JP2000140759A - Piezoelectric actuator and piezoelectric vibrator - Google Patents

Piezoelectric actuator and piezoelectric vibrator

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JP2000140759A
JP2000140759A JP10317712A JP31771298A JP2000140759A JP 2000140759 A JP2000140759 A JP 2000140759A JP 10317712 A JP10317712 A JP 10317712A JP 31771298 A JP31771298 A JP 31771298A JP 2000140759 A JP2000140759 A JP 2000140759A
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JP
Japan
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piezoelectric
vibrating body
vibrating
vibrator
resonance frequency
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Application number
JP10317712A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsu Takeda
克 武田
Katsunori Moritoki
克典 守時
Katsumi Imada
勝巳 今田
Osamu Kawasaki
修 川崎
Nobuhiro Takimoto
修宏 滝本
Kunihiko Minami
邦彦 南
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a structure wherein action is stabilized and driving efficiency is high even when weight reduction, miniaturization and thinning of the structure are performed and displacement of a movable body is enlarged within limit of breakage of a piezoelectric body. SOLUTION: In a piezoelectric actuator wherein a vibrating body 3 or a moving body 4 installed on the vibrating body is driven by elastically vibrating the vibrating body 3 constituted of a piezoelectric body 2 and an elastic body 1 by applying an AC voltage to the piezoelectric body 2, the peripheral edge part of the vibrating body 3 is supported and fixed by means of a spring structure and the resonance frequency of the spring structure is set near the resonance frequency of the vibrating body 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電体により励振
した弾性振動を駆動力とする圧電アクチュエータ、及び
当該圧電アクチュエータの機能を利用して、使用してい
る機器の動作状態を振動により通知する圧電バイブレー
タに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric actuator which uses elastic vibration excited by a piezoelectric body as a driving force, and uses the function of the piezoelectric actuator to notify the operating state of a device used by vibration. The present invention relates to a piezoelectric vibrator.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、圧電体の励振を利用し、かかる
振動を駆動力として取り出す装置全般を圧電アクチュエ
ータと呼ぶ。圧電アクチュエータの典型的な構造として
は、図47に示したように円板の撓み振動を用いたもの
が一般的である。図47においては、弾性体101と圧
電体102とで構成される振動体103の周縁部を筐体
104で支持固定し、圧電体102に交流電圧を印加す
ると振動体103の中心部の振幅が最大となるような撓
み振動が励振される。
2. Description of the Related Art In general, a general device that utilizes excitation of a piezoelectric body and takes out such vibration as a driving force is called a piezoelectric actuator. As a typical structure of a piezoelectric actuator, a structure using bending vibration of a disc as shown in FIG. 47 is generally used. In FIG. 47, the peripheral portion of a vibrating body 103 composed of an elastic body 101 and a piezoelectric body 102 is supported and fixed by a housing 104, and when an AC voltage is applied to the piezoelectric body 102, the amplitude of the central part of the vibrating body 103 is reduced. The maximum bending vibration is excited.

【0003】かかる原理を適用する分野の一つとして良
く用いられているのが、例えば携帯電話の着信等、機器
の動作状態を使用者に振動によって知らせる機能の実現
である。従来は、かかる機能の実現のためには電磁モー
タが多く用いられており、電磁モータの回転運動エネル
ギーにより機器全体、或いは機器の一部を振動させてい
るものが殆どである。
[0003] One of the fields to which such a principle is applied is often a function of informing a user of the operating state of a device by vibration, for example, an incoming call of a mobile phone. Conventionally, an electromagnetic motor is often used to realize such a function, and most of the devices vibrate the entire device or a part of the device by the rotational kinetic energy of the electromagnetic motor.

【0004】電磁モータを用いたバイブレータの概略図
を図48に示す。図48に示すように、電磁モータ10
5の軸に回転方向の対称性を崩した偏心重り106を設
置することで、偏心重りによる遠心力により電磁モータ
自体を振動させ、電磁モータ自体の振動によって、当該
電磁モータが設置されている機器を振動させている。
FIG. 48 shows a schematic diagram of a vibrator using an electromagnetic motor. As shown in FIG.
By installing the eccentric weight 106 with the rotational symmetry broken on the axis of No. 5, the electromagnetic motor itself is vibrated by the centrifugal force caused by the eccentric weight, and the vibration of the electromagnetic motor itself causes the device on which the electromagnetic motor is installed. Is vibrating.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】圧電アクチュエータの
性能を向上すべく、一定の電圧で大きな振動を得るため
には、一般に振動体を共振駆動させることが有効であ
る。しかしながら、大きな振動を得るために印加する電
圧を大きくし過ぎると、振動体にかかる歪みが大きくな
り、圧電体自体の破壊限界を越えて、圧電体自体が破壊
されてしまうという問題点がある。さらに、圧電アクチ
ュエータの振動を大きくするために別の機構を設置する
ことも考えられるが、構造が複雑になり、圧電アクチュ
エータ自体の小型化、薄型化が困難になるという問題点
もある。
In order to obtain a large vibration at a constant voltage in order to improve the performance of the piezoelectric actuator, it is generally effective to drive the vibrator in resonance. However, if the voltage applied to obtain a large vibration is too high, the distortion applied to the vibrating body increases, and there is a problem that the piezoelectric body itself is destroyed beyond the breaking limit of the piezoelectric body itself. Further, it is conceivable to install another mechanism to increase the vibration of the piezoelectric actuator. However, there is a problem that the structure becomes complicated and it is difficult to reduce the size and thickness of the piezoelectric actuator itself.

【0006】本発明は、上記課題を解決するために、別
の機構を設置することなく、簡易な構造で圧電アクチュ
エータの振動変位の拡大を実現し、かつ小型化・薄型化
に対応することができる圧電アクチュエータを実現する
ことを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to increase the vibration displacement of a piezoelectric actuator with a simple structure without installing another mechanism, and to cope with a reduction in size and thickness. It is intended to realize a piezoelectric actuator that can be used.

【0007】一方、従来から用いられている電磁モータ
を用いたバイブレータにおいて、バイブレータによる機
器の振動を大きくするためには、偏心重りの重さを重く
するか、偏心重りの回転数を増やすことで電磁モータの
回転運動エネルギーを大きくすれば良い。
On the other hand, in a conventional vibrator using an electromagnetic motor, in order to increase the vibration of the device by the vibrator, the weight of the eccentric weight is increased or the rotation speed of the eccentric weight is increased. What is necessary is just to increase the rotational kinetic energy of the electromagnetic motor.

【0008】しかしながら、バイブレータが用いられる
携帯電話等の機器の軽量化、小型化、薄型化、動作時間
の長期化によって、バイブレータ自体の軽量化、小型
化、薄型化、低消費電力化が要望されている。そのため
に例えば、偏心重りを重く、或いは大きくすることで電
磁モータの回転運動エネルギーは大きくすることができ
るが、偏心重りを重くすれば軽量化が、大きくすれば小
型化、薄型化が困難になり、また重い重りを回転させる
ためには、電磁モータに多くの電流を流さなければなら
ないので消費電力が大きくなってしまう。また、電磁モ
ータ内での磁束密度を大きくするために、コアの体積を
大きくしたり、コアに巻く巻き線数を多くすれば、電磁
モータの軽量化、小型化、薄型化が困難になるという問
題点がある。
However, as the weight, size, thickness, and operation time of devices such as mobile phones that use the vibrator are reduced, the weight, size, thickness, and power consumption of the vibrator itself are demanded. ing. Therefore, for example, the rotational kinetic energy of the electromagnetic motor can be increased by increasing or decreasing the eccentric weight, but it is difficult to reduce the weight by increasing the eccentric weight, and it is difficult to reduce the size and thickness by increasing the eccentric weight. In addition, in order to rotate a heavy weight, a large amount of current must be supplied to the electromagnetic motor, so that power consumption increases. Also, if the volume of the core is increased or the number of windings wound around the core is increased to increase the magnetic flux density in the electromagnetic motor, it becomes difficult to reduce the weight, size, and thickness of the electromagnetic motor. There is a problem.

【0009】本発明は、上記課題を解決すべく、圧電ア
クチュエータを活用して、軽量化、小型化、薄型化して
も動作が安定して駆動効率が高い圧電バイブレータを実
現することも目的とする。
Another object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator that operates stably and has a high driving efficiency even if it is reduced in weight, size and thickness by utilizing a piezoelectric actuator in order to solve the above-mentioned problems. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかる圧電アクチュエータは、圧電体と弾性
体とで構成される振動体を、圧電体に交流電圧を印加す
ることで弾性振動させることにより、振動体、或いは振
動体上に設置された移動体を駆動する圧電アクチュエー
タであって、振動体の周縁部をバネ構造物によって支持
固定し、かつバネ構造物の共振周波数を、前記振動体の
共振周波数の近傍に設定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a piezoelectric actuator according to the present invention is characterized in that a vibrating body comprising a piezoelectric body and an elastic body is elastically vibrated by applying an AC voltage to the piezoelectric body. A piezoelectric actuator for driving a vibrating body or a moving body installed on the vibrating body, the peripheral edge of the vibrating body being supported and fixed by a spring structure, and the resonance frequency of the spring structure being It is set near the resonance frequency of the vibrator.

【0011】かかる構成により、振動体の撓み振動に共
振してバネ構造物も上下方向に伸縮運動を行うため、一
定の交流電圧に対して、移動体の変位をより大きくする
ことが可能となる。
With this configuration, the spring structure also expands and contracts in the vertical direction in resonance with the flexural vibration of the vibrating body, so that the displacement of the moving body can be increased with respect to a constant AC voltage. .

【0012】次に、本発明にかかる圧電アクチュエータ
は、圧電体と弾性体とで構成される振動体を、圧電体に
交流電圧を印加することで弾性振動させることにより、
振動体、或いは振動体に設置された移動体を駆動する圧
電アクチュエータであって、振動体を支持固定するため
の筐体自体がバネ構造部分を有し、かつ筐体のバネ構造
部分の共振周波数を、振動体の共振周波数の近傍に設定
することを特徴とする。
Next, the piezoelectric actuator according to the present invention elastically vibrates a vibrating body composed of a piezoelectric body and an elastic body by applying an AC voltage to the piezoelectric body.
A piezoelectric actuator for driving a vibrating body or a moving body mounted on the vibrating body, wherein a housing itself for supporting and fixing the vibrating body has a spring structure portion, and a resonance frequency of the spring structure portion of the housing. Is set near the resonance frequency of the vibrating body.

【0013】かかる構成により、筐体自体にバネ構造を
有しているので、より少ない部品点数で構成することが
でき、さらに振動体の周縁部を円周方向に一様に支持固
定できるため、振動体がより安定した振動を行うことが
でき、移動体の動作の安定性を増すことが可能となる。
According to this configuration, since the housing itself has the spring structure, the number of parts can be reduced, and the peripheral portion of the vibrating body can be uniformly supported and fixed in the circumferential direction. The vibrating body can perform more stable vibration, and the operation stability of the moving body can be increased.

【0014】次に、本発明にかかる圧電アクチュエータ
は、圧電体と弾性体とで構成される振動体を、圧電体に
交流電圧を印加することで弾性振動させることにより、
振動体、或いは振動体に設置された移動体を駆動する圧
電アクチュエータであって、振動体が、振動体の中心部
から周縁部にかけて放射状に梁部を構成し、梁部を介し
て振動体を支持固定し、かつ梁部の共振周波数を、振動
体の共振周波数の近傍に設定することを特徴とする。
Next, the piezoelectric actuator according to the present invention elastically vibrates a vibrating body composed of a piezoelectric body and an elastic body by applying an AC voltage to the piezoelectric body.
A vibrating body or a piezoelectric actuator that drives a moving body installed on the vibrating body, wherein the vibrating body radially forms a beam from the center to the peripheral edge of the vibrating body, and the vibrating body is formed via the beam. It is characterized in that the resonance frequency is supported and fixed, and the resonance frequency of the beam portion is set near the resonance frequency of the vibrating body.

【0015】かかる構成により、振動体を構成する弾性
体と、梁部、及び枠部を一つの部品として形成すること
ができるため、振動体の共振周波数と梁部の共振周波数
を合わせることが比較的容易であり、かつ厚さ方向には
振動体の厚さと振動体の変位分だけの厚さがあれば構成
できるので、圧電アクチュエータの薄型化が可能とな
る。
With this configuration, the elastic body, the beam, and the frame that constitute the vibrating body can be formed as one component, so that it is possible to compare the resonance frequency of the vibrating body with the resonance frequency of the beam. Therefore, the piezoelectric actuator can be made thin if the thickness of the vibrating body and the thickness of the vibrating body are equal to the displacement of the vibrating body in the thickness direction.

