JPS5919383A - 圧電バイモルフ - Google Patents
圧電バイモルフInfo
- Publication number
- JPS5919383A JPS5919383A JP57129297A JP12929782A JPS5919383A JP S5919383 A JPS5919383 A JP S5919383A JP 57129297 A JP57129297 A JP 57129297A JP 12929782 A JP12929782 A JP 12929782A JP S5919383 A JPS5919383 A JP S5919383A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- electric field
- piezoelectric
- axis direction
- polarizing axis
- 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.)
- Pending
Links
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
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Landscapes
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (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】
（ａ） 発明の関連する技術分野
この発明はピックアップ、圧電リレー、ブザー等に振動
子やアクチュエータとして用いられる圧電バイモルフに
関する。
子やアクチュエータとして用いられる圧電バイモルフに
関する。
（ｂ） 従来技術とその欠点
一般に、圧電バイモルフには、２枚の圧電素子を中間電
極板あるいは機械的強度を補強するための金属板等を介
在させて貼り合わせたものと、単に接着剤のみて貼り合
わせたものとが実用に供されている。このような圧電バ
イモルフに電界を印加すると一方の圧電素子が伸び、他
方の圧電素子が縮むために機械的コンブライヤンスの大
きなたわみ運動を行う。このたわみ運動を利用して、圧
電バイモルフは振動子やアクチュエータに用いられてい
る。
極板あるいは機械的強度を補強するための金属板等を介
在させて貼り合わせたものと、単に接着剤のみて貼り合
わせたものとが実用に供されている。このような圧電バ
イモルフに電界を印加すると一方の圧電素子が伸び、他
方の圧電素子が縮むために機械的コンブライヤンスの大
きなたわみ運動を行う。このたわみ運動を利用して、圧
電バイモルフは振動子やアクチュエータに用いられてい
る。
従来、この種の圧電バイモルフは、分極軸方向と同一方
向に電界を印加することにより縮みを生じる圧電素子を
二枚貼り合わせたものであった。
向に電界を印加することにより縮みを生じる圧電素子を
二枚貼り合わせたものであった。
そして、この圧電素子のたわみ動作を行わせるために、
一方の圧電素子にはその分極軸方向と同一方向に電界を
印加して縮みを生じさせ、また、他方の圧電素子にはそ
の分極軸方向と逆方向に電界を印加して伸びを生じさせ
ている。しかしながら、分極軸方向と逆方向に電界を印
加するということは、分極処理によって強制的に方向付
けた分極軸を反転あるいは拡散させることになり、圧電
性を消去することにつながる。特に、この状態は強電界
を印加した場合や高温雰囲気中において顕著であり、ま
た弱電界を印加する場合でも長時間にわたってキュリ一
点以下の高温領域で連続印加すると圧電性を失う脱分極
状態になる。このように、例えば高温で長時間従来の圧
電バイモルフを動作させると、たわみ動作による変位量
に対応した機械的信号に劣下を生じるなど、動作信頼性
に劣る欠点があった。
一方の圧電素子にはその分極軸方向と同一方向に電界を
印加して縮みを生じさせ、また、他方の圧電素子にはそ
の分極軸方向と逆方向に電界を印加して伸びを生じさせ
ている。しかしながら、分極軸方向と逆方向に電界を印
加するということは、分極処理によって強制的に方向付
けた分極軸を反転あるいは拡散させることになり、圧電
性を消去することにつながる。特に、この状態は強電界
を印加した場合や高温雰囲気中において顕著であり、ま
た弱電界を印加する場合でも長時間にわたってキュリ一
点以下の高温領域で連続印加すると圧電性を失う脱分極
状態になる。このように、例えば高温で長時間従来の圧
電バイモルフを動作させると、たわみ動作による変位量
に対応した機械的信号に劣下を生じるなど、動作信頼性
に劣る欠点があった。
（Ｃ）発明の目的
この発明は熱的変化に対し電気−機械特性の経時変化が
少なく、動作信頼性の高い圧電バイモルフを提供するこ
とを目的とする。
少なく、動作信頼性の高い圧電バイモルフを提供するこ
とを目的とする。
（ｄ、） 発明の構成および効果
この発明は分極軸方向と同一方向に電界を印加すること
によりその分極軸方向の直角方向に伸びを生じる圧電素
子と、分極軸方向と同一方向に電界を印加することによ
りその分極軸方向の直角方向に縮みを生じる圧電素子と
を重ね合わせた圧電バイモルフであって、各圧電素子の
分極軸方向に電界を印加することによりたわみ動作を行
えるようにしたことを特徴とする。
によりその分極軸方向の直角方向に伸びを生じる圧電素
子と、分極軸方向と同一方向に電界を印加することによ
りその分極軸方向の直角方向に縮みを生じる圧電素子と
を重ね合わせた圧電バイモルフであって、各圧電素子の
分極軸方向に電界を印加することによりたわみ動作を行
えるようにしたことを特徴とする。
そして、この発明によれは、
たわみ動作を行うとき、両方の圧電素子の各分極軸方向
に電界が印加されるので、脱分極を発生ぜず、特に、高
温雰囲気中で長時間動作させても圧電性が安定している
。したがって、熱的変化に対して、たわみ動作による変
位量の経時変化が少なく、かつ動作信頼性の高い圧電バ
イモルフが得られる。
に電界が印加されるので、脱分極を発生ぜず、特に、高
温雰囲気中で長時間動作させても圧電性が安定している
。したがって、熱的変化に対して、たわみ動作による変
