[發明專利]低壓驅動壓電微電機

在審

• 申請號: 201510947193.6
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105553326A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 鹿存躍;奚方舟;王俊璞
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種壓電微電機，包括定子和轉子，所述定子包括壓電陶瓷柱，所述壓電陶 瓷柱的上設置有用于抵觸所述轉子以通過摩擦力驅動所述轉子的金屬匹配 端，其特征在于，所述壓電陶瓷柱的表面布置有多個叉指電極，所述壓電微 電機的激勵電壓加載于所述叉指電極上。

2.如權利要求1所述的壓電微電機，其中各個所述叉指電極皆相同；每個所述 叉指電極由彼此相對的第一電極部分和第二電極部分構成；所述第一電極部 分和所述第二電極部分中的一個被加載所述激勵電壓，另一個接地。

3.如權利要求2所述的壓電微電機，其中所述壓電陶瓷柱為直柱體，其橫截面 為中心對稱圖形，其表面上均勻地布置4個所述叉指電極；每個所述叉指電 極的所述第一電極部分和所述第二電極部分中的叉指皆沿所述壓電陶瓷柱 的中軸線延伸；

所述4個叉指電極中一對彼此相對的兩個所述叉指電極關于經過所述中 軸線的一個平面對稱，構成第一叉指電極組；另外一對彼此相對的兩個所述 叉指電極關于經過所述中軸線的一個平面對稱，構成第二叉指電極組；

所述激勵電壓包括彼此間相位差為90度的第一激勵電壓和第二激勵電 壓，所述第一激勵電壓加載在所述第一叉指電極組上，所述第二激勵電壓加 載在所述第二叉指電極組上；

所述第一叉指電極組中，兩個所述叉指電極的彼此對稱的所述第一電極 部分中的一個加載所述第一激勵電壓，另一個接地；兩個所述叉指電極的彼 此對稱的所述第二電極部分中的一個接地，另一個加載所述第一激勵電壓；

所述第二叉指電極組中，兩個所述叉指電極的彼此對稱的所述第一電極 部分中的一個加載所述第二激勵電壓，另一個接地；兩個所述叉指電極的彼 此對稱的所述第二電極部分中的一個接地，另一個加載所述第二激勵電壓。

4.如權利要求2所述的壓電微電機，其中所述壓電陶瓷柱為直柱體，其橫截面 為中心對稱圖形，其表面上均勻地布置4個所述叉指電極；每個所述叉指電 極的所述第一電極部分和所述第二電極部分中的叉指皆沿所述壓電陶瓷柱 的中軸線延伸；

所述4個叉指電極中一對彼此相對的兩個所述叉指電極關于經過所述中 軸線的一個平面對稱，構成第一叉指電極組；另外一對彼此相對的兩個所述 叉指電極關于經過所述中軸線的一個平面對稱，構成第二叉指電極組；

所述激勵電壓包括彼此間相位差為90度的第一激勵電壓和第二激勵電 壓以及反相的所述第一激勵電壓和反相的所述第二激勵電壓，所述第一激勵 電壓和所述反相的第一激勵電壓分別加載在所述第一叉指電極組的所述兩 個叉指電極上，所述第二激勵電壓和所述反相的第二激勵電壓分別加載在所 述第二叉指電極組的所述兩個叉指電極上；

所述第一叉指電極組中，兩個所述叉指電極的彼此對稱的所述第一電極 部分上加載的電壓反相，兩個所述叉指電極的彼此對稱的所述第二電極部分 接地；

所述第二叉指電極組中，兩個所述叉指電極的彼此對稱的所述第一電極 部分上加載的電壓反相，兩個所述叉指電極的彼此對稱的所述第二電極部分 接地。

5.如權利要求3或4所述的壓電微電機，其中包括兩個所述金屬匹配端和兩個 所述轉子；所述壓電陶瓷柱的中心具有通孔，所述通孔從所述壓電陶瓷柱的 一個端面沿所述中軸線延伸到另一個端面；所述兩個金屬匹配端分別設置在 所述壓電陶瓷柱的所述兩個端面上，所述兩個轉子分別與所述兩個金屬匹配 端相抵觸；所述金屬匹配端為環狀體，其中間通孔與所述壓電陶瓷柱的所述 通孔相連通；兩個轉子通過輸出軸相連，所述輸出軸貫穿兩個所述金屬匹配 端的所述中間通孔和所述壓電陶瓷柱的所述通孔。

6.如權利要求5所述的壓電微電機，其中所述壓電陶瓷柱為中空的方形柱，所 述4個叉指電極分別分布在所述壓電陶瓷柱的所述兩個端面之間的4個表面 上；所述4個表面彼此絕緣。

7.如權利要求6所述的壓電微電機，其中所述壓電陶瓷柱包括中空的金屬方形 柱和4個陶瓷片，所述4個陶瓷片分別粘貼在所述金屬方形柱的4個側面上， 所述4個陶瓷片的表面為所述壓電陶瓷柱的所述4個表面。