JPH11236880A - 圧電ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電素子を積層した振動板の振動によりガス
を一定方向に排出する圧電ポンプにおいて、振動板の振
動特性のばらつきをなくし、安定したポンプ特性が得ら
れるようにする。 【解決手段】 圧電素子１０を積層した振動板８をポン
プ室を形成するアッパケース４とロワケース６とで挟持
することにより、振動板８を振動させた際に吸入孔４ｄ
からガスを吸入し排出孔１４ａからガスを排出する圧電
ポンプにおいて、アッパケース４の枠部４ｅに振動板
８，ロワケース６，バネ座金１８，押え板２０を順に収
納して、枠部４ｅ端部の加締め部４ｆを加締めることに
より、これら各部を固定する。そして、バネ座金１８の
付勢力によりケースから振動板８に加わる圧力Ｐが、３
０ＭＰａ以上となるように設定する。この結果、振動板
の振動特性のばらつきをなくすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子を積層し
た振動板を備え、この振動板を圧電素子への交流電圧印
加によって振動させることにより、ガスを一定方向に排
出する圧電ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、角速度検出装置の一つとし
て、一定方向に噴出されたガス流に対して、移動体の進
行方向の変化による角速度が作用したときのガス流の偏
向状態を、ヒートワイヤ等からなる感温素子を用いて電
気的に検出するようにしたガス式角速度検出器が知られ
ている（特開平２−１３０４７４号公報，特開平３−２
９８５８号公報，特開平３−２５５９６１号公報等参
照）。

【０００３】また、この種の角速度検出装置では、上記
各公報に開示されているように、角速度検出用のガス流
を生成するためのポンプとして、圧電素子を積層した振
動板をポンプ室内に収納し、その振動板の振動により、
ポンプ室の外壁に形成した排出孔からガスを吐出するよ
うに構成された圧電ポンプが使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の圧
電ポンプは、所謂ダイヤフラム式のポンプであり、圧電
ポンプを実際に作製する際には、圧電素子への交流電圧
印加によって振動板が振動し得るように、振動板周囲
を、ポンプ室を構成する一対のケースで挟持する必要が
ある。そして、角速度検出素子において、角速度の検出
精度を確保するには、圧電ポンプから噴出されるガス流
を一定にする必要があり、そのためには、振動板の振動
特性（共振周波数，共振時の圧電素子のインピーダンス
等）のばらつきをなくす必要がある。

【０００５】ところが、本発明者らが各種実験を行った
ところ、振動板の振動特性は、振動板をポンプ室に固定
するために一対のケースで挟持する際の荷重や、その挟
持部分の面積等で変化し、これらを適正に設定しない
と、製造時のばらつき等で、振動板の振動特性が大きく
変化し、安定したポンプ特性が得られなくなる、といっ
たことが判った。

【０００６】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、圧電素子を積層した振動板を振動させること
によりガスを一定方向に排出する圧電ポンプにおいて、
振動板の振動特性のばらつきをなくし、常に安定してガ
スを排出できるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段，発明の実施の形態及び発
明の効果】かかる目的を達成するためになされた請求項
１に記載の圧電ポンプは、中央に凹部を有する皿状に形
成され、該凹部を内側にして互いに対向配置されること
によりポンプ室を形成する一対のケースと、板面中央に
圧電体が積層され、該圧電体が積層されない板面周縁部
分が前記一対のケースの凹部周囲の対向面で挟持され
て、前記ポンプ室を２分する振動板と、からなり、前記
圧電体への交流電圧印加によって振動板を振動させるこ
とにより、前記一対のケースの一方に形成された吸入孔
及び排出孔を介してガスを給排可能な圧電ポンプにおい
て、前記各ケースから前記振動板に加わる荷重Ｆを、前
記振動板において該荷重Ｆが加わる挟持部の面積Ｓで除
した、単位面積当たりの圧力Ｐが、前記振動板の振動特
性が安定する３０ＭＰａ以上となるよう構成してなるこ
とを特徴とする。

