JP2000340850A - バイモルフ型圧電アクチュエータ及び２重構造体の振動・音波遮断構造 - Google Patents
バイモルフ型圧電アクチュエータ及び２重構造体の振動・音波遮断構造Info
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- JP2000340850A JP2000340850A JP11152312A JP15231299A JP2000340850A JP 2000340850 A JP2000340850 A JP 2000340850A JP 11152312 A JP11152312 A JP 11152312A JP 15231299 A JP15231299 A JP 15231299A JP 2000340850 A JP2000340850 A JP 2000340850A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械的強度や信頼性に優れたバイモルフ型圧
電アクチュエータ及び２重構造体の振動・音波遮断構造
を提供する。 【解決手段】 バイモルフ素子４の長手方向の少なくと
も一端４ａにおける両面４ｃ，４ｄにそれぞれ補強板５
を接合したバイモルフ型圧電アクチュエータ１。所定間
隔を開けて相対向して配置された２つの構造体Ａ，Ｂの
間の空間２１に面するいずれか一方の構造体Ａの内面ａ
に固定された固定部材２２に、バイモルフ型圧電アクチ
ュエータ１の長手方向の一端４ａをバイモルフ素子４の
面方向が２つの構造体Ａ，Ｂの面方向に対して平行とな
るように固定し、且つ、空間２１に面する他方の構造体
Ｂの内面ｂに固定された支持部材２３に、バイモルフ型
圧電アクチュエータ１の長手方向の他端４ｂを２つの構
造体Ａ，Ｂの面方向に対して平行な軸心回りに回転自在
に固定した２重構造体の振動・音波遮断構造。
電アクチュエータ及び２重構造体の振動・音波遮断構造
を提供する。 【解決手段】 バイモルフ素子４の長手方向の少なくと
も一端４ａにおける両面４ｃ，４ｄにそれぞれ補強板５
を接合したバイモルフ型圧電アクチュエータ１。所定間
隔を開けて相対向して配置された２つの構造体Ａ，Ｂの
間の空間２１に面するいずれか一方の構造体Ａの内面ａ
に固定された固定部材２２に、バイモルフ型圧電アクチ
ュエータ１の長手方向の一端４ａをバイモルフ素子４の
面方向が２つの構造体Ａ，Ｂの面方向に対して平行とな
るように固定し、且つ、空間２１に面する他方の構造体
Ｂの内面ｂに固定された支持部材２３に、バイモルフ型
圧電アクチュエータ１の長手方向の他端４ｂを２つの構
造体Ａ，Ｂの面方向に対して平行な軸心回りに回転自在
に固定した２重構造体の振動・音波遮断構造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、極性の異なる２
枚の圧電素子を積層したバイモルフ素子からなるバイモ
ルフ型圧電アクチュエータ、及び例えば航空機の２重隔
壁等の２重構造体の振動・音波遮断構造に関する。
枚の圧電素子を積層したバイモルフ素子からなるバイモ
ルフ型圧電アクチュエータ、及び例えば航空機の２重隔
壁等の２重構造体の振動・音波遮断構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７に示すように、従来のこの種のバイ
モルフ型圧電アクチュエータ５１としては、例えば、極
性の異なる２枚の圧電素子２，３を電極板６を介して積
層し、これら２枚の圧電素子２，３の表面にそれぞれ電
極板７，８を接合したバイモルフ素子（振動子）４から
なるものが知られている。
モルフ型圧電アクチュエータ５１としては、例えば、極
性の異なる２枚の圧電素子２，３を電極板６を介して積
層し、これら２枚の圧電素子２，３の表面にそれぞれ電
極板７，８を接合したバイモルフ素子（振動子）４から
なるものが知られている。
【０００３】このバイモルフ型圧電アクチュエータ５１
は、２枚の圧電素子２，３にそれぞれ電圧を印加した際
に、一方の圧電素子２（３）に伸び変位が発生すると共
に、他方の圧電素子３（２）に収縮変位が発生するよう
に構成されている。これにより、バイモルフ素子４に全
体として屈曲変位が発生するので、所定周波数の交流電
圧を印加すれば、所定の振動数で発振するようになる。
は、２枚の圧電素子２，３にそれぞれ電圧を印加した際
に、一方の圧電素子２（３）に伸び変位が発生すると共
に、他方の圧電素子３（２）に収縮変位が発生するよう
に構成されている。これにより、バイモルフ素子４に全
