JP6960348B2 - Piezoelectric actuator, self-propelled device, fluid transport device - Google Patents

Piezoelectric actuator, self-propelled device, fluid transport device Download PDF

Info

Publication number
JP6960348B2
JP6960348B2 JP2018019994A JP2018019994A JP6960348B2 JP 6960348 B2 JP6960348 B2 JP 6960348B2 JP 2018019994 A JP2018019994 A JP 2018019994A JP 2018019994 A JP2018019994 A JP 2018019994A JP 6960348 B2 JP6960348 B2 JP 6960348B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
diaphragm
piezoelectric
vibration mode
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018019994A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019140730A (en
Inventor
哲 山中
佳成 大場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NJ Components Co Ltd
Original Assignee
NJ Components Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NJ Components Co Ltd filed Critical NJ Components Co Ltd
Priority to JP2018019994A priority Critical patent/JP6960348B2/en
Publication of JP2019140730A publication Critical patent/JP2019140730A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6960348B2 publication Critical patent/JP6960348B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は圧電アクチュエーター、圧電アクチュエーターを用いた自走装置および流体輸送装置に関する。 The present invention relates to a piezoelectric actuator, a self-propelled device using the piezoelectric actuator, and a fluid transport device.

圧電素子を用いたアクチュエーター(以下、圧電アクチュエーターとも言う)には、進行波を利用するものがある。例えば、以下の特許文献1には、矩形平板状の圧電素子の面内に外周を周回する進行波を発生させて、圧電素子の先端部を送り動作に使用可能な楕円軌道に変換することができる圧電アクチュエーターについて記載されている。また、進行波の発生が可能な圧電アクチュエーターを利用した装置としては、周知の超音波モーターがある。 Some actuators using piezoelectric elements (hereinafter, also referred to as piezoelectric actuators) utilize traveling waves. For example, in Patent Document 1 below, it is possible to generate a traveling wave that orbits the outer circumference in the plane of a rectangular flat plate-shaped piezoelectric element, and convert the tip portion of the piezoelectric element into an elliptical orbit that can be used for a feed operation. Describes the piezoelectric actuators that can be made. Further, as a device using a piezoelectric actuator capable of generating a traveling wave, there is a well-known ultrasonic motor.

特開2016−25708号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-25708

進行波を発生させる従来の圧電アクチュエーターに用いられる圧電素子は、一つの圧電体に分極方向が異なる複数の分極領域が設けられている。そのため、圧電素子の構造が複雑になり、圧電アクチュエーターの製造コストが増大する。また、一つの圧電体に複数の分極領域を設ける必要があるため、圧電アクチュエーターを小型にしようとすると、各分極領域の面積が小さくなり、大きな振幅を得ることが難しくなる。 The piezoelectric element used in the conventional piezoelectric actuator that generates a traveling wave is provided with a plurality of polarization regions having different polarization directions in one piezoelectric body. Therefore, the structure of the piezoelectric element becomes complicated, and the manufacturing cost of the piezoelectric actuator increases. Further, since it is necessary to provide a plurality of polarization regions in one piezoelectric body, if the piezoelectric actuator is to be miniaturized, the area of each polarization region becomes small, and it becomes difficult to obtain a large amplitude.

そこで本発明は、簡素な構造でも大きな振幅で進行波を発生させることが可能な圧電アクチュエーターと、その圧電アクチュエーターを用いた自走装置および流体輸送装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator capable of generating a traveling wave with a large amplitude even with a simple structure, and a self-propelled device and a fluid transport device using the piezoelectric actuator.

上記目的を達成するための本発明の一態様は、長辺の延長方向を前後方向とし、短辺の延長方向を左右方向とした矩形平面状の振動板の一主面に第1圧電素子と第2圧電素子が貼着されてなり、
前記第1圧電素子および前記第2圧電素子は、矩形平板状の圧電体の表裏両面に電極板が配置されてなり、
前記第1圧電素子と前記第2圧電素子は、前記振動板の前後方向に離間して配置され、
前記振動板は、第1の共振周波数において第1の振動モードで振動するとともに、第2の共振周波数において第2の振動モードによって振動し、
第1の振動モードでは、前記振動板に、前後両端を自由端として、前後方向に2波長分の定在波が発生し、
第2の振動モードでは、前後両端を自由端として、前後方向に1.5波長分の定在波が発生するとともに、当該1.5波長分の定在波の腹の位置では、前記振動板の左右両端を自由端として、左右方向に1/2波長分の定在波が発生し、
前記第1振動モードでの励振領域は、前後で隣接する二つの節の間の領域であり、
前記第1圧電素子は、前記第1振動モードの前後一方の前記励振領域内の左右中央に配置され、
前記第2の振動モードでの励振領域は、左右中央に対して左方あるいは右方の領域と、前後方向の定在波において前後で隣接する節の間の領域との重複領域であり、
前記第2圧電素子は、前記振動板の左端または右端に沿いつつ、前記第2の振動モードにおける前後他方の前記励振領域内に配置されているとともに、左右方向の幅が前記振動板の左右幅の1/2以下である、
ことを特徴とする圧電アクチュエーターとしている。
One aspect of the present invention for achieving the above object is to use a first piezoelectric element on one main surface of a rectangular planar vibrating plate in which the extension direction of the long side is the front-rear direction and the extension direction of the short side is the left-right direction. The second piezoelectric element is attached,
The first piezoelectric element and the second piezoelectric element are formed by arranging electrode plates on both the front and back surfaces of a rectangular flat plate-shaped piezoelectric body.
The first piezoelectric element and the second piezoelectric element are arranged so as to be separated from each other in the front-rear direction of the diaphragm.
The diaphragm vibrates in the first vibration mode at the first resonance frequency and vibrates in the second vibration mode at the second resonance frequency.
In the first vibration mode, standing waves of two wavelengths are generated in the front-rear direction on the diaphragm with both front and rear ends as free ends.
In the second vibration mode, a standing wave for 1.5 wavelengths is generated in the front-rear direction with both front and rear ends as free ends, and at the position of the antinode of the standing wave for 1.5 wavelengths, the vibration plate With the left and right ends of the free end, standing waves of 1/2 wavelength are generated in the left and right direction.
The excitation region in the first vibration mode is a region between two adjacent nodes in the front-rear direction.
The first piezoelectric element is arranged at the center of the left and right in the excitation region on one of the front and rear of the first vibration mode.
The excitation region in the second vibration mode is an overlapping region between the region to the left or right with respect to the center of the left and right and the region between the nodes adjacent to each other in the front-rear direction in the standing wave in the front-rear direction.
The second piezoelectric element is arranged along the left end or the right end of the diaphragm and in the excitation region of the other front and rear in the second vibration mode, and the width in the left-right direction is the left-right width of the diaphragm. Is less than 1/2 of
It is a piezoelectric actuator characterized by this.

上記圧電アクチュエーターは、前記第1圧電素子の左右幅が、前記振動板の左右幅の1/2以上であることとしてもよい。 In the piezoelectric actuator, the left-right width of the first piezoelectric element may be ½ or more of the left-right width of the diaphragm.

本発明のその他の態様は、上記圧電アクチュエーターを二つ用いて構成される自走装置であって、当該自走装置は、
二つの前記圧電アクチュエーターは、前記振動板の前記一主面側を上面として、左右に並列に配置された状態で連結され、
左方の前記圧電アクチュエーターにおける前記振動板の下面の左端に沿う領域と、右方の前記圧電アクチュエーターにおける前記振動板の下面の右端に沿う領域とに推進部が形成され、
前記第1圧電素子と前記第2圧電素子は、90゜の位相差を有する駆動信号が印加されて前記振動板の面内に進行波を発生させ、
前記推進部は、摩擦力によって前記進行波を載置面に伝達する、
ことを特徴としている。
Another aspect of the present invention is a self-propelled device configured by using the two piezoelectric actuators, wherein the self-propelled device is a self-propelled device.
The two piezoelectric actuators are connected in a state of being arranged in parallel on the left and right sides with the one main surface side of the diaphragm as the upper surface.
Propulsion portions are formed in a region along the left end of the lower surface of the diaphragm in the piezoelectric actuator on the left side and a region along the right end of the lower surface of the diaphragm in the piezoelectric actuator on the right side.
A driving signal having a phase difference of 90 ° is applied to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element to generate a traveling wave in the plane of the diaphragm.
The propulsion unit transmits the traveling wave to the mounting surface by frictional force.
It is characterized by that.

