DE10155125B4 - Vorrichtung zum Wandeln mechanischer Energie in elektrische Energie - Google Patents
Vorrichtung zum Wandeln mechanischer Energie in elektrische Energie Download PDFInfo
- Publication number
- DE10155125B4 DE10155125B4 DE10155125A DE10155125A DE10155125B4 DE 10155125 B4 DE10155125 B4 DE 10155125B4 DE 10155125 A DE10155125 A DE 10155125A DE 10155125 A DE10155125 A DE 10155125A DE 10155125 B4 DE10155125 B4 DE 10155125B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- piezo transducer
- mechanical energy
- piezo
- deformation
- transducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- ONBQEOIKXPHGMB-VBSBHUPXSA-N 1-[2-[(2s,3r,4s,5r)-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]oxy-4,6-dihydroxyphenyl]-3-(4-hydroxyphenyl)propan-1-one Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CC(O)=CC(O)=C1C(=O)CCC1=CC=C(O)C=C1 ONBQEOIKXPHGMB-VBSBHUPXSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229940126142 compound 16 Drugs 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
Vorrichtung zum Wandeln mechanischer Energie in elektrische Energie mit einem Piezowandler (1), wobei der Piezowandler (1) vorzugsweise ein Vielschichtpiezowandler ist, und wobei zum Verformen des Piezowandlers (1) eine, einen mechanischen Energiespeicher (3, 5) aufweisende, als Hebelmechanik ausgebildete Verformungsmechanik (17) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Weguntersetzung der Verformungsweg der Verformungsmechanik (17) beim Speichern der mechanischen Energie größer ist als bei der Abgabe der mechanischen Energie an den Piezowandler (1), so daß durch Hebelwirkung eine auf den Piezowandler einwirkende Kraft erreicht wird, die um den durch die Hebelwirkung erzielten Faktor der Wegverkürzung verstärkt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wandeln mechanischer Energie mit einem Piezowandler, wobei der Piezowandler vorzugsweise ein Vielschichtpiezowandler ist und wobei zum Verformen des Piezowandlers eine, einen mechanischen Energiespeicher aufweisende, als Hebelmechanik ausgebildete Verformungsmechanik vorgesehen ist.
- Bei aus der WO 98/36395 A2 bekannten Vorrichtung wird durch mechanische Deformation eines Piezowandlers eine elektrische Spannung; welche aus Ladungsverschiebungen im piezoelektrischen Material des Wandlers resultiert, erzeugt. Die bekannte Vorrichtung beinhaltet einen prozessenergienutzenden drahtlosen Schalter mit Funksignalen, welcher einen piezoelektrischen Wandler aufweist, der mit Fingerdruck beaufschlagbar ist und eine Piezospannung erzeugt. Dem vom Schalter erzeugten Hochfrequenzsignal kann eine der Umgebungstemperatur entsprechende Codierung aufgeprägt sein. Ferner kann zur Erzeugung einer hohen Piezospannung eine mechanische Betätigungsvorrichtung mit Übertotpunkt-Feder verwendet werden, die bei einer Belastung über den Totpunkt hinaus, schlagartig mit der eingestellten mechanischen Vorspannung auf den Wandler einwirkt.
- Aus
JP 11136963 A - Aus WO 01/45139 A2 ist eine Verformungsmechanik mit einem als bistabile Feder ausgeführten Energiespeicher bekannt.
- Die Druckschrift
DE 19601917 A1 zeigt einen piezoelektrischen Wandler mit Verformungsmechanik und Energiespeicher. - Druckschrift
DE 2324004 A1 zeigt ein als Hebelmechanik ausgeführtes Schlagelement. - Aus Druckschrift WO 98/36395 A2 ist bekannt, einen elektrischen Verbraucher und einen elektrischen Sender zum Senden einer Identitätsnummer, gemeinsam mit einer Vorrichtung zum Wandeln mechanischer in elektrische Energie anzuordnen.
