JPS63272300A - 円方向振動子 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/002—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity using variation of the resonant frequency of an element vibrating in contact with the material submitted to analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
- G01N11/16—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring damping effect upon oscillatory body
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
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- H—ELECTRICITY
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
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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】
産業上の利用分野
本発明は圧電バイモルフ形振動子を用いた円方向振動子
に関する。
に関する。
従来技術
電圧印加によって長さ振動する圧電セラミックの特性を
利用し、長さ振動を厚み方向の機械的１辰動に変換する
ものとして、圧電セラミックに金属板を張り合せた圧電
バイモルフ形振動子が知られている。又二枚の圧電セラ
ミックを電圧印加時の伸縮方向が逆方向となるように張
り合せ、一方に延び、他方に縮みを交互に生しさせるこ
とによって厚み方向のｔａ械的振動に転換しベンディン
グ運動させるようにした圧電バイモルフ形振動子が堤借
されている。上記圧電セラミックは自発分極を持つ強話
電セラミックに、高電圧を印加し分極方向を一方向に固
定する、所謂分極処理（ポーリング処理）を施したもの
である。
利用し、長さ振動を厚み方向の機械的１辰動に変換する
ものとして、圧電セラミックに金属板を張り合せた圧電
バイモルフ形振動子が知られている。又二枚の圧電セラ
ミックを電圧印加時の伸縮方向が逆方向となるように張
り合せ、一方に延び、他方に縮みを交互に生しさせるこ
とによって厚み方向のｔａ械的振動に転換しベンディン
グ運動させるようにした圧電バイモルフ形振動子が堤借
されている。上記圧電セラミックは自発分極を持つ強話
電セラミックに、高電圧を印加し分極方向を一方向に固
定する、所謂分極処理（ポーリング処理）を施したもの
である。
発明が解決しようとする問題点
而して上記圧電バイモルフ形振動子は何れも、電圧印加
時の振動動作が単純なベンディング運動であり、ベンデ
ィング運動を振動源とする用途（例えば電気音響変換機
や圧電形フィルター等）に使用分野が狭められている。
時の振動動作が単純なベンディング運動であり、ベンデ
ィング運動を振動源とする用途（例えば電気音響変換機
や圧電形フィルター等）に使用分野が狭められている。
一般に圧電セラミックの振動モートとしては、長さ振動
、厚み方向の振動、或は径方向振動等であり、これらの
振動モードを直接駆動源とする用い方がｄ常なされてい
る。
、厚み方向の振動、或は径方向振動等であり、これらの
振動モードを直接駆動源とする用い方がｄ常なされてい
る。
而して本発明は上記ヘンディング運動する圧電バイモル
フ形振動子を利用して良好な円方向振動を生起させるよ
うにした円方向振動子を提供せんとするものである。上
記円方向振動子は上記円方向振動モートを駆動源又は検
出源とする新分野への圧電セラミックの用途拡張を図り
、例えば粘度検出又は比重計等の振動子として極めて適
性に富むものである。
フ形振動子を利用して良好な円方向振動を生起させるよ
うにした円方向振動子を提供せんとするものである。上
記円方向振動子は上記円方向振動モートを駆動源又は検
出源とする新分野への圧電セラミックの用途拡張を図り