本発明の範囲には、上記圧電アクチュエーターを二つ用いて構成される流体輸送装置も含まれており、当該流体輸送装置は、
二つの前記圧電アクチュエーターは、上下方向に積層されてなり、
上方の前記圧電アクチュエーターは、前記一主面を上面とし、
下方の前記圧電アクチュエーターは、前記一主面を下面とし、
上方と下方の前記圧電アクチュエーターの層間において、左右中央の領域と、少なくとも左右一方の縁端に沿う領域とに、前端から後端にわたる隔壁が形成され、
前記隔壁により、前後両端に開口する流体輸送路が前記層間に形成され、
前記第1圧電素子と前記第2圧電素子は、90゜の位相差を有する駆動信号が印加されて、上方と下方の前記圧電アクチュエーターの前記振動板に同方向に周回する進行波を発生させる、
ことを特徴としている。
The scope of the present invention also includes a fluid transport device configured by using the two piezoelectric actuators.
The two piezoelectric actuators are laminated in the vertical direction.
The upper piezoelectric actuator has the one main surface as the upper surface.
The lower piezoelectric actuator has the one main surface as the lower surface.
Between the upper and lower layers of the piezoelectric actuator, a partition wall extending from the front end to the rear end is formed in a region in the center of the left and right and a region along at least one of the left and right edges.
A fluid transport path that opens at both front and rear ends is formed between the layers by the partition wall.
A drive signal having a phase difference of 90 ° is applied to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element to generate a traveling wave that orbits in the same direction on the diaphragm of the piezoelectric actuator above and below.
It is characterized by that.

本発明によれば、簡素な構造を備えるとともに、振幅が大きな進行波を発生させることができる圧電アクチュエーターが提供される。また、その圧電アクチュエーターを用いることで、簡素な構造を有する自走装置および流体輸送装置が提供される。なお、その他の効果については、以下の記載で明らかにする。 According to the present invention, there is provided a piezoelectric actuator having a simple structure and capable of generating a traveling wave having a large amplitude. Further, by using the piezoelectric actuator, a self-propelled device and a fluid transport device having a simple structure are provided. Other effects will be clarified in the following description.

本発明の実施例に係る圧電アクチュエーターを示す図である。It is a figure which shows the piezoelectric actuator which concerns on embodiment of this invention. 上記実施例に係る圧電アクチュエーターと駆動回路との接続状態を示す図である。It is a figure which shows the connection state of the piezoelectric actuator and the drive circuit which concerns on the said Example. 上記実施例に係る圧電アクチュエーターを構成する振動板の共振状態(第1振動モード)を示す図である。It is a figure which shows the resonance state (the first vibration mode) of the diaphragm which constitutes the piezoelectric actuator which concerns on the said Example. 上記実施例に係る圧電アクチュエーターを構成する振動板の共振状態(第2振動モード)を示す図である。It is a figure which shows the resonance state (the second vibration mode) of the diaphragm which constitutes the piezoelectric actuator which concerns on the said Example. 上記実施例に係る圧電アクチュエーターを構成する圧電素子の配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement of the piezoelectric element which comprises the piezoelectric actuator which concerns on the said Example. 上記実施例に係る圧電アクチュエーターに進行波を発生させているときの状態を示す図である。It is a figure which shows the state when the traveling wave is generated in the piezoelectric actuator which concerns on the said Example. 上記実施例に係る圧電アクチュエーターに定在波を発生させているときの状態を示す図である。It is a figure which shows the state when the standing wave is generated in the piezoelectric actuator which concerns on the said Example. 上記実施例に係る圧電アクチュエーターを利用したモーターの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motor which used the piezoelectric actuator which concerns on the said Example. 上記実施例に係る圧電アクチュエーターを利用した自走装置の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the self-propelled apparatus which used the piezoelectric actuator which concerns on the said Example. 上記実施例に係る圧電アクチュエーターを利用した流体輸送装置の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fluid transport device which used the piezoelectric actuator which concerns on the said Example. 上記流体輸送装置のその他の例を示す図である。It is a figure which shows other example of the said fluid transport device.

本発明の実施例について、以下に添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明に用いた図面において、同一又は類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。図面によっては説明に際して不要な符号を省略することもある。 Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings used in the following description, the same or similar parts may be designated by the same reference numerals and duplicate description may be omitted. Depending on the drawing, unnecessary reference numerals may be omitted in the description.

===圧電アクチュエーターの構造===
図1は、本発明の実施例に係る圧電アクチュエーター1の構造を示す図である。ステンレスなどからなる矩形平板状の振動板2の一主面21に二つの圧電素子(3a、3b)が前後方向に離間して貼着されている。例示した振動板2は、長さLと幅Wの比L:Wが、5:2である。二つの圧電素子(3a、3b)は、矩形平面形状を有する平板状の圧電体の表裏両面に、電極板が配置された構造を有している。ここで、一主面21を上面として上下の各方向を規定し、長さL方向を前後方向、幅W方向を左右方向とする。そして、図1に示したように、前後の各方向と左右の各方向を規定すると、前方の圧電素子(以下、第1圧電素子とも言う)は、前後長L1、幅W1の矩形平板状であり、振動板2の前端22から後端23に向かって距離D1の位置の左右中央に配置されている。後方の圧電素子(以下、第2圧電素子3bとも言う)は、前後長L2、幅W2の矩形平板状であり、振動板2の前端22から後端23に向かって距離D2の位置において左方の縁端(以下、左端24とも言う)に沿って配置されている。なお、第2圧電素子3bは、右方の縁端(以下、右端25とも言う)に沿って配置されていてもよい。
=== Piezoelectric actuator structure ===
FIG. 1 is a diagram showing a structure of a piezoelectric actuator 1 according to an embodiment of the present invention. Two piezoelectric elements (3a, 3b) are attached to one main surface 21 of a rectangular flat diaphragm 2 made of stainless steel or the like so as to be separated from each other in the front-rear direction. In the illustrated diaphragm 2, the ratio L: W of the length L and the width W is 5: 2. The two piezoelectric elements (3a, 3b) have a structure in which electrode plates are arranged on both the front and back surfaces of a flat plate-shaped piezoelectric body having a rectangular planar shape. Here, each of the upper and lower directions is defined with the one main surface 21 as the upper surface, the length L direction is the front-rear direction, and the width W direction is the left-right direction. Then, as shown in FIG. 1, when each of the front-rear directions and the left-right directions is defined, the front piezoelectric element (hereinafter, also referred to as the first piezoelectric element) has a rectangular flat plate shape having a front-rear length L1 and a width W1. Yes, it is arranged at the center of the left and right at the position of the distance D1 from the front end 22 to the rear end 23 of the diaphragm 2. The rear piezoelectric element (hereinafter, also referred to as the second piezoelectric element 3b) has a rectangular flat plate shape having a front-rear length L2 and a width W2, and is left at a position of a distance D2 from the front end 22 to the rear end 23 of the diaphragm 2. It is arranged along the edge edge (hereinafter, also referred to as the left edge 24). The second piezoelectric element 3b may be arranged along the right edge (hereinafter, also referred to as the right edge 25).

二つの圧電素子(3a、3b)は、矩形平板状の圧電体の上面に駆動信号が印加される信号電極が形成され、下面に接地電極が形成されてなる。信号電極は、例えば、銀ペーストなどを焼き付けたものである。また、例示した圧電アクチュエーター1では、圧電体の下面が、導体からなる振動板2に貼着されており、この振動板2が接地電極を兼ねている。すなわち、圧電素子(3a、3b)は、振動板2を共通の接地電極として、上面の信号電極に駆動信号が印加される。そして、本実施例では、二つの圧電素子(3a、3b)は、上下方向を分極方向として、上下方向の電界に対して前後方向に伸縮する。 The two piezoelectric elements (3a, 3b) have a signal electrode to which a drive signal is applied formed on the upper surface of a rectangular flat plate-shaped piezoelectric body, and a ground electrode formed on the lower surface thereof. The signal electrode is, for example, a baked silver paste or the like. Further, in the exemplified piezoelectric actuator 1, the lower surface of the piezoelectric body is attached to a diaphragm 2 made of a conductor, and the diaphragm 2 also serves as a ground electrode. That is, in the piezoelectric elements (3a, 3b), a drive signal is applied to the signal electrode on the upper surface of the piezoelectric element (3a, 3b) with the diaphragm 2 as a common ground electrode. Then, in this embodiment, the two piezoelectric elements (3a, 3b) expand and contract in the front-rear direction with respect to the electric field in the up-down direction, with the up-down direction as the polarization direction.

図2に、圧電アクチュエーター1に駆動回路30を接続したときの図を示した。図2では、圧電アクチュエーター1を右方から見た状態を示している。第1圧電素子3aと第2圧電素子3bは、圧電体31の上面に信号電極32が形成され、圧電体31の下面が、例えば、導電性接着剤などによって振動板2に貼着されている。駆動回路30の接地側は、振動板2に接続されており、第1圧電素子3aと第2圧電素子3bのそれぞれの信号電極32に個別に信号を印加できるように構成されている。 FIG. 2 shows a diagram when the drive circuit 30 is connected to the piezoelectric actuator 1. FIG. 2 shows a state in which the piezoelectric actuator 1 is viewed from the right side. In the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b, a signal electrode 32 is formed on the upper surface of the piezoelectric body 31, and the lower surface of the piezoelectric body 31 is attached to the diaphragm 2 by, for example, a conductive adhesive. .. The ground side of the drive circuit 30 is connected to the diaphragm 2 so that signals can be individually applied to the signal electrodes 32 of the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b.

