鉸接式壓電俘能裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鉸接式壓電俘能裝置，包括：壓板、鉸接桿、壓電俘能振子、銷軸和固定塊；所述鉸接桿斜向安裝在壓板和壓電俘能振子之間。通過上述方式，本實用新型能夠激發(fā)出壓電陶瓷的d33和d31兩種模式的綜合效應，有效提高能量俘獲效率，適用于低頻及強振動的環(huán)境。
【專利說明】鉸接式壓電俘能裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及壓電俘能領域，特別是涉及一種鉸接式壓電俘能裝置。
【背景技術】
[0002]隨著全球氣候變暖的加劇和石油、煤炭、天然氣等不可再生資源的緊缺，各國科技人員開始尋找和開發(fā)新能源。環(huán)境振動能量無處不在，且具有較高的能量密度，其潛在的價值已引起越來越多的關注和思考。
[0003]從環(huán)境中俘獲振動能，有三種方式:壓電式、靜電式和電磁式。壓電式即利用壓電材料的正壓電效應，將振動能轉(zhuǎn)化為電能，具有俘能效率高、能量密度大、工作可靠、適應性強、無污染、成本低等突出優(yōu)點，且開發(fā)的俘能裝置結(jié)構(gòu)簡單，是一種典型的“綠色”技術。目前，已開發(fā)了各種各樣的壓電俘能裝置，如單一模式的懸臂梁結(jié)構(gòu)、疊堆形結(jié)構(gòu)，混合模式的Cymbal結(jié)構(gòu)等。其中混合模式的Cymbal結(jié)構(gòu)，由壓電陶瓷片和上下金屬帽所構(gòu)成，中間通過膠連接在一起。在作用過程中，類似于鈸的上下金屬帽將產(chǎn)生水平和垂直兩個方向的變形，從而激發(fā)出壓電陶瓷d33和d31兩個方向的模式，產(chǎn)生較高的綜合壓電效應。但由于鈸形金屬帽加工制造較為復雜，且為了保證其變形量，金屬的厚度不能太厚，其應用受到了一定的限制。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種鉸接式壓電俘能裝置，能夠激發(fā)出壓電陶瓷的d33和d31兩種模式的綜合效應，綜合利用壓電陶瓷的兩種模式，有效提高能量俘獲效率，適用于低頻及強振動的環(huán)境。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是:提供一種鉸接式壓電俘能裝置，包括:壓板、鉸接桿、壓電俘能振子、銷軸和固定塊；所述鉸接桿斜向安裝在壓板和壓電俘能振子之間。
[0006]優(yōu)選的是，所述壓板上均勻分布有吊耳，所述固定塊均勻設置在所述壓電俘能振子的兩個端面上；所述鉸接桿一端通過銷軸固定在吊耳上，鉸接桿另一端與所述固定塊連接固定，并且鉸接桿與壓板和壓電俘能振子形成一錐形結(jié)構(gòu)。
[0007]優(yōu)選的是，所述壓電俘能振子包括金屬板和壓電陶瓷片，金屬板和壓電陶瓷片通過枯結(jié)劑枯接在一起。
[0008]優(yōu)選的是，所述壓電陶瓷片兩面附有電極；壓電陶瓷片可為單層的，或是疊堆式的。
[0009]優(yōu)選的是，所述兩個固定塊成一對，其間距與所述鉸接桿頭端的厚度相等，成對的固定塊沿所述壓電俘能振子的徑向均勻分布。
[0010]本實用新型的有益效果是:本實用新型能量俘獲效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011]圖1是本實用新型鉸接式壓電俘能裝置一較佳實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是所示鉸接式壓電俘能裝置的壓板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是所示鉸接式壓電俘能裝置的鉸接桿的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4是所示鉸接式壓電俘能裝置的壓電俘能振子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]附圖中各部件的標記如下:1、壓板；2、鉸接桿；3、壓電俘能振子；4、吊耳；5、固定塊；31、壓電陶瓷片；32、金屬板。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0017]請參閱圖1至圖4，本實用新型實施例包括:
[0018]一種鉸接式壓電俘能裝置，包括:壓板1、鉸接桿2、壓電俘能振子3、銷軸和固定塊5 ;所述壓板I上均勻分布有吊耳4，所述固定塊5均勻設置在所述壓電俘能振子3的兩個端面上；所述鉸接桿2 —端通過銷軸固定在吊耳4上，鉸接桿2另一端與所述固定塊5連接固定，并且鉸接桿2與壓板I和壓電俘能振子3形成一錐形結(jié)構(gòu)。所述壓電俘能振子3包括金屬板32和壓電陶瓷片31，金屬板32和壓電陶瓷片31通過粘結(jié)劑粘接在一起；所述壓電陶瓷片31兩面附有電極；壓電陶瓷片31可為單層的，或是疊堆式的；所述兩個固定塊5成一對，其間距與所述鉸接桿頭端的厚度相等，成對的固定塊5沿所述壓電俘能振子3的徑向均勻分布。
[0019]本實用新型整體結(jié)構(gòu)中心對稱，當來自外界的垂直力作用于壓板I時，壓板I所受的力通過鉸接桿2分解成垂直和水平兩個方向的分力傳遞到壓電俘能振子3，從而激發(fā)出壓電陶瓷的d33和d31兩種模式的綜合效應，產(chǎn)生電能。本實用新型能夠綜合利用壓電陶瓷的兩種模式，有效提高能量俘獲效率，適用于低頻及強振動的環(huán)境。
[0020]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種鉸接式壓電俘能裝置，其特征在于，包括:壓板、鉸接桿、壓電俘能振子、銷軸和固定塊；所述鉸接桿斜向安裝在壓板和壓電俘能振子之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的鉸接式壓電俘能裝置，其特征在于:所述壓板上均勻分布有吊耳，所述固定塊均勻設置在所述壓電俘能振子的兩個端面上；所述鉸接桿一端通過銷軸固定在吊耳上，鉸接桿另一端與所述固定塊連接固定，并且鉸接桿與壓板和壓電俘能振子形成一錐形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權利要求1所述的鉸接式壓電俘能裝置，其特征在于:所述壓電俘能振子包括金屬板和壓電陶瓷片，金屬板和壓電陶瓷片通過粘結(jié)劑粘接在一起。
4.根據(jù)權利要求3所述的鉸接式壓電俘能裝置，其特征在于:所述壓電陶瓷片兩面附有電極；壓電陶瓷片可為單層的，或是疊堆式的。
5.根據(jù)權利要求1所述的鉸接式壓電俘能裝置，其特征在于:所述兩個固定塊成一對，其間距與所述鉸接桿頭端的厚度相等，成對的固定塊沿所述壓電俘能振子的徑向均勻分布。
【文檔編號】H02N2/18GK203608113SQ201320641999
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權日:2013年10月17日
【發(fā)明者】孫春華, 尚廣慶, 張永康, 李志榮, 汪紅兵, 杜建紅 申請人:蘇州市職業(yè)大學