体として屈曲変位が発生するので、所定周波数の交流電
圧を印加すれば、所定の振動数で発振するようになる。
【０００４】また、このように構成されるバイモルフ型
圧電アクチュエータ５１の使用例としては、図８及び図
９に示すように、例えば航空機２４の機体２５のハニカ
ム外壁と吸音内壁とからなる２重隔壁Ａ，Ｂ等の２つの
構造体Ａ，Ｂの間にバイモルフ型圧電アクチュエータ５
１を配設し、図８(a) 中ので示すエンジン音や図８
(a) 中の及びで示す機体２５と空気との摩擦等によ
って生じる振動及び音波を能動的に減衰、遮断するとい
うアイデアが提案されている（例えば、Thomas,D.R. an
d Nelson,P.A.," The Application of an Implicit Sel
f Tuning LQG Algorithm to the Active Control of So
und Transmission ", ACTIVE95 (1995), 299-309, US
A.）。
圧電アクチュエータ５１の使用例としては、図８及び図
９に示すように、例えば航空機２４の機体２５のハニカ
ム外壁と吸音内壁とからなる２重隔壁Ａ，Ｂ等の２つの
構造体Ａ，Ｂの間にバイモルフ型圧電アクチュエータ５
１を配設し、図８(a) 中ので示すエンジン音や図８
(a) 中の及びで示す機体２５と空気との摩擦等によ
って生じる振動及び音波を能動的に減衰、遮断するとい
うアイデアが提案されている（例えば、Thomas,D.R. an
d Nelson,P.A.," The Application of an Implicit Sel
f Tuning LQG Algorithm to the Active Control of So
und Transmission ", ACTIVE95 (1995), 299-309, US
A.）。
【０００５】このような２重構造体の振動・音波遮断構
造は、図９に示すように、所定間隔を開けて相対向して
配置された２つの構造体Ａ，Ｂの間の空間２１を伝搬す
る振動及び伝播する音波を遮断可能であって、空間２１
に面する一方の構造体Ａの内面ａに固定された固定部材
２２に、バイモルフ型圧電アクチュエータ５１の長手方
向の一端４ａを前記バイモルフ素子４の面方向が２つの
構造体Ａ，Ｂの面方向に対して平行となるように固定
し、且つ、空間２１に面する他方の構造体Ｂの内面ｂに
固定された支持部材２３に、バイモルフ型圧電アクチュ
エータ５１の長手方向の他端４ｂを２つの構造体Ａ，Ｂ
の面方向に対して平行な軸心回りに回転自在に固定して
いる。
造は、図９に示すように、所定間隔を開けて相対向して
配置された２つの構造体Ａ，Ｂの間の空間２１を伝搬す
る振動及び伝播する音波を遮断可能であって、空間２１
に面する一方の構造体Ａの内面ａに固定された固定部材
２２に、バイモルフ型圧電アクチュエータ５１の長手方
向の一端４ａを前記バイモルフ素子４の面方向が２つの
構造体Ａ，Ｂの面方向に対して平行となるように固定
し、且つ、空間２１に面する他方の構造体Ｂの内面ｂに
固定された支持部材２３に、バイモルフ型圧電アクチュ
エータ５１の長手方向の他端４ｂを２つの構造体Ａ，Ｂ
の面方向に対して平行な軸心回りに回転自在に固定して
いる。
【０００６】この状態で２枚の圧電素子２，３にそれぞ
れ交流電圧を印加すれば、バイモルフ素子４に曲げモー
メントが発生するので、２つの構造体Ａ，Ｂの間の距離
を変化させるような力が作用する。そのため、例えば他
方の構造体Ｂから一方の構造体Ａに伝搬しようとする振
動及び伝播しようとする音波の振動数に応じて交流電圧
の周波数を設定、又は適宜に変化させれば、振動伝搬と
音波伝播を有効に減衰、遮断することができる。
れ交流電圧を印加すれば、バイモルフ素子４に曲げモー
メントが発生するので、２つの構造体Ａ，Ｂの間の距離
を変化させるような力が作用する。そのため、例えば他
方の構造体Ｂから一方の構造体Ａに伝搬しようとする振
動及び伝播しようとする音波の振動数に応じて交流電圧
の周波数を設定、又は適宜に変化させれば、振動伝搬と
音波伝播を有効に減衰、遮断することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにして従来
のバイモルフ型圧電アクチュエータ５１を２重構造体の
振動・音波遮断構造に使用する場合には、バイモルフ素
子４の一端４ａにおける固定部材２２への固定部分に曲
げモーメントによる集中応力が作用する。ここで、圧電