【0016】また、本発明にかかる圧電アクチュエータ
は、振動体を構成する圧電体のうち、少なくとも1枚は
穴が開いた形状とすることが好ましい。最も変位の大き
い振動体の中央部に圧電体がないために、振動体が振動
したときに圧電体にかかる歪みは小さくできるので、円
板形状の圧電体を使用した場合に比べて動作寿命が長く
なることが期待できるからである。
Further, in the piezoelectric actuator according to the present invention, it is preferable that at least one of the piezoelectric bodies constituting the vibrating body has a shape having a hole. Since there is no piezoelectric body in the center of the vibrating body with the largest displacement, the strain applied to the piezoelectric body when the vibrating body vibrates can be reduced, so the operating life is longer than when a disk-shaped piezoelectric body is used. This is because it can be expected to be longer.

【0017】次に、上記目的を達成するために本発明に
かかる圧電バイブレータは、圧電体と弾性体とで構成さ
れる振動体を、圧電体に交流電圧を印加することで弾性
振動させ、振動体上に設置された重りを駆動することに
より振動を発生させる圧電バイブレータであって、振動
体の周縁部をバネ構造物によって支持固定し、かつバネ
構造物の共振周波数を、振動体の共振周波数の近傍に設
定することを特徴とする。
Next, in order to achieve the above object, a piezoelectric vibrator according to the present invention provides a vibrating body comprising a piezoelectric body and an elastic body by elastically vibrating by applying an AC voltage to the piezoelectric body. A piezoelectric vibrator that generates vibration by driving a weight installed on a body, wherein a peripheral portion of the vibrator is supported and fixed by a spring structure, and a resonance frequency of the spring structure is a resonance frequency of the vibrator. Is set in the vicinity of.

【0018】かかる構成により、振動体の撓み振動に共
振してバネ構造物も上下方向に伸縮運動を行うため、一
定の交流電圧に対して、移動体の変位をより大きくする
ことが可能となる。
According to this configuration, the spring structure also expands and contracts in the vertical direction in resonance with the flexural vibration of the vibrating body, so that the displacement of the moving body can be increased with respect to a constant AC voltage. .

【0019】次に、本発明にかかる圧電バイブレータ
は、圧電体と弾性体とで構成される振動体を、圧電体に
交流電圧を印加することで弾性振動させることにより、
振動体上に設置された重りを駆動することにより振動を
発生させる圧電バイブレータであって、振動体を支持固
定するための筐体がバネ構造を有し、かつ筐体のバネ構
造部分の共振周波数を、振動体の共振周波数の近傍に設
定することを特徴とする。
Next, the piezoelectric vibrator according to the present invention elastically vibrates a vibrating body composed of a piezoelectric body and an elastic body by applying an AC voltage to the piezoelectric body.
A piezoelectric vibrator that generates vibration by driving a weight installed on a vibrating body, wherein a housing for supporting and fixing the vibrating body has a spring structure, and a resonance frequency of a spring structure portion of the housing. Is set near the resonance frequency of the vibrating body.

【0020】かかる構成により、筐体自体にバネ構造を
有しているので、より少ない部品点数で構成することが
でき、さらに振動体の周縁部を円周方向に一様に支持固
定できるため、振動体がより安定した振動を行うことが
でき、重りの振動の安定性、すなわちバイブレータの振
動の安定性を増すことが可能となる。
According to this configuration, since the housing itself has the spring structure, the number of parts can be reduced, and the peripheral portion of the vibrating body can be uniformly supported and fixed in the circumferential direction. The vibrator can perform more stable vibration, and the stability of the weight vibration, that is, the stability of the vibration of the vibrator can be increased.

【0021】次に、本発明にかかる圧電バイブレータ
は、圧電体と弾性体とで構成される振動体を、圧電体に
交流電圧を印加することで弾性振動させることにより、
振動体上に設置された重りを駆動することにより振動を
発生させる圧電バイブレータであって、振動体が、振動
体の中心部から周縁部にかけて放射状に梁部を構成し、
梁部を介して振動体を支持固定し、かつ梁部の共振周波
数を、振動体の共振周波数の近傍に設定することを特徴
とする。
Next, the piezoelectric vibrator according to the present invention elastically vibrates a vibrating body composed of a piezoelectric body and an elastic body by applying an AC voltage to the piezoelectric body.
A piezoelectric vibrator that generates vibration by driving a weight installed on a vibrating body, wherein the vibrating body constitutes a beam portion radially from a center portion to a peripheral portion of the vibrating body,
The vibration member is supported and fixed via the beam portion, and the resonance frequency of the beam portion is set near the resonance frequency of the vibration member.

【0022】かかる構成により、振動体を構成する弾性
体と、梁部、及び枠部を一つの部品として形成すること
ができるため、振動体の共振周波数と梁部の共振周波数
を合わせることが比較的容易であり、かつ厚さ方向には
振動体の厚さと振動体の変位分だけの厚さがあれば構成
できるので、圧電バイブレータの薄型化が可能となる。
With this configuration, the elastic body, the beam, and the frame that constitute the vibrating body can be formed as one component, so that it is possible to compare the resonance frequency of the vibrating body with the resonance frequency of the beam. Since it is easy to achieve the structure and it is possible to form the piezoelectric vibrator as long as it has the thickness of the vibrator and the thickness corresponding to the displacement of the vibrator in the thickness direction, the thickness of the piezoelectric vibrator can be reduced.

【0023】また、本発明にかかる圧電バイブレータ
は、振動体を構成する圧電体のうち、少なくとも1枚は
穴が開いた形状であることが好ましい。最も変位の大き
い振動体の中央部に圧電体がないために、振動体が振動
したときに圧電体にかかる歪みは小さくできるので、円
板形状の圧電体を使用した場合に比べて動作寿命が長く
なることが期待できるからである。
In the piezoelectric vibrator according to the present invention, it is preferable that at least one of the piezoelectric members constituting the vibrating member has a shape with a hole. Since there is no piezoelectric body in the center of the vibrating body with the largest displacement, the strain applied to the piezoelectric body when the vibrating body vibrates can be reduced, so the operating life is longer than when a disk-shaped piezoelectric body is used. This is because it can be expected to be longer.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)以下、本発明の
実施の形態1にかかる圧電アクチュエータについて、図
1から図4を参照しながら説明する。図1は本発明の実
施の形態1における圧電アクチュエータの一部を切り欠
いた分解斜視図であり、図2は図1で示した圧電アクチ
ュエータの切り欠き断面図、図3と図4は本実施の形態
1に関する他の実施例を示した切り欠き断面図である。
図1から図4において、1は弾性体、2は圧電体、3は
弾性体1と圧電体2とで構成される振動体、4は移動
体、5はバネ、6は筐体、6aは筐体6の上蓋、6bは
筐体6の下蓋を示す。
Embodiment 1 Hereinafter, a piezoelectric actuator according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view in which a portion of a piezoelectric actuator according to Embodiment 1 of the present invention is cut away, FIG. 2 is a cut-away cross-sectional view of the piezoelectric actuator shown in FIG. 1, and FIGS. FIG. 13 is a cutaway sectional view showing another example of the first embodiment.
1 to 4, 1 is an elastic body, 2 is a piezoelectric body, 3 is a vibrating body composed of an elastic body 1 and a piezoelectric body 2, 4 is a moving body, 5 is a spring, 6 is a housing, 6a is An upper lid 6b of the housing 6 indicates a lower lid of the housing 6.

【0025】図1及び図2において、弾性体1の厚さ方
向上側の主面には圧電体2が接着されて振動部3を構成
しており、振動部3のほぼ中央部には移動体4、外周部
に複数のバネ5が設置され、バネ5を介して上蓋6a、
下蓋6bで構成される筐体6によって振動体3を支持固
定している。圧電体2は厚さ方向の両主面に電極が設置
され、厚さ方向に分極されている。振動体3の撓み振動
の共振周波数は、弾性体1と圧電体2の材質、厚さ、直
径等によって決まり、バネ5の上下方向に伸縮運動を行
う共振周波数は、バネ5の材質、線径、バネ形状等によ
って決まる。
In FIGS. 1 and 2, a piezoelectric body 2 is adhered to a main surface of the elastic body 1 on the upper side in the thickness direction to form a vibrating section 3. 4. A plurality of springs 5 are installed on the outer peripheral portion, and the upper lid 6a is
The vibrating body 3 is supported and fixed by the housing 6 configured by the lower lid 6b. The piezoelectric body 2 is provided with electrodes on both main surfaces in the thickness direction and is polarized in the thickness direction. The resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 3 is determined by the material, thickness, diameter and the like of the elastic body 1 and the piezoelectric body 2. The resonance frequency at which the spring 5 expands and contracts in the vertical direction is the material and wire diameter of the spring 5. , Spring shape, etc.

【0026】振動体3の撓み振動の共振周波数を有する
交流電圧を圧電体2の厚さ方向に印加すると、振動体3
は中心近傍の変位が最も大きくなるよう厚さ方向に振動
をする。この時、バネ5における上下方向のに伸縮運動
の共振周波数を、振動体3の撓み振動の共振周波数にほ
ぼ一致させると、振動体3の撓み振動に共振してバネ5
も上下方向に伸縮運動を行うため、振動体3に設置され
た移動体4の上下方向の変位は、振動体3の撓み振動の
変位にバネ5の伸縮運動による変位が重畳されること
で、さらに大きくなる。よって、従来の圧電アクチュエ
ータに印加した電圧と同じ強さの電圧を印加したとして
も、移動体4の変位をより大きくすることが可能とな
る。
When an AC voltage having the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 3 is applied in the thickness direction of the piezoelectric body 2, the vibrating body 3
Vibrates in the thickness direction so that the displacement near the center becomes maximum. At this time, if the resonance frequency of the expansion and contraction motion of the spring 5 in the vertical direction is made substantially equal to the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 3, the spring 5 resonates with the bending vibration of the vibrating body 3.
Also, since the vertical movement of the moving body 4 installed on the vibrating body 3 is also performed by the expansion and contraction movement of the spring 5, the displacement of the moving body 4 installed in the vibration body 3 is superimposed on the displacement of the bending vibration of the vibration body 3. It gets even bigger. Therefore, even if a voltage having the same strength as the voltage applied to the conventional piezoelectric actuator is applied, the displacement of the moving body 4 can be further increased.

【0027】図3は本実施の形態1にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示し、圧電体2を弾性体1の厚
さ方向下側の主面に接着して振動体3を構成している。
図3においても、図1及び図2に示した場合と同様に、
振動体3の中心近傍における厚さ方向の振動とバネ5の
上下方向の振動とが共振することにより、同じ電気エネ
ルギーを加えても、移動体4の変位をより大きくするこ
とが可能となる。
FIG. 3 shows another example of the piezoelectric actuator according to the first embodiment, in which the vibrating body 3 is formed by bonding the piezoelectric body 2 to the main surface of the elastic body 1 on the lower side in the thickness direction. I have.
In FIG. 3, as in the case shown in FIGS. 1 and 2,
Since the vibration in the thickness direction near the center of the vibrating body 3 and the vertical vibration of the spring 5 resonate, the displacement of the moving body 4 can be further increased even when the same electric energy is applied.

【0028】さらに、移動体4が外部に対して何らかの
仕事をする場合、図1及び図2の例においては移動体4
の振動等によって圧電体2に過大な外力がかかり、弾性
体1に比べて脆い圧電体2が割れたり、欠けたりする可
能性もある。本実施例においては、圧電体2と移動体4
とが直接接触する機会がないため、圧電体2が移動体4
の振動・衝撃等によって割れたり、欠けたりする可能性
が小さく、動作寿命が長くなることが期待できる。
Further, when the mobile unit 4 performs some work to the outside, the mobile unit 4 is used in the example of FIGS.
Excessive external force is applied to the piezoelectric body 2 due to vibration or the like, and the piezoelectric body 2 that is more fragile than the elastic body 1 may be cracked or chipped. In this embodiment, the piezoelectric body 2 and the moving body 4
Since there is no chance that the piezoelectric body 2 comes into direct contact with the
Is less likely to be cracked or chipped due to vibration, impact, etc., and can be expected to have a longer operating life.

【0029】図4は本実施の形態1にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す。図4においては、圧電体
2を弾性体1の厚さ方向両主面に接着して振動体3を構
成している。この場合、振動の駆動源である圧電体の体
積が図1、図2、及び図3の場合に比べて2倍になって
いるので、同じ強さの電圧が印加されてもより大きな駆
動力を移動体4を介して出力することができる。
FIG. 4 shows another example of the piezoelectric actuator according to the first embodiment. In FIG. 4, the vibrating body 3 is formed by bonding the piezoelectric body 2 to both main surfaces in the thickness direction of the elastic body 1. In this case, since the volume of the piezoelectric body, which is the driving source of the vibration, is twice as large as that in the case of FIGS. 1, 2, and 3, even if the same voltage is applied, a larger driving force is applied. Can be output via the moving body 4.

