靜電致動(dòng)器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及致動(dòng)器，尤其涉及靜電致動(dòng)器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 靜電致動(dòng)器是一種其移動(dòng)部件按照庫侖定律被靜電力驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。如圖1所示， 靜電致動(dòng)器的典型結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)平行的電極板A。當(dāng)電壓電勢(shì)被施加在該兩個(gè)平行的電 極板之間時(shí)，移動(dòng)的電極板將向固定的電極板移動(dòng)。在移除了被施加到該兩個(gè)平行的電極 板的電壓電勢(shì)之后，該移動(dòng)的電極板通過例如來自支撐彎曲部分的回復(fù)力回到它的初始位 置。靜電致動(dòng)器由于低功率消耗和快速響應(yīng)廣泛地用在許多應(yīng)用中，例如加速度計(jì)、可變形 的光學(xué)裝置、中繼器和閥。
[0003] 在圖1所示的靜電致動(dòng)器中所產(chǎn)生的吸引力F能夠按照以下等式（1)計(jì)算。
[0004]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種靜電致動(dòng)器，包括： 一個(gè)彈性的帶狀物；以及 多個(gè)電極板對(duì)，其中，所述多個(gè)電極板對(duì)的每一個(gè)電極板對(duì)把所述彈性的帶狀物夾在 中間， 其中，通過所述彈性的帶狀物的折疊，所述多個(gè)電極板對(duì)被堆積成多層結(jié)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的靜電致動(dòng)器，其中 所述多個(gè)電極板對(duì)的任意兩個(gè)相鄰的電極板對(duì)之間的間隙距離是相同的。
3. 如權(quán)利要求1所述的靜電致動(dòng)器，其中 所述彈性的帶狀物是絕緣的。
4. 如權(quán)利要求1所述的靜電致動(dòng)器，其中 所述多個(gè)電極板對(duì)的電極板具有相同的形狀和大小。
5. 如權(quán)利要求1所述的靜電致動(dòng)器，其中 所述多個(gè)電極板對(duì)是相互平行的。
6. 如權(quán)利要求1所述的靜電致動(dòng)器，其中 所述彈性的帶狀物包括多個(gè)活性聚合體部分和多個(gè)非活性聚合體部分，所述多個(gè)活性 聚合體部分和所述多個(gè)非活性聚合體部分交替連接， 其中，所述彈性的帶狀物在所述多個(gè)活性聚合體部分處被折疊，以及所述多個(gè)電極板 對(duì)中的每一個(gè)電極板對(duì)在所述多個(gè)非活性聚合體部分的其中一個(gè)上把所述彈性的帶狀物 夾在中間。
7. 如權(quán)利要求6所述的靜電致動(dòng)器，其中 所述多個(gè)聚合體部分是在預(yù)定溫度收縮的聚酰亞胺鉸鏈或者利用電阻加熱致動(dòng)的形 狀記憶聚合體元件。
8. 如權(quán)利要求1所述的靜電致動(dòng)器，其中 所述多個(gè)電極板對(duì)中的每一個(gè)電極板的表面被涂有絕緣材料。
9. 一種用于制造靜電致動(dòng)器的方法，包括： 以預(yù)定間隔將多個(gè)電極板對(duì)安裝在一個(gè)彈性的帶狀物上，其中，所述多個(gè)電極板對(duì)中 的每一個(gè)電極板對(duì)把所述彈性的帶狀物夾在中間；以及 折疊所述彈性的帶狀物以將所述多個(gè)電極板對(duì)堆積成多層結(jié)構(gòu)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中， 所述彈性的帶狀物包括多個(gè)活性聚合體部分和多個(gè)非活性聚合體部分，所述多個(gè)活性 聚合體部分和所述多個(gè)非活性聚合體部分交替連接， 所述安裝步驟進(jìn)一步包括：將所述多個(gè)電極板對(duì)中的每一個(gè)電極板對(duì)安裝在所述多個(gè) 非活性聚合體部分的其中一個(gè)上，以及 所述折疊步驟進(jìn)一步包括：將黑墨水涂在所述多個(gè)活性聚合體部分的每一個(gè)活性聚合 體部分的其中一個(gè)表面上，以使得所述多個(gè)活性聚合體部分中的任意兩個(gè)相鄰的活性聚合 體部分的具有黑墨水的表面是相對(duì)表面；以及，加熱所述多個(gè)活性聚合體部分以在所述多 個(gè)活性聚合體部分處折疊所述彈性的帶狀物。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中， 在所述多層結(jié)構(gòu)中所述多個(gè)電極板對(duì)的任意兩個(gè)相鄰的電極板對(duì)之間的間隙距離是 相同的。
12. 如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中， 所述彈性的帶狀物是絕緣的。
13. 如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中， 所述多個(gè)電極板對(duì)的電極板具有相同的形狀和大小。
14. 如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中， 在所述多層結(jié)構(gòu)中所述多個(gè)電極板對(duì)是相互平行的。
15. 如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中， 所述多個(gè)電極板對(duì)中的每一個(gè)電極板的表面被涂有絕緣材料。
【專利摘要】本發(fā)明涉及靜電致動(dòng)器及其制造方法，其中，所述靜電致動(dòng)器包括：一個(gè)彈性的帶狀物；以及，多個(gè)電極板對(duì)，其中，所述多個(gè)電極板對(duì)的每一個(gè)電極板對(duì)把所述彈性的帶狀物夾在中間，其中，通過所述彈性的帶狀物的折疊，所述多個(gè)電極板對(duì)被堆積成多層結(jié)構(gòu)。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的靜電致動(dòng)器能夠容易制造。
【IPC分類】H02N13-00, H02N1-00
【公開號(hào)】CN104737436
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380055038
【發(fā)明人】賴勝, 李明
【申請(qǐng)人】西門子公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2013年1月18日
【公告號(hào)】DE112013006449T5, WO2014110798A1