(57)【要約】【課題】圧縮された弾性部材で振動板を支持する圧電ファンにおいて、弾性部材の固定端よりも自由端側への弾性部材の広がりを抑制する。【解決手段】揺動部１１４は、固定部１１５との接続箇所を固定端１１２として、固定部１１５から送風方向に延伸する。圧電素子１２は、振動板１１の天面に配置されており、固定部１１５と揺動部１１４とに跨っている。弾性板１４は、圧電素子１２の天面に配置されており、送風方向とは逆方向に固定端１１２から延伸している。支持体１６は、弾性板１４の天面に配置されており、弾性板１４を圧電素子１２との間で圧縮させる外力を弾性板１４に付与している。弾性板１４は、圧電素子１２と支持体１６との間に弾性材が一様に設けられている間隙非形成部１４１と、圧電素子１２と支持体１６との間に設けられた弾性材の一部に間隙１４３が設けられている間隙形成部１４２とを有し、送風方向とは逆方向に、固定端１１２から間隙非形成部１４１が延伸し、間隙形成部１４２が間隙非形成部１４１に連なっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、前記固定部から送風方向に延伸しており、前記固定部との接続箇所を固定端として揺動可能な揺動部と、を有する振動板と、
前記振動板の少なくとも一方の主面に配置されており、前記揺動部と前記固定部とに跨っている圧電素子と、
前記圧電素子の前記振動板側の主面とは反対側の主面に配置されており、前記固定端から前記送風方向とは逆方向に延伸している、弾性材からなる弾性板と、
前記弾性板の前記圧電素子側の主面とは反対側の主面に配置されており、前記弾性板を前記圧電素子との間で圧縮させる外力を前記弾性板に付与している支持体と、
を備え、
前記弾性板は、
前記固定端から前記送風方向とは逆方向に延伸しており、前記圧電素子と前記支持体との間に前記弾性材が一様に設けられている間隙非形成部と、
前記間隙非形成部の送風方向とは逆方向側の端部に連なり、前記圧電素子と前記支持体との間に前記弾性材が設けられ、前記弾性材の一部に間隙が設けられている間隙形成部と、を有する、
圧電ファン。
【請求項２】
前記間隙は、前記支持体に接している、請求項１に記載の圧電ファン。
【請求項３】
前記間隙は、前記圧電素子に接している、請求項１または２に記載の圧電ファン。
【請求項４】
前記間隙は、前記支持体および前記圧電素子に接しない中空部である、請求項１〜３のいずれかに記載の圧電ファン。
【請求項５】
前記揺動部として、前記固定部から互いに平行に延伸している複数の揺動部を備え、
前記圧電素子として、前記複数の揺動部それぞれと前記固定部とに跨っている複数の圧電素子を備え、
固定部における前記複数の圧電素子の間に、前記外力を前記支持体に付与している押圧部を備え、
前記弾性板は、前記押圧部に押圧される位置に前記間隙非形成部を有する、
請求項１〜４のいずれかに記載の圧電ファン。
【請求項６】
前記送風方向に垂直な面を対称面として、前記弾性板が面対称な形状である、請求項１〜５のいずれかに記載の圧電ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子を駆動して振動させることで送風を行う圧電ファンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＡＶ機器やコンピュータ等の発熱する部品を内蔵した電子機器では、冷却のために小型で静音性の高い圧電ファンが採用されることがある。圧電ファンは、片持ち梁状に支持された振動板に圧電素子を取り付け、圧電素子を振動させることで振動板を連続して撓ませるものである。
【０００３】
圧電素子を振動させて片持ち梁を撓ませる物として、圧電ファンの他に圧電アクチュエータがある（例えば特許文献１参照）。図１０は特許文献１を参考に構成した圧電ファンの従来例を説明する側面断面図である。
【０００４】
図１０に示す圧電ファン１Ｐは、弾性シム板１１Ｐと、圧電素子１２Ｐと、圧電素子１３Ｐと、弾性部材１４Ｐと、支持部１５Ｐと、を備えている。圧電素子１２Ｐと圧電素子１３Ｐとは、弾性シム板１１Ｐの表裏面に貼付されている。支持部１５Ｐは、弾性シム板１１Ｐと圧電素子１２Ｐ，１３Ｐとを、弾性部材１４Ｐを介して片持ち梁状に支持する。弾性シム板１１Ｐの支持部１５Ｐに支持されていない端を自由端Ａ、弾性シム板１１Ｐの支持部１５Ｐに支持されている領域のうち自由端Ａ側の端を固定端Ｂと定義する。弾性部材１４Ｐは、エポキシ系の接着剤、硬質ゴム材、プラスチック材等の圧電体よりも弾性率の小さい材料から構成されている。弾性部材１４Ｐに圧電素子１２Ｐ，１３Ｐが接触するので、圧電素子１２Ｐ，１３Ｐが変形する際に支持部１５Ｐから圧電素子１２Ｐ，１３Ｐに作用する応力の集中が緩和される。そのため、応力集中による圧電素子１２Ｐ，１３Ｐの損壊を防ぐことができる。
【０００５】
ただし、このような構成の圧電ファン１Ｐにおいて、支持部１５Ｐによって圧電素子１２Ｐ，１３Ｐや弾性シム板１１Ｐを強固に支持するためには、支持部１５Ｐによって圧電素子１２Ｐ，１３Ｐの厚み方向（図１０の上下方向）に弾性部材１４Ｐを圧縮させる必要がある。弾性部材１４Ｐが厚み方向に圧縮されることで弾性部材１４Ｐに縦ひずみが生じると、ポアソン効果によって弾性部材１４Ｐに横ひずみが生じ、弾性部材１４Ｐは圧電素子１２Ｐ，１３Ｐの平面方向（図１０の左右方向）に広がり固定端Ｂよりも自由端Ａ側にはみ出すことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２０３３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような圧電ファン１Ｐにおいては、弾性部材１４Ｐが固定端Ｂよりも自由端Ａ側にはみ出すと、圧電ファン１Ｐの固有振動数がばらつき、圧電ファン１Ｐの駆動時の振動特性が不安定になるという問題がある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、支持体によって弾性部材が圧縮されたとしても、ポアソン効果によって弾性部材に生じる、横ひずみによる弾性部材の固定端よりも自由端側への広がりを従来よりも抑制することができる圧電ファンを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の圧電ファンは、振動板と、圧電素子と、弾性板と、支持体と、を備える。振動板は、固定部と、揺動部と、を有する。揺動部は、送風方向に固定部から延伸しており、固定部との接続箇所を固定端として揺動可能である。圧電素子は、振動板の少なくとも一方の主面に配置されており、揺動部と固定部とに跨っている。弾性板は、弾性材からなり、圧電素子の振動板側の主面とは反対側の主面に配置されており、送風方向とは逆方向に固定端から延伸している。支持体は、弾性板の圧電素子側の主面とは反対側の主面に配置されており、弾性板を圧電素子との間で圧縮させる外力を弾性板に付与している。弾性板は、間隙非形成部と間隙形成部とを有する。間隙非形成部は、固定端から送風方向とは逆方向に延伸しており、圧電素子と支持体との間に弾性材が一様に設けられている。間隙形成部は、間隙非形成部の送風方向とは逆方向側の端部に連なり、圧電素子と支持体との間に弾性材が設けられ、弾性材の一部に間隙が設けられている。
【００１０】
この構成では、間隙非形成部が固定端から送風方向の逆方向に延伸して形成されている。このため、支持体によって弾性板が圧縮されたときに、間隙非形成部において固定端を強固に支持することができる。また、間隙形成部が間隙非形成部の送風方向とは逆方向側に連なって形成されているので、支持体によって弾性板が圧縮されたときに、ポアソン効果によって弾性板に生じる横ひずみによる変形の多くが間隙形成部において吸収される。このため、間隙非形成部における横ひずみによる変形が従来よりも抑制される。
【００１１】
すなわち、この構成では、支持部によって弾性部材が圧縮されたとしても、ポアソン効果によって弾性部材に生じる横ひずみによる弾性部材の固定端よりも自由端側への広がりを従来よりも抑制することができる。これにより、圧電ファンの固有振動数のばらつきが抑制され、圧電ファンの駆動時の振動特性の安定化を図ることができる。
【００１２】
上述の圧電ファンにおいて、弾性材の間隙は、支持体に接していると好適である。この構成では、弾性板の支持体近傍の領域において間隙が設けられているため、支持体によって弾性板が圧縮されたときに、弾性板の支持体近傍の領域に、弾性板の圧電素子近傍の領域よりも大きな横ひずみが生じる。しかしながら、固定端においては間隙が設けられていないため、ポアソン効果によって弾性板に生じる横ひずみによる弾性板の広がり量は、弾性板の間隙非形成部で、間隙形成部よりも大きくなる。
【００１３】
上述の圧電ファンにおいて、弾性材の間隙は、圧電素子に接していてもよい。
【００１４】
上述の圧電ファンにおいて、弾性材の間隙は、支持体および圧電素子に接しない中空部であってもよい。
【００１５】
上述の圧電ファンにおいて、揺動部として、固定部から互いに平行に延伸している複数の揺動部を備え、圧電素子として、複数の揺動部それぞれと固定部とに跨っている複数の圧電素子を備え、固定部における複数の圧電素子の間に、外力を支持体に付与する押圧部を備え、弾性板は、押圧部に押圧される位置に間隙非形成部を有していてもよい。
【００１６】
この構成では、押圧部による挟着作業性を良好なものにできる。
【００１７】
上述の圧電ファンは、送風方向に垂直な面を対称面として、前記弾性板が面対称な形状であってもよい。
【００１８】