===振動板の振動モード===
振動板2は、異なる二つの共振周波数のそれぞれに特有の振動モードで振動する。すなわち、二つの共振周波数の一方と他方とで、異なる振動モードで振動する。図1に示した実施例に係る圧電アクチュエーター1では、第1圧電素子3aによって、二つの振動モードの一方の振動モード(以下、第1振動モードとも言う)を振動板2に発現させ、第2圧電素子3bによって他方の振動モード(以下、第2振動モードとも言う)を発現させる。
=== Vibration mode of diaphragm ===
The diaphragm 2 vibrates in a vibration mode peculiar to each of two different resonance frequencies. That is, one of the two resonance frequencies and the other vibrate in different vibration modes. In the piezoelectric actuator 1 according to the embodiment shown in FIG. 1, one of the two vibration modes (hereinafter, also referred to as the first vibration mode) is expressed on the vibration plate 2 by the first piezoelectric element 3a, and the second vibration mode is expressed. The other vibration mode (hereinafter, also referred to as a second vibration mode) is expressed by the piezoelectric element 3b.

周知のごとく、構造物が持つ固有の共振周波数が固有振動数であり、固有振動数は、形状、材料のヤング率、密度によって異なる。すなわち、同じ形状を有する構造物は、共振周波数が材料の物性に応じて異なるだけで、共振周波数で振動させると、振動状態が同じになる。そして、構造物の振動状態は、有限要素法を用いたシミュレーションによって忠実に再現することができる。図3と図4は、そのシミュレーションによる解析結果を示している。具体的には、固有振動数と、その周波数での振動形状を調べるモーダル解析(固有値解析)の結果を示している。 As is well known, the natural resonance frequency of a structure is the natural frequency, and the natural frequency varies depending on the shape, Young's modulus of the material, and density. That is, the structures having the same shape differ only in the resonance frequency according to the physical properties of the material, and when vibrated at the resonance frequency, the vibration state becomes the same. Then, the vibration state of the structure can be faithfully reproduced by the simulation using the finite element method. 3 and 4 show the analysis results by the simulation. Specifically, the results of modal analysis (eigenvalue analysis) for investigating the natural frequency and the vibration shape at that frequency are shown.

図3は、132.3kHzの共振周波数における第1振動モードでの振動板2の振動状態を示しており、図3(A)は、共振状態にある振動板2の振動状態を示す斜視図であり、図3(B)は、共振状態にある振動板2を右方から見たときの波形を示す図である。図3(A)に示したように、振動板2は、132.3kHzの共振周波数において、前後方向に波打つように振動する。具体的には、図3(B)に示したように、前端22と後端23とを自由端とした2波長分の定在波を発生させる。したがって、振動板2において、図3(A)に楕円で示した領域41、図3(B)に両矢印で示した前後方向の領域41、すなわち前後方向で隣接する二つの節(P1a、P1a)の間の半波長分の領域41が励振可能な領域(以下、励振領域41とも言う)となる。そして、この励振領域41に圧電素子を貼着すれば、振動板2を図3に示した振動状態(以下、第1振動モードとも言う)で共振させることができる。また、図1における圧電素子3aの前後長L1は、この励振領域41の前後長以下である必要がある。さらに、励振領域41では、第1圧電素子3aの前後中央位置が、腹P2aの位置やその近傍となるようにすることが望ましい。 FIG. 3 shows the vibration state of the vibrating plate 2 in the first vibration mode at the resonance frequency of 132.3 kHz, and FIG. 3 (A) is a perspective view showing the vibration state of the vibrating plate 2 in the resonance state. Yes, FIG. 3B is a diagram showing a waveform when the vibrating plate 2 in a resonant state is viewed from the right. As shown in FIG. 3A, the diaphragm 2 vibrates in a wavy manner in the front-rear direction at a resonance frequency of 132.3 kHz. Specifically, as shown in FIG. 3B, standing waves of two wavelengths are generated with the front end 22 and the rear end 23 as free ends. Therefore, in the diaphragm 2, the region 41 shown by the ellipse in FIG. 3 (A) and the region 41 in the front-rear direction shown by the double-headed arrow in FIG. The region 41 for half a wavelength between () is a region that can be excited (hereinafter, also referred to as an excitation region 41). Then, if the piezoelectric element is attached to the excitation region 41, the diaphragm 2 can be resonated in the vibration state shown in FIG. 3 (hereinafter, also referred to as the first vibration mode). Further, the front-rear length L1 of the piezoelectric element 3a in FIG. 1 needs to be equal to or less than the front-rear length of the excitation region 41. Further, in the excitation region 41, it is desirable that the front-rear center position of the first piezoelectric element 3a is at or near the position of the antinode P2a.

図4は、134.3kHzの共振周波数における第2振動モードでの振動板2の振動状態を示している。図4(A)は、134.3kHzにおいて共振状態にある振動板2の振動モードを示す斜視図であり、図4(B)は、共振状態にある振動板2を右方から見たときの波形を示す図である。そして、図4(C)と図4(D)は、ある瞬間における振動板2の変形状態を前方から見たときの図である。 FIG. 4 shows the vibration state of the diaphragm 2 in the second vibration mode at the resonance frequency of 134.3 kHz. FIG. 4A is a perspective view showing the vibration mode of the diaphragm 2 in the resonance state at 134.3 kHz, and FIG. 4B is a perspective view of the diaphragm 2 in the resonance state when viewed from the right. It is a figure which shows the waveform. 4 (C) and 4 (D) are views of the deformed state of the diaphragm 2 at a certain moment when viewed from the front.

図4(A)に示したように、第2振動モードでは、振動板2は、134.3kHzの共振周波数において、前後方向に波打ちつつ、左右方向で互いに反転するように振動する。具体的には、図4(B)に示したように、振動板2には、前端22と後端23を自由端とした1.5波長分の定在波が発生する。そして、前後方向の定在波における腹の位置P2bでは、図4(C)と図4(D)とに示したように、左右中央に節P3を有して左端24と右端25を自由端とした半波長分の定在波が発生する。したがって、振動板2において、図4(A)において楕円で示した領域42が励振領域42となる。具体的には、励振領域42は、図3(B)において、両矢印で示した前後方向の半波長分の領域42aと、図3(C)、(D)において両矢印で示した左右方向の1/4波長分の領域42bとが重複する領域である。そして、励振領域42のいずれかに第2圧電素子3bを貼着すれば、振動板2を図4に示した第2振動モードで共振させることができる。また、図1における第2圧電素子3bの前後長L2は、この励振領域42の前後長以下である必要がある。さらに、励振領域42では、圧電素子の前後中央位置が、腹P2bの位置やその近傍となるようにすることが望ましい。 As shown in FIG. 4A, in the second vibration mode, the diaphragm 2 vibrates at a resonance frequency of 134.3 kHz so as to undulate in the front-rear direction and reverse each other in the left-right direction. Specifically, as shown in FIG. 4B, a standing wave of 1.5 wavelengths is generated on the diaphragm 2 with the front end 22 and the rear end 23 as free ends. Then, at the antinode position P2b in the standing wave in the anteroposterior direction, as shown in FIGS. 4 (C) and 4 (D), the node P3 is provided in the center of the left and right, and the left end 24 and the right end 25 are free ends. A standing wave for half a wavelength is generated. Therefore, in the diaphragm 2, the region 42 shown by the ellipse in FIG. 4A is the excitation region 42. Specifically, the excitation region 42 includes a region 42a for half wavelengths in the front-rear direction indicated by double-headed arrows in FIG. 3 (B) and a horizontal direction indicated by double-headed arrows in FIGS. 3 (C) and 3 (D). This is a region that overlaps with the region 42b for 1/4 wavelength of the above. Then, if the second piezoelectric element 3b is attached to any of the excitation regions 42, the diaphragm 2 can be resonated in the second vibration mode shown in FIG. Further, the front-rear length L2 of the second piezoelectric element 3b in FIG. 1 needs to be equal to or less than the front-rear length of the excitation region 42. Further, in the excitation region 42, it is desirable that the front-rear center position of the piezoelectric element is at or near the position of the antinode P2b.

===圧電素子の配置===
上述したように、振動板2は、132.3kHz、および134.3kHzの二つの共振周波数において、互いに異なる第1振動モード、および第2振動モードで共振する。そして、第1振動モードにおける励振領域41、および第2振動モードにおける励振領域42に、それぞれ、第1圧電素子3a、および第2圧電素子3bを配置するとともに、これらの圧電素子(3a、3b)を二つの共振周波数から僅かにずらした周波数で駆動すれば、振動板2の面内には第1振動モードと第2振動モードの二つの振動モードが合成された振動が発生する。図5に、第1振動モードにおける振動板2の振動状態と、第2振動モードにおける振動板2の振動状態とを重ねて示した。図5では、第1振動モードによる振動波形、および定常波における節P1aと腹P2aの位置を実線で示し、第2振動モードによる振動波形、および定常波における節P1bと腹P2bの位置を鎖線で示した。以下に、図5と、先に示した図1、図3、図4とを参照しつつ、第1圧電素子3aと第2圧電素子3bの配置について説明する。
=== Arrangement of piezoelectric elements ===
As described above, the diaphragm 2 resonates in the first vibration mode and the second vibration mode, which are different from each other, at the two resonance frequencies of 132.3 kHz and 134.3 kHz. Then, the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b are arranged in the excitation region 41 in the first vibration mode and the excitation region 42 in the second vibration mode, respectively, and these piezoelectric elements (3a, 3b) are arranged. Is driven at a frequency slightly deviated from the two resonance frequencies, a vibration in which the two vibration modes of the first vibration mode and the second vibration mode are combined is generated in the plane of the vibration plate 2. FIG. 5 shows the vibration state of the diaphragm 2 in the first vibration mode and the vibration state of the diaphragm 2 in the second vibration mode in an overlapping manner. In FIG. 5, the vibration waveform in the first vibration mode and the positions of the nodes P1a and the antinode P2a in the standing wave are shown by solid lines, and the vibration waveform in the second vibration mode and the positions of the nodes P1b and the antinode P2b in the standing wave are shown by chain lines. The arrangement of the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b will be described below with reference to FIG. 5 and FIGS. 1, 3, and 4 shown above.