【０００８】これは、前記各ケース間で振動板を挟持す
る際の圧力Ｐ（＝Ｆ／Ｓ）が小さい領域では、その圧力
Ｐ（換言すれば各ケース間を締め付ける際の荷重Ｆ）が
少し変化しただけでも、振動板の振動特性が大きく変化
し、製造時のばらつき等によって、安定した振動特性が
得られなくなるためである。

【０００９】つまり、本発明（請求項１）では、一対の
ケースで振動板の周縁部分を挟持して振動板をポンプ室
内に固定する際の荷重Ｆを、その挟持部の面積Ｓで除し
た圧力Ｐの下限値を３０ＭＰａに規定することで、振動
板の振動特性を安定化させる。従って、本発明によれ
ば、振動板の振動特性が製造時のばらつき等によって大
きく変化するのを防止し、圧電素子への交流電圧印加に
よって圧電ポンプからガスを安定して排出させることが
可能になる。尚、上記圧力Ｐの下限値；３０ＭＰａは、
後述実施例に記載の実験を含む各種実験の結果得られた
値である。

【００１０】ところで、このように圧力Ｐを規定するに
は、製造時に、振動板の周縁部分を挟持する一対のケー
スを接合する際の荷重Ｆを調整する必要があり、例え
ば、ケースの接合を、ねじを用いて行う場合には、その
ねじの締付トルクを調整すればよい。

【００１１】しかし、このようにケースの接合をねじを
用いて行うように構成すると、製造時に、ねじの締付ト
ルクを調整しなければならず、製造時の作業性が低下す
るとか、或いは、各ケースにねじを通すためのねじ孔を
設ける必要があるため、ケースが大きくなって、圧電ポ
ンプを小型化する際の妨げになる、という問題がある。

【００１２】そこで、本発明（請求項１）を実現するに
は、圧電ポンプを請求項２に記載のように構成すること
が望ましい。即ち、請求項２に記載の圧電ポンプは、請
求項１記載の圧電ポンプにおいて、前記一対のケースの
内、前記吸入孔及び排出孔が形成された第１ケースの前
記振動板挟持部周縁からは、前記振動板を挟んで他方の
第２ケースを収納するための筒状の枠部が延設されると
共に、該延設された枠部の端部には、該枠部の板厚より
も薄い加締め部が枠部の外側壁面に沿って延設され、前
記各ケースの接合は、前記第１ケースの枠部に、前記振
動板，前記第２ケース，該第２ケースを第１ケース側に
付勢する付勢部材を順に収納すると共に、該付勢部材を
枠部内に位置決めするための押え板を前記加締め部内に
収納して、該押え板周囲を前記枠部の端部に当接し、そ
の後、該加締め部を該枠部が形成する筒の内側に加締め
て、前記押え板を前記枠部端部に固定することにより行
われることを特徴とする。

【００１３】このように、請求項１記載の圧電ポンプに
よれば、第１ケースの枠部端部に形成された加締め部を
内側に加締めることにより、第１ケースの筒状の枠部内
に、振動板，第２ケース，付勢部材が収納されるため、
第１ケースと第２ケースとの接合を極めて簡単に行うこ
とができる。また、付勢部材は、枠部の端部に当接され
る押え板にて位置決めされることから、第１ケースと第
２ケースとの間に挟持される振動板に加わる荷重Ｆは、
付勢部材の付勢力のみによって決定される。従って、上
記請求項１による規定を満足するには、振動板に加わる
荷重Ｆが最適値となるように付勢部材の材質，形状等を
設定すればよく、製造時には、荷重調整のための特別な
作業を行う必要はない。従って、本発明によれば、請求
項１に記載の圧電ポンプを、極めて簡単に製造すること
が可能になる。

【００１４】また、請求項２のように、振動板に加わる
荷重Ｆを付勢部材の付勢力にて設定するようにした場
合、付勢部材を用いず、ねじの締付力等だけでケース間
に振動板を挟持するようにした場合に比べて、振動板の
振動特性が温度によって変化するのも防止できる。