、例えば粘度検出又は比重計等の振動子として極めて適
性に富むものである。
例えば従来の厚み方向振動子を駆勅餘として用い、この
振動を検出子に伝え、該検出子を被測定液中において同
方向に振動させ振動の変化分から比重又は粘度を検出せ
んとする場合、検出子の振動波が被測定液に伝播されて
波動を生し測定値の外乱要因となり、高精度の測定が難
しく、測定範囲も狭い欠点がある。上記円方向振動子は
これらの問題を解消し、比重又は粘度計の駆動源或は検
出儒（振動センサー）として好適に用いられる。
振動を検出子に伝え、該検出子を被測定液中において同
方向に振動させ振動の変化分から比重又は粘度を検出せ
んとする場合、検出子の振動波が被測定液に伝播されて
波動を生し測定値の外乱要因となり、高精度の測定が難
しく、測定範囲も狭い欠点がある。上記円方向振動子は
これらの問題を解消し、比重又は粘度計の駆動源或は検
出儒（振動センサー）として好適に用いられる。
問題点を解決するための手段
而して本発明は、上記円方向振動子として一対の圧電バ
イモルフ形振動子を用い、両県動子を円方向撮動支点と
なる担体に片持ち支持にて取付け、各振動子が該片持ち
支持状態で該担体から互いに反対方向に延ばされるよう
に配設し、両県動子を上記担体を中心とする円方向振動
時には夫々同位相の電圧が生ずるように互いに接続する
構成とし、円方向振動時には所定の電圧出力を、又所定
位相の電圧印加時には円方向振動が得られるようにした
ものである。
イモルフ形振動子を用い、両県動子を円方向撮動支点と
なる担体に片持ち支持にて取付け、各振動子が該片持ち
支持状態で該担体から互いに反対方向に延ばされるよう
に配設し、両県動子を上記担体を中心とする円方向振動
時には夫々同位相の電圧が生ずるように互いに接続する
構成とし、円方向振動時には所定の電圧出力を、又所定
位相の電圧印加時には円方向振動が得られるようにした
ものである。
作用
本発明によれば、上記担体の円方向振動軸支点を中心と
する円方向振動（時計方向と反時計方向運動の繰り返し
）が与えられると、これに片持ち支持された一対の振動
子は夫々自由端が互いに逆厚み方向へ振動しく円方向振
動し）、この結果両圧電バイモルフ形振動子には共に同
位相の正電圧（又は負電圧）が生し出力信号が得られる
。
する円方向振動（時計方向と反時計方向運動の繰り返し
）が与えられると、これに片持ち支持された一対の振動
子は夫々自由端が互いに逆厚み方向へ振動しく円方向振
動し）、この結果両圧電バイモルフ形振動子には共に同
位相の正電圧（又は負電圧）が生し出力信号が得られる
。
又仮に担体及び一対の圧電バイモルフ形振動子に担体を
中心とする円方向振動以外の振動が与えられた時、例え
ば両県動子が共に同一厚み方向にベンディング運動する
ような振動が与えられた時には、一方の振動子に正電圧
が生じ他方の振動子に負電圧が生ずると言うように互い
に逆位相の電圧が生しこれらが相殺されて出力は；とな
るのである。
中心とする円方向振動以外の振動が与えられた時、例え
ば両県動子が共に同一厚み方向にベンディング運動する
ような振動が与えられた時には、一方の振動子に正電圧
が生じ他方の振動子に負電圧が生ずると言うように互い
に逆位相の電圧が生しこれらが相殺されて出力は；とな
るのである。
従って本発明に係る円方向振動子は円方向振動が与えら
れた時のみ、正常な電気的出力を得ることができる。
れた時のみ、正常な電気的出力を得ることができる。
父上記は機械的エネルギー（円方自振ｖＪ）を電気的エ
ネルギー（電圧出力）に変換する場合について述へたが
、圧電バイモルフ形振動子の電気機械変換機能に鑑み、
上記とは逆の電気−機械作用が得られることは勿論であ
る。即ち、上記円方向振動子に電圧が印加されると、両
圧電バイモルフ形振動子は各々の基端が担体によって片
持ち支持状態で固定されているために、一方の振動子は
その自由端において厚み方向の一方に、他方の振動子は
その自由端において厚み方向の他方に運動するというよ
うに、互いに逆厚み方向へ運動させることができる。即
ち全体として担体を中心とする円方向振動を得ることが
できる。
ネルギー（電圧出力）に変換する場合について述へたが
、圧電バイモルフ形振動子の電気機械変換機能に鑑み、
上記とは逆の電気−機械作用が得られることは勿論であ
る。即ち、上記円方向振動子に電圧が印加されると、両
圧電バイモルフ形振動子は各々の基端が担体によって片
