JP3133053B2 - 圧電曲げ変換器 - Google Patents
圧電曲げ変換器Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
- H10N30/2041—Beam type
- H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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- F16K31/004—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by piezoelectric means
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N30/2047—Membrane type
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、両面を金属化され、圧電性を有する少なく
とも１つのセラミック層を含む圧電曲げ変換器に関す
る。
とも１つのセラミック層を含む圧電曲げ変換器に関す
る。
西ドイツ公開明細書第3,608,550号は圧電的に始動
し、ハウジング内に１面でクランプされ電圧源に結合さ
れうる細長い圧電結晶配置を含むバルブを開示してい
る。圧電結晶配置の自由（可動）端部はシーリング体を
備える。充分な電圧を印加すると、圧電結晶は横方向運
動を行う。このようにして、シーリング体がバルブチャ
ンネルを閉鎖しうる。
し、ハウジング内に１面でクランプされ電圧源に結合さ
れうる細長い圧電結晶配置を含むバルブを開示してい
る。圧電結晶配置の自由（可動）端部はシーリング体を
備える。充分な電圧を印加すると、圧電結晶は横方向運
動を行う。このようにして、シーリング体がバルブチャ
ンネルを閉鎖しうる。
この設計の欠点は圧電結晶へのシーリング体の取付け
が付加的な作業工程を必要とし、曲げ変換器の本体（ma
ss）すなわちその自然共鳴を高めることである。そのた
め曲げ変換器は速度を減ずる。その結果、単位時間あた
りの実施切換サイクル数が少なくなる。シーリング体も
スペースを必要とするので、バルブの小形化が困難であ
る。
が付加的な作業工程を必要とし、曲げ変換器の本体（ma
ss）すなわちその自然共鳴を高めることである。そのた
め曲げ変換器は速度を減ずる。その結果、単位時間あた
りの実施切換サイクル数が少なくなる。シーリング体も
スペースを必要とするので、バルブの小形化が困難であ
る。
それ故、バルブ製造者に対する上記欠点が回避される
ように構造的に設計される、バルブに使用するための曲
げ要素を提案することが本発明の目的である。
ように構造的に設計される、バルブに使用するための曲
げ要素を提案することが本発明の目的である。
本発明は、表面のざらつき度が0.5μｍ未満であるな
らばピエゾセラミック層自体がバルブチャンネルのシー
リングにも適しているという事実の認識から出発する。
しかし、後に場の強さを発生するために必要である、ピ
エゾセラミック体の慣習的な金属化では、比較的大きい
ざらつき値が得られる。
らばピエゾセラミック層自体がバルブチャンネルのシー
リングにも適しているという事実の認識から出発する。
しかし、後に場の強さを発生するために必要である、ピ
エゾセラミック体の慣習的な金属化では、比較的大きい
ざらつき値が得られる。
本質的な要素として次の要素： （ａ） 両面が金属化され、電圧印加時に長さが変化す
るように分極する、少なくとも１つのピエゾセラミック
層；及び （ｂ） その全面に結合し、大体同じ表面サイズを有
し、電圧の印加時に伸びを示さないかまたは逆伸びを示
す硬質成形体 を含む圧電曲げ変換器が今回発見された。
るように分極する、少なくとも１つのピエゾセラミック
層；及び （ｂ） その全面に結合し、大体同じ表面サイズを有
し、電圧の印加時に伸びを示さないかまたは逆伸びを示
す硬質成形体 を含む圧電曲げ変換器が今回発見された。
この曲げ変換器（bending transducer）では、セラミ
ック層は少なくとも片面にざらつき度0.5μｍ未満の非
金属化部分を有する。曲げ変換器が電源に結合され、適
