Podtech/llm-jp-corpus-v4-ja_patent huggingface dataset:
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒鉛基材からなる円板状のサセプター本体の片面に半導体ウエーハを収容する円形の多数のウエーハ収容凹部を設けてなる気相成長用縦型サセプターにおいて、前記ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面の表面粗さをＲmax ０．５μｍ以下としたことを特徴とする気相成長用縦型サセプター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウエーハ等の半導体ウエーハにＣＶＤやエピタキシャル成長等の気相成長を施す際に用いられる縦型サセプターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の気相成長用縦型サセプターは、高周波加熱によって半導体ウエーハを加熱するために黒鉛を基材として表面をＣＶＤ−ＳｉＣ膜で被覆し、図２に示すように、中央にガス導入口３１を設けた円板状のサセプター本体３２の片面に、半導体ウエーハＷを収容する深さ数ｍｍの円形の多数のウエーハ収容凹部３３を設けてなり、サセプター本体３２の片面の表面粗さは、ウエーハ収容凹部３３をも含めてＲmax ５〜１０μｍ程度とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の気相成長用縦型サセプターでは、これを用いてエピタキシャルウエーハを生産する場合、エピタキシャル成長条件を求めるため、数枚の半導体ウエーハをサセプター上にセットし、サセプターを回転しながら条件出しを行い、その後半導体ウエーハをフルチャージしてルーチンエピタキシャル成長を行うのが一般的であるが、同一パワーで条件出ししてルーチンエピタキシャル成長を行うと、条件出しが数枚の半導体ウエーハのセット下で行われるので、温度が低く、ルーチンエピタキシャル成長に比べて１０〜２０℃の温度差を生ずる不具合がある。
かかる温度差を生ずるのは、サセプターと半導体ウエーハとでは表面の放射熱が異なるにもかかわらず、条件出しの際、半導体ウエーハがセットされた同一円周上のサセプター表面の温度が測定され、殆んどがサセプター表面の温度測定を行っていることになるからである。
これにより、膜厚、抵抗の不良が発生するので、条件出しによって求めた値にある係数を加え、ルーチンエピタキシャル成長時のパワー設定を行っているのが現状である。
そこで、本発明は、条件出し時と実際の気相成長時の温度差を縮小し得る気相成長用縦型サセプターを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の気相成長用縦型サセプターは、黒鉛基材からなる円板状のサセプター本体の片面に半導体ウエーハを収容する円形の多数のウエーハ収容凹部を設けてなる気相成長用縦型サセプターにおいて、前記ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面の表面粗さをＲmax ０．５μｍ以下としたことを特徴とする。
【０００５】
ここで、ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面の表面粗さをＲmax ０．５μｍ以下の鏡面とするには、ダイヤモンド研摩等による。
好ましい表面粗さは、Ｒmax ０．１μｍ以下である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る気相成長用縦型サセプターの実施の形態の一例を示す平面図である。
この気相成長用縦型サセプターは、高周波加熱による加熱によって半導体ウエーハを加熱するため、黒鉛を基材とし、中央にガス導入口１を設けた円板状のサセプター本体２の片面に、半導体ウエーハＷを収容する深さ１ｍｍ程度の円形の多数のウエーハ収容凹部３を設け、該サセプターの表面に５０〜３００μｍの厚さでＣＶＤ−ＳｉＣ膜のコーティングを行い、かつウエーハ収容凹部３の表面粗さをＲmax ５〜１０μｍ、それ以外のサセプター本体２の片面の表面粗さをＲmax ０．５μｍ以下の鏡面として構成されている。
上記気相成長用縦型サセプターは、黒鉛基材からなる円板の中央にガス導入口となる透孔を設けると共に、その片面にウエーハ収容凹部となる円形の多数の凹部を座ぐり加工により形成し、かつ円板の片面にダイヤモンドポリシングにより鏡面加工を施して製造される。
上記構成の気相成長用縦型サセプターを用いて半導体ウエーハＷに気相成長を施す場合、ウエーハ収容凹部３以外のサセプター本体２の片面と半導体ウエーハＷの被処理面の表面粗さがＲmax ０．５μｍ以下とほぼ同様になり、両者からの放射熱がほぼ同様となるので、条件出し時と実際の気相成長時の温度差を大幅に縮小することができる。
【０００７】
ここで、ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面の表面粗さを変えた本発明に係る縦型サセプターの具体的な実施例１〜４の条件出し時と実際の気相成長時の温度は、比較例１〜２及び従来例の縦型サセプターのそれを併記する表１に示すようになった。
なお、サセプター（５インチウエーハ用の場合）の寸法は、下記の通りである。
径  ：６００〜７００ｍｍ
厚み：    ８〜  １４ｍｍ
ウエーハ収容凹部径：１２７ｍｍ
ウエーハ収容凹部個数：２０個
【０００８】
【表１】
0003853453.tif 000002
【０００９】
表１から、ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面の表面粗さをＲｍａｘ０．５μｍ以下とすることにより、条件出し時と実際の気相成長時との温度差を５℃以下とし得、さらにＲmax ０．１μｍ以下とすることにより、温度差を一層縮小することができ、係数を加えることなく、条件出し時と同一のパワーで実際の気相成長を行い得ることがわかる。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の気相成長用縦型サセプターによれば、ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面と半導体ウエーハの被処理面の表面粗さがＲmax ０．５μｍ以下とほぼ同様になり、両者からの放射熱がほぼ同様となるので、条件出し時と実際の気相成長時の温度差を大幅に縮小することができ、ひいては条件出し時と同一のパワーで実際の気相成長を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る気相成長用縦型サセプターの実施の形態の一例を示す平面図である。
【図２】従来の気相成長用縦型サセプターの平面図である。
【符号の説明】
１  ガス導入口
２  サセプター本体
３  ウエーハ収容凹部
Ｗ  半導体ウエーハ
【図１】
0003853453.tif 000003
【図２】
0003853453.tif 000004
