(57)【要約】本発明の一実施例による機械振動子（１００）は、第１及び第２の電極（１０２ａ、１０２ｂ）と、これら第１及び第２の電極（１０２ａ、１０２ｂ）間でイオンを伝導させる電解質（１０４）とを具える。第１及び第２の電極（１０２ａ、１０２ｂ）間に交流電流を生成するために、電圧源又は電流源のような電源（１０６）を設けることができる。この交流電流により、イオンを第１及び第２の電極間で電解質（１０４）を経て往復移動させる。イオンが移動することにより、第１及び第２の電極（１０２ａ、１０２ｂ）が質量を増加させたり減少させたりしてこれら第１及び第２の電極（１０２ａ、１０２ｂ）を物理的に膨張及び収縮させ、これにより所望の振動を生ぜしめる。
2013512651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極及び第２の電極と、
これら第１の電極及び第２の電極間でイオンを伝導させる電解質と、
これら第１の電極及び第２の電極間に交流電流を生ぜしめ、これによりイオンをこれら第１の電極及び第２の電極間で往復移動させ、これによりこれら第１の電極及び第２の電極を物理的に膨張及び収縮させるようにする電源と
を具える機械振動子。
【請求項２】
請求項１に記載の機械振動子において、前記電解質を固体電解質とした機械振動子。
【請求項３】
請求項２に記載の機械振動子において、前記電解質をほぼ剛性とした機械振動子。
【請求項４】
請求項１に記載の機械振動子において、前記第１の電極が膨張している際に前記第２の電極が収縮しており、前記第１の電極が収縮している際に前記第２の電極が膨張しているようにした機械振動子。
【請求項５】
請求項１に記載の機械振動子において、前記電解質はヨウ化銀を主体とする材料を有している機械振動子。
【請求項６】
請求項５に記載の機械振動子において、前記電解質はヨウ化銀ルビジウムを有している機械振動子。
【請求項７】
請求項１に記載の機械振動子において、前記第１の電極及び前記第２の電極が銀を有し、これら第１の電極及び第２の電極間で移動するイオンを銀イオンとした機械振動子。
【請求項８】
第１の電極及び第２の電極を設けるステップと、
これら第１の電極及び第２の電極間でイオンを伝導させる電解質を設けるステップと、
これら第１の電極及び第２の電極間に交流電流を生ぜしめ、これによりイオンをこれら第１の電極及び第２の電極間で往復移動させ、これによりこれら第１の電極及び第２の電極を物理的に膨張及び収縮させるようにするステップと
を具える機械振動生成方法。
【請求項９】
請求項８に記載の機械振動生成方法において、電解質を設ける前記ステップが固体の電解質を設けるステップを有している機械振動生成方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の機械振動生成方法において、この方法が更に、前記交流電流の周波数を変更して機械振動の振動数を変更するステップを具えている機械振動生成方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の機械振動生成方法において、電解質を設ける前記ステップが、ヨウ化銀を主体とする材料を含む電解質を設けるステップを有している機械振動生成方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の機械振動生成方法において、電解質を設ける前記ステップが、ヨウ化銀ルビジウムを含む電解質を設けるステップを有している機械振動生成方法。
【請求項１３】
請求項８に記載の機械振動生成方法において、イオンを第１の電極及び第２の電極間で往復移動させるステップが、銀イオンを第１の電極及び第２の電極間で往復移動させるステップを有している機械振動生成方法。
【請求項１４】
第１の電極及び第２の電極と、
これら第１の電極及び第２の電極間でイオンを伝導させる電解質と、
前記第２の電極と関連するチャンバと、
第１の電極及び第２の電極間に交流電流を生ぜしめ、この交流電流により前記チャンバ内での流体の発生及び消費を交互に行うことによりこのチャンバを物理的に膨張及び収縮させる電源と
を具える機械振動子。
【請求項１５】
請求項１４に記載の機械振動子において、前記流体を気体とした機械振動子。
【請求項１６】
請求項１４に記載の機械振動子において、前記電解質を固体電解質とした機械振動子。
【請求項１７】
請求項１４に記載の機械振動子において、前記交流電流により更に、前記第１の電極において化合物を分解及び再合成させるようにした機械振動子。
【請求項１８】
請求項１７に記載の機械振動子において、前記化合物を固体化合物とした機械振動子。