位量の経時変化が少なく、かつ動作信頼性の高い圧電バ
イモルフが得られる。
（ｅ） 実施例の説明
第１図はこの発明の一実施例を示す圧電バイモルフの側
面図である。
面図である。
圧電素子ｌは、矢印Ａで示す分極軸方向と同一方向に電
界を印加すると分極軸方向と直角方向に伸びる圧電素子
である。圧電素子２は矢印Ｂで示す分極軸方向と同一方
向に電界を印加すると分極軸方向と直角方向に縮む圧電
素子である。圧電素子１と２は金属電極板３を挾んで互
いに分極軸方向が対向するように貼り合わされている。
界を印加すると分極軸方向と直角方向に伸びる圧電素子
である。圧電素子２は矢印Ｂで示す分極軸方向と同一方
向に電界を印加すると分極軸方向と直角方向に縮む圧電
素子である。圧電素子１と２は金属電極板３を挾んで互
いに分極軸方向が対向するように貼り合わされている。
これらの分極軸方向は金属電極板３に垂直な方向である
。
。
圧電素子１．２のそれぞれの片面には導電層４゜５が形
成されている。導電層４，５は直流電源６の一方の電極
端子に接続され、また、金属電極板３は直流電源６の他
方の電極端子に接続される。
成されている。導電層４，５は直流電源６の一方の電極
端子に接続され、また、金属電極板３は直流電源６の他
方の電極端子に接続される。
上記のように構成された圧電バイモルフは、たわみ動作
時において、圧電素子ｌには矢印Ａ方向に電界が印加さ
れ、かつ圧電素子２には矢印Ｂ方向に電界が印加される
。このような電界印加によって、圧電素子ｌは伸びると
ともに、圧電素子２は縮み、全体として下方に変位する
、たわみ運動を行う。すなわち、分極軸方向と同一方向
に電界を印加することによってたわみ動作を行えるので
、脱分極を発生せず、安定した圧電性を保持し得る。
時において、圧電素子ｌには矢印Ａ方向に電界が印加さ
れ、かつ圧電素子２には矢印Ｂ方向に電界が印加される
。このような電界印加によって、圧電素子ｌは伸びると
ともに、圧電素子２は縮み、全体として下方に変位する
、たわみ運動を行う。すなわち、分極軸方向と同一方向
に電界を印加することによってたわみ動作を行えるので
、脱分極を発生せず、安定した圧電性を保持し得る。
次に、この発明の他の実施例を説明する。
第２図は他の実施例を示す圧電バイモルフの側面図であ
る。この圧電バイモルフが前記実施例の圧電バイモルフ
と相違するところは二つの圧電素子の分極軸方向が同じ
向きに揃うように貼り合わせた点である。
る。この圧電バイモルフが前記実施例の圧電バイモルフ
と相違するところは二つの圧電素子の分極軸方向が同じ
向きに揃うように貼り合わせた点である。
圧電素子７は、矢印Ｃで示す分極軸方向と同一方向に電
界を印加すると分極軸方向と直角方向に伸びる圧電素子
であり、また、圧電素子８は、矢印りで分極軸方向と同
一方向に電界を印加すると分極軸方向と直角方向に縮む
圧電素子である。絶縁フィルム９は両面に導電層１０．
１１が形成された可撓性中間電極板である。この絶縁フ
ィルム９の両面に、分極軸が互いに同じ向きに揃えられ
て、圧電素子７，８が貼り合わせられている。そして、
それらの分極軸方向は絶縁フィルム９に垂直な方向であ
る。圧電素子７の片面に形成した導電層１２と導電層１
１は直流電源１４の一方の電極端子に接続され、また、
圧電素子８の片面に形成した導電層１３と導電層ｌＯは
直流電源１４の他方の電極端子に接続される。
界を印加すると分極軸方向と直角方向に伸びる圧電素子
であり、また、圧電素子８は、矢印りで分極軸方向と同
一方向に電界を印加すると分極軸方向と直角方向に縮む
圧電素子である。絶縁フィルム９は両面に導電層１０．
１１が形成された可撓性中間電極板である。この絶縁フ
ィルム９の両面に、分極軸が互いに同じ向きに揃えられ
て、圧電素子７，８が貼り合わせられている。そして、
それらの分極軸方向は絶縁フィルム９に垂直な方向であ
る。圧電素子７の片面に形成した導電層１２と導電層１
１は直流電源１４の一方の電極端子に接続され、また、
圧電素子８の片面に形成した導電層１３と導電層ｌＯは
直流電源１４の他方の電極端子に接続される。
このように構成された圧電バイモルフは、分極軸の向き
が揃えられた圧電素子７，８にその分極軸と同じ向きに
電界が印加されることによって、前記実施例と同様に脱
分極を起こさずにたわみ運動を行う。
が揃えられた圧電素子７，８にその分極軸と同じ向きに
電界が印加されることによって、前記実施例と同様に脱
分極を起こさずにたわみ運動を行う。
第１図はこの発明の一実施例を示す圧電バイモルフの側
面図、第２図はこの発明の他の実施例を示す圧電バイモ
ルフの側面図である。 ■、７・・・（分極軸方向と同一方向に電界を印加する
と分極軸方向と直角方向に伸びを生じる）圧電素子、 ２、訃・・（分極軸方向と同一方向に電界を印加すると
分極軸方向と直角方向に縮みを生じる）圧電素子、 ３・・・金属電極板。 出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 小森久夫 第１図 ′！４２図 手続補正書（自発） 昭和５７年９り／θ日 昭和５７年 特許 願第１２９２９７号２、発明の名称
圧電バイモルフ ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ７、補正の対象 （１）明細書第２頁３行目の１コンブライヤノス」を「
コノプライアンス」に補正する。 （２）明細書第２頁１８行目から１９行目の１強電界」
を「高電圧」に、また、同第２頁２０行目の「弱電界」
を「低電圧」に補正する。
面図、第２図はこの発明の他の実施例を示す圧電バイモ
ルフの側面図である。 ■、７・・・（分極軸方向と同一方向に電界を印加する
と分極軸方向と直角方向に伸びを生じる）圧電素子、 ２、訃・・（分極軸方向と同一方向に電界を印加すると
分極軸方向と直角方向に縮みを生じる）圧電素子、 ３・・・金属電極板。 出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 小森久夫 第１図 ′！４２図 手続補正書（自発） 昭和５７年９り／θ日 昭和５７年 特許 願第１２９２９７号２、発明の名称
圧電バイモルフ ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ７、補正の対象 （１）明細書第２頁３行目の１コンブライヤノス」を「
