CN107635675A - 具有放大机构的压电喷射系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种喷射分配器,包括致动器,所述致动器具有响应于施加的电压而伸长第一距离的压电单元和可操作地联接至所述压电单元的放大器。所述放大器包括第一端和第二端,并且所述第二端在所施加的电压下移动大于所述第一距离的第二距离。第一扁簧和第二弹簧位于所述压电单元的相反侧上。所述弹簧以保持所述压电单元处于恒定压缩之下的方式联接至所述压电单元。流体本体包括与所述放大器的第二端可操作地联接的可移动轴,并且包括流体孔和出口孔口。所述可移动轴在所施加的电压下被所述放大器的第二端移动,并且通过所述出口孔口从所述流体孔喷射一定量的流体。

Description

具有放大机构的压电喷射系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年5月22日提交的临时美国专利申请No.62/165,244的优先权,其公开内容在此通过引用以其整体并入。
技术领域
本发明一般涉及非接触式喷射分配器,用于将粘性流体的小液滴沉积到衬底上,并且更具体地涉及由一个或更多压电元件致动的这种类型的分配器。
背景技术
非接触式粘性材料分配器通常被用于将微量粘性材料,例如具有超过50厘泊粘度的粘性材料涂覆到衬底上。例如,非接触式粘性材料分配器被用于将各种粘性材料涂覆到电子衬底上,如印刷电路板上。被涂覆至电子衬底的各种材料作为示例并且不受限地包括通用粘合剂、紫外线固化粘合剂、焊锡膏、助焊剂、阻焊剂、导热油脂、盖密封胶、油、密封剂、灌注胶、环氧树脂、芯片粘接剂(die attach fluids)、硅树脂、RTV和氰基丙烯酸酯。
特定应用大量用于将粘性材料从非接触式喷射分配器分配到衬底上。在半导体封装组件中,存在用于底部填料、球栅阵列中的焊球加固、坝填充封装操作、芯片封装、底部填充芯片级封装、型腔填充分配、芯片粘接分配、盖密封分配、无流底部填充、助焊剂喷射以及分配热化合物等其它用途的应用。对于表面贴装技术(SMT)印刷电路板(PCB)生产,可从非接触式分配器喷射表面贴装粘合剂、焊锡膏、导电粘合剂以及阻焊材料以及选择性的助燃剂喷射。也可使用非接触式分配器选择性地涂覆保形涂层。通常,固化的粘性材料保护印刷电路板和安装在其上的装置不受源自环境压力,如湿气、细菌、灰尘、腐蚀和磨蚀的伤害。固化的粘性材料也可在特定的未涂覆区域上保留导电和/或导热特性。在磁盘驱动器行业中,在医疗电子学的生命科学应用中,以及在用于粘合、密封、形成垫圈、涂料和润滑的普通工业应用中也存在应用。
喷射分配器通常可具有气动或电动致动器,以在将轴或挺杆重复地朝着底座移动的同时从分配器的出口孔口喷射粘性材料液滴。更具体地,电致动的喷射分配器能够使用压电致动器。压电层叠体是非常精确并且极其快速反应的陶瓷装置。压电层叠体的特性在于,当施加电压时,陶瓷材料将在一个方向上执行位移。一种主要的缺点在于压电层叠体产生非常小的位移。例如,7mm x7mm x36mm长的层叠体产生约36微米的移动。这种位移不足以适当地喷射流体。已知利用压电层叠体和放大机构形成致动器。当设计包括压电材料的致动器时,也考虑空间限制和寿命预期。当层叠体被放置在张力状态下时,寿命预期严重缩短。压电层叠体需要能够在1000Hz频率下连续地运行,并且需要施加足够的力以可靠并且精确地喷射少量流体。存在实现这种应用必要的放大的多种方法,然而,实现长寿命周期109可能存在挑战。摇臂或连杆放大的两种主要方法是枢转和弯折。枢转方法易受到将降低整体位移的磨损的影响,并且弯折方法趋向于绕高应力区域破裂。