当にクランプされるときに、この非金属化部分は最大た
わみ帯に存在するべきである。この非金属化部分は被覆
されるバルブチャンネルよりもわずかに大きい。圧電層
の金属化は通常スクリーン印刷によって行われる。層の
縁への印刷ペーストの落下または縁での後のスパーキン
グ（sparking）を避けるために、狭い約0.3mm幅のスト
リップを通常縁に印刷されない状態で残す。このような
ストリップはバルブチャンネルを被覆するために不充分
である。非金属化部分は１×1mmの最小サイズを有する
べきである。
ック層は少なくとも片面にざらつき度0.5μｍ未満の非
金属化部分を有する。曲げ変換器が電源に結合され、適
当にクランプされるときに、この非金属化部分は最大た
わみ帯に存在するべきである。この非金属化部分は被覆
されるバルブチャンネルよりもわずかに大きい。圧電層
の金属化は通常スクリーン印刷によって行われる。層の
縁への印刷ペーストの落下または縁での後のスパーキン
グ（sparking）を避けるために、狭い約0.3mm幅のスト
リップを通常縁に印刷されない状態で残す。このような
ストリップはバルブチャンネルを被覆するために不充分
である。非金属化部分は１×1mmの最小サイズを有する
べきである。
全可動表面における非金属化部分の割合が小さければ
小さいほど、固定電圧の印加時の曲げ変換器のたわみの
低下は小さくなる。それ故、非金属化部分はできるかぎ
り密接な凝集性であるべきである。硬質二次元成形体は
好ましい材料から形成することができる。例えばこれは
金属シート（圧電性ではない）または同様にセラミック
層であることができ、両面を金属化すると、圧電性を有
するようになる。用いた圧電層の適当な分極と印加電圧
の徴候を観察することによって、曲げ変換器の（軽度
？）のわん曲が生ずる、すなわち面の方向に対してほぼ
垂直な運動を生ずる、対立方向への２層の伸びを実現す
ることが可能である。
小さいほど、固定電圧の印加時の曲げ変換器のたわみの
低下は小さくなる。それ故、非金属化部分はできるかぎ
り密接な凝集性であるべきである。硬質二次元成形体は
好ましい材料から形成することができる。例えばこれは
金属シート（圧電性ではない）または同様にセラミック
層であることができ、両面を金属化すると、圧電性を有
するようになる。用いた圧電層の適当な分極と印加電圧
の徴候を観察することによって、曲げ変換器の（軽度
？）のわん曲が生ずる、すなわち面の方向に対してほぼ
垂直な運動を生ずる、対立方向への２層の伸びを実現す
ることが可能である。
金属化セラミック層は細長い、大ていの場合には長方
形のストリップの形状を有することが好ましい。この場
合に、非金属化部分はストリップの狭い端部に存在す
る、バルブに用いる場合に、ストリップを他端の１面を
クランプし、電圧を供給する。
形のストリップの形状を有することが好ましい。この場
合に、非金属化部分はストリップの狭い端部に存在す
る、バルブに用いる場合に、ストリップを他端の１面を
クランプし、電圧を供給する。
このようなストリップは一般に1:2から1:4までの長さ
／幅比を有する。非金属化部分は長さが少なくとも幅に
等しく、幅が少なくとも1mmまたはさらに好ましくは少
なくとも2mmである長方形をカバーするようなサイズで
あるべきである。長さ／幅比は1:1から4:1までの範囲内
であることが好ましい。例えば、2.3×7.4mmもしくは２
×10mmの長方形部分または円形部分（直径1.5×2.5mm）
を、25×10mmの表面積を有するピエゾセラミック材料の
ストリップ上に金属化しないで残すことができる。円形
バルブオリフィスを被覆するには、円形部分が適してい
る。製造の化学工学の理由から、長方形部分の方が金属
化されずに形成されやすい。
／幅比を有する。非金属化部分は長さが少なくとも幅に
等しく、幅が少なくとも1mmまたはさらに好ましくは少
なくとも2mmである長方形をカバーするようなサイズで
あるべきである。長さ／幅比は1:1から4:1までの範囲内
であることが好ましい。例えば、2.3×7.4mmもしくは２
×10mmの長方形部分または円形部分（直径1.5×2.5mm）
を、25×10mmの表面積を有するピエゾセラミック材料の
