专利名称：单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机的制作方法
技术领域：
一种单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机，属于压电微电机技术领域。
本发明的特征在于，它含有由薄金属圆片和对称地粘接在上述薄金属圆片上且可顺或逆时针地沿其圆周方向在电极分割区上连续加电的压电陶瓷膜片共同构成的定子，对称地固定在上述定子中心处的中空管，分布在中空管两端的转子，穿过中空管与上转子间隙配合的中心轴，作用在上转子上由螺母、弹簧构成的预紧力调整机构以及支在薄金属圆片外周上的定子支掌。所述的微电机是下转子与中心轴连体向上转子与中心轴间隙配合，且上、下转子与中空管呈内倾斜角接触的轴输出型的。所述的微电机是下转子为与中心轴连体的支撑，而上转子与中心轴间隙配合且与中空管呈内倾斜角接触的转子输出型的。
所述的压电陶瓷膜片其一侧为统一电极而另一侧电极均分为2N区，N至少等于或大于2，而且极化方向沿厚度方向，每个极化区的极化方向是一致的。所述的分割分数2N＝4。所述的统一电极是与另一侧和中心管对称的任一对电极在极化方向上是相反的而且是共同与外电源相串联的。
使用证明它可实现预期目的。
图2单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机运转原理示意图。
图3实施例一轴输出型单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机结构示意图。
图4图3所示微电机的立体示意图。
图5实施例二转子输出型单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机结构示意图。
图6a-1、6a-2、6a-3基于弯曲振动模式的压电超声波微电动机定子的三种振动模式没有节点、有一个节点和有二个节点；图6b单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机中空管的摆动模式。
图7串联加电的定子连接图。
实施例二请见图5。它与实施例一的区别在于去掉下转子使中心轴514与支撑53连成一体，即下转子制成支撑体形式与中心轴514连体，上转子512与中心轴514间隙配合。中空管522的摆动只驱动上转子512顺或逆时针转动。其中，500是螺母，50是预紧力调整机构，501是弹簧，520是压电陶瓷膜片，521是薄金属圆片，52是定子，51是转子。
由此可见，本发明兼具棒状和薄膜压电微电机的优点，其特点如下1、极化工艺简单，当电机微型化时，陶瓷片及电极的平面结构，可与现有许多先进制造手段兼容，易于微型化且处理后的电参数一致性非常好。2、适当增加电极区分割数N，即可提高转子运转稳定度。3、压电陶瓷膜片320与定、转子驱动部分是分离的，有利于驱动部分自身直径微型化。4、随之而来，输出力矩在电机微型化时也不会受影响。
权利要求
1.一种单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机，含有定子、转子和预紧力调整机构，其特征在于它含有由薄金属圆片和对称地粘接在上述薄金属圆片上且可顺或逆时针地沿其圆周方向在电极分割区上连续加电的压电陶瓷膜片共同构成的定子，对称地固定在上述定子中心处的中空管，分布在中空管两端的转子，穿过中空管与上转子间隙配合的中心轴，作用在上转子上由螺母、弹簧构成的预紧力调整机构以及支在薄金属圆片外周上的定子支撑。
2.根据权利要求1的单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机，其特征在于所述的微电机是下转子与中心轴连体而上转子与中心轴间隙配合，且上、下转子与中空管呈内倾斜角接触的轴输出型的。
3.根据权利要求1的单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机，其特征在于所述的微电机是下转子为与中心轴连体的支撑，而上转子与中心轴间隙配合且与中空管呈内倾斜角接触的转子输出型的。
4.根据权利要求1的单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机，其特征在于所述的压电陶瓷膜片其一侧为统一电极而另一侧电极均分为2N区，N至少等于或大于2，而且极化方向沿厚度方向，每个极化区的极化方向是一致的。
5.根据权利要求1或4所述的单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机，其特征在于所述的分割区数2N＝4。
6.根据权利要求1或4的单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机，其特征在于所述的统一电极与另一侧和中心管对称的任一对电极在极化方向上是相同的而且是共同与外电源相串联的。
全文摘要
单节径非轴对称振动模式的压电膜微电机,属于压电微电机技术领域。其特征在于,它含有:由薄金属圆片和对称地粘接于该片上且可顺或逆时针地沿圆周方向在其电极分割区上连续加电的压电陶瓷膜片共同构成的定子,对称地固定在上述定子中心处的中空管,分布在中空管两端的转子,穿过中空管与上转子间隙配合的中心轴,作用在上转子上由螺母、弹簧构成的预紧力调整机构以及支在薄金属圆片外周上的字子支撑。当下转子与中心轴连体时构成轴输出型电机;下转子作为中心轴的支撑构成转子输出型。转子与中空管呈倾斜角接触。转子运转的平稳性随电极分割区数的增大而提高。它兼具棒状和压电膜微电机的优点,极化工艺简单且有通用性,易微型化,同时也不影响输出力矩。
文档编号H02N2/12GK1366379SQ01144588
公开日2002年8月28日 申请日期2001年12月21日 优先权日2001年12月21日
发明者褚祥诚, 李龙土, 袁松梅, 桂治轮 申请人:清华大学