JPS62273784A - 圧電フアン - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧電板への電圧印加による該圧電板の伸縮を利
用した圧電ファンに関する。

〔従来の技術〕

従来、電圧板に電圧を印加することにより該圧電板を伸
張もしくは収縮させ、この圧電板の運動を駆動力として
送風を行なわせる圧電ファンが知られている。

第２図体）はこの様な従来の圧電ファンを示す平面図で
あり、第２図（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。

第２図において、２は固定部材であり、該固定部材には
圧電たわみ素子４の一端が固定支持されている。該圧電
たわみ素子はバネ性を有する金属板等の基板６の両面に
圧電板８．１０を貼合わせたものからなる。該圧電板８
．１０の両面にはそれぞれぺた電極９が付されている。

尚、圧電板８゜１０にはそれぞれ片面の電極側から他面
の電極側へと向いた同一の向きの残留分極が存在する。

各圧電板８，１０の電極にはリード線が接続されておシ
、これらリード線は第２図（ｂ）　Ｋ示される様に交番
電源に接続されており、各圧電板８，１０に交番電圧を
印加し得る様になっている。基板６の自由端部側にはプ
ラスチック板等からなる送風体１１の一端が接続されて
いる。

かくして、各圧電板８，１０に共通の交番電圧を印加す
ることにより、一方の圧電板８が伸張し且つ他方の圧電
板１０が収縮して圧電たわみ素子４が下方へとたわんだ
状態と、逆に圧電板８が収縮し且つ圧電板１０が伸張し
て圧電たわみ素子４が上方へとたわんだ状態との双方の
状態が繰返し実現される。これにより、うちわと同様に
第２図（ｂ）の矢印Ａの向きに風が送り出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかして、以上の様な従来のバイモルフ構造の圧電たわ
み素子を利用した圧電ファンにおいては、圧電たわみ素
子４の長さく即ちＢ−Ｂ方向の長さ）を幅よりも長くす
る必要があり、このため小型化が困難であるという問題
点があった。

即ち、圧電たわみ素子４に電圧を印加すると該素子は長
さ方向と幅方向との双方に関したわみを発生しようとす
るが、長さが幅よシも小さいと長さ方向のたわみは実質
上抑制されて実質上幅方向にのみたわむことになる。こ
のため、送風体１１に送風駆動力が殆んど伝達されず、
実質上風を送ることができなくなる。そこで、駆動エネ
ルギーを送風のために有効に利用しようとすると、圧電
たわみ素子４の長さを幅の２倍程度以上とすることが必
要である。従って、送風体１１の長さも加えると圧電フ
ァン全体の長さは比較的長くならざるを得なかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、以上の如き従来技術の問題点を解決す
るものとして、圧電板をバネ性を有する基板の両面に貼
付けてバイモルフ型の圧電たわみ素子とし、該圧電たわ
み素子の一端を固定部材により固定支持し且つ他端に送
風体を付設した圧電ファンにおいて、圧電板の両面に付
される電極が固定部材側から送風体側へと延びた細長い
部分を複数有する形状である、圧電ファンが提供される
。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図（ａ）は本発明による圧電ファンの一実施例を示
す平面図であり、第１図（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図であ
る。

第１図において、２は固定部材であ抄、該固定部材には
圧電たわみ素子４の一端が固定支持されている。該圧電
たわみ素子は基板６の両面に圧電板８，１０を貼合わせ
たものからなる。該基板６はたとえばプラスチックや金
属等のバネ性（即ち復元性）を有する板状体からなる。

第１図（ｂ）の部分拡大図に示される様に、圧電板８．
１００両面にはそれぞれ電極１２，１３゜１４．１５が
付されておシ、また基板６と電極１３．１４との間には
それぞれ接着剤層１６゜１７が介在している。尚、圧電
板８．ＩＯＫはそれぞれ矢印で示される様な一方の電極
側から他方の電極側へと向いた同一の向きの残留分極が
存在する。

また、電極１２．１３，１４．１５にはそれぞれリード
線が接続されており、これらは図示される様に交番電源
１８に接続されている。即ち、該電源により電極１２．
１５が常に同電位とされ且つ電極１３．１４が常に同電
位とされて圧電板８゜１０に逆向きの電界が印加される
様になって偽る。