- Aus Druckschrift
US 5245245 A ist eine Stützfläche bekannt, an der der verformte Piezowandler anliegt. - Die aus der
DE 4231734 A1 bekannte gattungsgemäße Vorrichtung zeigt eine piezoelektrische Einrichtung bei welcher eine große Kraft an einem Punkt großer Auslenkung erzielt wird. Dabei ist eine flache Feder mit einer Mehrzahl von gekrümmten, seitlichen Rippen, wobei die gekrümmten seitlichen Rippen und eine mittlere Rippe parallel zueinander verlaufen und ein piezoelektrisches Element, welches an der unteren Fläche der mittleren Rippe befestigt ist, vorgesehen. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, daß sie nicht nur mit relativ geringem Aufwand herstellbar ist, sondern auch eine Verstärkung der Kraft auf den Piezowandler bewirkt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
- Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zum Wandeln mechanischer Energie, insbesondere in Form von zur Verfügung stehender Prozessenergie, in elektrische Energie geschaffen. Der hierzu verwendete Piezowandler besteht aus mehreren, aber mindestens zwei, Schichten piezoelektrischen Materials, welche durch elektrisch leitfähige Schichten voneinander getrennt sind („Mehrschicht-Piezowandler"). Die Schichten sind mechanisch fest verbunden. Die aufeinanderfolgenden elektrisch leitfähigen Schichten sind vorzugsweise abwechselnd an gemeinsame elektrische Kontaktierungen angeschlossen, welche gegebenenfalls über Zuleitungen mit einem Verbraucher verbindbar sind. Vorzugsweise haben die aufeinanderfolgenden Schichten des piezoelektrischen Materials aufsteigende Schichtdicken. Der aus den mehreren piezoelektrischen Schichten und den dazwischenliegenden elektrisch leitfähigen Schichten bestehende Piezowandler ist verformbar, vorzugsweise durch Biegen.
- Zum Verformen des Piezowandlers kann eine eine eigenständige Erfindung darstellende Verformungsmechanik zum Einsatz kommen, die einen mechanischen Energiespeicher, insbesondere in Form eines Federelementes aufweist. Die Verformungsmechanik kann so ausgebildet sein, dass der Verformungsweg beim Speichern der Energie größer ist als der Verformungsweg bei der Abgabe der mechanischen Energie an den Piezowandler. Hierzu kann die Verformungsmechanik als Hebelmechanik, durch welche die gewünschte Weguntersetzung erreicht wird, ausgebildet sein.
- Das den mechanischen Energiespeicher bildende Federelement kann so konstruiert sein, dass der Weg zur Durchbiegung des Elementes aus der Ruhelage bis zum Totpunkt größer ist als der Weg auf der anderen Totpunktseite nach dem Umklappen, auf welchem zur Verformung des piezoelektrischen Materials die mechanische Energie abgegeben wird. Dabei verhalten sich die Kräfte umgekehrt, d.h. die auf den Piezowandler einwirkende Kraft ist um den Faktor der Wegverkürzung verstärkt. Dieser Effekt wird nicht nur bei einem Piezowandler mit dem oben erläuterten Schichtaufbau erreicht, sondern bei jedem insbesondere durch Biegen verformbaren Piezowandler. Die Erfindung zeigt somit ferner eine Verformungsmechanik, bei welcher durch Hebelwirkung eine auf den Piezowandler einwirkende Kraft erreicht wird, die um den durch die Hebelwirkung erzielten Faktor der Wegverkürzung verstärkt ist.
- Zur Erzielung eines kompakten Aufbaus sind die Verformungsmechanik und der Piezowandler günstigerweise in einer gemeinsamen Halterung angeordnet. An der Halterung kann eine Stützfläche vorgesehen sein, an welcher der verformte Piezowandler anliegt. Diese Stützfläche kann eine optimal vorgeformte Unterlage bilden, gegen welche der insbesondere durch Druck bei der mechanischen Energieabgabe verformte Piezowandler gepresst wird.
- Die mechanische Energie wird vorzugsweise mittig an einer Oberfläche des Piezowandlers in diesen eingeleitet. Der Piezowandler kann durch Klemmen oder Kleben in oder an der Halterung befestigt sein.
- Der Verbraucher kann ebenfalls an oder in der gemeinsamen Halterung angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, den Verbraucher entfernt von dem Piezowandler anzuordnen und über entsprechend bemessene Zuleitungen die erzeugte elektrische Spannung dem Verbraucher zuzuführen.