持ち支持状態で固定されているために、一方の振動子は
その自由端において厚み方向の一方に、他方の振動子は
その自由端において厚み方向の他方に運動するというよ
うに、互いに逆厚み方向へ運動させることができる。即
ち全体として担体を中心とする円方向振動を得ることが
できる。
本発明は上記の如き円方向振動子を既知の圧電バイモル
フ形振動子の組合せによって容易に形成でき、構造も頗
る簡素にして適正な振動軌跡を持った円方向振動が確実
に得られる。
フ形振動子の組合せによって容易に形成でき、構造も頗
る簡素にして適正な振動軌跡を持った円方向振動が確実
に得られる。
上記円方向振動子の振動モードが液の粘度又は比重を測
定する場合の駆動源として又は検出柳（振動センサー）
等として好適に用いられるものであることは前述の通り
である。
定する場合の駆動源として又は検出柳（振動センサー）
等として好適に用いられるものであることは前述の通り
である。
実施例
以下、本発明の実施例を第１図乃至第５図に基いて説明
する。
する。
前記の通り、円方向振動子は左右一対の圧電バイモルフ
形振動子Ｓ、、Ｓ２にて構成される。
形振動子Ｓ、、Ｓ２にて構成される。
該振動子Ｓ、、Ｓ、は図示の如ぎ圧電セラミックのバイ
モルフ、又は圧電セラミックと振動板（金属板）のバイ
モルフである。ａは圧電バイモルフ形振動子Ｓ、、Ｓ、
の外表面に設けた外部電極、ｂは張り合せ界面に設けた
中間１極、２は担体の、従って円方向振動子の円方向振
動軸立売である。
モルフ、又は圧電セラミックと振動板（金属板）のバイ
モルフである。ａは圧電バイモルフ形振動子Ｓ、、Ｓ、
の外表面に設けた外部電極、ｂは張り合せ界面に設けた
中間１極、２は担体の、従って円方向振動子の円方向振
動軸立売である。
該振動子Ｓ、、Ｓ、を円方向振動軸支点となる担体１に
軸対称となるように取付ける。
軸対称となるように取付ける。
該振動子Ｓ、、Ｓ２の軸対称配置としては第１図に示す
ように、中心に円方向振動軸支点２を有する矩形担体１
を形成し、該担体ｌの対向する一方の側面に一方の振動
子Ｓ１の基端を７Ｍ、極面と平行な面を以って添設する
と共に、同他方の側面に他方の振動子Ｓ２の基端を電極
面と平行な面を以って添設し、同振動子Ｓ、、Ｓ２が互
いに逆方向に延びるように配置する。
ように、中心に円方向振動軸支点２を有する矩形担体１
を形成し、該担体ｌの対向する一方の側面に一方の振動
子Ｓ１の基端を７Ｍ、極面と平行な面を以って添設する
と共に、同他方の側面に他方の振動子Ｓ２の基端を電極
面と平行な面を以って添設し、同振動子Ｓ、、Ｓ２が互
いに逆方向に延びるように配置する。
又は第２１に示すように、同振動子Ｓ、、Ｓ２を担体１
に同一直線上において軸対称となるように配置する。
に同一直線上において軸対称となるように配置する。
即ち、同振動子Ｓ、、Ｓ２は上記担体１に対し片持ち支
持状態で取付けられ、該担体１から互いに反対方向に延
び夫々自由端を形成している。軸対称配置とは上記の如
き配置を意味する。同振動子Ｓ、、Ｓ２は該軸対称配置
により一端が共通の担体１に片持ち支持された状態で自
由端側において振動がなされる。
持状態で取付けられ、該担体１から互いに反対方向に延
び夫々自由端を形成している。軸対称配置とは上記の如
き配置を意味する。同振動子Ｓ、、Ｓ２は該軸対称配置
により一端が共通の担体１に片持ち支持された状態で自
由端側において振動がなされる。
実施例として第３図に示すように上記振動子Ｓ、、Ｓ２
の自由端に振動周波数を調整（例えばｆＩＡｖＪ系の共
振周波数の調整）する目的を以って慣性質量体３を取付
ける。
の自由端に振動周波数を調整（例えばｆＩＡｖＪ系の共
振周波数の調整）する目的を以って慣性質量体３を取付
ける。
上記の如くした振動子Ｓｌと３２とを、両者の同一厚み
方向の振動時には互いに逆位相の電圧が生じ、又上記担
体１の円方向振動軸始点２を中心とする逆厚み方向の振
動時（円方向振動時）には互いに同位相の電圧が生ずる
ように電極接続する。換言すれば、電圧印加時にその自
由端が互いに逆厚み方向に振動して円方向振動を来すよ
うに電極接続を行なう。
方向の振動時には互いに逆位相の電圧が生じ、又上記担
体１の円方向振動軸始点２を中心とする逆厚み方向の振
動時（円方向振動時）には互いに同位相の電圧が生ずる
ように電極接続する。換言すれば、電圧印加時にその自
由端が互いに逆厚み方向に振動して円方向振動を来すよ
