(57)【要約】      （修正有）【課題】装置全体の全長が短く且つ電気機械変換素子と錘とを確実に接合させる。【解決手段】錘３０は、基部３１と第１立壁面形成部３２ａと第２立壁面形成部３２ｂとを備える。基部３１は、上面３１ａと底面２２との間に接着剤が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合される。第１立壁面形成部３２ａは、素子２０の第１側面２３ａと対向する第１立壁面３２ａ１を形成するように基部３１の上面３１ａから立設し、第１側面２３ａと第１立壁面３２ａ１との間に接着剤が充填されることにより素子２０と接合される。第２立壁面形成部３２ｂは、素子２０の第２側面２３ｂと対向する第２立壁面３２ｂ１を形成するように基部３１の上面３１ａから立設し、第２側面２３ｂと第２立壁面３２ｂ１との間に接着剤が充填されることにより素子２０と接合される。素子２０の「第１側面２３ａ及び第２側面２３ｂ」以外の２側面は外部に露呈している。【選択図】図３
2010263687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角柱形状を有するとともに印加される電圧に応答してその軸線方向に伸縮する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子と接合される錘と、を有する電気機械変換素子使用装置において、
前記錘は、基部と、第１立壁面形成部と、第２立壁面形成部と、を備え、
前記基部は、
前記基部の上面と前記電気機械変換素子の底面との間に接着剤が充填されることにより前記電気機械変換素子と接合され、
前記第１立壁面形成部は、
前記電気機械変換素子の一対の対向する側面のうちの一つの側面である第１側面と対向する第１立壁面を形成するように前記基部の上面から立設するように構成され、且つ、前記第１側面と前記第１立壁面との間に形成される間隙であって前記基部の上面から前記第１立壁面上の所定の位置までの領域に接着剤が充填されることにより前記電気機械変換素子と接合され、
前記第２立壁面形成部は、
前記電気機械変換素子の一対の対向する側面のうちの他の一つの側面である第２側面と対向する第２立壁面を形成するように前記基部の上面から立設するように構成され、且つ、前記第２側面と前記第２立壁面との間に形成される間隙であって前記基部の上面から前記第２立壁面上の所定の位置までの領域に接着剤が充填されることにより前記電気機械変換素子と接合され、
更に、
前記電気機械変換素子の一対の対向する側面と異なる同電気機械変換素子の他の一対の対向する側面が外部に露呈するように構成された、
電気機械変換素子使用装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気機械変換素子使用装置において、
前記第１立壁面形成部は、
前記第１側面と前記第１立壁面との距離が前記基部の上面から前記電気機械変換素子の軸線に沿って離れるにつれて大きくなるように構成され、
前記第２立壁面形成部は、
前記第２側面と前記第２立壁面との距離が前記基部の上面から前記電気機械変換素子の軸線に沿って離れるにつれて大きくなるように構成された電気機械変換素子使用装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電気機械変換素子使用装置において、
前記第１立壁面形成部は、
前記外部に露呈した前記電気機械変換素子の他の一対の対向する側面のうちの一つの側面である第３側面と同一の平面内に存在するとともに少なくとも前記基部の上面から前記第１立壁面形成部の最上部まで延在する第１側方立壁面と、
前記外部に露呈した前記電気機械変換素子の他の一対の対向する側面のうちの他の一つの側面である第４側面と同一の平面内に存在するとともに少なくとも前記基部の上面から前記第１立壁面形成部の最上部まで延在する第２側方立壁面と、
を有し、
前記第２立壁面形成部は、
前記第３側面と同一の平面内に存在するとともに少なくとも前記基部の上面から前記第２立壁面形成部の最上部まで延在する第３側方立壁面と、
前記第４側面と同一の平面内に存在するとともに少なくとも前記基部の上面から前記第２立壁面形成部の最上部まで延在する第４側方立壁面と、
を有する、
電気機械変換素子使用装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電気機械変換素子使用装置において、
前記第１側方立壁面及び前記第２側方立壁面は、前記錘の最下部から前記第１立壁面形成部の最上部まで延在し、
前記第３側方立壁面及び前記第４側方立壁面は、前記錘の最下部から前記第２立壁面形成部の最上部まで延在する、
電気機械変換素子使用装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の電気機械変換素子使用装置において、
前記電気機械変換素子の軸線をＺ軸とし、そのＺ軸に直交し且つ互いに直交する２つの軸をＸ軸及びＹ軸とするとき、前記電気機械変換素子及び前記錘は、同Ｘ軸及び同Ｙ軸により形成される平面と平行な任意の平面にて切断したときの形状が、同Ｘ軸について線対称であり且つ同Ｙ軸について線対称となるように構成された電気機械変換素子使用装置。
【請求項６】
請求項４に記載の電気機械変換素子使用装置の製造方法であって、
前記電気機械変換素子を構成する素材からなり長手軸を有する直方体形状のバー部材を準備するバー部材準備工程と、
前記錘を構成する素材からなるとともに前記バー部材を収容する溝を備えた錘構成用部材を準備する錘構成用部材準備工程と、
前記バー部材の長手軸が前記錘構成用部材の前記溝の軸に沿い且つ前記バー部材の少なくとも下部が同溝内に収容されるように同バー部材を同錘構成用部材に対して配置するとともに、同バー部材の底面の全部を同溝の底面と接着剤によって接合し且つ同バー部材の側面のうち前記溝の側壁面と対向する部分の全部又は一部を同溝の側壁面と接着剤によって接合することにより接合体を作成する接合体作成工程と、
前記接合体を前記バー部材の長手軸方向と交差する平面に沿って切断することにより個別の前記電気機械変換素子使用装置を複数個同時に作成する切断工程と、
を含む製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印加される電圧に応じて伸縮する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子に接合される錘と、を有する電気機械変換素子使用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電圧が印加されることによって伸縮する「圧電素子及び電歪素子等」の電気機械変換素子を駆動源として使用した種々の装置（即ち、電気機械変換素子使用装置）が知られている。電気機械変換素子使用装置は、例えば、超音波モータ、携帯電話の着信時呼び出し振動装置、及び、触覚フィードバック装置等として使用される。なお、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、「圧電」及び「電歪」を、便宜上、「圧電」と表記する。従って、圧電素子は、「圧電効果を有する素子及び電歪効果を有する素子」の両者を含む。
【０００３】
このような電気機械変換素子使用装置の一つは、図２６に示したように、ＰＺＴなどの圧電素子（電気機械変換素子）１００と、圧電素子１００に接合された錘１１０と、振動部材であるロッド１２０と、を備える。カメラのレンズ等と連結された移動体１３０は、ロッド１２０に対して摩擦結合されている。この装置は、例えば、移動体１３０を錘１１０に対して紙面右方向に移動させるとき、以下のように作動する。
（１）移動体１３０がロッド１２０に対して相対移動しないように圧電素子１００を紙面右方向に比較的低い速度にて伸長させる。これにより、移動体１３０は錘１１０から遠ざかる。
（２）次に、移動体１３０が慣性によってその場に留まるように、即ち、移動体１３０がロッド１２０に対して相対移動するように、圧電素子１００を紙面左方向に比較的高い速度にて収縮させる。
【０００４】
この電気機械変換素子使用装置は、ＳＩＤＭ（Smooth  Impact  Drive  Mechanism)方式のアクチュエータである。この装置において、錘１１０は「圧電素子１００及びロッド１２０」の支持体として機能する。圧電素子１００及び錘１１０は、例えば、電気機械変換素子使用装置に外部からの衝撃が加えられた場合であっても、圧電素子１００と錘１１０とが分離しないように適切な接着強度にて接合されている必要がある。
【０００５】
特許文献１は、ＳＩＤＭ方式を採用した超音波モータを開示している。この特許文献１に開示された超音波モータは、図２７に示したように、円柱状の錘（静止部材）２００と、電気機械変換素子（圧電素子）２１０と、ロッド（駆動軸）２２０と、を備える。錘２００の中央部には凹部２０５が形成されている。凹部２０５の開口部の形状は電気機械変換素子２１０の外形に対応した長方形である。電気機械変換素子２１０は凹部２０５内に挿入されるとともに、凹部２０５に充填された接着剤により錘２００に固定される。
【０００６】
特許文献２は、特許文献１に記載された装置と同様な電気機械変換素子使用装置を開示している。この特許文献２に記載された装置は、図２８に示したように、円柱状の錘（支持台）３００と、電気機械変換素子（圧電素子）３１０と、ロッド３２０と、を備えている。錘３００の中央部には凹部３０５が形成されている。電気機械変換素子３１０は凹部３０５に挿入される。電気機械変換素子３１０の一端（底面）は凹部３０５の底面に固定される。これにより、錘の重量を所定の重量に維持しながらも装置の全長を短くすることができる。更に、凹部３０５は、凹部３０５の周壁と電気機械変換素子３１０のとの間には僅かなクリアランスが確保されるように形成されている。これにより、電気機械変換素子がスムーズに伸縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２８６０９３号公報
【特許文献２】特開２００２−１１９０７４号公報
【発明の概要】
【０００８】
ところで、錘と電気機械変換素子とを強固に接着するためには、電気機械変換素子の底面と錘に形成された凹部の底面（錘の凹部内における上面）とを接着剤により接着することに加え、電気機械変換素子の側面と錘の凹部の周壁面とを接着剤により接着することが好ましい。更に、錘と電気機械変換素子とをより強固に接着するためには、錘の凹部の深さを深くすることにより接着面積を増大するとともに、電気機械変換素子の側面と凹部の周壁面との間隙を狭くすることにより接着層を薄くすることが好ましい。
【０００９】
しかしながら、凹部の周壁と電気機械変換素子の側面との間隙が狭すぎると（即ち、この部分の接着層の厚さが過小であると）接着強度が過大となるため、電気機械変換素子の伸縮動作を妨げようとする力（即ち、電気機械変換素子の拘束力）が過大となる。その結果、電気機械変換素子の振動変位量が小さくなってしまうという問題がある。
【００１０】
