DE102008041132A1 - Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen - Google Patents

Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen Download PDF

Info

Publication number
DE102008041132A1
DE102008041132A1 DE102008041132A DE102008041132A DE102008041132A1 DE 102008041132 A1 DE102008041132 A1 DE 102008041132A1 DE 102008041132 A DE102008041132 A DE 102008041132A DE 102008041132 A DE102008041132 A DE 102008041132A DE 102008041132 A1 DE102008041132 A1 DE 102008041132A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
support structure
bending transducer
contacting
piezoelectric element
shaped area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102008041132A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008041132B4 (de
Inventor
Franz Laermer
Thorsten Pannek
Ralf Reichenbach
Marian Keck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102008041132.9A priority Critical patent/DE102008041132B4/de
Priority to GB0913662.3A priority patent/GB2463348B/en
Priority to US12/538,389 priority patent/US8040023B2/en
Priority to CN200910165750.3A priority patent/CN101686023B/zh
Publication of DE102008041132A1 publication Critical patent/DE102008041132A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008041132B4 publication Critical patent/DE102008041132B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/041Means for supplying power to the signal- transmitting means on the wheel
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/30Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/30Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
    • H10N30/304Beam type
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/87Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/875Further connection or lead arrangements, e.g. flexible wiring boards, terminal pins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Biegewandlereinrichtung zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Verformungen, sowie ein Schaltungsmodul, das einen derartigen Biegewandler aufweist. Der erfindungsgemäße Biegewandler (1) umfasst mindestens eine elektrisch deformierbare, schwingfähige, elektrisch leitfähige Trägerstruktur (2), die piezoelektrisches Element (3) und ein erstes Kontaktierungselement (7), wobei die leitfähige Trägerstruktur (2) einen ersten Einspannbereich (6a) und einen zweiten Einspannbereich (6b) zum Einspannen der Trägerstruktur (2) aufweist, wobei das piezoelektrische Element (3) derart auf der Trägerstruktur (2) angeordnet und ausgebildet ist, das durch eine Verformung der Trägerstruktur (2) durch Schwingen das piezoelektrische Element (3) verformbar ist, und durch die Trägerstruktur (2) eine erste Elektrode zum Abgreifen der durch Deformation des piezoelektrischen Elementes (3) aufgebauten Spannung gebildet oder kontaktiert wird, wobei das erste Kontaktierungselement (7) außerhalb des ersten Einspannbereichs (6a) und zweiten Einspannbereichs (6b) elektrisch leitfähig mit der Trägerstruktur (2) verbunden ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Piezoelektrische Wandlermechanismen, wie Biegewandler, können verwendet werden, um aus mechanischen Verformungen elektrische Energie zu erzeugen. Üblicherweise umfasst ein Biegewandler neben einem piezoelektrischen Element eine Trägerstruktur, auf der das Piezoelektrische Element fest angeordnet ist. Über die Trägerstruktur ist eine mechanische Verformung, beispielsweise durch Schwingen der Trägerstruktur, in das Piezoelektrische Element einkoppelbar. Die Trägerstruktur kann dabei selbst ein zweites piezoelektrisches Element sein. Zum Abgreifen der durch die Verformung des piezoelektrischen Elementes erzeugten Spannung können am piezoelektrischen Element Elektroden vorgesehen sein, die wiederum über Kontaktierungselemente kontaktierbar sind. Piezoelektrische Wandlermechanismen sind insbesondere im Bereich der Sensorik und Aktorik einsetzbar.
  • So zeigt z. B. die DE 10 2005 062 872 A1 eine Vorrichtung zur Rollerkennung eines Fahrzeugrades, bei der ein Piezoelement mit an seinen gegenüberliegenden Seiten ausgebildeten Elektroden auf einem Chipträger kontaktiert ist, wobei seine obere Elektrode über einen Drahtbond kontaktiert ist und der Chipträger mit dem Piezoelement und dem Drahtbond in ein Mold Compound eingegossen ist. Bei derartigen Sensoren zur Messung von Beschleunigungen, z. B. Vibrationen, ist mit geringem Aufwand eine sichere Kontaktierung möglich.
  • Weiterhin werden Piezoelektrische Materialien zunehmend auch zur Erzeugung von elektrischer Energie aus Umgebungsenergien, insbesondere Vibrationen und De formationen eingesetzt, was auch als Energy Harvesting bezeichnet wird. Hierbei werden Biegeverformungen des piezoelektrischen Elementes ermöglicht, die zu einer deutlich höheren Energieerzeugung als die z. B. in der DE 10 2005 062 872 A1 zugelassenen mechanischen Verspannungen eines in ein Mold Compound eingegossenen Piezoelementes führen.
  • Bei Biegewandlern, bei denen sowohl die Trägerstruktur als auch das piezoelektrische Element fest eingespannt ist, kann die elektrische Kontaktierung des piezoelektrischen Elementes relativ einfach umgesetzt werden, da das piezoelektrische Element fest mit einem Gehäuse verbunden ist. Für derartige Konstruktionen ist aber im Allgemeinen die Verwendung eines hinreichend großflächigen und somit kostspieligen Piezoelementes erforderlich. Des weiteren sind insbesondere die Bereiche des Piezoelementes an der Gehäuseanbindung mechanischen Spannungen ausgesetzt, was die Lebensdauer des Wandlers reduziert.
  • Wenn das piezoelektrische Element nicht fest eingespannt wird, erfolgt die Kontaktierung im Allgemeinen über flexible Drahtverbindungen. Diese Drahtverbindungen sind jedoch ebenfalls den auftretenden mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt und weisen gegenüber den wiederholten Verformungen nur eine begrenzte Beständigkeit auf.
