JPS62211824A - Piezoelectric relay - Google Patents
Piezoelectric relayInfo
- Publication number
- JPS62211824A JPS62211824A JP5401086A JP5401086A JPS62211824A JP S62211824 A JPS62211824 A JP S62211824A JP 5401086 A JP5401086 A JP 5401086A JP 5401086 A JP5401086 A JP 5401086A JP S62211824 A JPS62211824 A JP S62211824A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- bimorph
- contact
- case
- bimorphs
- 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
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は各種産業電子制量機器等のリレー回路として用
いられる、圧電素子に対する電気的負荷による湾曲動作
を利用した圧電リレーに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to a piezoelectric relay that is used as a relay circuit for various industrial electronic control devices, etc., and utilizes a bending action caused by an electrical load on a piezoelectric element.
従来の技術
近年の電子機器は省電力化が進み、リレー装置において
も従来の電磁式では消費電力が大きく、最近になって、
圧電素子の歪現象をリレーに利用し省電力化を試みる傾
向が強くなってきた。Conventional technology In recent years, electronic devices have become more power efficient, and conventional electromagnetic relay devices consume a lot of power.
There is a growing trend to utilize the distortion phenomenon of piezoelectric elements in relays to save power.
以下、図面を参照しながら従来の圧電リレーについて説
明する。従来、この種の圧電リレーは、第4図及び第5
図に示すような構成であった。第4図及び第6図におい
て、1は圧電素子2a及び2bを貼り合せてなるバイモ
ルフ2を支持する支持台、3はバイモルフ2の先端に取
り付けられた可動接点、4は支持台1に取り付けられた
固定接点を示す。Hereinafter, a conventional piezoelectric relay will be described with reference to the drawings. Conventionally, this type of piezoelectric relay is shown in FIGS. 4 and 5.
The configuration was as shown in the figure. In FIGS. 4 and 6, 1 is a support base that supports a bimorph 2 formed by pasting together piezoelectric elements 2a and 2b, 3 is a movable contact attached to the tip of the bimorph 2, and 4 is a movable contact attached to the support base 1. A fixed contact is shown.
以上のように構成された従来の圧電リレーについて、以
下その動作を説明する。今、圧電素子2!L及び2bを
貼り合せてなるバイモルフ2に、タイマー等の他の側脚
部品(図示せず)から入力電圧が印加されると、バイモ
ルフ2は第4図に2点鎖線で示すように湾曲する(この
現象は公知であり、原理自体は本発明と直接関係ないの
で配線と共に説明を省略する。)。The operation of the conventional piezoelectric relay configured as described above will be described below. Now piezoelectric element 2! When an input voltage is applied to the bimorph 2 formed by pasting L and 2b together from other side leg components (not shown) such as a timer, the bimorph 2 curves as shown by the two-dot chain line in FIG. (This phenomenon is well known and the principle itself is not directly related to the present invention, so the explanation along with the wiring will be omitted.)
この時、バイモルフ2の先端に設けられた可動接点3は
、支持台1に設けられた固定接点4に当接し、各々可動
接点3及び固定接点4に配線された別の制御部品がON
状態となって作動し、逆にバイモルフ2に印加されてい
る入力電圧を解除してやると、バイモルフ2は元の状態
に復帰し、可動接点3と固定接点4は離れてOFF状態
となり、制御部品の作動を止めることとなる。At this time, the movable contact 3 provided at the tip of the bimorph 2 comes into contact with the fixed contact 4 provided on the support base 1, and another control component wired to the movable contact 3 and the fixed contact 4 respectively turns ON.
When the input voltage applied to the bimorph 2 is released, the bimorph 2 returns to its original state, the movable contact 3 and the fixed contact 4 are separated, and the OFF state is reached, causing the control parts to become OFF. It will stop working.
発明が解決しようとする問題点
このような従来の構成では、第4図に示すようにバイモ
ルフ2の入力電圧印加時の変位量ム寸法がわずかに数十
ミクロン程度であり、可動接点3及び固定接点4に印加
されている電圧レベルによっては異常放電を発生したり
、組み立て時に寸法的余裕がないため、バイモルフ2が
湾曲前からON。Problems to be Solved by the Invention In such a conventional configuration, as shown in FIG. Depending on the voltage level applied to the contact 4, an abnormal discharge may occur, and there is no dimensional allowance during assembly, so the bimorph 2 is turned ON before it is bent.
