TWM591282U - 致動器 - Google Patents

Abstract

一種致動器，包括一致動部、一壓電單元、一傳導單元及一調節部。致動部包括一第一致動區、一第二致動區及位於兩致動區之間的至少一連結段。壓電單元包括一第一訊號區及一第二訊號區，第一訊號區及第二訊號區設置於同一平面之間且具有一隔離部，該壓電單元設置於致動部之第一致動區之相對應位置處。傳導單元包括一第一電極及一第二電極，壓電單元的第一訊號區電性連結於傳導單元的第一電極，壓電單元的第二訊號區電性連結於傳導單元的第二電極。調節部、壓電單元以及傳導單元均位於致動部的同一側方向表面。

Description

致動器

本新型是有關於一種致動器，特別是指一種透過調節部設計使致動器整體組成結構具一致性平整度。

壓電泵是一種新型的流體驅動器，其無需附加驅動電機，僅透過電陶瓷的逆壓電效應便能使壓電振子產生變形，再依據前述變形產生泵腔的容積變化以實現流體輸出，或者透過壓電振子產生波動來傳輸流體，因此壓電泵已逐漸取代傳統泵而廣泛地應用於電子、生醫、航太、汽車以及石化等產業。

一般來說，壓電泵是由壓電單元以及泵體所組成，其中當通電至壓電單元時，壓電單元會在電場作用下徑向壓縮，並於其內部產生拉應力而彎曲變形。當壓電單元正向彎曲時，泵體的腔室(以下稱泵腔)的容積便會增大，使得泵腔內的壓力減小，以令流體自入口流入泵腔。另一方面，當壓電單元向反向彎曲時，泵腔的容積減小，使得泵腔內的壓力增大，以令泵腔內的流體被擠壓而自出口排出。目前，用來供電至壓電單元的訊號傳導層通常為立體結構，且外加於泵體外部，整體體積較大且較容易受損，當使用正負電極分開焊接製程，對於焊點可靠度不一致性，常影響壓電泵品質及效能表現，另，位於泵体外部之焊點突出物，易與外物接觸，導致泵體功能異常及異音發生

本新型提供一種致動器，主要係於承載部、壓電單元與傳導單元之間設置調節部，透過泵體內部平面式電性連接，使致動器整體外觀結構具高度平整性，不僅克服以往焊接製程可靠度降低之問題，更藉由內部平面式電性連接技術，達到致動器外觀表面平整化及體積微型化之目的

本新型的一種致動器，包括一致動部、一壓電單元、一傳導單元及一調節部。致動部具有一第一致動區、一第二致動區及位於第一致動區及第二致動區之間的至少一連結段。壓電單元具有一第一訊號區以及一第二訊號區，第一訊號區以及第二訊號區設置於同一平面之間，且第一訊號區及第二訊號區之間設置一隔離部，壓電單元設置於致動部之第一致動區之相對應位置處。傳導單元包括一第一電極及一第二電極，壓電單元的第一訊號區電性連結於傳導單元的第一電極，壓電單元的第二訊號區電性連結於傳導單元的第二電極。調節部、壓電單元以及傳導單元均位於致動部的同一側方向表面。

在本新型的一實施例中，上述的致動器更包括一承載部，該承載部與壓電單元位於同一平面，且承載部及壓電單元均位於致動部的同一側方向，承載部設置於致動部之第二致動區之相對應位置處。

在本新型的第一實施例中，上述的傳導單元更包括一絕緣層、一傳導部及一基材，該傳導單元係由絕緣層、傳導部及基材堆疊組成。

在本新型的第一實施例中，上述的調節部具導電特性。

在本新型的第一實施例中，上述的調節部係用以控制致動器整體組成結構平整度。

在本新型的第一實施例中，上述的基材透過調節部控制，使基材具有第一平整表面。

在本新型的第一實施例中，上述的壓電單元、傳導單元、調節部及承載部均位於致動部同一側方向。

在本新型的第一實施例中，上述的第一電極及第二電極位於同一平面。

在本新型的第二、第四實施例中，上述的致動器更包括一穿孔片，穿孔片配置於致動部之第一致動區相對應位置處。

在本新型的第二、第四實施例中，上述的壓電單元包括一第一通道，穿孔片係貫穿於第一通道。

在本新型的第二、第四實施例中，上述的傳導單元包括對應於穿孔片的一第二通道，穿孔片係貫穿於第二通道後固定至致動部的第一致動區。

基於上述，本新型的致動器將壓電單元、傳導單元及調節部統一配置於致動部同一側方向，降低致動器整體結構高度。配合調節部控制致動器各組成元件結構平整度，進而使基材具有一平整表面，提高及穩定致動器的工作效能。