  • Die DE 10 2007 006 994 A1 offenbart ein Schaltungsmodul, insbesondere zum Einsatz in einem Fahrzeugreifen, das einen Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen aufweist. Der im Schaltungsmodul enthaltene Biegewandler umfasst eine elastisch deformierbare, schwingfähige Trägerstruktur und ein piezoelektrisches Element. Die Trägerstruktur weist einen ersten Einspannbereich und einen zweiten Einspannbereich auf, mittels dem die Trägerstruktur in einem Gehäuse des Schaltungsmoduls gelagert ist. Das piezoelektrische Element ist derart auf der Trägerstruktur angeordnet und ausgebildet, dass durch eine Verformung der Trägerstruktur durch Schwingen das piezoelektrische Element verformbar ist. Das piezoelektrische Element ist auf seiner Ober- und Unterseite mit einer elektrisch leitenden Schicht beschichtet, die als untere bzw. obere Elektrode dient. Zur elektrischen Kontaktierung kann zum einen die Trägerstruktur durch Ausbildung als metallische Federeinrichtung genutzt werden und insbesondere die untere Elektrode kontaktieren. Zum anderen kann die auf der Oberseite des piezoelekt rischen Elementes ausgebildete obere Elektrode über weitere Kontaktierungsmittel, wie einen Draht, eine flexible Leiterplatte oder ein flexibles Metallblech kontaktiert werden
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen umfasst mindestens eine elastisch deformierbare, schwingfähige, elektrisch leitfähige Trägerstruktur, die direkt eine erste Elektrode bildet oder eine erste Elektrode kontaktiert. Die Trägerstruktur ist in zwei Einspannbereichen aufgenommen, wobei ein erstes Kontaktierungselement außerhalb der Einspannbereiche elektrisch leitfähig mit der Trägerstruktur verbunden ist.
  • Das Kontaktierungselement hat den Zweck, eine elektrische Verbindung von der Trägerstruktur insbesondere zu einem Verbraucher, beispielsweise einer Elektronik, herstellen zu können. Dadurch, dass das erste Kontaktierungselement außerhalb der beiden Einspannbereiche elektrisch leitfähig mit der Trägerstruktur verbunden ist, lässt sich der Einfluss eines derartigen Kontaktierungselementes auf das die Trägerstruktur und das piezoelektrische Element umfassende schwingfähige System reduzieren. Dies ist sowohl für eine feste als auch eine lose Einspannung der Trägerstruktur möglich. Unter einer losen Einspannung ist dabei eine Einspannung zu verstehen, die keine mechanische Kraft auf die Trägerstruktur ausübt. Dies ist z. B. der Fall, wenn der Einspannbereich der Trägerstruktur in einer ausreichend großen Aufnahme gelagert ist.
  • Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Biegewandler zusätzlich ein zweites Kontaktierungselement aufweist, das mit einer zweiten Elektrode zum Abgreifen der durch Deformation des piezoelektrischen Elementes aufgebauten Spannung elektrisch leitfähig verbunden ist oder selbst eine solche zweite Elektrode ausbildet, wobei das zweite Kontaktierungselement bezüglich des ersten Kontaktierungselementes derart angeordnet und ausgebildet ist, das zwischen erstem und zweitem Kontaktierungselement beim Schwingen der Trägerstruktur im Kontaktierungsbereich der ersten und zweiten Elektrode im Wesentlichen keine Relativbewegung stattfindet.
  • Eine derartige Ausbildung des ersten und zweiten Kontaktierungselementes zum Abgreifen der durch Deformation des piezoelektrischen Elementes aufgebauten Spannung, die eine beschriebene Relativbewegung verhindert, reduziert die mechanischen Spannungen, die durch die Kontaktierungselemente beim Schwingen der Trägerstruktur auf Trägerstruktur und piezoelektrisches Element ausgeübt werden. Der Einfluss der Kontaktierungselemente auf das schwingfähige System kann damit gering gehalten werden.
  • Ein erfindungsgemäßer Biegewandler lässt sich insbesondere als Bestandteil einer Stromversorgungseinrichtung eines energetisch autarken Schaltungsmoduls einsetzen, wobei der Biegewandler als schwingfähiges System zur Generierung von piezoelektrischer Spannung ausgebildet ist. Dies ermöglicht den Verzicht auf zusätzliche Energiequellen, wie Batterien. Ein solches Schaltungsmodul kann beispielsweise als Reifensensormodul ausgebildet sein, beispielsweise für die Messung eines Reifeninnendrucks und/oder einer Temperatur und/oder von Beschleunigungen.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen, die durch mehrere Figuren dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Biegewandlers, der Bestandteil eines erfindungsgemäßen ersten Schaltungsmoduls ist,
  • 2 das erste Schaltungsmodul,
  • 3 eine zweite Ausführungsform eines Biegewandlers, der Bestandteil eines zweiten Schaltungsmoduls ist,
  • 4 das zweite Schaltungsmodul,
  • 5 eine dritte Ausführungsform eines Biegewandlers, und
  • 6 ein drittes Schaltungsmodul, das einen Biegewandler gemäß der dritten Ausführungsform aufweist.
  • Gleiche und einander entsprechende Bauteile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Biegewandlers 1. Der Biegewandler ist Bestandteil eines ersten Schaltungsmoduls 20, siehe 2, und auf einem Gehäuseboden 21 eines Gehäuses des Schaltungsmoduls 20 angeordnet.
  • Das Schaltungsmodul 20 ist als energetisch autarkes Sensormodul ausgebildet, wobei der Biegewandler 1 ein schwingfähiges System zur Generierung von piezoelektrischer Spannung bildet und Bestandteil einer Stromversorgungseinrichtung des Schaltungsmoduls 20 ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Schaltungsmodul als Reifensensormodul für die Messung eines Reifeninnendrucks ausgebildet. Alternativ ist beispielsweise auch die Ausbildung als Reifensensormodul für die Messung einer Temperatur oder von Beschleunigungen möglich. Neben dem Biegewandler 1 und dem Gehäuseboden 21 weist das Schaltungsmodul 20 einen Stützring 22 auf, auf dem eine Leiterplatte 23 mit verschiedenen elektronischen Komponenten aufliegt. Zwischen Stützring 22 und Gehäuseboden 21 ist der Biegewandler 1 gelagert, die Leiterplatte 23 ist gegenüberliegend dem Gehäuseboden 21 am Stützring 22 befestigt. Ein dem Schaltungsmodul 20 zugeordneter Gehäusedeckel ist in der 2 nicht dargestellt.
  • Der Biegewandler 1 erzeugt elektrische Energie aus Verformungen. Er umfasst eine elastisch deformierbare, schwingfähige, elektrisch leitfähige Trägerstruktur 2, ein piezoelektrisches Element 3, ein erstes Kontaktierungselement 7, und ein zweites Kontaktierungselement 8. Die Trägerstruktur 2 weist einen balkenförmigen Bereich 5 mit einem ersten Endbereich 6a und einem dem ersten Endbereich 6a gegenüberliegenden zweiten Endbereich 6b auf. Der erste Endbereich 6a bildet einen ersten Einspannbereich 6a aus, der zweite Endbereich 6b bildet einen zweiten Einspannbereich 6b aus.
