專(zhuān)利名稱(chēng)：用于由機(jī)械變形產(chǎn)生電能的彎曲換能器的制作方法
用于由機(jī)械變形產(chǎn)生電能的彎曲換能器
背景技術(shù)：
壓電式換能機(jī)構(gòu)特別是用在傳感技術(shù)和促動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域中。為了轉(zhuǎn)換在變形的結(jié)構(gòu) 中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，通常將壓電元件直接耦聯(lián)到一個(gè)載體元件或載體結(jié)構(gòu)上，其中載體結(jié) 構(gòu)也可以是一個(gè)第二壓電元件(作為壓電式雙晶片已知)。在這里，壓電元件具有兩個(gè)用于 向接口電子裝置導(dǎo)入和導(dǎo)出電荷的電極。在這里，這些電極通常構(gòu)成在大多扁平的壓電元 件的相對(duì)的側(cè)面上。例如DE 10 2005 062 872 Al公開(kāi)了一種用于車(chē)輪的滾動(dòng)識(shí)別的裝置，其中一壓 電元件以在其相對(duì)的側(cè)面上構(gòu)成的電極在芯片載體上接觸，其中壓電元件的上電極經(jīng)由鍵 合線(xiàn)被接觸并且芯片載體與壓電元件和鍵合線(xiàn)澆注到模塑料中。因此，在這種用于測(cè)量加 速度例如振動(dòng)的傳感器中可以以低的耗費(fèi)實(shí)現(xiàn)可靠的接觸。此外，壓電材料也越來(lái)越多地用于由周?chē)h(huán)境能量、特別是振動(dòng)和變形產(chǎn)生電能， 這也被稱(chēng)作能量收獲。在這里能實(shí)現(xiàn)壓電元件的彎曲變形，這些彎曲變形導(dǎo)致比在澆注到 模塑料中的壓電元件的例如在DE 10 2005062 872 Al中許用的機(jī)械應(yīng)力明顯更高的能量產(chǎn)生。在不僅載體結(jié)構(gòu)而且壓電元件被固定地夾緊的彎曲換能器中，電接觸可相對(duì)簡(jiǎn)單 地實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閴弘娫潭ǖ嘏c殼體連接。但對(duì)于這種結(jié)構(gòu)通常需要使用一個(gè)足夠大面積 的并且因而昂貴的壓電元件，其中該壓電元件在殼體連接部上的區(qū)域僅經(jīng)受相對(duì)小的機(jī)械 的應(yīng)力變化。當(dāng)壓電元件不被固定地夾緊時(shí)，接觸通常經(jīng)由柔性的線(xiàn)材連接件實(shí)現(xiàn)。然而這些 線(xiàn)材連接件同樣遭受出現(xiàn)的機(jī)械應(yīng)力并且相對(duì)于反復(fù)的變形僅具有有限的耐久性。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的彎曲換能器能實(shí)現(xiàn)壓電元件與載體元件的簡(jiǎn)單而可靠的接觸，特別 是即便對(duì)于精密機(jī)械領(lǐng)域中的結(jié)構(gòu)尺寸也是如此。彎曲換能器還適合于將傳感技術(shù)和促動(dòng) 技術(shù)特別是也應(yīng)用于能量獲得，其中該彎曲換能器能用作單獨(dú)的或者甚至自給自足的系統(tǒng) (例如傳感器模塊)的能量源。按照本發(fā)明，彎曲換能器是指在機(jī)械變形、特別是不均勻的變形時(shí)吸收機(jī)械能并 由此通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置。因此，在這里特別是繞一個(gè)或多個(gè)軸線(xiàn)的彎曲力矩能 被吸收，必要時(shí)也吸收不同的單個(gè)彎曲力矩的疊加。按照本發(fā)明可能的是，壓電元件機(jī)械地固定在連接電極的結(jié)構(gòu)上。由此可以省去 附加的線(xiàn)材或彈簧接觸。