WO2007066633A1 - 超音波アクチュエータ - Google Patents

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WO2007066633A1
WO2007066633A1 PCT/JP2006/324211 JP2006324211W WO2007066633A1 WO 2007066633 A1 WO2007066633 A1 WO 2007066633A1 JP 2006324211 W JP2006324211 W JP 2006324211W WO 2007066633 A1 WO2007066633 A1 WO 2007066633A1
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electric
electrode
actuator
piezoelectric element
sound wave
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Application number
PCT/JP2006/324211
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yusuke Adachi
Hiroshi Fukushima
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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    • H02N2/0005Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
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    • H02N2/003Driving devices, e.g. vibrators using longitudinal or radial modes combined with bending modes
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    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/88Mounts; Supports; Enclosures; Casings

Definitions

  • 0001 relates to vibration cutouts used in various types of child equipment, and more specifically to ultrasonic cutouts using electric elements.
  • Reference numeral 2 is an electric element of a conventional acoustic wave cutter, and 22 is a sectional view of the same.
  • 000 3 Element is supported by 5 supporting parts C.
  • This element has 4 2a 2b 2c 2d, and the opposite element has the entire surface (without). .
  • the 000 4 wire 4a is connected to 2a by 5a and 2c by 5c. Also, wire 4b is 2b due to
  • the drive 2 is provided on the surface of the 005 element and is in contact with the movable body 3.
  • the movable part 3 of this 2 is made into the movable body 3 by the said holding
  • Wake up. 2 causes the movement of the piezoelectric element.
  • the movable body 3 supported by 2 moves in the direction of or, and serves as an ultrasonic actuator.
  • the operation node () of the piezoelectric element will be described.
  • the 002 motion node is in the direction of the piezoelectric element as shown in 24, and the bending node part is displaced in the direction of the piezoelectric element in the direction of the piezoelectric element as shown in 23. It is the portion 35 to 4 times the length.
  • the common node is only the central part in the direction of the piezoelectric element.
  • a feeding electrode is provided on the surface of the piezoelectric element, a wire is connected to the solder to the electric electrode, and a voltage is applied to the electric electrode of the electric element through this wire.
  • a voltage is applied to the electric electrode of the electric element through this wire.
  • an actuator body that has a piezoelectric element and generates a plurality of movements whose vibration directions are different from each other, and a predetermined movement is provided by operating according to the movement of the actuator body provided in the actuator body.
  • Directional power output an electric electrode provided on the actuator body and electrically connected to the electric element, for elastically supporting the actuator body by the electric electrode and supplying power to the electric electrode. It is to be equipped with a power unit that is a child of
  • 0020 is an ultrasonic actuator related to Ming.
  • 22 is a plan view of the ultrasonic actuator.
  • 4 4 is the ultrasonic actuator related to the implementation. .
  • 55 is a plan view of the ultrasonic actuator.
  • 6 6 is the ultrasonic actuator according to the implementation 2.
  • FIG. 10 is a front view of the ultrasonic actuator.
  • 122 is the ultrasonic actuator related to the second embodiment.
  • 133 is a plan view of the ultrasonic actuator.
  • 15 5 is a view of the ultrasonic actuator.
  • 166 is a plan view of the ultrasonic actuator according to the reference.
  • 17 7 is a view of an ultrasonic actuator according to another reference.
  • 188 is a plan view of an ultrasonic actuator according to still another reference.
  • Numeral 199 is an ultrasonic actuator related to other conditions.
  • Reference numeral 202 denotes an ultrasonic actuator according to another embodiment, and reference numeral 212 denotes an electric element in a conventional acoustic actuator.
  • 22 22 is a front view of a conventional sound wave actuator.
  • 23 23 is a bending type.
  • 24 24 is a telescopic door.
  • the electric element is supported by the holding section 6 6 7 7 g of 2, 3 6 7 9 provided in, as shown in 2. This electric element constitutes the actuator body.
  • each of these supporting portions 667 7 g is made of an elastic body, and specific examples thereof include the last, the nail and the rod.
  • the contact between the support and the electric element, the support and the support And the respective contact points with each other which makes it possible to support the electric element in a stable manner.
  • the degree of elasticity is small and the electric element can be stably supported.
  • it also has the effect of preventing the generation of sound due to the movement of the piezoelectric element.
  • the elastic body at least for the supporting portion, it is possible to reduce the damage of the movement of the piezoelectric element, and as a result, it is possible to improve the rate of the ultrasonic actuator.
  • the holding part g of 39 supports the node (node) of the piezoelectric element, the use of an elastic body greatly reduces ().
  • the bending parts are supported by the holding parts 6 6 7 7 of the No. 028, No. 2, and 6 6 7, but by making these supporting parts 6 6 7 7 elastic, Compared with the conventional type fixed to the element, it has a reduction in motion and also a reduction in motion as a node.
  • the piezoelectric element is also downsized, but it is more difficult to join the support to only the node portion in terms of manufacturing because of accuracy.
  • the damage of vibration can be mitigated even if there is some deviation in the node part, so higher level is required in manufacturing, and a small sound wave actuator is required. It is easy to manufacture.
  • a power supply electrode 8 is provided on the surface of the electric element. By applying a voltage to this electrode 8, the electric element moves according to the wave number of the pressure. Electrode 8a (8b 8c 8d), which is omitted, is formed by extending it up to the piezoelectric element, and the portion of the piezoelectric element ) Is exposed to form an external electrode.
  • the electric part 5 is formed as a partial electrode of the electric electrode 8a (8b 8c 8d) exposed on the piezoelectric element, so that the electric electrode 8a (8b 8c 8d) of the electric element is connected via the electric part 5.
  • the supporting portion 667 7 g functions as a child that feeds power to the charging electrode 8a (8b 8c 8d), and constitutes a supporting charging portion.
  • the piezoelectric element's electric Since the adhesiveness of each of the electrode electric part 5 and the electric part 5 support is stable, the resistance becomes stable, and as a result, the property as an ultrasonic actuator can be achieved.
  • the term is the ratio of the length before and after deformation to the length before deformation. Physically long,
  • the support portion 667 7 g can be formed of a rubber.
  • a metal as a metal or, if necessary, a metal whose surface is plated with gold can be used. Also, it is desirable to use silver, which has electrical conductivity, as the metal element.
  • the power supply electrodes 8a to 8d are preferably radium.
  • (Pd) or the like (or silver is the main component) or silver or radium gold or the like be baked and processed.
  • the electrode 8a (8b 8c 8d) or its surface is composed mainly of silver.
  • the electrode part 8a (8b 8c 8d) is composed mainly of silver.
  • the electrode part 8a (8b 8c 8d) is composed mainly of silver.
  • the electrode part 8a (8b 8c 8d) is composed mainly of silver.
  • the surface of the electrode part 5 with silver as a main component, it is possible to prevent the electrode part 8a (8b 8c 8d) from becoming the electrode part electrode part 5. You can prevent big.
  • silver has a quality due to elemental air and sulfuric acid gas in the atmosphere
  • at least the surface of the electrode 8a (8b 8c 8d) composed of silver as the main component has at least the surface of silver.
  • the silver part located on the surface of the electrode part 8a (8b 8c 8d) exposed to the atmosphere reacts with sulfuric acid gas in the atmosphere.
  • this power unit 5 is used for all holding units (, 2, 3 6 7 9 holding units 6).
  • the drive 2 is provided on the surface of the electric element 004, and is used as the movable body 3.
  • 3 shows the operation of the electric element of the clear sound wave actuator.
  • Electrodes 8a 8c and 8b 8d located on the square lines of the device.
  • the movement of the do is harmonically induced.
  • the moving direction of the flexure 2 is the moving direction of the movable body, and the moving direction of the power output by the drive 2, and the moving direction of the telescopic door is the moving direction of the movable body (, driving direction).
  • Electric element in the direct direction The moving body 3 is connected (2 is the direction in which the movable body 3 is supported). Then, the electric element sequentially causes the states shown in 3 (a) (b) (c) (d), and as a result, the drive 2 provided in the piezoelectric element causes movement when viewed from the paper surface. In other words, 2 is caused by the movement of the piezoelectric element and the movement.
  • the movable body 3 which is moved by 2 moves in the direction of 2 or, and serves as an ultrasonic actuator.
  • drive 2 outputs driving force in the direction of the arrow (constant movement direction).
  • the piezoelectric element is made to have a length of 6, ⁇ 7, and a thickness, and shown in that element.
  • the electric portion 5 of the supporting portion g which is connected to the electrode formed on almost the entire surface of the piezoelectric element, is connected to the ground, and the electrode 8 8.
  • the pressure of 27 z 2 s is connected to the power source 5 5 of the support 6 7 via the drawer, and the power is discharged to the power source 5 5 of the support 6 7 connected to the electrodes 8b 8 d.
  • same 9 Or 9 By applying the pressure of, the bending motion of the piezoelectric element is induced sympathetically, and the changes in the shape shown in 3 occur in sequence, and it is possible to move to the vibration 2.
  • the holding portions 6 6 7 7 of 2 6 7 are provided in the moving direction of the movable body 3 (of 2, 2), respectively. (2,) (provided on the surface of the electric element and), it is also possible to provide it on 2, or it is possible to provide a combination thereof. If the holding parts of 2 and 2 are provided in the direction of movement of the movable body 3 (of 2 and), it is possible to suppress the shake of the electric element due to the vibration, and thus the movement of the piezoelectric element is suppressed. It has the result that it can be converted into two more dynamics. 004 of
  • the piezoelectric element is housed in the part of the case 2, and 23 23 23 23 are provided on the wall surface of the case 2 to support the respective electric elements. .
  • 24C is also provided on the surface of the case 2 to support the piezoelectric element.
  • Each of these supports 23 23 23C 23 23 is made of an elastic body, and this one is more elastic than the piezoelectric element case 2. Physically, the last, the plum, and Ne are mentioned.
  • the contact with the piezoelectric element and the contact with the case 2 are made to contact each other, so that the electric element can be stably supported. With a little change in elasticity, it can be stably supported.
  • 003 and wall 23 23 23 23 23 support the bending nodes, but by using these supports 23 23 23 23 as elastic bodies, they are fixed to the bending element and the conventional type. It has the effect of a decrease in movements compared to the ones, and also has a decrease in the movements that become a node.
  • the piezoelectric element is also downsized, but it is more difficult to join the support to the node portion in terms of manufacturing because of its accuracy.
