JP2002130135A - ダイヤフラム及び該ダイヤフラムを備えたポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性を有するシート状の基材に圧電素子を貼
り合わせて構成されたダイアフラムについて、外周固定
部近傍の応力集中が生じ易い領域の剛性を高め、また、
比較的高粘度の流体を取り扱う場合でも所要の吐出速度
を確保できるダイヤフラム式のポンプ装置を提供する。 【解決手段】 吸い込み口５と吐出口７とが設けられた
ケース体２の壁部に、弾性を有するシート状材料でなる
基材１１の一部にシート状の圧電素子１３を貼り合わせ
て成るダイヤフラム１０の外周部を固定することによ
り、ダイヤフラムとケース体とでポンプ室Ｒｐが形成さ
れ、圧電素子に駆動信号を印加することによってダイヤ
フラムが外周固定部を支点として弾性的に撓み変位し、
ポンプ室の容積が変化してポンプ作用を行うポンプ装置
１であって、上記ダイヤフラムの外周部から所定幅の周
縁領域に補強部１２が設けられていることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、弾性を有するシ
ート状の材料でなる基材にシート状の圧電素子を貼り付
けて構成されたダイヤフラム、及びかかるダイヤフラム
を組み込んだポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば小型血圧計などに組み込ん
で用いられるダイヤフラム式の小型ポンプとして、モー
タの回転運動を往復運動に変換して機械的にダイヤフラ
ムを駆動する旧来のものに替えて、所謂ＰＺＴのような
圧電素子で駆動されるダイヤフラムを用いることによ
り、構造の簡素化およびそれによる小型化を図ったもの
が提案されている。図１４は、このような圧電素子で駆
動されるダイヤフラムを用いた小型ポンプの構造の一例
を概略的に表わすもので、図１４（ａ）が吸い込み時
の、また、図１４（ｂ）が吐出時のダイアフラムと各バ
ルブの状態を、それぞれ模式的に示している。

【０００３】これらの図に示すように、上記ポンプ７１
は、吸い込み口７５と吐出口７７とを有するポンプケー
ス７２の内部に、圧電素子で駆動されるダイヤフラム８
０で仕切られたポンプ室Ｒｐ’が形成されている。上記
吸い込み口７５の内方には、弁座７６ｂとストッパ７６
ｃの間で開閉動作を行う弁体７６ａを備えた吸い込みバ
ルブ機構７６が設けられる一方、上記吐出口７７の内方
には弁座７８ｂとストッパ７８ｃとの間で開閉動作を行
なう弁体７８ａを備えた吐出バルブ機構７８が設けられ
ている。

【０００４】上記ダイヤフラム８０は、従来から良く知
られたものと同様のもので、弾性を有するシート状の材
料でなる基材として、例えば合成樹脂製シートからなる
薄膜の基材を備えており、具体的には図示しなかった
が、この基材上に圧電シートが接着固定されている。こ
の圧電シートは、電極を兼ねた金属薄板の間にシート状
の圧電素子を積層して構成されている。上記ダイヤフラ
ム８０は、その外周部をポンプケース７２の側壁内面に
固着されることにより、ポンプケース７２内に組み込ま
れている。

【０００５】そして、上記圧電シート内の圧電素子に対
して交流電圧を印加すると、この圧電素子の作用でダイ
ヤフラム８０が揺動し（つまり、ダイヤフラム８０が、
その外周固定部を支点として弾性的に撓み変位し）、そ
の際のダイヤフラム８０の変位に応じてポンプ室Ｒｐ’
の容積が変化させられ、ポンプとしての機能を発揮する
ようになっている。すなわち、ポンプ室Ｒｐ’の容積増
大によって、図１４（ａ）に示されるように吸い込み工
程が行われ、また、ポンプ室Ｒｐ’の容積減少によっ
て、図１４（ｂ）に示されるように吐出工程が行われる
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のような構成を採
用した場合、モータの回転運動を往復運動に変換して機
械的にダイヤフラムを駆動する旧来のダイヤフラム式ポ
ンプに比べて、構造の簡素化および飛躍的な小型化を達
成することができるのであるが、その反面、圧電素子の
作用によるダイヤフラムの変位量（ストローク）を余り
大きく取れないことや、一般に、ダイヤフラムの面積を
大きくすることが困難であるために、ポンプとしての吐
出能力が限られ、適用範囲も限られたものにならざるを
得ないという難点があった。

【０００７】このため、従来では、ダイヤフラム自体の
剛性を低くすることによってダイヤフラム８０の変位量
（ストローク）を大きくし、実用レベルの所要吐出流量
を確保するようにしていた。ところが、このようにダイ
ヤフラム自体の剛性を低く設定した場合には、比較的低
粘度の流体に対しては狙い通りに吐出流量を比較的大き
く確保できるのであるが、高粘度の流体に対しては所要
のポンプ特性を維持することが困難になるという問題が
あった。

【０００８】すなわち、従来では、比較的粘度の低い流
体に対しては、図１５に示すように、ダイヤフラム９０
のシート状基材９１に貼り合わされた圧電素子９３に対
して交流電圧を印加することにより、この圧電素子９３
の作用でダイヤフラム９０が揺動し（つまり、ダイヤフ
ラム９０が、その外周固定部を支点として弾性的に撓み
変位し）、図１５において矢印で示される変位方向に理
想的な振動モードで撓み振動が励振される。これによ
り、所要の吐出流量を確保して高性能なポンプを実現し
ていた。尚、この場合、ダイヤフラム９０は、そのシー
ト状基材９１の外周部がポンプケース８２に固着される
ことにより、ポンプケース８２に固定されている。

【０００９】しかしながら、この従来のダイヤフラム９
０では、ポンプ内に比較的粘度の高い流体が導入された
場合には、ダイヤフラム９０の弾性的な撓み動作に対し
て、流体が大きな抵抗力を生じ、図１６（ａ），（ｂ）
に示すように、撓み動作時にダイヤフラム９０の応力集
中が生じ易い領域９０ｓ（つまり、ダイヤフラム９０の
外周固定部の近傍領域）で、流体の抵抗力による降伏湾
曲が起こり、振動モードが移行してダイヤフラム９０の
振幅が著しく減少するという現象が生じ得る。この結
果、吐出すべきポンプ室内の流体に十分な流速（吐出速
度）を付与することが困難であった。