【００１５】つまり、振動板の周縁部分は、一対のケー
スで挟持されるため、各ケースをねじ等を用いて直接接
合すると、振動板の振動特性に影響を与える荷重Ｆは、
温度変化に伴い生じるケースの膨張・収縮により変化す
ることになり、圧電ポンプの使用温度が変化すれば、振
動板の振動特性も大きく変化することになる。しかし、
本発明のように、振動板を挟持する荷重Ｆを、付勢部材
の付勢力にて設定するようにした場合には、温度変化に
伴い生じる各ケースや押え板の膨張・収縮を付勢部材に
て吸収し、温度変化によって振動板に加わる荷重Ｆが変
化するのを防止できる。

【００１６】よって本発明によれば、振動板の振動特性
の温度変化をも抑制できることになり、上記各公報に開
示されているように、圧電ポンプを自動車用の角速度検
出装置に使用する場合等、圧電ポンプを温度変化が大き
な環境下で使用しても、振動板の振動特性，延いては圧
電ポンプからのガスの排出特性を安定化させることが可
能になる。

【００１７】尚、付勢部材としては、第１ケースと第２
ケースとの間に挟持される振動板の周縁部分を、第２ケ
ースの背後から付勢できればよいため、請求項３に記載
のように、第２ケースの凹部周縁の振動板挟持部を背後
より付勢できる大きさの環状のバネ座金にて構成すれば
よい。

【００１８】またこのように、温度変化による振動特性
の変化を抑制するには、請求項４に記載のように、前記
振動板と前記各ケースとの熱膨張差が所定値以下となる
ように、前記振動板及び各ケースの材質を設定すること
が好ましく、特に、その材質としては、振動板に積層さ
れる圧電体（圧電セラミックス）に熱膨張係数を合わせ
て、熱サイクル毎のストレスを低減するために、請求項
５に記載のように、前記振動板及び前記各ケースを、鉄
及びニッケルを主成分とする金属（より好ましくは、請
求項６に記載のようにＦｅ４２Ｎｉ）にて構成すること
が望ましい。

【００１９】そして、請求項６に記載のように、振動板
及び各ケースをＦｅ４２Ｎｉにて構成した場合には、前
記圧力Ｐを、９８ＭＰａ以下にすることが望ましい。つ
まり、Ｆｅ４２Ｎｉの破壊応力は４９０ＭＰａであり、
このような柔らかい金属で静荷重の場合には一般に安全
率を５に設定するので、こうしたことを考慮すると、振
動板及び各ケースをＦｅ４２Ｎｉにて構成した場合に
は、前記圧力Ｐを、９８（＝４９０／５）ＭＰａ以下に
することが望ましい。

【００２０】一方、本発明の圧電ポンプは、振動板の振
動により、一方のケースに穿設された吸入孔からガスを
吸入して、同ケースに穿設された排出孔からガスを排出
できればよいため、これら各吸入・排出孔に、ガスの流
れを一方向（吸入方向・排出方向）に規制する弁体を設
けるようにしてもよいが、より好ましくは、請求項７に
記載のように構成すればよい。

【００２１】即ち、請求項７に記載の圧電ポンプは、請
求項１〜請求項６いずれか記載の圧電ポンプにおいて、
前記振動板には、前記２分した各ポンプ室を連通する連
通孔が形成され、前記排出孔は、前記ケースにおいて該
連通孔に対向する位置に形成されたことを特徴とする。

【００２２】そして、このように構成された圧電ポンプ
によれば、圧電素子への交流電圧の印加によって、振動
板を振動させれば、振動板に穿設された連通孔から排出
孔に向けて、排出ガスの流路が形成され、排出孔から真
っ直ぐガスが排出されることになり、吸入孔及び排出孔
に弁体を設けることなく、ポンプ室に対してガスを給排
させることができる。

【００２３】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図１は、本実施例の圧電ポンプの構成を表し、
（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＸ−Ｘ線断
面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＡ部分の拡大断面図であ
る。