為讓本新型的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本新型的第一實施例的一種致動器的示意圖。圖2是圖1的致動器的***示意圖。圖3是圖1的致動器的另一視角***示意圖。圖4是圖1的致動器的A-A線剖面示意圖。圖5是圖4的一局部放大示意圖。請參閱圖1至圖5，本實施例的致動器100包括一致動部110、一壓電單元130、一承載部120、一調節部150及一傳導單元140。下面對致動器100進行詳細地說明。

請參閱圖2，在本實施例中，致動部110包括一第一致動區112、一第二致動區114及位於第一致動區112及第二致動區114之間的至少一連結段116。

請參閱圖2至圖4，在本實施例中，壓電單元130設置於致動部110的第一致動區112之相對應位置處，壓電單元130具有互相對應的一第一面132與一第二面136(請參閱圖3)，並同時將一第一訊號區134以及一第二訊號區138均設置於第二面136，亦即第一訊號區134以及第二訊號區138均位於第二面136之同一平面之間，該第一訊號區134及第二訊號區138之間透過一隔離部133進行電性隔離，其中第二訊號區138之傳導區域則延伸至第一面132(請參閱圖2)，第一訊號區134及第二訊號區138所形成之形狀不以此實施例為限制。

請參閱圖2及圖3，在本實施例中，傳導單元140包括第一電極141及第二電極143，其中第一電極141及第二電極143均位於同一平面且彼此電性絕緣，壓電單元130的第一訊號區134電性連結於傳導單元140的第一電極141，壓電單元130的第二訊號區138電性連結於傳導單元140的第二電極143。

請參閱圖2及圖3，在本實施例中，致動器100包括一承載部120，承載部120與壓電單元130位於同一平面，其中承載部120、壓電單元130及傳導單元140均位於致動部110的同一側方向，承載部120設置於致動部110之第二致動區114之相對應位置表面。

請參閱圖4，在本實施例中，致動器100包括一調節部150，調節部150、壓電單元130以及傳導單元140均位於致動部110同一側方向上，其中調節部150係選擇具導電特性之材質，例如：導電體、膠體、粉粒、彈性體、異方性導電材質等材料所組成，透過控制調節部150厚度，進而使致動器100整體結構具優異平整度。調節部150所呈現之外觀形狀係配合壓電單元130、承載部120以及傳導單元140所構成之空間設置，調節部150之外觀形狀不以此實施例為限制。

請參閱圖4，在本實施例中，傳導單元140更包括一絕緣層144、一傳導部145及一基材146，其中傳導部145包括第一電極141及第二電極143，本實施例之第一電極141及第二電極143均位於同一平面，但不以此為限，透過調節部150之厚度調整，使傳導單元140整體厚度及平整性一致。絕緣層144厚度小於或等於(≦)1公釐(mm)。基材146透過調節部150厚度調整，使基材146具有一平整表面146a。

請參閱圖5，為圖4的圓形圈選處之局部放大示意圖。在本實施例中，傳導單元140由絕緣層144、傳導部145及基材146組成。透過調節部150對致動器100各元件進行平整性調整，使致動器100整體結構平整度一致。並透過絕緣層144使傳導部145與承載部120互相隔離絕緣。基材146位於傳導單元140底面，並透過調節部150形成一平整表面146a，使組合後之傳導單元140平整結合於致動器100組成構件。

