JPH02192177A - 圧電バイモルフ装置 - Google Patents
圧電バイモルフ装置Info
- Publication number
- JPH02192177A JPH02192177A JP1009873A JP987389A JPH02192177A JP H02192177 A JPH02192177 A JP H02192177A JP 1009873 A JP1009873 A JP 1009873A JP 987389 A JP987389 A JP 987389A JP H02192177 A JPH02192177 A JP H02192177A
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- Japan
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- piezoelectric bimorph
- element plates
- piezoelectric
- deformation
- plates
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- Pending
Links
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Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、圧電バイモルフ素子を用いた片持ばり構造の
圧電バイモルフ装置に関する。
圧電バイモルフ装置に関する。
電圧を印加することにより圧電セラミックスが伸縮する
ことを利用した小型のアクチュエータが開発されている
。
ことを利用した小型のアクチュエータが開発されている
。
圧電バイモルフ素子を片持ばりの構造でアクチュエータ
として使用する場合、先端の変位量は大きいが、発生力
が小さいという問題があり、このため圧電バイモルフ素
子板を複数枚積層して発生力を複数倍にするという提案
がなされているが、積層面を接着した場合には、使用に
より接着面の剥離が起こり易くアクチュエータとしての
性能が低下することがある。これを改善するために特開
昭６３−４４６４３号公報には摺動可能状態に積層した
装置の提案がなされているが、この場合には、使用によ
り素子板同士が摺動するため、通常素子表面の電極を保
護するために施されている防湿コーティングが剥がれ防
湿効果が低減したり、さらには電極材まで剥がれ落ち正
常な動作を与えなくなるといった問題点があった。
として使用する場合、先端の変位量は大きいが、発生力
が小さいという問題があり、このため圧電バイモルフ素
子板を複数枚積層して発生力を複数倍にするという提案
がなされているが、積層面を接着した場合には、使用に
より接着面の剥離が起こり易くアクチュエータとしての
性能が低下することがある。これを改善するために特開
昭６３−４４６４３号公報には摺動可能状態に積層した
装置の提案がなされているが、この場合には、使用によ
り素子板同士が摺動するため、通常素子表面の電極を保
護するために施されている防湿コーティングが剥がれ防
湿効果が低減したり、さらには電極材まで剥がれ落ち正
常な動作を与えなくなるといった問題点があった。
またバイモルフ素子板間に潤滑油を塗布する例もあるが
、この場合には潤滑油がバイモルフ素子の変形速度を抑
制するなどの問題点があった。
、この場合には潤滑油がバイモルフ素子の変形速度を抑
制するなどの問題点があった。
本発明者らは以上の如き従来技術の問題点を解決するた
めに鋭意研究を行った結果、本発明に到った。
めに鋭意研究を行った結果、本発明に到った。
本発明は、圧電バイモルフ素子板を複数枚積層した片持
ばり構造の圧電バイモルフ装置において、素子板の一端
部は各素子板間に設けられたスペーサと固定治具とによ
り相互に一体的に固定され、一方他端部には素子板同士
が接触することなく摺動可能状態に各素子板間に挿入す
る舌片状の突起部を有する駆動用のクランプ治具が配設
されていることを特徴とする圧電バイモルフ装置に関す
る。
ばり構造の圧電バイモルフ装置において、素子板の一端
部は各素子板間に設けられたスペーサと固定治具とによ
り相互に一体的に固定され、一方他端部には素子板同士
が接触することなく摺動可能状態に各素子板間に挿入す
る舌片状の突起部を有する駆動用のクランプ治具が配設
されていることを特徴とする圧電バイモルフ装置に関す
る。
以下、本発明の圧電バイモルフ装置について図面に従っ
て詳述する。
て詳述する。
第１図は本発明の圧電バイモルフ装置の一実施態様を示
す樅断面図であり、図中、ｌｌａ、１２ａ、ｌｌｂ、１
２ｂはそれぞれ圧電セラミックス板であり、各圧電セラ
ミックス板の両面にはＡｇペースＩ・の焼付等によって
電極が形成され、各圧電セラミック板１１ａと１２ａ、
またｌｌｂと１２ｂとの間にはそれぞれシム材１３が挟