この構成では、弾性板が圧縮されることによる姿勢の変化が抑制され、より良好な振動特性を実現することが容易となる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、支持体によって弾性板が圧縮されたとしても、ポアソン効果によって弾性板に生じる横ひずみによる弾性板の固定端よりも自由端側への広がりを従来よりも抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る圧電ファンの側面図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は側面要部拡大図、（Ｃ）は弾性板の断面拡大図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る圧電ファンの側面図であり、（Ａ）は要部拡大図、（Ｂ）は弾性板の断面拡大図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る圧電ファンの側面要部拡大図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る圧電ファンの斜視図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る圧電ファンの分解斜視図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る弾性板の構成例を示す斜視図である。
【図７】圧電ファンにおける間隙の位置と弾性板のはみ出し距離との関係について説明する図である。
【図８】圧電ファンにおける間隙の深さと弾性板のはみ出し距離との関係について説明する図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る圧電ファンの側面要部拡大図である。
【図１０】圧電ファンの従来例を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
≪第１の実施形態≫
本発明の第１の実施形態に係る圧電ファンについて、図１を参照して説明する。
【００２２】
ここで、図１における図中左右方向に沿う軸をＹ軸とする。図中上下方向に沿う軸をＺ軸とする。図面に垂直な方向に沿う軸をＸ軸とする。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は互いに直交している。そして、圧電ファンにおいてＹ軸正方向を送風方向と定義する。また、厚み方向がＺ軸に沿う板状の部材において、Ｚ軸正方向を向く面を天面、Ｚ軸負方向を向く面を底面と定義する。図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る圧電ファン１の側面図（Ｙ−Ｚ面側面図）である。図１（Ｂ）は、圧電ファン１の部分拡大側面図（Ｙ−Ｚ面側面図）である。
【００２３】
圧電ファン１は、振動板１１と、圧電素子１２，１３と、弾性板１４，１５と、支持体１６，１７と、押圧部１８，１９と、を備えている。
【００２４】
振動板１１は、厚み方向がＺ軸に沿う平板状であり、例えば金属からなる。具体的には、振動板１１は、Ｚ軸に沿う厚み寸法が０．１ｍｍのステンレススチールの平板からなる。振動板１１は、自由端１１１と、固定端（固定点）１１２と、基端１１３と、を有している。自由端１１１と、固定端１１２と、基端１１３とは、送風方向（Ｙ軸正方向）に向かって、基端１１３、固定端１１２、自由端１１１の順に並んでいる。即ち、振動板１１は、固定端１１２を経由して、基端１１３から自由端１１１までＹ軸に沿って延伸している。
【００２５】
また、振動板１１は、揺動部１１４と、固定部１１５と、を備えている。固定部１１５は、Ｙ軸に沿って、固定端１１２から基端１１３までの領域である。揺動部１１４は、固定端１１２から自由端１１１までの領域である。揺動部１１４は、固定端１１２を振動の節としてＺ軸方向に揺動可能である。固定部１１５は、外部構造体（不図示）に対して固定されている。
【００２６】
圧電素子１２，１３は、それぞれ、厚み方向がＺ軸に沿う平板状である。圧電素子１２，１３は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスからなる圧電体と、圧電体の天面と底面とのそれぞれに形成されている電極と、を備えている（いずれも不図示）。図１中に白抜きの矢印で示すように、圧電素子１２，１３は、いずれもＺ軸正方向に分極されている。
【００２７】
圧電素子１２は、振動板１１の一方の主面に、揺動部１１４と固定部１１５とに跨って設けられている。具体的には、圧電素子１２は、振動板１１の天面に設けられており、揺動部１１４の中程の位置から固定端１１２を超え基端１１３の直前の位置まで延伸している。
【００２８】
圧電素子１３は、振動板１１の他方の主面に、揺動部１１４と固定部１１５とに跨って設けられている。具体的には、圧電素子１３は、振動板１１の底面に設けられており、揺動部１１４の中程の位置から固定端１１２を超え基端１１３の直前の位置まで延伸している。
【００２９】
圧電体の振動板１１に当接する面に形成されている電極は、接地のための電極である。圧電体の振動板１１に当接する面とは反対側の面に形成されている電極は、駆動信号印加用の電極である。なお、振動板１１が導電体であり、振動板１１が接地される場合には、圧電体の振動板１１側の電極は省略することができる。
【００３０】
弾性板１４，１５は、例えばエポキシ系の接着剤、硬質ゴム材、プラスチック材など、圧電体よりも弾性率が小さく絶縁性を持つ弾性材からなる。
【００３１】
弾性板１４は、圧電素子１２の振動板１１側の主面とは反対側の主面に配置されている。具体的には、弾性板１４は、圧電素子１２の天面に配置されており、圧電素子１２の固定端１１２に対向する位置から、基端１１３に対向する位置まで延伸している。
【００３２】
弾性板１５は、圧電素子１３の振動板１１側の主面とは反対側の主面に配置されている。具体的には、弾性板１５は、圧電素子１３の底面に配置されており、圧電素子１３の固定端１１２に対向する位置から、基端１１３に対向する位置まで延伸している。
【００３３】
また、弾性板１４は、間隙非形成部１４１と、間隙形成部１４２とを備えている。
【００３４】
間隙非形成部１４１は、固定端１１２から送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）に延伸しており、支持体１６の底面と圧電素子１２の天面との間に弾性材が一様に設けられている。
【００３５】
間隙形成部１４２は、間隙非形成部１４１の送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部に連なり、支持体１６の底面と圧電素子１２の天面との間に弾性材が設けられ、弾性材の一部に間隙１４３が設けられている。間隙１４３は、支持体１６に接している位置に設けられている。
【００３６】
具体的には、間隙非形成部１４１は、天面で支持体１６の底面に接し、底面で圧電素子１２の天面に接している。間隙形成部１４２は、間隙形成部１４２の天面と支持体１６の底面との間に、間隙１４３が設けられており、天面が支持体１６の底面から離間し、底面で圧電素子１２の天面に接している。即ち、弾性板１４において、弾性板１４の底面から間隙形成部１４２の天面までの最短距離は、弾性板１４の底面から間隙非形成部１４１の天面までの最短距離よりも短く、弾性板１４は間隙形成部１４２で凹となる凹形状である。また、間隙形成部１４２の送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部には、間隙非形成部１４１がさらに連なっている。
【００３７】
弾性板１４は、送風方向に垂直なＸ−Ｚ面、具体的には、弾性板１４のＹ軸方向の中心を通る面を対称面として弾性板１４が面対称な形状となるように、間隙非形成部１４１および間隙形成部１４２が設けられている。なお、弾性板１４のＹ軸方向の中心を通る面が、本発明の「送風方向に垂直な面」に相当する。このようにして対称性を高めると、弾性板１４が圧縮されることによる姿勢の変化が抑制され、良好な振動特性を実現することが容易となる。
【００３８】
弾性板１５は、間隙非形成部１５１と、間隙形成部１５２とを備えている。間隙非形成部１５１は、固定端１１２から送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側に延伸しており、支持体１７の天面と圧電素子１３の底面との間に弾性材が一様に設けられている。間隙形成部１５２は、間隙非形成部１５１の送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部に連なり、支持体１７の天面と圧電素子１３の底面との間に弾性材が設けられ、弾性材の一部に間隙１５３が設けられている。間隙１５３は、支持体１７に接している位置に設けられている。
【００３９】
具体的には、間隙非形成部１５１は、底面で支持体１７の天面に接し、天面で圧電素子１３の底面に接している。間隙形成部１５２は、間隙形成部１５２の底面と支持体１７の天面との間に、間隙１５３が設けられており、底面が支持体１７の天面から離間し、天面で圧電素子１３の底面に接している。即ち、弾性板１５において、弾性板１５の天面から間隙形成部１５２の底面までの最短距離は、弾性板１５の天面から間隙非形成部１５１の底面までの最短距離よりも短く、弾性板１５は間隙形成部１５２で凹となる凹形状である。
【００４０】
また、間隙形成部１５２の送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部には、間隙非形成部１５１がさらに連なっている。弾性板１５は、送風方向に垂直なＸ−Ｚ面、具体的には、弾性板１５のＹ軸方向の中心を通る面を対称面として弾性板１５が面対称な形状となるように、間隙非形成部１５１および間隙形成部１５２が設けられている。なお、弾性板１５のＹ軸方向の中心を通る面が、本発明の「送風方向に垂直な面」に相当する。このようにして対称性を高めると、弾性板１５が圧縮されることによる姿勢の変化が抑制され、良好な振動特性を実現することが容易となる。
【００４１】
支持体１６，１７は、それぞれ、両平板面が平坦な平板状である。支持体１６，１７は、それぞれ、例えばガラスエポキシ樹脂など、弾性板１４，１５よりも弾性率の大きい絶縁材からなる。支持体１６と支持体１７とのうち、少なくとも一方は、図示していない外部構造体に直接固定される。
【００４２】
