致动系统

技术领域

本发明涉及一种致动系统，特别是涉及一种通过调节层设计使整体组成结构具平整度的致动系统。

背景技术

压电泵是一种新型的流体驱动器，其无需附加驱动电机，仅通过电陶瓷的逆压电效应便能使压电振子产生变形，再依据前述变形产生泵腔的容积变化以实现流体输出，或者通过压电振子产生波动来传输流体，因此压电泵已逐渐取代传统泵而广泛地应用于电子、生物医疗、航天、汽车以及石化等产业。

一般来说，压电泵是由压电单元以及泵体所组成，其中当通电至压电单元时，压电单元会在电场作用下径向压缩，并在其内部产生拉应力而弯曲变形。当压电单元正向弯曲时，泵体的腔室(以下称泵腔)的容积便会增大，使得泵腔内的压力减小，以令流体自入口流入泵腔。另一方面，当压电单元向反向弯曲时，泵腔的容积减小，使得泵腔内的压力增大，以令泵腔内的流体被挤压而自出口排出。目前，用来供电至压电单元的信号传导层通常为立体结构，且外加于泵体外部，整体体积较大且较容易受损，当使用正负电极分开焊接制程，对于焊点可靠度不一致性，常影响压电泵质量及效能表现，另，位于泵体外部的焊点突出物，易与外物接触，导致泵体功能异常及异音发生。

发明内容

本发明提供一种致动系统，主要是在承载部、压电单元与传导单元之间设置调节层，通过泵体内部平面式电性连接，使致动系统整体外观结构具高度平整性，不仅克服以往焊接制程可靠度降低之问题，更借由内部平面式电性连接技术，达到致动系统外观表面平整化及体积微型化的目的。

本发明的一种致动系统，包括致动部、压电单元、承载部、调节层及传导单元。致动部包括第一致动区、第二致动区及位于第一致动区及第二致动区之间的至少一个界面段。压电单元具有第一信号区、第二信号区，该第一信号区及第二信号区互相电性绝缘。承载部与压电单元位于同一平面，且压电单元及承载部均位于致动部的同一侧方向表面上，压电单元设置于致动部的第一致动区，承载部设置于致动部的第二致动区。调节层位于压电单元以及承载部同一侧方向表面。传导单元包括第一传导区及第二传导区，压电单元的第一信号区电性链接于传导单元的第一传导区，压电元件的第二信号区电性链接于传导单元的第二传导区。

在本发明的一实施例中，上述的传导单元还包括绝缘层、传导层及基材，该传导单元由绝缘层、传导层及基材堆叠组成。

在本发明的一实施例中，上述的调节层具导电特性。

在本发明的一实施例中，上述的调节层用以控制致动系统整体组成结构平整度。

在本发明的一实施例中，上述的基材通过调节层控制，使基材具有平整表面。

在本发明的一实施例中，上述的压电单元、承载部、调节层及传导单元均位于致动部同一侧方向。

在本发明的一实施例中，压电单元的第一信号区、致动部的第一致动区、至少一个界面段、第二致动区、承载部、调节层、传导单元的第一传导区之间形成第一导电路径。

在本发明的一实施例中，压电单元的第二信号区、调节层、传导单元的第二传导区之间形成第二导电路径。

基于上述，本发明的致动系统将压电单元、承载部、调节层及传导单元统一配置于致动部同一侧方向，降低致动系统整体结构高度。配合调节层控制致动系统各组成组件结构平整度，进而使基材具有平整表面，提高及稳定致动系统的工作效能。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的第一实施例的一种致动系统的结构示意图；

图2是图1所示的致动系统的分解示意图；

图3是图1所示的致动系统的另一视角的分解示意图；

图4是图1所示的致动系统的A-A线剖面示意图；

图5是图4所示的致动系统局部放大示意图；

图6是依照本发明的第二实施例的一种致动系统的剖面示意图。

100、100a：致动系统

110：致动部

112：第一致动区

114：第二致动区

116：界面段

120：承载部

130：压电单元

132：第一面

134：第一信号区

136：第二面

138：第二信号区

140：传导单元

141：第一电极

141a：第一传导区

143：第二电极

143b：第二传导区

144：绝缘层

145：传导层

146：基材

146a：平整表面

150：调节层

具体实施方式

图1是依照本发明的第一实施例的一种致动系统的结构示意图。图2是图1所示的致动系统的分解示意图。图3是图1所示的致动系统的另一视角的分解示意图。图4是图1所示的致动系统的A-A线剖面示意图。图5是图4所示的的致动系统的局部放大示意图。请参阅图1至图5，本实施例的致动系统100包括致动部110、压电单元130、承载部120、调节层150及传导单元140。下面对致动系统100进行详细地说明。

请参阅图2，在本实施例中，致动部包括第一致动区112、第二致动区114及位于第一致动区112及第二致动区114之间的至少一个界面段116。第一致动区112可相对于第二致动区114动作。此外，在本实施例中，致动部110的材质可为金属材质、导电性材质组成，但致动部110的材质不以此为限制。

请参阅图2及图3，在本实施例中，压电单元130具有互相对应的第一面132与第二面136(请参阅图3)，压电单元130包括电性隔绝的第一信号区134及位于相对表面的第二信号区138(请参阅图3)。第一信号区134位于第一面132，第二信号区138位于第二面136。