持され圧電バイモルフ素子板１４が構成され、各圧電バ
イモルフ素子板１４の一端部は各板間に設けられたスペ
ーサ１５と固定治具１６とにより一体的に固定され、一
方他端部には圧電バイモルフ素子板１４が摺動可能状態
に各板間に挿入する舌片状の突起部１７を有する駆動用
のクランプ治具１８が配設され圧電バイモルフ装置が構
成される。
す樅断面図であり、図中、ｌｌａ、１２ａ、ｌｌｂ、１
２ｂはそれぞれ圧電セラミックス板であり、各圧電セラ
ミックス板の両面にはＡｇペースＩ・の焼付等によって
電極が形成され、各圧電セラミック板１１ａと１２ａ、
またｌｌｂと１２ｂとの間にはそれぞれシム材１３が挟
持され圧電バイモルフ素子板１４が構成され、各圧電バ
イモルフ素子板１４の一端部は各板間に設けられたスペ
ーサ１５と固定治具１６とにより一体的に固定され、一
方他端部には圧電バイモルフ素子板１４が摺動可能状態
に各板間に挿入する舌片状の突起部１７を有する駆動用
のクランプ治具１８が配設され圧電バイモルフ装置が構
成される。
圧電バイモルフ装置を構成するに際し、各圧電バイモル
フ素子板１４は変位特性のほぼ等しい圧電バイモルフ素
子板複数枚を積層するのが好ましい。圧電バイモルフ素
子板の一端部は、素子板１４同士が変形する際に摺り合
わない様にするため、薄い金属板等をスペーサ１５とし
て挟み込んだ状態で固定治具１６に固定する。更に素子
板１４の先端部分にかませる変形伝達機構として、素子
板１４同士を接触させず、かつ、摺動可能な適切な空隙
となるような舌片状の突起部１７を有する駆動伝達用の
クランプ１８をかませ、バイモルフの変形を一体的に伝
達する。
フ素子板１４は変位特性のほぼ等しい圧電バイモルフ素
子板複数枚を積層するのが好ましい。圧電バイモルフ素
子板の一端部は、素子板１４同士が変形する際に摺り合
わない様にするため、薄い金属板等をスペーサ１５とし
て挟み込んだ状態で固定治具１６に固定する。更に素子
板１４の先端部分にかませる変形伝達機構として、素子
板１４同士を接触させず、かつ、摺動可能な適切な空隙
となるような舌片状の突起部１７を有する駆動伝達用の
クランプ１８をかませ、バイモルフの変形を一体的に伝
達する。
圧電バイモルフ素子板１４を構成する圧電板のうち、分
極時の電圧印加方向と同じ極性の電圧を印加する順電界
側の圧電セラミックス板１２ａ。
極時の電圧印加方向と同じ極性の電圧を印加する順電界
側の圧電セラミックス板１２ａ。
１２ｂは、逆の極性の電圧を印加する逆電界側の圧電セ
ラミックス板１１ａ、ｌｌｂより圧電ｄ定数が大きく、
かつ、厚みの薄い圧電板を用いるのが好ましい。これは
、順電界側の圧電セラミックス板は駆動電圧を印加して
も分極時の電圧極性と同じであるから脱分極による特性
劣化を考慮する必要がなく、かつ、厚みを薄くすること
によって、圧電板の表と裏の電極間の電界強さを増加し
、結果としてたわみ変形を増加させることが可能である
。
ラミックス板１１ａ、ｌｌｂより圧電ｄ定数が大きく、
かつ、厚みの薄い圧電板を用いるのが好ましい。これは
、順電界側の圧電セラミックス板は駆動電圧を印加して
も分極時の電圧極性と同じであるから脱分極による特性
劣化を考慮する必要がなく、かつ、厚みを薄くすること
によって、圧電板の表と裏の電極間の電界強さを増加し
、結果としてたわみ変形を増加させることが可能である
。
第１図では２枚の圧電バイモルフ素子板を積層した圧電
バイモルフ装置を示したが、３枚以上の素子板を積層し
た場合も同様である。
バイモルフ装置を示したが、３枚以上の素子板を積層し
た場合も同様である。
製造例１
２枚の圧電バイモルフ素子板１４の一端に厚み０、７
ｍｍのステンレス製スペーサ１５＋ヲ挟み、スペーサは
バイモルフ素子板１４より外側に出る長さとし、リード
線と接続可能な金属製固定金具１６で固定する。金属製
固定金具１６は固定によってバイモルフ素子板１４の表
面電極と電気的導通がとれ、更に、リード線と接続する
ことで駆動電圧を印加できる。バイモルフ素子板１４の
セラミ・ンク表面には図には示していない電極が形成さ
れており、その上に防湿コート材１９がコーティングし
である。コーテイング材は摺動を妨げるので素子の先端
部分はコーティングしていない。バイモルフ素子板１４
の先端部に、本発明に係る伝達用のクランプ治具１８を
配置する。クランプ治具１８は２つの独立したクランプ
部分があり、舌片状の突起部１７を挟んでバイモルフ素
子板１４を独立に摺動可能状態に挟み込めるようになっ
ている。
ｍｍのステンレス製スペーサ１５＋ヲ挟み、スペーサは
バイモルフ素子板１４より外側に出る長さとし、リード
線と接続可能な金属製固定金具１６で固定する。金属製
固定金具１６は固定によってバイモルフ素子板１４の表
面電極と電気的導通がとれ、更に、リード線と接続する
ことで駆動電圧を印加できる。バイモルフ素子板１４の
セラミ・ンク表面には図には示していない電極が形成さ
