[发明专利]冲击增强型介电弹性体振动器

权利要求书

1.一种冲击增强型介电弹性体振动器，其特征在于，包括：上下压板以及由外而内对称设置于其间的一对介电弹性体薄膜、一对框架、一对中心板以及一块中心永磁铁，其中：一对框架内正对中心永磁铁的两侧固定设置一对固定磁铁且活动设置一对弹簧挡板，两侧的固定磁铁的极性与中心永磁铁对应的一侧的极性相反；

所述的弹簧挡板包括：位于一侧固定磁铁和中心永磁铁之间的挡块、该挡块的两端分别设有弹性件以及位于框架内与弹性件相连的固定块；

所述的介电弹性体薄膜包括第一介电弹性体薄膜、第二介电弹性体薄膜，固定磁铁包括第一固定磁铁、第二固定磁铁；

初始状态时，中心永磁铁与两侧的第一固定磁铁、第二固定磁铁距离较远，它们之间的吸引力较弱，中心板和中心永磁铁构成的执行质量块在第一介电弹性体薄膜、第二介电弹性体薄膜的弹性拉力下处于中间的稳定位置，此时对第一介电弹性体薄膜施加电压，在麦克斯韦应力及介电弹性体薄膜第二介电弹性体薄膜的弹性回复力的共同作用下，执行质量块会受到向右的合力而加速运动，随着中心永磁铁与右侧固定磁铁第二固定磁铁的距离逐渐减小吸引力逐渐增大，从而使执行质量块加速向右运动，直到撞到弹簧挡板并向外输出较大的力反馈效果；随后执行质量块开始减速，动能转换为弹性势能存储在弹性件内，当执行质量块速度减为零时，第一介电弹性体薄膜断电，第二介电弹性体薄膜通电，则介电弹性体薄膜第二介电弹性体薄膜中产生麦克斯韦应力，第一介电弹性体薄膜的薄膜弹性回复力达到最大，执行质量块同时还受到弹性件的最大的弹性反力，所有合力指向左边使执行质量块加速向左运动，直到撞击左边的弹簧挡板，给第一介电弹性体薄膜、第二介电弹性体薄膜施加周期的电压信号，可使执行质量块往复冲击弹簧挡板，从而连续向外界输出较大的力。

2.根据权利要求1所述的冲击增强型介电弹性体振动器，其特征是，所述的框架中用于设置固定磁铁以及弹簧挡板的位置设有对应的沟槽，分别用来固定固定磁铁和弹簧挡板中的固定块，该固定块可以在沟槽内调节位置，通过调节固定块在框架的沟槽内的位置来改变挡板与中心永磁铁的距离，进而调节冲击距离和冲击力的大小。

3.根据权利要求1所述的冲击增强型介电弹性体振动器，其特征是，所述的框架与对应侧的压板固定连接，其中一对框架的总厚度与中心永磁铁和一对中心板的总厚度相同。

4.根据权利要求1所述的冲击增强型介电弹性体振动器，其特征是，所述的介电弹性体薄膜粘贴于对应侧的框架上并通过压板压紧固定，该介电弹性体薄膜经过预拉伸处理以提高其执行应变。

5.根据权利要求1所述的冲击增强型介电弹性体振动器，其特征是，所述的介电弹性体薄膜由位于中间的弹性体层和涂抹于其两侧的矩形柔性电极层组成，其中：弹性体层材料采用聚丙烯酸酯、天然橡胶或硅胶，矩形柔性电极层采用单壁碳纳米管或银纳米线导电液且电极层中设有铝箔胶带分别引出作为供电端子。

6.根据权利要求1所述的冲击增强型介电弹性体振动器，其特征是，所述的弹性件采用弹簧或薄金属片。

7.根据权利要求1所述的冲击增强型介电弹性体振动器，其特征是，所述的固定磁铁采用永磁铁或电磁铁。