JPS62154427A

JPS62154427A - 改良された圧電セラミツクスイツチング装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPS62154427A
Application number: JP29031985A
Authority: JP
Inventors: ジヨン　デイビス　ハーンデン、ジユニア; ウイリアム　ポール　コーンランフ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1987-07-09

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】技術分野この発明は、改良された圧電セラミックスイツチング装
置、及びその装置を付勢制御及び使用するための新規の
電気システムに関するものである。

より特定すれば、本発明は改良された圧電セラミックス
イツチング装置とそれらの製造方法、及び電気システム
中においてそれらの改良された要素をスイッチング要素
として使用すること、並びにそのスイッチング要素を付
勢するための新規の電気回路に関するものであり、その
電気回路の幾つかの部分は前記改良された圧電セラミッ
クスイツチング装置自体に取り付けられ、かつ支持され
るようになっている。

従来技術の問題点通常の電気回路において、電気リレー及びスイッチは回
路中における電流の導通または遮断を行うべき点に配置
される。従来電磁ソレノイド駆動スイッチ及びリレーは
微少の制御信号（低電圧、低電流）に応答してパワース
イッチまたはリレーの接点を開閉すべく用いられる。前
記微少制御信号は比較的大きい電流定格のスイッチの接
点を開閉し、これによってそのスイッチ接点を通じて供
給される回路電流を制御するものである。

圧電駆動素子を用いたリレー及びスイッチは前述のよう
な電磁接点対を凌駕する多（の利点を有する。例えば圧
電駆動リレーまたはスイッチは比較的低い電流しか要求
せず、しかも同一定格の電磁駆動装置に比して接点対を
開閉操作するために僅少な電流しか消費しないものであ
る。さらに、圧電駆動スイッチング装置は極めて軽量で
あり、したがって空間占有率が小さく、それを組み込ん
だ回路の軽量化にも寄与するものである。また、圧電駆
動スイッチング装置の動作時間は極めて短時間である。

したがって、圧電セラミックスイツチング装置を用いた
ならば、小型及び軽量の装置において高速スイッチング
動作が可能であり、しかも消費電流が少なく温度上昇も
低いという長所を発揮させることができる。

圧電プレート素子は、例えばチタン酸バリウム、ジルコ
ン酸チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛などのような種々の多
結晶セラミック材料を矩形状プレートなどの所望形状に
成形及び焼成することにより形成される。そのプレート
の表面には通常金属化電極としての導電面が配置及び形
成され、それらの電極は初期分極処理により圧電セラミ
ックを所望の極性にするため、そのセラミックプレート
に分極化電圧を印加すべく用いられる。この分極処理は
セラミックプレートをそれらのキューリー点より多少低
い温度に維持しながら前記金属化電極間に印加した高電
界中にセラミックプレートを置（ことからなり、これに
よってプレートは印加電圧と同じ方向に延長する。次に
、プレートを冷却し、かつ初期分極電界を除去すると、
セラミックプレート内の双極子は初期分極処理の効果と
して完全に整列し、それらの処理前の配置を容易には復
元せず、したがって永久分極として知られる状態になる
。このようなセラミックプレートは永久圧電体となり、
その結果、双極子配列が永久的に確立されるとともに、
機械的エネルギーと電気的エネルギーにあるいはその逆
にエネルギー変換を行うことができる。圧電効果につい
ては、例えばオランダ王国アインドホーヘンのフィリッ
プス　グローイランペンファブリケンより１９２４年１
月第２版として発行されたＪ、パン　ランデラード及び
Ｒ，Ｅ、セッテリングトン編著の“セラミック物質中の
圧電効果”　（Ｔｈｅ　Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　
　Ｅｆｆｅｃｔ　　ｉｎ　ＣｅｒａＩＩｌｉｃ　Ｍａｔ
ｅｒｉａｌｓ）と題する小冊子において比較的詳しく説
明されている。

圧電セラミック材料において電気的及び機械的双極子の
軸方向は初期分極処理のための単一方向の電界に支配さ
れる。予備または初期分極において、セラミックプレー
ト素子は分極用電極間の方向において双極子配向度を増
大し、電極と平行した方向における配向度を減少するも
のである。分極化電圧と同一極性であって、比較的大き
いＤＣ付勢電圧を継続して分極用電極間に印加すると、
さらに分極方向において膨張し、電極と平行した方向に
おいて収縮する。その反対に、逆極性のＤＣ付勢電圧を
プレート素子の電極間に印加すると、プレートは分極方
向において収縮するとともに、電極と平行した方向にお
いて膨張する。いずれの場合においても圧電セラミック
プレート素子は後に印加された付勢電圧が電極から除去
されたとき、その初期分極方向に復帰する。

従来より種々のセラミックスイツチング装置が種々の形
態において市販されている。過去において大勢を占めて
いた構造ではないが、比較的一般的な形態の１つとして
バイモルフ撓み型圧電セラミックスイッチが知られてい
る。この圧電セラミックスイッチでは２枚の近接して重
ねられた圧電プレート素子からなり、それらの外表面に
それぞれ被覆された導電極と、内表面における共通導電
面とを有することによりバイモルフ撓み型装置を形成す
るものである。周知の、市場において入手可能なバイモ
ルフ撓み型圧電セラミックスイッチは、アメリカ合衆国
カリフォルニア用フラートン及びニューシャーシー州メ
タッチェンにおけるグルトン　インダストリーズ　イン
コーホレイテッドの圧電体製造部より１９７８年に出版
されたアプリケーションノートにおいて記載されている
。このような圧電セラミックバイモルフ撓み素子の一端
が片持ち支持形式によりクランプされると、撓み素子は
いずれかの極性においてその外側電極のいずれか一方に
初期分極電位より低い付勢電位を印加することによりそ
の未付勢中立位置からいずれかの方向に撓むことができ
る。いずれかの極性における適当な値の付勢電位が撓み
素子における圧電セラミプレート素子の一方のみに印加
されるならば、その特定のプレート素子の双極子配向の
みが増大し、その素子における短縮化及び肉厚化が生ず
る。この場合、２枚の圧電プレート素子は物理的に束ね
られて一体化されているため、バイモルフ撓み素子全体
としては撓みを生じることになる。適当な設計によりこ
の撓み作用は２個のスイッチ接点の閉接または他の同様
な効果を生ずることになる。

圧電駆動型スイッチ装置に関する従来技術の試みにおい
ては、残念ながら電気的及び機械的性能が余り高くない
装置しかもたらされなかった。上に略記したような従来
技術のバイモルフ撓み型スイッチング装置においては、
使用中における接点圧接力、接点分離、脱分極化又は誘
電的減極作用（ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　）及び
信頼性において限られた性能しか有せず、また、継続し
た装置使用期間を通じて蓄積されるクリープおよび温度
効果に基づく不確実な接点位置をもたらすものである。

圧電撓み型駆動部材を用いたこのような従来技術のスイ
ッチング装置の１つは例えば１９３９年７月１８日付の
“圧電装置及び回路”　（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ）と題
する米国特許第２１６６７６２３号において記載されて
いる。この米国特許第２１６６７６３号に記載された圧
電撓み型駆動部材は上述したような電極を有する２枚の
隣接保持された圧電プレート素子より構成され、その圧
電プレート素子の一方から初期分極電界と同じ方向にお
いて付勢分界を印加されるとともに、他方の圧電プレー
ト素子がその初期分極電界と逆方向の付勢電位を印加さ
れることにより付勢されるものである。その結果、前記
米国特許の装置は繰り返し適用される不都合な特性（位
相外れの反極性方向）の付勢信号による誘電的減極効果
に基づく使用期間後の長期脱分極化現象が圧電プレート
素子のいずれか一方または両方に生ずることになる。こ
の態様においての双極子配向に対する逆効果は印加電圧
歪み及びその装置によって得られる有効な動作出力を多
（制限することになる。さらに、この米国特許による従
来技術の装置は本発明によって克服しようとする多くの
他の弱点を持っている。同様に、不都合′な特徴は次の
ような種々の従来技術による圧電駆動撓み型スイッチま
たはリレー装置においても存在する。すなわち、それら
の装置は１９３９年１２月５日付米国特許第２１８２３
４０号（信号発生システム〉、１９５０年６月４日付米
国特許第２２０３３３２号（圧電袋ｕＴ）、１９４０年
１２月３１日付米国特許第２２２７２６８号（圧電装置
）、１９４４年１２月２６日付米国特許第２３６５７３
８号（リレー）、１９５５年８月２日付米国特許第２７
１４６４２号（電気機械エネルギー変換物質からなる高
速リレー）、１９７８年６月６日付米国特許第４０９３
８８３号（圧電マルチバイモルフスイッチ）、１９８３
年７月２６日付米国特許第４３９５６５１号（圧電撓み
素子を用いた低エネルギーリレー）及び１９８３年９月
６日付米国特許第４４０３１６６号（両方向撓み型バイ
モルフを形成した圧電リレー）等に記載されている。上
記各米国特許において開示された従来の圧電撓み型スイ
ッチング装置の他には、１９６５年マクグロウ　ヒル　
ブック社より出版されたダクラスＣ，グリーンウッド著
の“電気機械装置便覧”（Ｍａｎｕａｌ　ｏｆ　Ｅｌｅ
ｃｔｒｏａ＋ｅｃｈａｎｉｃａｌ　ロｅｖｉｃｅｓ）は
その第６４頁において前述したものとほぼ同様な圧電セ
ラミックスイツチング装置を記載している。

本発明は、上記のような従来技術によって周知の圧電セ
ラミック駆動型リレー及びスイッチの欠点を克服するた
めになされたものである。

発明の要約したがって、本発明の基本目的は一般的性質において前
述したような従来技術の装置より優れた新規の構成を有
する改良された圧電セラミックスイツチング装置を提供
することである。

本発明の別の目的は、圧電セラミックスイツチング装置
とともに使用し、その圧電セラミックスイツチング装置
を多数回のスイッチング動作が含まれる長期間の使用を
通じて信頼性よ（動作させるように改良され、かつ長寿
命化されたスイッチング装置付勢回路を提供することで
ある。

本発明のさらに別の目的は、改良された圧電セラミック
スイツチング装置を提供するとともに、この種のスイッ
チング装置を用いたスイッチ付勢もしくは使用回路のい
ずれかに採用された多数の素子が前記圧電セラミックス
イツチング素子の不活性な非分極化部分において支持形
成されたことにより回路の浮遊インダクタンスを極小値
まで減少するとともに、小型化及びバッチ処理を促進す
ることである。

本発明のいま１つの目的は、電力用スイッチ接点を支持
し、かつ選択的に開閉することによりそ、れを通じて流
れる電流を選択的に制御し、ＳＣＲ、トライアックまた
はトランジスタなどのようなゲートターンオン−ターン
オフ型半導体パワースイッチの制御ゲートに十分な放電
電流を提供することによりそれら半導体のターンオンに
伴う通電またはターンオフに伴う電流の遮断を選択的に
行うものである。

本発明の実施例によれば、新規の圧電セラミックスイツ
チング回路及び撓み型圧電セラミックスイツチング装置
において、後者（スイッチング装置）は少くとも一層の
中間導電面の両側に物理的及び電気的に結合されたサン
ドイッチ形状の少くとも２枚の初期分極処理された圧電
セラミックプレート素子からなり、各プレート素子の外
側面に外側導電面を形成したものである。圧電セラミッ
クスイツチング装置はメーク及びブレーク電気接点（ノ
ーマリオーブン及びノーマリクローズド接点）の組と協
同してこれらの接点を開閉し、これによって接点を通る
導電路を閉成または遮断するものである。選択的に動作
する電気付勢回路手段は撓み型圧電セラミックスイツチ
ング素子に接続され、これによって各圧電プレート素子
を極性化するよう初期分極化電界として、常に同一方向
に印加される直流付勢電界によりそれぞれ選択的に付勢
するものである。当然ながら、初期分極化電界は圧電プ
レート素子において前記付勢動作の基礎となる双極子の
配向性の増大をすでに永久的に誘起するものであるため
、これによってメーク接点及びブレーク接点を選択的に
閉接又は開放する連続したスイッチ動作を通じて圧電プ
レート素子の脱分極化は生じない。さらに、撓み部材を
連続的に付勢しても、その撓み部材内の電荷が減少する
場合における接点開放の不都合は生じない。

選択的に動作する電気付勢回路手段は圧電セラミック撓
み型スイッチング装置の初期分極された圧電プレート素
子の各々に回路接続されたことにより、各プレート素子
と協同して電気スイッチ接点の各１つのセットを選択的
に開閉してそれらの接点間を流れる負荷電流を制御する
ための各スイッチ付勢回路手段からなっている。各スイ
ッチ付勢回路手段は撓み付勢電圧源間にわたされた撓み
スイッチング装置と、使用者操作型の常開及び電力スイ
ッチと、電流制限抵抗、及び前Ｊ己圧電撓み型スイッチ
ング装置の圧電プレート素子の双極子配向性を拡大すべ
く分極処理するために用いられる初期分極電位と同じ極
性の付勢電位を提供するように極性つけられたダイオー
ド整流回路手段を選択的に接続するものである。このよ
うにして構成された直列電気回路は撓み型スイッチの予
め極性化されたプレート素子の各１つにわたして接続さ
れ、これによって常開低電力定格の使用者スイッチが閉
接されると、撓み型圧電スイッチの各初期分極された圧
電プレート素子はそれぞれ選択的に直流付勢用電界によ
り励起される。この電界は各圧電プレート素子に誘起さ
れ、すでに確立された双極子配列の極性と同じ極性を有
している。

そして、負荷電流制御用電気スイッチ接点を開閉するた
めの圧電撓み型スイッチ装置の連続動作中においては圧
電プレート素子の脱分極又は減極は生じない。

改良された圧電セラミックスイツチング素子は少くとも
１つの中間導電面の両側においてサンドイッチ状に並置
支持された２枚の平坦な圧電プレート素子及び絶縁され
た外側導電面を有し、これらの外側及び中間導電面が各
圧電プレー１へ素子材料の厚さによって互いに絶縁され
てなる少くとも１つの圧電撓み型スイッチング装置から
なっている。撓み型圧電スイッチング装置はさらに、少
くとも１組の電気スイッチ接点を有し、これらは初期分
極された前記圧電セラミックスイツチング装装置の撓み
部分により開放または閉接される。この改良されたスイ
ッチング装置はさらに、その予め分極処理された可動撓
み部分に近接してこれを機械的に支持するよう、撓み型
圧電セラミックスイツチング装置の異なった部分に固定
されたクランプ手段を含んでいる。この圧電セラミック
プレート素子の異なった部分はクランプ手段と協同して
撓み型スイッチング装置を片持ち支持する非分極化及び
電気的中性部分である。

クランプ手段のもとに配置された圧電セラミックプレー
ト素子の前Ｊ己異なった部分は非分極及び電気的中性に
誰持されるだけでなく、その部分に被覆された外側導電
面を除去される。さらに撓み型圧電装置の初期分極化可
動部分の外表面の少くともいずれかはポリイミドシロキ
サン共重合体からなる電気絶縁性保護被覆により覆われ
る。

本発明の好ましい実施例において前記電気絶縁性被覆は
平坦な外側導電面及び初期分極された平坦な圧電セラミ
ックプレート素子の縁を覆うとともに、圧電セラミック
プレート素子の側縁及びそれらの外側導電面並びにそれ
らの間にサンドイッチ状に形成された中間導電面の外縁
を少くとも装置の初期分極化部分において覆うものであ
る。さらに、圧電セラミックプレート素子の初期分極部
分の平坦な外側導電面を覆う絶縁性被覆は圧電セラミッ
クプレート素子のいずれかの導電面除去部分並びにその
除去により露出した外側導電面の縁部をも覆うものであ
る。