  • Über die Einspannbereiche 6a, 6b, die in diesem Ausführungsbeispiel sichelförmig ausgebildet sind, ist die Trägerstruktur 2 zwischen dem dem Gehäuseboden 21 und dem Schaltungsmodul 20 zugeordneten Stützring 22 lose eingespannt. Die lose Einspannung ist dadurch hergestellt, dass Gehäuseboden 21 und Stützring 22 eine Nut ausbilden, die in ihren Abmaßen etwas größer gewählt ist als die der Einspannbereiche 6a und 6b, so dass die Trägerstruktur 2 die derart gebildeten Nuten nicht verlassen kann, aber auch keine mechanische Kraft auf die Trägerstruktur 2 ausgeübt wird. Alternativ ist auch eine feste Einspannung der Trägerstruktur 2 möglich. Allerdings wird hierdurch das Schwingungsverhalten des Biegewandlers 1, beispielsweise die Federkonstante, möglicherweise beeinflusst.
  • Das piezoelektrische Element 3 ist auf dem balkenförmigen Bereich 5 zwischen dem ersten und zweiten Endbereich 6a, 6b angeordnet, ohne aber die Einspannbereiche 6a, 6b zu überdecken. Durch eine Verformung der Trägerstruktur 2 durch Schwingen verformt sich das piezoelektrische Element 3 mit. Das piezoelektrische Element 3 ist in Form eines Streifens ausgebildet. Ober- und unterseitig weist das piezoelektrische Element 3 eine elektrisch leitfähige Metallbeschichtung auf, die eine erste Elektrode und eine als Gegenelektrode ausgebildete zweite Elektrode zum Abgreifen der durch Deformation des piezoelektrischen Elementes 3 aufgebauten Spannung bilden.
  • Die Trägerstruktur 2 weist einen ersten flügelförmigen Bereich 9a auf, der mit dem balkenförmigen Bereich 5 über einen der Trägerstruktur 2 zugeordneten ersten Steg 10a verbunden ist. Des Weiteren weist die Trägerstruktur 2 einen zweiten flügelförmigen Bereich 9b auf, der mit dem balkenförmigen Bereich 5 über einen der Trägerstruktur 2 zugeordneten zweiten Steg 10b verbunden ist. Die beiden flügelförmigen Bereiche 9a, 9b und die Stege 10a, 10b sind zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet, wobei die Spiegelachse durch den balkenförmigen Bereich 5 gebildet wird. Die Stege 10a, 10b sind dabei in der mittleren Höhe des balkenförmigen Bereiches 5 angeordnet. Die Einspannbereiche 6a, 6b an den Enden des balkenförmigen Bereiches 5 sind ebenfalls spiegelsymmetrisch ausgebildet.
  • Das erste Kontaktierungselement 7 ist am ersten flügelförmigen Bereich 9a elektrisch leitfähig mit der Trägerstruktur 2 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel weist das erste Kontaktierungselement einen Kontaktierungsbereich 12a auf, der in seiner Kontur dem flügelförmigen Bereich 9a entspricht, und an diesem über eine großflächige Lötverbindung befestigt ist. Alternativ ist beispielsweise insbesondere auch eine Verbindung über ein leitfähiges Klebemittel möglich. Die Trägerstruktur 2 ist mit der ersten Elektrode des piezoelektrischen Elementes 3 elektrisch leitfähig verbunden. In diesem Falle ist die erste Elektrode mittels eines elektrisch leitfähigen Klebemittels an der Trägerstruktur 2 befestigt. Wird ein piezoelektrisches Element 3 verwendet, das selbst keine erste Elektrode ausbildet, kann eine solche insbesondere auch durch die Trägerstruktur 2 gebildet werden.
  • Das zweite Kontaktierungselement 8 weist einen Kontaktierungsbereich 12b auf, der in seiner Kontur entsprechend der Kontur des zweiten flügelförmigen Bereiches 9b ausgebildet ist. Über ein elektrisch isolierendes Klebemittel ist der Kontaktierungsbereich 12b am zweiten flügelförmigen Bereich 9b befestigt. Vom Kontaktierungsbereich 12b geht ein Kontaktierungsfinger 11 ab, der über den zweiten Steg 10b verlaufend die zweite Elektrode des piezoelektrischen Elementes 3 elektrisch kontaktiert. Über das erste und das zweite Kontaktierungselement 7, 8 ist es somit möglich, die durch mechanische Verformungen entstehenden Spannungen des piezoelektrischen Elementes 3 abzugreifen.
  • Wie oben beschrieben, überdeckt das piezoelektrische Element 3 nicht den gesamten balkenförmigen Bereich 5 der Trägerstruktur 2, sondern nur dessen mittleren Abschnitt. Da die Biegespannung von der Einspannung bis zur Balkenmitte hin zunimmt, ist hinsichtlich Ladungs- bzw. Energiegenerierung der Beitrag der Randbereiche sehr gering. Es wird somit piezoelektrisches Material eingespart. Zum anderen befindet sich das sehr spröde piezoelektrische Material des Elementes 3 nicht im Bereich der Einspannung, was eine höhere Zuverlässigkeit des Biegewandlers 1 ermöglicht.
  • Indem das erste Kontaktierungselement 7 außerhalb des ersten Einspannbereichs 6a und des zweiten Einspannbereichs 6b elektrisch leitfähig mit der Trägerstruktur verbunden ist, kann die Einspannung der Trägerstruktur 2, hier über die Einspannbereiche 6a, 6b, flexibel gestaltet werden. Besonders vorteilhaft ist, dass das erste und zweite Kontaktierungselement 7, 8 an den flügelförmigen Bereichen der stabilen Trägerstruktur 2, die für die Befestigung einer seismischen Masse 4 verwendet werden, befestigt sind. Die flügelförmigen Bereiche 9a, 9b nehmen somit eine Doppelfunktion wahr. Des Weiteren führt die symmetrische Ausbildung des Biegewandlers 1, insbesondere die symmetrische Ausbildung des ersten und zweiten Kontaktierungselementes 7, 8, sowie die Kontaktierung des piezoelektrischen Elementes 3 im mittleren Bereich des balkenförmigen Abschnitts 5, also im Bereich maximaler Amplitude, dazu, dass zwischen dem ersten und zweiten Kontaktierungselement 7, 8 beim Schwingen der Trägerstruktur 2 im Kontaktierungsbereich der ersten und zwei ten Elektrode des piezoelektrischen Elementes 3 im Wesentlichen keine Relativbewegung stattfindet. Auf diese Weise ist eine unerwünschte Einkopplung von mechanischen Spannungen durch die Ankopplung der Kontaktierungselemente 7, 8 weitestgehend ausgeschlossen. Insbesondere das piezoelektrische Element 3 wird dadurch geringeren Belastungen ausgesetzt. Eine hohe Zuverlässigkeit des Biegewandlers 1 ist damit möglich.
  • Neben den großflächigen Kontaktierungsbereichen 12a, 12b weisen die Kontaktierungselemente 7, 8 lange, schmale Federelemente 13a, 13b auf. Die Enden dieser Federelemente 13a, 13b sind so geformt bzw. gebogen, dass sie direkt zu entsprechenden Kontaktflächen auf einer Leiterplatte 23 des Schaltungsmoduls 20 führen. Auf diese Weise ist ein direktes Anlöten der Kontaktierungselemente 7, 8 direkt auf der Leiterplatte 23 möglich, wobei auch über den Kontaktierungsfinger 11 das zweite Kontaktierungselement 8 an die zweite Elektrode des piezoelektrischen Elementes 3 anlötbar ist. Bei dem in 2 gezeigten Schaltungsmodul 20 ist allerdings das Ende 14a des Federelements 13a noch mit der Leiterplatte 23 elektrisch zu verbinden. Alternativ ist auch ein leitfähiges Ankleben der Kontaktierungselemente 7, 8 möglich, oder der Einsatz von Federkontaktstiften.