支持体１６は、弾性板１４の圧電素子１２側の主面とは反対側の主面に配置されている。具体的には、支持体１６は、弾性板１４の天面を覆うように配置されており、送風方向に沿う軸上において、弾性板１４の送風方向（Ｙ軸正方向）側の端、すなわち固定端１１２よりも送風方向側の位置から、弾性板１４の送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端よりも送風方向とは逆方向の位置まで延伸している。支持体１６は、圧電素子１２との間で弾性板１４を圧縮させるＺ軸負方向の外力を、弾性板１４に付与している。
【００４３】
支持体１７は、弾性板１５の圧電素子１３側の主面とは反対側の主面に配置されている。具体的には、支持体１７は、弾性板１５の底面を覆うように配置されており、送風方向に沿う軸上において、弾性板１５の送風方向（Ｙ軸正方向）側の端、すなわち固定端１１２よりも送風方向側の位置から、弾性板１５の送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端よりも送風方向とは逆方向側の位置まで、延伸している。支持体１７は、圧電素子１３との間で弾性板１５を圧縮させるＺ軸正方向の外力を、弾性板１５に付与している。
【００４４】
押圧部１８は、例えばクリップであり、弾性板１４を支持体１６と圧電素子１２との間で圧縮させるＺ軸負方向の外力を、支持体１６に付与している。
【００４５】
押圧部１９は、例えばクリップであり、弾性板１５を支持体１７と圧電素子１３との間で圧縮させるＺ軸正方向の外力を、支持体１７に付与している。
【００４６】
具体的には、押圧部１８，１９を設けない場合の、振動板１１と圧電素子１２，１３と弾性板１４，１５と支持体１６，１７とからなる積層体の厚み寸法よりも、押圧部１８と押圧部１９との最短距離が狭く設定されている。即ち、押圧部１８，１９は、弾性板１４，１５が圧縮された状態となるような間隔で固定されている。
【００４７】
このような構成の圧電ファン１では、対向して設けられている圧電素子１２，１３と振動板１１とが、バイモルフ振動子を構成する。圧電素子１２と圧電素子１３は、駆動電圧が印加された際に、おのおの振動板１１に当接する面に形成されている電極が、接地のための電極となり、振動板１１に当接する面とは反対側の面に形成されている電極が、駆動信号印加用の電極となる。すなわち、Ｚ軸に沿う電界の作用方向が圧電素子１２と圧電素子１３とで逆向きになる。一方、圧電素子１２と圧電素子１３とでは、図１（Ｂ）に示すように、Ｚ軸に沿う分極方向が一致している。
【００４８】
そのため、圧電素子１２と圧電素子１３とでは、Ｘ−Ｙ面における広がり振動が逆位相で励起する。具体的には、圧電素子１２がＸ−Ｙ面において伸長するように変形する場合には圧電素子１３がＸ−Ｙ面において収縮するように変形し、圧電素子１２がＸ−Ｙ面において収縮するように変形する場合には圧電素子１３がＸ−Ｙ面において伸長するように変形することになる。そして、振動板１１は、揺動部１１４がＺ軸に沿う方向に揺動し、空気が送風方向（Ｙ軸正方向）に送風されることになる。
【００４９】
この圧電ファン１では、圧電素子１２，１３と支持体１６，１７との間に、弾性板１４，１５が設けられ、圧電素子１２，１３に支持体１６，１７が直接接触することを防いでいる。これにより、圧電素子１２，１３が屈曲する際に、弾性板１４，１５や支持体１６，１７から圧電素子１２，１３に作用する応力が、固定端１１２の近傍に集中することを防ぐことができる。したがって、圧電素子１２，１３に作用する応力を緩和して圧電素子１２，１３が損壊することを防ぐことができる。
【００５０】
また、弾性板１４，１５は、間隙非形成部１４１，１５１が固定端１１２から送風方向の逆方向（Ｙ軸負方向）側に延伸して形成されている。そして、押圧部１８，１９により支持体１６，１７が押圧され、支持体１６，１７により弾性板１４，１５における間隙非形成部１４１，１５１が圧縮されている。したがって、弾性板１４，１５を設けていても、振動板１１において固定端１１２を強固に支持することができる。
【００５１】
また、弾性板１４，１５は、間隙形成部１４２，１５２が間隙非形成部１４１，１５１の送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側に連なって、支持体１６，１７に接する面に形成されている。したがって、支持体１６，１７によって弾性板１４，１５が圧縮されたときに、間隙形成部１４２，１５２が圧縮されず、ポアソン効果によって弾性板に生じる横ひずみによる変形の多くが間隙形成部１４２，１５２において吸収される。これにより、間隙非形成部１４１，１５１が圧縮されてポアソン効果によるＹ軸に沿う方向の変形が生じていても、間隙形成部１４２，１５２にはポアソン効果によるＹ軸に沿う方向の変形が殆ど生じることがない。したがって、弾性板１４，１５が固定端１１２よりも送風方向（Ｙ軸正方向）にはみ出す距離を従来よりも抑制できる。これにより、圧電ファン１の固有振動数のばらつきが抑制され、圧電ファン１の駆動時の振動特性の安定化を図ることができる。
【００５２】
以下に、弾性板１４，１５が厚み方向（Ｚ軸方向）に圧縮されたとき、弾性板１４，１５が固定端１１２よりも送風方向（Ｙ軸正方向）にはみ出す距離を従来よりも抑制できるメカニズムについて式を用いて説明する。
【００５３】
図１（Ｃ）は、弾性板１４の断面拡大図である。この弾性板１４を、図１（Ｃ）に示す一点鎖線において平面側領域Ｑ１、間隙側領域Ｑ２の２つのモデルに分けて説明を行う。弾性板１４の厚みをｔ０とし、弾性板１４がＺ軸方向に圧縮されたときの平均縦ひずみの絶対値をε０とし、間隙１４３の断面積をＡ２とし、間隙１４３の深さをｔ２とする。
【００５４】
平面側領域Ｑ１は、弾性板１４の底面から、Ｚ軸において弾性板１４の底面から最短距離となる間隙１４３の点を通るＹ軸方向に平行な線（図１（Ｃ）に示す一点鎖線）までの領域に相当する。平面側領域Ｑ１の断面積をＡ１、長さをｗ1とし、平面側領域Ｑ１がＺ軸方向に圧縮されたときの縦ひずみの絶対値をε１とする。
【００５５】
間隙側領域Ｑ２は、図１（Ｃ）に示す一点鎖線から、弾性板１４の天面までの領域に相当し、２つの独立した領域から構成される。間隙側領域Ｑ２のおのおのの長さをａｗ1とし、間隙側領域Ｑ２のＺ軸方向に圧縮されたときの縦ひずみの絶対値をε２とする。縦ひずみはおのおののモデルの領域において均一と仮定する。
【００５６】
弾性板１４に間隙１４３のある場合と、弾性板１４に間隙１４３の無い場合とにかかわらず、弾性板１４をＺ軸方向に圧縮させるために必要な圧縮量が等しいので、間隙１４３の無い弾性板１４がＺ軸方向に圧縮されたときの平均縦ひずみの絶対値もまたε０となる。これより、弾性板１４の変位について、次式の関係が成り立つ。
【００５７】
【数１】
2014055553.tif 000003
【００５８】
また、弾性板１４に間隙１４３のある場合に、間隙側領域Ｑ２に作用する外力と、平面側領域Ｑ１に作用する外力とが等しい。これより、弾性板１４におけるＺ軸方向に加わる力について、次式の関係が成り立つ。
【００５９】
【数２】
2014055553.tif 000004
【００６０】
数２を数１に代入することで、次式が成り立つ。
【００６１】
【数３】
2014055553.tif 000005
【００６２】
ここで、弾性板１４の厚みを次式のように無次元化する。
【００６３】
【数４】
2014055553.tif 000006
【００６４】
また、弾性板１４の断面積を次式のように無次元化する。
【００６５】
【数５】
2014055553.tif 000007
【００６６】
これらの数４、数５を数３に代入すると、平面側領域Ｑ１がＺ軸方向に圧縮されたときの縦ひずみの絶対値ε１は、次式となる。
【００６７】
【数６】
2014055553.tif 000008
【００６８】
また、数２を変形すると、間隙側領域Ｑ２がＺ軸方向に圧縮されたときの縦ひずみの絶対値ε２は、次式となる。
【００６９】
【数７】
2014055553.tif 000009
【００７０】
ここで、図１（Ｃ）を参照して、平面側領域Ｑ１と間隙側領域Ｑ２の変形を個別に考える。平面側領域Ｑ１の中心を通る線Ｃ１におけるＹ軸方向の変位は、対称性のためゼロとなる。また、おのおのの間隙側領域Ｑ２の断面の中心を通る線Ｄ１におけるＹ軸方向の変位は、平面側領域Ｑ１と間隙側領域Ｑ２で同一となる。線Ｃ１から線Ｄ１までの距離は（１−ａ）ｗ1／２となるので、線Ｄ１におけるＹ軸方向の変位は、ポアソン比をνとおくと、ε１×ν×（１−ａ）ｗ1／２となる。また、線Ｄ１から最も近い弾性板１４の端までの距離はａｗ1／２となるので、間隙側領域Ｑ２の外側の端のＹ軸方向の変位は、次式となる。
【００７１】
【数８】
2014055553.tif 000010
【００７２】
数８に数６及び数７を代入すると、間隙側領域Ｑ２の外側の端のＹ軸方向の変位は、次式となる。
【００７３】
【数９】
2014055553.tif 000011
【００７４】
ここで、従来例である間隙の無い弾性板の端の変位は、ｗ1νε０／２である。間隙側領域Ｑ２の外側の端のＹ軸方向の変位は、数９から必ずｗ1νε０／２よりも小さい値となる。すなわち、本実施例の弾性板１４の端のＹ軸方向の変位は、従来例の弾性板の変位よりも小さい。
【００７５】
なお、弾性板１５においても弾性板１４と同様のモデルが適用される。すなわち、弾性板１５には弾性板１４と同様のメカニズムが働く。これより、弾性板１４，１５が固定端１１２よりも送風方向（Ｙ軸正方向）にはみ出す距離を従来よりも抑制できることがわかる。
【００７６】
したがって、本実施形態の圧電ファン１において、振動板１１の固有振動数や圧電素子１２，１３の共振周波数などの振動特性を安定させることができる。
【００７７】
ここでは、弾性板１４，１５が対称な形状である仮定して説明を行ったが、弾性板１４，１５が非対称な形状であっても、同様の効果が得られる。
【００７８】
≪第２の実施形態≫
次に、本発明の第２の実施形態に係る圧電ファンについて、図２を参照して説明する。図２（Ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る圧電ファン１Ａの要部拡大側面図（Ｙ−Ｚ面側面図）、図２（Ｂ）は、弾性板１４Ａの断面拡大図である。
【００７９】