または湾曲してもOFFといった誤動作が生じ、不都合
なものであった。また、上述した変位量ムを大きくとる
ために、バイモルフ2の全長を長くすると、片持式であ
るため、圧電素子の強度から振動等により割れが発生し
、機能を果たさなくなるものであった。さらには、バイ
モルフ2を支持台1に取り付は固定する際に、わずかな
取り付はズレにより第4図に示すB方向、第6図に示す
C方向にセットミスを起し、接点3及び4が接触しなく
なる恐れもあり、部品寸法精度を高く必要とするもので
あった。また、変位量大を多くするために圧電バイモル
フを長くすればするほど、湾曲時の圧力(接点圧)も小
さくなり、確実な電気的開閉がなされないものであった
。Or, even if it is bent, a malfunction such as turning off occurs, which is inconvenient. Furthermore, if the overall length of the bimorph 2 is increased in order to increase the amount of displacement described above, since it is a cantilevered type, cracks will occur due to vibrations due to the strength of the piezoelectric element, and it will no longer function properly. Furthermore, when attaching and fixing the bimorph 2 to the support base 1, slight misalignment may cause setting errors in the B direction shown in FIG. 4 and the C direction shown in FIG. 4 may not come into contact with each other, requiring high component dimensional accuracy. Furthermore, the longer the piezoelectric bimorph is made to increase the amount of displacement, the lower the pressure at the time of bending (contact pressure) becomes, and reliable electrical switching cannot be achieved.
問題点を解決するだめの手段
この問題点を解決するために本発明は、ケース内に、平
板状で電圧を印加すると一方向に湾曲する圧電バイモル
フを、前記ケースに対し自由な状態で各々が交互に漣方
向に湾曲するように複数枚組み合せて収納し、最上端部
位置する圧電バイモルフに接点動作を行う可動接点を設
けてなる構成としたものである。Means for Solving the Problem In order to solve this problem, the present invention includes piezoelectric bimorphs that are flat in a case and curve in one direction when a voltage is applied, each in a free state with respect to the case. A plurality of piezoelectric bimorphs are housed in a combination so as to curve alternately in the curvature direction, and a movable contact for contact operation is provided on the piezoelectric bimorph located at the uppermost end.
作用
この構成により、変位量は各々組み合せた圧電バイモル
フの変位量の和となるため大きくなり、組み立て時もケ
ース内に平板状のバイモルフがフリーな状態で収納され
ているため、組み立てによる誤差、接点位置のバラツキ
も解消され、強度的にも安定して強くなり、組み合せに
より湾曲時の接点圧力も強くなるものである。Effect With this configuration, the amount of displacement increases because it is the sum of the amounts of displacement of the piezoelectric bimorphs that are combined, and since the flat bimorph is stored in the case in a free state during assembly, errors due to assembly and contact points Variations in position are also eliminated, the strength is stable and strong, and the contact pressure during bending is also increased due to the combination.
実施例
第1図、第2図及び第3図は本発明の一実施例による圧
電リレーを示すものである。図において6は底面を有し
、上端開口部に突出片51Lを有するプラスチック等か
らなるケース、6は圧電素子を2枚貼り合せてなる平板
状の圧電バイモルフで、電圧を印加すると一方向に湾曲
する。この圧電バイモルフ6は交互に逆方向に湾曲する
ように複数枚組み合せた形で前記ケース6内に、そのケ
ース5に対し自由な状態で収納されている。7は最上端
部の圧電バイモルフ6iLの上面中心部に設けられた可
動接点、8は前記ケース5の突出片51Lの内壁に前記
可動接点7と対向して設けられた固定接点である。Embodiment FIGS. 1, 2 and 3 show a piezoelectric relay according to an embodiment of the present invention. In the figure, 6 is a case made of plastic or the like that has a bottom surface and a protruding piece 51L at the top opening, and 6 is a flat piezoelectric bimorph made by bonding two piezoelectric elements, which curves in one direction when a voltage is applied. do. A plurality of piezoelectric bimorphs 6 are housed in the case 6 in a combination so as to alternately curve in opposite directions, free with respect to the case 5. Reference numeral 7 indicates a movable contact provided at the center of the upper surface of the piezoelectric bimorph 6iL at the top end, and 8 indicates a fixed contact provided on the inner wall of the protruding piece 51L of the case 5, facing the movable contact 7.
