JPS59132182A - バイモルフ振動子の駆動方法 - Google Patents
バイモルフ振動子の駆動方法Info
- Publication number
- JPS59132182A JPS59132182A JP58006855A JP685583A JPS59132182A JP S59132182 A JPS59132182 A JP S59132182A JP 58006855 A JP58006855 A JP 58006855A JP 685583 A JP685583 A JP 685583A JP S59132182 A JPS59132182 A JP S59132182A
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- JP
- Japan
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- vibrator
- voltage
- lead wire
- piezoelectric
- plates
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- Pending
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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】
本発明はバイモルレフ形圧電振動子の駆動力゛法に関す
るものである。
るものである。
バイモルレフ形圧電振動子は板厚方向に分極せしめた２
枚の圧電体板を接合したもので、通常これを振動せしめ
る方法としては、駆動電圧を一方の圧電体板には分極方
向と同方向に印加するとともに、他方の圧電体板には分
極方向と反対方向に印加して、各圧電体板を相補的に伸
縮せしめ、板厚方向にわん曲振動せしめる。
枚の圧電体板を接合したもので、通常これを振動せしめ
る方法としては、駆動電圧を一方の圧電体板には分極方
向と同方向に印加するとともに、他方の圧電体板には分
極方向と反対方向に印加して、各圧電体板を相補的に伸
縮せしめ、板厚方向にわん曲振動せしめる。
ところで、上記バイモルフ振動子の圧電体板に、分極方
向と逆方向に印加できる電圧（以下逆電圧という）の限
界値は分極方向と同一方向に印加できる電圧（以下順電
圧という）の限界値に比して小さい。これは順電圧が圧
電体板のほぼ耐電圧まで印加できるのに対して、逆電圧
ではよシ低い電圧で分極の乱れが生じ、圧電体板の性能
が劣化することによる。そして、この分極の乱れを生じ
る電圧は雰囲気温度の上昇に伴なって低下し、これによ
シ逆電圧の限界値は−ｍ小さくなる。ちなみに、バイモ
ルフ振動子に一般に良く使用されるＰＺＴ圧電体板では
、これを６００ｖで分極せしめた場合、順電圧の限界値
が雰囲気温度に関係なく約４００Ｖであるのに対して、
逆電圧の限界値は常温で約２００■であシ、例えば車両
のエンジンルーム内等の高温雰囲気下では１００Ｖ近く
まで低下する。
向と逆方向に印加できる電圧（以下逆電圧という）の限
界値は分極方向と同一方向に印加できる電圧（以下順電
圧という）の限界値に比して小さい。これは順電圧が圧
電体板のほぼ耐電圧まで印加できるのに対して、逆電圧
ではよシ低い電圧で分極の乱れが生じ、圧電体板の性能
が劣化することによる。そして、この分極の乱れを生じ
る電圧は雰囲気温度の上昇に伴なって低下し、これによ
シ逆電圧の限界値は−ｍ小さくなる。ちなみに、バイモ
ルフ振動子に一般に良く使用されるＰＺＴ圧電体板では
、これを６００ｖで分極せしめた場合、順電圧の限界値
が雰囲気温度に関係なく約４００Ｖであるのに対して、
逆電圧の限界値は常温で約２００■であシ、例えば車両
のエンジンルーム内等の高温雰囲気下では１００Ｖ近く
まで低下する。
ここにおいて、上記従来の圧電振動子駆動方法では振動
子に印加できる駆動電圧が逆電圧の限界値によって制限
されるだめ、車両のエンジンルーム内等に設置される機
器、例えばリレー、制御弁等の作動源としては振動子の
変位量、帆用力ともに充分でなかった。
子に印加できる駆動電圧が逆電圧の限界値によって制限
されるだめ、車両のエンジンルーム内等に設置される機
器、例えばリレー、制御弁等の作動源としては振動子の