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両主面にリード線を半田付けした正特性サーミスタの一方の電極と基板とをエポキシ樹脂等の接着剤で接着し、かつ、上記一方の電極全面が上記接着剤でコーティングされており、さらに、両リード線を基板に半田付けし、基板側と反対側のリード線と基板との間にバネ材を介し、正特性サーミスタに過電圧・過電流が加わった場合、正特性サーミスタとリード線とを接続した半田を融解させ、バネ材により正特性サーミスタ素子とリード線とが離間することにより回路を遮断することを特徴とする過電圧・過電流保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器例えば電話器の電子交換機等の過電流・過電圧保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電話器の電子交換機は，結線のショートを保護するために正特性サーミスタが用いられている。
一方これら交換機は雷サージによる機器の保護を行うため、例えばＵＬ１４５９に定められた過電圧・過電流による保護も必要とされている。
【０００３】
例えば電子交換機用としては２４０Ｖ  ２４Ａでは正特性サーミスタが保護動作して過電流を抑制し、過電流を抑制後正常に復帰することが要求され、６００Ｖ  ４０Ａ、６００Ｖ  ７Ａ、６００Ｖ  ２．２Ａの過電圧・過電流の場合、回路をオープンすることが要求されている。
一般に、正特性サーミスタ素子にリード線を半田付けした構造のものに瞬時に大きな電力を加えた場合、正特性サーミスタは急速に発熱するが、その熱が半田を介してリード線から熱放散し、素子内部と素子両表面で温度差が生じ、そのため、素子厚み方向に剪断力が発生し、図４の如く素子厚みのほぼ中間部で層状剥離８が発生することが知られている。
ＵＬ１４５９に規定した６００Ｖ  ４０Ａ、７Ａ、２．２Ａの如き高い電圧を印加した場合、上記の特性を利用し、正特性サーミスタ素子を層状に破壊させたものが一部実用化されている。
然るに素子の層状破壊したものはその素子の剥離した距離がせいぜい０．０５〜０．１ｍｍ程度であり、繰り返し６００Ｖの電圧が印加されたとき層状剥離した間でアーク放電が生じ、正特性サーミスタがついには焼損してしまうという致命的な欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこれらの過電圧・過電流が繰り返し加わった場合でも正特性サーミスタを小型化出来、且つ過電圧・過電流が加わっても焼損せず、機器を保護することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、両主面にリード線を半田付けした正特性サーミスタの一方の電極と基板とをエポキシ樹脂等の接着剤で接着し、かつ、上記一方の電極全面が上記接着剤でコーティングされており、さらに、両リード線を基板に半田付けし、基板側と反対側のリード線と基板との間にバネ材を介し、正特性サーミスタに過電圧・過電流が加わった場合、正特性サーミスタとリード線とを接続した半田を融解させ、バネ材のバネ力により正特性サーミスタ素子とリード線とが離間することにより回路を遮断する過電圧・過電流保護装置を提供するものである。
【０００６】
【作用】
上記の構造とすることにより、正特性サーミスタ素子は従来は２０φ×４．０ｔｍｍの大きさであったものでも６００Ｖ  ４０Ａ  １．５秒の過電圧は１回しか耐えることが出来なかったが、７φ×２．５ｔｍｍの大きさでも６００Ｖ  の過電圧を繰り返し印加しても回路を保護することが可能となり、装置も小型化
出来、コストも低減することが可能となった。
【０００７】
【実施例】
本発明の実施例を図１及び図２に基づき詳述する。
正特性サーミスタ素子１（７φ×２．５ｔｍｍ、キュリー温度１２０℃、抵抗値１２Ω）の両面にニッケルメッキ及び錫メッキにより、電極１０、１１を形成し、その電極に０．５φのリード線２、３を半田４（錫−鉛共晶半田、融点１８３℃）で半田付けした。
【０００８】
リード線２、３の他端を基板５に半田付けするに際し、図１に示したように正特性サーミスタ素子１の一方の電極１１と基板５とを接着剤６（エポキシ樹脂）で接着し、リード線２と基板５の間に板バネ７（ＳＵＳ３０４  厚み０．２ｔｍｍ）を配するか、あるいは図２のようにスプリングバネ（黄銅  ０．３φｍｍ）を配し、バネ力で正特性サーミスタ素子１とリード線とが離間するように付勢した。
このリード線３、２間にＵＬで規定されている６００Ｖ  ４０Ａ  １．５秒、６００Ｖ  ７Ａ  ５秒、６００Ｖ  ２．２Ａ  ３０分の条件設定し、電流を流したところ、正特性サーミスタに電流が流れて自己発熱して半田４の融点である１８３℃を超え、それぞれ０．０２秒、１．０秒、２．３秒で、リード線が正特性サーミスタ素子１から離間し、電流を遮断した。図１の実施例において、リード線が正特性サーミスタと離間した状態を図３に示す。
【０００９】
【発明の効果】
上述したように、正特性サーミスタを小型化し、低コストで高電圧、大電流を素早く遮断する過電圧、過電流保護装置を提供することが可能となり、６００Ｖの過電圧が繰り返し印加されても回路が完全にオープンするため、焼損することもなく、負荷側に過電圧が加わる事はない。
尚、実施例ではバネ材として黄銅やリン青銅を用いたが、これらのバネ材に限定されるものではないことはいうまでもない。また、正特性サーミスタ素子の一方の電極をエポキシ樹脂等で基板と接着することにより、バネ力で正特性サーミスタ素子が基板から浮き上がらないためにバネ力が経時的に変化しない。
更に、一方の電極１１が接着剤６でコーティングされるため、６００Ｖの電圧が加わった際、バネ材で離間する迄の間、正特性サーミスタの電極間でのアーク放電による正特性サーミスタ素子の焼損を防止することが出来る。従って、接着剤６は正特性サーミスタ素子１の一方の電極１１を完全に覆うことが望ましい。尚、接着剤はエポキシ樹脂に限るものではなく、フェノールやウレタン等の樹脂でも同様の効果を得ることが出来る。また、用途として、ＰＢＸ（電子交換機）を例として説明したが、この用途に制限されるものではなく、過電圧、過電流保護用として広く応用出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の断面図である。
【図２】他の実施例の断面図である。
【図３】図１の実施例で、リード線が正特性サーミスタ素子から離間した状態を示す断面図である。
【図４】図４は従来の正特性サーミスタで、過電圧が加わった場合、正特性サーミスタ素子が層状剥離した状態を示す。
【符号の説明】
１  正特性サーミスタ素子
２  リード線（Ｃｐ線）
３  リード線（Ｃｐ線）
４  半田
５  基板
６  接着剤
７  バネ材
８  層状剥離
９  外装材料
１０  電極
１１  電極
【図１】
0003853418.tif 000002
【図２】
0003853418.tif 000003
【図３】
0003853418.tif 000004
