JPH0365070A - 圧電曲げ変換器 - Google Patents
圧電曲げ変換器Info
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- JPH0365070A JPH0365070A JP2165494A JP16549490A JPH0365070A JP H0365070 A JPH0365070 A JP H0365070A JP 2165494 A JP2165494 A JP 2165494A JP 16549490 A JP16549490 A JP 16549490A JP H0365070 A JPH0365070 A JP H0365070A
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Classifications
-
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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
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
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- H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
-
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- F16K31/006—Piezoelectric benders having a free end
-
- H—ELECTRICITY
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N30/2047—Membrane type
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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】
本発明は、両面を金属化され、圧電性を有する少なくと
も１つのセラミック層を含む圧電曲げ変換器に関する。
も１つのセラミック層を含む圧電曲げ変換器に関する。
西ドイツ公開明細書第３，６０８，５５０号は圧電的に
始動し、ハウジング内に１面でクランプされ電圧源に結
合されうる細長い圧電結晶配置を含むバルブを開示して
いる。圧電結晶配置の自由（可動）端部はシーリング体
を備える。充分な電圧を印加すると、圧電結晶は横方向
運動を行う。このようにして、シーリング体がバルブチ
ャンネルを閉鎖しうる。
始動し、ハウジング内に１面でクランプされ電圧源に結
合されうる細長い圧電結晶配置を含むバルブを開示して
いる。圧電結晶配置の自由（可動）端部はシーリング体
を備える。充分な電圧を印加すると、圧電結晶は横方向
運動を行う。このようにして、シーリング体がバルブチ
ャンネルを閉鎖しうる。
この設計の欠点は圧電結晶へのシーリング体の取付けが
付加的な作業工程を必要とし、曲げ変換器の本体（ｍａ
ｓｓ）すなわちその自然共鳴を高めるーことである。そ
のため曲げ変換器は速度を減する。
付加的な作業工程を必要とし、曲げ変換器の本体（ｍａ
ｓｓ）すなわちその自然共鳴を高めるーことである。そ
のため曲げ変換器は速度を減する。
その結果、単位時間あたりの実施切換サイクル数が少な
くなる。シーリング体もスペースを必要とするので、バ
ルブの小形化が困難である。
くなる。シーリング体もスペースを必要とするので、バ
ルブの小形化が困難である。
それ故、バルブ製造者に対する上記欠点が回避されるよ
うに構造的に設計される、バルブに使用するための曲げ
要素を提案することが本発明の目的である。
うに構造的に設計される、バルブに使用するための曲げ
要素を提案することが本発明の目的である。
本発明は、表面のざらつき度が０．５μｍ未満であるな
らばピエゾセラミック層自体がバルブチャンネルのシー
リングにも適しているという事実の認識から出発する。
らばピエゾセラミック層自体がバルブチャンネルのシー
リングにも適しているという事実の認識から出発する。
