本發(fā)明專利技術(shù)提供可提高壓電元件的振動(dòng)特性的壓電電動(dòng)機(jī)、液體噴射裝置、計(jì)時(shí)器、醫(yī)療用泵、義肢及機(jī)械臂。本發(fā)明專利技術(shù)的壓電電動(dòng)機(jī)具備：壓電體；沿所述壓電體的長(zhǎng)度方向設(shè)置并激勵(lì)縱振動(dòng)的縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域；在以所述縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域?yàn)橹行牡狞c(diǎn)對(duì)稱位置設(shè)置并激勵(lì)彎曲振動(dòng)的一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域；和在以所述縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域?yàn)橹行牡狞c(diǎn)對(duì)稱位置設(shè)置并與所述一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域不同的另一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域；其中，所述一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域和所述另一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域的極化方向逆轉(zhuǎn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及通過壓電元件驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)部的壓電電動(dòng)機(jī)、采用壓電電動(dòng)機(jī)的液體噴射裝置以及采用壓電電動(dòng)機(jī)的計(jì)時(shí)器。
技術(shù)介紹
壓電電動(dòng)機(jī)是通過具備壓電元件的壓電致動(dòng)器(actuator )使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。這里，壓電電動(dòng)機(jī)中所使用的壓電致動(dòng)器包括振動(dòng)部件和在振動(dòng)部件的一個(gè)表面?zhèn)缺３值膲弘娫?gòu)成壓電致動(dòng)器的壓電元件，用兩個(gè)電極夾持壓電體層而構(gòu)成。這里，在壓電體層設(shè)有對(duì)壓電元件進(jìn)行縱振動(dòng)的激勵(lì)的縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域，和對(duì)壓電元件進(jìn)行彎曲振動(dòng)的激勵(lì)的彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域設(shè)置于壓電體層的寬度方向的中央側(cè)，彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域在寬度方向上在夾著縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域的成對(duì)角的位置上設(shè)置2組。而且，壓電致動(dòng)器通過在縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域在縱向上進(jìn)行伸展和收縮來進(jìn)行縱振動(dòng)。另外，壓電致動(dòng)器通過交替重復(fù)使2組彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域中的一方伸展并使另一方收縮的彎曲驅(qū)動(dòng)、和使其逆轉(zhuǎn)而使一方收縮并使另一方伸展的彎曲驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行彎曲振動(dòng)。而且，通過交替重復(fù)這些縱振動(dòng)和彎曲振動(dòng)，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)使得壓電元件的長(zhǎng)度方向的端部描繪橢圓軌道。專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-267482號(hào)公報(bào)。但是，由于傳統(tǒng)的縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域和彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域其一方電極分割成5個(gè)部分而形成，因此與電極連接的布線數(shù)增大，從而存在布線的質(zhì)量將成為阻礙壓電元件振動(dòng)的主要原因的問題。而且，在上述的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，多個(gè)電極上連接多個(gè)布線，所以連接位置增加，有可能會(huì)因連接時(shí)的熱或壓力等而壓電元件的振動(dòng)特性變化，從而擔(dān)憂不能得到均勻特性的壓電元件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于以上情況，本專利技術(shù)的目的在于提供一種能夠提高壓電元件的振動(dòng)特性的壓電電動(dòng)機(jī)、液體噴射裝置以及計(jì)時(shí)器。為了解決上述課題的本專利技術(shù)的方式為一種壓電電動(dòng)機(jī)，具備壓電致動(dòng)器，其包括壓電元件，其具有壓電體層和在夾持所述壓電體層的兩面分別設(shè)置的第I電極和第2電極；和振動(dòng)部件，其固定在所述壓電元件的所述第I電極側(cè)；和旋轉(zhuǎn)軸，其觸接所述振動(dòng)部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；其中，所述壓電體層具有設(shè)置于寬度方向中心側(cè)、激勵(lì)縱振動(dòng)的縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域，以及夾持所述縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域、成對(duì)角的區(qū)域成為一對(duì)的2組激勵(lì)彎曲振動(dòng)的彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域；所述壓電體層的所述縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域和所述彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域中的一組，與所述彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域的另一組的極化方向逆轉(zhuǎn)。