压电层叠体在运行期间产生相当大量的热。由致动器产生的热的量取决于几个因素,诸如加热器本体温度、压电频率和占空比。这种热被传递至致动器中的周围金属。这导致连杆或摇臂的位置改变,并且可能负面地影响喷射装置的有意冲程。
出于至少这些原因,将期望提供一种解决这些和其它问题的喷射系统和方法。
发明内容
在第一示例性实施例中,本发明提供了一种包括致动器和流体本体的喷射分配器。致动器包括:压电单元,所述压电单元响应于所施加的电压而伸长第一距离;和放大器,所述放大器被可操作地联接至压电单元。致动器还包括一对弹簧,所述弹簧位于压电单元的相反侧上。弹簧以保持压电单元处于恒定压缩之下的方式被联接至压电单元。分配器还包括流体本体,所述流体本体具有与放大器可操作地联接的可移动轴,并且包括流体孔和出口孔口。当向压电单元施加电压和移除电压时,可移动轴被放大器移动,并且由此使可移动轴移动,从而通过出口孔口从流体孔喷射一定量的流体。
在各种实施例中,分配器可包括另外或可替选的方面。例如,所述一对弹簧还可包括第一扁簧和第二扁簧。致动器还可包括上致动器部,并且第一扁簧和第二扁簧每个都包括第一端和第二端。第一端被固定至上致动器部,并且第二端被固定用于在所施加的电压下与放大器一起移动。第二端被固定至联接至放大器的电枢。随着电压被施加和移除,电枢被压电单元移动。
在另一实施例中,本发明提供了一种包括致动器的喷射分配器,该致动器包括:压电单元,所述压电单元响应于所施加的电压伸长第一距离;上致动器部,所述上致动器部容纳压电单元;以及下致动器部,所述下致动器部包括被可操作地联接至压电单元的放大器。放大器包括第一端和第二端,并且第二端在所施加的电压下移动大于第一距离的第二距离。上致动器部由具有第一热膨胀系数的第一材料形成,并且下致动部由具有第二热膨胀系数的第二材料形成。第一热膨胀系数低于第二热膨胀系数。喷射分配器还包括流体本体,所述流体本体具有与放大器的第二端可操作地联接的可移动轴,并且包括流体孔和出口孔口。可移动轴被放大器的第二端在所施加的电压下移动,并且由此通过出口孔口从流体孔喷射一定量的流体。作为示例,第一热膨胀系数与第二热膨胀系数的比可至少为1:5或至少为1:10。在一个实施例中,形成下致动器部的材料包括不锈钢,并且形成上致动部的材料包括合金。合金还可包括镍铁合金。
在另一实施例中,本发明提供了一种包括致动器的喷射分配器,该致动器包括:压电单元,所述压电单元响应于所施加的电压伸长第一距离;上致动器部,所述上致动器部容纳压电单元;以及下致动器部,所述下致动器部包括被可操作地联接至压电单元的放大器。放大器包括第一端和第二端,并且第二端在所施加的电压下移动大于第一距离的第二距离。放大器与下致动器部一体形成,并且包括通过下致动器部中的一系列狭槽形成的弯折部。喷射分配器还包括流体本体,所述流体本体具有与放大器的第二端可操作地联接的可移动轴,并且包括流体孔和出口孔口。可移动轴被放大器的第二端移动,并且由此通过出口孔口从流体孔喷射一定量的流体。
在另一实施例中,本发明提供了一种包括压电单元和流体本体的致动器。压电单元响应于所施加的电压伸长第一距离。上致动器部容纳压电单元,并且下致动器部包括被可操作地联接至压电单元的放大器。放大器包括第一端和第二端。第二端在所施加的电压下移动大于第一距离的第二距离。放大器与下致动器部一体形成,并且包括弯折部。流体本体包括与放大器的第二端可操作地联接的可移动轴,并且还包括流体孔和出口孔口。可移动轴被放大器的第二端移动,并且由此通过出口孔口从流体孔喷射一定量的流体。
在另一实施例中,本发明提供了一种放大器,用于在所施加的电压下产生压电致动器从第一距离至第二距离的机械放大的移动。更具体地,当电压被施加至压电致动器时,一部分放大器移动大于第一距离的第二距离。放大器包括适合于联接以在所施加的电压下与压电致动器一起移动的电枢。电枢与包括多个狭槽的弯折部一体形成,用于在压电致动器移动第一距离时提供弯折。放大器还包括具有第一端和第二端的连杆。第二端在所施加的电压下移动大于第一距离的第二距离。