しかし、後に場の強さを発生するために必要である、ピ
エゾセラミック体の慣習的な金属化では、比較的大きい
ざらつき値が得られる。
エゾセラミック体の慣習的な金属化では、比較的大きい
ざらつき値が得られる。
本質的な要素として次の要素：
（ａ） 両面が金属化され、電圧印加時に長さが変化
するように分極する、少なくとも１つのピエゾセラミッ
ク層；及び （ｂ） その全面に結合し、大体同じ表面サイズを有
し、電圧の印加時に伸びを示さないがまたは逆伸びを示
す硬質成形体 を含む圧電曲げ変換器が今回発見された。
するように分極する、少なくとも１つのピエゾセラミッ
ク層；及び （ｂ） その全面に結合し、大体同じ表面サイズを有
し、電圧の印加時に伸びを示さないがまたは逆伸びを示
す硬質成形体 を含む圧電曲げ変換器が今回発見された。
この曲げ変換器（ｂｅｎｄｉｎｇ ｔｒａｎｓｄｕｃ
ｅｒ）では、セラミック層は少なくとも片面にざらつき
度０．５μｍ未満の非金属化部分を有する。曲げ変換器
が電源に結合され、適当にクランプされるときに、この
非金属化部分は最大たわみ帯に存在するべきである。こ
の非金属化部分は被覆されるバルブチャンネルよりもわ
ずかに大きい。圧電層の金属化は通常スクリーン印刷に
よって行われる０層の縁への印刷ペーストの落下または
縁での後のスパーキング（ｓｐａｒｋｉｎｇ）を避ける
ために、狭い約０．３１幅のストリップを通常縁に印刷
されない状態で残す。
ｅｒ）では、セラミック層は少なくとも片面にざらつき
度０．５μｍ未満の非金属化部分を有する。曲げ変換器
が電源に結合され、適当にクランプされるときに、この
非金属化部分は最大たわみ帯に存在するべきである。こ
の非金属化部分は被覆されるバルブチャンネルよりもわ
ずかに大きい。圧電層の金属化は通常スクリーン印刷に
よって行われる０層の縁への印刷ペーストの落下または
縁での後のスパーキング（ｓｐａｒｋｉｎｇ）を避ける
ために、狭い約０．３１幅のストリップを通常縁に印刷
されない状態で残す。
このようなストリップはバルブチャンネルを被覆するた
めに不充分である。非金属化部分はｌｘｌｍｍの最小サ
イズを有するべきである。
めに不充分である。非金属化部分はｌｘｌｍｍの最小サ
イズを有するべきである。
全可動表面における非金属化部分の割合が小さければ小
さいほど、固定電圧の印加時の曲げ変換器のたわみの低
下は小さくなる。それ故、非金属化部分はできるかぎり
密接な凝集性であるべきである。硬質二次元成形体は好
ましい材料から形成することができる、例えばこれは金
属シート（圧電性ではない）または同様にセラミック層
であることができ、両面を金属化すると、圧電性を有す
るようになる。用いた圧電層の適当な分極と印加電圧の
徴候を観察することによって、曲げ変換器のく軽度？）
のわん曲が生ずる、すなわち面の方向に対してほぼ垂直
な運動を生ずる、対立方向への２層の伸びを実現するこ
とが可能である。
さいほど、固定電圧の印加時の曲げ変換器のたわみの低
下は小さくなる。それ故、非金属化部分はできるかぎり
密接な凝集性であるべきである。硬質二次元成形体は好
ましい材料から形成することができる、例えばこれは金
属シート（圧電性ではない）または同様にセラミック層
であることができ、両面を金属化すると、圧電性を有す
るようになる。用いた圧電層の適当な分極と印加電圧の
徴候を観察することによって、曲げ変換器のく軽度？）
のわん曲が生ずる、すなわち面の方向に対してほぼ垂直
な運動を生ずる、対立方向への２層の伸びを実現するこ
とが可能である。
金属化セラミック層は細長い、大ていの場合には長方形
のストリップの形状を有することが好ましい、この場合
に、非金属化部分はストリップの狭い端部に存在する。
のストリップの形状を有することが好ましい、この場合
に、非金属化部分はストリップの狭い端部に存在する。
バルブに用いる場合に、ストリップを他端の１面をクラ
ンプし、電圧を供給する。
ンプし、電圧を供給する。
このようなストリップは一般に１：２から１：４までの
長さ７幅比を有する。非金属化部分は長さが少なくとも
幅に等しく、幅が少なくとも１ｍｍまたはさらに好まし
くは少なくとも２旧である長方形をカバーするようなサ
イズであるべきである。
長さ７幅比を有する。非金属化部分は長さが少なくとも
幅に等しく、幅が少なくとも１ｍｍまたはさらに好まし