  • the damage of vibration can be mitigated even if the node part is slightly displaced, so higher manufacturing is required, and the size is small. It has the effect of facilitating the manufacture of sound wave actuators.
  • the piezoelectric body be mounted in a compressed state in order to improve the adhesiveness of the piezoelectric body and the adhesiveness of the case body.
  • a power supply electrode 8 is provided on the surface of the electric element. By applying a voltage to this electrode 8, the electric element moves according to the wave number of the pressure. Electrode 8a (8b 8c 8d), which is omitted, is formed by extending that part up to the piezoelectric element.
  • the wall 23 23 23 23 24C is provided with a conductive part 55, and the case 2 is provided with a drawer 52 52. Then, the electrode 5a of the piezoelectric element is exposed so that the electrode 8a (8b 8c 8d) 52 of the electrode is electrically connected to the electrode 8a (8b 8c 8d) of the piezoelectric element. Leads to.
  • the piezoelectric element's electric electrode 5 and electric 5 parts are mounted.
  • each of the 52 Since the adhesiveness of each of the 52 is stable, the resistance is stable, and as a result, it is possible to improve the performance as an ultrasonic actuator.
  • and is the ratio of the length before and after deformation to the length before deformation. Physically, if a body of length is compressed to g, it is compressed.
  • the reliability can be improved by providing a plurality of power supply units 5.
  • a metal or a metal element can be used as the power unit 5, and in particular, a metal element can be used. When used, it is resistant to repeated shrinkage and has the effect of improving durability.
  • a metal as a metal or, if necessary, a metal whose surface is plated with gold can be used as the material of the electric part 5. Also, it is desirable to use silver, which has electrical conductivity, as the metal element.
  • the power supply electrodes 8a to 8d, especially the outer electrodes are radium
  • (Pd) or the like (, mainly composed of silver), or to bake and process silver or radium gold.
  • the electrode 8a (8b 8c 8d) or its surface mainly with silver by forming the electrode 8a (8b 8c 8d) or its surface mainly with silver, and by forming the electrode 5 or its surface mainly with silver, the electrode 8a ( 8b 8c 8d) can be prevented from contacting with the electrode electrode part 5 and a large amount can be prevented.
  • silver has a quality due to elemental air and sulfuric acid gas in the atmosphere
  • at least the surface of the electrode 8a (8b 8c 8d) composed of silver as the main component has at least the surface of silver.
  • the silver part located on the surface of the electrode part 8a (8b 8c 8d) exposed to the atmosphere reacts with sulfuric acid gas in the atmosphere.
  • this power unit 5 is for all (23 23 23 23 and
  • the drive 2 is provided on the surface of the piezoelectric element, and the drive 2 projects from the opening 22 provided on the surface of the case 2 to form the movable body 3 on the side of the case 2.
  • the operation of the sound wave actuator of 006 is the same as that of the above-mentioned ultrasonic wave actuator. 006 of 2
  • the piezoelectric element is housed in the part of the case 2, and 23 23 23 23 is provided on the wall surface of the case 2 to support the respective electric elements. .
  • an opening 22 is provided on the surface of the case 2, and a 65 protruding from the mouth 22 is provided on the case 2.
  • This 65 is provided with a surface 66 that supports the piezoelectric element.
  • the 23 23 23 23 6 6 is made of an elastic body.
  • 24C is also provided on the surface of Case 2 to support the piezoelectric element. This 24C also consists of a sex body.
  • the 007 body a body having a property higher than that of the piezoelectric element case 2 is used. Physically, the last, the plum, and the net are mentioned.
  • the surface 66 supports the (node) which is not the node of the piezoelectric element, so that an elastic body is used.
  • the piezoelectric element is placed between 24C and, and also has the effect that more stable support can be realized in combination with the holding by the wall surface 23 23 23 23 23.
  • wall 23 23 23 23 23 supports bending node
  • these supports 23 23 23 23 23 an elastic body, it has the effect of reducing the movement compared with the conventional one fixed to the elephant element, and It also has the effect of reducing
  • the piezoelectric element is also downsized, but it is more difficult to join the support to only the node portion in terms of manufacturing because of accuracy.
  • the damage of vibration can be mitigated even if there is a slight deviation in the throat, so higher manufacturing is required and a small sonic actuator is manufactured. It has an easy effect.
  • a power supply electrode 8 is provided on the surface of the electric element. By applying a voltage to this electrode 8, the electric element moves according to the wave number of the pressure. Electrode 8a (8b 8c 8d), which is omitted, is formed by extending that part up to the piezoelectric element.
  • the wall 23 23 23 23 24C is provided with a conductive portion 55, and the case 2 is provided with a drawer 52 52. Then, the electrode 5 of the piezoelectric element is exposed as a partial electrode of the electrode 8a (8b 8c 8d), so that the electrode 8a (8b 8c 8d) 52 of the electrode is electrically connected via the electrode 5. Leads to. It is also possible to provide this electrical part on the surface 66.
  • the wall 23 23 23 23, 24C 6 By using a rubber as the body of 6 and compressing and mounting this rubber with a compression of 5-4, the electric part 8a (8b 8c 8d) of the piezoelectric element 5 and the electric part 5 case 2 Since the adherence to each of the 52 and 50 is stable, the resistance becomes stable, and as a result, the performance as an ultrasonic actuator can be achieved.
  • Metal or metal can be used as the electric part 5, and in particular, when metal is used, durability is improved because it is resistant to repeated shrinkage. Further, as the material of the electric part 5, as the metal, it is possible to use a kick, or if necessary, those whose surfaces are gold-plated. Also, it is desirable to use silver, which has electrical conductivity, as the metal element.
  • the power supply electrodes 8a to 8d, especially the outer electrodes are radium or
  • (Pd) or the like (, mainly composed of silver), or to bake and process silver or radium gold.
  • the electrode 8a (8b 8c 8d) or its surface mainly with silver by forming the electrode 8a (8b 8c 8d) or its surface mainly with silver, and by forming the electrode 5 or its surface mainly with silver, the electrode 8a ( 8b 8c 8d) can be prevented from contacting with the electrode electrode part 5 and a large amount can be prevented.
  • silver has a quality due to the elements and sulfuric acid gas in the atmosphere
  • at least the surface of the electrode 8a (8b 8c 8d) composed of silver as a main component since silver has a quality due to the elements and sulfuric acid gas in the atmosphere, at least the surface of the electrode 8a (8b 8c 8d) composed of silver as a main component.
  • a silver film is formed around the electrode electrode 8a (8b 8c 8d) and the electrode electrode electrode portion 5 so as to integrally cover the electrode electrode 8a (8b 8c 8d) electrode portion 5.
  • the silver film on each electrode 8a (8b 8c 8d) and the electrode electrode 5 is protected from hydrogen peroxide and sulfuric acid gas in the atmosphere and can be prevented from being oxidized.
  • this power unit 5 is for all (23 23 23 23,
  • the drive 2 is provided on the surface of the piezoelectric element, and the drive 2 projects from the opening 22 provided on the surface of the case 2 to form the movable body 3 on the side of the case 2.
  • the operation of the sound wave actuator of 00882 is the same as that of the above-mentioned ultrasonic wave actuator.
  • Embodiment 2 The composition of the ultrasonic actuator according to implementation 2 is shown in 8 ⁇ .
  • the difference between Embodiment 2 and Embodiment 2 is that the direction of movement of the piezoelectric element 6 and the direction of movement of the moving body 3 (and the movement direction of the ultrasonic actuator) are in the same direction, and the direction of bending movement is that of the moving body 3. It is a point that connects the electric element 6 and the moving body 3 in a vertical direction (that is, the direction in which the drive 2 supports the movable body 3).
  • the piezoelectric element 6 is arranged so that the moving direction of the piezoelectric element 6 is the same as the moving direction of the movable body 3 (,,).
  • a support portion 53 is provided at 2 52 53 in the same direction as the moving direction of the moving body 3.
  • the piezoelectric element 6 is also provided with 354, and the holding portion 54 supports the electric element 6.
  • Electric element There are two drives 22 on the surface of 6, and these drives 22 are the movable body 3.
  • the individual 2 2 is moved by the force to move the moving body 3, whereby the movable body 3 can be stably operated.
  • the holding part 554 of Nos. 002, 2, 3 52 53 54 is provided with a conductive part as in the case of implementation as shown in.
  • drawers 8 8 are provided at 2, 3 52 53 54.
  • the electric portion 82 is a partial electrode of the electric electrode 8 exposed at the piezoelectric element 6, so that the electric electrode 8 8 of the electric element 6 is electrically energized via the electric portion 82.
  • the difference between Example 3 and Example 2 is the force of the piezoelectric element 6, the quality of the supporting portion 52 53 5 8 8 and the same as Example 2.
  • the two holding parts 6 6 (7 7) are provided on the surface of the piezoelectric element, whereas in the implementation 2, the holding parts on the surface of the piezoelectric element 6 are provided.
  • (53) has been written. That is, since the piezoelectric element 6 is substantially divided into four by providing the four electric electrodes 8a and 8b, it is possible to extend the partial electrodes from the four electric electrodes 8a and 8b to the piezoelectric element 6 and to In general, power is supplied through a total of four holding parts (mums) for each of the partial electrodes, but in the second embodiment, four holding electrodes 52 5 provided on the side surface of the piezoelectric element 6 serve as four holding electrodes 8a. 8b power is supplied.
  • one set of feeding electrodes 8a 8c located on the square line of the piezoelectric element 6 is applied with a predetermined flowing voltage, while another set of feeding electrodes 8b 8d is provided. It is configured such that bending and motion are generated by applying a predetermined flowing voltage to the piezoelectric element 6 as the partial electrodes of the feeding electrodes 8a and 8c of the pair in which the constant flowing voltage is applied.
  • the partial electrodes of the feeding electrodes 8b and 8d of the pair to which a constant constant voltage is applied are formed on the surface of the piezoelectric element 6 while forming on the surface of the piezoelectric element 6.
  • the drawer 8 can be shared. That is, by applying a predetermined flowing voltage to the drawer 8 located on the piezoelectric element 6 side, a constant flowing voltage is printed on the electrode 8a 8c located on the square line of the electric element 6, while the piezoelectric element 8a 8c is printed. By applying another predetermined flowing voltage to the drawer 8 located on the side of the element 6, a constant flowing voltage on the electric electrodes 8b 8d located on the square line of the electric element 6 is imprinted.