コノプライアンス」に補正する。 （２）明細書第２頁１８行目から１９行目の１強電界」
を「高電圧」に、また、同第２頁２０行目の「弱電界」
を「低電圧」に補正する。
Claims (1)
- （１）分極軸方向と同一方向に電界を印加することによ
りその分極軸方向の直角方向に伸びを生じる圧電素子と
、分極軸方向と同一方向に電界を印加することによりそ
の分極軸方向の直角方向に縮みを生じる圧電素子とを重
ね合わせてなる圧電バイモルフ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129297A JPS5919383A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 圧電バイモルフ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57129297A JPS5919383A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 圧電バイモルフ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5919383A true JPS5919383A (ja) | 1984-01-31 |
Family
ID=15006082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57129297A Pending JPS5919383A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 圧電バイモルフ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919383A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6244455U (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-17 | ||
| US6270202B1 (en) * | 1997-04-24 | 2001-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid jetting apparatus having a piezoelectric drive element directly bonded to a casing |
| US7024738B2 (en) | 1999-05-21 | 2006-04-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for controlling a direction of polarization of a piezoelectric thin film |
| JP2009295788A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Saginomiya Seisakusho Inc | 圧電素子および圧電素子を用いた力センサならびに力センサを用いた流量計 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5492307A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-21 | Sony Corp | Driving circuit of electrostrictive converter |
| JPS54139236A (en) * | 1978-04-04 | 1979-10-29 | Atlas Copco Ab | Tunnel excavator |
-
1982
- 1982-07-23 JP JP57129297A patent/JPS5919383A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5492307A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-21 | Sony Corp | Driving circuit of electrostrictive converter |
| JPS54139236A (en) * | 1978-04-04 | 1979-10-29 | Atlas Copco Ab | Tunnel excavator |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6244455U (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-17 | ||
| JPH0314057Y2 (ja) * | 1985-09-03 | 1991-03-28 | ||
| US6270202B1 (en) * | 1997-04-24 | 2001-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid jetting apparatus having a piezoelectric drive element directly bonded to a casing |
| US7024738B2 (en) | 1999-05-21 | 2006-04-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for controlling a direction of polarization of a piezoelectric thin film |
| JP2009295788A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Saginomiya Seisakusho Inc | 圧電素子および圧電素子を用いた力センサならびに力センサを用いた流量計 |
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