JPH0314055Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0314055Y2 JPH0314055Y2 JP1984159637U JP15963784U JPH0314055Y2 JP H0314055 Y2 JPH0314055 Y2 JP H0314055Y2 JP 1984159637 U JP1984159637 U JP 1984159637U JP 15963784 U JP15963784 U JP 15963784U JP H0314055 Y2 JPH0314055 Y2 JP H0314055Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bimorph
- shim
- displacement
- deflection
- piezoelectric elements
- 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.)
- Expired
Links
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（考案の利用分野）
本考案は中心のシムと一対両側の圧電素子の各
一端に電圧印加を反復して他端にたわみ変位もし
くはねじり変位を生じさせるバイモルフ型アクチ
ユエータに係り、前記変位量を同じレベルの電圧
印加の場合において著増させるものである。
一端に電圧印加を反復して他端にたわみ変位もし
くはねじり変位を生じさせるバイモルフ型アクチ
ユエータに係り、前記変位量を同じレベルの電圧
印加の場合において著増させるものである。
（従来技術）
従来のバイモルフ型アクチユエータは黄銅、ス
テンレス等の金属薄板をシムとしているものであ
つて、該シムは通常0.1〜0.2mm程度の薄板を使用
するものではあるがステイフネス（剛性）が大き
いためμｍ単位のたわみ変位量もしくはねじり変
位量に不満を痛感することが多い欠点がある。
テンレス等の金属薄板をシムとしているものであ
つて、該シムは通常0.1〜0.2mm程度の薄板を使用
するものではあるがステイフネス（剛性）が大き
いためμｍ単位のたわみ変位量もしくはねじり変
位量に不満を痛感することが多い欠点がある。
その他、可撓性絶縁体の両面にAg蒸着等の導
電薄層を形成した薄型シムの表裏に圧電素子を接
合した圧電バイモルフが特開昭59−19384号公報
に開示されている。このバイモルフは前記した金
属薄板をシムとし、又は接着剤のみを表裏両面の
圧電素子の間に介在させた圧電バイモルフの欠点
を解消して機械的強度に優れると共にたわみによ
る変位量が大きい圧電バイモルフを提供すること
を目的とするものの如くであるが、このような薄
型シムである場合、各圧電素子の対抗面と電気的
に接する導電薄層間が絶縁体により電気的に分離
されているため、その各導電薄層から直接電源へ
配線しなければならず、配線が複雑になる欠点を
免れ得ない。
電薄層を形成した薄型シムの表裏に圧電素子を接
合した圧電バイモルフが特開昭59−19384号公報
に開示されている。このバイモルフは前記した金
属薄板をシムとし、又は接着剤のみを表裏両面の
圧電素子の間に介在させた圧電バイモルフの欠点
を解消して機械的強度に優れると共にたわみによ
る変位量が大きい圧電バイモルフを提供すること
を目的とするものの如くであるが、このような薄
型シムである場合、各圧電素子の対抗面と電気的
に接する導電薄層間が絶縁体により電気的に分離
されているため、その各導電薄層から直接電源へ
配線しなければならず、配線が複雑になる欠点を
免れ得ない。
（本考案が解決しようとする問題点）
本考案はステイフネスの大きい金属薄板シムに
代えて変位の順応性に富み、かつ弾力復元力にも
優れたステイフネスの小さい導電ゴム薄板をシム
とする構造にして従前の前記の諸欠点を除くこと
を目的とするものである。
代えて変位の順応性に富み、かつ弾力復元力にも
優れたステイフネスの小さい導電ゴム薄板をシム
とする構造にして従前の前記の諸欠点を除くこと
を目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本考案のバイモルフ型アクチユエータは一対の
圧電素子の間に導電性ゴムからなるシムを挟合接
着したことを特徴とするものであつて、導電性ゴ
ムは絶縁層がない従来の金属薄板シムと同様単層
の導電体のため配線を複雑にする必要がなく、し
かも金属薄板シムの欠点を除く進歩性がある。
圧電素子の間に導電性ゴムからなるシムを挟合接
着したことを特徴とするものであつて、導電性ゴ
ムは絶縁層がない従来の金属薄板シムと同様単層
の導電体のため配線を複雑にする必要がなく、し
かも金属薄板シムの欠点を除く進歩性がある。
（実施例）
第１〜３図にたわみ変位を取り出すバイモルフ
型アクチユエータを示し、導電性ゴムをシム１と
し、その両面に圧電素子２，２をエポキシ樹脂に
よつて接合する。各圧電素子２，２の両面には銀