【００１０】本発明は、かかる技術的課題に鑑みなされ
たもので、弾性を有するシート状の基材に圧電素子を貼
り合わせて構成されたダイアフラムについて、外周固定
部近傍の応力集中が生じ易い領域の剛性を高めることを
目的とし、また、比較的高粘度の流体を取り扱う場合で
も所要の吐出速度を確保できるダイヤフラム式のポンプ
装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本願の請求項
１に係る発明は、弾性を有するシート状の材料でなる基
材の少なくとも一部にシート状の圧電素子を貼り合わせ
てなり、外周部を固定した上で上記圧電素子に駆動信号
を印加することにより、外周固定部を支点として弾性的
に撓み変位するように構成されたダイヤフラムであっ
て、上記外周部から所定幅の周縁領域の少なくとも一部
に補強部が設けられていることを特徴としたものであ
る。この場合、ダイヤフラムが弾性的な撓み動作を行う
際に応力集中が生じ易い外周固定部の近傍領域を含むダ
イヤフラムの周縁領域が補強され、その周縁領域の剛性
が高くなる。従って、比較的粘度が高い液体を取り扱う
場合でも、従来のように、ダイヤフラムの振動モードが
移行してダイヤフラムの振幅が著しく減少することがな
くなる。

【００１２】また、本願の請求項２に係る発明は、上記
請求項１の発明において、上記基材は、その外周部から
所定幅の周縁領域の少なくとも一部が他の領域よりも厚
く設定されていることを特徴としたものである。この場
合、容易かつ確実に、上記周縁領域の少なくとも一部に
補強部を設けることができる。

【００１３】更に、本願の請求項３に係る発明は、上記
請求項１の発明において、上記基材の外周部から所定幅
の周縁領域よりも内側の領域の少なくとも一部に上記圧
電素子が貼り合わされており、上記周縁領域よりも内側
の領域の一部と該周縁領域の全面とに補強部が設けられ
ていることを特徴としたものである。この場合、上記周
縁領域よりも内側の領域をある程度補強するとともに、
該周縁領域全体が有効に補強される。

【００１４】また更に、本願の請求項４に係る発明は、
上記請求項１の発明において、上記基材の上記圧電素子
が貼り合わされた部分以外の領域に、電極パターンが表
面に形成された所定厚さの絶縁板を貼り合わされ、上記
電極パターンと上記圧電素子表面の電極とが導電性部材
で連結されており、上記基材と上記電極パターンとを介
して上記圧電素子に駆動信号が印加されることを特徴と
したものである。この場合、圧電素子および基材に対し
て別体のターミナルを接合して設ける必要無しに、圧電
素子に対して駆動信号を印可するための電気経路を設け
ることができる。また、ダイヤフラムの外周部から所定
幅の周縁領域の少なくとも一部は上記絶縁板によって補
強される。

【００１５】また更に、本願の請求項５に係る発明は、
弾性を有するシート状の材料でなる基材の少なくとも一
部にシート状の圧電素子を貼り合わせてなり、外周部を
固定した上で上記圧電素子に駆動信号を印加することに
より、外周固定部を支点として弾性的に撓み変位するよ
うに構成されたダイヤフラムであって、上記圧電素子の
少なくとも一方の表面電極を複数領域に分割し、分割さ
れた各電極にそれぞれ別の駆動信号が印加されることを
特徴としたものである。この場合、分割された各電極に
それぞれ対応する各ダイヤフラム領域毎に各駆動信号に
応じた撓み動作を行なわせることができ、ダイヤフラム
全体としての振動モードを好適に制御することができ
る。

【００１６】また更に、本願の請求項６に係る発明は、
弾性を有するシート状の材料でなる基材の少なくとも一
部にシート状の圧電素子を貼り合わせてなり、外周部を
固定した上で上記圧電素子に駆動信号を印加することに
より、外周固定部を支点として弾性的に撓み変位するよ
うに構成されたダイヤフラムであって、上記基材に貼り
合わされた上記圧電素子の外周部から所定幅の周縁領域
の板厚が、中央領域の板厚よりも厚く設定されているこ
とを特徴としたものである。この場合、ダイヤフラムが
弾性的な撓み動作を行う際に応力集中が生じ易い外周固
定部の近傍領域を含むダイヤフラムの周縁領域が有効に
補強され、その周縁領域の剛性が高くなる。従って、比
較的粘度が高い液体を取り扱う場合でも、従来のよう
に、ダイヤフラムの振動モードが移行してダイヤフラム
の振幅が著しく減少することがなくなる。

【００１７】また更に、本願の請求項７に係る発明は、
上記請求項６の発明において、上記基材の少なくとも一
部にはその厚さ方向に複数の圧電素子が貼り合わされて
おり、外周部から所定幅の周縁領域の圧電素子の枚数
が、中央領域の圧電素子の枚数よりも多く設定されてい
ることを特徴としたものである。この場合、容易かつ確
実に、上記周縁領域の板厚を中央領域の板厚よりも厚く
設定することができる。

【００１８】また、本願の請求項８に係る発明は、流体
吸い込み口と流体吐出口とが設けられたケース体を備
え、該ケース体の壁部にダイヤフラムの外周部を固定す
ることにより、該ダイヤフラムと上記ケース体とで上記
流体吸い込み口および流体吐出口に連通するポンプ室が
形成され、上記ダイヤフラムが外周固定部を支点として
弾性的に撓み変位することによる上記ポンプ室の容積変
化を利用してポンプ作用を行うポンプ装置であって、上
記ダイヤフラムとして請求項１〜請求項７のいずれか一
に記載のダイヤフラムが組み込まれていることを特徴と
したものである。この場合、ポンプ装置に組み込まれる
べきダイヤフラムについて、請求項１〜請求項７のいず
れか一に記載の発明と同様の効果を奏することができる
ことにより、ポンプ装置内に比較的粘度が高い液体が導
入された場合でも、従来のように、ダイヤフラムの振動
モードが移行してダイヤフラムの振幅が著しく減少する
ことがなくなり、ポンプの吐出流体の流速（吐出速度）
が大きく低下することが防止される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に基づいて詳細に説明する。まず、本発明の第１
の実施の形態について、図１〜図４を参照しながら説明
する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るポンプ
装置の分解斜視図である。図２は、このポンプ装置を下
方から見て示した斜視図である。また、図３は、上記ポ
ンプ装置の断面説明図である。

【００２０】これらの図に示すように、本実施の形態に
係るポンプ装置（小型ポンプ）１は、基本形状が略円筒
状の第１ケース４と、吸い込み口５及び吐出口７を有す
る基本形状が略円盤状の第２ケース３とで構成されるケ
ース体２（ポンプケース）を備えており、このポンプケ
ース２の側壁をなす上記第１ケース４に圧電素子で駆動
されるダイヤフラム１０の外周部が固定され、このダイ
ヤフラム１０と第１及び第２ケース３及び４とでポンプ
室Ｒｐが画成されている。本実施の形態では、ポンプ動
作の効率向上のために、上記吸い込み口５の内方には、
弁座６ｂとストッパ６ｃの間で開閉動作を行う弁体６ａ
を備えた吸い込みバルブ機構６が設けられる一方、上記
吐出口７の内方には弁座８ｂとストッパ８ｃとの間で開
閉動作を行なう弁体８ａを備えた吐出バルブ機構８が設
けられている。これら各バルブ機構６及び８は、共に流
体（例えば液体）の逆流を防止する逆止機能を有してい
る。

