专利名称：压电振荡器的制作方法
压电振荡器本发明涉及一种尤其是用在机动车轮胎控制系统中的压电振荡器。 现有技术无线电子装置得到越来越广泛的应用。但是其中的问题是能量供给。电池或蓄能器通常大且重并且必须更换或再充电。在低电流耗损的应用中，压电振荡器可以作为能源考虑，它们将例如振荡形式的环境能量通过机械一电的转换转换成电能。DE102007006994A1描述了一种压电振荡器，其中一个质量元件(惯性元件)和一个具有压电元件的弹簧装置形成一个能振荡的系统。为了防止由非常大的加速度产生的过载的影响，这个压电振荡器具有止挡，它们限制该系统的偏转。但是在碰撞到一个止挡上时可能产生高频振荡，其会影响压电振荡器的寿命。发明的公开
本发明的主题是一种压电振荡器，它具有压电元件，弹簧元件，质量元件和至少一个止挡，其中压电元件，弹簧元件和质量元件形成一个能振荡的，尤其是能弯曲振荡的，系统，其中止挡至少在一侧限制能振荡的系统的振荡。按照本发明，此时止挡由可延展的材料构成或具有由可延展的材料制成的覆层。通过材料的变形可以取出能振荡的系统中的能量并且可以减小或避免高频振荡。 这又具有优点，即提高压电振荡器的可靠性并且可以延长压电振荡器的寿命。与按照本发明的由可延展的材料制成的止挡相反，非可延展的止挡，例如由硬质钢材制成，会将冲击直接地并且未阻尼地再次传回到系统中并且在此情况下引起更高频的有害的振荡形式。作为可延展的材料可以使用面心立方体地结晶的金属或面心立方体地结晶的金属合金。例如可延展的材料可以选自由铝，铜，铁，金，银，铅，镍，钼和它们的合金组成的组。 出于环境上的考虑，必要时有利的是不使用铅作为可延展的材料。因此在本发明的实施形式的范围中，可延展的材料选自由招，铜，铁，金，银，镍，钼和它们的合金组成的组。在本发明的范围中，可延展的材料也可以是塑料，例如一种坚硬并且耐久的塑料。 为了提高塑料的耐久性，可以在塑料中添加纤维，例如玻璃纤维。例如可延展的材料可以是包含玻璃纤维的塑料，例如玻璃纤维填充的聚酰胺(尼龙)。塑料止挡例如可以借助于尤其是双组分压铸工艺例如与一个外壳或另外的部件一起构成。在本发明的实施形式的范围中，压电振荡器具有两个或更多个止挡。止挡此时尤其在两侧限制能振荡的系统的振荡。为此，止挡最好布置在振荡的两个偏转侧上。例如可以在每个偏转侧上布置一个至五个止挡。压电振荡器尤其可以具有偶数数量的止挡，其中各一半的止挡限制能振荡的系统的在一个偏转侧上的振荡并且另一半的止挡限制能振荡的系统的在另一个偏转侧上的振荡。在本发明的范围中，最好这样地布置止挡，使得止挡防止能振荡的系统由于大的加速度而受到过载或者将能振荡的系统的振荡限制在一个水平上， 在该水平上，能振荡的系统不承受超过它的机械强度的负荷。在本发明的另一个实施形式的范围中，压电振荡器具有至少一个涡流阻尼器(涡流制动器)。该涡流阻尼器最好至少在一侧阻尼能振荡的系统的振荡。这样，除了能量吸收的止挡以外，该涡流阻尼器可以附加地在过载情况下从系统中取出能量。适合作为涡流阻尼器的例如是永久磁铁。涡流阻尼器最好布置在紧靠近至少一个止挡的附近。通过能振荡的系统的振荡和涡流阻尼器，可以感应出电压并且因此在能振荡的系统中感应出涡流，其中产生一个与涡流阻尼器的磁场反向的磁场。在以小的偏转振荡时，例如在振荡器正常运行下，该产生的磁场最好很小并且对能振荡的系统的振荡没有或只有很小的影响。但是在紧靠近涡流阻尼器的附近，该产生的磁场最好如此大，使得能振荡的系统的振荡被阻尼。在涡流阻尼器和/或止挡之前或其中，能振荡的系统的被偏转的范围的速度最好被极大地阻尼或等于零。由于具有大振幅的激励振荡引起高的速度并且该速度又引起强烈的涡流，因此涡流被有利地特别强烈地阻尼。在本发明的另一个实施形式的范围中，弹簧元件和/或质量元件由具有高导电性的金属或金属合金构成。这具有优点，感应的涡流由于高的导电性而更高并且因此阻尼作用被最大化。具有高导电性的金属或金属合金在本发明的范围中可以理解为尤其是具有在 300K下导电性> 15 · 106S/m的金属或金属合金，例如从由银，铜，金，铝和其合金组成的组中选择的一种金属或金属合金。