面用于电子组件14并且在另一方面用于指示元件16。换能器电路18是例如电子组件14的一部分。
[0039]弯曲换能器12的一部分是支撑件20，该支撑件具有复合材料(包括玻璃纤维和合成树脂)制成的条带(例如具有尺寸25mmX 80mmX 0.42mm)的形式，在该支撑件上，压电层22 (例如具有尺寸24mmX28mmX0.25mm)粘接地结合在支撑件20的面向换能器电路18的上侧上的中间区域中。此外，在一方面被蒸汽沉积在支撑件20的上侧上并且在另一方面被蒸汽沉积在压电层22的上侧上的是金属电极，该金属电极横向于支撑件26纵向方向的延伸范围对应于压电层22横向于支撑件26纵向方向的延伸范围或超过它。电极24通过例如简单的电线连接件28以电传导方式连接到换能器电路18。电线连接件28允许弯曲换能器12相对于换能器电路18 (该换能器电路例如被容纳在被紧固到外壳4的简单电路板上)运动，并且在电线连接件28与电极24之间的接触点不受机械载荷。
[0040]支撑件20具有略微弓形的弯曲并且在两个端部处被安装。在这种情况中，支撑件20以两个端部中的每一个端部松弛地且具有空隙地搁置在保持件30 (该保持件是由外壳4或保持元件的一个壁中的凹陷部或凹槽形成的插座)中，而另一保持件30由形成在柱塞8上的带廓形条带(profiled strip)提供并且延伸到支撑件20周围。如果柱塞8因此在致动机构的致动过程中沿支撑件26的纵向方向运动，则机械力在克服支撑件20与保持器30之间的空隙之后沿支撑件26的纵向方向施加在支撑件20上，由此支撑件20弓形地弯曲。由此，压电层22受到拉伸变形，从而形成可以从压电层22获取的电压。
[0041]由于支撑件20与保持器30之间存在的空隙(play)，支撑件20和计数装置2的外壳4没有刚性地彼此联接，由此例如当计数装置2被携带在身上口袋中时在行走中引起冲击效果，或者诸如当它跌落在地面上或放下在台面上时发生的冲击效果，导致支撑件20相对于外壳4移动，但不导致弯曲换能器12的弯曲。
[0042]这实现以下效果:仅仅致动机构的专门执行的致动(其中柱塞8特定地运动并且沿支撑件26的纵向方向运动过最小距离)导致弯曲换能器12的弯曲，并且因此导致电能脉冲的产生。由此避免了因冲击效果而造成的计数逻辑电路的错误计数。
[0043]在该情况下，组件10和电子组件14优选地被设计成使得甚至仅仅数毫米(例如，甚至2-4mm)的移动伴随有充分能量的产生以便执行有用的功能。
[0044]在示例性实施例中，弯曲换能器12被构造为单态弯曲换能器12并且因此精确地具有一个压电层22。在这种情况中，在一方面支撑件20和在另一方面压电层22的材料厚度被制成彼此匹配，使得弯曲换能器的中性轴线(32)位于支撑件20内并因此在压电层22外部，使得由于这个，当存在弯曲换能器12的弯曲时，拉伸变形发生在整个压电层22中，由此压电效果特别显著。
[0045]本发明不被限制到上文描述的示例性实施例。更确切地，本领域技术人员也可以从这获取本发明的其它变型而不偏离本发明的主题。特别地，结合示例性实施例描述的所有单个特征也可以以一些其它方式彼此组合而不偏离本发明的主题。
[0046]附图标记清单
[0047]2计数装置
[0048]4 外壳
[0049]8 柱塞
[0050]10 组件
[0051]12弯曲换能器
[0052]14电子组件
[0053]16指示元件
[0054]18换能器电路
[0055]20支撑件
[0056]22压电层
[0057]24电极
[0058]26支撑件的纵向方向
[0059]28电线连接件
[0060]30保持器
[0061]32中性轴线
【主权项】