【００２１】また、上記ダイヤフラム１０は、弾性を有
するシート状の材料でなる基材として、例えば金属薄板
などの弾性体よりなる弾性シム板１１からなる薄膜の基
材を備えている。この弾性シム板１１の外周固定部から
所定幅の周縁領域を除く他の領域（つまり、所定半径の
中央領域）には、表面および裏面に電極を形成した圧電
セラミックよりなるシート状の圧電素子１３が、例えば
接着剤等を用いて貼り合わされている。尚、このダイヤ
フラム１０の外周部のポンプケース２（第２ケース４）
の側壁内面への固定は、例えば溶着法によって行われ
る。或いは、第２ケース４を上下二つ割り構造とし、上
下の分割体の間にダイヤフラム外周縁部を挟み込んで分
割体どうしを相互に固定するようにしても良い。

【００２２】本実施の形態では、上記ダイヤフラム１０
の基材をなす弾性シム板１１の外周固定部から所定幅の
周縁領域を補強して該周縁領域の剛性を高めることを目
的として、この弾性シム板１１の上記周縁領域に、例え
ば同材質の金属薄板でなるシート状のシム補強材１２
が、例えば接着剤等を用いて貼り合わされている。かか
るシム補強材１２を弾性シム板１１の周縁領域に貼り合
わせることにより、ダイヤフラム１０の周縁領域の厚さ
が（上記圧電素子１３が貼り合わされた領域よりも）厚
くなって補強され、その所定幅の周縁領域の剛性が高く
なっている。このシム補強板１２が貼り合わされる（外
周固定部から）所定幅の周縁領域は、ダイヤフラム１０
が弾性的な撓み動作を行う際に、ダイヤフラム１０の応
力集中が生じ易い領域（つまり、ダイヤフラム１０の外
周固定部の近傍領域）を含むように設定されている。

【００２３】また、図３から良く分かるように、上記ダ
イヤフラム１０の弾性シム板１１は圧電素子１３の表面
側（図３における上面側）電極と直接に接しており、こ
の弾性シム板１１及び圧電素子１３の裏面側（図３にお
ける下面側）には、電気配線１９を介して電源装置（不
図示）に接続されるターミナル１１ａ及び１３ａがそれ
ぞれ設けられている。尚、具体的には図示しなかった
が、上記ポンプ装置１は、例えばマイクロコンピュータ
の主要部として構成されたコントローラによって作動制
御されるようになっており、該コントローラからの制御
信号に応じて、上記電源装置（不図示）から電気配線１
９，１９及びターミナル１１ａ，１３ａ（図２参照）を
介して、圧電素子１３に対し（つまり、圧電素子１３の
表裏面電極間に）ダイヤフラム１０の駆動信号としての
交流電圧が印加されるようになっている。

【００２４】上記ダイヤフラム１０の外周部がポンプケ
ース２の（具体的には、ポンプケース２の側壁をなす第
２ケース４の）内壁面に固定されており、その状態で圧
電素子１３に対して（つまり、圧電素子１３の表裏面電
極間に）交流電圧が印加されることにより、ダイヤフラ
ム１０は撓み振動を励振される。すなわち、ダイヤフラ
ム１０は、その外周固定部を支点として弾性的に撓み変
位する。このダイヤフラム１０の運動によってポンプ室
Ｒｐ内に容積変化が引き起こされる。そして、ダイヤフ
ラム１０が撓み振動を行う際のダイヤフラム１０の変位
に応じてポンプ室Ｒｐの容積が変化させられ、ポンプと
しての機能を発揮するのである。つまり、ポンプ室Ｒｐ
の容積増大によって吸い込み工程が行われ、また、ポン
プ室Ｒｐの容積減少によって吐出工程が行われる。

【００２５】本実施の形態では、上述のように、ダイヤ
フラム１０の基材としての弾性シム板１１の周縁領域に
シム補強材１２を貼り合わせることにより、ダイヤフラ
ム１０が弾性的な撓み動作を行う際に応力集中が生じ易
い領域（つまり、ダイヤフラム１０の外周固定部の近傍
領域）を含むダイヤフラム１０の周縁領域の厚さが厚く
なって補強され、その周縁領域の剛性が高くなっている
ので、比較的粘度が高い液体を取り扱う場合でも、従来
（図１６参照）のように、ダイヤフラム１０の外周固定
部の近傍領域で流体の抵抗力による降伏湾曲が起こって
振動モードが移行することが効果的に抑制される。従っ
て、ダイヤフラム１０の振幅が著しく減少して、ポンプ
の吐出流体の流速（吐出速度）が大きく低下することが
防止される。

【００２６】すなわち、図４（ａ），（ｂ）に示すよう
に、液体の抵抗力によるダイヤフラム１０の振動モード
の移行が有効に抑制され、液体の粘度に関係なくダイア
フラム１０がある程度以上の振幅で励振される。これに
より、圧電素子１３によるダイアフラム１０の振動の振
幅を効率良くポンプ室Ｒｐの体積変化に変換することが
でき、所要の吐出流量を確保して高性能なポンプ１が得
られるのである。

【００２７】以上、説明したように、本実施の形態によ
れば、ダイヤフラム１０の外周部から所定幅の周縁領域
の少なくとも一部に補強部としてのシム補強材１２が貼
り合わされているので、ダイヤフラム１０が弾性的な撓
み動作を行う際に応力集中が生じ易い外周固定部の近傍
領域を含むダイヤフラム１０の周縁領域が補強され、そ
の周縁領域の剛性が高くなっているので、比較的粘度が
高い液体を取り扱う場合でも、従来のように、ダイヤフ
ラム１０の外周固定部の近傍領域で流体の抵抗力による
降伏湾曲が起こって振動モードが移行することが効果的
に抑制され、ダイヤフラムの振幅が著しく減少すること
がなくなる。

【００２８】また、本実施の形態では、特に、上記ダイ
ヤフラム１０の基材としての弾性シム板１１は、その外
周部から所定幅の周縁領域の少なくとも一部が、上記シ
ム補強材１２が貼り合わされることにより、他の領域よ
りも厚く設定されているので、容易かつ確実に、上記周
縁領域の少なくとも一部を補強することができるのであ
る。