- Der Verbraucher beinhaltet einen vorzugsweise von der gewandelten Energie betriebenen Sender, insbesondere Hochfrequenzsender, mit welchem Informationen, die in einer im Verbraucher vorgesehenen Elektronik gespeichert sind oder durch Auswertung, beispielsweise von Messsignalen oder Sensorsignalen gebildet werden, drahtlos an eine Empfangsstation gesendet werden. Hierzu kann der Verbraucher eine miniaturisierte Schaltung mit einem Mikroprozessor und dem schon erwähnten Sender, insbesondere Hochfrequenzsender aufweisen. Bei Betätigung bzw. Verformung des Piezowandlers wird das hochfrequente Signal ausgesendet. Dieses kann neben den schon erwähnten Mess- bzw. Sensorinformationen zumindest eine Identi fikationsnummer, eine Codierung für Sicherheitsanwendungen, z.B.Rolling-Code-Verfahren für elektronischen Zugang und dergleichen aufweisen. Die Empfangsstation kann entfernt angeordnet sein und die notwendigen Einrichtungen zur Entschlüsselung und Auswertung der gesendeten Informationen enthalten. Diese können zur Steuerung von Vorgängen, zur Anzeige und zur Speicherung oder dergleichen verwendet werden.
- Die Erfindung kann auf den verschiedensten Gebieten Anwendung finden. Beispielsweise kann die Erfindung bei handbetriebenen Schaltern, die ihre Information per Funk oder über eine Drahtverbindung absetzen, zum Einsatz kommen. Weitere Anwendungsbeispiele sind elektronische Schlüssel für Auto, Wohnung, Gewerberäume und dergleichen. Ferner kann die Erfindung bei Zustandsmelder für Türen, Fenstern und anderen Gegenständen zum Einsatz kommen. Ferner ist die Erfindung anwendbar bei Schaltern in Verkehrsmitteln, wie Automobilen und dergleichen. Ferner kann die Erfindung Verwendung finden bei Notrufeinrichtungen für Personenschutz, in Krankenhäusern, öffentlichen Einrichtungen, wie Bahnhöfen und dergleichen. Vorzugsweise findet die Erfindung Anwendung bei mechanisch betriebenen Sensoren, im Maschinen- und Anlagenbau sowie in Fahrzeugen, auch bei Sport- und Freizeitgeräten sowie Spiegelzeugen kann die Erfindung zum Einsatz kommen.
- Da die erfindungsgemäße Vorrichtung in miniaturisierte Bauweise verwirklicht werden kann, ergeben sich die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten.
- Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.
- Es zeigt
-
1 einen Schnitt durch einen Piezowandler, welcher bei der Erfindung zum Anwendung kommen kann; -
2 eine schnittbildliche Darstellung durch ein Ausführungsbeispiel im Ruhezustand der Verformungsmechanik; und -
3 den Zustand des Ausführungsbeispiels bei von der Verformungsmechanik an den Piezowandler abgegebener mechanischer Energie. - Das dargestellte Ausführungsbeispiel beinhaltet einen Piezowandler
1 und eine Verformungsmechanik17 , welche gespeicherte Energie zur Verformung des Piezowandlers auf diesen überträgt. Der Piezowandler1 ist hierzu in einer Halterung12 eingesetzt. Die Befestigung des Piezowandlers1 erfolgt beispielsweise durch Klemmen oder Kleben der Randzahnen des Piezowandlers. - Über dem Piezowandler
1 ist die Verformungsmechanik17 angeordnet, welche ein Federelement3 aufweist, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel in seiner Ruhestellung nach oben gewölbt ist. Das Federelement3 wird durch einen Befestigungsring6 und einen elastischen O-Ring5 in der kreisringförmigen Halterung12 befestigt. - Das Federelement
3 bildet einen mechanischen Speicher, der bei einem von oben bzw. außen ausgeübten mechanischen Druck9 nachgibt und dabei mechanische Energie bis zu einem bestimmten Totpunkt der Verformung speichert. Bei Überschreiten des Totpunktes der Verformung klappt das Federelement3 in einen in der3 dargestellten, nach unten gewölbten Zustand um. Dabei gibt es die gespeicherte mechanische Energie an den Piezowandler1 ab. Dieser wird dabei verformt. - Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Dämpfungselement
