JPS59115580A - バイモルフ支持構造体 - Google Patents
バイモルフ支持構造体Info
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- JPS59115580A JPS59115580A JP57223987A JP22398782A JPS59115580A JP S59115580 A JPS59115580 A JP S59115580A JP 57223987 A JP57223987 A JP 57223987A JP 22398782 A JP22398782 A JP 22398782A JP S59115580 A JPS59115580 A JP S59115580A
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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】
本発明は高分子圧電膜からなるバイモルフの支持構造に
関する。
関する。
近年、マイクロホン、ピックアップ、ブザー、スピーカ
ー、光スィッチ、ファン等の振動体として、高分子圧電
膜からなる機械電気変換素子としてのノ々イモルフが注
目されている。このような高分子圧電膜からなるノζイ
モルアは、その最も広い意味において、第1図(a)〜
(i)に示すような一連の積層構造体を包含するもので
ある。これら図面において、類似部分には同一または類
似の符号を用いてあり、1は/々イモルア:2.2 ”
% 2 b、2c。
ー、光スィッチ、ファン等の振動体として、高分子圧電
膜からなる機械電気変換素子としてのノ々イモルフが注
目されている。このような高分子圧電膜からなるノζイ
モルアは、その最も広い意味において、第1図(a)〜
(i)に示すような一連の積層構造体を包含するもので
ある。これら図面において、類似部分には同一または類
似の符号を用いてあり、1は/々イモルア:2.2 ”
% 2 b、2c。
2dは高分子圧電膜;加は薄膜体;3.3a、3b。
3cは接着剤層;4.4a、4bは表面電極(膜):5
.5a)5bs 5(4% 5d、5e、5fは中間な
いし内面電極(膜)()々イモルフ積層構造の内部層を
々す電極)をそれぞれ示す。どの/々イモルフにおいて
も、電極4 a % 4 b 15’a s 5 b等
に通電して、圧電膜2a、2b等に電圧を印加すると、
その方向と圧電体を発現させる分極の方向(以下、単に
「分極方向」と称する)とが同方向であるか異方向であ
るかによって圧電膜2a、2b等が伸長又は収縮し、そ
の合力の結果としてバイモルフ1が上または下に曲がる
。また、逆にノ々イモルフ1を上または下に曲げると、
電極4a、4b・・・等に一定の電圧が発生する。
.5a)5bs 5(4% 5d、5e、5fは中間な
いし内面電極(膜)()々イモルフ積層構造の内部層を
々す電極)をそれぞれ示す。どの/々イモルフにおいて
も、電極4 a % 4 b 15’a s 5 b等
に通電して、圧電膜2a、2b等に電圧を印加すると、
その方向と圧電体を発現させる分極の方向(以下、単に
「分極方向」と称する)とが同方向であるか異方向であ
るかによって圧電膜2a、2b等が伸長又は収縮し、そ
の合力の結果としてバイモルフ1が上または下に曲がる
。また、逆にノ々イモルフ1を上または下に曲げると、
電極4a、4b・・・等に一定の電圧が発生する。
第1図(、)〜(C)は、それぞれ最も代表的なノ々イ
モルフ積層構造を示すもので、第1図(、)の・2dモ
ルフは一対の高分子圧電膜2a、2bを非導電性接着剤
層3を介して接合し、その両側に電極膜4a。
モルフ積層構造を示すもので、第1図(、)の・2dモ
ルフは一対の高分子圧電膜2a、2bを非導電性接着剤
層3を介して接合し、その両側に電極膜4a。
4bを配してなる。製造に際しては、表面電極膜4a、
4bをそれぞれ設けた一対の圧電膜2a。
4bをそれぞれ設けた一対の圧電膜2a。
2bを接着剤3により接合すればよい。第1図(b)の
ノζイモルフは、それぞれ両面に電極膜4aおよび5a
あるいは電極膜4bおよび5bを非導電性接着剤3によ
り接合した構造を有する。第1図(c)は、第1図(、
)における非導電性接着剤3の代わりに低融点金属を用
いたものであり、とれを介して一対の圧電膜2a、2b
を接合したノ々イモルフを示す。第1図(a)の構造に
おいては圧電膜2a、2bに対して電極膜4a、4bか
ら一定方向の電1圧を印加したときに、これら圧電膜が
伸長または収縮する特性(即ち分極方向)は互いに逆で
あり、第1図(C)の構造においては、圧電膜2aと2
bの分極特性は同一である。これに対し、第1図(b)
の構造においては、圧電膜2&と2bの分極方向は通常
は異方向であるが、非導電性の接着剤層3を設けること
により、分極方向を同一とすることもできる。なお、第
1図(b)の構造において接着剤3として低融点金属を
用いる場合は、実質的に第1図(c)の構造と同じとな
る。
ノζイモルフは、それぞれ両面に電極膜4aおよび5a
あるいは電極膜4bおよび5bを非導電性接着剤3によ