【図４】
0003853418.tif 000005
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管を用いた柱の四周面で、この柱の外面に端部を突き合わせる梁の上下に位置する部分の周囲に角軸材を溶接によって固定し、梁を上下の角軸材間に嵌め合わせてその端部を柱の外面に突き合わせ、梁の端部を柱及び上下の角軸材に溶接固定したことを特徴とする柱と梁の結合構造。
【請求項２】
柱の外周面に溶接固定した角軸材の内、梁を突き合わせる面の上下に位置する角軸材を他の面に位置する角軸材よりも太くしたことを特徴とする請求項１記載の柱と梁の結合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄骨構造物の角形鋼管を用いた柱とＨ型鋼を用いた梁の溶接による結合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨構造物の構築において、角形鋼管を用いた柱にＨ型鋼を用いた梁の端部を固定する結合構造として、柱の外面に梁の端部を突き合わせ、溶接により固定するのが最も簡単である。
【０００３】
しかし、角形鋼管を用いた柱の梁溶接面は径方向の負荷に対して弱く、このため、地震等の発生時に梁の長さ方向への揺動で負荷が加わると、柱の梁溶接面が凹入し、構造物に変形が発生するという問題がある。
【０００４】
そこで、図４と５に示すように、従来の結合構造は、上記のような柱と梁の結合部分の耐震性を向上させるため、角形鋼管を用いた柱１を、短尺の梁突き合わせ部２と、下部柱３と、上部柱４に分割し、梁突き合わせ部２の上下端に通しプレート５と６を重ねて溶接固定し、下部通しプレート５に下部柱３及び上部通しプレート６に上部柱４をそれぞれ溶接により接続して柱１を形成している。
【０００５】
梁７は端部を、上下フランジ部８、９の端縁に対してウエブ１０の端縁を、梁突き合わせ部２の外面への通しプレート５と６の突出量に見合う寸法だけ突出するように加工し、ウエブ１０の端縁を梁突き合わせ部２の外面に当接させると共に、上下フランジ部８、９の端縁を通しプレート５と６の外端面に当接させ、上記各当接部分を溶接することにより、柱１と梁７を結合している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような結合構造は、柱１が梁突き合わせ部２と下部柱３及び上部柱４に分割され、これらを上下の通しプレート５と６を挟んで接続した構造になっているので、柱１の構造が複雑になり、柱１の組み立てと梁７の端部加工に手間と時間がかかると共に、柱１の分断は柱１の強度を低下させるという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、一本の角形鋼管を用いて柱を形成でき、柱の構造を簡略化して強度の向上が図れると共に、柱と梁の強固な結合が図れる耐震性に優れた結合構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、鋼管を用いた柱の四周面で、この柱の外面に端部を突き合わせる梁の上下に位置する部分の周囲に角軸材を溶接によって固定し、梁を上下の角軸材間に嵌め合わせてその端部を柱の外面に突き合わせ、梁の端部を柱及び上下の角軸材に溶接固定した構成を採用したものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、柱の外周面に溶接固定した角軸材の内、梁を突き合わせる面の上下に位置する角軸材を他の面に位置する角軸材よりも太くした構成を採用したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１１】
図１乃至図３に示すように、柱１１は一本の角形鋼管を用いて形成され、梁１２はＨ型鋼を用いた梁本体１３と端部梁１４とからなり、梁本体１３と端部梁１４は、添え板１５とボルト１６やリベットを用いて接続される。
【００１２】
柱１１に対して梁１２を固定する結合構造１７は、柱１１の四周面で、この柱１１の外面に端部を突き合わせる梁１２の上下に位置する部分の周囲に角軸材１８を溶接によって固定し、梁１２を上下の角軸材１８間に嵌め合わせてその端部を柱１１の外面に突き合わせ、梁１２の端部を柱１１及び上下の角軸材１８に溶接固定するようになっている。
【００１３】
上記角軸材１８は、金属材（特殊鋼）を用い、柱１１の四周面に枠状となるよう重ねて配置し、その上下部分を溶接によって柱１１に固定する。
【００１４】
上記角軸材１８の内、梁１２を突き合わせる面の上下に位置する角軸材１８ａを他の面に位置する角軸材１８よりも太くし、梁１２をこの太い上下の角軸材１８ａ間に嵌め合わせてその端部を柱１１の外面に突き合わせ、梁１２の端部を柱１１及び上下の太い角軸材１８ａに溶接固定することにより、柱１１に対する梁１２の固定を行っている。
【００１５】
この発明の結合構造は上記のような構成であり、柱１１に対して梁１２を固定するには、柱１１の四周面で、この柱１１の外面に端部を突き合わせる梁１２の上下に位置する部分の周囲に角軸材１８を溶接によって固定し、この後、梁１２を太い上下の角軸材１８ａ間に嵌め合わせてその端部を柱１１の外面に突き合わせ、梁１２の端部を柱１１及び上下の太い角軸材１８ａに溶接固定することにより、柱１１に対して梁１２を固定する。
【００１６】
柱１１は一本の角形鋼管を用いて形成されているので強度の低下発生はなく、しかもその四周面に角軸材１８を溶接によって固定するだけであるので、柱１１の組み立てが簡単に行え、梁１２の端部は上下の太い角軸材１８ａに溶接固定されるので、梁１２の支持強度が優れたものとなる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、一本の角形鋼管を用いて形成された柱の四周面で、突き合わせる梁の上下に位置する部分の周囲に角軸材を溶接によって固定し、梁を上下の角軸材間に嵌め合わせてその端部を柱の外面に突き合わせ、梁の端部を柱及び上下の角軸材に溶接固定したので、柱は一本の角形鋼管を用いて形成することができ、強度の低下発生はなく、四周面に角軸材を溶接によって固定するだけであるので、柱の組み立てが簡単に低コストで行える。
【００１８】
また、梁の端部は上下の太い角軸材に溶接固定されるので、梁の支持強度が優れたものとなり、柱の一本化とによって耐震性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る結合構造の正面図
【図２】この発明に係る結合構造の横断平面図
【図３】この発明に係る結合構造の分解斜視図
【図４】従来の結合構造を示す一部切り欠き正面図
【図５】同上の横断平面図
【符号の説明】
１１  柱
１２  梁
１７  結合構造
１８  角材
１８ａ  太い角材
【図１】
0003853503.tif 000002
【図２】
0003853503.tif 000003
【図３】
0003853503.tif 000004
【図４】
0003853503.tif 000005
【図５】