4 am Ort der Energieübertragung an dem Piezowandler1 vorgesehen. Hierdurch erreicht man eine ausgeglichene Belastung des Piezowandlers sowie einen Ausgleich an Fertigungstoleranzen. Außerdem wird eine schonende Übertragung der mechanischen Energie auf den Piezowandler1 erreicht. - Die Halterung
12 ist in dem Bereich, in welchem sie den Piezowandler1 und die Verformungsmechanik17 aufnimmt, topfförmig ausgebildet und besitzt an ihrem Boden eine Stützfläche15 . Der verformte Piezowandler2 wird an diese Stützfläche15 angedrückt. Die Wölbung der Stützfläche15 ist an die optimale Verformung des Piezowandlers1 angepasst. Die optimale Biegeform des Piezowandlers wird im Hinblick auf Wandlerschutz und Energieausbeute dimensioniert. - Das Federelement
3 ist, wie die2 und3 zeigen, im Abstand von der Stelle, an welcher die mechanische Energie auf den Piezowandler1 übertragen wird, an der Halterung über den O-Ring5 und den Befestigungsring6 an der Halterung12 abgestützt. Hieraus resultiert eine Hebelwirkung, mit welcher die gespeicherte mechanische Energie auf den Piezowandler1 übertragen wird. Hierdurch ist es möglich, dass der Verformungsweg, den das Federelement3 nach Überschreiten des Totpunktes bei der Übertragung der gespeicherten mechanischen Energie auf den Piezowandler1 zurücklegt, in Anpassung an eine schonende Verformung des Piezowandlers kurz bemessen sein kann. Durch die Hebelwirkung wird eine verstärkte Kraft auf das piezoelektrische Material des Wandlers1 ausgeübt. In vorteilhafter Weise kann der Verformungsweg zur Durchbiegung des Federelementes3 aus der in2 dargestellten Ruhelage bis zum Totpunkt größer bemessen sein als der Weg, welcher nach dem Umklappen bzw. nach dem Überschreiten des Totpunktes bei der Energieübertragung auf den Piezowandler1 zurückzulegen ist. Hierdurch erreicht man bei kleiner Verformung des Piezowandlers1 eine ausreichende Übertragung an notwendiger mechanischer Energie, welche im Piezowandler1 in elektrische Energie gewandelt wird. Die auf den Piezowandler1 einwirkende Kraft ist um den Faktor der Wegverkürzung, die nach Überschreiten der Totpunktlage erreicht wird, verstärkt. - Wie aus der
1 zu ersehen ist, wird in bevorzugter Weise ein Piezowandler1 mit einem geschichteten Aufbau verwendet. - Das piezoelektrische Material vorzugsweise aus Piezokeramik ist in Schichten
2 mit aufsteigender Schichtdicke angeordnet. In der1 sind drei Schichten2 aus piezoelektrischem Material der Einfachheit halber dargestellt. Es können jedoch auch mehrere Schichten im Schichtaufbau vorgesehen sein. - Zwischen den Schichten
2 aus piezoelektrischem Material, insbesondere piezoelektrischer Keramik befinden sich Trennschichten in Form von elektrisch leitfähigen Schichten10 ,11 . Im Schichtaufbau aufeinanderfolgende elektrisch leitfähige Schichten10 ,11 sind abwechselnd elektrisch miteinander verbunden. Dies kann durch elektrisch Kontaktierungen13 ,14 geschehen, ähnlich wie bei der Kontaktierung von Kondensatorbelegungen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die elektrisch leitfähigen Trennschichten10 über die elektrische Kontaktierung13 und die elektrisch leitfähigen Schichten11 über die elektrische Kontaktierung14 miteinander verbunden. Die Kontaktierung kann beispielsweise durch Kleben, Bonden, Klemmen oder andere Kontaktierungsverfahren erfolgen. - Bei in der Halterung
12 eingebauter Anordnung des Piezowandlers1 liegt die Schicht2 aus piezoelektrische Material, welche die geringste Schichtdicke aufweist, an der Seite des Piezowandlers1 , an welcher die Krafteinleitung bei der Verformung durch die Verformungsmechanik17 erfolgt. Die darunterliegenden Schichten2 besitzen, wie schon erwähnt, in der Aufeinanderfolge des Schichtaufbaus immer größer bemessene Schichtdicken. - Alle Schichten des Schichtaufbaus sind mechanisch fest miteinander verbunden. Durch den geschichteten Aufbau des Piezowandlers