り接合した構造を有する。第1図(c)は、第1図(、
)における非導電性接着剤3の代わりに低融点金属を用
いたものであり、とれを介して一対の圧電膜2a、2b
を接合したノ々イモルフを示す。第1図(a)の構造に
おいては圧電膜2a、2bに対して電極膜4a、4bか
ら一定方向の電1圧を印加したときに、これら圧電膜が
伸長または収縮する特性(即ち分極方向)は互いに逆で
あり、第1図(C)の構造においては、圧電膜2aと2
bの分極特性は同一である。これに対し、第1図(b)
の構造においては、圧電膜2&と2bの分極方向は通常
は異方向であるが、非導電性の接着剤層3を設けること
により、分極方向を同一とすることもできる。なお、第
1図(b)の構造において接着剤3として低融点金属を
用いる場合は、実質的に第1図(c)の構造と同じとな
る。
・々イモルフを構成する圧電膜の数は、2以上であれば
よい。ただし、良好な変換効率を得るためには、通常n
は4以上の偶数の圧電膜が用いられる(第1図(d)お
よび(e))。また一対の圧電膜の一方は、高分子圧電
膜でなく、布、紙あるいは圧電性を有しない高分子薄膜
等の薄膜体筒であってもよい(第1図(f))。この場
合も薄膜体筒が、圧電膜2aの伸長あるいは収縮をその
一面において抑制するため、電圧印加によりノ々イモル
フの曲げ変形が生ずる。またこの場合、非圧電性の薄膜
体筒に電圧印加を行う必要はないので、薄膜体(イ)は
電極5の外に貼付けることもできる(第1図(g))。
よい。ただし、良好な変換効率を得るためには、通常n
は4以上の偶数の圧電膜が用いられる(第1図(d)お
よび(e))。また一対の圧電膜の一方は、高分子圧電
膜でなく、布、紙あるいは圧電性を有しない高分子薄膜
等の薄膜体筒であってもよい(第1図(f))。この場
合も薄膜体筒が、圧電膜2aの伸長あるいは収縮をその
一面において抑制するため、電圧印加によりノ々イモル
フの曲げ変形が生ずる。またこの場合、非圧電性の薄膜
体筒に電圧印加を行う必要はないので、薄膜体(イ)は
電極5の外に貼付けることもできる(第1図(g))。
また第1図(h)、(i)に示すように、薄膜体20(
高分子圧電膜であってもよい)は高分子圧電膜の大部分
に設けられていればよく、たとえば第1図(i)の場合
には、内部電極5の露出部を電極端子として利用しても
よい(特開昭55−125687号参照)。
高分子圧電膜であってもよい)は高分子圧電膜の大部分
に設けられていればよく、たとえば第1図(i)の場合
には、内部電極5の露出部を電極端子として利用しても
よい(特開昭55−125687号参照)。
上記したような構造のものを包含して、本明細書でいう
ノマイモルフは、少なくとも1層が高分子圧電膜である
少なくとも2層の薄膜体を接着剤により接合し、且つ前
記の少なくとも1層の高分子圧電膜を挾持しこれに電圧
を印加する形態で電極膜を配置してなる可撓性積層構造
体ということができよう。
ノマイモルフは、少なくとも1層が高分子圧電膜である
少なくとも2層の薄膜体を接着剤により接合し、且つ前
記の少なくとも1層の高分子圧電膜を挾持しこれに電圧
を印加する形態で電極膜を配置してなる可撓性積層構造
体ということができよう。
このようなノ々イモルフを、マイクロホン等の振動体と
して用いるに際しては、その支持構造としては、たとえ
ば第1図(b)のバイモルフを用いるものとして示し7
たバイモルフ支持部付近の一部切欠部分拡大斜視図であ
る第2図および第2図の■−■線に沿って取った断面図
である第3図に示すような構造が、従来より採用されて
いる。すなわち、ノ々イモルフ1はその支持固定部位A
において、支持体6により、導電性接着剤7m、7bお
よびリード端子8aおよび8bを介して接着固定される
。
して用いるに際しては、その支持構造としては、たとえ
ば第1図(b)のバイモルフを用いるものとして示し7
たバイモルフ支持部付近の一部切欠部分拡大斜視図であ
る第2図および第2図の■−■線に沿って取った断面図
である第3図に示すような構造が、従来より採用されて
いる。すなわち、ノ々イモルフ1はその支持固定部位A
において、支持体6により、導電性接着剤7m、7bお
よびリード端子8aおよび8bを介して接着固定される
。
またバイモルフの内面電極5a、5bにはリード線端子
8cが接続されている。このように、支持体6あるいは
その支持体6と接着剤3a、3b。
8cが接続されている。このように、支持体6あるいは
その支持体6と接着剤3a、3b。
7a、7bとによって支持固定されている部位Aにリー
ド線端子88〜8Cが設けられるのは、部位Aがノ々イ
モルフ1の振動に対する固定部であるため、リード線端
子8a〜8cがノ々イモルフの振動により容易に離脱し
ないと考えられたためである。
ド線端子88〜8Cが設けられるのは、部位Aがノ々イ
モルフ1の振動に対する固定部であるため、リード線端
子8a〜8cがノ々イモルフの振動により容易に離脱し
ないと考えられたためである。
しかしながら、本発明者等の研究によれば支持体6及び
その近傍の部位Aはり−r線端子8cの存在の故にノ々