くは少なくとも２旧である長方形をカバーするようなサ
イズであるべきである。
長さ７幅比は１：１から４＝１までの範囲内であること
が好ましい０例えば、２．３ｘ７．４ｍｍもしくは２Ｘ
１０ＩｌｌＩ１１の長方形部分または円形部分（直径１
．５ｘ２．５ｍｍ）を、２５Ｘ１０＋ａ−の表面積を有
するピエゾセラミック材料のストリップ上に金属化しな
いで残すことができる。円形バルブオリフィスを被覆す
るには、円形部分が適している。製造の化学工学の理由
から、長方形部分の方が金属化されずに形成されやすい
。
が好ましい０例えば、２．３ｘ７．４ｍｍもしくは２Ｘ
１０ＩｌｌＩ１１の長方形部分または円形部分（直径１
．５ｘ２．５ｍｍ）を、２５Ｘ１０＋ａ−の表面積を有
するピエゾセラミック材料のストリップ上に金属化しな
いで残すことができる。円形バルブオリフィスを被覆す
るには、円形部分が適している。製造の化学工学の理由
から、長方形部分の方が金属化されずに形成されやすい
。
円形形状を有し、圧電性を有するセラミック層を形成し
、円形のほぼ中心に非金属化部分を配置することも可能
である。このような曲げ変換器の縁をクランプした場合
に、電圧印加時に最も強度にたわむ部分は同様に円の中
心にある。
、円形のほぼ中心に非金属化部分を配置することも可能
である。このような曲げ変換器の縁をクランプした場合
に、電圧印加時に最も強度にたわむ部分は同様に円の中
心にある。
細長いストリップの形状である曲げ変換器では、複合体
の最上部セラミックプレートと最下部セラミックプレー
ト上に非金属化帯を形成することもできる。これによっ
てバルブ内のいずれかの面がストリップのたわみに依存
して、バルブチャンネルを被覆することができる。これ
は３バルブチャンネルと１個のみの曲げ変換器を有する
バルブの構成を可能にする。
の最上部セラミックプレートと最下部セラミックプレー
ト上に非金属化帯を形成することもできる。これによっ
てバルブ内のいずれかの面がストリップのたわみに依存
して、バルブチャンネルを被覆することができる。これ
は３バルブチャンネルと１個のみの曲げ変換器を有する
バルブの構成を可能にする。
ピエゾセラミック（例えばジルコン酸鉛／チタン酸鉛に
基づく〉を形成するために、使用する出発物質は、大て
いの場合に、金属酸化物と金属炭酸塩の粉末である。最
終化学組成を有する生成物はか焼によって、固相反応に
よってすでに得られる０例えば、溶解した出発原料物質
の共沈のような、他のプロセスも同様に適用される。
基づく〉を形成するために、使用する出発物質は、大て
いの場合に、金属酸化物と金属炭酸塩の粉末である。最
終化学組成を有する生成物はか焼によって、固相反応に
よってすでに得られる０例えば、溶解した出発原料物質
の共沈のような、他のプロセスも同様に適用される。
か焼後に、粒径を減するために、粉末に対して大ていの
場合に二次粉砕を行う。この粉砕中に、液体と可塑剤を
粉末に加えて、スリップを形成する。この結果のスリッ
プを次に噴霧乾燥プロセスによって乾燥させ、乾燥スリ
ップを好ましい形状に圧縮成形する。
場合に二次粉砕を行う。この粉砕中に、液体と可塑剤を
粉末に加えて、スリップを形成する。この結果のスリッ
プを次に噴霧乾燥プロセスによって乾燥させ、乾燥スリ
ップを好ましい形状に圧縮成形する。
薄い部品を形成するためには、有機可塑剤と結合剤をス
リップに加える。ホイル流延によって薄いフレキシブル
なホイルがスリップから得られる。
リップに加える。ホイル流延によって薄いフレキシブル
なホイルがスリップから得られる。
これらのホイルから望ましい形状の部品を押抜き、存在
する有機物質を駆除した後に、焼結する。この後に、部
品に金属電極を備える。
する有機物質を駆除した後に、焼結する。この後に、部
品に金属電極を備える。
圧電材料をブロック形状に圧縮成形し、適当なのこ（ｓ
ａｗ）でのこ引きすることによっても厚さの薄いピエゾ
セラミック製品が製造される。
ａｗ）でのこ引きすることによっても厚さの薄いピエゾ
セラミック製品が製造される。
焼結後に、セラミック部品は電気双極子が不規則に分布
した多結晶体の形状である、すなわち、これは圧電活性
をもはや示さない。双極子が殆んど完全に配向するのは
、いわゆる分極の工程すなわち強い電場の供給によって
のみである。
した多結晶体の形状である、すなわち、これは圧電活性