1 erreicht man eine hohe Energiedichte und damit eine gute Miniaturisierbarkeit. Für die Gestaltung der mechanischen und elektrischen Parameter erreicht man eine hohe Flexibilität. Der geschichtete Aufbau gewährleistet eine hohe Haltbarkeit des Piezowandlers und eine kostengünstige Herstellung. - Wie insbesondere aus den
2 und3 zu ersehen ist, kann der Piezowandler1 mit dem geschichteten Aufbau derart zum Einsatz gebracht werden, dass eine mittige Krafteinleitung und Durchbiegung im mittleren Bereich bei Abstützung der Randzonen erreicht wird. Dies wird insbesondere aus der Darstellung der3 deutlich. - Der Piezowandler
1 kann Kreisscheibenform haben und in einer kreisringförmige Halterung12 angeordnet werden. Es ist jedoch auch möglich, eine rechteckige oder quadratische Form zum Einsatz zu bringen, bei welcher eine mittige linienförmige Krafteinleitung zum Durchbiegen des Piezowandlers 1 zum Einsatz kommt. - Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist an der Unterseite der Halterung
12 als Verbraucher8 eine miniaturisierte Schaltung vorgesehen. Diese kann einen Mikroprozessor und einen Hochfrequenzsender aufweisen. Die bei der Verformung des Piezowandlers1 erzeugte elektrische Spannung wird über elektrische Zuleitungen7 , von denen eine Zuleitung dargestellt ist, an den Verbraucher8 weitergeleitet. Bei Verformung des Piezowandlers1 sendet der Hochfrequenzsender ein Telegramm aus, welches Informationen, die in der miniaturisierten Schaltung gespeichert sind oder bei der Aktivierung durch die vom Piezowandler1 erzeugte Spannung gewonnen wurden, enthält. Diese Informationen können zumindest eine Identifikationsnummer, Codierung und Mess- bzw. Sensorinformationen und dergleichen enthalten. Von einer nicht näher dargestellten entfernt vorgesehenen Empfängerstation werden die ausgesendeten Signale empfangen und gegebenenfalls zur Steuerung von Vorgängen, zur Anzeige und/oder zur Speicherung verwendet. Der Verbraucher8 kann durch eine Vergussmasse16 oder eine andere geeignete Schutzhülle umschlossen sein.
Claims (12)
- Vorrichtung zum Wandeln mechanischer Energie in elektrische Energie mit einem Piezowandler (
1 ), wobei der Piezowandler (1 ) vorzugsweise ein Vielschichtpiezowandler ist, und wobei zum Verformen des Piezowandlers (1 ) eine, einen mechanischen Energiespeicher (3 ,5 ) aufweisende, als Hebelmechanik ausgebildete Verformungsmechanik (17 ) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Weguntersetzung der Verformungsweg der Verformungsmechanik (17 ) beim Speichern der mechanischen Energie größer ist als bei der Abgabe der mechanischen Energie an den Piezowandler (1 ), so daß durch Hebelwirkung eine auf den Piezowandler einwirkende Kraft erreicht wird, die um den durch die Hebelwirkung erzielten Faktor der Wegverkürzung verstärkt ist. - Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei aufeinanderfolgende Schichten (
2 ) piezoelektrischen Materials unterschiedliche, insbesondere aufsteigende Schichtdicken aufweisen. - Vorrichtung nach Patentanspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (
2 ) des piezoelektrischen Materials mit der geringsten Schichtdicke an der Seite des Piezowandlers (1 ) liegt, an welcher die Krafteinleitung bei der Verformung des Piezowandlers erfolgt. - Vorrichtung nach einem der Patentansprüche
1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (5 ) ein Federelement (3 ) aufweist. - Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (
3 ) einen Totpunkt aufweist, wobei das Federelement (3 ) bei seiner Verformung auf der einen Totpunktseite mechanische Energie speichert und auf der anderen Totpunktseite mechanische Energie an den Piezowandler (1 ) abgibt. - Vorrichtung nach einem der Patentansprüche
1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Energie über ein Dämpfungselement (4 ) in den Piezowandler (1 ) eingeleitet wird. - Vorrichtung nach einem der Patentansprüche