在另一实施例中,一种使用包括压电单元、被联接至压电单元的放大器以及位于压电单元的相反侧上的一对弹簧的致动器喷射流体的方法包括利用该对弹簧保持压电单元的恒定压缩。电压被施加至压电单元,以引起压电单元伸长第一距离,该第一距离是由压电单元的伸长所引起的。放大器被致动第二距离,第二距离大于第一距离。由放大器的致动引起流体本体的可移动轴被移动,以通过出口孔口从流体本体中的流体孔喷射一定量的流体。
上述方法可包括另外或可替选的方面。例如,该对弹簧还可包括第一扁簧和第二扁簧。在一方面,致动器还可包括上致动器部,并且第一扁簧和第二扁簧中的每个都可包括第一端和第二端,第一端被固定至上致动器部,并且该方法还可包括在施加至压电单元的电压下利用放大器移动第二端。在另一方面,该方法还可包括随着电压被施加和移除而使联接至放大器以及第一扁簧和第二扁簧的第二端的电枢移动。在另一方面,致动器还可包括具有放大器的下致动器部,上致动器部由具有第一热膨胀系数的第一材料形成,并且下致动器部由具有第二热膨胀系数的第二材料形成,其中第一热膨胀系数低于第二热膨胀系数。在又另一方面,放大器可包括与电枢可操作地联接的第一端,以及与可移动轴可操作地联接的第二端,并且该方法还可包括使放大器的第二端移动第二距离。
在另一实施例中,一种将移动第一距离的压电致动器的移动机械地放大的方法包括在施加至压电致动器的电压下使连杆的第一端移动第一距离,连杆的第一端与压电致动器可操作地联接。该方法还包括在所施加的电压下使连杆的第二端移动大于第一距离的第二距离。
上述方法可包括另外或可替选的方面。例如,该方法还可包括在施加至压电致动器的电压下,使联接至压电致动器的电枢移动,并且当压电致动器移动第一距离时使弯折部弯折,弯折部与电枢一体形成并且与连杆可操作地联接。在另一方面,弯折部可包括多个狭槽,用于提供弯折部的弯折。
当结合附图回顾以下的示例性实施例的详细说明时,本领域技术人员将更明白本发明的各种附加特征和优点。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的喷射分配器系统的透视图。
图2是沿图1的线2-2截取的横截面图。
图2A是从图2截取的挺杆组件和流体本体的放大横截面图,并且示出了处于开启状态的挺杆。
图2B是类似于图2A的横截面图,但是示出了挺杆在喷射流体液滴之后处于闭合状态。
图3是分配器的压电致动器的局部分解透视图。
图4是压电喷射分配器的透视图,其中以虚线示出特定元件以更好地示出内部细节。
图5是示出连杆放大机构的致动器的下部的侧立面图。
具体实施方式
参考图1至4,根据本发明的实施例的喷射系统10主要包括与主电子控制器14联接的喷射分配器12。喷射分配器12包括联接至致动器外壳18的流体本体16。更具体地,流体本体16被保持在流体本体外壳19内,取决于应用的需要,流体本体外壳19可包括一个或更多加热器(未示出)。流体本体16从适当的流体源20,诸如注射器筒(未示出)接收加压流体。挺杆或阀门组件22被联接至外壳18并且延伸到流体本体16中。如下文进一步所述的,机械放大器(例如,连杆24)被联接在压电致动器26和挺杆或阀门组件22之间。
