專利名稱：壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)電機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種復(fù)合式的壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
壓電原理是利用預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生形變，使一種壓電換能單元在固定外力作用下能產(chǎn) 生最大電能輸出。壓電材料具有變形量(或稱應(yīng)變)與電壓關(guān)系，在相同的驅(qū)動(dòng)電壓下可 以產(chǎn)生最大的變形量，反之亦同，以相同的變形量驅(qū)動(dòng)可以產(chǎn)生最大的電壓輸出，此時(shí)壓電 材料具有最高的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效果。使壓電材料承受應(yīng)力必先有一機(jī)械結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定機(jī)械能 量輸入也需機(jī)械結(jié)構(gòu)，因此，如果將兩種需求的機(jī)械結(jié)構(gòu)作整體設(shè)計(jì)，使其兼具預(yù)加應(yīng)力與 穩(wěn)定機(jī)械能輸入功能，將有利于高轉(zhuǎn)換效率的壓電發(fā)電器模塊制作。使用球體的回彈力，使其對(duì)壓電材料產(chǎn)生預(yù)加應(yīng)力的作用，在外加力量作用下，球 體的緩沖特性使壓電材料有更長(zhǎng)時(shí)間的電壓輸出，有利于電能的擷取儲(chǔ)存。傳統(tǒng)的壓電發(fā) 電器的基礎(chǔ)組成為配合一機(jī)械結(jié)構(gòu)的壓電換能單元，利用機(jī)械結(jié)構(gòu)提供外力作用方向的改 變或作用時(shí)間的延長(zhǎng)，使外力可以在壓電換能單元造成變形，通過(guò)機(jī)電轉(zhuǎn)換特性與電路接 線使產(chǎn)生的電能導(dǎo)出。為增加轉(zhuǎn)換的能量，機(jī)械結(jié)構(gòu)常被設(shè)計(jì)具有高的靈敏度，隨外力作用 可迅速將變化傳送到壓電換能單元上。此外，將多數(shù)個(gè)壓電單元相連接可提供更大的電能 輸出。因此，如何達(dá)成并提高前述的效益，仍為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)所亟需思考的方向之一。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，其包含雙層壓電 單元與一轉(zhuǎn)盤(pán)，借此可形成垂直軸向，以增強(qiáng)壓電轉(zhuǎn)換效率；進(jìn)一步地，其可借由中軸串聯(lián) 多個(gè)壓電單元以產(chǎn)生更大的壓電轉(zhuǎn)換效益。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，該壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)包含一載體，該載體為一中空柱狀，且該載體的內(nèi)側(cè)表面具有多個(gè)第二壓電換能組 件；一轉(zhuǎn)盤(pán)，該轉(zhuǎn)盤(pán)位于該載體的中空中心部位，且該轉(zhuǎn)盤(pán)的相對(duì)的第一表面與第二 表面上具有多個(gè)凸出物，而該轉(zhuǎn)盤(pán)的側(cè)表面上具有多個(gè)撥桿；一第一壓電單元，該第一壓電單元具有多個(gè)球體，且顯露多個(gè)該球體的接觸表面， 該多個(gè)球體的接觸表面分別與該轉(zhuǎn)盤(pán)的第一表面上的多個(gè)凸出物位置相對(duì)并接觸；一第一封蓋，該第一封蓋的一表面與該第一壓電單元的未顯露多個(gè)該球體的表面 相互連結(jié)，且第一封蓋的周邊固接于載體；一第二壓電單元，該第二壓電單元具有多個(gè)該球體，且顯露多個(gè)該球體的接觸表 面，多個(gè)該球體的接觸表面分別與該轉(zhuǎn)盤(pán)的第二表面上的多個(gè)凸出物位置相對(duì)并接觸；與一第二封蓋，該第二封蓋的一表面與該第二壓電單元的未顯露多個(gè)該球體的表面相互連結(jié)，且第二封蓋的周邊固接于載體。其進(jìn)一步包含一用以串接多個(gè)該壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)的中軸。其中所述轉(zhuǎn)盤(pán)的該第一表面上的多個(gè)凸出物與該第一壓電單元的多個(gè)該球體的 位置相對(duì)并相互接觸。