【００２４】図１に示すように、本実施例の圧電ポンプ
２は、中央に同径の凹部４ａ，６ａを有する円皿状に形
成された一対のケース（アッパケース及びロワケース）
４，６と、これら各ケース４，６を凹部４ａ，６ａを内
側にして互いに対向配置することにより形成されるポン
プ室を２分する振動板８とを備える。振動板８は、各ケ
ース４，６の凹部４ａ，６ａよりも大きな径を有する円
板状の金属板からなり、その板面周縁部分を、各ケース
４，６の凹部４ａ，６ａ周囲の鍔部４ｂ，６ｂの対向面
にて挟持することにより、ポンプ室内に固定されて、ポ
ンプ室を２室に分離している。尚、これら各ケース４，
６と振動板８とは、共に、鉄とニッケルとの合金である
Ｆｅ４２Ｎｉからなる。

【００２５】また、振動板８のアッパケース４側の板面
には、ＰＺＴからなる圧電素子１０が積層されており、
圧電素子１０の表面には、駆動電圧（交流電圧）印加用
のビニル等の絶縁材で被覆されたリード線１２が半田付
けされている。そして、アッパケース４の凹部４ａのう
ち、このリード線１２が圧電素子１０に半田付けされる
部分は、段差を付けてより大きく凹んでおり、その凹部
の側壁には、リード線１２を引き出すためのリード線引
き出し孔４ｃと、ポンプ室内に外気を導入するための吸
入孔４ｄとが、夫々穿設されている。

【００２６】また、アッパケース４の凹部４ａにおい
て、振動板８と対向する対向面の吸入孔４ｄとは離れた
位置には、ポンプ室内のガスを排出するための吹出ノズ
ル１４が設けられ、吹出ノズル１４に穿設された排出孔
１４ａから、ポンプ室内のガスを真っ直ぐ排出できるよ
うにされている。そして、振動板８の排出孔１４ａとの
対向位置には、排出孔１４ａと略同じ径（例えば直径
０．５ｍｍ）の連通孔８ａが穿設され、この連通孔８ａ
にて、アッパケース４の凹部４ａにて形成される一方の
ポンプ室と、ロワケース６の凹部６ａにて形成される他
方のポンプ室とが連通されている。

【００２７】次に、前記一対のケース４，６の内、ガス
給排用の吸入孔４ｄｃ及び排出孔１４ａが形成されたア
ッパケース４の鍔部４ｂ周縁からは、振動板８を挟んで
ロワケース６を収納するための筒状の枠部４ｅが延設さ
れている。そして、この枠部４ｅには、振動板８及びロ
ワケース６が順に収納されると共に、ロワケース６の凹
部６ａ周囲の側壁と鍔部６ｂと枠部４ｅとで形成される
空間部分に、この空間を充填するための円環状のパッキ
ン１６が収納され、更に、その後方より、ロワケースの
鍔部６ｄをアッパケース４の鍔部４ｂ側に押しつける円
環状のバネ座金１８が収納されている。そして、このバ
ネ座金１８の後方には、バネ座金１８を枠部４ｅに位置
決めするための押え板２０が固定されている。

【００２８】尚、押え板２０は、アッパケース４の枠部
４ｅの端部から枠部４ｅの外側壁面に沿って延設され
た、枠部４ｅの板厚よりも薄い加締め部４ｆ内に収納し
て、押え板２０周囲を枠部４ｅの端部に当接させること
ができるように、その外径が、枠部４ｅの内径よりも大
きく形成されている。そして、押え板２０の固定は、押
え板２０を、加締め部４ｆ内に収納して、押え板２０周
囲を枠部４ｅの端部に当接させた後、加締め部４ｆを内
側に加締める、といった手順で行われる。