【００２９】尚、本実施の形態では、弾性シム板１１の
圧電素子１３を貼り合わせた側と異なる側にシム補強材
１２を接合するようにしていたが、このシム補強材１２
を圧電素子１３の貼り合わせ側と同一側に接合するよう
にしても、同様の効果が得られることは言うまでもな
い。また、本実施の形態では、弾性シム板１１とは別部
材のシム補強材１２を貼り合わせて補強するようにして
いたが、両者を同一部材から例えばハーフエッチングプ
ロセスなどを利用して一体に形成し、その外周固定部か
ら所定幅の周縁領域の板厚を厚くするようにしても、同
様の効果が得られる。

【００３０】更に、本実施の形態では、ダイヤフラム１
０の外周固定部から所定幅の周縁領域全ての板厚を厚く
して、該周縁領域全体を補強するようにしていたが、こ
の周縁領域を部分的に補強するようにしても良い。ま
た、更に、本実施の形態では、ダイヤフラム１０の外周
固定部から所定幅の周縁領域の板厚を厚く設定すること
により、該周縁領域を補強するようにしていたが、この
替わりに、該周縁領域の材質を少なくとも部分的に高強
度（若しくは高剛性）のものとして、同様の効果を奏す
ることも可能である。

【００３１】また、更に、本実施の形態では、ダイヤフ
ラム１０の外周固定部から所定幅の周縁領域のみについ
て、その板厚を厚く設定するなどして補強するようにし
ていたが、該周縁領域の全てを補強するとともに、この
周縁領域よりも内側の領域の一部についても補強するよ
うにしても良い。この場合には、上記周縁領域よりも内
側の領域をある程度補強するとともに、該周縁領域全体
を有効に補強することが可能となる。

【００３２】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。尚、以下の説明において、上記第１の実施の形
態における場合と同じものには、同一の符号を付し、そ
れ以上の説明は省略する。すなわち、以下の実施の形態
においては、ダイヤフラムが組み込まれるポンプ装置の
基本的な構造および作動は、上述の第１の実施の形態に
おける場合と同様であるので、ポンプ装置自体の説明は
基本的には省略し、かかるポンプ装置の要部を成すダイ
ヤフラムの構成および作用について、重点的に説明する
こととする。

【００３３】図５は本発明の第２の実施の形態に係るポ
ンプ装置１のケース体２の一部（第２ケース４）及びダ
イヤフラム２０の分解斜視図、図６は上記第２ケース４
に外周部が固定された上記ダイヤフラム２０の断面説明
図である。これらの図に示すように、本第２の実施の形
態に係るダイヤフラム２０は、第１の実施の形態におけ
る場合と同様に、例えば金属板などの弾性体でなる薄膜
状の弾性シム板２１を備えており、その外周固定部を含
む所定幅の周縁領域を除く他の領域（所定半径の中央領
域）には、第１の実施の形態における場合と同様に、表
面および裏面に電極２３ａ及び２３ｂを形成した圧電セ
ラミック２３ｄよりなるシート状の圧電素子２３が、例
えば接着剤を用いて貼り合わされている。

【００３４】本実施の形態では、上記ダイヤフラム２０
の基材をなす弾性シム板２１の外周固定部から所定幅の
周縁領域に所定厚さの絶縁板２５が例えば接着剤を用い
て貼り合わされている。尚、本実施の形態では、この絶
縁板２５の板厚は、例えば上記圧電素子２３と同じ厚さ
に設定されている。かかる絶縁板２５を弾性シム板１１
の周縁領域に貼り合わせることにより、ダイヤフラム２
０の周縁領域が厚肉となって補強され、その所定幅の周
縁領域の剛性が高くなっている。

【００３５】この絶縁板２５が貼り合わされる（外周固
定部から）所定幅の周縁領域は、ダイヤフラム２０が弾
性的な撓み動作を行う際に、ダイヤフラム２０の応力集
中が生じ易い領域（つまり、ダイヤフラム２０の外周固
定部の近傍領域）を含むように設定されている。尚、図
６に示すダイヤフラム組み込み状態は、弾性シム板２１
に圧電素子２３及び絶縁板２５を図５に示す矢印方向に
貼り合わせてダイヤフラム２０を構成し、これをポンプ
装置１の第２ケース４に組み込んで（ダイヤフラム２０
の外周部を第２ケース４の壁部に固定し）上下逆にして
示したものである。

【００３６】上記絶縁板２５の絶縁基材２５ａの裏面側
（図６における下面側）には電極パターンが形成されて
いる。本実施の形態では、例えば、１８０度対向する位
置２箇所に接続電極２５ｂが形成されている。これら接
続電極２５ｂは、例えば導電ペースト等の導電材２６に
より圧電素子２３の裏面側（図６における下面側）の電
極２３ｂと電気的に接続されている。

【００３７】また、上記弾性シム板２１は圧電素子２３
の表面側（図６における上面側）の電極２３ａと直接に
接しており、この弾性シム板２１と絶縁板２５の接続電
極２５ｂとは、電気配線２９を介して電源装置２８に接
続されている。この場合、弾性シム板２１と接続電極２
５ｂとは絶縁基材２５ａによって絶縁されており、これ
ら弾性シム板２１と接続電極２５ｂとに電気配線２９，
２９の各一端側が直接に接続されている。つまり、圧電
素子２３及び弾性シム板２１に対して別体のターミナル
を接合して設ける必要無しに、圧電素子２３に対して駆
動信号を印可するための電気経路を設けることができ
る。

【００３８】そして、コントローラ（不図示）からの制
御信号に応じて、上記電源装置２８から電気配線２９，
２９並びに上記弾性シム板２１及び絶縁板２５の接続電
極２５ｂを介して、圧電素子２３に対し（つまり、圧電
素子１３の表裏の電極２３ａ及び２３ｂ間に）ダイヤフ
ラム２０の駆動信号としての交流電圧が印加されること
により、ダイヤフラム２０は撓み振動を励振される。つ
まり、ダイヤフラム２０は、その外周固定部を支点とし
て弾性的に撓み変位する。

【００３９】本第２の実施の形態によれば、上記ダイヤ
フラム２０の基材をなす弾性シム板２１の外周固定部か
ら所定幅の周縁領域に所定厚さの絶縁板２５が接合され
ているので、ダイヤフラム２０が弾性的な撓み動作を行
う際に応力集中が生じ易い領域（つまり、ダイヤフラム
２０の外周固定部の近傍領域）を含むダイヤフラム２０
の周縁領域の厚さが厚くなって補強され、その周縁領域
の剛性が高くなっている。従って、前述の第１の実施の
形態における場合と、同様の作用効果を奏することがで
きる。特に、圧電素子２３及び弾性シム板２１に対して
別体のターミナルを接合して設ける必要無しに、圧電素
子２３に対して駆動信号を印可するための電気経路を設
けることができるので、電気系統の構成がより簡略化さ
れ、製造が容易で、また、ダイヤフラム２０の特性ばら
つきも小さくすることが可能になる。