変位量、帆用力ともに充分でなかった。
本発明は上記問題点に鑑み、バイモルフ振動゛ 子の
駆動電圧を雰囲気温度に関係なく印加でき、これによっ
て高温雰囲気でも振動子に充分な変位量と作用力を発揮
せしめることができるバイモルフ振動子の駆動方法を提
供することを目的とするものである。
駆動電圧を雰囲気温度に関係なく印加でき、これによっ
て高温雰囲気でも振動子に充分な変位量と作用力を発揮
せしめることができるバイモルフ振動子の駆動方法を提
供することを目的とするものである。
すなわち、本発明の駆動方法は振動子の肉圧電体板に交
互に、その一方に分極方向と同方向の駆動電圧を印加す
るとともに、他方は分極方向を同電位となして、振動子
を板厚方向にわん曲振動せしめることを特徴としている
。
互に、その一方に分極方向と同方向の駆動電圧を印加す
るとともに、他方は分極方向を同電位となして、振動子
を板厚方向にわん曲振動せしめることを特徴としている
。
以下、図示の実施例によυ本発明を説明する。
第１図に本発明の方法を実施する装置の構成を示す。図
中１はＰＺＴ圧電体板１ａ、１ｂを接合して構成したバ
イモルフ振動子、２は切換≦〉 用リレ、３は電源１である。圧電体板１ａ、ｘｂは板厚
方向に分極せしめてあシ、それぞれ接合面側が負極とし
である。接合面および外側面には図示しない電極が形成
してあり、各電極とリレー２はそれぞれリード線４ａ、
４ｂ、４０で接続しである。また、リレー２と電源３
は正電圧側リード線Ｐおよびアース側リード線ｎで接続
しである。
中１はＰＺＴ圧電体板１ａ、１ｂを接合して構成したバ
イモルフ振動子、２は切換≦〉 用リレ、３は電源１である。圧電体板１ａ、ｘｂは板厚
方向に分極せしめてあシ、それぞれ接合面側が負極とし
である。接合面および外側面には図示しない電極が形成
してあり、各電極とリレー２はそれぞれリード線４ａ、
４ｂ、４０で接続しである。また、リレー２と電源３
は正電圧側リード線Ｐおよびアース側リード線ｎで接続
しである。
第２図に切換用リレー２の接点構成およびリード線の接
続を示す。リレー２は常開接点２１ａ、２２ａおよび常
閉接点２１１）、２２ｂを有する。リード線４ａは接点
２１ａＳ２１’ｂの一端に接続され、リード線４ｂは接
点２２ａ、２２ｂの一端に接続しである。リード線４Ｃ
は接点２１ａ、ｚ２ｂの他端に接続されるとともにリー
ド線ｎと接続しである。リード線Ｐは接点２１ｂ、１２
ａの他端に接続しである。
続を示す。リレー２は常開接点２１ａ、２２ａおよび常
閉接点２１１）、２２ｂを有する。リード線４ａは接点
２１ａＳ２１’ｂの一端に接続され、リード線４ｂは接
点２２ａ、２２ｂの一端に接続しである。リード線４Ｃ
は接点２１ａ、ｚ２ｂの他端に接続されるとともにリー
ド線ｎと接続しである。リード線Ｐは接点２１ｂ、１２
ａの他端に接続しである。
上記構成を有する装置の作動を以下に説明する。
リレー接点が第２図に示す状態にある場合、リード線Ｐ
の正電圧はリード線４ａに現われ、リード線４１）、４
Ｇはリード線ｎに接続されてアースされる。これにより
、圧電体板１ａにはリード線４ａよりリード線４Ｃに向
かう分極方向と同方向の電界が生じ、この結果圧電体板
１ａは長手方向に収縮する。一方、リード線ａｂ。
の正電圧はリード線４ａに現われ、リード線４１）、４
Ｇはリード線ｎに接続されてアースされる。これにより
、圧電体板１ａにはリード線４ａよりリード線４Ｃに向
かう分極方向と同方向の電界が生じ、この結果圧電体板
１ａは長手方向に収縮する。一方、リード線ａｂ。
４Ｃは同電位であるから、圧電体板１ｂに−は電界は生
じず、変形力が作用しない。そこで、全体として振動子
１は第３図（１）に示す如く図の左方へわん曲振動する
。
じず、変形力が作用しない。そこで、全体として振動子
１は第３図（１）に示す如く図の左方へわん曲振動する
。
リレー２の図示しないコイルを付勢すると、第２図の常
開接点２１ａ、２２ａは閉成し、常閉接点２１ｂ、２２
ｂは開成する。この状態ではリード線Ｐとリード線４ｂ
が接続され、リーこの時、圧電体板１ａには電界は生じ
ず、変形力が作用しないから、全体として振動子は第３
図（２）に示す如く図の右方へわん曲振動する。
開接点２１ａ、２２ａは閉成し、常閉接点２１ｂ、２２
ｂは開成する。この状態ではリード線Ｐとリード線４ｂ
