3，所述縱向壓電陶瓷片4的一端固定在所述支架3上，所述縱向壓電陶瓷片4的另一端與所述周向壓電陶瓷片5的一端固定連接，所述周向壓電陶瓷片5的另一端固定連接著所述摩擦片6。所述縱向壓電陶瓷片4由兩片極性相反的壓電陶瓷薄片粘貼而成。所述周向壓電陶瓷片5由兩片極性相反的壓電陶瓷薄片粘貼而成。所述周向壓電陶瓷片5與所述摩擦片6通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)固定。所述縱向壓電陶瓷片4和周向壓電陶瓷片5的長度均為2-3mm。
[0015]本實用新型工作過程:
[0016]本實用新型微納電機在工作過程中，轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動靠轉(zhuǎn)盤7來帶動，轉(zhuǎn)盤7的轉(zhuǎn)動靠摩擦片6的滑動摩擦來驅(qū)動，在一個工作周期內(nèi)，當給縱向壓電陶瓷片4施加一定的電壓后，縱向壓電陶瓷片4向下彎曲，帶動周向壓電陶瓷片5和摩擦片6向下運動，使摩擦片6與轉(zhuǎn)盤7相接處，通過給周向壓電陶瓷片5施加一定的電壓后，周向壓電陶瓷片5在與轉(zhuǎn)盤平行的方向進行彎曲，使摩擦片6帶動轉(zhuǎn)盤7進行轉(zhuǎn)動；當周向壓電陶瓷片5彎曲到最大位置后，斷開對縱向壓電陶瓷片4所施加的電壓，此時縱向壓電陶瓷片4復位，帶動周向壓電陶瓷片5和摩擦片6向上運動，使摩擦片6離開轉(zhuǎn)盤7，然后斷開施加在周向壓電陶瓷片5上的電壓，使得周向壓電陶瓷片5和摩擦片6復位，完成一個周期的運動，此時再重復上述過程，則電機的轉(zhuǎn)軸2將連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0017]本實用新型，通過將微小尺寸的縱向壓電陶瓷片與周向壓電陶瓷片進行組合并應用于電機動力裝置中，使得電機的整體尺寸大為縮減，而且采用壓電陶瓷作為驅(qū)動電機的動力，使得電機運轉(zhuǎn)過程中沒有電流，電機的整體發(fā)熱極低，適合于精密的微納零件運轉(zhuǎn)。
[0018]上述實施例是對本實用新型的說明，不是對本實用新型的限定，任何對本實用新型簡單變換后的方案均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種微納電機，其特征在于:包括外殼(I)、轉(zhuǎn)軸(2)、縱向壓電陶瓷片(4)、周向壓電陶瓷片(5)、摩擦片(6)和轉(zhuǎn)盤(7);所述轉(zhuǎn)軸(2)貫穿所述外殼⑴的中心，所述轉(zhuǎn)軸(2)上固定有所述轉(zhuǎn)盤(7)，所述外殼(I)內(nèi)部還設(shè)置有一個支架(3)，所述縱向壓電陶瓷片(4)的一端固定在所述支架(3)上，所述縱向壓電陶瓷片(4)的另一端與所述周向壓電陶瓷片(5)的一端固定連接，所述周向壓電陶瓷片(5)的另一端固定連接著所述摩擦片(6)。2.如權(quán)利要求1所述的微納電機，其特征在于:所述縱向壓電陶瓷片(4)由兩片極性相反的壓電陶瓷薄片粘貼而成。3.如權(quán)利要求1所述的微納電機，其特征在于:所述周向壓電陶瓷片(5)由兩片極性相反的壓電陶瓷薄片粘貼而成。4.如權(quán)利要求1所述的微納電機，其特征在于:所述周向壓電陶瓷片(5)與所述摩擦片(6)通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)固定。5.如權(quán)利要求1所述的微納電機，其特征在于:所述縱向壓電陶瓷片(4)和周向壓電陶瓷片(5)的長度均為2-3mm。
【專利摘要】本實用新型公開了微納電機，包括一種微納電機，包括外殼、轉(zhuǎn)軸、縱向壓電陶瓷片、周向壓電陶瓷片、摩擦片和轉(zhuǎn)盤；所述轉(zhuǎn)軸貫穿所述外殼的中心，所述轉(zhuǎn)軸上固定有所述轉(zhuǎn)盤，所述外殼內(nèi)部還設(shè)置有一個支架，所述縱向壓電陶瓷片的一端固定在所述支架上，所述縱向壓電陶瓷的另一端與所述周向壓電陶瓷的一端固定連接，所述周向壓電陶瓷的另一端固定連接著所述摩擦片。本實用新型能夠使電機的尺寸非常小，電機的功耗極低。
【IPC分類】H02N2/10, H02N2/12
【公開號】CN204633639
【申請?zhí)枴緾N201520200935
【發(fā)明人】齊琛森
【申請人】浙江大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月3日