【００４０】尚、この第２の実施の形態では、絶縁板２
５に形成する接続電極２５ｂの形状および配置は図５及
び図６に示すような形態としたが、かかる形態に限定さ
れるものではなく、圧電素子電極との接続と駆動信号印
加のための取り出しに容易な形状および配置であれば、
同様の効果が得られることは言うまでもない。

【００４１】次に、本発明の第３の実施の形態につい
て、図７〜図１０を参照しながら説明する。図７は本発
明の第３の実施の形態に係るポンプ装置に組み込まれる
ダイヤフラム３０の分解斜視図、図８は上記ポンプ装置
のケース体に外周部が固定された上記ダイヤフラム３０
の断面説明図、図９は該ダイヤフラム３０の高粘度流体
に対する振動モードを概略的に示す断面説明図、また、
図１０は高粘度流体を取り扱う場合における圧電素子に
印加される駆動信号の信号波形の一例を示すグラフであ
る。これらの図に示すように、本第３の実施の形態に係
るダイヤフラム３０は、第１及び第２の実施の形態にお
ける場合と同様に、例えば金属板などの弾性体でなる薄
膜状の弾性シム板３１を備えている。

【００４２】本実施の形態では、弾性シム板３１の片面
に貼り合わされる圧電素子３３の少なくとも一方の表面
電極（本実施の形態では、図８における下面側の表面電
極）が複数領域に分割して設けられている。すなわち、
上記圧電素子３３では、ダイヤフラム３０の基材をなす
弾性シム板３１と接合される側（図８における上面側）
については、その全面に表面電極３３ａ（全面電極）が
設けられている。一方、その反対側（図８における下面
側）については、表面電極が、例えば、外周固定部から
所定幅の周縁領域に対応した表面電極３３ｃ（第２分割
電極）と、該周縁領域を除く他の領域（つまり、所定半
径の中央領域）に対応した表面電極３３ｂ（第１分割電
極）との、２つの領域に分割して形成されている。

【００４３】以上のような全面電極３３ａ及び分割され
た電極３３ｂ，３３ｃがそれぞれ表面および裏面に設け
られた圧電セラミック３３ｄよりなるシート状の圧電素
子３３を形成し、その全面電極３３ａが弾性シム板３１
の片面と当接するように、圧電素子３３が上記弾性シム
板３１に対して例えば接着剤を用いて貼り合わされてい
る。尚、本実施の形態では、上記ダイヤフラム３０の基
材をなす弾性シム板３１の外周固定部から所定幅の周縁
領域にも圧電素子３３が貼り合わされていることによ
り、ダイヤフラム３０の周縁領域が厚肉となって補強さ
れ、その所定幅の周縁領域の剛性が従来（図１５及び図
１６参照）に比して高くなっている。

【００４４】また、上記第２分割電極３３ｃが形成され
た領域に対応する圧電素子３３が貼り合わされる（外周
固定部から）所定幅の周縁領域は、ダイヤフラム３０が
弾性的な撓み動作を行う際に、ダイヤフラム３０の応力
集中が生じ易い領域（つまり、ダイヤフラム３０の外周
固定部の近傍領域）を含むように設定されている。

【００４５】そして、コントローラ（不図示）からの制
御信号に応じて電源装置（不図示）から圧電素子３３に
対し（つまり、圧電素子３３の表裏の電極３３ａと３３
ｂ及び３３ｃとの間に）ダイヤフラム３０の駆動信号と
しての交流電圧が印加されることにより、ダイヤフラム
３０は撓み振動を励振されてその外周固定部を支点とし
て弾性的に撓み変位するのであるが、本実施の形態で
は、このとき、第１分割電極３３ｂと第２分割電極３３
ｃとにそれぞれ別の駆動信号を印加して、ダイヤフラム
３０の振動モードを好適に制御するようにしている。

【００４６】すなわち、圧電素子３３に交流電圧を印加
する場合、全面電極３３ａが接している弾性シム板３１
と上記第１分割電極３３ｂとの間、および弾性シム板３
１と第２分割電極３３ｃとの間に、それぞれに交流信号
が印加されるのであるが、本実施の形態では、特に、ポ
ンプ装置が比較的高粘度の液体を取り扱う場合には、ダ
イヤフラム３０の（所定半径の）中央領域の駆動に対し
て直接的な影響を及ぼす第１分割電極３３ｂと、ダイヤ
フラム３０の所定幅の周縁領域の駆動に対して直接的な
影響を及ぼす第２分割電極３３ｃとで、それぞれ別の駆
動信号（交流電圧）が印加されるようになっている。

【００４７】具体的には、ポンプ装置が比較的高粘度の
液体を取り扱う場合、上記第１分割電極３３ｂと弾性シ
ム板３１との間（つまり、全面電極３３ａとの間）に
は、図１０（ａ）に示すように、ダイヤフラム３０の全
体的な往復振動モードに対応した駆動信号が印加され、
一方、上記第２分割電極３３ｃと弾性シム板３１との間
（つまり、全面電極３３ａとの間）には、ダイヤフラム
３０の液体の抵抗力による降伏屈曲と逆の屈曲を生じせ
しめるように、図１０（ｂ）に示すような駆動信号が印
加されるようになっている。

【００４８】これにより、ダイヤフラム３０の周縁部に
は、液体の抵抗力に対する駆動力が発生し、該ダイヤフ
ラム３０の振動モードの移行が阻止されて、図９（ａ）
及び（ｂ）に示すような好適な振動モードが励振され
る。これにより、ダイヤフラム３０の特に中央領域につ
いて、所要の変位量を確保することができるのである。
尚、上記第２分割電極３３ｃに印加する駆動信号は、圧
電素子３３の素子が中央領域と周縁領域とで均一である
ならば、図１０（ｂ）に示したように、第１分割電極３
３ｂに印加される駆動信号の電圧レベルの半分程度に設
定することにより、ダイヤフラム３０の最高変位量を得
ることができた。また、駆動信号の位相については圧電
素子の分極方向を考慮して、前述した動作が実現できる
ように選択することが望ましい。