が接続され、リーこの時、圧電体板１ａには電界は生じ
ず、変形力が作用しないから、全体として振動子は第３
図（２）に示す如く図の右方へわん曲振動する。
第４図は従来方法と上記本発明の方法と啄よシバイモル
フ振動子１を振動せしめた場合の印加電圧と振動子ｌの
先端反位量の関係を比較したものである。図中、線Ｘは
本発明の方法、線ｙは従来の方法である。振動子ｌとし
ては長さ２５閂、９品２５１ｍ、厚さ０．２賭で、６０
０Ｖで分極せしめたＰＺＴ１ｆ電体板１ａ、１ｂを接合
したものを使用した。
フ振動子１を振動せしめた場合の印加電圧と振動子ｌの
先端反位量の関係を比較したものである。図中、線Ｘは
本発明の方法、線ｙは従来の方法である。振動子ｌとし
ては長さ２５閂、９品２５１ｍ、厚さ０．２賭で、６０
０Ｖで分極せしめたＰＺＴ１ｆ電体板１ａ、１ｂを接合
したものを使用した。
図よシ明らかな如く本発明の駆動方法は圧電体板１ａ、
１ｂの一方にのみ駆動電圧を印加するものであるから、
肉圧電体板１ａ１ ｌｂに同時に電圧を印加し、相補的
にわん曲振動せしめる従来方法と較べると、駆ｗＪｈ圧
が同じであれば、振動子１の変位量はほぼ、半分となる
。
１ｂの一方にのみ駆動電圧を印加するものであるから、
肉圧電体板１ａ１ ｌｂに同時に電圧を印加し、相補的
にわん曲振動せしめる従来方法と較べると、駆ｗＪｈ圧
が同じであれば、振動子１の変位量はほぼ、半分となる
。
しかしながら、本発明の方法では駆！１１７Ｉ電圧を常
に圧電体板１ａ、１１）の分極方向と同一方向に印加す
るから、駆動電圧は雰囲気温度に関係なく４００Ｖない
しそれ以上にし得る。これに対して、従来方法では駆動
電圧が通道電圧の限算値により制限され、この限界値は
車両のエンジンルーム内の如き高温雰囲気（１１０’Ｃ
程度）下では１００Ｖ程度に低下する。
に圧電体板１ａ、１１）の分極方向と同一方向に印加す
るから、駆動電圧は雰囲気温度に関係なく４００Ｖない
しそれ以上にし得る。これに対して、従来方法では駆動
電圧が通道電圧の限算値により制限され、この限界値は
車両のエンジンルーム内の如き高温雰囲気（１１０’Ｃ
程度）下では１００Ｖ程度に低下する。
この状態では従来方法による振動子ｌの献位〜童はＱ、
５ ｔｎｘ程度にまで小さくなる。これに対して本発
明の方法では変位量は約２倍の１．２關を維持でき、従
って作用力も大きい。
５ ｔｎｘ程度にまで小さくなる。これに対して本発
明の方法では変位量は約２倍の１．２關を維持でき、従
って作用力も大きい。
このように、本発明の駆動方法はバイモルフ振動子を構
成する２枚の圧電体板に交互に、その一方に分極方向と
同方向の駆動電圧を印加するとともに、他方は分極方向
と同電位となして、振動子を振動せしめるようにしたの
で、特に高温下において充分な振動変位量と作用力を発
揮せしめることができる。
成する２枚の圧電体板に交互に、その一方に分極方向と
同方向の駆動電圧を印加するとともに、他方は分極方向
と同電位となして、振動子を振動せしめるようにしたの
で、特に高温下において充分な振動変位量と作用力を発
揮せしめることができる。
なお、圧電体板１ａ、１ｂの接合面側をそれぞれ正極と
負極に分極せしめた振動子１に対しては第５図のように
電圧を印加すれば上記実施例と同様の効果がある。図中
■は正電圧であるまた、駆動電圧の切換手段としてはリ
レーに限らず、半導体スイッチを使用してももちろん良
い。
負極に分極せしめた振動子１に対しては第５図のように
電圧を印加すれば上記実施例と同様の効果がある。図中
■は正電圧であるまた、駆動電圧の切換手段としてはリ
レーに限らず、半導体スイッチを使用してももちろん良
い。
以上の如く、本発明の方法によれば、圧電バイモルフ振
動子を雰囲気温度に左右されることなく極めて効果的に
駆動することができ、特に車両のエンジンルーム等に設
置される機器の作動源に振動子を使用する場合に有効で
ある。
動子を雰囲気温度に左右されることなく極めて効果的に
駆動することができ、特に車両のエンジンルーム等に設
置される機器の作動源に振動子を使用する場合に有効で
ある。
第１図は本発明の方法を突流する装置の構成を示す図、
第２図はリレーの接点構成を示す図、第３図は振動子の
振動状態を示す図、第４図は振動子に印加する駆動電圧
と先端の変位量の関係を示す図、第５図は他の実施例に