イモルフ1の構造中著しく不均一な応力を受けることが
見出された。ノ々イモルフを外側から挾持するリード線
端子8a、8bについては、これらを平板状とし、支持
体6a、6bのノ々イモルフ1を挾持する部位と同じ形
状、大きさとすれば不均一な応力を受けないが、内面電
極5a。
その近傍の部位Aはり−r線端子8cの存在の故にノ々
イモルフ1の構造中著しく不均一な応力を受けることが
見出された。ノ々イモルフを外側から挾持するリード線
端子8a、8bについては、これらを平板状とし、支持
体6a、6bのノ々イモルフ1を挾持する部位と同じ形
状、大きさとすれば不均一な応力を受けないが、内面電
極5a。
5bに挾まれるリード線端子8Cは第2図に示す様な線
状であっても或いは図示はしていないがフィルム状であ
ってもバイモルフ1の接着剤3aの厚さよりも厚い限り
、ノ々イモルフ1はリード線端子8Cを設けた部位で厚
く々ちざるを得ない。したがって、この部位でノ々イモ
ルア1を構成する高分子圧電膜2aと薄膜体2bとは不
均一な応力を受ける。不均一な応力を受けない様に・々
イモルフ1の接着剤3aの厚さと同程度の厚さのリード
線端子8cを設けるためには接着剤3aの厚さをある程
度厚くさざるを得ないが、その様な厚さにした・々イモ
ルフ1は、全体として剛性が増加し、一定の電気入力に
対する変形が小さくなり、実用的でない。したがってか
かる不均一応力はこのような構造をとる限り不可避であ
るが、このような不均一応力が存在すると、1方の内面
電極5aと他の内面電極5bを接着する接着剤3a、3
bによるリードfpJBc付近における接着部が剥離し
やすくなる。しかも第3図のリード798 c配設部の
拡大図である第4図から知られる様に支持体の付近には
接着剤3a、3bがあるべきにも拘らず、・ζイモルフ
の製造工程及び使用の過程で接着剤がない空隙部9を生
じやすいため一層接着部の剥離が進行しやすくなる。こ
の様な接着部の剥離は単に・々イモルフ1が徐々に保持
できなくなるという結果をもたらすばかシでなく、その
過程で撮動の低下や不均一振動を招き、電極の破断、リ
ード線の脱離にも繋がるものである。
状であっても或いは図示はしていないがフィルム状であ
ってもバイモルフ1の接着剤3aの厚さよりも厚い限り
、ノ々イモルフ1はリード線端子8Cを設けた部位で厚
く々ちざるを得ない。したがって、この部位でノ々イモ
ルア1を構成する高分子圧電膜2aと薄膜体2bとは不
均一な応力を受ける。不均一な応力を受けない様に・々
イモルフ1の接着剤3aの厚さと同程度の厚さのリード
線端子8cを設けるためには接着剤3aの厚さをある程
度厚くさざるを得ないが、その様な厚さにした・々イモ
ルフ1は、全体として剛性が増加し、一定の電気入力に
対する変形が小さくなり、実用的でない。したがってか
かる不均一応力はこのような構造をとる限り不可避であ
るが、このような不均一応力が存在すると、1方の内面
電極5aと他の内面電極5bを接着する接着剤3a、3
bによるリードfpJBc付近における接着部が剥離し
やすくなる。しかも第3図のリード798 c配設部の
拡大図である第4図から知られる様に支持体の付近には
接着剤3a、3bがあるべきにも拘らず、・ζイモルフ
の製造工程及び使用の過程で接着剤がない空隙部9を生
じやすいため一層接着部の剥離が進行しやすくなる。こ
の様な接着部の剥離は単に・々イモルフ1が徐々に保持
できなくなるという結果をもたらすばかシでなく、その
過程で撮動の低下や不均一振動を招き、電極の破断、リ
ード線の脱離にも繋がるものである。
本発明はかかる従来の高分子圧電体からなるノ々イモル
フの支持構造の耐久性を改良することを目的とするもの
である。
フの支持構造の耐久性を改良することを目的とするもの
である。
本発明者らは、上記した従来技術についての考察に基づ
き、更に研究した結果、!J−)’線端子をバイモルフ
の固定部付近に配置するべきであるという従来の常識を
覆えし、却って別の位置に設けることが上述の目的の達
成のために有効であることを見出した。ただし、固定部
とは別の位置にリード線端子を配置すると、ノ々イモル
フの振動によりリード線端子が電極より外れやすくなる
という別の問題が生ずるが、この問題は、ノζイモルフ
ならびにIJ bS線端子を、導電性弾性体を介して
支持体により支持固定して振動を抑制すれば解決される
ことも見出された。
き、更に研究した結果、!J−)’線端子をバイモルフ
の固定部付近に配置するべきであるという従来の常識を
覆えし、却って別の位置に設けることが上述の目的の達
成のために有効であることを見出した。ただし、固定部
とは別の位置にリード線端子を配置すると、ノ々イモル
フの振動によりリード線端子が電極より外れやすくなる
という別の問題が生ずるが、この問題は、ノζイモルフ
ならびにIJ bS線端子を、導電性弾性体を介して
支持体により支持固定して振動を抑制すれば解決される
ことも見出された。
本発明のノ々イモルフ支持構造体は、上述の知見に基づ
くものであり、更に詳しくは、下記の構成要素(、)〜
(c)からなることを特徴とするものである。
くものであり、更に詳しくは、下記の構成要素(、)〜