  • the external electrodes are extended from the two electric electrodes 8a 8c to
  • the power supply electrode 8a and the power electrode 8c may be electrically conducted and the outer electrode may be extended to only one power electrode 8a (8c).
  • the other set of electrode electrodes 8b 8d to which the flowing voltage is applied.
  • the support 23 (Z3 23 23) 52 is provided for each electrode of the electrode 8 as in the case of 23, it was formed on the piezoelectric element when the ultrasonic actuator was assembled.
  • the outer electrode support shall be made of 23 23 23 23.
  • the piezoelectric element 6 is provided with only the partial electrode of the charging electrode 8 8 to which the same current is applied, and the holding part for supplying power to the partial electrode. Also, since they are commonly used, even if the assembling accuracy is so high, the electricity can be secured by being able to serve as the partial electrode supporting portion of the power supply electrode 88 during assembling.
  • the supporting portion 52 (52) 8 may be formed in common on the surface of the piezoelectric element 6.
  • the partial electrodes of the electric electrodes 8a 8b (or 8c 8d) to which different AC voltages are applied may be provided on the surface of the piezoelectric element 6.
  • two holding parts corresponding to the two partial electrodes may be provided on one surface, and two 8 8 (5 7) corresponding to the two holding parts may be provided.
  • the alternating voltages to the feeding electrodes 8a 8b are applied via the respective supporting portions.
  • one surface is provided with a holding part in a state in which the two electric parts corresponding to the two part electrodes are electrically insulated by insulation, and two 8 8 of 2 corresponding to the electric parts 82 82 of 2 are respectively provided. You can set it up. In the configuration described above, by applying the alternating voltages to 2 8 8 respectively, the alternating voltages to the feeding electrodes 8a 8b are applied via the power supply unit 82 82.
  • the operation of the above-described sound wave actuator will be described using.
  • the element 6 is induced by the action 2 shown in 23 and the action 24 shown in 24.
  • the wave number of the motion and the wave number of the expansion and contraction are determined by the material and shape of the electric element, respectively.
  • the wave number of this is omitted, and the pressure of that wave number is calculated as the angle of 4 of the electrode 8 and that of the piezoelectric element.
  • Electrodes 8a 8c and 8b 8d located on the line are in phase with each other. .
  • the piezoelectric element 6 causes the states shown in (a), (b), (, d) in order, and the two 2 2 provided on the electric element 6 cause movement when viewed from the paper surface. In other words, the movement of the piezoelectric element 6 causes the movement of the two 22. Due to this movement, the two movable bodies 3 which 2 2 move are moved toward or in the direction of and serve as an ultrasonic actuator.
  • the support part of the piezoelectric element is made of a material, it has the effect of improving the ultrasonic actuator rate.
  • the piezoelectric element 6 is arranged in the case 2, and the wall surface 6266 C is provided on the wall surface of the case 2 in the same direction as the moving direction of the moving body 3. Also, 63 is provided on the surface of the case 2 to support the piezoelectric element 6. Two drives 22 are provided on the surface of the electric element 6, and these drives 22 project from the opening 22 provided on the surface of the case 2 to form the movable body 3 on the side of the case 2. It
  • this 2 2 moves to the moving body 3 by the force, so that the movable body 3 can be stably operated.
  • the 0104 62 6 C 63 is provided with a conductive part as in the case of the implementation. As shown in 3, a drawer 8 8 is provided inside the case 2 and a drawer 8 is provided inside the case 2 as well. Then, the electric part 82 exposes the electric electrode 8 of the piezoelectric element 6, and thereby the electric electrode 8 8 of the electric element 6 is electrically conducted via the electric part 82.
  • the ultrasonic actuator related to 0105 is the same as the ultrasonic actuator related to 2 above.
  • the ultrasonic actuator related to this 2 arranges the piezoelectric element 6 in the case 2, and installs the wall surface 62 6 C on the wall surface of the case 2 in the same direction as the moving direction of the moving body 3. It is. Also, the surface of case 2 is provided with 63, and the surface of case 2 is provided with surface 66 66 to support the electric element 6. There are two drives 22 on the surface of the electric element 6, and these drives 22 protrude from the opening 22 provided on the surface of the case 2 and the movable body 2 on the side of the case 2 projects. It is set to 3.
  • this 2 2 moves to the moving body 3 by force, which allows the movable body 3 to operate stably.
  • the 009 62 6 C 63 is equipped with a conducting part as in the case of the implementation. As shown in Fig. 5, the drawer 8 is provided inside the case 2 and the drawer 8 is provided inside the case 2 as well. Then, the electric part 82 exposes the electric electrode 8 of the piezoelectric element 6 to electrically connect the electric electrode 8 8 of the electric element 6 via the electric part 2.
  • the quality is the same as that of the ultrasonic actuator described in 2 above.
  • the operation of the ultrasonic actuator according to 0111 2 is the same as the ultrasonic actuator according to 2 above.
  • the piezoelectric element 6 is supported by a conductive element, but if the purpose is only to elastically support the piezoelectric element 6, the configurations shown in 6 to 8 may be used.
  • the ultrasonic actuator shown in 6 has basically the same configuration as the ultrasonic actuator according to the second embodiment, but the holding portion 52 53 5 supporting the piezoelectric element 6 does not include a conductive portion. That is, the support portion 554 is composed of a sex body (physically, the last, the nail, the net, etc.), but the sex body is not a conductive body.
  • the ultrasonic actuator shown in 7 has basically the same structure as that of Embodiment 2, but 62 6 C 63 supporting the piezoelectric element 6 does not include a conductive part.
  • the wall 62 62C 63 is a physical body (physically, the last, However, the body is not a conductor.
  • the ultrasonic actuator shown in 8 has basically the same structure as the ultrasonic actuator according to Modification 2 of Embodiment 2, but supports the piezoelectric element 6 62 62C
  • the wall surface 62 62C 63 does not include conductive parts.
  • the wall surface 62 62C 63 is composed of a physical body (physically, the last, the rubber, the net, etc.), but the physical body is not a conductive body.
  • the support part and the electric element 6 come into contact with each other, and the support part and the support come into contact with each other, thereby stably supporting the electric element 6.
  • it has the effect that it can be stably supported with less degree of elasticity change than other Rustras.
  • it also has the effect that it is possible to prevent the generation of sound due to the movement of the piezoelectric element 6.
  • the holding parts 6 6 7 7 of the No. 0115 direction, No. 2 6 7 and No. 6 6 7 7 support the bending node part and the 63, respectively support the moving and moving node part.
  • 7 63 an elastic body, it has the effect of reducing the motion compared to the conventional one fixed to the electrode and the element, and also the effect of reducing the motion of the node.
  • the piezoelectric element is also downsized, but it is more difficult to join the support to only the node in terms of manufacturing because of accuracy.
  • the damage of vibration can be mitigated even if it is slightly displaced from the node part, so higher level is required in manufacturing and a small sound wave actuator is required. It is easy to manufacture.
  • the elastic body when mounting the above-mentioned elastic body, in order to improve the adhesiveness between the piezoelectric element and the elastic body and the adhesiveness of the supporting body, the elastic body should be mounted in a compressed state. Is desired.
  • the ultrasonic actuator may be required not only to move the movable body 3 but also to move the movable body 3 at a high position.
  • the position of the piezoelectric element 6 relative to the position of the piezoelectric element 6 can be accurately controlled.
  • the movable element 3 controls the element 6 in the direction opposite to the driving direction.
  • the movement direction of the piezoelectric element 6 is relatively free. Therefore, stable holding is required in the moving direction of the piezoelectric element 6.
  • the supporting portion 53 is configured to support the electric element 6 from both sides in the driving direction. By doing so, it is possible to support the piezoelectric element 6 in a stable manner, as compared with, for example, a configuration in which the electric element 6 is supported only by the support portion 54.
  • the holding portion 53 that supports both ends of the piezoelectric element 6 in the moving direction is made of an elastic body. According to this, even if both ends of the piezoelectric element 6 in the moving direction are vibration nodes, the piezoelectric element 6 can be stably supported without hindering the movement. It is possible to realize the sound wave actuator.
  • the piezoelectric element 6 is not supported as in the present embodiment, but the piezoelectric element 6 is provided so as to penetrate in the thickness direction to support the electric element 6. Although there is a configuration, it is possible to achieve a compact size by reducing the orientation of the piezoelectric element 6 as compared with the configuration supported by.
  • a power supply electrode 8 is provided on the surface of the piezoelectric element 6, and a wire 4 is connected to the solder 5 on the surface of the electric electrode 8, and the electric electrode 8 of the electric element 6 is connected through the wire 4. As a result, the electric element moves according to the wave number of the pressure.
  • the piezoelectric element 6 when a titanium-zinc ceramic material was used for the piezoelectric element 6, the piezoelectric element was made to have a length of 6 ... 7 and a thickness, and the piezoelectric element 6 shown in 6 was used. When placed in the same manner as in and multiplying by the thickness direction, the wave number of the expansion and contraction dots and the wave number of the expansion and contraction dots are almost the same and become 27 z.
  • the part of the electric element 6 on which the solder 5 is formed is around the expansion and contraction and movement nodes, and the influence on the movement of the electric element 6 by using this node part as a portion for connecting the wire 4 In other words, the load on the electric element 6 due to the formation of the solder 5 should be suppressed as much as possible.
  • the movable body 3 driven by applying the power of the ultrasonic actuator has a flat plate shape, but it is not limited to this, and any composition can be adopted as the movable body.
  • the movable body may be a disc 3 capable of performing a given X, and the ultrasonic actuator 2 may be configured so as to be 3 of 3.
  • the ultrasonic actuator is driven in the above configuration, 3 is moved to a predetermined X by the action of drive 2.
  • the movable body may be a disk 32 capable of performing a predetermined X, and the ultrasonic actuator 2 may be configured so as to have 32 surface portions 32. If the ultrasonic actuator is driven, 32 will be driven by the movement of drive 2. Driven linearly in, resulting in 32 being pushed into the given X.
  • the vibration mode is described as the mode 2, but other modes such as the extension 4 and the twist mode are trapped 0128
  • the support, the wall surface, and the back are elastic bodies. Even if at least one is made of an elastic body, it is possible to obtain the same result by providing only the annular shape so as to penetrate the support in the surrounding of the piezoelectric element and making only the electric element an elastic body.
