特許 6870810 流体駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6870810

(24)【登録日】2021年4月19日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】流体駆動装置

(51)【国際特許分類】

   B06B 1/06 20060101AFI20210426BHJP

   H01L 41/053 20060101ALI20210426BHJP

   H01L 41/047 20060101ALI20210426BHJP

   H01L 41/09 20060101ALI20210426BHJP

   F04B 43/02 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   B06B1/06 Z

   H01L41/053

   H01L41/047

   H01L41/09

   F04B43/02 A

【請求項の数】11

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-147026(P2019-147026)

(22)【出願日】2019年8月9日

(65)【公開番号】特開2020-73250(P2020-73250A)

(43)【公開日】2020年5月14日

【審査請求日】2019年9月3日

(31)【優先権主張番号】107128142

(32)【優先日】2018年8月13日

(33)【優先権主張国】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】516210193

【氏名又は名称】科際精密股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100076233

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 進

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100134577

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 雅章

(72)【発明者】

【氏名】呉 宗翰

(72)【発明者】

【氏名】▲黄▼ 俊諺

(72)【発明者】

【氏名】王 薪▲チェン▼

【審査官】 服部 俊樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１８００９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９７３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０８１７６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０５７５９０１５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５７２４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０６Ｂ １／０６

Ｆ０４Ｂ ４３／０２

Ｈ０１Ｌ ４１／０４７

Ｈ０１Ｌ ４１／０５３

Ｈ０１Ｌ ４１／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の中央部と、前記第１の中央部の外側に位置する第１の周辺部と、前記第１の中央部と前記第１の周辺部とを接続している複数の第１の接続部と、を備え、前記第１の中央部は前記第１の周辺部に対して可動である振動ユニットと、
第１の導電領域と第２の導電領域を備える信号伝送層と、
互いに電気的に絶縁された第１の電極と第２の電極を備え、前記第１の電極は前記信号伝送層の第１の導電領域に電気的に接続され、前記第２の電極は前記信号伝送層の第２の導電領域に電気的に接続されている、圧電素子と、
第４の中央部と、前記第４の中央部の外側に位置する第４の周辺部と、を備え、前記第４の中央部に少なくとも１つの孔を有し、前記第４の中央部が前記第４の周辺部に対して可動であるバルブプレートである平面ユニットと、を備え、
前記信号伝送層、前記圧電素子、および前記平面ユニットは、それぞれ前記振動ユニットの片面に設置され、順に積層されていることを特徴とする流体駆動装置。

【請求項2】

前記振動ユニットと前記圧電素子との間に配置された前記信号伝送層を含む伝送ユニットを備え、前記伝送ユニットはフレキシブルプリント回路基板であることを特徴とする請求項１に記載の流体駆動装置。

【請求項3】

前記振動ユニットは、前記第１の周辺部と前記平面ユニットとの間に配置されたフレームと、前記少なくとも１つの孔に対応する位置において前記第１の中央部と前記平面ユニットとの間に配置され且つ前記少なくとも１つの孔に向かって突出する突部と、をさらに備え、
前記平面ユニットに面する前記フレームの表面は、前記平面ユニットに面する前記突部の平面と同一平面であることを特徴とする請求項２に記載の流体駆動装置。

【請求項4】

前記伝送ユニットは、前記圧電素子に対応する第２の中央部と、該第２の中央部の外側に位置する第２の周辺部とを備え、前記圧電素子は前記伝送ユニットの前記第２の中央部に固定され、前記フレームは前記伝送ユニットの前記第２の周辺部に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の流体駆動装置。

【請求項5】

前記フレームは前記振動ユニットの前記第１の周辺部に固定されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の流体駆動装置。

【請求項6】

前記圧電素子は貫通孔を備え、前記突部が前記貫通孔を貫通していることを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の流体駆動装置。

【請求項7】

前記伝送ユニットは前記貫通孔に対応する開口部を含み、前記突部が前記開口部を通過し、前記振動ユニットの前記第１の中央部に固定されていることを特徴とする請求項６に記載の流体駆動装置。

【請求項8】

前記振動ユニットは、前記少なくとも１つの孔に対応する位置において前記第１の中央部と前記平面ユニットとの間に配置され且つ前記孔に向かって突出する突部をさらに備え、
前記第１の周辺部の厚さが前記第１の中央部の厚さより大きく、且つ前記平面ユニットに面する前記第１の周辺部の表面が前記平面ユニットに面する前記突部の表面と同一表面であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の流体駆動装置。

【請求項9】

前記突部は前記平面ユニットに面する前記圧電素子の表面上に設置されていることを特徴とする請求項３又は８に記載の流体駆動装置。

【請求項10】

第３の中央部および第３の周辺部を含む支持部材をさらに備え、前記支持部材の前記第３の中央部は、前記圧電素子と前記平面ユニットとの間に配置され且つ前記少なくとも１つの孔に対応し前記少なくとも１つの孔に向かって突出する突部を形成し、且つ前記支持部材の前記第３の周辺部は前記振動ユニットの前記第１の周辺部と前記平面ユニットとの間に配置されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の流体駆動装置。