【００４９】以上、説明したように、本第３の実施の形
態によれば、上記圧電素子３３の少なくとも一方の表面
電極を複数領域に分割し、分割された各電極３３ｂ，３
３ｃにそれぞれ別の駆動信号が印加されるので、分割さ
れた各電極３３ｂ，３３ｃにそれぞれ対応する各ダイヤ
フラム領域毎に各駆動信号に応じた撓み動作を行なわせ
ることができ、ダイヤフラム３０全体としての振動モー
ドを好適に制御することができる。

【００５０】すなわち、圧電素子３３の下面側の表面電
極を、ダイヤフラム３０の中央領域の駆動に対して直接
的な影響を及ぼす第１分割電極３３ｂと、ダイヤフラム
３０の所定幅の周縁領域の駆動に対して直接的な影響を
及ぼす第２分割電極３３ｃとに分割し、それぞれ別の駆
動信号（交流電圧）を印加するようにしたことにより、
ダイヤフラム３０が弾性的な撓み動作を行う際に応力集
中が生じ易い外周固定部の近傍領域を含むダイヤフラム
３０の周縁領域を他の領域から独立して撓み動作させる
ように設定することが可能となり、比較的粘度が高い液
体を取り扱う場合でも、従来のように、ダイヤフラムの
外周固定部の近傍領域で流体の抵抗力による降伏湾曲が
起こって振動モードが移行することを効果的に抑制し、
ダイヤフラムの振幅が著しく減少することを防止するこ
とができるのである。

【００５１】尚、上記第３の実施の形態では、圧電素子
３３の下面側の表面電極を、ダイヤフラム３０の中央領
域に対応する第１分割電極３３ｂと、ダイヤフラム３０
の所定幅の周縁領域に対応する第２分割電極３３ｃと
の、２つに分割したものであったが、更に多くの分割電
極に分割するようにしても良い。特に、ダイヤフラム３
０の周縁領域に対応する電極の分割数を多くすることに
より、ダイヤフラム３０が弾性的な撓み動作を行う際に
応力集中が生じ易い外周固定部の近傍領域を含むダイヤ
フラム３０の周縁領域の撓み動作を、よりきめ細かく制
御するように設定することが可能になる。

【００５２】次に、本発明の第４の実施の形態につい
て、図１１〜図１３を参照しながら説明する。図１１は
本発明の第４の実施の形態に係るポンプ装置に組み込ま
れるダイヤフラム４０の分解斜視図、図１２は上記ポン
プ装置のケース体に外周部が固定された上記ダイヤフラ
ム４０の断面説明図、また、図１３は該ダイヤフラム４
０の高粘度流体に対する振動モードを概略的に示す断面
説明図である。これらの図に示すように、本第４の実施
の形態に係るダイヤフラム４０は、第１〜第３の実施の
形態における場合と同様に、例えば金属板などの弾性体
でなる薄膜状の弾性シム板４１を備えている。

【００５３】本実施の形態では、弾性シム板４１の片面
（図１２における下面）の全面に、表面および裏面に電
極を形成した圧電セラミックよりなるシート状の圧電素
子４３（第１圧電素子）が、例えば接着剤を用いて貼り
合わされている。そして、この第１圧電素子４３の下面
側に、外周固定部から所定幅の周縁領域に対応したリン
グ状の圧電素子４４（第２圧電素子）が貼り合わされて
いる。この第２圧電素子４４も、上記第１圧電素子４３
と断面構造は同じで、表面および裏面に電極を形成した
圧電セラミックでシート状に形成されている。

【００５４】以上のように、上記ダイヤフラム４０の外
周固定部から所定幅の周縁領域には、第１圧電素子４３
に加えて第２圧電素子４４が貼り合わされているので、
ダイヤフラム４０の周縁領域が厚肉となって補強され、
その所定幅の周縁領域の剛性が高くなっている。また、
上記第２圧電素子４４が貼り合わされた（外周固定部か
ら）所定幅の周縁領域は、ダイヤフラム４０が弾性的な
撓み動作を行う際に、ダイヤフラム４０の応力集中が生
じ易い領域（つまり、ダイヤフラム４０の外周固定部の
近傍領域）を含むように設定されている。

【００５５】そして、コントローラ（不図示）からの制
御信号に応じて電源装置（不図示）から各圧電素子４３
及び４４に対し（つまり、各圧電素子４３及び４４それ
ぞれの表裏の電極間に）ダイヤフラム４０の駆動信号と
しての交流電圧が印加されることにより、ダイヤフラム
４０は撓み振動を励振されてその外周固定部を支点とし
て弾性的に撓み変位するのであるが、本実施の形態で
は、このとき、第１圧電素子４３と第２圧電素子４４と
にそれぞれ別の駆動信号を印加して、ダイヤフラム４０
の振動モードを好適に制御するようにしている。

【００５６】すなわち、ポンプ装置が比較的高粘度の液
体を取り扱う場合には、ダイヤフラム４０の全体の駆動
に対して直接的な影響を及ぼす第１圧電素子４３には、
ダイヤフラム４０の全体的な往復振動モードに対応した
駆動信号（例えば、図１０（ａ）の信号波形参照）が印
加され、一方、ダイヤフラム４０の周縁領域の駆動に対
して直接的な影響を及ぼす上記第２圧電素子４４には、
ダイヤフラム４０の液体の抵抗力による降伏屈曲と逆の
屈曲を生じせしめるように、例えば図１０（ｂ）に示す
ような駆動信号が印加されるようになっている。

【００５７】これにより、ダイヤフラム４０の周縁部に
は、液体の抵抗力に対する駆動力が発生し、該ダイヤフ
ラム４０の振動モードの移行がより確実に阻止されて、
図１３（ａ）及び（ｂ）に示すような好適な振動モード
が励振される。これにより、ダイヤフラム４０の特に中
央領域について、所要の変位量を確保することができる
のである。また、駆動信号の位相については圧電素子の
分極方向を考慮して、前述した動作が実現できるように
選択することが望ましい。

【００５８】以上、説明したように、本実施の形態によ
れば、ダイヤフラム４０の基材である弾性シム板４１に
貼り合わされた圧電素子の外周部から所定幅の周縁領域
の板厚が中央領域の板厚よりも厚くなっていることによ
り、ダイヤフラム４０が弾性的な撓み動作を行う際に応
力集中が生じ易い外周固定部の近傍領域を含むダイヤフ
ラム４０の周縁領域が有効に補強され、その周縁領域の
剛性が高くなっているので、ダイアフラム４０上の応力
集中が分散され、比較的粘度が高い液体を取り扱う場合
でも、従来のように、ダイヤフラム４０の外周固定部の
近傍領域で流体の抵抗力による降伏湾曲が起こって振動
モードが移行することが効果的に抑制され、ダイヤフラ
ム４０の振幅が著しく減少することがなくなる。

