JP2007166841A - Piezoelectric bimorph actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電素子に電圧を印加することで変形駆動される圧電バイモルフ形アクチュエータに係り、特に、監視カメラ等に装着されるワイパ装置や車載用メータなどの計器類の指針等を駆動するのに用いて好適な圧電バイモルフ形アクチュエータに関する。 The present invention relates to a piezoelectric bimorph actuator that is deformed and driven by applying a voltage to a piezoelectric element, and in particular, to drive a pointer of a measuring instrument such as a wiper device or a vehicle-mounted meter mounted on a monitoring camera or the like. The present invention relates to a piezoelectric bimorph actuator suitable for use in the above.
従来、電灯の柱や建築構造物の壁面等に設置される監視カメラにおいては、埃や雨滴等から監視が妨げられないようにするために、撮像レンズを保護する透明の保護カバーを払拭するワイパ装置を備えたものが知られている。この監視カメラに装着されるワイパ装置としては、アクチュエータとして電動モータを用いており、操作スイッチや雨滴センサ等からの入力信号に応じて電動モータを駆動し、電動モータに装着されたワイパブレードを連動させて保護カバーを払拭するようにしている。 Conventionally, in a surveillance camera installed on an electric pole or a wall of a building structure, a wiper that wipes a transparent protective cover that protects the imaging lens in order to prevent monitoring from being disturbed by dust, raindrops, etc. Those equipped with a device are known. The wiper device attached to this surveillance camera uses an electric motor as an actuator, drives the electric motor in response to input signals from operation switches, raindrop sensors, etc., and interlocks the wiper blade attached to the electric motor. The protective cover is wiped off.
また、車載用メータとしてのスピードメータにおいては、車速センサ等からの車速データを受けて所定の角度に回転駆動されるステッピングモータを用いたものが知られており、このステッピングモータの回転駆動によって、ステッピングモータの回転軸に装着された指針が、車速に応じて目盛板に印刷された所定の速度を指すようにしている。 In addition, in a speedometer as a vehicle-mounted meter, one using a stepping motor that receives vehicle speed data from a vehicle speed sensor or the like and is driven to rotate at a predetermined angle is known, and by rotation driving of this stepping motor, The pointer attached to the rotation shaft of the stepping motor is set to indicate a predetermined speed printed on the scale plate according to the vehicle speed.
このようなワイパ装置や車載用メータに用いられる電動モータやステッピングモータは、いずれも電磁式の駆動源であり、その構成部品としては、永久磁石やコイル、回転軸およびそれらを収容するケーシング等を備えており、重量が嵩むばかりかコストが増大するといった問題がある。 Electric motors and stepping motors used in such wiper devices and in-vehicle meters are all electromagnetic drive sources, and their components include permanent magnets, coils, rotating shafts, and casings that house them. There is a problem that not only the weight increases but also the cost increases.
そこで、上記課題を解決すべく電磁式の駆動源(電磁モータ)を使用しない簡易構造のアクチュエータが、例えば、特許文献1に開示されている。この特許文献1に開示されたアクチュエータは、所謂、圧電バイモルフ形アクチュエータであり、このアクチュエータは、所定の大きさの回転抵抗力を有する回転軸に、圧電素子の端部を固定した構造を採っている。そして、アクチュエータの駆動においては、圧電素子に対してプラス側電圧およびマイナス側電圧をそれぞれ交番して印加することによって、振動するように変形駆動させており、この時に生じる回転軸への一方向への回転力の大きさを、回転軸の回転抵抗力の大きさよりも上回るように印加電圧を調整して、回転軸を一方向へ回転駆動させるようにしている。
しかしながら、上述した特許文献1に係るアクチュエータにあっては、回転軸を中心に回転する圧電素子と電源(ドライバ)とがリード線等の配線(給電部材)を介して接続されているため、圧電素子の変形駆動力(振動力)に対して配線の撓み抵抗力が負荷されることになる。特に、圧電素子の変形駆動力によって回転される回転軸の回転トルクは小さく、このような配線の撓み抵抗力が回転軸の回転トルクを低下させたり、回転ムラを発生させたりする原因となっていた。
However, in the actuator according to
そこで、できる限り配線を極細化することにより、配線によって負荷される撓み抵抗力を低下させることも考えられるが、配線の極細化を優先させた構造にすると、所望の供給電力を圧電素子に供給できなかったり、配線の強度(引っ張り強度)が低下して配線接続の際に断線して作業性が低下したりする。このように配線を極細化することにより撓み抵抗力を低下させるには限界があり、アクチュエータの設計自由度が低いものとなっていた。 Therefore, it is conceivable to reduce the bending resistance force applied by the wiring by minimizing the wiring as much as possible. However, if the structure prioritizing the miniaturization of the wiring is used, the desired supply power is supplied to the piezoelectric element. It may not be possible, or the wiring strength (tensile strength) may be reduced, resulting in disconnection during wiring connection, resulting in reduced workability. Thus, there is a limit to reducing the bending resistance by making the wiring extremely fine, and the degree of freedom in designing the actuator has been low.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、導電シートと樹脂シートとを張り合わせて給電部材を形成し、給電部材の撓み抵抗力を低下させるとともに引っ張り強度を向上させた圧電バイモルフ形アクチュエータを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to form a power supply member by bonding a conductive sheet and a resin sheet to reduce the bending resistance of the power supply member and improve the tensile strength. Another object of the present invention is to provide a piezoelectric bimorph actuator.
