[发明专利]剪切压电换能器

权利要求书

1.一种压电换能器(100)，包括：

-压电箔(10)，所述压电箔(10)具有表现出剪切压电效应(d₁₄)的压电材料(M)，其中，当所述箔(10)在所述箔(10)的平面(A)中绕所述场方向(1)沿剪切方向(4)剪切时，所述压电材料(M)与所述箔(10)一起在平面(A)中沿极化方向(3)被极化(P)，以沿着与所述箔(10)的平面(A)垂直的场方向(1)在所述箔(10)的顶表面(At)和底表面(Ab)之间产生电场(E)；以及

-致动结构(20)，所述致动结构(20)构造成利用沿相应的致动方向(U，D)施加在相应的致动点(Au，Ad)处的致动力(Fu，Fd)来致动所述箔(10)，以使所述箔(10)弯曲，其中，所述致动结构(20)构造成根据鞍形变形来致动所述箔(10)，其中，所述箔(10)沿两个相反的弯曲方向(S1，S1)弯曲，其中，两个弯曲方向(S1，S2)彼此正交并且都与偏振方向(3)成斜角。

2.根据权利要求1所述的换能器，其中，所述致动结构(20)构造成在与所述箔(10)的平面(A)垂直的第一致动方向(U)上施加第一组致动力(Fu)，以及在与所述第一致动方向(U)相反的第二致动方向(D)上施加第二组致动力(Fd)。

3.根据权利要求2所述的换能器，其中，所述第一组致动力(Fu)被施加到在其间限定第一弯曲方向(S1)的第一组单独的致动点(Au)，其中，所述第二组致动力(Fd)被施加到在其间限定第二弯曲方向(S2)的第二组单独的致动点(Ad)，其中，所述第二弯曲方向(S2)在被致动的箔(10')的鞍点(S0)处与所述第一弯曲方向(S1)正交地交叉。

4.根据前述权利要求中任一项所述的换能器，其中，在鞍形变形期间，变形的箔(10')沿着第一弯曲方向(S1)伸长，并且相比于平坦的箔(10)沿着第二弯曲方向(S2)被压缩。

5.根据前述权利要求中任一项所述的换能器，其中，所述极化方向(3)沿着所述箔的长度(L1)，其中，通过与所述箔的所述长度(L1)正交的切割线和/或折叠线，所述箔(10)沿着所述箔的宽度(L2)被切割和/或折回其自身。

6.根据前述权利要求中任一项所述的换能器，其中，所述箔(10)通过沿着所述长度(L1)拉伸而被极化，其中，所述箔(10)包括具有细长分子的压电聚合物，所述细长分子与所述拉伸方向对齐。

7.根据前述权利要求中任一项所述的换能器，其中，所述压电箔(10)粘附到柔性板(15)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的换能器，其中，用于沿着第一弯曲方向和/或第二弯曲方向(S1，S2)弯曲组合堆叠体的相应中性轴(N)位于柔性板(15)内，所述组合堆叠体包括粘附到柔性板(15)的一层或多层箔(10)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的换能器，其中，所述压电箔(10)粘附到柔性板(15)的顶侧和底侧。

10.根据前述权利要求中任一项所述的换能器，其中，所述压电箔(10)缠绕在柔性板(15)周围。

11.根据前述权利要求中任一项所述的换能器，其中，通过交替具有不同手性(L，D)的压电材料(M)的层(10D'，10L')来形成压电箔的堆叠体。

12.根据前述权利要求中任一项所述的换能器，其中，所述箔(10)包括第一电极层和第二电极层(11a，11b)，所述压电材料(M)夹在所述电极层之间，其中，由所述第一电极层(11a)形成的导电表面在所述箔的一侧(15a)上延伸超出所述压电材料(M)的表面，并且由所述第二电极层(11b)形成的导电表面在所述箔的另一侧(15b)上延伸超出所述压电材料(M)的表面。