【００２９】このように構成された本実施例の圧電ポン
プ２においては、アッパケース４の鍔部４ｂとロワケー
ス６の鍔部６ｂとで挟持するために振動板８に加わる荷
重Ｆは、加締め部４ｆを加締めて、バネ座金１８を固定
した際にバネ座金１８に生じた歪により決定され、この
歪は、アッパケース４の枠部４ｅの深さと、枠部４ｅに
収納される上記各部の厚みとにより決定されることか
ら、これら各部の寸法を規定すれば、製造時のばらつき
により、振動板８に加わる荷重Ｆが大きくばらつくのを
防止できる。そして、本実施例では、バネ座金１８を、
材質；Ｓ６５Ｃ，硬度；ＨＴＣ４０〜５０の金属材料に
て構成し、加締め部４ｆを加締めることにより、バネ座
金１８の高さを１±００１ｍｍに変形させて、振動板８
に加わる荷重Ｆが、６０〜１８０ｋｇｆとなるようにし
ている。

【００３０】また本実施例では、振動板８をアッパケー
ス４の鍔部４ｂとロワケース６の鍔部６ｂとで挟持する
に当たって、振動板８に加わる荷重Ｆが、その挟持部分
で集中することのないよう、図１（ｃ）に示す如く、ロ
ワケース６の鍔部６ｂが振動板８に当接される部分を、
ロワケース６の凹部６ｂ側内壁に沿って形成した凸条６
ｃにて構成し、更に、凸条６ｃの振動板８への当接部の
幅を０．４ｍｍに設定することにより、振動板８の挟持
部分の面積Ｓが１８．３５ｍｍ² となり、振動板８に加
わる荷重Ｆをその面積Ｓで割った圧力Ｐ（＝Ｆ／Ｓ）
が、少なくとも３０ＭＰａ以上となるようにされてい
る。 ［実験１］次に、上記圧力Ｐの下限値；３０ＭＰａは、
本発明者らが各種実験を行った結果得られた値であるの
で、その実験の一例を説明する。

【００３１】まず、アッパケース４とロワケース６とで
振動板８を挟持する際に振動板８に加わる荷重Ｆを適宜
設定できるようにするために、実験用の圧電ポンプ３２
を作製した。図２に示す如く、この圧電ポンプは、アッ
パケース４及びロワケース６の凹部４ａ，６ｂの形状
や、これに挟持される圧電素子１０が積層された振動板
８の形状等は、全て、図１に示した実施例の圧電ポンプ
２と同様である。そして、異なる点は、アッパケース４
及びロワケース６の鍔部４ｂ及び６ｂの外径を大きくし
て、これら各鍔部４ｂ，６ｂの４箇所に、雄ねじ３４を
挿通するためのねじ孔を穿設し、各ねじ孔に雄ねじ３４
を挿通して、ナット３６で締め付けることにより、アッ
パケース４とロワケース６とを接合した点である。従っ
て、この圧電ポンプ３２によれば、雄ねじ３４とナット
３６との締付トルクＴから、振動板８に加わる荷重Ｆ，
延いてはこの荷重Ｆを振動板８の挟持部分の面積Ｓで割
った圧力Ｐを適宜設定できる。

【００３２】また、この圧力Ｐと振動特性との関係を測
定するために、実験用の圧電ポンプ３２として、ロワケ
ース６の鍔部６ｂに形成する凸条６ｃの振動板８への当
接部の幅を、図２（ｃ）に示すように、上記実施例と同
様に０．４ｍｍにしたものと（以下、形状１という）、
０．２ｍｍにしたものと（以下、形状２という）、凸条
６ｃを２条にして各部の当接部の幅を０．１ｍｍ，その
間隔を０．２ｍｍにしたものと（以下形状３という）、
の３種類を用意した。

【００３３】尚、図２において、（ａ）は圧電ポンプ３
２の平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＹ−Ｙ線部分断面
図、（ｃ）は（ｂ）に示す３部分の拡大説明図である。
そして、図２において、図１に示した圧電ポンプ２と同
様の箇所については、図１と同じ符号を付与してあるの
で、詳細な説明は省略する。

【００３４】そして、振動板締付部に、上記形状１〜形
状３の凸条６ｃを有する３種類の圧電ポンプ３２の各々
に対して、雄ねじ３４とナット３６との締付トルクＴ[k
gf・cm]を、１．００[kgf・cm]から２．２５[kgf・cm]へと
６段階に変化させて、各締付トルクＴでの振動板８の共
振周波数と、振動板共振時の圧電素子１０のインピーダ
ンス（共振抵抗）とを夫々３回測定した。