本発明の圧電バイモルフ形アクチュエータは、金属板の両面に圧電素子が装着され、前記圧電素子に電圧を印加することで変形駆動される圧電バイモルフ形アクチュエータであって、前記圧電素子の前記金属板と対向する面と反対側の面に設けられ、前記圧電素子に電圧を印加する電極と、一端側が前記金属板および前記電極に接続され、他端側が電源に接続される給電部材とを有し、前記給電部材は、一端側が前記電極に接続され、他端側が前記電源に接続される第1の導電シートと、一端側が前記金属板に接続され、他端側が前記電源に接続される第2の導電シートと、前記第1および第2の導電シートに装着され、前記第1および第2の導電シートを相互に離間させて固定する樹脂シートとを備えたことを特徴とする。 The piezoelectric bimorph actuator of the present invention is a piezoelectric bimorph actuator in which piezoelectric elements are mounted on both surfaces of a metal plate and driven to be deformed by applying a voltage to the piezoelectric element. An electrode for applying a voltage to the piezoelectric element; a power supply member connected at one end to the metal plate and the electrode, and connected at the other end to a power source; The power supply member has a first conductive sheet having one end connected to the electrode and the other end connected to the power source, a second conductive sheet connected to the metal plate, and a second end connected to the power source. A conductive sheet and a resin sheet mounted on the first and second conductive sheets and fixing the first and second conductive sheets apart from each other are provided.
本発明の圧電バイモルフ形アクチュエータは、前記第1および第2の導電シートからなる導電体を少なくとも2つ設け、当該各導電体と前記樹脂シートとを、当該樹脂シートが最外面に配置されるよう交互に積層して装着したことを特徴とする。 In the piezoelectric bimorph actuator of the present invention, at least two conductors made of the first and second conductive sheets are provided, and each of the conductors and the resin sheet are arranged on the outermost surface. It is characterized by being alternately stacked and mounted.
本発明の圧電バイモルフ形アクチュエータは、前記圧電バイモルフ形アクチュエータの本体における変形駆動方向に対する垂直部に、ワイパブレードを装着したことを特徴とする。 The piezoelectric bimorph actuator according to the present invention is characterized in that a wiper blade is attached to a vertical portion of the piezoelectric bimorph actuator body with respect to the deformation driving direction.
本発明の圧電バイモルフ形アクチュエータによれば、給電部材を、第1および第2の導電シートと、各導電シートに装着され、各導電シートを相互に離間させて固定する樹脂シートとから構成したので、給電部材をシート状にすることができ、給電部材の厚み方向への寸法を小さくして撓み抵抗力を低下させることができるとともに、給電部材の幅方向への寸法を確保して引っ張り強度を十分なものとすることができる。 According to the piezoelectric bimorph actuator of the present invention, the power supply member is composed of the first and second conductive sheets and the resin sheet that is attached to each conductive sheet and that fixes the conductive sheets apart from each other. The power feeding member can be made into a sheet shape, the dimension in the thickness direction of the power feeding member can be reduced to reduce the bending resistance, and the tensile strength is ensured by ensuring the dimension in the width direction of the power feeding member. It can be sufficient.