0003853503.tif 000006
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土中に埋設される鋳鉄管の腐食深さを、
Ｙ＝ＫＴα（Ｋ）
（Ｙ：腐食深さ予測値［ｍｍ］、Ｋ：埋設環境評価値、Ｔ：埋設期間［年］、    α（Ｋ）：埋設環境の関数）
で予測することを特徴とする埋設管の腐食度の予測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は埋設管の腐食度の予測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土中に埋設された鋳鉄管は、その外面が土壌によって腐食を受ける可能性がある。このため、その土壌の腐食性にもとづく管の腐食を定量的に予測することができれば、何かと好都合である。
【０００３】
従来、土中に埋設された鋳鉄管の外面の腐食を予測する際には、土壌の種類や地下水の性質などの埋設環境因子を指標にしたり、土壌の分析結果にもとづきアメリカのＡＮＳＩ／ＡＷＷＡ  Ｃ１０５／Ａ２１．５規格やドイツのＤＩＮ５０９２９規格に示される方法で腐食性を評価したりすることが行われている。
【０００４】
また従来、埋設環境から管の腐食深さを定量的に予測するための腐食度予測式のモデルとして、
Ｙ＝ＫＴα……（１）
が用いられている。ここで、Ｙは腐食深さ予測値［ｍｍ］である。Ｋは埋設環境評価値で、たとえば後述のＡＮＳＩ評価点にもとづいて定められるものである。またＴは埋設期間[年]、αは定数である。
【０００５】
（１）式の具体例は、たとえば、
Ｋ＝ｅｘｐ（−１．０５０＋０．２５２×（ＡＮＳＩ評価点））
α＝０．６６２
として、
0003853231.tif 000002
と表すことができる。
【０００６】
ここで、「ＡＮＳＩ評価点」とは、鋳鉄管の埋設土壌に関して、その比抵抗、ｐＨ、レドックス電位、硫化物の有無、水分などの、鋳鉄管の腐食に寄与する因子を選定し、実際の土壌についてこれらの因子ごとにそれぞれ分析を行い、分析データの数値の大小などにもとづくその因子の腐食寄与度に応じてそのデータに点数を与え、各因子の点数の合計を求めたもので、その合計点を「ＡＮＳＩ評価点」と規定したものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の（１）式および（２）式は、αが定数であるため、異なる埋設環境ごとにその環境を正確に記述しているとは言いきれない面がある。すなわち、異なる埋設環境ごとにその環境での鋳鉄管の腐食深さを正確に予測するものであるとは言いきれない面がある。
【０００８】
たとえば、図３において、鋳鉄管を埋設した二つの地域すなわち地域Ａと地域Ｂとが存在したときに、地域Ａの埋設環境評価値がＫ＝Ｋａ、地域Ｂの埋設環境評価値がＫ＝Ｋｂであるとすると、Ｔ年後の腐食深さの予測値は、地域Ａでの予測腐食深さＹａはＹａ＝ＫａＴα、また地域Ｂでの予測腐食深さＹｂはＹｂ＝ＫｂＴαとなる。しかし、これらの予測腐食深さの比をとると、埋設期間Ｔの長短にかかわらず、
Ｙａ／Ｙｂ＝Ｋａ／Ｋｂ＝一定
となってしまい、腐食度の予測に際して、埋設環境の違いにもとづき埋設期間の長短が腐食深さに及ぼす影響が加味されず、腐食の実態を十分に表しているとは言えなくなる。
【０００９】
そこで本発明は、このような課題を解決して、埋設管の腐食度の予測精度を向上できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、土中に埋設される鋳鉄管の腐食深さを、
Ｙ＝ＫＴα（Ｋ）……（３）
（Ｙ：腐食深さ予測値［ｍｍ］、Ｋ：埋設環境評価値、Ｔ：埋設期間［年］、α（Ｋ）：埋設環境の関数）
で予測するものである。
【００１１】
このようにすると、埋設環境の違いにもとづき埋設期間が腐食深さに及ぼす影響を加味したうえで、この腐食深さを予測することができるので、予測精度の向上を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明においては、上述のように、土中に埋設される鋳鉄管の腐食深さを、
Ｙ＝ＫＴα（Ｋ）……（３）
（Ｙ：腐食深さ予測値［ｍｍ］、Ｋ：埋設環境評価値、Ｔ：埋設期間［年］、α（Ｋ）：埋設環境の関数）
で予測する。
【００１３】
この（３）式によると、右辺における埋設期間Ｔの指数α（Ｋ）が埋設環境の関数になっているので、算出される腐食深さ予測値Ｙに、埋設環境にもとづき埋設期間が腐食深さに及ぼす影響を加味させることができる。
【００１４】
次に、（３）式の具体例について説明する。上述のＡＮＳＩ評価点を「ＡＶＰ」と略記すると、（３）式は、たとえば、
Ｋ＝ｅｘｐ（−１．２５４＋０．５８４×（ＡＶＰ））
α（Ｋ）＝０．３０７＋０．１５８×（ＡＶＰ）
として、
Ｙ＝ｅｘｐ（−１．２５４＋０．５８４×（ＡＶＰ））
×Ｔ０．３０７＋０．１５８×（ＡＶＰ）                      ……（４）
と表すことができる。
【００１５】
このような式を用いて実際に土中に埋設された鋳鉄管の腐食度を予測したところ、従来に比べて予測精度の向上が認められた。すなわち、図１は、１１０種類のサンプル土壌に関し、鋳鉄管を埋設したときの腐食深さについての、本発明にもとづく（４）式による予測値と、実測値とを両対数のグラフにプロットしたものである。また図２は、同じ１１０種類のサンプル土壌に関し、鋳鉄管を埋設したときの腐食深さについての、従来の（２）式による予測値と、実測値とを両対数のグラフにプロットしたものである。
【００１６】
本発明にもとづく図１の結果では相関係数ｒはｒ＝０．７５２となり、これに対し従来の式を用いた図２の結果では相関係数ｒはｒ＝０．７００であったので、本発明によって予測精度が向上することを確認できた。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、土中に埋設される鋳鉄管の腐食深さを、
Ｙ＝ＫＴα（Ｋ）
（Ｙ：腐食深さ予測値［ｍｍ］、Ｋ：埋設環境評価値、Ｔ：埋設期間［年］、α（Ｋ）：埋設環境の関数）
で予測するため、埋設環境の違いにもとづき埋設期間が腐食深さに及ぼす影響を加味したうえで、この腐食深さを予測することができるので、予測精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の埋設管の腐食度の予測方法にもとづく腐食深さの予測値とその実測値とのグラフである。
【図２】従来の埋設管の腐食度の予測方法にもとづく腐食深さの予測値とその実測値とのグラフである。
【図３】従来の埋設管の腐食度の予測方法にもとづく、埋設環境が異なる地域での予測腐食深さの比について説明する図である。
【図１】
0003853231.tif 000003
【図２】
0003853231.tif 000004
【図３】
0003853231.tif 000005
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（２）を備えた、自動車用の電気回路及び制御装置であって、