圧電ファン１Ａは、振動板１１と、圧電素子１２，１３と、弾性板１４Ａ，１５Ａと、支持体１６，１７と、押圧部１８，１９と、を備えている。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、弾性板１４Ａ，１５Ａに設けられている間隙の位置が、圧電素子１２，１３に接している点である。その他の構成については、第１の実施形態と同じであるため、記載を省略する。
【００８０】
弾性板１４Ａは、間隙非形成部１４１Ａと、間隙形成部１４２Ａと、を備えている。
【００８１】
間隙非形成部１４１Ａは、固定端１１２から送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）に延伸しており、支持体１６の底面と圧電素子１２の天面との間に弾性材が一様に設けられている。
【００８２】
間隙形成部１４２Ａは、間隙非形成部１４１Ａの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部に連なり、支持体１６の底面と圧電素子１２の天面との間に弾性材が設けられ、弾性材の一部に間隙１４３Ａが設けられている。間隙１４３Ａは、圧電素子１２に接している位置に設けられている。
【００８３】
具体的には、間隙非形成部１４１Ａは、天面で支持体１６の底面に接し、底面で圧電素子１２の天面に接している。間隙形成部１４２Ａは、間隙形成部１４２Ａの底面と圧電素子１２の天面との間に、間隙１４３Ａが設けられており、底面が圧電素子１２の天面から離間し、天面で支持体１６の底面に接している。即ち、弾性板１４Ａにおいて、弾性板１４Ａの天面から間隙形成部１４２Ａの底面までの最短距離は、弾性板１４Ａの天面から間隙非形成部１４１Ａの底面までの最短距離よりも短く、弾性板１４Ａは間隙形成部１４２Ａで凹となる凹形状である。また、間隙形成部１４２Ａの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部には、間隙非形成部１４１Ａがさらに連なっている。
【００８４】
弾性板１４Ａは、送風方向に垂直なＸ−Ｚ面、具体的には、弾性板１４ＡのＹ軸方向の中心を通る面を対称面として弾性板１４Ａが面対称な形状となるように、間隙非形成部１４１Ａおよび間隙形成部１４２Ａが設けられている。なお、弾性板１４ＡのＹ軸方向の中心を通る面が、本発明の「送風方向に垂直な面」に相当する。このようにして対称性を高めると、弾性板１４Ａが圧縮されることによる姿勢の変化が抑制され、良好な振動特性を実現することが容易となる。
【００８５】
弾性板１５Ａは、間隙非形成部１５１Ａと、間隙形成部１５２Ａとを備えている。間隙非形成部１５１Ａは、固定端１１２から送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側に延伸しており、支持体１７の天面と圧電素子１３の底面との間に弾性材が一様に設けられている。間隙形成部１５２Ａは、間隙非形成部１５１Ａの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部に連なり、支持体１７の天面と圧電素子１３の底面との間に弾性材が設けられ、弾性材の一部に間隙１５３Ａが設けられている。間隙１５３Ａは、圧電素子１３に接している位置に設けられている。
【００８６】
具体的には、間隙非形成部１５１Ａは、底面で支持体１７の天面に接し、天面で圧電素子１３の底面に接している。間隙形成部１５２Ａは、間隙形成部１５２Ａの天面と圧電素子１３の底面との間に、間隙１５３Ａが設けられており、天面が圧電素子１３の底面から離間し、底面で支持体１７の天面に接している。即ち、弾性板１５Ａにおいて、弾性板１５Ａの底面から間隙形成部１５２Ａの天面までの最短距離は、弾性板１５Ａの底面から間隙非形成部１５１Ａの天面までの最短距離よりも短く、弾性板１５Ａは間隙形成部１５２Ａで凹となる凹形状である。
【００８７】
また、間隙形成部１５２Ａの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部には、間隙非形成部１５１Ａがさらに連なっている。弾性板１５Ａは、送風方向に垂直なＸ−Ｚ面、具体的には、弾性板１５ＡのＹ軸方向の中心を通る面を対称面として弾性板１５Ａが面対称な形状となるように、間隙非形成部１５１Ａおよび間隙形成部１５２Ａが設けられている。なお、弾性板１５ＡのＹ軸方向の中心を通る面が、本発明の「送風方向に垂直な面」に相当する。このようにして対称性を高めると、弾性板１５Ａが圧縮されることによる姿勢の変化が抑制され、良好な振動特性を実現することが容易となる。
【００８８】
以下に、弾性板１４Ａ，１５Ａが厚み方向（Ｚ軸方向）に圧縮されたとき、弾性板１４Ａ，１５Ａが固定端１１２よりも送風方向（Ｙ軸正方向）にはみ出す距離を従来よりも抑制できるメカニズムについて、式を用いて説明する。
【００８９】
図２（Ｂ）は、弾性板１４Ａの断面拡大図である。この弾性板１４Ａを、図２（Ｂ）に示す一点鎖線において平面側領域Ｑ１、間隙側領域Ｑ２の２つのモデルに分けて説明を行う。弾性板１４Ａの厚みをｔ０とし、弾性板１４ＡがＺ軸方向に圧縮されたときの平均縦ひずみの絶対値をε０とし、間隙１４３Ａの断面積をＡ２とし、間隙１４３Ａの深さをｔ２とする。
【００９０】
平面側領域Ｑ１は、弾性板１４Ａの天面から、Ｚ軸において弾性板１４Ａの天面から最短距離となる間隙１４３Ａの点を通るＹ軸方向に平行な線（図２（Ｂ）に示す一点鎖線）までの領域に相当する。平面側領域Ｑ１の断面積をＡ１、長さをｗ1とし、平面側領域Ｑ１がＺ軸方向に圧縮されたときの縦ひずみの絶対値をε１とする。
【００９１】
間隙側領域Ｑ２は、図２（Ｂ）に示す一点鎖線から、弾性板１４Ａの底面までの領域に相当し、２つの独立した領域から構成される。間隙側領域Ｑ２のおのおのの断面積をａｗ1とし、間隙側領域Ｑ２のＺ軸方向に圧縮されたときの縦ひずみの絶対値をε２とする。縦ひずみはおのおののモデルの領域において均一と仮定する。
【００９２】
弾性板１４Ａに間隙１４３Ａのある場合と、弾性板１４Ａに間隙１４３Ａの無い場合とにかかわらず、弾性板１４ＡをＺ軸方向に圧縮させるために必要な圧縮量が等しいので、間隙１４３Ａの無い弾性板１４ＡがＺ軸方向に圧縮されたときの平均縦ひずみの絶対値もまたε０となる。これより、弾性板１４Ａの変位について、次式の関係が成り立つ。
【００９３】
【数１】
2014055553.tif 000012
【００９４】
また、弾性板１４Ａに間隙１４３Ａのある場合に、間隙側領域Ｑ２に作用する外力と、平面側領域Ｑ１に作用する外力とが等しい。これより、弾性板１４ＡにおけるＺ軸方向に加わる力について、次式の関係が成り立つ。
【００９５】
【数２】
2014055553.tif 000013
【００９６】
数２を数１に代入することで、次式が成り立つ。
【００９７】
【数３】
2014055553.tif 000014
【００９８】
ここで、弾性板１４Ａの厚みを次式のように無次元化する。
【００９９】
【数４】
2014055553.tif 000015
【０１００】
また、弾性板１４Ａの断面積を次式のように無次元化する。
【０１０１】
【数５】
2014055553.tif 000016
【０１０２】
これらの数４、数５を数３に代入すると、平面側領域Ｑ１がＺ軸方向に圧縮されたときの縦ひずみの絶対値ε１は、次式となる。
【０１０３】
【数６】
2014055553.tif 000017
【０１０４】
また、数２を変形すると、間隙側領域Ｑ２がＺ軸方向に圧縮されたときの縦ひずみの絶対値ε２は、次式となる。
【０１０５】
【数７】
2014055553.tif 000018
【０１０６】
ここで、図２（Ｂ）を参照して、平面側領域Ｑ１と間隙側領域Ｑ２の変形を個別に考える。平面側領域Ｑ１の中心を通る線Ｃ２における変位は、対称性のためゼロとなる。また、おのおのの間隙側領域Ｑ２の断面の中心を通る線Ｄ２における変位は、平面側領域Ｑ１と間隙側領域Ｑ２で同一となる。線Ｃ２から線Ｄ２までの距離は（１−ａ）ｗ1／２となるので、線Ｄ２における変位は、ポアソン比をνとおくと、ε１×ν×（１−ａ）ｗ1／２となる。また、線Ｄ２から最も近い弾性板１４Ａの端までの距離はａｗ1／２となるので、間隙側領域Ｑ２の外側の端の変位は、次式となる。
【０１０７】
【数８】
2014055553.tif 000019
【０１０８】
数８に数６及び数７を代入すると、間隙側領域Ｑ２の外側の端の変位は、次式となる。
【０１０９】
【数９】
2014055553.tif 000020
【０１１０】
ここで、従来例である間隙の無い弾性板の端の変位は、ｗ1νε０／２である。間隙側領域Ｑ２の外側の端の変位は、数９から必ずｗ1νε０／２よりも小さい値となる。すなわち、本実施例の弾性板１４Ａの端の変位は、従来例の弾性板の変位よりも小さい。
【０１１１】
なお、弾性板１５Ａにおいても弾性板１４Ａと同様のモデルが適用される。すなわち、弾性板１５Ａには弾性板１４Ａと同様のメカニズムが働く。これより、弾性板１４Ａ，１５Ａの送風方向（Ｙ軸正方向）へのはみ出し距離が抑制される。
【０１１２】
したがって、本実施形態の圧電ファン１Ａにおいて、振動板１１の固有振動数や圧電素子１２，１３の共振周波数などの振動特性を安定させることができる。
【０１１３】
ここでは、弾性板１４Ａ，１５Ａが対称な形状である仮定して説明を行ったが、弾性板１４Ａ，１５Ａが非対称な形状であっても、同様の効果が得られる。
【０１１４】
≪第３の実施形態≫
次に、本発明の第３の実施形態に係る圧電ファンについて、図３を参照して説明する。図３は、本発明の第３の実施形態に係る圧電ファン１Ｂの要部拡大側面図（Ｙ−Ｚ面側面図）である。
【０１１５】
圧電ファン１Ｂは、振動板１１と、圧電素子１２，１３と、弾性板１４Ｂ，１５Ｂと、支持体１６，１７と、押圧部１８，１９と、を備えている。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、弾性板１４Ｂ，１５Ｂに設けられている間隙が、支持体１６，１７に接している位置と、圧電素子１２，１３に接している位置に設けられている点である。その他の構成については、第１の実施形態と同じであるため、記載を省略する。
【０１１６】
弾性板１４Ｂは、間隙非形成部１４１Ｂと、間隙形成部１４２Ｂと、を備えている。
