JPH05120976A - 圧電型リレー - Google Patents
圧電型リレーInfo
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- JPH05120976A JPH05120976A JP30689991A JP30689991A JPH05120976A JP H05120976 A JPH05120976 A JP H05120976A JP 30689991 A JP30689991 A JP 30689991A JP 30689991 A JP30689991 A JP 30689991A JP H05120976 A JPH05120976 A JP H05120976A
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
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- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 相当の励磁電流を必要とし、かつ動作時には
接点のチャタリング現象を起こす電磁型リレーに換えて
動作原理の異なる簡易構成のリレーを提供すること。 【構成】 薄板金属片１の一端に接点部３を設け、他端
に圧電素子２Ｃ，２Ｄを絶縁材６を介して取り付ける。
この接点部３と圧電素子２Ｃ，２Ｄを有する薄板金属片
１を接点部３が互いに対向する位置に配設する。これら
の圧電素子２Ｃ，２Ｄの各電極２ａ，２ｂに正負の電圧
を印加して薄板金属片１を湾曲させ、相互の接点部３を
閉もしくは開に制御する。
接点のチャタリング現象を起こす電磁型リレーに換えて
動作原理の異なる簡易構成のリレーを提供すること。 【構成】 薄板金属片１の一端に接点部３を設け、他端
に圧電素子２Ｃ，２Ｄを絶縁材６を介して取り付ける。
この接点部３と圧電素子２Ｃ，２Ｄを有する薄板金属片
１を接点部３が互いに対向する位置に配設する。これら
の圧電素子２Ｃ，２Ｄの各電極２ａ，２ｂに正負の電圧
を印加して薄板金属片１を湾曲させ、相互の接点部３を
閉もしくは開に制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧電素子を用いた圧電型
リレーに関する。
リレーに関する。
【０００２】
【従来の技術】今まで信号処理や制御用に用いられてき
たリレーは、電磁力で接点を開閉させる電磁型リレーが
多い。これは図６に示すように、略Ｌ字状の継鉄10上に
鉄心11を設け、この鉄心11にコイル12を卷装させ、継鉄
10の一端に可動鉄片13を設け、この可動鉄片13の近傍に
接点部14を配設して、この接点部14の一方の接片14ａと
可動鉄片13とを連結材15にて結んでいる。コイル12に通
電することにより鉄心11が可動鉄片13を吸引し、接点部
14を閉または開に切換えるように構成されている。な
お、可動鉄片13にはばね（図示せず）などが装着されて
おり、コイル12への通電を停止すると可動鉄片13は元の
位置へ復帰するようになっている。
たリレーは、電磁力で接点を開閉させる電磁型リレーが
多い。これは図６に示すように、略Ｌ字状の継鉄10上に
鉄心11を設け、この鉄心11にコイル12を卷装させ、継鉄
10の一端に可動鉄片13を設け、この可動鉄片13の近傍に
接点部14を配設して、この接点部14の一方の接片14ａと
可動鉄片13とを連結材15にて結んでいる。コイル12に通
電することにより鉄心11が可動鉄片13を吸引し、接点部
14を閉または開に切換えるように構成されている。な
お、可動鉄片13にはばね（図示せず）などが装着されて
おり、コイル12への通電を停止すると可動鉄片13は元の
位置へ復帰するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構成になる電磁型
のリレーは接片14ａの弾性等によってチャタリング現象
を発生するため、それを阻止するためのフリップフロッ
プ回路を挿入したり、コンデンサー等によってチャタリ
ングを抑えるための調整を要し煩雑であった。