【請求項１９】
請求項１８に記載の機械振動子において、前記化合物を液体化合物とした機械振動子。
【請求項２０】
第１の電極及び第２の電極を設けるステップと、
これら第１の電極及び第２の電極間でイオンを伝導させる電解質を設けるステップと、
前記第２の電極と関連するチャンバを設けるステップと、
前記第１の電極及び第２の電極間に交流電流を生ぜしめ、この交流電流により前記チャンバ内での流体の発生及び消費を交互に行うことによりこのチャンバを物理的に膨張及び収縮させるステップと
を具える機械振動生成方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の機械振動生成方法において、流体の発生及び消費を交互に行うステップが気体の発生及び消費を行うステップを有する機械振動生成方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の機械振動生成方法において、電解質を設けるステップが固体の電解質を設けるステップを有する機械振動生成方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の機械振動生成方法において、前記交流電流が更に、前記第１の電極において化合物を分解及び再合成させ、前記流体を前記第２の電極で発生及び生成するようにする機械振動生成方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の機械振動生成方法において、前記化合物を固体の化合物とする機械振動生成方法。
【請求項２５】
請求項２３に記載の機械振動生成方法において、前記化合物を液体の化合物とする機械振動生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械振動子に関するものであり、特に電気化学に基づく機械振動子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日常的な多くの装置には、振動としても知られた交互運動を生じる機械振動子が設けられている。例えば、機械振動子は、数例を挙げると電気歯ブラシ、マッサージチェア、携帯電話、時計のような装置で振動を生ぜしめるのに用いられる。
【０００３】
現在、多くの機械振動子は振動を生ぜしめるのに圧電材料を用いている。これらの圧電材料は圧電効果、すなわち、ある結晶又は材料がこれに応力が加えられた際に電位を生じる特性を呈する。これらの圧電材料は一般に逆の圧電効果、すなわち、結晶又は材料がこれに電位が加えられた際に応力を生じる特性をも呈する。これらの特性により圧電材料を、種々の機械振動子を形成するのに良好な候補とする。例えば、圧電材料を用いて、コンピュータ振動子、セラミックフィルタ、変換器、ガス機器用の点火素子、ブザー、超音波トランシーバ、マイクロホン、超音波加湿器等を形成しうる。圧電振動子は、ハードディスクドライブ、モバイルコンピュータ（携帯端末機）、ＩＣカード、携帯電話等のような電子装置にも用いることができる。
【０００４】
遺憾ながら、多くの圧電装置には、殆どが鉛に基づく１つの重大な欠点がある。例えば、多くの圧電振動子は、チタン酸ジルコン酸鉛（“ＰＺＴ”）、チタン酸鉛（PbTiＯ2 ）及びジルコン酸鉛（PbZrＯ3 ）のような鉛主体の材料から形成されている。これらの鉛主体の材料は、圧電定数が高くて廉価であるという所望の特性を有するが、鉛の含有量が健康と環境との双方に対する危険要素となる。鉛主体の圧電材料は、皮膚に接触するか又は人体と接触させて用いる子供の玩具又は装置を含む多くの分野にとって不適切となるおそれもある。
【０００５】
上述したことを考慮するに、必要なことは、機械振動子が従来の圧電振動子の種々の欠点を回避することにある。特に、鉛が含まれず、しかも依然として満足な振動が得られる機械振動子が必要となる。このような機械振動子は廉価で電力消費量が少なくなるようにするのが理想的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在の技術状態に応答して、特に現在得られる機械振動子によっては未だに完全に解決されていない当該技術における問題及び必要性に応答して本発明を開発したものである。従って、本発明は、従来技術の種々の欠点を解決する機械振動子を提供するように開発したものである。本発明の特徴及び利点は、以下の説明と特許請求の範囲からより完全に明らかとなるか、又は以下で説明した本発明の実施により分かるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述したことに基づいて、本発明の一例による機械振動子には、第１及び第２の電極と、これら第１及び第２の電極間のイオン伝導用電解質とを設ける。第１及び第２の電極間に交流電流を生ぜしめるために、電圧源又は電流源のような電源を設けることができる。この交流電流により、第１及び第２の電極間でイオンが電解質を通して行ったり来たり往復移動するようにする。このイオンの移動により、第１及び第２の電極がその質量を増加させたり減少させたりして物理的に膨張したり収縮したりさせ、これにより所望の振動を生ぜしめる。これに対応する方法も開示する。