(c)からなることを特徴とするものである。
(a) 少なくとも1層が高分子圧電膜である少なく
とも2層の薄膜体を接着剤により接合し、且つ前記少な
くとも1層の高分子圧電膜を挾持しこれに電圧を印加す
る形態で電極膜を配置してなるバイモルフ、 (b) 前記ノ々イモルフを、その主可動部位と隣接
する部位で挾持する支持体、および (c)前記バイモルフの主可動部位に隣接する部位とは
別の部位で、導電性体を介してノ々イモルフノ電極と導
通し、且つバイモルフおよび導電性体とともに支持体に
より保持されるリード線端子。
とも2層の薄膜体を接着剤により接合し、且つ前記少な
くとも1層の高分子圧電膜を挾持しこれに電圧を印加す
る形態で電極膜を配置してなるバイモルフ、 (b) 前記ノ々イモルフを、その主可動部位と隣接
する部位で挾持する支持体、および (c)前記バイモルフの主可動部位に隣接する部位とは
別の部位で、導電性体を介してノ々イモルフノ電極と導
通し、且つバイモルフおよび導電性体とともに支持体に
より保持されるリード線端子。
以下、本発明を、実施例について更に詳細に説明する。
本発明で対象とするバイモルフは、上記で定義する通り
第1図(a)〜(i)に示すものを含む最も広義の意味
を有するが、ここでは第1図(b)に示すS 4モルフ
を含む実施例を第5図および第6図に、第1図(、)の
・々イモルフを含む実施例を第7図および第8図に示す
。
第1図(a)〜(i)に示すものを含む最も広義の意味
を有するが、ここでは第1図(b)に示すS 4モルフ
を含む実施例を第5図および第6図に、第1図(、)の
・々イモルフを含む実施例を第7図および第8図に示す
。
これら2つの実施例のいずれておいても、第1図に示す
従来例と同様に、ノ々イモルフ1をその固定部位Aにお
いて支持体6により挾持して支持固定する。本発明の支
持構造体が従来のそれと異なルーツノ点は、バイモルフ
1のこの固定部位Aとは別の部位である接続部位Bに、
バイモルフ1の電極4a、4bと電源(図示せず)とを
導通するリード線10の端子8aおよび8bならびにノ
々イモルフ1の内面電極5as5bと電源とを導通する
IJ p線10の端子8c(第5図および第6図に示
す例の→を配設することである。その際、リード線端子
8a、8bは、それぞれ電極4&、4bと直接接触せず
、それぞれ導電性弾性体Lla、llbを介して電極4
a、4bと導通する。また端子8cは導電性弾性体li
eを介して内面電極5aおよび5bと導通する。またこ
れらの導電性弾性体11a、 llb (lie )お
よびリード線端子13a、8b。
従来例と同様に、ノ々イモルフ1をその固定部位Aにお
いて支持体6により挾持して支持固定する。本発明の支
持構造体が従来のそれと異なルーツノ点は、バイモルフ
1のこの固定部位Aとは別の部位である接続部位Bに、
バイモルフ1の電極4a、4bと電源(図示せず)とを
導通するリード線10の端子8aおよび8bならびにノ
々イモルフ1の内面電極5as5bと電源とを導通する
IJ p線10の端子8c(第5図および第6図に示
す例の→を配設することである。その際、リード線端子
8a、8bは、それぞれ電極4&、4bと直接接触せず
、それぞれ導電性弾性体Lla、llbを介して電極4
a、4bと導通する。また端子8cは導電性弾性体li
eを介して内面電極5aおよび5bと導通する。またこ
れらの導電性弾性体11a、 llb (lie )お
よびリード線端子13a、8b。
8Cは支持体6により保持される。
バイモルフ1の構成について若干触れると、高分子圧電
膜2a、2bとしては、成極により又は成極によること
なく圧電性を有する高分子フィルム、ある込はそれ自体
は圧電性を有しない高分子中に圧電体、たとえばセラミ
ック強誘電体を分散させてフィルム化した圧電体のいず
れを用いることもできる。高分子圧電膜2a、2bの厚
さは、特に限定されないが、通常2〜500μmの範囲
のものが用いられる。圧電膜2a、2bの厚さは同じで
ある必要はない。また、圧電膜2a、2bの一方の代り
に非圧電性薄膜体を用いる場合のその薄膜体の厚さも上
記と同様に2〜500μmの範囲のものが好適である。
膜2a、2bとしては、成極により又は成極によること
なく圧電性を有する高分子フィルム、ある込はそれ自体
は圧電性を有しない高分子中に圧電体、たとえばセラミ
ック強誘電体を分散させてフィルム化した圧電体のいず
れを用いることもできる。高分子圧電膜2a、2bの厚
さは、特に限定されないが、通常2〜500μmの範囲
のものが用いられる。圧電膜2a、2bの厚さは同じで
ある必要はない。また、圧電膜2a、2bの一方の代り
に非圧電性薄膜体を用いる場合のその薄膜体の厚さも上
記と同様に2〜500μmの範囲のものが好適である。
圧電膜2aおよび2bを接着させる接着剤3aとしては
、両者を接着あるいは接合させる能力がある限り、任意
のものが用いられる。具体的には例えば、熱可塑性樹脂
接着剤、熱硬化性樹脂接着剤、天然高分子接着剤、低融
点合金等が用いられる。
、両者を接着あるいは接合させる能力がある限り、任意
のものが用いられる。具体的には例えば、熱可塑性樹脂