素子４はジルコンチタン酸鉛Pb(Zr,Ti)O3 〔ＰＺＴ（Pb
ZrO3とPbTiO3の固溶体）〕等の脆いセラミックス材料等
から構成され、機械的強度が低いので、上記の集中応力
によって固定部分付近で破損又は破断するおそれがある
という問題点がある。
のバイモルフ型圧電アクチュエータ５１を２重構造体の
振動・音波遮断構造に使用する場合には、バイモルフ素
子４の一端４ａにおける固定部材２２への固定部分に曲
げモーメントによる集中応力が作用する。ここで、圧電
素子４はジルコンチタン酸鉛Pb(Zr,Ti)O3 〔ＰＺＴ（Pb
ZrO3とPbTiO3の固溶体）〕等の脆いセラミックス材料等
から構成され、機械的強度が低いので、上記の集中応力
によって固定部分付近で破損又は破断するおそれがある
という問題点がある。
【０００８】そのため、２重構造体の振動・音波遮断構
造にこのような機械的強度の低いバイモルフ型圧電アク
チュエータ５１を使用する場合には、信頼性に欠けると
いう問題点がある。
造にこのような機械的強度の低いバイモルフ型圧電アク
チュエータ５１を使用する場合には、信頼性に欠けると
いう問題点がある。
【０００９】この発明は、以上のような問題点に鑑みて
なされたものであり、機械的強度や信頼性に優れたバイ
モルフ型圧電アクチュエータ及び２重構造体の振動・音
波遮断構造を提供することを目的とする。
なされたものであり、機械的強度や信頼性に優れたバイ
モルフ型圧電アクチュエータ及び２重構造体の振動・音
波遮断構造を提供することを目的とする。
【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、請求項１のバイモルフ型圧電アクチュエータは、極
性の異なる２枚の圧電素子を積層したバイモルフ素子か
らなるバイモルフ型圧電アクチュエータにおいて、前記
バイモルフ素子の長手方向の少なくとも一端における両
面にそれぞれ補強板を接合したものである。
に、請求項１のバイモルフ型圧電アクチュエータは、極
性の異なる２枚の圧電素子を積層したバイモルフ素子か
らなるバイモルフ型圧電アクチュエータにおいて、前記
バイモルフ素子の長手方向の少なくとも一端における両
面にそれぞれ補強板を接合したものである。
【００１１】請求項２のバイモルフ型圧電アクチュエー
タにおいては、前記補強板が、低剛性且つ高延性の金属
からなる。
タにおいては、前記補強板が、低剛性且つ高延性の金属
からなる。
【００１２】請求項３のバイモルフ型圧電アクチュエー
タは、前記補強板を、前記圧電素子の表面に接合された
電極板にプラズマ接合したものである。
タは、前記補強板を、前記圧電素子の表面に接合された
電極板にプラズマ接合したものである。
【００１３】請求項４のバイモルフ型圧電アクチュエー
タは、前記２枚の補強板の間に複数組のバイモルフ素子
を積層したものである。
タは、前記２枚の補強板の間に複数組のバイモルフ素子
を積層したものである。
【００１４】また、請求項５の２重構造体の振動・音波
遮断構造は、所定間隔を開けて相対向して配置された２
つの構造体の間の空間を伝搬する振動及び伝播する音波
を遮断可能な２重構造体の振動・音波遮断構造におい
て、前記空間に面するいずれか一方の構造体の内面に固
定された固定部材に、請求項１乃至４のいずれか記載の
バイモルフ型圧電アクチュエータの長手方向の一端を前
記バイモルフ素子の面方向が前記２つの構造体の面方向
に対して平行となるように固定し、且つ、前記空間に面
する他方の構造体の内面に固定された支持部材に、前記
バイモルフ型圧電アクチュエータの長手方向の他端を前
記２つの構造体の面方向に対して平行な軸心回りに回転
自在に固定したものである。
遮断構造は、所定間隔を開けて相対向して配置された２
つの構造体の間の空間を伝搬する振動及び伝播する音波
を遮断可能な２重構造体の振動・音波遮断構造におい
て、前記空間に面するいずれか一方の構造体の内面に固
定された固定部材に、請求項１乃至４のいずれか記載の
バイモルフ型圧電アクチュエータの長手方向の一端を前
記バイモルフ素子の面方向が前記２つの構造体の面方向
に対して平行となるように固定し、且つ、前記空間に面
する他方の構造体の内面に固定された支持部材に、前記
バイモルフ型圧電アクチュエータの長手方向の他端を前
記２つの構造体の面方向に対して平行な軸心回りに回転
自在に固定したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。なお、既述の従来技術と同じ構成
については、同一符号を付してその説明を省略する。
