一种长寿命的压电陶瓷振动器结构的制作方法

本实用新型属于压电电源技术领域，具体涉及一种长寿命的压电陶瓷振动器结构。

背景技术：

压电陶瓷是一种换能器，基于压电效应，可将电能转换为机械能，也可将机械能转换为电能。给压电陶瓷施加交变驱动电压，压电陶瓷就会产生振动，并通过介质传递振动量。压电振动器具有功耗低、结构紧凑、体积小，无电磁干扰，不发热等特点，是一种理想的振动元件，用于小型电子设备中。

目前电子设备用于警示作用的振动元件大都是偏心电机，其圆柱体外径尺寸偏大，制约了小型电子设备超薄化、轻量化的发展，且功耗高，有电磁干扰，长时间工作易发热，影响小型电子设备的电源续航。

技术实现要素：

发明目的：针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种长寿命的压电陶瓷振动器结构，具备功耗低、无电磁干扰、结构紧凑、长寿命等特点，适合在小型化电子设备中应用。

技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种长寿命的压电陶瓷振动器结构，包括压电陶瓷片、高弹性模量的中间支撑层、质量块、引线和安装座；所述的压电陶瓷片粘接在中间支撑层的上下两面上，中间支撑层的尾端固定在安装座上，形成悬臂梁结构，质量块粘贴在悬臂梁的前端，引线焊接在压电陶瓷表面电极上。

所述的压电陶瓷片对称粘接在中间支撑层两侧，压电陶瓷片为2片以上，各压电陶瓷片顺序堆叠，并按照极性规律排列；引线焊接在压电陶瓷表面。

所述的压电陶瓷片对称粘接在中间支撑层两侧，压电陶瓷片为2片以上，各压电陶瓷片间隔有序粘接，并按照极性规律排列，引线焊接在压电陶瓷表面。

所述的中间支撑层为使用高弹性模量的高分子材料或金属材料制成的中间支撑层。

所述的质量块粘接在悬臂梁的自由端两侧。

所述的质量块粘接在中间支撑层上或压电陶瓷片上。

所述的质量块为钨合金材料制成的质量块。

所述的压电陶瓷振动器结构输入为交流电，通过引线对位于中间支撑层上下面的压电陶瓷片合并，作为交流电的一个输入端，中间支撑层作为交流电的另一个输入端，接入交流电。

所述的压电陶瓷振动器结构输入为直流电，通过引线对位于中间支撑层上、下面的压电陶瓷片，一个输入电压V，另一个输入电压0，对中间支撑层输入电压0/V。

所述的压电陶瓷振动器结构输入为直流电，通过引线对位于中间支撑层上、下面的压电陶瓷片，一个输入电压V/0，另一个输入电压0，对中间支撑层输入电压0/V。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的长寿命的压电陶瓷振动器结构，将压电陶瓷片粘接在高弹性模量的中间支撑层两侧，压电陶瓷片对称粘接在中间支撑层两侧，中间支撑层尾端固定在安装座上，形成悬臂梁结构，质量块粘贴在悬臂梁的自由端，引线焊接在压电陶瓷表面电极。给压电陶瓷输入交变驱动电压，压电陶瓷产生振动，并通过安装座传递振动量。利用高弹性模量的中间支撑层，且只有中间支撑层固定在安装座上，由中间支撑层承受压电陶瓷往复变形振动的根部应力，有效地保证了压电振动器的工作寿命，可以达到近40m/s²的振动加速度，无电磁干扰，在小型化等电子设备应用领域有较广的前景。

附图说明

图1是长寿命的压电陶瓷振动器结构的结构示意图；

图2是交流电驱动示意图；

图3是第一种直流电驱动示意图；

图4是第二种直流电驱动示意图；

图5是压电陶瓷振动器结构的另一种结构示意图；

图6是压电陶瓷振动器结构的第三种结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，长寿命的压电陶瓷振动器结构，包括压电陶瓷片1、高弹性模量的中间支撑层2、质量块3、引线4和安装座5；压电陶瓷片1对称粘接在中间支撑层2的上下两面上，中间支撑层2的尾端固定在安装座5上，形成悬臂梁结构，质量块3粘贴在悬臂梁的前端（自由端），引线4焊接在压电陶瓷表面电极。

该长寿命的压电陶瓷振动器结构，将压电陶瓷片1粘接在高弹性模量的中间支撑层2两侧，中间支撑层尾端固定在安装座5上，形成悬臂梁结构，质量块3粘贴在悬臂梁的自由端，引线4焊接在压电陶瓷片1表面电极。给压电陶瓷片1输入交变驱动电压，压电陶瓷产生振动，并通过安装座传递振动量。如图2所示，当输入为交流电时，通过引线4对位于中间支撑层2上下面的压电陶瓷片1合并，作为交流电的一个输入端（正极），中间支撑层2作为交流电的另一个输入端（负极），接入交流电，即可驱动压电陶瓷振动器振动工作。如图3当输入为直流电时，通过引线4对位于中间支撑层2上、下面的压电陶瓷片1，一个（位于上面或下面）输入电压V，另一个（位于下面或上面）输入电压0，对中间支撑层2输入电压0/V，即可驱动压电陶瓷振动器振动工作；也可以如图4所示，通过引线4对位于中间支撑层2上、下面的压电陶瓷片1，一个（位于上面或下面）输入电压V/0，另一个（位于下面或上面）输入电压0，对中间支撑层2输入电压0/V，来驱动压电陶瓷振动器振动工作。

该长寿命的压电陶瓷振动器结构，压电陶瓷片1对称粘接在中间支撑层两侧，压电陶瓷片可以是二片，或者多片堆叠（如图5），或是多片间隔有序粘接（如图6），在多片间隔有序粘结时亦可以多片堆叠，并按照极性规律排列；引线焊接在压电陶瓷表面。中间支撑层2可以使用高弹性模量的高分子材料或金属材料。质量块3粘接在粘贴在悬臂梁的自由端，或者自由端两侧，可以粘贴在中间支撑层2上，也可以粘贴在压电陶瓷片1上（图5和图6），质量块3可以为钨合金材料制成的质量块。

本实用新型的长寿命的压电陶瓷振动器结构，利用高弹性模量的中间支撑层，且只有中间支撑层固定在安装座上，由中间支撑层承受压电陶瓷往复变形振动的根部应力，有效地保证了压电振动器的工作寿命，可以达到近40m/s²的振动加速度，无电磁干扰，在小型化等电子设备应用领域有较广的前景。