をもはや示さない。双極子が殆んど完全に配向するのは
、いわゆる分極の工程すなわち強い電場の供給によって
のみである。
分極の場をスイッチオフした後も、配向は大部分保持さ
れ、本体長さの永久的な変化をしばしば付随する。
れ、本体長さの永久的な変化をしばしば付随する。
セラミック圧電結晶材料の製造に関するこれ以上の詳細
は、例えばウールマン（Ｕ Ｉ Ｉｍａｎ）第３版「エ
ンサイクロベデイ デアテクニッシエン ケミ−（Ｅｎ
ｚｙｃｌｏｐＭｄｉｅ ｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｓｃ
ｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ［Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏ
ｆ Ｉｎｄｕｒｔｒｉａｌ Ｃｈｅｎ＋１ｓｔｒｙｌ
）Ｊ１１巻、４２１頁及びバラエル（Ｂ ａｕｅｒ）
、ビーリング（Ｂ ｉｆ ｈｌｉｒ＋ｇ＞等の「テクノ
ロジー ラント アンベンドラング ウオン フェロエ
レクトリカ（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ ｕｎｄ Ａ
ｎｗｅｎｄｕｎｇ ｖｏｎ Ｆｅｒｒ。
は、例えばウールマン（Ｕ Ｉ Ｉｍａｎ）第３版「エ
ンサイクロベデイ デアテクニッシエン ケミ−（Ｅｎ
ｚｙｃｌｏｐＭｄｉｅ ｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｓｃ
ｈｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ［Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏ
ｆ Ｉｎｄｕｒｔｒｉａｌ Ｃｈｅｎ＋１ｓｔｒｙｌ
）Ｊ１１巻、４２１頁及びバラエル（Ｂ ａｕｅｒ）
、ビーリング（Ｂ ｉｆ ｈｌｉｒ＋ｇ＞等の「テクノ
ロジー ラント アンベンドラング ウオン フェロエ
レクトリカ（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ ｕｎｄ Ａ
ｎｗｅｎｄｕｎｇ ｖｏｎ Ｆｅｒｒ。
ｅｌｅｃｔｒｉｋａ）［Ｔｅｃｂｎｏｌｏｇｙ ａｎ
ｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ Ｆ ｅｒｒｏｅｌ
ｅｃｔｒｉｃｓ］ Ｊアカデミッシュ フエルラグスゲ
ゼルシャフト（Ａｋａｄｅｍｉｓｃｈｅ Ｖｅｒｌａ
ｇｓｇｅｓｅｌｌｓｈａｆｔ）、ライプチッヒから当業
者に公知である。
ｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ Ｆ ｅｒｒｏｅｌ
ｅｃｔｒｉｃｓ］ Ｊアカデミッシュ フエルラグスゲ
ゼルシャフト（Ａｋａｄｅｍｉｓｃｈｅ Ｖｅｒｌａ
ｇｓｇｅｓｅｌｌｓｈａｆｔ）、ライプチッヒから当業
者に公知である。
バルブに付加的なシーリング要素は不必要であるので、
シーリング要素の組立て作業工程がもはや不必要になり
、バルブの構成形状を非常に小さく変えることができる
。
シーリング要素の組立て作業工程がもはや不必要になり
、バルブの構成形状を非常に小さく変えることができる
。
低電圧範囲（２４ｖｏｌｔ）での操作に関しても、２０
０μ−未満のセラミック層厚さが選択される。
０μ−未満のセラミック層厚さが選択される。
この場合には、２４ｖｏｌｔの電圧を印加し、変換器の
ストリップ金属化端部をクランプした後に、このような
たわみが非金属化面積で生じて、バルブチャンネルが確
実に閉塞される。
ストリップ金属化端部をクランプした後に、このような
たわみが非金属化面積で生じて、バルブチャンネルが確
実に閉塞される。
望ましい材料（好ましくは金属シート）の中間層を用い
る場合には、セラミックプレートの中心中和帯からの距
離が大きくなるので、セラミック層の厚さを変えずにベ
ンダー（ｂｅｎｄｅｒ）の硬度は増加する。
る場合には、セラミックプレートの中心中和帯からの距
離が大きくなるので、セラミック層の厚さを変えずにベ
ンダー（ｂｅｎｄｅｒ）の硬度は増加する。
この結果、自然共鳴と変換器の速度は増大し、ますます
迅速な切換えサイクルを求める消費者の要求は満たされ
