JPS5939079A - 圧電バイモルフ - Google Patents
圧電バイモルフInfo
- Publication number
- JPS5939079A JPS5939079A JP57149549A JP14954982A JPS5939079A JP S5939079 A JPS5939079 A JP S5939079A JP 57149549 A JP57149549 A JP 57149549A JP 14954982 A JP14954982 A JP 14954982A JP S5939079 A JPS5939079 A JP S5939079A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- ion
- electric field
- crystalline
- displacement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
- H10N30/2041—Beam type
- H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
Landscapes
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
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】
（技術分野）
本発明は電歪原理の異なる２種類の圧電材料を組合せて
バイモルフを構成し、直流駆動下において、バイモルフ
内部の電気分極の減衰にもとづくバイモルフの変位量の
減少を防止する様にした圧電バイモルフに関する。
バイモルフを構成し、直流駆動下において、バイモルフ
内部の電気分極の減衰にもとづくバイモルフの変位量の
減少を防止する様にした圧電バイモルフに関する。
（背景技術）
従来の圧電バイモルフは通常ＰＺＴ、ＰＣＭと呼称され
る圧電磁器の薄板を分極処理して板厚方向に電気分極を
生ぜしめ、この板２枚を第１図。
る圧電磁器の薄板を分極処理して板厚方向に電気分極を
生ぜしめ、この板２枚を第１図。
第２図に示す様に貼り合わせて構成されている。
すなわち第１図では分極処理して板厚方向に電気分極を
生ぜしめた圧電磁器１．１を矢印の如く分極方向が対向
して貼り合わぜさらに両面に金属電極２．２を形成して
直列型の圧電バイモルフ３を構成し、第２図では矢印の
如く分極処理して板厚方向に電気分極を生ぜしめた圧電
磁器１．１を分極方向が同一方向として貼り合わし、そ
の貼り合わせの境界面に金属電極２を形成するとともに
両面に金属電極２．２を形成して並列型の圧電バイモル
フ３を構成していた。
生ぜしめた圧電磁器１．１を矢印の如く分極方向が対向
して貼り合わぜさらに両面に金属電極２．２を形成して
直列型の圧電バイモルフ３を構成し、第２図では矢印の
如く分極処理して板厚方向に電気分極を生ぜしめた圧電
磁器１．１を分極方向が同一方向として貼り合わし、そ
の貼り合わせの境界面に金属電極２を形成するとともに
両面に金属電極２．２を形成して並列型の圧電バイモル
フ３を構成していた。
この圧電バイモルフ３の駆動においては直列型。
並列型を問わず直流を印加するとバイモルフを構成して
いる片方の板の分極の方向と電界の方向が必ず逆方向と
なり、したがって分極方向が同方向では縮み、逆方向で
は伸び、その結果屈曲することになる。この状態で長時
間放置或いは多数回繰り返されると圧電磁器内の電界と
逆方向の電気分極の量が徐々に減衰し、その結果、バイ
モルフ先端の変位量δが時間とともに減少し、又繰り返
し屈曲動作における変位量δの再現が得られなくなる。
いる片方の板の分極の方向と電界の方向が必ず逆方向と
なり、したがって分極方向が同方向では縮み、逆方向で
は伸び、その結果屈曲することになる。この状態で長時
間放置或いは多数回繰り返されると圧電磁器内の電界と
逆方向の電気分極の量が徐々に減衰し、その結果、バイ
モルフ先端の変位量δが時間とともに減少し、又繰り返
し屈曲動作における変位量δの再現が得られなくなる。
この現象は、圧電バイモルフの直流下での使用において
致命的欠点である。
致命的欠点である。
（発明の開示）
この発明は以上の欠点を除去することを目的としてなさ
れたもので、直流駆動下における変位量の減少をはかっ
た圧電バイモノ１フを扛′供するもので印加した電界に
対し同方向に電気分極された強誘電性圧電磁器板と上記
印加した電界に対し横振動効果を持つイオン結晶性板苓
貼り合わせたことを特徴とするものである。
れたもので、直流駆動下における変位量の減少をはかっ
た圧電バイモノ１フを扛′供するもので印加した電界に
対し同方向に電気分極された強誘電性圧電磁器板と上記
印加した電界に対し横振動効果を持つイオン結晶性板苓
貼り合わせたことを特徴とするものである。
以下、この発明を詳説する。
この発明では第３図に示す如く電界と逆方向となる側の
圧電磁器板に替えて、イオン結晶物質の横振動効果を利
用して解決したものである。すなわちイオン結晶の横振
動効果は電気分極によるものではなく正負イオンの電界
によるもので電界の方向と直角の方向に伸び又は縮む変
位を呈す。第３図に刺いて、１１はＰＺＴの如き強誘電
体からなる圧電磁器で、分極処理されたものである。１
２は圧電効果を有するイオン結晶から成り、電界方向に
対し直角方向に変位する横振動効果を備えたものでたと
えは酸化亜鉛又は水晶などが用いられる。酸化亜鉛の場
合について説明すると、亜鉛が表面に酸素が貼り合わせ
面に配向したもので、図中７ａは亜鉛、７ｂは酸素の配
向関係を示す。
圧電磁器板に替えて、イオン結晶物質の横振動効果を利
用して解決したものである。すなわちイオン結晶の横振
動効果は電気分極によるものではなく正負イオンの電界
によるもので電界の方向と直角の方向に伸び又は縮む変
位を呈す。第３図に刺いて、１１はＰＺＴの如き強誘電
体からなる圧電磁器で、分極処理されたものである。１
２は圧電効果を有するイオン結晶から成り、電界方向に
対し直角方向に変位する横振動効果を備えたものでたと
えは酸化亜鉛又は水晶などが用いられる。酸化亜鉛の場
合について説明すると、亜鉛が表面に酸素が貼り合わせ
面に配向したもので、図中７ａは亜鉛、７ｂは酸素の配
向関係を示す。
上記の如きイオン結晶性板１２と電気分極された強誘電
性圧電磁器板１１とを直接的に貼り合わせて直列型、又
は薄い導電性金属板を介在させてこの導電性金属板の両