1.一种用来将机械功转变为电能的组件(10)，所述组件包括弯曲换能器(12)，所述弯曲换能器具有条带形式的支撑件(20)并且具有附接到该支撑件的至少一个压电层(22)，其特征在于，条带形式的所述支撑件(20)在两个端部(30)处被安装，并且致动机构(8、30)被设置成使得当所述致动机构(8、30)被致动时，机械力沿所述支撑件(26)的纵向方向施加在所述支撑件(20)上并导致所述弯曲换能器(12)的弓形弯曲，从而导致电能的产生。
2.根据权利要求1的组件(10)，其中，条带形式的所述支撑件(20)以浮动的方式(30)被安装。
3.根据权利要求1或2的组件(10)，其中，条带形式的所述支撑件(20)的至少一个端部松弛地且带空隙地搁置在保持器(30)中。
4.根据权利要求3的组件(10)，其中，由所述空隙提供的运动自由度为在所述支撑件(26)的纵向方向上1ym到500 μπ?ο
5.根据任何前述权利要求的组件(10)，其中，条带形式的所述支撑件(20)具有弓形的预弯曲。
6.根据任何前述权利要求的组件(10)，其中，精确地一个压电层(22)被施加在条带形式的所述支撑件(20)上，其中，当所述致动机构(8、30)被致动时，所述压电层(22)经受拉伸变形。
7.根据任何前述权利要求的组件(10)，其中，所述弯曲换能器(12)的压电层(22)被布置在所述弯曲换能器(12)的中性轴线(32)外部。
8.根据任何前述权利要求的组件(10)，其中，所述弯曲换能器(12)包括至少两个电极(24)，所述电极(24)在所述支撑件(20)的端部安装装置(30)外部连接到导体(28)，以便形成所述弯曲换能器(12)的压电层(22)与换能器电路(18)之间的电连接(28)。
9.根据任何前述权利要求的组件(10)，其中，所述致动机构(8、30)的每一个完全进行的致动伴随有工作循环的执行，在所述工作循环中，产生了电能脉冲并且用来供给电子组件(14)，能量脉冲的能量含量被设计用于执行一次所述电子组件(14)的有用功能。
10.根据权利要求9的组件(10)，其中，所述电脉冲能量的能量含量是数10μ J到数100 μ Jo
11.一种包括根据任何前述权利要求的组件(10)的计数装置(2)，其特征在于电子指示器(16)和电子组件(14)，所述电子组件用来感测所述致动机构(8、30)的致动并且用来控制所述电子指示器(16)，所述组件(10)为所述电子组件(14)和所述电子指示器(16)供应电能。
12.根据权利要求11的包括根据权利要求9的组件(10)的计数装置(2)，其中，所述工作循环由主动的半循环和被动的半循环组成，至少所述主动的半循环伴随有电能脉冲的产生，所述电能脉冲的能量含量足以执行一次所述电子组件(14)的有用功能。
13.根据权利要求12的计数装置(2)，其特征在于所述电子组件(14)被设计成使得所述有用功能的执行被所述被动的半循环锁定。
【专利摘要】一种用来将机械功转变为电能的组件(10)，该组件包括弯曲换能器(12)，该弯曲换能器具有条带形式的支撑件(20)并且具有附接到其上的至少一个压电层(22)，条带形式的该支撑件(20)在两个端部(30)处被安装并且致动机构(8、30)被设置成使得当致动机构(8、30)被致动时，机械力沿支撑件(26)的纵向方向施加在支撑件(20)上并且导致弯曲换能器(12)的弓形弯曲，从而导致电能的产生。该组件可以用于为计数装置提供电能。
【IPC分类】H02N2-18, H01L41-113
【公开号】CN104798217
【申请号】CN201380059208
【发明人】S·科隆普, M·吕特尔, K·范德林登
【申请人】庄信万丰催化剂(德国)有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2013年11月8日
【公告号】DE102012220697A1, EP2920826A1, WO2014076458A1