  • the single-plate formation in which the feeding electrode 8 is formed on the surface and the back surface of the piezoelectric element has been described, but the same applies to an example in which the electrodes have a laminated structure.
  • the piezoelectric element is applied to the external electrodes that are connected to multiple partial electrodes and are formed on the desired surface of the electric element, so that driving can be generated.
  • the actuator body including the piezoelectric element is constructed.
  • the clear acoustic wave actuator has a characteristic that an elastic body is used for the piezoelectric element, and can be miniaturized. Therefore, it is particularly useful for electronic devices that require small size. .

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

 超音波アクチュエータは、振動方向が互いに異なる複数の振動を発生させる圧電素子10と、圧電素子10に設けられて圧電素子10の振動に従って動作することで所定の駆動方向への駆動力を出力する駆動子2,2と、圧電素子10に設けられて圧電素子10と電気的に接続された給電電極8,8,…と、給電電極8,8,…と当接して圧電素子10を弾性的に支持すると共に、給電電極8,8,…に給電するための給電端子となる支持給電部6A,6B,7A,7B,9Aとを備える。

Description

音波アクチ タ
術分野
0001 、各種 子機器に用 られる振動 クチ タに関するものであり、さら に言えば、電気 子を用 た超音波 クチ タに関する。
0002 来の 音波 クチ タを 2 22に示す。 2 は従来の 音波 クチ タの 電素子 の であり、 22は同断面図である。
0003 電素子 は5 所の支持部 C にて支持さ れており、この 電素子 には、4 2a 2b 2c 2dが形成さ れ、反対 の 電素子 面には全面 ( ず)が形成されて る。
0004 ワイヤ 4aは、は 5aにより 2aと、は 5cにより 2c 接続されて る。また、ワイヤ 4bは、は 5bにより 2bと、は
5dにより 2d 接続されて る。さらに、ワイヤ 4 は、前記 接 続されて る。これらのワイヤ 4a 4b 4 を通じて 電素子 に電圧が 印 される。
0005 電素子 の 面には駆動 2が設けられ、その 可動体 3に接 触して る。この 2の 、前記 持部 Cにより可動体 3に しており、これにより 2の 動体 3との を高めて 電素 子 の 動を駆動 02を介してより確実に可動体 3に さ て る。
0006 次にこの 音波 クチ タの 動方法に て 単に説明する。
0007 23、 24、 25(a)~(d)は、それぞれ 電素子の 態を説明する
である。
0008 ワイヤ 4 をグランドに接続し、前記ワイヤ 4aには特定の 波数の の 圧を、前記ワイヤ 4bには基準 位相 。
が9 、または 9 ずれた電圧を印 する。すると、 23に示すよ に、圧電素子 に、屈曲 動の2 ドおよび、 24に示す ( 、 )の ドが誘起される。 0009 動の 波数、 、伸縮 動の 波数はそれぞれ 電素子 の 料、形状 決定されるが、この の 波数を略 さ 、その の 波数の 圧を印 することに 、圧電素子 には、屈曲2 ド
ドが調和的に誘起され、 2 (a) (b、 (c) (d)に示す 状の を順番 に起こす。
0010 その 果、圧電素子 に設けられた駆動 2が紙面 向 ら見て
動を起こす。 まり、圧電素子 の 動と 動の 成に 2 が 動を起こす。この 動に 2に支持された可動体 3が または の 向に可動し、超音波アクチ タとしての 割をなして る。 0011 ここで、圧電素子の 動のノ ド ( )に て説明する。
0012 動のノ ド部は、 24に示すとおり、圧電素子の 向の であり、 屈曲 動のノ ド部は、 23に示すとおり、圧電素子の 向の 、 素子の 状に 変位するが、中央 ら さの35~4 れた部分であ る。
0013 まり 動と 動が調和的に発生した場合の 通のノ ドは、圧電素子 の 向の 心部のみとなる。
0014 なお、本出願の 明に関する先行 術文献 報としては、例えば、特許 、
2が知られて る。
1 8 23797
2 6985 報
発明の
明が解決しよ とする課題
0015 し しながら、特許 に係る超音波アクチ タの に、圧電素子の 面に 給電電極を設けて、 電電極にはんだに ワイヤを接続して、このワイヤを通じて 電素子の 電電極に電圧を印 する構成にお ては、圧電素子におけるはん を設けた部分に応力が集中して 電素子が割れる虞がある 題がある。
0016 方、ワイヤ びは を用 ずに圧電素子に給電する超音波アクチ タとし て特許 2に開示された超音波アクチ タがあるが、 音波アクチ タ の に圧電素子 アクチ タ 体をし りと固定する構成にお ては、圧 電素子 アクチ タ 体の 動を阻害し、その 果、超音波アクチ タとしての 率を低下さ る 題がある。
0017 そこで 、圧電素子の 動 の 影響を低減して 音波アクチ タとし ての 率を向上さ ると共に、圧電素子における 電素子に給電するためのワイ ヤの 続部分に応力が集中して 電素子が割れることを防止することを目的とす る。
題を解決するための
0018 、圧電素子を有し、振動方向が互 に異なる複数の 動を発生さ るア クチ タ 体と、前記アクチ タ 体に設けられて アクチ タ 体の 動に従 て動作することで所定の 動方向 の 動力を出力する 、前記 アクチ タ 体に設けられて前記 電素子と電気 に接続された 電電極 、 前記 電電極 して前記アクチ タ 体を弾性的に支持すると共に、 電電極に給電するための 子となる 電部とを備えるものとする。
明の
0019 、圧電素子を有するアクチ タ 体を支持 電部により 性的に支 持することによ て、アクチ タ 体及び 電素子の 動の 害を低減すること ができ、その 果、効率を向上さ ることができる 果を有する。それに加 えて、 、支持 電部により 電素子と 電電源との を実現する ことによ て 電素子にはん を設ける必要がな なるため、は を設けた部分に 応力が集中して 電素子が割れることを防止することができる 果を有す る。
0020 は、 明の に係る超音波アクチ タの である。
2 2は、超音波アクチ タの 面図である。
3 3の(a)~(d)は、それぞれ に係る超音波アクチ タの 電素 子の 作を示す である。
4 4は、実施 の に係る超音波アクチ タの であ 。
5 5は、超音波アクチ タの 面図である。
6 6は、実施 の 2に係る超音波アクチ タの であ る。
7 7は、超音波アクチ タの 面図である。
8 8は、実施 2に係る超音波アクチ タの である。
9 9は、超音波アクチ タの である。
10 は、超音波アクチ タの 面図である。
11 (a)~(d)は、それぞれ 2に係る超音波アクチ タの 電 素子の 作を示す である。
12 2は、実施 2の に係る超音波アクチ タの で ある。
13 3は、超音波アクチ タの 面図である。
14 4は、実施 2の 2に係る超音波アクチ タの で ある。
15 5は、超音波アクチ タの 面図である。
16 6は、参考 に係る超音波アクチ タの 面図である。
17 7は、別の参 に係る超音波アクチ タの 面図である。
18 8は、さらに別の参 に係る超音波アクチ タの 面図である。 19 9は、その他の実 態に係る超音波アクチ タの である。 20 2 は、別のその他の実 態に係る超音波アクチ タの である 21 2 は、従来の 音波アクチ タにおける 電素子 の である。 22 22は、従来の 音波アクチ タの 面図である。
23 23は、屈曲 動の2 ドの である。
24 24は、伸縮 動の ドの である。
25 25の(a~( は、それぞれ 電素子の 作を説明する である。 号の 0021
2
3 動体
4 4a 4b 4 ワイヤ
5 はんだ
6 52
6 6 52 の 持部
7 53 2
7 7 53 2 の 持部
8 8a 8b 8c 8d 電電極
9 54 3
g 54 3 の 持部
6 電素子
8
5 82 電部
発明を実施するための 良の
0022 下、本 明の 音波アクチ タに て、実施の および 面を用 て 説明する。
0023 明の
電素子 は、 2に示すよ に、 に設けられた 、 2、 3 6 7 9の 持部6 6 7 7 g にて支持されて る。この 電素子 が アクチ タ 体を構成する。
0024 3 9は、この 音波アクチ タが実装される に設けられて おり、この に超音波アクチ タを実装することにより 電素子 を支 持部g を介して 面 ら支持するとともに駆動 2を可動体3 して る。 0025 これら支持部6 6 7 7 g はそれぞれ弾性体よりなり、具体的には、 ラ スト 、 ン ム、 ネが挙げられる。
0026 特に、 ン ムを用 た場合は支持部と 電素子 との 触、支持部と支持 との がそれぞれ 接触になり、これにより安定して 電素子 を支持すること ができ、さらに他の ラストラ 比較して弾性の 度変 が少な 安定して支持 できる 果を有する。 えて、圧電素子 の 動に起因する音の発生を 防止することができる 果も有する。
0027 このよ に少な とも支持部に弾性体を用 ることで、圧電素子 の 動が 害さ れるのを低減し、その 果、超音波アクチ タの 率を向上さ ることができると 果を有する。特に、 3 9の 持部g は圧電素子 のノ ド部で はな ( ノ ド )を支持して るため弾性体を用 ることによる ( )の 減の 大き のである。
0028 方、第 、 2 6 7の 持部6 6 7 7 に ては屈曲 動のノ ド部を支持して るが、これら支持部6 6 7 7 を弾性体にすることで、し りと 電素子に固定して た従来のものと比較して 動の 減の 果を 有するとともに、 ノ ド となる 動の 減の 果も有する。