該方式中，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，無需將一個(gè)電極分割成多個(gè)，就能夠?qū)φ麄€(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域施加同一電場(chǎng)。因此，能夠減少連接電極彼此的布線或連接來自外部的布線的數(shù)量。因此，不會(huì)發(fā)生因與電極連接的布線數(shù)的增大而壓電元件的振動(dòng)被阻礙的情況，能夠提高壓電元件的變位特性。而且，通過減少與電極連接的布線數(shù)，能夠抑制因布線連接時(shí)的熱或壓力等而產(chǎn)生的壓電元件的振動(dòng)特性的變化，得到均勻特性的壓電元件。進(jìn)一步地，通過減少布線的連接數(shù)量，能夠降低成本。這里，優(yōu)選為所述第2電極具有在2組所述彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域連續(xù)設(shè)置的彎曲振動(dòng)用電極部，以及在所述縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域設(shè)置的縱振動(dòng)用電極部。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，通過進(jìn)一步使彎曲振動(dòng)用電極部在2組彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域連續(xù)，能夠減少布線的連接數(shù)量。另外，優(yōu)選為所述彎曲振動(dòng)用電極部在所述壓電元件的長(zhǎng)度方向端部連續(xù)。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，通過在難以影響壓電元件的振動(dòng)的區(qū)域使屈曲振動(dòng)用電極部連續(xù)，可以不降低壓電元件的變位特性，減少與彎曲振動(dòng)用電極部連接的配線數(shù)。另外，優(yōu)選為所述第I電極具有在所述壓電體層的極化方向不同的區(qū)域被分割并且以電導(dǎo)通的方式設(shè)置的第I極化用電極部和第2極化用電極部。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，通過使用第I極化用電極部和第2極化用電極部，能夠在各區(qū)域以不同極化方向?qū)弘婓w層進(jìn)行極化處理。另外，本專利技術(shù)的其他方式為以具備上述方式的壓電電動(dòng)機(jī)為其特征的液體噴射裝置。在該實(shí)施方式中，能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低且小型化的液體噴射裝置。這里，優(yōu)選為所述壓電電動(dòng)機(jī)被用作傳送被噴射液體的被噴射介質(zhì)的供紙裝置。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)可穩(wěn)定供紙的液體噴射裝置。另外，本專利技術(shù)的其他方式為以具備上述方式的壓電電動(dòng)機(jī)為特征的計(jì)時(shí)器。在該實(shí)施方式中，能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低且小型化的計(jì)時(shí)器。附圖說明圖1是有關(guān)實(shí)施例1的壓電電動(dòng)機(jī)的分解斜視圖。圖2是有關(guān)實(shí)施例1的壓電電動(dòng)機(jī)的平面圖。圖3是有關(guān)實(shí)施例1的壓電電動(dòng)機(jī)的剖面圖。圖4是有關(guān)實(shí)施例1的壓電致動(dòng)器的主要部分平面圖。圖5是表示有關(guān)實(shí)施例1的壓電致動(dòng)器的動(dòng)作的平面圖。圖6是表示有關(guān)實(shí)施例1的壓電致動(dòng)器的動(dòng)作的平面圖。圖7是表示有關(guān)實(shí)施例1的壓電電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的圖。圖8是有關(guān)實(shí)施例2的壓電致動(dòng)器的主要部分平面圖。圖9是有關(guān)一實(shí)施例的記錄裝置的概略斜視圖。圖10是有關(guān)一實(shí)施例的記錄裝置的主要部分放大平面圖。圖11是有關(guān)一實(shí)施例的計(jì)時(shí)器的平面圖。符號(hào)說明I壓電電動(dòng)機(jī)，10壓電致動(dòng)器，20振動(dòng)部件，30、30A壓電元件，40壓電體層，50第I電極，60第2電極，61縱驅(qū)動(dòng)用電極部，62第I彎曲驅(qū)動(dòng)用電極部，63第2彎曲驅(qū)動(dòng)用電極部，70槽部，80按壓?jiǎn)卧?00記錄裝置，200計(jì)時(shí)器。具體實(shí)施例方式以下，基于實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。(實(shí)施例1)圖1是有關(guān)本專利技術(shù)的實(shí)施例1的壓電電動(dòng)機(jī)的分解斜視圖，圖2是壓電電動(dòng)機(jī)的平面圖，圖3是圖2的k-k'剖面圖，圖4是壓電致動(dòng)器的主要部分平面圖。如圖所示，構(gòu)成本實(shí)施例的壓電電動(dòng)機(jī)I的壓電致動(dòng)器10，包括振動(dòng)部件20，分別與振動(dòng)部件20的兩面粘結(jié)的壓電元件30。分別設(shè)置于振動(dòng)部件20兩面的壓電元件30具有壓電體層40、設(shè)置于壓電體層40的振動(dòng)部件20側(cè)的第I電極50、設(shè)置于壓電體層40的與第I電極50相反側(cè)的第2電極60。壓電體層40包括表示機(jī)電轉(zhuǎn)換作用的壓電材料、特別是在壓電材料中具有以一般式ABO3表示的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬氧化物。作為壓電體層40，優(yōu)選為例如鋯鈦酸鉛(PZT)等的鐵電材料，或向其添加了氧化鈮、氧化鎳或氧化鎂等金屬氧化物的材料等。具體地說，可以采用鈦酸鉛(PBTiO3)、鋯鈦酸鉛(Pb (Zr，Ti) O3)、鋯酸鉛(PbZrO3)、鈦酸鉛鑭((Pb, La)，Ti03)、鋯鈦酸鉛鑭((Pb，La) (Zr, Ti) 03)、或者鈮鎂鋯鈦酸鉛(Pb (Zr，Ti) (Mg, Nb)O3)等。