CN201112420Y - 圆形压电装置 - Google Patents

Abstract

能缩减压电片厚度的圆形压电装置，包括：一电极组，包含一设在圆形压电装置外环侧壁的独立电极及二个分别设置于圆形压电装置相对二表面的分离电极；一设于二分离电极间且以二分离电极其一电极朝向另一电极形成的第一轴向作为极化方向的第一结构；一以第一轴向为中心而环设于第一结构外围且以环设径向作为极化方向的第二结构；其中，三个电极之一为以至少一导线电性连接于提供电压输入的电压源及负载的接地电极，另一电极为以导线电性连接于电压源的输入电极，余一电极为将电压源输入电压经输入电极透过第一结构与第二结构的极化方向形成升或降压以提供负载的输出电极，其中输出入电极分设于第一结构与第二结构上，且接地电极为二分离电极之一。

Description

圆形压电装置

技术领域

本实用新型涉及一种圆形压电装置，特别是涉及一种在圆形压电装置中具有相异极化方向的第一结构与第二结构外环侧壁分别设置输出入电极的圆形压电装置。

背景技术

压电现象基本上是属于机械能和电能间能量转换的一种现象。由于有电荷及应变的互为因果关系，因此能产生压电性的物体，所以只要物体的结晶构造存在可受外力作用而产生的电偶极矩，就会产生机电能量彼此转换现象，此种现象即压电性产生的根源。

电偶极矩的产生归因于晶体内部的阳离子和阴离子存在某一特殊的排列方式，使材料中晶格系统的不同，各有不同的电偶极矩产生，然而最基本的条件就是晶格本身的不对称中心。假若晶格中存在对称中心，则阳离子和阴离子就会有中和的现象产生，电偶极矩就不会发生。当然就不会有机电能彼此转换的现象发生。至于机电能的转换现象通常有三种：(1)机械能转换成动能(2)电能转换成机械能(3)电能转换成机械能再转换成电能输出等三种方式。压电陶瓷因具备可将机械能与电能互相转换的压电特性，因此应用的领域十分广泛，可应用于制作压力感测元件、加速仪、微马达等。再者，压电薄膜因其符合轻薄短小的电子产品发展趋势，可应用在生物感测及通讯等相关电子元件上，使其在学术上及产业上愈来愈受到重视。

现有习知的压电构造所使用的原理为公元1973年Berlincourt所发现一种称之为「unipoled PZT」的压电构造，为藉由输出/入面积与对应的压电构造极化面积的厚度关系改变，其所产生的极化过程可改变该压电构造的升、降压比的原理。然而，在现有习知作法上，其皆以固定压电构造的输入与输出电极相对接地电极的距离，而改变输入电极与输出电极的极化面积，藉以改变升、降压比的大小；其问题在于：若要改变升、降压比的大小，必须随之改变电极与输出电极的极化面积，而必须增大或缩减压电构造的体积，故其产业利用性受到压电构造的制造技术及所装置的空间影响甚巨。

美国专利证书第6707235号所揭示的一种环状的压电构造，其包含有一第一部分及第二部分，且该二部分皆可利用一AC电源再以其他部分产生且转化该压电构造所产生的震动，该环状的压电构造的极化方向系于其环状体上圆周面的垂直方向，该专利利用不同形状压电构造，进而产生不同升、降压比，然其具有不同形状的压电构造外型产生制造上不易的问题；而中国台湾专利公告第I253772号的「压电结构」在结构上做了改良，使该输出电极与该输入电极相对于该接地电极的距离为不等距，该实用新型仅需改变该输入电极或该输出电极相对应于该接地电极的距离，即可调整该压电构造的升、降压比，然由于该压电结构的极化方向仅为厚度方向，而输出入电压比取决于该输出入电极的压电结构厚度不同，若所需输出入电压比愈高，则两者厚度差异愈大，造成圆形压电片的内外圈高度不平均，此外，若所需厚度过大时将占用原本就不甚充裕的电子装置内部空间，故如何改善压电结构上述问题已为相关业者努力克服的一大目标。

由此可见，上述现有的压电装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的圆形压电装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的压电装置存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的圆形压电装置，能够改进一般现有的压电装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型的主要目的在于，克服现有的压电装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的圆形压电装置，所要解决的技术问题是使其便于调整输出入电压比并能缩减压电片厚度，非常适于实用。

本实用新型的另一目的在于，提供一种新型结构的圆形压电装置，所要解决的技术问题是使其能抑止波形干扰，从而更加适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的圆形压电装置包括有：一电极组，包含一个设在该圆形压电装置外环侧壁的独立电极及二个分别设置于该圆形压电装置相对的二表面上的分离电极；一设于该二分离电极间且以该二分离电极其一电极朝向另一电极形成的第一轴向作为极化方向的第一结构；一以该第一轴向为中心而环设于该第一结构外围且以环设径向作为极化方向的第二结构；其中，该三个电极之一以至少一导线电性连接于一提供电压输入的电压源及一负载的接地电极，另一电极以导线电性连接于该电压源的输入电极，余一电极将该电压源输入电压经该输入电极透过该第一结构与该第二结构的极化方向形成升或降压以提供该负载的输出电极，其中该输出入电极分设于第一结构与第二结构上，且该接地电极为该二分离电极的一个电极。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可以可采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的圆形压电装置，其中所述的第二结构厚度大于该第一结构，且该第二结构的厚度方向形成一凸部。