1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungsmechanik (17 ) und der Piezowandler (1 ) in einer gemeinsamen Halterung (12 ) angeordnet sind, wobei an der Halterung (12 ) eine Stützfläche (15 ) vorgesehen ist, an welcher der verformte Piezowandler (1 ) anliegt. - Vorrichtung nach einem der Patentansprüche
1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, daß der Piezowandler (1 ) durch Klemmen oder Kleben an seinen Randzonen in seiner Halterung (12 ) befestigt ist. - Vorrichtung nach einem der Patentansprüche
1 bis8 , dadurch gekennzeichnet, daß ein daran angeschlossener Verbraucher (8 ) ebenfalls an oder in der gemeinsamen Halterung (12 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der Patentansprüche
1 bis9 , dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Energie mittig an einer Oberfläche des Piezowandlers (1 ) einleitbar ist. - Vorrichtung nach einem der Patentansprüche
1 bis10 , dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (8 ) einen von der gewandelten Energie betriebenen Sender aufweist. - Vorrichtung nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Sender übermittelte Information zumindest eine Identitätsnummer aufweist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10155125A DE10155125B4 (de) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | Vorrichtung zum Wandeln mechanischer Energie in elektrische Energie |
JP2003543113A JP2005509297A (ja) | 2001-11-09 | 2002-11-06 | 機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する装置 |
EP02776871A EP1444738A2 (de) | 2001-11-09 | 2002-11-06 | Vorrichtung zum wandeln mechanischer energie in elektrische energie |
PCT/DE2002/004111 WO2003041181A2 (de) | 2001-11-09 | 2002-11-06 | Vorrichtung zum wandeln mechanischer energie in elektrische energie |
US10/495,018 US20050073221A1 (en) | 2001-11-09 | 2002-11-06 | Device for converting mechanical energy into electrical energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10155125A DE10155125B4 (de) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | Vorrichtung zum Wandeln mechanischer Energie in elektrische Energie |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10155125A1 DE10155125A1 (de) | 2003-06-05 |
DE10155125B4 true DE10155125B4 (de) | 2004-07-15 |
Family
ID=7705219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10155125A Expired - Fee Related DE10155125B4 (de) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | Vorrichtung zum Wandeln mechanischer Energie in elektrische Energie |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050073221A1 (de) |
EP (1) | EP1444738A2 (de) |
JP (1) | JP2005509297A (de) |
DE (1) | DE10155125B4 (de) |
WO (1) | WO2003041181A2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006024006A1 (de) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie |
DE102008029534A1 (de) * | 2007-08-24 | 2009-02-26 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7057330B2 (en) * | 2003-12-18 | 2006-06-06 | Palo Alto Research Center Incorporated | Broad frequency band energy scavenger |
US7122944B2 (en) | 2004-01-16 | 2006-10-17 | Tangidyne Corporation | Signal generation system and method for generating signals |
US7579757B2 (en) | 2004-01-21 | 2009-08-25 | The Regents Of The University Of Michigan | Method and micro power generator for generating electrical power from low frequency vibrational energy |
DE102004027976B4 (de) * | 2004-06-08 | 2012-02-09 | Thomas Meisel | Messverfahren und Sensorsystem zur Registrierung von Schadensereignissen an Sicherungsnetzen |
DE102005005767A1 (de) | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Scancount-Electronic Gmbh | Signalisierungseinrichtung für Verkehrsmittel zur öffentlichen Personenbeförderung |
DE112005003692B4 (de) | 2005-09-07 | 2016-04-28 | Otis Elevator Company | Aufzugsystem mit drahtlosen Etagenrufknöpfen |
NL2000056C2 (nl) * | 2006-04-19 | 2007-10-22 | Switch B V D | In een behuizing geïntegreerde piezo-elektrische module voor een schakelaar. |