この場合、撓み抵抗力を低下させつつ所望の給電電力を供給できるように、第1および第2の導電シートからなる導電体を少なくとも2つ設け、各導電体と樹脂シートとを、樹脂シートが最外面に配置されるよう交互に積層して装着することもでき、また、圧電バイモルフ形アクチュエータの本体における変形駆動方向に対する垂直部に、ワイパブレードを装着することもできる。 In this case, at least two conductors made of the first and second conductive sheets are provided so that the desired power supply can be supplied while reducing the bending resistance, and the resin sheet is made up of each conductor and the resin sheet. The piezoelectric bimorph actuator main body can be mounted on the vertical portion of the piezoelectric bimorph actuator in a direction perpendicular to the deformation driving direction so as to be disposed on the outermost surface.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態である圧電バイモルフ形アクチュエータの外観を示す斜視図であり、図2は図1における給電部材の斜視図を、図3は図2における給電部材の分解図をそれぞれ示し、図4および図5は、給電部材が接続された駆動体を一方側および他方側からそれぞれ見た斜視図を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a piezoelectric bimorph actuator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the power feeding member in FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded view of the power feeding member in FIG. 4 and 5 are perspective views of the driving body to which the power feeding member is connected as viewed from one side and the other side, respectively.
図1に示すように、圧電バイモルフ形アクチュエータ10は、平板状のベース部材11を有し、このベース部材11の図中上方には、回転軸12が回転自在に設けられている。回転軸12の図中下端側は、ベース部材11に設けられた軸受(図示せず)を介して回転自在に支持され、回転軸12の図中上端側は、軸受けとしてのスチールボール(図示せず)を介して板ばね13によって回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 1, the
板ばね13の基端側は、ベース部材11に一体的に設けられた支柱14にねじ15,15によって固定されており、支柱14の高さは回転軸12の高さよりも若干低く設定されている。これにより、支柱14に固定された板ばね13の先端側が撓みつつ回転軸12を支持するので、回転軸12の軸方向に対して板ばね13からの所定荷重(ばね力)が付与されるようになっている。そして、このばね力の付与によって、回転軸12の回転方向に対して小さな抵抗力Fsを発生するようになっている。
The base end side of the
回転軸12は、内部が中空となった筒状本体12aと、この筒状本体12aを図中上下方向から挟むようにして装着された一対の蓋体12bとから構成されており、筒状本体12aには、径方向に対向するようにして軸方向に延びる一対のスリット16が形成されている。そして、回転軸12の筒状本体12aには、筒状本体12aに形成されたスリット16に対して軸方向から挿入するようにして駆動体17が装着されている。
The rotating
駆動体17は、金属板、圧電素子および電極皮膜を積層して形成され、圧電バイモルフ形アクチュエータ10の本体を構成する駆動体本体18と、この駆動体本体18の圧電素子に所定の電圧を印加するためのシート状の給電部材19とから構成されている。給電部材19の一端側は、駆動体本体18の金属板および電極皮膜に接続され、給電部材19の他端側は、図示しない電源に接続されるようになっている。駆動体本体18は、ワイパブレード20aが一体的に形成されたゴム等の樹脂材よりなるカバー20によって覆われており、駆動体本体18の図中下端側、つまり、駆動体本体18の変形駆動方向に対する垂直部分に、被払拭対象物(図示せず)に付着した埃や雨滴等を払拭するためのワイパブレード20aが装着されるようになっている。
The
給電部材19は、図2に示すようにシート状に形成されており、給電部材19は、ポリアミド材(Co-Nh)よりなる樹脂シート21、銅箔(Cu)よりなる第1の導電シート22および第2の導電シート23を相互に積層して、これらを例えば、フィルム状の接着剤によって接着するようにしている。