請參閱圖2及圖3，在本實施例中，傳導單元140設置於最底層，當傳導單元140通電時，電信號分別傳導輸入至第一電極141、第二電極143，其中第一電極141連通於第一傳導區141a，第二電極143連通於第二傳導區143b，依本新型之概念，不論承載部120、壓電單元130、調節部150及傳導單元140等各元件組成排序如何變化，只要能夠使壓電單元130的第一訊號區134電性連結於傳導單元140的第一電極141，第二訊號區138電性連結於第二電極143即可，結構上不以此實施例為限制。例如第一電極141於傳導單元140之鄰近中央處形成一第一傳導區141a，利用第一傳導區141a為媒介，使壓電單元130的第一訊號區134電性連結於傳導單元140的第一電極141；在本實施例中，第二電極143於傳導單元140之正中央處形成一第二傳導區143b，利用第二傳導區143b 為媒介，使壓電單元130的第二訊號區138電性連結於傳導單元140的第二電極143，兩傳導區圖案均可任意變化所呈現之外觀形式，例如：長條形、圓弧形、三角形、多邊形等其他形狀，第一傳導區141a與第二傳導區143b之設置形狀與數量不以此實施例為限。綜合上述，本新型之第一傳導區141a與第二傳導區143b之設置形狀與構成數量於實際應用時，只要能使第一訊號區134電性連結於第一電極141，第二訊號區138電性連結於第二電極143即可，兩傳導區所設置之導電圖案的設置形狀與構成數量不以本實施例為限制。

下面介紹其他形式的致動器100a。與第一實施例相同或相近的元件以相同或相近的符號表示，不再多加贅述，下面僅就不同實施例之間的主要差異之處進行說明。圖6是依照本新型的第二實施例的一種致動器的***示意圖。圖7是圖6的另一視角的***示意圖。圖8是圖6的致動器的剖面示意圖。請共同參閱圖4及圖8，本實施例的致動器100a與前一實施例的致動器100的主要差異在於，致動器100a更包括一穿孔片160。

請參閱圖6至圖8，在本實施例中，將穿孔片160配置於致動部110對應於第一致動區112之中央處位置，壓電單元130與前一實施例不同處還包括一第一通道131，穿孔片160貫穿於第一通道131，因此，壓電單元130為中空片體形式。另外，傳導單元140也包括對應於穿孔片160的一第二通道142，提供穿孔片160貫穿於第二通道142後，固定至致動部110的第一致動區112，致動器100a組裝時，將穿孔片160依序穿設第二通道142、第一通道131後，固定至致動部110的第一致動區112。在本實施例中，穿孔片160可為金屬、陶瓷、塑膠等材質，穿孔片160的材質種類不以此為限制。

另外，如圖6至及圖7所示，在本實施例中，壓電單元130呈中空環形片體形式，使穿孔片160穩固安裝於壓電單元130中央處之第一通道131環繞定位。但壓電單元130以及穿孔片160的外觀形狀與配置數量不以此為限制，且壓電單元130與穿孔片160之間的對應配置關係亦不以此為限制。傳導單元140之第二通道142配置數量與外觀形狀，均係同步配合穿孔片160之配置數量與外觀形狀而得以任意變化，不以本實施例為限制。

請參閱圖8，在本實施例中，穿孔片160底面係齊平於基材146的平整表面146a，依據本新型之設計概念，不論穿孔片160之底面是否與基材146的平整表面146a齊平或凸出，均不影響調節部150對於基材146之平整表面146a進行平整度調整之實施。因此，穿孔片160之底面是否與基材146的平整表面146a齊平或凸出，均係配合致動器之整體設計而變化，不以本實施例為限制。

依本新型之設計概念，不論致動部110、壓電單元130、承載部120、調節部150、傳導單元140及穿孔片160等各元件如何變化配置，均能使第一訊號區134電性連結於第一電極141，第二訊號區138電性連結於第二電極143。同時，不論壓電單元130為實心片體或中空片體結構，均不影響壓電單元130之第一訊號區134及第二訊號區138之電性傳導。

下面介紹其他形式的致動器100b。與第一實施例相同或相近的元件以相同或相近的符號表示，不再多加贅述，下面僅就不同實施例之間的主要差異之處進行說明。圖9是依照本新型的第三實施例的一種致動器的***示意圖。圖10是圖9的另一視角的***示意圖。圖11是圖9的致動器的剖面示意圖。請共同參閱圖4及圖11，本實施例的致動器100b與前一實施例的致動器100的主要差異在於，傳導單元140設置於致動部110與壓電單元130中間。