【０００８】
本発明の他の態様では、本発明による機械振動子が第１及び第２の電極と、これら第１及び第２の電極間のイオン伝導用電解質とを有するようにする。第１及び第２の電極のうちの少なくとも一方にはチャンバ（室）を関連させることができる。第１及び第２の電極間に電解質を通して交流電流が生じるように電源を設けることができる。この交流電流により、イオンが第１及び第２の電極間で電解質を通して行ったり来たり往復移動するようにし、これによりチャンバ内に流体（例えば、気体又は液体）を発生させたりこれを消費させたりさせる。これにより、チャンバを膨張させたり収縮させたりし、これにより所望の振動を生ぜしめる。これに対応する方法も開示する。
【０００９】
本発明の利点が容易に理解されるようにするために、添付図面に示す特定の実施例を参照して、簡潔に上述した本発明を更に詳細に説明する。これらの図面は本発明の代表的な実施例を開示するだけであり、従って、本発明の範囲を限定するものではないことを理解して、添付図面を用いて本発明を追加の特異性及び細部とともに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明による電気化学に基づく機械振動子の一実施例を示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの機械振動子の一動作を示す断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａの機械振動子の他の一動作を示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明による電気化学に基づく機械振動子の他の実施例を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの機械振動子の一動作を示す断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ａの機械振動子の他の一動作を示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明による電気化学に基づく機械振動子の更に他の実施例を示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの機械振動子の一動作を示す断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ａの機械振動子の他の一動作を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明による電気化学に基づく機械振動子の物理的な実施の一実施例を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明による電気化学に基づく機械振動子の物理的な実施の他の一実施例を示す断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明による電気化学に基づく機械振動子の物理的な実施の更に他の一実施例を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａの装置の側部を押しつぶした後のこの装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
一般的に記述し且つ図面に示す本発明の構成素子は種々に異なる構成に配置及び設計することができることを容易に理解しうるであろう。従って、図面に示す本発明の実施例の以下のより詳細な説明は、請求項に記載の本発明の範囲をこれに限定するものではなく、本発明により現在考えられる実施例の幾つかを表しているにすぎないものである。ここに記載する実施例は図面を参照することにより最良に理解されるものであり、図面全体に亘り同様な部分には同じ符号を付してある。
【００１２】