発明を実施する最良の形態第１図は本発明に従って構成された圧電セラミックスイ
ツチング装置を示すものである。このスイッチング装置
は少くとも１個の圧電撓み型スイッチング装置（１１）
を構成し、この装置は第１Ａ図に示す通り、少くとも上
部プレート（１２〉及び下部プレート（１３）からなる
少くとも２枚の平坦な圧電プレート素子から形成されて
いる。圧電セラミックプレート素子（１２）及び（１３
）は少くとも１つの中間導電面（１４）の両側において
サンドイッチ状に配置され、それぞれ外側導電面（１５
）及び（１６）を有する。これらの導電面は各側におい
て介在する圧電セラミックプレート素子の厚みにより互
いに及び中間導電面（１４）に対して電気的に絶縁され
ている。圧電セラミッククプレート（１２）及び（１３
）はジルコン酸チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、チタン酸
バリウムまたは他の周知の圧電セラミック材料から形成
し得るが、所望に応じて水晶などのような自然界に存在
する圧電材料を用いることもできる。導電面（１４）、
（１４Ａ）、（１４１３）、（１５）及び（Ｉ６）はプ
レート素子（１２）及び（１３）に支持されたニッケル
、銀または他の同様な導電物質の付着層からなっている
。

撓み型圧電スイッチング装置はさらに、少くとも１組の
固定電気スイッチ接点（１７）及び（１８）を有する。

これらの接点対は撓み型スイッチング装置の圧電セラミ
ックプレート素子（１２Ａ）及び（１３Ａ）より構成さ
れた初期分極化可動撓み部分の移動により電気的に開放
及び閉接される。接点（１７）及び（１８）はそれぞれ
第１Ｂ、ＩＥ及びＩＥ図に関して後に詳述した態様にお
いて、撓み装置（１２Ａ）、（１３Ａ）の可動端に形成
された接点（１９）及び（２１）とそれぞれ協同するも
のである。

圧電セラミックスイッチ装置（１１）の可動撓み部分（
１２Ａ）、（１３Ａ）はクランプ手段（２２）及び（２
３）により片持ち支持方式において物理的に支持される
。

これらのクランプ手段は圧電セラミックプレート（１２
）及び（１３）を両者間の中間導電面（■４）とともに
、物理的に保持及びクランプするものである。

クランプ手段（２２）及び（２３）は第１Ｃ図により詳
しく示す通り、圧電セラミックプレート素子（１２）及
び（１３）の両側縁を越えて突出する２個の細長い実質
的剛体からなる電気！ｅ縁バー（２２）及び（２３）よ
り構成されている。（２４）で示す締結用ネジは２個の
絶縁バ一部材（２２）及び（２３）を介在するセラミッ
クプレート素子（１２）及び〈１３）並びに中間導電面
（１４）とともにクランプするものである。圧電セラミ
ックプレート部材（１２）及び（１３）を一体化すべく
適当にクランプ拉び保持するためのその他の形態は、当
業者において種々に採用されるであろう。

第１Ａ図に最もよく示す通り、クランプ手段く２２）及
び〈２３）は圧電セラミックプレート素子（１２）及び
（１３）において初期分極されることなく、したかって
無極性、かつ電気的中性の部分（１２Ｂ）及び（１３Ｂ
）上に配置される。これらの部分（１２Ｂ）、（１３Ｂ
）は接点（１９）及び（２１）を形成すべきプレート素
子の初期分極化活性可動撓み部分（１２Ａ）、（１３Ａ
）と顕著な対称性をなしている。なるべ（なら、クラン
プ手段（２２）及び（２３）は無極性非分極部分（１２
Ｂ）、（１３Ｂ）において、初期分極化プレート素子部
分（１２Ａ）及び（１３Ａ＞からなる活性化可動撓み部
分との境界部に連結し、これと物理的に一体化した部分
の上に配置されている。このようにして圧電セラミック
プレート素子を取り付けることによりそれらの支持点に
おける圧電セラミックプレートの動揺に基づく多（の誤
動作が著しく軽減されることが発見された。

第１及び第１Ａ図に示した撓み型圧電セラミックプレー
ト装置によれば、これらの図に示すように、装置を組み
立てた後、プレート部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）を一
体として初期分極処理することが可能である。これは端
子（Ｔ３）及び（Ｔ４）にそれぞれ同一極性で適当な値
を有する初期分極電位を印加し、同時に共通端子（Ｔｃ
）を逆極性に維持することにより達せられる。同時に装
置の温度はオーブンまたは他の適当な装置内において圧
電セラミックプレート素子（１２）及び（１３）のキュ
ーリー温度よりわずかに低い温度まで昇温される。装置
の目的温度及び初期分極電位の値は圧電セラミック製造
技術において知られた通り、プレート素子（１２）及び
（１３）を形成すべく用いられた特定の圧電セラミック
物質に応じて変化するものである。分極電位が十分高け
れば、周囲温度における分極処理も可能である。分極処
理中において、圧電セラミックプレート素子（１２）及
び（１３）を２枚の分離した極性化部分（１２Ａ）及び
（１３Ａ）と無極性部分（１２Ｂ）及び（１３Ｂ）に分
かつためには、これら２部分を電気的に隔離して初期分
極電位が無極性部分（１２Ｂ）及び（１３Ｂ）と共通導
電面り１４）との間に印加されないようにする必要があ
る。このため、外側導電面（１５）及び（１６）にはそ
れぞれその幅を横切って形成された適当なギャップ（１
５Ａ）及び（１６Ａ）が存在し、これによって端子（Ｔ
３）または（Ｔ４）と中間導電面（１４）に接続された
端子（Ｔｃ）との間に印加された電位は無極性に維持す
べき圧電セラミックプレート部分（１２Ｂ）及び（１３
Ｂ）間には印加されないこととなる。クランプバー（２
２）及び（２３）の下側に配置された圧電セラミックプ
レート素子の部分はそれらの外側導電面を除去され、こ
れによってクランプ手段の下側において初期分極プレー
ト部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）に隣接及び一体化した
部分（１２Ｂ）及び（１３Ｂ）は無極性及び電気的中性
状態に維持される。

このようにしてスイッチング装置を製造する結果、撓み
型スイッチング素子の動作中において端子（Ｔｃ）に関
する付勢電位が端子（Ｔ３）または（Ｔ４）のいずれか
に選択的に印加され、これによって分極活性化可動撓み
プレート部分（１２Ａ）または（１３Ａ）がそれらの接
点（１９）またはく２１）をそれぞれ対応する協同接点
（１７）または（１８〉に閉接するように撓み駆動され
る。冒頭の部分で簡略に説明した通り、圧電セラミック
プレート素子の活性可動部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）
の初期分極は、それらの初期分極前の物理的寸法、及び
圧電セラミックプレート（１３）及び（１４）の無極性
部分（１２Ｂ＞及び（１３Ｂ）に関してそれらの物理的
寸法を永久的に変化するものである。この変化は永久的
に形成され、電極（１５）−（１４）及び（１６）−（
１４）間のプレート部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）の寸
法を増大させるとともに、電極に平行した（すなわち、
第１Ａ図に示すような装置の長さ方向に沿った）寸法を
減少させるものである。その結果、初期分極電圧と同一
の極性であって、より小さいＤＣ電圧を直配極性化電極
間に付勢電位として印加すると、プレート素子部分（１
２Ａ）及び（１３Ａ）はさらに分極方向において一時的
に膨張するとともに、電極と平行した方向において収縮
する。付勢ＤＣ電位が除去されると、この分極方向にお
ける一時的膨張及び電極面方向における収縮は緩和され
、プレート素子部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）は初期分
極電圧効果によってのみ確立された常時の休止あるいは
非励起状態に復帰する。したがって、可動撓みブレーＩ
−素子部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）はそれらの初期分
極寸法に復帰し、これによって撓み素子はＤＣ付勢電圧
が電極（Ｔ３）−（Ｔｃ）または（Ｔ４）ｉＴｃ）間か
ら除去された接点＜１９）及び（２１）の休止開放状態
においてその中立位置に復帰する。

本発明の中核をなす特徴は、後述する通り、撓み型圧電
セラミックスイツチング装置（１１〉の圧電プレート素
子（工２）及び（工３）における不使用部分上に直接支
持された圧電セラミック撓み型スイッチ付勢及び利用回
路手段に存在する。このような構成の結果、回路の浮遊
インダクタンスはそのような不使用圧電セラミックプレ
ート部分上に形成する回路接続導体に必要な長さが極小
化することに基づいて極小値まで減少する。かくして、
形成された付勢回路は各圧電プレート素子部分（１２Ａ
）または（１３Ａ）にそれぞれ選択的に直流付勢電位を
印加するものである。それらの付勢電位は常に圧電プレ
ート素子部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）に永久的に導入
された初期分極電界と同一方向の極性を有し、これによ
ってメーク接点及びブレーク接点（Ｌ７）、（１９〉ま
たは（１８）、（２１）を閉接もしくは開放するスイッ
チの連続的な動作中において圧電セラミックプレート素
子部分に脱分極又は誘電的減極が生ずるのを防止するこ
とができる。したがって、第１及びＩＡ図に示すような
本発明による改良された圧電セラミックスイツチング装
置はスイッチの長期間安定性及び信頼性を損なうことな
く、常開または常閉型のスイッチとして動作させること
ができる。これは次に説明する通りである。

まず、圧電モラミックプレート部分（１２Ａ）及び（１
３Ａ）上の外側導電面（１５）及び（１６）が正電位に
維持され、中間導電面（１４）が負電位に維持されるこ
とにより先に略述したような、プレート部分（１２Ａ）
及び（１３Ａ）の初期分極が行われるものとする。

これらプレート素子の初期分極は極性化電極間の方向に
おいて永久的な増大を生じるとともに、電極に平行した
方向において永久的な縮小を生ずる（すなわち、プレー
ト部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）は厚みを増すとともに
、長さが短くなる。）。プレート素子部分（１２Ａ）及
び（１３Ａ）の双方は実質上同時に初期分極されるため
、この寸法的な永久変化はプレート部分（１２Ａ）及び
（１３Ａ）より形成される活性化可動撓み部材の協同接
点（１７）及び（１８）に関する中間位置には影響を及
ぼさない。しかしながら、何らかの中心外れが生じた場
合、プレート素子部分（１２Ａ）または（１３Ａ＞の一
方もしくは他方のいずれかに印加された初期分極電位の
大きさを調節することにより、協同接点（１７〉、（１
８）間の撓み接点（１９）、（２１）を厳密に中心合わ
せするよう調整することができる。この容易に適用され
る調整方法において、撓み素子を厳密に中心合わせする
能力は撓みプレート素子（１２Ａ）及び（１３Ａ）が一
体的に初期分極されることに寄与するものであり、圧電
素子スイッチの製造及び加工工程を少な（することがで
きるため、比較的低価格において正確に動作する撓みス
イッチを得る上で極めて重要な特質である。しかる後、
スイッチの動作中においてＤＣ付勢電位は端子（Ｔ３）
または（Ｔ４）のいずれかにそれぞれ選択的に印加され
、この電位は常に初期分極電位の極性と同一方向におい
て極性つけられる。導電面（Ｉ５）及び（１６）に印加
された初期分極電位が中間導電面（１４）の電位に関し
て正であるものとすれば、スイッチを動作させるべく要
求されるＤＣ印加付勢電位は対応する極性を有すること
になる。すなわち、（Ｔ３）または（Ｔ４）のいずれか
を介して印加されるＤＣ付勢電位は（Ｔｃ）に関して正
電位となる。これは撓み型スイッチがＰＮＰバイポーラ
トランジスタまたはＰ型ＦＥＴ）ランジスタとともに使
用すべく設計されている場合に妥当な極性関係を与える
ものである。スイッチング回路がＮＰＮバイホーラトラ
ンジスタまたはＮ型ＦＥＴトランジスタとともに使用さ
れるべき場合、極性は高電圧の初期分極電位及び後に印
加される動作付勢電位の双方に関して反転される。これ
は圧電セラミックプレート素子（１２Ａ）、（１３Ａ）
の初期分極部分の妥当な双極子配向の拡大効果を確保し
ようとするものである。すなわち、負極性の付勢電位は
端子（Ｔ３）または（Ｔ４）いずれかに選択的に印加さ
れ、正極性の付勢電位は端子（Ｔｃ）に印加される。

先に述べた通り、動作中において初期分極電位より小さ
い同一極性のＤＣ付勢電位を印加する場合には、プレー
ト素子部分（１２Ａ）または（１３Ａ）の一方または他
方についてより一層の肉厚化及び短縮化が生ずる。この
プレートの一方の肉厚化及び短縮化は活性撓み部分（１
２Ａ）、（１３Ａ）の自由端部を物理的に十分撓ませて
接点（１９）をその協同接点（１７）に（端子（Ｔ３）
が付勢された場合）または接点（２１）をその協同接点
（１８）に（端子（Ｔ４）が付勢された場合）選択的に
閉接させる。このようにして達成されたスイッチ接点の
閉接はＤＣ付勢電位が各接点（Ｔ３）または（Ｔ４）に
印加されている限り維持される。これは無限の時間にわ
たって可能である。かくして、妥当に設計された付勢及
び使用回路に伴う第１及びＩＡ図に示した撓み型スイッ
チ装置（１１）は常開または常閉型スイッチング装置と
して利用可能である。この能力はスイッチング装置の３
つの基本特性に基づいて達成される。すなわち、第１は
圧電セラミックプレート素子（１２）及び（１３）が基
本的に、充電（付勢）中における損失を生じないもので
あるか、またはほとんど生じない高品質のコンデンサで
あること、第２は付勢中の全期間を通じて生ずる損失が
連続的に印加される付勢電位により直接、かつ連続的に
直換又は補償されることであり、第３は付勢電位が常に
圧電セラミックプレート素子部分（１２Ａ）及び（１３
Ａ）の初期分極及び双極子配列のために用いられた初期
分極電位と同一の極性で印加されるため、装置動作を不
安定にするような長期継続的な脱分極又誘電的減極効来
が生じないということである。

（Ｔ３）または（Ｔ４）のいずれかに対するＤＣ付勢電
位を除去すると、活性化可動撓み部分（１２Ａ）、（１
３Ａ）はその消勢及び中立位置に復帰し、閉じられてい
た接点（１７）、（１９）またはく１８）、（２１）の
組が開放する。この場合、初期分極及びそれに伴う動作
は中間導電面（１４）を負に維持しつつ各外側導電面（
１５）及び（１６）に、端子（Ｔ３）及び（Ｔ４）を介
して正極性のＤＣ付勢電位を印加したことによるが、こ
の極性関係は説明の便宜上であることに留意すべきであ
る。すなわち、装置は端子（Ｔ３）及び（Ｔ４）に負極
性の初期分極電位を印加し、中間導電面（１４）を端子
（Ｔｃ）により正電位に維持することによっても同様に
製造し、かつ動作させることができる。このようにして
初期分極すると、装置は当然ながら端子（Ｔ　ｃ　）か
ら中間導電面（１４）に印加する電位に関して負極性の
ＤＣ付勢信号のみを端子（Ｔ３）及び（Ｔ４）に印加す
ることにより動作させなければならない。後に説明する
第７Ｂ図及び第７Ｃ図はこの要領を示すものである。