従って、本発明の目的の一つは、装置全体の全長が短く且つ電気機械変換素子と錘とが確実に接合されるとともに、電気機械変換素子の伸縮変位量が過度に小さくならない構造を有する電気機械変換素子使用装置を提供することにある。更に、本発明の他の目的は、そのような電気機械変換素子使用装置を簡単に製造することができる製造方法を提供することにある。
【００１１】
より具体的に述べると、本発明の電気機械変換素子使用装置は、四角柱形状を有するとともに印加される電圧に応答してその軸線方向に伸縮する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子と接合される錘と、を有する。
【００１２】
更に、前記錘は、基部と、第１立壁面形成部と、第２立壁面形成部と、を備える。
（Ａ）前記基部は、前記基部の上面と前記電気機械変換素子の底面との間に接着剤が充填されることにより前記電気機械変換素子と接合される。
【００１３】
（Ｂ）前記第１立壁面形成部は、「前記電気機械変換素子の一対の対向する側面のうちの一つの側面」である第１側面と対向する第１立壁面を形成するように前記基部の上面から立設するとともに、「前記第１側面と前記第１立壁面との間に形成される間隙」であって「前記基部の上面から前記第１立壁面上の所定の位置までの領域」に接着剤が充填されることにより、前記電気機械変換素子と接合される。
【００１４】
この場合、前記第１立壁面形成部は、前記電気機械変換素子の上面よりも低い位置に最上部を有するように構成されてもよく、前記電気機械変換素子の上面よりも高い位置に最上部を有するように構成されてもよく、前記電気機械変換素子の上面と同じ位置に最上部を有するように構成されてもよい。
【００１５】
（Ｃ）同様に、前記第２立壁面形成部は、「前記電気機械変換素子の一対の対向する側面のうちの他の一つの側面」である第２側面と対向する第２立壁面を形成するように前記基部の上面から立設するとともに、「前記第２側面と前記第２立壁面との間に形成される間隙」であって「前記基部の上面から前記第２立壁面上の所定の位置までの領域」に接着剤が充填されることにより前記電気機械変換素子と接合される。
【００１６】
この場合においても、前記第２立壁面形成部は、前記電気機械変換素子の上面よりも低い位置に最上部を有するように構成されてもよく、前記電気機械変換素子の上面よりも高い位置に最上部を有するように構成されてもよく、前記電気機械変換素子の上面と同じ位置に最上部を有するように構成されてもよい。更に、前記第２立壁面形成部の最上部と前記第１立壁面形成部の最上部は、同じ高さであってもよく、異なる高さであってもよい。
【００１７】
（Ｄ）そして、この電気機械変換素子使用装置は、「前記電気機械変換素子の一対の対向する側面（即ち、第１側面及び第２側面）」と異なる「同電気機械変換素子の他の一対の対向する側面」が外部に露呈するように構成されている。
【００１８】
即ち、前記錘は、電気機械変換素子の四角形の底面の一辺の長さよりも僅かに大きい幅を有する溝（溝が延びる軸方向両端が開放されている溝）を備える。電気機械変換素子は、電気機械変換素子の底面がその溝の底面（即ち、基部の上面）と対向するようにその溝内に配置される。そして、溝の底面と電気機械変換素子の底面とが接着剤により接合される。
【００１９】
更に、「電気機械変換素子の側面の一つである第１側面」と「溝の側壁面の一つである第１立壁面」とが接着剤により接合される。但し、接着剤は、第１側面と第１立壁面との間に形成される間隙の全領域に渡って存在する必要はなく、第１側面と第１立壁面とが対向する領域（間隙）のうち「基部の上面（第１立壁面の最下部）」から「第１立壁面上の所定の位置（第１立壁面の最上部と同じか又は同最上部よりも低い位置）」までの領域に存在していればよい。
【００２０】
同様に、「電気機械変換素子の側面の他の一つであって前記第１側面と対向する第２側面」と「溝の側壁面の他の一つであって前記第１立壁面と対向する第２立壁面」とが接着剤により接合される。この場合においても、接着剤は、第２側面と第２立壁面との間に形成される間隙の全領域に渡って存在する必要はなく、第２側面と第２立壁面とが対向する領域（間隙）のうち「基部の上面（第２立壁面の最下部）」から「第２立壁面上の所定の位置（第２立壁面の最上部と同じか又は同最上部よりも低い位置）」までの領域に存在していればよい。
【００２１】
加えて、第１立壁面形成部及び第２立壁面形成部は、「電気機械変換素子の対向する他の一対の側面」と対向する側には存在しない。これにより、「電気機械変換素子の他の一対の対向する側面」は外部に露呈している。換言すると、錘は、「電気機械変換素子の底面が接合された錘の上面」から「電気機械変換素子の対向する２側面（第１側面及び第２側面）」に沿って迫り上がり、且つ、「電気機械変換素子の他の対向する２側面」と対向する領域において迫り上がっていない「立壁面形成部（第１立壁面形成部及び第２立壁面）」を有する。
【００２２】
この結果、電気機械変換素子は、「その底面の全部」及び「一対の対向する側面の全部又は一部」が接着剤により錘と接合される。従って、電気機械変換素子の底面のみが錘と接着される場合に比較して、電気機械変換素子と錘との接着強度が向上する。この結果、衝撃や温度変化に対する信頼性の高い電気機械変換素子使用装置が提供される。
【００２３】
一方、電気機械変換素子の側面側に存在する接着剤は電気機械変換素子が伸縮する力によって僅かに変形することができるが、電気機械変換素子の総ての側面（４面）が接着剤によって錘と接合されていると、電気機械変換素子の伸縮運動が過度に妨げられる虞がある。これに対し、本発明の電気機械変換素子使用装置においては、「電気機械変換素子の他の一対の対向する側面（第１側面及び第２側面以外の側面）」は外部に露呈していて錘と接合されていない。この結果、電気機械変換素子の伸縮変位量が過小になることを回避することができる。
【００２４】
なお、前記基部の上面と前記電気機械変換素子の底面との間の接着剤と、前記第１側面と前記第１立壁面との間の接着剤と、前記第２側面と前記第２立壁面との間の接着剤と、は、互いに同じ接着剤であってもよく、異なる接着剤であってもよい。従って、例えば、前記第１側面と前記第１立壁面との間の接着剤と、前記第２側面と前記第２立壁面との間の接着剤と、は、同じ接着剤であり、且つ、前記基部の上面と前記電気機械変換素子の底面との間の接着剤とは異なる接着剤であってもよい。
【００２５】
この場合、
前記第１立壁面形成部は、
前記第１側面と前記第１立壁面との距離が前記基部の上面から前記電気機械変換素子の軸線に沿って離れる（即ち、前記第１立壁面形成部の最上部に近づく）につれて大きくなるように構成され、
前記第２立壁面形成部は、
前記第２側面と前記第２立壁面との距離が前記基部の上面から前記電気機械変換素子の軸線に沿って離れる（即ち、前記第２立壁面形成部の最上部に近づく）につれて大きくなるように構成されることが好適である。
【００２６】
換言すると、前記溝部の幅は、溝部の底部に近づくほど狭くなり、電気機械変換素子の先端に近づくほど大きくなっていることが好適である。但し、前記溝部の幅は電気機械変換素子の先端に近づくに連れて連続的に大きくなる必要はない。即ち、その幅が、電気機械変換素子使用装置の先端に近づいても変化しない箇所、或いは、電気機械変換素子の先端に近づく際に段差的に（急激に）増大する箇所が含まれていてもよい。
【００２７】
これによれば、電気機械変換素子の第１側面と第１立壁面形成部の第１立壁面との間に形成される側面接着剤層（第１側面接着剤層）、及び、電気機械変換素子の第２側面と第２立壁面形成部の第２立壁面との間に形成される側面接着剤層（第２側面接着剤層）は、電気機械変換素子の底面近傍において最も薄く、電気機械変換素子の先端に近づくほど厚くなる。
【００２８】
ところで、側面接着剤層は力が加えられたときに僅かではあるが変形することができるので、側面接着剤層が厚くなるほど電機機械変換素子の伸縮運動を妨げようとする力（電気機械変換素子の拘束力）は小さくなる。従って、側面接着剤層が厚くなるほど電機機械変換素子の伸縮変位量は大きくなる。これに対し、側面接着剤層が薄いほど側面接着剤層による接着力は大きくなる。このように、側面接着層の厚さに関して、伸縮変位量と接着力は一般には背反関係にある。
【００２９】
一方、電気機械変換素子の伸縮変位量は電気機械変換素子の伸縮方向において累積される。即ち、電気機械変換素子の変位量は、電気機械変換素子の底面近傍で最も小さく、先端に近づくほど大きくなる。このため、電気機械変換素子の底面近傍において電気機械変換素子の側面を錘に対して強固に接着しても電気機械変換素子の伸縮運動はそれほど妨げられない。
【００３０】
従って、上記構成のように、第１側面接着剤層及び第２側面接着剤層を、電気機械変換素子の底面近傍において最も薄くするとともに電気機械変換素子の先端に近づくほど厚くすれば、電機機械変換素子の伸縮動作を強く妨げることがないので電気機械変換素子の伸縮変位量を著しく低下させることなく、且つ、電気機械変換素子の底面近傍において電気機械変換素子と錘とをより強固に接着することができる。
【００３１】
更に、本発明による電気機械変換素子使用装置において、
前記第１立壁面形成部は、
「前記外部に露呈した前記電気機械変換素子の他の一対の対向する側面」のうちの一つの側面である第３側面と同一の平面内に存在するとともに、少なくとも「前記基部の上面から前記第１立壁面形成部の最上部まで」延在する第１側方立壁面と、
「前記外部に露呈した前記電気機械変換素子の他の一対の対向する側面」のうちの他の一つの側面である第４側面と同一の平面内に存在するとともに、少なくとも「前記基部の上面から前記第１立壁面形成部の最上部」まで延在する第２側方立壁面と、
を有し、
前記第２立壁面形成部は、
前記第３側面と同一の平面内に存在するとともに、少なくとも「前記基部の上面から前記第２立壁面形成部の最上部」まで延在する第３側方立壁面と、
前記第４側面と同一の平面内に存在するとともに、少なくとも「前記基部の上面から前記第２立壁面形成部の最上部」まで延在する第４側方立壁面と、
を有することが好適である。
【００３２】
これによれば、第３側面、第１側方立壁面及び第３側方立壁面が同一平面内に存在することになるので、第３側面に形成された電極にリード線を取り付ける必要がある場合、そのリード線を容易に取り付けることができる。同様に、第４側面、第２側方立壁面及び第４側方立壁面が同一平面内に存在することになるので、第４側面に形成された電極にリード線を取り付ける必要がある場合、そのリード線を容易に取り付けることができる。
【００３３】
更に、この場合、
前記第１側方立壁面及び前記第２側方立壁面は、前記錘の最下部から前記第１立壁面形成部の最上部まで延在し、
前記第３側方立壁面及び前記第４側方立壁面は、前記錘の最下部から前記第２立壁面形成部の最上部まで延在する、
ことが望ましい。
【００３４】
これによれば、上記リード線を一層容易に取り付けることが可能な電気機械変換素子使用装置が提供される。
【００３５】
これらの電気機械変換素子使用装置において、
