JPH0132748Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、複数個の直径の異なる切欠部を持つ
円筒形圧電磁器を使用した円筒型圧電駆動体に関
するものである。

一般に、圧電磁器で構成された圧電バイモルフ
は、その屈曲モードを利用すると、比較的低い電
圧で大きな変位が得られるために、スピーカーや
リレーに用いられている。

本考案は、上記の点を考慮して、外周から内方
向に切欠部を設けた複数個の直径の異なる円筒形
圧電磁器を同心上に配列し、圧電磁器の切欠部の
端部を交互に連結することを特徴とし、その目的
は円筒軸と垂直方向に伸縮する変位が得られ、軸
方向変位を利用するものよりも偏平にできるの
で、小型化でき、かつ同寸法のものよりも変位が
大きくとれるため、その広用範囲も広く、実用的
価値の高い円筒型圧電駆動体を提供するものであ
る。以下、図面により実施例を詳細に説明する。

第１図及び第２図は、本考案の一実施例の平面
図及び断面図を示したもので、チタン酸ジルコン
酸鉛等の圧電磁器材料からなる円筒形圧電磁器１
の一部の外周から内面側に切り欠きを入れた切欠
部が設けられ、かつ内外面に電極１ａ，１ｂが設
けられるとともに、分極処理が施された円筒形圧
電磁器１が配置され、この円筒型圧電磁器１の内
面側に、これと微少間隙をあけて、同様に一部の
外周から内面側に切り欠きを入れた切欠部が設け
られるとともに、内外面に電極２ａ，２ｂが設け
られ、分極が施された円筒形圧電磁器２を配置
し、更に円筒形圧電磁器２の内面側に、これと微
少間隙をあけて、同様に一部の外周から内面側に
切り欠きを入れた切欠部が設けられるとともに、
内外面に電極３ａ，３ｂが設けられ、分極が施さ
れた円筒型圧電磁器３が配置されている。そし
て、円筒型圧電磁器１，２の切欠部の一方の端部
１１ｂ，１２ｂに、磁器または金属からなる連結
板４が有機質または無機質の接着材で接合され、
円筒形圧電磁器２，３の切欠部の他方の端部１２
ａ，１３ａに、磁器または金属からなる連結板５
が有機質または無機質の接着材で接合されてい
る。

このように、同心上に配列され円筒形圧電磁器
切欠部に相隣る端面を交互に連結したものは、最
外周の円筒型圧電磁器１の切欠部の端部１１ａと
最内周の円筒型圧電磁器３の切欠部の端部１３ｂ
との間で機械振動的に直列結合となる。従つて、
円筒形圧電磁器３の切欠部の端部１３ｂを固定
し、円筒形圧電磁器１の切欠部の端部に駆動部を
設け、それぞれの極性を同じくするように、たと
えば第２図に示したように、円筒型圧電磁器１，
２，３のそれぞれ電極１ａ，２ａ，３ａを（＋）
極に、電極１ｂ，２ｂ，３ｂを（−）極にして、
電気的に並列に結線して直流電圧を印加すると、
円筒形圧電磁器はその構成される磁器の圧電率ｄ
に従つて、印加電圧に比例した円環の径方向の伸
びを生じる。従つて、円筒型圧電磁器１の切欠部
の端部１１ａに設けられた駆動部には、円筒型圧
電磁器の伸びの和の変位が円筒軸と垂直の方向に
得られる。また電気極性を反転させることによつ
て、円筒軸と垂直方向変位が得られるので、機械
装置の微調整駆動源として利用できる。

第３図は、本考案の他の実施例平面図を示した
もので、第１図の円筒型圧電磁器１，２のそれぞ
れの中央に切欠部を設けて、半円筒型圧電磁器１
Ａ，１Ｂおよび２Ａ，２Ｂを構成し、半円筒型圧
電磁器１Ａの端部１１ｂと半円筒型圧電磁器２Ａ
の端部１２ｂを連結板６で連結し、また半円筒型
圧電磁器２Ａの端部１２ａと円筒型圧電磁器３の
切欠部の一方の端部１３ａを連結板７で連結す
る。また、半円筒型圧電磁器１Ｂの端部１１ｃと
半円筒型圧電磁器２Ｂの端部１２ｃとを連結板８
で連結し、半円筒型圧電磁器２Ｂの端部２ｄと円
筒型圧電磁器３の他方の端部３ｂを連結板９で連
結すると、半円筒型圧電磁器１Ａと１Ｂの端部１
１ａと１１ｄを対向させることができる。

なお、円筒形圧電磁器１，２，３のそれぞれの
電気的インピーダンスを調整するために、円筒形
圧電磁器のそれぞれの肉厚を変えたり、円筒型圧
電磁器の切欠部を複数設けて、第３図に示したよ
うに駆動部と固定部を接近させたり、中心軸に対
して角度を設けたりすることは、当然本考案にお
いて実施されることである。また、本実施例で
は、円筒形圧電磁器を３個用いた例を示したが、
その個数については何等制限はなく、更に複数個
を縦列接合してもよい。

以上説明したように、本考案によれば、切欠部
を設けた円筒形圧電磁器の複数個を同心上に配列
して縦列接合することにより、円筒軸と垂直方向
に伸縮する変位が得られ円筒型圧電駆動体の軸方
向変位を利用するものよりも偏平にできるため
に、小形化去れ、かつ同寸法のものよりも変位が
大きく取れるので、その応用範囲も広く、実用的
利益が大きいという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例の平面図、第２図
は、第１図の断面図、第３図は、本考案の他の実
施例の平面図である。 １，２，３……円筒形圧電磁器、１ａ，１ｂ，
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ……電極、４，５，６，
７，８，９……連結板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外周から内方向に切り欠いた切欠部を設けると
   ともに、内面及び外面に電極が設けられ、分極が
   施された直径の異なる複数個の円筒形圧電磁器を
   同心上に配列し、相隣る前記円筒形圧電磁器の切
   欠部の端面がそれぞれ交互に連結板で連結され、
   一方の終端部を固定し、他方の終端部を駆動部と
   することを特徴とする円筒型圧電駆動体。