接着剤、熱硬化性樹脂接着剤、天然高分子接着剤、低融
点合金等が用いられる。
支持体6としては、ノ々イモルフの少なくとも1部位を
挾持し、リード線端子8a、8bを介して導電性弾性体
11a、Llbを支持できる限り任意のものが用いられ
る。また第5図〜第8図においては、固定部位Aでノ々
イモルフ1を挾持している支持体と、接続部位Bで導電
性弾性体11a、llb等を支持している支持体とが一
体である場合を示しているが、これらは別体であっても
よい。
挾持し、リード線端子8a、8bを介して導電性弾性体
11a、Llbを支持できる限り任意のものが用いられ
る。また第5図〜第8図においては、固定部位Aでノ々
イモルフ1を挾持している支持体と、接続部位Bで導電
性弾性体11a、llb等を支持している支持体とが一
体である場合を示しているが、これらは別体であっても
よい。
支持体6の材料としては、たとえば金属、硬質プラスチ
ック、ガラス或いはこれらを主体とした複合材等が用い
られるが、バイモルフの固定部位Aと接する支持体6は
、バイモルフ1に過大な不均一応力を及ぼさないように
するため、少なくともそのノζイモルフとの接触部はゴ
ム弾性体で構成することが好ましい。また、支持体6に
より、固定部位Aにおいて/々イモルフ1を、また接続
部位Bにおいて導電性弾性体11a、llb等を、それ
ぞれ挾持させるためには、図示したノ々イモルフの延長
方向において、支持体を分割して得た2つの半休(全く
対照である必俄はない)で、上記のバイモルフ1等を挾
み込み、その後、2つの半体を互いに支持固定する方法
が好ましく採用される。このような支持体60分割構造
は、電気用差し込みプラグの分割構造と類似するもので
ある。2つに分割した支持体の半休を互いに支持固定す
るためには、たとえば接着剤、ビス止め、スプリングに
よる抑圧等の公知の固定手段が用いられる。いずれの固
定方法をとるにせよ、固定部位Aにおけるバイモルフ1
と支持体6との間、ならびに接続部位Bにおける・々イ
モルフ1と導電性弾性体11a111b、’lieとの
間およびこれら導電性弾性体と支持体6との間などには
、必要に応じて接着剤を塗布して、支持固定を強化する
ことができるが、バイモルフ1の主可動部位(すなわち
第5図〜第8図の左方延長部)ならびにこの主可動部位
とこれに隣接する固定部位Aとの境界付近(境界より約
2mm以内)には接着剤を塗布しない方がよい。
ック、ガラス或いはこれらを主体とした複合材等が用い
られるが、バイモルフの固定部位Aと接する支持体6は
、バイモルフ1に過大な不均一応力を及ぼさないように
するため、少なくともそのノζイモルフとの接触部はゴ
ム弾性体で構成することが好ましい。また、支持体6に
より、固定部位Aにおいて/々イモルフ1を、また接続
部位Bにおいて導電性弾性体11a、llb等を、それ
ぞれ挾持させるためには、図示したノ々イモルフの延長
方向において、支持体を分割して得た2つの半休(全く
対照である必俄はない)で、上記のバイモルフ1等を挾
み込み、その後、2つの半体を互いに支持固定する方法
が好ましく採用される。このような支持体60分割構造
は、電気用差し込みプラグの分割構造と類似するもので
ある。2つに分割した支持体の半休を互いに支持固定す
るためには、たとえば接着剤、ビス止め、スプリングに
よる抑圧等の公知の固定手段が用いられる。いずれの固
定方法をとるにせよ、固定部位Aにおけるバイモルフ1
と支持体6との間、ならびに接続部位Bにおける・々イ
モルフ1と導電性弾性体11a111b、’lieとの
間およびこれら導電性弾性体と支持体6との間などには
、必要に応じて接着剤を塗布して、支持固定を強化する
ことができるが、バイモルフ1の主可動部位(すなわち
第5図〜第8図の左方延長部)ならびにこの主可動部位
とこれに隣接する固定部位Aとの境界付近(境界より約
2mm以内)には接着剤を塗布しない方がよい。
なぜならば、接着剤を均一の厚さに塗布し且つ塗布部と
非塗布部の境界線が直線になるように塗布することは難
かしいが、このような塗布条件が満されないと、ノ々イ
モルフ1の振動が同一位相になり得す、不均一な振動と
なり、電気機械変換効率が低下するためである。
非塗布部の境界線が直線になるように塗布することは難
かしいが、このような塗布条件が満されないと、ノ々イ
モルフ1の振動が同一位相になり得す、不均一な振動と
なり、電気機械変換効率が低下するためである。
リード線端子−8a、8bとしては第5図〜第8図に示
す様な薄膜導体に限られず第2図に示した導電性接着剤
層7a、7bや同じく第2図に示すリード線の線状端子
8cそのものであってもよく、一般にリード線の端子と
導通しているリード線端部付近の導電体を云い、形状は
フィルム状、線状のものに限らない。リード線の端子は
ノ々イモルフ1の電極の数の増加に伴ない増加するがい
ずれのリード線端子もバイモルフ1の接続部位Bに設け
られる。部位Bは部位Aとは、・々イモルフにおける別
の部位であれば隣接してもよいが、好ましくは離れた部
位として構成される。
す様な薄膜導体に限られず第2図に示した導電性接着剤