に基づいて説明する。なお、既述の従来技術と同じ構成
については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００１６】図１に示すように、第１実施形態に係るバ
イモルフ型圧電アクチュエータ１は、極性の異なる２枚
の圧電素子２，３を積層したバイモルフ素子４からな
り、このバイモルフ素子４の長手方向の例えば一端４ａ
における両面４ｃ，４ｄにそれぞれ補強板５を接合した
ものである。
イモルフ型圧電アクチュエータ１は、極性の異なる２枚
の圧電素子２，３を積層したバイモルフ素子４からな
り、このバイモルフ素子４の長手方向の例えば一端４ａ
における両面４ｃ，４ｄにそれぞれ補強板５を接合した
ものである。
【００１７】圧電素子２，３は、所定長さ及び所定厚さ
の矩形板状に形成され、それぞれの極性を変えて構成さ
れている。なお、圧電素子２，３の材質としては、例え
ばジルコンチタン酸鉛Pb(Zr,Ti)O3 〔ＰＺＴ（PbZrO3と
PbTiO3の固溶体）〕やこれに金属酸化物等の添加物を配
合して焼成した磁器の他、水晶やニオブ酸リチウムLiNb
O3の単結晶等の従来公知の各種の圧電性材料が挙げられ
る。
の矩形板状に形成され、それぞれの極性を変えて構成さ
れている。なお、圧電素子２，３の材質としては、例え
ばジルコンチタン酸鉛Pb(Zr,Ti)O3 〔ＰＺＴ（PbZrO3と
PbTiO3の固溶体）〕やこれに金属酸化物等の添加物を配
合して焼成した磁器の他、水晶やニオブ酸リチウムLiNb
O3の単結晶等の従来公知の各種の圧電性材料が挙げられ
る。
【００１８】バイモルフ素子４は、極性の異なる２枚の
圧電素子２，３と、これらの間及び表面にそれぞれ接合
された３枚の電極板６，７，８とからなる。なお、電極
板６，７，８と圧電素子２，３とは、接着剤等の従来公
知の手段で接合されている。
圧電素子２，３と、これらの間及び表面にそれぞれ接合
された３枚の電極板６，７，８とからなる。なお、電極
板６，７，８と圧電素子２，３とは、接着剤等の従来公
知の手段で接合されている。
【００１９】補強板５は、バイモルフ素子４の長手方向
の例えば一端４ａにおける両面４ｃ，４ｄにそれぞれ接
合されている。なお、この実施形態においては、補強板
５の長さを比較的短くしてバイモルフ素子４の一端４ａ
にのみ接合するようにしているが、これに限定されるも
のではなく、図２に示すように、より長く形成してバイ
モルフ素子４の両面４ｃ，４ｄにそれぞれ全体的に接合
する等してもよい。
の例えば一端４ａにおける両面４ｃ，４ｄにそれぞれ接
合されている。なお、この実施形態においては、補強板
５の長さを比較的短くしてバイモルフ素子４の一端４ａ
にのみ接合するようにしているが、これに限定されるも
のではなく、図２に示すように、より長く形成してバイ
モルフ素子４の両面４ｃ，４ｄにそれぞれ全体的に接合
する等してもよい。
【００２０】このように構成されるバイモルフ型圧電ア
クチュエータ１は、バイモルフ素子４の少なくとも一端
４ａが補強板５により補強されているので、バイモルフ
素子４の一端４ａに曲げモーメントによる集中応力が作
用する場合でも、破損又は破断しにくいという利点があ
る。
クチュエータ１は、バイモルフ素子４の少なくとも一端
４ａが補強板５により補強されているので、バイモルフ
素子４の一端４ａに曲げモーメントによる集中応力が作
用する場合でも、破損又は破断しにくいという利点があ
る。
【００２１】ここで、補強板５が、例えばアルミニウ
ム、銅、銀、金、白金等の低剛性且つ高延性の金属から
なる場合には、上記のような集中応力が作用してもクラ
ックが発生しにくいので、機械的強度がより高いという
利点がある。また、補強板５を、圧電素子２，３の表面
に接合された電極板７，８にプラズマ接合する場合に
は、簡単且つ安価に接合できるので、安価なバイモルフ
型圧電アクチュエータ１を量産できるという利点があ
る。
ム、銅、銀、金、白金等の低剛性且つ高延性の金属から
なる場合には、上記のような集中応力が作用してもクラ
ックが発生しにくいので、機械的強度がより高いという
利点がある。また、補強板５を、圧電素子２，３の表面
に接合された電極板７，８にプラズマ接合する場合に
は、簡単且つ安価に接合できるので、安価なバイモルフ
型圧電アクチュエータ１を量産できるという利点があ
る。
【００２２】図３に示すように、第２実施形態に係るバ
イモルフ型圧電アクチュエータ１１は、前記２枚の補強
板５の間に、極性の異なる２枚の圧電素子２，３を積層
したバイモルフ素子１４を例えば２組積層したものであ