ストリップ上に金属化しないで残すことができる。円形
バルブオリフィスを被覆するには、円形部分が適してい
る。製造の化学工学の理由から、長方形部分の方が金属
化されずに形成されやすい。
円形形状を有し、圧電性を有するセラミック層を形成
し、円形のほぼ中心に非金属化部分を配置することも可
能である。このような曲げ変換器の縁をクランプした場
合に、電圧印加時に最も強度にたわむ部分は同様に円の
中心にある。
し、円形のほぼ中心に非金属化部分を配置することも可
能である。このような曲げ変換器の縁をクランプした場
合に、電圧印加時に最も強度にたわむ部分は同様に円の
中心にある。
細長いストリップの形状である曲げ変換器では、複合
体の最上部セラミックプレートと最下部セラミックプレ
ート上に非金属化帯を形成することもできる。これによ
ってバルブ内のいずれかの面がストリップのたわみに依
存して、バルブチャンネルを被覆することができる。こ
れは３バルブチャンネルと１個のみの曲げ変換器を有す
るバルブの構成を可能にする。
体の最上部セラミックプレートと最下部セラミックプレ
ート上に非金属化帯を形成することもできる。これによ
ってバルブ内のいずれかの面がストリップのたわみに依
存して、バルブチャンネルを被覆することができる。こ
れは３バルブチャンネルと１個のみの曲げ変換器を有す
るバルブの構成を可能にする。
ピエゾセラミック（例えばジルコン酸鉛／チタン酸鉛
に基づく）を形成するために、使用する出発物質は、大
ていの場合に、金属酸化物と金属炭酸塩の粉末である。
最終化学組成を有する生成物はか焼によって、固相反応
によってすでに得られる。例えば、溶解した出発原料物
質の共沈のような、他のプロセスも同様に適用される。
に基づく）を形成するために、使用する出発物質は、大
ていの場合に、金属酸化物と金属炭酸塩の粉末である。
最終化学組成を有する生成物はか焼によって、固相反応
によってすでに得られる。例えば、溶解した出発原料物
質の共沈のような、他のプロセスも同様に適用される。
か焼後に、粒径を減ずるために、粉末に対して大てい
の場合に二次粉砕を行う。この粉砕中に、液体と可塑剤
を粉末に加えて、スリップを形成する。この結果のスリ
ップを次に噴霧乾燥プロセスによって乾燥させ、乾燥ス
リップを好ましい形状に圧縮成形する。
の場合に二次粉砕を行う。この粉砕中に、液体と可塑剤
を粉末に加えて、スリップを形成する。この結果のスリ
ップを次に噴霧乾燥プロセスによって乾燥させ、乾燥ス
リップを好ましい形状に圧縮成形する。
薄い部品を形成するためには、有機可塑剤と結合剤を
スリップに加える。ホイル流延によって薄いフレキシブ
ルなホイルがスリップから得られる。これらのホイルか
ら望ましい形状の部品を押抜き、存在する有機物質を駆
除した後に、焼結する。この後に、部品に金属電極を備
える。
スリップに加える。ホイル流延によって薄いフレキシブ
ルなホイルがスリップから得られる。これらのホイルか
ら望ましい形状の部品を押抜き、存在する有機物質を駆
除した後に、焼結する。この後に、部品に金属電極を備
える。
圧電材料をブロック形状に圧縮成形し、適当なのこ
（saw）でのこ引きすることによっても厚さの薄いピエ
ゾセラミック製品が製造される。
（saw）でのこ引きすることによっても厚さの薄いピエ
ゾセラミック製品が製造される。
焼結後に、セラミック部品は電気双極子が不規則に分
布した多結晶体の形状である、すなわち、これは圧電活
性をもはや示さない。双極子が殆んど完全に配向するの
は、いわゆる分極の工程すなわち強い電場の供給によっ
てのみである。
布した多結晶体の形状である、すなわち、これは圧電活
性をもはや示さない。双極子が殆んど完全に配向するの
は、いわゆる分極の工程すなわち強い電場の供給によっ
てのみである。
分極の場をスイッチオフした後も、配向は大部分保持
され、本体長さの永久的な変化をしばしば付随する。
され、本体長さの永久的な変化をしばしば付随する。
セラミック圧電結晶材料の製造に関するこれ以上の詳
細、例えばウールマン（Ullman）第３版「エンサイクロ
ペディ デアテクニッシェン ケミー（Enzyclopbdie
der Technischen Chemie［Encyclopedia of Indu