請參閱圖10，傳導單元140包括第一電極141及第二電極143，其中第一電極141及第二電極143均位於同一平面且彼此電性絕緣，請參閱圖9，在本實施例中，壓電單元130為實心片體結構，壓電單元130的第一訊號區134及第二訊號區138同樣位於同一平面上，且第一訊號區134及第二訊號區138之間透過隔離部133電性隔離。壓電單元130的第一訊號區134電性連結於傳導單元140的第一電極141，第二訊號區138電性連結於傳導單元140的第二電極143。

請共同參閱圖4及圖11，在本實施例中，傳導單元140之絕緣層144、傳導部145及基材146之堆疊方向與第一實施例方向相反，本實施例之傳導單元140由上而下依序堆疊基材146、傳導部145、絕緣層144。請參閱圖9及圖10，本實施例之壓電單元130的第一訊號區134以及第二訊號區138設置方向同樣與第一實施例相反，在本實施例中，第一訊號區134及第二訊號區138均位於第一面132之同一平面之間，同樣透過隔離部133進行電性隔離，第二訊號區138之傳導區域則延伸至第二面136。依本新型之設計概念，即使壓電單元130與傳導單元140位置互相置換變化，同樣不影響調節部150對於致動器整體結構平整性調整之實施，且同樣得以使壓電單元130的第一訊號區134電性連結於傳導單元140的第一電極141，第二訊號區138電性連結於傳導單元140的第二電極143。

下面介紹其他形式的致動器100c。與第三實施例相同或相近的元件以相同或相近的符號表示，不再多加贅述，下面僅就不同實施例之間的主要差異之處進行說明。圖12是依照本新型的第四實施例的一種致動器的剖面示意圖。請共同參閱圖11及圖12，本實施例的致動器100c與第三實施例的致動器100b的主要差異在於，致動器100c更包括一穿孔片160，壓電單元130為中空片體結構。

請參閱圖12，傳導單元140設置於致動部110與壓電單元130中間，穿孔片160配置於致動部110對應於第一致動區112之中央處位置，壓電單元130對應設置第一通道131，傳導單元140亦設置第二通道142，調節部150配合穿孔片160之配置位置變化，形成於壓電單元130、承載部120以及傳導單元140所構成之空間中，致動器100c組裝時將穿孔片160依序穿設第二通道142以及第一通道131後，固定至致動部110的第一致動區112。

另外，在本實施例中，穿孔片160底面係凸出於基材146的平整表面146a，依據本新型之設計概念，不論穿孔片160之底面是否與基材146的平整表面146a齊平或凸出，均不影響調節部150對於基材146之平整表面146a進行平整度調整之實施，因此，即使穿孔片160之底面凸出於基材146的平整表面146a，同樣可進行致動器之平整度調整，且壓電單元130的第一訊號區134同樣得以電性連結於傳導單元140的第一電極141，第二訊號區138則電性連結於傳導單元140的第二電極143。

依本新型之設計概念，不論致動部110、壓電單元130、承載部120、調節部150、傳導單元140及穿孔片160等各元件設置位置如何變化調整，均能使第一訊號區134電性連結於第一電極141，第二訊號區138電性連結於第二電極143。同時，不論壓電單元130為實心片體或中空片體結構，均不影響壓電單元130之第一訊號區134及第二訊號區138之電性傳導。

綜上所述，本新型的致動器透過將壓電單元130、承載部120、調節部160、傳導單元140與穿孔片150配置於致動部110同一側方向設計，配合調節部160控制致動器整體組成結構平整度，並使傳導單元140之基材146具有一平整表面，相較於習知的多層致動器組成結構，本實施例的致動器除具有較薄的整體厚度，結構微型化，另致動器整體結構具有高平整度特性，可有效增加致動器驅動效率。

