转动微电机制造技术

本实用新型专利技术涉及转动微电机，该转动微电机包括：基底，所述基底的中央设置有轴承，所述轴承的侧壁上具有环绕所述轴承的凹陷部；定子，所述定子套设在所述轴承的外侧，并与所述基底固定连接；转子，所述转子设置在所述定子与所述轴承的凹陷部之间，所述转子在静电力的作用下相对于所述轴承转动；所述定子和所述轴承在正对所述转子的接触表面上设置有由范德华层状材料构成的覆层；所述转子在与所述定子或者所述轴承接触的表面上设置有由范德华层状材料构成的覆层。本实用新型专利技术的一个效果在于，减少了转动微电机内部的摩擦，提高转动微马达的寿命。

Rotating micromotor

The utility model relates to a rotating micromotor, which comprises a base, the center of the base is provided with a bearing, the side wall of the bearing is provided with a concave part surrounding the bearing, the stator, the stator sleeve is arranged on the outside of the bearing, and is fixedly connected with the base, the rotor, the rotor is arranged between the stator and the concave part of the bearing, and the rotor is arranged between the stator and the concave part of the bearing The rotor rotates with respect to the bearing under the action of electrostatic force; the stator and the bearing are provided with a coating made of van der Waals laminated material on the contact surface facing the rotor; the rotor is provided with a coating made of van der Waals laminated material on the surface contacting the stator or the bearing. The utility model has the effect of reducing the internal friction of the rotating micromotor and improving the service life of the rotating micromotor.

【技术实现步骤摘要】
转动微电机
本技术涉及由静电力驱动的电机的
，更具体地，本技术涉及一种转动微电机。
技术介绍
微电机是一种重要的执行器，能够把电信号转换成机械运动，它在微机电系统中发挥着重要的作用。目前，微电机常用的驱动方式包括：静电驱动、电磁驱动、压电驱动等。其中，静电驱动微电机由于结构简单、易于制作、功耗低、兼容性好等优点而被广泛应用。现有技术中，为了降低电机中轴承、转子、衬底等各个部件运动之间的摩擦阻力，本领域技术人员提出了一系列降低摩擦的方法。如气体悬浮、静电悬浮、减小部件之间的接触面积等，但这种方式存在着诸多缺陷。一方面，悬浮式微电机性能稳定性较差，润滑材料难以维持电机足够长的寿命；另一方面，通过减小接触面积来降低部件之间的摩擦，仍然会增加微电机在接触截面的磨损，易发生转子和轴承、转子和定子以及转子和衬底之间的磨损。因此，有必要提出一种新型的转动微电机，以克服上述缺陷。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种转动微电机的新的技术方案。根据本技术的一个方面，提供一种转动微电机，该转动微电机包括：基底，所述基底的中央设置有轴承，所述轴承的侧壁上具有环绕所述轴承的凹陷部；定子，所述定子套设在所述轴承的外侧，并与所述基底固定连接；转子，所述转子设置在所述定子与所述轴承的凹陷部之间，所述转子在静电力的作用下相对于所述轴承转动；所述定子和所述轴承在正对所述转子的接触表面上设置有由范德华层状材料构成的覆层；所述转子在与所述定子或者所述轴承接触的表面上设置有由范德华层状材料构成的覆层。可选地，每个所述接触表面上设置的是异质的范德华层状材料构成的覆层。可选地，所述定子与所述转子接触的表面上设置的覆层是绝缘材料；所述转子与所述轴承相互接触的表面上设置的覆层是异质导电的材料。可选地，所述基底包括：衬底、绝缘层以及屏蔽层，所述绝缘层作为中间层设置在所述衬底上，所述屏蔽层沉积在所述绝缘层上。可选地，所述凹陷部是凹槽，所述转子嵌设在所述定子和所述凹槽之间，所述凹槽被配置为支撑所述转子。可选地，所述转子是法兰式转子。可选地，所述转子是中心钉轴瓦式转子。可选地，所述转子朝向所述基底的端面上设置有由范德华层状材料构成的覆层。可选地，所述绝缘层上还设置有由异质范德华层状材料构成的覆层。可选地，所述轴承的凹陷部与所述转子的上表面之间存在间隙。可选地，所述定子的下端面高于所述转子的上表面，所述定子的下端面与所述转子的上表面正对。可选地，所述定子的上端面与所述转子的上表面平齐，所述定子的侧壁与所述转子的侧表面正对。可选地，所述轴承与所述转子间隙配合，当所述转子转动时，所述转子与所述轴承之间是线接触。可选地，所述轴承与所述转子之间电连接。可选地，所述范德华层状材料为石墨，石墨烯，氮化硼，过渡金属硫化物、黑磷中的一种。可选地，所述转子朝向所述基底的端面的形状是圆形、矩形或者多边形中的一种。本技术的一个技术效果在于，在转动微电机中相互接触的部件的接触面上设置由范德华层状材料构成的覆层，这种覆层可以使两个接触面之间呈现超润滑状态，有效的降低了转动微电机中运动部件之间的摩擦系数，在减少摩擦、降低磨损的同时还可以显著提高转动微马达的寿命。通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明构成说明书的一部分的附图描述了本技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本技术的原理。图1是本技术提供的转动微电机的剖面结构示意图；图2是本技术提供的顶部驱动法兰式转动微电机的剖面结构示意图；图3是本技术提供的侧向驱动法兰式转动微电机的剖面结构示意图；图4是本技术提供的侧向驱动中心钉轴瓦式转动微电机的剖面结构示意图；图5是本技术提供的顶部驱动中心钉轴瓦式转动微电机的剖面结构示意图；图6是本技术提供的侧向驱动摆动式转动微电机的剖面结构示意图；图7是本技术提供的转动微电机的俯视图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。图1是本技术提供的转动微电机的剖面结构示意图，图2是本技术提供的顶部驱动法兰式转动微电机的剖面结构示意图，图3是本技术提供的侧向驱动法兰式转动微电机的剖面结构示意图，图4是本技术提供的侧向驱动中心钉轴瓦式转动微电机的剖面结构示意图，图5是本技术提供的顶部驱动中心钉轴瓦式转动微电机的剖面结构示意图，图6是本技术提供的侧向驱动摆动式转动微电机的剖面结构示意图，图7是本技术提供的转动微电机的俯视图。现在以图1至图7为例，对本技术的结构、原理等进行详尽的描述。本技术提供一种转动微电机，该转动微电机包括：基底10、轴承40、定子20、转子30等部件。如图1所示，所述基底10的中央设置有轴承40，所述轴承40的侧壁上具有环绕所述轴承的凹陷部。在不同的实施方式中，所述凹陷部可以是用于承接所述转子的凹槽，也可以是用于容纳所述定子的凹台。其中，定子20套设在所述轴承40的外侧，并与所述基底10固定连接。所述转子30设置在所述定子20与所述轴承40的凹陷部之间，当给定子20上施加同步偏置电压连续激励，转子30与定子20之间形成的可变电容能够产生静电力使转子30围绕轴承连续转动。特别地，所述定子20和所述轴承40正对所述转子30的接触表面上设置有由范德华层状材料构成的覆层。范德华层状材料使得层与层之间是依靠微弱的范德华力而堆叠在一起，由于层间弱的相互作用力，在外力的作用下，层与层很容易相互剥离，也就是说，这些层状结构在层与层之间容易滑移。相同地，所述转子30与所述定子20或者所述轴承40接触的表面上设置有由范德华层状材料构成的覆层。这样，设置在相邻两个部件接触面上的覆层可以使两个接触面呈现超润滑状态，即两个原子级平整的表面相互平行，两层界面之间没有其他杂质，并且界面之间的原子不形成化学键，只存在范德华力的接触形式，使得两个接触面之间的摩擦几乎为零。本技术提供的转动微电机，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转动微电机，其特征在于，包括：/n基底，所述基底的中央设置有轴承，所述轴承的侧壁上具有环绕所述轴承的凹陷部；/n定子，所述定子套设在所述轴承的外侧，并与所述基底固定连接；/n转子，所述转子设置在所述定子与所述轴承的凹陷部之间，所述转子在静电力的作用下相对于所述轴承转动；/n所述定子和所述轴承在正对所述转子的接触表面上设置有由范德华层状材料构成的覆层；/n所述转子在与所述定子或者所述轴承接触的表面上设置有由范德华层状材料构成的覆层。/n