rtrial Chemistry］）」11巻,421頁及びバウエル（Bau
er），ビーリング（Ｂhling）等の「テクノロジー
ウント アンベンドウング ウオン フェロエレクトリ
カ（Technologie und Anwendung von Ferroelectri
ka）［Technology and Application of Ferroelect
rics］」アカデミッシュ フェルラグスゲゼルシャフト
（Akademische Verlagsgesellshaft），ライプチッヒ
から当業者に公知である。
細、例えばウールマン（Ullman）第３版「エンサイクロ
ペディ デアテクニッシェン ケミー（Enzyclopbdie
der Technischen Chemie［Encyclopedia of Indu
rtrial Chemistry］）」11巻,421頁及びバウエル（Bau
er），ビーリング（Ｂhling）等の「テクノロジー
ウント アンベンドウング ウオン フェロエレクトリ
カ（Technologie und Anwendung von Ferroelectri
ka）［Technology and Application of Ferroelect
rics］」アカデミッシュ フェルラグスゲゼルシャフト
（Akademische Verlagsgesellshaft），ライプチッヒ
から当業者に公知である。
バルブに付加的なシーリング要素は不必要であるの
で、シーリング要素の組立て作業工程がもはや不必要に
なり、バルブの構成形状を非常に小さく変えることがで
きる。
で、シーリング要素の組立て作業工程がもはや不必要に
なり、バルブの構成形状を非常に小さく変えることがで
きる。
低電圧範囲（24volt）での操作に関しても、200μｍ
未満のセラミック層厚さが選択される。この場合には、
24voltの電圧を印加し、変換器のストリップ金属化端部
をクランプした後に、このようなたわみが非金属化面積
で生じて、バルブチャンネルが確実に閉塞される。
未満のセラミック層厚さが選択される。この場合には、
24voltの電圧を印加し、変換器のストリップ金属化端部
をクランプした後に、このようなたわみが非金属化面積
で生じて、バルブチャンネルが確実に閉塞される。
望ましい材料（好ましくは金属シート）の中間層を用
いる場合には、セラミックプレートの中心中和帯からの
距離が大きくなるので、セラミック層の厚さを変えずに
ベンダー（bender）の硬度は増加する。
いる場合には、セラミックプレートの中心中和帯からの
距離が大きくなるので、セラミック層の厚さを変えずに
ベンダー（bender）の硬度は増加する。
この結果、自然共鳴と変換器の速度は増大し、ますま
す迅速な切換えサイクルを求める消費者の要求は満たさ
れる。
す迅速な切換えサイクルを求める消費者の要求は満たさ
れる。
効果的な製造のためには、２つのセラミック層のみか
ら成るベンダー内で両セラミックホイルは一般に同方向
に分極される。最大のたわみを得るためには、１つのピ
エゾセラミック層が短縮する（分極方向の場）、他のピ
エゾセラミック層が伸張する（分極方向とは正反対の
場）ような方法で、ベンダーを作動させる。このため
に、上部と下部のセラミックプレートの２つの外部電極
を実際の操作で互いに結合させ、例えば負の端子を形成
し、中心電極は正極を形成する。
ら成るベンダー内で両セラミックホイルは一般に同方向
に分極される。最大のたわみを得るためには、１つのピ
エゾセラミック層が短縮する（分極方向の場）、他のピ
エゾセラミック層が伸張する（分極方向とは正反対の
場）ような方法で、ベンダーを作動させる。このため
に、上部と下部のセラミックプレートの２つの外部電極
を実際の操作で互いに結合させ、例えば負の端子を形成
し、中心電極は正極を形成する。
非常に低電圧（例えば6volt）では、複数個（ｘ）
の、好ましくは２〜８個の非常に薄い（100μｍ以
下）、両面を金属化されたピエゾセラミック層を、（ｘ
−１）までの導電性材料の中間層、例えばシート金属、
炭素または導電性セラミック材料の中間層によって、互
いに接着結合することもできる。導電性成形体が密度1.