のリレーは接片14ａの弾性等によってチャタリング現象
を発生するため、それを阻止するためのフリップフロッ
プ回路を挿入したり、コンデンサー等によってチャタリ
ングを抑えるための調整を要し煩雑であった。
【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、電圧によって駆動する省
電力型で、入力信号に応じて完全にオン・オフする簡易
構成の圧電型リレーを提供することにある。
で、その目的とするところは、電圧によって駆動する省
電力型で、入力信号に応じて完全にオン・オフする簡易
構成の圧電型リレーを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明の圧電型リレーは、薄板金属片１の一端に接点部３
を設け、他端に圧電素子２Ｃ，２Ｄを絶縁材６を介して
取り付け、この接点部３と圧電素子２Ｃ，２Ｄを有する
薄板金属片１を接点部３が互いに対向する位置に配設
し、これらの圧電素子２Ｃ，２Ｄの各電極２ａ，２ｂに
正負の電圧を印加して薄板金属片１を湾曲させ、相互の
接点部３を閉もしくは開に制御することに特徴を有して
いる。
発明の圧電型リレーは、薄板金属片１の一端に接点部３
を設け、他端に圧電素子２Ｃ，２Ｄを絶縁材６を介して
取り付け、この接点部３と圧電素子２Ｃ，２Ｄを有する
薄板金属片１を接点部３が互いに対向する位置に配設
し、これらの圧電素子２Ｃ，２Ｄの各電極２ａ，２ｂに
正負の電圧を印加して薄板金属片１を湾曲させ、相互の
接点部３を閉もしくは開に制御することに特徴を有して
いる。
【０００６】
【作用】上記のように構成した本発明の圧電型リレー
は、互いに対向する接点部側に設けた内方の圧電素子
と、接点部の外側に設けた外方の圧電素子との各電極
に、同時に一方に正電圧を他方に負電圧をそれぞれ印加
することにより、圧電素子を伸縮させて接点部を閉路も
しくは開路として動作させるので、機構的に簡易な構成
となり、かつ不動作を伴わないリレーとして使用するこ
とができる。
は、互いに対向する接点部側に設けた内方の圧電素子
と、接点部の外側に設けた外方の圧電素子との各電極
に、同時に一方に正電圧を他方に負電圧をそれぞれ印加
することにより、圧電素子を伸縮させて接点部を閉路も
しくは開路として動作させるので、機構的に簡易な構成
となり、かつ不動作を伴わないリレーとして使用するこ
とができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。先ず、本発明による圧電型リレーの動作原理を
図４及び図５に基づいて説明する。図４は薄板金属片に
取り付ける圧電素子の組合せの説明図である。（ａ）は
バラレル形の圧電素子の組合せを示している。図におい
て、１は薄板金属片、２は圧電素子である。薄板金属片
１は略長方形の板材で、圧電素子２は薄板金属片１と同
じ幅を有し、その長さは薄板金属片１の長さの半分以下
のものを用いている。そして、圧電素子２と薄板金属片
１との間にはエポキシの絶縁材６が設けてある。この圧
電素子２はチタン酸バリウム等セラミック圧電素子が使
用され、両面側に電極２ａ，２ｂが設けられている。
明する。先ず、本発明による圧電型リレーの動作原理を
図４及び図５に基づいて説明する。図４は薄板金属片に
取り付ける圧電素子の組合せの説明図である。（ａ）は
バラレル形の圧電素子の組合せを示している。図におい
て、１は薄板金属片、２は圧電素子である。薄板金属片
１は略長方形の板材で、圧電素子２は薄板金属片１と同
じ幅を有し、その長さは薄板金属片１の長さの半分以下
のものを用いている。そして、圧電素子２と薄板金属片
１との間にはエポキシの絶縁材６が設けてある。この圧
電素子２はチタン酸バリウム等セラミック圧電素子が使
用され、両面側に電極２ａ，２ｂが設けられている。
【０００８】圧電素子２を表す長方形の枠内の矢印の先
端側の電極を２ａとし、矢印の元側の電極を２ｂとす
る。この電極２ａに正電圧もしくは負電圧を印加し、こ
れと反対に電極２ｂに負電圧もしくは正電圧を印加する
ことにより、圧電素子２の磁化方向により長手方向に伸
縮されるように構成してある。このような圧電素子２を