The
第1の導電シート22の一端側端子24は、第1の導電シート22の他端側端子25から2つに分岐して設けられ、この一端側端子24,24は、駆動体本体18の最外面を形成する電極皮膜にそれぞれ接続されるようになっている。また、第1の導電シート22の他端側端子25は、図示しない電源に接続されるようになっている。第2の導電シート23の一端側端子26は、駆動体本体18を構成する金属板に接続されるようになっており、第2の導電シート23の他端側端子27は、図示しない電源に接続されるようになっている。
One
給電部材19を分解して詳細に説明すると、図3に示すように、樹脂シート21は、上層樹脂シート28,中層樹脂シート29および下層樹脂シート30より構成されている。そして、これらの各樹脂シート28,29および30の間に、第1の導電シート22aおよび第2の導電シート23aからなる第1の導電体31aと、第1の導電シート22bおよび第2の導電シート23bからなる第2の導電体31bとが、それぞれ各樹脂シート28,29および30に対して交互に積層するようにして装着されている。
The
それぞれの樹脂シート28,29および30は、例えば、12.5μmの厚みを有する薄膜状に形成されており、膜厚方向への変形に対して柔軟性に富むものとなっている。また、それぞれの第1および第2の導電シート22a,22bおよび23a,23bは、例えば、18μmの厚み(幅0.3mm)を有する薄膜状に形成されており、やはり、膜厚方向への変形に対して柔軟性に富むものとなっている。
Each of the
ここで、樹脂シート21は、第1の導電シート22および第2の導電シート23を、外部から絶縁する役割を果たすとともに、各導電シート22,23の変形に追従して各導電シート22,23を折損等の破損から保護する役割も果たしている。また、第1の導電シート22と第2の導電シート23とは、幅方向に所定間隔を持ってそれぞれ離間して設けられ、これらの各導電シート22,23は、樹脂シート21によって、この状態を保持して固定されている。したがって、各導電シート22,23は、相互に接触して短絡することが防止される。
Here, the
図4および図5に示すように、駆動体17を構成する駆動体本体18は、その中層をなす金属板33と、この金属板33の両面(図中上下面)に装着される第1および第2の板状の圧電素子34a,34bと、各圧電素子34a,34bの金属板33と対向する面と反対側の面に装着される電極皮膜35a,35bとから構成されている。そして、金属板33,圧電素子34a,34bおよび電極皮膜35a,35bは、それぞれ長手方向の寸法を異ならせており、金属板33,圧電素子34a,34bおよび電極皮膜35a,35bの順で、段々と短くなる寸法に設定されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the drive body
図4に示すように、給電部材19を構成する第1の導電シート22の一方側の一端側端子24は、電極皮膜35aに対して、例えば、エポキシ系のバインダーに銀粉等を混練して形成された比較的抵抗値の小さな導電性接着剤Sによって固着されており、図5に示すように、給電部材19を構成する第1の導電シート22の他方側の一端側端子24についても、電極皮膜35bに対して同様に導電性接着剤Sによって固着されている。また、図5に示すように、給電部材19を構成する第2の導電シート23の一端側端子26は、金属板33の露出した表面部分に対して、導電性接着剤Sによって固着されている。そして、接続されたこれらの駆動体本体18および給電部材19は、それぞれの厚さ方向,幅方向が一致している。
As shown in FIG. 4, the one
ここで、図1に示すように、駆動体17を回転軸12に対して組み付けた状態において、駆動体本体18と給電部材19との接続部分、すなわち、電極皮膜35a,35bおよび金属板33と一端側端子24,26との接着部分は、筒状本体12aの内部に収容されるようになっている。
Here, as shown in FIG. 1, in a state where the driving
次に、以上のように構成された本発明における一実施の形態の作動について、図6ないし図8を参照して説明する。図6は図1における圧電バイモルフ形アクチュエータを駆動するための駆動回路図を、図7は図1における圧電バイモルフ形アクチュエータへ印加される電圧波形図を、図8は図1における圧電バイモルフ形アクチュエータの作動状態を説明する説明図を、それぞれ示している。 Next, the operation of the embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 6 is a drive circuit diagram for driving the piezoelectric bimorph actuator in FIG. 1, FIG. 7 is a voltage waveform diagram applied to the piezoelectric bimorph actuator in FIG. 1, and FIG. 8 is a diagram of the piezoelectric bimorph actuator in FIG. Explanatory drawing explaining an operation state is shown, respectively.