前記ケーシングは、１つの面に、電気的なコネクタ接続を形成するための対向コネクタ収容部を備えたプラグ（７）と、前記ケーシング（２）に対して設けられたプリント配線回路板（１７）とを有し、
前記コネクタ（７）は、マルチポイントコネクタ端子（９）を形成する、相互に絶縁された多数の金属ピンを有し、
プラグ接続を行う際には、対向するコネクタの対向接触接続要素は、前記マルチポイントコネクタ端子と電気的に接続され、
前記プリント配線回路板には、電気的構成素子と導体路が設けられており、
前記プリント配線回路板は、前記プラグ（７）と接続している回路及び制御装置において、
前記プラグ（７）には、対向コネクタを収容するために設けられた側の内側面（１０）と、底面（１１）とに層（１２）が設けられ、
該層は、電磁波をシールドし、
ケーシング被覆部（３）の、前記マルチポイントコネクタ端子（９）とは反対側に金属の構造層（１３）が設けられており、
前記金属の構造層（１３）は、一方では貫通接触接続点（１４）を介して前記マルチポイントコネクタ端子（９）のピン（８）と接触接続され、他方では貫通接触接続点（１６）を介して前記プリント配線回路板（１７）と接続されて、前記回路及び制御装置（１）を、電気的または電磁気的な外部の影響を受けないようにシールドし、
前記ケーシング（２）の、前記プリント配線回路板側の壁面に、プラスティックの支柱（１９）が設けられており、
該支柱に、前記プリント配線回路板（１７）に通じる貫通接触接続点（１６）が設けられていることを特徴とする回路及び制御装置。
【請求項２】
前記金属の構造層（１３）上に、電子的構成素子例えばコンデンサ（１５）が配置されている、
請求の範囲第１項に記載の回路及び制御装置。
【発明の詳細な説明】
従来の技術
本発明は、請求の範囲第１項の上位概念による電気回路及び制御装置に関する。このような回路及び制御装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第3310477号公報から公知である。
この公知の回路及び制御装置では、金属ピンがコネクタボデーに設けられ、機械的に保護されたマルチポイントコネクタを形成している。しかしこのマルチポイントコネクタは電気的および電磁気的影響に対する保護機能を有していない。またこのマルチポイントコネクタは、周囲の環境を、この回路及び制御装置からの電磁波放射によって発生する影響から保護することもできない。
本発明の課題は、上記の欠点を回避した、電気回路及び制御装置を提供することである。本発明による装置は、外部の電気的または電磁的影響から保護されると同時に、この回路及び制御装置の周囲の環境を、この回路及び制御装置自身を発生源とする電磁波から保護する。これに加えて、回路支持体としてのプリント配線回路板とコネクタプラグとの間、または対向するコネクタを介してこのコネクタプラグに接続されたケーブルとの間に信頼性が高く、かつ自由に形成可能な接続が得られるようにすることである。
上記の課題は、本発明により請求の範囲第１項の特徴とする構成によって解決される。請求の範囲第１項の装置の有利な実施形態は、従属請求項の以下の説明および図面に記載されている。
図面
本発明の実施例を図に示し、以下詳しく説明する。ここで、図１は、回路及び制御装置の一部の断面図を示し、図２は制御装置の金属の構造層の平面図を示している。
実施例の説明
詳細には図示していない回路及び制御装置１は、複数のケーシング被覆部を備えたプラスティック製のケーシング２を有している。図１ではこのようなケーシング被覆部の２つ、すなわち側面のケーシング被覆部３と下方のケーシング被覆部４とが示されている。
側面のケーシング被覆部３は、少なくとも２つの側方張出し部５と６と共に多数のピン８が設けられているプラグ７の凹入部を覆っている。これらのピンがいわゆるポイントコネクタ端子９を形成している。プラグ７は、マルチポイントコネクタ端子９と共に、図示されていないケーブルコネクタソケットと接続される。プラグ７の内側面、すなわち張出し部５と６の内側面１０、およびプラグ７の底面１１には、金属層１２が設けられている。この層は、電磁波（入射および出射）をシールドするためのものである。マルチポイントコネクタ端子９はリフローはんだ付けプロセスにおいて処理可能である。
ピン８は、ケーシング被覆部３を貫通し、内側において、つまりケーシング２の内側で、金属構造層１３に埋め込まれている。ケーシング２のこの内側面は、レイアウト面とも称され、図２に示されている。層１３はモールドプリント回路部品(Molded Interconnected Devices)技術で製造される。
この技術では、耐熱性のプラスティックが使用される。このプラスティック材はプラスティック放出法で製作され、また導電材の安定した付着を保証する。この技術で製造される部分は、標準の電子製造において処理可能であり、したがってはんだ付けは、リフロー炉でも、はんだウェーブで行ってもよい。
図２で示した、斑点の存在する円はアースに対する貫通接触接続点１４である。白い長方形は、例えばコンデンサ１５のような電気部品または電子構成部品を示している。白い円は、プリント配線回路板１７の回路支持面１８上への貫通接触接続点１６である。この回路面側１８は図１に示されている。貫通接触接続点１４と１６は、信号をさらに先へと導くために使用されている。プリント配線回路板１７の代わりに、シートまたはサブストレートを使用することもできる。
ケーシング２にプリント配線回路板１７を固定し、その接触接続のために、金属被膜が形成されたプラスティック支柱１９が設けられている。この支柱がはんだ付け位置を形成する。この支柱１９は、種々の方法、例えば接着、ボンディング、またはリフローはんだ付けでプリント配線回路板１７に接続することができる。実施例ではＢＧＡ(Ball Grid Array)技法により、リフローはんだ付け法にてはんだ付けされている。
ＢＧＡ技術は、特に数多くの接続端子を有する構成素子において使用される。接続端子は、構成素子のボデーに垂直に立っているピン８をそれぞれ有している。このピンの自由端には、球状のはんだが取り付けられている。ピン８はプリント配線回路板１７の接続パッド当接されており、はんだが溶融することによって、ピン８とそれに対応する接続パッドとの電気接続が行われる。
作用および機能
ケーシング２の内部に設けられた層１３は、回路及び制御装置１を、電気的および／または電磁気的な種類の外部からの影響から保護するために使用される。またこの他にケーシング２は、機械的な保護の働きをしている。
マルチポイントコネクタ端子９の領域に層１２が設けられたプラグ７は、回路及び制御装置の周囲を電磁波をシールドするという働きをしている。
貫通接触接続点１４および１６により、カレントパススルーとも称される、所要の電気的クロスコネクション、例えばピン８とプリント配線回路板１７の任意の点との間の接続は容易に実現される。
また必要に応じて例えばコンデンサのような、別の電子構成素子をマルチポイントコネクタ端子上に装着可能である。
【図１】
0003853373.tif 000002
【図２】