うに電極接続を行なう。
上記において同−淳み方向振動とは振動子Ｓ、、Ｓ２の
双方がその自由端において片持ち支持担体を支点として
第４図中矢印Ｘ、方向へ同時に振動し且つｘ２方向へ同
時に振動することを意味し、逆厚み方向振動とは一方の
振動子Ｓ１の自由端が厚み方向の一方（第４図中例えば
Ｘ、方向）に振動する時、他方の振動子Ｓ２が厚み方向
の他方（第４図中例えばｘ２方向）に振動すること、即
ち全体として円方向振動することを意味す以下第４図に
基ぎ、上記振動子Ｓ、、Ｓ、相互の電極接続例につき説
明する。
双方がその自由端において片持ち支持担体を支点として
第４図中矢印Ｘ、方向へ同時に振動し且つｘ２方向へ同
時に振動することを意味し、逆厚み方向振動とは一方の
振動子Ｓ１の自由端が厚み方向の一方（第４図中例えば
Ｘ、方向）に振動する時、他方の振動子Ｓ２が厚み方向
の他方（第４図中例えばｘ２方向）に振動すること、即
ち全体として円方向振動することを意味す以下第４図に
基ぎ、上記振動子Ｓ、、Ｓ、相互の電極接続例につき説
明する。
第４図Ａは圧電バイモルフ形振動子Ｓ、、Ｓ２を並列接
続した円方向振動子の例を示す。図示のように圧電セラ
ミックの分極方向Ｐ、、Ｐ、が各振動子において同方向
となるように積層し、且つ面振動子Ｓ、、Ｓ２相互間に
おける分極方向Ｐ、、Ｐ２が互いに逆向きとなるように
担体１に片持ち支持させ、中間電極す相互、外部電極ａ
相互を夫々接続し、一方の接続端を正電圧端子（又は負
電圧端子）、他方を負電圧端子（又は正電圧端子）とす
る。
続した円方向振動子の例を示す。図示のように圧電セラ
ミックの分極方向Ｐ、、Ｐ、が各振動子において同方向
となるように積層し、且つ面振動子Ｓ、、Ｓ２相互間に
おける分極方向Ｐ、、Ｐ２が互いに逆向きとなるように
担体１に片持ち支持させ、中間電極す相互、外部電極ａ
相互を夫々接続し、一方の接続端を正電圧端子（又は負
電圧端子）、他方を負電圧端子（又は正電圧端子）とす
る。
而して上記構成によって同振動子Ｓ１．Ｓ２に同一厚み
方向振動ｘ７．又は×２が同時に加わる場合には同振動
子Ｓ、、Ｓ２の中間電極すの一方に正電圧が、他方に負
電圧が生じ互いに相殺され、同様に振動子Ｓ、、Ｓ２の
一方の外部電極ａに正電圧が、他方の外部電極ａに負電
圧が生じ互いに相殺され、結果として正電圧端子＋と負
電圧端子−間の出力が零となる。
方向振動ｘ７．又は×２が同時に加わる場合には同振動
子Ｓ、、Ｓ２の中間電極すの一方に正電圧が、他方に負
電圧が生じ互いに相殺され、同様に振動子Ｓ、、Ｓ２の
一方の外部電極ａに正電圧が、他方の外部電極ａに負電
圧が生じ互いに相殺され、結果として正電圧端子＋と負
電圧端子−間の出力が零となる。
即ち、上記円方向振動子は円方向振動以外の振動によっ
ては出力を生じない。
ては出力を生じない。
他方、振動子Ｓ、、Ｓ２を片持ち支持する担体１を介し
て同振動子Ｓ、、Ｓ、に同担体１の円方向振動軸支点２
を中心とする円方向振動が加わると同振動子Ｓ、、Ｓ２
の一方の自由端が厚み方向の一方Ｘ１に振動する時、同
他方の自由端が厚み方向の他方に振動するというように
交互に逆厚み方向へ振動（円方向振動）し、この結果振
動子Ｓ、、Ｓ２の中間電極に同位相の正電圧（又は負電
圧）が生じ、同外部電ｇ！ｂに同位相の負電圧（又は正
電圧）が生じ、結果として正電圧端子子と負電圧端子−
間に電圧出力を生ずる。又圧電バイモルフ形振動子Ｓ、
、Ｓ、の電気機械変換機能から、同振動子に所定の電圧
を印加した時には上記とは逆の動作、即ち円方向振動を
出力として得ることができる。
て同振動子Ｓ、、Ｓ、に同担体１の円方向振動軸支点２
を中心とする円方向振動が加わると同振動子Ｓ、、Ｓ２
の一方の自由端が厚み方向の一方Ｘ１に振動する時、同
他方の自由端が厚み方向の他方に振動するというように
交互に逆厚み方向へ振動（円方向振動）し、この結果振
動子Ｓ、、Ｓ２の中間電極に同位相の正電圧（又は負電
圧）が生じ、同外部電ｇ！ｂに同位相の負電圧（又は正
電圧）が生じ、結果として正電圧端子子と負電圧端子−
間に電圧出力を生ずる。又圧電バイモルフ形振動子Ｓ、
、Ｓ、の電気機械変換機能から、同振動子に所定の電圧
を印加した時には上記とは逆の動作、即ち円方向振動を
出力として得ることができる。
第４図Ｂは振動子Ｓ、、Ｓ、を同図Ａの場合と同一の分
極方向とし、同振動子を直列接続した場合を例示する。
