TWI597104B - 壓電震盪裝置 - Google Patents

Description

壓電震盪裝置

本發明相關於一種壓電震盪裝置，特別是相關於一種多節式壓電震盪裝置。

壓電效應(piexoelectrics)係指在材料中機械能與電能互換的現象，而壓電陶瓷係為一種常見的壓電材料，具有優良的壓電效應，並廣泛地應用在各種壓電裝置，例如超音波震盪裝置、超音波馬達、壓電變壓裝置及濾波裝置。

超音波震盪裝置可應用在清洗、乳化以及熔接等方面。在清洗方面，係透過以壓電陶瓷製成的元件發出超音波頻率的振盪，而產生無數個小氣泡及空穴效應，並在每秒數萬次的高頻震盪下，深入極細微的縫隙內部，因而可達到良好的洗淨效果。在乳化方面，主要是利用電路產生高頻電壓訊號，經過換能器將電能轉換成機械能，最後將不相溶的二相進行乳化而製備成乳化物。至於在熔接方面，則是藉由超音波震動子之音波震動，經焊頭接觸塑膠工件之加工部位，得以將該部位予以熔合。

習知的一種超音波震盪裝置(壓電震盪裝置)之主要結構包括一管體，該管體可為實心或空心，且管體之一端或二端連接有作為發送音波源頭的壓電裝置。該壓電裝置經通電而產生超音波振動，並傳導在該管體。也因此，該超音波震盪裝置會因為音波過大、長時間的衝擊以及震動而損壞。綜上，習知的壓電震盪裝置有改善之必要性。

因此，本發明的目的即在提供一種壓電震盪裝置，能延長其使用期限。

本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種壓電震盪裝置，包含：一多節式導引構件，包括複數個導引件，該每個導引件具有一中空空間，該複數個導引件係沿一長度方向兩兩相接而串接該中空空間形成該多節式導引構件，且經串接的該複數個中空空間係於該多節式導引構件內形成一導引通道；以及一震盪產生構件，包括一外殼件及一壓電構件，該外殼件連接於該多節式導引構件之該長度方向的一端，該壓電構件設置在該外殼件內的一設置空間中，藉由一壓電控制訊號之控制而產生震盪。在本發明的一實施例中係提供一種壓電震盪裝置，該多節式導引構件更包括至少一個導引件接合件，套置在相鄰的二個該導引件之端部之間，而使相鄰的二個該導引件透過該導引件接合件而相接。

在本發明的一實施例中係提供一種壓電震盪裝置，該多節式導引構件更包括至少一個導引件接合件，套置在相鄰的二個該導引件之端部之間，而使相鄰的二個該導引件透過該導引件接合件而相接

在本發明的一實施例中係提供一種壓電震盪裝置，該導引件接合件係具有一緩衝結構部，該緩衝結構部係為自該導引件接合件之外壁面向內壁面凹陷或是自內壁面向外壁面凹陷所形成的一凹陷部。

在本發明的一實施例中係提供一種壓電震盪裝置，該緩衝結構部係形成在該多節式導引構件之該長度方向之中央位置處。

在本發明的一實施例中係提供一種壓電震盪裝置，該設置空間係連通於外部，以及該震盪產生構件包括適配於該設置空間的一可防水的遮蔽件，且該遮蔽件係為可拆卸地設置在該震盪產生構件之端部而罩覆該設置空間。

在本發明的一實施例中係提供一種壓電震盪裝置，該震盪產生構件係為二個，並分別連接在該多節式導引構件之該長度方向的二端。

在本發明的一實施例中係提供一種壓電震盪裝置，該震盪產生構件之該外殼件具有一連通通道，連通在該設置空間與該導引通道之間，而使該設置空間連通於該導引通道。

在本發明的一實施例中係提供一種壓電震盪裝置，該連通通道包括一延伸區段及一連接區段，該延伸區段連通於該導引通道，該連接區段連通在該延伸區段與該設置空間之間，其中該延伸區段之內徑係等於該導引通道，該連接區段之內徑係小於該延伸區段。

在本發明的一實施例中係提供一種壓電震盪裝置，該連通通道包括一延伸區段及一連接區段，該延伸區段連通於該導引通道，該連接區段連通在該延伸區段與該設置空間之間，其中該連接區段之一端係連通於該設置空間，該連接區段之另一端係為漸擴地延伸出而連接於該延伸區段，該延伸區段之內徑係等於該導引通道，且該連接區段之內徑係不大於該延伸區段。

在本發明的一實施例中係提供一種壓電震盪裝置，該震盪產生構件之該外殼件具有一套接凹部，該多節式導引構件之位於最外端的該導引件具有一套接凸部，該套接凹部係套接結合於該套接凸部而使該外殼件連接於該多節式導引構件。