第１及びＩＡ図を再び参照すると、圧電セラミックプレ
ート（１２）及び（１３）のクランプ部を越えて初期分
極された活性化可動撓み部分（１２Ａ）、（１３Ａ）と
反対の方向に突出した２枚の非分極圧電プレート素子部
分（１２Ｂ）及び（１３Ｂ）が存在する。これらの非分
極プレート素子部分（１２Ｂ）及び（１３Ｂ）はそれぞ
れ（１５Ｂ）及び（１６Ｂ）で示すような外側導電面を
有し、これらの導電面は分極化圧電セラミックプレート
部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）上の導電面（１５）及び
（１６〉よりそれぞれクランプバー（２２）及び（２３
）の下部に形成されたギャップ（１５Ａ）及び（１６Ａ
）により分離されている。これらの外側導電面（１５Ｂ
）、（１６Ｂ）はさらに、中間導電面（１４）との間に
比較的大きい容量（すなわち、１μＦ）のコンデンサを
形成する。

第１Ａ図に示した本発明の実施例において、導電面（１
４）は圧電セラミックプレート素子（１２）及び（１３
）の全長を通じてのびており、これによって連続した中
間導電路（１４）が装置の可動撓み部分（１２Ａ）、　
（１３Ａ）の先端と共通端子（Ｔｃ）に接続された他端
との間に形成される。特別の回路設計において必要な場
合には、中間導電面（１４）を通じて形成される前記導
電路クランプバー（２２）及び（２３）を通して横断線
に沿ってまたは多数の点において遮断され、それらの遮
断部には非分極プレート部分く１２Ｂ）及び（１３Ｂ）
における中間導電面（１４）の電気的隔離部とするため
の適当な絶縁性接着剤により黄だされる。初期分極化プ
レート部分（１２Ａ）及び（１３＾）間における中間導
電面を非分極部分（１２Ｂ）及び（１３Ｂ）間における
中間導電面に対して電気的に隔離する場合も同様である
。いずれの形態においても、非分極プレート部分（１２
Ｂ）及び（１３Ｂ）はそれらの間における中間導電面り
１４）及び端子（Ｔｃ）を介して直列または並列接続す
ることができる２個のコンデンサを形成する。外側導電
面（１５Ｂ）及び（１６Ｂ＞の適当な設計及び製造によ
りこのようにして形成されたコンデンサは特定の回路設
計に必要な静電容量を有することができる。コンデンサ
の寸法及び容量値は回路の定格電力及び撓み部材の寸法
に関連する。例えば、約１／１０μＦの容量までは幅約
２．５４ｃｍ　（ｌｉｎ）　、長さ約７．６２ｃｍ（３
ｉｎ）の撓み部材を極めて薄い導電面を有する厚さ杓７
．６〜２５．４噛（３〜１０ｍ１ｎ）の圧電セラミック
プレート素子により、前記のＭ様において構成したスイ
ッチング装置により提供される。特定の回路構成におい
て種々の大きさのコンデンサが要求される場合には、外
側導電面（１’５Ｂ）または（１６Ｂ）を所望の数及び
大きさのコンデンサとなるように適当に分割することに
よりそれらを形成することができる。このようにして形
成された多数のコンデンサは端子（Ｔ　ｃ　）を介して
共通電極としての中間導電面（１４）を共有することが
できる。

上に略記したようなコンデンサの形成の他、非分極圧電
セラミックプレート素子部分（１２Ｂ）または（１３Ｂ
）上には独立型、ハイブリッドまたはモノリシック集積
回路などのような能動半導体装置または受動回路素子か
らなる他の種々の電気回路要素を物理的に形成し、支持
させることができ、このような装置において導電面（１
５Ｂ）及び（１６Ｂ）は前述した種々の要素を互いに接
続して所望の回路関係を実現する導電路を提供するよう
に形成することができる。その態様は、例えば１９６８
年、リサーチ　アンド　エデュケーション　アソシエー
ションより出版されたマックス　ホーシール編著の技術
書“マイクロエレクトロニクス”や１９６９年マクグロ
ウ　ヒル　ブック社より出版されたチャールズ　Ａ、ホ
ッパー編著の“ハンドブックオブ　エレクトロニクス　
パッケージング、さらには１９７７年マクグロウ　ヒル
　ブック社より出版されたチャールズ　Ａ、ホッパー編
著“ハンドブック　オブ　コンポーネンツ　エレクトロ
ニクス”において周知である。

第１Ａ図においては比較的大型のハイブリッド集積抵抗
（２５）及び（２６）が示されている。これらの抵抗面
はそれぞれ非分極中性圧電セラミックプレート部分（１
２Ｂ）及び（１３Ｂ）の各導電面部分（１５Ｂ）及び（
１６Ｂ）上に支持されるよう面被覆、接着または印刷な
どにより形成される。この構造は２個の直列接続された
抵抗及びコンデンサ素子をもたらすものであり、それら
は端子（Ｔｌ）−（Ｔｃ）、（Ｔ２）−（Ｔｃ）間に接
続されたスナバ回路（ｓｎｕｂｂｅｒｃａｐａｃｉｔａ
ｎｃｅｓ）を形成するように設計されている。２個のス
ナバコンデンサを並列接続することによりこのスナバ回
路の全容量を倍加することができる。

第１Ｂ図は第１及びＩＡ図に具体的に示した新規の圧電
セラミックスイツチング装置及び関連付勢回路の略回路
図である。第１Ｂ図において端子（Ｔ１）及び（Ｔ２）
は交流電源または妥当な極性の直流電源に接続される。

端子（Ｔ１）は中間導電面（１４）を介して接点（１７
）及び（１９）により形成されたスイッチ（Ｓｌ）を通
り共通端子（Ｔｃ）に接続される。端子（Ｔ２）は同じ
（中間導電面（１４）を介して協同接点（１８）及び（
２１）により形成されるスイッチ（Ｓ２）を通り共通端
子（Ｔｃ）に接続される。直列接続された抵抗（２５）
及びコンデンサ（ＣＩ２Ｂ）により形成されたスナバ回
路はスイッチ（Ｓｌ）と並列接続され、直列された抵抗
（２６〉及びコンデンサ（Ｃ１３Ｂ）より形成されたス
ナバ回路はスイッチ（Ｓ２）に並列接続される。スナバ
回路（Ｒ２５”）、（ＣＩ２Ｂ）及び（Ｒ２６）、（Ｃ
１３Ｄ）はスイッチを形成する各接点が開放して電流を
遮断する場合、その開放した接点間の急激な電位上昇を
緩和することにより接点（１７〉、（１９）間または（
１８）、（２１）間にアークが発生しないようにするも
のである。このようにして形成されたスナバ回路はスイ
ッチ（Ｓｌ）及び（Ｓ２）接点のためのｄＶ／ｄｔ保護
回路としての機能を果たすことになり、それらスイッチ
の動作寿命を長大化するとともに、電気的ノイズの発生
を減少させるものである。

使用者操作型付勢回路手段は選択的にスイッチ（Ｓｌ）
及び（Ｓ２）をそれぞれ開閉するものである。付勢回路
は常開型使用者操作スイッチ（２７）と限流抵抗（２８
）とダイオード整流回路手段（２９）を介して圧電セラ
ミックスイツチング装置（１１）の初期分極部分（１２
Ａ）または（１３Ａ）に直列接続される負極性の直流電
源または交流電源を含んでいる。この直流電源の正端子
または交流電源の他端子は共通端子（Ｔｃ）を介して共
通中間導電面（１４）に導かれる。好ましい実施例にお
いて、常開型使用者操作スイッチ（２７）は電気的また
は機械的に常閉型スイッチ（３１）に接続される。この
スイッチは限流抵抗（３２）と直列接続された上、それ
ぞれコンデンサ（Ｃ１２Ａ）及び（Ｃ１３Ａ）として示
す初期分極化上部及び下部圧電セラミックプレート素子
（１２Ａ）及び（１３Ａ）に並列接続される。素子（２
７）〜（３２）からなる付勢回路は図面を複雑にしすぎ
ないようにするため、第１図及びＩＡ図においてはそれ
らの具体的形状を図示してないが、これらの要素を第１
及びＩＡ図に示した圧電セラミックスイツチング装置（
１１）にどのように形成し、かつ組み込むかはこの発明
の趣旨に照らし当業者にとっては自明であると考えられ
る。

実際動作において、常閉型接点（３１）は上部及び下部
の初期分極化圧電セラミックプレート素子（１２Ａ）及
び（１３Ａ）を非充電状態に維持し、これによって撓み
装置（１１）はスイッチ（Ｓｌ）またはくＳ２）のいず
れをも閉接しない中立位置を維持することになる。例え
ば、スイッチ（Ｓｌ）により制御される負荷装置への電
流を供給するために接点（１７）及び（１９）からなる
スイッチ（Ｓｌ）を閉じることが要求される場合には、
使用者操作型スイッチ接点（２７）が閉じられる。これ
は限流抵抗（２８）、ダイオード整流回路手段（２９）
及び付勢回路入力端子と共通端子（Ｔｃ）とにわたして
接続された電源を介して上部圧電セラミックプレート素
子（１２Ａ）を充電することになる。この作用の結果、
常閉接点（３１）は自動的に開放して圧電セラミックプ
レート素子（１２Ａ）を充電し、これによって冒頭に述
べたようにそのセラミックプレート素子を物理的に変形
させ、接点（１９）を協同スイッチ接点（１７）上に閉
接することにより負荷（図示せず）に負荷電流を供給す
る。所望の期間が経過した後、使用者の選択に応じてス
イッチ（Ｓｌ）の接点（１７）、（１９）を介して供給
中の負荷電流は単に常開スイッチ接点（２７）を開放し
て常閉接点（３１）を自動的に閉接し、圧電セラミック
プレート素子（１２Ａ）を放電させることにより遮断す
ることができる。これは上部プレート素子（１２）を消
勢し、撓み装置（１１）をその常時の不活性な中立位置
に復帰させ、これによってスイッチ接点（Ｓｌ）または
くＳ２）のいずれをも閉接しないこととなる。接点（１
８）及び（２１）からなるスイッチ（Ｓ２）を開放する
装置動作もまたスイッチ（Ｓｌ）に関して説明した動作
と同様であり、したがってこれ以上の説明を省略する。

さらに、初期分極された可動撓みプレート部分（１２Ａ
）及び＜１３Ａ）に逆極性の電圧を印加することはダイ
オード整流器（２９）の接続極性を反転することにより
達せられ、必要に応じて実際の回路に用いられることに
なる。また、第１Ｂ図の回路の変形例として常閉接点（
３１）を除去することや、抵抗（３２）の値を抵抗（２
８）の約１０倍まで大きくすることなども行われる。

第１及びＩＡ図に示したものと同様な一般的形式を有す
る撓み型圧電セラミックスイツチング装置が遭遇する問
題点の１つは、接点（１９）及び（２１）を支持する可
動撓み部材（１２Ａ）、（１３Ａ）の自由端が連続付勢
中において湾曲化する傾向にあることである。付勢中に
おける自由端のこのような湾曲化傾向の生じる結果とし
て、有効に作用する接点面接が減少するとともに、加熱
度が大きくなり、接点閉接力が減少して接点間隔及び接
点閉接タイミングが厳密に制御できな（なり、したがっ
て装置動作の安定性及び信頼性を低下することになる。

このような問題を避けるため、本発明は第１及びＩＡ図
に最もよ（示す通り上部及び下部圧電セラミックプレー
ト素子（１２）及び（１３）の各初期分極された可動撓
み部分の自由端の幅方向にわたして支持された比較的薄
い剛体部材（３５）を用いるものである。このような剛
体部材（３５）を用いることにより撓み部分における自
由端の質量を均一化し、合成力を生じて、直線性を維持
し、行替中においてスイッチング装置１（１１）の動作
に影響を及ぼずような湾曲化を阻止するものである。適
当な設計により、剛体部材（３５）の質量は所望に応じ
て装置の撓み部分の運動中において全撓み動作が機械的
共振に近似したものとなるように設定される。

第１Ｄ、ＩＥ及び１２図は各圧電セラミック撓みプレー
ト部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）の自由端に支持された
電気接点（１９）及び（２１）を製造する好ましい手順
を示すものである。第１Ｄ図に最もよく示す通り、撓み
装置の自由端における中間導電面（１４）はその延長ま
たは突出部において長さ方向に形成されたスリット（１
４ｃ）により分離された両半部（１４Ａ）、＜１４８）
を有する箔体からなっている。第１Ｅ図に示すとおり、
導体箔の両手部（１４Ａ）及び（１４８）はそれぞれ上
向き及び下向きに曲げられて、それぞれ上部及び下部圧
電セラミックプレート素子部分（１２Ａ）及び（１３Ａ
）の先端に保持された各剛体部材（３５）の露出した上
面及び下面の約半分の長さを覆うものである。このよう
に折り曲げられた導体箔部分（１４Ａ）及び（１４８）
はここで付加的な箔（図示せず）により剛体部材（３５
）の外側上部及び下部面の全長に沿って延長され、これ
によって撓み素子に対する重力平衡が提供されるととも
に、第１及びＩＡ図に最もよ（示す通り、剛体部材の各
中央における導電性の平頭型リベット（１９）または〈
２１〉により、剛体部材（３５）上に保持される。各導
体箔の半部（１４Ａ）及び（１４８）並びに前記平頭リ
ベット（１９）及び（２１）を伴うそれらの延長部は中
間導電面〈１４）に対する良好な導電接続を提供するた
め、これら撓み接点を通じて比較的大きい負荷電流を供
給することによる間圧は軽減され、可動撓みプレート素
子（１２Ａ）、（１３Ａ）の過度の減衰振動を生ずるこ
となく、したがって撓み部材の固定端に含まれる問題は
減少する。

第２図は本発明に従って構成された改良型の圧電セラミ
ックスイツチング装置の第２の実施例を示す個所面図で
ある。第２図においては、第１図に関して説明した構成
を有する圧電セラミックスイツチング装置（１１〉は絶
縁ベース部材（４１）に支持される。ベース（４１）は
スイッチング装置（１１〉を保持し、撓み部分（１３Ａ
）及び（１２Ａ）の可動自由端上における可動接点（１
９）及び（２１）は互いに隣接したスイッチング関係に
おいて絶縁ベース部材（４１〉上に取り付けられた固定
接点端子（Ｔ５）、（Ｔ６）、及び鏡像的ベース部材（
４１’＞（図示せず）上に取り付けられた端子（Ｔ５）
、（Ｔ６’）にそれぞれ関連するものである。絶縁ベー
ス部材（４１）はその露出した面上に周知の方法におい
て多数の導電路を形成し、第２Ａ図に示すような、能動
パワー半導体装置（４２）を含む電気制御回路の種々の
要素を相互に接続するものである。能動パワー半導体装
置（４２）はなるべ（なら電力用トライアック、例えば
アメリカ合衆国のゼネラル　エレクトリック　カンパニ
イ社より製造販売されたものを用い、これをベース部材
（４１）の延長支持面に支持したものである。さらに、
このベース部材上には半導体装置（４２）とともに、第
２Ａ図に示すように、この装置（４２）を回路中の幾つ
かの素子に接続するために必要な導電路が支持される。

第２図の圧電セラミックスイツチング装置（１１）はそ
の中間導電面（１４）の延長部（１４Ａ）及び（１４８
）が除去されたことにより、接点（１９）及び（２１）
が前記導電面（１４）から電気的に分離されていること
を除いては、図面第１図及び第１Ａ図に関して図示説明
したところと同じである。第２図においては完全なスイ
ッチング装置の下部のみが開示されているが、これは装
置の上部が下部の鏡像をなしているため、上部を省略し
たからである。パワートライアック（４２）を含む第２
Ａ図の回路は撓みスイッチング装置（１１）の下部接点
（２１）により制御され、同様な回路（図示せず）は撓
み装置の上部接点（１９）を介して駆動される第２図に
示した構造の鏡像部分により制御される。以下の記述は
図示された構造の下部のみに関連するが、上部について
も同様に構成され、かつ動作するものである。