  • Die Trägerstruktur 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Federblech gebildet, hier ein Federblech aus Federstahl. Für das erste und zweite Kontaktierungselement 7, 8 ist ein Bronzeblech eingesetzt. Bronze bietet den Vorteil, dass es lötfähig ist und gute Federeigenschaften und hohe Dauerlastfestigkeit aufweist. Alternativ kann das erste und/oder zweite Kontaktierungselement 7, 8 beispielsweise auch aus Federstrahl hergestellt sein. Trägerstruktur, erstes und zweites Kontaktierungselement 7, 8 können insbesondere unterschiedliche Materialien sein.
  • Die Trägerstruktur 2 umfasst vorzugsweise nur solche Elemente, die ”Trägereigenschaften” aufweisen, also zur mechanischen Stabilität beitragen. In dieser Ausführungsform vereint die Trägerstruktur 2 mechanische Eigenschaften sowie die Bildung einer Elektrodenkontaktierung. Alternativ zu einer einstückigen Ausbildung kann die Trägerstruktur 2 auch aus mehreren Elementen zusammengesetzt sein, beispielsweise mehrere Schichten umfassen. So ist es beispielsweise möglich, dass die Trägerstruktur eine nicht leitende Schicht umfasst, die die mechanischen Eigenschaften bestimmt, und eine leitende Schicht umfasst, die die elektrische Leitfähig keit der Trägerstruktur bewirkt.
  • Trägerstruktur 2, erstes Kontaktierungselement 7, zweites Kontaktierungselement 8 und piezoelektrisches Element 3 sind in diesem Ausführungsbeispiel als flächige, plane Elemente mit geringer Wandstärke ausgebildet und derart angeordnet, dass der Biegewandler 1 eine flächige im Wesentliche plane Form aufweist. Entsprechendes gilt für die seismische Masse 4. Auf diese Weise wird ein sehr kompakter Biegewandler 1 ermöglicht, der nur geringen Platzbedarf erfordert, was vorteilhaft für ein kleines Schaltungsmodul 20 ist, wie in 2 gezeigt.
  • 3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Biegewandlers 31, der Bestandteil eines Schaltungsmoduls 50 ist, das in 4 teilweise dargestellt ist. Der zweite Biegewandler 31 und das zweite Schaltungsmodul 50 sind ähnlich dem ersten Biegewandler 1 bzw. Schaltungsmodul 20 ausgebildet, so dass im Folgenden im Wesentlichen nur auf Unterschiede eingegangen wird.
  • Entsprechend der ersten Ausführungsform weist der Biegewandler 31 eine elastisch deformierbare, schwingfähige, elektrisch leitfähige Trägerstruktur 32, eine piezoelektrisches Element 33 und ein erstes Kontaktierungselement 37 auf. Die leitfähige Trägerstruktur 32 umfasst einen ersten Einspannbereich 36a und einen zweiten Einspannbereich 36b zum Einspannen der Trägerstruktur 32. Das piezoelektrische Element 33 ist der derart auf der Trägerstruktur 32 angeordnet und ausgebildet, dass durch eine Verformung der Trägerstruktur 32 durch Schwingen das piezoelektrische Element 33 verformbar ist, wobei durch die Trägerstruktur 32 eine erste Elektrode zum Abgreifen der durch Deformation des piezoelektrischen Elementes 33 aufgebauten Spannung gebildet oder kontaktiert wird. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist allerdings das erste Kontaktierungselement 37 im ersten Einspannbereich 36a elektrisch leitfähig mit der Trägerstruktur 32 verbunden.
  • Im Einspannbereich 36a ist die Schwinungsamplitude der schwingenden Trägerstruktur 32 minimal. Die Einkopplung von mechanischen Spannungen in die Trägerstruktur 32 durch das erste Kontaktierungselement 37 ist dadurch nur sehr gering, insbesondere dann, wenn die Trägerstruktur 32 nicht lose, sondern fest eingespannt ist.
  • Vorteilhafterweise ist das erste Kontaktierungselement als Federblech ausgebildet, wobei zur Reduzierung der Einkopplung von mechanischen Spannungen das Federblech vorteilhafterweise sehr dünn, schmal und bei Bedarf mäanderförmig ausgelegt ist. Besonders vorteilhaft ist in der zweiten Ausführungsform des Biegewandlers 31 das erste Kontaktierungselement 37 einstückig mit der Trägerstruktur 32 ausgebildet, da dies nicht herstellungsaufwendig ist und hohe Zuverlässigkeit gewährleistet. In diesem Falle sind Trägerstruktur 32 und erstes Kontaktierungselement 37 aus einem einteiligen Federblech hergestellt.
  • Der Biegewandler 31 umfasst ein zweites Kontaktierungselement 38, dass mit der zweiten Elektrode des piezoelektrischen Elementes 33 zum Abgreifen der durch Deformation des piezoelektrischen Elementes 33 aufgebauten Spannung elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei das zweite Kontaktierungselement hier mittels eines Kontaktierungsfingers 41 des zweiten Kontaktierungselementes 38 mit einem Endbereich des piezoelektrischen Elementes 33 elektrisch leitfähig verbunden ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist das zweite Kontaktierungselement ebenfalls als Federblech ausgebildet. An der zweiten Elektrode des piezoelektrischen Elementes 33 ist es mittels einer Lötverbindung befestigt. Alternativ ist beispielsweise auch eine Verbindung mittels eines leitfähigen Klebers möglich. Die elektrische Kontaktierung der zweiten Elektrode des piezoelektrischen Elementes 33 durch das zweite Kontaktierungselement 38 in dessen Endbereich bietet den Vorteil, dass in diesem Bereich die Schwingungsamplitude des piezoelektrischen Elementes 33 minimal ist, wodurch die Einkopplung von mechanischen Spannungen durch das zweite Kontaktierungselement 38 reduziert ist.
  • Das erste Kontaktierungselement weist eine Kontaktfläche 44a, das zweite Kontaktierungselement eine Kontaktfläche 44b auf, die es ermöglichen, das erste und zweite Kontaktierungselement 37, 38 durch einen Verbraucher zu kontaktieren. Die Kontaktfläche 44a ist über einen schmalen Steg mit den Einspannbereich 36a der Trägerstruktur 32 verbunden, die Kontaktfläche 44b ist über einen mäanderförmig gebogenen schmalen Steg mit dem Kontaktfinger 41 verbunden. Der mäanderförmige, relativ lange Steg des zweiten Kontaktierungselementes 38 reduziert die Einkopplung von mechanischen Spannungen in das System Trägerstruktur 32 – piezoelektrisches Element 33 durch den Kontaktierungsfinger 41.