優(yōu)點(diǎn)是較簡(jiǎn)單的可制造性和能裝配性，以及特別是由于改善的穩(wěn) 定性而提高的可靠性。優(yōu)選地，兩個(gè)連接電極作為一個(gè)共同的能導(dǎo)電的層的結(jié)構(gòu)化的區(qū)域構(gòu)成在載體的 接收側(cè)、即通常上側(cè)上。結(jié)構(gòu)化的能導(dǎo)電的層的構(gòu)造可以例如借助光刻工藝和蝕刻工藝是 實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，載體面狀地構(gòu)成并且能彈性變形。壓電元件優(yōu)選在最大變形的區(qū)域內(nèi)設(shè)置在載體上。本發(fā)明的一種有利的改進(jìn)方案規(guī)定，載體完全地或者部分地由能導(dǎo)電的材料例如 金屬制成，其中至少一個(gè)連接電極安裝在一絕緣體、優(yōu)選絕緣層上。特別是也可以使用金屬載體。例如由鋼板或黃銅板構(gòu)成的金屬載體具有高的可偏 轉(zhuǎn)性，該可偏轉(zhuǎn)性能實(shí)現(xiàn)安裝的壓電元件的高的壓電電壓。此外，它們?cè)诘偷哪芰课蘸偷?的材料疲勞的情況下具有良好的彈性，從而載體能在彎曲元件的壽命時(shí)間期間保持耐久。本發(fā)明的一種有利的構(gòu)造方案規(guī)定，壓電元件分成帶有不同的優(yōu)選相反的極性的 多個(gè)、至少兩個(gè)區(qū)段。在這里，該精確的構(gòu)成可匹配于可預(yù)期的機(jī)械變形，從而能量也能由 復(fù)雜的彎曲模型和在不同方向上的彎曲產(chǎn)生。按照本發(fā)明在這里認(rèn)識(shí)到，能以這樣的方式實(shí)現(xiàn)緊湊的構(gòu)造，即兩個(gè)或更多個(gè)區(qū) 段在其上側(cè)經(jīng)由一個(gè)共同的能導(dǎo)電的層相互接觸，從而它們以適當(dāng)?shù)姆绞嚼缱鳛榇?lián)連 接和/或并聯(lián)連接相互接觸。在這里，特別是串聯(lián)連接對(duì)于提高輸出電壓是有利的。此外， 單個(gè)區(qū)段或單個(gè)區(qū)段的串聯(lián)連接可以首先分開(kāi)地在載體的不同的連接接觸部中被接觸并 且隨后經(jīng)由一個(gè)共同的例如帶有二極管的電路用作供電裝置。即使在壓電元件僅僅以一個(gè)具有一致的極性的區(qū)段構(gòu)成時(shí)也能以這樣的方式實(shí) 現(xiàn)這樣的緊湊的層構(gòu)造，即一方面構(gòu)成在壓電元件的連接側(cè)上的第一電極直接經(jīng)由一個(gè)能 導(dǎo)電的連接區(qū)域被接觸并且另一方面第二電極不是僅構(gòu)成在壓電元件的與所述連接側(cè)相 對(duì)的上側(cè)上，而是至少在一側(cè)向的棱邊區(qū)域上延伸并且也有利地延伸直到連接側(cè)并在那里 構(gòu)成一個(gè)相對(duì)小的接觸區(qū)域，該接觸區(qū)域經(jīng)由一個(gè)能導(dǎo)電的第二連接劑區(qū)域與載體裝置的 第二連接電極接觸。因此，在載體裝置的連接電極與壓電元件的電極之間的接觸能完全地在一個(gè)能導(dǎo) 電的連接劑層的區(qū)域上進(jìn)行，優(yōu)選由導(dǎo)電粘結(jié)劑或釬料構(gòu)成。帶有面狀連接件部的該固定 具有高的承載能力并且保證可靠的接觸。這樣的連接特別是也相對(duì)于振蕩、振動(dòng)和其他載 荷是耐久的并且不具有傳統(tǒng)的帶有附加接觸元件的鍵合線(xiàn)連接件或其他連接件的與此相 關(guān)的缺點(diǎn)。彎曲換能器因此可完全構(gòu)成為由載體裝置、壓電元件、導(dǎo)電粘結(jié)劑或釬焊區(qū)域和 電極或連接電極構(gòu)成的、特別是包括在不變形狀態(tài)下平面平行的多個(gè)層的層堆疊，并且因 此構(gòu)造成緊湊的和機(jī)械穩(wěn)定的。壓電元件可特別是構(gòu)成單件式的，必要時(shí)包括多個(gè)區(qū)段。