在本发明的另一个实施形式的范围中，压电振荡器具有两个或更多个涡流阻尼器。涡流阻尼器最好在两侧阻尼能振荡的系统的振荡。涡流阻尼器为此可以布置在振荡的两个偏转侧上。压电振荡器最好具有偶数数量的涡流阻尼器，其中一半的涡流阻尼器阻尼能振荡的系统在一个偏转侧上的振荡和另一半的涡流阻尼器阻尼能振荡的系统在另一个偏转侧上的振荡。在振荡的两个偏转侧上布置的涡流阻尼器此时可以尤其是相互对称地布置。涡流阻尼器最好这样地布置在振荡的两个偏转侧上，使得它们的磁场在能振荡的系统的平面中相互抵消。这具有优点，在小信号范围中的振荡情况下，也就是说在这个“中央区域”内，涡流不产生阻尼作用或仅产生很小的阻尼作用，其中较大的或甚至由过载引起的振荡离开该中央区域并且受到涡流的强烈的阻尼作用。在本发明的范围中压电元件最好在能振荡的系统的振荡时可弹性变形。压电元件，弹簧元件和质量元件可以基本上平面地构造。在此情况下，“平面地构造”可以理解为一种扁平的三维体。压电元件尤其可以设计成条带形和/或弹簧元件可以是板簧(片簧)。 能振荡的系统最好具有一种夹层结构或者将压电元件，弹簧元件和质量元件夹层式地构造和布置。例如弹簧元件此时布置在压电元件和质量元件之间。在本发明的另一个实施形式的范围中，压电振荡器具有外壳。能振荡的系统最好可振荡地布置在外壳内。能振荡的系统，止挡和/或涡流阻尼器可以布置在外壳上。在本发明的另一个实施形式的范围中，压电振荡器具有蓄能器用于储存压电元件产生的电能。本发明的另一个主题是一种电子装置，它包括按照本发明的压电振荡器。电子装置例如可以是无电网连接头的和/或便携式的电子装置。按照本发明的压电振荡器尤其可以是该电子装置的惟一的能源。电子装置此外可以具有一个或更多个传感器，例如包括压力传感器和/或温度传感器和/或加速度传感器。电子装置尤其可以是机动车轮胎控制系统。本发明的另一个主题是一种按照本发明的压电振荡器在电子装置，例如无电网连接头的电子装置，尤其是机动车轮胎控制系统中的用途。附图
按照本发明的主题的其它的优点和有利的实施例通过
并且在以下的说明书中描述。其中要注意的是，附图只具有说明的性质而不是意在以某种形式限制本发明。附图中所示
图Ia是沿着线A-A通过按照本发明的压电振荡器的第一实施形式的一个示意剖面图； 图Ib是在图Ia中所示第一实施形式(没有示出止挡)的一个示意透视图； 图加是沿着线A-A通过按照本发明的压电振荡器的第二实施形式的一个示意剖面和
图2b是在图加中所示第二实施形式(没有示出止挡)的一个示意透视图。图Ia示出了按照本发明的压电振荡器的第一实施形式，它具有压电元件1，弹簧元件2，质量元件3和四个止挡4。图Ia说明了压电元件1，弹簧元件2和质量元件3形成一个能振荡的系统。用标记5表示的符号表示出该系统是能振荡地支承的。 图Ia示出了能振荡的系统具有夹层结构，其中压电元件1，弹簧元件2和质量元件 3基本上平面式地构造并且弹簧元件2布置在压电元件1和质量元件3之间。在此情况下压电元件1被这样地设计成条带形并且这样地布置，使得在能振荡的系统振荡期间该压电元件可以弹性变形。图Ia此外示出了压电元件1经第一电触头6并经弹簧元件2可以被电接通或已被电接通。图Ia示出了止挡4在两侧限制能振荡的系统的振荡。在此情况下，止挡4相互对称地并且在振荡方向S上与能振荡的系统相间隔地布置在两个振荡偏转侧Al，A2上。图Ib示出了在图Ia中示出的第一实施形式的一个示意透视图。止挡4在图Ib 中没有示出。图Ib显示压电振荡器具有外壳10，在该外壳中可以振荡地布置和固定该能振荡的系统。弹簧元件2基本上以板簧的形式构造。在图Ib所示的实施形式的范围中，弹簧元件2包括一个弹性弹簧区加(被压电元件1遮住)和两个质量元件接触区2b，2c。压电元件顶接在弹簧元件2的弹簧区加上。图 Ib说明所示的压电振荡器为了电接通压电元件1而具有两个电触头6，7具有。在图Ib中它们围绕能振荡的系统地布置在平面中。第一电触头6放置在压电元件1上。