る。なお、この場合も、圧電素子２と圧電素子３の間に
それぞれ電極板６を接合しておくと共に、最上層の圧電
素子２の表面及び最下層の圧電素子３の表面にも電極板
７，８をそれぞれ接合しておけばよい。
イモルフ型圧電アクチュエータ１１は、前記２枚の補強
板５の間に、極性の異なる２枚の圧電素子２，３を積層
したバイモルフ素子１４を例えば２組積層したものであ
る。なお、この場合も、圧電素子２と圧電素子３の間に
それぞれ電極板６を接合しておくと共に、最上層の圧電
素子２の表面及び最下層の圧電素子３の表面にも電極板
７，８をそれぞれ接合しておけばよい。
【００２３】このように、２枚の補強板５の間に複数組
のバイモルフ素子１４を積層しておけば、変位力が大き
くなるので、高荷重下での使用も可能であるという利点
がある。
のバイモルフ素子１４を積層しておけば、変位力が大き
くなるので、高荷重下での使用も可能であるという利点
がある。
【００２４】図４に示すように、第３実施形態に係る２
重構造体の振動・音波遮断構造は、所定間隔を開けて相
対向して配置された２つの構造体Ａ，Ｂの間の空間２１
に、第１実施形態のバイモルフ型圧電アクチュエータ１
を配設することによって、空間２１を伝搬する振動及び
伝播する音波を遮断可能としたものである。
重構造体の振動・音波遮断構造は、所定間隔を開けて相
対向して配置された２つの構造体Ａ，Ｂの間の空間２１
に、第１実施形態のバイモルフ型圧電アクチュエータ１
を配設することによって、空間２１を伝搬する振動及び
伝播する音波を遮断可能としたものである。
【００２５】具体的には、空間２１に面する例えば一方
の構造体Ａの内面ａに固定された固定部材２２に、バイ
モルフ型圧電アクチュエータ１の長手方向の一端４ａを
バイモルフ素子４の面方向が２つの構造体Ａ，Ｂの面方
向に対して平行となるように固定し、且つ、空間２１に
面する例えば他方の構造体Ｂの内面ｂに固定された支持
部材２３に、バイモルフ型圧電アクチュエータ１の長手
方向の他端４ｂを２つの構造体Ａ，Ｂの面方向に対して
平行な軸心回りに回転自在に固定している。
の構造体Ａの内面ａに固定された固定部材２２に、バイ
モルフ型圧電アクチュエータ１の長手方向の一端４ａを
バイモルフ素子４の面方向が２つの構造体Ａ，Ｂの面方
向に対して平行となるように固定し、且つ、空間２１に
面する例えば他方の構造体Ｂの内面ｂに固定された支持
部材２３に、バイモルフ型圧電アクチュエータ１の長手
方向の他端４ｂを２つの構造体Ａ，Ｂの面方向に対して
平行な軸心回りに回転自在に固定している。
【００２６】２つの構造体Ａ，Ｂとしては、既述した航
空機２４の機体２５の２重隔壁Ａ，Ｂの他、例えば、建
物の外壁と内壁、２重壁、２重床、上階床と下階天井、
乗用車やバスの車室床とシャシ、鉄道車両の客室床とシ
ャシ等が挙げられる。
空機２４の機体２５の２重隔壁Ａ，Ｂの他、例えば、建
物の外壁と内壁、２重壁、２重床、上階床と下階天井、
乗用車やバスの車室床とシャシ、鉄道車両の客室床とシ
ャシ等が挙げられる。
【００２７】固定部材２２は、例えば一方の構造体Ａの
内面ａに固定されている。支持部材２３は、例えば他方
の構造体Ｂの内面ｂに固定されている。
内面ａに固定されている。支持部材２３は、例えば他方
の構造体Ｂの内面ｂに固定されている。
【００２８】バイモルフ型圧電アクチュエータ１の長手
方向の一端４ａは、バイモルフ素子４の面方向が２つの
構造体Ａ，Ｂの面方向に対して平行となるようにして、
例えば埋設、ネジ止め、又はクランプ止め等により固定
部材２２に固定されている。長手方向の他端４ｂは、２
つの構造体Ａ，Ｂの面方向に対して平行な軸心回りに回
転自在となるように、支持部材２３に突設した例えば軸
２６等に固定されている。
方向の一端４ａは、バイモルフ素子４の面方向が２つの
構造体Ａ，Ｂの面方向に対して平行となるようにして、
例えば埋設、ネジ止め、又はクランプ止め等により固定
部材２２に固定されている。長手方向の他端４ｂは、２
つの構造体Ａ，Ｂの面方向に対して平行な軸心回りに回
転自在となるように、支持部材２３に突設した例えば軸
２６等に固定されている。
【００２９】ここで、例えば他方の構造体Ｂ側で騒音等
による振動及び音波が発生する場合には、この他方の構
造体Ｂの所定部位に図示しない振動センサを取付けてお
き、この振動センサで検出される振動及び音波の振動数
に応じて、２枚の圧電素子２，３にそれぞれ印加する交
流電圧の周波数を設定又は適宜に変化させて発振させる
ようにすれば、他方の構造体Ｂから一方の構造体Ａに伝
