用于制造压电弯曲变换器的方法技术

技术编号:3173690 阅读:157 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术推荐了用于制造压电弯曲变换器的方法,其中该压电衬底片变换器分别具有通过一个分隔间隙(30)相互分隔的、相互平行设置的两个薄片(36、37),该薄片分别从一个自由薄片端延伸至一个末端固定区域(25),在该末端固定区域处这两个薄片(36、37)相互连接,其中该分隔间隙(30)结束于该末端固定区域(25)中的一个末端固定间隙端(35),其中该方法按照以下的步骤来执行:在两个相互配对的薄片初始结构(23、24)之间如此插入相应的分隔间隙(30),使得该分隔间隙在所述孔(26a、26b、26c)的整个孔长度上延伸至该孔(26a、26b、26c)的朝向自由薄片端的前孔区域(27a、27b、27c),其中该孔长度在所述压电衬底片(11)的厚度方向上延伸,借助分离工具把设置有分隔间隙(30)的压电衬底片(11)分离为压电弯曲变换器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,其中该压电弯曲变 换器分別具有通过分隔间隙而相互分开而且相互平行设置的两个薄 片,这些薄片分别从一个自由的薄片端延伸至一个末端固定区域,在 该末端固定区域处这两个薄片相互连接,其中该分隔间隙结束于该末 端固定区域中的一个末端固定间隙端。
技术介绍
也可以称为间隙或缝隙弯曲变换器的这样 一 种压电弯曲变换器比如在EP 1 207 329 Bl中被公开,其中两个压电弯曲变换器薄片在 一个安装片段上相互固定连接,并一起固定安装在一个阀门外壳中。 对应于所期望的阀门功能,该压电变换器可以相互独立地被电气控制, 以引起偏转运动,这种偏转运动^皮用于打开或关闭要控制的阀门。然用领域之一。该压电弯曲变换器在制造时首先在一个第一制造步骤中由压电衬 底片(Piezo-Nutzen)分离而成。该分隔间隙在此还没有形成。该 分隔间隙在另 一 制造步骤中在所述分离或分开之后才被插入。在此典 型地采用了一种简单的分隔方法,该方法可能在陶瓷的边缘上以及在 末端固定区域处导致不期望的、缩短寿命的破裂。另外,这种制造方 法导致相对大的几何公差,这对于压电弯曲变换器的之后的应用、比 如作为阀门的开关机构是有害的。
技术实现思路
换器的方法,其中这样制造的压电弯曲变换器与常规制造的压电弯曲 变换器相比具有微小的公差,并在应用中可靠的运行。该技术问题利用具有独立权利要求1特征的方法而得到解决。本 专利技术的改进方案在从属权利要求中给出。根据本专利技术的,该压电弯曲变换 器分别具有通过一个分隔间隙相互分隔的、相互平行设置的薄片,这 些薄片分别从一个自由薄片端延伸到一个末端固定区域,在该末端固 定区域中这两个薄片相互连接,其中该分隔间隙结束于该末端固定区 域中的一个末端固定间隙端,提供了一种多层的片状的压电衬底片, 其多个条状的薄片初始结构,其中分别在该末端固定区域中在两个相 互配对的薄片初始结构之间设置有在厚度方向上穿过该压电衬底片的 一个孔。另外在两个相互配对的薄片初始结构之间插入了相应的分隔间 隙,这样使得它在孔的整个孔长度上延伸直至该孔的朝向自由薄片端 的前孔区域,其中所述孔长度在压电衬底片的厚度方向上延伸。接着,设置有分隔间隙的压电衬底片借助一种分离工具而被分离 为压电弯曲变换器。从而已经在该分离过程之前就进行了分隔间隙的构造。此外通过 该孔得到了相应压电弯曲变换器的分隔间隙的末端固定间隙端的更规 矩的终结,使得防止在该间隙末端上有缩短寿命的破裂。以尤其优选的方式利用该分离工具来实施分隔间隙的插入。从而 可以把同一工具用于插入分隔间隙以及用于该分离过程。尤其优选的是该分离工具是一种锯。插入分隔间隙和/或分离为压 电弯曲变换器从而优选地通过一个切割过程来实施。