  • Die Kontaktierungsflächen 44a, 44b sind fest in einem Gehäuse 54 des zweiten Schaltungsmoduls 50 einspannbar. Auf einer zum Biegewandler 31 parallel angeordneten Leiterplatte 53 sind entsprechend Gegenkontaktflächen vorgesehen. Diese sind beispielsweise über Federkontaktstifte 45 mit den Kontaktierungsflächen 44a, 44b verbunden. Alternativ sind beispielsweise auch Drahtbondverbindungen mit der Leiterplatte 33 möglich. Biegewandler 1 und Leiterplatte 53 sind über einen Stützring 52 voneinander getrennt, wobei der Stützring 52 mit einem hier nicht gezeigten Gehäuseboden des Schaltungsmoduls 50 ein Lager für die Einspannung des Biegewandlers 31 ausbildet. Als Alternative zum Federblech kann für das erste und/oder zweite Kontaktierungselement 37, 38 eine Spiralfeder verwendet werden. Die Spiralfeder kann in diesem Falle entweder an der Leiterplatte und am piezoelektrischen Element befestigt sein oder über Druckkontaktierung zwischen beiden eingeklemmt sein, ähnlich den Federkontaktstiften. Durch die Federeigenschaft kann die Spiralfeder der Auslenkung der Trägerstruktur 32 und des piezoelektrischen Elementes 33 folgen, wobei sie einen durchgehenden elektrischen Kontakt ausbildet. Als weitere Alternative kann auch eine flexible Leiterplatte verwendet werden.
  • Entsprechend der ersten Ausführungsform des Biegewandlers 1 weist die Trägerstruktur 32 des Weiteren einen ersten und einen zweiten flügelförmigen Bereich 39a, 39b auf, die über einen ersten Steg 40a und einen zweiten Steg 40b mit einem balkenförmigen Bereich 35 der Trägerstruktur 2 verbunden sind. In dem mittleren Bereich es balkenförmigen Bereiches 35 ist das streifenförmige piezoelektrische Element 33 angeordnet. An den flügelförmigen Bereichen 39a, 39b ist eine seismische Masse 34 befestigt.
  • Die 5 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Biegewandlers 61 sowie eine dritte Ausführungsform eines Schaltungsmoduls 80, das den dritten Biegewandler 61 als Bestandteil einer Stromversorgungseinrichtung umfasst. Biegewandler 61 und Schaltungsmodul 80 sind ähnlich den vorhergehenden Ausführungsformen ausgebildet, so dass im Folgenden im Wesentlichen nur auf die Unterschiede eingegangen wird.
  • Der Biegewandler 61 zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Verformungen umfasst mindestens eine elektrisch deformierbare, schwingfähige, elektrisch leitfähige Trägerstruktur 62 und ein piezoelektrisches Element 63, wobei das piezoelektrische Element 63 derart auf der Trägerstruktur 62 angeordnet und ausgebildet ist, dass durch eine Verformung der Trägerstruktur 62 durch Schwingen das piezoelektrische Element 63 verformbar ist. Im Gegenstand zu den vorherigen Ausführungsformen umfasst das piezoelektrische Element 63 zumindest einen ersten piezoelektrischen Bereich 79a und einen zweiten piezoelektrischen Bereich 79b mit gegensinniger Polarisation, wobei die Trägerstruktur einen elektrischen Kontakt zwischen einer zweiten Elektrode des ersten piezoelektrischen Bereichs 79a und einer ersten Elektrode des zweiten piezoelektrischen Bereichs 79b bildet. Alternativ kann die Trägerstruktur auch eine gemeinsame Elektrode für den ersten piezoelektrischen Bereich 79a und den zweiten piezoelektrischen Bereich 79b bilden.
  • Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass kein Kontaktierungselement erforderlich ist, das zum Abgreifen von Spannung am piezoelektrischen Element 63 elektrisch leitfähig mit der Trägerstruktur 62 verbunden ist, und auf diese Weise mechanische Spannungen in die Trägerstruktur 62 und in das piezoelektrische Element 63 einkoppeln kann.
  • Der Biegewandler 61 umfasst des Weiteren ein erstes Kontaktierungselement 67, das die erste Elektrode des ersten piezoelektrischen Bereichs 79a kontaktiert, sowie ein zweites Kontaktierungselement 68, das die zweite Elektrode des zweiten piezoelektrischen Bereichs 79b kontaktiert. Alternativ kann durch erstes und/oder zweite Kontaktierungselement auch selbst eine erste Elektrode des ersten piezoelektrischen Bereichs 79a bzw. eine zweite Elektrode des zweiten piezoelektrischen Bereichs 79b gebildet werden.
  • Erstes und zweites Kontaktierungselement 67, 68 werden aus einem flexiblen Leiterplattenmaterial gebildet, hier eine flexible Kunststofffolie, die mit einer Leiterbahn 75a bzw. 75b, die in Kontaktierungsflächen 74a bzw. 74b enden, beschichtet.
  • Ein Vorteil flexibler Leiterplatten ist, dass sie frei in einem Gehäuse, hier in einem Gehäuse des Schaltungsmoduls 80 verlegt werden können und damit flexibel einer hier starren Leiterplatte 83 des Schaltungsmoduls 80 mit einer Sensorelektrode zugeführt werden können. Ein weiterer Vorteil einer Verwendung von flexiblen Leiter platten ist es, dass Elektronikkomponenten direkt auf dem flexiblen Leiterplattenträger angeordnet werden können.
  • Das erste und zweite Kontaktierungselement 67, 68 ist mittels Lötverbindungen sowohl am piezoelektrischen Element 63 als auch an der Leiterplatte 83 befestigt. Alternativ sind beispielsweise auch Klebeverbindungen möglich. Alternativ ist es ebenfalls möglich, für das erste und/oder zweite Kontaktierungselement 67, 68 ein Draht, ein Federblech oder eine Spiralfeder einzusetzen.
  • Entsprechend den vorhergehenden Ausführungsformen weist die Trägerstruktur 62 einen balkenförmigen Bereich 65 mit zwei sichelförmigen Endbereichen 66a, 66b auf, sowie einen ersten flügelförmigen Bereich 69a und einen zweiten flügelförmigen Bereich 69b die über einen ersten Steg 70a bzw. einen zweiten Steg 70b auf mittlerer Höhe des balkenförmigen Bereichs 65 mit dem balkenförmigen Bereich 65 verbunden sind. An den flügelförmigen Breichen 69a, 69b ist mittels einer Klebeverbindung eine seismische Masse 64 befestigt.
  • Das Schaltungsmodul 80 weist neben der Leiterplatte 83 auf der die Elektronik montiert ist, einen Gehäuseboden 81 und einen Stützring 82 auf. Auf dem Gehäuseboden 81 ist der Biegewandler 61 angeordnet, die Leiterplatte 83 ist oberhalb des Biegewandlers 61 angeordnet, getragen durch den Stützring 82. Der Stützring 82 ist dabei einstückig mit dem Gehäuseboden ausgebildet. Ein dem Schaltungsmodul 80 zugeordneter Gehäusedeckel (nicht gezeigt) bildet ein Lager für die Einspannbereich 66a, 66b der Trägerstruktur 62 entsprechend der ersten Ausführungsform des Schaltungsmoduls, wobei die Trägerstruktur 62 lose oder alternativ auch fest eingespannt sein kann.
  • Für alle hier vorgestellten Ausführungsformen kann die seismische Masse 4, 34, 64 bei entsprechender Gestaltung der Kontaktierungselemente 7, 8, 37, 38, 67, 68 auf der Oberseite, der Unterseite und/oder beidseitig der flügelförmigen Bereiche 9a, 9b, 39a, 39b, 69a, 69b der Trägerstrukturen 2, 32, 62 festigt sein. Die Form der seismischen Masse 4, 34, 64 ist weitestgehend frei an die Gehäuseform des Schaltungsmoduls 20, 50, 80 anpassbar, kann beispielsweise quaderförmig oder zylinderförmig ausgebildet sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005062872 A1 [0002, 0003]
    • - DE 102007006994 A1 [0006]