前述的圆形压电装置，其中所述的第一结构与第二结构极化点边缘具有一抑止波形干扰的圆弧处。

前述的圆形压电装置，其中所述的输入电极为该二分离电极中的一个电极，且该输出电极为独立电极。

前述的圆形压电装置，其中所述的输出电极为该二分离电极中的一个电极，且该输入电极为独立电极。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。

借由上述技术方案，本实用新型圆形压电装置至少具有下列优点及有益效果：

1、缩减压电片厚度，藉以避免压电片过厚所造成的不便；

2、防止机械能振荡过程中所产生波形干扰的问题。

综上所述，本实用新型将输出入电极分别设置在以第一轴向作为极化方向的第一结构与环设于第一结构且以环设径向作为极化方向的第二结构外环侧壁上，藉由调整第二结构外环径向长度即可决定输出入电压比。本实用新型具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的压电装置具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的外观立体示意图；

图2为本实用新型一较佳实施例的剖面示意图；

图3为本实用新型又一较佳实施例的外观立体示意图；

图4为本实用新型又一较佳实施例的剖面示意图；

图5为本实用新型另一较佳实施例的剖面示意图；

图6为本实用新型再一较佳实施例的剖面示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的圆形压电装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：

请参阅「图1」及「图2」所示，为本实用新型一较佳实施例的外观立体示意图及剖面示意图，如图所示：本实用新型提供一种圆形压电装置，包括有：

一电极组，包含一个设在该圆形压电装置1外环侧壁的独立电极2及二个分别设置于该圆形压电装置1相对的二表面上分离电极3，4；

一设于该二分离电极3，4间且以该二分离电极3，4其一电极朝向另一电极形成的第一轴向A作为极化方向的第一结构5，于本实施例中，该第一结构5呈现圆形；

一以该第一轴向A为中心而环设于该第一结构5外围且以环设径向B作为极化方向的第二结构6，于本实施例中，该第二结构6依据该第一结构5的圆形外围而呈现圆环形，图1、2、6表示该第一结构5与该第二结构6厚度相等，图3、4表示该第二结构6的厚度大于该第一结构5且于该第二结构6的厚度方向形成一凸部60，图5表示表示该第二结构6的厚度大于该第一结构5，且在第一结构5与第二结构6极化点边缘具有一抑止波形干扰的圆弧处600，藉以防止设于外环侧壁的独立电极2出现波形干扰现象；

其中，该三个电极与第一、第二结构5，6间可涂布一导电材料7以方便电极焊接，且该三个电极之一为至少一导线电性连接于一提供电压输入的电压源及一负载的接地电极，另一电极为以导线电性连接于该电压源的输入电极，余一电极为将该电压源输入电压经该输入电极透过该第一结构5与该第二结构6的极化方向形成升或降压以提供该负载的输出电极，其中该输出入电极分设于第一结构5与第二结构6上，且接地电极为二分离电极3，4之一；

举例而言，令该分离电极3为以导线30电性连接于该电压源的输入电极，另一分离电极4为以导线40电性连接于电压源及负载的接地电极，且该独立电极2为以导线20电性连接于该负载的输出电极(如图1至5)；

或可令该分离电极3为以导线30电性连接于该负载的输出电极，另一分离电极4为以导线40电性连接于电压源及负载的接地电极，而该独立电极2为以导线20电性连接于该电压源的输入电极(如图6)。此外，压电片并不限定必须使用圆形，仅需将极化方向不同的第一结构5及第二结构6形成环设即可。

综上所述，由于本实用新型运用输出入电极分别设置在以第一轴向A作为极化方向的第一结构5与环设于第一结构5且以环设径向B作为极化方向的第二结构6外环侧壁上，藉由调整第二结构6外环径向长度即可决定输出入电压比，故能避免现有习知技术中压电片过厚所造成的不便，此外，藉由本实用新型圆弧处600即能防止机械能振荡过程中所产生波形干扰的问题。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1、一种圆形压电装置，其特征在于：该圆形压电装置(1)包括有：

一电极组，包含一个设在该圆形压电装置(1)外环侧壁的独立电极(2)及二个分别设置于该圆形压电装置(1)相对的二表面上的分离电极(3，4)；

一设于该二分离电极(3，4)间且以该二分离电极(3，4)其一电极朝向另一电极形成的第一轴向(A)作为极化方向的第一结构(5)；

一以该第一轴向(A)为中心而环设于该第一结构(5)外围且以环设径向(B)作为极化方向的第二结构(6)；

其中，该三个电极之一以至少一导线电性连接于一提供电压输入的电压源及一负载的接地电极，另一电极以导线电性连接于该电压源的输入电极，余一电极将该电压源输入电压经该输入电极透过该第一结构(5)与该第二结构(6)的极化方向形成升或降压以提供该负载的输出电极，其中该输出入电极分设于第一结构(5)与第二结构(6)上，且该接地电极为该二分离电极(3，4)的一个电极。

2、根据权利要求项1所述圆形压电装置，其特征在于该第二结构(6)厚度大于该第一结构(5)，且该第二结构(6)的厚度方向形成一凸部(60)。

3、根据权利要求项1所述圆形压电装置，其特征在于该第一结构(5)与第二结构(6)极化点边缘具有一抑止波形干扰的圆弧处(600)。

4、根据权利要求项1所述圆形压电装置，其特征在于该输入电极为该二分离电极(3，4)中的一个电极，且该输出电极为独立电极(2)。

5、根据权利要求项1所述圆形压电装置，其特征在于该输出电极为该二分离电极(3，4)中的一个电极，且该输入电极为独立电极(2)。

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