JP2000299616A - 圧電捻り振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着が不要で性能や長期信頼性が向上され、
製造コストが低減出来て安価に出来る圧電捻り振動子を
提供する。 【解決手段】 円環状の圧電素子本体の両平面に電極が
設けられた圧電捻り振動子において、前記圧電素子本体
として、圧電素子本体の片側の平面に放射線状に分極用
電極が設けられ隣り合う分極用電極間が順次分極されて
全体として同一方向に分極されて形成された事を特徴と
する圧電捻り振動子である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接着が不要で性能
や長期信頼性が向上され、製造コストが低減出来て安価
に出来る圧電捻り振動子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来より一般に使用されている
従来例の構成説明図である。図において、電極２，３
は、円環状の圧電素子本体１の両平面に設けられてい
る。

【０００３】以上の構成において、円環状の圧電素子本
体１は、この場合は、図９に示す如く、円環状のセラミ
ックス板１を4個のセラミックス板素子１１，１２，１
３，１４に切り出し分割する。

【０００４】次に、図１０に示す如く、セラミックス板
素子１１，１２，１３，１４の両端面にそれぞれ分極用
電極１１１，１１２，１２１，１２２，１３１，１３
２，１４１，１４２を取り付ける。セラミックス板素子
１１，１２，１３，１４を、それぞれ、図１0に示す如
く、電圧をかけて分極する。

【０００５】分極用電極１１１，１１２，１２１，１２
２，１３１，１３２，１４１，１４２を取り去る。セラ
ミックス板素子１１，１２，１３，１４の両端面にそれ
ぞれ接着剤Aを塗布する。図１１に示す如く、セラミッ
クス板素子１１，１２，１３，１４を組み合わせて、圧
電素子本体１を組み立てる。

【０００６】接着剤１のはみ出しによる凹凸を無くし、
圧電素子本体１の両平面に、電極２，３が取り付けられ
るように、圧電素子本体１の両平面１１１，１１２を研
磨する。圧電素子本体１の両平面１１5，１１6に、電極
２，３が取り付けられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな装置においては、円環状のセラミックス板１の切出
し分割や、分極用電極１１１，１１２，１２１，１２
２，１３１，１３２，１４１，１４２の取り付け、取り
去り、接着剤１の塗布、圧電素子本体１の組立て、研磨
に手間が掛る。

【０００８】また、接着剤Aによる接着が採用されてい
るので、信頼性に問題が有る。また、分極用の電極、１
１１，１１２，１２１，１２２，１３１，１３２，１４
１，１４２が、互いに平行でないために、分極時の電界
が外周部では小さくなるため、捻り応力が最も大きい外
周部での、効率又は感度が十分に得られない。

【０００９】本発明の目的は、上記の課題を解決するも
ので、接着が不要で性能や長期信頼性が向上され、製造
コストが低減出来て安価に出来る圧電捻り振動子を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明では、請求項１の圧電捻り振動子にお
いては、円環状の圧電素子本体の両平面に電極が設けら
れた圧電捻り振動子において、前記圧電素子本体とし
て、圧電素子本体の片側の平面に放射線状に分極用電極
が設けられ隣り合う分極用電極間が順次分極されて全体
として同一方向に分極されて形成された事を特徴とす
る。

【００１１】この結果、 （１）従来例の如く、円環状のセラミックス板の切出し
分割や、分極用電極の取り付け、取り去り、接着剤の塗
布、圧電素子本体の組立て、研磨の必要が無いので、手
間が掛ることなく、製造コストが低減出来て安価に出来
る圧電捻り振動子が得られる。

【００１２】（２）接着剤による接着が採用されていな
いので、高信頼性が実現できる圧電捻り振動子が得られ
る。

【００１３】本発明の請求項２においては、請求項1記
載の圧電捻り振動子において、前記分極用電極が、前記
圧電素子本体の両側の平面に設けられた事を特徴とする
ので、分極用電極により、電界が加わらない部分の影響
を小さくする事が出来、分極効率が向上され、性能が向
上された圧電捻り振動子が得られる。

【００１４】本発明の請求項３においては、請求項1又
は請求項2記載の圧電捻り振動子において、前記圧電素
子本体の同一の平面における前記隣り合う分極用電極間
に挟まれた部分がほぼ平行をなす事を特徴とするとする
ので、圧電素子本体の内外周とも均一な電界で分極され
変換効率が良好な圧電捻り振動子が得られる。