図1に示した本発明の実施例に係る圧電アクチュエーター1では、図3に示した第1振動モードにおける励振領域41の範囲内に第1圧電素子3aが配置される。さらに、最も振幅が大きくなる腹P1bの位置に第1圧電素子3aの平面領域の中心を一致させることで、より大きな振幅が得られる。 In the piezoelectric actuator 1 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the first piezoelectric element 3a is arranged within the range of the excitation region 41 in the first vibration mode shown in FIG. Further, by aligning the center of the plane region of the first piezoelectric element 3a with the position of the antinode P1b having the largest amplitude, a larger amplitude can be obtained.

また、図4に示した第2振動モードにおける励振領域42の範囲内に第2圧電素子3bが配置される。さらに、最も振幅が大きくなる腹P2bの位置に第2圧電素子3bの平面領域の中心を一致させることで、より大きな振幅が得られる。しかし、第2振動モードでは、振動板2の左端24あるいは右端25に腹P2bが形成されるため、この腹P2bの位置と第2圧電素子3bの平面領域の中心とを一致させると、第2圧電素子3bが振動板2の左方あるいは右方からはみ出してしまう。そのため、第2圧電素子3bは、振動板2の左端24あるいは右端25に沿って配置されることになる。 Further, the second piezoelectric element 3b is arranged within the range of the excitation region 42 in the second vibration mode shown in FIG. Further, by aligning the center of the plane region of the second piezoelectric element 3b with the position of the antinode P2b having the largest amplitude, a larger amplitude can be obtained. However, in the second vibration mode, the antinode P2b is formed at the left end 24 or the right end 25 of the diaphragm 2. Therefore, when the position of the antinode P2b and the center of the plane region of the second piezoelectric element 3b are matched, the second vibration mode is performed. The piezoelectric element 3b protrudes from the left or right side of the diaphragm 2. Therefore, the second piezoelectric element 3b is arranged along the left end 24 or the right end 25 of the diaphragm 2.

そして、第1圧電素子3aと第2圧電素子3bとは、双方の振動が互いに打ち消し合わないように、一方の圧電素子(3aまたは3b)が配置される励振領域(41または42)と、他方の圧電素子(3bまたは3a)が配置される励振領域(42または41)とが重複しないようにする必要がある。そのため、図1に示した実施例に係る圧電アクチュエーター1では、図5に示したように、振動板2を右方から見たときに、第1圧電素子3aの平面領域の中心が、第1振動モードにおける最も前方の励振領域41における腹P10の近傍に配置されている。具体的には、第1圧電素子3aは、D1=L/4となる位置の左右中央に配置されている。なお、第1振動モードにおける励振領域41は、振動板2を左右方向に横断するように形成されることから、第1圧電素子3aの左右幅W1は、W/2以上であることが望ましい。 The first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b have an excitation region (41 or 42) in which one piezoelectric element (3a or 3b) is arranged so that their vibrations do not cancel each other out, and the other. It is necessary to prevent the piezoelectric element (3b or 3a) from overlapping with the excitation region (42 or 41) in which the piezoelectric element (3b or 3a) is arranged. Therefore, in the piezoelectric actuator 1 according to the embodiment shown in FIG. 1, as shown in FIG. 5, when the diaphragm 2 is viewed from the right, the center of the plane region of the first piezoelectric element 3a is the first. It is arranged in the vicinity of the antinode P10 in the foremost excitation region 41 in the vibration mode. Specifically, the first piezoelectric element 3a is arranged at the center of the left and right at the position where D1 = L / 4. Since the excitation region 41 in the first vibration mode is formed so as to cross the diaphragm 2 in the left-right direction, it is desirable that the left-right width W1 of the first piezoelectric element 3a is W / 2 or more.

第2圧電素子3bについては、その平面領域において、前後中央位置が、第2振動モードにおける最も後方の励振領域42の腹P20の位置の近傍となるようにしつつ、第2圧電素子3bの左端24、あるいは右端25が、振動板2の左端24、あるいは右端25に沿うように配置されている。具体的には、D2=0.7L(≒2L/3)となる位置の左端24に沿って配置されている。なお、第2振動モードにおける励振領域42は、振動板2の左端24または右端25から左右中央までの領域であることから、第2圧電素子3bの左右幅W2は、W/2以下にする必要がある。 Regarding the second piezoelectric element 3b, the left end 24 of the second piezoelectric element 3b is set so that the front-rear center position is close to the position of the antinode P20 of the rearmost excitation region 42 in the second vibration mode in the plane region. , Or the right end 25 is arranged along the left end 24 or the right end 25 of the diaphragm 2. Specifically, it is arranged along the left end 24 at the position where D2 = 0.7L (≈2L / 3). Since the excitation region 42 in the second vibration mode is a region from the left end 24 or the right end 25 of the diaphragm 2 to the center of the left and right, the left and right width W2 of the second piezoelectric element 3b needs to be W / 2 or less. There is.

===圧電アクチュエーターの動作===
本実施例の圧電アクチュエーター1では、第1圧電素子3aおよび第2圧電素子3bが、130kHzの周波数で駆動され、二つの圧電素子(3a、3b)に印加する駆動信号の位相差が90゜であるときに振動板2の面内に進行波が発生する。また、駆動信号の位相差が0゜あるいは180゜であるときには定在波が発生する。図6と図7は、圧電アクチュエーター1を作動させたときの振動板2の変形状態の遷移を示している。図6は、振動板2の面内に進行波が発生しているときの状態を示している。ここでは、第1圧電素子3aに印加する駆動信号の位相に対し、第2圧電素子3bに印加する駆動信号の位相を90゜進めている。なお、以下では、第1圧電素子3aに印加する駆動信号の位相に対して第2圧電素子3bに印加する駆動信号の位相が進んでいる場合には、位相差の角度の符号を「+」とし、位相が遅れている場合には「−」とする。すなわち、図6では、駆動信号の位相差を+90゜としている。
=== Operation of piezoelectric actuator ===
In the piezoelectric actuator 1 of this embodiment, the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b are driven at a frequency of 130 kHz, and the phase difference of the drive signals applied to the two piezoelectric elements (3a, 3b) is 90 °. At some point, a traveling wave is generated in the plane of the vibrating plate 2. Further, when the phase difference of the drive signal is 0 ° or 180 °, a standing wave is generated. 6 and 7 show the transition of the deformed state of the diaphragm 2 when the piezoelectric actuator 1 is operated. FIG. 6 shows a state when a traveling wave is generated in the plane of the diaphragm 2. Here, the phase of the drive signal applied to the second piezoelectric element 3b is advanced by 90 ° with respect to the phase of the drive signal applied to the first piezoelectric element 3a. In the following, when the phase of the drive signal applied to the second piezoelectric element 3b is ahead of the phase of the drive signal applied to the first piezoelectric element 3a, the sign of the phase difference angle is “+”. If the phase is delayed, it is set to "-". That is, in FIG. 6, the phase difference of the drive signal is + 90 °.

図6に示したように、第1圧電素子3aと第2圧電素子3bとに+90゜の位相差の駆動信号を印加すると、進行波の発生に伴って、図中黒丸で示した山の位置が、図6(A)、図6(B)、図6(C)、および図6(D)の順に移動していく。すなわち、振動板2には、図中太線矢印で示したように、上方から見て、時計回りの進行波が発生する。なお、位相差を−90゜にすれば、振動板2には、上方から見て、反時計回りの進行波が発生する。 As shown in FIG. 6, when a drive signal having a phase difference of + 90 ° is applied to the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b, the position of the mountain indicated by the black circle in the figure is accompanied by the generation of the traveling wave. Moves in the order of FIG. 6 (A), FIG. 6 (B), FIG. 6 (C), and FIG. 6 (D). That is, as shown by the thick arrow in the figure, the diaphragm 2 generates a traveling wave clockwise when viewed from above. If the phase difference is set to −90 °, a traveling wave counterclockwise is generated on the diaphragm 2 when viewed from above.