前記電気機械変換素子の軸線をＺ軸とし、そのＺ軸に直交し且つ互いに直交する２つの軸をＸ軸及びＹ軸とするとき、（且つ、例えば、第１立壁面及び第２立壁面をＹ軸又はＸ軸に平行に配置するとき）、前記電気機械変換素子及び前記錘は、同Ｘ軸及び同Ｙ軸により形成される平面と平行な任意の平面にて切断したときの形状が、同Ｘ軸について線対称であり且つ同Ｙ軸について線対称となるように構成されていることが好適である。
【００３６】
これによれば、電気機械変換素子の伸縮に伴って生じる振動の方向が電気機械変換素子の軸線方向に生じるので、電気機械変換素子使用装置を振動発生装置として使用する際、その振動の方向を安定化させることができる。
【００３７】
本発明による電気機械変換素子使用装置の製造方法は、
前記電気機械変換素子を構成する素材からなり長手軸を有する直方体形状のバー部材を準備するバー部材準備工程と、
前記錘を構成する素材からなるとともに前記バー部材を収容する溝を備えた錘構成用部材を準備する錘構成用部材準備工程と、
前記バー部材の長手軸が前記錘構成用部材の前記溝の軸に沿い且つ前記バー部材の少なくとも下部が同溝内に収容されるように同バー部材を同錘構成用部材に対して配置するとともに、同バー部材の底面の全部を同溝の底面と接着剤によって接合し且つ同バー部材の側面のうち前記溝の側壁面と対向する部分の全部又は一部を同溝の側壁面と接着剤によって接合することにより接合体を作成する接合体作成工程と、
前記接合体を前記バー部材の長手軸方向と交差する平面に沿って切断することにより個別の前記電気機械変換素子使用装置を複数個同時に作成する切断工程と、
を含む。
【００３８】
この製造方法を使用すると、前記第１側方立壁面及び前記第２側方立壁面を有するとともに、それらが前記錘の最下部から前記第１立壁面形成部の最上部まで延在し、且つ、
前記第３側方立壁面及び前記第４側方立壁面を有するとともに、それらが前記錘の最下部から前記第２立壁面形成部の最上部まで延在する、電気機械変換素子使用装置を簡単且つ効率的に多数製造することができる。
【００３９】
加えて、「電気機械変換素子となるバー部材」と「錘となる錘構成用部材」とを接合した後、それらを一括して切断することによって、個別の電気機械変換素子使用装置が製造されるので、電気機械変換素子と錘との位置ずれを小さくすることができる。従って、この製造方法により製造された電気機械変換素子使用装置を振動発生装置として使用する際、その振動の方向が安定した電気機械変換素子使用装置を製造することができる。なお、この製造方法においても、「バー部材の底面の全部と溝の底面とを接合する接着剤」と、「バー部材の側面のうち溝の側壁面と対向する部分の全部又は一部を同溝の側壁面と接合する接着剤」とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る電気機械変換素子使用装置（第１装置）の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１装置の平面図（上面図）である。
【図３】図３は、第１装置の正面図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る電気機械変換素子使用装置（第２装置）の正面図である
【図５】図５は、第２装置の第１変形例に係る電気機械変換素子使用装置の正面図である。
【図６】図６は、第２装置の第２変形例に係る電気機械変換素子使用装置の正面図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る電気機械変換素子使用装置（第３装置）の平面図である。
【図８】図８は、第３装置の正面図である。
【図９】図９は、第３装置の側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４実施形態に係る電気機械変換素子使用装置（第４装置）の外観を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、第４装置の平面図である。
【図１２】図１２は、第４装置の正面図である。
【図１３】図１３は、第４装置の側面図である。
【図１４】図１４は、本発明に係る電気機械変換素子使用装置の製造方法（工程例１）の工程図である。
【図１５】図１５は、本発明に係る電気機械変換素子使用装置の製造方法を説明するための図である。
【図１６】図１６は、本発明に係る電気機械変換素子使用装置の製造方法（工程例２）の工程図である。
【図１７】図１７は、本発明に係る電気機械変換素子使用装置の製造方法（工程例３）の工程図である。
【図１８】図１８は、本発明に係る電気機械変換素子使用装置の具体例の３面図であり、（Ａ）はその平面図（上面図）、（Ｂ）はその正面図、（Ｃ）はその側面図である。
【図１９】図１９は、従来から知られる電気機械変換素子使用装置の構造を示す分解斜視図である。
【図２０】図２０は、電気機械変換素子の変位量を測定する方法の例を示す模式図である。
【図２１】図２１は、電気機械変換素子の変位量を測定するための測定系の例を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、電気機械変換素子の衝撃強度の評価方法について説明するための図である。
【図２３】図２３は、電気機械変換素子の衝撃強度の評価方法について説明するための図である。
【図２４】図２４は、本発明に至る過程において発案された電気機械変換素子使用装置の具体例の３面図であり、（Ａ）はその平面図（上面図）、（Ｂ）はその正面図、（Ｃ）はその側面図である。
【図２５】図２５は、図２４に示した電気機械変換素子使用装置の製造方法を説明するための図である。
【図２６】図２６は、従来の電気機械変換素子使用装置の正面図である。
【図２７】図２７は、従来の別の電気機械変換素子使用装置の分解斜視図である。
【図２８】図２８は、従来の更に別の電気機械変換素子使用装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明はこれらの実施形態に限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正及び改良を加え得るものである。なお、以下において電気機械変換素子を使用した電気機械変換素子使用装置は、単に「装置」とも称呼される。
【００４２】
＜第１実施形態＞
図１乃至図３に示したように、本発明の第１実施形態に係る電気機械変換素子使用装置（以下、「第１装置」とも称呼する。）１０は、電気機械変換素子２０と、錘３０と、を備えている。なお、説明の便宜上、各図には「互いに直交するＸ，Ｙ及びＺ軸を有する直交座標」が示されている。
【００４３】
電気機械変換素子２０はＺ軸方向に伸びる軸線ＣＬを有する四角柱形状（直方体形状）を有する。電気機械変換素子２０の上面２１及び底面（下面）２２の形状は、Ｘ軸に平行な辺とＹ軸に平行な辺とからなる長方形である。
【００４４】
図２に示したように、この長方形のＸ軸に平行な辺の長さはＬｘであり、Ｙ軸に平行な辺の長さはＬｙである。即ち、電気機械変換素子２０の一対の対向する側面２３ａ，２３ｂのそれぞれはＹ−Ｚ平面に平行となるように配置され、各幅は長さＬｙである。説明の便宜上、側面２３ａは第１側面２３ａと称呼され、側面２３ｂは第２側面２３ｂと称呼される。また、電気機械変換素子２０の他の一対の対向する側面２４ａ，２４ｂのそれぞれはＸ−Ｚ平面に平行となるように配置され、各幅は長さＬｘである。説明の便宜上、側面２４ａは第３側面２４ａと称呼され、側面２４ｂは第４側面２４ｂと称呼される。
【００４５】
本例において、長さＬｘと長さＬｙとは等しい。即ち、電気機械変換素子２０の上面２１及び底面２２の形状は正方形であり、電気機械変換素子２０は軸線ＣＬを長手軸として有する正四角柱形状をなしている。但し、長さＬｘと長さＬｙとは相違していてもよい。
【００４６】
電気機械変換素子２０は、図示を省略した電極を用いて印加される電圧に応答して軸線ＣＬ方向（Ｚ軸方向）に伸縮するように構成されている。電気機械変換素子２０の材質は特に限定されないが、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛及びチタン酸バリウム等の圧電材料を主成分とする材料が使用される。なお、電気機械変換素子２０は電歪素子であってもよい。
【００４７】
電気機械変換素子２０に備えられる電極構造も従来から良く知られる構造を採用することができる。特に、電気機械変換素子２０を、圧電材料と電極材料とを交互に積層した所謂「積層型圧電素子」とすることは、低い電圧で大きな変位を得ることができるので、好ましい。その場合、積層方向は、用途に応じて、電気機械変換素子２０の軸線ＣＬ方向に対して平行であってもよく垂直であってもよい。
【００４８】
錘３０は、基部３１、第１立壁面形成部３２ａ及び第２立壁面形成部３２ｂからなる一体物である。但し、錘３０は、これらの部分を互いに接合したものであってもよい。錘３０の材質は、電気機械変換素子２０に比べて比重の大きい材料であればよく、例えば、以下に述べるような従来から知られる材料が使用され得る。
・金属タングステン粉末を「ニッケル、鉄、銅及びモリブデン等の金属」で焼き固めた所謂「ヘビーメタル」と呼ばれる「タングステン合金」。
・「タングステンカーバイド及びタングステンボライド」等の「重金属の炭化物又は硼化物」を、「コバルト、クロム及びニッケル等の金属、又は、酸化タリウム及び酸化ビスマス等の金属酸化物」で焼き固めた所謂「超硬合金」。
【００４９】
基部３１は円柱形状を有する。この基部３１の上面３１ａを、便宜上、錘３０の上面とも称呼する。電気機械変換素子２０は、その軸線ＣＬが基部３１の軸線と一致するように且つ一対の対向する「第１側面２３ａ及び第２側面２３ｂ」がＹ−Ｚ平面に平行となるように、基部３１の上面３１ａの上に配設されている。従って、電気機械変換素子２０の底面２２は基部３１の上面３１ａに対向している（図３を参照。）。
【００５０】
第１立壁面形成部３２ａは、基部３１と同一径の円柱をその軸線に平行な平面（円柱の上面及び下面に垂直な平面）であってその軸線を含まない平面（Ｙ−Ｚ平面に平行な平面である第１平面）にて切断した形状を有している。第１立壁面形成部３２ａの高さ（軸線方向長さ）は、電気機械変換素子２０の高さよりも小さい。従って、第１立壁面形成部３２ａの上面３２ａ２は、基部３１の上面３１ａに配置された電気機械変換素子２０の上面２１よりも低い。なお、第１立壁面形成部３２ａの高さは、電気機械変換素子２０の上面２１の高さと同じか又は上面２１の高さより高くてもよい。この点は、本実施形態及び他の実施形態における「立壁面形成部の上面と、基部の上面に配置された電気機械変換素子の上面と、の位置関係」において同様に適用される。
【００５１】
前記第１平面にて切断された部分に露呈する第１立壁面形成部３２ａの壁面を、便宜上、第１立壁面３２ａ１と称呼する。第１立壁面形成部３２ａは、その側面のうち第１立壁面３２ａ１を除く周面（曲面）が基部３１の周面と平面視において一致している。
【００５２】