同方向に磁化されたものを薄板金属片１の上下面に添着
した場合がパラレル形である。
端側の電極を２ａとし、矢印の元側の電極を２ｂとす
る。この電極２ａに正電圧もしくは負電圧を印加し、こ
れと反対に電極２ｂに負電圧もしくは正電圧を印加する
ことにより、圧電素子２の磁化方向により長手方向に伸
縮されるように構成してある。このような圧電素子２を
同方向に磁化されたものを薄板金属片１の上下面に添着
した場合がパラレル形である。
【０００９】（ｂ）はシーリス形の圧電素子の組合せを
示している。図に示すように、反対方向に磁化されたも
のを薄板金属片１の上下面に添着した場合がシーリス形
である。
示している。図に示すように、反対方向に磁化されたも
のを薄板金属片１の上下面に添着した場合がシーリス形
である。
【００１０】図５は薄板金属片に取り付ける圧電素子の
組合せによる動作を説明する図である。（ａ）はパラレ
ル形の動作を説明しており、図に示すように、パラレル
形のものにあっては圧電素子２Ａの外側電極２ａに負電
圧（図には−と記す）、内側電極２ｂに正電圧（図には
＋と記す）を印加すると、圧電素子２Ａは伸びる。圧電
素子２Ｂの外側電極２ｂに負電圧、内側電極２ａに正電
圧を印加すると圧電素子２Ｂは縮む。従って、全体とし
ては薄板金属片１の先端は下方に撓み、薄板金属片１を
上方に凸となるよう湾曲させる。
組合せによる動作を説明する図である。（ａ）はパラレ
ル形の動作を説明しており、図に示すように、パラレル
形のものにあっては圧電素子２Ａの外側電極２ａに負電
圧（図には−と記す）、内側電極２ｂに正電圧（図には
＋と記す）を印加すると、圧電素子２Ａは伸びる。圧電
素子２Ｂの外側電極２ｂに負電圧、内側電極２ａに正電
圧を印加すると圧電素子２Ｂは縮む。従って、全体とし
ては薄板金属片１の先端は下方に撓み、薄板金属片１を
上方に凸となるよう湾曲させる。
【００１１】また、（ｂ）はシーリス形の動作を説明し
ており、図に示すように、シーリス形のものにあっては
上面の圧電素子２Ｃの外側電極２ａに負電圧を、内側電
極２ｂに正電圧を印加し、下面の圧電素子２Ｄの外側電
極２ａに正電圧、内側電極２２ｂに負電圧をそれぞれ印
加すると薄板金属片１は上方に凸になるよう湾曲され
る。
ており、図に示すように、シーリス形のものにあっては
上面の圧電素子２Ｃの外側電極２ａに負電圧を、内側電
極２ｂに正電圧を印加し、下面の圧電素子２Ｄの外側電
極２ａに正電圧、内側電極２２ｂに負電圧をそれぞれ印
加すると薄板金属片１は上方に凸になるよう湾曲され
る。
【００１２】本発明による第１実施例を図１及び図２に
基づいて説明する。図１は圧電型リレーの構成と動作を
説明する図である。図において、薄板金属片１の一端に
は接点部３が設けてあり、この薄板金属片１の他端の上
下面にはシーリス形になるように圧電素子２Ｃ及び２Ｄ
が絶縁材６を介して添着してある。これと同様の構成と
なる薄板金属片１を対称的に配設し、薄板金属片１を相
互に所定間隔を置いて上下に組合せてある。上から順に
並んでいる圧電素子２Ｃ、２Ｄ、２Ｄ及び２Ｃの８つの
各電極に負正の順に電圧を同時に印加すると、これら２
つの薄板金属片１はＹ1 及びＹ2 の方向へそれぞれ湾曲
し、２つの接点部３は互いに接触し閉路を形成する。そ
して、信号電圧の極性を逆にして印加すると接点部３は
開いて開路となる。
基づいて説明する。図１は圧電型リレーの構成と動作を
説明する図である。図において、薄板金属片１の一端に
は接点部３が設けてあり、この薄板金属片１の他端の上
下面にはシーリス形になるように圧電素子２Ｃ及び２Ｄ
が絶縁材６を介して添着してある。これと同様の構成と
なる薄板金属片１を対称的に配設し、薄板金属片１を相
互に所定間隔を置いて上下に組合せてある。上から順に
並んでいる圧電素子２Ｃ、２Ｄ、２Ｄ及び２Ｃの８つの
各電極に負正の順に電圧を同時に印加すると、これら２
つの薄板金属片１はＹ1 及びＹ2 の方向へそれぞれ湾曲
し、２つの接点部３は互いに接触し閉路を形成する。そ
して、信号電圧の極性を逆にして印加すると接点部３は
開いて開路となる。
【００１３】図２は図１の変形例であり、接点部３を対