0029 特に、近年要望される超音波アクチ タの を考えた場合、圧電素子も小 型 されるが、その 、製造上ノ ド部のみに支持 を接合することが精度上より難 し なる。し し、支持部に弾性体を用 ることで多少ノ ド部 らずれたとしても振 動の 害を緩和できるため、製造にお てより高 度を必要としな なり、小型の 音波アクチ タを製造しやす 果を有する。
0030 また、前記 性体を実装する場合は、圧電素子と 性体の 着性、支持 性 体の 着性のそれぞれを向上さ るためこの 性体を圧縮した状態で実装すること が望ま 。
0031 電素子 の 面には、給電電極8が設けられて る。この 電電極8に電圧が 印 されることにより 電素子 が 圧の 波数に応じて 動する。 電電 極8a(8b 8c 8d) 、 省略するが、その 部が圧電素子 の まで延 びて 成され、圧電素子 の ( し は、 、後述する 持部6 6 7 7 g の 電部5 が する部分)に露出して外部電極を形成して る。
0032 また、 、 2、 3 6 7 9には導電部5 5 設け、 、 2、 3 6 7 9には引出 を設けて る。そして、 電部5 が圧電 素子 の に露出する 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 すること によ て、 電部5 を介して 電素子 の 電電極8a(8b 8c 8d)
とを電気 に導 さ て る。すなわち、支持部6 6 7 7 g は、 電電極8a(8b 8c 8d)に給電する 子として機能しており、支持 電部 を構成する。
0033 このよ な構成にすることにより 電素子 にはんだによるワイヤ 続を設ける 要がな なるため、は を設けた 電素子の 位に応力が集中して 電素子 が割れる恐れがな なると 果を有する。また、圧電素子 の み方向に 設けて たはんだが不要になるためその を図ることができる。
0034 また、 、 2、 3 6 7 9の 持部6 6 7 7 g の 性体とし て ン ムを用 、この ン ムを圧縮 5~4 囲で圧縮して 実装することにより、圧電素子 の 電電極 電部5 、 電部5 支持 の のそれぞれの 着性が安定するので 抗が安定となり、その 果、 超音波アクチ タとしての 性の を図ることができる。ここで言 と は、変形前後の さの 、変形前の長さとの比である。 体的には長さ の ,
・ g まで圧縮した場合、圧縮 である。
0035 この 電部5 は、一 の 持部に複数 けることで信頼性を向上さ ることができ る。この 電部5 としては、金属 、金属 子を用 ることができ、特に、金属 子を 用 た場合は繰り返し 縮に強 ため 久性が向上すると 果を有する。 0036 すなわち、支持部6 6 7 7 g は、 ムで構成することができる。 0037 また、 電部5 の 料としては、金属 としては ッケ 、 、または、必要に応 じてそれらの 面を金め きしたものを用 ることができる。また、金属 子としては 電気伝導 のよ 銀を用 ることが望まし 。
0038 さらに、給電電極8a~8d、特に、その中でも外部電極は、 し は ラジウム
( Pd)等で構成する( 、銀を主成分として構成する)、又は銀 し は ラジウム 金等を焼き付け処理 し は 理することが好まし 。
0039 ここで、 電電極8a(8b 8c 8d) し はその 面を銀を主成分として構成する と共に、 電部5 し はその 面を銀を主成分として構成することによ て、 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 電部5 との することを防 止することができ、 における の 大を防止することができる。 し は、銀は大気中の 素及び 硫酸ガスによ て 質を有する ため、少な ともその 面が銀を主成分として構成された 電電極8a(8b 8c 8d )の 部電極 少な ともその 面が銀を主成分として構成された 電部5 とを さ てお と、 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極及び 電部5 の 大気に された表面に位置する銀が大気中の 硫酸ガス 反応して となる。これにより、 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 電部5 との 周囲には 電電極8a(8b 8c 8d) 電部5 を一体的に覆 に 銀の膜が形成される。その 果、各 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 電部5 との 銀の膜によ て大気中の 化水素及び 硫酸ガス ら保護され、 化を防止することができる。
0040 なお、この 電部5 は、全ての 持部( 、 2、 3 6 7 9の 持部6
6 7 7 g )に設けてもよ し、任意の 持部に設けることもできる。
0041 電素子 の 面には駆動 2が設けられ、可動体3に して る。
0042 次に、前記 成の 音波アクチ タの 作に て説明する。 3は 明 の 音波アクチ タの 電素子の 作を示す である。
0043 電素子 の 定の 電電極に特定の 波数の 流電圧を印 することにより 電素子 は、 23に示す 動の2 ド、および 24に示す 動の ドが誘起される。 し は、屈曲 動の 波数、および、伸縮 動の 波数はそれぞれ 電素子 の 料、形状 により決定されるが、この の 波数を略 さ 、その の 波数の 圧を、4 の 電電極8の 、圧電 素子 の 角線上に位置する 電電極8a 8cと8b 8d 。
にそれぞれ 相が9 又 は 。
9 ずらして することにより、圧電素子 は屈曲2 ド
ドの 動が調和的に誘起される。ここで、屈曲2 ドの 動方向は、可動体の 動方向、 、駆動 2により出力される 動力の 動方向であり、伸縮 ド の 動方向は、可動体の 動方向( 、駆動方向)とは 直方向で 電素子 動体3を結ぶ ( 2が可動体3を支持する方向)である。 0044 そして 電素子 は、 3(a) (b) (c) (d)に示す 状の を順番に起こし、 その 果、圧電素子 に設けられた駆動 2が紙面 向 ら見て 動を起 こす。すなわち、圧電素子 の 動と 動の 成により 2が 動を起こす。この 動により 2が する可動体3が 2 または の 向に可動し、超音波アクチ タとしての 割をなして る。すなわち、駆 動 2は、矢印 の びる方向( 定の 動方向)に駆動力を出力して る。 0045 下、具体的に説明すると、例えば、チタン ジ ン の セラ ック 料 を圧電素子 に用 た場合、圧電素子の 状を長さ6 、 ・ 7 、厚み に作製し、その 電素子 に に示したものと同様の 置にし、厚み方向に 分 を掛けた場合、伸縮 動の ドの 波数、および 動の2 ドの 波数は、ほぼ一致し27 z にな た。
0046 そして、圧電素子 の 面のほぼ全面に形成された電極に接続されて る、支持 部g の 電部5 をグランドに接続し、電極8 8。に接続されて る、支持部6 7 の 電部5 5 に引出 を介して27 z 2 sの の 圧 を、電極8b 8dに接続されて る、支持部6 7 の 電部5 5 に引出 を介して基準 同一周波数、同一 9 。 または 9 。 の 圧を 印 することで、圧電素子 に屈曲 動の2 ド 動の ドが調 和的に誘起され、 3に示すよ 形状の 化を順に起こし、振動 2に 動 さ ることができた。
0047 さて、前記 明では、 、 2 6 7の 持部6 6 7 7 は、可動体 3の 動方向( 2の 、 ) 向に設けた 、 2 6 7にそれぞれ けたが、可動体3の 動方向( 2の 、 ) ( 電素子の 面及び )に設けた 、 2 に設けることも可能であるし、それぞれを組み合 わ て設けても良 。 、 2 の 持部を可動体3の 動方向( 2の 、 ) 向の 、 2 に設けた場合、振動に伴 向 の 電素子 のぶれを抑制することができ、これにより、圧電素子 の 動をより よ 2の 動に変換することができる 果を有する。 0048 の
て、実施 の に て説明する。 4 5に実施 の を 示す。
0049 この に係る超音波アクチ タにお て、圧電素子 は、ケ ス2 の 部に収容されており、このケ ス2 の 壁面には 23 23 23 23 が設けられそれぞれ 電素子 を支持して る。
0050 また、ケ ス2 の 面にも 24Cが設けられ、圧電素子 を支持して る。これら支持 23 23 23C 23 23 はそれぞれ弾性体よりなり、この 性体は、圧電素子 ケ ス2 より 性の ものが用 られる。 体的には、 ラスト 、 ン ム、 ネが挙げられる。
0051 特に、 ン ムを用 た場合は圧電素子 との 触、ケ ス2 との がそ れぞれ 接触になり、これにより安定して 電素子 を支持することができ、さらに 他の ラストラ 比較して弾性の 度変 が少な 安定して支持できると
果を有する。 えて、圧電素子 の 動に起因する音の発生を防止することが できる 果も有する。
0052 このよ に支持 に弾性体を用 ることで、圧電素子 の 動が 害されるのを低 減し、その 果、超音波アクチ タの 率を向上さ ることができる 用数 を有する。特に、 24Cは圧電素子 のノ ド部ではな ( ノ ド )を支持して るため弾性体を用 ることによる ( )の 減 の 大き のである。
0053 方、壁面 23 23 23 23 に ては屈曲 動のノ ド部を支持 して るが、これら支持 23 23 23 23 を弾性体にすることで、し りと 電素子に固定して た従来のものと比較して 動の 減の 果を有す るとともに、 ノ ド となる 動の 減の 果も有する。
0054 特に、近年要望される超音波アクチ タの を考えた場合、圧電素子も小 型 されるが、その 、製造上ノ ド部のみに支持 を接合することが精度上より難 し なる。し し、支持 に弾性体を用 るこ で多少ノ ド部 らずれた しても振 動の 害を緩和できるため、製造にお てより高 度を必要としな なり、小型の 音波アクチ タを製造しやす 果を有する。
0055 また、前記 性体を実装する場合は、圧電素子 性体の 着性、ケ ス2 性体の 着性のそれぞれを向上さ るためこの 性体を圧縮した状態で実装す ることが望ま 。
0056 電素子 の 面には、給電電極8が設けられて る。この 電電極8に電圧が 印 されることにより 電素子 が 圧の 波数に応じて 動する。 電電 極8a(8b 8c 8d) 、 省略するが、その 部が圧電素子 の まで延 びて 成され、圧電素子 の ( し は、 、後述する
23 23 23 23 24Cの 電部5 が する部分)に露 出して外部電極を形成して る。
0057 また、壁面 23 23 23 23 24Cには導電部5 5 設け、ケ ス2 には引出 52 52 設けて る。そして、 電部 5 が圧電素子 の に露出する 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 することによ て、 電部5 を介して 電素子 の 電電極8a(8b 8c 8d ) 52とを電気 に導 さ て る。