第２Ａ図の回路において、圧電セラミック撓み型スイッ
チング装置（１１）の下部における可動接点（２１）に
より閉じられる接点（Ｔ５）及び（Ｔ６）は端子（Ｔ１
）及び（Ｔｃ）を介して電気負荷（図示せず）を交流電
源に接続する負荷電流制御用のスイッチ（Ｓ３）を構成
する。第２Ａ図の回路は撓み操作型スイッチ（Ｓ３）の
スイッチ接点に通ずる電流をパワートライアック（４２
）の補助を得て遮断するようにした新規の補助整流回路
を構成するものである。このパワートライアック（４２
）は第３図に示すように、絶縁ベース部材または一方の
圧電セラミックプレート素子における非分極部の何れか
に形成されたヒユーズ素子（４３）を介してスイッチ（
Ｓ３）に並列接続されている。トライアック（４２）及
びヒユーズ（４３）には第１及びＩＡ図に関して説明し
た通りに形成され、かつ取り付けられた抵抗（Ｒ２５）
及びコンデンサ（Ｃ１２１３）の直流回路並びに抵抗（
Ｒ２５）及びコンデンサ（Ｃ１３Ｂ）からなる直列回路
より形成された２個のスナバ回路が並列接続される。コ
ンデンサ（Ｃ１２Ａ）及び（Ｃ１３Ａ）として示された
上部及び下部分極化可動撓みプレート素子（１２Ａ）及
び（１３Ａ）にはそれぞれ端子（Ｔ３）及び（Ｔ４）を
介して第１Ｂ図に示したものと同様に使用者操作スイッ
チ（２７）、（３１）（図示せず）を含む各付勢回路を
介して付勢電位が印加される。

回路動作においては、適当なゲート信号源（図示せず）
が設けられ、これがスイッチ（Ｓ３）を介して負荷に供
給されるべき交流の所望の位相点においてトライアック
（４２）へのゲート信号を供給される。このゲート付勢
点においてトライアック（４２）はターンオンし、撓み
スイッチ（１１）が接点（Ｓ３）を閉じるまでの短期間
においてのみ負荷電流を導通ずる。このような条件下に
おける（Ｓ３）スイッチ接点の閉接は閉接中のスイッチ
にかかる電位がトライアック（４２）の導通に基づいて
実質的に減少しているため、アークを実質的に発生する
ことなく達せられる。圧電セラミックスイツチング装置
（１１）によって物理的なスイッチ接点（Ｓ３）の閉接
後、トライアック（４２）の導通はスイッチ（Ｓ３）の
閉じられた接点端子（Ｔ５）及び（Ｔ６〉を通ずる動作
電流の分路効果に基づいて終了する。ゲート信号源（図
示せず）による端子（Ｔ７）を通じてのトライアック（
４２）へのターンオン信号はここで除去される。次に、
閉じられた撓みスイッチ（Ｓ３）を通ずる負荷電流の供
給は、第１図の実施例に関して説明した通りに付勢信号
入力端子（Ｔ４）を介して下部圧電セラミックプレート
素子（１３Ａ）に付勢電位を維持し続けることにより、
使用者の要求に応じて維持することができる。

撓みスイッチ（Ｓ３）の接点（Ｔ５）及び（Ｔ６）を通
ずる電流を遮断しようとするときは、圧電セラミック撓
み型スイッチ装ｆｌ！（１１）の消勢に先立つ交流電源
の動作周期におけるいずれがの点においてトライアック
（４２）をゲート信号源（図示せず）により再びゲート
オンする。これによりスイッチ（Ｓ３）の接点が開放し
始めると、電流は接点（Ｔ５）及び（Ｔ６）の電流路か
ら転じて導通したトライアック（４２）による回路に流
入することになる。

このような部分開放接点（Ｔ５）、（Ｔ６）及び（２１
）からの電流の転入により、トライアック（４２〉はア
ークがほとんどまたは完全に存在しない条件において撓
みスイッチ接点（Ｔ５）、（Ｔ６）の整流オフ（開放）
を補助するものである。次に、トライアック自体は負荷
電流源の次の電流ゼロ点またはその以前においてそのゲ
ートからターンオン代号を除去することにより遮断され
る。この時点におけるトライアック（４２）の遮断は、
その遮断時においてその両極間に再び現れる電圧の上昇
を緩和する働きを有するスナバ回路（Ｒ２５）、（Ｃ１
２Ｂ）及び（１１２６）、（ＣＩ３Ｂ）の作用に助けら
れる。これによりトライアック電圧の急激な上昇に基づ
（その予期しないターンオン及び再導通を回避すること
ができる。したがって、第２図の構造は高速、かつ確実
な同期差動型リレーを提供し、このような短期間動作中
のパワー半導体装置（４２）における大電流サージに基
づ（電流定格の顕著な増大を許容し、さらに圧電セラミ
ック撓みスイッチ装置（１１）の負荷電流制御用撓み動
作型スイッチ（Ｔ５）ｌ：２１）−（Ｔ６）の依然とし
て低い導通抵抗がその負荷電流導通条件において実質的
な加熱を伴わない有効な動作を許容するものであること
が理解されよう。

さらに、この新規のスイッチング回路は従来の常套的な
電磁リレー構造の特徴である大型、大重量、低速及び可
変応答性並びに高発熱性を排除するものであり、そのよ
うな構造に伴う平均的な浮遊インダクタンスをスイッチ
素子自体に形成された短い電気接続路に基づいて絶対的
な最小値まで実質的に減少させるものである。最後に、
多相回路構造並びに単極双投−中立オフシステムなどの
スイッチ構造も第２図に仮想線で示したような形態にお
いて実施し得ることが理解されるであろう。

第４図は低電圧付勢源を用いるようにした本発明の別の
実施例を示すものである。第４図に示した本発明の実施
例は撓みスイッチング装置（１１）を構成する圧電セラ
ミックプレート素子の非分極部（１２Ｂ）及び（１３Ｂ
）上において倍電圧回路を形成したことを除き、第１及
びＩＡ図に示した実施例とほぼ同様に形成され、かつ作
動するものである。第４図において表面支持半導体ダイ
オード（ＤＩ＞及び（Ｄ２〉のセットからなる能動半導
体装置はそれぞれ導電面部（１５Ｂ’）、（１５Ｂ”）
及び（１６Ｂ’）、（１６Ｂ−）上に支持される。各導
電面（１５Ｂ）及び（１６Ｂ）は各面内において適当な
絶縁ギャップにより各２つの部面（１５Ｂ’）、（１５
Ｂ−）及び（１６Ｂ’）、〈１６Ｂ″）に分離され、そ
れらの下側における非分極圧電セラミックプレート（１
２Ｂ＞及び（１３Ｂ）の各々からなる各２個の分離した
コンデンサ素子を形成せしめるものである。さらに、中
間導電面（１４）には（２０）で示すような絶縁部（接
着剤を充填したギャップ）が形成される。ギャップ（２
０）は圧電セラミックプレート素子（１２）及び（１３
）の初期分極部（１２Ａ）、（１３Ａ）の内側の導電面
（１４）の部分を、非分極部（１２Ｂ）、（１３Ｂ）の
内側の導電面部から電気的に分離及び絶縁するものであ
る。このように形成された装置は第４図に示された態様
において配線された絶縁導体により互いに接続され、第
４８図に略示するような電気回路を形成する。第４Ａま
たは第４Ｃ図の回路とは幾分相違するこの回路構成は、
すでに述べた通り不連続なハードワイヤー配線またはプ
リント回路を用いることにより類似の様相において形成
することもできる。第４Ａ、４８及び４０図に示した各
回路は撓みスイッチング装置（１１）のための付勢回路
入力としてＡＣ電圧の値をそれらの出力端子（Ｔ３）ま
たは（Ｔ４）においてそれぞれ２倍にするようにした周
知の古典的なダイオード型倍電圧回路である。かくして
、第４図に示した圧電セラミックスイツチング装置（１
１）がいわゆる家庭用交流電源としての１１５ボルト（
米国）においてのみ作動し得るものであれば、この第４
及び４８図に示すスイッチング装置は圧電セラミックス
イツチング装置（１１）の入力端子（Ｔ３）及び（Ｔ４
）に印加される付勢電位を倍加すべく採用され、第１及
びＩＡ図に関してすでに述べた通り、負荷電流制御用ス
イッチ接点（１７）、（１９）及び（１８）、（２１）
を選択的に開閉す゛ることかできる。その他の事項にお
いて、装置は第１及びＩＡ図に示したスイッチング装置
と同様に構成され、かつ動作し得るものである。

第５図は第１〜４図に関して説明した技術事項及び構造
的特徴に従って形成された本発明のさらに別の実施例を
示すものであり、第５Ａ図は非分極及び電気的中性の圧
電セラミックプレート（１２Ｂ）及び＜１３Ｂ）上に形
成された付勢電位ドライブ回路の略図を示すものである
。第５図（並びに第６図）においてクランプ手段（２２
）、（２３）は図を簡単にするため省略されているが、
外側導電面（１５）及び（１６）におけるギャップ（１
５Ａ）、（１６Ａ）は明確に示されている。第５図は第
５Ａ図に略示した電圧３倍回路を形成するように設計さ
れたプリント回路を具体的に示している。すなわち、こ
の回路によれば、比較的低い電圧の交流がその電圧の実
効値の３倍を有する直流電圧に変換され、これが撓みプ
レートを駆動するための付勢電位として初期分極された
圧電セラミック撓みプレート部（１２Ａ）及び（１３Ａ
’）に印加されるようになっている。

第６図は第５図と想像しているが、その非分極中性圧電
セラミックプレート部（１２Ｂ）、（１３Ｂ）の各外表
面に第６Ａ図に略示するような電圧４倍回路を形成して
なる圧電セラミックスイツチング装置（１１）を示して
いる。第６Ａ図の電圧４倍回路及び第５Ａ図の電圧３倍
回路は周知の構造及び動作を有するものであり、したが
ってこれ以上の説明を省略する。しかしながら、これら
の電気回路図に示されたコンデンサは第５図および第６
図に示すように、これらのコンデンサ上に支持されたダ
イオード（Ｄｌ）、（Ｄ２）等々と対応するサフックス
番号を付したくＣ１）、（Ｃ２）等々であるものとする
。第５図及び第６図の装置において、非分極中性の圧電
セラミックプレート部（１２Ｂ）及び（１３Ｂ）上に導
電面（１５Ｂ）の島を形成する態様は第１図に関して説
明したものと同様であり、周知の感光膜処理方式または
エツチング技術などが採用される。このようにして第５
図における所望のサイズのコンデンサ中性電極（１５Ｂ
１）、（１５Ｂ２）及び（１５８３）並びに、第６図の
コンデンサ中性電極＜１５Ｂｌ）、く１５Ｂ２）、（１
５８３）及び（１５８４）がこれら数個の電極間にわた
る妥当なサイズの接続導体とともに形成される。第５図
の半導体ダイオード（Ｄｌ）〜（Ｄ３）または第６図の
くＤｌ）〜（Ｄ４）は各金属化電極面上に支持される。

第５図及び第６図の構成を具体化するに当たっては、ハ
ンダ付、超音波接合技術または適当な導電面性接着剤、
その他を用いることにより金属化電極（１５Ｂ１）、（
１５Ｂ２）等々の導電面に直接支持するための半導体ダ
イオード装置が個別的に採用される。これらの製造段階
は圧電セラミック撓み型装置の活性化及び初期分極され
た可動部（１２Ａ）、（１３Ａ）の前記初期分極後に実
施され、高い初期分極電位により起こり得る素子の損傷
を防止するものである。選択的にコンデンサ電極領域（
Ｉ５）及びダイオード（Ｄｌ）〜（Ｄ３）または（Ｄｌ
）〜（Ｄ４）は適当な集積回路技術により形成すること
もできる。例えば１９６８年アメリカ合衆国ニーヨーク
洲ニューヨークのリサーチ　ェデュケーション　アソシ
エイツより出版されたマックス　ホージル著の“マイク
ロエレクトロニクス”はこのような集積回路技術を開示
している。当然ながら、すでに述べた本発明の第１図、
ＩＡ図及び２図の実施例において用いられた対応するコ
ンデンサ電極及び導体の形成においても同様な技術を用
いることができる。

第７図及び７Ａ図は圧電セラミック撓みスイッチング装
置（１１）がスイッチ接点（１９）またはスイッチ接点
（２１）を介して選択的に回路を閉じることにより、第
７Ａ図に示されたトライアック（４２）、（４２′）ま
たはＳＣＲもしくはパワートランジスタなどのような対
応するゲート制御型パワースイッチの制御ゲートにゲー
ト信号電流を供給するようにした本発明のさらに別の実
施例を示す図である。

撓みスイッチング装置（１１）の内側導電面（１４）の
部分から外れて形成された導体は、本発明の第１及びＩ
Ａ図に関して前述したような撓み装置の非分極部（１２
Ｂ）及び（１３Ｂ）上に形成された電流抵抗（２５）及
び（２６）への電気接続を提供するものである。電流制
限抵抗（２５）及び（２６）はそれぞれ圧電セラミック
撓みスイッチ接点（１９）及び（２１）を介して各付勢
されたスイッチ接点（１９）及び（２１）に関連するト
ライアツク装置（４２）のＩ１１御ゲートに接続される
。

回路動作においてゲート制御型パワースイッチング装置
（４２）のいずれか一方または他方のターンオンはスイ
ッチ装置（１１）の妥当な初期分極化圧電セラミックプ
レート素子を付勢し、その関連するパワートライアック
（４２）のゲート入力端子を閉じることにより達せられ
る。ここで、初期分極化圧電セラミックプレート素子に
蓄積された電荷がトライアックのゲート中に放出され、
トラ・イアツクに適当なターンオン電流を与えてそれを
ターンオンし、通電させる。トライアック（４２）また
は（４２゛〉のいずれがターンオンすると、負荷〈５１
）または（５２）が導通したパワートライアックスイッ
チ（４２）または（４２’）を介して交流負荷電流の供
給を受ける。また、導通時のトライアックパワースイッ
チ（４２）のターンオフは先に付勢された撓みスイッチ
装置（１１）の初期分極化圧電セラミックプレート部（
部分（１２Ａ）または（１３Ａ）のいずれか）を交流電
流の周期中における妥当な点において単に消勢すること
により達せられる。所望に応じて第１Ｂ図に関して述べ
たような適当なスナバ回路がゲート制御型パワースイッ
チング装置（４２）にわたして接続され、これらのスイ
ッチング装置がターンオフ後においてそれらの両端に現
れる順方向負荷電圧に抗するための絶縁耐性を補助する
ものである。。

第７図におけるスイッチング装置（１１）を補助する適
当な構成は第１図に関してすでに述べた通りである。

第７Ｂ図は本発明に従って構成された新規の圧電セラミ
ック撓み型スイッチ（１１）を用いたパワー回路のゲー
ト構成の変形例を示す図であり、撓み型スイッチ（１１
）の圧電セラミックプレート素子に蓄積された電気エネ
ルギーが同図に示された負荷（５１）または（５２）へ
の負荷電流を供給するＳＣＲ、パワートランジスタまた
はトライアック（４２）などのゲート制御型パワー半導
体型スイッチのためのゲート電流源として用いられる。