第１図（、）に示される様に、電極１２はＢ−Ｂ方向Ｋ
＜Ｌ、の歯状の細長い部分１２＆を複数個（図では４個
）有し且つこれら細長い部分を連結する様な連結部分１
２ｂを有する、いわゆる「くシ形」の形状をなしている
。電極１３，１４，１５も電極１２と同様の形状をなし
ている。

この様なバイモルフ型の圧電たわみ素子４は、たとえば
セラミック圧電材料粉とバインダー等とを混合し押出法
あるいはドクターブレード法によってシート成形し先後
焼成して得た圧電体を所定の寸法に板状に切出し、かく
して得た圧電板の両面にスクリーン印刷法等によりくし
形・ｆターンにて銀ペーストを付与した後に焼付けを行
なってくし形電極を形成し、次いでシリコーン油中で該
電極間にて２０００〜３０００η−程度の高電界を印加
して分極処理を行ない、しかる後に金属板、セラミック
板またはプラスチック板等のバネ性を有する材料からな
る基板の両面に接着剤層を介しく６） て接合することにより作製される。尚、リード線は基板
６と圧電板８，１０との接合の前に接続してもよいし、
あるいは後加工により接続してもよい。

図示される様に、圧電たわみ素子は上記作製において用
いた基板６の一部にのみ作成され、該基板の他の部分が
送風体２０として利用される。

以上の様な本実施例の圧電ファンにおいては、交番電源
２０により各圧電板８，１０に交番電界が印加されると
圧電板８の伸張且つ圧電板１０の収縮の第１の状態と、
圧電板８の収縮且つ圧電板１０の伸張の第２の状態とが
交互に実現される。

これにより、基板６はＢ−Ｂ方向に関し上下にたわみ振
動を発生し、送風体２０がうちわと同様にして揺動し、
矢印Ａの向きに風を送る。

即ち、本実施例においては、圧電たわみ素子４は電極１
２の細長い部分１２ａに対応する形状の圧電たわみ素子
を複数並列せしめたものと同様の作用をなし、従って幅
方向（即ちＢ−Ｂ方向と直交する方向）に関しては殆ん
どたわみを発生せず長さ方向に関してのみたわみを発生
し、たわみ素子４に与えられる電気エネルギーは極めて
有効に送風体２０の運動に利用される。

本実施例においては、送風体２０を圧電たわみ素子４０
基板６と一体的に構成したために１構造が簡単釦なり、
送風体２０とたわみ素子４との接合剥離といった問題も
なく、且つ製造が容易である。

上記実施例においては圧電たわみ素子４の電極１２〜１
５がくし形影状であるが、本発明においては該電極は細
長い部分１２ａのみからなるストライプ状であってもよ
く、この場合には各細長い部分からのリード線を１つに
まとめることにより同様の作用を実現することができる
。

また、上記実施例においては各圧電板８，１０の両面に
付される電極をいづれもくし形としているが、本発明に
おいては細長い部分を有する電極は各圧電板の片面側の
みとし他面側の電極をぺた電極としてもよい。

〔発明の効果〕

以上の様な本発明の圧電ファンによれば、圧電たわみ素
子をその幅に比べて長さを小さくしても十分に良好な駆
動エネルギー利用効率が得られ十分な送風を行なうこと
ができ、小型化を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）は本発明圧電ファンの平面図であり、第１
図（ｂ）けそのＢ−Ｂ断面図である。 第２図（＆）は従来の圧電ファンの平面図であり、第２
図（ｂ）はそのＢ　−、Ｂ断面図である。 ２：固定部材、４：圧電たわみ素子、６：基板、８．１
０：圧電板、１２〜１５：電極、１２ａ：細長い部分、
１２ｂ：連結部分、１６．１７：接着剤層、１８：交番
電源、２０：送風体。 代理人　　弁理士　　山　下　穣　平 第１　ｍ　＜ａ） 第１図（ｂ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電板をバネ性を有する基板の両面に貼付けてバ
   イモルフ型の圧電たわみ素子とし該圧電たわみ素子の一
   端を固定部材により固定支持し且つ他端に送風体を付設
   した圧電ファンにおいて、圧電板の両面に付される電極
   が固定部材側から送風体側へと延びた細長い部分を複数
   有する形状である、圧電ファン。
2. （２）電極が、細長い部分がくしの歯に対応する様なく
   し形の形状である、特許請求の範囲第１項の圧電ファン
   。
3. （３）送風体が圧電たわみ素子の基板と一体である、特
   許請求の範囲第１項の圧電ファン。