【請求項11】

流体案内部材をさらに備え、前記平面ユニットは前記圧電素子と前記流体案内部材との間に配置され、前記流体案内部材は少なくとも１つの貫通孔を備えていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の流体駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、流体駆動装置に関し、より詳細には、圧電素子に電気的に接続された信号伝送層をより良好に保護することができる流体駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

圧電ポンプは、追加の駆動モータを必要とせず、圧電セラミックの逆圧電効果のみで圧電振動子を変形させることができる新しいタイプの流体駆動装置であり、前記変形により生じるポンプ室の容積変化によって流体出力を実現でき、または圧電振動子の振動によって流体を輸送することができる。したがって、圧電ポンプは従来のポンプに徐々に取って代わり、エレクトロニクス、生物医学、航空宇宙、自動車、および石油化学産業で広く使用されている。

【0003】

一般に、圧電ポンプは、圧電素子とポンプ本体とで構成される。圧電素子に電気が供給されると、圧電素子は電界により半径方向に圧縮され、内部引張応力を受け、そのとき曲げられ変形される。圧電素子が正方向に曲げられると、ポンプ本体の室（以下、ポンプ室と呼ぶ）の容積が増加するため、ポンプチャンバー内の圧力が低下し、流体が入口からポンプ室に流れ込む。他方、圧電素子が逆方向に曲げられると、ポンプ室の容積が減少するため、ポンプ室の圧力が上昇し、ポンプ室の流体が絞り出されて出口から排出される。現在、圧電素子に電気を供給するために使用される回路構造は、多くの場合、多層構造であり、ポンプ本体の外側に配置されている。したがって、全容積が大きく、その構造が容易に損傷される可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、圧電素子に電気的に接続された信号伝送層をより良く保護できる流体駆動装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一実施形態では、流体駆動装置は、第１の中央部と、前記第１の中央部の外側に位置する第１の周辺部と、前記第１の中央部と前記第１の周辺部とを接続している前記複数の第１の接続部と、を備え、前記第１の中央部は前記第１の周辺部に対して可動である振動ユニットと、第１の導電領域と第２の導電領域を備える信号伝送層と、互いに電気的に絶縁された第１の電極と第２の電極を備える圧電素子であり、前記第１の電極は前記信号伝送層の第１の導電領域に電気的に接続され、前記第２の電極は前記信号伝送層の第２の導電領域に電気的に接続されている、圧電素子と、第４の中央部と、前記第４の中央部の外側に位置する第４の周辺部と、を備え、前記第４の中央部に少なくとも1つの孔を有し、前記第４の中央部が前記第４の周辺部に対して可動であるバルブプレートである平面ユニットと、を備え、前記信号伝送層、前記圧電素子、および前記平面ユニットは、それぞれ前記振動ユニットの片面に設置され、順に積層されている。

【0006】

本開示の一実施形態によれば、前記流体駆動装置はさらに、前記振動ユニットと前記圧電素子との間に配置された前記信号伝送層を含む伝送ユニットを備え、前記伝送ユニットはフレキシブルプリント回路基板である。

【0007】

本開示の一実施形態によれば、前記流体駆動装置はさらに、フレームと突部を含む。前記振動ユニットは第１の中央部と第１の周辺部を含み、前記フレームは前記第１の周辺部と前記平面ユニットの間に配置される。前記突部は、前記少なくとも１つの孔に対応する位置において前記第１の中央部と前記平面ユニットとの間に配置され且つ前記少なくとも１つの孔に向かって突出し、且つ前記平面ユニットに面する前記フレームの表面は、前記平面ユニットに面する前記突部の平面と同一平面である。

【0008】

本開示の一実施形態によれば、前記伝送ユニットは、前記圧電素子に対応する第２の中央部と、該第２の中央部の外側に位置する第２の周辺部とを含み、前記圧電素子は前記伝送ユニットの前記第２の中央部に固定され、前記フレームは前記伝送ユニットの前記第２の周辺部に固定される。

【0009】

本開示の一実施形態によれば、前記フレームは前記振動ユニットの前記第１の周辺部に固定される。

【0010】

本開示の一実施形態によれば、前記圧電素子は貫通孔を含み、前記突部は前記貫通孔を貫通する。

【0011】

本開示の一実施形態によれば、前記伝送ユニットは前記貫通孔に対応する開口部を含み、前記突部は前記開口部を通過し、前記振動ユニットの前記第１の中央部に固定される。

【0012】

本開示の一実施形態によれば、前記流体駆動装置はさらに突部を含む。前記振動ユニットは第１の中央部と第１の周辺部を含み、前記突部は前記少なくとも１つの孔に対応する位置において前記第１の中央部と前記平面ユニットとの間で配置され且つ前記少なくとも１つの孔に向かって突出し、前記第１の周辺部の厚さが前記第１の中央部の厚さより大きく、且つ前記平面ユニットに面する前記第１の周辺部の表面が前記平面ユニットに面する前記突部の表面と同一表面である。