図１Ａを参照するに、この図１Ａには本発明による電気化学に基づく機械振動子１００の一実施例を示している。この実施例では、この機械振動子１００は第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂと電解質層１０４とを有し、これら第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂ間でイオンを伝導させるようにしている。第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂ間に交流電流を生ぜしめるために、ＡＣ電源１０６を設けることができる。この交流電流により第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂ間でイオンが行ったり来たり往復移動するようにし、これにより、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂが質量を増加させたり減少させたりして膨張したり収縮したりするようにする。これにより所望の振動を生ぜしめる。
【００１３】
例えば、図１Ｂを参照するに、電流が第１の方向に流れると、第２の電極１０２ｂにおける原子又は分子が電子（ｅ- ）を失いうる。これによりイオン、この場合正のイオン、すなわちカチオンを生ぜしめうる。これらのイオンは電解質層１０４を経て第１の電極１０２ａに移動しうる。これらのイオンは第１の電極１０２ａにおいて電子を取得して原子又は分子を形成するように反応しうる。イオンは第２の電極１０２ｂから第１の電極１０２ａに移動すると、第２の電極１０２ｂは質量を減少するとともに第１電極１０２ａは質量を増加しうる。これにより、図１Ｂに示すように第１の電極１０２ａを膨張させるとともに第２の電極１０２ｂを収縮させる。図１Ｂにおける点線は、これらの膨張及び収縮の前の電極１０２ａ及び１０２ｂの元の輪郭を示す。
【００１４】
同様に、図１Ｃを参照するに、電流が反対方向に流れると、第１の電極１０２ａにおける原子又は分子が電子（ｅ- ）を失うとともに正イオンを生じうる。これらの正のイオンは電解質層１０４を経て第２の電極１０２ｂに移動しうる。これらのイオンは第２の電極１０２ｂにおいて電子を取得して原子又は分子を形成するように反応しうる。イオンは第１の電極１０２ａから第２の電極１０２ｂに移動すると、第１の電極１０２ａは質量を減少させるとともに第２の電極１０２ｂは質量を増加しうる。これにより、第２の電極１０２ｂを膨張させるとともに第１の電極１０２ａを収縮させる。図１Ｃにおける点線は、これらの膨張及び収縮の前の電極１０２ａ及び１０２ｂの元の輪郭を示す。
【００１５】
電極１０２ａ及び１０２ｂと電解質１０４とは、上述した機能性を提供する如何なる材料からも製造しうる。従って、電極１０２ａ及び１０２ｂと電解質１０４とは、何らかの特定の材料に限定されるものではない。
【００１６】
選択した実施例では、電極１０２ａ及び１０２ｂの各々に銀を含めることができ、電解質層１０４にはヨウ化銀ルビジウム（RbAg4I5 ）のような銀イオン伝導体を含めることができる。ヨウ化銀ルビジウムは銀イオンに対し特に伝導性があり、超イオン伝導体とみなされる。交流電流が第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂに供給されると、これらの電極１０２ａ及び１０２ｂにおける銀がイオン化されて銀イオン（Ag+ ）を形成する。これらの銀イオンは電解質層１０４を経て行ったり来たり往復移動し、電極１０２ａ及び１０２ｂを膨張及び収縮させる。これにより、機械振動子１００を振動させる。換言すれば、銀イオンが電解質層１０４を経て行ったり来たり往復移動すると、電極１０２ａ及び１０２ｂが質量を減少させたり増加させたりして、機械振動子１００を振動させる。振動の周波数は、交流電流の周波数を単に調整するだけで変更することができる。
【００１７】
図２Ａを参照するに、この図２Ａには電気化学に基づく機械振動子１００の他の実施例を示している。この実施例では、この機械振動子１００が第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂと電解質層１０４とを有し、これら第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂ間でイオンを伝導させるようにしている。第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂのうちの１つ以上に隣接させてチャンバ（室）２００ａ及び２００ｂを設けることができる。選択した実施例では、チャンバ２００ａの壁部２０４ａ及びチャンバ２００ｂの壁部２０４ｂをばね鋼のような弾性材料から構成しうる。これにより、チャンバ２００ａ及び２００ｂを、永久的に変形させることなしに膨張及び収縮させるようにする。