然而其他的分隔 方法也是可以的,比如水喷射切割或诸如此类。作为锯可以使用具有旋转锯片的薄片锯,该锯片优选地相应切入 到在两个配对的薄片初始结构之间的区域中。然而或者也可以从该压 电衬底片的外边缘切入。也可以考虑从内向外地剪切。在借助薄片锯插入分隔间隙时在净皮切割的间隙末端上,亦即在末端固定间隙端上 在该元件中得到了 一个圆的切割末端范围。在考虑到该压电弯曲变换 器的弯曲特性和疲劳强度时这种轮廓是非常有害的,并决不允许位于压电有效区域中,其中该有效区域通常至少部分地由PZT陶瓷来构造。 但是切入到位于两个条状薄片初始结构之间的孔中,确切地说是在整 个孔长度上切入,由此防止了这种圆的切割末端范围,其中该孔长度 在该压电衬底片的厚度方向上延伸。该分隔间隙从而可以结束于基本 垂直于该压电衬底片的板平面而延伸的一个末端固定间隙端。在本专利技术的一种改进方案中,通过直到所属孔的两次切割来构成 相应的分隔间隙。如果一次切割的切割宽度小于要制造的分隔间隙的 宽度,比如如杲一个薄片锯的锯片的宽度小于要制造的分隔间隙的宽 度,那么就是上述这种情况。然而,如果切割的切割宽度与要制造的 分隔间隙的宽度相一致,那么原则上也可以利用单独一次切割来制造 该分隔间隙。在本专利技术的一种改进方案中,该孔可以是具有圆形截面的这种孔。 或者该孔也可以具有与圃形截面有差异的、比如长圆孔形或椭圆形的 截面。可以设置具有前迷截面的单独一个孔。或者也可以通过横向的、 尤其垂直于切割方向的按照钻孔的方式并列布置的多个子孔来构造。 相邻的子孔在此可以由相对窄的材料连接物来相互隔开,其中这些材 料连接物可以容易地被断开。在使用薄片锯来插入分隔间隙时优选地设置有另 一孔,该孔在从 自由薄片端开始的方向上成行地设置于该第一孔之后,并与该第一孔 相间隔,使得借助薄片锯所产生的锯缝在该压电衬底片的表面上达到 该另一孔,并同时达到该第一孔的前孔区域的下边缘。该另一孔从而 可以用作所切割至的定位标志,其中则与锯片的曲率半径相互协调地 来保证在该第一孔上达到了前孔区域的下边缘,由此从而不产生圆的切割范围。在本专利技术的一种改进方案中,多个压电衬底片通过其表面相互重 叠地附着,在所形成的压电衬底片组上的多个压电衬底片上同时形成 分隔间隙。比如可以通过一种内钻孔锯来进行分隔间隙的插入,其中 该内钻孔锯在切割时提供了高的精确度,而不产生粗糙度。附图说明本专利技术的优选实施例在附图中示出并在下文中进行解释。其中 图1示出了根据本专利技术第一实施例的一个压电衬底片的俯视图, 图2示出了在插入分隔间隙时图1的压电衬底片的透视图, 图3示出了在插入分隔间隙之后图1的压电衬底片的透视图, 图4示出了图3的单元X的放大图,其具有沿图3中的线IV-IV 穿过该压电衬底片的 一次切割,图5示出了根据本专利技术第二实施例的一个压电衬底片的俯视图, 图6示出了在插入分隔间隙时图5的压电衬底片的透视图, 图7示出了在插入分隔间隙之后图5的压电衬底片的透视图, 图8示出了图7的单元Y的放大图,其具有沿图7中的线VIII-VIII穿过该压电衬底片的一次切割,图9示出了根据本专利技术第三实施例的一个压电衬底片的俯视图, 图10示出了在插入分隔间隙时图9的压电衬底片的透视图, 图11示出了在插入分隔间隙之后图9的压电衬底片的透视图, 图12示出了图11的单元Z的放大图,其具有沿图11中的线XII-XII穿过该压电衬底片的一次切割,图13示出了在分离过程之后一个压电弯曲变换器的俯视图。具体实施方式图1至4示出了根据本专利技术第一实施例的一个压电衬底片11。这 种压电衬底片ll通过两个不同的处理步骤来制造,亦即层压处理和 涂层处理。在层压中提供了一种栽体初始结构,该载体初始结构也可以称作 半固化片(Prepreg)。半固化片是以优选片状的、还未固化的弯曲 松弛的毛坯形态的半成品,其中该毛坯还具有封入的加强纤维。该加 强纤维适当地位于一或多个单向的层上,该单向层在半固化片的纵向 或横向上。