一方、第1圧電素子3aと第2圧電素子3bを同相(位相差0゜)で駆動すると、図7に示したように、図中白丸で示した位置では、定在波の節のようにほとんど振動せず、上下方向の振幅が極めて小さくなる。なお、図中黒丸で示した位置では、定在波の腹のように、上下方向に大きな振幅で振動する。第1圧電素子3aと第2圧電素子3bの位相差を180゜にすると、図中黒丸の位置が節となり、図中白丸の位置が腹となる。 On the other hand, when the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b are driven in the same phase (phase difference 0 °), as shown in FIG. 7, at the positions indicated by white circles in the figure, like a standing wave node. There is almost no vibration, and the amplitude in the vertical direction becomes extremely small. At the position indicated by the black circle in the figure, it vibrates with a large amplitude in the vertical direction like the antinode of a standing wave. When the phase difference between the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b is set to 180 °, the position of the black circle in the figure becomes a node, and the position of the white circle in the figure becomes an antinode.

このように、本実施例の圧電アクチュエーター1は、長さLと幅Wとが所定の比(例えば、L:W=5:2)の矩形平板状の振動板2の上面21に、第1圧電素子3aと第2圧電素子3bの二つの圧電素子を貼着しただけの簡素な構造である。また、二つの圧電素子(3a、3b)は、単一の分極領域を有したものであり、一つの圧電体31に分極方向が異なる複数の領域を設ける必要がない。また、振動板2の第1振動モードにおける励振領域41と第2振動モードにおける励振領域42とに、それぞれ第1圧電素子3aと第2圧電素子3bが貼着され、これらの圧電素子(3a、3b)を、所定の周波数(例えば、130kHz)で振動させたときに、上述した第1振動モードと第2振動モードの二つの振動モードでの振動が合成された振動が発生するように構成されている。そして、第1圧電素子3aと第2圧電素子3bに印加する駆動信号の位相差を90゜にすることで、振動板2に、面内を周回する進行波を発生させることができる。 As described above, in the piezoelectric actuator 1 of the present embodiment, the first piece is formed on the upper surface 21 of the rectangular flat plate-shaped vibrating plate 2 in which the length L and the width W have a predetermined ratio (for example, L: W = 5: 2). It has a simple structure in which two piezoelectric elements, a piezoelectric element 3a and a second piezoelectric element 3b, are attached. Further, the two piezoelectric elements (3a, 3b) have a single polarization region, and it is not necessary to provide a plurality of regions having different polarization directions in one piezoelectric body 31. Further, the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b are attached to the excitation region 41 in the first vibration mode and the excitation region 42 in the second vibration mode of the vibrating plate 2, respectively, and these piezoelectric elements (3a, When 3b) is vibrated at a predetermined frequency (for example, 130 kHz), it is configured to generate a vibration that is a combination of vibrations in the two vibration modes of the first vibration mode and the second vibration mode described above. ing. Then, by setting the phase difference between the drive signals applied to the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b to 90 °, it is possible to generate a traveling wave that orbits in the plane on the diaphragm 2.

なお、長さL=5cm、幅=2cmの平面領域を有する所定の厚さ(例えば、1mm)のステンレス板からなる振動板2を用いて、図1に示した、本実施例に係る圧電アクチュエーター1を実際に作製してみたところ、約1μmの振幅で、シミュレーションと同様の振動状態が得られることが確認された。 The piezoelectric actuator according to the present embodiment shown in FIG. 1 is used by using a diaphragm 2 made of a stainless steel plate having a predetermined thickness (for example, 1 mm) having a plane region having a length L = 5 cm and a width = 2 cm. When 1 was actually manufactured, it was confirmed that a vibration state similar to that in the simulation could be obtained with an amplitude of about 1 μm.

===応用例===
本発明の実施例に係る圧電アクチュエーター1は、様々な装置に応用することが可能である。図8〜図11に、それぞれ、実施例に係る圧電アクチュエーター1を用いた各種装置を示した。
=== Application example ===
The piezoelectric actuator 1 according to the embodiment of the present invention can be applied to various devices. 8 to 11 show various devices using the piezoelectric actuator 1 according to the embodiment, respectively.

<モーター>
圧電アクチュエーター1の第1の応用例として、モーターを示す。図8は、そのモーター10を示す図である。第1の応用例であるモーター10は、先に図1に示した本発明の実施例に係る圧電アクチュエーター(以下、基本ユニット1とも言う)を一つ用いる。基本ユニット1の振動板2の右後方の角には、弾性体からなる突起部11が後方に突出するように形成されている。また、回転軸12に軸支されて振動板2の板面と平行な面を有する円板状のローター13を備えている。そして、突起部4の先端がローター6の円周に接している。
<Motor>
A motor is shown as a first application example of the piezoelectric actuator 1. FIG. 8 is a diagram showing the motor 10. The motor 10, which is the first application example, uses one piezoelectric actuator (hereinafter, also referred to as a basic unit 1) according to the embodiment of the present invention shown in FIG. At the right rear corner of the diaphragm 2 of the basic unit 1, a protrusion 11 made of an elastic body is formed so as to project rearward. Further, a disk-shaped rotor 13 which is pivotally supported by the rotating shaft 12 and has a surface parallel to the plate surface of the diaphragm 2 is provided. The tip of the protrusion 4 is in contact with the circumference of the rotor 6.

図8に示したモーター10は、第1圧電素子3aと第2圧電素子3bとに位相差+90゜の駆動信号を印加すると、図中太線矢印で示したように、振動板2に、上方から見て時計回りの進行波が発生し、図中白抜き矢印で示したように、突起部11の先端には左方から右方に向かう進行波が発生する。それによってローター13は反時計回りに回転する。第1圧電素子3aと第2圧電素子3bに印加する駆動信号の位相差を−90゜にすると、ローター13は時計回りに回転する。 When a drive signal having a phase difference of + 90 ° is applied to the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b, the motor 10 shown in FIG. 8 is applied to the vibrating plate 2 from above as shown by the thick arrow in the figure. As you can see, a clockwise traveling wave is generated, and as shown by the white arrow in the figure, a traveling wave from the left to the right is generated at the tip of the protrusion 11. As a result, the rotor 13 rotates counterclockwise. When the phase difference between the drive signals applied to the first piezoelectric element 3a and the second piezoelectric element 3b is set to −90 °, the rotor 13 rotates clockwise.

<自走装置>
基本ユニット1は、振動板2の面内に進行波を発生させることができるものの、その進行波を推進力として利用することが難しい。そこで、第2の応用例として、2基の基本ユニット1を用いて推進力を取り出せる自走装置を挙げる。図9に第2の応用例である自走装置110を示した。自走装置110は、2基の基本ユニット(1L、1R)を、平板状の部材6を介して左右方向に連結した構造を有しており、左方の基本ユニット1Lの下面左端側と、右方の基本ユニット1Rの下面右端側とに櫛歯状の推進部(7L、7R)が設けられている。推進部(7L、7R)は、櫛歯の先端側を載置面に接触させることで、載置面に対して摩擦力を発生させる。左右の基本ユニット(1L、1R)の振動板2の下面において、推進部(7L、7R)が設けられていない領域は、載置面に接触しておらず、載置面に対して摩擦力を発生させることがない。それによって、左右の基本ユニット(1L、1R)に、上方から見て互いに反対方向の進行波を発生させると、前方、あるいは後方に推進力が発生する。図9に示した例では、図中に太線矢印で示したように、上方から見て、左方の基本ユニット1Lに反時計回りの進行波を発生させ、右方の基本ユニット1Rに時計回りの進行波を発生させている。それによって、推進部(7L、7R)における櫛歯の先端には、載置面に対して相対的に後方から前方に向かう進行波が発生する。すなわち、自走装置110は、後方に自走する。このときの各圧電素子(3aL、3bL、3aR、3bR)への駆動信号の印加状態としては、左方の基本ユニット1Lについては、第1圧電素子3aLと第2圧電素子3bLの位相差が−90゜であり、右方の基本ユニット1Rについては、第1圧電素子3aRと第2圧電素子3bRの位相差が+90゜となる。すなわち、左方の基本ユニット1Lの第1圧電素子3aLと右方の基本ユニット1Rの第2圧電素子3bRとを第1組とし、左方の基本ユニット1Lの第2圧電素子3bLと右方の基本ユニット1Rの第1圧電素子3aRとを第2組とすると、同じ組に属する圧電素子(3aL−3bR、3bL−3aR)を同相で駆動するとともに、第1組の圧電素子(3aL、3bR)の位相に対して第2組の圧電素子(3bL、3aR)の位相を90゜進めると、自走装置110は後方に自走する。そして、第1組の圧電素子(3aL、3bR)の位相に対して第2組の圧電素子(3bL、3aR)の位相を90゜遅らせると、自走装置110は前方に自走する。
<Self-propelled device>
Although the basic unit 1 can generate a traveling wave in the plane of the diaphragm 2, it is difficult to use the traveling wave as a propulsion force. Therefore, as a second application example, a self-propelled device capable of extracting propulsive force by using two basic units 1 will be mentioned. FIG. 9 shows a self-propelled device 110 which is a second application example. The self-propelled device 110 has a structure in which two basic units (1L, 1R) are connected in the left-right direction via a flat plate-shaped member 6, and the left basic unit 1L is connected to the left end side of the lower surface. Comb-shaped propulsion portions (7L, 7R) are provided on the right end side of the lower surface of the basic unit 1R on the right side. The propulsion unit (7L, 7R) generates a frictional force with respect to the mounting surface by bringing the tip end side of the comb teeth into contact with the mounting surface. On the lower surface of the diaphragm 2 of the left and right basic units (1L, 1R), the area where the propulsion unit (7L, 7R) is not provided does not contact the mounting surface and has a frictional force with respect to the mounting surface. Does not occur. As a result, when the left and right basic units (1L, 1R) generate traveling waves in opposite directions when viewed from above, propulsive force is generated forward or backward. In the example shown in FIG. 9, as shown by the thick arrow in the figure, a traveling wave counterclockwise is generated in the left basic unit 1L and clockwise in the right basic unit 1R when viewed from above. Is generating a traveling wave of. As a result, a traveling wave is generated at the tip of the comb tooth in the propulsion section (7L, 7R) from the rear to the front relative to the mounting surface. That is, the self-propelled device 110 self-propells backward. As for the state in which the drive signal is applied to each of the piezoelectric elements (3aL, 3bL, 3aR, 3bR) at this time, the phase difference between the first piezoelectric element 3aL and the second piezoelectric element 3bL is − for the left basic unit 1L. It is 90 °, and for the right basic unit 1R, the phase difference between the first piezoelectric element 3aR and the second piezoelectric element 3bR is + 90 °. That is, the first piezoelectric element 3aL of the left basic unit 1L and the second piezoelectric element 3bR of the right basic unit 1R are the first set, and the second piezoelectric element 3bL of the left basic unit 1L and the right one. Assuming that the first piezoelectric element 3aR of the basic unit 1R is the second set, the piezoelectric elements (3aL-3bR, 3bL-3aR) belonging to the same set are driven in the same phase, and the first set of piezoelectric elements (3aL, 3bR). When the phase of the second set of piezoelectric elements (3bL, 3aR) is advanced by 90 ° with respect to the phase of, the self-propelled device 110 self-propells backward. Then, when the phase of the second set of piezoelectric elements (3bL, 3aR) is delayed by 90 ° with respect to the phase of the first set of piezoelectric elements (3aL, 3bR), the self-propelled device 110 self-propells forward.