以下、その動作を図面を参照しながら説明する。The operation will be explained below with reference to the drawings.
第1図は動作前の接点7及び8がOFF状態を示す。第
2図は複数枚の圧電バイモルフ6(62L)に入力電圧
が印加された時のON状態を示す(従来例と同様に圧電
バイモルフへの電圧印加による湾曲は公知のため配線と
共に説明は省略する。)。FIG. 1 shows the contacts 7 and 8 in the OFF state before operation. Figure 2 shows the ON state when an input voltage is applied to a plurality of piezoelectric bimorphs 6 (62L) (similar to the conventional example, the bending due to voltage application to piezoelectric bimorphs is well known, so the explanation along with the wiring will be omitted. ).
この時、各々の圧電バイモルフe(eh)は、上述した
ように各々が交互に逆方向に湾曲するように組み合され
ており、この時の圧電バイモルフ6(6a)の1枚当り
の変位量は第2図に示すようにDであシ、組み合せによ
るトータル的な可動接点7の変位量は、1枚当りの変位
量りに組み合せ枚数(N)倍したものである。また、第
1図に示す接点間距離Eに余裕ができるため、予め圧電
バイモルフ5(csa)の湾曲能力(前記可動接点7の
変位量)よりも接点間距離Eをわずかに小さく設定する
ことにより、接点動作を行う接点7及び8の接点圧を余
裕をもって設定することが可能となる。At this time, each of the piezoelectric bimorphs e (eh) is assembled so as to alternately curve in opposite directions as described above, and the amount of displacement per piezoelectric bimorph 6 (6a) at this time is is D as shown in FIG. 2, and the total displacement of the movable contacts 7 due to the combination is the displacement per one contact multiplied by the number of contacts (N) in combination. In addition, since there is a margin in the distance E between the contacts shown in FIG. , it becomes possible to set the contact pressure of the contacts 7 and 8 that perform the contact operation with a margin.
つぎに、本発明の実施例と従来例とにおける接点圧と変
位量のレベルの一例を下記の表に示す。Next, an example of the contact pressure and displacement levels in the embodiment of the present invention and the conventional example are shown in the table below.
ここで、本発明の実施例は圧電バイモルフを8枚組み合
せたものであり、また圧電バイモルフの材質、1枚当シ
の大きさ等は全て同一のものとし、かつ印加電圧も同一
条件で測定した。Here, the embodiment of the present invention is a combination of eight piezoelectric bimorphs, and the material of the piezoelectric bimorphs, the size of each piezoelectric bimorph, etc. are all the same, and the applied voltage was also measured under the same conditions. .
なお、第1図〜第3図に示す前記の実施例においては、
圧電バイモルフを全て同一の大きさとした場合について
説明したが、本発明においては圧電バイモルフを必ずし
も同一の大きさとする必要はなく、また材質の異なる圧
電バイモルフを複数枚組み合わせて構成しても差支えな
いものである。In addition, in the above embodiment shown in FIGS. 1 to 3,
Although the case where all the piezoelectric bimorphs are the same size has been described, in the present invention, the piezoelectric bimorphs do not necessarily have to be the same size, and there is no problem in constructing the piezoelectric bimorphs by combining a plurality of piezoelectric bimorphs made of different materials. It is.
発明の効果
以上のように本発明によれば、ケース内に平板状の圧電
バイモルフを各々交互に逆方向に湾曲するように複数枚
組み合せて収納し、この圧電バイモルフの最上端部にリ
レーの接点を有することにより、圧電バイモルフの組み
合せた枚数倍だけ変位量を設けることができ、振動や、
温度等の耐候的性能についても変位量が大きいことから
振動等による自然子が吸収されるため、確実な接点の開
閉が実現され、信頼性の高いものである。また、接点間
距離を圧電バイモルフの湾曲能力よりもわずかに小さく
設定することにより、確実な接点圧が保たれるものであ
る。さらには、ケースに平板状の圧電バイモルフがフリ
ーに組み込まれることから、組み立ての簡素化及び組み
立て寸法の安定化(取り付けによるバラツキ防止)が図
られ、従来の問題点を全て解消し得る構成であり、実用
的価値は極めて高いものである。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a plurality of flat piezoelectric bimorphs are combined and housed in a case so that each piezoelectric bimorph is curved in opposite directions alternately, and a relay contact is provided at the top end of the piezoelectric bimorph. By having this, it is possible to provide a displacement equal to the number of piezoelectric bimorphs combined, and vibration and
Regarding weather resistance performance such as temperature, since the amount of displacement is large, natural forces caused by vibration etc. are absorbed, so reliable opening/closing of the contacts is realized and is highly reliable. Further, by setting the distance between the contacts to be slightly smaller than the bending ability of the piezoelectric bimorph, reliable contact pressure can be maintained. Furthermore, since the flat piezoelectric bimorph is freely incorporated into the case, assembly is simplified and assembly dimensions are stabilized (preventing variations due to installation), and all problems of the conventional structure can be solved. , its practical value is extremely high.
