[發(fā)明專利]靜電驅(qū)動(dòng)器、微機(jī)械部件及用于靜電驅(qū)動(dòng)器和微機(jī)械部件的制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980141806.X
• 申請(qǐng)日: 2009-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN102187563A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·皮爾克;S·平特;M·克呂格爾;J·穆霍;J·弗里茨;C·弗里澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): H02N1/00
• 分類號(hào): H02N1/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及靜電驅(qū)動(dòng)器和用于靜電驅(qū)動(dòng)器的制造方法。此外本發(fā)明涉及微機(jī)械部件和用于微機(jī)械部件的制造方法。

背景技術(shù)

具有可調(diào)整的執(zhí)行元件的微機(jī)械部件通常具有靜電驅(qū)動(dòng)器和/或電磁驅(qū)動(dòng)器。但是，可通過靜電驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的用于調(diào)整執(zhí)行元件的力通常小于電磁驅(qū)動(dòng)器可實(shí)現(xiàn)的力。

為了提高可實(shí)現(xiàn)的用于使執(zhí)行元件圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的力，一些靜電驅(qū)動(dòng)器具有電極指，這些電極指設(shè)置成與旋轉(zhuǎn)軸線具有比較大的距離。這類例子例如在US?2005/0035682A1中描述。

在US?2005/0035682中描述的微振蕩元件具有作為靜電驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部框架和外部框架，其中，內(nèi)部框架通過各兩個(gè)V形彈簧與執(zhí)行元件和外部框架連接。橫柵條與V形彈簧相鄰地設(shè)置在執(zhí)行元件和框架上，它們平行于執(zhí)行元件的旋轉(zhuǎn)軸線延伸。設(shè)置在橫柵條上的電極指垂直于旋轉(zhuǎn)軸線延伸。

在US?2005/0035682A1中描述的微振蕩元件由此保證旋轉(zhuǎn)軸線與電極指之間的較大距離。但是電極指與旋轉(zhuǎn)軸線之間的該較大距離導(dǎo)致執(zhí)行元件的比較小的最大調(diào)整角。此外，帶有設(shè)置在其上的橫柵條和電極指的框架占據(jù)比較多的結(jié)構(gòu)空間。這在將微振蕩元件安置到微機(jī)械部件中時(shí)可能產(chǎn)生問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種具有權(quán)利要求1的特征的靜電驅(qū)動(dòng)器、一種具有權(quán)利要求7的特征的微機(jī)械部件、一種具有權(quán)利要求8的特征的用于靜電驅(qū)動(dòng)器的制造方法和一種具有權(quán)利要求10的特征的用于微機(jī)械部件的制造方法。

本發(fā)明基于以下知識(shí)：通過將電極指直接設(shè)置在框架的框架梁上，可減小由至少三個(gè)帶有所屬的電極指的框架組成的靜電驅(qū)動(dòng)器所需的運(yùn)行體積，其中，框架的框架梁在靜電驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行中平行于旋轉(zhuǎn)軸線延伸。旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)應(yīng)于這樣一個(gè)共同的彈簧縱向軸線，所述彈簧元件的縱向方向位于該共同的彈簧縱向軸線上。

通過將電極指直接設(shè)置在平行于被稱為彈簧縱向軸線的旋轉(zhuǎn)軸線的框架梁上，可以取消在傳統(tǒng)方式中用于將電極指設(shè)置在框架上的橫柵條。因此，消除了在傳統(tǒng)方式中延伸離開框架的橫柵條所需的體積需求。這保證了根據(jù)本發(fā)明的靜電驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行體積的減小。因此，具有根據(jù)本發(fā)明的靜電驅(qū)動(dòng)器的微機(jī)械部件能夠以簡(jiǎn)單方式構(gòu)造得更小。

這里要再次指出，在本發(fā)明中電極指不是通過橫柵條側(cè)向地安置在框架上，而是直接安置在框架的端側(cè)(框架梁)上。通過將電極指直接設(shè)置在框架的平行于旋轉(zhuǎn)軸線延伸的框架梁上，保證了在電極指與旋轉(zhuǎn)軸線之間的比較大的距離。這顯著提高了(每框架)可達(dá)到的最大轉(zhuǎn)矩。因此，在不增大框架的面積的情況下，能夠以大的因子、例如因子100提高轉(zhuǎn)矩。

因?yàn)橛啥鄠€(gè)帶有直接設(shè)置在框架梁上的電極指的框架組成的靜電驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行體積比較小，在運(yùn)行體積相同的情況下可以相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)增加框架的數(shù)目。因此，在內(nèi)框架和外框架之間可以設(shè)置更多的中間框架。優(yōu)選地，明顯多于三個(gè)的框架相互嵌套，其中，每?jī)蓚€(gè)相鄰的框架通過至少一個(gè)彈簧元件相互連接。通過電極指在大量框架的平行于旋轉(zhuǎn)軸線延伸的框架梁上的直接安置，保證了優(yōu)化的面積利用。內(nèi)框架可相對(duì)于外框架調(diào)整的總調(diào)整角由兩個(gè)相鄰的框架的單個(gè)調(diào)整角的總和得出。由于框架數(shù)目相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)增大，由大量框架構(gòu)成的級(jí)聯(lián)保證了在單個(gè)調(diào)整角保持不變的情況下總調(diào)整角增大。

帶有與旋轉(zhuǎn)軸線相鄰設(shè)置的電極指的傳統(tǒng)靜電驅(qū)動(dòng)器具有以下缺點(diǎn)：這些電極指在旋轉(zhuǎn)角相對(duì)于其高度比較小時(shí)已經(jīng)從配對(duì)電極指中脫出。這顯著減小了在兩個(gè)相鄰的框架之間可達(dá)到的單個(gè)調(diào)整角。在本發(fā)明中通過更大數(shù)目的框架可補(bǔ)償比較小的可達(dá)到的單個(gè)調(diào)整角。

內(nèi)框架、該至少一個(gè)中間框架和外框架可以理解為矩形框架。連接梁將框架的平行于旋轉(zhuǎn)軸線延伸的框架梁相互連接，當(dāng)然這些連接梁也可以弧形地成形。內(nèi)框架、中間框架和外框架這些名稱不將所使用的框架確定為矩形形狀。

因?yàn)殡姌O指安置在完整的框架上，靜電驅(qū)動(dòng)器具有良好的穩(wěn)定性。附加地，靜電驅(qū)動(dòng)器的重要振動(dòng)模式圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。