焼付け等により電極２ａ，２ｂ，２ａ，２ｂが形
成され、該電極間方向（矢印）に分極が施されて
いる。更に圧電素子２，２は分極方向が揃うよう
に配置されており、一方の圧電素子には分極方向
と同方向の電圧が他方の圧電素子には逆方向の電
圧が加わるように、バイモルフの一端の固定部側
において、第２図に示す如く圧電素子２，２の内
側電極２ｂ，２ａと接するシム１と、同素子の外
側電極２ａ，２ｂとにそれぞれリード線３，４を
接続して電気的並列の配線を行う。リード線の端
子間に図示のような極性の電圧を印加するとバイ
モルフの他端の自由端に下向きの変位を生ずるこ
とになる。
型アクチユエータを示し、導電性ゴムをシム１と
し、その両面に圧電素子２，２をエポキシ樹脂に
よつて接合する。各圧電素子２，２の両面には銀
焼付け等により電極２ａ，２ｂ，２ａ，２ｂが形
成され、該電極間方向（矢印）に分極が施されて
いる。更に圧電素子２，２は分極方向が揃うよう
に配置されており、一方の圧電素子には分極方向
と同方向の電圧が他方の圧電素子には逆方向の電
圧が加わるように、バイモルフの一端の固定部側
において、第２図に示す如く圧電素子２，２の内
側電極２ｂ，２ａと接するシム１と、同素子の外
側電極２ａ，２ｂとにそれぞれリード線３，４を
接続して電気的並列の配線を行う。リード線の端
子間に図示のような極性の電圧を印加するとバイ
モルフの他端の自由端に下向きの変位を生ずるこ
とになる。
第４〜５図はねじり変位を取り出すバイモルフ
型アクチユエータを示し、導電性からなるシム１
１の両面に接着した圧電素子２，２のいずれか一
方。図面ではシム１１の上面に接着された圧電素
子２の外面電極２ａを、バイモルフの長さ方向の
ほぼ中央にて縦方向に伸びる細巾の第１の絶縁間
隙S1と、該間隙S1のほぼ中央からバイモルフの他
端までの横方向に伸びる細巾の第２の絶縁間隙Ｓ
とにより三つの領域２a1，２a2，２a3に分離す
る。分割された電極のうち２a1と２a2には同方向
の電圧が独立して加わるよう別個のリード線１
３，１４及び１５，１６を接続し、また２a1，２
a3には互いに逆方向の電圧が加わるよう共通のリ
ード線１７，１８を接続する。本アクチユエータ
はたわみと回転の合成により、ねじりを生ずる
（第５図）。
型アクチユエータを示し、導電性からなるシム１
１の両面に接着した圧電素子２，２のいずれか一
方。図面ではシム１１の上面に接着された圧電素
子２の外面電極２ａを、バイモルフの長さ方向の
ほぼ中央にて縦方向に伸びる細巾の第１の絶縁間
隙S1と、該間隙S1のほぼ中央からバイモルフの他
端までの横方向に伸びる細巾の第２の絶縁間隙Ｓ
とにより三つの領域２a1，２a2，２a3に分離す
る。分割された電極のうち２a1と２a2には同方向
の電圧が独立して加わるよう別個のリード線１
３，１４及び１５，１６を接続し、また２a1，２
a3には互いに逆方向の電圧が加わるよう共通のリ
ード線１７，１８を接続する。本アクチユエータ
はたわみと回転の合成により、ねじりを生ずる
（第５図）。
シム１，１はいずれも0.5mm厚の導電性ゴムを
使用し、シム１，１１の表面両面の圧電素子２，
２はいずれも0.2mm厚の圧電磁器を接合使用した。
第１〜３図は前記の通りたわみ変位を取り出すバ
イモルフとして使用し、第４〜５図はねじり変位
を取り出すバイモルフとして使用するもので、そ
の対照として従来の0.1mm厚ステンレスをシムに
使用した同一平面形状のバイモルフを用い、印加
電圧とたわみ変位、ねじれ変位を夫々に試験して
第７図，第８図の対比成積を得た。第６図は第４
図及びこれと同一平面形状の従来品の寸法をmm単
位で示したものである。
使用し、シム１，１１の表面両面の圧電素子２，
２はいずれも0.2mm厚の圧電磁器を接合使用した。
第１〜３図は前記の通りたわみ変位を取り出すバ
イモルフとして使用し、第４〜５図はねじり変位
を取り出すバイモルフとして使用するもので、そ
の対照として従来の0.1mm厚ステンレスをシムに
使用した同一平面形状のバイモルフを用い、印加
電圧とたわみ変位、ねじれ変位を夫々に試験して
第７図，第８図の対比成積を得た。第６図は第４
図及びこれと同一平面形状の従来品の寸法をmm単
位で示したものである。
第７図のたわみ変位試験に於いては、印加電圧
V1の上昇と共にたわみ変位量μｍが増加するが、
本考案のものは同じレベルの印加電圧において従
来品に比して1.5倍程度のたわみ変位量増加の成
績を得た。第８図のねじり変位試験に於いては印
加電圧V2の上昇とねじり変位増加の関係は第７
図と同様であるが、本考案のものは同レベルの印
加電圧において従来品に比し３倍程度のねじり変
位量増加の成績を得た。
V1の上昇と共にたわみ変位量μｍが増加するが、
本考案のものは同じレベルの印加電圧において従
来品に比して1.5倍程度のたわみ変位量増加の成
績を得た。第８図のねじり変位試験に於いては印
加電圧V2の上昇とねじり変位増加の関係は第７
図と同様であるが、本考案のものは同レベルの印