搬しようとする振動及び伝播しようとする音波を有効に
減衰、遮断することができる。
による振動及び音波が発生する場合には、この他方の構
造体Ｂの所定部位に図示しない振動センサを取付けてお
き、この振動センサで検出される振動及び音波の振動数
に応じて、２枚の圧電素子２，３にそれぞれ印加する交
流電圧の周波数を設定又は適宜に変化させて発振させる
ようにすれば、他方の構造体Ｂから一方の構造体Ａに伝
搬しようとする振動及び伝播しようとする音波を有効に
減衰、遮断することができる。
【００３０】この場合、バイモルフ素子４の一端４ａに
曲げモーメントによる集中応力が作用しても、補強板５
により破損又は破断しにくくなっているので、このよう
に構成されたバイモルフ型圧電アクチュエータ１を配設
しておけば、信頼性が高いという利点がある。
曲げモーメントによる集中応力が作用しても、補強板５
により破損又は破断しにくくなっているので、このよう
に構成されたバイモルフ型圧電アクチュエータ１を配設
しておけば、信頼性が高いという利点がある。
【００３１】なお、この実施形態においては、固定部材
２２を一方の構造体Ａに固定し、支持部材２３を他方の
構造体Ｂに固定しているが、これに限定されるものでは
なく、その逆に固定してもよい。即ち、空間２１にバイ
モルフ型圧電アクチュエータ１を配設しておけば、２つ
の構造体Ａ，Ｂのいずれからの振動及び音波であって
も、その伝搬及び伝播を遮断することができる。また、
バイモルフ型圧電アクチュエータ１の大きさや配設数
は、用途等に応じて適宜に設定すればよい。
２２を一方の構造体Ａに固定し、支持部材２３を他方の
構造体Ｂに固定しているが、これに限定されるものでは
なく、その逆に固定してもよい。即ち、空間２１にバイ
モルフ型圧電アクチュエータ１を配設しておけば、２つ
の構造体Ａ，Ｂのいずれからの振動及び音波であって
も、その伝搬及び伝播を遮断することができる。また、
バイモルフ型圧電アクチュエータ１の大きさや配設数
は、用途等に応じて適宜に設定すればよい。
【００３２】図５及び図６に示すように、第４実施形態
に係る２重構造体の振動・音波遮断構造は、第３実施形
態における一方の構造体Ａを建物の下階天井とし、他方
の構造体Ｂを上階床としたものであって、前記空間２１
を間仕切り３１によって複数の小空間３２に分けたもの
である。
に係る２重構造体の振動・音波遮断構造は、第３実施形
態における一方の構造体Ａを建物の下階天井とし、他方
の構造体Ｂを上階床としたものであって、前記空間２１
を間仕切り３１によって複数の小空間３２に分けたもの
である。
【００３３】このように、空間２１を複数の小空間３２
に分けておけば、例えば上階床側において特定の小空間
３２の上方で振動等が発生した場合には、振動及び音波
が他の小空間３２に伝搬及び伝播しにくい。そこで、こ
れら複数の小空間３２に第３実施形態と同様にしてバイ
モルフ型圧電アクチュエータ１を少なくとも１つずつ配
設しておけば、各小空間３２内で確実に振動及び音波を
遮断できるという利点がある。
に分けておけば、例えば上階床側において特定の小空間
３２の上方で振動等が発生した場合には、振動及び音波
が他の小空間３２に伝搬及び伝播しにくい。そこで、こ
れら複数の小空間３２に第３実施形態と同様にしてバイ
モルフ型圧電アクチュエータ１を少なくとも１つずつ配
設しておけば、各小空間３２内で確実に振動及び音波を
遮断できるという利点がある。
【００３４】なお、２つの構造体Ａ，Ｂの間隔が大きい
場合には、この実施形態のように必要に応じて固定部材
２２と支持部材２３の両方又は一方をより長く形成した
り、あるいは構造体Ａ（Ｂ）との間にスペーサを介在さ
せたりしておけばよい。また、間仕切り３１は、吸音性
部材又は遮音性部材等から構成しておくのが望ましい。
場合には、この実施形態のように必要に応じて固定部材
２２と支持部材２３の両方又は一方をより長く形成した
り、あるいは構造体Ａ（Ｂ）との間にスペーサを介在さ
せたりしておけばよい。また、間仕切り３１は、吸音性
部材又は遮音性部材等から構成しておくのが望ましい。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、前記バイモルフ素子の長手方向の少なくとも一端に
おける両面にそれぞれ補強板を接合しているので、バイ
モルフ素子の一端に曲げモーメントによる集中応力が作
用する場合でも、破損又は破断しにくいという利点があ
る。
ば、前記バイモルフ素子の長手方向の少なくとも一端に