此外，也可以在一個(gè)共同 的載體裝置上設(shè)置多個(gè)壓電元件，例如以串聯(lián)連接用于提高能達(dá)到的電壓或者以并聯(lián)連接 用于提高電流強(qiáng)度。在此，這些壓電元件可以在載體裝置的不同區(qū)域中并且對(duì)于不同的彎 曲方向例如接收彎曲應(yīng)力。此外也可以設(shè)置帶有多于兩個(gè)電極、例如帶有四個(gè)交叉設(shè)置的 電極的壓電元件，以便能在不同的彎曲載荷時(shí)產(chǎn)生能量。此外，本發(fā)明涉及一種傳感器模塊，該傳感器模塊具有一個(gè)按照本發(fā)明的彎曲換 能器作為供電裝置的一部分；在這里，按照本發(fā)明的傳感器模塊可以特別在能量方面是自 給自足的，例如帶有用于中間儲(chǔ)存和/或平滑所產(chǎn)生的電能的蓄能器。傳感器模塊特別是 可以是輪胎傳感器模塊，特別是用于測(cè)量輪胎壓力、溫度和/或加速度、振動(dòng)和/或變形。這 樣的按照本發(fā)明的輪胎傳感器模塊可以例如直接結(jié)合在按照本發(fā)明的輪胎的運(yùn)行面中，例 如以垂直的定向。


圖1示出一按照本發(fā)明的彎曲換能器的第一實(shí)施形式，包括單區(qū)段式構(gòu)造的壓電 元件，圖2示出一按照本發(fā)明的彎曲換能器的第二實(shí)施形式，包括多區(qū)段式構(gòu)造的壓電 元件，圖3示出示出一按照本發(fā)明的彎曲換能器的第三實(shí)施形式，包括單區(qū)段式構(gòu)造的 壓電元件，圖4a示出按照包括能導(dǎo)電的載體裝置的實(shí)施形式的在圖2中的一個(gè)局部，圖4b示出按照包括不能導(dǎo)電的載體裝置的實(shí)施形式的在圖2中的一個(gè)局部，圖5以透視的剖視圖示出一按照本發(fā)明的開(kāi)關(guān)模塊。
具體實(shí)施例方式一在圖1中示出的彎曲換能器Ia包括一能變形的載體2a和一壓電元件3a。該載 體2a具有面狀的并且平面平行的形狀并且是能彈性變形的；在這里，該載體以其兩個(gè)相對(duì) 的側(cè)面區(qū)域14支承或夾緊在支撐元件13a上，從而能實(shí)現(xiàn)在這些支撐元件之間的變形、特 別是彎曲變形。第一連接電極4a和第二連接電極5a作為結(jié)構(gòu)化的、能導(dǎo)電的層、特別是金 屬層的一部分借助光刻工藝或蝕刻工藝施加在載體2a的上側(cè)16a上，并且沿側(cè)面的、側(cè)向 方向向外延伸。壓電元件3a也構(gòu)成為面狀的；它特別是由陶瓷材料制成并且在該實(shí)施形式中具 有一致的極性方向P1。該壓電元件在其用作連接側(cè)的下側(cè)上具有第一下電極17a并在其上 側(cè)上具有第一上電極18a，其中兩個(gè)電極17a和18a例如作為金屬層被施加。壓電元件3a 這樣地在載體2a上設(shè)置在該載體的最大變形的區(qū)域內(nèi)、即在其側(cè)向中間的區(qū)域內(nèi)，使得壓 電元件的極性方向Pl垂直于載體2a定向。壓電元件3a以其下電極17a借助材料鎖合的能導(dǎo)電的層7a、特別是能導(dǎo)電的粘接 層7a或者也借助釬焊層7a機(jī)械地固定地與第一連接電極4a連接并接觸。上電極18a經(jīng)由接觸板12、特別是雙重彎折的接觸板與第二連接電極5a接觸。因此，機(jī)械穩(wěn)定的堆疊系統(tǒng)由載體2a、粘接劑7a和壓電元件3a形成。當(dāng)載體2a 在支撐元件13a之間受彎曲載荷時(shí)，壓電元件3a相應(yīng)地變形，其中由它產(chǎn)生的壓電電壓能 經(jīng)由連接電極4a和5a并且因而經(jīng)由載體2a的上側(cè)獲取。在圖2的實(shí)施形式中，在一能彈性變形的、不導(dǎo)電的、面狀的并且平面平行的載體 2b的上側(cè)16b上也構(gòu)成第一連接電極4b和第二連接電極5b作為一結(jié)構(gòu)化的能導(dǎo)電的層、 特別是金屬層的區(qū)域。