加電圧において従来品に比し３倍程度のねじり変
位量増加の成績を得た。
（効果）
本考案は従来の同種バイモルフ型アクチユエー
タのシムにステイフネスの大きい金属薄板を用い
ることにより剛性の大きい機械的抵抗となつてた
わみ変形、ねじり変形を抑圧する傾向があるのを
突き止め、ステイフネスが小さく、弾性復元力に
もすぐれる導電性ゴムをシムにしたものであつ
て、第７図，第８図に従来のものとの比較をグラ
フ曲線によつて示したように、1.2〜３倍の変位
量を得られることが確認された。しかして既に説
明したような特性を持つ導電性ゴムをシムとする
ことは本考案の全く新しい成果である。
タのシムにステイフネスの大きい金属薄板を用い
ることにより剛性の大きい機械的抵抗となつてた
わみ変形、ねじり変形を抑圧する傾向があるのを
突き止め、ステイフネスが小さく、弾性復元力に
もすぐれる導電性ゴムをシムにしたものであつ
て、第７図，第８図に従来のものとの比較をグラ
フ曲線によつて示したように、1.2〜３倍の変位
量を得られることが確認された。しかして既に説
明したような特性を持つ導電性ゴムをシムとする
ことは本考案の全く新しい成果である。
第１図〜第５図は本考案の実施例を示し、第１
図はたわみ変位取り出しのバイモルフの平面図、
第２図は第１図Ａ−Ａ線拡大切断面図、第３図は
側面図、第４図はねじり変位取り出しバイモルフ
の平面図、第５図はバイモルフをねじり端から見
た正面図、第６図は寸法を示した平面図、第７
図、第８図は従来品との対比試験成績のグラフ図
である。 １，１１→導電性ゴムからなるシム、２→圧電
素子、３，４→リード線。
図はたわみ変位取り出しのバイモルフの平面図、
第２図は第１図Ａ−Ａ線拡大切断面図、第３図は
側面図、第４図はねじり変位取り出しバイモルフ
の平面図、第５図はバイモルフをねじり端から見
た正面図、第６図は寸法を示した平面図、第７
図、第８図は従来品との対比試験成績のグラフ図
である。 １，１１→導電性ゴムからなるシム、２→圧電
素子、３，４→リード線。
Claims (1)
- 一対の圧電素子の間に導電性ゴムからなるシム
を挟合接着したことを特徴とするバイモルフ型ア
クチユエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984159637U JPH0314055Y2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984159637U JPH0314055Y2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6175148U JPS6175148U (ja) | 1986-05-21 |
| JPH0314055Y2 true JPH0314055Y2 (ja) | 1991-03-28 |
Family
ID=30717588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984159637U Expired JPH0314055Y2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0314055Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4427665B2 (ja) * | 2004-07-28 | 2010-03-10 | 国立大学法人広島大学 | 曲げ変形センサおよび変形測定装置 |
| JP6586686B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2019-10-09 | 国立大学法人福井大学 | 高分子アクチュエーターの制御方法、高分子アクチュエーター及びこの高分子アクチュエーターを利用した微少流体送出装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5919384A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-31 | Omron Tateisi Electronics Co | 圧電バイモルフ |
-
1984
- 1984-10-22 JP JP1984159637U patent/JPH0314055Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5919384A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-31 | Omron Tateisi Electronics Co | 圧電バイモルフ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6175148U (ja) | 1986-05-21 |
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