おける両面にそれぞれ補強板を接合しているので、バイ
モルフ素子の一端に曲げモーメントによる集中応力が作
用する場合でも、破損又は破断しにくいという利点があ
る。
【００３６】請求項２の発明によれば、前記補強板が、
低剛性且つ高延性の金属からなるので、上記のような集
中応力が作用してもクラックが発生しにくく、そのため
機械的強度がより高いという利点がある。
低剛性且つ高延性の金属からなるので、上記のような集
中応力が作用してもクラックが発生しにくく、そのため
機械的強度がより高いという利点がある。
【００３７】請求項３の発明によれば、前記補強板を、
前記圧電素子の表面に接合された電極板にプラズマ接合
しているので、簡単且つ安価に接合でき、そのため安価
なバイモルフ型圧電アクチュエータ１を量産できるとい
う利点がある。
前記圧電素子の表面に接合された電極板にプラズマ接合
しているので、簡単且つ安価に接合でき、そのため安価
なバイモルフ型圧電アクチュエータ１を量産できるとい
う利点がある。
【００３８】請求項４の発明によれば、前記２枚の補強
板の間に複数組のバイモルフ素子を積層しているので、
変位力が大きくなり、そのため高荷重下での使用も可能
であるという利点がある。
板の間に複数組のバイモルフ素子を積層しているので、
変位力が大きくなり、そのため高荷重下での使用も可能
であるという利点がある。
【００３９】請求項５の発明によれば、バイモルフ素子
の一端に曲げモーメントによる集中応力が作用しても、
補強板により破損又は破断しにくくなっているので、こ
のように構成されたバイモルフ型圧電アクチュエータを
配設しておけば、信頼性が高いという利点がある。
の一端に曲げモーメントによる集中応力が作用しても、
補強板により破損又は破断しにくくなっているので、こ
のように構成されたバイモルフ型圧電アクチュエータを
配設しておけば、信頼性が高いという利点がある。
【図１】第１実施形態に係るバイモルフ型圧電アクチュ
エータの斜視図。
エータの斜視図。
【図２】補強板をバイモルフ素子の両面にそれぞれ全体
的に接合した例を示す斜視図。
的に接合した例を示す斜視図。
【図３】第２実施形態に係るバイモルフ型圧電アクチュ
エータの斜視図。
エータの斜視図。
【図４】第３実施形態に係る２重構造体の振動・音波遮
断構造を示す概略拡大断面図。
断構造を示す概略拡大断面図。
【図５】第４実施形態に係る２重構造体の振動・音波遮
断構造を示す概略平面図。
断構造を示す概略平面図。
【図６】図５の小空間にバイモルフ型圧電アクチュエー
タを配設した状態を示す概略拡大断面図。
タを配設した状態を示す概略拡大断面図。
【図７】従来のバイモルフ型圧電アクチュエータの斜視
図。
図。
【図８】(a) は航空機の機体に振動及び音波が発生する
様子を示す概略斜視図、(b) は機体の概略拡大断面図、
(c) は２重隔壁の概略拡大断面図、(d) はバイモルフ型
圧電アクチュエータの配設状態を示す概略拡大断面図。
様子を示す概略斜視図、(b) は機体の概略拡大断面図、
(c) は２重隔壁の概略拡大断面図、(d) はバイモルフ型
圧電アクチュエータの配設状態を示す概略拡大断面図。
【図９】バイモルフ型圧電アクチュエータの配設状態を
示す概略拡大断面図。
示す概略拡大断面図。
１，１１ バイモルフ型圧電アクチュエータ ２，３ 圧電素子 ４，１４ バイモルフ素子 ４ａ 一端 ４ｂ 他端 ４ｃ，４ｄ 両面 ５ 補強板 ７，８ 電極板 Ａ，Ｂ 構造体 ａ，ｂ 内面 ２１ 空間 ２２ 固定部材 ２３ 支持部材 ３１ 間仕切り ３２ 小空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩清水 幸夫 滋賀県草津市野路東１−１−１ 立命館大 学 びわこ・くさつキャンパス 理工学部 内 Ｆターム(参考） 3J048 AB07 AD03 BE20
Claims (5)
- 【請求項１】 極性の異なる２枚の圧電素子を積層した
バイモルフ素子からなるバイモルフ型圧電アクチュエー
タにおいて、 前記バイモルフ素子の長手方向の少なくとも一端におけ
る両面にそれぞれ補強板を接合したことを特徴とするバ
イモルフ型圧電アクチュエータ。 - 【請求項２】 前記補強板が、低剛性且つ高延性の金属
からなることを特徴とする請求項１記載のバイモルフ型
圧電アクチュエータ。 - 【請求項３】 前記補強板を、前記圧電素子の表面に接
合された電極板にプラズマ接合したことを特徴とする請
求項２記載のバイモルフ型圧電アクチュエータ。 - 【請求項４】 前記２枚の補強板の間に複数組のバイモ