第２立壁面形成部３２ｂは、第１立壁面形成部３２ａと同じ形状を有する。即ち、第２立壁面形成部３２ｂは、基部３１と同一径の円柱をその軸線に平行な平面であってその軸線を含まない平面（Ｙ−Ｚ平面に平行な平面である第２平面）にて切断した形状を有している。第２立壁面形成部３２ｂの高さ（軸線方向長さ）は、電気機械変換素子２０の高さよりも小さい。従って、第２立壁面形成部３２ｂの上面３２ｂ２は、基部３１の上面３１ａに配置された電気機械変換素子２０の上面２１よりも低い。なお、上述したように、第２立壁面形成部３２ｂの高さは、電気機械変換素子２０の上面２１の高さと同じか又は上面２１の高さより高くてもよい。
【００５３】
前記第２平面にて切断された部分に露呈する第２立壁面形成部３２ｂの壁面を、便宜上、第２立壁面３２ｂ１と称呼する。第２立壁面形成部３２ｂは、その側面のうち第２立壁面３２ｂ１を除く周面（曲面）が基部３１の周面と平面視において一致している。
【００５４】
第１立壁面形成部３２ａ及び第２立壁面形成部３２ｂ（一対の立壁面形成部３２ａ，３２ｂ）は、第１立壁面３２ａ１と第２立壁面３２ｂ１とが距離Ｗを隔てて対向し、且つ、第１立壁面３２ａ１及び第２立壁面３２ｂ１のそれぞれがＹ−Ｚ平面と平行となるように、基部３１の上面３１ａから立設している。距離Ｗは電気機械変換素子２０の第３側面２４ａ又は第４側面２４ｂの幅Ｌｘよりも僅かに大きい。この結果、第１立壁面３２ａ１と第１側面２３ａとの間には距離（Ｗ−Ｌｘ）／２の間隙が形成され、第２立壁面３２ｂ１と第２側面２３ｂとの間には距離（Ｗ−Ｌｘ）／２の間隙が形成されている。
【００５５】
基部３１の上面３１ａと電気機械変換素子２０の底面２２との間に形成された間隙には接着剤Ｓ（第１の接着剤）が充填されている。即ち、上面３１ａと底面２２との間には底部接着層が形成され、これにより、上面３１ａと底面２２とは接着されている。
【００５６】
更に、第１立壁面３２ａ１と第１側面２３ａとの間に形成された間隙にも接着剤Ｓ（第２の接着剤）が充填され、第２立壁面３２ｂ１と第２側面２３ｂとの間に形成された間隙にも接着剤Ｓ（第３の接着剤）が充填されている。即ち、第１立壁面３２ａ１と第１側面２３ａとの間には第１側面接着層が形成され、第２立壁面３２ｂ１と第２側面２３ｂとの間には第２側面接着層が形成されている。なお、第１側面接着層及び第２側面接着層は、「側面接着層」とも総称される。
【００５７】
第１側面接着層は、第１側面２３ａと第１立壁面３２ａ１との間に形成される間隙であって、基部３１の上面３１ａから第１立壁面３２ａ１上の所定の位置（第１位置）Ｐ１までの領域に存在している。これにより、第１立壁面３２ａ１の一部と第１側面２３ａの一部とが接着される。なお、第１位置Ｐ１は、第１立壁面形成部３２ａの上面３２ａ２と第１立壁面３２ａ１とが交差する位置であってもよい。
【００５８】
第２側面接着層は、第２側面２３ｂと第２立壁面３２ｂ１との間に形成される間隙であって、基部３１の上面３１ａから第２立壁面３２ｂ１上の所定の位置（第２位置）Ｐ２までの領域に存在している。これにより、第２立壁面３２ｂ１の一部と第２側面２３ｂの一部とが接着される。なお、第２位置Ｐ２は、第２立壁面形成部３２ｂの上面３２ｂ２と第２立壁面３２ｂ１とが交差する位置であってもよい。また、本例において、上面３１ａと前記第１位置Ｐ１との距離は、上面３１ａと前記第２位置Ｐ２との距離と等しいが、上面３１ａと前記第２位置Ｐ２との距離と相違していてもよい。
【００５９】
接着剤Ｓの材質は、「エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びウレタン樹脂等の樹脂接着剤」、「シアノアクリレート、金属アルコキシド及び水ガラス等の無機接着剤」、並びに、「半田及び銀ロウ等の溶融金属」等の従来から知られるものであってよい。但し、「側面接着層」には樹脂接着剤を用いた方が、電気機械変換素子２０の伸縮変形を妨げる力（拘束力）が小さくなるので好ましい。また、「底部接着層」と「側面接着層」とは互いに異なる接着剤を用いてもよい。例えば、「底部接着層」には銀ロウを用い、「側面接着層」にはエポキシ樹脂を用いてもよい。この点は、本実施形態のみならず、他の実施形態にも同様に適用される。
【００６０】
上述した「底部接着層」の厚さは、特に限定されない。但し、底部接着層は２０μｍ程度以下の薄い接着層であることが好ましい。これは、底部接着層が厚いと、電気機械変換素子２０が伸縮（変形）した場合に底部接着層が弾性変形し、電気機械変換素子２０が発生する振動（変位）が吸収されてしまい、その結果、電気機械変換素子２０が錘３０から受ける反力が小さくなるので、電気機械変換素子２０の先端において発生する振動（変位）が小さくなるからである。
【００６１】
上述した「側面接着層」の厚さも、特に限定されない。但し、側面接着層の厚さは１０〜１００μｍ程度の範囲であることが好ましい。
【００６２】
なお、側面接着層が薄いと、電気機械変換素子２０が第１立壁面３２ａ１及び第２立壁面３２ｂ１から受ける拘束力が強くなるので、電気機械変換素子２０の先端で発生する振動（変位量）が小さくなる。逆に、側面接着層が厚いと、第１立壁面３２ａ１及び第２立壁面３２ｂ１が電気機械変換素子２０を保持する保持力が弱くなるので、電気機械変換素子使用装置１０を床面等に落下させた場合の強度が弱くなる。そのため、電気機械変換素子使用装置１０を使用時に誤って落下させてしまった場合、電気機械変換素子使用装置１０が破損する可能性が高くなる。従って、第１側面接着層及び第２側面接着層の厚さは、電気機械変換素子２０の変位量と拘束力とを考慮して決定される。
【００６３】
以上、説明したように、第１装置１０は、電気機械変換素子２０と錘３０とを有し、更に、錘３０は、基部３１と、第１立壁面形成部３２ａと、第２立壁面形成部３２ｂと、を備える。
【００６４】
（１）基部３１は、基部３１の上面３１ａと電気機械変換素子２０の底面２２との間に接着剤（第１の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【００６５】
（２）第１立壁面形成部３２ａは、電気機械変換素子２０の「一対の対向する側面のうちの一つの側面」である第１側面２３ａと対向する第１立壁面３２ａ１を形成するように基部３１の上面３１ａから立設するように構成され、且つ、「第１側面２３ａと第１立壁面３２ａ１との間に形成される間隙」であって「基部３１の上面３１ａから第１立壁面３２ａ１上の所定の位置Ｐ１までの領域」に接着剤（第１の接着剤と同一の又は相違する第２の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【００６６】
（３）第２立壁面形成部３２ｂは、電気機械変換素子２０の「一対の対向する側面のうちの他の一つの側面」である第２側面２３ｂと対向する第２立壁面３２ｂ１を形成するように基部３１の上面３１ａから立設するように構成され、且つ、「第２側面２３ｂと第２立壁面３２ｂ１との間に形成される間隙」であって「基部３１の上面３１ａから第２立壁面３２ｂ１上の所定の位置Ｐ２までの領域」に接着剤（第１の接着剤及び第２の接着剤と同一の又は相違する第３の接着剤、好ましくは、第２の接着剤と同一の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【００６７】
更に、電気機械変換素子使用装置１０は、
（４）電気機械変換素子２０の一対の対向する側面（第１側面２３ａ及び第２側面２３ｂ）と異なる「電気機械変換素子２０の他の一対の対向する側面（第３側面２４ａ及び第４側面２４ｂ）」が外部に露呈するように構成されている。
【００６８】
即ち、錘３０は、電気機械変換素子２０の四角形の底面２２の一辺の長さＬｘよりも僅かに大きい幅Ｗを有する溝を備える。電気機械変換素子２０は、電気機械変換素子２０の底面２２がその溝の底面（即ち、基部３１の上面３１ａ）と対向するように、その溝内に配置される。そして、溝の底面（基部３１の上面３１ａ）と電気機械変換素子２０の底面２２とが接着剤により接合される。
【００６９】
加えて、第１立壁面形成部３２ａ及び第２立壁面形成部３２ｂは、「電気機械変換素子２０の対向する一対の側面２３ａ，２３ｂ」のそれぞれと対向する側にのみ存在し、「電気機械変換素子２０の対向する他の一対の側面２４ａ，２４ｂ」のそれぞれと対向する側には存在しない。これにより、「電気機械変換素子２０の他の一対の対向する側面２４ａ，２４ｂ（即ち、第３側面２４ａ及び第４側面２４ｂ）」は外部に露呈している。
【００７０】
換言すると、錘３０は、「電気機械変換素子２０の底面２２が接合された基部３１の上面３１ａ」から「電気機械変換素子２０の対向する２側面２３ａ，２３ｂ」に沿って迫り上がり、且つ、「電気機械変換素子２０の他の対向する２側面２４ａ，２４ｂ」と対向する領域において迫り上がっていない「立壁面形成部３２ａ，３２ｂ」を有する。そして、「基部３１の上面３１ａ」と「電気機械変換素子２０の底面２２」との間、「第１立壁面３２ａ１」と「第１側面２３ａ」との間、及び、「第２立壁面３２ｂ１」と「第２側面２３ｂ」との間、に接着剤が充填されている。
【００７１】
この結果、「底面２２の全部」及び「第１側面２３ａの全部又は一部」及び「第２側面２３ｂの全部又は一部」が、接着剤により錘３０と接着（接合）される。従って、電気機械変換素子２０の底面２２のみが錘３０と接着される場合（図２４を参照。）に比較して、電気機械変換素子２０と錘３０との接着強度が向上する。従って、電気機械変換素子使用装置１０は、外部からの衝撃や温度変化に対し、信頼性の高い装置となっている。
【００７２】
加えて、側面接着層は、電気機械変換素子２０が伸縮するときに僅かに変形することができる。しかしながら、電気機械変換素子２０の総ての側面（４面）が接着剤により錘３０と接合されていると、電気機械変換素子２０の伸縮運動が過度に妨げられる虞がある。これに対し、第１装置１０においては、電気機械変換素子２０の他の一対の対向する側面（第３側面２４ａ及び第４側面２４ｂ）は外部に露呈していて、錘３０と接合されていない。この結果、電気機械変換素子２０の伸縮変位量が過小になることを回避することができる。
【００７３】
＜第２実施形態＞
図４に示した本発明の第２実施形態に係る電気機械変換素子使用装置（以下、「第２装置」とも称呼する。）は、第１装置１０の錘３０を錘４０に置換した点にのみにおいて第１装置１０と相違している。従って、以下、この相違点を中心として説明する。
【００７４】
錘４０は、基部４１と、第１立壁面形成部４２ａと、第２立壁面形成部４２ｂと、からなり、錘３０と同様の材料から構成された一体物である。基部４１は基部３１と同一である。基部４１の上面４１ａを、便宜上、錘４０の上面４１ａとも称呼する。電気機械変換素子２０は、その軸線ＣＬが基部４１の軸線と一致するように且つ電気機械変換素子２０の一対の対向する側面２３ａ，２３ｂがＹ−Ｚ平面に平行となるように、基部４１の上面４１ａに配設されている。従って、電気機械変換素子２０の底面２２は基部４１の上面４１ａに対向している。
【００７５】