【0030】なお、本実施の形態1では、弾性体1、圧
電体2が円板形状の場合について説明したが、正方形等
の矩形形状でも同様な効果が期待できる。また、図1か
ら図4において、振動体3を3組のバネ5で支持固定し
た場合について説明したが、必要な出力に応じてバネ5
の組数を設定することができる。その上、振動体3の外
周部に穴を開ければ上下方向に1本のバネで構成するこ
ともできる。さらに、バネ5について、形状は弦巻バネ
で説明したが、バネ構造を有していればどのような形状
であっても良い。例えば、皿バネを用いれば1組のバネ
で構成することも可能である。
In the first embodiment, the case where the elastic body 1 and the piezoelectric body 2 are disk-shaped has been described. However, similar effects can be expected with a rectangular shape such as a square. 1 to 4, the case where the vibrating body 3 is supported and fixed by three sets of springs 5 has been described.
Can be set. In addition, if a hole is formed in the outer peripheral portion of the vibrating body 3, the vibrating body 3 can be constituted by one spring in the vertical direction. Further, the shape of the spring 5 has been described as a helical spring, but any shape having a spring structure may be used. For example, if a disc spring is used, it can be constituted by one set of springs.

【0031】以上のように、本実施の形態1によれば、
振動体3の撓み振動に共振してバネ5も上下方向に伸縮
運動を行うため、移動体4の変位をより大きくすること
が可能となる。
As described above, according to the first embodiment,
Since the spring 5 also expands and contracts in the vertical direction in resonance with the bending vibration of the vibrating body 3, the displacement of the moving body 4 can be further increased.

【0032】(実施の形態2)以下、本発明の実施の形
態2にかかる圧電アクチュエータについて、図5から図
8を参照しながら説明する。図5は本発明の実施の形態
2にかかる圧電アクチュエータの一部を切り欠いた分解
斜視図であり、図6は図5で示した圧電アクチュエータ
の切り欠き断面図、図7と図8は本実施の形態2にかか
る圧電アクチュエータの他の実施例を示した切り欠き断
面図である。図5から図8において、1は弾性体、2は
圧電体、3は弾性体1と圧電体2とで構成される振動
体、4は移動体、7は筐体、7aは筐体7の上蓋、7b
は筐体7の下蓋を示す。
Embodiment 2 Hereinafter, a piezoelectric actuator according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an exploded perspective view of the piezoelectric actuator according to the second embodiment of the present invention, with a part cut away. FIG. 6 is a cutaway sectional view of the piezoelectric actuator shown in FIG. 5, and FIGS. FIG. 14 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric actuator according to the second embodiment. 5 to 8, 1 is an elastic body, 2 is a piezoelectric body, 3 is a vibrating body composed of the elastic body 1 and the piezoelectric body 2, 4 is a moving body, 7 is a housing, and 7a is a housing 7. Top lid, 7b
Indicates a lower cover of the housing 7.

【0033】図5及び図6において、弾性体1の厚さ方
向上側の主面には圧電体2が接着されて振動部3を構成
しており、振動部3のほぼ中央部には移動体4が設置さ
れている。筐体7は上蓋7a、下蓋7bとで構成され、
振動体3との接触部分近傍は厚さ方向にバネ構造を有し
ており、振動体3を筐体7の上蓋7aと下蓋7bとで挟
み込んで支持固定している。圧電体2は厚さ方向の両主
面に電極が設置され、厚さ方向に分極されている。
In FIGS. 5 and 6, a piezoelectric body 2 is adhered to a main surface of the elastic body 1 on the upper side in the thickness direction to form a vibrating section 3, and a moving body is provided substantially at the center of the vibrating section 3. 4 are installed. The housing 7 includes an upper lid 7a and a lower lid 7b,
The vicinity of the contact portion with the vibrating body 3 has a spring structure in the thickness direction, and the vibrating body 3 is supported and fixed by being sandwiched between the upper lid 7a and the lower lid 7b of the housing 7. The piezoelectric body 2 is provided with electrodes on both main surfaces in the thickness direction and is polarized in the thickness direction.

【0034】振動体3の撓み振動の共振周波数を有する
交流電圧を圧電体2の厚さ方向に印加すると、振動体3
は中心近傍の変位が最も大きくなるよう厚さ方向に振動
をする。この時、筐体7の上蓋7aと下蓋7bのバネ構
造部分が上下方向に運動する共振周波数を、振動体3の
撓み振動の共振周波数にほぼ一致させると、振動体3の
撓み振動と共に筐体7の上蓋7aと下蓋7bのバネ構造
部分も上下方向に運動するため、振動体3に設置された
移動体4の上下方向の変位は、振動体3の撓み振動の変
位に筐体7におけるバネ構造部分の上下運動の変位が重
畳されることで、さらに大きくなる。よって、従来の圧
電アクチュエータに印加した電圧と同じ強さの電圧を印
加したとしても、移動体4の変位をより大きくすること
が可能となる。
When an AC voltage having the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 3 is applied in the thickness direction of the piezoelectric body 2, the vibrating body 3
Vibrates in the thickness direction so that the displacement near the center becomes maximum. At this time, if the resonance frequency at which the spring structure portions of the upper lid 7a and the lower lid 7b of the housing 7 move in the vertical direction substantially match the resonance frequency of the flexural vibration of the vibrating body 3, the flexural vibration of the vibrating body 3 and the Since the spring structure portions of the upper lid 7a and the lower lid 7b of the body 7 also move in the vertical direction, the displacement of the moving body 4 installed on the vibrating body 3 in the vertical direction Is further increased by superimposing the displacement of the vertical movement of the spring structure portion at. Therefore, even if a voltage having the same strength as the voltage applied to the conventional piezoelectric actuator is applied, the displacement of the moving body 4 can be further increased.

【0035】また、筐体7自体にバネ構造を有している
ので、より少ない部品点数で構成することができ、さら
に振動体3の周縁部を円周方向に一様に支持固定できる
ため、振動体3がより安定した振動を行うことができ、
移動体4の動作の安定性を増すことが可能となる。
Since the housing 7 itself has a spring structure, the number of parts can be reduced, and the peripheral portion of the vibrating body 3 can be uniformly supported and fixed in the circumferential direction. The vibrating body 3 can perform more stable vibration,
It is possible to increase the stability of the operation of the moving body 4.

【0036】図7は本実施の形態2にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示し、圧電体2を弾性体1の厚
さ方向下側の主面に接着して振動体3を構成している。
図7において、圧電体2と移動体4とは振動体3が振動
しても直接には接触しないので、圧電体2が移動体4の
振動・衝撃等で割れたり、欠けたりする可能性が小さ
く、動作寿命が長くなることが期待できる。
FIG. 7 shows another example of the piezoelectric actuator according to the second embodiment, in which the vibrating body 3 is formed by bonding the piezoelectric body 2 to the lower main surface of the elastic body 1 in the thickness direction. I have.
In FIG. 7, since the piezoelectric body 2 and the moving body 4 do not directly contact each other even if the vibrating body 3 vibrates, there is a possibility that the piezoelectric body 2 is cracked or chipped due to the vibration or impact of the moving body 4. It is small and can be expected to have a long operating life.

【0037】図8は本実施の形態2にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す。図8においては、圧電体
2を弾性体1の厚さ方向両主面に接着して振動体3を構
成している。この場合、振動の駆動源である圧電体2の
体積が図5、図6、及び図7の場合に比べて2倍になっ
ているので、同じ強さの電圧が印加されてもより大きな
駆動力を移動体4を介して出力することができる。
FIG. 8 shows another example of the piezoelectric actuator according to the second embodiment. In FIG. 8, the vibrating body 3 is formed by bonding the piezoelectric body 2 to both main surfaces in the thickness direction of the elastic body 1. In this case, since the volume of the piezoelectric body 2 which is a driving source of the vibration is twice as large as that in the case of FIGS. 5, 6, and 7, even if a voltage of the same intensity is applied, a larger driving is performed. The force can be output via the moving body 4.

【0038】なお、本実施の形態2においても、弾性体
1、圧電体2が円板形状の場合について説明したが、正
方形等の矩形形状でも同様な効果が期待できる。以上の
ように、本実施の形態2によれば、筐体7自体にバネ構
造を有しているので、より少ない部品点数で構成するこ
とができ、さらに振動体3の周縁部を円周方向に一様に
支持固定できるため、振動体3がより安定した振動を行
うことができ、移動体4の動作の安定性を増すことが可
能となる。
In the second embodiment, the case where the elastic body 1 and the piezoelectric body 2 are disk-shaped has been described. However, the same effect can be expected with a rectangular shape such as a square. As described above, according to the second embodiment, since the housing 7 itself has the spring structure, it can be configured with a smaller number of parts, and furthermore, the peripheral portion of the vibrating body 3 is arranged in the circumferential direction. Therefore, the vibrating body 3 can perform more stable vibration, and the operation stability of the moving body 4 can be increased.

【0039】(実施の形態3)以下、本発明の実施の形
態3にかかる圧電アクチュエータについて、図9から図
14を参照しながら説明する。図9は本発明の実施の形
態3にかかる圧電アクチュエータの一部を切り欠いた分
解斜視図であり、図10は図9で示した圧電アクチュエ
ータの切り欠き断面図、図11、図12、図13、及び
図14は本実施の形態3にかかる圧電アクチュエータの
他の実施例を示した切り欠き断面図である。図9から図
14において、1は弾性体、2は圧電体、3は弾性体1
と圧電体2とで構成される振動体、4は移動体、8は梁
部、9は枠部、10は筐体、10aは筐体10の上蓋、
10bは筐体10の下蓋を示す。
(Embodiment 3) Hereinafter, a piezoelectric actuator according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an exploded perspective view of the piezoelectric actuator according to the third embodiment of the present invention, in which a portion is cut away. FIG. 10 is a cutaway sectional view of the piezoelectric actuator shown in FIG. 9, FIGS. 13 and 14 are cutaway sectional views showing another example of the piezoelectric actuator according to the third embodiment. 9 to 14, 1 is an elastic body, 2 is a piezoelectric body, and 3 is an elastic body 1.
A vibrating body comprising: a piezoelectric body 2; a moving body 4; a beam 8; a frame 9; a housing 10;
10b denotes a lower cover of the housing 10.

【0040】図9及び図10において、弾性体1の厚さ
方向上側の主面には圧電体2が接着されて振動部3を構
成しており、振動部3のほぼ中央部には移動体4が設置
されている。振動体3には中央部から周縁部にかけて放
射状に梁部8が設置され、梁部8の振動体3と反対側の
端部で枠部9に接続されている。振動体3は、梁部8、
枠部9を介して筐体10の上蓋10a、下蓋10bによ
り挟まれて支持固定している。圧電体2は厚さ方向の両
主面に電極が設置され、厚さ方向に分極されている。
9 and 10, a piezoelectric body 2 is adhered to a main surface on the upper side in the thickness direction of the elastic body 1 to form a vibrating section 3, and a moving body is provided substantially at the center of the vibrating section 3. 4 are installed. The vibrating body 3 is provided with a beam portion 8 radially from the center to the peripheral portion, and is connected to the frame 9 at an end of the beam portion 8 opposite to the vibrating body 3. The vibrating body 3 includes a beam 8,
The frame 10 is supported and fixed by being sandwiched between an upper lid 10 a and a lower lid 10 b of the housing 10 via the frame 9. The piezoelectric body 2 is provided with electrodes on both main surfaces in the thickness direction and is polarized in the thickness direction.

【0041】振動体3の撓み振動の共振周波数を有する
交流電圧を圧電体2の厚さ方向に印加すると、振動体3
は中心近傍の変位が最も大きくなるよう厚さ方向に振動
をする。この時、梁部8の曲げ振動の共振周波数を、振
動体3の撓み振動の共振周波数にほぼ一致させると、振
動体3の撓み振動に共振して梁部8も上下方向に振動す
るため、振動体3に設置された移動体4の上下方向の変
位は、振動体3の撓み振動の変位に梁部8の曲げ振動に
よる変位が重畳されることで、さらに大きくなる。よっ
て、従来の圧電アクチュエータに印加した電圧と同じ強
さの電圧を印加したとしても、移動体4の変位をより大
きくすることが可能となる。
When an AC voltage having a resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 3 is applied in the thickness direction of the piezoelectric body 2, the vibrating body 3
Vibrates in the thickness direction so that the displacement near the center becomes maximum. At this time, if the resonance frequency of the bending vibration of the beam portion 8 is made substantially equal to the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating member 3, the beam portion 8 resonates with the bending vibration of the vibrating member 3 and also vibrates in the vertical direction. The vertical displacement of the moving body 4 installed on the vibrating body 3 is further increased by the displacement of the bending vibration of the beam portion 8 superimposed on the displacement of the bending vibration of the vibrating body 3. Therefore, even if a voltage having the same strength as the voltage applied to the conventional piezoelectric actuator is applied, the displacement of the moving body 4 can be further increased.