3〜1.5g/cm3を有する炭素繊維複合プレートであること
が好ましい。次にセラミック体を、例えば６個の活性セ
ラミック層を含むベンダー内で、供給電圧を印加した時
に、上部３層が伸長し、下部３層が短縮するように、分
極化し、このセラミック体に電気を通ずる。
の、好ましくは２〜８個の非常に薄い（100μｍ以
下）、両面を金属化されたピエゾセラミック層を、（ｘ
−１）までの導電性材料の中間層、例えばシート金属、
炭素または導電性セラミック材料の中間層によって、互
いに接着結合することもできる。導電性成形体が密度1.
3〜1.5g/cm3を有する炭素繊維複合プレートであること
が好ましい。次にセラミック体を、例えば６個の活性セ
ラミック層を含むベンダー内で、供給電圧を印加した時
に、上部３層が伸長し、下部３層が短縮するように、分
極化し、このセラミック体に電気を通ずる。
金属シートを金属化ピエゾセラミック体に接着結合す
るまたは２個の焼結金属化セラミックホイールを互いに
接着結合する代りに、非焼結ピエゾセラミック原料ホイ
ルに適当な電極材料を加えて、それらを共に積層してか
ら、それらを焼結して、一体式ピエゾセラミックベンダ
ーを形成することも可能である。電極材料はピエゾセラ
ミック材料の金属酸化物と反応することなく、900℃〜1
200℃の焼結温度に耐えなければならないので、例えば
白金のようなごく少数の材料がこの目的に適しているに
すぎない。
るまたは２個の焼結金属化セラミックホイールを互いに
接着結合する代りに、非焼結ピエゾセラミック原料ホイ
ルに適当な電極材料を加えて、それらを共に積層してか
ら、それらを焼結して、一体式ピエゾセラミックベンダ
ーを形成することも可能である。電極材料はピエゾセラ
ミック材料の金属酸化物と反応することなく、900℃〜1
200℃の焼結温度に耐えなければならないので、例えば
白金のようなごく少数の材料がこの目的に適しているに
すぎない。
有機接着剤例えば１成分系メタクリレート接着剤（on
e−component methacrylate）による焼結金属化ピエゾ
セラミックプレートの接着結合は、製造プロセスに関し
て、安価であり、簡単である。
e−component methacrylate）による焼結金属化ピエゾ
セラミックプレートの接着結合は、製造プロセスに関し
て、安価であり、簡単である。
本発明を図面に基づいて説明する： 第1a図は次の要素：両面を金属化した、２セラミック層
（1,2）と導電性中間層（例えば金属シート）（３）か
ら成るストリップ形状の圧電曲げ変換器を示す。層１と
２はそれぞれ両面を薄い金属化層（４）で被覆されてい
る。この部分はバルブチャンネル（11）と接触するシー
リング面として役立つ。片面のみに非金属化部分を有す
る曲げ変換器を用いることもできる（ある一定のバルブ
に対して）。層（１）と（２）において、分極ベクトル
Ｐは同じ方向を指す。２層（１）と（２）は中間層
（３）に接着結合する。薄い接着剤層は図面に示さな
い。電流はワイヤ（６），（７），（８）を介して供給
する。供給電流が負荷される端部では、曲げ変換器が後
で機械的にホルダー（９）にクランプされ、同時に接触
する。２ピエゾ層の長さは正確に同じではないので、中
間層へ電流リード（current lead）をはんだづけする
ことが容易である。等しい長さの２セラミック層を形成
し、金属シート（３）を幾らか長くすることも同様に可
能である。第1b図は同じ曲げ変換器の平面図を示す。
（1,2）と導電性中間層（例えば金属シート）（３）か
ら成るストリップ形状の圧電曲げ変換器を示す。層１と
２はそれぞれ両面を薄い金属化層（４）で被覆されてい
る。この部分はバルブチャンネル（11）と接触するシー
リング面として役立つ。片面のみに非金属化部分を有す
る曲げ変換器を用いることもできる（ある一定のバルブ
に対して）。層（１）と（２）において、分極ベクトル
Ｐは同じ方向を指す。２層（１）と（２）は中間層
（３）に接着結合する。薄い接着剤層は図面に示さな
い。電流はワイヤ（６），（７），（８）を介して供給