また、左方と右方の基本ユニット(1L、1R)の第1圧電素子(3aL、3aR)を同相で駆動し、左方と右方の基本ユニット(1L、1R)の第2圧電素子(3bL、3bR)の位相を第1圧電素子(3aL、3aR)に対して90゜進めると、二つの基本ユニット(1L、1R)の振動板2には、上方から見て、時計回りの進行波が発生する。それによって、自走装置110は、上方から見ると、その場で反時計回りに旋回する。左方と右方の基本ユニット(1L、1R)の第1圧電素子(3aL、3aR)を同相で駆動し、左方と右方の基本ユニット(1L、1R)の第2圧電素子(3bL、3bR)を第1圧電素子(3aL、3aR)に対して90゜遅らせれば、自走装置110は、上方から見ると、その場で時計回りに旋回する。 Further, the first piezoelectric element (3aL, 3aR) of the left and right basic units (1L, 1R) is driven in phase, and the second piezoelectric element (1L, 1R) of the left and right basic units (1L, 1R) is driven. When the phase of 3bL, 3bR) is advanced by 90 ° with respect to the first piezoelectric element (3aL, 3aR), the diaphragm 2 of the two basic units (1L, 1R) has a clockwise traveling wave when viewed from above. Occurs. As a result, the self-propelled device 110 turns counterclockwise on the spot when viewed from above. The first piezoelectric element (3aL, 3aR) of the left and right basic units (1L, 1R) is driven in phase, and the second piezoelectric element (3bL,) of the left and right basic units (1L, 1R) is driven. If the 3bR) is delayed by 90 ° with respect to the first piezoelectric element (3aL, 3aR), the self-propelled device 110 turns clockwise on the spot when viewed from above.

このように、第2の応用例である自走装置110は、左方の基本ユニット1Lにおける二つの圧電素子(3aL、3bL)、および右方の基本ユニット1Rにおける二つの圧電素子(3aR、3bR)のそれぞれに印加する駆動信号の位相を、適宜に切り替え可能にしておくことで、無限軌道を備えた車両などと同様に、前進、後進、および旋回が可能なものとなる。なお、ここに示した自走装置110の用途としては、例えば、生産現場における部品の搬送装置、玩具などがある。もちろん、ここに示した自走装置110の用途は、これらに限定されない。 As described above, the self-propelled device 110, which is the second application example, has two piezoelectric elements (3aL, 3bL) in the left basic unit 1L and two piezoelectric elements (3aR, 3bR) in the right basic unit 1R. By making it possible to appropriately switch the phase of the drive signal applied to each of), it is possible to move forward, backward, and turn in the same manner as a vehicle having an endless track. The self-propelled device 110 shown here includes, for example, a parts transfer device at a production site, a toy, and the like. Of course, the use of the self-propelled device 110 shown here is not limited to these.

<流体輸送装置>
第3の応用例として、ポンプなど、流体輸送装置を挙げる。図10は、その流体輸送装置210の一例を示す図である。図10に示したように、流体輸送装置210は、二つの基本ユニット(1U、1D)を上下に積層した構造を有している。なお、下方の基本ユニット1Dは、上方の基本ユニット1Uに対し、上下の面を反転させており、振動板2の下面に図示しない二つの圧電素子が貼着されている。
<Fluid transport device>
A third application example is a fluid transport device such as a pump. FIG. 10 is a diagram showing an example of the fluid transport device 210. As shown in FIG. 10, the fluid transport device 210 has a structure in which two basic units (1U, 1D) are vertically laminated. The lower basic unit 1D has its upper and lower surfaces inverted with respect to the upper basic unit 1U, and two piezoelectric elements (not shown) are attached to the lower surface of the diaphragm 2.

図10に示した流体輸送装置210は、流体を前後一方向に輸送するための構成を備えており、二つの基本ユニット(1U、1D)の層間の左右中央と右端とに、前端から後端にわたる隔壁(8C、8R)が形成されている。それによって、二つの基本ユニット(1U、1D)は、微少な間隙を有して対面し、左右中央と右端とに形成された隔壁(8C、8R)によって、二つの基本ユニット(1U、1D)の層間の右端側に、前後に連絡する流体輸送経路9Rが形成されている。そして、上方の基本ユニット1Uと下方の基本ユニット1Dのそれぞれに、上下対称となる進行波、すなわち、上方から見て同方向に周回する進行波を発生させると、流体輸送経路9Rの前後一方の開口に供給された流体が前後他方の開口に向かって輸送される。 The fluid transport device 210 shown in FIG. 10 has a configuration for transporting a fluid in one direction in the front-rear direction, and is located at the left-right center and the right end between the layers of the two basic units (1U, 1D) from the front end to the rear end. A partition wall (8C, 8R) is formed. As a result, the two basic units (1U, 1D) face each other with a slight gap, and the two basic units (1U, 1D) are formed by the partition walls (8C, 8R) formed at the center of the left and right and the right end. A fluid transport path 9R that connects the front and back is formed on the right end side between the layers. Then, when a traveling wave that is vertically symmetrical, that is, a traveling wave that orbits in the same direction when viewed from above is generated in each of the upper basic unit 1U and the lower basic unit 1D, one of the front and rear of the fluid transport path 9R is generated. The fluid supplied to the openings is transported towards the other front and rear openings.

図10に示した例では、図中に太線矢印で示したように、上方から見て、二つの基本ユニット(1U、1D)の振動板2に時計回りの進行波を発生させ、図中白抜き矢印で示したように、流体輸送経路9Rの後端側から供給された流体を前端側に向かって輸送させ、当該流体輸送経路9Rの前方の開口から流体を吐出させている。もちろん、進行波の方向を逆転させれば、前方から後方に向かって流体を輸送することができる。なお、隔壁(8C、8R)は、進行波の振幅を減衰させないように、変形し易い素材、例えば、ゴムのような弾性体などで形成することが望ましい。 In the example shown in FIG. 10, as shown by the thick arrow in the figure, a clockwise traveling wave is generated on the diaphragm 2 of the two basic units (1U, 1D) when viewed from above, and the white in the figure. As shown by the pull-out arrow, the fluid supplied from the rear end side of the fluid transport path 9R is transported toward the front end side, and the fluid is discharged from the opening in front of the fluid transport path 9R. Of course, if the direction of the traveling wave is reversed, the fluid can be transported from the front to the rear. The partition walls (8C, 8R) are preferably formed of a easily deformable material such as an elastic body such as rubber so as not to attenuate the amplitude of the traveling wave.