【００３５】その測定結果を、下記の表１〜表３、並び
に、図３〜図５のグラフに示す。尚、下記の表１〜表３
並びに図３〜図５のグラフにおいて、圧力Ｐは、締付ト
ルクＴと振動板８における凸条６ｃによる挟持部分の面
積Ｓとから求めた値である。また、共振抵抗及び共振周
波数の測定は、振動板８に積層された圧電素子１０に印
加する交流電圧の周波数（換言すれば振動周波数）を変
化させ、インピーダンスが最小となった点を共振点とし
て、そのときのインピーダンス及び駆動周波数を測定す
る、といった手順で行った。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】

【表３】

【００３９】そして、上記測定結果から、締付トルクＴ
（引いては、圧力Ｐ）が大きい程、共振抵抗及び共振周
波数が安定し、共振抵抗及び共振周波数を製造時のばら
つきに影響されることなく安定化させるには、圧力Ｐを
３０ＭＰａ以上にすればよいことが判る。

【００４０】また、ロワケース６の凸条６ｃを、形状
２，形状３に比べて振動板８の挟持部部分の面積が大き
い、形状１にした圧電ポンプ３２では、凸条６ｃが形状
２，形状３の圧電ポンプ３２に対して、共振抵抗及び共
振周波数が共に安定していることから、共振抵抗及び共
振周波数を製造時のばらつきに影響されることなく安定
化させるには、振動板１８の挟持部分の面積を大きくす
ればよいことが判る。 ［実験２］次に、図１に示した圧電ポンプ２のように、
振動板８を付勢部材であるバネ座金１６の付勢力にて挟
持するように構成した場合と、図２に示した圧電ポンプ
３２のように、アッパケース４とロワケース６とを接合
するねじの締付トルクにて挟持するように構成した場合
とで、振動板８の振動特性の温度に対する変化を測定し
た。

【００４１】この実験は、図６に示すように、振動板８
に積層された圧電素子１０に印加する交流電圧の周波数
（換言すれば振動周波数）を３ｋＨｚから７ｋＨｚへと
変化させて、インピーダンスが最小となり、振動板８が
共振しているときのインピーダンス（共振抵抗）と、駆
動周波数（共振周波数）と、圧電素子１０の静電容量と
を夫々測定するといった測定動作を、圧電ポンプ２の温
度を「常温」→「−３０℃」→「常温」→「＋８０℃」
→「常温」と変化させつつ各温度条件下で行った。

【００４２】尚、図６は図１に示した実施例の圧電ポン
プ２の各温度条件下での周波数とインピーダンスとの関
係を表す。そして、図６において、２５℃-1，２５℃-
2，２５℃-3のラインは、常温を＋２５℃として最初に
測定した結果，−３０℃から常温まで温度を上昇させた
際の２回目の測定結果、及び、＋８０℃から常温まで温
度を低下させた際の３回目の測定結果を夫々表す。ま
た、図２に示した圧電ポンプ３２の各温度条件下での周
波数とインピーダンスとの関係についても、同様の手順
で行ったが、この測定については、都合により、常温を
２０℃として行った。

【００４３】この測定結果を、下記の表４，表５と図
７，図８に夫々示す。

【００４４】

【表４】

【００４５】

【表５】

【００４６】そして、上記測定結果から、図１に示した
ように振動板８をバネ座金１６の付勢力にて挟持するよ
うにした場合、図２に示したようにねじの締付トルクに
て挟持するようにした場合に比べて、振動板８の振動特
性が安定し、温度変化に対する特性変化が少ない圧電ポ
ンプを実現できることが判る。

【００４７】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、付勢部材としてバネ座金を用いるものとして説明し
たが、付勢部材としては、コイルスプリング、ゴムパッ
キン等、弾性を有するものであれば、使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の圧電ポンプ２の構成を表す説明図で
ある。