【０１１７】
間隙非形成部１４１Ｂは、固定端１１２から送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）に延伸しており、支持体１６の底面と圧電素子１２の天面との間に弾性材が一様に設けられている。
【０１１８】
間隙形成部１４２Ｂは、間隙非形成部１４１Ｂの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部に連なり、支持体１６の底面と圧電素子１２の天面との間に弾性材が設けられ、弾性材の一部に間隙１４３Ｂが設けられている。間隙１４３Ｂは、圧電素子１２に接している位置と、支持体１６に接している位置とのそれぞれに設けられている。
【０１１９】
具体的には、間隙非形成部１４１Ｂは、天面で支持体１６の底面に接し、底面で圧電素子１２の天面に接している。間隙形成部１４２Ｂは、間隙形成部１４２Ｂの底面と圧電素子１２の天面との間、および、間隙形成部１４２Ｂの天面と支持体１６の底面との間、それぞれに、間隙１４３Ｂが設けられており、底面が圧電素子１２の天面から離間し、天面が支持体１６の底面から離間している。即ち、弾性板１４Ｂにおいて、間隙形成部１４２Ｂの天面から底面までの最短距離は、間隙非形成部１４１Ｂの天面から底面までの最短距離よりも短く、弾性板１４Ｂは間隙形成部１４２Ｂで天面および底面が凹となる凹形状である。また、間隙形成部１４２Ｂの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部には、間隙非形成部１４１Ｂがさらに連なっている。
【０１２０】
弾性板１４Ｂは、送風方向に垂直なＸ−Ｚ面、具体的には、弾性板１４ＢのＹ軸方向の中心を通る面を対称面として弾性板１４Ｂが面対称な形状となるように、間隙非形成部１４１Ｂおよび間隙形成部１４２Ｂが設けられている。なお、弾性板１４ＢのＹ軸方向の中心を通る面が、本発明の「送風方向に垂直な面」に相当する。このようにして対称性を高めると、弾性板１４Ｂが圧縮されることによる姿勢の変化が抑制され、良好な振動特性を実現することが容易となる。
【０１２１】
弾性板１５Ｂは、間隙非形成部１５１Ｂと、間隙形成部１５２Ｂとを備えている。間隙非形成部１５１Ｂは、固定端１１２から送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側に延伸しており、支持体１７の天面と圧電素子１３の底面との間に弾性材が一様に設けられている。間隙形成部１５２Ｂは、間隙非形成部１５１Ｂの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部に連なり、支持体１７の天面と圧電素子１３の底面との間に弾性材が設けられ、弾性材の一部に間隙１５３Ｂが設けられている。間隙１５３Ｂは、圧電素子１３に接している位置と、支持体１７に接している位置とのそれぞれに設けられている。
【０１２２】
具体的には、間隙非形成部１５１Ｂは、底面で支持体１７の天面に接し、天面で圧電素子１３の底面に接している。間隙形成部１５２Ｂは、間隙形成部１５２Ｂの天面と圧電素子１３の底面との間、および、間隙形成部１５２Ｂの底面と支持体１７の天面との間、それぞれに、間隙１５３Ｂが設けられており、天面が圧電素子１３の底面から離間し、底面で支持体１７の天面から離間している。即ち、弾性板１５Ｂにおいて、間隙形成部１５２Ｂの天面から底面までの最短距離は、間隙非形成部１５１Ｂの天面から底面までの最短距離よりも短く、弾性板１５Ｂは間隙形成部１５２Ｂで天面および底面が凹となる凹形状である。
【０１２３】
また、間隙形成部１５２Ｂの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部には、間隙非形成部１５１Ｂがさらに連なっている。弾性板１５Ｂは、送風方向に垂直なＸ−Ｚ面、具体的には、弾性板１５ＢのＹ軸方向の中心を通る面を対称面として弾性板１５Ｂが面対称な形状となるように、間隙非形成部１５１Ｂおよび間隙形成部１５２Ｂが設けられている。なお、弾性板１５ＢのＹ軸方向の中心を通る面が、本発明の「送風方向に垂直な面」に相当する。このようにして対称性を高めると、弾性板１５Ｂが圧縮されることによる姿勢の変化が抑制され、良好な振動特性を実現することが容易となる。
【０１２４】
このような構成の圧電ファン１Ｂでも、第１の実施形態に係る圧電ファン１や、第２の実施形態に係る圧電ファン１Ａと同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
≪第４の実施形態≫
次に、本発明の第４の実施形態に係る圧電ファンについて、図４〜８を参照して説明する。図４は、本発明の第４の実施形態に係る圧電ファン１Ｃの斜視図である。図５は、圧電ファン１Ｃの分解斜視図である。
【０１２６】
圧電ファン１Ｃは、振動板１１Ｃと、圧電素子１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃ，１３１Ｃ，１３２Ｃ，１３３Ｃと、弾性板１４Ｃ，１５Ｃと、支持体１６Ｃ，１７Ｃと、押圧部１８Ｃ，１９Ｃと、を備えている。
【０１２７】
振動板１１Ｃは、厚み方向がＺ軸に沿う平板状であり、例えば金属からなる。また、振動板１１Ｃは、３枚の羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃと、ベース部１１９Ｃと、を備えている。
【０１２８】
本実施形態においては、羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃと、ベース部１１９Ｃとの接続箇所が固定端１１２Ｃとなり、羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃがそれぞれ揺動部１１４Ｃに相当し、ベース部１１９Ｃが固定部１１５Ｃに相当するように、圧電ファン１Ｃを構成する。即ち、送風方向に沿う軸上において、弾性板１４Ｃ，１５Ｃの送風方向（Ｙ軸正方向）側の端を、羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃと、ベース部１１９Ｃとの接続箇所に一致させている。これにより、羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃそれぞれの送風方向（Ｙ軸正方向）側の端は自由端１１１Ｃに相当することになり、ベース部１１９Ｃの送風方向の逆方向（Ｙ軸負方向）の端は基端１１３Ｃに相当することになる。
【０１２９】
ベース部１１９Ｃは、Ｘ軸に沿う方向に長尺である。
【０１３０】
羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃは、固定端１１２Ｃから送風方向（Ｙ軸正方向）に延伸されている。羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃは、送風方向（Ｙ軸正方向）に沿って所定の間隔で、羽板部１１７Ｃ、羽板部１１６Ｃ、羽板部１１８Ｃの順に配列されている。両端の羽板部１１７Ｃ，１１８Ｃは、互いに略同じ形状で形成されている。中央の羽板部１１６ＣのＸ軸に沿う方向の長さは、両端の羽板部１１７Ｃ，１１８Ｃの約２倍である。羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８ＣのＹ軸に沿う方向の長さは、いずれも略同じである。
【０１３１】
なお、羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃと、ベース部１１９Ｃとの接続箇所を、必ずしも固定端１１２Ｃとする必要はない。後述する弾性板１４Ｃ，１５Ｃを、羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃのベース部１１９Ｃ近傍の領域に重なるように配置し、固定端１１２Ｃを羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃの中頃に設けるようにしてもよい。
【０１３２】
羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃは、固定端１１２Ｃを振動の節としてＺ軸に沿って揺動可能である。圧電ファン１Ｃは、羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃを隣り合う羽板部がおのおの逆位相で振動するように、それぞれをＺ軸に沿って揺動させ、送風方向（Ｙ軸正方向）への送風を行う。
【０１３３】
ベース部１１９Ｃは、外部構造体（不図示）に対して固定されている。また、ベース部１１９Ｃは、図５に示す２つの締結用孔１１９１Ｃを備えている。２つの締結用孔１１９１Ｃは、それぞれ、後述する押圧部１８Ｃの一部が挿入される貫通孔であり、ベース部１１９Ｃの天面と底面とに貫通している。第１の締結用孔１１９１Ｃは、ベース部１１９Ｃの羽板部１１６Ｃが連結されている領域と、羽板部１１７Ｃが連結されている領域とに挟まれる領域の中央に設けられている。第２の締結用孔１１９１Ｃは、ベース部１１９Ｃの羽板部１１６Ｃが連結されている領域と、羽板部１１８Ｃが連結されている領域とに挟まれる領域の中央に設けられている。
【０１３４】
圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃ，１２２Ｃ，１３２Ｃ，１２３Ｃ，１３３Ｃは、それぞれ、厚み方向がＺ軸に沿う平板状である。圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃ，１２２Ｃ，１３２Ｃ，１２３Ｃ，１３３Ｃは、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスからなる圧電体と、圧電体の天面と底面とのそれぞれに形成されている電極と、を備えている（いずれも不図示）。
【０１３５】