れており、その上に防湿コート材１９がコーティングし
である。コーテイング材は摺動を妨げるので素子の先端
部分はコーティングしていない。バイモルフ素子板１４
の先端部に、本発明に係る伝達用のクランプ治具１８を
配置する。クランプ治具１８は２つの独立したクランプ
部分があり、舌片状の突起部１７を挟んでバイモルフ素
子板１４を独立に摺動可能状態に挟み込めるようになっ
ている。
スペーサ１５の厚みとクランプ治具１８のクランプ部の
突起部１７の厚みはほぼ同じ厚みが好ましい。
突起部１７の厚みはほぼ同じ厚みが好ましい。
本発明では各圧電バイモルフ素子板複数枚を互いに接触
しないように積層した片持ばり構造とすることにより、
変形量を低下させずに応答速度が速く、しかも素子板同
士が擦れ合うことがないため、防湿材が剥がれたり、電
極材がこすれ落ちたりすることがなく長期間にわたり使
用しても安定した駆動ができる圧電バイモルフ装置を提
供することができる。
しないように積層した片持ばり構造とすることにより、
変形量を低下させずに応答速度が速く、しかも素子板同
士が擦れ合うことがないため、防湿材が剥がれたり、電
極材がこすれ落ちたりすることがなく長期間にわたり使
用しても安定した駆動ができる圧電バイモルフ装置を提
供することができる。
第１図は本発明に係る圧電バイモルフ装置の構成と配線
図である。 １１ａ、Ｉｌｂ、１２ａ、１２ｂ ：圧電セラミック
ス板、１３：シム材、１４：圧電バイモルフ素子板、１
５ニスペーサ、１６：固定治具、１７：突起部、１８：
クランプ治具、１９：コーテイング材 特許出願人 宇部興産株式会社
図である。 １１ａ、Ｉｌｂ、１２ａ、１２ｂ ：圧電セラミック
ス板、１３：シム材、１４：圧電バイモルフ素子板、１
５ニスペーサ、１６：固定治具、１７：突起部、１８：
クランプ治具、１９：コーテイング材 特許出願人 宇部興産株式会社
Claims (1)
- 圧電バイモルフ素子板を複数枚積層した片持ばり構造の
圧電バイモルフ装置において、素子板の一端部は各素子
板間に設けられたスペーサと固定治具とにより相互に一
体的に固定され、一方他端部には素子板同士が接触する
ことなく摺動可能状態に各素子板間に挿入する舌片状の
突起部を有する駆動用のクランプ治具が配設されている
ことを特徴とする圧電バイモルフ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009873A JPH02192177A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 圧電バイモルフ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009873A JPH02192177A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 圧電バイモルフ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192177A true JPH02192177A (ja) | 1990-07-27 |
Family
ID=11732266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1009873A Pending JPH02192177A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 圧電バイモルフ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02192177A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5839738B2 (ja) * | 1979-10-05 | 1983-09-01 | デンカエンジニアリング株式会社 | 高圧気体輸送装置に於けるブロ−アウト制限方法 |
| JPS595019B2 (ja) * | 1979-12-15 | 1984-02-02 | 力 広瀬 | 特殊物品分離用遠心分離機 |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP1009873A patent/JPH02192177A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5839738B2 (ja) * | 1979-10-05 | 1983-09-01 | デンカエンジニアリング株式会社 | 高圧気体輸送装置に於けるブロ−アウト制限方法 |
| JPS595019B2 (ja) * | 1979-12-15 | 1984-02-02 | 力 広瀬 | 特殊物品分離用遠心分離機 |
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