0058 このよ 構成にすることにより 電素子 にはんだによるワイヤ 続を設ける 要がな なるため、は を設けた 電素子の 位に応力が集中して 電素子 が割れる恐れがな なる 果を有する。また、圧電素子 の み方向に 設けて たはんだが不要になるためその を図ることができる。
0059 また、壁面 23 23 23 23 24Cの 性体として ン ムを用 、この ン ムを圧縮 5~4 囲で圧縮して実装す ることにより、圧電素子 の 電電極 電部5 、 電部5 ケ ス2 の
52のそれぞれの 着性が安定するので 抗が安定となり、その 果、超音波ア クチ タとしての 性の を図ることができる。ここで とは、変形 前後の さの 、変形前の長さとの比である。 体的には長さ の 性体を ・ g まで圧縮した場合、圧縮 である。
0060 この 電部5 は、一 の に複数 けることで信頼性を向上さ ることができ る。この 電部5 としては、金属 、金属 子を用 ることができ、特に、金属 子を 用 た場合は繰り返し 縮に強 ため 久性が向上する 果を有する。 0061 また、 電部5 の 料としては、金属 としては ッケ 、 、または、必要に応 じてそれらの 面を金め きしたものを用 ることができる。また、金属 子としては 電気伝導 のよ 銀を用 ることが望ま 。
0062 さらに、給電電極8a~8d、特に、その中でも外部電極は、 し は ラジウム
( Pd)等で構成する( 、銀を主成分として構成する)、又は銀 し は ラジウム 金等を焼き付け処理 し は 理することが好ま 。
0063 ここで、 電電極8a(8b 8c 8d) し はその 面を銀を主成分として構成する と共に、 電部5 し はその 面を銀を主成分として構成することによ て、 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 電部5 との することを防 止することができ、 における の 大を防止することができる。 し は、銀は大気中の 素及び 硫酸ガスによ て 質を有する ため、少な ともその 面が銀を主成分として構成された 電電極8a(8b 8c 8d )の 部電極 少な ともその 面が銀を主成分として構成された 電部5 とを さ てお と、 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極及び 電部5 の 大気に された表面に位置する銀が大気中の 硫酸ガス 反応して となる。これにより、 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 電部5 との 周囲には 電電極8a(8b 8c 8d) 電部5 を一体的に覆 に 銀の膜が形成される。その 果、各 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 電部5 との 銀の膜によ て大気中の 化水素及び 硫酸ガス ら保護され、 化を防止することができる。
0064 なお、この 電部5 は、全ての ( 23 23 23 23 および
24C)に設けてもよ し、任意の に設けることもできる。
0065 さて、圧電素子 の 面には駆動 2が設けられ、ケ ス2 の 面に設けられた 開口部22 ら駆動 2が突出しておりケ ス2 の 方にある可動体3 して る。
0066 の 音波アクチ タの 作に ては、前述の に係る超 音波アクチ タ 同様である。 0067 の 2
次に、実施 の 2に て説明する。 6 7には、実施 の 2を示す。
0068 この に係る超音波アクチ タにお て、圧電素子 は、ケ ス2 の 部に収容されており、このケ ス2 の 壁面には 23 23 23 23 が設けられそれぞれ 電素子 を支持して る。
0069 また、このケ ス2 の 面には開口部22が設けられており、この 口部22に張り 出した 65がケ ス2 に設けられて る。この 65には圧電素子 を支 持する表面 6 6 が設けられて る。そして、前記 23 23 23 23 6 6 は、弾性体よりなる。ケ ス2 の 面に も 24Cが設けられ、圧電素子 を支持して る。この 24Cも 性体よりなる。
0070 性体は、圧電素子 ケ ス2 より 性の ものが用 られる。 体 的には、 ラスト 、 ン ム、 ネが挙げられる。
0071 特に、 ン ムを用 た場合は圧電素子 との 触、ケ ス2 との がそ れぞれ 接触になり、これにより安定して 電素子 を支持することができ、さらに 他の ラスト と比較して弾性の 度変 が少な 安定して支持できる
果を有する。 えて、圧電素子 の 動に起因する音の発生を防止することがで きる 果も有する。
0072 このよ に支持 に弾性体を用 ることで、圧電素子 の 動が 害されるのを低 減し、その 果、超音波アクチ タの 率を向上さ ることができる
果を有する。特に、 24C、表面 6 6 は圧電素子 のノ ド部 ではな ( ノ ド )を支持して るため弾性体を用 ることによる (
)の 減の 大き 祐のである。
0073 また、表面 6 6 を設けることにより、圧電素子 は、 24Cと の間に され、壁面 23 23 23 23 による 持と相 てより安定 な支持を実現できる 果も有する。
0074 方、壁面 23 23 23 23 に ては屈曲 動のノ ド部を支持 して るが、これら支持 23 23 23 23 を弾性体にすることで、し りと 電素子に固定して た従来のものと比較して 動の 減の 果を有す るとともに、 ノ ド となる 動の 減の 果も有する。
0075 特に、近年要望される超音波アクチ タの を考えた場合、圧電素子も小 型 されるが、その 、製造上ノ ド部のみに支持 を接合することが精度上より難 し なる。し し、支持 に弾性体を用 ることで多少ノ ド部 らずれたとしても振 動の 害を緩和できるため、製造にお てより高 度を必要としな なり、小型の 音波アクチ タを製造しやす 果を有する。
0076 また、前記 性体を実施する場合は、圧電素子 性体の 着性、ケ ス2 性体の 着性のそれぞれを向上さ るためこの 性体を圧縮した状態で実装す ることが望ま 。
0077 電素子 の 面には、給電電極8が設けられて る。この 電電極8に電圧が 印 されることにより 電素子 が 圧の 波数に応じて 動する。 電電 極8a(8b 8c 8d) 、 省略するが、その 部が圧電素子 の まで延 びて 成され、圧電素子 の ( し は、 、後述する
23 23 23 23 24Cの 電部5 が する部分)に露 出して外部電極を形成して る。
0078 また、壁面 23 23 23 23 24Cには導電部5 5 設け、ケ ス2 には引出 52 52 設けて る。そして、 電部 5 が圧電素子 の に露出する 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 することによ て、 電部5 を介して 電素子 の 電電極8a(8b 8c 8d ) 52とを電気 に導 さ て る。この 電部は表面 6 6 に設けることも可能である。
0079 このよ 構成にすることにより 電素子 にはんだによるワイヤ 続を設ける 要がな なるため、は を設けた 電素子の 位に応力が集中して 電素子 が割れる恐れがな なる 果を有する。また、圧電素子 の み方向に 設けて たはんだが不要になるためその 化を図るこ ができる。
0080 また、壁面 23 23 23 23 、 24C 6 6 の 性体として ン ムを用 、この ン ムを圧縮 5~4 囲で圧縮して実装することにより、圧電素子 の 電電極8a(8b 8c 8d) 電部5 と、 電部5 ケ ス2 の 52とのそれぞれの 着性が安 定するので 抗が安定となり、その 果、超音波アクチ タとしての 性の を図ることができる。ここで とは、変形前後の さの 、変形前の 長さとの比である。 体的には長さ の 性体を ・ g まで圧縮した場合、圧 縮 である。
0081 また、ケ ス2 を より可動体3に向 するため、 24Cの 、ケ ス2 の 力に直接 される。ケ ス2 の 、超音波アクチ タの 性が最適になるよ に設定するので、その 力が裏 24Cの の 適な とは異なる危険性がある。し し、表面 6 6 を設けて るので、 24Cの を別途 することができるので、特性の が れる。
0082 この 電部5 は、一 の に複数 けることで信頼性を向上さ ることができ る。この 電部5 としては、金属 、金属 子を用 ることができ、特に、金属 子を 用 た場合は繰り返し 縮に強 ため 久性が向上する 果を有する。 0083 また、 電部5 の 料としては、金属 としては ッケ 、 、または、必要に応 じてそれらの 面を金め きしたものを用 ることができる。また、金属 子としては 電気伝導 のよ 銀を用 ることが望ま 。
0084 さらに、給電電極8a~8d、特に、その中でも外部電極は、 し は ラジウム
( Pd)等で構成する( 、銀を主成分として構成する)、又は銀 し は ラジウム 金等を焼き付け処理 し は 理することが好ま 。
0085 ここで、 電電極8a(8b 8c 8d) し はその 面を銀を主成分として構成する と共に、 電部5 し はその 面を銀を主成分として構成することによ て、 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 電部5 との することを防 止することができ、 における の 大を防止することができる。 し は、銀は大気中の 素及び 硫酸ガスによ て と 質を有する ため、少な ともその 面が銀を主成分として構成された 電電極8a(8b 8c 8d 部電極 少な ともその 面が銀を主成分として構成された 電部5 とを さ てお と、 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極及び 電部5 の 大気に された表面に位置する銀が大気中の 硫酸ガスの 応して となる。これにより、 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 電部5 との 周囲には 電電極8a(8b 8c 8d) 電部5 を一体的に覆 に 銀の膜が形成される。その 果、各 電電極8a(8b 8c 8d)の 部電極 電部5 との 銀の膜によ て大気中の 化水素及び 硫酸ガス ら保護され、 化を防止することができる。
0086 なお、この 電部5 は、全ての ( 23 23 23 23 、
24C 6 6 )に設けてもよ し、任意の に設けること もできる。
0087 さて、圧電素子 の 面には駆動 2が設けられ、ケ ス2 の 面に設けられた 開口部22 ら駆動 2が突出しておりケ ス2 の 方にある可動体3 して る。
0088 2の 音波アクチ タの 作に ては、前述の に係る超 音波アクチ タ 同様である。
0089 明の 2》
て、 明の 2に て説明する。 8~ に実施 2に係る超 音波アクチ タの 成を示す。 実施 2が実施 異なる点は、圧 電素子6 の 動の 動方向と 動体3の 動方向( 、超音波アクチ タの 動方向)が 向であり、屈曲 動の 動方向が可動体3の 動方向と垂直 で 電素子6 動体3を結ぶ ( まり、駆動 2が可動体3を支持する方 向)である 点である。