Claims (13)

  1. Biegewandler (1) zum Erzeugen von elektrischer Energie aus Verformungen, mindestens umfassend eine elastisch deformierbare, schwingfähige, elektrisch leitfähige Trägerstruktur (2), ein piezoelektrisches Element (3) und ein erstes Kontaktierungselement (7) zur Kontaktierung des piezoelektrischen Elementes (3), wobei die leitfähige Trägerstruktur (2) einen ersten Einspannbereich (6a) und einen zweiten Einspannbereich (6b) zum Einspannen der Trägerstruktur (2) aufweist, wobei das piezoelektrische Element (3) derart auf der Trägerstruktur (2) angeordnet und ausgebildet ist, dass durch eine Verformung der Trägerstruktur (2) das piezoelektrische Element (3) verformbar ist und durch die Trägerstruktur (2) eine erste Elektrode zum Abgreifen der durch Deformation des piezoelektrischen Elementes (3) aufgebauten Spannung gebildet oder kontaktiert ist, wobei das erste Kontaktierungselement (7) außerhalb des ersten Einspannbereichs (6a) und des zweiten Einspannbereichs (6b) elektrisch leitfähig mit der Trägerstruktur (2) verbunden ist.
  2. Biegewandler nach Anspruch 1, wobei die Trägerstruktur (2) einen balkenförmigen Bereich (5) mit einem ersten Endbereich (6a) und einem dem ersten Endbereich (6a) gegenüberliegenden zweiten Endbereich (6b) aufweist, wobei der erste Endbereich (6a) den ersten Einspannbereich (6a) ausbildet, und der zweite Endbereich (6b) den zweiten Einspannbereich (6b) ausbildet, und das piezoelektrische Element (3) auf dem balkenförmigen Bereich (5) zwischen dem ersten und zweiten Endbereich (6a, 6b) angeordnet ist.
  3. Biegenwandler nach Anspruch 2, wobei die Trägerstruktur (2) einen ersten flügelförmigen Bereich (9a) aufweist, der mit dem balkenförmigen Bereich (5) über einen der Trägerstruktur (2) zugeordneten ersten Steg (10a) verbunden ist, und das erste Kontaktierungselement (7) am ersten flügelförmigen Bereich (9a) elektrisch leitfähig mit der Trägerstruktur (2) verbunden ist.
  4. Biegewandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das piezoelektrische Element (3) im Form eines Streifens ausgebildet ist, und das piezoelektrische Element (3) ober- und unterseitig eine elektrisch leitfähige, vorzugsweise eine Metallbeschichtung, aufweist, die eine erste und eine zweite Elektrode zum Abgreifen der durch Deformation des piezoelektrischen Elementes (3) aufgebauten Spannung bilden.
  5. Biegewandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zusätzlich aufweisend ein zweites Kontaktierungselement (8), das mit einer zweiten Elektrode zum Abgreifen der durch Deformation des piezoelektrischen Elementes (3) aufgebauten Spannung elektrisch leitfähig verbunden ist oder eine solche zweite Elektrode ausbildet, wobei das zweite Kontaktierungselement (8) bezüglich des ersten Kontaktierungselementes (7) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass zwischen dem ersten und zweiten Kontaktierungselement (7, 8) beim Schwingen der Trägerstruktur (2) im Kontaktierungsbereich der ersten und zweiten Elektrode im Wesentlichen keine Relativbewegung stattfindet.
  6. Biegewandler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Trägerstruktur (2) einen zweiten flügelförmigen Bereich (9b) aufweist, der mit dem balkenförmigen Bereich (5) über einen der Trägerstruktur (2) zugeordneten zweiten Steg (10b) verbunden ist, und das zweite Kontaktierungselement (8) elektrisch nichtleitend mit dem zweiten flügelförmigen Bereich (9b) verbunden ist.
  7. Biegewandler nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei das zweite Kontaktierungselement (8) einen Kontaktierungsfinger (11) aufweist, wobei mittels des Kontaktierungsfingers (11) die zweite Elektrode elektrisch kontaktiert ist.
  8. Biegewandler nach Anspruch 7, wobei der erste Steg (10a), der zweite Steg (10b) und der Kontaktierungsfinger (11) auf der selben Höhe des balkenförmigen Bereichs (5), vorzugsweise in der Mitte zwischen dem ersten und zweiten Einspannbereich (6a, 6b), angeordnet sind.
  9. Biegewandler nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das erste und zweite Kontaktierungselement (7, 8) und/oder der erste und zweite Steg (10a, 10b) und/oder der erste und zweite flügelförmige Bereich (9a, 9b) und/oder der erste und zweite Endbereich (6a, 6b) im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet und zueinander angeordnet sind.
  10. Biegewandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Kontaktierungselement (7) und/oder gegebenenfalls das zweite Kontaktierungselement (8) ein elektrisch leitfähiges Blech, vorzugsweise ein Bronzeblech ist.
  11. Biegewandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei am ersten flügelförmigen Bereich (9a) und/oder zweiten flügelförmigen Bereich (9b) eine seismische Masse (4) befestigt ist.
  12. Biegewandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerstruktur (2), das erste Kontaktierungselement (7), gegebenenfalls das zweite Kontaktierungselement (8) und/oder das piezoelektrische Element (3) als flächige und plane Elemente ausgebildet sind und derart angeordnet sind, dass der Biegewandler (1) eine flächige, im Wesentlichen plane Form aufweist.
  13. Schaltungsmodul (20) mit einer Stromversorgungseinrichtung, wobei die Stromversorgungseinrichtung einen Biegewandler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst und der Biegewandler (1) ein schwingfähiges System zur Generierung von piezoelektrischer Spannung bildet, ausgebildet als energetisch autarkes Sensormodul, insbesondere als Reifensensormodul für die Messung eines Reifeninnendrucks und/oder einer Temperatur und/oder von Beschleunigungen.
DE102008041132.9A 2008-08-08 2008-08-08 Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen Active DE102008041132B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008041132.9A DE102008041132B4 (de) 2008-08-08 2008-08-08 Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen
GB0913662.3A GB2463348B (en) 2008-08-08 2009-08-05 Bending actuator for generating electrical energy from mechanical deformations
US12/538,389 US8040023B2 (en) 2008-08-08 2009-08-10 Bending transducer for generating electrical energy from mechanical deformations
CN200910165750.3A CN101686023B (zh) 2008-08-08 2009-08-10 用于由机械变形产生电能的弯曲换能器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008041132.9A DE102008041132B4 (de) 2008-08-08 2008-08-08 Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008041132A1 true DE102008041132A1 (de) 2010-02-11
DE102008041132B4 DE102008041132B4 (de) 2021-02-18