極方向とし、同振動子を直列接続した場合を例示する。
即ち両様動子Ｓ、、Ｓ、は各一端において外部電極ａ相
互を接続し、各他端において、一方の外部電極ａと他方
の中間電極すを互いに接続し正電圧端子、負電圧端子と
する。この場合も上記と同様の動作原理に従い、円方向
振動付加時には外部電極ａと中間電極すの一方の接続端
子に正電圧（又は負電圧）が、同他方の接続端子に負電
圧（又は正電圧）が生じ、又円方向振動以外の振動付加
時には一方の振動子の外部電極ａと他方の振動子の中間
ｆｉｂに互いに逆位相の相殺電圧が生じ、出力は；とな
る。上記とは逆に電圧印加時には機械的な円方向振動出
力が得られることも上記と全く同様である。
互を接続し、各他端において、一方の外部電極ａと他方
の中間電極すを互いに接続し正電圧端子、負電圧端子と
する。この場合も上記と同様の動作原理に従い、円方向
振動付加時には外部電極ａと中間電極すの一方の接続端
子に正電圧（又は負電圧）が、同他方の接続端子に負電
圧（又は正電圧）が生じ、又円方向振動以外の振動付加
時には一方の振動子の外部電極ａと他方の振動子の中間
ｆｉｂに互いに逆位相の相殺電圧が生じ、出力は；とな
る。上記とは逆に電圧印加時には機械的な円方向振動出
力が得られることも上記と全く同様である。
又第４図Ｃは一方の振動子Ｓ１では圧電セラミックの分
極方向を互いに外向きにした圧電バイモルフを形成する
と共に、他方の振動子Ｓ２では分極方向を互いに内向き
にした圧電バイモルフを形成し、一方の振動子Ｓ、の一
方の外部室ｇｉａと他方の振動子Ｓ、の他方の外部電極
ａとを正電圧端子に相互に接続すると共に、一方の振動
子Ｓ１の他方の外部電極ａと他方の振動子Ｓ２の一方の
外部室１ｉａとを負電圧端子に相互に接続し、直列接続
とした場合を例示する。
極方向を互いに外向きにした圧電バイモルフを形成する
と共に、他方の振動子Ｓ２では分極方向を互いに内向き
にした圧電バイモルフを形成し、一方の振動子Ｓ、の一
方の外部室ｇｉａと他方の振動子Ｓ、の他方の外部電極
ａとを正電圧端子に相互に接続すると共に、一方の振動
子Ｓ１の他方の外部電極ａと他方の振動子Ｓ２の一方の
外部室１ｉａとを負電圧端子に相互に接続し、直列接続
とした場合を例示する。
この場合も上記と同様の動作原理に従い、円方向振動付
加時には一方の外部電極ａ相互の接続端子に正電圧（又
は負電圧）が、同他方の接続端子に負電圧（又は正電圧
）が生じ、円方向振動以外の振動付加時には一方の振動
子の外部電極ａと他方の振動子の外部電極ａに互いに逆
位相の相殺電圧が生じ、出力は；となり、逆の動作とし
て電圧印加時には、上記と同様円方向振動する。
加時には一方の外部電極ａ相互の接続端子に正電圧（又
は負電圧）が、同他方の接続端子に負電圧（又は正電圧
）が生じ、円方向振動以外の振動付加時には一方の振動
子の外部電極ａと他方の振動子の外部電極ａに互いに逆
位相の相殺電圧が生じ、出力は；となり、逆の動作とし
て電圧印加時には、上記と同様円方向振動する。
又第４図りは振動子Ｓ、、Ｓ、を同図Ｃの場合と同一の
分極方向とし、図示のように両様動子Ｓ、、Ｓ２の一方
の外部電極ａ相互を正電圧端子＋（又は負電圧端子）に
接続し、他方の外部電極ａ相互を負電圧端子−（又は正
電圧端子）に接続し直列接続形とした場合を示す。
分極方向とし、図示のように両様動子Ｓ、、Ｓ２の一方
の外部電極ａ相互を正電圧端子＋（又は負電圧端子）に
接続し、他方の外部電極ａ相互を負電圧端子−（又は正
電圧端子）に接続し直列接続形とした場合を示す。
この場合にも上記と同様の動作原理に従い、円方向振動
付加時には一方の外部電極ａ相互の接続端子に正電圧（
又は負電圧）が、同他方の接続端子に負電圧（又は正電
圧）が生じ、円方向振動以外の振動付加時には一方の振
動子の外部電極ａと他方の振動子の外部電極ａに互いに
逆位相の相殺電圧が生じ、出力は零となる。
付加時には一方の外部電極ａ相互の接続端子に正電圧（
又は負電圧）が、同他方の接続端子に負電圧（又は正電
圧）が生じ、円方向振動以外の振動付加時には一方の振
動子の外部電極ａと他方の振動子の外部電極ａに互いに
逆位相の相殺電圧が生じ、出力は零となる。
上記第４図Ａ乃至りは圧電バイモルフ形娠勤子Ｓ、、Ｓ
２相互の接続形態と分極方向の設定の組合せが異なるの
みで、その動作原理は全く同じである。
２相互の接続形態と分極方向の設定の組合せが異なるの