雖然本新型已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、100a、100b、100c‧‧‧致動器 110‧‧‧致動部 112‧‧‧第一致動區 114‧‧‧第二致動區 116‧‧‧連結段 120‧‧‧承載部 130‧‧‧壓電單元 131‧‧‧第一通道 132‧‧‧第一面 133‧‧‧隔離部 134‧‧‧第一訊號區 136‧‧‧第二面 138‧‧‧第二訊號區 140‧‧‧傳導單元 141‧‧‧第一電極 141a‧‧‧第一傳導區 142‧‧‧第二通道 143‧‧‧第二電極 143b‧‧‧第二傳導區 144‧‧‧絕緣層 145‧‧‧傳導部 146‧‧‧基材 146a‧‧‧平整表面 150‧‧‧調節部 160‧‧‧穿孔片

圖1是依照本新型的第一實施例的一種致動器的示意圖。 圖2是圖1的致動器的***示意圖。 圖3是圖1的致動器的另一視角***示意圖。 圖4是圖1的致動器的A-A線剖面示意圖。 圖5是圖4的一局部放大示意圖。 圖6是依照本新型的第二實施例的一種致動器的***示意圖。 圖7是圖6的另一視角的***示意圖。 圖8是圖6的致動器的剖面示意圖。 圖9是依照本新型的第三實施例的一種致動器的***示意圖。 圖10是圖9的另一視角的***示意圖。 圖11是圖9的致動器的剖面示意圖。 圖12是依照本新型的第四實施例的一種致動器的剖面示意圖。

100‧‧‧致動器

110‧‧‧致動部

112‧‧‧第一致動區

114‧‧‧第二致動區

116‧‧‧連結段

120‧‧‧承載部

130‧‧‧壓電單元

133‧‧‧隔離部

134‧‧‧第一訊號區

138‧‧‧第二訊號區

140‧‧‧傳導單元

141‧‧‧第一電極

143‧‧‧第二電極

144‧‧‧絕緣層

145‧‧‧傳導部

146‧‧‧基材

146a‧‧‧平整表面

150‧‧‧調節部

Claims (11)

1. 一種致動器，包括： 一致動部，該致動部具有一第一致動區、一第二致動區及位於該第一致動區及該第二致動區之間的至少一連結段； 一壓電單元，該壓電單元具有一第一訊號區以及一第二訊號區，該第一訊號區以及該第二訊號區設置於同一平面之間，且該第一訊號區及該第二訊號區之間設置一隔離部，該壓電單元設置於該致動部之該第一致動區之相對應位置處； 一傳導單元，該傳導單元包括一第一電極及一第二電極，該壓電單元的該第一訊號區電性連結於該傳導單元的該第一電極，該壓電單元的該第二訊號區電性連結於該傳導單元的該第二電極；及 一調節部，該壓電單元、該傳導單元以及該調節部均位於該致動部的同一側方向表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的致動器，更包括： 一承載部，該承載部與該壓電單元位於同一平面，且該壓電單元及該承載部均位於該致動部的同一側方向，該承載部設置於該致動部之該第二致動區之相對應位置處。
3. 如申請專利範圍第1項所述的致動器，其中該傳導單元更包括： 一絕緣層、一傳導部及一基材，該傳導單元係以該絕緣層、該傳導部及該基材堆疊組成。
4. 如申請專利範圍第1項所述的致動器，其中該調節部具導電特性。
5. 如申請專利範圍第1項所述的致動器，其中該調節部係用以控制該致動器整體組成結構平整度。
6. 如申請專利範圍第3項所述的致動器，其中該基材透過該調節部控制，使該基材具有一平整表面。
7. 如申請專利範圍第2項所述的致動器，其中該壓電單元、該傳導單元、該調節部及該承載部均位於該致動部同一側方向。
8. 如申請專利範圍第1項所述的致動器，其中該第一電極及該第二電極位於同一平面。
9. 如申請專利範圍第1項所述的致動器，更包括： 一穿孔片，該穿孔片配置於該致動部之該第一致動區相對應位置處。
10. 如申請專利範圍第9項所述的致動器，其中該壓電單元包括一第一通道，該穿孔片係貫穿於該第一通道。
11. 如申請專利範圍第9項所述的致動器，其中該傳導單元包括對應於該穿孔片的一第二通道，該穿孔片係貫穿於該第二通道後固定至該致動部的該第一致動區。

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