Family

ID=41129671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008041132.9A Active DE102008041132B4 (de) 2008-08-08 2008-08-08 Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8040023B2 (de)
CN (1) CN101686023B (de)
DE (1) DE102008041132B4 (de)
GB (1) GB2463348B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015144770A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Pirelli Tyre S.P.A. A tyre sensor device
DE102020211488A1 (de) 2020-09-14 2022-03-17 Zf Friedrichshafen Ag Erfassungsvorrichtung zur Befestigung an oder in ein Fahrzeugbauteil und zur Erfassung von physikalischen und/oder chemischen Größen

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2911734B1 (fr) * 2007-01-24 2009-03-27 Jean Frederic Martin Dispositif piezoelectrique autonome de generation d'une tension electrique.
FR2934097B1 (fr) * 2008-07-17 2014-07-04 Jean Frederic Martin Dispositif piezoelectrique de generation d'une tension electrique
JP5928935B2 (ja) * 2008-08-29 2016-06-01 カンパニー ジェネラレ デ エスタブリシュメンツ ミシュラン 1‐dタイヤ用装置
CN102069686B (zh) * 2010-12-14 2012-11-28 吉林大学 基于有机压电材料的汽车轮胎监测装置
KR101792151B1 (ko) 2011-05-24 2017-11-03 주식회사 엠플러스 피에조 액츄에이터
KR101822013B1 (ko) * 2011-05-24 2018-01-26 주식회사 엠플러스 피에조 액츄에이터
US9913321B2 (en) * 2013-01-25 2018-03-06 Energyield, Llc Energy harvesting container
WO2016093679A2 (ru) * 2013-12-30 2016-06-16 Юрий СУСАНОВ Устройство автомобильного пьезоэлектрического генератора
US9382960B2 (en) 2014-02-19 2016-07-05 Massachusetts Institute Of Technology Beam-based nonlinear spring
CN104283460B (zh) * 2014-10-11 2017-04-05 北京工业大学 多方向振动能量采集装置
CN108599619B (zh) * 2018-07-06 2023-09-08 北京中微融通科技有限公司 一种基于压电元件的半球形振动能量收集装置
US11562605B2 (en) * 2019-11-12 2023-01-24 Tdk Corporation Tire sidewall temperature sensing systems and methods

