(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子が取り付けられた振動板の周縁を、その振動板が振動可能なように上面の周縁に突出する担持部分に担持する金属製のロアプレートを用いて、そのロアプレートを内部底面にロアプレートの受部が形成された金属製の保持用リング状部材内に入れて、そのリング状部材の上端をかしめることによって前記振動板をその周縁で前記ロアプレートと前記リング状部材との間に挟持したユニットを形成し、そのユニットの前記リング状部材のかしめられた部分の上に、ガスの吸入口および吐出口が設けられた合成樹脂製のアッパーケースを接着して、アッパーケースと振動板との間にガス室が形成されるように構成した圧電型アクチュエータ。
【請求項２】
ロアプレートをアース体にしたことを特徴とする請求項１の記載による圧電型アクチュエータ。
【請求項３】
圧電素子が取り付けられた振動板の周縁を、その振動板が振動可能なように内部の底面の周縁に突出する担持部分に担持する金属製のロアケースを用いて、そのロアケース内に担持された振動板の周縁上に金属製のインナーリングをのせて、そのインナーリングを介してロアケースの上端をかしめることによって振動板をその周縁でロアケース内に挟持するユニットを形成し、そのユニットの前記ロアケースのかしめられた部分の上に、ガスの吸入口および吐出口が設けられた合成樹脂製のアッパーケースを接着して、アッパーケースと振動板との間にガス室が形成されるように構成した圧電型アクチュエータ。
【請求項４】
ロアケースをアース体にしたことを特徴とする請求項３の記載による圧電型アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、圧電素子が取り付けられた振動板をケース内に設けるようにした圧電型アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の圧電型アクチュエータは、センサ本体に角速度が作用したときのガス通路におけるガス流の偏向状態を、そのガス通路に左，右一対に設けられた感熱抵抗素子の抵抗の変化として電気的に検出してそのときの角速度の大きさおよび向きを求めるようにした、センサ本体がマイクロマシニング加工によって形成された超小型のガス式角速度センサにあって、ガス通路内に一定したガス流を供給するためのポンプとして用いられている。
【０００３】
しかして、このような用途の圧電型アクチュエータにあっては、その動作特性が安定するべく、非常な加工精度が要求されるものになっている。
【０００４】
従来の圧電型アクチュエータは、図３に示すように、圧電素子１が取り付けられた振動板２の周縁を上ケース１６と下ケース１７との間に挟持させ、かつそのケース間にガス室１８が形成されるように、上ケース１６と下ケース１７とをかしめや溶接またはネジ止めなどによって結合させるようにしている。図中、１８はガスの吸入口、１９はガスの吐出口である。
【０００５】
このような構成による圧電型アクチュエータでは、上ケース１６と下ケース１７の結合の状態によって振動板２の振動特性が微妙に変化してしまうので、各ケース１６，１７を金属によって精密加工するようにしているが、加工性が悪くなっている。
【０００６】
加工性を良くするために上ケース１６と下ケース１７とを合成樹脂によって成形したものでは、振動板２を挟持する面の加工精度が悪くなって特性がばらついてしまうとともに、振動板２の振動による挟持面の摩耗によって特性が変化してしまう。また、その樹脂の熱膨張係数が振動板２の材質とはかけ離れたものとなって、温度によって振動板２の挟持状態が変わって特性が変化してしまうという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、圧電素子が取り付けられた振動板の周縁を挟持する上ケースと下ケースとを特性のばらつきがないように金属によって精密加工するのでは加工性が悪くなり、加工性を良くするために合成樹脂によって上ケースと下ケースとを成形するのでは、振動板の挟持面の加工精度が悪かったり摩耗したりなどして特性が変化してしまうことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による圧電型アクチュエータは、圧電素子が取り付けられた振動板をケース内に設置するに際して、振動特性が安定したものを加工性良く容易に製造することができるようにするべく、圧電素子が取り付けられた振動板の周縁を、その振動板が振動可能なように上面の周縁に突出する担持部分に担持する金属製のロアプレートを用いて、そのロアプレートを内部底面にロアプレートの受部が形成された金属製の保持用リング状部材内に入れて、そのリング状部材の上端をかしめることによって前記振動板をその周縁で前記ロアプレートと前記リング状部材との間に挟持したユニットを形成し、そのユニットの前記リング状部材のかしめられた部分の上に、ガスの吸入口および吐出口が設けられた合成樹脂製のアッパーケースを接着して、アッパーケースと振動板との間にガス室が形成されるように構成している。
【０００９】
また、本発明では、圧電素子が取り付けられた振動板の周縁を、その振動板が振動可能なように内部の底面の周縁に突出する担持部分に担持する金属製のロアケースを用いて、そのロアケース内に担持された振動板の周縁上に金属製のインナーリングをのせて、そのインナーリングを介してロアケースの上端をかしめることによって振動板をその周縁でロアケース内に挟持するユニットを形成し、そのユニットの前記ロアケースのかしめられた部分の上に、ガスの吸入口および吐出口が設けられた合成樹脂製のアッパーケースを接着して、アッパーケースと振動板との間にガス室が形成されるように構成している。
【００１０】
【実施例】