る。
迅速な切換えサイクルを求める消費者の要求は満たされ
る。
効果的な製造のためには、２つのセラミック層のみから
成るベンダー内で両セラミックホイルは一般に同方向に
分極される。最大のたわみを得るためには、１つのピエ
ゾセラミック層が短縮する（分極方向の場）、他のピエ
ゾセラミック層が伸張する（分極方向とは正反対の場）
ような方法で、ベンダーを作動させる。このために、上
部と下部のセラミックプレートの２つの外部電極を実際
の操作で互いに結合させ、例えば負の端子を形状し、中
心電極は正極を形成する。
成るベンダー内で両セラミックホイルは一般に同方向に
分極される。最大のたわみを得るためには、１つのピエ
ゾセラミック層が短縮する（分極方向の場）、他のピエ
ゾセラミック層が伸張する（分極方向とは正反対の場）
ような方法で、ベンダーを作動させる。このために、上
部と下部のセラミックプレートの２つの外部電極を実際
の操作で互いに結合させ、例えば負の端子を形状し、中
心電極は正極を形成する。
非常に低電圧（例えば６ｖｏｌｔ）では、複数個（×）
の、好ましくは２〜８個の非常に薄い（１００μ個以下
）、両面を金属化されたピエゾセラミック層を、（ｘ−
１）までの導電性材料の中間層、例えばシート金属、炭
素または導電性セラミック材料の中間層によって、互い
に接着結合することもできる。次にセラミック体を、例
えば６個の活性セラミック層を含むベンダー内で、供給
電圧を印加した時に、上部３層が伸長し、下部３層が短
縮するように、分極化し、このセラミック体に電気を通
ずる。
の、好ましくは２〜８個の非常に薄い（１００μ個以下
）、両面を金属化されたピエゾセラミック層を、（ｘ−
１）までの導電性材料の中間層、例えばシート金属、炭
素または導電性セラミック材料の中間層によって、互い
に接着結合することもできる。次にセラミック体を、例
えば６個の活性セラミック層を含むベンダー内で、供給
電圧を印加した時に、上部３層が伸長し、下部３層が短
縮するように、分極化し、このセラミック体に電気を通
ずる。
金属シートを金属化ピエゾセラミック体に接着結合する
または２個の焼結金属化セラミックホイールを互いに接
着結合する代りに、非焼結ピエゾセラミック原料ホイル
に適当な電極材料を加えて、それらを共に積層してから
、それらを焼結して、一体式ビエゾセラミックベンダー
を形成することも可能である。電極材料はピエゾセラミ
ック材料の金属酸化物と反応することなく、９００℃〜
１２００℃の焼結温度に耐えなければならないので、例
えば白金のようなごく少数の材料がこの目的に適してい
るにすぎない。
または２個の焼結金属化セラミックホイールを互いに接
着結合する代りに、非焼結ピエゾセラミック原料ホイル
に適当な電極材料を加えて、それらを共に積層してから
、それらを焼結して、一体式ビエゾセラミックベンダー
を形成することも可能である。電極材料はピエゾセラミ
ック材料の金属酸化物と反応することなく、９００℃〜
１２００℃の焼結温度に耐えなければならないので、例
えば白金のようなごく少数の材料がこの目的に適してい
るにすぎない。
有機接着剤例えば１戒分系メタクリレート接着剤（ｏｎ
ｅ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａ＋ｅｔｈａｃｒｙｌａｔ
ｅ）による焼結金属化ピエゾセラミックプレートの接着
結合は、製造プロセスに関して、安価であり、簡単であ
る。
ｅ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａ＋ｅｔｈａｃｒｙｌａｔ
ｅ）による焼結金属化ピエゾセラミックプレートの接着
結合は、製造プロセスに関して、安価であり、簡単であ
る。
本発明を図面に基づいて説明する：
第１ａ図は次の要素二 両面を金属化した、２セラミッ
ク層（１，２＞と導電性中間層（例えば金属シート）（
３）から成るストリップ形状の圧電曲げ変換器を示す。
ク層（１，２＞と導電性中間層（例えば金属シート）（
３）から成るストリップ形状の圧電曲げ変換器を示す。
層１と２はそれぞれ両面を薄い金属化層（４）で被覆さ
れている。この部分はバルブチャンネル（１１〉と接触
するシーリング面として役立つ。
れている。この部分はバルブチャンネル（１１〉と接触
するシーリング面として役立つ。