面に上記イオン結晶性板と強誘電性圧電磁器板１１を貼
り合わせて並列型の圧電バイモルフを構成する。
性圧電磁器板１１とを直接的に貼り合わせて直列型、又
は薄い導電性金属板を介在させてこの導電性金属板の両
面に上記イオン結晶性板と強誘電性圧電磁器板１１を貼
り合わせて並列型の圧電バイモルフを構成する。
この圧電、バイモルフの動作について第３図に基づいて
説明すると矢印方向に電気分極された圧電磁器板１１で
あって第３図の如く電圧が印加された場合、イオン結晶
性板１２は伸び、圧電磁器板１１は縮んで鎖線で示す如
く屈曲する。しかしてイオン結晶性板１２はイオンの変
位の結果伸びるものであり、電気分極に起因して伸びる
ものでないので従来の如く電気分極の減衰はなく、しだ
がつて長時間の電界下でも又電界を繰り返し印加しても
変位量の減少がはかれるのである。
説明すると矢印方向に電気分極された圧電磁器板１１で
あって第３図の如く電圧が印加された場合、イオン結晶
性板１２は伸び、圧電磁器板１１は縮んで鎖線で示す如
く屈曲する。しかしてイオン結晶性板１２はイオンの変
位の結果伸びるものであり、電気分極に起因して伸びる
ものでないので従来の如く電気分極の減衰はなく、しだ
がつて長時間の電界下でも又電界を繰り返し印加しても
変位量の減少がはかれるのである。
（実施例）
市販のＰＺＴを長す６０１１１１１ 、 ｒｆｌ １０
ｍニ切Ｋ Ｌ、、表面精度０．００５＋ｏｎ＋に研磨
して厚さ１印に仕上げた。この両面にスパッタにてＡｐ
組電極施し、これを１００℃の油中にて直流２ＫＶを１
時間印加し、電界を加えた状態で冷却し分極処理を行っ
た。この板を洗浄し、表面をクリーンにした後、高周波
スパッタにより片面にＺｎＯを２０μ形成し、次いでＡ
２電極を施した。このものを有効長４０ｍｍで治具に固
定し、直流１ｏｏ〜３００Ｖを印加し、先以上の結果で
明らかなとおり、本発明品は変位（イ）少がなく安定で
ある。すなわち圧電バイモルフにおいて従来の強誘電体
に電気分極を（＝１与して構成したものは減分極現象に
よる屈曲変位量の減少が避は得ないのに対しこれに対し
、本発明（上、電気分極された強誘電体の圧電性効果を
イオン結晶本来の圧電効果を組合ゎぜることにょ味質的
に減分極現象をなくした。その結果、圧電バイモルフの
実用し向」ニさせることになる。
ｍニ切Ｋ Ｌ、、表面精度０．００５＋ｏｎ＋に研磨
して厚さ１印に仕上げた。この両面にスパッタにてＡｐ
組電極施し、これを１００℃の油中にて直流２ＫＶを１
時間印加し、電界を加えた状態で冷却し分極処理を行っ
た。この板を洗浄し、表面をクリーンにした後、高周波
スパッタにより片面にＺｎＯを２０μ形成し、次いでＡ
２電極を施した。このものを有効長４０ｍｍで治具に固
定し、直流１ｏｏ〜３００Ｖを印加し、先以上の結果で
明らかなとおり、本発明品は変位（イ）少がなく安定で
ある。すなわち圧電バイモルフにおいて従来の強誘電体
に電気分極を（＝１与して構成したものは減分極現象に
よる屈曲変位量の減少が避は得ないのに対しこれに対し
、本発明（上、電気分極された強誘電体の圧電性効果を
イオン結晶本来の圧電効果を組合ゎぜることにょ味質的
に減分極現象をなくした。その結果、圧電バイモルフの
実用し向」ニさせることになる。
＠１図、第２図は従来例に係る断面図、第３図はこの発
明の実施例に係る断面図である。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士 竹 元 敏 丸 （ほか２名）
明の実施例に係る断面図である。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士 竹 元 敏 丸 （ほか２名）
Claims (1)
- （１）印加した電界に対し同方向に電気分極された強誘
電性圧電磁器板と上記印加した電界に対し４′１Ｉｌｊ
振動効果を持つイオン結晶性板を貼り合せたことを特徴
とする圧電バイモルフ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57149549A JPS5939079A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 圧電バイモルフ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57149549A JPS5939079A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 圧電バイモルフ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5939079A true JPS5939079A (ja) | 1984-03-03 |
Family
ID=15477579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57149549A Pending JPS5939079A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 圧電バイモルフ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5939079A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02156398A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Nittan Co Ltd | 熱式火災感知器 |
| JPH02122331U (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-05 |
-
1982
- 1982-08-27 JP JP57149549A patent/JPS5939079A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02156398A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Nittan Co Ltd | 熱式火災感知器 |
| JPH02122331U (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-05 |
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