【００１８】
前の例と同様に、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂ間に交流電流を生ぜしめるためにＡＣ電源１０６を設けることができる。この交流電流により第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂ間でイオンが行ったり来たり往復移動するようにする。このイオンの流れにより、チャンバ２００ａ及び２００ｂのうちの１つ以上の中で流体を交互に発生させたりこれを消費させたりし、これによりチャンバ２００ａ及び２００ｂを膨張させたり収縮させたりさせる。これにより所望の振動を生ぜしめる。
【００１９】
例えば、図２Ｂを参照するに、電流が第１の方向に流れると、第２の電極１０２ｂに隣接する原子又は分子が電子（ｅ- ）を失ってイオン、本例では正イオンを生ぜしめる。これらのイオンは電解質層１０４を経て第１の電極１０２ａに移動しうる。これらのイオンは第１の電極１０２ａで電子を取得して気体のような流体を形成するように反応しうる。この流体は第１のチャンバ２００ａを膨張させる。選択した実施例では、第２の電極１０２ｂにおいても電子を失った原子又は分子が気体のような流体を発生する。これにより第２のチャンバ２００ｂをも膨張させる。図２Ｂにおける点線はチャンバ２００ａ及び２００ｂが膨張する前のこれらチャンバの輪郭を示す。
【００２０】
同様に、図２Ｃを参照するに、電流が反対方向に流れると、第１のチャンバ２００ａにおける流体が電子（ｅ- ）を失ってイオンを生じうる。これらのイオンは電解質層１０４を逆方向に経て第２の電極１０２ｂに移動しうる。これらのイオンは、第２の電極１０２ｂにおいて電子を取得して原子又は分子を形成するように反応しうる。イオンが電解質層１０４を経て流れると第１のチャンバ２００ａ内の流体が消費され、これによりチャンバ２００ａを収縮させる。同様に、第２の電極１０２ｂで生じる反応により第２のチャンバ２００ｂ内の流体（存在する場合）を消費しうる。これにより、第２のチャンバ２００ｂを収縮させる。図２Ｃは、機械振動子１００がその元の形状に復帰した際のこの機械振動子１００を示す。
【００２１】
図２Ａ〜２Ｃで説明した機械振動子１００は、上述した機能性を提供する如何なる材料からも製造しうる。従って、電極１０２ａ及び１０２ｂと電解質１０４とは特定の如何なる材料にも限定されるものではない。
【００２２】
選択した実施例では、電極１０２ａ及び１０２ｂの各々にはプラチナのような触媒を入れることができる。これら電極１０２ａ及び１０２ｂは、流体がこれらを通過するように多孔質とすることもできる。電解質層１０４には、スルホン酸化テトラフルオロエチレンを主体とするフッ素重合体の共重合体のような水素イオン伝導体、例えば、ナフィオン（ＮＡＦＩＯＮ：登録商標）を入れることができる。第２の電極１０２ｂには水を含む吸収剤層２０２を隣接配置しうる。
【００２３】
電流が第１の電極１０２ａから第２の電極１０２ｂに流れると、触媒の存在下で吸収剤層２０２中の水から水素イオンを分離させることができる。これらの水素イオンは電解質層１０４を経て第１の電極１０２ａに移動しうる。これらの水素イオンは、第１の電極１０２ａにおいて電子と結合して水素ガスを形成しうる。これにより、この第１のチャンバ２００ａを膨張させる。その理由は、水素ガスがこの第１のチャンバ内に発生される為である。同様に、第２の電極１０２ｂにおいて水から水素が分離されると、酸素ガスが発生される。この酸素ガスが第２のチャンバ２００ｂを膨張させる。
【００２４】
同様に、電流が反対方向に、すなわち第１の電極１０２ａから第２の電極１０２ｂに流れると、水素イオンが電解質層１０４を経て第２の電極１０２ｂに移動する。これらの水素イオンは酸素と反応して水を形成し、この水が吸収剤層２０２により吸収されるようにしうる。これにより、第１のチャンバ２００ａ及び第２のチャンバ２００ｂを収縮させる。その理由は、これらに含まれる水素及び酸素ガスが消費される為である。従って、この実施例を用いることにより、水が繰り返し分離及び再生されて振動運動を生ぜしめる。
【００２５】