向する位置に置き、圧電素子２Ｃと２Ｄとを逆方向に配
設したものである。各圧電素子２Ｄ側に基台部４ａを突
出させたケース４と、このケース４に延設されたカバー
部４ｂとによって圧電素子２Ｄ，２Ｃを固定したもので
ある。このように構成することによって圧電型リレー５
が得られる。そして、信号電圧の負電圧と正電圧を図１
と同様に、圧電素子２Ｃ、２Ｄ、２Ｄ及び２Ｃの各電極
に上から順に同時に印加すると、これら２つの薄板金属
片１はそれぞれ内側に湾曲し、２つの接点部３は互いに
接触し閉路を形成する。そして、信号電圧の極性を逆に
して印加すると接点部３は開いて開路となる。
向する位置に置き、圧電素子２Ｃと２Ｄとを逆方向に配
設したものである。各圧電素子２Ｄ側に基台部４ａを突
出させたケース４と、このケース４に延設されたカバー
部４ｂとによって圧電素子２Ｄ，２Ｃを固定したもので
ある。このように構成することによって圧電型リレー５
が得られる。そして、信号電圧の負電圧と正電圧を図１
と同様に、圧電素子２Ｃ、２Ｄ、２Ｄ及び２Ｃの各電極
に上から順に同時に印加すると、これら２つの薄板金属
片１はそれぞれ内側に湾曲し、２つの接点部３は互いに
接触し閉路を形成する。そして、信号電圧の極性を逆に
して印加すると接点部３は開いて開路となる。
【００１４】次に第２実施例を図３に基づいて説明す
る。（ａ）は第２実施例の構成を示しており、（ｂ）は
その動作を示している。図に示すように、接点部３を有
する２枚の薄板金属片１Ａ及び１Ｂを、接点部３を互い
に対向させて平行に配設し、この２枚の薄板金属片１Ａ
及び１Ｂの間に圧電素子２Ｄを設け、この圧電素子２Ｄ
を設けた位置に対応した位置に薄板金属片１Ａ及び１Ｂ
を介して外方側の圧電素子２Ｃをパラレル形に配設した
ものである。
る。（ａ）は第２実施例の構成を示しており、（ｂ）は
その動作を示している。図に示すように、接点部３を有
する２枚の薄板金属片１Ａ及び１Ｂを、接点部３を互い
に対向させて平行に配設し、この２枚の薄板金属片１Ａ
及び１Ｂの間に圧電素子２Ｄを設け、この圧電素子２Ｄ
を設けた位置に対応した位置に薄板金属片１Ａ及び１Ｂ
を介して外方側の圧電素子２Ｃをパラレル形に配設した
ものである。
【００１５】このような構成において、薄板金属片１Ａ
側の圧電素子２Ｃの外側電極２ａに負電圧、内側電極２
ｂに正電圧を印加する。薄板金属片１Ｂ側の圧電素子２
Ｃの外側電極２ｂに正電圧、内側電極２ａに負電圧を印
加する。更に、圧電素子２Ｄの薄板金属片１Ａに近い電
極２ｂに負電圧を印加し、薄板金属片１Ｂに近い電極２
ａに正電圧を印加すると、外方の圧電素子２Ｃは伸び内
方の圧電素子２Ｄは縮んで、薄板金属片１Ａ及び１Ｂは
内側に変形されて接点部３は閉路となる。そして、印加
された各電極の正負の電圧を逆にすることによって接点
部３は開路となり１Ａと１Ｂ間の導通は遮断される。以
上のように構成された圧電型リレー５では、メカ的な動
作は一切含まれず構成が極めて簡易となり、かつ直流信
号の切換によって閉開路を構成できるので、チャタリン
グ等の誤動作は完全に防止することができる。
側の圧電素子２Ｃの外側電極２ａに負電圧、内側電極２
ｂに正電圧を印加する。薄板金属片１Ｂ側の圧電素子２
Ｃの外側電極２ｂに正電圧、内側電極２ａに負電圧を印
加する。更に、圧電素子２Ｄの薄板金属片１Ａに近い電
極２ｂに負電圧を印加し、薄板金属片１Ｂに近い電極２
ａに正電圧を印加すると、外方の圧電素子２Ｃは伸び内
方の圧電素子２Ｄは縮んで、薄板金属片１Ａ及び１Ｂは
内側に変形されて接点部３は閉路となる。そして、印加
された各電極の正負の電圧を逆にすることによって接点
部３は開路となり１Ａと１Ｂ間の導通は遮断される。以
上のように構成された圧電型リレー５では、メカ的な動
作は一切含まれず構成が極めて簡易となり、かつ直流信
号の切換によって閉開路を構成できるので、チャタリン
グ等の誤動作は完全に防止することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧電型リ
レーは、薄板金属片１の一端に接点部３を設け、他端に
圧電素子２Ｃ，２Ｄを絶縁材６を介して取り付け、この