みで、その動作原理は全く同じである。
第５図は比重計又は粘度計に上記圧電バイモルフ形振動
子Ｓ、、Ｓ、から成る円方向振動子を実施した場合を示
す。
子Ｓ、、Ｓ、から成る円方向振動子を実施した場合を示
す。
図示のように担体１の振動軸支点２と振動伝達軸２°と
が振動軸線を同一となるように結合し、円方向振動子を
振動伝達軸２°に取付け、該振動伝達軸２°の先端に被
測定液中に浸着される検出端子３を設け、実施に応じ振
動伝達軸２′と一体に周波数調整用の慣性質量体４を取
付ける。
が振動軸線を同一となるように結合し、円方向振動子を
振動伝達軸２°に取付け、該振動伝達軸２°の先端に被
測定液中に浸着される検出端子３を設け、実施に応じ振
動伝達軸２′と一体に周波数調整用の慣性質量体４を取
付ける。
而して、上記実施例においては円方向振動センサーの駆
動にて検出端子３を被測定液中において円方向振動させ
、該検出端子３の被測定液中における振動を同一の円方
向振動センサーに与え、その振動の変化分に応じた電気
信号を得るようにする場合と、検出端子３を別の駆動源
にて円方向振動させ、該検出端子３の液中における振動
を上記円方向振動子にて検出するようにする場合があり
、何れの場合も円方向振動子は振動センサー即ち角加速
度センサーとして機能し、検出端子が円方向振動した場
合のみ、電気信号を出力し比重又は粘度を確実に検出す
る。
動にて検出端子３を被測定液中において円方向振動させ
、該検出端子３の被測定液中における振動を同一の円方
向振動センサーに与え、その振動の変化分に応じた電気
信号を得るようにする場合と、検出端子３を別の駆動源
にて円方向振動させ、該検出端子３の液中における振動
を上記円方向振動子にて検出するようにする場合があり
、何れの場合も円方向振動子は振動センサー即ち角加速
度センサーとして機能し、検出端子が円方向振動した場
合のみ、電気信号を出力し比重又は粘度を確実に検出す
る。
発明の効果
本発明によれば上記担体の円方向振動軸支点を中心とす
る円方向振動が与えられた時にはこれに片持ち支持され
た一対の振動子の自由端が互いに逆厚み方向へ確実に振
動（円方向振動）して、両圧電バイモルフ形振動子に共
に同位相の正電圧（又は負電圧）を的確に生じさせ電圧
出力を得ることができる。
る円方向振動が与えられた時にはこれに片持ち支持され
た一対の振動子の自由端が互いに逆厚み方向へ確実に振
動（円方向振動）して、両圧電バイモルフ形振動子に共
に同位相の正電圧（又は負電圧）を的確に生じさせ電圧
出力を得ることができる。
又仮に担体及び一対の圧電バイモルフ形振動子に担体を
中心とする円方向以外の振動、例えは両様動子が共に同
一厚み方向にベンディング運動するような振動が与えら
れた時には、一方の振動子と他方の振動子間に互いに逆
位相の相殺電圧を確実に生しさせ出力をτとすることが
できる。従って本発明に係る円方向振動子は円方向振動
が与えられた時のみ、正常な電気的出力を得ることがで
きる。
中心とする円方向以外の振動、例えは両様動子が共に同
一厚み方向にベンディング運動するような振動が与えら
れた時には、一方の振動子と他方の振動子間に互いに逆
位相の相殺電圧を確実に生しさせ出力をτとすることが
できる。従って本発明に係る円方向振動子は円方向振動
が与えられた時のみ、正常な電気的出力を得ることがで
きる。
父上記とは逆に円方向振動子を形成する上記一対の圧電
バイモルフ形振動子に所定の電圧が印加されると、両圧
電バイモルフ形振動子は各々の基端が担体によって片持
ち支持状態で固定されているために、一方の振動子はそ
の自由端において厚み方向の一方、他方の振動子はその
自由端において厚み方向の他方へと、逆厚み方向への振
動転換が容易且つ確実に図れ、従って担体を中心とする
良好な円方向振動を生起させ、円方向振動の伝達を確実
なものとし、円方向振動量も増幅できる利点がある。
バイモルフ形振動子に所定の電圧が印加されると、両圧
電バイモルフ形振動子は各々の基端が担体によって片持
ち支持状態で固定されているために、一方の振動子はそ
の自由端において厚み方向の一方、他方の振動子はその
自由端において厚み方向の他方へと、逆厚み方向への振
動転換が容易且つ確実に図れ、従って担体を中心とする
良好な円方向振動を生起させ、円方向振動の伝達を確実
なものとし、円方向振動量も増幅できる利点がある。
本発明は上記の如き円方向振動子を既知の圧電バイモル