为了将压电致动器26冷却,空气可被从气源27引入进口端口28中,并且从排出端口30引出。可替选地,取决于冷却需求,如图2中所示,端口28、30两者都可从气源27接收冷却空气。在这种情况下,将在外壳18中设置一个或更多其它排出端口(未示出)。设置温度和循环控制器26,用于使致动器26在喷射操作期间循环,并且用于控制分配器12承载的一个或更多加热器(未示出),以将所分配的流体保持为所需温度。作为另一选项,这种控制器36,或另一控制器可通过闭环方式控制致动器26的冷却需求。如图4中进一步所示的,压电致动器26还包括压电元件的层叠体40。这种层叠体40被联接在层叠体40的相反侧上的相应的扁平、压缩弹簧元件42、44保持处于压缩。更具体地,设置上销46和下销48,并且该上销46和下销48在压电元件的层叠体40处于扁簧元件42、44之间的情况下彼此保持扁簧元件42、44。上销46被保持在致动器26的上致动器部26a内,而下销48直接或间接地接合层叠体40的下端部。上致动器部26a稳固地容纳压电元件的层叠体40,使得层叠体40稳定而没有任何侧向运动。在该实施例中,下销48被联接至下致动器部26b,并且更具体地被联接至机械电枢50(图2)。
机械电枢50的上表面50a抵靠压电层叠体40的下端部。弹簧元件42、44在销46、48之间拉伸,使得如图4中的箭头53所示,弹簧元件42、44向层叠体40施加恒定压缩。更具体地,扁簧元件42、44可由线EDM工艺形成。压电元件的层叠体40的上端部相对上致动器部26a的内部表面固位。因此,如下文所述,上销46被固定,而下销48与弹簧元件42、44一起并且与机械电枢一起浮动或移动。
当电压被施加至压电层叠体40时,层叠体40膨胀或伸长,并且这使电枢50克服弹簧元件42、44的力向下移动。层叠体40将与所施加的电压量成比例地改变长度。
如图2中进一步所示的,机械电枢50与机械放大器可操作地联接,在该示例性实施例中,机械放大器被形成为连杆24,该连杆24大致在第一端24a附近被联接至电枢50,并且在第二端24b处被联接至推杆68。连杆24可由下致动器部26b通过例如EDM工艺一体形成,该EDM工艺还形成机械电枢50和连杆24之间的一系列狭槽56。如下文进一步讨论的,连杆24或其它机械放大器将层叠体40膨胀或伸长的距离放大期望量。例如,在该实施例中,层叠体40和机械电枢50的向下移动在连杆24的第二端24b处被放大约8倍。
现在更具体地参考图2、图2A、图2B和图5,弯折部60将连杆24联接至机械电枢50。如图5中最佳示出的,连杆24绕近似与连杆24的第二端24b处于相同水平面水平的枢转点62枢转。枢转点62的该位置用于最小化连杆24旋转所通过的弧的影响。在下致动器部26b中形成的一系列狭槽56形成弯折部60。如图5中的箭头66所示,当压电层叠体40在主控制器14施加的电压下伸长时,随着层叠体40在机械电枢50上向下推动,连杆24绕枢转点62大致顺时针旋转。连杆24的轻微旋转克服由弯折部60施加的弹性偏压而发生。随着第二端24b绕枢转点62轻微地顺时针旋转,如图5中的箭头67所示的,其向下移动并且同样地使附接的推杆68向下移动(图2)。
连杆24的第二端24b使用适当的螺纹紧固件70、72被固定至推杆68。推杆68具有下头部68a,该下头部68a在引导衬套74内行进,并且支承抵靠与挺杆或阀门组件22相关联的挺杆或阀门元件76的上头部76a。如图2A和2B中最佳示出的,引导衬套74通过与销75的压配合而保持在外壳18中。推杆68、引导衬套74和销75的组件允许一些“灵活性”,以确保推杆68在操作期间的适当移动。另外,推杆68由将在其与挺杆或阀门元件76和连杆24一起的往复移动期间以弹性方式稍微侧向弯曲的材料制成。挺杆组件还包括螺旋弹簧78,所述螺旋弹簧78使用环状元件80安装在外壳18的下部内。挺杆或阀门组件22还包括插入体82,所述插入体82由O形环84固位在流体本体16内。环状元件80和插入体82包括一体元件,即,在该实施例中为盒本体。十字钻泄水孔85近似与弹簧78的下端部一致,以允许通过O形环86渗漏的任何液体的逸出。另外的O形环86密封挺杆或阀门元件76,使得流体本体16的流体孔88中所包含的加压流体不漏出。流体通过流体本体16的进口90和通道92、94从流体源20供应至流体孔88。O形环84将由环状元件80和插入体82形成的盒本体的外部与孔88和通道94内的加压液体密封开。流体通道92、94被拧入流体本体16中的塞构件96密封。塞构件96可移除,以允许接触从而清洁内部通道94。