図6に示すように、給電部材19の他端側端子25,27は、交流電源PSに接続されており、この交流電源PSからは、図7に示すような鋸歯状の電圧が圧電素子34a,34bに対して印加されるようになっている。この鋸歯状の電圧の大小や圧電素子34a,34bに対する供給時間の長短は、図示しないコントローラによって制御されるようになっている。
As shown in FIG. 6, the other
図7において、鋸歯状の電圧Vがプラス側(+側:図中上方)である場合には、図6の実線で示すように、上側の圧電素子34aが縮み、下側の圧電素子34bが伸びるので、駆動体本体18は上方に反るようにして変形駆動され、一方、電圧Vがマイナス側(−側:図中下方)である場合には、図6の破線で示すように上側の圧電素子34aが伸びて、下側の圧電素子34bが縮むので、駆動体本体18は下方に反るようにして変形駆動される。
In FIG. 7, when the sawtooth voltage V is on the plus side (+ side: the upper side in the figure), the upper
コントローラによって圧電素子34a,34bに対して印加する電圧を、図7のような実線で示す鋸歯状に制御すると、まず、時間t0からt1においては、電圧Vがプラス側で所定の勾配でゆっくりと圧電素子34a,34bに対して印加される(A→B)。すると、図8(a)に示すように、駆動体本体18が基準位置P0(無印加状態)から図中上方へ矢印に示すようにゆっくりと変形駆動される。このとき、駆動体本体18の変形駆動によって駆動体本体18の基端側、つまり、回転軸12には駆動体本体18の慣性力Flが図中矢印の方向に作用するが、この慣性力Flは回転軸12の抵抗力Fsよりも小さく(Fl<Fs)、回転軸12は回転しない。したがって、給電部材19は撓むことなく静止した状態が維持される。
When the voltage applied to the
次いで、時間t1において、圧電素子34a,34bに対して印加する電圧Vを、プラス側からマイナス側へ急激に変化させると、駆動体本体18が図8(a)に示す状態から図8(b)に示す状態に矢印の方向に急激に、かつ、短時間で変形駆動される(B→C)。このとき、駆動体本体18の変形駆動によって、回転軸12には駆動体本体18の慣性力Fhが図中矢印の方向に作用する。この慣性力Fhは回転軸12の抵抗力Fsよりも大きいため(Fh>Fs)、回転軸12は慣性力Fhの方向へ回転する。この慣性力Fhによる回転軸12の回転によって駆動体本体18は、基準位置P0から図中一点鎖線で示す第1移動位置P1へ回転する。
Next, when the voltage V applied to the
このとき、給電部材19は、回転軸12の基準位置P0から第1移動位置P1への回転に追従して撓むように変形するが、給電部材19の厚み寸法は接着剤の厚み寸法を含めても77.5μm(0.0775mm)と極めて薄いため、給電部材19は柔軟に撓むことができる。このような給電部材19の撓み変形による撓み抵抗力Ftは、慣性力Fhに対して無視することができるので(Ft≪Fh)、駆動体本体18の変形駆動による回転軸12の回転トルクは低下することなく、回転ムラなどが発生することもない。なお、給電部材19による撓み抵抗力Ftは、回転軸12の抵抗力Fsよりもかなり小さいものとなっている(Ft≪Fs)。
At this time, the
時間t1からt3においては、電圧Vがマイナス側からプラス側へ、所定の勾配でゆっくりと圧電素子34a,34bに対して印加される(C→D)。すると、図8(c)に示すように、駆動体本体18が図中上方へ矢印に示すようにゆっくりと変形駆動される。このとき、駆動体本体18の変形駆動によって駆動体本体18の基端側、つまり、回転軸12には、図8(a)の場合と同様に駆動体本体18の慣性力Flが図中矢印の方向に作用するが、この慣性力Flは回転軸12の抵抗力Fsよりも小さく(Fl<Fs)、回転軸12は回転しない。したがって、給電部材19は撓むことなく、図8(b)の状態が維持される。
From time t1 to t3, the voltage V is slowly applied to the
次いで、時間t3において、圧電素子34a,34bに対して印加する電圧Vを、プラス側からマイナス側へ急激に変化させると、駆動体本体18が図8(c)に示す状態から図8(d)に示す状態に矢印の方向に急激に、かつ、短時間で変形駆動される(D→E)。このとき、駆動体本体18の変形駆動によって、回転軸12には駆動体本体18の慣性力Fhが図中矢印の方向に作用し、図8(b)の場合と同様に回転軸12が回転して駆動体本体18は、第1移動位置P1から図中一点鎖線で示す第2移動位置P2へ回転する。この場合においても、給電部材19は柔軟に撓むことができるため、駆動体本体18の変形駆動による回転軸12の回転トルクは低下することなく、回転ムラなどが発生することもない。
Next, when the voltage V applied to the
その後、圧電素子34a,34bに対して印加する電圧Vを、C→D,D→E,C→D,D→E・・・のように繰り返し変化させて制御することにより、駆動体本体18は、図8(d)の一点鎖線に示すように、第2移動位置P2から所定の角度で第3移動位置P3,第4移動位置P4,第5移動位置P5・・・のように一方向へ回転する。これに合わせて、給電部材19は、図8(d)中の破線19’に示すように柔軟に撓むことができ、駆動体本体18の回転領域の全域で、Ft≪Fh,Ft≪Fsの関係を維持することができる。