【００５９】特に、上記弾性シム板４１の少なくとも一
部にはその厚さ方向に複数の圧電素子が貼り合わされて
おり、外周部から所定幅の周縁領域の圧電素子の枚数
（２枚：第１及び第２圧電素子４３及び４４）が、中央
領域の圧電素子の枚数（１枚：第１圧電素子４３のみ）
よりも多く設定されているので、容易かつ確実に、上記
周縁領域の板厚を中央領域の板厚よりも厚く設定するこ
とができるのである。

【００６０】また、より好ましくは、上記第１圧電素子
４３と第２圧電素子４４とにそれぞれ別の駆動信号を印
加して、ダイヤフラム４０の振動モードを好適に制御す
ることができ、特に、ポンプ装置が比較的高粘度の液体
を取り扱う場合には、ダイヤフラム４０の全体の駆動に
対して直接的な影響を及ぼす第１圧電素子４３には、ダ
イヤフラム４０の全体的な往復振動モードに対応した駆
動信号が印加され、一方、ダイヤフラム４０の周縁領域
の駆動に対して直接的な影響を及ぼす上記第２圧電素子
４４には、ダイヤフラム４０の液体の抵抗力による降伏
屈曲と逆の屈曲を生じせしめるような駆動信号が印加さ
れることにより、該ダイヤフラム４０の振動モードの移
行がより確実に阻止され、ダイヤフラム４０の特に中央
領域について、所要の変位量を確保することができる。

【００６１】尚、以上の各実施の形態は、本発明に係る
ダイヤフラムをポンプ装置（特に、小型ポンプ）の駆動
素子に適用した場合についてのものであったが、本願発
明に係るダイヤフラムは、かかる用途に限定されるもの
ではなく、他の流体機器や流体システムの一部に組み込
まれ、一種のアクチュエータとして動作するような場合
にも有効に適用することができる。

【００６２】このように、本発明は、以上の実施態様に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて、種々の改良あるいは変更を加えることができる
ものであることは言うまでも無い。

【００６３】

【発明の効果】本願の請求項１に係る発明によれば、ダ
イヤフラムの外周部から所定幅の周縁領域の少なくとも
一部に補強部が設けられているので、ダイヤフラムが弾
性的な撓み動作を行う際に応力集中が生じ易い外周固定
部の近傍領域を含むダイヤフラムの周縁領域が補強さ
れ、その周縁領域の剛性が高くなっているので、比較的
粘度が高い液体を取り扱う場合でも、従来のように、ダ
イヤフラムの外周固定部の近傍領域で流体の抵抗力によ
る降伏湾曲が起こって振動モードが移行することが効果
的に抑制され、ダイヤフラムの振幅が著しく減少するこ
とがなくなる。

【００６４】また、本願の請求項２に係る発明によれ
ば、基本的には、上記請求項１に係る発明と同様の効果
を奏することができる。特に、上記ダイヤフラムの基材
は、その外周部から所定幅の周縁領域の少なくとも一部
が他の領域よりも厚く設定されているので、容易かつ確
実に、上記周縁領域の少なくとも一部に補強部を設ける
ことができる。

【００６５】更に、本願の請求項３に係る発明によれ
ば、基本的には、上記請求項１に係る発明と同様の効果
を奏することができる。特に、上記基材の外周部から所
定幅の周縁領域よりも内側の領域の少なくとも一部に上
記圧電素子が貼り合わされており、上記周縁領域よりも
内側の領域の一部と該周縁領域の全面とに補強部が設け
られていることにより、上記周縁領域よりも内側の領域
をある程度補強するとともに、該周縁領域全体を有効に
補強することができる。

【００６６】また更に、本願の請求項４に係る発明によ
れば、基本的には、上記請求項１に係る発明と同様の効
果を奏することができる。特に、ダイヤフラムの基材と
絶縁板の電極パターンとを介して圧電素子に駆動信号が
印加されるので、圧電素子および基材に対して別体のタ
ーミナルを接合して設ける必要無しに、圧電素子に対し
て駆動信号を印可するための電気経路を設けることがで
きる。これにより、電気系統の構成がより簡略化され、
製造が容易で、また、ダイヤフラムの特性ばらつきも小
さくすることが可能になる。尚、この場合には、ダイヤ
フラムの外周部から所定幅の周縁領域の少なくとも一部
は、上記絶縁板によって補強される。

【００６７】また更に、本願の請求項５に係る発明によ
れば、上記圧電素子の少なくとも一方の表面電極を複数
領域に分割し、分割された各電極にそれぞれ別の駆動信
号が印加されるので、分割された各電極にそれぞれ対応
する各ダイヤフラム領域毎に各駆動信号に応じた撓み動
作を行なわせることができ、ダイヤフラム全体としての
振動モードを好適に制御することができる。すなわち、
ダイヤフラムが弾性的な撓み動作を行う際に応力集中が
生じ易い外周固定部の近傍領域を含むダイヤフラムの周
縁領域を他の領域から独立して撓み動作させるように設
定することが可能となり、比較的粘度が高い液体を取り
扱う場合でも、従来のように、ダイヤフラムの外周固定
部の近傍領域で流体の抵抗力による降伏湾曲が起こって
振動モードが移行することを効果的に抑制し、ダイヤフ
ラムの振幅が著しく減少することを防止することも可能
となる。

【００６８】また更に、本願の請求項６に係る発明によ
れば、ダイヤフラムの基材に貼り合わされた圧電素子の
外周部から所定幅の周縁領域の板厚が中央領域の板厚よ
りも厚く設定されることにより、ダイヤフラムが弾性的
な撓み動作を行う際に応力集中が生じ易い外周固定部の
近傍領域を含むダイヤフラムの周縁領域が有効に補強さ
れ、その周縁領域の剛性が高くなっているので、比較的
粘度が高い液体を取り扱う場合でも、従来のように、ダ
イヤフラムの外周固定部の近傍領域で流体の抵抗力によ
る降伏湾曲が起こって振動モードが移行することが効果
的に抑制され、ダイヤフラムの振幅が著しく減少するこ
とがなくなる。

【００６９】また更に、本願の請求項７に係る発明によ
れば、基本的には、上記請求項６に係る発明と同様の効
果を奏することができる。特に、上記基材の少なくとも
一部にはその厚さ方向に複数の圧電素子が貼り合わされ
ており、外周部から所定幅の周縁領域の圧電素子の枚数
が、中央領域の圧電素子の枚数よりも多く設定されてい
るので、容易かつ確実に、上記周縁領域の板厚を中央領
域の板厚よりも厚く設定することができる。