因此，載體2b基本上與圖1中的載體2a相當(dāng)并且與之區(qū)別在于連 接電極4b和5b的精確的結(jié)構(gòu)化。壓電元件2b分成帶有相反定向的極性Pl和P2的一個(gè)第一區(qū)段8b和一個(gè)第二區(qū) 段％。在壓電元件2b的上側(cè)上施加一連續(xù)的能導(dǎo)電的層10b、特別是金屬層10b，該層因 而覆蓋兩個(gè)區(qū)段8b、9b的上側(cè)并且相互接觸。一結(jié)構(gòu)化的能導(dǎo)電的層、特別是金屬層施加 在壓電元件2b的下側(cè)上并且這樣地結(jié)構(gòu)化，使得它構(gòu)成一個(gè)第一電極17a和一個(gè)第二電極 18b。在這里，一能導(dǎo)電的粘結(jié)劑層或釬焊層這樣地施加到載體2b的上側(cè)16b上，使得它在第一電極17b和第一連接電極4a之間構(gòu)成一個(gè)能導(dǎo)電的材料鎖合的第一粘結(jié)劑區(qū)域7b并 在第二電極5b和第二連接電極5a之間構(gòu)成一個(gè)能導(dǎo)電的材料鎖合的第二粘接劑區(qū)域19b。因此，壓電元件3b的這兩個(gè)區(qū)段8b和9b經(jīng)由共同的金屬層IOb接觸并且在連接 電極4b和5b之間串聯(lián)連接。圖3的實(shí)施形式的彎曲換能器Ia具有一個(gè)與圖1相當(dāng)?shù)膯螀^(qū)段式壓電元件3a，其 中第二電極18a不僅構(gòu)成在壓電元件3a的上側(cè)上，而且以棱邊區(qū)域Ila在側(cè)面上延伸并且 延伸直到壓電元件的下側(cè)或連接側(cè)，在那里第二電極構(gòu)成一個(gè)側(cè)向與第一電極17a隔開(kāi)距 離的接觸區(qū)域110a，該接觸區(qū)域與第二連接電極5a接觸。因此，在圖3中也實(shí)現(xiàn)緊湊的層 結(jié)構(gòu)，在該層結(jié)構(gòu)中兩個(gè)連接電極4a和5a延伸直到壓電元件3a的下面并且觸點(diǎn)接觸經(jīng)由 兩個(gè)能導(dǎo)電的連接劑區(qū)域7a、19a實(shí)現(xiàn)。在圖1、2和3的所有實(shí)施形式中，載體2a或2b能可選地由能導(dǎo)電的材料或不能 導(dǎo)電的材料構(gòu)成。圖4a和4b示出例如對(duì)于圖2的兩區(qū)段式實(shí)施形式的這兩種構(gòu)成，其中 它們也能轉(zhuǎn)用到圖1和3。在圖4a中，載體2b由能導(dǎo)電的材料構(gòu)成，特別是作為金屬載體，例如由鋼板或黃 銅板構(gòu)成，其在良好的彈性和低的材料疲勞的情況下具有高的偏轉(zhuǎn)。在載體2b和連接電極 4b和5b之間施加有一絕緣層6，該絕緣層防止在載體2b和連接電極4b和5b之間的電接 觸。但代替于此，金屬載體2b也可以以這樣的方式直接用作連接電極之一，即例如絕緣層6 在電極17b下方空出并且連接劑區(qū)域7b直接施加到載體2b上，該載體因而形成第一連接 電極，其中因而可以省去層4b。在圖4b的實(shí)施形式中，載體2a由不能導(dǎo)電的材料例如塑料或陶瓷制成，從而在這 里相對(duì)于圖4a省去絕緣層6并且連接電極4b和5b直接構(gòu)成在載體2b的上側(cè)或者說(shuō)接收 側(cè)上。本發(fā)明并不限于上述的電極結(jié)構(gòu)。根據(jù)與應(yīng)用、換能器結(jié)構(gòu)(例如雙晶片換能器) 的依賴(lài)關(guān)系和彎曲線(xiàn)的走向，其他的電極結(jié)構(gòu)可能是有利的。在這里，在壓電元件上也可以 例如構(gòu)成有多于兩個(gè)電極，例如以交叉形的布置用于在不同的或S形的彎曲走向時(shí)輸出壓 電電壓，其中各兩個(gè)或多個(gè)電極便經(jīng)由二極管電路連接。所描述的彎曲換能器la、lb特別是適合于用作供電裝置，例如用于電路模塊，其 中另外的能量源例如電池可能是多余的。