圧電素子１２１Ｃは、Ｙ軸に沿って羽板部１１６Ｃとベース部１１９Ｃとに跨るように、振動板１１Ｃの天面に配置されている。圧電素子１３１Ｃは、Ｙ軸に沿って羽板部１１６Ｃとベース部１１９Ｃとに跨るように、振動板１１Ｃの底面に配置されている。また、圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃは、いずれもＺ軸正方向に分極されている。
【０１３６】
圧電素子１２２Ｃは、Ｙ軸に沿って羽板部１１７Ｃとベース部１１９Ｃとに跨るように、振動板１１Ｃの天面に配置されている。圧電素子１３２Ｃは、Ｙ軸に沿って羽板部１１７Ｃとベース部１１９Ｃとに跨るように、振動板１１Ｃの底面に配置されている。また、圧電素子１２２Ｃ，１３２Ｃは、いずれもＺ軸負方向に分極されている。
【０１３７】
圧電素子１２３Ｃは、Ｙ軸に沿って羽板部１１８Ｃとベース部１１９Ｃとに跨るように、振動板１１Ｃの天面に配置されている。圧電素子１３３Ｃは、Ｙ軸に沿って羽板部１１８Ｃとベース部１１９Ｃとに跨るように、振動板１１Ｃの底面に配置されている。また、圧電素子１２３Ｃ，１３３Ｃは、いずれもＺ軸負方向に分極されている。
【０１３８】
圧電体の振動板１１Ｃに当接する面に形成されている電極は、接地のための電極である。圧電体の振動板１１Ｃに当接する面とは反対側の面に形成されている電極は、駆動信号印加用の電極である。なお、振動板１１Ｃが導電体であり、振動板１１Ｃが接地される場合には、圧電体の振動板１１Ｃ側の電極は省略することができる。
【０１３９】
弾性板１４Ｃ，１５Ｃは、例えばエポキシ系の接着剤、硬質ゴム材、プラスチック材など、圧電体よりも弾性率が小さく絶縁性を持つ弾性材からなる。弾性板１４Ｃは、Ｘ軸に沿って圧電素子１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃの天面に跨るように配置されている。また、弾性板１４Ｃは、図５に示す２つの締結用孔１４４Ｃを備えている。２つの締結用孔１４４Ｃは、それぞれ、弾性板１４Ｃの天面と底面とに貫通していて、押圧部１８Ｃの一部が挿入される貫通孔である。第１の締結用孔１４４Ｃは、圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃと、圧電素子１２２Ｃ，１３２Ｃとに挟まれる領域の中央に設けられている。第２の締結用孔１４４Ｃは、圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃと、圧電素子１２３Ｃ，１３３Ｃとに挟まれる領域の中央に設けられている。
【０１４０】
弾性板１５Ｃは、Ｘ軸に沿って圧電素子１３１Ｃ，１３２Ｃ，１３３Ｃの底面に跨るように配置されている。また、弾性板１５Ｃは、図５に示す２つの締結用孔１５４Ｃを備えている。２つの締結用孔１５４Ｃは、それぞれ、弾性板１５Ｃの天面と底面とに貫通していて、押圧部１８Ｃの一部が挿入される貫通孔である。第１の締結用孔１５４Ｃは、圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃと、圧電素子１２２Ｃ，１３２Ｃとに挟まれる領域の中央に設けられている。第２の締結用孔１５４Ｃは、圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃと、圧電素子１２３Ｃ，１３３Ｃとに挟まれる領域の中央に設けられている。
【０１４１】
また、弾性板１４Ｃは、間隙非形成部１４１Ｃと、間隙形成部１４２Ｃとを有している。弾性板１５Ｃは、間隙非形成部１５１Ｃと、間隙形成部１５２Ｃとを有している。間隙非形成部１４１Ｃ，１５１Ｃおよび間隙形成部１４２Ｃ，１５２Ｃの構成の詳細は後述する。
【０１４２】
支持体１６Ｃ，１７Ｃは、それぞれ、両平板面が平坦な平板状である。支持体１６Ｃ，１７Ｃは、それぞれ、例えばガラスエポキシ樹脂など、弾性板１４Ｃ，１５Ｃよりも弾性率の大きい絶縁材からなる。支持体１６Ｃと支持体１７Ｃとのうち、少なくとも一方は、図示していない外部構造体に直接固定される。
【０１４３】
支持体１６Ｃは、Ｙ軸に沿って固定端１１２Ｃとベース部１１９Ｃとに跨るように、弾性板１４Ｃの天面に配置されている。また、支持体１６Ｃは、図５に示す２つの締結用孔１６１Ｃを備えている。２つの締結用孔１６１Ｃは、それぞれ、押圧部１８Ｃの一部が挿入される貫通孔であり、支持体１６Ｃの天面と底面とに貫通している。第１の締結用孔１６１Ｃは、圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃと、圧電素子１２２Ｃ，１３２Ｃとに挟まれる領域の中央に設けられている。第２の締結用孔１６１Ｃは、圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃと、圧電素子１２３Ｃ，１３３Ｃとに挟まれる領域の中央に設けられている。支持体１６Ｃは、圧電素子１２Ｃとの間で弾性板１４Ｃを圧縮させるＺ軸負方向の外力を、弾性板１４Ｃに付与している。
【０１４４】
支持体１７Ｃは、Ｙ軸に沿って固定端１１２Ｃとベース部１１９Ｃとに跨るように、弾性板１５Ｃの底面に配置されている。また、支持体１７Ｃは、図５に示す２つの締結用孔１７１Ｃを備えている。２つの締結用孔１７１Ｃは、それぞれ、押圧部１８Ｃの一部が挿入される貫通孔であり、支持体１７Ｃの天面と底面とに貫通している。第１の締結用孔１７１Ｃは、圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃと、圧電素子１２２Ｃ，１３２Ｃとに挟まれる領域の中央に設けられている。第２の締結用孔１７１Ｃは、圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃと、圧電素子１２３Ｃ，１３３Ｃとに挟まれる領域の中央に設けられている。支持体１７Ｃは、圧電素子１３Ｃとの間で弾性板１５Ｃを圧縮させるＺ軸正方向の外力を、弾性板１５Ｃに付与している。
【０１４５】
押圧部１８Ｃは、弾性板１４Ｃを支持体１６Ｃと圧電素子１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃとの間で圧縮させるＺ軸負方向の外力を、支持体１６Ｃに付与している。これにより支持体１６Ｃは、圧電素子１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃとの間で弾性板１４Ｃを圧縮させるＺ軸負方向の外力を、弾性板１４Ｃに付与している。より具体的には、ここでの押圧部１８Ｃは、２つのボルトであり、それぞれのボルトのねじ切り部が、締結用孔１６１Ｃ，１４４Ｃ，１１９１Ｃ，１５４Ｃ，１７１Ｃに挿入され、それぞれのボルトの頭部が、支持体１６Ｃの天面に接している。
【０１４６】
押圧部１９Ｃは、弾性板１５Ｃを支持体１７Ｃと圧電素子１３１Ｃ，１３２Ｃ，１３３Ｃとの間で圧縮させるＺ軸正方向の外力を、支持体１７Ｃに付与している。これにより支持体１７Ｃは、圧電素子１３１Ｃ，１３２Ｃ，１３３Ｃとの間で弾性板１５Ｃを圧縮させるＺ軸正方向の外力を、弾性板１５Ｃに付与している。より具体的には、ここでの押圧部１９Ｃは、２つのナットであり、それぞれ支持体１７Ｃの底面を介して、押圧部１８Ｃのねじ切り部の先端に締結されている。したがって、弾性板１４Ｃ，１５Ｃは圧縮された状態となる。
【０１４７】
このような構成の圧電ファン１Ｃにおいては、羽板部１１６Ｃおよび圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃと、羽板部１１７Ｃおよび圧電素子１２２Ｃ，１３２Ｃと、羽板部１１８Ｃおよび圧電素子１２３Ｃ，１３３Ｃと、のそれぞれがバイモルフ振動子を構成する。
【０１４８】
各バイモルフ振動子は、駆動電圧が印加された際に、おのおの振動板１１Ｃに当接する面に形成されている電極が、接地のための電極となり、振動板１１Ｃに当接する面とは反対側の面に形成されている電極が、駆動信号印加用の電極となる。各バイモルフ振動子に印加する電圧は同一である。すなわち、各バイモルフ振動子のＺ軸に沿う電界の作用方向が同一となる。そして、圧電素子１２１Ｃ，１３１Ｃと、圧電素子１２２Ｃ，１３２Ｃおよび圧電素子１２３Ｃ，１３３Ｃとでは、Ｚ軸に沿う分極方向が逆であるため、羽板部１１６Ｃと羽板部１１７Ｃ，１１８Ｃは逆の位相で揺動する。このように揺動させることにより、圧電ファン１Ｃにおいて、羽板部１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃからベース部１１９Ｃに伝わる振動は相殺され、ベース部１１９Ｃの固定がより安定することになる。
【０１４９】
図６（Ａ）は、弾性板１４Ｃの構成例を示す斜視図である。なお、弾性板１５Ｃの構成は弾性板１４Ｃの構成と同様である。
【０１５０】
弾性板１４Ｃは、３つの間隙形成部１４２Ｃと、弾性板１４Ｃの３つの間隙形成部１４２Ｃを除く領域に設けられている間隙非形成部１４１Ｃと、を備えている。間隙非形成部１４１Ｃは、固定端１１２Ｃから送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）に延伸しており、支持体１６Ｃの底面と圧電素子１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃの天面との間に弾性材が一様に設けられている。
【０１５１】
間隙形成部１４２Ｃは、間隙非形成部１４１Ｃの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部に連なり、支持体１６Ｃの底面と圧電素子１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃの天面との間に弾性材が設けられ、弾性材の一部に間隙１４３Ｃが設けられている。間隙１４３Ｃは、圧電素子１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃに接している位置に設けられている。
【０１５２】