第７Ｂ図の回路構成はカソードの極性に関して正極性の
ターンオンゲート電流を供給しなければならないような
ゲート制御型パワー半導体スイッチを使用するものであ
る。この構成においては、直流電源の正端子または交流
電源の一方の端子に接続されたアノードを有する整流器
（２９Ｐ）により付勢回路が構成される。ダイオード（
２９Ｐ）のカソードは限流抵抗（２８）を介して常開型
使用者スイッチ（２７Ａ）または（２７Ｂ）のいずれ一
方の常閉接点に接続され、このスイッチは撓み装！（１
１）の初期分極化可動圧電セラミックプレート素子（１
２Ａ）または（１３Ａ）の外側導電面（１５）または（
１６）に導かれる。外側導電面（１５）または（１６）
は常時は付勢されず、常閉スイッチ（３１Ａ）または（
３１Ｂ）のいずれか一方における常閉接点によりＤＣ電
源の負端子またはＡＣ電源の一方の端子に接続されてい
る。スイッチ（２７）及び（３１）からなる２組のスイ
ッチセットは電気的または機械的に相互接続され、（２
７）または（３１）のいずれか一方が開放すれば、他方
が閉じるようになっている。装置（１１）の自由端にお
ける撓み駆動接点（１９）及び（２１）はそれぞれ協同
接点上に閉接し、限流抵抗（２５）または（２６）のい
ずれかを介してゲート制御型パワー半導体スイッチ装五
（４２’　）または（４２）に接続され、これによって
負荷（５１〉または（５２）に通電するようになってい
る。

回路動作において、使用者が例えば常閉接点（２７Ａ）
をとじると、撓みスイッチング装置（１１）の圧電セラ
ミックプレート素子（１２Ａ）が整流器（２９Ｐ）、限
流抵抗（２８）及び常開スイッチ（２７Ａ）の閉じられ
た接点を介して充電される。常閉スイッチ（３１Ａ）は
自動的に開放し、これによってプレート素子（１２Ａ）
の充電が可能となる。プレート素子（１２Ａ）を十分に
充電することにより撓み装置（１１）が変位して接点（
１９）をその協同接点上に閉接し、ここから抵抗（２５
）を介してゲート制御型パワースイッチ（４２゛）のゲ
ートに接続するため、必要な短時間内において圧電セラ
ミックプレート素子（１２Ａ）には十分な電気エネルギ
ーが蓄積される。これによりゲート制御型パワースイッ
チング装置ｆ！（４２’）をターンオンするに十分なゲ
ート電流が供給される。このゲートターンオン電流は圧
電セラミックプレート素子（１２Ａ）の外側導電面（１
５）において、内側導電面（１４）に背反する向きで接
続された接点面を有するように形成された接点（１９）
を介して供給される。このような接続を提供するための
接点（１９）並びに（２１）の改変は第１Ｂ、ＩＥ及Ｉ
Ｆ図に示した態様から自明に理解し得るであろう。この
ようにしてパワースイッチ（４２’）のゲートに供給さ
れたゲートターンオン電流はこの半導体パワースイッチ
（４２’）を妥当にゲートオンし、使用者操作スイッチ
（２７Ａ）が対応する接点上に閉じられている限り、そ
の導通状態を維持し、これによって負荷（５１）は導通
したゲート制御型パワー半導体スイッチ装置（４２°）
を介して負荷電流を供給される。撓みスイッチング装置
（１１）の圧電セラミックプレート素子（１２Ａ）は整
流器（２９Ｐ）、限流抵抗（２８〉及び常開スイッチ（
２７Ａ）の閉じられた接点を介して充電される。常開ス
イッチ（３１Ａ）は自動的に開放し、これによってプレ
ート素子（１２Ａ）の充電が可能となる。負荷（５２）
に通電すべく他方のゲート制御型パワースイッチ（４２
）をターンオンすることが要求される場合には、圧電セ
ラミックプレート素子（１２Ａ）に通電する常開スイッ
チ（２７Ａ）をその常開位置に復帰させるとともに、圧
電セラミックプレート素子（１３Ａ）に通電するための
他方の常開スイッチ（２７Ｂ）を閉接し、これによって
ゲート制御型パワースイッチ（４２）をターンオンし、
その結果、負荷（５１）について述べたと同じ態様にお
いて負荷（５２）に負荷電流を供給するものである。

第７Ｃ図は逆極性で接続したことにより特定の形式にお
けるゲート制御型半導体パワースイッチ（４２）の制御
ゲートに負極性のゲートターンオフ信号を供給するよう
にした撓みスイッチ装置（１１）を゛示すものである。

すなわち、この場合の半導体パワースイッチ（４２’）
または（４２）はそのゲートに負極性のターンオフ信号
を供給されることにより負荷（５１）または（５２）の
いずれかを通ずる負荷電流をターンオフするように設計
されたものである。ある種の形式の装置の場合には、２
個の独立した付勢（消勢）回路として、例えば一つは第
７Ｂ図に示すようにターンオンを目的として正極性のゲ
ートターンオン信号を供給するものとし、他方の回路は
第７Ｃ図に示す構成を有することにより負荷電流をター
ンオフする負極性のゲートターンオフ信号を供給するも
のを設けることができる。

第８図、第８Ａ図、第８Ｂ図及び第９図はいずれもすで
に述べた単一の中間導電面に代えて、２枚の分離した中
間導電面（１４Ｕ）及び（１４Ｌ）を採用した本発明の
さらに別の実施例を示すものである。

第８図において２枚の中間導電面（１４Ｕ）及び（１４
Ｌ）は圧電セラミックプレート素子（１２）及び（１３
）の全長を通じてそれらの初期分極部分（１２＾）及び
（１３Ａ）及び非分極中性部分の双方の面上において形
成されている。初期分極部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）
の可動端部上に接点（１９）及び（２１）を形成するた
め、中間導電面（１４０）の全幅は上向きに折り曲げら
れ、第１Ｂ、ＩＥ及びＩＥ図に関してすでに説明した方
法において撓み部材（１２Ａ）の自由端の上面を横断す
るように保持され、かつリベット止めされた剛体部材（
３５）の上にまであてがわれる。第１〜７図に示した実
施例との基本的な相違点は、第１図における単一の中間
導電面（１４）がスリットによって両半部に切断された
突出部（１４Ａ）及び（１４８）を有し、その一方が上
向きに折り曲げられるとともに他方が下向きに折り曲げ
られているのに対し、第８図及び第９図の実施例におい
ては中間導電面（１４０）及び（１４Ｌ）がそのような
縦割突出部をもたず、単一の突出部（１４ＵＡ）の全幅
が絶縁剛体部材（３５）上に折り曲げられ、図示のよう
に中央の平頭型リベット（１９）により保持されている
ことである。下部導電面（１４Ｌ）の場合には、逆にそ
の突出部（１４Ｌ）の全幅が下向きに折り曲げられて、
絶縁剛体部材（３５）上に重ね、同様に平頭型リベット
（２１）により保持゛される。

２枚の中間導電面（１４Ｕ）及び（１４Ｌ）は圧電セラ
ミックプレート素子部材（１２）及び（１３）の全内側
面に強固に保持されるとともに、それらの間には薄い接
着剤層（６１）が介在し、全体として撓み装置（１１）
を形成するものである。本発明の第８図の実施例の好ま
しい形態において、接着剤層（６１）は絶縁性であり、
したがって各内側導電面（１４０）及び（１４Ｌ）はい
ずれか１方向への撓みを生ずる撓みスイッチ装置（１１
）の付勢中において異なった電位に維持されることがで
きる。他の形、態においては、２枚のプレート素子り１
２〉及び＜１３）を保持するために導電性接着剤（６１
）を用い、これによって内側導電面（１４Ｕ）及び（１
４Ｌ）の双方を等電位に維持することもできる。この目
的において、本発明のいずれかの実施例中に用いた接着
剤は先に述べた通りの初期分極処理中もしくは雰囲気保
護のための真空封入装置の装着（焼付け〉中において要
求される高温に耐え得るものである。本発明の全実施例
のための典型的な接着剤としては、例えばＧＥＭＩＤ（
イミドエーテル、ＰＩＱ（ポリイミドインドロキンシリ
アン−ディオン）ＰＥＫ（ポリエチルケトン）ＵＬＴＩ
Ｍ（ポリニドキシレン）またはＵＬＴＥＭ（ポリエーテ
ルイミド）などがある。通常これらの接着剤は絶縁性で
あるが、これらの接着剤層（６１）中に極微の導電粒子
を添加すれば、２枚の中間導電面（１４Ｕ）及び（１４
Ｌ）を動作中において同電位に維持することが要求され
るような場合の導電性接着剤層とすることができる。し
かしながら、接着剤層（６１）は実質上の無孔隙性（ピ
ンホールフリー〉として撓み部材の夕（部に導電面（１
４Ｕ）及び（１４Ｌ）を接続する場合の十分な助けとな
るよ′うにすることが重要である。

本発明においてすでに列挙したような周知の撓み型圧電
セラミックは正確に成形され、かつ焼成されたならば、
長い動作寿命となるよう十分高い密度を有するものであ
る。本発明においては選択的に形成した電極の使用を通
じて表面破壊を回避するための比較的長いクリープ路を
提供するとともに、前述したような種々の不活性な保護
被覆及び接着剤を使用することにより前記のような圧電
セラミック撓み部材の動作寿命を延長しようとするもの
である。第８図に示した本発明の実施例は圧電セラミッ
ク撓み装ｅ　（１１）の初期分極化可動撓み部分（１２
Ａ）及び（１３Ａ）の外側面上に不活性保護被覆（６２
）を形成したものである。この不活性保護被覆（６２）
はポリイミドシロキサン共重合体からなり、撓み装置を
不都合な振動減衰効果を伴うことなく運動せしめるに十
分な可撓性を有する極めて薄い無孔隙性の均一な不活性
保護被覆を形成するものである。非分極クランプ部（１
２Ｂ）及び（１３Ｂ）から区分して独立した可動分極化
撓み部分（１２Ａ）及び（１３Ａ）を提供するように選
択的に撓み部材を初期分極処理するとともに、第８Ａ、
第８Ｂ図において最もよ（示す通り、不活性保護被覆に
おいて初期分極化圧電セラミックプレート素子（１２Ａ
）、（１３Ａ）の側縁から戻る方向に折り返し、妥当に
形成された導電面（１４０）、（１４Ｌ）、（１５）及
び（１６）に接する凹部を成形すること、並びに撓み素
子の活性化領域の全体を包囲しつつその圧電セラミック
撓み素子のクランプ端に生ずる鋭敏な撓み作用には影響
されない無孔隙性保護面を提供することは、圧電セラミ
ック撓み型スイッチング装置における安定性、動作再現
性、及び絶縁耐力並びに好ましい動作寿命を与えるため
の最も重要な項目である。これらの特徴はさらに、すで
に周知された撓みスイッチング装置において可能であっ
た程度の高い初期分極電位を許容するものである。これ
により圧電セラミック撓み型スイッチング装置は従来の
同サイズの装置に比してより大電力の取扱いが可能とな
る。

第８Ｄ図を参照すると、複数の曲線Ａ−Ｄは種々の圧電
セラミック撓み型装置の特性を示すものである。第８Ｄ
図は撓み装置が発生した撓み力を縦軸で、また時間を横
軸で示すものである。曲線Ａは本発明に従って形成され
、適当な真空または保護雰囲気管に封入した圧電セラミ
ックスイツチング装置の力対時間特性を示しているが、
これは無限の時間にわたって実質上一定の撓み力が得ら
れることを示している。第８．９図に関して前述したよ
うなポリイミドシロキサン共重合体の無孔隙性、かつ不
活性の保護被覆を有する空気中で作動するようにした本
発明の圧電セラミック撓み型スイッチング装置は、曲線
Ｂで示すようにその圧電セラミック素子コンデンサから
付勢電荷が漏出することに基づき極めて緩やかな勾配に
おいて徐々に降下する短時間スケールではほぼ一定の力
対時間特性を有する。これに対し保護被覆を有する従来
の圧電セラミック撓みスイッチ装置の撓み力対時間特性
は、装置が低湿度の空気中で作動する場合において曲線
Ｃを描き、高湿度条件下において曲線Ｃ°を描くもので
あり、特に曲線Ｃ°からは従来技術の保護被覆を有する
圧電セラミックスイッチの撓み力は高湿度下において急
激に降下することを示している。曲線りは何らの保護被
覆をも有しない従来の圧電セラミック撓み型装置の撓み
力対時間特性である。これらの曲線から明らかな通り、
圧電セラミック撓み素子のインピーダンスを一貫して高
い値に維持することにより、圧電セラミックからの洩れ
電流が時間または湿度の上昇とともに増大するこきを防
止しない限り、撓み力の重大な低下が発生する。すなわ
ち、圧電セラミックからの洩れ電流の増大はこれに高い
付勢電圧を印加して装置動作を安定化しようとする機能
を阻害することになるからである。

第８Ａ、８Ｂ、８Ｃ図はいずれも不活性保護波Ｗ（６２
）の気密効果を改善し得る製造技術を示すものであり、
これらは第８図において曲線Ｂもしくは理想曲線Ａに近
似した搗み力対時間特性曲線に対応するものである。第
８Ａ図において特定の被覆は初期分極化可動撓みプレー
ト素子部分（１２Ａ＞及び（１３Ａ）の露出側繰上にお
いてかなりの深さまで突入した被？Ｅ［（６２）として
形成されている。この被覆は外側導電面（１５）及び（
１６）の中間平坦部を露出させたままとするか、または
単に薄（覆うのみである。この実施例において内側導電
面（１４Ｕ）及び（１４Ｌ）の側縁は幅方向に短（して
不活性保護被覆のかなりの部分を間隔中に突入させ、そ
うでなければ、この内側導電面の露出した側縁により占
有されたであろう領域まで覆わせるようにしている。経
験によれば、電流洩れ及び電圧破壊が発生するのは通常
上部導電面と内側導電面との間の側縁においてである。

装置の付勢状態におけるこのような電圧破壊及び電流洩
れを回避するため、第８Ａ図に示すような構造が推奨さ
れる。言うまでもなく、第１図の実施例においては単一
の中間導電面（１４）が用いられたものであるが、例え
ばその実施例においても同様な技術は側縁間の好ましく
ない電流洩れを回避するために用いることかで゛きる。

第８Ｂ図は初期分極化可動撓み部分（１２Ａ）、（１３
Ａ）全体とそれらの両側縁、並びに関連する内側及び外
側導電面（１５）及び（１６）を不活性保護被覆（６２
）により完全に包囲した本発明の実施例を示すものであ
る。さらに、第８Ｂ図は（６３）及び（６４）で示す異
なった両側タブを撓み装置の被覆から引き出し、これを
それぞれ内側導電面（１４０）及び（１４Ｌ）への端子
接続として用いる態様を示している。撓み部材を一体構
造中に結合すべく用いられた接着剤がＭ！縁性であれば
、上部及び下部の内側導電部材（１４Ｕ）及び（１４Ｌ
）は分離した電位に維持されるが、選択的に結合用接着
剤が導電性であれば、端子（６３）または（６４）はこ
の装２のための出力端子などとして用いることができる
。

第１０図は側縁タブ端子（６３）または（６４）が撓み
スイッチング装置の長さ方向に沿って異なった配置にお
いて形成された本発明の実施例を示している。第１０図
は（７１）で示す絶縁ギャップによって２部分に分割さ
れた単一の共通導電面（１４）を有する装置を示してい
る。前記ギャップ（７１）はこの撓みスイッチング装置
が適当なりランプ手段（図示せず）によりクランプされ
るようにした外側導電面（１５）及び（１６）における
ギャップ（１５Ａ）及び（１６Ａ）の下側に整合してい
る。この構成によれば、側縁タブ（６３）は圧電セラミ
ックスイツチング装置の初期分極化可動撓み部分（１２
Ａ）、（１３Ａ）の内側に配置された中間導電面（１４
）の部分に接続するための端子を提供し、側縁タブ（６
４）は圧電セラミックスイツチング装置の非分極部分（
１２Ｂ）、（１３Ｂ）の内側における中間導電面部分（
１４）に接続するための端°子を提供する。