接点部３と圧電素子２Ｃ，２Ｄを有する薄板金属片１を
接点部３が互いに対向する位置に配設し、これらの圧電
素子２Ｃ，２Ｄの各電極２ａ，２ｂに正負の電圧を印加
して薄板金属片１を湾曲させ、相互の接点部３を閉もし
くは開に制御するので、簡易な構成で電圧によって駆動
し、入力信号に応じてチャタリング現象を発生すること
なく、完全にオン−オフ制御させるリレーとして用いら
れることが可能となる利点がある。
レーは、薄板金属片１の一端に接点部３を設け、他端に
圧電素子２Ｃ，２Ｄを絶縁材６を介して取り付け、この
接点部３と圧電素子２Ｃ，２Ｄを有する薄板金属片１を
接点部３が互いに対向する位置に配設し、これらの圧電
素子２Ｃ，２Ｄの各電極２ａ，２ｂに正負の電圧を印加
して薄板金属片１を湾曲させ、相互の接点部３を閉もし
くは開に制御するので、簡易な構成で電圧によって駆動
し、入力信号に応じてチャタリング現象を発生すること
なく、完全にオン−オフ制御させるリレーとして用いら
れることが可能となる利点がある。
【図１】本発明による第１実施例における構成と動作を
説明する説明図である。
説明する説明図である。
【図２】本発明による第１実施例における他の構成を説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図３】本発明による第２実施例における構成と動作を
説明する説明図である。
説明する説明図である。
【図４】圧電型リレーの基本構成を示す構成図である。
【図５】図４における基本動作を説明する説明図であ
る。
る。
【図６】従来例におけるリレーの構成を示す構成図であ
る。
る。
１、１Ａ、１Ｂ 薄板金属片 ２、2A、2B、2C、2D 圧電素子 2a、2b 電極 ３、１４ 接点部 ４ ケース ４ａ 基台部 ４ｂ カバー部 ５ 圧電型リレー ６ 絶縁材 １０ 継鉄 １１ 鉄心 １２ コイル １３ 可動鉄片 １４ａ 接片 １５ 連結材
Claims (1)
- 【請求項１】 薄板金属片（１）の一端に接点部（３）
を設け、他端に圧電素子（２Ｃ，２Ｄ）を絶縁材（６）
を介して取り付け、 この接点部（３）と圧電素子（２Ｃ，２Ｄ）を有する薄
板金属片（１）を接点部（３）が互いに対向する位置に
配設し、 これらの圧電素子（２Ｃ，２Ｄ）の各電極（２ａ，２
ｂ）に正負の電圧を印加して薄板金属片（１）を湾曲さ
せ、相互の接点部（３）を閉もしくは開に制御すること
を特徴とする圧電型リレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30689991A JPH05120976A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 圧電型リレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30689991A JPH05120976A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 圧電型リレー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05120976A true JPH05120976A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17962605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30689991A Pending JPH05120976A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 圧電型リレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05120976A (ja) |
-
1991
- 1991-10-25 JP JP30689991A patent/JPH05120976A/ja active Pending
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