図３Ａを参照するに、この図３Ａに電気化学に基づく機械振動子の更に他の実施例を示す。この実施例は、ＡＣ電源１０６の代わりにＤＣ電源３００及び分路３０２を用いることを除いて図２Ａに示す実施例に類似する。ＤＣ電源３００と分路３０２との間を切換えるのにスイッチ３０４を用いることができる。ＤＣ電源３００により得られる直流電流によりイオンを第２の電極１０２ｂから第１の電極１０２ａに移動させることができる。これにより第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂ間に電圧を生ぜしめることができる。分路３０２は電解質１０４を経てこの電圧を放電させることができる。このように、ＤＣ電源３００と分路３０２とが相俟って機械振動子１００で交流電流を発生させることができる。交流電流の周波数は、スイッチ３０４によりＤＣ電源３００と分路３０２との間を切換える周波数を単に調節するだけで変更させることができる。これにより、前述した例と同様に所望の振動を提供する。
【００２６】
例えば、図３Ｂを参照するに、吸収剤層２０２に水が含まれ、電解質層１０４がナフィオン（ＮＡＦＩＯＮ：登録商標）のような水素イオン伝導体であるものとする。ＤＣ電源３００が電極１０２ａ及び１０２ｂに接続されると、電子が第２の電極１０２ｂから第１の電極１０２ａに流れる。これにより、吸収剤層２０２内の水から水素イオンを分離させる。これらの水素イオンは電解質層１０４を経て第１の電極１０２ａに流れ、ここでこれらの水素イオンが電子と合成されて水素ガスを形成しうる。これにより、水素ガスが第１のチャンバ２００ａを膨張させるようにする。同様に、酸素が第２のチャンバ２００ｂで発生され、これによりこの第２のチャンバ２００ｂを膨張させる。
【００２７】
図３Ｃを参照するに、分路３０２が接続された（これにより電極１０２ａ及び１０２ｂが短絡された）時点で、電子が外部電源なしに逆方向に流れる。その理由は、電解質層１０４の両側に水素及び酸素ガスが存在することにより、電極１０２ａ及び１０２ｂにまたがって電圧を発生させる為である。これにより、水素ガスをイオン化させる。次いでその結果の水素イオンが電解質層１０４を経て第２の電極１０２ｂに移動し、ここでこれらの水素イオンが酸素ガスと反応して水を形成する。この水は吸収剤層２０２により吸収させることができる。これにより、第１のチャンバ２００ａ及び第２のチャンバ２００ｂを収縮させる。その理由は、これらのチャンバに含まれる水素及び酸素ガスが消費される為である。
【００２８】
図４を参照するに、機械振動子１００を物理的に実施する装置の一実施例をこの図４に示す。図示するように、機械振動子１００は第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂと、これら第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂ間にイオンを伝導させる電解質層１０４とを有する。これら第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂにそれぞれ近接させてチャンバ２００ａ及び２００ｂを設けることができる。選択した実施例では、チャンバ２００ａ及び２００ｂのそれぞれの外側壁部２０４ａ及び外側壁部２０４ｂをばね鋼のような弾性材料から構成し、チャンバ２００ａ及び２００ｂを、永久的に変形させることなしに膨張及び収縮させるようにすることができる。
【００２９】
選択した実施例では、電解質層１０４を実質的に固体で剛性の層１０４とする。同様に、選択した実施例では、電極１０２ａ及び１０２ｂを電解質層１０４の各々の側と接触させてスクリーン印刷、接着又はその他の方法で配置する。必要に応じ、吸収剤層２０２を電極１０２ａ及び１０２ｂの一方に隣接させて配置することができる。選択した実施例では、クリップ、ベルト、クリンプ等のような緊締装置４００を用いて、壁部２０４ａ及び２０４ｂを電極１０２ａ及び１０２ｂ又は電解質層１０４に緊締することができる。選択した実施例では、接着剤、グロメット、ガスケット等の密封素子を用いて壁部２０４ａ及び２０４ｂと電極１０２ａ及び１０２ｂ又は電解質層１０４との間を有効に封着することができる。これにより、チャンバ２００ａ及び２００ｂを液密にして漏洩を回避するようにする。
【００３０】
選択した実施例では、壁部２０４ａ及び２０４ｂを導電性材料から製造し、これによりこれら壁部に電位を印加しうるようにする。この電位は直接接触により電極１０２ａ及び１０２ｂに伝達しうる。このような実施例では、緊締装置４００を電気絶縁性として電極１０２ａ及び１０２ｂが互いに短絡しないようにしうる。
【００３１】