第８Ｃ図は第８．８Ａ、８Ｂ図に従って構成された圧電
セラミック撓み装置の部分断面図であるが、均一な不活
性保護被覆（６２）が（６２Ａ）で示すように、初期分
極化圧電セラミックプレート素子（１２Ａ）のいずれか
の露出面上に折り曲げられ、かつこれを覆うようにした
範囲を明らかにするようその該当部分を誇張して示した
ものである。この領域形成の形式は、例えばクランプ部
材（２２）、（２３）を受は入れるため、製造中におい
て外側導電面（ｌ５）及び（１６）にギャップ（１５Ａ
＞及び（１６Ａ）を形成することにより形成される。こ
の部分において、外側導電面の露出した切断、エツチン
グまたはその他の方法により形成された側縁間において
電流洩れや電圧破壊を生ずるものである。このような望
ましくない効果を防止するため、一定の不活性保護被覆
（６２）（図において（６２Ａ）で示す）が外側平坦露
出導電面及び装置の初期分極可動撓み部分における両側
縁、初期分極された平坦圧電プレート素子の両側縁、並
びにそれらの間に挟まれる中間導電面の引っ込んだ側縁
を覆い、さらに外側導電面（１５）及び（１６）の除去
により露出した初期分極化圧電セラミックプレート素子
のいずれかの部分、並びにそのような除去により露出し
た凹部形状をなす選択的に金属化された外側導電面の側
縁部上に敷延され、これらを覆うものである。

第９図は電圧破壊及び電流洩れの生ずるおそれが高いた
め、装置を妥当に形成するためにはかなりの注意を要す
るような圧電セラミック撓み装置（１１）の異なった領
域を示す本発明の別の実施例を描いた図である。この領
域はスイッチング装置の自由端において外側導電面（１
５）及び（１６）が細永い絶縁性剛体部材り３５）まで
、またはその近傍までのびているところである。これら
の交叉領域において接点（１９）及び（２１）は内側導
電面の部分（１４ｔｌＡ）及び（１４ＬＡ）と関連して
形成される。これらの接続において剛体部材（３５）に
隣接した導体面（１５）及び（１６）の部分は切断、エ
ツチング、その他の方法により除去し、かくして形成さ
れた空間中に付加的に活性保護被覆（６２Ｂ）を充填す
ることが必要である。

第９図に示した本発明の実施例における撓み装置（１１
）はさらに、その初期分極化及び非分極部分に沿っての
びる中間導電面（１４Ｕ）及び（１４Ｌ）の部分がクラ
ンプ手段（２２）〜（２３）に沿ってのびる領域におい
て絶縁接着剤（６３）からなる絶縁セグメントを形成す
ることにより互いに絶縁されている。その結果、初期分
極された圧電セラミックプレート素子部分（１２Ａ）及
び（１３Ａ）に沿ってのびる中間導電面（１４１１）及
び（１４Ｌ）の部分は非分極圧電セラミックプレート素
子部分（１２Ｂ）及び（１３Ｂ’）に沿ってのびる中間
導電面の部分から電気的に絶縁されることになる。

第１１図は本発明に従って構成された圧電セラミック撓
み型スイッチング装置の非分極プレート部分に関する第
１０図と同様な部分斜視図であり、第８図及び第９図に
示したように、装置の内側導電面（１４１Ｊ）または（
１４Ｌ）のいずれかに電気接続を形成するための端子タ
ブを提供する異なった製造技術を示すものである。第１
１図に示す通り、上部及び下部非分極圧電セラミックプ
レート素子部分（１２Ｂ）及び（１３Ｂ＞の各々におけ
る１隅は面取りもしくは角取りく斜面化）され、これに
よって上部プレート素子部分（１２Ｂ）に保持された下
地となる内側導電面（１４１Ｊ）、及び各プレート部分
（１３１３）に保持された上地としての内側導電面部分
（１４Ｌ）に到達するための露出部となっている。この
ようにして得られた露出導電面はそれらの面上に金属ワ
イヤコネクタまたは他の適当な端子タブを保持して電位
及び電流の導通を可能にするものである。

単一の中間導電面（１４）のみを用い、あるいは選択的
に２枚の分離した中間導電面（１４０）及び（ｉ４Ｌ）
を（６５）で示す導電性及び接着性の中間タブを使用す
ることにより電気接続した装置において中間導電面への
電気接続を達成するための機構はその構造の先端に袋筒
される。

冒頭部分で述べた通り、完全な圧電セラミック撓み型ス
イッチング装置（１１）は装置の初期分極化可動圧電セ
ラミックプレート部分の分極に先立って前述したすべて
の特徴を有しない場合でも、はぼ完全に製造できるもの
と考えられる。従来技術の圧電セラミックプレート素子
において、通常実施されていたようなオイル中での早期
分極処理を行うよりは装置の物理的完成後、初期分極を
行う方が装置動作の安定性を得る上で好ましいことが確
認された。確実な１００９６密度の圧電セラミック材料
が存在しないことに鑑み、もしそれが高電圧による初期
分極処理中の圧電セラミックプレート素子において起こ
り得る何らかの電流洩れまたは電圧破壊を回避するため
には、それが本質的な事項ではないにしても、初期分極
前のシール操作が要求される。しかしながら、上述した
態様において提供される気密パッケージの度合いは、必
然的に各スイッチング装置の適用において要求される絶
対的な安定性の度合いに応じたものとなる。

か（して、ある種のスイッチング装置においては、絶対
的な気密パッケージ（またはそれに近いパッケージ）は
装置の比較的緩やかな動作仕様に基づいて要求されない
こととなる。さらに、導電面（１５）、（１６）、（１
４）または（１４０）または（１４Ｌ）の選択的な電極
化及び形状の特定は側縁のまわりにおける電圧洩れ及び
動作歪みに関する保護機能の拡大を提供するとともに、
通常の切断及び加工処理技術において生じたような微視
的なエツジクラックに基づ（圧電セラミック撓み型装置
の性能低下あるいは動作寿命サイクルの問題を軽減する
ものである。

以上の説明から明らかな通り、本発明は改良された圧電
セラミックスイツチング装置及びそのような装置の改良
された製造技術、並びにそのようなスイッチング装置の
付勢及び適性使用のための新規の電気回路を提供するも
のである。この改良された構造は圧電セラミックスイツ
チング装置を構成する圧電セラミックプレートの非分極
部分に支持された付勢もしくは駆動回路を装備すること
を含むものである。このような構成により、スイッチン
グ装置のサイズ、重量及び嵩張りを顕著に縮小し、これ
によって回路要素を全体としてミニチュア化したコンパ
クトで、簡便なスイッチング装置を提供するものである
。さらに、装置と併°用する回路要素は装置自体の一部
に取り付けることができるため、回路の浮遊インピーダ
ンスを顕著に減少し、これによって装置動作中の回路ノ
イズ耐性を改善するものである。

本発明に従って構成された圧電セラミックスイツチング
装置は同様な規格の従来技術型装置に比して太き（改善
された構造と動作特性とを有する。その結果、本発明の
改良された圧電セラミックスイツチング装置は高い安定
性及び信頼性において動作するとともに、実質的な回数
のスイッチング動作を要求する使用期間の長寿命化を達
成するものである。