具体的には、間隙非形成部１４１Ｃは、天面で支持体１６Ｃの底面に接し、底面で圧電素子１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃの天面に接している。間隙形成部１４２Ｃは、間隙形成部１４２Ｃの底面と圧電素子１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃの天面との間に、間隙１４３Ｃが設けられており、天面が支持体１６Ｃの底面に接し、底面が圧電素子１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃの天面から離間している。即ち、弾性板１４Ｃにおいて、弾性板１４Ｃの天面から間隙形成部１４２Ｃの底面までの最短距離は、弾性板１４Ｃの天面から間隙非形成部１４１Ｃの底面までの最短距離よりも短く、弾性板１４Ｃは間隙形成部１４２Ｃで凹となる凹形状である。また、間隙形成部１４２Ｃの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部には、間隙非形成部１４１Ｃがさらに連なっている。
【０１５３】
また、３つの間隙形成部１４２Ｃは、Ｘ軸に沿って間隔をあけて並んでおり、それぞれ異なる圧電素子に対向し、Ｘ軸に沿う方向の両端部が、対向する圧電素子よりも外側にはみ出すように設けられる。
【０１５４】
各間隙形成部１４２Ｃは、平面視して、Ｘ軸に沿う方向を長手方向とし、Ｙ軸に沿う方向を短手方向として形成されている。また、各間隙形成部１４２Ｃは、それぞれ、弾性板１４Ｃの送風方向（Ｙ軸正方向）側の端から一定寸法離れる位置から、弾性板１４Ｃの送風方向の逆方向（Ｙ軸負方向）側の端から一定寸法離れる位置までに形成されている。
【０１５５】
なお、ここでは、３つの間隙形成部１４２Ｃの間に挟まれる領域には、間隙非形成部１４１Ｃが設けられており、その領域の中心に締結用孔１４４Ｃが形成されている。締結用孔１４４Ｃの周囲が間隙非形成部１４１Ｃとされていることで、押圧部による挟着作業性を良好なものにできる。
【０１５６】
また、ここでは、弾性板１４Ｃは、送風方向に垂直なＸ−Ｚ面、具体的には、弾性板１４ＣのＹ軸方向の中心を通る図６（Ａ）に示す面Ｅを対称面として弾性板１４Ｃが面対称な形状になるように、間隙非形成部１４１Ｃと間隙形成部１４２Ｃとは形成されている。このようにして対称性を高めておけば、弾性板１４Ｃと支持体とのずれや、姿勢の変動が抑制され、良好な振動特性を実現することが容易となる。
【０１５７】
次に、圧電ファン１Ｃの実施例における間隙の位置と弾性板のはみ出し距離との関係について説明する。
【０１５８】
図７は、上述の圧電ファン１Ｃにおける弾性材のはみ出し距離とＸ軸方向位置との関係を示す図である。第１実施例として、第１の実施形態で示した圧電ファン１と同様に、弾性板１４，１５の支持体側の面に間隙を設けた圧電ファンを用いる。第２実施例として、第２の実施形態で示した圧電ファン１Ａと同様に、弾性板１４Ａ，１５Ａの圧電素子側の面に間隙を設けた圧電ファンを用いる。第３実施例として、第３の実施形態で示した圧電ファン１Ｂと同様に、弾性板１４Ｂ，１５Ｂの支持体側と圧電素子側の両面に間隙を設けた圧電ファンを用いる。また、比較例として、従来の圧電ファン同様に弾性板に間隙を設けていない圧電ファンを用い、押圧部によってＺ軸方向の外力を付与した後、おのおの弾性板の固定端からのはみ出し距離を測定して比較を行った。
【０１５９】
ここではいずれの実施例も、圧電ファンのＸ軸方向の寸法は、５０ｍｍ、Ｙ軸方向の寸法は６ｍｍとした。中央の羽板部のＸ軸方向の寸法は、２０ｍｍとした。両端の羽板部のＸ軸方向の寸法は、おのおの１０ｍｍとした。各羽板部のＹ軸方向の寸法はおのおの４４ｍｍとした。圧電素子の揺動部側のＹ軸寸法は、１３ｍｍとした。振動板のＺ軸方向の寸法は、０．１ｍｍとした。圧電素子のＺ軸方向の寸法は、０．１ｍｍとした。弾性板の非圧縮状態でのＺ軸方向の寸法は、１．５ｍｍとした。非圧縮状態での間隙のＺ軸方向の寸法は、０．５ｍｍとした。弾性板の圧縮状態でのＺ軸方向の寸法は、１．１ｍｍとした。支持体のＺ軸方向の寸法は、２．０ｍｍとした。なお、各実施例の圧電ファンの異なる点は、支持体の凹状部のみであり、その他の構成部材の材料や寸法、測定条件等は全て同一とした。
【０１６０】
比較例の圧電ファンにおいては、弾性板に間隙が設けられていないために、圧電ファンのＸ軸方向位置によらず、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離は約０．３９ｍｍで一定であった。これに対して、第１実施例の圧電ファンにおいては、圧電素子に対向する中心位置（Ｘ軸方向位置０）での、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離が約０．２８ｍｍに抑制された。第２実施例の圧電ファンにおいては、圧電素子に対向する中心位置（Ｘ軸方向位置０）での、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離が約０．３０ｍｍに抑制された。第３実施例の圧電ファンにおいては、圧電素子に対向する中心位置（Ｘ軸方向位置０）での、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離が約０．２７ｍｍに抑制された。
【０１６１】
このように、第１乃至第３実施例のいずれにおいても、弾性板に間隙が形成されているために、比較例の弾性板に間隙の無い構成よりも弾性板のＹ軸方向はみ出し距離が抑制された。ただし、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離を抑制する効果は、第２実施例、第１実施例、第３実施例の順に大きかった。
【０１６２】
次に、圧電ファンにおける間隙の深さと弾性板のはみ出し距離との関係について説明する。
【０１６３】
図８は、上述の圧電ファン１Ｃにおける弾性材のはみ出し距離とＸ軸方向位置との関係を示す図である。第４実施例として、第１の実施形態で示した圧電ファン１と同様に、弾性板１４，１５の支持体側の面に間隙を設けた構成において、間隙の深さを弾性板の厚みの２０％とした圧電ファンを用いる。第５実施例として、第１の実施形態で示した圧電ファン１と同様に、弾性板１４，１５の支持体側の面に間隙を設けた構成において、間隙の深さを弾性板の厚みの４０％とした圧電ファンを用いる。第６実施例として、第１の実施形態で示した圧電ファン１と同様に、弾性板１４，１５の支持体側の面に間隙を設けた構成において、間隙の深さを弾性板の厚みの６０％とした圧電ファンを用いる。第７実施例として、第１の実施形態で示した圧電ファン１と同様に、弾性板の支持体側の面に間隙を設けた構成において、間隙の深さを弾性板の厚みの８０％とした圧電ファンを用いる。また、第１比較例として、従来同様に弾性板に間隙を設けていない圧電ファンを用いる。また、第２比較例として、弾性板１４，１５に設けられた間隙の深さを弾性板の厚みの１００％とした圧電ファン、即ち貫通孔を有する弾性板１４，１５を備える圧電ファンを用いる。
【０１６４】
図８に示すいずれの実施例も、圧電ファンの固定部のＸ軸方向の寸法は、５０ｍｍ、Ｙ軸方向の寸法は６ｍｍとした。中央の羽板部のＸ軸方向の寸法は、２０ｍｍとした。両端の羽板部のＸ軸方向の寸法は、おのおの１０ｍｍとした。各羽板部のＹ軸方向の寸法はおのおの４４ｍｍとした。圧電素子の揺動部側のＹ軸寸法は、１３ｍｍとした。振動板のＺ軸方向の寸法は、０．１ｍｍとした。圧電素子のＺ軸方向の寸法は、０．１ｍｍとした。弾性板の非圧縮状態でのＺ軸方向の寸法は、１．５ｍｍとした。弾性板の圧縮状態でのＺ軸方向の寸法は、１．１ｍｍとした。支持体のＺ軸方向の寸法は、２．０ｍｍとした。なお、各実施例の圧電ファンの異なる点は、支持体の凹状部のみであり、その他の構成部材の材料や寸法、測定条件等は全て同一とした。
【０１６５】
第１比較例および第２比較例の圧電ファンにおいては、Ｘ軸方向位置によらず、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離は約０．３９０ｍｍで一定であった。これに対して、第４実施例の圧電ファンにおいては、圧電素子に対向する位置（Ｘ軸方向位置０）での、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離が約０．２９４ｍｍに抑制された。第５実施例の圧電ファンにおいては、圧電素子に対向する位置（Ｘ軸方向位置０）での、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離が約０．２７６ｍｍに抑制された。第６実施例の圧電ファンにおいては、圧電素子に対向する位置（Ｘ軸方向位置０）での、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離が約０．２５５ｍｍに抑制された。第７実施例の圧電ファンにおいては、圧電素子に対向する位置（Ｘ軸方向位置０）での、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離が約０．２２９ｍｍに抑制された。
【０１６６】
このように、第１の実施形態と同様に弾性板の支持体側の面に間隙を設けた構成では、第４乃至第７実施例のいずれにおいても、弾性板に間隙が形成されているために、比較例の弾性板に間隙の無い構成よりも弾性板のＹ軸方向はみ出し距離が抑制された。ただし、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離を抑制する効果は、間隙が深いほど大きくなるが、間隙が弾性板を貫通して貫通孔となると、弾性板のＹ軸方向はみ出し距離を抑制する効果がなくなることがわかった。なお、第１〜第７実施例の圧電ファンでは、押圧部において弾性板のはみ出す先に羽板部が設けられていないので、押圧部にて弾性板のＹ軸方向はみ出し距離が大きくなったとしても、羽板部（揺動部）の振動特性には殆ど影響が及ぼされない。
【０１６７】
図６（Ｂ）に、第４の実施形態における弾性板の第１変形例の斜視図を示す。第１変形例が前述の第４の実施形態と異なる点は、弾性板１４Ｃ，１５Ｃに設けられている間隙１４３Ｃ，１５３Ｃの位置である。その他の構成については第４の実施形態と同じであるため、記載を省略する。
【０１６８】