片面のみに非金属化部分を有する曲げ変換器を用いるこ
ともできる（ある一定のバルブに対して）。
ともできる（ある一定のバルブに対して）。
層〈１〉と（２〉において、分極ベクトルＰは同じ方向
を指す、２層（１）と（２〉は中間層（３）に接着結合
する。′ｆＩｉい接着剤層は図面に示さない。電流はワ
イヤ（６）、（７）、（８）を介して供給する。供給電
流が負荷される端部では、曲げ変換器が後で機械的にホ
ルダー（９）にクランプされ、同時に接触する。２ピ工
ゾ層の長さは正確に同じではないので、中間層へ電流リ
ード（ｃｕｒｒｅｎｔ １ｅａｄ）をはんだづけする
ことが容易である。等しい長さの２セラミック層を形状
し、金属シート（３〉を幾らか長くすることも同様に可
能である。第１ｂ図は同じ曲げ変換器の平面図を示す。
を指す、２層（１）と（２〉は中間層（３）に接着結合
する。′ｆＩｉい接着剤層は図面に示さない。電流はワ
イヤ（６）、（７）、（８）を介して供給する。供給電
流が負荷される端部では、曲げ変換器が後で機械的にホ
ルダー（９）にクランプされ、同時に接触する。２ピ工
ゾ層の長さは正確に同じではないので、中間層へ電流リ
ード（ｃｕｒｒｅｎｔ １ｅａｄ）をはんだづけする
ことが容易である。等しい長さの２セラミック層を形状
し、金属シート（３〉を幾らか長くすることも同様に可
能である。第１ｂ図は同じ曲げ変換器の平面図を示す。
第２ａ図はそれぞれが金属化層（４）を有する２ピ工ゾ
セラミツク層から成るストリップ形状の曲げ変換器の断
面を示す。導電性中間層は存在しない、金属化層（４）
は１端において電流リード（６゜７）に結合する。スト
リップの反対端部では、層の小部分（５）を少なくとも
片面において金属化しないで残す。２層（１，２）の分
極ベクトルＰは反対方向を指す。第２ｂ図は同曲げ変換
器の平面図を示す。
セラミツク層から成るストリップ形状の曲げ変換器の断
面を示す。導電性中間層は存在しない、金属化層（４）
は１端において電流リード（６゜７）に結合する。スト
リップの反対端部では、層の小部分（５）を少なくとも
片面において金属化しないで残す。２層（１，２）の分
極ベクトルＰは反対方向を指す。第２ｂ図は同曲げ変換
器の平面図を示す。
第３ａ図はほぼ円形の曲げ要素と、曲げ要素によって被
覆されるバルブチャンネルの断面図を示す、これは両面
に金属化帯（４）を含み、円形金属シート（３〉に接着
結合した（接着剤は図面に示さず）活性ピエゾセラミッ
ク層（１）を有する。金属化帯（４）が電流リード（６
，７）によって電気的に活性化されると、複合変換器は
たわむ。このたわみは円形複合変換器の中心において最
大である。
覆されるバルブチャンネルの断面図を示す、これは両面
に金属化帯（４）を含み、円形金属シート（３〉に接着
結合した（接着剤は図面に示さず）活性ピエゾセラミッ
ク層（１）を有する。金属化帯（４）が電流リード（６
，７）によって電気的に活性化されると、複合変換器は
たわむ。このたわみは円形複合変換器の中心において最
大である。
この中ノＣ目よ、バルブチャンネル（１１）のオリフィ
ス（１０）を支持し、そのシーリングを確実にする非金
属化帯（５〉の位置でもある。第３ｂ図は同曲げ変換器
（クランプなし）の平面図を示す。
ス（１０）を支持し、そのシーリングを確実にする非金
属化帯（５〉の位置でもある。第３ｂ図は同曲げ変換器
（クランプなし）の平面図を示す。
第１ａ図はストリップ形状の圧電曲げ変換器の断面図で
あり、第１ｂ図は同曲げ変換器の平面図である； 第２ａ図は２ピ工ゾセラミツク層を有するストリップ形
状の曲げ変換器の断面図であり、第２ｂ図は同曲げ変換
器の平面図である； 第３ａ図はほぼ円形の曲げ要素と同要素によって覆われ
るバルブチャンネルの断面図であり、第３ｂ図は同曲げ
変換器の平面図を示す。 １．２・・・セラミック層 ３・・・導電性中間層
４・・・金属化層 ９・・・ホルダー １１・・・バルブチャンネル ６．７．８・・・ワイヤ １０・・・オリフィス （外４名〉
あり、第１ｂ図は同曲げ変換器の平面図である； 第２ａ図は２ピ工ゾセラミツク層を有するストリップ形
状の曲げ変換器の断面図であり、第２ｂ図は同曲げ変換
器の平面図である； 第３ａ図はほぼ円形の曲げ要素と同要素によって覆われ
るバルブチャンネルの断面図であり、第３ｂ図は同曲げ