第１立壁面形成部４２ａは、基部４１と同一径の円柱をその軸線に対して傾斜した平面（その円柱の上面及び下面に対して所定の角度をなす平面である第１傾斜面）にて切断した形状を有している。この傾斜した平面（第１傾斜面）にて切断された部分に露呈する第１立壁面形成部４２ａの壁面を、便宜上、第１立壁面４２ａ１と称呼する。第１立壁面４２ａ１は基部４１の上面４１ａから離れるほど基部４１の軸線（従って、電気機械変換素子２０の軸線ＣＬ）から遠ざかる斜面である。第１立壁面形成部４２ａは、その側面のうち第１立壁面４２ａ１を除く周面（曲面）が基部４１の周面と平面視において一致している。第１立壁面形成部４２ａの高さ（軸線方向長さ、溝部深さＬ１）は、電気機械変換素子２０の高さよりも小さい。従って、第１立壁面形成部４２ａの上面４２ａ２は、基部４１の上面４１ａに配置された電気機械変換素子２０の上面２１よりも低い。但し、前述したように、第１立壁面形成部４２ａの上面４２ａ２は、基部４１の上面４１ａに配置された電気機械変換素子２０の上面２１と同じ高さ又は同上面２１より高い高さでもよい。
【００７６】
第２立壁面形成部４２ｂは、基部４１と同一径の円柱をその軸線に対して傾斜した平面（その円柱の上面及び下面に対して所定の角度をなす平面）であって基部４１の軸線（電気機械変換素子２０の軸線ＣＬ）を通るＹ−Ｚ平面に関して前記第１傾斜面と対称な平面（第２傾斜面）にて切断した形状を有している。この傾斜した平面（第２傾斜面）にて切断された部分に露呈する第２立壁面形成部４２ｂの壁面を、便宜上、第２立壁面４２ｂ１と称呼する。第２立壁面４２ｂ１は基部４１の上面４１ａから離れるほど基部４１の軸線（従って、電気機械変換素子２０の軸線ＣＬ）から遠ざかる斜面である。第２立壁面形成部４２ｂは、その側面のうち第２立壁面４２ｂ１を除く周面（曲面）が基部４１の周面と平面視において一致している。第２立壁面形成部４２ｂの高さ（軸線方向長さ、溝部深さＬ１）は、電気機械変換素子２０の高さよりも小さい。従って、第２立壁面形成部４２ｂの上面４２ｂ２は、基部４１の上面４１ａに配置された電気機械変換素子２０の上面２１よりも低い。但し、前述したように、第２立壁面形成部４２ｂの上面４２ｂ２は、基部４１の上面４１ａに配置された電気機械変換素子２０の上面２１と同じ高さ又は同上面２１より高い高さでもよい。
【００７７】
この結果、錘４０には、断面形状が逆台形形状である溝部が形成される。従って、この溝部の上端部の幅（溝部開口の幅）Ｗ１は溝部の底面の幅（溝部底面幅）Ｗ２よりも大きくなっている。即ち、溝部の幅は、溝部の底部に近づくほど狭くなっている。
【００７８】
基部４１の上面４１ａと電気機械変換素子２０の底面２２との間に形成された間隙には接着剤Ｓ（第１の接着剤）が充填されている。即ち、上面４１ａと底面２２との間には底部接着層が形成され、これにより、上面４１ａと底面２２とは接着されている。
【００７９】
更に、第１立壁面４２ａ１と第１側面２３ａとの間に形成された間隙にも接着剤Ｓ（第２の接着剤）が充填され、第２立壁面４２ｂ１と第２側面２３ｂとの間に形成された間隙、にも接着剤Ｓ（第３の接着剤）が充填されている。即ち、第１立壁面４２ａ１と第１側面２３ａとの間には第１側面接着層が形成され、第２立壁面４２ｂ１と第２側面２３ｂとの間には第２側面接着層が形成されている。なお、第１側面接着層及び第２側面接着層は、「側面接着層」とも総称される。
【００８０】
第１側面接着層は、第１側面２３ａと第１立壁面４２ａ１との間に形成される間隙であって、基部４１の上面４１ａから第１立壁面４２ａ１上の所定の位置（第１位置）Ｐ１までの領域に存在している。これにより、第１立壁面４２ａ１の一部と第１側面２３ａの一部とが接着される。なお、第１位置Ｐ１は、第１立壁面形成部４２ａの上面４２ａ２と第１立壁面４２ａ１とが交差する位置であってもよい。
【００８１】
第２側面接着層は、第２側面２３ｂと第２立壁面４２ｂ１との間に形成される間隙であって、基部４１の上面４１ａから第２立壁面４２ｂ１上の所定の位置（第２位置）Ｐ２までの領域に存在している。これにより、第２立壁面４２ｂ１の一部と第２側面２３ｂの一部とが接着される。なお、第２位置Ｐ２は、第２立壁面形成部４２ｂの上面４２ｂ２と第２立壁面４２ｂ１とが交差する位置であってもよい。
【００８２】
以上、説明したように、第２装置は、電気機械変換素子２０と錘４０とを有し、更に、錘４０は、基部４１と、第１立壁面形成部４２ａと、第２立壁面形成部４２ｂと、を備える。
【００８３】
（１）基部４１は、基部４１の上面４１ａと電気機械変換素子２０の底面２２との間に接着剤（第１の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【００８４】
（２）第１立壁面形成部４２ａは、電気機械変換素子２０の「一対の対向する側面のうちの一つの側面」である第１側面２３ａと対向する第１立壁面４２ａ１を形成するように基部４１の上面４１ａから立設するように構成され、且つ、「第１側面２３ａと第１立壁面４２ａ１との間に形成される間隙」であって「基部４１の上面４１ａから第１立壁面４２ａ１上の所定の位置Ｐ１までの領域」に接着剤（第１の接着剤と同一の又は相違する第２の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【００８５】
（３）第２立壁面形成部４２ｂは、電気機械変換素子２０の「一対の対向する側面のうちの他の一つの側面」である第２側面２３ｂと対向する第２立壁面４２ｂ１を形成するように基部４１の上面４１ａから立設するように構成され、且つ、「第２側面２３ｂと第２立壁面４２ｂ１との間に形成される間隙」であって「基部４１の上面４１ａから第２立壁面４２ｂ１上の所定の位置Ｐ２までの領域」に接着剤（第１の接着剤及び第２の接着剤と同一の又は相違する第３の接着剤、好ましくは、第２の接着剤と同一の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【００８６】
更に、第２装置は、
（４）電気機械変換素子２０の一対の対向する側面（第１側面２３ａ及び第２側面２３ｂ）と異なる「電気機械変換素子２０の他の一対の対向する側面（第３側面２４ａ及び第４側面２４ｂ）」が外部に露呈するように構成されている。
【００８７】
従って、第２装置は、「電気機械変換素子２０の伸縮変位量の確保と電気機械変換素子２０と錘４０との接着力の確保とを両立させることができる」という第１装置が有する効果と同じ効果を奏することができる。
【００８８】
更に、第２装置において
第１立壁面形成部４２ａは、第１側面２３ａと第１立壁面４２ａ１との距離が基部４１の上面４１ａから電気機械変換素子２０の軸線ＣＬに沿って離れるにつれて（即ち、軸線ＣＬに沿って第１立壁面形成部４２ａの上面４２ａ２に近づくにつれて）大きくなるように構成され、
第２立壁面形成部４２ｂは、第２側面２３ｂと第２立壁面４２ｂ１との距離が基部４１の上面４１ａから電気機械変換素子２０の軸線ＣＬに沿って離れるにつれて（即ち、軸線ＣＬに沿って第２立壁面形成部４２ｂの上面４２ｂ２に近づくにつれて）大きくなるように構成されている。
【００８９】
従って、側面接着剤層（第１側面接着層及び第２側面接着層）は、電気機械変換素子２０の底面２２近傍において最も薄く（例えば、２０μｍ）、電気機械変換素子２０の上面２１（先端）に近づくほど厚くなっている（例えば、位置Ｐ１及び位置Ｐ２における側面接着剤層の厚さが１００μｍである。）。
【００９０】
ところで、側面接着剤層は力が加えられたときに僅かではあるが変形することができるので、側面接着剤層が厚くなるほど電機機械変換素子の伸縮運動を妨げようとする力（電気機械変換素子２０の拘束力）は小さくなる。従って、側面接着剤層が厚くなるほど電機機械変換素子２０の伸縮変位量は大きくなる。これに対し、側面接着剤層が薄いほど側面接着剤層による接着力は大きくなる。このように、側面接着層の厚さに関して、伸縮変位量と接着力は一般には背反関係にある。
【００９１】
一方、電気機械変換素子２０の伸縮変位量は電気機械変換素子２０の伸縮方向（軸線ＣＬ方向、Ｚ軸方向）において累積される。即ち、電気機械変換素子２０の変位量は、電気機械変換素子２０の底面２２の近傍で最も小さく、先端（上面２１）に近づくほど大きくなる。このため、電気機械変換素子２０の底面２２の近傍において電気機械変換素子２０の側面（第１側面２３ａ及び第２側面２３ｂ）を錘４０に対して強固に接着しても電気機械変換素子２０の伸縮運動はそれほど妨げられない。
【００９２】
そこで、第２装置においては、上述したように、側面接着剤層（第１側面接着層及び第２側面接着層）が、電気機械変換素子２０の底面２２から上面２１に近づくほど厚くなっている。従って、第２装置は、第１装置１０に比較して、電気機械変換素子２０と錘４０とを強固に接着しつつ電機機械変換素子２０の伸縮変位を拘束する力をより低減することができる。この結果、第２装置は、電気機械変換素子２０の伸縮変位量が低下することを回避しながら、電気機械変換素子２０と錘４０とを強固に接合することができる。
【００９３】
＜第２実施形態の第１変形例＞
図５は、第２装置の第１変形例に係る電気機械変換素子使用装置の正面図である。この第１変形例は、第２装置１０の錘４０を錘４０Ａに置換した点にのみにおいて第２装置と相違している。錘４０Ａは、その立壁面の形状のみが錘４０と相違している。
【００９４】
より具体的に述べると、錘４０Ａは基部４１と、第１立壁面形成部４３ａと、第２立壁面形成部４３ｂと、からなる。第１立壁面形成部４３ａの第１立壁面４３ａ１は、「第１立壁面４３ａ１と、それに対向する電気機械変換素子２０の第１側面２３ａと、の距離」が基部４１の上面４１ａに近づくほど小さくなるような曲面となっている。同様に、第２立壁面形成部４３ｂの第２立壁面４３ｂ１は、「第２立壁面４３ｂ１と、それに対向する電気機械変換素子２０の第２側面２３ｂと、の距離」が基部４１の上面４１ａに近づくほど小さくなるような曲面となっている。
【００９５】
なお、図５に示した電気機械変換素子２０は、上述した積層型圧電素子である。この電気機械変換素子２０は、複数の内部電極２２ａ、圧電素子層２２ｂ、側面電極２２ｃ、第１絶縁コーティング層２２ｄ及び第２絶縁コーティング層２２ｅを備える。第１絶縁コーティング層２２ｄ及び第２絶縁コーティング層２２ｅは、第１側面２３ａ及び第２側面２３ｂをそれぞれ構成している。
【００９６】
＜第２実施形態の第２変形例＞
図６は、第２装置の第２変形例に係る電気機械変換素子使用装置の正面図である。この第２変形例は、第２装置１０の錘４０を錘４０Ｂに置換した点にのみにおいて第２装置と相違している。錘４０Ｂは、その立壁面の形状のみが錘４０と相違している。
【００９７】
より具体的に述べると、錘４０Ｂは基部４１と、第１立壁面形成部４４ａと、第２立壁面形成部４４ｂと、からなる。第１立壁面形成部４４ａの第１立壁面４４ａ１は、その断面において、基部４１の上面４１ａから第１立壁面形成部４４ａの上面４４ａ２に向けて順に形成された「曲線部Ｃｕｒ、段差部Ｓｔｐ及び直線部Ｓｔｒ」を有している。第１立壁面４４ａ１の曲線部Ｃｕｒと電気機械変換素子２０の第１側面２３ａとの距離は、第１立壁面４４ａ１の直線部Ｓｔｒと電気機械変換素子２０の第１側面２３ａとの距離よりも小さくなっている。従って、この第２変形例においても、「第１立壁面４４ａ１と、それに対向する電気機械変換素子２０の第１側面２３ａと、の距離」が基部４１の上面４１ａに近づくほど小さくなっている。第２立壁面形成部４４ｂは第１立壁面形成部４４ａと同じ形状を有する。従って、「第２立壁面４４ｂ１と、それに対向する電気機械変換素子２０の第２側面２３ｂと、の距離」は、基部４１の上面４１ａに近づくほど小さくなっている。