通过结合图2A和图2B回顾图2至图4将最好地理解系统10喷射液滴或少量流体的操作。图2A示出当压电层叠体40的电压已经被充分移除时,升高至开启状态的挺杆或阀门元件76。这引起层叠体40收缩。随着层叠体40收缩,扁簧元件42、44向上拉动电枢50,并且这升高了连杆24的第二端24b,并且也升高了推杆68。因此,然后挺杆或阀门组件22的螺旋弹簧78能够在挺杆或阀门元件76的上头部76a上向上推动,并且使挺杆或阀门元件76的远端76b远离附接至流体本体16的阀座100而升高。在该位置中,流体孔88和挺杆或阀门元件76的远端76b之下的区域被填充以另外的流体,以对喷射分配器12“填料”,并且准备喷射分配器12的下次喷射循环。
当压电层叠体40被激活时,即当电压被主电子控制器14(图1)施加至压电层叠体40时,层叠体40膨胀并且在机械电枢50上推动。这使连杆24顺时针旋转,并且使第二端24b向下移动,也使推杆68向下移动。如图2B中所示,推杆68的下头部68a在挺杆或阀门元件76的上头部76a上向下推动,并且阀门元件76克服螺旋弹簧78的力快速地向下移动,直到远端76b接合阀座100。在移动的过程中,阀门元件76的远端76b迫使流体液滴102流出排放出口104。然后从压电层叠体40移除电压,并且这使这些组件中的每个的移动反向,从而为下一喷射循环升高挺杆或阀门元件76。
应明白,可逆向地利用压电致动器26以喷射液滴。在这种情况下,包括连杆24的各种机械致动结构将被不同地设计,使得当电压被从压电层叠体40移除时,层叠体40的所导致的收缩将引起阀门元件76朝着阀座100和排放出口104移动以排出流体液滴102。然后,在向层叠体40施加电压时,放大系统和其它致动组件将升高阀门元件76,以便为了下一喷射操作而以另外的流体对流体孔88填料。在该实施例中,当不存在施加至压电层叠体40的电压时,挺杆或阀门元件76正常将闭合,即,挺杆或阀门元件76将接合阀座100。
如图2中进一步所示的,上致动器部26a与下致动器部26b分离,并且这些相应的部分26a、26b由不同材料形成。特别地,上致动器部26a由比形成下致动器部26b的材料的热膨胀系数低的材料形成。致动器部26a、26b中的每个都使用从下致动器部26b延伸到上致动器部26a中的螺纹紧固件(未示出)稳固地紧固在一起。然后,上致动器部和下致动器部26a、26b的组件通过多个螺栓110紧固至外壳。更具体地,下致动器部26b可由PH17-4不锈钢形成,而上致动器部26a可由镍铁合金,诸如殷钢形成。17-4PH不锈钢具有非常高的疲劳极限或疲劳强度,这提高了弯折部60的寿命。这种不锈钢的热膨胀系数约为10μm/m-C,而殷钢的热膨胀系数约为1μm/m-C。热膨胀系数的比可高于或低于这些材料的近似10:1的比例。与上致动器部和下致动器部26a、26b相关联的热膨胀系数有效地提供彼此抵消的特性。由此,上致动器部和下致动器部26a、26b的不同热膨胀系数允许致动器26跨较宽的温度范围一致地操作。特别地,这种温度范围允许致动器26以更高频率并且以更具有侵略性的波形运行。同样地,当以高占空比运行时,压电层叠体能够产生相当多的热。使用殷钢提供了对致动器26的端部的更绝对的定位,因此提供更精确和可用的冲程。
