一種利用壓電陶瓷雙向耦合發電的發光裝置及含其的手柄的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用壓電陶瓷雙向耦合發電的發光裝置及含其的手柄。
【背景技術】
[0002]超聲牙科治療設備是用于牙科臨床潔治、手術的設備，它的種類有超聲波潔牙機、超聲波牙周治療儀、超聲波骨頭切削手術設備等，這些設備的工作原理是通過換能器將電能轉換為超聲振動的機械能，傳遞到連接在換能器上不同類型的工作頭，以實現其設備的功能，比如超聲波潔牙機可用于清除牙結石、煙斑、菌斑等。目前，超聲牙科治療設備主要由主機、電源、腳控開關、手柄連線和手柄等部件組成，其中手柄中安裝有換能器。在使用超聲牙科治療設備進行潔治、手術的操作過程中，需要將手柄伸入到患者口腔內，為了取得照明效果，讓操作者的視野更清楚，通常需要在手柄的前端安裝有可照明的發光裝置。
[0003]現有超聲牙科治療設備手柄前端安裝的發光裝置為LED燈，從主機上通過兩根電源線與LED燈進行電連接，為LED燈進行供電。這種連接方式需要額外增加兩根電源線，且電源線需要經過手柄中部換能器后才連接到前端的LED燈，結構復雜，裝配不方便，且會增大手柄的體積，使得使用者沒有很好的舒適度。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種利用壓電陶瓷雙向耦合發電的發光裝置及含其的手柄，解決上述技術問題的不足。
[0005]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種利用壓電陶瓷雙向耦合發電的發光裝置，其包括LED燈、兩個電極片、壓電陶瓷片;兩個電極片分別與LED燈電連接;兩個電極片為上電極片和下電極片，上電極片和下電極片上下疊放設置;壓電陶瓷片被夾置在上電極片與下電極片之間;LED燈與上電極片之間設置有緩沖器，下電極片的下方還設置有取能環;上電極片、下電極片、壓電陶瓷片、緩沖器和取能環均為中空的環狀結構。
[0006]進一步:還包括封裝結構;封裝結構包括預緊環、加壓螺環;預緊環設為中空的管狀結構，且預緊環的一端設有徑向收縮的第一凸起，加壓螺環設置在預緊環的另一端;緩沖器、上電極片、壓電陶瓷片、下電極片設置在第一凸起與預緊環組成的夾層中。
[0007]進一步:緩沖器的下表面上設置有第二凸起，第二凸起壓在上電極片上。
[0008]進一步:第二凸起的內徑大于取能環的外徑。
[0009]進一步:還包括硅膠外套，LED燈、緩沖器、壓電陶瓷片、上電極片、下電極片和取能環通過硅膠外套封裝在一起，形成一體結構。具體地，硅膠外套為中空的環狀結構，硅膠外套設有內側壁和外側壁，內側壁與外側壁組成一個環形凹槽結構;LED燈、封裝結構設置在環形凹槽中，取能環設置在第一凸起中，且取能環的一端面與內側壁抵觸連接；內側壁設有向第二凸起延伸的第三凸起。
[0010]進一步:LED燈設置有多個，多個LED燈固定在環狀的電路基板上。
[0011 ]進一步:取能環的制備材料為鈦合金、招合金。
[0012]進一步:緩沖器的制備材料的密度大于7.8g.cm3o
[0013]本發明的有益效果是:本發明的發光裝置簡化了換能器手柄的結構，更加容易裝置；同時也簡化了超聲潔牙機或超聲骨刀機的主機電路模塊，降低成本，消除主機因為LED燈供電不正常而反饋報錯的風險。
[0014]本發明還公布一種具有上述發光裝置的超聲牙科治療設備的手柄，其包括外殼、換能器和上述的發光裝置;換能器包括變幅桿，變幅桿上設有凸臺；發光裝置套在變幅桿上，并與凸臺抵觸連接;外殼為兩端開口的管狀結構，外殼套在換能器的中部上。
[0015]本發明的有益效果是:將上述的發光裝置用于超聲潔牙機或超聲骨刀機，手柄中的換能器驅動變幅桿的高頻振動，帶動取能環高頻振動，從而讓發光裝置的壓電陶瓷片反復發生變形而發電，發出的電流通過上電極片、下電極片為LED燈進行供電，提供照明，這樣只要手柄工作LED燈就會點亮，使得本發明結構簡單，更加容易裝置。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明發光裝置的結構示意圖；