圖5以橫剖視圖示出一個(gè)傳感器模塊21作為這 樣的電路模塊的一種實(shí)施形式，該傳感器模塊具有一個(gè)包括一罐狀的上殼體部分22a和一 蓋狀或盤(pán)狀的下殼體部分22b的殼體22，這兩個(gè)殼體部分包圍一個(gè)殼體內(nèi)腔22c。在殼體 內(nèi)腔22c中接收有一個(gè)壓電發(fā)電機(jī)(PEG) 23和一個(gè)電路載體24，該電路載體帶有由SMD-結(jié) 構(gòu)元件構(gòu)成的這里僅簡(jiǎn)示的模塊式電子裝置25、27、35。視所使用的電路模塊21而定，模塊 式電子裝置25、27、35可具有不同的結(jié)構(gòu)元件。在這里設(shè)有一用于接收壓電電壓并用于提 供供電電壓的供電電路25，優(yōu)選地也設(shè)有用于在暫時(shí)不連續(xù)地運(yùn)行時(shí)中間儲(chǔ)存能量的蓄能 器。在用作輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)時(shí)，在例如構(gòu)成為電路板的電路載體24上還安裝一 壓力傳感器27，作為結(jié)構(gòu)元件35安裝控制單元例如ASIC，為了天線(xiàn)的運(yùn)行安裝相關(guān)的HF 構(gòu)件例如振蕩器以及必要時(shí)的HF-ASIC。在圖5中簡(jiǎn)示的天線(xiàn)26例如可作為環(huán)形天線(xiàn)在 電路載體24的外邊緣上環(huán)繞；但天線(xiàn)26原則上例如也可在殼體22內(nèi)或上、例如在殼體22 的內(nèi)壁上延伸或者壓鑄到殼體22中。當(dāng)用作輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，殼體22具有一個(gè)孔作為從外部的壓力輸入部。傳感器模塊21可以特別是以其對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)ν在車(chē)輛輪胎的徑向方 向上被接收，從而載體2a或2b和壓電元件3a或3b沿側(cè)向方向χ延伸。壓電發(fā)電機(jī)23具有一在殼體內(nèi)腔22c中可運(yùn)動(dòng)地或者說(shuō)可調(diào)整地被接收的質(zhì)量 元件20、作為金屬?gòu)椈稍慕饘佥d體2a或2b以及壓電元件3a或3b。載體2a或2b基 本上構(gòu)成為板簧并且根據(jù)圖4a在其上側(cè)具有絕緣層6，這里未示出的連接電極構(gòu)成在該絕 緣層上。金屬載體2a或2b置入上殼體部分22a的內(nèi)壁22c的殼體槽46中。其端部14可 被夾緊或者不被夾緊，由此能實(shí)現(xiàn)不同的頻率和彎曲形狀。在被夾緊地接收時(shí)，端部14在 其上側(cè)和下側(cè)上固定地接收在殼體槽46中；在未被夾緊地接收時(shí)，端部根據(jù)圖1至3以其 下側(cè)支承在支撐元件13a或13b上并且能向上彎曲。傳感器模塊21可以特別是作為輪胎傳感器模塊用于測(cè)量輪胎壓力、溫度和/或加 速度、振蕩和振動(dòng)。因此通過(guò)彎曲換能器可以將振蕩和變形轉(zhuǎn)化成能量并用于供電。
權(quán)利要求
用于由機(jī)械變形產(chǎn)生電能的彎曲換能器(1a，1b)，該彎曲換能器至少具有一能變形的載體裝置(2a，2b)，在該載體裝置上構(gòu)成一第一連接電極(4a，4b)和一第二連接電極(5a，5b)，一固定在所述載體裝置(2a，2b)上的壓電元件(3a，3b)，該壓電元件帶有至少一個(gè)第一電極(17a，17b)和一個(gè)第二電極(18a，18b)，其中，所述第一連接電極(4a，4b)與所述壓電元件(3a，3b)的第一電極(17a，17b)接觸，而所述第二連接電極(5a，5b)與所述壓電元件(3a，3b)的第二電極(18a，18b)接觸，其特征在于，所述第一連接電極(4a，4b)和/或所述第二連接電極(5a，5b)作為至少一個(gè)結(jié)構(gòu)化的能導(dǎo)電的層的區(qū)域施加在所述載體裝置(2a，2b)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎曲換能器，其特征在于，所述第一連接電極(4a，4b)和所述 