【0042】さらに、振動体3を構成する弾性体2と、
梁部8、及び枠部9が一つの部品として、例えば金属薄
板をエッチング等の方法により形成することができるた
め、振動体3の共振周波数と梁部8の共振周波数を合わ
せることが容易であり、かつ厚さ方向には振動体3の厚
さと振動体3の変位分だけの厚さがあれば構成できるの
で、圧電アクチュエータの薄型化が可能となる。
Further, the elastic body 2 constituting the vibrating body 3
Since the beam portion 8 and the frame portion 9 can be formed as one component, for example, a thin metal plate can be formed by etching or the like, it is easy to match the resonance frequency of the vibrating body 3 with the resonance frequency of the beam portion 8. In addition, since the piezoelectric actuator can be configured as long as the thickness of the vibrating body 3 and the thickness corresponding to the displacement of the vibrating body 3 are provided in the thickness direction, the piezoelectric actuator can be made thin.

【0043】図11は本実施の形態3にかかる圧電アク
チュエータの他の実施例を示し、圧電体2を弾性体1の
厚さ方向下側の主面に接着して振動体3を構成してい
る。図11において、圧電体2と移動体4とは振動体3
が振動しても直接には接触しないので、圧電体2が移動
体4の振動・衝撃等で割れたり、欠けたりする可能性が
小さく、動作寿命が長くなることが期待できる。
FIG. 11 shows another example of the piezoelectric actuator according to the third embodiment, in which the vibrating body 3 is formed by bonding the piezoelectric body 2 to the lower principal surface of the elastic body 1 in the thickness direction. I have. In FIG. 11, the piezoelectric body 2 and the moving body 4 are
Does not come into direct contact even if vibrated, so that the possibility that the piezoelectric body 2 is broken or chipped due to vibration or impact of the moving body 4 is small, and a long operating life can be expected.

【0044】図12は本実施の形態3にかかる圧電アク
チュエータの他の実施例を示し、圧電体2を弾性体1の
厚さ方向両主面に接着して振動体3を構成している。こ
の場合、振動の駆動源である圧電体2の体積が図9、図
10、及び図11の場合に比べて2倍になっているの
で、同じ強さの電圧が印加されてもより大きな駆動力を
移動体4を介して出力することができる。
FIG. 12 shows another example of the piezoelectric actuator according to the third embodiment. The vibrating body 3 is formed by bonding the piezoelectric body 2 to both main surfaces in the thickness direction of the elastic body 1. In this case, since the volume of the piezoelectric body 2 which is a driving source of the vibration is doubled as compared with the case of FIGS. 9, 10 and 11, even if a voltage of the same strength is applied, a larger driving is performed. The force can be output via the moving body 4.

【0045】また、図13は本実施の形態3にかかる圧
電アクチュエータの他の実施例を示す。図13において
は、梁部8を厚さ方向に曲げることによりバネ性を持た
せ、梁部8にバネ性を加えることで曲げ振動の変位を拡
大することができる。図14は本実施の形態3にかかる
圧電アクチュエータの他の実施例として、梁部8を面方
向に曲げることによりバネ性を持たせた場合を示してお
り、図13の場合と同様な効果が得られ、さらに梁部8
を図14の形状で図13の場合のように厚さ方向に曲げ
バネ性を持たせることも可能である。
FIG. 13 shows another example of the piezoelectric actuator according to the third embodiment. In FIG. 13, by bending the beam portion 8 in the thickness direction, a spring property is provided, and by adding the spring property to the beam portion 8, the displacement of bending vibration can be increased. FIG. 14 shows another example of the piezoelectric actuator according to the third embodiment in which the beam portion 8 has a spring property by bending the beam portion 8 in the plane direction, and the same effect as in FIG. 13 is obtained. Obtained and the beam 8
It is also possible to give the shape of FIG. 14 a bending spring property in the thickness direction as in the case of FIG.

【0046】なお、本実施の形態3においても、弾性体
1、圧電体2を円板形状の場合について説明したが、正
方形等の矩形形状でも同様な効果が期待できる。また、
梁部8の数、曲げ形状、及び位置関係については、移動
体4の変位、及び移動体4を介した出力に応じて設定す
ることができる。
Although the third embodiment has been described with respect to the case where the elastic body 1 and the piezoelectric body 2 are disk-shaped, similar effects can be expected with a rectangular shape such as a square. Also,
The number, bending shape, and positional relationship of the beam portions 8 can be set according to the displacement of the moving body 4 and the output via the moving body 4.

【0047】以上のように、本実施の形態3によれば、
振動体3を構成する弾性体2と、梁部8、及び枠部9を
一つの部品として形成することができるため、振動体3
の共振周波数と梁部8の共振周波数を合わせることが容
易であり、かつ厚さ方向には振動体3の厚さと振動体3
の変位分だけの厚さがあれば構成できるので、圧電アク
チュエータの薄型化が可能となる。
As described above, according to the third embodiment,
Since the elastic body 2, the beam 8, and the frame 9 constituting the vibrating body 3 can be formed as one component, the vibrating body 3
And the resonance frequency of the beam portion 8 can be easily adjusted, and the thickness of the vibrating body 3 and the vibrating body 3 in the thickness direction can be easily adjusted.
Since it can be configured as long as it has a thickness corresponding to the displacement, the thickness of the piezoelectric actuator can be reduced.

【0048】(実施の形態4)以下、本発明の実施の形
態4にかかる圧電アクチュエータについて、図15から
図23を参照しながら説明する。図15は本発明の実施
の形態4にかかる圧電アクチュエータの一部を切り欠い
た分解斜視図であり、図16は図15で示した圧電アク
チュエータの切り欠き断面図、図17と図18は本実施
の形態4に関して別の例を示した切り欠き断面図、図1
9は本実施の形態4にかかる圧電アクチュエータの他の
実施例を示した一部を切り欠いた分解斜視図、図20は
図19で示した圧電アクチュエータの切り欠き断面図、
図21は図19で示した圧電アクチュエータの他の実施
例の切り欠き断面図、図22と図23は本実施の形態4
にかかる圧電アクチュエータの他の実施例を示した一部
を切り欠いた分解斜視図である。図15から図23にお
いて、1は弾性体、2は圧電体、3は弾性体1と圧電体
2とで構成される振動体、4は移動体を示す。また、図
15から図21において、5はバネ、6は筐体、6aは
筐体6の上蓋、6bは筐体6の下蓋を示し、図22にお
いて、7は筐体、7aは筐体7の上蓋、7bは筐体7の
下蓋を示し、図23において、8は梁部、9は枠部、1
0は筐体、10aは筐体10の上蓋、10bは筐体10
の下蓋を示す。
Embodiment 4 Hereinafter, a piezoelectric actuator according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is an exploded perspective view of a piezoelectric actuator according to a fourth embodiment of the present invention, in which a portion is cut away. FIG. 16 is a cutaway sectional view of the piezoelectric actuator shown in FIG. 15, and FIGS. FIG. 1 is a cutaway sectional view showing another example of the fourth embodiment.
9 is an exploded perspective view showing another example of the piezoelectric actuator according to the fourth embodiment with a part cut away, FIG. 20 is a cutaway sectional view of the piezoelectric actuator shown in FIG. 19,
FIG. 21 is a cutaway sectional view of another example of the piezoelectric actuator shown in FIG. 19, and FIGS. 22 and 23 show the fourth embodiment.
FIG. 6 is an exploded perspective view with a part cut away showing another embodiment of the piezoelectric actuator according to the present invention. 15 to 23, reference numeral 1 denotes an elastic body, 2 denotes a piezoelectric body, 3 denotes a vibrating body including the elastic body 1 and the piezoelectric body 2, and 4 denotes a moving body. 15 to 21, reference numeral 5 denotes a spring, reference numeral 6 denotes a housing, reference numeral 6a denotes an upper lid of the housing 6, and reference numeral 6b denotes a lower lid of the housing 6. In FIG. 22, reference numeral 7 denotes a housing, and 7a denotes a housing. Reference numeral 7 denotes an upper cover, 7b denotes a lower cover of the housing 7, and in FIG. 23, 8 denotes a beam, 9 denotes a frame, 1
0 is a housing, 10a is a top cover of the housing 10, and 10b is a housing 10
The lower lid is shown.

【0049】図15及び図16において、弾性体1の厚
さ方向上側の主面には円環形状の圧電体2が接着されて
振動部3を構成しており、振動部3のほぼ中央部には移
動体4が圧電体2を介さず弾性体1に直接設置され、ま
た振動体3の外周部には複数のバネ5が設置され、バネ
5を介して上蓋6a、下蓋6bからなる筐体6で振動体
3を支持固定している。圧電体2は厚さ方向の両主面に
電極が設置され、厚さ方向に分極されている。
In FIGS. 15 and 16, an annular piezoelectric body 2 is adhered to the upper principal surface of the elastic body 1 in the thickness direction to form a vibrating section 3, and a substantially central portion of the vibrating section 3 is formed. The moving body 4 is directly installed on the elastic body 1 without the intermediary of the piezoelectric body 2, and a plurality of springs 5 are installed on the outer periphery of the vibrating body 3, and includes an upper lid 6 a and a lower lid 6 b via the spring 5. The housing 3 supports and fixes the vibrating body 3. The piezoelectric body 2 is provided with electrodes on both main surfaces in the thickness direction and is polarized in the thickness direction.

【0050】振動体3の撓み振動の共振周波数を有する
交流電圧を圧電体2の厚さ方向に印加すると、振動体3
は中心近傍の変位が最も大きくなるよう厚さ方向に振動
をする。この時、バネ5の上下方向に伸縮運動を行う共
振周波数を、振動体3の撓み振動の共振周波数にほぼ一
致させると、振動体3の撓み振動に共振してバネ5も上
下方向に伸縮運動を行うため、振動体3に設置された移
動体4の上下方向の変位は、振動体3の撓み振動の変位
にバネ5の伸縮運動による変位が重畳されることで、さ
らに大きくなる。よって、従来の圧電アクチュエータに
印加した電圧と同じ強さの電圧を印加したとしても、移
動体4の変位をより大きくすることが可能となる。
When an AC voltage having the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 3 is applied in the thickness direction of the piezoelectric body 2, the vibrating body 3
Vibrates in the thickness direction so that the displacement near the center becomes maximum. At this time, if the resonance frequency at which the spring 5 expands and contracts in the vertical direction is substantially matched to the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 3, the spring 5 resonates with the bending vibration of the vibrating body 3 and the spring 5 also expands and contracts in the vertical direction. Therefore, the vertical displacement of the moving body 4 installed on the vibrating body 3 is further increased by the displacement of the bending vibration of the vibrating body 3 being superimposed by the displacement caused by the expansion and contraction movement of the spring 5. Therefore, even if a voltage having the same strength as the voltage applied to the conventional piezoelectric actuator is applied, the displacement of the moving body 4 can be further increased.

【0051】また、最も変位の大きい振動体3の中央部
に圧電体2がないために、振動体3が振動したときに圧
電体2にかかる歪みは小さくできるので、円板形状の圧
電体を使用した場合に比べて動作寿命が長くなることが
期待できる。さらに、移動体4を振動体3の弾性体1に
直接設置することができるので、円板形状の圧電体を使
用した場合に比べて、移動体4を介した出力を大きくす
ることができる。
Further, since the piezoelectric body 2 is not provided at the center of the vibrating body 3 having the largest displacement, the distortion applied to the piezoelectric body 2 when the vibrating body 3 vibrates can be reduced. It can be expected that the operating life will be longer than when used. Further, since the moving body 4 can be directly installed on the elastic body 1 of the vibrating body 3, the output via the moving body 4 can be increased as compared with the case where a disk-shaped piezoelectric body is used.

【0052】図17から図21は本実施の形態4にかか
る圧電アクチュエータの他の実施例である。図17は円
環形状の圧電体2を弾性体1の厚さ方向両主面に接着し
て振動体3を構成し、図18は弾性体1の上側の主面に
円環形状の圧電体2を、弾性体1の下側の主面に円板形
状の圧電体2を接着して振動体3を構成している。これ
らの場合、円環形状の圧電体を用いた効果を減ずること
なく振動の駆動源である圧電体の総体積を増やしている
ので、図15及び図16の場合に比べて移動体4を介し
て大きな駆動力を出力することができる。図19、図2
0、及び図21は、弾性体1について移動体4との接続
部分に穴をあけて弾性体1と移動体4とを接合させた実
施例を示す。これらの場合、図15及び図16の場合に
比べて移動体4と弾性体1とが強く接合でき、移動体4
を介した出力をより大きくでき、図21に示すように弾
性体1の両主面に圧電体2を接着して振動体3を構成
し、圧電体の体積を増やすことで出力を大きくすること
も可能である。
FIGS. 17 to 21 show another example of the piezoelectric actuator according to the fourth embodiment. FIG. 17 shows a vibrating body 3 in which an annular piezoelectric body 2 is bonded to both main surfaces in the thickness direction of the elastic body 1, and FIG. 18 shows an annular piezoelectric body on the upper main surface of the elastic body 1. A vibrating body 3 is formed by bonding a disc-shaped piezoelectric body 2 to the lower main surface of the elastic body 1. In these cases, the total volume of the piezoelectric body, which is a driving source of vibration, is increased without reducing the effect of using the annular piezoelectric body. Large driving force can be output. FIG. 19, FIG.
0 and FIG. 21 show an embodiment in which the elastic body 1 is joined to the moving body 4 by making a hole in the connecting portion with the moving body 4. In these cases, the moving body 4 and the elastic body 1 can be more strongly joined than in the case of FIG. 15 and FIG.
In this case, as shown in FIG. 21, the vibrating body 3 is formed by bonding the piezoelectric body 2 to both main surfaces of the elastic body 1 and the output is increased by increasing the volume of the piezoelectric body as shown in FIG. Is also possible.

【0053】図22と図23は本実施の形態4にかかる
圧電アクチュエータの他の実施例を示す。図22はバネ
構造を有する筐体7で振動体3を支持固定した場合を示
しており、図23は振動体3の外周部を放射状に設置さ
れた梁部8を介して枠部9により筐体10で振動体3を
支持固定した場合を示している。図22及び図23の場
合とも円環型の圧電体2を用いて振動体3を構成するこ
とで、弾性体1と移動体4とを直接接合することによ
り、同様の効果を得ることができる。
FIGS. 22 and 23 show another embodiment of the piezoelectric actuator according to the fourth embodiment. FIG. 22 shows a case in which the vibrating body 3 is supported and fixed by the housing 7 having a spring structure. FIG. 23 shows a case in which the outer peripheral portion of the vibrating body 3 is The case where the vibrating body 3 is supported and fixed by the body 10 is shown. 22 and 23, the same effect can be obtained by forming the vibrating body 3 using the ring-shaped piezoelectric body 2 and directly joining the elastic body 1 and the moving body 4. .

【0054】以上のように、本実施の形態4によれば、
最も変位の大きい振動体3の中央部に圧電体2がないた
めに、振動体3が振動したときに圧電体2にかかる歪み
は小さくできるので、円板形状の圧電体を使用した場合
に比べて動作寿命が長くなることが期待できる。さら
に、移動体4を振動体3の弾性体1に直接設置すること
ができるので、円板形状の圧電体を使用した場合に比べ
て、移動体4を介した出力を大きくすることができる。
As described above, according to the fourth embodiment,
Since the piezoelectric body 2 is not provided at the center of the vibrating body 3 having the largest displacement, the strain applied to the piezoelectric body 2 when the vibrating body 3 vibrates can be reduced. Therefore, compared to the case where a disk-shaped piezoelectric body is used. Operating life can be expected to be longer. Further, since the moving body 4 can be directly installed on the elastic body 1 of the vibrating body 3, the output via the moving body 4 can be increased as compared with the case where a disk-shaped piezoelectric body is used.

【0055】(実施の形態5)以下、本発明の実施の形
態5にかかる圧電バイブレータについて、図24から図
27を参照しながら説明する。図24は本発明の実施の
形態5にかかる圧電バイブレータの一部を切り欠いた分
解斜視図であり、図25は図24で示した圧電バイブレ
ータの切り欠き断面図、図26と図27は本実施の形態
5にかかる圧電バイブレータの他の実施例を示した切り
欠き断面図である。図24から図27において、21は
弾性体、22は圧電体、23は弾性体21と圧電体22
とで構成される振動体、24は重り、25はバネ、26
は筐体、26aは筐体26の上蓋、26bは筐体26の
下蓋を示す。
Embodiment 5 Hereinafter, a piezoelectric vibrator according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 24 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator according to the fifth embodiment of the present invention, in which a portion is cut away. FIG. 25 is a cutaway sectional view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 24, and FIGS. FIG. 14 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the fifth embodiment. 24 to 27, 21 is an elastic body, 22 is a piezoelectric body, and 23 is an elastic body 21 and a piezoelectric body 22.
, A weight 24, a spring 25,
Denotes a housing, 26a denotes an upper lid of the housing 26, and 26b denotes a lower lid of the housing 26.

【0056】図24及び図25において、弾性体21の
厚さ方向上側の主面には圧電体22が接着されて振動部
23を構成しており、振動部23のほぼ中央部には重り
24、外周部に複数のバネ25が設置され、バネ25を
介して上蓋26a、下蓋26bからなる筐体26で振動
体23を支持固定している。圧電体22は厚さ方向の両
主面に電極が設置され、厚さ方向に分極されている。
24 and 25, a piezoelectric member 22 is adhered to the upper principal surface of the elastic member 21 in the thickness direction to form a vibrating part 23, and a weight 24 A plurality of springs 25 are provided on the outer peripheral portion, and the vibrating body 23 is supported and fixed by a housing 26 including an upper lid 26a and a lower lid 26b via the springs 25. The piezoelectric body 22 is provided with electrodes on both main surfaces in the thickness direction and is polarized in the thickness direction.

【0057】振動体23の撓み振動の共振周波数を有す
る交流電圧を圧電体22の厚さ方向に印加すると、振動
体23は中心近傍の変位が最も大きくなるよう厚さ方向
に振動をする。この時、バネ25の上下方向に伸縮運動
を行う共振周波数を、振動体23の撓み振動の共振周波
数にほぼ一致させると、振動体23の撓み振動に共振し
てバネ25も上下方向に伸縮運動を行うため、振動体2
3上に設置された重り24の上下方向の変位が、振動体
23の撓み振動の変位にバネ25の伸縮運動による変位
が重畳されることで大きくなり、圧電バイブレータによ
る振動も大きくすることが可能となる。
When an AC voltage having the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 23 is applied in the thickness direction of the piezoelectric body 22, the vibrating body 23 vibrates in the thickness direction such that the displacement near the center becomes maximum. At this time, if the resonance frequency at which the spring 25 expands and contracts in the vertical direction is substantially matched to the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 23, the spring 25 resonates with the bending vibration of the vibrating body 23 and the spring 25 also expands and contracts in the vertical direction. Vibrator 2 to perform
The vertical displacement of the weight 24 installed on the top 3 is increased by the displacement of the flexural vibration of the vibrating body 23 being superimposed by the displacement caused by the expansion and contraction of the spring 25, and the vibration by the piezoelectric vibrator can also be increased. Becomes

【0058】図26は本実施の形態5にかかる圧電バイ
ブレータの他の実施例を示し、圧電体22を弾性体21
の厚さ方向下側の主面に接着され振動体23を構成して
いる。図26においても、図24及び図25に示した場
合と同様に、振動体23の中心近傍における厚さ方向の
振動とバネ25の上下方向の振動とが共振することによ
り、同じ電気エネルギーを加えても、重り24の変位を
より大きくすることが可能となる。
FIG. 26 shows another example of the piezoelectric vibrator according to the fifth embodiment.
Is adhered to the main surface on the lower side in the thickness direction to form the vibrating body 23. In FIG. 26 as well, as in the case shown in FIGS. 24 and 25, the vibration in the thickness direction near the center of the vibrating body 23 and the vibration in the vertical direction of the spring 25 resonate, so that the same electric energy is applied. However, the displacement of the weight 24 can be further increased.

【0059】さらに、図24及び図25では、重り24
が圧電体22に直接接合されているため、振動量を大き
くするために振動体23を大きく変位させると、弾性体
21に比べて脆い圧電体22が割れたり、欠けたりする
可能性もある。本実施例においては、圧電体22と重り
24とが直接接触する機会がないため、圧電体22が重
り24の振動・衝撃等によって割れたり、欠けたりする
可能性が小さく、動作寿命が長くなることが期待でき
る。
Further, in FIG. 24 and FIG.
Is directly bonded to the piezoelectric body 22, so that if the vibrating body 23 is largely displaced in order to increase the amount of vibration, the piezoelectric body 22 that is more brittle than the elastic body 21 may be broken or chipped. In this embodiment, since there is no chance that the piezoelectric body 22 and the weight 24 come into direct contact with each other, there is little possibility that the piezoelectric body 22 is cracked or chipped due to vibration or impact of the weight 24 and the operating life is extended. I can expect that.

【0060】図27は本実施の形態5にかかる圧電バイ
ブレータの他の実施例を示す。図27においては、圧電
体22を弾性体21の厚さ方向両主面に接着して振動体
23を構成している。この場合、振動の駆動源である圧
電体の体積が図24、図25、及び図26の場合に比べ
て2倍になっているので、同じ強さの電圧が印加されて
もより大きな力で重り24を駆動することができる。
FIG. 27 shows another example of the piezoelectric vibrator according to the fifth embodiment. In FIG. 27, the vibrating body 23 is formed by bonding the piezoelectric body 22 to both main surfaces in the thickness direction of the elastic body 21. In this case, the volume of the piezoelectric body that is the driving source of the vibration is twice as large as that in the case of FIGS. 24, 25, and 26, so that even if a voltage of the same strength is applied, a larger force is applied. The weight 24 can be driven.

【0061】なお、本実施の形態5では、弾性体21、
圧電体22を円板形状の場合について説明したが、正方
形等の矩形形状でも同様な効果が期待できる。また、図
24から図26において、振動体23を3組のバネ25
で支持固定した場合について説明したが、必要な振動量
に応じてバネ25の組数を設定することができる。その
上、振動体23の外周部に穴を開ければ上下方向に1本
のバネで構成することもできる。さらに、バネ25につ
いて、形状は弦巻バネで説明したが、バネ構造を有して
いればどのような形状であっても良い。例えば、皿バネ
を用いれば1組のバネで構成することも可能である。
In the fifth embodiment, the elastic member 21
Although the case where the piezoelectric body 22 has a disk shape has been described, a similar effect can be expected with a rectangular shape such as a square. Further, in FIGS. 24 to 26, the vibrating body 23 is
Although the description has been made of the case where the spring 25 is supported and fixed, the number of sets of the spring 25 can be set according to the required amount of vibration. In addition, if a hole is formed in the outer peripheral portion of the vibrating body 23, the vibrating body 23 can be constituted by one spring in the vertical direction. Further, the shape of the spring 25 has been described as a helical spring, but any shape may be used as long as it has a spring structure. For example, if a disc spring is used, it can be constituted by one set of springs.

【0062】以上のように、本実施の形態1によれば、
振動体3の撓み振動に共振してバネ5も上下方向に伸縮
運動を行うため、重り24の変位をより大きくすること
ができ、バイブレータの振動を大きくすることが可能と
なる。
As described above, according to the first embodiment,
Since the spring 5 also expands and contracts in the vertical direction in resonance with the bending vibration of the vibrating body 3, the displacement of the weight 24 can be further increased, and the vibration of the vibrator can be increased.

【0063】(実施の形態6)以下、本発明の実施の形
態6にかかる圧電バイブレータについて、図28から図
31を参照しながら説明する。図28は本発明の実施の
形態6にかかる圧電バイブレータの一部を切り欠いた分
解斜視図であり、図28は図29で示した圧電バイブレ
ータの切り欠き断面図、図30と図31は本実施の形態
6にかかる圧電バイブレータの他の実施例を示した切り
欠き断面図である。図28から図31において、21は
弾性体、22は圧電体、23は弾性体21と圧電体22
とで構成される振動体、24は重り、27は筐体、27
aは筐体27の上蓋、27bは筐体27の下蓋を示す。
Embodiment 6 Hereinafter, a piezoelectric vibrator according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 28 is an exploded perspective view in which a portion of the piezoelectric vibrator according to the sixth embodiment of the present invention is cut away, FIG. 28 is a cutaway sectional view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 29, and FIGS. FIG. 14 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the sixth embodiment. 28 to 31, 21 is an elastic body, 22 is a piezoelectric body, and 23 is an elastic body 21 and a piezoelectric body 22.
, A weight 24, a housing 27,
a indicates an upper lid of the housing 27, and 27b indicates a lower lid of the housing 27.

【0064】図28及び図29において、弾性体21の
厚さ方向上側の主面には圧電体22が接着されて振動部
23を構成しており、振動部23のほぼ中央部には重り
24が設置されている。筐体27は上蓋27a、下蓋2
7bとで構成され、振動体23との接触部分近傍は厚さ
方向にバネ構造を有しており、振動体23を筐体27の
上蓋27aと下蓋27bとで挟み込んで支持固定してい
る。圧電体22は厚さ方向の両主面に電極が設置され、
厚さ方向に分極されている。
In FIGS. 28 and 29, a piezoelectric body 22 is adhered to the main surface on the upper side in the thickness direction of the elastic body 21 to form a vibrating section 23. Is installed. The housing 27 includes an upper lid 27a and a lower lid 2
7b, the vicinity of the contact portion with the vibrating body 23 has a spring structure in the thickness direction, and the vibrating body 23 is sandwiched and fixed between the upper lid 27a and the lower lid 27b of the housing 27. . Electrodes are provided on both main surfaces in the thickness direction of the piezoelectric body 22,
Polarized in the thickness direction.

【0065】振動体23の撓み振動の共振周波数を有す
る交流電圧を圧電体22の厚さ方向に印加すると、振動
体23は中心近傍の変位が最も大きくなるよう厚さ方向
に振動をする。この時、筐体27の上蓋27aと下蓋2
7bのバネ構造部分が上下方向に運動する共振周波数
を、振動体23の撓み振動の共振周波数にほぼ一致させ
ると、振動体23の撓み振動と共に筐体27の上蓋27
aと下蓋27bのバネ構造部分も上下方向に運動するた
め、振動体23に設置された重り24の上下方向の変位
は、振動体23の撓み振動の変位に筐体27におけるバ
ネ構造部分の上下運動の変位が重畳されることでより大
きくなり、重り24を上下方向に大きく駆動することが
可能となる。
When an AC voltage having the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 23 is applied in the thickness direction of the piezoelectric body 22, the vibrating body 23 vibrates in the thickness direction such that the displacement near the center becomes maximum. At this time, the upper lid 27a and the lower lid 2
When the resonance frequency at which the spring structure portion 7b moves in the vertical direction is substantially equal to the resonance frequency of the flexural vibration of the vibrating body 23, the upper lid 27 of the housing 27 is formed together with the flexural vibration of the vibrating body 23.
a and the spring structure of the lower lid 27 b also move in the vertical direction, so that the vertical displacement of the weight 24 installed on the vibrating body 23 changes the displacement of the flexural vibration of the vibrating body 23 by the displacement of the spring structure of the housing 27. The displacement of the up-down motion is superimposed to increase, and the weight 24 can be largely driven in the up-down direction.

【0066】また、筐体27自体にバネ構造を有してい
るので、より少ない部品点数で圧電バイブレータを構成
することができ、さらに振動体23の周縁部を円周方向
に一様に支持固定できるため、振動体23がより安定し
た振動を行うことができ、重り24の動作の安定性、す
なわちバイブレータの振動の安定性を増すことが可能と
なる。
Further, since the housing 27 itself has a spring structure, the piezoelectric vibrator can be constructed with a smaller number of parts, and the peripheral portion of the vibrator 23 is uniformly supported and fixed in the circumferential direction. Therefore, the vibration body 23 can perform more stable vibration, and the stability of the operation of the weight 24, that is, the stability of the vibration of the vibrator can be increased.

【0067】図30は本実施の形態6にかかる圧電バイ
ブレータの他の実施例を示し、圧電体22を弾性体21
の厚さ方向下側の主面に接着され振動体23を構成して
いる。図30において、圧電体22と重り24とは振動
体23振動しても直接には接触しないので、圧電体22
が重り24の振動・衝撃等で割れたり、欠けたりする可
能性が小さく、動作寿命が長くなることが期待できる。
FIG. 30 shows another example of the piezoelectric vibrator according to the sixth embodiment.
Is adhered to the main surface on the lower side in the thickness direction to form the vibrating body 23. In FIG. 30, the piezoelectric body 22 and the weight 24 do not come into direct contact with each other even when the vibrating body 23 vibrates.
However, there is little possibility that the weight 24 is broken or chipped due to vibration or impact, and the operating life can be expected to be long.

【0068】図31は本実施の形態6にかかる圧電バイ
ブレータの他の実施例を示す。図31においては、圧電
体22を弾性体21の厚さ方向両主面に接着して振動体
23を構成している。この場合、振動の駆動源である圧
電体22の体積が図28、図29、及び図30の場合に
比べて2倍になっているので、同じ強さの電圧が印加さ
れてもより大きな力で重り24を駆動することができ
る。
FIG. 31 shows another example of the piezoelectric vibrator according to the sixth embodiment. In FIG. 31, a vibrating body 23 is formed by bonding a piezoelectric body 22 to both main surfaces in the thickness direction of an elastic body 21. In this case, since the volume of the piezoelectric body 22, which is the driving source of the vibration, is twice as large as in the case of FIGS. 28, 29, and 30, a larger force is applied even when the same voltage is applied. Can drive the weight 24.

【0069】なお、本実施の形態6においても、弾性体
21、圧電体22を円板形状の場合について説明した
が、正方形等の矩形形状でも同様な効果が期待できる。
以上のように、本実施の形態6によれば、筐体27自体
にバネ構造を有しているので、より少ない部品点数で構
成することができ、さらに振動体23の周縁部を円周方
向に一様に支持固定できるため、振動体23がより安定
した振動を行うことができ、重り24の動作の安定性を
増すことが可能となり、振動が安定している圧電バイブ
レータを実現できる。
Although the sixth embodiment has been described with respect to the case where the elastic body 21 and the piezoelectric body 22 are disk-shaped, similar effects can be expected with a rectangular shape such as a square.
As described above, according to the sixth embodiment, since the housing 27 itself has the spring structure, it can be configured with a smaller number of parts, and furthermore, the peripheral portion of the vibrating body 23 is arranged in the circumferential direction. Therefore, the vibrating body 23 can perform more stable vibration, the stability of the operation of the weight 24 can be increased, and a piezoelectric vibrator with stable vibration can be realized.

【0070】(実施の形態7)以下、本発明の実施の形
態7にかかる圧電バイブレータについて、図32から図
37を参照しながら説明する。図32は本発明の実施の
形態7にかかる圧電バイブレータの一部を切り欠いた分
解斜視図であり、図33は図32で示した圧電バイブレ
ータの切り欠き断面図、図34、図35、図36、及び
図37は本実施の形態7にかかる圧電バイブレータの他
の実施例を示した切り欠き断面図である。図32から図
37において、21は弾性体、22は圧電体、23は弾
性体21と圧電体22とで構成される振動体、24は重
り、28は梁部、29は枠部、30は筐体、30aは筐
体30の上蓋、30bは筐体30の下蓋を示す。
(Seventh Embodiment) Hereinafter, a piezoelectric vibrator according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 32 is an exploded perspective view in which a portion of the piezoelectric vibrator according to the seventh embodiment of the present invention is cut away, and FIG. 33 is a cut-away sectional view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 32, and FIGS. 36 and 37 are cutaway sectional views showing another example of the piezoelectric vibrator according to the seventh embodiment. 32 to 37, 21 is an elastic body, 22 is a piezoelectric body, 23 is a vibrating body composed of the elastic body 21 and the piezoelectric body 22, 24 is a weight, 28 is a beam, 29 is a frame, 30 is The housing, 30a indicates an upper lid of the housing 30, and 30b indicates a lower lid of the housing 30.

【0071】図32及び図33において、弾性体21の
厚さ方向上側の主面には圧電体22が接着されて振動部
23を構成しており、振動部23のほぼ中央部には重り
24が設置されている。振動体23には中央部から周縁
部にかけて放射状に梁部28が設置され、梁部28の振
動体23と反対側の端部で枠部29に接続されている。
振動体23は、梁部28、枠部29を介して筐体30の
上蓋30a、下蓋30bにより挟まれて支持固定してい
る。圧電体22は厚さ方向の両主面に電極が設置され、
厚さ方向に分極されている。
32 and 33, a piezoelectric body 22 is adhered to a main surface of the elastic body 21 on the upper side in the thickness direction to form a vibrating section 23, and a weight 24 is provided substantially at the center of the vibrating section 23. Is installed. The vibrator 23 is provided with a beam 28 radially extending from the center to the peripheral portion, and is connected to the frame 29 at the end of the beam 28 opposite to the vibrator 23.
The vibrating body 23 is supported and fixed between the upper lid 30a and the lower lid 30b of the housing 30 via the beam 28 and the frame 29. Electrodes are provided on both main surfaces in the thickness direction of the piezoelectric body 22,
Polarized in the thickness direction.

【0072】振動体23の撓み振動の共振周波数を有す
る交流電圧を圧電体22の厚さ方向に印加すると、振動
体23は中心近傍の変位が最も大きくなるよう厚さ方向
に振動をする。この時、梁部28の曲げ振動の共振周波
数を、振動体23の撓み振動の共振周波数にほぼ一致さ
せると、振動体23の撓み振動に共振して梁部28も上
下方向に振動するため、振動体23上に設置された重り
24の上下方向の変位は、振動体23の撓み振動の変位
に梁部28の曲げ振動による変位が重畳されることで、
さらに大きくなる。よって、重り24の変位をより大き
くすることができるので、バイブレータの振動をより大
きくすることが可能となる。
When an AC voltage having the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 23 is applied in the thickness direction of the piezoelectric body 22, the vibrating body 23 vibrates in the thickness direction such that the displacement near the center becomes the largest. At this time, if the resonance frequency of the bending vibration of the beam portion 28 is made substantially equal to the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 23, the beam portion 28 resonates with the bending vibration of the vibrating body 23 and also vibrates vertically. The vertical displacement of the weight 24 installed on the vibrating body 23 is caused by the displacement of the bending vibration of the beam portion 28 being superimposed on the displacement of the bending vibration of the vibrating body 23.
It gets even bigger. Therefore, the displacement of the weight 24 can be further increased, so that the vibration of the vibrator can be further increased.

【0073】さらに、振動体23を構成する弾性体22
と、梁部28、及び枠部29が一つの部品として、例え
ば金属薄板をエッチング等の方法により形成することが
できるため、振動体23の共振周波数と梁部28の共振
周波数を合わせることが容易であり、かつ厚さ方向には
振動体23の厚さと振動体23の変位分だけの厚さがあ
れば構成できるので、圧電バイブレータの薄型化が可能
となる。
Further, the elastic body 22 forming the vibrating body 23
In addition, since the beam 28 and the frame 29 can be formed as one component, for example, a thin metal plate can be formed by a method such as etching, it is easy to match the resonance frequency of the vibrator 23 with the resonance frequency of the beam 28. In addition, since the piezoelectric vibrator can be configured as long as the thickness of the vibrating body 23 and the thickness corresponding to the displacement of the vibrating body 23 are provided in the thickness direction, the thickness of the piezoelectric vibrator can be reduced.

【0074】図34は本実施の形態7にかかる圧電バイ
ブレータの他の実施例を示し、圧電体22を弾性体21
の厚さ方向下側の主面に接着して振動体23を構成して
いる。図34において、圧電体22と重り24とは振動
体23が振動しても直接には接触しないので、圧電体2
2が重り24の振動・衝撃等で割れたり、欠けたりする
可能性が小さく、動作寿命が長くなることが期待でき
る。図35は本実施の形態7にかかる圧電バイブレータ
の他の実施例を示し、圧電体22を弾性体21の厚さ方
向両主面に接着して振動体23を構成している。この場
合、振動の駆動源である圧電体22の体積が図32、図
33、及び図34の場合に比べて2倍になっているの
で、同じ強さの電圧が印加されてもより大きな力で重り
24を駆動することができる。
FIG. 34 shows another example of the piezoelectric vibrator according to the seventh embodiment.
Is adhered to the main surface on the lower side in the thickness direction to form the vibrating body 23. In FIG. 34, the piezoelectric body 22 and the weight 24 do not directly contact each other even if the vibrating body 23 vibrates.
2 is less likely to be cracked or chipped due to the vibration or impact of the weight 24, and can be expected to have a longer operating life. FIG. 35 shows another example of the piezoelectric vibrator according to the seventh embodiment, in which a vibrating body 23 is formed by bonding a piezoelectric body 22 to both main surfaces in the thickness direction of an elastic body 21. In this case, since the volume of the piezoelectric body 22, which is the driving source of the vibration, is twice as large as in the case of FIGS. 32, 33, and 34, even if the same voltage is applied, a larger force is applied. Can drive the weight 24.

【0075】また、図36は本実施の形態7にかかる圧
電バイブレータの他の実施例を示す。図36において
は、梁部28を厚さ方向に曲げることによりバネ性を持
たせ、梁部28にバネ性を加えることで曲げ振動の変位
を拡大することができる。図37は本実施の形態7にか
かる圧電バイブレータの他の実施例として、梁部8を面
方向に曲げることによりバネ性を持たせた場合を示して
おり、図36の場合と同様な効果が得られ、さらに梁部
28を図37の形状で図36の場合のように厚さ方向に
曲げバネ性を持たせることも可能である。
FIG. 36 shows another example of the piezoelectric vibrator according to the seventh embodiment. In FIG. 36, by bending the beam portion 28 in the thickness direction, a spring property is provided, and by adding the spring property to the beam portion 28, the displacement of bending vibration can be increased. FIG. 37 shows, as another example of the piezoelectric vibrator according to the seventh embodiment, a case in which the beam portion 8 is provided with a spring property by bending the beam portion 8 in the surface direction, and the same effect as in the case of FIG. 36 is obtained. It is also possible to provide the beam portion 28 with the shape of FIG. 37 and to have bending spring properties in the thickness direction as in the case of FIG.

【0076】なお、本実施の形態7においても、弾性体
21、圧電体22を円板形状の場合について説明した
が、正方形等の矩形形状でも同様な効果が期待できる。
また、梁部28の数、曲げ形状、及び位置関係について
は、重り24の変位に応じて設定することができる。
In the seventh embodiment, the case where the elastic body 21 and the piezoelectric body 22 are disk-shaped has been described. However, similar effects can be expected with a rectangular shape such as a square.
Further, the number, bending shape, and positional relationship of the beam portions 28 can be set according to the displacement of the weight 24.

【0077】以上のように、本実施の形態7によれば、
振動体23を構成する弾性体22と、梁部28、及び枠
部29を一つの部品として形成することができるため、
振動体23の共振周波数と梁部28の共振周波数を合わ
せることが容易であり、かつ厚さ方向には振動体23の
厚さと振動体23の変位分だけの厚さがあれば構成でき
るので、圧電バイブレータ本体の薄型化が可能となる。
As described above, according to the seventh embodiment,
Since the elastic body 22, the beam part 28, and the frame part 29 constituting the vibrating body 23 can be formed as one part,
Since it is easy to match the resonance frequency of the vibrating body 23 with the resonance frequency of the beam portion 28, and the thickness direction can be configured as long as the thickness of the vibrating body 23 and the thickness corresponding to the displacement of the vibrating body 23 are provided, The thickness of the piezoelectric vibrator body can be reduced.

【0078】(実施の形態8)以下、本発明の実施の形
態8にかかる圧電バイブレータについて、図38から図
46を参照しながら説明する。図38は本発明の実施の
形態8にかかる圧電バイブレータの一部を切り欠いた分
解斜視図であり、図39は図38で示した圧電バイブレ
ータの切り欠き断面図、図40と図41は本実施の形態
8に関して別の例を示した切り欠き断面図、図42は本
実施の形態8にかかる圧電バイブレータの他の実施例を
示した一部を切り欠いた分解斜視図、図43は図42で
示した圧電バイブレータの切り欠き断面図、図44は図
42で示した別の例を示した圧電バイブレータの切り欠
き断面図、図45と図46は本実施の形態8に関して更
に別の例を示した一部を切り欠いた分解斜視図である。
図38から図46において、21は弾性体、22は圧電
体、23は弾性体21と圧電体22とで構成される振動
体、24は重りを示す。また、図38から図44におい
て、25はバネ、26は筐体、26aは筐体26の上
蓋、26bは筐体26の下蓋を示し、図45において、
27は筐体、27aは筐体27の上蓋、27bは筐体2
7の下蓋を示し、図46において、28は梁部、29は
枠部、30は筐体、30aは筐体30の上蓋、30bは
筐体30の下蓋を示す。
(Eighth Embodiment) Hereinafter, a piezoelectric vibrator according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 38 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment of the present invention, in which a portion is cut away. FIG. 39 is a cutaway sectional view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 38, and FIGS. FIG. 42 is a cutaway sectional view showing another example of the eighth embodiment, FIG. 42 is an exploded perspective view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment, with a part cut away, and FIG. 44 is a cutaway sectional view of the piezoelectric vibrator shown in FIG. 42, FIG. 44 is a cutaway sectional view of the piezoelectric vibrator showing another example shown in FIG. 42, and FIGS. 45 and 46 are still another example of the eighth embodiment. FIG. 3 is an exploded perspective view with a part cut away.
38 to 46, 21 is an elastic body, 22 is a piezoelectric body, 23 is a vibrating body composed of the elastic body 21 and the piezoelectric body 22, and 24 is a weight. 38 to 44, reference numeral 25 denotes a spring, 26 denotes a housing, 26a denotes an upper lid of the housing 26, 26b denotes a lower lid of the housing 26, and in FIG.
27 is a housing, 27a is an upper cover of the housing 27, and 27b is a housing 2
In FIG. 46, reference numeral 28 denotes a beam, 29 denotes a frame, 30 denotes a housing, 30a denotes an upper cover of the housing 30, and 30b denotes a lower lid of the housing 30.

【0079】図38及び図39において、弾性体21の
厚さ方向上側の主面には円環形状の圧電体22が接着さ
れて振動部23を構成しており、振動部23のほぼ中央
部には重り24が圧電体22を介さず弾性体21に直接
設置され、また振動体23の外周部には複数のバネ25
が設置され、バネ25を介して上蓋26a、下蓋26b
からなる筐体26で振動体23を支持固定している。圧
電体22は厚さ方向の両主面に電極が設置され、厚さ方
向に分極されている。
In FIGS. 38 and 39, a ring-shaped piezoelectric body 22 is adhered to the upper principal surface of the elastic body 21 in the thickness direction to form a vibrating part 23. A weight 24 is installed directly on the elastic body 21 without the piezoelectric body 22 therebetween, and a plurality of springs 25
Are installed, and an upper lid 26a and a lower lid 26b are
The vibrating body 23 is supported and fixed by a housing 26 made of. The piezoelectric body 22 is provided with electrodes on both main surfaces in the thickness direction and is polarized in the thickness direction.

【0080】振動体23の撓み振動の共振周波数を有す
る交流電圧を圧電体22の厚さ方向に印加すると、振動
体23は中心近傍の変位が最も大きくなるよう厚さ方向
に振動をする。この時、バネ25の上下方向に伸縮運動
を行う共振周波数を、振動体23の撓み振動の共振周波
数にほぼ一致させると、振動体23の撓み振動と共にバ
ネ25も上下方向に伸縮運動を行うため、振動体23上
に設置された重り24の上下方向の変位は、振動体23
の撓み振動の変位にバネ25の伸縮運動による変位が重
畳されることで、さらに大きくなる。よって、重り24
の変位をより大きくすることができるので、バイブレー
タの振動をより大きくすることが可能となる。
When an AC voltage having the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 23 is applied in the thickness direction of the piezoelectric body 22, the vibrating body 23 vibrates in the thickness direction such that the displacement near the center becomes maximum. At this time, if the resonance frequency at which the spring 25 expands and contracts in the vertical direction is substantially matched to the resonance frequency of the bending vibration of the vibrating body 23, the spring 25 also expands and contracts in the vertical direction together with the bending vibration of the vibrating body 23. The vertical displacement of the weight 24 installed on the vibrating body 23
The displacement caused by the expansion and contraction movement of the spring 25 is further superimposed on the displacement of the bending vibration of. Therefore, weight 24
Can be further increased, so that the vibration of the vibrator can be further increased.

【0081】また、最も変位の大きい振動体23の中央
部に圧電体22がないために、振動体23が振動したと
きに圧電体2にかかる歪みは小さくでき、また重り24
を振動体23の弾性体21に直接設置することができる
ので、円板形状の圧電体を使用した場合に比べて動作寿
命を長くすることが期待できる。
Further, since the piezoelectric body 22 is not provided at the center of the vibrating body 23 having the largest displacement, the strain applied to the piezoelectric body 2 when the vibrating body 23 vibrates can be reduced.
Can be directly installed on the elastic body 21 of the vibrating body 23, so that the operating life can be expected to be longer than when a disk-shaped piezoelectric body is used.

【0082】図40及び図41は本実施の形態8にかか
る圧電バイブレータの他の実施例である。図40は振動
体23の厚さ方向下側主面中央部にも重り24を設置す
ることで、重りの重さを大きくすることができ、圧電バ
イブレータの振動を大きくすることが可能となる。図4
1は円環形状の圧電体22を弾性体21の厚さ方向両主
面に接着して振動体23を構成することで、図38、図
39、及び図40の場合に比べて圧電体22の体積が2
倍になるので、大きな駆動力で重り24を駆動でき、大
きな振動を得ることが可能となる。
FIGS. 40 and 41 show another example of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment. In FIG. 40, by installing the weight 24 also at the center of the lower main surface in the thickness direction of the vibrator 23, the weight of the weight can be increased and the vibration of the piezoelectric vibrator can be increased. FIG.
Numeral 1 is to form a vibrating body 23 by bonding an annular piezoelectric body 22 to both main surfaces in the thickness direction of the elastic body 21. The piezoelectric body 22 is different from the piezoelectric body 22 in FIGS. 38, 39 and 40. Volume of 2
Since the weight is doubled, the weight 24 can be driven with a large driving force, and a large vibration can be obtained.

【0083】図42、図43、及び図44は、本実施の
形態8にかかる圧電バイブレータの他の実施例を示し、
重り24の重さをできるだけ変えないで、弾性体21と
重り24との接触面積を小さくさせ、かつ圧電体22の
体積を大きくすることができる。したがって、重り24
の重さと変位が大きくとれることにより、圧電バイブレ
ータの振動を大きくすることが可能となる。
FIGS. 42, 43 and 44 show another example of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment.
The contact area between the elastic body 21 and the weight 24 can be reduced and the volume of the piezoelectric body 22 can be increased without changing the weight of the weight 24 as much as possible. Therefore, weight 24
, The vibration of the piezoelectric vibrator can be increased.

【0084】図45と図46は本実施の形態8にかかる
圧電バイブレータの他の実施例である。図45はバネ構
造を有する筐体27で振動体23を支持固定した場合を
示しており、図46は振動体23の外周部を放射状に設
置された梁部28を介して枠部29により筐体30で振
動体23を支持固定した場合を示している。図45、及
び図46の場合とも円環型の圧電体22を用いて振動体
23を構成することで、重り24の重さと変位が大きく
とれることにより、圧電バイブレータの振動を大きくで
きる効果がある。
FIGS. 45 and 46 show another example of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment. FIG. 45 shows a case in which the vibrating body 23 is supported and fixed by a housing 27 having a spring structure. FIG. 46 shows a case in which the outer peripheral portion of the vibrating body 23 is framed by a frame portion 29 via a beam portion 28 provided radially. The case where the vibrating body 23 is supported and fixed by the body 30 is shown. 45 and 46, the vibrating body 23 is formed by using the ring-shaped piezoelectric body 22, so that the weight and the displacement of the weight 24 can be increased, so that the vibration of the piezoelectric vibrator can be increased. .

【0085】[0085]

【発明の効果】以上のように本発明にかかる圧電アクチ
ュエータによれば、振動体とバネ構造物の共振周波数を
ほぼ一致させることで、同じ強さの電圧を印加しても大
きく移動体を駆動することができ、また筐体にバネ構造
を有することで部品点数を少なくでき、更に振動体から
梁部構成することにより、薄型化による小型化が可能な
となる。
As described above, according to the piezoelectric actuator of the present invention, the resonance frequency of the vibrating body and the resonance frequency of the spring structure are substantially matched, so that the moving body can be largely driven even when the same voltage is applied. In addition, the number of components can be reduced by providing the housing with a spring structure, and further, by forming the beam portion from the vibrating body, it is possible to reduce the size by reducing the thickness.

【0086】また、本発明にかかる圧電バイブレータに
より、振動体とバネ構造物の共振周波数をほぼ一致させ
ることで、同じ強さの電圧を印加しても重りを大きく駆
動することで振動を大きくすることができ、また筐体に
バネ構造を有することで部品点数を少なくでき、更に振
動体から梁部構成することにより、薄型化による小型化
が可能となる。本発明にかかる圧電バイブレータは、例
えば、機器に組み込んで、機器全体、或いは一部を振動
させて、その機器の動作状態を通知するために使用する
ことができる。
Further, by the piezoelectric vibrator according to the present invention, the resonance frequencies of the vibrating body and the spring structure are made substantially equal to each other, so that even if a voltage of the same strength is applied, the weight is largely driven to increase the vibration. In addition, the number of parts can be reduced by providing the housing with a spring structure, and further, by forming the beam portion from the vibrating body, it is possible to reduce the size by reducing the thickness. The piezoelectric vibrator according to the present invention can be used, for example, by assembling it in a device and vibrating the whole or a part of the device to notify the operating state of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1にかかる圧電アクチュ
エータを示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 1 is an exploded perspective view with a part cut away showing a piezoelectric actuator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1にかかる圧電アクチュ
エータを示す切り欠き断面図
FIG. 2 is a cutaway sectional view showing the piezoelectric actuator according to the first embodiment of the present invention;

【図3】 本発明の実施の形態1にかかる圧電アクチュ
エータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 3 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric actuator according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態1にかかる圧電アクチュ
エータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 4 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric actuator according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態2にかかる圧電アクチュ
エータを示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a piezoelectric actuator according to a second embodiment of the present invention, with a portion cut away.

【図6】 本発明の実施の形態2にかかる圧電アクチュ
エータを示す切り欠き断面図
FIG. 6 is a cutaway sectional view showing a piezoelectric actuator according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態2にかかる圧電アクチュ
エータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 7 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric actuator according to the second embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態2にかかる圧電アクチュ
エータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 8 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric actuator according to the second embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施の形態3にかかる圧電アクチュ
エータを示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a piezoelectric actuator according to a third embodiment of the present invention, with a portion cut away.

【図10】 本発明の実施の形態3にかかる圧電アクチ
ュエータを示す切り欠き断面図
FIG. 10 is a cutaway sectional view showing a piezoelectric actuator according to a third embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施の形態3にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 11 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric actuator according to the third embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の実施の形態3にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 12 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric actuator according to the third embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の実施の形態3にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す一部を切り欠いた分解斜視
FIG. 13 is an exploded perspective view with a part cut away showing another example of the piezoelectric actuator according to the third embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の実施の形態3にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す一部を切り欠いた分解斜視
FIG. 14 is an exploded perspective view with a part cut away showing another example of the piezoelectric actuator according to the third embodiment of the present invention;

【図15】 本発明の実施の形態4にかかる圧電アクチ
ュエータを示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 15 is an exploded perspective view with a part cut away showing a piezoelectric actuator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の実施の形態4にかかる圧電アクチ
ュエータを示す切り欠き断面図
FIG. 16 is a cutaway sectional view showing a piezoelectric actuator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の実施の形態4にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 17 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric actuator according to the fourth embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の実施の形態4にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 18 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric actuator according to the fourth embodiment of the present invention.

【図19】 本発明の実施の形態4にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す一部を切り欠いた分解斜視
FIG. 19 is an exploded perspective view with a part cut away showing another example of the piezoelectric actuator according to the fourth embodiment of the present invention.

【図20】 本発明の実施の形態4にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 20 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric actuator according to the fourth embodiment of the present invention.

【図21】 本発明の実施の形態4にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 21 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric actuator according to the fourth embodiment of the present invention.

【図22】 本発明の実施の形態4にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す一部を切り欠いた分解斜視
FIG. 22 is an exploded perspective view with a part cut away showing another example of the piezoelectric actuator according to the fourth embodiment of the present invention.

【図23】 本発明の実施の形態4にかかる圧電アクチ
ュエータの他の実施例を示す一部を切り欠いた分解斜視
FIG. 23 is an exploded perspective view with a part cut away showing another example of the piezoelectric actuator according to the fourth embodiment of the present invention;

【図24】 本発明の実施の形態5にかかる圧電バイブ
レータを示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 24 is an exploded perspective view with a part cut away showing a piezoelectric vibrator according to a fifth embodiment of the present invention.

【図25】 本発明の実施の形態5にかかる圧電バイブ
レータを示す切り欠き断面図
FIG. 25 is a cutaway sectional view showing a piezoelectric vibrator according to a fifth embodiment of the present invention.

【図26】 本発明の実施の形態5にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 26 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the fifth embodiment of the present invention.

【図27】 本発明の実施の形態5にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 27 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the fifth embodiment of the present invention.

【図28】 本発明の実施の形態6にかかる圧電バイブ
レータを示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 28 is an exploded perspective view with a part cut away showing a piezoelectric vibrator according to a sixth embodiment of the present invention.

【図29】 本発明の実施の形態6にかかる圧電バイブ
レータを示す切り欠き断面図
FIG. 29 is a cutaway sectional view showing a piezoelectric vibrator according to a sixth embodiment of the present invention.

【図30】 本発明の実施の形態6にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 30 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the sixth embodiment of the present invention.

【図31】 本発明の実施の形態6にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 31 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the sixth embodiment of the present invention.

【図32】 本発明の実施の形態7にかかる圧電バイブ
レータを示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 32 is an exploded perspective view with a part cut away showing a piezoelectric vibrator according to a seventh embodiment of the present invention.

【図33】 本発明の実施の形態7にかかる圧電バイブ
レータを示す切り欠き断面図
FIG. 33 is a cutaway sectional view showing a piezoelectric vibrator according to a seventh embodiment of the present invention.

【図34】 本発明の実施の形態7にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 34 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the seventh embodiment of the present invention.

【図35】 本発明の実施の形態7にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 35 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the seventh embodiment of the present invention.

【図36】 本発明の実施の形態7にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 36 is an exploded perspective view with a part cut away showing another example of the piezoelectric vibrator according to the seventh embodiment of the present invention.

【図37】 本発明の実施の形態7にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 37 is an exploded perspective view with a part cut away showing another example of the piezoelectric vibrator according to the seventh embodiment of the present invention;

【図38】 本発明の実施の形態8にかかる圧電バイブ
レータを示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 38 is an exploded perspective view with a part cut away showing a piezoelectric vibrator according to an eighth embodiment of the present invention.

【図39】 本発明の実施の形態8にかかる圧電バイブ
レータを示す切り欠き断面図
FIG. 39 is a cutaway sectional view showing a piezoelectric vibrator according to an eighth embodiment of the present invention.

【図40】 本発明の実施の形態8にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 40 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment of the present invention.

【図41】 本発明の実施の形態8にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 41 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment of the present invention.

【図42】 本発明の実施の形態8にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 42 is an exploded perspective view with a part cut away showing another example of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment of the present invention;

【図43】 本発明の実施の形態8にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 43 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment of the present invention.

【図44】 本発明の実施の形態8にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す切り欠き断面図
FIG. 44 is a cutaway sectional view showing another example of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment of the present invention.

【図45】 本発明の実施の形態8にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 45 is an exploded perspective view with a part cut away showing another example of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment of the present invention;

【図46】 本発明の実施の形態8にかかる圧電バイブ
レータの他の実施例を示す一部を切り欠いた分解斜視図
FIG. 46 is an exploded perspective view with a part cut away showing another example of the piezoelectric vibrator according to the eighth embodiment of the present invention;

【図47】 円板の撓み振動を利用した圧電アクチュエ
ータの一例を示した概略斜視図
FIG. 47 is a schematic perspective view showing an example of a piezoelectric actuator using bending vibration of a disk.

【図48】 電磁モータを使用したバイブレータの一例
を示した概略斜視図
FIG. 48 is a schematic perspective view showing an example of a vibrator using an electromagnetic motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21、101 弾性体 2、22、102 圧電体 3、23、103 振動体 4 移動体 5、25 バネ 6、7、10、26、27、30 筐体 6a、7a、10a、26a、27a、30a 上蓋 6b、7b、10b、26b、27b、30b 下蓋 8、28 梁部 9、29 枠部 24 重り 104 支持体 105 電磁モータ 106 偏心重り 1, 21, 101 Elastic body 2, 22, 102 Piezoelectric body 3, 23, 103 Vibration body 4 Moving body 5, 25 Spring 6, 7, 10, 26, 27, 30 Housing 6a, 7a, 10a, 26a, 27a , 30a Upper lid 6b, 7b, 10b, 26b, 27b, 30b Lower lid 8, 28 Beam 9, 29 Frame 24 Weight 104 Support 105 Electromagnetic motor 106 Eccentric weight

フロントページの続き (72)発明者 今田 勝巳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 川崎 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 滝本 修宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 南 邦彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5D107 AA03 AA09 AA13 BB08 CC02 CC03 FF05 FF10 5H680 AA06 AA12 AA19 BC00 DD23 DD24 DD27 DD44 DD53 EE10 FF08 Continued on the front page (72) Inventor Katsumi Imada 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Person Nobuhiro Takimoto 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Pref. (72) Inventor Kunihiko Minami 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Pref. FF05 FF10 5H680 AA06 AA12 AA19 BC00 DD23 DD24 DD27 DD44 DD53 EE10 FF08

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電体と弾性体とで構成される振動体
を、前記圧電体に交流電圧を印加することで弾性振動さ
せることにより、前記振動体、或いは前記振動体上に設
置された移動体を駆動する圧電アクチュエータであっ
て、 前記振動体の周縁部をバネ構造物によって支持固定し、
かつ前記バネ構造物の共振周波数を、前記振動体の共振
周波数の近傍に設定することを特徴とした圧電アクチュ
エータ。
1. A vibrating body constituted by a piezoelectric body and an elastic body is elastically vibrated by applying an AC voltage to the piezoelectric body, so that the vibrating body or a moving member provided on the vibrating body is elastically vibrated. A piezoelectric actuator for driving a body, wherein a peripheral portion of the vibrating body is supported and fixed by a spring structure,
And a resonance frequency of the spring structure is set near a resonance frequency of the vibrating body.
【請求項2】 圧電体と弾性体とで構成される振動体
を、前記圧電体に交流電圧を印加することで弾性振動さ
せることにより、前記振動体、或いは前記振動体に設置
された移動体を駆動する圧電アクチュエータであって、 前記振動体を支持固定するための筐体自体がバネ構造部
分を有し、かつ前記筐体の前記バネ構造部分の共振周波
数を、前記振動体の共振周波数の近傍に設定することを
特徴とした圧電アクチュエータ。
2. A vibrating body or a moving body mounted on the vibrating body by elastically vibrating a vibrating body composed of a piezoelectric body and an elastic body by applying an AC voltage to the piezoelectric body. The housing itself for supporting and fixing the vibrating body has a spring structure portion, and the resonance frequency of the spring structure portion of the housing, the resonance frequency of the vibrating body A piezoelectric actuator characterized by being set near.
【請求項3】 圧電体と弾性体とで構成される振動体
を、前記圧電体に交流電圧を印加することで弾性振動さ
せることにより、前記振動体、或いは前記振動体に設置
された移動体を駆動する圧電アクチュエータであって、 前記振動体が、前記振動体の中心部から周縁部にかけて
放射状に梁部を構成し、前記梁部を介して前記振動体を
支持固定し、かつ前記梁部の共振周波数を、前記振動体
の共振周波数の近傍に設定することを特徴とした圧電ア
クチュエータ。
3. A vibrating body or a moving body mounted on the vibrating body by elastically vibrating a vibrating body composed of a piezoelectric body and an elastic body by applying an AC voltage to the piezoelectric body. A piezoelectric actuator that drives the vibrator, wherein the vibrator forms a beam portion radially from a center portion to a peripheral portion of the vibrator, supports and fixes the vibrator via the beam portion, and the beam portion Wherein the resonance frequency of the piezoelectric actuator is set near the resonance frequency of the vibrator.
【請求項4】 前記振動体を構成する前記圧電体のう
ち、少なくとも1枚は穴が開いた形状とする請求項1か
ら3のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
4. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein at least one of the piezoelectric bodies constituting the vibrating body has a shape with a hole.
【請求項5】 圧電体と弾性体とで構成される振動体
を、前記圧電体に交流電圧を印加することで弾性振動さ
せ、前記振動体上に設置された重りを駆動することによ
り振動を発生させる圧電バイブレータであって、 前記振動体の周縁部をバネ構造物によって支持固定し、
かつ前記バネ構造物の共振周波数を、前記振動体の共振
周波数の近傍に設定することを特徴とした圧電バイブレ
ータ。
5. A vibrating body composed of a piezoelectric body and an elastic body is elastically vibrated by applying an AC voltage to the piezoelectric body, and the vibration is generated by driving a weight placed on the vibrating body. A piezoelectric vibrator to be generated, wherein a peripheral portion of the vibrator is supported and fixed by a spring structure,
And a resonance frequency of the spring structure is set near a resonance frequency of the vibrating body.
【請求項6】 圧電体と弾性体とで構成される振動体
を、前記圧電体に交流電圧を印加することで弾性振動さ
せることにより、前記振動体上に設置された重りを駆動
することにより振動を発生させる圧電バイブレータであ
って、 振動体を支持固定するための筐体がバネ構造を有し、か
つ前記筐体のバネ構造部分の共振周波数を、前記振動体
の共振周波数の近傍に設定することを特徴とした圧電バ
イブレータ。
6. A vibrating body composed of a piezoelectric body and an elastic body is elastically vibrated by applying an AC voltage to the piezoelectric body, thereby driving a weight placed on the vibrating body. A piezoelectric vibrator for generating vibration, wherein a housing for supporting and fixing the vibrator has a spring structure, and a resonance frequency of a spring structure portion of the housing is set near a resonance frequency of the vibrator. A piezoelectric vibrator.
【請求項7】 圧電体と弾性体とで構成される振動体
を、前記圧電体に交流電圧を印加することで弾性振動さ
せることにより、前記振動体上に設置された重りを駆動
することにより振動を発生させる圧電バイブレータであ
って、 前記振動体が、前記振動体の中心部から周縁部にかけて
放射状に梁部を構成し、前記梁部を介して前記振動体を
支持固定し、かつ前記梁部の共振周波数を、前記振動体
の共振周波数の近傍に設定することを特徴とした圧電バ
イブレータ。
7. A vibrating body composed of a piezoelectric body and an elastic body is elastically vibrated by applying an AC voltage to the piezoelectric body, thereby driving a weight placed on the vibrating body. A piezoelectric vibrator that generates vibration, wherein the vibrator forms a beam portion radially from a central portion to a peripheral portion of the vibrator, supports and fixes the vibrator via the beam portion, and the beam A piezoelectric vibrator characterized in that a resonance frequency of the unit is set near a resonance frequency of the vibrating body.
【請求項8】 前記振動体を構成する前記圧電体のう
ち、少なくとも1枚は穴が開いた形状とした請求項5か
ら7のいずれか一項に記載の圧電バイブレータ。
8. The piezoelectric vibrator according to claim 5, wherein at least one of the piezoelectric bodies constituting the vibrating body has a shape with a hole.
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