第二电触头 7经弹性弹簧区加接通压电元件1。图Ib此外示出了第一电触头6和第二电触头7分别经一个被引导穿过外壳10的第一接触元件8和第二接触元件9可被接通或已被接通。图加和213示出了按照本发明的压电振荡器的第二实施形式。第二实施形式与在图Ia和Ib中示出的第一实施形式的区别在于，按照本发明的压电振荡器此外具有涡流阻尼器11。在第二实施形式的范围中，涡流阻尼器11在振荡方向S上与能振荡的系统相间隔地布置并且涡流阻尼器11在一侧阻尼能振荡的系统的振荡。涡流阻尼器11的磁场此时在振荡方向S上或垂直于能振荡的系统的主表面地穿过能振荡的系统。一个最大的阻尼作用由此达到，即具有能振荡的系统的最大振荡的区域布置在涡流阻尼器的激励磁极(场磁极) 的下方或上方。有利地，这样地设计弹簧元件2和质量元件3，使得涡流可以尽可能大空间地并且不受槽，切口和类似结构干扰地形成。
权利要求
1.压电振荡器，具有一压电元件(1)，一弹簧元件0)，一质量元件⑶和一至少一个止挡G)，其中压电元件(1)，弹簧元件( 和质量元件C3)形成一个能振荡的系统，其中所述止挡(4)至少在一侧限制所述能振荡的系统的振荡，其特征在于，所述止挡(4)由可延展的材料形成或具有由可延展的材料制成的覆层。
2.按照权利要求1所述的压电振荡器，其特征在于，所述可延展的材料是面心立方体地结晶的金属或面心立方体地结晶的金属合金。
3.按照权利要求1或2所述的压电振荡器，其特征在于，所述可延展的材料从由铝，铜， 铁，金，银，铅，镍，钼和其合金组成的组中选择。
4.按照权利要求1至3之一所述的压电振荡器，其特征在于，所述可延展的材料是塑料。
5.按照权利要求1至4之一所述的压电振荡器，其特征在于，压电振荡器具有两个或更多个止挡G)，其中止挡(4)在两侧限制所述能振荡的系统的振荡。
6.按照权利要求1至5之一所述的压电振荡器，其特征在于，压电振荡器具有至少一个涡流阻尼器(11)，其中所述涡流阻尼器(11)至少在一侧阻尼所述能振荡的系统的振荡。
7.按照权利要求1至6之一所述的压电振荡器，其特征在于，压电振荡器具有两个或更多个涡流阻尼器(11)，其中所述涡流阻尼器(11)在两侧阻尼所述能振荡的系统的振荡。
8.按照权利要求1至7之一所述的压电振荡器，其特征在于，压电振荡器具有偶数数目的涡流阻尼器(11)，其中一半的涡流阻尼器(U)在一个偏转侧(Al)上阻尼所述能振荡的系统的振荡并且另一半的涡流阻尼器(11)在另一个偏转侧(A2)上阻尼所述能振荡的系统的振荡。
9.按照权利要求1至8之一所述的压电振荡器，其特征在于，涡流阻尼器(11)被这样地布置在振荡的两个偏转侧上，使得它们的磁场在所述的能振荡的系统的平面中抵消。
10.按照权利要求1至9之一所述的压电振荡器，其特征在于，这个或这些涡流阻尼器 (11)各布置在紧靠近至少一个止挡的附近。
11.按照权利要求1至10之一所述的压电振荡器，其特征在于，涡流阻尼器(11)是永久磁铁。
12.按照权利要求1至11之一所述的压电振荡器，其特征在于，弹簧元件(2)和/或质量元件(3)由具有高导电性的金属或金属合金构成。
13.按照权利要求1至12之一所述的压电振荡器，其特征在于，压电振荡器具有外壳 (10)，其中能振荡的系统可振荡地布置在外壳(10)内部和外壳(10)上并且其中这个或这些止挡(4)和这个或这些涡流阻尼器(11)布置在外壳(10)上。
14.电子装置，其包括一个按照权利要求1至13之一所述的压电振荡器。
15.按照权利要求14所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置是机动车轮胎控制系统。
全文摘要
本发明涉及一种尤其是用在机动车轮胎控制系统中的压电振荡器。
文档编号H01L41/113GK102325661SQ201080008568
公开日2012年1月18日 申请日期2010年1月11日 优先权日2009年2月20日
发明者拉尔默 F., 凯克 M., 赖申巴赫 R., 帕内克 T. 申请人:罗伯特·博世有限公司