US7449614B2 (en) | 2006-08-29 | 2008-11-11 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Absorbent articles including a monitoring system powered by ambient energy |
FR2907928B1 (fr) * | 2006-10-31 | 2009-02-13 | Somfy Soc Par Actions Simplifi | Dispositif autonome d'authentification par lecteur d'empreintes digitales |
DE102007003780B4 (de) * | 2007-01-19 | 2013-05-29 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | System und Verfahren zum Fernbedienen eines elektronischen Geräts |
US7605689B2 (en) * | 2007-04-11 | 2009-10-20 | Lear Corporation | Remote control with energy harvesting |
WO2009020756A1 (en) * | 2007-08-05 | 2009-02-12 | Masco Corporation | Wireless switching applications |
EP2325997B1 (de) * | 2008-09-09 | 2014-03-19 | Murata Manufacturing Co. Ltd. | Piezoelektrische energieerzeugungsvorrichtung |
JP5808518B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2015-11-10 | ジェイアール東日本コンサルタンツ株式会社 | 発電部材およびこれを用いた発電装置ならびに発電システム |
DE112009003553B4 (de) * | 2008-12-12 | 2019-01-31 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelektrischer leistungsgenerator |
US8618910B2 (en) | 2009-08-07 | 2013-12-31 | Authentec, Inc. | Finger biometric sensor including laterally adjacent piezoelectric transducer layer and associated methods |
DE102009050170B4 (de) | 2009-10-21 | 2013-08-01 | Diehl Ako Stiftung & Co. Kg | Hausautomatisierungs- und Hausinformationssystem |
DE102010014595A1 (de) * | 2010-04-09 | 2011-10-13 | Enocean Gmbh | Sendeeinrichtung |
US9913321B2 (en) * | 2013-01-25 | 2018-03-06 | Energyield, Llc | Energy harvesting container |
CN103401471B (zh) * | 2013-07-25 | 2016-04-13 | 瑞声科技(南京)有限公司 | 基于压电陶瓷的能量回收系统及手持设备 |
CN104578907A (zh) * | 2013-10-18 | 2015-04-29 | 广州杰赛科技股份有限公司 | 一种基于压电材料的能量转换装置 |
ES2722130T3 (es) | 2014-08-04 | 2019-08-07 | Inventio Ag | Elemento de control de instalación de ascensor autónomo en energía e instalación de ascensor con tal elemento de control |
US20220344970A1 (en) * | 2021-04-23 | 2022-10-27 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Pre-launch energy harvesting on aerodynamic systems |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2324004A1 (de) * | 1972-08-30 | 1974-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fernsteuerungssystem |
DE4231734A1 (de) * | 1991-09-26 | 1993-04-01 | Fuji Electric Co Ltd | Piezoelektrische einrichtung |
US5245245A (en) * | 1992-05-04 | 1993-09-14 | Motorola, Inc. | Mass-loaded cantilever vibrator |
DE19601917A1 (de) * | 1996-01-15 | 1997-07-17 | Hartmann & Braun Ag | Anordnung zur Stromversorgung elektrischer Geräte mittels pneumatischer Energie |
WO1998036395A2 (de) * | 1997-02-12 | 1998-08-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung und verfahren zur erzeugung kodierter hochfrequenzsignale |
JPH11136963A (ja) * | 1997-10-27 | 1999-05-21 | Nippon Soken Inc | 圧電式電源装置 |
WO2001045139A2 (fr) * | 1999-12-16 | 2001-06-21 | Schneider Electric Industries Sa | Dispositif autonome de commande a distance, appareil et installation electrique comportant un tel dispositif |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4761582A (en) * | 1987-03-19 | 1988-08-02 | Motorola, Inc. | Dual mode transducer |
US6411016B1 (en) * | 1999-11-12 | 2002-06-25 | Usc Co., Limited | Piezoelectric generating apparatus |
-
2001
- 2001-11-09 DE DE10155125A patent/DE10155125B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-11-06 WO PCT/DE2002/004111 patent/WO2003041181A2/de not_active Application Discontinuation
- 2002-11-06 EP EP02776871A patent/EP1444738A2/de not_active Withdrawn
- 2002-11-06 JP JP2003543113A patent/JP2005509297A/ja active Pending
- 2002-11-06 US US10/495,018 patent/US20050073221A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2324004A1 (de) * | 1972-08-30 | 1974-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fernsteuerungssystem |