【００１５】本発明の請求項４においては、請求項2又
は請求項3記載の圧電捻り振動子において、前記圧電素
子本体の一面における分極用電極の位置と前記圧電素子
本体の他面における分極用電極の位置とが分極効率が大
となるように位置がずらされて配置された事を特徴とす
る。

【００１６】この結果、更に、電界が加わらない部分の
影響を小さくする事が出来、分極効率が向上され、性能
が向上された圧電捻り振動子が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で
ある。図において、図８と同一記号の構成は同一機能を
表す。以下、図８と相違部分のみ説明する。

【００１８】図において、圧電素子本体２１は、図２、
図3に示す如く、圧電素子本体２１の片側の平面に放射
線状に分極用電極２１１，２１２，２１３，２１４……
２１ｎが設けられ、図４，図5に示す如く、隣り合う分
極用電極間（たとえば、２１１と２１２、あるいは、２
１２と２１３、……）が順次分極されて、全体として同
一方向に分極されて形成されている。

【００１９】この場合は、分極用電極２１１，２１２，
２１３，２１４……２１ｎは、6個の分極用電極２１
１，２１２，２１３，２１４，２１５，２１6が、使用
されている。また、この場合は、図２に示す如く、圧電
素子本体２１の同一の平面における、隣り合う分極用電
極間（たとえば、２１１と２１２、あるいは、２１２と
２１３、、２１３と２１４、……）に挟まれた部分が、
ほぼ平行Bをなす。

【００２０】以上の構成において、本発明装置は、以下
の如くして製作される。 （１）図２、図３に示す如く、圧電素子本体２１の片側
の平面に、放射線状に分極用電極２１１，２１２，２１
３，２１４……２１ｎが印刷される。

【００２１】（２）図４、図５に示す如く、圧電素子本
体２１の同一の平面の隣り合う分極用電極間（たとえ
ば、２１１と２１２、あるいは、２１２と２１３、…
…）が順次分極されて全体として同一方向に分極され
る。

【００２２】（３）図１に示す如く、圧電素子本体２１
の両側の平面に、電極２，３がそれぞれ取付けられる。
なお、分極用電極２１１，２１２，２１３，２１４……
２１ｎは、必ずしも除去する必要はない。

【００２３】なお、図６に示す如く、たとえば、分極用
電極２１４と２１５間の分極時には、分極用電極間の遠
回りの部分Cに逆電圧が加わるので、分極用電極２１
１，２１２，２１３，２１４……２１ｎの数は多い方が
望ましい。

【００２４】また、分極用電極２１１，２１２，２１
３，２１４……２１ｎは、図5に示す如く、圧電素子本
体２１の片側の平面だけでなく、両側の平面に印刷さ
れ、分極されたほうが、分極用電極２１１，２１２，２
１３，２１４……２１ｎにより、電界が加わらない部分
の影響を小さくする事が出来、分極効率が向上され、性
能が向上された圧電捻り振動子が得られる。

【００２５】また、図7に示す如く、圧電素子本体２１
の一面における分極用電極２１１，２１２，２１３，２
１４……２１ｎの位置と前記圧電素子本体２１の他面に
おける分極用電極２２１，２２２，２２３，２２４……
２２ｎの位置とが、分極効率が大となるように位置がず
らされて配置されれば、更に、電界が加わらない部分の
影響を小さくする事が出来、分極効率が向上され、性能
が向上された圧電捻り振動子が得られる。

【００２６】この結果、 （１）図９従来例の如く、円環状のセラミックス板１の
切出し分割や、分極用電極１１１，１１２，１２１，１
２２，１３１，１３２，１４１，１４２の取り付け、取
り去り、接着剤Aの塗布、圧電素子本体1の組立て、研磨
の必要が無いので、手間が掛ることなく、製造コストが
低減出来て、安価に出来る圧電捻り振動子が得られる。

【００２７】（２）接着剤Aによる接着が採用されてい
ないので、高信頼性が実現できる圧電捻り振動子が得ら
れる。

【００２８】（３）分極用電極２１１，２１２，２１
３，２１４……２１ｎが、圧電素子本体２１の両平面に
設けられれば、分極用電極２１１，２１２，２１３，２
１４……２１ｎにより、電界が加わらない部分の影響を
小さくする事が出来、分極効率が向上され、性能が向上
された圧電捻り振動子が得られる。