ルフ素子を積層したことを特徴とする請求項１乃至３の
いずれか記載のバイモルフ型圧電アクチュエータ。 - 【請求項５】 所定間隔を開けて相対向して配置された
２つの構造体の間の空間を伝搬する振動及び伝播する音
波を遮断可能な２重構造体の振動・音波遮断構造におい
て、 前記空間に面するいずれか一方の構造体の内面に固定さ
れた固定部材に、請求項１乃至４のいずれか記載のバイ
モルフ型圧電アクチュエータの長手方向の一端を前記バ
イモルフ素子の面方向が前記２つの構造体の面方向に対
して平行となるように固定し、且つ、前記空間に面する
他方の構造体の内面に固定された支持部材に、前記バイ
モルフ型圧電アクチュエータの長手方向の他端を前記２
つの構造体の面方向に対して平行な軸心回りに回転自在
に固定したことを特徴とする２重構造体の振動・音波遮
断構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15231299A JP4625553B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ２重構造体の振動・音波遮断構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15231299A JP4625553B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ２重構造体の振動・音波遮断構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340850A true JP2000340850A (ja) | 2000-12-08 |
| JP4625553B2 JP4625553B2 (ja) | 2011-02-02 |
Family
ID=15537782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15231299A Expired - Fee Related JP4625553B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ２重構造体の振動・音波遮断構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4625553B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008270224A (ja) * | 2008-05-30 | 2008-11-06 | Advantest Corp | バイモルフスイッチ、電子回路、及び電子回路製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62166094A (ja) * | 1986-01-16 | 1987-07-22 | Daido Steel Co Ltd | 粉体溶接用粉末材料 |
| JP3405618B2 (ja) * | 1995-04-11 | 2003-05-12 | 松下電器産業株式会社 | バイモルフ圧電アクチュエータ |
| JPH09141201A (ja) * | 1995-11-22 | 1997-06-03 | Tokai Rubber Ind Ltd | バイブレータ |
| JPH09289342A (ja) * | 1996-04-19 | 1997-11-04 | Sony Corp | 多層型圧電アクチュエータ |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP15231299A patent/JP4625553B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008270224A (ja) * | 2008-05-30 | 2008-11-06 | Advantest Corp | バイモルフスイッチ、電子回路、及び電子回路製造方法 |
| JP4714242B2 (ja) * | 2008-05-30 | 2011-06-29 | 株式会社アドバンテスト | バイモルフスイッチ、電子回路、及び電子回路製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4625553B2 (ja) | 2011-02-02 |
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