DE4231734A1 (de) * | 1991-09-26 | 1993-04-01 | Fuji Electric Co Ltd | Piezoelektrische einrichtung |
US5245245A (en) * | 1992-05-04 | 1993-09-14 | Motorola, Inc. | Mass-loaded cantilever vibrator |
DE19601917A1 (de) * | 1996-01-15 | 1997-07-17 | Hartmann & Braun Ag | Anordnung zur Stromversorgung elektrischer Geräte mittels pneumatischer Energie |
WO1998036395A2 (de) * | 1997-02-12 | 1998-08-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung und verfahren zur erzeugung kodierter hochfrequenzsignale |
JPH11136963A (ja) * | 1997-10-27 | 1999-05-21 | Nippon Soken Inc | 圧電式電源装置 |
WO2001045139A2 (fr) * | 1999-12-16 | 2001-06-21 | Schneider Electric Industries Sa | Dispositif autonome de commande a distance, appareil et installation electrique comportant un tel dispositif |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006024006A1 (de) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie |
DE102008029534A1 (de) * | 2007-08-24 | 2009-02-26 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler |
DE102008029534B4 (de) * | 2007-08-24 | 2019-11-07 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Reifenmodul mit piezoelektrischem Wandler |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1444738A2 (de) | 2004-08-11 |
WO2003041181A3 (de) | 2004-01-15 |
JP2005509297A (ja) | 2005-04-07 |
DE10155125A1 (de) | 2003-06-05 |
WO2003041181A2 (de) | 2003-05-15 |
US20050073221A1 (en) | 2005-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10155125B4 (de) | Vorrichtung zum Wandeln mechanischer Energie in elektrische Energie | |
DE10051784C1 (de) | Elektromechanisches Funktionsmodul | |
EP2684227B1 (de) | Schichtverbund mit elektroaktiven schichten | |
DE102008041132B4 (de) | Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen | |
DE10256156A1 (de) | Energieautarker elektromechanischer Funkschalter | |
WO2002061857A1 (de) | Vorrichtung zur energieversorgung eines sensors | |
DE102008007774A1 (de) | Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen | |
DE102015015417A1 (de) | Bedienvorrichtung für einen Kraftwagen und Verfahren zur Erzeugung eines haptischen Signals | |
EP1776003B1 (de) | Kraftfahrzeugtürverschluss | |
DE102010014940A1 (de) | Leistungshalbleitermodul mit Anschlusselementen | |
DE102008000273A1 (de) | Sensoranordnung mit einem mechano-elektrischen Wandler und einem darauf einwirkenden deformierbaren mechanischen Element mit einem matastabilen Zustand | |
DE102013021575A1 (de) | Kapazitiver Sensor für Weg- und/oder Kraftmessungen und Fahrzeug | |
DE102007005282A1 (de) | Fahrzeugreifen mit einem Laufstreifen, Seitenwänden und einem auf der Reifeninnenseite angeordneten Reifenmodul | |
DE102019110399A1 (de) | Piezo-Schaltelement und Herstellungsverfahren hierfür | |
DE102020000589A1 (de) | Vorrichtung zum Erkennen eines Bedienelements | |
DE19914587C2 (de) | Chipkarte | |
WO2011069850A1 (de) | Überlast geschützter piezogenerator | |
EP0610464A1 (de) | Beschleunigungsschalter und verfahren zur herstellung. | |
DE102019125828B3 (de) | Taster mit bauraumsparenden, eine Schnapphaptik und eine Rückstellung bewirkenden Mitteln zur Parallelführung der Taste | |
DE102011087844A1 (de) | Baugruppe zur Energieerzeugung sowie einen Biegewandler für eine solche Baugruppe | |
DE102010042969A1 (de) | Piezoelektrisches Bauteil mit Kontaktierung | |
EP1835552A1 (de) | Piezoelektrische Vorrichtung | |
EP1648009A1 (de) | Tastschalter für eine Bedieneinheit einer Fahrzeugkomponente | |
DE20216676U1 (de) | Getränkehalter | |
EP2614681B1 (de) | Beleuchtungsvorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8381 | Inventor (new situation) |
Inventor name: ALBSMEIER, ANDRE, 81479 MUENCHEN, DE Inventor name: BULST, WOLF-ECKHART, 81739 MUENCHEN, DE Inventor name: PISTOR, KLAUS, 83623 DIETRAMSZELL, DE Inventor name: SCHMIDT, FRANK, 85604 ZORNEDING, DE Inventor name: SCZESNY, OLIVER, 85609 ASCHHEIM, DE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |