JP2000269563A - 圧電素子のパネルへの取付構造 - Google Patents
圧電素子のパネルへの取付構造Info
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 15
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 効率よくパネルに大きな変形を生じさせるこ
とができる圧電素子のパネルへの取付構造を提供する。 【解決手段】 圧電素子１１の下面に、短辺に沿って配
置された脚部材１２を接着固定し、その脚部材をパネル
１３に接着する。圧電素子は、脚部材１２の存在によ
り、脚部材を互いに遠ざけ、または近づける方向にのみ
伸縮可能となる。
とができる圧電素子のパネルへの取付構造を提供する。 【解決手段】 圧電素子１１の下面に、短辺に沿って配
置された脚部材１２を接着固定し、その脚部材をパネル
１３に接着する。圧電素子は、脚部材１２の存在によ
り、脚部材を互いに遠ざけ、または近づける方向にのみ
伸縮可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子のパネル
への取付構造に関し、特にパネルの振動除去に使用され
る圧電素子の取付構造に関する。
への取付構造に関し、特にパネルの振動除去に使用され
る圧電素子の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に示すように、圧電素子５０は、圧
電材料５１の上下面に電極５２を形成して構成されてお
り、これら電極５２に電圧を印加することにより、伸縮
する性質を持つ。以下、このような圧電素子５０を、図
６（ａ）及び（ｂ）に示すように、パネル６１に貼り付
けた場合を考える。
電材料５１の上下面に電極５２を形成して構成されてお
り、これら電極５２に電圧を印加することにより、伸縮
する性質を持つ。以下、このような圧電素子５０を、図
６（ａ）及び（ｂ）に示すように、パネル６１に貼り付
けた場合を考える。
【０００３】圧電素子５０は、電極５２に電圧を印加す
ることにより、図７に示すように、その中央部に向かっ
て縮もうとする（電圧の正負を反対にすると伸びようと
する）。ところが、図６に示すように、圧電素子５０の
一方の電極５２がパネル６１に全面接着されていると、
パネル６１は、この電極５２が貼り付けられている面の
みが縮む（又は、伸びる）ことになり反貼着面側はほと
んど縮む（又は伸びる）ことはない。つまり、図８
（ａ）及び（ｂ）に矢印で示すように、パネル６１に曲
げモーメントが発生する。この結果、パネル６１に貼り
付けられた圧電素子５０は、パネル６１を図９（ａ）及
び（ｂ）に示すように変形させる。従って、電極５２に
周期的な電圧を印加することにより、パネル６１を振動
させたり、逆にパネル６１の振動を抑制したりすること
ができる。また、この圧電素子５０は、パネル６１の振
動を検出する振動検出センサーとしても利用できる。
ることにより、図７に示すように、その中央部に向かっ
て縮もうとする（電圧の正負を反対にすると伸びようと
する）。ところが、図６に示すように、圧電素子５０の
一方の電極５２がパネル６１に全面接着されていると、
パネル６１は、この電極５２が貼り付けられている面の
みが縮む（又は、伸びる）ことになり反貼着面側はほと
んど縮む（又は伸びる）ことはない。つまり、図８
（ａ）及び（ｂ）に矢印で示すように、パネル６１に曲
げモーメントが発生する。この結果、パネル６１に貼り
付けられた圧電素子５０は、パネル６１を図９（ａ）及
び（ｂ）に示すように変形させる。従って、電極５２に
周期的な電圧を印加することにより、パネル６１を振動
させたり、逆にパネル６１の振動を抑制したりすること
ができる。また、この圧電素子５０は、パネル６１の振
動を検出する振動検出センサーとしても利用できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】圧電素子を利用したパ
ネルの変形は、パネル表面にＸ軸及びＹ軸を想定した場
合、Ｘ方向の曲げモーメントによる変形と、Ｙ方向の曲
げモーメントによる変形との重ね合わせであると考える
ことができる。
ネルの変形は、パネル表面にＸ軸及びＹ軸を想定した場
合、Ｘ方向の曲げモーメントによる変形と、Ｙ方向の曲
げモーメントによる変形との重ね合わせであると考える
ことができる。
【０００５】さて、圧電素子に電圧を印加してパネルを
変形させることにより、パネルの振動を抑制する場合、
パネルの変形量が大きいほど効果的に制振することが可
能になる。しかしながら、Ｘ方向の曲げモーメントとＹ
方向の曲げモーメントは、パネルを異なる方向に変形さ
せるものであるため、図１０(ａ)又は（ｂ）に示される
ような１軸方向のパネル振動を抑制しようとする場合に
は、抑制しようとする方向とは別方向の振動が発生して
しまう。このように、電極全面をパネルに接着する従来
の取付構造では、目的とする方向のみの制振効果が得ら
れないという問題点があった。この問題点は、パネルの
制振のみならず、パネルの加振、あるいは圧電素子を振
動検出センサーとして利用する場合にも共通する。
変形させることにより、パネルの振動を抑制する場合、
パネルの変形量が大きいほど効果的に制振することが可
能になる。しかしながら、Ｘ方向の曲げモーメントとＹ
方向の曲げモーメントは、パネルを異なる方向に変形さ
せるものであるため、図１０(ａ)又は（ｂ）に示される
ような１軸方向のパネル振動を抑制しようとする場合に
は、抑制しようとする方向とは別方向の振動が発生して
しまう。このように、電極全面をパネルに接着する従来
の取付構造では、目的とする方向のみの制振効果が得ら
れないという問題点があった。この問題点は、パネルの
制振のみならず、パネルの加振、あるいは圧電素子を振
動検出センサーとして利用する場合にも共通する。
【０００６】本発明は、効率よくパネルに大きな変形を
生じさせることができる圧電素子のパネルへの取付構造
を提供し、もって、高効率のパネル加振機構、パネル制
振機構、及びパネル振動センサーを提供することを目的
とする。
生じさせることができる圧電素子のパネルへの取付構造
を提供し、もって、高効率のパネル加振機構、パネル制
振機構、及びパネル振動センサーを提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、パネル
に圧電素子を接着固定する圧電素子のパネルへの取付構
造において、前記圧電素子の一面に２本の脚部材を平行
に取り付け、これら２本の脚部材を前記パネルに接着し
たことを特徴とする圧電素子のパネルへの取付構造が得
られる。
に圧電素子を接着固定する圧電素子のパネルへの取付構
造において、前記圧電素子の一面に２本の脚部材を平行
に取り付け、これら２本の脚部材を前記パネルに接着し
たことを特徴とする圧電素子のパネルへの取付構造が得
られる。
【０００８】具体的には、前記一面が四角形であって、
該四角形の互いに平行な２辺に沿って前記脚部材を取り
付ける。
該四角形の互いに平行な２辺に沿って前記脚部材を取り
付ける。
【０００９】なお、前記四角形が長方形であって、前記
互いに平行な二辺が短辺であると、効果的である。
互いに平行な二辺が短辺であると、効果的である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。
施の形態について詳細に説明する。
【００１１】図１に本発明の一実施の形態を示す。図１
に長方形で描かれた圧電素子１１は、従来同様、その上
下面が長方形の圧電素子である。そして、その下面に
は、一対の互いに対向する短辺にそれぞれ沿うように配
置された２本の四角柱状脚部材１２が接着固定されてい
る。そして、この脚部材１２は、パネル１３に接着固定
されている。なお、脚部材１２の材質は、特に限定され
るものではないが、圧電素子１１の伸縮によっても変形
をおこなさない強度が必要である。
に長方形で描かれた圧電素子１１は、従来同様、その上
下面が長方形の圧電素子である。そして、その下面に
は、一対の互いに対向する短辺にそれぞれ沿うように配
置された２本の四角柱状脚部材１２が接着固定されてい
る。そして、この脚部材１２は、パネル１３に接着固定
されている。なお、脚部材１２の材質は、特に限定され
るものではないが、圧電素子１１の伸縮によっても変形
をおこなさない強度が必要である。
【００１２】図２において、パネル１３の長辺に沿った
方向をＸ方向、短辺に沿った方向をＹ方向とするととも
に、圧電素子１１が、その長辺がＸ軸と平行になるよう
に、即ち、その短辺及び脚部材がＹ軸と平行になるよう
に、パネル１３に取り付けられているものとして、圧電
素子１１及びパネル１３の動作について説明する。
方向をＸ方向、短辺に沿った方向をＹ方向とするととも
に、圧電素子１１が、その長辺がＸ軸と平行になるよう
に、即ち、その短辺及び脚部材がＹ軸と平行になるよう
に、パネル１３に取り付けられているものとして、圧電
素子１１及びパネル１３の動作について説明する。
【００１３】圧電素子１１の電極に電圧を印加すると、
圧電素子１１は周囲方向へ伸びようとする、または、中
央部方向へ縮もうとする。この圧電素子の伸縮方向は、
Ｘ軸に沿った方向とＹ軸に沿った方向とに分解できる。
圧電素子１１は周囲方向へ伸びようとする、または、中
央部方向へ縮もうとする。この圧電素子の伸縮方向は、
Ｘ軸に沿った方向とＹ軸に沿った方向とに分解できる。
【００１４】Ｘ軸に沿った方向の伸縮は、２本の脚部材
１２を互いに近づけ、または、遠ざけようとする。この
結果、圧電素子１１の伸縮は、脚部材１２を介してパネ
ル１３に伝えられ、パネル１３を曲げる曲げモーメント
となって、図３または図４に示すようにパネル１３を変
形させる。
１２を互いに近づけ、または、遠ざけようとする。この
結果、圧電素子１１の伸縮は、脚部材１２を介してパネ
ル１３に伝えられ、パネル１３を曲げる曲げモーメント
となって、図３または図４に示すようにパネル１３を変
形させる。
【００１５】一方、Ｙ軸に沿った方向の伸縮は、脚部材
１２の存在によって阻止される。従って、パネル１３に
は、圧電素子１１のＹ軸に沿った方向の伸縮による曲げ
モーメントは発生しない。
１２の存在によって阻止される。従って、パネル１３に
は、圧電素子１１のＹ軸に沿った方向の伸縮による曲げ
モーメントは発生しない。
【００１６】このように、本実施の形態による取付構造
では、圧電素子１１に電圧を印加した際にパネル１３に
生じる変形は、Ｘ方向曲げモーメントのみに基づくもの
となり、Ｙ方向曲げモーメントは発生しない。
では、圧電素子１１に電圧を印加した際にパネル１３に
生じる変形は、Ｘ方向曲げモーメントのみに基づくもの
となり、Ｙ方向曲げモーメントは発生しない。
【００１７】なお、本実施の形態において、圧電素子１
１の長辺側ではなく短辺側に脚部材１２を取り付けたの
は、圧電素子１１の伸縮量が、短辺に平行な方向よりも
長辺に平行な方向のほうが大きいからである。また、圧
電素子１１の短辺に沿うように脚部材１２を取り付けた
のは、圧電素子の伸縮を効率よく曲げモーメントとして
作用させるためである。
１の長辺側ではなく短辺側に脚部材１２を取り付けたの
は、圧電素子１１の伸縮量が、短辺に平行な方向よりも
長辺に平行な方向のほうが大きいからである。また、圧
電素子１１の短辺に沿うように脚部材１２を取り付けた
のは、圧電素子の伸縮を効率よく曲げモーメントとして
作用させるためである。
【００１８】以上のようにして、脚部材１２を用いてパ
ネル１３に取り付けた圧電素子１１は、パネル１３の加
振機構またはパネル１３の制振機構として働き、効率よ
くパネル１３を加振または制振させることができる。
ネル１３に取り付けた圧電素子１１は、パネル１３の加
振機構またはパネル１３の制振機構として働き、効率よ
くパネル１３を加振または制振させることができる。
【００１９】また、本実施の形態による取付方法を用い
てパネルに取り付けた圧電素子は、アンプ等に接続する
ことにより、パネルの振動を検出する振動検出センサー
としても利用できる。この場合、圧電素子は、Ｙ方向の
振動成分に対しては感度がなく、Ｘ方向の振動成分に対
してのみ感度を有するので、Ｘ方向の曲げ振動のみを検
出する振動検出センサーとして利用できる。
てパネルに取り付けた圧電素子は、アンプ等に接続する
ことにより、パネルの振動を検出する振動検出センサー
としても利用できる。この場合、圧電素子は、Ｙ方向の
振動成分に対しては感度がなく、Ｘ方向の振動成分に対
してのみ感度を有するので、Ｘ方向の曲げ振動のみを検
出する振動検出センサーとして利用できる。
【００２０】さらに、本実施の形態による取付方法を用
いてパネルに取り付けた圧電素子は、両電極間に抵抗器
を接続することにより、パッシブ制振機構として利用す
ることもできる。この場合も、圧電素子は、Ｙ方向の振
動成分に対しては感度がなく、Ｘ方向の振動成分に対し
ては感度があるので、Ｘ方向のみの曲げ振動の制振に利
用できる。
いてパネルに取り付けた圧電素子は、両電極間に抵抗器
を接続することにより、パッシブ制振機構として利用す
ることもできる。この場合も、圧電素子は、Ｙ方向の振
動成分に対しては感度がなく、Ｘ方向の振動成分に対し
ては感度があるので、Ｘ方向のみの曲げ振動の制振に利
用できる。
【００２１】なお、上記実施の形態では、２本の脚部材
を用いる場合について説明したが、３以上の脚部材を平
行に配置するようにしてもよい。但し、この場合におい
ても、その内の２本は、図１のように圧電素子の端部に
配置したほうが、効率よく、圧電素子の伸縮をパネルの
曲げモーメントとして利用することができる。
を用いる場合について説明したが、３以上の脚部材を平
行に配置するようにしてもよい。但し、この場合におい
ても、その内の２本は、図１のように圧電素子の端部に
配置したほうが、効率よく、圧電素子の伸縮をパネルの
曲げモーメントとして利用することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、圧電素子の一面に２本
の脚部材を平行に取り付け、これら２本の脚部材を前記
パネルに接着するようにしたことで、圧電素子を一軸方
向にのみ伸縮させることが可能となり、効率よくパネル
を変形させることができ、加振または制振を効率よく行
うことができる。
の脚部材を平行に取り付け、これら２本の脚部材を前記
パネルに接着するようにしたことで、圧電素子を一軸方
向にのみ伸縮させることが可能となり、効率よくパネル
を変形させることができ、加振または制振を効率よく行
うことができる。
【図１】本発明の一実施の形態によるパネルへの圧電素
子の取付構造を示す斜視図である。
子の取付構造を示す斜視図である。
【図２】図１のパネルへの圧電素子の取付構造の動作を
説明するための斜視図である。
説明するための斜視図である。
【図３】圧電素子が伸びた場合のパネルの変形状態を示
す図である。
す図である。
【図４】圧電素子が縮んだ場合のパネルの変形状態を示
す図である。
す図である。
【図５】従来の圧電素子の断面図である。
【図６】従来のパネルに取り付けられた圧電素子を示
す、（ａ）斜視図及び（ｂ）側面図である。
す、（ａ）斜視図及び（ｂ）側面図である。
【図７】従来の圧電素子の動作を説明するための図であ
る。
る。
【図８】圧電素子の伸縮により発生する曲げモーメント
を説明するための図であって、（ａ）は、圧電素子が伸
びるとき、（ｂ）は、圧電素子が縮むときの状態を示す
図である。
を説明するための図であって、（ａ）は、圧電素子が伸
びるとき、（ｂ）は、圧電素子が縮むときの状態を示す
図である。
【図９】圧電素子の伸縮により生じるパネルの変形を示
す図であって、（ａ）は、圧電素子が伸びるとき、
（ｂ）は、圧電素子が縮むときの状態を示す図である。
す図であって、（ａ）は、圧電素子が伸びるとき、
（ｂ）は、圧電素子が縮むときの状態を示す図である。
【図１０】従来の圧電素子のパネルへの取付構造におけ
る問題点を説明するための図であって、（ａ）は、一対
の互いに対向する辺が固定されたパネルの振動を示し、
（ｂ）は、一辺が固定されたパネルの振動を示す図であ
る。
る問題点を説明するための図であって、（ａ）は、一対
の互いに対向する辺が固定されたパネルの振動を示し、
（ｂ）は、一辺が固定されたパネルの振動を示す図であ
る。
１１ 圧電素子 １２ 脚部材 １３ パネル ５０ 圧電素子 ５１ 圧電材料 ５２ 電極 ６１ パネル
Claims (3)
- 【請求項１】 パネルに圧電素子を接着固定する圧電素
子のパネルへの取付構造において、前記圧電素子の一面
に２本の脚部材を平行に取り付け、これら２本の脚部材
を前記パネルに接着したことを特徴とする圧電素子のパ
ネルへの取付構造。 - 【請求項２】 前記一面が四角形であって、該四角形の
互いに平行な２辺に沿って前記脚部材を取り付けたこと
を特徴とする請求項１の圧電素子のパネルへの取付構
造。 - 【請求項３】 前記四角形が長方形であって、前記互い
に平行な二辺が短辺であることを特徴とする請求項２の
圧電素子のパネルへの取付構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11068848A JP2000269563A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 圧電素子のパネルへの取付構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11068848A JP2000269563A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 圧電素子のパネルへの取付構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000269563A true JP2000269563A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13385522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11068848A Withdrawn JP2000269563A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 圧電素子のパネルへの取付構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000269563A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2005092537A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Sony Corp | 情報表示装置及びその情報表示装置における圧電素子の支持フレーム |
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-
1999
- 1999-03-15 JP JP11068848A patent/JP2000269563A/ja not_active Withdrawn
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