0003853373.tif 000003
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を結像して電気信号に変換する撮像手段と、前記電気信号を画像信号に変換する信号処理手段と、を備える電子スチルカメラと、
前記電子スチルカメラに電源を供給する交換可能な電源部を備え、該電源部の容量データと、前記画像信号と、を記録するメモリカードと、を有する電子スチルカメラシステムであって、
前記電子スチルカメラは、前記電源部の容量データを読み込むと共に、該容量データに基づいて前記電源部の電源の残り容量を算出して該電源部の電源の残り容量を管理する制御手段を更に備え、
前記電子スチルカメラに前記メモリカードを挿入すると、前記電子スチルカメラの電源をオンとし、
前記電子スチルカメラに挿入された前記メモリカードの脱動作を行うと、前記電源部の電源の残り容量を前記メモリカードに記憶することを特徴とする電子スチルカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子スチルカメラの駆動電源に関し、特にカメラに必要な電源を記録媒体側に備える着脱式電源一体型メモリカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子スチルカメラは、駆動電源として着脱式の一次電池や二次電池を使用していた。この電源の駆動容量は、カメラの構造によって電池の種類が決まり、使用する電池によって固定化されていた。したがって、カメラが使用状態にある場合には、電池の残り容量が記録媒体の残り容量に対応できないという問題があった。すなわち、記録媒体にまだ記録可能な残り容量があるのに、カメラの電池の残り容量が無くなって記録不可能になってしまうという不都合があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、記録媒体の記録容量を確保するために、予め余裕のある容量の電池を搭載するか、または容量不足に備えて予備の電池を確保する必要があった。そのため、カメラ本体の小型軽量化が阻害されると共に、予備電池を確保しなければならないという煩わしさがあった。
【０００４】
本発明の目的は、電子スチルカメラの駆動に必要な電源を、記録媒体である着脱式メモリカードと一体化する事により、カメラ本体を小型軽量にすると共に、予備電池を確保する等の煩わしさを解消することができる着脱式電源一体型メモリカードを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、被写体像を結像して電気信号に変換する撮像手段と、前記電気信号を画像信号に変換する信号処理手段と、を備える電子スチルカメラと、前記電子スチルカメラに電源を供給する交換可能な電源部を備え、該電源部の容量データと、前記画像信号と、を記録するメモリカードと、を有する電子スチルカメラシステムであって、前記電子スチルカメラは、前記電源部の容量データを読み込むと共に、該容量データに基づいて前記電源部の電源の残り容量を算出して該電源部の電源の残り容量を管理する制御手段を更に備え、前記電子スチルカメラに前記メモリカードを挿入すると、前記電子スチルカメラの電源をオンとし、前記電子スチルカメラに挿入された前記メモリカードの脱動作を行うと、前記電源部の電源の残り容量を前記メモリカードに記憶することを特徴とする電子スチルカメラシステムを提供する。
【０００７】
ここで、上記駆動電源は前記メモリカードの全ての記録容量に記録する電源を供給すると共に、記録する画像データの作成に要する前記撮像機能と信号処理機能を備えた電子スチルカメラを駆動出来る電源容量を持っている。
また、該駆動電源は繰り返し充電して使える自己放電の少ない二次電池であって、前記メモリカードに対して交換可能な構造とし、二次電池の寿命によってメモリカードにダメージを与えることの無いようにする。
【０００８】
上記構成によれば、カメラ本体内には重くて大きな一次や二次電池を収納する必要がないためカメラ本体が小型で軽量に出来ると共に、予備電池の確保等の煩わしさが解消できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の良好な実施形態を説明する。
図１は本発明による電子スチルカメラの実施例の概略構成図であり、図２は本発明の着脱式電源内蔵メモリカードの実施例の構成を示す斜視図である。
【００１０】
図１において、電子スチルカメラ本体１０は次のように構成される。図示しない被写体像を光学レンズ１で撮像素子２上に結像させ、撮像素子２で電気信号に変換された撮像信号は信号処理ブロック３で画像信号に変換され、着脱式電源内蔵メモリカード８に格納される。撮像素子２はＣＰＵ４によりコントロールされ撮像信号を送出する。また、ＣＰＵ４は操作キーユニット６の管理を行うと共に電源制御ユニット５の制御を行っている。
【００１１】
また、着脱式電源内蔵メモリカード８はメモリ部８ａと電源部８ｂとが一体に形成されており、ここで、コネクタ７に着脱式電源内蔵メモリカード８が挿入されると、カメラ電源が“オン”され、ＣＰＵ４は信号処理ブロック３を介してメモリカード８と通信を行い、カードの記録容量データと内蔵電源の容量データの読み込みを行う。
【００１２】
一方、電源制御ユニット５は、カメラ電源“オン”によりシステム電源を形成すると共にメモリカード８から供給される電力値を連続的に計測し、そのデータをＣＰＵ４に送付する。ＣＰＵ４はカードから読み出した電源容量データの初期値から前記電源制御ユニット５からの計測データをリアルタイムで減算して、電源容量の残り容量を管理する。
【００１３】
更に、ＣＰＵ４は、カメラ電源が“オフ”されたり、カードが着脱動作を行った時は、速やかに電源の残り容量データをカードに書き込み、一連の動作を終了する。
【００１４】
図２において、図２（ａ）はメモリカードの側面に電源部を配置した着脱式電源内蔵メモリカードであり、図２（ｂ）はメモリカードの上又は下に電源部を配置した着脱式電源内蔵メモリカードであり、いずれも電池交換が可能な構造となっている。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、着脱式メモリカードにカメラ本体の駆動電源を内蔵することにより、カメラ本体を小型にして軽い構造とすることが出来ると共に、予備電池の確保等の煩わしさがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子スチルカメラの構成概略図。
【図２】本発明による着脱式電源内蔵メモリカードの代表的な構造図。
【符号の説明】
１  撮像レンズ
２  ＣＣＤ（可変電子シャッター機能付き）
３  信号処理ブロック
４  ＣＰＵ
５  電源制御ユニット
６  操作キーユニット
７  カードコネクタ
８  着脱式メモリカード
１０  電子スチルカメラ本体
【図１】
0003853936.tif 000002
【図２】
0003853936.tif 000003