虽然本发明已经由其具体实施例的说明而示出,并且虽然已经相当详细地描述了实施例,但是无意约束或以任何方式将所附权利要求的范围限制于这些细节。本文讨论的各种特征可单独或以任何组合地使用。本领域技术人员将易于明白另外的优点和变型。因此,本发明的更广泛方面不限于所示和所述的具体细节、代表性设备和方法以及示例性示例。因此,在不偏离一般发明概念的范围和精神的情况下,可对这些细节做出偏离。

Claims (20)

1.一种喷射分配器,包括:
致动器,所述致动器包括:压电单元,所述压电单元响应于被施加的电压而伸长第一距离;和放大器,所述放大器被可操作地联接至所述压电单元,并且所述致动器还包括一对弹簧,所述一对弹簧位于所述压电单元的相反侧上,其中所述弹簧以将所述压电单元保持处于恒定压缩下的方式联接至所述压电单元,和
流体本体,所述流体本体包括与所述放大器可操作地联接的可移动轴,并且包括流体孔和出口孔口,当电压被施加到所述压电单元和从所述压电单元移除时,所述可移动轴被所述放大器移动,并且由此使所述可移动轴移动以通过所述出口孔口从所述流体孔喷射一定量的流体。
2.根据权利要求1所述的喷射分配器,其中所述一对弹簧还包括第一扁簧和第二扁簧。
3.根据权利要求2所述的喷射分配器,其中所述致动器还包括上致动器部,并且所述第一扁簧和所述第二扁簧每个都包括第一端和第二端,所述第一端被固定至所述上致动器部,并且所述第二端被固定以在被施加的电压下与所述放大器一起移动。
4.根据权利要求3所述的喷射分配器,其中所述第二端被固定至电枢,所述电枢被联接至所述放大器,随着所述电压被施加和移除,所述电枢被所述压电单元移动。
5.根据权利要求1所述的喷射分配器,其中所述致动器还包括:上致动器部,所述上致动器部容纳所述压电单元;以及下致动器部,所述下致动器部包括被可操作地联接至所述压电单元的连杆,所述上致动器部由具有第一热膨胀系数的第一材料形成,并且所述下致动器部由具有第二热膨胀系数的第二材料形成,其中所述第一热膨胀系数低于所述第二热膨胀系数。
6.根据权利要求1所述的喷射分配器,其中所述致动器还包括:上致动器部,所述上致动器部容纳所述压电单元;以及下致动器部,所述下致动器部包括所述放大器,所述放大器与所述下致动器部一体形成并且所述放大器包括弯折部,所述弯折部由所述下致动器部中的一系列狭槽形成。
7.一种喷射分配器,包括:
致动器,所述致动器包括:压电单元,所述压电单元响应于被施加的电压而伸长第一距离;上致动器部,所述上致动器部容纳所述压电单元;以及下致动器部,所述下致动器部包括被可操作地联接至所述压电单元的放大器,所述放大器包括第一端和第二端,并且所述第二端在被施加的电压下移动比所述第一距离大的第二距离,所述上致动器部由具有第一热膨胀系数的第一材料形成,并且所述下致动器部由具有第二热膨胀系数的第二材料形成,其中所述第一热膨胀系数低于所述第二热膨胀系数,和
流体本体,所述流体本体包括与所述放大器的第二端可操作地联接的可移动轴,并且包括流体孔和出口孔口,所述可移动轴被所述放大器的第二端移动,并且由此通过所述出口孔口从所述流体孔喷射一定量的流体。
8.根据权利要求7所述的喷射分配器,其中所述第一热膨胀系数与所述第二热膨胀系数的比至少为1:5。
9.根据权利要求7所述的喷射分配器,其中所述第一热膨胀系数与所述第二热膨胀系数的比至少为1:10。
10.根据权利要求7所述的喷射分配器,其中形成所述下致动器部的所述第二材料包括不锈钢,并且形成所述上致动器部的所述第一材料包括合金。
11.根据权利要求10所述的喷射分配器,其中所述合金还包括镍铁合金。
12.一种喷射分配器,包括:
致动器,所述致动器包括:压电单元,所述压电单元响应于被施加的电压而伸长第一距离;上致动器部,所述上致动器部容纳所述压电单元;以及下致动器部,所述下致动器部包括被可操作地联接至所述压电单元的放大器,所述放大器包括第一端和第二端,并且所述第二端在所述被施加的电压下移动比所述第一距离大的第二距离,所述放大器与所述下致动器部一体形成,并且所述放大器包括弯折部,所述弯折部通过所述下致动器部中的一系列狭槽形成,和