【図２】 実験に用いた圧電ポンプ３２の構成を表す説
明図である。

【図３】 実験１における形状１の圧電ポンプに対する
測定結果を表すグラフである。

【図４】 実験１における形状２の圧電ポンプに対する
測定結果を表すグラフである。

【図５】 実験１における形状３の圧電ポンプに対する
測定結果を表すグラフである。

【図６】 実験２の手順を説明する説明図である。

【図７】 実験２における圧電ポンプ２に対する測定結
果を表すグラフである。

【図８】 実験２における圧電ポンプ３２に対する測定
結果を表すグラフである。

【符号の説明】

２，３２…圧電ポンプ、４…アッパケース、４ａ，６ａ
…鍔部、４ｄ…吸入孔、４ｅ…枠部、６…ロワケース、
６ｃ…凸条、８…振動板、１０…圧電素子、１４…吹出
ノズル、１４ａ…排出孔、１６…スペーサ、１８…バネ
座金、２０…押え板。

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 康生 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 亀山 勉 栃木県宇都宮市大塚町７−３ (72)発明者 加藤 清 栃木県宇都宮市御幸ヶ原町111−６

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央に凹部を有する皿状に形成され、該
   凹部を内側にして互いに対向配置されることによりポン
   プ室を形成する一対のケースと、 板面中央に圧電体が積層され、該圧電体が積層されない
   板面周縁部分が前記一対のケースの凹部周囲の対向面で
   挟持されて、前記ポンプ室を２分する振動板と、 からなり、前記圧電体への交流電圧印加によって振動板
   を振動させることにより、前記一対のケースの一方に形
   成された吸入孔及び排出孔を介してガスを給排可能な圧
   電ポンプにおいて、 前記各ケースから前記振動板に加わる荷重Ｆを、前記振
   動板において該荷重Ｆが加わる挟持部の面積Ｓで除した
   単位面積当たりの圧力Ｐが、前記振動板の振動特性が安
   定する３０ＭＰａ以上となるよう構成してなることを特
   徴とする圧電ポンプ。
2. 【請求項２】 前記一対のケースの内、前記吸入孔及び
   排出孔が形成された第１ケースの前記振動板挟持部周縁
   からは、前記振動板を挟んで他方の第２ケースを収納す
   るための筒状の枠部が延設されると共に、該延設された
   枠部の端部には、該枠部の板厚よりも薄い加締め部が枠
   部の外側壁面に沿って延設され、 前記各ケースの接合は、前記第１ケースの枠部に、前記
   振動板，前記第２ケース，該第２ケースを第１ケース側
   に付勢する付勢部材を順に収納すると共に、該付勢部材
   を枠部内に位置決めするための押え板を前記加締め部内
   に収納して、該押え板周囲を前記枠部の端部に当接し、
   その後、該加締め部を該枠部が形成する筒の内側に加締
   めて、前記押え板を前記枠部端部に固定することにより
   行われることを特徴とする請求項１に記載の圧電ポン
   プ。
3. 【請求項３】 前記付勢部材は、前記第２ケースの凹部
   周縁の前記振動板挟持部を背後より付勢する、環状のバ
   ネ座金からなることを特徴とする請求項２に記載の圧電
   ポンプ。
4. 【請求項４】 前記振動板と前記各ケースとの熱膨張
   差が所定値以下となるように、前記振動板及び各ケース
   の材質を設定してなることを特徴とする請求項１〜請求
   項３いずれか記載の圧電ポンプ。
5. 【請求項５】 前記振動板及び前記各ケースは、鉄及び
   ニッケルを主成分とする金属からなることを特徴とする
   請求項４に記載の圧電ポンプ。
6. 【請求項６】 前記振動板及び前記各ケースはＦｅ４２
   Ｎｉからなり、前記圧力Ｐは９８ＭＰａ以下であること
   を特徴とする請求項５に記載の圧電ポンプ。
7. 【請求項７】 前記振動板には、前記２分した各ポンプ
   室を連通する連通孔が形成され、前記排出孔は、前記ケ
   ースにおいて該連通孔に対向する位置に形成されたこと
   を特徴とする請求項１〜請求項６いずれか記載の圧電ポ
   ンプ。