フ形振動子の組合せによって容易に形成でき、構造も頗
る簡素にして適正な振動軌跡を持った円方向振動が確実
に得られる。
フ形振動子の組合せによって容易に形成でき、構造も頗
る簡素にして適正な振動軌跡を持った円方向振動が確実
に得られる。
父上記円方向振動子は上記円方向振動モードを駆動源又
は検出源とする、例えば粘度検出又は比重計等の振動子
として極めて適性に富むものである。例えば従来の厚み
方向振動子を駆動源として用い、この振動を検出子に伝
え、該検出子を被測定液中において同方向に振動させ振
動の変化分から比重又は粘度を検出せんとする場合、検
出子の振動波が被測定液に伝播されて波動を生じ測定値
の外乱要因となり、高精度の測定が難しく、測定範囲も
狭い欠点がある。上記円方向振動子はこれらの問題を解
消し、比重又は粘度計の駆動源或は検出源（振動センサ
ー）として好適に用いられる。
は検出源とする、例えば粘度検出又は比重計等の振動子
として極めて適性に富むものである。例えば従来の厚み
方向振動子を駆動源として用い、この振動を検出子に伝
え、該検出子を被測定液中において同方向に振動させ振
動の変化分から比重又は粘度を検出せんとする場合、検
出子の振動波が被測定液に伝播されて波動を生じ測定値
の外乱要因となり、高精度の測定が難しく、測定範囲も
狭い欠点がある。上記円方向振動子はこれらの問題を解
消し、比重又は粘度計の駆動源或は検出源（振動センサ
ー）として好適に用いられる。
図面は本発明の実施例を示い第１図は円方向振動子の平
面図、第２図は他例を示す円方向振動子の平面図、第３
図は更に他例を示す同振動子平面図、第４図Ａ乃至り図
は上記円方向振動子の接続例を示す平面図、第５図は円
方向振動子を比重又は粘度計に実施した場合を例示する
同検出部斜視図である。 １・・・担体、２・・・円方向振動軸支点、Ｓ、、Ｓ２
・・・圧電バイモルフ形振動子、ａ・・・外部電極、ｂ
・・・中間電極、Ｐ、、Ｐ、・・・分極方向。 特許出願人 山−電機工業株式会社 ′第１図 第２図 第３図 第４因 第５図
面図、第２図は他例を示す円方向振動子の平面図、第３
図は更に他例を示す同振動子平面図、第４図Ａ乃至り図
は上記円方向振動子の接続例を示す平面図、第５図は円
方向振動子を比重又は粘度計に実施した場合を例示する
同検出部斜視図である。 １・・・担体、２・・・円方向振動軸支点、Ｓ、、Ｓ２
・・・圧電バイモルフ形振動子、ａ・・・外部電極、ｂ
・・・中間電極、Ｐ、、Ｐ、・・・分極方向。 特許出願人 山−電機工業株式会社 ′第１図 第２図 第３図 第４因 第５図
Claims (1)
- 一対の圧電バイモルフ形振動子から成り、両振動子を円
方向振動軸支点となる担体に片持ち支持にて取付け、各
振動子が該片持ち支持状態で該担体から互いに反対方向
に延ばされ、両振動子が上記担体の円方向振動軸支点を
中心とする円方向振動時に互いに同位相の電圧が生ずる
ように接続されていることを特徴とする円方向振動子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62107390A JPS63272300A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 円方向振動子 |
| US07/173,638 US4857792A (en) | 1987-04-30 | 1988-03-25 | Circular direction vibrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62107390A JPS63272300A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 円方向振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63272300A true JPS63272300A (ja) | 1988-11-09 |
| JPH0314513B2 JPH0314513B2 (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=14457919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62107390A Granted JPS63272300A (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 円方向振動子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4857792A (ja) |
