基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102882307A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102882307A(43)申请公布日2013.01.16(21)申请号201210325630.7(22)申请日2012.09.06(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人沈雪瑾周玲王振禄陈晓阳胡懿(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人何文欣(51)Int.Cl.H02K7/10(2006.01)H02K7/116(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图33页(54)发明名称基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达(57)摘要本发明涉及一种基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达，包括驱动装置、传动装置和输出装置，所述各装置均由MEMS表面工艺制成；所述驱动装置为右侧和上侧两个电热驱动装置，所述传动装置为右侧推齿和上侧推齿受控啮合一个棘齿轮构成；所述传动装置由棘齿轮经一个齿条滑槽和凸轮顶推一叉子型推杆构成；所述两个电热驱动装置驱动两个推齿而驱动棘齿轮作顺时针和逆时针往复转动，棘齿轮经齿条滑槽和凸轮推动叉子型推杆作左右往复直线运动。本发明具有与集成电路制造工艺相兼容、输出位移大、实用性强，易于调节控制输出位移、可测试静态特性等优点。CN102837ACN102882307A权利要求书1/1页1.一种基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达，包括驱动装置、传动装置和输出装置，其特征在于：所述各装置均由MEMS表面工艺制成；所述驱动装置为右侧和上侧两个电热驱动装置，所述传动装置为右侧推齿(3)和上侧推齿(8)受控啮合一个棘齿轮(11)构成；所述传动装置由棘齿轮(11)经一个齿条滑槽(14)和凸轮(15)顶推一叉子型推杆(16)构成；所述两个电热驱动装置驱动两个推齿(3、8)而驱动棘齿轮(11)作顺时针和逆时针往复转动，棘齿轮(11)经齿条滑槽(14)和凸轮(15)推动叉子型推杆(16)作左右往复直线运动。2.根据权利要求1所述的基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达，其特征在于：所述右侧电热驱动装置是：上下两个由六个V型电热硅微致动器并列而成的电热致动器阵列(1)和一个由三个V型电热硅微致动器并列而成的电热致动器阵列(2)联接所述右侧推齿(3)，所述上下两个电热致动器阵列(1)和右侧啮合控制器(2)的两端分别连接三个正电极(4a、4c、5a)和三个负电极(4b、4d、5b)；所述上侧电热驱动装置是：一个由六个V型电热硅微致动器并列而成的左侧电热致动器阵列(6)和一个由三个V型电热硅微致动器并列而成的上侧电热致动器阵列(7)联接所述上侧推齿(8)，所述左侧电热驱动器阵列(6)两极分别连接正电极(9a)和负电极(9b)，所述上侧啮合控制器(7)的两端分别连接正电极(10a)和负电极(10b)。3.根据权利要求1所述的基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达，其特征在于：所述传动装置中，右侧推齿(3)、上侧推齿(8)和棘齿轮(11)都与基面脱离可游动，棘齿轮(11)与一个固定轴(12)转动配合，右侧推齿(3)和上侧推齿(8)初始位置靠近棘齿轮(11)并可受控与棘齿轮(11)啮合。4.根据权利要求1所述的基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达，其特征在于：所述输出装置中，所述齿条滑槽(14)相对基体可浮动，有一个固定的导块(13)与齿条滑槽(14)滑配，齿条滑槽(14)的一侧为齿条与棘齿轮(11)啮合，另一侧固定所述凸轮(15)成一体，所述叉子型推杆(16)为浮动件，其右端叉头顶靠着凸轮(15)，而左端的三个支头支承于三个固定弓形弹簧(17a、20、17b)的一端上，三个弓形弹簧的另一端分别连接三个电极(18a、9b、18b)。5.根据权利要求4所述的基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达，其特征在于所述叉子型推杆(16)左端旁有一固定的标尺(19)；所述标尺(19)和弓形弹簧(20)用于测试叉子型推杆(16)的输出位移和输出力。6.根据权利要求4所述的基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达，其特征是：所述驱动装置是电热V型梁致动器，或者是其它适宜产生直线运动的电热致动器；驱动装置是单个致动器，或者是多个数量阵列的致动器。7.根据权利要求1所述的基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达，其特征是：所述传动装置可以是单个棘齿轮传动，也可以是多级齿轮传动；所述凸轮(15)尺寸的大小可以根据所需调节位移的大小而改变。2CN102882307A说明书1/4页基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达技术领域[0001]本发明涉及MEMS领域马达，特别是一种基于凸轮机构的可调输出位移的直线微马达，该装置利用右侧和上侧V型电热致动器阵列的交替工作，实现齿条滑槽的往