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物の分解用基材又は植物の栽培用培地として用いるもみ殻細粉であって、予め補充された窒素源の窒素量が、もみ殻細粉１ｋｇ当たり０．５６〜０．８３ｇであることを特徴とするもみ殻細粉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、もみ殻細粉の使用場面を有機性廃棄物の分解用基材又は植物の栽培用培地とする場合において、該基材あるいは培地内での微生物増殖初期段階における一時的な窒素分欠乏現象を回避するための改良を施したもみ殻細粉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者は既に、もみ殻細粉を有機性廃棄物の微生物による分解消滅用基材として利用すること及び植物栽培用培地の主成分として利用することを提案している。
ところで、もみ殻細粉を有機性廃棄物分解用基材として用いた場合、該基材に対して被処理物である有機性廃棄物を投入した直後から数日間、微生物の増殖及び有機物の分解があまり進行しない現象或いは被処理物の過剰投入の際に見られる基材ｐＨの低下現象が生ずる難点があった。
また、同様にもみ殻細粉及び／又は同擂潰細粉を植物栽培用培地として利用する場合にも、特に植物栽培開始初期において、栽培植物に対して窒素成分飢餓現象が発生する場合のあることが問題であった。即ち、例えば植物栽培用培地にもみ殻擂潰細粉を用いて通常の施肥管理で育苗を試みた場合、鉢上げ直後の生育が不安定で有るだけでなく、葉の黄化あるいは成長抑制等のいわゆる窒素飢餓の症状が確認できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、これらの問題点発生の原因究明とその対策を検討するべく、特開平６−４０８号公報記載の装置によって製造したもみ殻擂潰細粉の成分分析を行ったところ、もみ殻擂潰細粉１kg当り６０ｇ〜１００ｇ程度の易分解性糖質が含まれていることが判明した。他方、もみ殻の炭素含有率は平均３６％、同窒素含有率は平均０．４８％であり、さらに炭素量に対しての窒素量が極めて少ないことも知られている。これらの知見から、もみ殻擂潰細粉に含まれる易分解性糖質の存在或いは該易分解性糖質の分解に伴う擂潰細粉中の微量な窒素の微生物による収奪などに起因して、種々の問題が誘発されるものと結論づけた。
【０００４】
上記従来技術の問題点を検討すると、有機性廃棄物分解用基材の場合、もみ殻細粉に関する易分解性糖質の存在及び分解の初期段階における窒素含有量の低さの及ぼす影響は全く考慮されておらず、なんらの対策もなしに基材として利用されていた。
一方、植物栽培用培地の場合、もみ殻細粉に関する窒素含有量の低さから起こる栽培初期段階の窒素飢餓現象の及ぼす影響は、同様に全く考慮されておらず、なんらの対策もなしに培地として利用されていた。
【０００５】
他方、従来のもみ殻を培地にした場合の窒素飢餓現象に対する対策の常套手段は、もみ殻全体の炭素に対応する窒素源を添加して堆肥化することによって安定させる手法が行われていた。即ち、前記易分解性糖質の存在に全く着目していなかった点が重要である。
この様な従来対策による堆肥化には、広大な製造スペ−スと長期間の熟成が必要であって、経済的ではない。更に、堆肥化の場合、もみ殻全体の炭素に対して微生物が活発に活動する窒素量（Ｃ／Ｎ比：２０〜４０）を添加していたことから、これを直接培地に用いることは窒素成分が濃すぎる。従って実際に使用する場合は、他の培地資材に補助的に少量を加えて、薄めて利用するしかないという欠点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、もみ殻全体ではなく、その中の易分解性糖質のみに対して対応する窒素量を初期段階のもみ殻細粉に添加補充する点に着目したものであり、有機性廃棄物の分解用基材又は植物の栽培用培地として用いるもみ殻細粉であって、予め補充された窒素源の窒素量が、もみ殻細粉１ｋｇ当たり０．５６〜０．８３ｇであることを特徴とする。
【０００７】
【実施の形態】
そこで以下に、本発明の基礎となったもみ殻擂潰細粉中における微生物活動と、それに伴う窒素の収奪に関する分析試験について説明する。
［分析試験］
５００ml容量の三角フラスコ５個の夫々に乾燥したもみ殻擂潰細粉を約２０ｇ（約１１０ml）ずつ入れ、これに窒素源として擂潰細分１Ｌ当り硫安を０．６ｇ、０．９ｇ、１．２ｇ、１．５ｇ、１．８ｇ相当になるよう水溶液で添加した。各フラスコの擂潰細粉は水分率が約５７％になるよう揃えた。次にこれらをよく攪拌してから、微生物培養用シリコン栓を取付け３０℃の恒温容器中で培養した。
培養開始直後からのフラスコ内における炭酸ガス濃度及びアンモニア態窒素の残存量を測定した。その結果を図１、図２に示す。
【０００８】
先ず、もみ殻擂潰細粉中の微生物の活動（呼吸量）と窒素の収奪関係について調査し、堆肥化を必要としない窒素の施肥管理手法の確立を試みた。その結果は図１より明らかなごとく、即ち易分解性糖質の分解における微生物の活動は長時間に渡って持続するものでなく、窒素源の添加後から直ちにピ−クに達し一週間程度で落ち着くことが判明した。
つまり図１において、窒素源である硫安の量が異なる何れの場合においても、もみ殻擂潰細粉中の微生物の活動による容器内の炭酸ガス濃度は、略々１日以内でピ−クになり、約５〜７日以内で低下安定することが明かとなった。
【０００９】
更に図２からは、窒素の収奪もこの間に集中して起こること。さらに、窒素の収奪量はその添加量に関係なく、概ね培地（もみ殻擂潰細粉）１Ｌ（約１８０ｇ）当たり窒素量１００〜１５０mgであることが明らかになった。
なお、試験開始から１週間の間のもみ殻擂潰細粉の減少重量、即ち、易分解性糖質の量は硫安の添加量とは無関係にもみ殻擂潰細粉１Ｌ（約１８０ｇ）当り、概ね１５ｇであった。また、易分解性糖質の炭素量をもみ殻の炭素含有率３６％を用いて概算すると約５．４ｇとなり、供試したもみ殻擂潰細粉はＣ／Ｎ比３６〜５４となる窒素量を必要とするものであった。
【００１０】
以上の試験結果から、有機性廃棄物分解用基材又は植物栽培用培地におけるもみ殻擂潰細粉の改良手法として、その分解初期段階又は栽培初期段階に起こる微生物による窒素の収奪量を易分解性糖質の存在量からＣ／Ｎ比３６〜５４を用いて予測し、算出量分を予め即効性の窒素成分で上乗せしておき、培地においては、更に育苗期間中に併用する緩効性の窒素成分で対応する手法を確立した。そして、最適には予め補充する窒素源の窒素量が、もみ殻擂潰細粉１kg当り０．５６ｇ〜０．８３ｇであるもみ殻擂潰細粉を得た。
なお、窒素源の補充は微生物増殖初期段階までになされていればよい。即ち、微生物が易分解性糖質を分解しようとする時までに、必要とする窒素成分の補充がなされていればよいのである。
【００１１】
【効果】
本発明のもみ殻細粉は、有機性廃棄物の分解用基材である場合には、処理物投入直後から充分な微生物の増殖及び分解反応が進行し、他方、植物栽培用培地である場合には、栽培開始の初期段階における窒素成分飢餓現象の発生を回避することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】窒素源添加による、もみ殻擂潰細粉中での微生物活動状況の経時的変化を表すグラフである。