する。供給電流が負荷される端部では、曲げ変換器が後
で機械的にホルダー（９）にクランプされ、同時に接触
する。２ピエゾ層の長さは正確に同じではないので、中
間層へ電流リード（current lead）をはんだづけする
ことが容易である。等しい長さの２セラミック層を形成
し、金属シート（３）を幾らか長くすることも同様に可
能である。第1b図は同じ曲げ変換器の平面図を示す。
第2a図はそれぞれが金属化層（４）を有する２ピエゾ
セラミック層から成るストリップ形状の曲げ変換器の断
面を示す。導電性中間層は存在しない。金属化層（４）
は１端において電流リード（6,7）に結合する。ストリ
ップの反対端部では、層の小部分（５）を少なくとも片
面において金属化しないで残す。２層（1,2）の分極ベ
クトルＰは反対方向を指す。第2b図は同曲げ変換器の平
面図を示す。
セラミック層から成るストリップ形状の曲げ変換器の断
面を示す。導電性中間層は存在しない。金属化層（４）
は１端において電流リード（6,7）に結合する。ストリ
ップの反対端部では、層の小部分（５）を少なくとも片
面において金属化しないで残す。２層（1,2）の分極ベ
クトルＰは反対方向を指す。第2b図は同曲げ変換器の平
面図を示す。
第3a図はほぼ円形の曲げ要素と、曲げ要素によって被
覆されるバルブチャンネルの断面図を示す。これは両面
に金属化帯（４）を含み、円形金属シート（３）に接着
結合した（接着剤は図面に示さず）活性ピエゾセラミッ
ク層（１）を有する。金属化帯（４）が電流リード（6,
7）によって電気的に活性化されると、複合変換器はた
わむ。このたわみは円形複合変換器の中心において最大
である。この中心は、バルブチャンネル（11）のオリフ
ィス（10）を支持し、そのシーリングを確実にする非金
属化帯（５）の位置でもある。第3b図は同曲げ変換器
（クランプなし）の平面図を示す。
覆されるバルブチャンネルの断面図を示す。これは両面
に金属化帯（４）を含み、円形金属シート（３）に接着
結合した（接着剤は図面に示さず）活性ピエゾセラミッ
ク層（１）を有する。金属化帯（４）が電流リード（6,
7）によって電気的に活性化されると、複合変換器はた
わむ。このたわみは円形複合変換器の中心において最大
である。この中心は、バルブチャンネル（11）のオリフ
ィス（10）を支持し、そのシーリングを確実にする非金
属化帯（５）の位置でもある。第3b図は同曲げ変換器
（クランプなし）の平面図を示す。
第1a図はストリップ形状の圧電曲げ変換器の断面図であ
り、第1b図は同曲げ変換器の平面図である； 第2a図は２ピエゾセラミック層を有するストリップ形状
の曲げ変換器の断面図であり、第2b図は同曲げ変換器の
平面図である； 第3a図はほぼ円形の曲げ要素と同要素によって覆われる
バルブチャンネルの断面図であり、第3b図は同曲げ変換
器の平面図を示す。 1,2……セラミック層、３……導電性中間層 ４……金属化層、6,7,8……ワイヤ ９……ホルダー、10……オリフィス 11……バルブチャンネル
り、第1b図は同曲げ変換器の平面図である； 第2a図は２ピエゾセラミック層を有するストリップ形状
の曲げ変換器の断面図であり、第2b図は同曲げ変換器の
平面図である； 第3a図はほぼ円形の曲げ要素と同要素によって覆われる
バルブチャンネルの断面図であり、第3b図は同曲げ変換
器の平面図を示す。 1,2……セラミック層、３……導電性中間層 ４……金属化層、6,7,8……ワイヤ ９……ホルダー、10……オリフィス 11……バルブチャンネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルベルト・フリッシュ オーストリア共和国アー‐1238 ウィー ン，ライベルガッセ ９‐23／ハウス ３ (56)参考文献 特開 昭59−187218（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−51173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−23373（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−94662（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−23569（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (8)