おける振動子の振動状態を示す図である。 １・・・・・・バイモルフ振動子 ｌａ、ｌｂ・・・・・・圧電体板 ２・・・・・・切換用リレー ３・・・・・・電 と 第１図 や、ヨ 第３図 第４図 す４ス動電圧 第５図 （１） （２χ
第２図はリレーの接点構成を示す図、第３図は振動子の
振動状態を示す図、第４図は振動子に印加する駆動電圧
と先端の変位量の関係を示す図、第５図は他の実施例に
おける振動子の振動状態を示す図である。 １・・・・・・バイモルフ振動子 ｌａ、ｌｂ・・・・・・圧電体板 ２・・・・・・切換用リレー ３・・・・・・電 と 第１図 や、ヨ 第３図 第４図 す４ス動電圧 第５図 （１） （２χ
Claims (1)
- 板厚方向に分極せしめた２枚の圧電体板を接合して構成
したバイモルフ振動子において、上記同圧電体板には交
互に、その一方に分極方向と同方向の駆動電圧を印加す
るとともに、他方は分極方向を同電位となして、上記バ
イモルフ振動子を板厚方向に振動せしめることを特徴と
するバイモルフ振動子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58006855A JPS59132182A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | バイモルフ振動子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58006855A JPS59132182A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | バイモルフ振動子の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59132182A true JPS59132182A (ja) | 1984-07-30 |
Family
ID=11649839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58006855A Pending JPS59132182A (ja) | 1983-01-19 | 1983-01-19 | バイモルフ振動子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59132182A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009083182A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Brother Ind Ltd | 液体移送装置及び圧電アクチュエータ |
| EP2234184A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-29 | NGK Insulators, Ltd. | Method for manufacturing a piezoelectric actuator |
-
1983
- 1983-01-19 JP JP58006855A patent/JPS59132182A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009083182A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Brother Ind Ltd | 液体移送装置及び圧電アクチュエータ |
| EP2234184A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-29 | NGK Insulators, Ltd. | Method for manufacturing a piezoelectric actuator |
| US8375538B2 (en) | 2009-03-27 | 2013-02-19 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for manufacturing piezoelectric actuator |
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