經由本發明所採用之技術手段，多節式導引構件的多節結構(經組合的複數個導引件)在收到壓電訊號時具有產生共振之效果，且經壓電構件所輸出的功率及頻率較為穩定，而穩定壓電構件之作動情形。另外，傳導在複數 個導引件中的波在緩衝結構部的位置係自折射改為繞射，波形改變，因而相對位於下方的波不會相干擾，藉此可降低整個壓電震盪裝置所帶來的衝力，進而延長其使用期限。較佳地，緩衝結構部形成在多節式導引構件的中間處之效果較佳。

100‧‧‧壓電震盪裝置

1‧‧‧多節式導引構件

11a、11b、11c、11d‧‧‧導引件

111‧‧‧端部

112‧‧‧套接凸部

12a、12b、12c‧‧‧導引件接合件

121、121a‧‧‧緩衝結構部

2‧‧‧震盪產生構件

21‧‧‧外殼件

211‧‧‧套接凹部

211a‧‧‧延伸區段

211b‧‧‧連接區段

22‧‧‧壓電構件

23‧‧‧遮蔽件

I1、I2、I3‧‧‧內徑

S1、S2、S3、S4‧‧‧中空空間

S5‧‧‧設置空間

T‧‧‧導引通道

第1圖為顯示根據本發明的一第一實施例的壓電震盪裝置的平面圖。

第2圖為顯示根據本發明的第一實施例的壓電震盪裝置的剖視圖。

第3圖為顯示根據本發明的一第二實施例的壓電震盪裝置的剖視圖。

第4a圖為顯示根據本發明的第一實施例的壓電震盪裝置於一遮蔽件罩覆於一震盪產生構件時的示意圖。

第4b圖為顯示根據本發明的第一實施例的壓電震盪裝置於遮蔽件分離於震盪產生構件時的示意圖。

以下根據第1-4圖，而說明本發明的實施方式。該說明並非為限制本發明的實施方式，而為本發明之實施例的一種。

如第1、2圖所示，依據本發明的一實施例的一壓電震盪裝置100，包含一多節式導引構件1及一震盪產生構件2。

在本實施例中，該多節式導引構件1係為一管狀中空體，且材質為可熱傳導的材質，例如金屬材質，包括一鈦金屬材質、一不鏽鋼金屬材質、一鋁金屬材質或一銅金屬材質。如第2圖所示，該多節式導引構件1包括複數個導引件11a、11b、11c、11d，該每個導引件11a、11b、11c、11d各具有一中空空間 S1、S2、S3、S4，該複數個導引件11a、11b、11c、11d係沿一長度方向兩兩相接而串接該中空空間S1、S2、S3、S4形成該多節式導引構件1，且經串接的該複數個中空空間S1、S2、S3、S4係於該多節式導引構件1內形成一導引通道T。在本實施例中，該複數個導引件11a、11b、11c、11d係透過焊接方式而組接成不可拆卸的一管體，亦即該多節式導引構件1。當然，本發明不以此為限。複數個導引件可透過套接或螺接等其它方式而相連接，且為可拆卸的。

如第1、2圖所示，該多節式導引構件1更包括複數個導引件接合件12a、12b、12c，分別套置在相鄰的二個該導引件之端部111之間，而使相鄰的二個該導引件透過該導引件接合件相接。如第2圖所示，該多節式導引構件1之該長度方向之中央位置處的該導引件接合件12b之尺寸相較於另二個導引件接合件12a、12c來得大，並連接在該二個導引件11b、11c之間，且該導引件接合件12b所形成的空間係與該中空空間S2、S3相連通。此外，為了降低衝力，該導引件接合件12b具有一緩衝結構部121，該緩衝結構部121係為自該導引件接合件12之外壁面向內壁面凹陷所形成的一凹陷部，使得波傳導至該緩衝結構部121時自折射改繞射，避免位於下方的波相互干擾。選擇性地，如第3圖所示，在其他實施例中，一緩衝結構部121a可為自內壁面向外壁面凹陷所形成的一凹陷部。值得一提的是，在本發明之壓電震盪裝置的製造過程中，緩衝結構部係形成在複數個導引件相接合之後。

在本實施例中，該震盪產生構件2係為二個，並分別連接在該多節式導引構件1之該長度方向的二端，且每個該震盪產生構件2包括一外殼件21、一壓電構件22及一遮蔽件23。

該外殼件21連接於該多節式導引構件1之該長度方向的一端，並具有一套接凹部211，該多節式導引構件1之位於最外端的該導引件11a具有一套接凸部112，該套接凹部211係套接結合於該套接凸部112而使該外殼件21連接於該 多節式導引構件1。當然，本發明不以此為限。在其它實施例中，外殼件可形成有套接凸部，而多節式導引構件形成有套接凹部，該外殼件與該多節式導引構件係透過該套接凸部與該套接凹部相接而連接。詳細而言，該外殼件21具有一連通通道，連通在該設置空間S5與該導引通道T之間，而使該設置空間S5連通於該導引通道T。在本實施例中，該連通通道包括一延伸區段211a及一連接區段211b，該延伸區段211a連通於該導引通道T，該連接區段211b連通在該延伸區段211a與該設置空間S5之間。且，該延伸區段211a之內徑I1係等於該導引通道T之內徑I2，該連接區段211b之內徑I3係小於該延伸區段211a之內徑I1。當然，本發明的連接區段的結構不以上述為限。在其他實施例中，一連接區段之一端係連通於一設置空間，該連接區段之另一端係為漸擴地延伸出而連接於一延伸區段，該延伸區段之內徑係等於一導引通道，且該連接區段之內徑係不大於該延伸區段。