【００７０】また更に、本願の請求項８に係る発明によ
れば、ポンプ装置に組み込まれるべきダイヤフラムにつ
いて、請求項１〜請求項７のいずれか一に記載の発明と
同様の効果を奏することができる。従って、ポンプ装置
内に比較的粘度が高い液体が導入された場合でも、従来
のように、ダイヤフラムの外周固定部の近傍領域で流体
の抵抗力による降伏湾曲が起こって振動モードが移行す
ることが効果的に抑制され、ダイヤフラムの振幅が著し
く減少することがなくなり、ポンプの吐出流体の流速
（吐出速度）が大きく低下することが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態に係るポンプ装置
の構造を概略的に示す分解斜視図である。

【図２】 上記ポンプ装置の下方からの斜視図である。

【図３】 上記ポンプ装置の断面説明図である。

【図４】 上記ポンプ装置に粘度の高い液体を導入した
場合におけるダイヤフラムの振動モードを概略的に示す
断面説明図である。

【図５】 本発明の第２の実施の形態に係るポンプ装置
のケース体の一部およびダイヤフラムの分解斜視図であ
る。

【図６】 上記第２の実施の形態に係るポンプ装置に組
み込まれたダイヤフラムを拡大して示す断面説明図であ
る。

【図７】 本発明の第３の実施の形態に係るポンプ装置
に組み込まれるダイヤフラムの分解斜視図である。

【図８】 上記第３の実施の形態に係るポンプ装置に組
み込まれたダイヤフラムを拡大して示す断面説明図であ
る。

【図９】 上記第３の実施の形態に係るポンプ装置に粘
度の高い液体を導入した場合におけるダイヤフラムの振
動モードを概略的に示す断面説明図である。

【図１０】 上記第３の実施の形態に係るポンプ装置に
粘度の高い液体を導入した場合における圧電素子の駆動
信号の信号波形の一例を示すグラフである。

【図１１】 本発明の第４の実施の形態に係るポンプ装
置に組み込まれるダイヤフラムの分解斜視図である。

【図１２】 上記第４の実施の形態に係るポンプ装置に
組み込まれたダイヤフラムを拡大して示す断面説明図で
ある。

【図１３】 上記第４の実施の形態に係るポンプ装置に
粘度の高い液体を導入した場合におけるダイヤフラムの
振動モードを概略的に示す断面説明図である。

【図１４】 従来例に係るポンプ装置の一例を示す断面
図説明図である。

【図１５】 従来例に係るポンプ装置に粘度の低い液体
を導入した場合におけるダイヤフラムの振動モードを概
略的に示す断面説明図である。

【図１６】 上記従来例に係るポンプ装置に粘度の高い
液体を導入した場合におけるダイヤフラムの振動モード
を概略的に示す断面説明図である。

【符号の説明】

１…ポンプ装置 ２…ポンプケース ３…第１ケース ４…第２ケース ５…流体吸い込み口 ７…流体吐出口 １０，２０，３０，４０…ダイヤフラム １１，２１，３１，４１…弾性シム板 １２…シム補強材 １３，２３，３３，４３，４４…圧電素子 ２５…絶縁板 ２５ｂ…接続電極 ２６…導電材 ３３ｂ…第１分割電極 ３３ｃ…第２分割電極

フロントページの続き (72)発明者 岡野 祐幸 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 守時 克典 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） 3H077 AA07 BB10 CC02 CC09 DD06 EE23 FF09 FF36

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性を有するシート状の材料でなる基材
   の少なくとも一部にシート状の圧電素子を貼り合わせて
   なり、外周部を固定した上で上記圧電素子に駆動信号を
   印加することにより、外周固定部を支点として弾性的に
   撓み変位するように構成されたダイヤフラムであって、 上記外周部から所定幅の周縁領域の少なくとも一部に補
   強部が設けられていることを特徴とするダイヤフラム。
2. 【請求項２】 上記基材は、その外周部から所定幅の周
   縁領域の少なくとも一部が他の領域よりも厚く設定され
   ていることを特徴とする請求項１記載のダイヤフラム。
3. 【請求項３】 上記基材の外周部から所定幅の周縁領域
   よりも内側の領域の少なくとも一部に上記圧電素子が貼
   り合わされており、上記周縁領域よりも内側の領域の一
   部と該周縁領域の全面とに補強部が設けられていること
   を特徴とする請求項１記載のダイヤフラム。
4. 【請求項４】 上記基材の上記圧電素子が貼り合わされ
   た部分以外の領域に、電極パターンが表面に形成された
   所定厚さの絶縁板を貼り合わされ、上記電極パターンと
   上記圧電素子表面の電極とが導電性部材で連結されてお
   り、上記基材と上記電極パターンとを介して上記圧電素
   子に駆動信号が印加されることを特徴とする請求項１記
   載のダイヤフラム。
5. 【請求項５】 弾性を有するシート状の材料でなる基材
   の少なくとも一部にシート状の圧電素子を貼り合わせて
   なり、外周部を固定した上で上記圧電素子に駆動信号を
   印加することにより、外周固定部を支点として弾性的に
   撓み変位するように構成されたダイヤフラムであって、 上記圧電素子の少なくとも一方の表面電極を複数領域に
   分割し、分割された各電極にそれぞれ別の駆動信号が印
   加されることを特徴とするダイヤフラム。
6. 【請求項６】 弾性を有するシート状の材料でなる基材
   の少なくとも一部にシート状の圧電素子を貼り合わせて
   なり、外周部を固定した上で上記圧電素子に駆動信号を
   印加することにより、外周固定部を支点として弾性的に
   撓み変位するように構成されたダイヤフラムであって、 上記基材に貼り合わされた上記圧電素子の外周部から所
   定幅の周縁領域の板厚が、中央領域の板厚よりも厚く設
   定されていることを特徴とするダイヤフラム。
7. 【請求項７】 上記基材の少なくとも一部にはその厚さ
   方向に複数の圧電素子が貼り合わされており、外周部か
   ら所定幅の周縁領域の圧電素子の枚数が、中央領域の圧
   電素子の枚数よりも多く設定されていることを特徴とす
   る請求項６記載のダイヤフラム。
8. 【請求項８】 流体吸い込み口と流体吐出口とが設けら
   れたケース体を備え、該ケース体の壁部にダイヤフラム
   の外周部を固定することにより、該ダイヤフラムと上記
   ケース体とで上記流体吸い込み口および流体吐出口に連
   通するポンプ室が形成され、上記ダイヤフラムが外周固
   定部を支点として弾性的に撓み変位することによる上記
   ポンプ室の容積変化を利用してポンプ作用を行うポンプ
   装置であって、 上記ダイヤフラムとして請求項１〜請求項７のいずれか
   一に記載のダイヤフラムが組み込まれていることを特徴
   とするポンプ装置。