【技术特征摘要】
1.一种转动微电机，其特征在于，包括：
基底，所述基底的中央设置有轴承，所述轴承的侧壁上具有环绕所述轴承的凹陷部；
定子，所述定子套设在所述轴承的外侧，并与所述基底固定连接；
转子，所述转子设置在所述定子与所述轴承的凹陷部之间，所述转子在静电力的作用下相对于所述轴承转动；
所述定子和所述轴承在正对所述转子的接触表面上设置有由范德华层状材料构成的覆层；
所述转子在与所述定子或者所述轴承接触的表面上设置有由范德华层状材料构成的覆层。


2.根据权利要求1所述的转动微电机，其特征在于，每个所述接触表面上设置的是异质的范德华层状材料构成的覆层。


3.根据权利要求1所述的转动微电机，其特征在于，所述定子与所述转子接触的表面上设置的覆层是绝缘材料；
所述转子与所述轴承相互接触的表面上设置的覆层是异质导电的材料。


4.根据权利要求1所述的转动微电机，其特征在于，所述基底包括：衬底、绝缘层以及屏蔽层，所述绝缘层作为中间层设置在所述衬底上，所述屏蔽层沉积在所述绝缘层上。


5.根据权利要求4所述的转动微电机，其特征在于，所述凹陷部是凹槽，所述转子嵌设在所述定子和所述凹槽之间，所述凹槽被配置为支撑所述转子。


6.根据权利要求5所述的转动微电机，其特征在于，所述转子是法兰式转子。


7.根据权利要求4所述的转动微电机，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳彤，宋一鸣，马明，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11