如第2圖所示，該壓電構件22設置在該外殼件21內的一設置空間S5中，並藉由一壓電控制訊號之控制而產生震盪。該壓電構件22係電連接一壓電控制裝置(圖未示)，該壓電控制裝置係在本發明之壓電震盪裝置100作動時產生一壓電控制訊號至該壓電構件22，使得壓電構件2會產生具有特定極化方向之震動。

該遮蔽件23係可防水，且其結構係適配於該設置空間S5，並可拆卸地設置在該震盪產生構件2之端部而罩覆該設置空間S5，如第4a圖所示。詳細而言，該遮蔽件23可透過螺接或嵌入等方式而固定在該震盪產生構件2。再如第4b圖所示，在本實施例中，該遮蔽件23係為可拆卸，而可分離於該震盪產生構件2。

綜上所述，本發明之壓電震盪裝置藉由多節式導引構件所具有的多節結構及設置在多節式導引構件中間位置的緩衝結構部，使得在通電作動時產生共振，以及傳導在多節式導引構件的波之波形被予以改變，藉此穩定壓電構 件所輸出的功率及頻率，並降低衝力，達到延長壓電震盪裝置的使用期限的效果。

以上之敘述以及說明僅為本發明之較佳實施例之說明，對於此項技術具有通常知識者當可依據以下所界定申請專利範圍以及上述之說明而作其他之修改，惟此些修改仍應是為本發明之發明精神而在本發明之權利範圍中。

100‧‧‧壓電震盪裝置

1‧‧‧多節式導引構件

12a、12b、12c‧‧‧導引件接合件

121‧‧‧緩衝結構部

2‧‧‧震盪產生構件

23‧‧‧遮蔽件

Claims (10)

1. 一種壓電震盪裝置，包含：一多節式導引構件，包括複數個導引件，該每個導引件具有一中空空間，該複數個導引件係沿一長度方向兩兩相接而串接該中空空間形成該多節式導引構件，且經串接的該複數個中空空間係於該多節式導引構件內形成一導引通道；以及一震盪產生構件，包括一外殼件及一壓電構件，該外殼件連接於該多節式導引構件之該長度方向的一端，該壓電構件設置在該外殼件內的一設置空間中，藉由一壓電控制訊號之控制而產生震盪。
2. 如請求項1所述的壓電震盪裝置，其中該多節式導引構件更包括至少一個導引件接合件，套置在相鄰的二個該導引件之端部之間，而使相鄰的二個該導引件透過該導引件接合件而相接。
3. 如請求項2所述的壓電震盪裝置，其中該導引件接合件係具有一緩衝結構部，該緩衝結構部係為自該導引件接合件之外壁面向內壁面凹陷或是自內壁面向外壁面凹陷所形成的一凹陷部。
4. 如請求項3所述的壓電震盪裝置，該緩衝結構部係形成在該多節式導引構件之該長度方向之中央位置處。
5. 如請求項1所述的壓電震盪裝置，其中該設置空間係連通於外部，以及該震盪產生構件包括適配於該設置空間的一可防水的遮蔽件，且該遮蔽件係為可拆卸地設置在該震盪產生構件之端部而罩覆該設置空間。
6. 如請求項1所述的壓電震盪裝置，其中該震盪產生構件係為二個，並分別連接在該多節式導引構件之該長度方向的二端。
7. 如請求項1所述的壓電震盪裝置，其中該震盪產生構件之該外殼件具有一連通通道，連通在該設置空間與該導引通道之間，而使該設置空間連通於該導引通道。
8. 如請求項7所述的壓電震盪裝置，其中該連通通道包括一延伸區段及一連接區段，該延伸區段連通於該導引通道，該連接區段連通在該延伸區段與該設置空間之間，其中該延伸區段之內徑係等於該導引通道，該連接區段之內徑係小於該延伸區段。
9. 如請求項7所述的壓電震盪裝置，其中該連通通道包括一延伸區段及一連接區段，該延伸區段連通於該導引通道，該連接區段連通在該延伸區段與該設置空間之間，其中該連接區段之一端係連通於該設置空間，該連接區段之另一端係為漸擴地延伸出而連接於該延伸區段，該延伸區段之內徑係等於該導引通道，且該連接區段之內徑係不大於該延伸區段。
10. 如請求項1所述的壓電震盪裝置，其中該震盪產生構件之該外殼件具有一套接凹部，該多節式導引構件之位於最外端的該導引件具有一套接凸部，該套接凹部係套接結合於該套接凸部而使該外殼件連接於該多節式導引構件。