其中所述轉(zhuǎn)盤(pán)的該第二表面上的多個(gè)凸出物與該第二壓電單元的多個(gè)該球體的 位置相對(duì)并相互接觸。其中所述第一壓電單元進(jìn)一步包含一第一底座與一第一壓電組件封蓋，且該第一 底座形成多個(gè)該球體于其表面上，而第一壓電組件封蓋具有多個(gè)第一穿孔以顯露出多個(gè)該 球體的接觸面，其中該第一底座的另一表面與該第一封蓋的該表面相互連接，且多個(gè)該球 體借由多個(gè)第一壓電換能組件連結(jié)于該第一底座上。其中所述第二壓電單元進(jìn)一步包含一第二底座與一第二壓電組件封蓋，且該第二 底座形成多個(gè)該球體于其表面上，而第二壓電組件封蓋具有多個(gè)第二穿孔以顯露出多個(gè)該 球體的接觸面，其中該第二底座的另一表面與該第二封蓋的該表面相互連接，且多個(gè)該球 體借由多個(gè)第一壓電換能組件連結(jié)于該第二底座上。其中所述球體為球狀或彈簧狀。其中所述多個(gè)第二壓電換能組件的數(shù)量與位置分別與多個(gè)該撥桿相對(duì)應(yīng)。其中所述多個(gè)第一壓電換能組件及第二壓電換能組件為一彈性材料。本實(shí)用新型所提供的壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)本新型提出一種壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，該壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)包含一載體，該載體為一中空柱 狀，且該載體的內(nèi)側(cè)表面具有多個(gè)第二壓電換能組件；一轉(zhuǎn)盤(pán)，該轉(zhuǎn)盤(pán)位于該載體的中空中 心部位，且該轉(zhuǎn)盤(pán)相對(duì)的第一表面與第二表面上具有多個(gè)凸出物，而該轉(zhuǎn)盤(pán)的側(cè)表面上具 有多個(gè)撥桿；一第一壓電單元，該第一壓電單元具有多個(gè)球體與多個(gè)第一壓電換能組件，且 顯露多個(gè)該球體的接觸表面，該多個(gè)球體的接觸表面分別與該轉(zhuǎn)盤(pán)的第一表面上的多個(gè)凸 出物位置相對(duì)并接觸，且該多個(gè)球體借由該多個(gè)第一壓電換能組件連結(jié)于該第一底座上； 一第一封蓋，該第一封蓋的一表面與該第一壓電單元的未顯露多個(gè)該球體的表面相互連 結(jié)，且第一封蓋的周邊固接于載體；一第二壓電單元，該第二壓電單元具有多個(gè)該球體，且 顯露多個(gè)該球體的接觸表面，多個(gè)該球體的接觸表面分別與該轉(zhuǎn)盤(pán)的第二表面上的多個(gè)凸 出物位置相對(duì)并接觸，且該多個(gè)球體借由該多個(gè)第一壓電換能組件連結(jié)于該第二底座上； 與一第二封蓋，該第二封蓋的一表面與該第二壓電單元的未顯露多個(gè)該球體的表面相互連 結(jié)，且第二封蓋的周邊固接于載體。采用上述壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，能夠增強(qiáng)壓電轉(zhuǎn)換效率以及借 由中軸串聯(lián)多個(gè)壓電單元產(chǎn)生更高的壓電轉(zhuǎn)換效益。

圖1為本實(shí)用新型的復(fù)合式壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的復(fù)合式壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)的剖面示意圖；圖3為本實(shí)用新型復(fù)合式壓電發(fā)電機(jī)串接示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明100 壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)105 中軸[0030]110第一封蓋120第二封蓋130第一壓電單元130A第一底座130B第一壓電組件封蓋130C多個(gè)第一穿孔140第二壓電單元140A第二底座140B第二壓電組件封蓋140C多個(gè)第二穿孔150轉(zhuǎn)動(dòng)單元150A轉(zhuǎn)盤(pán)150B多個(gè)凸出物160載體170多個(gè)球體170A多個(gè)第一壓電換能組件180A多個(gè)撥桿180B多個(gè)第二壓電換能組件190開(kāi)孔
