静电致动器及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及致动器，尤其涉及静电致动器及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 静电致动器是一种其移动部件按照库仑定律被静电力驱动的设备。如图1所示， 静电致动器的典型结构包括两个平行的电极板A。当电压电势被施加在该两个平行的电 极板之间时，移动的电极板将向固定的电极板移动。在移除了被施加到该两个平行的电极 板的电压电势之后，该移动的电极板通过例如来自支撑弯曲部分的回复力回到它的初始位 置。静电致动器由于低功率消耗和快速响应广泛地用在许多应用中，例如加速度计、可变形 的光学装置、中继器和阀。
[0003] 在图1所示的静电致动器中所产生的吸引力F能够按照以下等式（1)计算。
[0004]
【主权项】
1. 一种静电致动器，包括： 一个弹性的带状物；以及 多个电极板对，其中，所述多个电极板对的每一个电极板对把所述弹性的带状物夹在 中间， 其中，通过所述弹性的带状物的折叠，所述多个电极板对被堆积成多层结构。
2. 如权利要求1所述的静电致动器，其中 所述多个电极板对的任意两个相邻的电极板对之间的间隙距离是相同的。
3. 如权利要求1所述的静电致动器，其中 所述弹性的带状物是绝缘的。
4. 如权利要求1所述的静电致动器，其中 所述多个电极板对的电极板具有相同的形状和大小。
5. 如权利要求1所述的静电致动器，其中 所述多个电极板对是相互平行的。
6. 如权利要求1所述的静电致动器，其中 所述弹性的带状物包括多个活性聚合体部分和多个非活性聚合体部分，所述多个活性 聚合体部分和所述多个非活性聚合体部分交替连接， 其中，所述弹性的带状物在所述多个活性聚合体部分处被折叠，以及所述多个电极板 对中的每一个电极板对在所述多个非活性聚合体部分的其中一个上把所述弹性的带状物 夹在中间。
7. 如权利要求6所述的静电致动器，其中 所述多个聚合体部分是在预定温度收缩的聚酰亚胺铰链或者利用电阻加热致动的形 状记忆聚合体元件。
8. 如权利要求1所述的静电致动器，其中 所述多个电极板对中的每一个电极板的表面被涂有绝缘材料。
9. 一种用于制造静电致动器的方法，包括： 以预定间隔将多个电极板对安装在一个弹性的带状物上，其中，所述多个电极板对中 的每一个电极板对把所述弹性的带状物夹在中间；以及 折叠所述弹性的带状物以将所述多个电极板对堆积成多层结构。
10. 如权利要求9所述的方法，其中， 所述弹性的带状物包括多个活性聚合体部分和多个非活性聚合体部分，所述多个活性 聚合体部分和所述多个非活性聚合体部分交替连接， 所述安装步骤进一步包括：将所述多个电极板对中的每一个电极板对安装在所述多个 非活性聚合体部分的其中一个上，以及 所述折叠步骤进一步包括：将黑墨水涂在所述多个活性聚合体部分的每一个活性聚合 体部分的其中一个表面上，以使得所述多个活性聚合体部分中的任意两个相邻的活性聚合 体部分的具有黑墨水的表面是相对表面；以及，加热所述多个活性聚合体部分以在所述多 个活性聚合体部分处折叠所述弹性的带状物。
11. 如权利要求9或10所述的方法，其中， 在所述多层结构中所述多个电极板对的任意两个相邻的电极板对之间的间隙距离是 相同的。
12. 如权利要求9或10所述的方法，其中， 所述弹性的带状物是绝缘的。
13. 如权利要求9或10所述的方法，其中， 所述多个电极板对的电极板具有相同的形状和大小。
14. 如权利要求9或10所述的方法，其中， 在所述多层结构中所述多个电极板对是相互平行的。
15. 如权利要求9或10所述的方法，其中， 所述多个电极板对中的每一个电极板的表面被涂有绝缘材料。
【专利摘要】本发明涉及静电致动器及其制造方法，其中，所述静电致动器包括：一个弹性的带状物；以及，多个电极板对，其中，所述多个电极板对的每一个电极板对把所述弹性的带状物夹在中间，其中，通过所述弹性的带状物的折叠，所述多个电极板对被堆积成多层结构。相比现有技术，本发明的静电致动器能够容易制造。
【IPC分类】H02N13-00, H02N1-00
【公开号】CN104737436
【申请号】CN201380055038
【发明人】赖胜, 李明
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年1月18日
【公告号】DE112013006449T5, WO2014110798A1