本発明による圧電型アクチュエータにあっては、図１に示すように、圧電素子１が貼り付けられた振動板２と、その振動板２を振動可能なようにその周縁を担持する金属製のロアプレート３と、振動板２の周縁をロアプレート３の担持部分にかしめ付ける金属製からなる保持用のリング４と、ガスの吸入口７および吐出口８が設けられた合成樹脂製のアッパーケース６とからなっている。また、そのアッパーケース６には、圧電素子１のプラス側のリード１０の外部引出し口１１が形成されている。
【００１１】
そして、その圧電型アクチュエータは、予め振動板２およびロアプレート３を保持用のリング４内に入れて、そのリング４の上端をかしめることによって振動板２の周縁をロアプレート３の担持部分に保持させることによって一体化したユニット５上にアッパーケース６を接着して、振動板２との間にガス室９が形成されるように構成される。
【００１２】
また、保持用のリング４（またはロアプレート３）がアース体として利用されて、それにマイナス側のリード端子１２が取り付けられている。
【００１３】
しかして、本発明によれば、予め振動板２を振動可能なように保持したユニット５を形成したうえで、そのユニット５上にアッパーケース６を接着するようにしているので、振動特性が安定したものを加工性良く容易に製造することができるようになる。そして、事前に振動特性の一定したユニット５を製造することができ、特性の揃った圧電型アクチュエータを容易に得ることができるようになる。
【００１４】
そして、ガス室９を形成するためのアッパーケース６を合成樹脂製のものとしても、熱膨張係数の違いにより振動板２の保持状態が変わって特性が変化したり、保持面の摩耗によって特性が変化したりするようなことなく、振動板２を最適な状態で設置することができるようになる。
【００１５】
また、外部に露出した保持用のリング４またはロアプレート３からマイナス側のリードの引出しを自在に行わせることができるようになる。
【００１６】
さらに、ユニット５を樹脂ケースによって覆うことなくむき出しにしたうえで、その上にアッパーケース６を重ねる構造にしているので、小形軽量化を有効に図ることができる。
【００１７】
なお、振動板２の周縁をロアプレート３の担持部分に保持させる部材としてかしめ付け用の部材（リング４）以外に、ネジ締め用の部材を用いることも可能である。
【００１８】
また、ロアプレート３と保持用のリング４とを一体的に成形するようにしてもよいことはいうまでもない。
【００１９】
図２は、本発明による圧電型アクチュエータの他の実施例を示している。
【００２０】
ここでは、金属製のロアケース１３内に圧電素子１が貼り付けられた振動板２が振動可能なようにその周縁を担持させ、金属製のインナーリング１４を介してロアケース１３の上端をかしめることによって、振動板２をその周縁でロアケース１３内に保持させたユニット１５を形成するようにしている。そして、そのユニット１５上に、ガスの吸入口７および吐出口８が設けられた合成樹脂製のアッパーケース６を接着して、アッパーケース６と振動板２との間にガス室９が形成されるようにしている。
【００２１】
このように構成された圧電型アクチュエータにあっても、前述と同様の作用効果を発揮できるものとなっている。
【００２２】
なお、図１または図２の構成にあって、ユニット５または１５とアッパーケース６との間に、両者の取り付けの位置決めを確実に行わせるためのマークまたはノッチなどの位置合せ手段を設けるようにしてもよい。
【００２３】
【効果】
以上、本発明による圧電型アクチュエータにあっては、圧電素子が取り付けられた振動板の周縁を、その振動板が振動可能なように上面の周縁に突出する担持部分に担持する金属製のロアプレートを用いて、そのロアプレートを内部底面にロアプレートの受部が形成された金属製の保持用リング状部材内に入れて、そのリング状部材の上端をかしめることによって前記振動板をその周縁で前記ロアプレートと前記リング状部材との間に挟持したユニットを形成し、そのユニットの前記リング状部材のかしめられた部分の上に、ガスの吸入口および吐出口が設けられた合成樹脂製のアッパーケースを接着して、アッパーケースと振動板との間にガス室が形成されるようにし、または、圧電素子が取り付けられた振動板の周縁を、その振動板が振動可能なように内部の底面の周縁に突出する担持部分に担持する金属製のロアケースを用いて、そのロアケース内に担持された振動板の周縁上に金属製のインナーリングをのせて、そのインナーリングを介してロアケースの上端をかしめることによって振動板をその周縁でロアケース内に挟持するユニットを形成し、そのユニットの前記ロアケースのかしめられた部分の上に、ガスの吸入口および吐出口が設けられた合成樹脂製のアッパーケースを接着して、アッパーケースと振動板との間にガス室が形成されるようにしたもので、振動特性が安定したものを加工性良く容易に製造することができるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧電型アクチュエータの一実施例を示す正断面図である。
【図２】本発明による圧電型アクチュエータの他の実施例を示す正断面図である。
【図３】従来の圧電型アクチュエータを示す正断面図である。
【符号の説明】
１  圧電素子
２  振動板
３  ロアプレート
４  保持用リング
５  ユニット
６  アッパーケース
９  ガス室
１３  ロアケース
１４  インナーリング
１５  ユニット
【図１】
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【図２】
0004415337.tif 000003
【図３】
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