図10に示した流体輸送装置210は、流体輸送経路9Rを一つ備えて、流体を前後一方向に輸送するように構成されていたが、図11に示した流体輸送装置310のように、上下二つの基本ユニット(1U、1D)の層間の左端にも隔壁8Lを設け、層間の左端側と右端側にそれぞれ流体輸送経路(9L、9R)を形成してもよい。それによって、一方の流体輸送経路(9L、9R)によって、流体を前後一方向に輸送しつつ、他方の流体輸送経路(9R、9L)によって、流体を前後他方向に輸送させることができる。そして、例えば、左右両側の流体輸送経路(9R、9L)の前後それぞれの開口にチューブなどを接続させておけば、左右一方の流体輸送経路(9L、9R)によって後方から前方に向かって流体を輸送しつつ、左右他方の流体輸送経路(9R、9L)によって前方から後方に向かって流体を輸送することができる。 The fluid transport device 210 shown in FIG. 10 is provided with one fluid transport path 9R and is configured to transport the fluid in one direction in the front-rear direction. However, as in the fluid transport device 310 shown in FIG. A partition wall 8L may be provided at the left end between the upper and lower two basic units (1U, 1D), and fluid transport paths (9L, 9R) may be formed on the left end side and the right end side of the layers, respectively. Thereby, one fluid transport path (9L, 9R) can transport the fluid in one direction in the front-rear direction, and the other fluid transport path (9R, 9L) can transport the fluid in the other direction. Then, for example, if a tube or the like is connected to the front and rear openings of the fluid transport paths (9R, 9L) on both the left and right sides, the fluid is transferred from the rear to the front by the fluid transport paths (9L, 9R) on one of the left and right sides. While transporting, the fluid can be transported from the front to the rear by the other fluid transport path (9R, 9L) on the left and right.

図11に示した例では、図中に太線矢印で示したように、上方から見て、二つの基本ユニット(1U、1D)の振動板2に時計回りの進行波を発生させ、図中白抜き矢印で示したように、右方の流体輸送経路9Rによって、流体を後方から前方に向かって輸送させ、左方の流体輸送経路9Lによって、流体を前方から後方に向かって輸送させている。 In the example shown in FIG. 11, as shown by the thick arrow in the figure, a clockwise traveling wave is generated on the diaphragm 2 of the two basic units (1U, 1D) when viewed from above, and the white in the figure. As shown by the pull-out arrow, the fluid transport path 9R on the right transports the fluid from the rear to the front, and the fluid transport path 9L on the left transports the fluid from the front to the rear.

===その他の実施例===
図1に示した実施例に係る圧電アクチュエーター1の振動板2は、第1振動モードと第2振動モードの双方の振動モードでの振動が、ある周波数(例えば、130kHz)で発生し易いように、長さLと幅Wの比L:Wを5:2としていた。もちろん、振動板2の長さLと幅Wの比は厳密に5:2である必要はない。例えば、L:W=5:25とすると、振動板2は、67.8kHzにおいて、第1振動モードに相当する、前後方向に屈曲する振動モードでの定在波を発生させ、70.2kHzにおいて、第2振動モードに相当する、左右方向で位相が180゜ずれた定在波を発生させる。しかし、67.8kHzでの定在波は、振動板2の前端22と後端23を自由端とした1.5波長分で形成されたものであり、70.2kHzでの長さ方向の定在波は、振動板2の前端22と後端23を自由端とした1波長分で形成されたものであった。そして、このL:W=5:25の振動板2を用いた圧電アクチュエーターでは、70kHzの周波数で進行波が発生するものの、第1振動モードの励振領域と第2振動モードの励振領域とが一部で重なり、双方の領域で圧電素子の面積を十分に確保することができず、振幅が小さくなってしまった。すなわち、効率良く進行波を発生させることができなかった。そのため、例えば、この圧電アクチュエーターを用いて自走装置を構成した場合では、十分な推進力が得られない可能性がある。いずれにしても、図3に示した第1振動モードと図4に示した第2振動モードとで共振可能な振動板2を用いて圧電アクチュエーターを構成する必要がある。
=== Other Examples ===
The diaphragm 2 of the piezoelectric actuator 1 according to the embodiment shown in FIG. 1 is such that vibration in both the first vibration mode and the second vibration mode is likely to occur at a certain frequency (for example, 130 kHz). The ratio L: W of the length L to the width W was set to 5: 2. Of course, the ratio of the length L to the width W of the diaphragm 2 does not have to be exactly 5: 2. For example, when L: W = 5: 25, the diaphragm 2 generates a standing wave in the vibration mode that bends in the front-rear direction, which corresponds to the first vibration mode, at 67.8 kHz, and at 70.2 kHz. , A standing wave that is 180 ° out of phase in the left-right direction, which corresponds to the second vibration mode, is generated. However, the standing wave at 67.8 kHz is formed for 1.5 wavelengths with the front end 22 and the rear end 23 of the diaphragm 2 as free ends, and is fixed in the length direction at 70.2 kHz. The standing wave was formed for one wavelength with the front end 22 and the rear end 23 of the diaphragm 2 as free ends. In the piezoelectric actuator using the vibrating plate 2 with L: W = 5: 25, a traveling wave is generated at a frequency of 70 kHz, but the excitation region of the first vibration mode and the excitation region of the second vibration mode are one. The parts overlapped, and it was not possible to secure a sufficient area for the piezoelectric element in both regions, resulting in a small amplitude. That is, the traveling wave could not be generated efficiently. Therefore, for example, when a self-propelled device is configured by using this piezoelectric actuator, a sufficient propulsive force may not be obtained. In any case, it is necessary to configure the piezoelectric actuator by using the diaphragm 2 that can resonate in the first vibration mode shown in FIG. 3 and the second vibration mode shown in FIG.

図1と図2とに示したように、基本ユニット1の振動板2は、導電性を有するステンレス板で構成されて、振動板2が圧電素子(3a、3b)の下面側の電極を兼ねていた。もちろん、振動板2を絶縁体で構成することもできる。そして、振動板2の上面に導体パターンを印刷などによって形成し、圧電体31の下面と導体パターンの上面とを導電性接着剤などを用いて貼着すれば、導体パターンが圧電素子(3a、3b)の下面側の電極となる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the diaphragm 2 of the basic unit 1 is made of a conductive stainless steel plate, and the diaphragm 2 also serves as an electrode on the lower surface side of the piezoelectric element (3a, 3b). Was there. Of course, the diaphragm 2 can also be made of an insulator. Then, if a conductor pattern is formed on the upper surface of the vibrating plate 2 by printing or the like, and the lower surface of the piezoelectric body 31 and the upper surface of the conductor pattern are attached to each other by using a conductive adhesive or the like, the conductor pattern becomes a piezoelectric element (3a, It becomes an electrode on the lower surface side of 3b).

第2の応用例として示した自走装置110は、左右の基本ユニット(1L、1R)が同じであり、第2圧電素子3aがともに振動板2の左端24に沿って配置されていた。もちろん、左右一方の基本ユニット1の第2圧電素子は、振動板2の右端25に沿って配置されていてもよい。あるいは、同じ二つの基本ユニット1Lを用いつつ、左右一方の基本ユニット(1L、1R)に対し、左右他方の基本ユニット(1R、1L)の前後方向を反転させて自走装置を構成してもよい。いずれにしても、振動板2の左右中央に配置された第1圧電素子3aと、左右一方の縁端に沿って配置された第2圧電素子3bとに印加する駆動信号の位相を適宜に設定することで自走装置110の進行方向や回転方向を制御することができる。 In the self-propelled device 110 shown as the second application example, the left and right basic units (1L, 1R) are the same, and the second piezoelectric element 3a is arranged along the left end 24 of the diaphragm 2. Of course, the second piezoelectric element of one of the left and right basic units 1 may be arranged along the right end 25 of the diaphragm 2. Alternatively, while using the same two basic units 1L, the self-propelled device may be configured by reversing the front-rear direction of one of the left and right basic units (1L, 1R) and the other left and right basic units (1R, 1L). good. In any case, the phases of the drive signals applied to the first piezoelectric element 3a arranged in the center of the left and right of the vibrating plate 2 and the second piezoelectric element 3b arranged along one of the left and right edges are appropriately set. By doing so, the traveling direction and the rotating direction of the self-propelled device 110 can be controlled.