産業上の利用可能性本発明によって構成された特徴的構成を有する改良され
た圧電セラミックスイツチング装置及びシステムは、゛
住宅、商業及び重工業等における種々の電力定格を有す
る種々の電気負荷に対し電流の供給を制御するスイッチ
ング装置として広範囲に用いることができる。前述した
新規の構成に基づき本発明のスイッチング装置は最近ま
で用いられてきた電磁駆動型スイッチング装置に比して
軽量、小型、かつ低コストであって、応答時間の早いス
イッチ動作を実行するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って構成された新規の圧電セラミッ
ク撓み型スイッチング装置の平面図、第１Ａ図は第１図
のＬＡ−ＬＡ線に沿って見た縦断面図、第１Ｂ図は第１図のスイッチング装置を動作させるため
に用いられる新規の駆動回路の回路図、第１Ｃ図は第１
図のＩＣ−ＩＣ線に沿って見た装置横断面図、第１Ｄ図は第１図に示したスイッチング装置の可動撓み
端を製造工程途上の未完成状態において示す平面図であ
って、撓み型圧電セラミックスイツチング装置の可動端
における負荷電流制御接点を形成する態様を示す図、第１Ｅ図は第１Ｄ図に示した装置の同様の部分について
第１Ｄ図の段階に続く後の段階において示す斜視図、第１Ｆ図は第１Ｄ図及び第１Ｅ図に関連して示した前記
可動端部の接点形成方法を示す完成装置の部分側面図、第２図は本発明に従って構成された新規の圧電セラミッ
クスイツチング装置の異なった実施例であって、分離し
た絶縁へ−ス部材上に装置を取り付けた状、態を示す縦
断面図、第２Ａ図は第２図の装置により制御される回路であって
、その装置上に形成されたものを示す回路図、第３図は撓み型圧電セラミックスイツチング装置の非分
極中性端部をその部分に接着した電気ヒユーズ素子とと
もに示す部分平面図、第４図は本発明に従って構成され
た撓み型スイッチ装置の非分極部分上に設けられた能動
回路素子であって、その装置のための付勢回路を構成す
るように不連続的なワイヤコネクタに接続されたダイオ
ード整流素子を含むものを示す縦断面図、第４Ａ図、４８及び４０図は第４図に示した圧電セラミ
ックスイツチング装置と併用する付勢回路として使用す
るに適した倍電圧整流回路の３つの異なった実施例であ
って、第４８図の回路構成が第４図に示した回路素子の
物理配置に対応して撓み型スイッチング装置の非分極部
分上に支持されたものであることを示す回路図、第５図は本発明に従って構成された圧電セラミックスイ
ツチング装置の異なった実施形態であって、それがどの
ように製造されるかを示す上面斜視図、第５Ａ図は前記第５図の素子配列により構成される電圧
３倍化回路を示す図、第６図は電圧４倍化ダイオード整流回路を用いた本発明
によるスイッチング装置のさらに別のスイッチ形態を示
す上部斜視図、第６Ａ図は前記第６図の素子配列によって構成された電
圧４倍化ダイオード整流回路を示す図、第７図は本発明
に従って構成された圧電セラミック撓み型スイッチング
装置のさらに別の形態であって、装置の撓み素子におけ
る中立位置の両側においてＨ型二重スイッチ動作を行う
ようにしたものを示す側断面図、第７Ａ図は第７図の装置とともに動作する負荷回路の実
施例を示す回路図、第７Ｂ図は第７図の双方向性圧電セラミ・ンクスイッチ
ング装置により制御される負荷回路の第２の形式であっ
て、スイッチング装置が大電力定格のゲート制御型パワ
ー半導体スイッチのゲートに直接ゲート電流を供給する
ようにしたものを示す回路図、第７Ｃ図は第７Ｂ図に示した回路の鏡像型であって、タ
ーンオフ型のゲート信号制御型パワー半導体スイッチを
用いるために負極性のゲート電流を提供する反転電圧を
どのようにして取り出すかを示す回路図、第８図は本発明に従って構成された圧電セラミック撓み
型スイッチング装置のさらに別の実施例であって、装置
の初期分極化可動撓み部分上に均一な被覆を施したもの
を示す縦断面図、第８Ａ図は第８図の８Ａ−８Ａ線に沿
って見た横断面図、第８Ｂ図は第８図と同様な装置において初期分極化可動
撓み部分の平坦な外表面全体を覆う選択的な被覆構造を
有するものを示す第８Ａ図と同様な縦断面図、第８Ｃ図は第８図の装置においてクランプ手段の下側の
部分であって、圧電セラミックプレート素子の初期分極
化部分のいずれかの露出縁部を均一な被覆によりどのよ
うに覆うかを示す部分縦断面図、第８Ｄ図は撓み力対時間曲線であって、従来技術におい
て保護被覆を形成し、または保護被覆を形成しなかった
圧電セラミック撓み型スイッチング装置の前記特性、並
びに本発明の好ましい実施形態によって得られた特性を
示す特性曲線図、第９図は第８図と同様な本発明の実施
例の縦断面図であって、装置の撓み素子の自由端におい
て負荷電流制御接点がどのように形成されるかを示す図
、第１０図及び第１１図はそれぞれ第８図及び第９図に示
された装置の圧電セラミックプレート素子上に形成され
た導電面を介して付勢電位を印加し、もしくは負荷電流
を供給するための端子タブを形成するための２つの異な
った技術を示す斜視図である。（１１）・・・・・・・・・・・・・・・圧電撓み型ス
イッチング装置（１２）・・・・・・・・・・・・・・
・上部プレート素子（１３〉・・・・・・・・・・・・
・・・下部プレート素子（１４）・・・・・・・・・・
・・・・・中間導電面（１５）、（１６）・・・・・・
外側導電面（１７）、（１８）・・・・・・固定接点（
１９）、（２１）・・・・・・可動接点（２２）、（２
３）・・・・・・Ｍ！縁ペパー２５２１部材２４）・・
・・・・・・・・・・・・・ねじ特許出願人　　ゼネラ
ル・エレクトリック・カンパニイ復　代　理　人　　　新　　　実　　　健　　　部３４
間′の亡ｈ：５（内−８１こ変更な１．νＥ２３　　　
　　　　３７Ｃ！テ０Ａ。Ｂ。２；Ｄ。手続補正曹動式） ■、事件の表示　　昭和６０特許願第２９０３１９号３
、Ｍ正をする者事件との関係　　　　　特許出願人名　称　　　　　ゼネラル・エレクトリック・カンパニ
イ５、？ｄｉ正命令の日付　　昭和６１年３月５日　　
　　　　　　　゛′嘔６、補正により増加する発明の数８．１正の内容（１）　　委任状及び同訳文各１通別添補充する。 ■　委任状１通別添補充する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少くとも１枚の中間導電面の両側にサンドイッチ
状に対置して支持された少くとも２枚の平坦な初期分極
化圧電プレート素子より構成されており、各素子の外側
には対応する外側導電面を有し、これらの外側導電面が
各素子の厚みを介して互いに、及び中間導電面に対し絶
縁されるようにしてなる少くとも１個の圧電セラミック
スイッチング装置であって、前記圧電セラミックスイッ
チング装置はさらにその圧電プレート素子の初期分極さ
れた可動撓み部分により開閉される少くとも１組の電気
スイッチ接点、並びに前記接点の組を開閉するために前
記初期分極された可動撓み部分を機械的に支持するとと
もに、この部分に近接した圧電セラミックプレート素子
の別の非分極部分を固定するためのクランプ手段を含み
、前記クランプ手段の下側に位置した圧電セラミックプ
レート素子における前記別の部分の非分極性を維持する
ことにより、その部分に機械的無歪状態及び電気的中性
状態を確立したことを特徴とする圧電セラミックプレー
ト装置。
（２）前記クランプ手段の下側に位置した圧電セラミッ
クプレート素子の別の部分の外側導電面を除去したもの
であり、前記中間導電面及び外側導電面を前記平坦な圧
電プレート素子の所望サイズの成形加工に続いて選択的
に形成することによりそれら導電面の側縁が圧電セラミ
ックプレート素子の側縁に関してくぼみを生ずるように
したことにより圧電セラミック撓み部材の側縁に沿った
電圧歪耐性を向上させたことを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項記載のスイッチング装置。
（３）前記スイッチング装置がさらに、撓み型圧電装置
の初期分極された可動撓み部分の外表面における少くと
も幾分かを覆う均一な電気絶縁性保護被覆を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のスイッチン
グ装置。
（４）前記均一な電気絶縁性保護被覆がポリイミドシロ
キサン共重合体からなることを特徴とする特許請求の範
囲第（３）項記載のスイッチング装置。
（５）前記均一な電気絶縁性被覆が平坦な外側導電面、
及び初期分極された平坦な圧電セラミックプレート素子
の縁上に展開し、かつこれらを覆うとともに、圧電プレ
ート素子の側縁及びそれらプレート間にサンドイッチ状
に挾入された中間導電面を少くともスイッチング装置の
初期分極部分にわたって展開することにより覆うもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項または
第（４）項のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
（６）前記均一な電気絶縁性被覆が平坦な外側導電面及
び初期分極された平坦な圧電セラミックプレート素子の
縁に展開し、かつこれらを覆うとともに、圧電プレート
素子の側縁及びそれらプレート間にサンドイッチ状に挾
入された中間導電面を少くともスイッチング装置の初期
分極部分にわたって展開することにより覆うものであり
、前記圧電プレート素子における初期分極部分の平坦な
外側導電面を覆う前記絶縁性被覆がさらに、外側導電面
の欠如により露出した圧電プレート素子部分、並びにそ
の露出部と接する外側導電面の縁部まで延長してこれら
を覆うものであることを特徴とする特許請求の範囲第（
２）項記載のスイッチング装置。
（７）前記スイッチング装置がさらに、前記クランプさ
れた部分を越えて前記初期分極された可動撓み部分から
遠ざかる方向に突出した非分極圧電プレート素子部分を
含んでおり、この非分極圧電プレート素子部分が対応す
る外側導電面及び中間導電面の間において電力定格に応
じて０．１μＦ台の所望の容量値を有するコンデンサを
形成し、これを前記圧電撓み型スイッチング装置その他
を制御するための電気回路における回路要素として用い
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の圧電セラミックスイッチング装置。
（８）前記スイッチング装置がさらに、前記クランプさ
れた部分を越えて前記初期分極された可動撓み部分から
遠ざかる方向に突出した非分極圧電プレート素子部分を
含んでおり、この非分極圧電プレート素子部分が対応す
る外側導電面及び中間導電面の間において電力定格に応
じて０．１μＦ台の所望の容量値を有するコンデンサを
形成し、これを前記圧電撓み型スイッチング装置その他
を制御するための電気回路における回路要素として用い
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（６）
項記載の装置。
（９）前記スイッチング装置がさらに、前記クランプ手
段を越えて突出した非分極圧電プレート素子部分上にお
いて形成され、かつ支持された独立素子、ハイブリッド
回路、またはモノリシック集積回路として構成された能
動半導体装置、または受動回路素子もしくはそれらの結
合を含む付加的な電気回路を供え、かつ非分極圧電プレ
ート素子部分上に適当な導電面を選択的に形成すること
により予備形成された導電路を含み、これによって前記
コンデンサを含む前記能動装置または受動回路素子を所
望の回路関係において接続したことを特徴とする特許請
求の範囲第（７）項記載のスイッチング装置。
（１０）前記スイッチング装置がさらに、前記クランプ
手段を越えて突出した非分極圧電プレート素子部分上に
おいて形成され、かつ支持された独立素子、ハイブリッ
ド回路、またはモノリシック集積回路として構成された
能動半導体装置、または受動回路素子もしくはそれらの
結合を含む付加的な電気回路を供え、かつ非分極圧電プ
レート素子部分上に適当な導電面を選択的に形成するこ
とにより予備形成された導電路を含み、これによって前
記コンデンサを含む前記能動装置または受動回路素子を
所望の回路関係において接続したことを特徴とする特許
請求の範囲第（８）項記載のスイッチング装置。
（１１）前記スイッチング装置がさらに、前記撓み型圧
電スイッチング装置の初期分極された可動撓み部分にお
ける自由端を横断して幅方向に固定された比較的薄い剛
体部材を含むことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
〜（４）項のいずれか１項もしくは第（６）、（７）ま
たは（９）項のいずれかに記載したスイッチング装置。
（１２）前記スイッチング装置がさらに、バイモルフ型
圧電スイッチング装置の初期分極された可動撓み部分に
おける自由端を横断して幅方向に固定された比較的薄い
剛体部材を含むことを特徴とする特許請求の範囲第（１
０）項記載のスイッチング装置。
（１３）前記スイッチング装置がさらに、前記撓み型圧
電スイッチング装置の初期分極された可動撓み部分の自
由端を横断して幅方向に固定された比較的薄い絶縁性剛
体部材を含んでおり、導電箔形式における前記中間導電
面の長さ方向突出部が前記剛体部材の頂面上に折り返さ
れてこれに固定されたことにより前記中間導電面に電気
的及び物理的に接続された露出電気接点を形成し、この
露出電気接点を対向配置された電気接点と協同させて前
記圧電セラミックスイッチング装置の付勢時においてこ
れらの接点を通ずる電気回路を選択的に開閉するように
したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
スイッチング装置。
（１４）前記スイッチング装置がさらに、前記撓み型圧
電スイッチング装置の初期分極された可動撓み部分の自
由端を横断して幅方向に固定された比較的薄い絶縁性剛
体部材を含んでおり、導電箔形式における前記中間導電
面の長さ方向突出部が前記剛体部材の頂面上に折り返さ
れてこれに固定されたことにより前記中間導電面に電気
的及び物理的に接続された露出電気接点を形成し、この
露出電気接点を対向配置された電気接点と協同させて前
記圧電セラミックスイッチング装置の付勢時においてこ
れらの接点を通ずる電気回路を選択的に開閉するように
したことを特徴とする特許請求の範囲第（１０）項記載
のスイッチング装置。
（１５）特許請求の範囲第（１）項に記載した圧電セラ
ミックスイッチング装置を用いた圧電セラミックスイッ
チング回路であって、接点を開閉することにより負荷へ
の通電を制御すべく協同電気スイッチ接点の各セットを
選択的に開閉するために前記圧電撓み型スイッチング装
置の初期分極化圧電プレート素子の各１つにわたして接
続された各スイッチ付勢回路手段を含み、前記スイッチ
付勢回路手段の構成要素として撓み付勢電位の電源と低
電力定格の常開型使用者操作スイッチ手段と、電流制限
抵抗手段及び撓み型圧電スイッチング装置の初期分極化
圧電プレート素子の前記初期分極に用いた電圧の極性と
同一極性において付勢電位を提供するように極性配置さ
れたダイオード整流回路手段を用い、これら回路要素の
すべてを前記常開型使用者操作スイッチが閉じられたと
き、撓み型圧電スイッチの対応する初期分極化圧電プレ
ート素子と直列接続されるように配線したことにより、
前記撓み型圧電スイッチの各初期分極化圧電プレート素
子がその素子に対し予め永久的に導入された初期分極電
界と常に同一極性を有する直流電界によりそれぞれ選択
的に付勢されるようにし、負荷電流制御用スイッチ接点
を開閉する圧電撓み型スイッチング装置の連続した動作
中において前記圧電プレート素子の誘電的減極が生じな
いようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項に記載したスイッチング回路を用いた圧電セラミック
スイッチング回路。
（１６）前記スイッチング回路がさらに、対応する圧電
プレート素子の蓄積電荷を放出させるべくこれに並列接
続された常閉型電気スイッチ手段、及びこの常閉型電気
スイッチ手段を対応する圧電プレート素子付勢用の前記
常開型低電力定格の使用者操作型スイッチ手段に接続す
るための手段を含み、これによって前記常開型使用者操
作スイッチ手段が閉じられたときは自動的に付勢される
べき対応する圧電プレート素子と並列接続された前記常
閉型電気スイッチ手段が開放し、対応する前記圧電プレ
ート素子の付勢を行うようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第（１５）項記載のスイッチング回路。
（１７）特許請求の範囲第（９）項に記載した圧電セラ
ミックスイッチング装置を用いた圧電セラミックスイッ
チング回路であって、接点を開閉することにより負荷へ
の通電を制御すべく協同電気スイッチ接点の各セットを
選択的に開閉するために前記圧電撓み型スイッチング装
置の初期分極化圧電プレート素子の各１つにわたして接
続された各スイッチ付勢回路手段を含み、前記スイッチ
付勢回路手段の構成要素として撓み付勢電位の電源と低
電力定格の常開型使用者操作スイッチ手段と、電流制限
抵抗手段及び撓み型圧電スイッチング装置の初期分極化
圧電プレート素子の前記初期分極に用いた電圧の極性と
同一極性において付勢電位を提供するように極性配置さ
れたダイオード整流回路手段を用い、これら回路要素の
すべてを前記常開型使用者操作スイッチが閉じられたと
き、撓み型圧電スイッチの対応する初期分極化圧電プレ
ート素子と直列接続されるように配線したことにより、
前記撓み型圧電スイッチの各初期分極化圧電プレート素
子がその素子に対し予め永久的に導入された初期分極電
界と常に同一極性を有する直流電界によりそれぞれ選択
的に付勢されるようにし、負荷電流制御用スイッチ接点
を開閉する圧電撓み型スイッチング装置の連続した動作
中において前記圧電プレート素子の誘電的減極が生じな
いようにするとともに、前記スイッチング回路はさらに
、対応する初期分極化圧電プレート素子の付勢時におい
て撓み型圧電スイッチング装置により開閉される負荷電
流制御用電気スイッチ接点に並列接続された抵抗及びコ
ンデンサの直列回路からなるスナバ回路手段を含んでお
り、前記スナバ回路手段における受動回路要素としての
前記抵抗が前記撓み型圧電スイッチング装置の非分極圧
電プレート素子部分上に取り付けられたものからなり、
この抵抗を前記非分極圧電プレート素子部分の少くとも
一部において形成されたコンデンサと接続したことを特
徴とする特許請求の範囲第（９）項記載のスイッチング
装置を用いた圧電セラミックスイッチング回路。
（１８）特許請求の範囲第（１２）項に記載した圧電セ
ラミックスイッチング装置を用いた圧電セラミックスイ
ッチング回路であって、接点を開閉することにより負荷
への通電を制御すべく協同電気スイッチ接点の各セット
を選択的に開閉するために前記圧電撓み型スイッチング
装置の初期分極化圧電プレート素子の各１つにわたして
接続された各スイッチ付勢回路手段を含み、前記スイッ
チ付勢回路手段の構成要素として撓み付勢電位の電源と
低電力定格の常開型使用者操作スイッチ手段と、電流制
限抵抗手段及び撓み型圧電スイッチング装置の初期分極
化圧電プレート素子の前記初期分極に用いた電圧の極性
と同一極性において付勢電位を提供するように極性配置
されたダイオード整流回路手段を用い、これら回路要素
のすべてを前記常開型使用者操作スイッチが閉じられた
とき、撓み型圧電スイッチの対応する初期分極化圧電プ
レート素子と直列接続されるように配線したことにより
、前記撓み型圧電スイッチの各初期分極化圧電プレート
素子がその素子に対し予め永久的に導入された初期分極
電界と常に同一極性を有する直流電界によりそれぞれ選
択的に付勢されるようにし、負荷電流制御用スイッチ接
点を開閉する圧電撓み型スイッチング装置の連続した動
作中において前記圧電プレート素子の誘電的減極が生じ
ないようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１
２）項に記載したスイッチング回路を用いた圧電セラミ
ックスイッチング回路。
（１９）前記スイッチング回路がさらに、対応する圧電
プレート素子の蓄積電荷を放電するためにこれと並列接
続された常閉型電気スイッチ手段、及び対応する圧電プ
レート素子を付勢するために前記常閉型電気スイッチ接
点を常開型低電力定格の使用者操作型電気スイッチ手段
に接続する手段を含むことにより、前記常開型使用者操
作スイッチ手段の閉接時において自動的に付勢されるべ
き各圧電プレート素子と並列接続された前記常閉型電気
スイッチ手段を開放して対応する圧電プレート素子の付
勢を行うようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