第二連接電極(5a，5b)作為一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)化的能導(dǎo)電的層的區(qū)域施加在所述載體裝置 (2a, 2b)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彎曲換能器，其特征在于，所述載體裝置(2a，2b)具有 能導(dǎo)電的材料，并且在所述載體裝置(2a，2b)與所述第一和/或第二連接電極(4a，4b ；5a, 5b)之間構(gòu)成有一絕緣件(6b)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彎曲換能器，其特征在于，所述載體裝置(2a，2b)完全由金屬 制成并且所述絕緣件例如絕緣層(6)施加在所述載體裝置的接收側(cè)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的彎曲換能器，其特征在于，一個(gè)連接電極(4a，4b；5a, 5b) 構(gòu)成在所述絕緣件(6)上，所述載體裝置(2a，2b)用作另一個(gè)連接電極(4a，4b ；5a, 5b)并 且與兩個(gè)電極(17a, 17b ；18a, 18b)之一接觸。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的彎曲換能器，其特征在于，所述第一電極(17a， 17b)和/或所述第二電極(18a，18b)材料鎖合地借助一能導(dǎo)電的連接劑(7a，7b，19a， 19b)、例如導(dǎo)電粘接劑或釬料機(jī)械地固定并接觸在所述第一連接電極(4a，4b)和/或第二 連接電極(5a，5b)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彎曲換能器，其特征在于，兩個(gè)連接電極(4a，4b;5a，5b)局 部地構(gòu)成在所述壓電元件(3a，3b)下方并且在側(cè)向上向外延伸，所述第一電極(17a，17b) 材料鎖合地借助一能導(dǎo)電的第一連接劑區(qū)域(7a，7b)機(jī)械地固定并接觸在所述第一連接 電極(4a，4b)上，并且所述第二電極(18a，18b)材料鎖合地借助一能導(dǎo)電的第二連接劑區(qū) 域(19a，19b)機(jī)械地固定并接觸在所述第二連接電極(5a，5b)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的彎曲換能器，其特征在于，所述載體裝置(2a，2b)、所述連接 劑(7a，7b，19a，19b)、所述電極(17a, 17b ； 18a, 18b)和所述壓電元件(3a, 3b)共同地構(gòu)成 為包括多個(gè)疊置的層的層系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的彎曲換能器，其特征在于，所述壓電元件(3a) 具有一致的極性(Pl)，所述第一電極(17a)構(gòu)成在所述壓電元件(3a)的連接側(cè)上并且借助 一能導(dǎo)電的第一連接劑區(qū)域(7a)與所述第一連接電極(4a)接觸，所述第二電極(18a)至 少部分地構(gòu)成在所述壓電元件(3a)的與該連接側(cè)相對(duì)的上側(cè)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的彎曲換能器，其特征在于，所述第二電極(18a)完全構(gòu)成在 所述壓電元件(3a)的上側(cè)上并且經(jīng)由一抗彎的接觸元件、例如雙重彎折的接觸板(12)與 構(gòu)成在所述載體裝置(2a)上的所述第二連接電極(5a)接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的彎曲換能器，其特征在于，所述第二電極(18a)從所述壓電 