流体本体,所述流体本体包括与所述放大器的第二端可操作地联接的可移动轴,并且包括流体孔和出口孔口,所述可移动轴被所述放大器的第二端移动,并且由此通过所述出口孔口从所述流体孔喷射一定量的流体。
13.一种致动器,包括:
压电单元,所述压电单元响应于被施加的电压而伸长第一距离;上致动器部,所述上致动器部容纳所述压电单元,以及下致动器部,所述下致动器部包括被可操作地联接至所述压电单元的放大器,所述放大器包括第一端和第二端,并且所述第二端在所述被施加的电压下移动比所述第一距离大的第二距离,所述放大器与所述下致动器部一体形成并且所述放大器包括弯折部,和
流体本体,所述流体本体包括与所述放大器的第二端可操作地联接的可移动轴,并且包括流体孔和出口孔口,所述可移动轴被所述放大器的第二端移动,并且由此通过所述出口孔口从所述流体孔喷射一定量的流体。
14.一种放大器,用于产生压电致动器在被施加的电压下从第一距离至第二距离的机械放大移动,所述放大器包括:
电枢,所述电枢适合于被联接以用于在所述被施加的电压下与所述压电致动器一起移动,
弯折部,所述弯折部与所述电枢一体形成,并且包括多个狭槽,用于在所述压电致动器移动所述第一距离时提供弯折,和
连杆,所述连杆被联接至所述弯折部并且具有第一端和第二端,其中所述第二端在所述被施加的电压下移动比所述第一距离大的所述第二距离。
15.一种使用致动器喷射流体的方法,所述致动器包括压电单元、上致动器部、联接至所述压电单元的放大器、联接至所述放大器的电枢,以及位于所述压电单元的相反侧上的第一扁簧和第二扁簧,所述第一扁簧和所述第二扁簧每个都包括第一端和第二端,所述第一端被固定至所述上致动器部,并且所述第二端被联接至所述电枢,所述方法包括:
利用所述第一扁簧和所述第二扁簧保持所述压电单元的恒定压缩;以及
向所述压电单元施加电压以引起所述压电单元伸长第一距离、所述第二端与所述放大器一起移动、以及所述电枢移动,其中:
使所述压电单元伸长引起所述放大器致动第二距离,所述第二距离比所述第一距离大;并且
致动所述放大器引起流体本体的可移动轴移动以通过出口孔口从所述流体本体中的流体孔喷射一定量的流体。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述致动器还包括:下致动器部,所述下致动器部包括所述放大器,所述上致动器部由具有第一热膨胀系数的第一材料形成,并且所述下致动器部由具有第二热膨胀系数的第二材料形成,其中所述第一热膨胀系数低于所述第二热膨胀系数。
17.根据权利要求15所述的方法,其中所述放大器包括与所述电枢可操作地联接的第一端和与所述可移动轴可操作地联接的第二端,所述方法还包括:
使所述放大器的第二端移动所述第二距离。
18.一种机械地放大压电致动器的通过第一距离的移动的方法,所述方法包括:
在被施加至所述压电致动器的电压下,使连杆的第一端移动第一距离,所述连杆的第一端与所述压电致动器可操作地联接,以及
在被施加的电压下,使所述连杆的第二端移动第二距离,所述第二距离比所述第一距离大。
19.根据权利要求18所述的方法,还包括:
在被施加至所述压电致动器的所述电压下,使联接至所述压电致动器的电枢移动;以及
当所述压电致动器移动所述第一距离时,使弯折部弯折,所述弯折部与所述电枢一体形成并且所述弯折部与所述连杆可操作地联接。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述弯折部包括多个狭槽,用于提供所述弯折部的弯折。
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