層7a、7bや同じく第2図に示すリード線の線状端子
8cそのものであってもよく、一般にリード線の端子と
導通しているリード線端部付近の導電体を云い、形状は
フィルム状、線状のものに限らない。リード線の端子は
ノ々イモルフ1の電極の数の増加に伴ない増加するがい
ずれのリード線端子もバイモルフ1の接続部位Bに設け
られる。部位Bは部位Aとは、・々イモルフにおける別
の部位であれば隣接してもよいが、好ましくは離れた部
位として構成される。
本発明の支持構造体においては、支持体6が、・々イモ
ルフ1を挾持する部位は、固定部位Aと接続部位Bとの
2個所がある。このうち、固定部位Aおよび主可動部位
においては、バイモルフの構成j偵、たとえば接着剤層
3a中には、IJ−)、4線端子、支持体の部分等は挿
入されることはない。しかしながら接続部位Bの接着剤
層3a中には、たとえば第7図および第8図に示すよう
に支持体の1部60などが挿入されていてもよい。この
ような挿入構造の場合、また第5図および第6図に示す
ように内面電極5a、5bを有する場合には、固定部位
Aと接続部位Bの間には空隙部9が形成され、両部位は
必然的に分離する。ただし、内面電極が無く、また支持
体の1部等が接続部Bにおいてノ々イモルフ中に挿入さ
れない場合には、空隙部9が形成されることもなく、固
定部位Aと接続部位を隣接して設けることもできる。し
かしながら、これら部位を離間して設ければ、接続部位
Bにおいてバイモルフ1にかかることのある不均一な応
力が固定部位Aに直接及ぶことがなく、部位Aにおける
接着剤層3a等の剥離のおそれをよυ一層少なくするこ
とができるので好ましい。
ルフ1を挾持する部位は、固定部位Aと接続部位Bとの
2個所がある。このうち、固定部位Aおよび主可動部位
においては、バイモルフの構成j偵、たとえば接着剤層
3a中には、IJ−)、4線端子、支持体の部分等は挿
入されることはない。しかしながら接続部位Bの接着剤
層3a中には、たとえば第7図および第8図に示すよう
に支持体の1部60などが挿入されていてもよい。この
ような挿入構造の場合、また第5図および第6図に示す
ように内面電極5a、5bを有する場合には、固定部位
Aと接続部位Bの間には空隙部9が形成され、両部位は
必然的に分離する。ただし、内面電極が無く、また支持
体の1部等が接続部Bにおいてノ々イモルフ中に挿入さ
れない場合には、空隙部9が形成されることもなく、固
定部位Aと接続部位を隣接して設けることもできる。し
かしながら、これら部位を離間して設ければ、接続部位
Bにおいてバイモルフ1にかかることのある不均一な応
力が固定部位Aに直接及ぶことがなく、部位Aにおける
接着剤層3a等の剥離のおそれをよυ一層少なくするこ
とができるので好ましい。
リード線端子8a、8b、8cは、バイモルフ1の電極
4a、4b、5a、5bと直接接触セス、導電性弾性体
11 a 、 Ll b % 11 cを介して、これ
ら電極と導通する。導電性弾性体11 a 、 11
b 、 11 cの各々は、電極4a、4b、5a、5
bのいずれかとそれぞれその一面によって接触している
が、リード線端子8a、8b、8cとの接触に関しては
、第7図および第8図のように電極との接触面とは別の
面で接触してもよいし、また第5図および第6図に示す
ように導電性弾性体11a・・・等の中にリード線端子
8a等を挿入ないし埋め込む形態で両者の接触をはかる
こともできる。
4a、4b、5a、5bと直接接触セス、導電性弾性体
11 a 、 Ll b % 11 cを介して、これ
ら電極と導通する。導電性弾性体11 a 、 11
b 、 11 cの各々は、電極4a、4b、5a、5
bのいずれかとそれぞれその一面によって接触している
が、リード線端子8a、8b、8cとの接触に関しては
、第7図および第8図のように電極との接触面とは別の
面で接触してもよいし、また第5図および第6図に示す
ように導電性弾性体11a・・・等の中にリード線端子
8a等を挿入ないし埋め込む形態で両者の接触をはかる
こともできる。
導電性弾性体としては高分子圧電膜2aおよび2bより
もヤング率が小さく、体積固有抵抗が1o−1〜to5
−5Ωcm 以下であり前述のリード線端子との関係
を満たし、電極上に設けられ、支持体6により保持され
得るものであれば任意のものが用いられる。好ましく用
いられる例としては例えば銅、銀、アルミニウム、鉄、
錫、カーボン等の導電性微粉末がゴム中に分散された云
わゆる導電性ゴムが挙げられる。
もヤング率が小さく、体積固有抵抗が1o−1〜to5
−5Ωcm 以下であり前述のリード線端子との関係
を満たし、電極上に設けられ、支持体6により保持され
得るものであれば任意のものが用いられる。好ましく用
いられる例としては例えば銅、銀、アルミニウム、鉄、
錫、カーボン等の導電性微粉末がゴム中に分散された云
わゆる導電性ゴムが挙げられる。
導電性弾性体11 a、 11 b S11 cの各々
の厚さは通常0.05〜3mmのものが用いられるが支
持構造を小型化できる点で薄い方が良い。
の厚さは通常0.05〜3mmのものが用いられるが支
持構造を小型化できる点で薄い方が良い。