Thereafter, the voltage V applied to the
これとは反対に、駆動体本体18を図中下方へ回転、つまり、第5移動位置P5側から基準位置P0側へ回転(他方向へ回転)させるには、図7の破線で示すような鋸歯状の電圧Vを、圧電素子34a,34bに印加するようにすれば良い。すなわち、時間t0において、駆動体本体18が第5移動位置P5(基準位置となる)にあるとすると、時間t0からt1においてA→Cのように電圧Vを圧電素子34a,34bに印加し、時間t1においてC→Bのように電圧Vを圧電素子34a,34bに印加し、時間t1からt3においてB→Eのように電圧Vを圧電素子34a,34bに印加し、さらに、時間t3においてE→Dのように電圧Vを圧電素子34a,34bに印加するようにすれば良い。
On the contrary, in order to rotate the
その後、圧電素子34a,34bに対して印加する電圧Vを、B→E,E→D,B→E,E→D・・・のように繰り返し変化させて制御することにより、駆動体本体18は、図8(d)に示すように、第3移動位置P3から所定の角度で第2移動位置P2,第1移動位置P1,基準位置P0のように他方向へ回転する。
Thereafter, the voltage V applied to the
このように、駆動体本体18を構成する圧電素子34a,34bに対して印加する電圧Vを制御することによって、駆動体本体18の変形駆動によって回転軸12が所定の回転領域で回転し、ひいては、駆動体本体18がワイパブレード20aを所定の払拭範囲で揺動させて、ワイパブレード20aを払拭動作させることができる。
In this way, by controlling the voltage V applied to the
以上のように構成した本発明における一実施の形態によれば、給電部材19を、第1および第2の導電シート22,23と、各導電シート22,23に装着され、各導電シート22,23を相互に離間させて固定する樹脂シート21とから構成したので、給電部材19をシート状にすることができ、給電部材19の厚み方向への寸法を小さくして撓み抵抗力を低下させることができるとともに、給電部材19の幅方向への寸法を確保して引っ張り強度を十分なものとすることができる。
According to the embodiment of the present invention configured as described above, the
したがって、駆動体本体18の変形駆動による回転軸12における回転トルクの低下を抑えることができるので、回転ムラ等が発生せずワイパブレード20aによる払拭力の向上が図れるとともに、省電力化を図ることができる。また、給電部材19を断線しにくくできるので、配線接続作業の作業性を向上させることができ、さらには、駆動体本体18の変形駆動によって給電部材19が断線することを未然に防ぎ、圧電バイモルフ形アクチュエータ10の長寿命化が図れる。
Accordingly, a reduction in rotational torque in the
さらに、給電部材19を、撓み抵抗力Ftを低下させつつ所望の給電電力を供給できるように、第1および第2の導電シート22,23からなる2つの導電体31a,31bを設け、各導電体31a,31bと樹脂シート28,29および30とを、樹脂シート28,30が最外面に配置されるよう交互に積層して装着したので、給電部材19の引っ張り強度をより向上させることができる。なお、導電体の積層数(上記実施の形態では2つ)は、給電部材19を装着する圧電バイモルフ形アクチュエータ10の仕様(回転トルク特性等)に応じて、給電部材19の撓み抵抗力Ftが小さい範囲で適宜設定すればよいものである。
Further, two
また、圧電バイモルフ形アクチュエータ10の本体における変形駆動方向に対する垂直部に、ワイパブレード20aを装着したので、従前のような電磁モータを用いるものに比してワイパ装置を大幅に小型化でき、ひいては、監視カメラの小型化を実現することができる。
In addition, since the
さらに、給電部材19を構成する第1および第2の導電シート22,23の長さ寸法を異ならせたので、駆動体本体18に対して給電部材19を誤組み付けすることなく正確に接続することができ、作業性の向上を図ることができる。
In addition, since the lengths of the first and second
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記実施の形態においては、圧電バイモルフ形アクチュエータ10を、監視カメラのワイパ装置を駆動するアクチュエータとして用いたものを示したが、本発明はこれに限らず、車載用メータなどの機器類における指針や、時計の指針等を駆動するアクチュエータとしても用いることができる。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態においては、駆動体本体18と給電部材19との接続に、導電性接着剤Sを用いたものを示したが、本発明はこれに限らず、半田等の他の接着手段を用いて接続するようにしても構わない。