図６（Ｂ）に示す弾性板１４Ｄは、３つの間隙形成部１４２Ｄと、弾性板１４Ｄの３つの間隙形成部１４２Ｄを除く領域に設けられている間隙非形成部１４１Ｄと、を備えている。３つの間隙形成部１４２Ｄは、それぞれ、弾性板１４Ｄの一方の主面において、間隙非形成部１４１Ｄよりも凹んで間隙１４３Ｄを形成している。ここでは、３つの間隙形成部１４２Ｄのうちの両脇に配置されている２つの間隙形成部１４２Ｄが、先に説明した弾性板１４Ｃと異なり、それぞれ、Ｘ軸に沿って延伸し、外側の一端が弾性板１４Ｄの側面に連通する有底の切欠き状に成形されている。前述の弾性板１４Ｃ，１５Ｃに替えて、この弾性板１４Ｄ，１５Ｄを用いても、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１６９】
図６（Ｃ）に、第４の実施形態における弾性板の第２変形例の斜視図を示す。第２変形例が前述の第４の実施形態と異なる点は、弾性板１４Ｃ，１５Ｃに設けられている間隙１４３Ｃ，１５３Ｃの位置である。その他の構成については第４の実施形態と同じであるため、記載を省略する。
【０１７０】
図６（Ｃ）に示す弾性板１４Ｅは、弾性板１４Ｃと同様、３つの間隙形成部１４２Ｅと、弾性板１４Ｅの３つの間隙形成部１４２Ｅを除く領域に設けられている間隙非形成部１４１Ｅと、を備えている。３つの間隙形成部１４２Ｅは、それぞれ、弾性板１４Ｅの一方の主面において、間隙非形成部１４１Ｅよりも凹んで間隙１４３Ｅを形成している。ここでは、３つの間隙形成部１４２Ｅが、それぞれ、先に説明した弾性板１４Ｃと異なり、送風方向の逆方向（Ｙ軸負方向）に延伸し、送風方向の逆方向（Ｙ軸負方向）の端が弾性板１４Ｅの側面に連通する有底の切欠き状に成形されている。前述の弾性板１４Ｃに替えて、この弾性板１４Ｅを用いるようにしてもよい。また、前述の弾性板１４Ｃ，１５Ｃに替えて、この弾性板１４Ｅ，１５Ｅを用いても、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１７１】
≪第５の実施形態≫
次に、本発明の第５の実施形態に係る圧電ファンについて、図９を参照して説明する。図９は、本発明の第５の実施形態に係る圧電ファン１Ｆの要部拡大側面図（Ｙ−Ｚ面側面図）である。
【０１７２】
圧電ファン１Ｆは、振動板１１と、圧電素子１２，１３と、弾性板１４Ｆ，１５Ｆと、支持体１６，１７と、押圧部１８，１９と、を備えている。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、弾性板１４Ｆ，１５Ｆに設けられている間隙の位置が、支持体１６，１７および圧電素子１２，１３に接しない中空部である点である。その他の構成については、第１の実施形態と同じであるため、記載を省略する。
【０１７３】
弾性板１４Ｆは、間隙非形成部１４１Ｆと、間隙形成部１４２Ｆと、を備えている。
【０１７４】
間隙非形成部１４１Ｆは、固定端１１２から送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）に延伸しており、支持体１６の底面と圧電素子１２の天面との間に弾性材が一様に設けられている。
【０１７５】
間隙形成部１４２Ｆは、間隙非形成部１４１Ｆの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部に連なり、支持体１６の底面と圧電素子１２の天面との間に弾性材が設けられ、弾性材の一部に間隙１４３Ｆが設けられている。間隙１４３Ｆは、圧電素子１２と支持体１６とから離れている位置に設けられている。
【０１７６】
具体的には、間隙非形成部１４１Ｆは、天面で支持体１６の底面に接し、底面で圧電素子１２の天面に接している。間隙形成部１４２Ｆは、天面で支持体１６の底面に接し、底面で圧電素子１２の天面に接し、間隙形成部１４２Ｆの底面および天面から離れたＺ軸方向の中心付近に間隙１４３Ｆが設けられている。また、間隙形成部１４２Ｆの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部には、間隙非形成部１４１Ｆがさらに連なっている。
【０１７７】
弾性板１４Ｆは、送風方向に垂直なＸ−Ｚ面、具体的には、弾性板１４ＦのＹ軸方向の中心を通る面を対称面として弾性板１４Ｆが面対称な形状となるように、間隙非形成部１４１Ｆおよび間隙形成部１４２Ｆが設けられている。なお、弾性板１４ＦのＹ軸方向の中心を通る面が、本発明の「送風方向に垂直な面」に相当する。このようにして対称性を高めると、弾性板１４Ｆが圧縮されることによる姿勢の変化が抑制され、良好な振動特性を実現することが容易となる。
【０１７８】
弾性板１５Ｆは、間隙非形成部１５１Ｆと、間隙形成部１５２Ｆとを備えている。間隙非形成部１５１Ｆは、固定端１１２から送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側に延伸しており、支持体１７の天面と圧電素子１３の底面との間に弾性材が一様に設けられている。間隙形成部１５２Ｆは、間隙非形成部１５１Ｆの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部に連なり、支持体１７の天面と圧電素子１３の底面との間に弾性材が設けられ、弾性材の一部に間隙１５３Ｆが設けられている。間隙１５３Ｆは、圧電素子１３と支持体１７とから離れている位置に設けられている。
【０１７９】
具体的には、間隙非形成部１５１Ｆは、底面で支持体１７の天面に接し、天面で圧電素子１３の底面に接している。間隙形成部１５２Ｆは、底面で支持体１７の天面に接し、天面で圧電素子１３の底面に接し、間隙形成部１５２Ｆの天面および底面から離れたＺ軸方向の中心付近に間隙１５３Ｆが設けられている。また、間隙形成部１５２Ｆの送風方向とは逆方向（Ｙ軸負方向）側の端部には、間隙非形成部１５１Ｆがさらに連なっている。
【０１８０】
弾性板１５Ｆは、送風方向に垂直なＸ−Ｚ面、具体的には、弾性板１５ＦのＹ軸方向の中心を通る面を対称面として弾性板１５Ｆが面対称な形状となるように、間隙非形成部１５１Ｆおよび間隙形成部１５２Ｆが設けられている。なお、弾性板１５ＦのＹ軸方向の中心を通る面が、本発明の「送風方向に垂直な面」に相当する。このようにして対称性を高めると、弾性板１５Ｆが圧縮されることによる姿勢の変化が抑制され、良好な振動特性を実現することが容易となる。
【０１８１】
このような構成の圧電ファン１Ｆでも、第１の実施形態に係る圧電ファン１や、第２の実施形態に係る圧電ファン１Ａ、第３の実施形態に係る圧電ファン１Ｂ、第４の実施形態に係る圧電ファン１Ｃ、と同様の効果を得ることができる。
【０１８２】
上述の各実施形態では、圧電素子は例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスから構成しているが、これに限るものではない。例えば、ニオブ酸カリウムナトリウム系及びアルカリニオブ酸系セラミックス等の非鉛系圧電体セラミックスの圧電材料などから構成してもよい。
【０１８３】
また、上述の説明では、３枚の羽板部や、１つの揺動部を設ける実施形態を示したが、本発明は、羽板部の数によって限定されるものではない。また、隣接する羽板部に設けられたバイモルフ振動子を構成する圧電体の分極方向をおのおの異ならせて構成し、中央の羽板部と両端の羽板部とが逆の位相で揺動する実施形態を示したが、隣接する羽板部に設けられたバイモルフ振動子を構成する圧電体の分極方向をおのおの一致するように構成し、全ての羽板部を同じ位相で揺動させてもよい。
【０１８４】
また、上述の説明においては、支持体１６，１７は、それぞれ、両平板が平坦な平板状
であるとしたが、これに限るものではない。例えば、支持体１６，１７の弾性板側の面と反対側の部分は、必ずしも平坦でなくても構わない。
【０１８５】
また、上述の各実施形態では、圧電素子１２，１３と振動板１１とによりバイモルフ振動子を構成する例を示したが、圧電素子１２，１３のうちの一方のみを設けて、ユニモルフ振動子を構成するようにしてもよい。なお、その場合は、前述の構成から一方の圧電素子のみを省いて圧電ファンを構成してもよいし、一方の圧電素子側に設けられている弾性板や支持体も省くように、圧電ファンを構成してもよい。
【０１８６】
また、上述の各実施形態では、２つの支持体によりバイモルフ振動子を挟持する実施形態を示したが、何らかの固定方法、例えば接着などの他の方法で、バイモルフ振動子を固定するように構成してもよい。その場合、支持体は１つであってもよい。
【符号の説明】
【０１８７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｆ…圧電ファン
１１，１１Ｃ…振動板
１１１，１１１Ｃ…自由端
１１２，１１２Ｃ…固定端（固定点）
１１３，１１３Ｃ…基端
１１４，１１４Ｃ…揺動部
１１５，１１５Ｃ…固定部
１１６Ｃ，１１７Ｃ，１１８Ｃ…羽板部
１１９Ｃ…ベース部
１２，１３，１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃ，１３１Ｃ，１３２Ｃ，１３３Ｃ…圧電素子
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆ，１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆ…弾性板
１４１，１４１Ａ，１４１Ｂ，１４１Ｃ，１４１Ｄ，１４１Ｅ，１４１Ｆ，１５１，１５１Ａ，１５１Ｂ，１５１Ｃ，１５１Ｄ，１５１Ｅ，１５１Ｆ…間隙非形成部
１４２，１４２Ａ，１４２Ｂ，１４２Ｃ，１４２Ｄ，１４２Ｅ，１４２Ｆ，１５２，１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃ，１５２Ｄ，１５２Ｅ，１５２Ｆ…間隙形成部
１４３，１４３Ａ，１４３Ｂ，１４３Ｃ，１４３Ｄ，１４３Ｅ，１４３Ｆ，１５３，１５３Ａ，１５３Ｂ，１５３Ｃ，１５３Ｄ，１５３Ｅ，１５３Ｆ…間隙
１６，１７，１６Ｃ，１７Ｃ…支持体
１８，１９，１８Ｃ，１９Ｃ…押圧部
１６１Ｃ，１４４Ｃ，１１９１Ｃ，１５４Ｃ，１７１Ｃ…締結用孔
【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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