図５を参照するに、この図５には機械振動子１００を物理的に実施する装置の他の実施例を示してある。この実施例は、チャンバ２００ａ及び２００ｂが少なくとも最初には存在していなかったということを除いて、図４に示す実施例に類似している。この実施例は、振動を生ぜしめるのに固体材料を用いる（すなわち、電極１０２ａ及び１０２ｂのどちらでも流体を発生させない）図１Ａに示す機械振動子１００を実施するのに用いることができる。しかし、この実施例は、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂの１つ以上で流体を発生させる図２Ａ及び３Ａに示す機械振動子１００を実施するのにも用いることができる。例えば、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂの１つ以上で流体が発生されると、弾性壁部２０４ａ及び２０４ｂは外側に屈曲してチャンバ２００ａ及び２００ｂを生ぜしめる。これとは逆に、流体がチャンバ２００ａ及び２００ｂ内で消費されると、壁部２０４ａ及び２０４ｂは電極１０２ａ及び１０２ｂに隣接する（又は吸収剤層２０２が存在する場合にはこれに隣接する）これら壁部の元の位置に戻ることができる。この実施例１００は、図４に示す実施例１００よりも一層コンパクトな設計を提供する。
【００３２】
図６Ａ及び６Ｂを参照するに、選択した実施例では、多くの現在のボタン電池に類似する構造を用いて機械振動子１００を実施しうる。この機械振動子１００は、前述した実施例のように、第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂと、これら第１の電極１０２ａ及び第２の電極１０２ｂ間にイオンを伝導させる電解質層１０４とを有する。必要に応じ、吸収剤層２０２を一方の電極１０２ｂに隣接させて配置することができる。
【００３３】
機械振動子の構成素子の各々は、外側ハウジング６００及びキャップ６０２内に収容しうる。ある実施例では、外側ハウジング６００及びキャップ６０２の双方又は何れか一方をばね鋼のような弾性材料から製造し、外側ハウジング６００及びキャップ６０２の双方又は何れか一方が永久的に変形することなしに膨張及び収縮するようにする。ある実施例では、エラストマーのグロメット６０４のような電気絶縁材料を外側ハウジング６００及びキャップ６０２間に挿入しうる。このエラストマーのグロメット６０４は外側ハウジング６００とキャップ６０２とを電気絶縁させるとともに、内側の構成素子を外側の構成素子から絶縁した状態に保つ。ある実施例では、図６Ｂに示すように、外側のハウジング６００の外側壁部６０６を押しつぶすか又は折り曲げてキャップ６０６及びその他の内部構成素子を固定させることができる。
【００３４】
図６Ａ及び６Ｂに示すように、キャップ６０２を凸面形状とし、これによりチャンバ２００ａが第１の電極１０２ａに隣接して形成されるようにする。他の実施例(図示せず)では、キャップ６０２を平坦とし且つ第１の電極１０２ａに隣接して位置されるようにする。このような実施例では、第１の電極１０２ａで流体が発生されると、キャップ６０２が外側に屈曲して第１のチャンバ２００ａを形成する。これとは逆に、流体が消費されると、キャップ６０２は、電極１０２ａに隣接するこのキャップの元の位置に復帰しうる。同様に、流体が第２の電極１０２ｂと外側のハウジング６００との間に発生されると、（外側のハウジング６００を外側に屈曲させることにより）第２のチャンバ２００ｂが形成される。
【００３５】
本発明は、その基本的な原理又は本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で具現化しうる。上述した実施例はあらゆる点で、例示的なものであり、本発明を限定するものではない。従って、本発明の範囲は上述した実施例によらずに特許請求の範囲により表されるものである。特許請求の範囲が意味するところ及び特許請求の範囲と等価な範囲に入るあらゆる変化も本発明の範囲に含まれるものである。
【図１Ａ】
2013512651.tif 000003
【図１Ｂ】
2013512651.tif 000004
【図１Ｃ】
2013512651.tif 000005
【図２Ａ】
2013512651.tif 000006
【図２Ｂ】
2013512651.tif 000007
【図２Ｃ】
2013512651.tif 000008
【図３Ａ】
2013512651.tif 000009
【図３Ｂ】
2013512651.tif 000010
【図３Ｃ】
2013512651.tif 000011
【図４】
2013512651.tif 000012
【図５】
2013512651.tif 000013
【図６Ａ】
2013512651.tif 000014
【図６Ｂ】
2013512651.tif 000015
【国際調査報告】
2013512651.tif 000016
2013512651.tif 000017