- 【請求項１】両面が金属化され、圧電特性を有し、か
つ、電圧印加時に長さが変化するように分極する少なく
とも１つのセラミック層と； 前記セラミック層の一方の面の全表面に結合し、大体同
じ表面サイズを有し、電圧印加時に伸長しないかまたは
逆伸長する少なくとも１つの硬質成形体と； を有する圧電曲げ変換器であって、 圧電特性を有する前記セラミック層がざらつき度Ra0.5
μｍ未満の非金属化部分を含み、前記非金属化部分がシ
ーリング面として作用することができる、圧電曲げ変換
器。 - 【請求項２】圧電特性を有するセラミック層が円形形状
を有し、非金属化部分が円のほぼ中心にある請求項１記
載の曲げ変換器。 - 【請求項３】圧電特性を有するセラミック層が細長いス
トリップの形状であり、非金属化部分がストリップの狭
い端部にある請求項１の曲げ変換器。 - 【請求項４】２個のセラミック層からなり、これらのセ
ラミック層が互いに接着結合し、それぞれが両面を金属
化されて圧電特性を有し、反対方向に分極化され、二つ
の外部金属被膜が電源の２極に結合可能である請求項３
の曲げ変換器。 - 【請求項５】導電性２次元成形体、特に金属シートの両
面にサンドイッチ様に接着結合した２個のセラミック層
を含み、当該２個のセラミック層が同方向に分極し、一
方では導電性成形体が、他方ではセラミック層の２個の
外部金属被膜が電源の２極に結合可能である請求項３記
載の曲げ変換器。 - 【請求項６】導電性成形体が密度1.3〜1.5g/cm3を有す
る炭素繊維複合プレートである請求項５記載の曲げ変換
器。 - 【請求項７】圧縮ガスの電気的作動バルブの制御要素と
して使用する請求項１記載の曲げ変換器。 - 【請求項８】圧電式に作動し、２バルブチャンネルを有
するハウジングを含むバルブであって、 （ａ）ハウジング内で片側をクランプされ、電源に結合
するための端子を有し、電圧不存在時にはストリップの
前記非金属化部分が第１バルブチャンネルにシーリング
面として接触してこれを閉鎖するが、電圧印加時にはこ
の第１バルブチャンネルを開放するように配置された、
請求項１記載の圧電曲げ変換器と； （ｂ）圧縮ガスをハウジング内部に通すことのできる第
２バルブチャンネルと； を含むバルブ。
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|---|---|---|---|
| DE3920368.9 | 1989-06-22 | ||
| DE3920368 | 1989-06-22 | ||
| DE3935474.1 | 1989-10-25 | ||
| DE3935474A DE3935474A1 (de) | 1989-06-22 | 1989-10-25 | Piezoelektrischer biegewandler und seine verwendung |
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| JPH0365070A JPH0365070A (ja) | 1991-03-20 |
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| EP (1) | EP0404082B1 (ja) |
| JP (1) | JP3133053B2 (ja) |
| AT (1) | ATE133481T1 (ja) |
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