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及本實(shí)用新型的實(shí)施例對(duì)本新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本實(shí)用新型在此描述一種壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)。為了能徹底地了解本新型，將在下列的 描述中提出詳盡的結(jié)構(gòu)及其組件。顯然地，本新型的施行并未限定于復(fù)合式壓電發(fā)電機(jī)構(gòu) 的技藝者所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。另一方面，眾所周知的結(jié)構(gòu)及其組件并未描述于細(xì)節(jié)中，以避 免造成本新型不必要的限制。根據(jù)本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施范例，如圖1、圖2和圖3所示，該實(shí)用新型提供一 壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)100，其包含一第一封蓋110與一第二封蓋120、一第一壓電單元130與一第 二壓電單元140、一轉(zhuǎn)動(dòng)單元150與一載體160，其中上述的第一封蓋110、第二封蓋120、第 一壓電單元130、第二壓電單元140、轉(zhuǎn)動(dòng)單元150與載體160的表面中心分別具有一開(kāi)孔 190以便于一中軸105能貫穿串聯(lián)上述組件于其中。所述的第一壓電單元130具有一第一底座130A與一第一壓電組件封蓋130B，而 第二壓電單元140具有一第二底座140A與一第二壓電組件封蓋140B，且第一底座130A與 第二底座140A分別具有多個(gè)球體170于其表面上，另第一壓電組件封蓋130B與第二壓電 組件封蓋140B分別具有多個(gè)第一穿孔130C與多個(gè)第二穿孔140C以便于顯露出多個(gè)球體 170的接觸面，其中上述的球體170可為球狀或彈簧狀。此外，該多個(gè)球體170系藉由該多 個(gè)第一壓電換能組件170A分別連結(jié)于該第一底座130A與該第二底座140A上，且多個(gè)第一 壓電換能組件170A為一彈性材料。如圖1所示，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)單元150具有一轉(zhuǎn)盤(pán)150A與多個(gè)撥桿180A，多個(gè)撥桿180A形成于轉(zhuǎn)盤(pán)150A的側(cè)壁表面上，而轉(zhuǎn)盤(pán)150A的相對(duì)的第一表面與第二表面上分別形 成多個(gè)凸出物150B，其中多個(gè)凸出物150B的數(shù)量與位置分別與多個(gè)球體170相對(duì)應(yīng)。此 外，上述的載體160為一中空柱狀以容納所有組件于其中，而載體160的內(nèi)側(cè)表面上具有多 個(gè)第二壓電換能組件180B，且多個(gè)第二壓電換能組件180B的數(shù)量與位置分別與多個(gè)撥桿 180A相對(duì)應(yīng)，其中多個(gè)第二壓電換能組件180B為一彈性材料。如圖1所示，上述的各組件借由中軸105貫穿其中并串接封裝于載體160中，其相 對(duì)位置如下說(shuō)明轉(zhuǎn)動(dòng)單元150位于載體160的中空中心部位，并將顯露于第一壓電單元 130與第二壓電單元140的第一壓電組件封蓋130B與第二壓電組件封蓋140B的多個(gè)球體 170的接觸表面，分別與形成于轉(zhuǎn)動(dòng)單元150的相對(duì)的第一表面與第二表面上的多個(gè)凸出 物150B位置相對(duì)并接觸，而第一壓電單元130與第二壓電單元140的第一底座130A與第 二底座140A的另一表面分別與第一封蓋110與第二封蓋120相互連結(jié)，且第一封蓋110與 第二封蓋120周邊固接于載體。如此，當(dāng)中軸105運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)單元150于載體160 中轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)多個(gè)撥桿180A將隨著轉(zhuǎn)動(dòng)單元150旋轉(zhuǎn)而與載體160的多個(gè)第二壓電換能組 件180B間隔性接觸。此外，壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)100也可借由同一中軸的串接而產(chǎn)生更大的壓電 效益，如圖3所示。顯然地，依照上面實(shí)施例中的描述，本新型可能有許多的修正與差異。因此需要在 其附加的權(quán)利要求項(xiàng)的范圍內(nèi)加以理解，除了上述詳細(xì)的描述外，本新型還可以廣泛地在 其它的實(shí)施例中施行。