0090 2に係る超音波アクチ タにお ては、圧電素子6 の 動の 動方向が可動体3の 動方向と同 ( の 、 )になるよ 電素子6 を 、 2 52 53間に配置し、この 動体3の 動方向と同 向の 、 2 52 53に支持部 53 を設けて る。また、圧電素子6 の にも 3 54が設けられ、その 持部54 にて 電素子6 を支持して る。 電素子 6 の 面には駆動 2 2が二個 けられ、これら駆動 2 2が可動体3に して る。
0091 3 54は、この 個の 2 2が 力にて 動体3 するよ に しており、これにより可動体3を安定して動作さ ることができる。
0092 、 2、 3 52 53 54の 持部 5 54 には、 に 示すよ に、実施 同様に導電部が設けられて る。また、 、 2、 3 52 53 54に引出 8 8 を設けて る。そして、 電部82が圧電素子6 の に露出する 電電極8の 部電極 することによ て、 電部82 を介して 電素子6 の 電電極8 8 とを電気 に通電さ て る。 0093 の 、実施 2が実施 異なる点は圧電素子6 の 勢であり、 支持部52 53 5 8 8 の 質や 、実施 同様で ある。
0094 ただし、実施 にお ては、圧電素子 の の 面に2 の 持部6 6 (7 7 )が されて るのに対し、実施 2にお ては、圧電素子6 の の 面に の 持部 (53 )が されて る。 まり、圧電素子6 は4 の 電電極8a 8b 設けることによ て実質的に4 されて るため、4 の 電 電極8a 8b らそれぞれ 部電極を圧電素子6 の まで延ばして 成す ると共に、 4 の 部電極にそれぞれ する合計4 の 持部( ム)を 介して給電するのが通常であるが、実施 2では圧電素子6 の 側面に設けた2 の 持部52 5 を介して4 の 電電極8a 8b 給電して る。 まり、 実施 2に係る超音波アクチ タでは、圧電素子6 の 角線上に位置する 一方の組の給電電極8a 8cに所定の 流電圧を印 する一方、別の組の給電電 極8b 8dに別の所定の 流電圧を印 することで屈曲 動と 動とを発生さ るよ に構成されて るが、 定の 流電圧が印 される 方の組の給電電極 8a 8cの 部電極を圧電素子6 の 方の 面に形成する一方、 の 定 の 流電圧が印 される 方の組の給電電極8b 8dの 部電極を圧電素子6 の 方の 面に形成して る。 することで、圧電素子6 の 面には 同じ 流電圧が印 される外部電極が集まるため、 面にお て支持部を さ ることができると共に、引出 8 を共通 さ ることができる。 まり、 圧電素子6 の 方の に位置する引出 8 に所定の 流電圧を印 することによ て 電素子6 の 角線上に位置する 電電極8a 8cに 定の 流電圧が印 される一方、圧電素子6 の 方の に位置する引出 8 に別の所定の 流電圧を印 することによ て 電素子6 の 角線上に位置す る 電電極8b 8dに の 定の 流電圧が印 される。 、同じ 流電圧が印 される一組の 電電極8a 8cの 部電極を圧電素子6 の の 面に形成 する方法としては、2 の 電電極8a 8c らそれぞれ に の まで 外部電極を引き延ばして 成してもよ し、給電電極8a 電電極8cとを電気 に 導 さ ると共に一方の 電電極8a(8c)のみ の まで外部電極を引き 延ばして 成してもよ 。 流電圧が印 される別の 組の 電電極8b 8dに ても同様である。このよ に、圧電素子6の には、同じ 流電圧が印 される き 電電極8a 8c(又は8b 8d)の 部電極のみが設けられて るため、 圧電素子6 の に当 する 持部( ム)52 (52 )
8 を ず で構成することができ、構成を簡素 することができる。 えば、実 施 の 2 3のよ に、 電電極8の 部電極ごとに支持部23 (Z3 23 23 ) 52を設ける構成の 合、超音波アクチ タを組み立 てる際に、圧電素子に形成された外部電極 支持部を23 23 23 23 の わ を 行わなければならな 。特に、超音波アクチ タが小型であ る場合には、高 組立精度が要求される。それに対し、実施 2に係る超音波アク チ タでは、圧電素子6 の には同じ 流電流が印 される き 電 電極8 8の 部電極のみが設けられ、その 部電極に給電するための 持部及び 共通化されて るため、組立精度がそれほど高 な ても、組立時に給 電電極8 8の 部電極 支持部とを さ ることができ、電気 を確保するこ とができる。
、支持部52 (52 ) 8 は、圧電素子6 の の 面にお て共通 ずに構成してもよ 。 えば、異なる交流電圧が印 される 電電極8a 8b(又は8c 8d)の 部電極を圧電素子6 の の 面に設けてもよ 。この 合、一の 面にお て2 の 部電極にそれぞれ 応する2 の 持部を 設け 2 の 持部にそれぞれ 応する2 の 8 8 ( 5 7 )を 設けてもよ 。 る構成では、2 の 8 8 にそれぞれ なる交流電圧 を印 することで、各支持部を介して給電電極8a 8bにそれぞれ なる交流電圧が 印 さ る。ある は、一の 面にお て2 の 部電極にそれぞれ 応する 2 の 電部を絶縁 で電気 に絶縁した状態で の 持部を設け 2 の 電部82 82にそれぞれ 応する2 の 8 8 を設けてもよ 。 る構成では、2 の 8 8 にそれぞれ なる交流電圧を印 すること で、 電部82 82を介して給電電極8a 8bにそれぞれ なる交流電圧が印 さ れる。
0096 次に、 を用 て前記 成の 音波アクチ タの 作に て説明する。 0097 電部82を介して 電素子6 の 定の 電電極に特定の 波数の 流電 圧を印 することにより 電素子6 は、 23に示す 動の2 ドおよび、 24に示す 動の ドが誘起される。 動の 波数、および、 伸縮 動の 波数はそれぞれ 電素子の 料、形状 により決定されるが、こ の の 波数を略 さ 、その の 波数の 圧を、4 の 電電極8の 、圧電素子 の 角線上に位置する 電電極8a 8cと8b 8dにそれぞれ 相 。 。
が9 又は 9 ずらして さ ることにより、圧電素子6 には、屈曲2 ド ドが調和的に誘起される。その 果、圧電素子6 は、 (a) (b )、 ( 、 d)に示す 状の を順番に起こし、 電素子6 に設けられた二個の 2 2が紙面 向 ら見て 動を起こす。すなわち、圧電素子6 の 動と 動の 成により二個の 2 2が 動を起こす。この 動により二個の 2 2が する可動体3が の または の 向 に可動し、超音波アクチ タとしての 割をなして る。
0098 上のよ に、 、圧電素子の の な とも支持部は 性体としたも のであり、超音波アクチ タの 率を向上さ ることができる 果を有する ものである。
0099 また、圧電素子6 にはんだによるワイヤ 続を設ける必要がな なるため、は 設けた 電素子の 位に応力が集中して 電素子6 が割れる恐れがな なる と 果を有する。さらに、圧電素子6 の み方向に設けて たはんだが不 要になるためその を図ることができる。
0100 その 、実施 同様の 果を奏することができる。
0101 2の
て、実施 2の に て説明する。 2 3に実施 2の を示す。
0102 この に係る超音波アクチ タは、圧電素子6 をケ ス2 内に配置し、 この 動体3の 動方向と同 向のケ ス2 壁面に壁面 62 6 Cを設 けて る。また、ケ ス2 の 面にも 63 が設けられ、圧電素子6 を 支持して る。 電素子6 の 面には駆動 2 2が二個 けられ、これら駆動 2 2がケ ス2 の 面に設けられた開口部22 ら突出して、ケ ス2 の 方にある 可動体3に して る。
0103 63 は、この 個の 2 2が 力にて 動体3 する よ に しており、これにより可動体3を安定して動作さ ることができる。
0104 62 6 C 63 には、実施 同様に導電 部が設けられて る。 3に示すよ に、ケ ス2 の 面内部に引出 8 8 を設けるとともにケ ス2 の 面内部にも引出 8 を設けて る。そして、 電 部82が圧電素子6 の に露出する 電電極8 することによ て、 電部82を介して 電素子6 の 電電極8 8 とを電気 に導 さ て る。
0105 に係る超音波アクチ タの 作に ては、前述の 2に係る 超音波アクチ タ 同様である。
0106 2の 2
次に、実施 2の 2に て説明する。 4 5には実施 2の 2を示す。
0107 この 2に係る超音波アクチ タは、圧電素子6 をケ ス2 内に配置し、 この 動体3の 動方向と同 向のケ ス2 壁面に壁面 62 6 Cを けて る。また、ケ ス2 の 面にも 63 が設けられ、ケ ス2 の 65にも表面 66 66 が設けられ、それぞれ 電素子6 を支持して る。 電素子6 の 面には駆動 2 2が二個 けられ、これら駆動2 2がケ ス2 の 面に設けられた開口部22 ら駆動 2 2が突出して、ケ ス2 の 方にある 可動体3に して る。
0108 63 は、この 個の 2 2が 力にて 動体3 する よ に しており、これにより可動体3を安定して動作さ ることができる。
0109 62 6 C 63 には、実施の 同様に導 電部を設けられて る。 5に示すよ に、ケ ス2 の 面内部に引出 8 を 設けるとともにケ ス2 の 面内部にも引出 8 を設けて る。そして、 電 部82が圧電素子6 の に露出する 電電極8 することによ て、 電部2を介して 電素子6 の 電電極8 8 とを電気 に導 さ て る。
0110 その 、壁面 62 62C 63 8 8
質や 、前述の 2に係る超音波アクチ タの 成と同様である。 0111 2に係る超音波アクチ タの 作に ても、前述の 2に係る 超音波アクチ タ 同様である。
0112 》
2にお ては、圧電素子 6 を導電 ムで支持して るが、 圧電素子 6 を弾性的に支持することだけを目的とすれば、 6~ 8に示す 成であ てもよ 。 6に示す超音波アクチ タは、実施 2に係る超音波ア クチ タ 基本的には同じ構成であるが、圧電素子6 を支持する 持部52 53 5 が導電部を含まな 。 まり、支持部 5 54 は 性体( 体 的には、 ラスト 、 ン ム、 ネ等)で構成されて るが、 性体は 導電 ムではな 。 7に示す超音波アクチ タは、実施 2の に係る超音波アクチ タ 基本的には同じ構成であるが、圧電素子6 を支持す る 62 6 C 63 が導電部を含まな 。 まり、壁面 62 62C 63 は 性体( 体的には、 ラスト 、 ン ム、 ネ等 構成されて るが、 性体は導電 ムではな 。 8に示 す超音波アクチ タは、実施 2に変形 2に係る超音波アクチ タ 基 本的には同じ構成であるが、圧電素子6 を支持する 62 62C