1,1L,1R,1U,1D 圧電アクチュエーター(基本ユニット)、2 振動板、3a、3aL、3aR 第1圧電素子、3b、3bL、3bR 第2圧電素子、10 モーター、22 振動板の前端、23 振動板の後端、24 振動板の左端、25 振動板の右端、30 駆動回路、31 圧電体、32 信号電極、41、42 励振領域、110 自走装置、210,310 流体輸送装置
1,1L, 1R, 1U, 1D Piezoelectric actuator (basic unit), 2 Vibrating plate, 3a, 3aL, 3aR 1st piezo element, 3b, 3bL, 3bR 2nd piezo element, 10 motor, 22 Front end of vibrating plate, 23 Rear end of vibrating plate, 24 left end of vibrating plate, 25 right end of vibrating plate, 30 drive circuit, 31 piezoelectric body, 32 signal electrode, 41, 42 excitation region, 110 self-propelled device, 210, 310 fluid transport device

Claims (4)

長辺の延長方向を前後方向とし、短辺の延長方向を左右方向とした矩形平面状の振動板の一主面に第1圧電素子と第2圧電素子が貼着されてなり、
前記第1圧電素子および前記第2圧電素子は、矩形平板状の圧電体の表裏両面に電極板が配置されてなり、
前記第1圧電素子と前記第2圧電素子は、前記振動板の前後方向に離間して配置され、
前記振動板は、第1の共振周波数において第1の振動モードで振動するとともに、第2の共振周波数において第2の振動モードによって振動し、
第1の振動モードでは、前記振動板に、前後両端を自由端として、前後方向に2波長分の定在波が発生し、
第2の振動モードでは、前後両端を自由端として、前後方向に1.5波長分の定在波が発生するとともに、当該1.5波長分の定在波の腹の位置では、前記振動板の左右両端を自由端として、左右方向に1/2波長分の定在波が発生し、
前記第1振動モードでの励振領域は、前後で隣接する二つの節の間の領域であり、
前記第1圧電素子は、前記第1振動モードの前後一方の前記励振領域内の左右中央に配置され、
前記第2の振動モードでの励振領域は、左右中央に対して左方あるいは右方の領域と、前後方向の定在波において前後で隣接する節の間の領域との重複領域であり、
前記第2圧電素子は、前記振動板の左縁辺または右縁辺に沿いつつ、前記第2の振動モードにおける前後他方の前記励振領域内に配置されているとともに、左右方向の幅が前記振動板の左右幅の1/2以下である、
ことを特徴とする圧電アクチュエーター。
The first piezoelectric element and the second piezoelectric element are attached to one main surface of a rectangular planar vibrating plate in which the extension direction of the long side is the front-rear direction and the extension direction of the short side is the left-right direction.
The first piezoelectric element and the second piezoelectric element are formed by arranging electrode plates on both the front and back surfaces of a rectangular flat plate-shaped piezoelectric body.
The first piezoelectric element and the second piezoelectric element are arranged so as to be separated from each other in the front-rear direction of the diaphragm.
The diaphragm vibrates in the first vibration mode at the first resonance frequency and vibrates in the second vibration mode at the second resonance frequency.
In the first vibration mode, standing waves of two wavelengths are generated in the front-rear direction on the diaphragm with both front and rear ends as free ends.
In the second vibration mode, a standing wave for 1.5 wavelengths is generated in the front-rear direction with both front and rear ends as free ends, and at the position of the antinode of the standing wave for 1.5 wavelengths, the vibration plate With the left and right ends of the free end, standing waves of 1/2 wavelength are generated in the left and right direction.
The excitation region in the first vibration mode is a region between two adjacent nodes in the front-rear direction.
The first piezoelectric element is arranged at the center of the left and right in the excitation region on one of the front and rear of the first vibration mode.
The excitation region in the second vibration mode is an overlapping region between the region to the left or right with respect to the center of the left and right and the region between the nodes adjacent to each other in the front-rear direction in the standing wave in the front-rear direction.
The second piezoelectric element is arranged along the left or right edge of the diaphragm, in the front and rear other excitation regions in the second vibration mode, and has a width in the left-right direction of the diaphragm. It is less than 1/2 of the left and right width,
Piezoelectric actuator characterized by that.
請求項1に記載の圧電アクチュエーターにおいて、前記第1圧電素子の左右幅は、前記振動板の左右幅の1/2以上であることを特徴とする圧電アクチュエーター。 The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the left-right width of the first piezoelectric element is ½ or more of the left-right width of the diaphragm. 請求項1または請求項2に記載の圧電アクチュエーターを二つ用いて構成される自走装置であって、
二つの前記圧電アクチュエーターは、前記振動板の前記一主面側を上面として、左右に並列に配置された状態で連結され、
左方の前記圧電アクチュエーターにおける前記振動板の下面の左縁辺に沿う領域と、右方の前記圧電アクチュエーターにおける前記振動板の下面の右縁辺に沿う領域とに推進部が形成され、
前記第1圧電素子と前記第2圧電素子は、90゜の位相差を有する駆動信号が印加されて前記振動板の面内に進行波を発生させ、
前記推進部は、摩擦力によって前記進行波を載置面に伝達する、
ことを特徴とする自走装置。
A self-propelled device configured by using two piezoelectric actuators according to claim 1 or 2.
The two piezoelectric actuators are connected in a state of being arranged in parallel on the left and right sides with the one main surface side of the diaphragm as the upper surface.
Propulsion portions are formed in a region along the left edge of the lower surface of the diaphragm in the piezoelectric actuator on the left and a region along the right edge of the lower surface of the diaphragm in the piezoelectric actuator on the right.
A driving signal having a phase difference of 90 ° is applied to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element to generate a traveling wave in the plane of the diaphragm.
The propulsion unit transmits the traveling wave to the mounting surface by frictional force.
A self-propelled device characterized by that.
請求項1または請求項2に記載の圧電アクチュエーターを二つ用いて構成される流体輸送装置であって、
二つの前記圧電アクチュエーターは、上下方向に積層されてなり、
上方の前記圧電アクチュエーターは、前記一主面を上面とし、
下方の前記圧電アクチュエーターは、前記一主面を下面とし、
上方と下方の前記圧電アクチュエーターの層間において、左右中央の領域と、少なくとも左右一方の縁辺に沿う領域とに、前端から後端にわたる隔壁が形成され、
前記隔壁により、前後両端に開口する流体輸送路が前記層間に形成され、
前記第1圧電素子と前記第2圧電素子は、90゜の位相差を有する駆動信号が印加されて、上方と下方の前記圧電アクチュエーターの前記振動板に同方向に周回する進行波を発生させる、
ことを特徴とする流体輸送装置。
A fluid transport device configured by using two piezoelectric actuators according to claim 1 or 2.
The two piezoelectric actuators are laminated in the vertical direction.
The upper piezoelectric actuator has the one main surface as the upper surface.
The lower piezoelectric actuator has the one main surface as the lower surface.
Between the upper and lower layers of the piezoelectric actuator, a partition wall extending from the front end to the rear end is formed in a region in the center of the left and right and a region along at least one of the left and right edges.
A fluid transport path that opens at both front and rear ends is formed between the layers by the partition wall.
A drive signal having a phase difference of 90 ° is applied to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element to generate a traveling wave that orbits in the same direction on the diaphragm of the piezoelectric actuator above and below.
A fluid transport device characterized by that.
JP2018019994A 2018-02-07 2018-02-07 Piezoelectric actuator, self-propelled device, fluid transport device Active JP6960348B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018019994A JP6960348B2 (en) 2018-02-07 2018-02-07 Piezoelectric actuator, self-propelled device, fluid transport device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018019994A JP6960348B2 (en) 2018-02-07 2018-02-07 Piezoelectric actuator, self-propelled device, fluid transport device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019140730A JP2019140730A (en) 2019-08-22
JP6960348B2 true JP6960348B2 (en) 2021-11-05

Family

ID=67694578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018019994A Active JP6960348B2 (en) 2018-02-07 2018-02-07 Piezoelectric actuator, self-propelled device, fluid transport device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6960348B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022169125A (en) * 2021-04-27 2022-11-09 キヤノン株式会社 Vibration actuator, electronic device, and optical device
JP2022169124A (en) * 2021-04-27 2022-11-09 キヤノン株式会社 Vibration actuator, optical device, and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019140730A (en) 2019-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6960348B2 (en) Piezoelectric actuator, self-propelled device, fluid transport device
CN111464070A (en) Linear ultrasonic motor stator and electric excitation method thereof
CN106664040A (en) Ultrasonic actuator
JP2019517767A (en) Ultrasonic motor having actuator plate capable of being excited in diagonal direction
US9853578B2 (en) Ultrasonic generator
JP6107940B2 (en) Ultrasonic generator
JP2004304963A (en) Piezoelectric actuator
JP6432069B2 (en) Focused ultrasonic generator
JP2005286701A (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
JP6248290B2 (en) Focused ultrasonic generator
JPH06141564A (en) Wave circulation actuator
JPH08182351A (en) Ultrasonic actuator
JPH0993962A (en) Oscillatory actuator
JP2004336862A (en) Drive circuit and actuator for ultrasonic motor
JPH05316756A (en) Ultrasonic oscillator and driver employing thereof
JP2972857B2 (en) Flexural vibration transducer array
JP3904895B2 (en) Acoustic transducer
WO2013122048A1 (en) Ultrasonic generation apparatus
JP2020141354A (en) Laminated vibrator
JPH08154386A (en) Surface acoustic wave actuator
Kondo et al. 1P4-12 Miniaturization of traveling wave ultrasonic linear motor
JP2023071213A (en) Laminate type composite vibrator
JP2625653B2 (en) Vibration wave motor
JPH06153546A (en) Ultrasonic oscillator and ultrasonic actuator
JP2020068453A (en) Ultrasonic element and ultrasonic device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180302

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180302

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20190805

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20191016

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210120

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210817

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210914

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211011

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6960348

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150