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求一種壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，其特征在于，該壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)包含一載體，該載體為一中空柱狀，且該載體的內(nèi)側(cè)表面具有多個(gè)第二壓電換能組件；一轉(zhuǎn)盤(pán)，該轉(zhuǎn)盤(pán)位于該載體的中空中心部位，且該轉(zhuǎn)盤(pán)的相對(duì)的第一表面與第二表面上具有多個(gè)凸出物，而該轉(zhuǎn)盤(pán)的側(cè)表面上具有多個(gè)撥桿；一第一壓電單元，該第一壓電單元具有多個(gè)球體，且顯露多個(gè)該球體的接觸表面，該多個(gè)球體的接觸表面分別與該轉(zhuǎn)盤(pán)的第一表面上的多個(gè)凸出物位置相對(duì)并接觸；一第一封蓋，該第一封蓋的一表面與該第一壓電單元的未顯露多個(gè)該球體的表面相互連結(jié)，且第一封蓋的周邊固接于載體；一第二壓電單元，該第二壓電單元具有多個(gè)該球體，且顯露多個(gè)該球體的接觸表面，多個(gè)該球體的接觸表面分別與該轉(zhuǎn)盤(pán)的第二表面上的多個(gè)凸出物位置相對(duì)并接觸；與一第二封蓋，該第二封蓋的一表面與該第二壓電單元的未顯露多個(gè)該球體的表面相互連結(jié)，且第二封蓋的周邊固接于載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包含一用以串接多個(gè)該 壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)的中軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中所述轉(zhuǎn)盤(pán)的該第一表面上 的多個(gè)凸出物與該第一壓電單元的多個(gè)該球體的位置相對(duì)并相互接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中所述轉(zhuǎn)盤(pán)的該第二表面上 的多個(gè)凸出物與該第二壓電單元的多個(gè)該球體的位置相對(duì)并相互接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中所述第一壓電單元進(jìn)一步 包含一第一底座與一第一壓電組件封蓋，且該第一底座形成多個(gè)該球體于其表面上，而第 一壓電組件封蓋具有多個(gè)第一穿孔以顯露出多個(gè)該球體的接觸面，其中該第一底座的另一 表面與該第一封蓋的該表面相互連接，且多個(gè)該球體借由多個(gè)第一壓電換能組件連結(jié)于該 第一底座上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中所述第二壓電單元進(jìn)一步 包含一第二底座與一第二壓電組件封蓋，且該第二底座形成多個(gè)該球體于其表面上，而第 二壓電組件封蓋具有多個(gè)第二穿孔以顯露出多個(gè)該球體的接觸面，其中該第二底座的另一 表面與該第二封蓋的該表面相互連接，且多個(gè)該球體借由多個(gè)第一壓電換能組件連結(jié)于該 第二底座上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中所述球體為球狀或彈簧狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中所述多個(gè)第二壓電換能組 件的數(shù)量與位置分別與多個(gè)該撥桿相對(duì)應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中所述多個(gè)第一壓電換能組 件及第二壓電換能組件為一彈性材料。專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種壓電發(fā)電機(jī)構(gòu)，借由中軸運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)單元于載體中轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)單元的凸出物與撥桿將隨著旋轉(zhuǎn)而與第一壓電單元、第二壓電單元的球體以及載體的第二壓電換能組件間隔性接觸，同時(shí)可借由同一中軸的串接而產(chǎn)生更大的壓電效益。
文檔編號(hào)H02N2/18GK201663563SQ201020171608
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者程耀東 申請(qǐng)人:程耀東