【００９８】
以上から明らかなように、第２装置の第１及び第２変形例も、第２装置と同様、電気機械変換素子２０と錘４０Ａ又は錘４０Ｂとを強固に接着しつつ、電気機械変換素子２０の伸縮変位量が低下することを回避することができる。
【００９９】
＜第３実施形態＞
図７乃至図９に示した本発明の第３実施形態に係る電気機械変換素子使用装置（以下、「第３装置」とも称呼する。）は、第１装置１０の錘３０を錘５０に置換した点にのみにおいて第１装置１０と相違している。従って、以下、この相違点を中心として説明する。
【０１００】
錘５０は、基部５１と、第１立壁面形成部５２ａと、第２立壁面形成部５２ｂと、からなり、錘３０と同様の材料から構成された一体物である。基部５１は基部３１と同一である。基部５１の上面５１ａを、便宜上、錘５０の上面５１ａとも称呼する。電気機械変換素子２０は、その軸線ＣＬが基部５１の軸線と一致するように且つ電気機械変換素子２０の一対の対向する側面２３ａ，２３ｂがＹ−Ｚ平面に平行となるように、基部５１の上面５１ａに配設されている。従って、電気機械変換素子２０の底面２２は錘５０の上面５１ａに対向している。
【０１０１】
第１立壁面形成部５２ａは、基部５１と同一径の円柱を、その軸線に平行な平面（Ｙ−Ｚ平面に平行な平面である第１平面）にて切断するとともに、第１平面と直交する一対の平面（Ｘ−Ｚ平面に平行な平面である「第３平面及び第４平面」）にて切断した形状を有している。
【０１０２】
第１平面にて切断された部分に露呈する第１立壁面形成部５２ａの壁面を、便宜上、第１立壁面５２ａ１と称呼する。第３平面にて切断された部分に露呈する第１立壁面形成部５２ａの壁面を、便宜上、第１側方立壁面５２ａ３と称呼する。第４平面にて切断された部分に露呈する第１立壁面形成部５２ａの壁面を、便宜上、第２側方立壁面５２ａ４と称呼する。第１側方立壁面５２ａ３と第２側方立壁面５２ａ４との距離は、電気機械変換素子２０のＹ軸に沿った幅Ｌｙ（図２を参照。）と同じ長さである。第１側方立壁面５２ａ３は電気機械変換素子２０の第３側面２４ａと同一面内に存在している。第２側方立壁面５２ａ４は電気機械変換素子２０の第４側面２４ｂと同一面内に存在している。
【０１０３】
第２立壁面形成部５２ｂは第１立壁面形成部５２ａと同じ形状を有している。即ち、第２立壁面形成部５２ｂは、基部５１と同一径の円柱を、その軸線に平行な平面（Ｙ−Ｚ平面に平行な平面である第２平面）にて切断するとともに、第２平面と直交する一対の平面（Ｘ−Ｚ平面に平行な平面である「前記第３平面及び前記第４平面」）にて切断した形状を有している。
【０１０４】
第２平面にて切断された部分に露呈する第２立壁面形成部５２ｂの壁面を、便宜上、第２立壁面５２ｂ１と称呼する。第３平面にて切断された部分に露呈する第２立壁面形成部５２ｂの壁面を、便宜上、第３側方立壁面５２ｂ３と称呼する。第４平面にて切断された部分に露呈する第２立壁面形成部５２ｂの壁面を、便宜上、第４側方立壁面５２ｂ４と称呼する。第３側方立壁面５２ｂ３と第４側方立壁面５２ｂ４との距離は、電気機械変換素子２０のＹ軸に沿った幅Ｌｙ（図２を参照。）と同じ長さである。第３側方立壁面５２ｂ３は電気機械変換素子２０の第３側面２４ａと同一面内に存在している。第４側方立壁面５２ｂ４は電気機械変換素子２０の第４側面２４ｂと同一面内に存在している。
【０１０５】
この結果、電気機械変換素子２０の第３側面２４ａ側には「平面視において弦と円弧とにより囲まれた形状の基部５１の上面５１ａ」が露呈するとともに、電気機械変換素子２０の第４側面２４ｂ側にも「平面視において弦と円弧とにより囲まれた形状の基部５１の上面５１ａ」が露呈している。
【０１０６】
基部５１の上面５１ａと電気機械変換素子２０の底面２２との間には接着剤Ｓ（第１の接着剤）が充填されている。これにより上面５１ａと底面２２とは接着されている。更に、第１立壁面５２ａ１と第１側面２３ａとの間に形成された間隙にも接着剤Ｓ（第２の接着剤）が充填され、第２立壁面５２ｂ１と第２側面２３ｂとの間に形成された間隙、にも接着剤Ｓ（第３の接着剤）が充填されている。接着剤Ｓ（第２の接着剤）は、第１立壁面５２ａ１と第１側面２３ａとの間に形成された間隙であって基部５１の上面５１ａから第１立壁面５２ａ１上の所定の位置（第１位置）Ｐ１までの領域に存在している。接着剤Ｓ（第３の接着剤）は、第２立壁面５２ｂ１と第２側面２３ｂとの間に形成された間隙であって基部５１の上面５１ａから第２立壁面５２ｂ１上の所定の位置（第２位置）Ｐ２までの領域に存在している。これにより、第１立壁面５２ａ１の一部（又は全部）と第１側面２３ａの一部（又は全部）とが接着され、第２立壁面５２ｂ１の一部（又は全部）と第２側面２３ｂの一部（又は全部）とが接着されている。
【０１０７】
以上、説明したように、第３装置は、電気機械変換素子２０と錘５０とを有し、更に、錘５０は、基部５１と、第１立壁面形成部５２ａと、第２立壁面形成部５２ｂと、を備える。
【０１０８】
（１）基部５１は、基部５１の上面５１ａと電気機械変換素子２０の底面２２との間に接着剤（第１の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【０１０９】
（２）第１立壁面形成部５２ａは、電気機械変換素子２０の「一対の対向する側面のうちの一つの側面」である第１側面２３ａと対向する第１立壁面５２ａ１を形成するように基部５１の上面５１ａから立設するように構成され、且つ、「第１側面２３ａと第１立壁面５２ａ１との間に形成される間隙」であって「基部５１の上面５１ａから第１立壁面５２ａ１上の所定の位置Ｐ１までの領域」に接着剤（第１の接着剤と同一の又は相違する第２の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【０１１０】
（３）第２立壁面形成部５２ｂは、電気機械変換素子２０の「一対の対向する側面のうちの他の一つの側面」である第２側面２３ｂと対向する第２立壁面５２ｂ１を形成するように基部５１の上面５１ａから立設するように構成され、且つ、「第２側面２３ｂと第２立壁面５２ｂ１との間に形成される間隙」であって「基部５１の上面５１ａから第２立壁面５２ｂ１上の所定の位置Ｐ２までの領域」に接着剤（第１の接着剤及び第２の接着剤と同一の又は相違する第３の接着剤、好ましくは、第２の接着剤と同一の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【０１１１】
更に、第３装置は、
（４）電気機械変換素子２０の一対の対向する側面（第１側面２３ａ及び第２側面２３ｂ）と異なる「電気機械変換素子２０の他の一対の対向する側面（第３側面２４ａ及び第４側面２４ｂ）」が外部に露呈するように構成されている。
【０１１２】
従って、第３装置は、「電気機械変換素子２０の伸縮変位量の確保と電気機械変換素子２０と錘５０との接着力の確保とを両立させることができる」という第１装置が有する効果と同じ効果を奏することができる。
【０１１３】
更に、第３装置において、第１立壁面形成部５２ａは、
「外部に露呈した前記電気機械変換素子の他の一対の対向する側面のうちの一つの側面」である第３側面２４ａと同一の平面内に存在するとともに、少なくとも基部５１の上面５１ａから第１立壁面形成部５２ａの最上部（上面５２ａ２）まで延在する第１側方立壁面５２ａ３と、
「外部に露呈した前記電気機械変換素子の他の一対の対向する側面のうちの他の一つの側面」である第４側面２４ｂと同一の平面内に存在するとともに、少なくとも基部５１の上面５１ａから第１立壁面形成部５２ａの最上部（上面５２ａ２）まで延在する第２側方立壁面５２ａ４と、
を有する。
【０１１４】
同様に、第３装置において、第２立壁面形成部５２ｂは、
第３側面２４ａと同一の平面内に存在するとともに、少なくとも基部５１の上面５１ａから第２立壁面形成部５２ｂの最上部（上面５２ｂ２）まで延在する第３側方立壁面５２ｂ３と、
第４側面２４ｂと同一の平面内に存在するとともに、少なくとも基部５１の上面５１ａから第２立壁面形成部５２ｂの最上部（上面５２ｂ２）まで延在する第４側方立壁面５２ｂ４と、
を有する。
【０１１５】
これによれば、第３側面２４ａ、第１側方立壁面５２ａ３及び第３側方立壁面５２ｂ３が同一平面内に存在することになるので、第３側面２４ａに形成された電極にリード線を容易に取り付けることができる。同様に、第４側面２４ｂ、第２側方立壁面５２ａ４及び第４側方立壁面５２ｂ４が同一平面内に存在することになるので、第４側面２４ｂに形成された電極にリード線を容易に取り付けることができる。
なお、第３装置において、第３側面２４ａ及び第４側面２４ｂに電極を形成し、そこにリード線ＬＤを取り付けることは必須ではなく、第１側面２３ａ及び第２側面２３ｂに電極を形成し、そこにリード線ＬＤを取り付けても構わない。
また、リード線ＬＤを取り付ける代りに、金属バネ材等で構成されたリード端子を圧接しても良い。
【０１１６】
＜第４実施形態＞
図１０乃至図１３に示した本発明の第４実施形態に係る電気機械変換素子使用装置（以下、「第４装置」とも称呼する。）は、第１装置の錘３０を錘６０に置換した点にのみにおいて第１装置と相違している。従って、以下、この相違点を中心として説明する。
【０１１７】
錘６０は、基部６１と、第１立壁面形成部６２ａと、第２立壁面形成部６２ｂと、からなり、錘３０と同様の材料から構成された一体物である。基部６１は直方体形状を有している。基部６１のＹ軸に沿う長さは電気機械変換素子２０のＹ軸に沿う幅（図３に示した長さＬｙ）と同一である。基部６１のＸ軸に沿う長さは電気機械変換素子２０のＸ軸に沿う幅（図３に示した長さＬｘ）よりも長い。基部６１の上面６１ａを、便宜上、錘６０の上面６１ａとも称呼する。電気機械変換素子２０は、その軸線ＣＬが基部６１の軸線（短手方向の軸線）と一致するように且つ電気機械変換素子２０の一対の対向する側面２３ａ，２３ｂがＹ−Ｚ平面に平行となるように、基部６１の上面６１ａに配設されている。従って、図１２に示したように、電気機械変換素子２０の底面２２は錘６０の上面６１ａに対向している。
【０１１８】
基部６１のＸ−Ｚ平面と平行な一対の平面の一つ（第１基部側面）６１ｂは、電気機械変換素子２０の第３側面２４ａと同一平面内に存在している。基部６１のＸ−Ｚ平面と平行な一対の平面の他の一つ（第２基部側面）６１ｃは、電気機械変換素子２０の第４側面２４ｂと同一平面内に存在している。
【０１１９】
第１立壁面形成部６２ａは直方体形状を有している。第１立壁面形成部６２ａのＹ軸に沿う長さは電気機械変換素子２０のＹ軸に沿う幅（図３に示した長さＬｙ）と同一である。
【０１２０】