【図２】もみ殻擂潰細粉中での、微生物活動に伴う窒素量の経時的変化を表すグラフである。
【図１】
0003853902.tif 000002
【図２】
0003853902.tif 000003
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の方形圧電板（２，３）を貼合せて構成され、且つ全体に亘り均一な厚さを有するバイモルフ圧電素子において、対向二辺を含む両端縁部に在って両圧電板（２，３）の厚さが等しい２つの第１領域（Ａ1 ）と、両第１領域（Ａ1 ）間に在って両圧電板（２，３）の厚さが変化している第２領域（Ａ2 ）とを備え、その第２領域（Ａ2 ）では、一方の前記圧電板（２）の厚さが、両第１領域（Ａ1 ）側から前記第２領域（Ａ2 ）の中央部（ｃ）に向ってそれぞれ漸増し、それに応じて他方の前記圧電板（３）の厚さが、両第１領域（Ａ1 ）側から前記中央部（ｃ）に向ってそれぞれ漸減していることを特徴とするバイモルフ圧電素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバイモルフ圧電素子、即ち、２枚の方形圧電板を貼合せて構成され、且つ全体に亘り均一な厚さを有するバイモルフ圧電素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バイモルフ圧電素子としては、特開平１−１９０２７１号公報に開示されたものが知られている。このバイモルフ圧電素子は、電圧の印加により、一方の圧電板が伸び、また他方の圧電板が縮むことによって、略Ｕ字状に湾曲するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバイモルフ圧電素子はその湾曲方向が一方向であるため、二方向に作動するアクチュエータとしては使用することができない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、二方向に作動するアクチュエータとして使用することが可能な、前記バイモルフ圧電素子を提供することを目的とする。
【０００５】
前記目的を達成するため本発明によれば、２枚の方形圧電板を貼合せて構成され、且つ全体に亘り均一な厚さを有するバイモルフ圧電素子において、対向二辺を含む両端縁部に在って両圧電板の厚さが等しい２つの第１領域と、両第１領域間に在って両圧電板の厚さが変化している第２領域とを備え、その第２領域では、一方の前記圧電板の厚さが、両第１領域側から前記第２領域の中央部に向ってそれぞれ漸増し、それに応じて他方の前記圧電板の厚さが、両第１領域側から前記中央部に向ってそれぞれ漸減しているバイモルフ圧電素子が提供される。
【０００６】
前記構成において、電圧の印加により、バイモルフ圧電素子の両第１領域がそれぞれ例えば上方に向って湾曲すると、それに伴い第２領域が下方に向って湾曲する。このようにバイモルフ圧電素子は、逆圧電効果を利用することによって二方向に作動する。
【０００７】
またバイモルフ圧電素子の圧電効果（ピエゾ効果）を利用することによって二方向の曲げ角度を検知することも可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜３において、バイモルフ圧電素子１は、２枚の方形をなす第１，第２圧電板２，３を貼合せて構成され、且つ全体に亘り均一な厚さを有し、また対向二辺を含む両端縁部に在って両圧電板２，３の厚さが等しい２つの第１領域Ａ1 と、両第１領域Ａ1 間に在って両圧電板２，３の厚さが変化している第２領域Ａ2 とを備えている。その第２領域Ａ2 では、上側の第１圧電板２の厚さが、両第１領域Ａ1 側から第２領域Ａ2 の中央部ｃに向ってそれぞれ漸増し、それに応じて下側の第２圧電板３の厚さが、両第１領域Ａ1 側から中央部ｃに向ってそれぞれ漸減している（即ち、ｔ2 ＞ｔ1 ＞ｔ3 ）。
【０００９】
第１および第２圧電板２，３の各平面上および両板２，３間にそれぞれ箔状銅電極４が設けられ、平面側の両銅電極４のリード線５，６が電源装置の、例えば陰極（−）に、また両板２，３間の銅電極４のリード線７が電源装置の陽極（＋）にそれぞれ接続される。この場合、電圧の印加に伴い、上側の第１圧電板２は伸びを生じ、また下側の第２圧電板３は縮みを生じるようになっている。
【００１０】
第１および第２圧電板２，３は、ＰＺＴ［Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 ］、ＰＬＺＴ［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 ］、ＰＭＮ［Ｐｂ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ3 ］、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等から選択される一種より構成される。
【００１１】
前記構成において、図４に示すように、電圧の印加により、上側の第１圧電板２が伸び、また下側の第２圧電板３が縮むと、両圧電板２，３の前記厚さ関係に起因して両第１領域Ａ1 が最も小さな曲率半径Ｒmin を持つように上方に向って湾曲し、また第２領域Ａ2 の中央部ｃが最も大きな曲率半径Ｒmax を持つように上方に向って湾曲する。そして第２領域Ａ2 における各第１領域Ａ1 および中央部ｃ間は、各第１領域Ａ1 から中央部ｃに向って曲率半径が漸増するように上方に向って湾曲し、結果として、図５に示すように、第２領域Ａ2 が下方に向い曲率半径Ｒを以て湾曲したことになる。
【００１２】
このようにバイモルフ圧電素子１は、逆圧電効果を利用することによって二方向に作動する。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、前記のように構成することによって、逆圧電効果の利用下で二方向に作動するアクチュエータとして使用することが可能なバイモルフ圧電素子を提供することができる。またこのバイモルフ圧電素子の圧電効果（ピエゾ効果）を利用することによって二方向の曲げ角度を検知することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】バイモルフ圧電素子の斜視図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】作動状態にあるバイモルフ圧電素子の図１、４矢視図である。
【図５】図４の５矢視図である。
【符号の説明】
１……………バイモルフ圧電素子
２，３………第１，第２圧電板
Ａ1 ，Ａ2 …第１，第２領域
ｃ……………中央部
【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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