[发明专利]用于性能优化的压电双压电晶片圆盘外边界设计和方法

权利要求书

1.一种用于合成射流器的双压电晶片圆盘致动器(12)，所述合成射流器具有外壳，所述外壳具有限定共振腔室的圆柱形侧壁并具有共振腔室内径，所述双压电晶片圆盘致动器包括：

基板(24)，其由基板复合材料形成并且具有第一基板表面(30)、与所述第一基板表面相对的第二基板表面(32)以及大于所述共振腔室内径的基板外径；

第一压电陶瓷圆盘(26)，其刚性连接到所述基板的所述第一基板表面；

第二压电陶瓷圆盘(28)，其刚性连接到所述基板的所述第二基板表面；以及

第一复合环(34)，其具有大于所述共振腔室内径的复合环外径并且由第一环复合材料形成，刚性连接到所述第一基板表面并且围绕所述第一压电陶瓷圆盘。

2.根据权利要求1所述的双压电晶片圆盘致动器(12)，其包括第二复合环(36)，所述第二复合环具有大于所述共振腔室内径的所述复合环外径并且由第二环复合材料形成，刚性连接到所述第二基板表面(32)并且围绕所述第二压电陶瓷圆盘(28)。

3.根据权利要求1所述的双压电晶片圆盘致动器(12)，其中第一复合环(34)厚度小于第一压电陶瓷圆盘(26)厚度。

4.根据权利要求1所述的双压电晶片圆盘致动器(12)，其中所述第一复合环(34)的第一复合环厚度被设定尺寸使得所述双压电晶片圆盘致动器(12)具有等于预定的致动器刚度的致动器刚度，用于实施在所述合成射流器(10)中的所述双压电晶片圆盘致动器。

5.根据权利要求1所述的双压电晶片圆盘致动器(12)，其中所述第一复合环(34)的所述第一环复合材料具有注入材料与围绕所述注入材料的环氧树脂的第一复合环填充比，其致使所述双压电晶片圆盘致动器具有等于预定的致动器刚度的致动器刚度，用于实施在所述合成射流器(10)中的所述双压电晶片圆盘致动器。

6.一种用于形成双压电晶片圆盘致动器(12)的方法(100)，其包括：

将第一压电陶瓷圆盘(26)刚性连接(102)到由基板复合材料形成的基板(24)的第一基板表面(30)；

将第二压电陶瓷圆盘(28)刚性连接(102)到所述基板的第二基板表面(32)；

将由第一环复合材料形成的第一复合环(34)安装(106)在所述第一压电陶瓷圆盘周围并且与所述第一基板表面接触；

封闭(120)致动器形成装置(40)，其中第一模具体(42)面向并且接合所述第一压电陶瓷圆盘且第二模具体(46)面向并且接合所述第二压电陶瓷圆盘；以及

通过所述第一模具体和所述第二模具体向所述第一复合环施加(122)压力和热中的至少一种，以将所述第一复合环刚性连接到所述基板的所述第一基板表面。

7.根据权利要求6所述的用于形成双压电晶片圆盘致动器(12)的方法(100)，其包括：

在封闭(120)所述致动器形成装置(40)之前，响应于确定所述第一复合环的第一复合环厚度小于所述第一压电陶瓷圆盘和所述第二压电陶瓷圆盘(28)的圆盘厚度，将第一间隔环(54)安装在所述第一压电陶瓷圆盘(26)周围并且与所述第一复合环(34)接触，其中所述第一间隔环的第一间隔环厚度等于所述圆盘厚度减去所述第一复合环厚度；以及

在封闭所述致动器形成装置之前，将第二间隔环(56)安装在所述第二压电陶瓷圆盘(28)周围并且与所述第二基板表面(32)接触，其中所述第二间隔环的第二间隔环厚度等于所述圆盘厚度。

8.根据权利要求6所述的用于形成双压电晶片圆盘致动器(12)的方法(100)，其包括向所述第一复合环(34)施加压力以激活压敏型黏合剂以将所述第一复合环刚性连接到所述基板(24)的所述第一基板表面(30)。

9.根据权利要求6所述的用于形成双压电晶片圆盘致动器(12)的方法(100)，其包括向所述第一复合环(34)施加(122)热以激活热敏型黏合剂以将所述第一复合环(34)刚性连接到所述基板(24)的所述第一基板表面(30)。

10.根据权利要求6所述的用于形成双压电晶片圆盘致动器(12)的方法(100)，其包括向所述第一复合环(34)施加(122)热以将所述第一复合环焊接到所述基板(24)的所述第一基板表面(30)。