第１立壁面形成部６２ａは、第１立壁面６２ａ１、上面６２ａ２、第１側方立壁面６２ａ３及び第２側方立壁面６２ａ４を有するように、基部６１から立設している。
【０１２１】
第１立壁面６２ａ１は電気機械変換素子２０の第１側面２３ａと僅かな距離（Ｗ−Ｌｘ）／２を隔てて対向している。
上面６２ａ２は、基部６１の上面６１ａに載置された電気機械変換素子２０の上面２１よりも低い領域に位置している。但し、前述したように、上面６２ａ２は、基部６１の上面６１ａに配置された電気機械変換素子２０の上面２１と同じ高さ又は同上面２１より高い高さでもよい。
【０１２２】
第１側方立壁面６２ａ３は、電気機械変換素子２０の第３側面２４ａ及び基部６１の第１基部側面６１ｂと同一平面内に存在している。
第２側方立壁面６２ａ４は、電気機械変換素子２０の第４側面２４ｂ及び基部６１の第２基部側面６１ｃと同一平面内に存在している。
第１立壁面形成部６２ａのＸ軸正方向の端面（Ｙ−Ｚ平面に平行な面）は基部６１のＸ軸正方向の端面と同一平面内に存在している。
【０１２３】
第２立壁面形成部６２ｂは、第２立壁面６２ｂ１、上面６２ｂ２、第３側方立壁面６２ｂ３及び第４側方立壁面６２ｂ４を有するように、基部６１から立設している。
【０１２４】
第２立壁面６２ｂ１は電気機械変換素子２０の第２側面２３ｂと僅かな距離（Ｗ−Ｌｘ）／２を隔てて対向している。
上面６２ｂ２は、基部６１の上面６１ａに載置された電気機械変換素子２０の上面２１よりも低い領域に位置している。但し、前述したように、上面６２ｂ２は、基部６１の上面６１ａに配置された電気機械変換素子２０の上面２１と同じ高さ又は同上面２１より高い高さでもよい。
【０１２５】
第３側方立壁面６２ｂ３は、電気機械変換素子２０の第３側面２４ａ及び基部６１の第１基部側面６１ｂと同一平面内に存在している。
第４側方立壁面６２ｂ４は、電気機械変換素子２０の第４側面２４ｂ及び基部６１の第２基部側面６１ｃと同一平面内に存在している。
第２立壁面形成部６２ｂのＸ軸負方向の端面（Ｙ−Ｚ平面に平行な面）は基部６１のＸ軸負方向の端面と同一平面内に存在している。
【０１２６】
錘６０の上面６１ａと電気機械変換素子２０の底面２２との間には接着剤Ｓ（第１の接着剤）が充填されている。これにより上面６１ａと底面２２とは接着されている。更に、第１立壁面６２ａ１と第１側面２３ａとの間に形成された間隙にも接着剤Ｓ（第２の接着剤）が充填され、第２立壁面６２ｂ１と第２側面２３ｂとの間に形成された間隙にも接着剤Ｓ（第３の接着剤）が充填されている。接着剤Ｓ（第２の接着剤）は、第１立壁面６２ａ１と第１側面２３ａとの間に形成された間隙であって基部６１の上面６１ａから第１立壁面６２ａ１上の所定の位置（第１位置）Ｐ１までの領域に存在している。接着剤Ｓ（第３の接着剤）は、第２立壁面６２ｂ１と第２側面２３ｂとの間に形成された間隙であって基部６１の上面６１ａから第２立壁面６２ｂ１上の所定の位置（第２位置）Ｐ２までの領域に存在している。これにより、第１立壁面６２ａ１の一部（又は全部）と第１側面２３ａの一部（又は全部）とが接着され、第２立壁面６２ｂ１の一部（又は全部）と第２側面２３ｂの一部（又は全部）とが接着されている。
【０１２７】
このように、第４装置の錘６０は、電気機械変換素子２０のＹ軸に沿った幅Ｌｙと同じ幅を有する直方体形状を有する。更に、錘６０には電気機械変換素子２０のＸ軸に沿った幅Ｌｘよりも僅かに大きい幅Ｗの溝が形成されている。電気機械変換素子２０は、その溝の底面に配設され、その底面２２が溝の底面と接着剤Ｓ（第１の接着剤）により接合され、第１側面２３ａが溝の周壁と接着剤Ｓ（第２の接着剤）により接合され、第２側面２３ｂが溝の周壁と接着剤Ｓ（第３の接着剤）により接合されている。
【０１２８】
以上、説明したように、第４装置は、電気機械変換素子２０と錘６０とを有し、更に、錘６０は、基部６１と、第１立壁面形成部６２ａと、第２立壁面形成部６２ｂと、を備える。
【０１２９】
（１）基部６１は、基部６１の上面６１ａと電気機械変換素子２０の底面２２との間に接着剤（第１の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【０１３０】
（２）第１立壁面形成部６２ａは、電気機械変換素子２０の「一対の対向する側面のうちの一つの側面」である第１側面２３ａと対向する第１立壁面６２ａ１を形成するように基部６１の上面６１ａから立設するように構成され、且つ、「第１側面２３ａと第１立壁面６２ａ１との間に形成される間隙」であって「基部６１の上面６１ａから第１立壁面６２ａ１上の所定の位置Ｐ１までの領域」に接着剤（第１の接着剤と同一の又は相違する第２の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【０１３１】
（３）第２立壁面形成部６２ｂは、電気機械変換素子２０の「一対の対向する側面のうちの他の一つの側面」である第２側面２３ｂと対向する第２立壁面６２ｂ１を形成するように基部６１の上面６１ａから立設するように構成され、且つ、「第２側面２３ｂと第２立壁面６２ｂ１との間に形成される間隙」であって「基部６１の上面６１ａから第２立壁面６２ｂ１上の所定の位置Ｐ２までの領域」に接着剤（第１の接着剤及び第２の接着剤と同一の又は相違する第３の接着剤、好ましくは、第２の接着剤と同一の接着剤）が充填されることにより電気機械変換素子２０と接合されている。
【０１３２】
更に、第４装置は、
（４）電気機械変換素子２０の一対の対向する側面（第１側面２３ａ及び第２側面２３ｂ）と異なる「電気機械変換素子２０の他の一対の対向する側面（第３側面２４ａ及び第４側面２４ｂ）」が外部に露呈するように構成されている。
【０１３３】
従って、第４装置は、「電気機械変換素子２０の伸縮変位量の確保と電気機械変換素子２０と錘６０との接着力の確保とを両立させることができる」という第１装置が有する効果と同じ効果を奏することができる。
【０１３４】
更に、第４装置において、
第１側方立壁面６２ａ３及び第１基部側面６１ｂからなる壁面を第１側方立壁面と総称すると、その第１側方立壁面は、錘６０の最下部（基部６１の下面）から第１立壁面形成部６２ａの最上部（上面６２ａ２）まで延在している。
第２側方立壁面６２ａ４及び第２基部側面６１ｃからなる側面を第２側方立壁面と総称すると、その第２側方立壁面は、錘６０の最下部（基部６１の下面）から第１立壁面形成部６２ａの最上部（上面６２ａ２）まで延在している。
第３側方立壁面６２ｂ３及び第１基部側面６１ｂからなる側面を第３側方立壁面と総称すると、その第３側方立壁面は、錘６０の最下部（基部６１の下面）から第２立壁面形成部６２ｂの最上部（上面６２ｂ２）まで延在している。
第４側方立壁面６２ｂ４及び第２基部側面６１ｃからなる側面を第４側方立壁面と総称すると、その第４側方立壁面は、錘６０の最下部（基部６１の下面）から第２立壁面形成部６２ｂの最上部（上面６２ｂ２）まで延在している。
【０１３５】
これによれば、図１０に示したように、第３装置と同様、第３側面２４ａに形成された電極及び第４側面２４ｂに形成された電極にリード線ＬＤを容易に取り付けることができる。
なお、第４装置において、第３側面２４ａ及び第４側面２４ｂに電極を形成し、そこにリード線ＬＤを取り付けることは必須ではなく、第１側面２３ａ及び第２側面２３ｂに電極を形成し、そこにリード線ＬＤを取り付けても構わない。
また、リード線ＬＤを取り付ける代りに、金属バネ材等で構成されたリード端子を圧接しても良い。
【０１３６】
＜製造方法＞
次に、上記第４装置を製造するための製造方法について、図１４乃至図１７を参照しながら説明する。
【０１３７】
ステップ１：バー部材準備工程Ｓ１０
先ず、電気機械変換素子２０を構成する素材（電気機械変換材料）からなるバー部材７０を準備する。バー部材７０は、図１５に示したように、長手軸を有する直方体形状を有する。より具体的に述べると、バー部材７０は、上述した電気機械変換素子２０を複数個、そのＹ軸方向に連続的に配列したものと同一の構成を有する。
【０１３８】
バー部材７０は、例えば、次のような従来から知られる何れかの手法により作製することができる。
【０１３９】
（手法１）電気機械変換素子２０の材料粉末をプレス成形することによりバー状のプレス成形体を作製し、その後、そのプレス成形体を焼成することによりバー部材７０を作製する。
（手法２）「粉末プレス成形法及びドクターブレード法等のシート成形法」によって平板状の成形体を作製し、その後、その作製した平板状の成形体を焼成することにより「平板状の電気機械変換素子素材」を作製し、その後、ダイヤモンドソー、グリーンカーボンホイール及びダイヤモンドホイール等を用いて「平板状の電気機械変換素子素材」を切断することにより、バー部材７０を作製する。
（手法３）電気機械変換素子材料と電極材料とが交互に積層された積層平板を作製し、それを切断することにより「積層型の電気機械変換素子を複数個含むバー部材７０」を作製する（図１６及び図１７のバー部材準備工程Ｓ１０を参照。）。
【０１４０】
ステップ２：錘構成用部材準備工程Ｓ２０
バー部材準備工程Ｓ１０と並行して錘構成用部材準備工程Ｓ２０を実施する。この錘構成用部材準備工程Ｓ２０は、図１５に示したように、前述した錘６０を構成する素材（錘素材）からなるとともに、バー部材７０を収容する溝８１を備えた錘構成用部材８０を準備する工程である。
【０１４１】
より具体的に述べると、錘構成用部材８０は、例えば、次のような従来から知られる何れかの手法により作製することができる。
【０１４２】
（手法１）錘素材の粉末をプレス成形することにより「溝８１を有する平板状の成形体」を作製し、その後、その平板状の成形体を焼成することにより錘構成用部材８０を作製する。この場合、プレス成形に用いるプレス金型の形状を変更することにより、溝８１の形状（溝８１の周壁の形状）をストレート形状、テーパー形状及び段付き形状等の種々の形状にすることができる。
【０１４３】
（手法２）錘素材の粉末をプレス成形することにより「溝８１を有さない単一厚さの平板状の成形体」を作製し、その後、その平板状の成形体を焼成することにより平板状焼成体を作製し、その後、グリーンカーボン又はダイヤモンドの切削ホイール等を用いて「平板状焼成体の表面」を切削することによって溝８１を形成することにより錘構成用部材８０を作製する。この場合、切削ホイールの断面を所望の溝形状に対応した形状としておいたり、複数回に分けて切削したりすることによって、所望の形状を有する溝８１を得ることができる。
【０１４４】
ステップ３：接合体作成工程Ｓ３０
次に、バー部材７０の長手軸（Ｙ軸方向に沿った軸）が錘構成用部材８０の溝８１の軸に沿い、且つ、バー部材７０の下部が溝８１内に収容されるように、バー部材７０を錘構成用部材８０に対して配置する。このとき、「バー部材７０の底面の全部」を「溝８１の底面」と接着剤Ｓ（第１の接着剤）によって接合するとともに、「バー部材７０の側面のうち溝８１の側壁（周壁）面と対向する部分の全部又は一部」を「溝８１の側壁面」と接着剤Ｓ（第２及び第３の接着剤）によって接合する。これにより、図１５に示した接合体９０が作製される。この場合において、「第１の接着剤」と「第２及び第３の接着剤」とは同じ接着剤であってもよく、相違する接着剤であってもよい。更に、第２及び第３の接着剤は、互いに同じであってもよく、相違していてもよい。