63 が導電部を含まな 。 まり、壁面 62 62C 63 は 性体( 体的には、 ラスト 、 ン ム、 ネ等)で構成されて るが、 性体は導電 ムではな 。
0113 記の 成の 合、特に、 リ ムを用 た場合は、支持部と 電素子6 と の 触、支持部と支持 との がそれぞれ 接触になり、これにより安定して 電 素子6 を支持することができ、さらに他の ラストラ 比較して弾性の 度変 が少な 安定して支持できる 果を有する。 えて、圧電素子6 の 動に 起因する音の発生を防止することができる 果も有する。
0114 このよ に少な とも支持部に弾性体を用 ることで、圧電素子6 の 動が 害さ れるのを低減し、その 果、超音波アクチ タの 率を向上さ ることができると 果を有する。特に、支持部 53 62 6 Cは圧電 素子6 のノ ド部ではな ( ノ ド )を支持して るため弾性体を用 るこ とによる 動の 減の 大き のである。
0115 方、第 、 2 6 7の 持部6 6 7 7 に ては屈曲 動のノ ド部を、 63 に ては 動及び 動のノ ド部を支持して るが、これら支持部6 6 7 7 63 を弾性体にすることで 、し りと 電素子に固定して た従来のものと比較して 動の 減の 果を有するとともに、 ノ ド となる 動の 減の 果も有する。
0116 特に、近年要望される超音波アクチ タの を考えた場合、圧電素子も小 型 されるが、その 、製造上ノ ド部のみに支持 を接合することが精度上より難 し なる。し し、支持部に弾性体を用 ることでノ ド部 ら多少ずれたとしても振 動の 害を緩和できるため、製造にお てより高 度を必要としな なり、小型の 音波アクチ タを製造しやす 果を有する。
0117 また、前記 性体を実装する場合は、圧電素子と 性体の 着性、支持 性 体の 着性のそれぞれを向上さ るためこの 性体を圧縮した状態で実装すること が望ま 。
0118 ここで、超音波アクチ タは、可動体3を単に動 すだけでな 、可動体3を高 位置 度で めしながら動 すことが要求される場合もある。このよ に、 高 位置 度が要求される場合 には、圧電素子6 の 対的な位置、即 、 に対する 置が精度 制御 能であることが好ま 。 6~ 8に示 すよ に、参考 に係る超音波アクチ タは、駆動 2 2が可動体3に して るため、駆動方向と直 する方向 の 電素子6 の きが可動体3により 制さ れて る一方で、圧電素子6 の 動方向 の きは比較的自由である。 まり、圧 電素子6 の 動方向に て安定した 持が要求される。
0119 そこで、 にお ては、支持部 53 により 電素子6 を駆動方向に おける両側 ら支持するよ に構成して る。 することで、例えば 電素子6 を支 持部54 のみで支持する構成 比較して、圧電素子6 を安定して支持することが できる。
0120 そして、このよ に、圧電素子6 を駆動方向における両側 ら支持する構成にお ては、圧電素子6 をその 手方向が駆動方向を向 よ に配置する場合には、圧電 素子6 の 動方向における両端 動の ノ ド となるため、伸縮 動を 阻害してしま 虞がある。そこで、 にお ては、圧電素子6 の 動方向に おける両端を支持する 持部 53 を弾性体で構成して る。 まり、この によれば、圧電素子6 の 動方向における両端 が振動の ノ ド部であ ても 、 動を阻害することな 、圧電素子6 を安定して支持することができ、その 果、 度の 音波アクチ タを実現することができる。
0121 また、圧電素子6 を支持する構成としては、本実施 態のよ に圧電素子6 の を支持するのではな 、圧電素子6 を厚さ 向に貫通する を設けて により 電素子6 を支持する構成もあるが、 により支持する構成と 比較して、圧電素子6 の 向の 法を小さ して、 ン クト化を図ることができ る。
0122 また、圧電素子6 の 面には給電電極8が設けられ、この 電電極8にはんだ5に ワイヤ 4が接続されており、このワイヤ 4を通じて 電素子6 の 電電極8 されることにより 電素子 が 圧の 波数に応じて 動する。
0123 体的には、チタン ジ ン の セラ ック 料を圧電素子6 に用 た場合、圧電素子の 状を長さ6 、 ・ 7 、厚み に作製し、その 電 素子6 に 6に示したものと同様の 置にし、厚み方向に分 を掛けた場合 、伸縮 動の ドの 波数、および 動の2 ドの 波数 は、ほぼ一致し27 z になる。
0124 そして、圧電素子6 の 面のほぼ全面に形成された電極に接続されて るワイヤ
4 をグランドに接続し、電極8" 8。に接続されて るワイヤ 4"に27 、2 sの の 圧を、電極8b 8dに接続されて るワイヤ 4bに基準 同一周波数、同一 9 。 または 9 。 の 圧を印 することで 、圧電素子6 に屈曲 動の2 ド 動の ドが調和的に誘起され 、 示すよ 形状の を順に起こし、振動 2 2に 動さ ることが できた。
0125 はんだ5が形成されて る 電素子6 の部 、伸縮 および 動 のノ ド 周辺であり、ワイヤ 4を接続する部位としてこのノ ド部を使用することに より 電素子6 の 動におよぼす 影響、すなわち、はんだ5 成による 電素子 6 の 要な負荷をできるだけ 制しよ とするものである。
0126 その他の実 》
態では、超音波アクチ タの 動力が付与されて駆動される可動 体3は平板状であるが、これに限られるものではな 、可動体の 成としては任意の 成を採用することができる。 えば、 9に示すよ に、可動体は所定の X り に 能な円板 3 であり、超音波アクチ タの 2が 3 の 3 するよ に構成されて てもよ 。 る構成の 合、超音波アク チ タを駆動すると、駆動 2の 動によ て、 3 が所定の X りに さ られる。また、 2 に示すよ に、可動体は所定の X りに 能な円板 32であり、超音波アクチ タの 2が 32の 面 部32 するよ に構成されて てもよ 。 る構成の 合、超音波アクチ タを駆動すると、駆動 2の 動によ て、 32が駆動 2 における 線方向に駆動され、結果として 32が所定の X りに さ られる。
0127 また、前記 態では、振動 ドは ド 2 ドで説明し たが、その他の伸 4 、縦 捻り ドなどその他の ドでも わな 0128 また、支持 、壁面 、裏 す てを弾性体としたが、少な とも一 を弾性体にしてもよ 、環状の のみを圧電素子の 囲に支持 を貫通 するよ に設け、この の 電素子との のみを弾性体としても同様の 果を得ることができる。
0129 また、前記 態では、圧電素子の 面、背面に給電電極8を形成する単板 成で説明したが、電極 を積層構造にする の 例でも同様である。そ の 、複数の 部電極 接続され 電素子の 意の面に形成される外部電極 に圧電を印 する事により、駆動 動を発生さ ることができる。
0130 また、給電電極の 、最も単純な 面の4 、背面の 極の 成で説明したが、 2 、 5 極などその他の電 成にした場合も、同 様の 果を得ることができる。
0131 また、圧電素子のみを用 て駆動 の 動を誘起さ た例を説明したが、圧 電素子を他の物質に 付けたり、他の物質の中に入れたりした共振 を用 た場 合も同様の 果を得ることができる。この 合、圧電素子を含む アクチ タ 体を構成する。
0132 、以上の実 、本質的に好ま 例示であ て、 明、その 、あ る はその 途の 囲を制限することを意図するものではな 。
上の利用 性
0133 上 明したよ に、 明の 音波アクチ タは、圧電素子の に弾性 体を用 る 徴を有し、 、小型 が可能なため、特に、 、小 型 が要求される電子機器 に有用である。

Claims

求の
電素子で構成、又は圧電素子を含んで構成され、振動方向が互 に異なる複数 の 動を発生さ るアクチ タ 体と、
前記アクチ タ 体に設けられて アクチ タ 体の 動に従 て動作 することで所定の 動方向 の 動力を出 する 、
前記アクチ タ 体に設けられて前記 電素子と電気 に接続された 電電 極 、
前記 電電極 して前記アクチ タ 体を弾性的に支持すると共に、 電電極に給電するための 子となる 電部とを備える超音波アクチ タ。
2 電部は、 ムである 載の 音波アクチ タ。3 アクチ タ 、少な とも屈曲 動と 動とを合成して発生さ る 載の 音波アクチ タ。
4 動方向は、 アクチ タ 体の 動の 動方向と同 向である 載の 音波アクチ タ。
5 電部は、前記アクチ タ 体の 動における ノ ド部を支持 する 載の 音波アクチ タ。
6 電電極は、前記アクチ タ 体の 動方向に位置する両側面に 設けられており、
前記 電部は、 電電極 して アクチ タ 体を 動方向に おける両側 ら支持する 載の 音波アクチ タ。
7 電電極は、前記アクチ タ 体の 動方向と直 する方向に位置 する側面に設けられ、
前記 電部は、 電電極 して アクチ タ 体を 動方向と 直 する方向に位置する側面にて支持する 載の 音波アクチ タ。8 ムは、圧縮された状態で実装されて る 2 載の 音波アク チ タ。
9 ムは、 ン ムである 2 載の 音波アクチ 。
0 ムは、その 5~4 態で実装されて る 9 載 の 音波アクチ タ。
電素子に給電するための 極を有する をさらに備え、 前記 電部は、前記アクチ タ 体を に対して弾性的に支持す ると共に、 前記 電電極とを電気 に導 さ る 2 載の 音 波アクチ タ。
2 ムは、金属線及び金属 子の な とも一方を含んで構成されて る 2 載の 音波アクチ タ。
3 電電極は、銀を主成分として構成されており、
前記 ムは、銀を含んで構成されて る 2 載の 音波アクチ タ。
4 アクチ タ 体における、前記 が設けられた と対向する対向 に当 して アクチ タ 体を支持する 持部を設けた 載の 音波アクチ タ。
5 、その な とも一部が弾性体で構成されて る 4 載 の 音波アクチ タ。
6 、前記 性体が圧縮された状態で実装されて る 5 載の 音波アクチ タ。
7 、前記アクチ タ 体の 一面に複数 けられており、
前記 持部は、複数の の 置を前記 に投影した位置に 設けられて る 6 載の 音波アクチ タ。
8 性体は、 ン ムである 5 載の 音波アクチ タ。 9 に設けられ 電素子と電気 に接続された対向 電電極をさら に備え、
前記 性体は、 電電極に給電するための 子となる ムで ある 5 載の 音波アクチ タ。
2 ムは、 ン ムであり、その 5~4 実装 れて る 9 載の 音波アクチ タ。
2 電素子に給電するための 極を有する をさらに備え、
前記 、 電電極 して前記アクチ タ 体を に対して弾性的に支持すると共に、 電電極とを電気 に導 さ る 9 載の 音波アクチ タ。
22 ムは、金属線及び金属 子の な とも一方を含んで構成されて る 9 載の 音波アクチ タ。
23 電電極は、銀を主成分として構成されており、
前記 ムは、銀を含んで構成されて る 9 載の 音波アクチ タ。
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