请参阅图2，在本实施例中，压电单元130的第一面132朝向致动部110。更明确地说，在本实施例中，压电单元130固定于致动部110的第一致动区112，压电单元130通电时会使致动部110的第一致动区112动作，进而带动致动系统100产生振动。在本实施例中，压电单元130的整体形状可为片状或任意几何外形，而压电单元130的外周缘轮廓可为圆形、环形、弧形、多角形、矩形、多边形等，但压电单元130的形状并不以此为限制。

请参阅图2，在本实施例中，致动系统100包括承载部120，承载部120设置于致动部110的第二致动区114相对表面上。在本实施例中，压电单元130的第一信号区134接触到致动部110的第一致动区112进行电性传导，承载部120固定于致动部110的第二致动区114。承载部120可为金属材质、导电性材质组成，或在承载部120涂布导电性原料，但承载部120的材质不以此为限制。

请参阅图4，在本实施例中，致动系统100包括调节层150，调节层150设置于压电单元130以及承载部120同一侧方向表面上，其中调节层150是选择具导电特性的材质，例如：导电体、胶体、粉粒、弹性体、异方性导电材质等材料所组成，通过控制调节层150层体厚度，进而使致动系统100整体结构具高度平整度。

请参阅图2及图3，在本实施例中，传导单元140设置于最底层，当传导单元140通电时，电信号分别传导输入至第一电极141、第二电极143，其中第一电极141连通于第一传导区141a，第二电极143连通于第二传导区143b，依本发明的概念，不论承载部120、压电单元130、调节部150及传导单元140等各组件组成排序如何变化，只要能够使压电单元130的第一信号区134电性链接于传导单元140的第一电极141，第二信号区138电性链接于第二电极143即可，结构上不以此实施例为限制。例如第一电极141在传导单元140的外侧周围形成第一传导区141a，利用第一传导区141a为媒介，使压电单元130的第一信号区134电性链接于传导单元140的第一电极141；在本实施例中，第二电极143在传导单元140的正中央处形成第二传导区143b，利用第二传导区143b为媒介，使压电单元130的第二信号区138电性链接于传导单元140的第二电极143，两传导区图案均可任意变化所呈现的外观形式，例如：长条形、圆弧形、三角形、多边形等其他形状，第一传导区141a与第二传导区143b的设置形状与数量不以此实施例为限。综合上述，本发明的第一传导区141a与第二传导区143b的设置形状与构成数量在实际应用时，只要能使第一信号区134电性链接于第一电极141，第二信号区138电性链接于第二电极143即可，两传导区所设置的导电图案的设置形状与构成数量不以本实施例为限制。

请参阅图4，在本实施例中，传导单元140还包括绝缘层144，传导层145及基材146，其中传导层145是由第一传导区141及第二传导区143组成，传导单元140由绝缘层144、传导层145及基材146依序堆叠组成，本实施例的第一传导区141及第二传导区143均位于同一平面，但不以此为限，通过调节层150的厚度调整，使传导单元140整体厚度及平整性一致。绝缘层144厚度小于或等于(≦)1毫米(mm)。基材146通过调节层150厚度调整，使基材146具有平整表面146a。

请参阅图5，为图4的圆形圈选处的局部放大示意图。在本实施例中，传导单元140依序由绝缘层144、传导层145及基材146组成。通过调节层150进行厚度调整，使传导单元140整体结构厚度一致。并通过绝缘层144使传导层145的导电区域互相隔离绝缘。基材146位于传导单元140底面，并通过调节层150形成平整表面146a，使组合后的传导单元140平整结合于致动系统100组成构件表面。

在本实施例中，经上述配置设计使压电单元130的第一信号区134、致动部110的第一致动区112、至少一个界面段116、第二致动区114、承载部120、调节层150、传导单元140的第一电极141之间形成第一导电路径。压电单元130的第二信号区138、调节层150、传导单元140的第二电极143之间形成第二导电路径。

下面介绍其他形式的致动系统100a。与前一实施例相同或相近的组件以相同或相近的符号表示，不再多加赘述，下面仅就不同实施例之间的主要差异之处进行说明。图6是依照本发明的第二实施例的一种致动系统的剖面示意图。请共同参阅图4及图6，本实施例的致动系统100b与前一实施例的致动系统100的主要差异在于，致动部110的第二致动区114与承载部120为一体成形结构，也即致动部110与承载部120为同一结构，使致动部110的第二致动区114的厚度，相较于第一致动区112的厚度明显增加，配合调节层150与传导单元140的导电路径，同样可使致动系统100a具有较高的振动效率。

请参阅图6，在本实施例中，致动部110的第一致动区112与第二致动区114的厚度，可因应压电单元130、承载部120、调节层150、传导单元140所形成的导电路径作配置变化，第一致动区112与第二致动区114各别的结构厚度可随时进行调整，在前一实施例中，请参阅图4，第一致动区112与第二致动区114的厚度相同，本实施例中，请参阅图6，因致动部110与承载部120为一体成形结构，所以第一致动区112与第二致动区114的厚度不相同，显示依据本发明的设计概念，第一致动区112与第二致动区114的厚度结构得以任意变化。

综上所述，本发明的致动系统通过将压电单元130、承载部120、调节层150及传导单元140配置于致动部110同一侧方向，调节层150控制致动系统100整体组成结构平整度，并使基材146具有平整表面，相较于现有的多层致动系统组成结构，本实施例的致动系统100除具有较薄的整体厚度，结构微型化，另致动系统100整体结构具有高平整度特性，可有效增加致动系统驱动效率

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当以权利要求所界定的范围为准。