第1図は本発明の一実施例による圧電リレーの作動前(
oyy状態)の組立状態を示す断面図、第2図は同作動
時(ON状態)の組立状態を示す断面図、第3図は同平
面図、第4図は従来の圧電リレーを示す構成図、第5図
は同平面図である。
5・・・・・・ケース、6・・・・・・圧電バイモルフ
、6a・・・・・・最上端部の圧電バイモルフ、7・・
・・・・可動接点、8・・・・・・固定接点。
第1図
第3図
χ
第4図
β
第5図
?FIG. 1 shows a piezoelectric relay according to an embodiment of the present invention before operation (
Figure 2 is a cross-sectional view showing the assembled state in the same operation (ON state), Figure 3 is a plan view of the same, and Figure 4 is a configuration diagram showing a conventional piezoelectric relay. , FIG. 5 is a plan view of the same. 5...Case, 6...Piezoelectric bimorph, 6a...Piezoelectric bimorph at the top end, 7...
...Movable contact, 8...Fixed contact. Figure 1 Figure 3 χ Figure 4 β Figure 5?
Claims (1)
る圧電バイモルフを、前記ケースに対し自由な状態で各
々が交互に逆方向に湾曲するように複数枚組み合せて収
納し、最上端部に位置する圧電バイモルフに接点動作を
行う可動接点を設けてなる圧電リレー。A plurality of flat piezoelectric bimorphs that curve in one direction when a voltage is applied are housed in the case so that each piezoelectric bimorph alternately curves in the opposite direction while being free with respect to the case. A piezoelectric relay that has a movable contact that performs contact operation on a positioned piezoelectric bimorph.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5401086A JPS62211824A (en) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | Piezoelectric relay |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5401086A JPS62211824A (en) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | Piezoelectric relay |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62211824A true JPS62211824A (en) | 1987-09-17 |
Family
ID=12958614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5401086A Pending JPS62211824A (en) | 1986-03-12 | 1986-03-12 | Piezoelectric relay |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62211824A (en) |
-
1986
- 1986-03-12 JP JP5401086A patent/JPS62211824A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6812424B2 (en) | Elastic sheet structure having an improved electrical continuity function, and printed circuit board structure | |
EP0216363A3 (en) | Electric component part having lead terminals | |
KR860003180Y1 (en) | Jack | |
JPS5994318A (en) | Contact type keyboard | |
US3936788A (en) | Thermobimetal-carrying elastic member and temperature-control circuit component using the member as sensing element | |
US4771143A (en) | Diaphragm keyboard | |
US4622484A (en) | Piezoelectric relay with a piezoelectric longitudinal effect actuator | |
JPS62211824A (en) | Piezoelectric relay | |
JPH05291467A (en) | Lead frame and semiconductor device | |
JPS62213028A (en) | Piezoelectric relay | |
JPS62213029A (en) | Piezoelectric relay | |
JPS62243218A (en) | Piezoelectric relay | |
JPS6032A (en) | Piezoelectric relay | |
JPH0132755Y2 (en) | ||
JPS63308836A (en) | Piezoelectric relay | |
JPS62243220A (en) | Piezoelectric relay | |
JPS634350Y2 (en) | ||
JPH0515710Y2 (en) | ||
JPH037922Y2 (en) | ||
JPS5913708Y2 (en) | Push switch operation device for audio equipment | |
US7095162B2 (en) | Piezoelectric blade anchoring structure | |
KR20020049869A (en) | Micro switching device | |
JPS63308837A (en) | Piezoelectric relay | |
JPH0132665Y2 (en) | ||
JPH0725625Y2 (en) | Rear end structure of terminals and instruments |