（１８）項記載のスイッチング回路。
（２０）前記スイッチング回路がさらに、各初期分極化
圧電プレート素子の付勢時において撓み型圧電スイッチ
ング装置により開閉される負荷電流制御用スイッチ接点
にわたして並列接続された抵抗及びコンデンサの直列回
路からなるスナバ回路手段を含み、前記スナバ回路手段
の抵抗が前記撓み型圧電スイッチ装置の非分極圧電プレ
ート素子部分上に取り付けられた受動回路素子としての
抵抗からなり、その抵抗を前記非分極圧電プレート素子
部分の少くとも一部において形成されたコンデンサと電
気接続したことを特徴とする特許請求の範囲第（１９）
項記載のスイッチング回路。
（２１）前記ダイオード整流回路手段がさらに、付勢電
圧の値を圧電撓み型スイッチング装置を駆動するに適し
たレベルまで上昇させるための電圧逓倍回路手段を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１５）項記載のス
イッチング回路。
（２２）前記ダイオード整流回路手段がさらに、付勢電
圧の値を圧電撓み型スイッチング装置を駆動するに適し
たレベルまで上昇させるための電圧逓倍回路手段を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第（２０）項記載のス
イッチング回路。
（２３）前記協同電気スイッチ接点の各々が、コンデン
サとして作用する各圧電プレート素子中に蓄積された電
荷と接続されてその供給を受ける第１の電気接点手段と
、ＳＣＲ、トライアックまたはトランジスタなどのよう
なゲート制御型パワー半導体スイッチにゲート電流を供
給するように接続された第２の電気接点手段とからなる
ことにより、各圧電プレート素子の選択的な付勢時にお
いて前記スイッチング装置の初期分極化可動撓み部分が
前記第１及び第２の電気接点手段を瞬間的に閉接し、こ
れによって対応する圧電プレート素子から前記ゲート制
御型パワー半導体スイッチのゲート中に十分な電流パル
スを放出させてその半導体スイッチをターンオンするよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１５）項
記載のスイッチング回路。
（２４）前記協同電気スイッチ接点の各々が、コンデン
サとして作用する各圧電プレート素子中に蓄積された電
荷と接続されてその供給を受ける第１の電気接点手段と
、ＳＣＲ、トライアックまたはトランジスタなどのよう
なゲート制御型パワー半導体スイッチにゲート電流を供
給するように接続された第２の電気接点手段とからなる
ことにより、各圧電プレート素子の選択的な付勢時にお
いて前記スイッチング装置の初期分極化可動撓み部分が
前記第１及び第２の電気接点手段を瞬間的に閉接し、こ
れによって対応する圧電プレート素子から前記ゲート制
御型パワー半導体スイッチのゲート中に十分な電流パル
スを放出させてその半導体スイッチをターンオンするよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（２０）項
記載のスイッチング回路。
（２５）前記協同電気スイッチ接点の各々が、コンデン
サとして作用する各圧電プレート素子中に蓄積された電
荷と接続されてその供給を受ける第１の電気接点手段と
、ＳＣＲ、トライアックまたはトランジスタなどのよう
なゲート制御型パワー半導体スイッチにゲート電流を供
給するように接続された第２の電気接点手段とからなる
ことにより、各圧電プレート素子の選択的な付勢時にお
いて前記スイッチング装置の初期分極化可動撓み部分が
前記第１及び第２の電気接点手段を瞬間的に閉接し、こ
れによって対応する圧電プレート素子から前記ゲート制
御型パワー半導体スイッチのゲート中に十分な電流パル
スを放出させてその半導体スイッチをターンオンするよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（２２）項
記載のスイッチング回路。
（２６）前記中間導電面が互いに分離して各１つの平坦
な圧電プレート素子に固定された２枚の近接分離した内
側導電面からなり、２枚の前記平坦な圧電プレート素子
が前記２枚の近接分離した導電面間に位置する薄い接着
剤層により固定保持されたことを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項記載のスイッチング装置。
（２７）前記薄い接着剤層が電気絶縁性を有し、前記近
接した内側導電面の各１つに独立した端子タブを設けた
ことを特徴とする特許請求の範囲第（２６）項記載のス
イッチング装置。
（２８）前記薄い接着剤層が導電性を有し、前記近接し
た内側導電面が共通端子タブを有することを特徴とする
特許請求の範囲第（２６）項記載のスイッチング装置。
（２９）前記クランプ手段の下側に位置した圧電プレー
ト素子の別の部分が前記外側導電面の除去部分を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第（２６）項記載のス
イッチング装置。
（３０）前記スイッチング装置がさらに、圧電セラミッ
ク撓み型スイッチング装置の初期分極化可動撓み部分の
外表面の少くとも幾分かを覆う均一な電気絶縁性保護被
覆を含み、この保護被覆がポリイミドシロキサン共重合
体からなることを特徴とする特許請求の範囲第（２９）
項記載のスイッチング装置。
（３１）前記均一な電気絶縁性被覆が前記平坦な初期分
極化圧電プレート素子の平坦な外側導電面及び側縁を覆
うとともに、その圧電プレート素子の側縁及びそれら素
子間に挾入された少くとも装置の初期分極化部分に対応
する中間導電面を覆うものであり、前記圧電プレート素
子の初期分極化部分の平坦な外側導電面を覆う均一な絶
縁性被覆がさらに、その上の外側導電面を除去すること
により露出した圧電プレート素子の部分並びにその除去
により露出した外側導電面の縁部を覆うものであること
を特徴とする特許請求の範囲第（３０）項記載のスイッ
チング装置。
（３２）前記スイッチング装置がさらに、前記初期分極
化可動撓み部分から背反した方向において前記クランプ
部を越えて突出した非分極圧電プレート素子部分を含み
、前記非分極圧電プレート素子部分が各外側導電面と中
間導電面との間において電力定格に応じた０．１μＦ台
の所望の容量値を有するコンデンサを形成するものであ
り、このコンデンサを圧電撓み型スイッチング装置の動
作を制御する電気回路中の回路要素として用いたことを
特徴とする特許請求の範囲第（３１）項記載のスイッチ
ング装置。
（３３）前記スイッチング装置がさらに、独立素子型、
ハイブリッド型またはモノリシック集積回路型における
能動半導体装置または受動回路素子もしくはそれらの結
合体からなる付加的な電気回路を前記クランプ手段を越
えて突出した非分極圧電プレート素子部分上において形
成及び支持するとともに、前記非分極圧電プレート素子
部分上に適当な導電面を形成することにより予備形成さ
れた導電路を選択的に確立し、これによって特許請求の
範囲第（７）項に記載されたコンデンサを含む受動回路
素子または能動素子を所望の回路関係において接続した
ことを特徴とする特許請求の範囲第（３２）項記載のス
イッチング装置。
（３４）前記スイッチング装置がさらに、撓み型圧電ス
イッチング装置の初期分極化可動撓み部分における自由
端を横断してその幅方向に固定支持された比較的薄い剛
体部材を含むことを特徴とする特許請求の範囲第（３３
）項記載のスイッチング装置。
（３５）可動撓み部材によって開閉される協同電気スイ
ッチ接点の組を銅−バナジウム合金から形成したことを
特徴とする特許請求の範囲第（１）、（６）、（１０）
、（１４）、（２６）、（３０）または（３４）項のい
ずれか１項に記載のスイッチング装置。
（３６）撓み型圧電駆動部材が非励起状態にある撓み部
材の姿勢に基づいて占有する中立位置の両側に駆動され
ることができるようにし、これによって前記撓み部材が
その両側に配置されたメーク接点及びブレーク接点と選
択的に協同して各接点を通る少くとも２つの電気的に独
立した導電路を開閉できるようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第（１）、（６）、（１０）、（１４）
、（２６）、（３０）または（３４）項のいずれか１項
に記載のスイッチング装置。
（３７）撓み型圧電駆動部材が非励起状態にある撓み部
材の姿勢に基づいて占有する中立位置の両側に駆動され
ることができるようにし、これによって前記撓み部材が
その両側に配置されたメーク接点及びブレーク接点と選
択的に協同して各接点を通る少くとも２つの電気的に独
立した導電路を開閉できるようにし、前記可動撓み部材
により開閉される協同電気スイッチ接点を銅−バナジウ
ム合金から形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
（１）、（６）、（１０）、（１４）、（２６）、（３
０）または（３４）項のいずれか１項に記載のスイッチ
ング装置。
（３８）装置の初期分極化可動撓み部材を構成する圧電
プレート素子部分が、スイッチング装置を一体構造とし
て組み立てた後において初期分極処理されたものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）、（６）、（
１０）、（１４）、（２６）、（３０）または（３４）
項のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
（３９）撓み型圧電駆動部材が非励起状態にあるその撓
み部材の中立位置の両側に駆動され得るようにしたこと
により、前記撓み部材がその両側に配置されたメーク接
点セット及びブレーク接点セットをそれぞれ形成する２
組の異なった接点セットと協同できるようにして、各接
点セットを通る少くとも２本の電気的に独立した導電路
を選択的に閉成もしくは遮断するようにし、この可動撓
み部材により開閉される協同電気スイッチの接点セット
を銅−バナジウム合金から形成するとともに、装置の初
期分極化可動撓み部分を構成する圧電プレート素子部分
がスイッチング装置の一体化構造への組み立て後におい
て初期分極処理されたものであることを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載のスイッチング装置。
（４０）撓み型圧電駆動部材が非励起状態にあるその撓
み部材の中立位置の両側に駆動され得るようにしたこと
により、前記撓み部材がその両側に配置されたメーク接
点セット及びブレーク接点セットをそれぞれ形成する２
組の異なった接点セットと協同できるようにして、各接
点セットを通る少くとも２本の電気的に独立した導電路
を選択的に閉成もしくは遮断するようにし、この可動撓
み部材により開閉される協同電気スイッチの接点セット
を銅−バナジウム合金から形成するとともに、装置の初
期分極化可動撓み部分を構成する圧電プレート素子部分
がスイッチング装置の一体化構造への組み立て後におい
て初期分極処理されたものであることを特徴とする特許
請求の範囲第（３４）項記載のスイッチング装置。
（４１）それぞれ外側導電面を有し、少くとも１枚の中
間導電面の両側にサンドイッチ状に配置されたすくなく
とも２枚の初期分極化圧電プレート素子からなり、メー
ク及びブレーク電気接点を開閉すべくそれらの接点と協
同する少くとも１つの電気駆動式撓み型圧電セラミック
スイッチング装置、並びに装置の各圧電プレート素子を
予め永久的に導入されたその初期分極電界と同方向に極
性づけられた直流付勢電界によりそれぞれ選択的に付勢
するために前記撓み型圧電スイッチング装置に接続され
た選択動作可能な電気付勢回路手段を備えたことにより
、メーク及びブレーク接点を閉接または開放するための
スイッチの連続的な動作中において圧電プレート素子の
誘電的減極が生じないようにしたことを特徴とする圧電
セラミックスイッチング回路。
（４２）撓み型圧電セラミックスイッチング装置を非励
起状態にある撓み部材の中立位置からその両側に駆動で
きるようにしたことより、前記撓み部材がその両側に配
置されたメーク及びブレーク接点セットからなる２組の
異なった接点セットと協同して各接点セットを通ずる少
くとも２本の独立した導電路を選択的に閉成もしくは開
放するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（
４１）項記載のスイッチング回路。
（４３）選択的に動作する電気付勢回路手段が圧電セラ
ミック撓み型スイッチング装置の初期分極化圧電プレー
ト素子の各１つにわたして接続された各スイッチング付
勢回路手段を含み、前記スイッチング付勢回路手段が撓
み付勢電位の電源と、常開型低電力定格の使用者操作ス
イッチ手段と、電力制限抵抗手段、及び前記圧電撓み型
スイッチング装置の初期分極化圧電プレート素子を分極
形成すべく用いた初期分極電位の極性と同一の極性にお
いて付勢電位を印加するように極性つけられたダイオー
ド整流回路手段からなり、これらを前記常開型低電力定
格の使用者スイッチの閉接時において前記撓み型スイッ
チの初期分極化圧電プレート素子の各１つと直列接続さ
れるように回路構成されたものからなることにより、前
記撓み型圧電スイッチの各初期分極化圧電プレート素子
がそれぞれ各圧電プレート素子に予め永久的に導入され
た初期分極電界と常に同一極性の直流付勢電界によりそ
れぞれ選択的に付勢され、前記負荷電流制御用電気スイ
ッチ接点を開閉するための連続的な圧電撓み型装置の動
作中において圧電プレート素子の誘電的減極が生じない
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（４１）
項記載のスイッチング回路。
（４４）前記スイッチング回路がさらに、各圧電プレー
ト素子と並列接続されたことによりその素子に蓄積され
た電荷を放出するための常閉型電気スイッチ手段と、各
圧電プレート素子を付勢するために前記常閉型電気スイ
ッチ手段を常開型低電力定格の使用者操作スイッチ手段
に接続するための手段とを含むことにより、前記常開型
使用者操作スイッチ手段の閉接時において自動的に付勢
されるべき各圧電プレート素子に並列接続された前記常
閉型電気スイッチ手段を開放してその素子に対する電気
的付勢を可能にするものであることを特徴とする特許請
求の範囲第（４３）項記載のスイッチング回路。
（４５）前記スイッチング回路がさらに、各初期分極化
圧電プレート素子の付勢時において前記撓み型圧電スイ
ッチング装置により開閉操作される負荷電流制御用電気
スイッチ接点にわたして並列接続された抵抗及びコンデ
ンサの直列回路からなるスナバ回路手段を含み、前記ス
ナバ回路手段の抵抗として前記撓み型圧電スイッチング
装置の非分極圧電プレート素子部分上に形成及び支持さ
れた受動抵抗素子を用い、これに直列接続される前記コ
ンデンサが前記非分極圧電プレート素子部分の少くとも
一部において形成されたコンデンサからなることを特徴
とする特許請求の範囲第（４４）項記載のスイッチング
回路。
（４６）前記ダイオード整流回路手段が圧電バイモルフ
撓みスイッチング装置を駆動するための適切なレベルま
で付勢電圧の値を上昇する電圧逓倍回路手段を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第（４５）記載のスイッチ
ング回路。
（４７）前記協同電気スイッチの接点セットの各々がコ
ンデンサとしても作用する各圧電プレート素子中に蓄積
された電荷と接続されてその供給を受ける第１の電気接
点手段と、ＳＣＲ、トライアックまたはトランジスタな
どのようなゲート制御型パワー半導体スイッチにゲート
電流を供給すべく接続された第２の電気接点手段とを含
むことにより、各圧電プレート素子の選択的な付勢時に
おいてスイッチング装置の初期分極化可動撓み部分が前
記第１及び第２の電気接点手段を瞬間的に閉接するとと
もに、各圧電プレート素子より前記ゲート制御型パワー
半導体スイッチのゲート中に十分な電流パルスを放出し
てその半導体スイッチをターンオンするようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第（４５）項記載のスイッ
チング回路。
（４８）前記協同電気スイッチの接点セットの各々がコ
ンデンサとしても作用する各圧電プレート素子中に蓄積
された電荷と接続されてその供給を受ける第１の電気接
点手段と、ＳＣＲ、トライアックまたはトランジスタな
どのようなゲート制御型パワー半導体スイッチにゲート
電流を供給すべく接続された第２の電気接点手段とを含
むことにより、各圧電プレート素子の選択的な付勢時に
おいてスイッチング装置の初期分極化可動撓み部分が前
記第１及び第２の電気接点手段を瞬間的に閉接するとと
もに、各圧電プレート素子より前記ゲート制御型パワー
半導体スイッチのゲート中に十分な電流パルスを放出し
てその半導体スイッチをターンオンするようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第（４６）項記載のスイッ
チング回路。
（４９）少くとも１枚の中間導電面の両側においてサン
ドイッチ状に対置平行して支持された少くとも２枚の平
坦な初期分極化圧電プレート素子より構成された圧電セ
ラミック撓み部材を有するとともに、各圧電プレート素
子の厚さにより前記中間導電面及び他方のものから絶縁
された一対の外側導電面を有する少くとも１つの圧電セ
ラミック撓み型スイッチング装置であって、この装置の
前記初期分極化可動撓み部材により開閉操作される少く
とも１組の協同電気スイッチ接点を含むものからなり、
前記平坦な圧電プレート素子を所望のサイズに形成した
後において、前記中間導電面及び外側導電面を選択的に
形成してあるこれら導電面の両側縁を圧電プレート素子
の両側縁に関して引っ込ませたことにより、圧電セラミ
ック撓み部材の側縁に沿った電圧歪耐性を向上したこと
を特徴とする圧電セラミックスイッチング装置。
（５０）前記スイッチング装置がさらに、圧電セラミッ
ク撓み型スイッチ装置の初期分極化可動撓み部分の外表
面における少くとも幾分かを覆うポリイミドシロキサン
共重合体からなる緻密な電気絶縁性保護被覆を含み、前
記緻密な電気絶縁性保護被覆により平坦な初期分極化圧
電プレート素子の側縁及び平坦な外側導電面を覆うとと
もに、前記圧電プレート素子の側縁及びそれらのプレー
ト素子に挾入された少くとも装置の初期分極化部分に対
応する中間導電面を覆うものであり、さらに圧電プレー
ト素子の初期分極化部分における平坦な外側導電面を覆
う均一な絶縁保護被覆がその面から外側導電面を除去し
たことにより露出した圧電プレート素子の部分、並びに
そのような導電面の除去により露出した前記外側導電面
の縁部に沿って延長し、かつこれらを覆うものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（４６）項記載のスイ
ッチング装置。
（５１）少くとも１枚の中間導電面の両側においてサン
ドイッチ状に対置平行して支持された少くとも２枚の平
坦な初期分極化圧電プレート素子より構成された圧電セ
ラミック撓み部材を有するとともに、各圧電プレート素
子の厚さにより前記中間導電面及び他方のものから絶縁
された一対の外側導電面を有する少くとも１つの圧電セ
ラミック撓み型スイッチング装置であって、この装置の
前記初期分極化可動撓み部材により開閉操作される少く
とも１組の協同電気スイッチ接点、並びに前記圧電セラ
ミック撓み型スイッチング装置の初期分極化撓み可動部
分の外表面の少くとも幾分かを覆うポリイミドシロキサ
ン共重合体からなる均一な電気絶縁性保護被覆であって
、平坦な初期分極化圧電プレート素子の側縁及びそれら
のプレート素子間に挾入された中間導電面における少く
とも撓み部材の初期分極化部分上を覆い、さらにその外
側導電面を除去したことにより露出した初期分極化圧電
プレート素子の部分、及びそのような導電面の除去によ
り露出した外側導電面の縁部まで延長してこれらを覆う
ものを備えたことを特徴とする圧電セラミックスイッチ
ング装置。
（５２）圧電セラミックスイッチング装置の主要な素子
のすべてを一体化構造として組み立て、しかる後撓み部
材の各圧電プレート素子に比較的高い値の初期分極電位
を印加し、この間前記プレート素子をそれらのキューリ
ー温度の近傍に維持して圧電セラミック材料の双極子の
配向整列を達成し、しかる後撓み部材の各圧電プレート
素子に印加される初期分極電位の相対値を同時に調整し
てそれをスイッチング装置の負荷電流制御用固定スイッ
チ接点に関して正確に位置づけることを特徴とする圧電
撓み型スイッチング装置の可動撓み圧電部材を初期分極
及び整合配置するための方法。