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005062872A1 (de) 2005-09-16 2007-03-29 Robert Bosch Gmbh Piezoelektrische Keramiken als Vibrationssensoren zur Rollerkennung in Reifendrucksystemen
DE102007006994A1 (de) 2006-08-11 2008-02-14 Robert Bosch Gmbh Schaltungsmodul

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1235478A (en) 1967-08-23 1971-06-16 Philip Richard Christal The positioning and securing of workpieces for machining operations
US3987320A (en) * 1974-01-02 1976-10-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Multiaxis piezoelectric sensor
DE2906451C2 (de) * 1979-02-20 1981-03-12 Kistler Instrumente Ag, Winterthur Piezoelektrisches Wandlerelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DD238938A1 (de) 1985-07-01 1986-09-10 Zeiss Jena Veb Carl Optisch positionierbare einrichtung
DE3615874A1 (de) 1986-05-10 1987-11-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur messung der entfernung einer handwerkzeugmaschine von einem werkstueck
JPH02119784U (de) * 1989-03-08 1990-09-27
JPH02258167A (ja) 1989-03-31 1990-10-18 Kurimoto Ltd 切断用ロボット
ATE460751T1 (de) * 2003-07-30 2010-03-15 Boeing Co Anspannungsenergie-shuttle-vorrichtung und verfahren zur sammlung von vibrationsenergie
US7737608B2 (en) * 2003-07-30 2010-06-15 The Boeing Company Enhanced amplitude piezoelectric motor apparatus and method
CN1985380A (zh) * 2004-10-21 2007-06-20 米其林技术公司 小型化压电基的振动能量收集器
DE102006037692A1 (de) * 2006-08-11 2008-02-14 Robert Bosch Gmbh Schaltungsmodul
DE102007001361A1 (de) * 2007-01-09 2008-07-10 Robert Bosch Gmbh Energieerzeugende Einrichtung für ein Reifensensormodul
US7839058B1 (en) * 2007-01-29 2010-11-23 Microstrain, Inc. Wideband vibration energy harvester
FR2912568B1 (fr) * 2007-02-08 2010-02-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif de conversion d'energie mecanique d'impacts en energie electrique a rendement optimise
DE102007041918A1 (de) * 2007-09-04 2009-03-05 Siemens Ag Piezoelektrischer Energiewandler mit Doppelmembran
DE102008002680A1 (de) * 2008-06-26 2009-12-31 Robert Bosch Gmbh Biegewandlereinrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie aus Verformungen und Schaltungsmodul
JP2010246360A (ja) * 2009-04-01 2010-10-28 Seratech:Kk 圧電発電ユニット

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005062872A1 (de) 2005-09-16 2007-03-29 Robert Bosch Gmbh Piezoelektrische Keramiken als Vibrationssensoren zur Rollerkennung in Reifendrucksystemen
DE102007006994A1 (de) 2006-08-11 2008-02-14 Robert Bosch Gmbh Schaltungsmodul

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015144770A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Pirelli Tyre S.P.A. A tyre sensor device
US10369852B2 (en) 2014-03-28 2019-08-06 Pirelli Tyre S.P.A. Tyre sensor device with flexible printed circuit board
DE102020211488A1 (de) 2020-09-14 2022-03-17 Zf Friedrichshafen Ag Erfassungsvorrichtung zur Befestigung an oder in ein Fahrzeugbauteil und zur Erfassung von physikalischen und/oder chemischen Größen

Also Published As

Publication number Publication date
GB2463348A (en) 2010-03-17
US20100033060A1 (en) 2010-02-11
CN101686023A (zh) 2010-03-31
GB0913662D0 (en) 2009-09-16
CN101686023B (zh) 2014-04-09
DE102008041132B4 (de) 2021-02-18
US8040023B2 (en) 2011-10-18
GB2463348B (en) 2012-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008041132B4 (de) Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen
DE3008688C2 (de) Elektroakustischer Wandler, insbesondere für ein Miniatur-Funkgerät
DE102008007774A1 (de) Biegewandler zum Erzeugen von elektrischer Energie aus mechanischen Verformungen
EP2051867A2 (de) Piezo-element zur sensorenergieversorgung
DE102009001930A1 (de) Sensorbaustein
EP2880717B1 (de) Einpresspin
DE2845022A1 (de) Elektronisches schaltungsbauelement
DE102018201404B3 (de) Ultraschallwandler mit einer Piezokeramik und Verfahren zur Herstellung eines solchen Ultraschallwandlers
DE112010003992T5 (de) Piezoelektrischer beschleunigungssensor
DE4135369A1 (de) Testbarer piezoelektrischer beschleunigungssensor
EP2239768A1 (de) Leistungshalbleitermodul mit einer Verbindungseinrichtung und mit als Kontaktfeder ausgebildeten internen Hilfanschlusselementen
DE102008002680A1 (de) Biegewandlereinrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie aus Verformungen und Schaltungsmodul
EP0712005B1 (de) Piezoelektrischer Beschleunigsaufnehmer
EP1776003A2 (de) Komponententräger mit einem Leiterbahngebilde
EP0679874B1 (de) Schallsensor
EP0909223B1 (de) Ultraschallwandler mit kontaktglied
DE102007033005A1 (de) Modul und Verfahren zur Herstellung eines Moduls
DE102011085471B4 (de) Anordnung zur Direktkontaktierung von Kontaktmitteln und zugehörige Anschlusseinheit für eine Druckmesszelle
DE102008040672A1 (de) Sensormodul und Anordnung eines Sensormoduls
DE102019117476A1 (de) Leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem Anschlusselement
DE102019104677B4 (de) Kraftfahrzeugtürgriff mit einem Kraftsensor
EP2048782B1 (de) Betätigbare Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug
EP2057698B1 (de) Piezoelektrischer transformator
DE102011081631A1 (de) Gekapselter Positionssensor für Tankstandgeber
DE102007049198A1 (de) Kapazitiver Regensensor mit vergrößerter sensitiver Fläche

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20150417

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final