本発明におけるて々イモルフ1の支持構造は上記に示し
た様な構造である故、バイモルフ1が挾持される部位で
あって、バイモルフ1の主体的に可動する部位に隣接す
る固定部位Aにおいては不均一な応力を受けることがな
く、接着面3aで剥離が起りにくい。またバイモルフ1
が固定部位Aを支点として振動する故、接続部位Bは本
来は振動するが、導電性弾性体を介し、支持体6により
保持されているため、その振動は僅かである。しかもり
−r線端子とバイモルフの電極とは直接接触せず導電性
弾性体を介している。そのためす++ )、S線端子が
バイモルフ1の振動によ!ll電極に応力を及ぼしても
間接的であり、電極を傷つけることがなく、長期にわた
り電気的接続も維持され有用である。
た様な構造である故、バイモルフ1が挾持される部位で
あって、バイモルフ1の主体的に可動する部位に隣接す
る固定部位Aにおいては不均一な応力を受けることがな
く、接着面3aで剥離が起りにくい。またバイモルフ1
が固定部位Aを支点として振動する故、接続部位Bは本
来は振動するが、導電性弾性体を介し、支持体6により
保持されているため、その振動は僅かである。しかもり
−r線端子とバイモルフの電極とは直接接触せず導電性
弾性体を介している。そのためす++ )、S線端子が
バイモルフ1の振動によ!ll電極に応力を及ぼしても
間接的であり、電極を傷つけることがなく、長期にわた
り電気的接続も維持され有用である。
第1図(、)〜(i)は、それぞれ本発明の構造体に使
用され得るバイモルフの積層構造の例を示す厚さ方向断
面図である。第2図〜第4図は、従来のバイモルフ支持
構造体の一例を示すものであり、第2図は、?イモルア
支持部付近の一部切欠部分拡大斜視図、第3図は第2図
のN−I線に沿って取った断面図、第4図は第3図の接
合固定部の拡大図である。第5図と第6図の組および第
7図と第8図の組は、それぞれ本発明のノ々イモルフ支
持構造体の一例を示し、第5図および第7図は、それぞ
れ、ノ々イモルフ支持部付近の一部切欠部分拡大斜視図
、第6図および第8図は、それぞれ第5図:■−X線お
よび第7図の■−彊線に沿って取った断面図である。 1・・す々イモルア、2.2a〜2C・・・高分子圧電
膜、加・・・薄膜体、3.3a〜3c・・・接着剤層、
4.4 a、 4 b・・・表面電極、5.5a〜5C
・・・内面電極、6・・・支持体、7a、7b・・・導
電性接着剤、8a〜8C・・・IJ −F%S線端子1
0・・・リード線、Lla−1ie・・・導電性弾性体
、A・・リセイモル7の固定部位、B・・・/々イモル
フの接続部位。 出願人代理人 猪 股 清 第1図 第2図 第3図 第4図 第 5 図 J′ ■ 第6図 ln 第7図
用され得るバイモルフの積層構造の例を示す厚さ方向断
面図である。第2図〜第4図は、従来のバイモルフ支持
構造体の一例を示すものであり、第2図は、?イモルア
支持部付近の一部切欠部分拡大斜視図、第3図は第2図
のN−I線に沿って取った断面図、第4図は第3図の接
合固定部の拡大図である。第5図と第6図の組および第
7図と第8図の組は、それぞれ本発明のノ々イモルフ支
持構造体の一例を示し、第5図および第7図は、それぞ
れ、ノ々イモルフ支持部付近の一部切欠部分拡大斜視図
、第6図および第8図は、それぞれ第5図:■−X線お
よび第7図の■−彊線に沿って取った断面図である。 1・・す々イモルア、2.2a〜2C・・・高分子圧電
膜、加・・・薄膜体、3.3a〜3c・・・接着剤層、
4.4 a、 4 b・・・表面電極、5.5a〜5C
・・・内面電極、6・・・支持体、7a、7b・・・導
電性接着剤、8a〜8C・・・IJ −F%S線端子1
0・・・リード線、Lla−1ie・・・導電性弾性体
、A・・リセイモル7の固定部位、B・・・/々イモル
フの接続部位。 出願人代理人 猪 股 清 第1図 第2図 第3図 第4図 第 5 図 J′ ■ 第6図 ln 第7図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 (a) 少なくとも1層が高分子圧電膜である
少なくとも2層の薄膜体を接着剤により接合し、且つ前
記少なくとも1層の高分子圧電膜を挾持しこれに電圧を
印加する形態で電極膜を配置してなるノ々イモルフと、 (b) 前記・々イモルフを、その主可動部位と隣接
する部位で挾持する支持体と、 (c)前記バイモルフの主可動部位に隣接する部位とは
別の部位で、導電性弾性体を介して・々イモルフのiE
6’Aと導通し、且つノ々イモルフおよび導電性弾性
体とともに支持体により保持されるリード線端子と からなることを特徴とするノ々イモルフ支持構造体。 2、前記バイモルフを構成する少なくとも2層の薄膜体
がそれらの外側に設けた一対の電極膜により挾持されて
いる特許請求の範囲第1項の構造体。 3、前記少なくとも2層の薄膜体が、いずれも高分子圧
電膜からなり、一定方向の電圧印加により伸長または収
縮する特性が、隣接する2層の高分子圧電膜で同じであ
る場合には当該2層を中間電極膜を介して接合し、隣接
する2層の高分子圧電膜で逆である場合は当該中間2層