[0017]圖2為本發明發光裝置另一種的結構示意圖；
[0018]圖3為圖2的剖視圖；
[0019]圖4為一種具有發光裝置超聲牙科治療設備的手柄的結構示意圖。
[0020]圖5為圖4的局部放大視圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
[0022]如圖1所示，一種利用壓電陶瓷雙向耦合發電的發光裝置，其包括LED燈1.1、兩個電極片、壓電陶瓷片1.4;兩個電極片分別與LED燈1.1電連接;兩個電極片為上電極片1.2和下電極片1.3，上電極片1.2和下電極片1.3上下疊放設置，上電極片1.2設置在下電極片1.3的上方，最好上電極片1.2為電極負極，下電極片1.3為電極正極。壓電陶瓷片1.4被夾置在上電極片1.2與下電極片1.3之間；LED燈1.1與上電極片1.2之間設置有緩沖器1.5，下電極片1.3的下方還設置有取能環1.6;上電極片1.2、下電極片1.3、壓電陶瓷片1.4、緩沖器1.5和取能環1.6均為中空的環狀結構。緩沖器1.5、上電極片1.2、下電極片1.3、壓電陶瓷片1.4和取能環1.6之間形成一個簡支結構，這種簡支結構的主要作用是增加壓電陶瓷片1.4能量來源相反方向的慣性，最大限度讓壓電陶瓷片1.4變形。
[0023]下面對本發明作進一步優化:
[0024]如圖2、圖3所示，本發明最好還包括一個封裝結構;封裝結構包括預緊環1.9、加壓螺環1.10，預緊環1.9與加壓螺環1.10可以設為一體成型，也可以分開設置，本發明設為分體結構，這樣可以起到壓緊的效果;預緊環1.9設為中空的管狀結構，且預緊環1.9的一端設有徑向收縮的第一凸起，但是第一凸起之間設有方便變幅桿3.1穿過的通孔，加壓螺環1.10設置在預緊環1.9的另一端；最好加壓螺環1.10與預緊環1.9之間通過螺紋連接；緩沖器
1.5、上電極片1.2、壓電陶瓷片1.4、下電極片1.3設置在第一凸起與預緊環1.9組成的夾層中。
[0025]進一步:緩沖器1.5的下表面上設置有第二凸起1.5.1，第二凸起1.5.1的厚度可以選為0.1mm到0.5mm之間，具體地可以在0.25mm左右，第二凸起1.5.1壓在上電極片1.2上。第二凸起1.5.1的作用主要是與取能環1.6配合給壓電陶瓷片1.4提供一個簡支梁的作用，因為簡支梁的形式更有利于壓電陶瓷片1.4橫向和縱向變形，增強發電效果。最好，第二凸起1.5.1設為環形結構，第二凸起1.5.1的內徑大于取能環1.6的外徑，這樣設計，因為取能環
1.6、壓電陶瓷片1.4和緩沖器1.5的第二凸起1.5.1—起配合形成一個簡支梁的結構，使得壓電陶瓷片1.4的橫向和縱向的變形量盡可能達到最大。
[0026]進一步:緩沖器1.5的制備材料的密度大于7.8g.cm3。緩沖器1.5可以采用不銹鋼、鉻釩鋼等，密度大的材料具有很好的慣性，可以起到穩定的作用。
[0027]進一步:取能環1.6的制備材料為金屬或者塑料。取能環1.6的制備材料為鈦合金、鋁合金，取能環1.6用于獲取來自變幅桿3.1的振動能量，要求密度小、硬度小、韌性好，這樣可以具有較好的彈性，讓變形的壓電陶瓷片1.4迅速恢復原形，同時使用壽命更長。
[0028]進一步:LED燈1.1設置有多個，多個LED燈1.1固定在環狀的電路基板1.7上。最好LED燈1.1數量為3個到6個。LED燈1.1可以被持續點亮，光強實測值可達到210LUX。
[0029]進一步:還包括硅膠外套1.8，LED燈1.1、電路基板1.7、緩沖器1.5、壓電陶瓷片1.4、上電極片1.2、下電極片1.3和取能環1.6通過娃膠外套1.8封裝在一起，形成一體結構。具體地，硅膠外套1.8為中空的環狀結構，硅膠外套1.8設有內側壁和外側壁，內側壁與外側壁組成一個環形凹槽結構;LED燈1.1、封裝結構設置在環形凹槽中，取