【０１４５】
より具体的に述べると、この接合体作成工程Ｓ３０において、バー部材７０と錘構成用部材８０とは従来の接合方法により接合することができる。例えば、エポキシ樹脂及びポリイミド樹脂等の加熱硬化型の樹脂接着剤を「バー部材７０と錘構成用部材８０の溝８１との接合部」に予め塗布しておき、バー部材７０と錘構成用部材８０とを互いに押し付けながら所定温度に加熱することによりバー部材７０と錘構成用部材８０とを接合することができる。同様に、他の接着剤を用いた場合においても、上記接合部に接着剤を塗布した後、その接着剤を所定の硬化条件下に置くことにより、バー部材７０と錘構成用部材８０とを接合することができる。
【０１４６】
ステップ４：切断工程Ｓ４０
次に、接合体９０を「バー部材７０の長手軸方向と平行な平面（即ち、Ｙ−Ｚ平面に平行な平面）及びバー部材７０の長手軸方向と交差する平面（即ち、Ｘ−Ｚ平面に平行な平面）」に沿って切断する。この結果、個別の電気機械変換素子使用装置９５（第４装置）となる個片が複数個同時に作成される。なお、接合体９０の切断には、ダイヤモンドソー、グリーンカーボンホイール及びダイヤモンドホイール等を用いる従来の切断方法が適用され得る。
【０１４７】
ステップ５：ロッド接着工程Ｓ５０
その後、図１８に示したロッドＲＤと同様のロッドを電気機械変換素子２０に接着剤を用いて接着する。
ステップ６：分極処理工程Ｓ６０
その後、周知の手法に従って電気機械変換素子２０の分極処理を行う。
【０１４８】
なお、電気機械変換素子の側面に「絶縁コーティング及び外部電極（側面電極）」等の外部補助膜が必要な場合には、図１６のバー部材準備工程Ｓ１０に示したように、接合体作成工程Ｓ３０に先立ってバー部材７０の側面に絶縁コーティングを施し、接合体作成工程Ｓ３０及び切断工程Ｓ４０の後の側面電極形成工程Ｓ４２において側面電極を形成してもよい。或いは、図１７のバー部材準備工程Ｓ１０に示したように、接合体作成工程Ｓ３０に先立ってバー部材７０の側面に側面電極を形成し、接合体作成工程Ｓ３０及び切断工程Ｓ４０の後の絶縁コーティング形成工程Ｓ４４において絶縁コーティングを施してもよい。
【０１４９】
この絶縁コーティング層の形成には、スクリーン印刷法、転写法及びポッティング法等の従来から知られる方法を用いることができる。外部電極（側面電極）には、ＡｇＰｄ、Ｃｕ及びＮｉ等の金属が使用され得る。外部電極は、従来から知られる方法により形成することができる。例えば、外部電極は、上記金属を含む「金属ペースト又は樹脂ペースト」をスクリーン印刷により電気機械変換素子の側面に膜状に形成し、その後、熱処理を施したり又は熱硬化させたりすることにより形成され得る。更に、外部電極は、メッキ及びスパッタ等の方法により形成することもできる。
【０１５０】
図１８は、このような製造方法により製造される電気機械変換素子使用装置の具体例を示している。この装置は、積層型圧電素子２０Ａ、錘４０（図４を参照。）及び駆動ロッドＲＤを備える。
【０１５１】
積層型圧電素子２０Ａは図５及び図６に示した圧電素子と同様の構造を備える。即ち、積層型圧電素子２０Ａは、一対の側面電極２０Ａ１，２０Ａ２と、一対の絶縁コーティング２０Ｂ１，２０Ｂ２と、を備える。ロッドＲＤは、その下面が圧電素子２０Ａの上面に接合されている。電気機械変換素子２０Ａと錘４０との接合関係は、図４を参照しながら説明したとおりである。
【０１５２】
＜実施例＞
本発明を採用した９種類の実施例に係る電気機械変換素子使用装置と、本発明を採用していない２種類の比較例に係る電気機械変換素子使用装置と、を各５個ずつ作成し、それらの変位特性と衝撃破壊強度を評価した。各５個の評価結果の平均値を表１に示す。表１における各長さについては図４に示されている。
【表１】
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【０１５３】
（１）実施例及び比較例の構成
電気機械変換素子には、ジルコン酸チタン酸鉛を主成分とする圧電材料と、Ａｇ７０％とＰｄ３０％とを含む成分を主成分とする電極材料と、を交互に積層した積層型圧電素子を用いた。電気機械変換素子の外形は、その底面の一辺が１ｍｍの正方形であって、高さ（軸線方向長さ）が１．５ｍｍである直方体形状とした。電気機械変換素子の対向する２側面（上記第１側面及び上記第２側面）にエポキシ樹脂からなる絶縁コーティングを施し、他の対向する２側面（上記第３側面及び上記第４側面）に上記電極材料と同じ材料からなる側面電極を形成した。
【０１５４】
錘の材質は、「金属タングステンを主成分とするタングステン合金」又は「タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金」とした。錘の形態は表１に示した通りである。なお、比較例１及び２は、電気機械変換素子の４つの側面総てが錘と接合されているものとした。
【０１５５】
接着剤には、エポキシ樹脂接着剤を用いた。上述した底部接着層（錘の溝内底部の接着層）の厚さは約１０μｍとした。側面接着剤層（錘の溝内側面の接着層）の長さＬ３は表１に示したとおりである。
【０１５６】
電気機械変換素子の上面にはロッドを接着した。ロッドは、ＦＲＰ製であり、底面の直径が０．８ｍｍであって長さが４ｍｍの円柱形状を有するものとした。
【０１５７】
（２）振動変位の評価
振動変位の測定は、図２０及び図２１に示したように、錘ＷＴに接合された電気機械変換素子ＥＭの側面電極ＥＭ１及びＥＭ２に、プローブＰｒ１及びＰｒ２を用いて交流電圧を印加し、レーザードップラー変位計ＬＶによって駆動ロッドＤＲの先端の変位（振動変位）を測定した。印加電圧Ｖin１の大きさは６Ｖｐｐでその周波数は１０ｋＨｚとした。
【０１５８】
（３）衝撃強度の評価
振動変位の測定を行った後、図２２及び図２３に示したように、ブランコ状のハンマーＨＭを駆動ロッドＤＲに衝突させることによって機械衝撃を電気機械変換素子使用装置に印加し、その衝撃破壊強度を評価した。ハンマーＨＭの振り上げ高さＨＴを変更することによって電気機械変換素子使用装置に印加される衝撃力を徐々に大きくして行き、電気機械変換素子使用装置が破壊した時点の「ハンマーＨＭの振り上げ高さ」を破壊衝撃高さとして得た。なお、衝撃力を、図２２に示したように錘ＷＴの迫り上がり方向から（立壁面形成部が存在する側から）印加し、次いで、図２３のように錘ＷＴの切り欠き方向から（立壁面形成部が存在しない側から）印加し、その後に振り上げ高さを所定量だけ高くし、次いで、同様に衝撃力を異なる方向から印加した。
【０１５９】
（４）効果（評価）
表１に示したように、実施例１〜９は、同一特性の電気機械変換素子を用いた比較例１〜２に比べ、振動変位量が大きかった。更に、実施例１〜４及び実施例７〜９は、破壊衝撃強度が比較例１〜２と同等以上であった。
【０１６０】
実施例１〜９の振動変位量が大きい理由は、比較例１〜２においては電気機械変換素子の４側面が錘と接着剤によって拘束されているのに対して、実施例１〜９においては２側面が開放されているために電機機械変換素子の伸縮運動を妨げる力が弱くなったからであると考えられる。また、実施例１〜９（実施例５、６を除く）の破壊衝撃強度が比較例１〜２と同等以上である理由は、電気機械変換素子の２側面が錘の溝部の内側面（第１立壁面及び第２立壁面）によって保持されているからであると考えられる。
【０１６１】
特に、実施例３及び４、又は、実施例８及び９を比較すると、錘の寸法や重量がほぼ同じであっても、錘の溝部の内底幅Ｗ２を開口幅Ｗ１よりも小さくした場合（即ち、溝の底部に近づくほど溝の幅が狭くなる形状とした場合、図４を参照。）の方が、振動変位が大きくなり且つ破壊衝撃強度が高くなることが判る。
【０１６２】
これは、電気機械変換素子の伸縮変位が底面から先端に向けて累積される結果、累積変位は底面近傍で小さく先端に近づくにつれて大きくなるため、底面近傍で側面接着層を薄くすることによって伸縮変位に対する拘束力の増加を小さく保ちながら、接着強度を強くすることができたからであると考えられる。
【０１６３】
なお、実施例４、５、６を比較すると、側面接着層の長さＬ３が短くなるにつれて、振動変位が大きくなり、且つ、破壊衝撃強度は小さくなることが判る。従って、電気機械変換素子使用装置が「破壊衝撃強度があまり重要でないような用途や使用環境」にて使用される装置である場合、側面接着層の長さＬ３を短くすることにより振動変位を大きくすることができる。
【０１６４】
以上、説明したように、本発明の実施形態及び変形例に係る電気機械変換素子使用装置は、電気機械変換素子の「底面」及び「２側面の一部」が錘の溝内において錘と接合されているので、装置全体の全長が短く且つ電気機械変換素子と錘とが確実に接合されるとともに、電気機械変換素子の伸縮変位量が過度に小さくなることのない装置となっている。
【０１６５】
更に、本発明の実施形態及び変形例に係る電気機械変換素子使用装置においては、電気機械変換素子２０の軸線ＣＬをＺ軸と一致させ、そのＺ軸に直交し且つ互いに直交する２つの軸をＸ軸及びＹ軸とし、且つ、例えば、第１立壁面及び第２立壁面をＹ軸又はＸ軸に平行に配置するとき、電気機械変換素子２０及び錘（３０、４０，５０及び６０等）が、同Ｘ軸及び同Ｙ軸により形成される平面と平行な任意の平面にて切断したときの形状が「同Ｘ軸について線対称であり且つ同Ｙ軸について線対称となる」ように構成されている。
【０１６６】
従って、電気機械変換素子２０の伸縮に伴って生じる振動の方向が電気機械変換素子２０の軸線ＣＬ方向に生じるので、電気機械変換素子使用装置を振動発生装置として使用する際、その振動の方向を安定化させることができる。また、第３及び第４装置において、立壁面の形状を第２装置の立壁面の形状と同様に構成してもよい。
【符号の説明】
【０１６７】
１０…電気機械変換素子使用装置、２０…電気機械変換素子、２１…上面、２２…底面、２３ａ…第１側面、２３ｂ…第２側面、２４ａ…第３側面、２４ｂ…第４側面、３０、４０、４０Ａ、４０Ｂ、５０、６０…錘、３１、４１、５１、６１…基部、３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ…上面、３２ａ、４２ａ、５２ａ、６２ａ…第１立壁面形成部、３２ａ１、４２ａ１、５２ａ１、６２ａ１…第１立壁面、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ、６２ｂ…第２立壁面形成部、３２ｂ１、４２ｂ１，５２ｂ１、６２ｂ１…第２立壁面、５２ａ３、６２ａ３…第１側方立壁面、５２ａ４、６２ａ４…第２側方立壁面、５２ｂ３、６２ｂ３…第３側方立壁面、５２ｂ４、６２ｂ４…第４側方立壁面、７０…バー部材、８０…錘構成用部材、８１…溝、９０…接合体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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