适当地沿着下面将要描述的压电层12的纵向方向对齐。当 然该加强纤维也可以是编织物状或纤维束状。可以以还未固化的状态 容易地使该半固化片成型并制成所期望的状态。此外由于其粘性特征 而可以非常精密地来装配元件。所述的元件是采用电路板形式设计的触点单元13,该触点单元具有用电气绝缘材料制成的基板14。作为基板材料考虑使用玻璃纤维增强的环氧树脂或合成树脂。在该基板14的正面15上设置有由导电材料(比如铜)制成的多个 接点单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造压电弯曲变换器的方法,其中该压电弯曲变换器分别具有通过一个分隔间隙(30)相互分隔的、相互平行设置的两个薄片(36、37),其中所述薄片分别从一个自由薄片端延伸至一个末端固定区域(25),在该末端固定区域处所述两个薄片(36、37)相互连接,其中所述分隔间隙(30)结束于所述末端固定区域(25)中的一个末端固定间隙端(35),所述方法具有以下的步骤:    -提供具有多个条状薄片初始结构(23、24)的一个多层板状压电衬底片(11),其中分别在两个相互配对的薄片初始结构(23、24)之间的末端固定区域(25)中设置在厚度方向上穿过所述压电衬底片(11)的孔(26a、26b、26c),    -在两个相互配对的薄片初始结构(23、24)之间插入相应的分隔间隙(30)使得:该分隔间隙在所述孔(26a、26b、26c)的整个孔长度上延伸至该孔(26a、26b、26c)的朝向自由薄片端的前孔区域(27a、27b、27c),其中该孔长度在所述压电衬底片(11)的厚度方向上延伸,    -借助一种分离工具把设置有分隔间隙(30)的压电衬底片(11)分离为压电弯曲变换器。

【技术特征摘要】
DE 2007-1-31 102007004778.01.用于制造压电弯曲变换器的方法,其中该压电弯曲变换器分别具有通过一个分隔间隙(30)相互分隔的、相互平行设置的两个薄片(36、37),其中所述薄片分别从一个自由薄片端延伸至一个末端固定区域(25),在该末端固定区域处所述两个薄片(36、37)相互连接,其中所述分隔间隙(30)结束于所述末端固定区域(25)中的一个末端固定间隙端(35),所述方法具有以下的步骤-提供具有多个条状薄片初始结构(23、24)的一个多层板状压电衬底片(11),其中分别在两个相互配对的薄片初始结构(23、24)之间的末端固定区域(25)中设置在厚度方向上穿过所述压电衬底片(11)的孔(26a、26b、26c),-在两个相互配对的薄片初始结构(23、24)之间插入相应的分隔间隙(30)使得该分隔间隙在所述孔(26a、26b、26c)的整个孔长度上延伸至该孔(26a、26b、26c)的朝向自由薄片端的前孔区域(27a、27b、27c),其中该孔长度在所述压电衬底片(11)的厚度方向上延伸,-借助一种分离工具把设置有分隔间隙(30)的压电衬底片(11)分离为压电弯曲变换器。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过到达所属孔 (26a、26b、26c)的两次切割(33)来构成一个相应的分隔间隙(30)。3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述孔(26a) 是具有圆形截面的孔。4. 根据权利要求1或2所述的方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:M韦因曼A施米德A肖尔茨
申请(专利权)人:费斯托合资公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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