一种路用压电换能装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110336487A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201910696421.5(22)申请日2019.07.30(71)申请人长安大学地址710064陕西省西安市南二环路中段(72)发明人曹阳森沙爱民陈谦刘状壮栾博李新舟(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人李鹏威(51)Int.Cl.H02N2/18(2006.01)H01L41/113(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图8页(54)发明名称一种路用压电换能装置及方法(57)摘要本发明公开了一种路用压电换能装置及方法，包括外部壳体、压头、传动装置和压电换能装置；底座内部设置有圆柱体空腔，压电换能装置设置在底座内部的圆柱体空腔内；压电换能装置包括压电材料、衬片电极、固定块和导线；传动装置设置在压电换能装置的圆环内部，传动装置包括空心圆柱、复位弹簧、内转动臂、外转动臂、导轮、伸缩弹簧、和轴承；工作时，导轮接触并挤压压电材料；压头设置在传动装置上方，压头底部设置有螺纹柱，螺纹柱与压头同轴，螺纹柱与空心圆柱内部通孔的螺纹部分连接，未工作时，压头底部与空心圆柱顶部间隙设置，解决了现有压电装置耐久性与压电性能不相容的问题。CN110336487ACN110336487A权利要求书1/2页1.一种路用压电换能装置，其特征在于，包括外部壳体(1)、压头(2)、传动装置(3)和压电换能装置(4)；底座(101)内部设置有圆柱体空腔，圆柱体空腔与底座(101)顶面连通，压电换能装置(4)设置在底座(101)内部的圆柱体空腔内；压电换能装置(4)包括压电材料(401)、衬片电极(402)、固定块(403)和导线(404)，压电换能装置(4)为圆环状，圆环内层采用并联在一起的压电材料(401)，至少有三个固定块(403)均匀设置在圆环外层周面上，两个相邻的固定块(403)之间设置有衬片电极(402)，衬片电极(402)与底座(101)内壁间隙设置；导线(404)为两根，一根连接在压电材料(401)表面，另一根连接在衬片电极(402)上，两根导线(404)均输出至外部壳体(1)外侧；传动装置(3)设置在压电换能装置(4)的圆环内部，传动装置(3)包括空心圆柱(301)、复位弹簧(302)、内转动臂(303)、外转动臂(304)、导轮(305)、伸缩弹簧(306)、和轴承；轴承外圈固定在底座(101)圆柱体空腔的底部，空心圆柱(301)与压电换能装置(4)同轴竖直设置，空心圆柱(301)与轴承内圈连接，位于轴承上方，空心圆柱(301)内部设置有第一通孔，第一通孔内部设置有复位弹簧(302)，复位弹簧(302)一端与轴承内圈连接，另一端自由设置；第一通孔远离轴承部分，内壁上设置有螺纹，空心圆柱(301)外侧周面上均匀设置有与固定块(403)数量相同的内转动臂(303)，外转动臂(304)靠近内转动臂(303)的一端设置有盲孔，盲孔嵌套在内转动臂(303)的自由端，与内转动臂(303)周面滑动连接，伸缩弹簧(306)一端连接内转动臂(303)自由端，另一端连接外转动臂(304)盲孔底部；导轮(305)固定在外转动臂(304)靠近压电换能装置(4)的一端，导轮(305)的转轴与空心圆柱(301)的轴线平行，工作时，导轮(305)接触并挤压压电材料(401)；压头(2)设置在传动装置(3)上方，压头(2)底部设置有螺纹柱(203)，螺纹柱(203)与压头(2)同轴，螺纹柱(203)与空心圆柱(301)内部通孔的螺纹部分连接，未工作时，压头(2)底部与空心圆柱(301)顶部间隙设置。2.根据权利要求1所述的一种路用压电换能装置，其特征在于，圆柱体空腔内壁上设置有竖直的凹槽，凹槽顶部连通底座(101)顶部，凹槽与固定块(403)形状配合且数量相同。3.根据权利要求2所述的一种路用压电换能装置，其特征在于，凹槽为横截面是梯形的梯形凹槽，固定块(403)靠近梯形凹槽的部位，设置有水平截面为梯形的凸块。4.根据权利要求1所述的一种路用压电换能装置，其特征在于，底座(101)顶部设置有盖板(102)，盖板(102)中心处设置有第二通孔。5.根据权利要求4所述的一种路用压电换能装置，其特征在于，压头(2)包括上压头(201)和下压头(202)，上压头(201)直径小于下压头(202)，上压头(201)直径小于第二通孔直径，上压头(201)穿过第二通孔，下压头(202)直径大于第二通孔直径，下压头(202)设置在底座(101)内部圆柱体空腔内，位于空心圆柱(301)上方。6.根据权利要求5所述的一种路用压电换能装置，其特征在于，上压头(201)的周面上设置有键，盖板(102)在第二通孔边沿区域