変換器の平面図を示す。 １．２・・・セラミック層 ３・・・導電性中間層
４・・・金属化層 ９・・・ホルダー １１・・・バルブチャンネル ６．７．８・・・ワイヤ １０・・・オリフィス （外４名〉
Claims (9)
- １．次の要素： 両面を金属化され、圧電特性を有し、電圧印加時に長さ
が変化するように分極する少なくとも１つのセラミック
層；及びその全表面に結合し、大体同じ表面サイズを有
し、電圧印加時に伸長しないかまたは逆伸長する少なく
とも１つの硬質成形体から成り、圧電特性を有するセラ
ミック層がざらつき度Ｒ＿ａ０．５μｍ未満の非金属化
部分を含む圧電曲げ変換器。 - ２．圧電特性を有するセラミック層が円形形状を有し、
非金属化部分が円のほぼ中心にある請求項１記載の曲げ
変換器。 - ３．圧電特性を有するセラミック層が細長いストリップ
の形状であり、非金属化部分がストリップの狭い端部に
ある請求項２記載の曲げ変換器。 - ４．２個のセラミック層から成り、これらのセラミック
層が互いに接着結合し、それぞれが両面を金属化されて
圧電特性を有し、反対方向に分極化され、２つの外部金
属被覆が電源の２極に結合可能である請求項３記載の曲
げ変換器。 - ５．非導電性成形体の両側にサンドイッチ様に接着結合
した、２個のセラミック層を含み、両層が周囲に付随接
触を有し、各セラミック層が電源の極に結合可能である
請求項３記載の曲げ変換器。 - ６．導電性２次元成形体、特に金属シートの両側にサン
ドイッチ様に接着結合した２個のセラミック層を含み、
両層が同方向に分極し、一方では導電性成形体が、他方
ではセラミック層の２個の外部金属被覆が電源の２極に
結合可能である請求項３記載の曲げ変換器。 - ７．導電性成形体が密度１．３〜１．５ｇ／ｃｍ＾３を
有する炭素繊維複合プレートである請求項６記載の曲げ
変換器。 - ８．圧縮ガスの電気的作動バルブの制御要素としての請
求項１記載の曲げ変換器の使用。 - ９．圧電式に作動し、２バルブチャンネルを有するハウ
ジングを含むバルブであって、次の要素：（ａ）ハウジ
ング内で片側をクランプされ、電源に結合するための端
子を有し、電圧不存在時にはストリップの非金属化部分
が第１バルブチャンネルに接触してこれを閉鎖するが、
電圧印加時にはこのバルブチャンネルを開放するように
配置された、請求項１記載の圧電曲げ変換器；及び （ｂ）圧縮ガスをハウジング内部に通すことのできる第
２バルブチャンネル（バルブによって閉鎖されない） を含むバルブ。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3920368 | 1989-06-22 | ||
| DE3935474.1 | 1989-10-25 | ||
| DE3920368.9 | 1989-10-25 | ||
| DE3935474A DE3935474A1 (de) | 1989-06-22 | 1989-10-25 | Piezoelektrischer biegewandler und seine verwendung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0365070A true JPH0365070A (ja) | 1991-03-20 |
| JP3133053B2 JP3133053B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=25882197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02165494A Expired - Fee Related JP3133053B2 (ja) | 1989-06-22 | 1990-06-22 | 圧電曲げ変換器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5079472A (ja) |
| EP (1) | EP0404082B1 (ja) |
| JP (1) | JP3133053B2 (ja) |
| AT (1) | ATE133481T1 (ja) |
| DE (2) | DE3935474A1 (ja) |
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