In the above embodiment, the conductive adhesive S is used for the connection between the driving
さらに、上記実施の形態においては、給電部材19を構成する第1および第2の導電シート22,23の長さ寸法を異ならせて、駆動体本体18に対する給電部材19の誤組み付けを防止するようにしたものを示したが、本発明はこれに限らず、第1および第2の導電シート22,23に形成される電極の形状を、例えば、三角形や四角形,半楕円形等にして駆動体本体18に対する給電部材19の誤組み付けを防止するようにしても良く、また、各電極に(+),(−)なる標記をシルク印刷によって施すようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, the lengths of the first and second
10 圧電バイモルフ形アクチュエータ
11 ベース部材
12 回転軸
12a 筒状本体
12b 蓋体
13 板ばね
14 支柱
15 ねじ
16 スリット
17 駆動体
18 駆動体本体(本体)
19 給電部材
20 カバー
20a ワイパブレード
21 樹脂シート
22 第1の導電シート
23 第2の導電シート
24 一端側端子
25 他端側端子
26 一端側端子
27 他端側端子
28 上層樹脂シート
29 中層樹脂シート
30 下層樹脂シート
31a 第1の導電体(導電体)
31b 第2の導電体(導電体)
33 金属板
34a 圧電素子
34b 圧電素子
35a 電極皮膜(電極)
35b 電極皮膜(電極)
PS 交流電源(電源)
S 導電性接着剤
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
31b Second conductor (conductor)
33
35b Electrode film (electrode)
PS AC power supply
S conductive adhesive
Claims (3)
前記圧電素子の前記金属板と対向する面と反対側の面に設けられ、前記圧電素子に電圧を印加する電極と、
一端側が前記金属板および前記電極に接続され、他端側が電源に接続される給電部材とを有し、
前記給電部材は、一端側が前記電極に接続され、他端側が前記電源に接続される第1の導電シートと、
一端側が前記金属板に接続され、他端側が前記電源に接続される第2の導電シートと、
前記第1および第2の導電シートに装着され、前記第1および第2の導電シートを相互に離間させて固定する樹脂シートとを備えたことを特徴とする圧電バイモルフ形アクチュエータ。 A piezoelectric bimorph actuator that has piezoelectric elements mounted on both sides of a metal plate and is deformed and driven by applying a voltage to the piezoelectric element,
An electrode that is provided on a surface opposite to the surface facing the metal plate of the piezoelectric element and applies a voltage to the piezoelectric element;
One end side is connected to the metal plate and the electrode, and the other end side has a power supply member connected to a power source,
The power supply member has a first conductive sheet having one end connected to the electrode and the other end connected to the power source;
A second conductive sheet having one end connected to the metal plate and the other end connected to the power source;
A piezoelectric bimorph actuator, comprising: a resin sheet mounted on the first and second conductive sheets and fixing the first and second conductive sheets spaced apart from each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005362627A JP2007166841A (en) | 2005-12-16 | 2005-12-16 | Piezoelectric bimorph actuator |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2005
- 2005-12-16 JP JP2005362627A patent/JP2007166841A/en active Pending
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