元件(3a)的上側(cè)經(jīng)由棱邊電極區(qū)域(11a)延伸直到構(gòu)成在所述連接側(cè)上的、橫向地與所述 第一電極間隔開(kāi)的接觸區(qū)域(110a)，并且以所述第二電極的接觸區(qū)域(110a)與所述第二 連接電極(5a)接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的彎曲換能器，其特征在于，所述壓電元件(3b)至少具有 帶有不同定向的優(yōu)選相反的極性(Pl，P2)的一個(gè)第一區(qū)段(8b)和一個(gè)第二區(qū)段(9b)，在 所述第一區(qū)段(8b)上構(gòu)成所述第一電極(17a)而在所述第二區(qū)段(9b)上構(gòu)成所述第二電 極(18b)，并且所述第一區(qū)段(8b)和所述第二區(qū)段(9b)電串聯(lián)地連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的彎曲換能器，其特征在于，所述電極(17a，17b;18a，18b) 構(gòu)成在所述壓電元件(3b)的連接側(cè)上，并且在所述壓電元件(3b)的與所述連接側(cè)相反的 上側(cè)上載有一能導(dǎo)電的層(10b)，所述層使所述第一區(qū)段(8b)和所述第二區(qū)段(9b)電接觸 并串聯(lián)連接。
14.電路模塊(21)，該電路模塊至少具有殼體(22)；接收在該殼體中的壓電式發(fā)電機(jī)(23)，該發(fā)電機(jī)具有能在所述殼體(22)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的 質(zhì)量元件(20)和根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的彎曲換能器(la，lb)，其中，所述質(zhì) 量元件(10)和所述彎曲換能器(la，lb)形成一個(gè)能振動(dòng)的系統(tǒng)并且所述壓電元件(3a，3b) 在該能振動(dòng)的系統(tǒng)的振動(dòng)中能彈性變形；和供電電路(25)，用于接收在所述壓電元件(3a，3b)機(jī)械變形時(shí)由該壓電元件輸出的壓 電電壓并且用于給所述電路模塊(21)供電。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電路模塊，其特征在于，所述電路模塊是能量自給自足的 傳感器模塊、特別是用于測(cè)量輪胎內(nèi)壓和/或溫度和/或加速度的輪胎傳感器模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于由機(jī)械變形產(chǎn)生電能的彎曲換能器(1b)，其至少具有一能變形的載體裝置(2b)，在該載體裝置上構(gòu)成第一連接電極(4b)和第二連接電極(5b)；一固定在載體裝置(2b)上的壓電元件(3b)，該壓電元件帶有至少一個(gè)第一電極(17b)和一個(gè)第二電極(18b)；其中第一連接電極(4b)與壓電元件(3b)的第一電極(17b)接觸，而第二連接電極(5b)與壓電元件(3b)的第二電極(18b)接觸。在這里，所述第一連接電極(4b)和/或第二連接電極(5b)至少局部作為結(jié)構(gòu)化的能導(dǎo)電的層施加在載體裝置(2b)。特別是兩個(gè)連接電極(4b，5b)可構(gòu)成為一個(gè)共同的層的區(qū)域。還提供一種帶有這種彎曲換能器的、具有自給自足的能量供給的電路模塊。
文檔編號(hào)H01L41/09GK101990717SQ200880126400
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月6日
發(fā)明者G·克勒特, M·凱克, M·霍爾蒂希, T·潘內(nèi)克 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司