當(dāng)然，本實(shí)施例的壓電體層40并不限定于上述材料，但作為具有優(yōu)良的機(jī)電轉(zhuǎn)換作用的壓電體層40，可列舉含鉛的材料。壓電體層40在設(shè)有第2電極60的面內(nèi)，被分割為激勵(lì)壓電元件30縱振動(dòng)的縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域41和激勵(lì)壓電元件30彎曲振動(dòng)的彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域42、43。具體地說，如圖4 (a)所示，壓電體層40，在寬度方向(詳細(xì)地說與后述的設(shè)置振動(dòng)部件20的觸接部21的方向交差的方向)上大致被三等分的中央部，設(shè)有縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域41。而且，在壓電元件30的寬度方向的縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域41的兩側(cè)，設(shè)有長(zhǎng)度方向上被二等分并且成對(duì)角的區(qū)域成為一對(duì)的2組(即2對(duì))彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域42、43。在這種壓電體層40中，縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域41和彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域42、43中的一組與彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域42、43中的另一組以極化方向逆轉(zhuǎn)(相反)的方式被設(shè)置。在本實(shí)施例中，將縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域41和一組的彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域42極化成第2電極60側(cè)為正極性(+ )且第I電極50側(cè)為負(fù)極性(_)，并且將另一組的彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域43極化成第2電極60側(cè)為負(fù)極性(_)且第本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種壓電電動(dòng)機(jī)，其特征在于，具備：壓電體；沿所述壓電體的長(zhǎng)度方向設(shè)置并激勵(lì)縱振動(dòng)的縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域；在以所述縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域?yàn)橹行牡狞c(diǎn)對(duì)稱位置設(shè)置并激勵(lì)彎曲振動(dòng)的一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域；和在以所述縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域?yàn)橹行牡狞c(diǎn)對(duì)稱位置設(shè)置并與所述一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域不同的另一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域；其中，所述一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域和所述另一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域的極化方向逆轉(zhuǎn)。
【技術(shù)特征摘要】
2009.03.26 JP 077873/20091.一種壓電電動(dòng)機(jī)，其特征在于，具備: 壓電體； 沿所述壓電體的長(zhǎng)度方向設(shè)置并激勵(lì)縱振動(dòng)的縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域； 在以所述縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域?yàn)橹行牡狞c(diǎn)對(duì)稱位置設(shè)置并激勵(lì)彎曲振動(dòng)的一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域；和 在以所述縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū) 域?yàn)橹行牡狞c(diǎn)對(duì)稱位置設(shè)置并與所述一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域不同的另一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域； 其中，所述一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域和所述另一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域的極化方向逆轉(zhuǎn)。2.如權(quán)利要求1所述的壓電電動(dòng)機(jī)，其特征在于，具備: 在所述壓電體的一個(gè)面設(shè)置的第I電極；和 在所述壓電體的另一個(gè)面設(shè)置的第2電極； 所述第2電極具備: 橫跨所述一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域和所述另一個(gè)彎曲振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域設(shè)置的彎曲振動(dòng)用電極部；和 在所述縱振動(dòng)激勵(lì)區(qū)域設(shè)置的縱振動(dòng)用電極部。3.如權(quán)利要...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宮澤修，橋本泰治，松本昭人，松澤明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：精工愛普生株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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