[发明专利]压电振荡器

说明书

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－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，铂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铝，铜，铁，金，银，镍，铂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。