を中間電極膜を介さずに接合してなるバイモルフを使用
する特許請求の範囲第2項の構造体。 4、ノ々イモルフが2層又は4層以上の偶数層の高分子
圧電膜からなり、一定方向の電圧印加により圧電膜が伸
長または収縮する方向が任意の隣接する2層の高分子圧
電膜について全て互いに逆である特許請求の範囲第4項
の構造体。 5、バイモルフが、電圧印加により伸長または収縮する
特性が互いに逆である高分子圧電膜の対の2対以上から
なり、隣接する2つの高分子圧電膜対の内側の一対の単
位高分子圧電膜は一定方向の電圧印加により伸長又は収
縮する特性が同一であり、したがって中間電極膜を介し
て接合されている特許請求の範囲第3項の構造体。 6、前詰支持体が2つの分割半休からなり、これら分割
半休によりパイ−モルフが挾持される特許請求の範囲第
1項ないし第5項のいずれかの構造体。 7、前記2つの分割半休が、前記ノ々イモルフの主可動
部位とこれと隣接する部位との境界付近との非接触部位
に塗布された接着剤により互いに固定される特許請求の
範囲第6項の構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57223987A JPS59115580A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | バイモルフ支持構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57223987A JPS59115580A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | バイモルフ支持構造体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59115580A true JPS59115580A (ja) | 1984-07-04 |
Family
ID=16806801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57223987A Pending JPS59115580A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | バイモルフ支持構造体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59115580A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6703766B2 (en) * | 2000-06-23 | 2004-03-09 | Dornier Gmbh | Fiber composite with a piezoelectric sensor or actuator integrated therein |
KR20160094405A (ko) | 2013-12-03 | 2016-08-09 | 데이진 가부시키가이샤 | 고분자 압전 재료용 연신 적층 필름 및 그 제조 방법 |
US10613632B2 (en) | 2014-08-21 | 2020-04-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electric machine converting element and tactile sense presenting device |
-
1982
- 1982-12-22 JP JP57223987A patent/JPS59115580A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6703766B2 (en) * | 2000-06-23 | 2004-03-09 | Dornier Gmbh | Fiber composite with a piezoelectric sensor or actuator integrated therein |
KR20160094405A (ko) | 2013-12-03 | 2016-08-09 | 데이진 가부시키가이샤 | 고분자 압전 재료용 연신 적층 필름 및 그 제조 방법 |
US9937688B2 (en) | 2013-12-03 | 2018-04-10 | Teijin Limited | Stretched laminated film for use in piezoelectric polymer material, and manufacturing method thereof |
US10613632B2 (en) | 2014-08-21 | 2020-04-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electric machine converting element and tactile sense presenting device |
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