| JP (1) | JPS63272300A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322540A (ja) * | 1989-06-20 | 1991-01-30 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5216313A (en) * | 1988-12-16 | 1993-06-01 | Alps Electric Co., Ltd. | Ultrasonic wave linear motor |
| JP2709282B2 (ja) * | 1995-03-13 | 1998-02-04 | 山一電機株式会社 | 振動形検液装置 |
| JP3190613B2 (ja) * | 1997-03-31 | 2001-07-23 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 圧電アクチュエータ |
| GB9802907D0 (en) | 1998-02-12 | 1998-04-08 | Hydramotion Ltd | Resonant structures for transducers |
| JP4146127B2 (ja) * | 2002-01-16 | 2008-09-03 | セイコーインスツル株式会社 | 圧電アクチュエータ及びそれを備えた電子機器 |
| JP3686404B2 (ja) * | 2002-11-20 | 2005-08-24 | Ｃｂｃマテリアルズ株式会社 | 検液装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2488586A (en) * | 1945-09-05 | 1949-11-22 | Hartford Nat Bank & Trust Co | Piezoelectrical apparatus |
| SE436675B (sv) * | 1975-08-12 | 1985-01-14 | Ki Politekhnichsky I Im 50 Let | Elektrisk motor driven genom piezoelektriska krafter |
| SU686155A1 (ru) * | 1977-01-21 | 1979-09-15 | Предприятие П/Я Г-4173 | Электромеханический преобразователь крутильных колебаний |
| US4399386A (en) * | 1982-02-11 | 1983-08-16 | Rca Corporation | Rotative motor using plural arrays of piezoelectric elements |
| US4742260A (en) * | 1986-02-06 | 1988-05-03 | Hiroshi Shimizu | Piezoelectrically driving device |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP62107390A patent/JPS63272300A/ja active Granted
-
1988
- 1988-03-25 US US07/173,638 patent/US4857792A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322540A (ja) * | 1989-06-20 | 1991-01-30 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4857792A (en) | 1989-08-15 |
| JPH0314513B2 (ja) | 1991-02-26 |
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