【００２９】（４）圧電素子本体２１の同一の平面にお
ける、隣り合う分極用電極２１１，２１２，２１３，２
１４……２１ｎ間に挟まれた部分が、ほぼ平行Bをなす
事を特徴とすれば、圧電素子本体２１の内外周とも均一
な電界で分極され変換効率が良好な圧電捻り振動子が得
られる。

【００３０】（５）圧電素子本体２１の一面における分
極用電極２１１，２１２，２１３，２１４……２１ｎの
位置と、圧電素子本体２１の他面における分極用電極２
２１，２２２，２２３，２２４……２２ｎの位置とが、
分極効率が大となるように位置がずらされて配置された
事を特徴とすれば、更に、電界が加わらない部分の影響
を小さくする事が出来、分極効率が向上され、性能が向
上された圧電捻り振動子が得られる。

【００３１】なお、以上の説明は、本発明の説明および
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明は、上記実施例に限定されること
なく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、
変形をも含むものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、次のような効果がある。圧電素子本体とし
て、圧電素子本体の片側の平面に放射線状に分極用電極
が設けられ、隣り合う分極用電極間が、順次分極されて
全体として同一方向に分極されて形成された事を特徴と
する圧電捻り振動子が設けられた。

【００３３】この結果、 （１）従来例の如く、円環状のセラミックス板の切出し
分割や、分極用電極の取り付け、取り去り、接着剤の塗
布、圧電素子本体の組立て、研磨の必要が無いので、手
間が掛ることなく、製造コストが低減出来て安価に出来
る圧電捻り振動子が得られる。

【００３４】（２）接着剤による接着が採用されていな
いので、高信頼性が実現できる圧電捻り振動子が得られ
る。

【００３５】本発明の請求項２によれば、次のような効
果がある。分極用電極が、圧電素子本体の両側の平面に
設けられたので、分極用電極により、電界が加わらない
部分の影響を小さくする事が出来、分極効率が向上さ
れ、性能が向上された圧電捻り振動子が得られる。

【００３６】本発明の請求項３によれば、次のような効
果がある。圧電素子本体の同一の平面における、隣り合
う分極用電極間に挟まれた部分がほぼ平行をなす事を特
徴とするので、圧電素子本体の内外周とも均一な電界で
分極され変換効率が良好な圧電捻り振動子が得られる。

【００３７】本発明の請求項４によれば、次のような効
果がある。圧電素子本体の一面における分極用電極の位
置と前記圧電素子本体の他面における分極用電極の位置
とが分極効率が大となるように位置がずらされて配置さ
れた事を特徴とするので、更に、電界が加わらない部分
の影響を小さくする事が出来、分極効率が向上され、性
能が向上された圧電捻り振動子が得られる。

【００３８】従って、本発明によれば、接着が不要で性
能や長期信頼性が向上され、製造コストが低減出来て安
価に出来る圧電捻り振動子を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。

【図２】図1の製作図である。

【図３】図2の側面図である。

【図４】図1の製作図である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】図４の動作説明図である。

【図７】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。

【図８】従来より一般に使用されている従来例の要部構
成説明図である。

【図９】図８の製作説明図である。

【図１０】図８の製作説明図である。

【図１１】図８の製作説明図である。

【符号の説明】

２ 電極 ３ 電極 ２１ 圧電素子本体 ２１１……２１ｎ 分極用電極 ２２１……２２ｎ 分極用電極 A 接着剤 B 平行 C 遠回り部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円環状の圧電素子本体の両平面に電極が設
   けられた圧電捻り振動子において、 前記圧電素子本体として、圧電素子本体の片側の平面に
   放射線状に分極用電極が設けられ隣り合う分極用電極間
   が順次分極されて全体として同一方向に分極されて形成
   された事を特徴とする圧電捻り振動子。
2. 【請求項２】前記分極用電極が、前記圧電素子本体の両
   側の平面に設けられた事を特徴とする請求項1記載の圧
   電捻り振動子。
3. 【請求項３】前記圧電素子本体の同一の平面における前
   記隣り合う分極用電極間に挟まれた部分がほぼ平行をな
   す事を特徴とする請求項1又は請求項2記載の圧電捻り振
   動子。
4. 【請求項４】前記圧電素子本体の一面における分極用電
   極の位置と前記圧電素子本体の他面における分極用電極
   の位置とが分極効率が大となるように位置がずらされて
   配置された事を特徴とする請求項2又は請求項3記載の圧
   電捻り振動子。