【0013】

本開示の一実施形態によれば、前記流体駆動装置の前記突部は前記平面ユニットに面する前記圧電素子の表面上に設置される。

【0014】

本開示の一実施形態によれば、前記流体駆動装置はさらに、第３の中央部および第３の周辺部を含む支持部材を含み、前記支持部材の前記第３の中央部は、前記圧電素子と前記平面ユニットとの間に配置され且つ前記少なくとも１つの孔に対応し前記少なくとも１つの孔に向かって突出する突部を形成し、且つ前記支持部材の前記第３の周辺部は前記振動ユニットの前記第１の周辺部と前記平面ユニットとの間に配置される。

【0015】

本開示の一実施形態によれば、前記流体駆動装置はさらに流体案内部材を含み、前記平面ユニットは前記圧電素子と前記流体案内部材との間に配置され、前記流体案内部材は少なくとも１つの貫通孔を含む。

【発明の効果】

【0016】

以上から、本開示で提供される流体駆動装置の信号伝送層、圧電素子、および平面ユニットはそれぞれ振動ユニットの同じ側に配置され、順次積層される。圧電素子の第１電極および第２電極に電気的に接続されるように構成された信号伝送層は、振動ユニットと平面ユニットとの間に位置する。すなわち、信号伝送層は、ほとんど主に流体駆動装置の内部に形成され、よりよく保護することができる。

【0017】

本開示の一つ又は複数の実施形態で提供される上記の特徴および利点をより分かりやすくするために、いくつかの実施形態を添付図面とともに以下で詳細に説明する。

【0018】

本開示のさらなる理解を提供するために添付図面が本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を成している。図面は本開示の実施形態を示し、その説明とあいまって本開示の原理を説明するのに役立つものである。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本開示の第１の実施形態による流体駆動装置の概略図である。

【図2】別の視角における図１の概略図である。

【図3】図１の概略分解図である。

【図4】図２の概略分解図である。

【図5】図１に示す流体駆動装置の概略断面図である。

【図6】本開示の第２の実施形態による流体駆動装置を示す概略断面図である。

【図7】本開示の第３の実施形態による流体駆動装置を示す概略断面図である。

【図8】本開示の第４の実施形態による流体駆動装置を示す概略断面図である。

【図9】本開示の第５の実施形態による流体駆動装置を示す概略分解図である。

【図10】別の視角における図９の概略図である。

【図11】図９に示す流体駆動装置を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は本開示の第１の施形態に係る流体駆動装置の概略図である。図２は、別の視角における図１の概略図である。図３は、図１の概略分解図である。図４は、図２の概略分解図である。図５は、図１に示す流体駆動装置の概略断面図である。図1〜図５を参照するに、本実施形態で提供される流体駆動装置１００は、振動ユニット１１０と、信号伝送層１４５と、圧電素子１３０と、平面ユニット１６０とを含む。以下、流体駆動装置１００について詳細に説明する。

【0021】

図３および図４を参照するに、本実施形態では、振動ユニット１１０は、第１の中央部１１２、第１の周辺部１１４、および第１の中央部１１２および第１の周辺部１１４に接続された複数の第１の接続部１１６を含む。第１の中央部１１２は第１の周辺部１１４に対して可動である。さらに、本実施形態において、振動ユニット１１０の材料は金属または合金を含み、可撓性を有するものとし得るが、振動ユニット１１０の材料はこれに限定されない。他の実施形態では、振動ユニット１１０は、柔軟なゴム、シリコーン、または他の非金属材料で作られたものとしてもよい。

【0022】

本実施形態では、圧電素子１３０は第１の表面１３２（図３に印されている）および第２の表面１３３（図４に印されている）を有し、圧電素子１３０の第１の表面１３２は振動ユニット１１０に面している。本実施形態では、圧電素子１３０は、第１の表面１３２上に配置され且つ互いに電気的に絶縁された第１の電極１３４および第２の電極１３８を含む。第１の電極１３４および第２の電極１３８の一方は正極であり、他方は負極である。また、本実施形態において、圧電素子１３０の形状は、シート状または任意の幾何学的形状であってよく、圧電素子１３０の外形は、円弧形、多角形、長方形などであってよい。本開示では、圧電素子１３０の形状は限定されない

【0023】

図４に示すように、本実施形態では、信号伝送層１４５は、電気的に絶縁された第１の伝送領域１４９および第２の伝送領域１４８を含む。より具体的には、本実施形態では、流体駆動装置１００は、圧電素子１３０と振動ユニット１１０との間に位置する伝送ユニット１４０をさらに含む。伝送ユニット１４０は、フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣＢ）である。伝送ユニット１４０は、複数のスロット１４２に囲まれ且つ圧電素子１３０に対応する第２の中央部１４１と、第２の中央部１４１の外側に位置する第２の周辺部１４３とを含む。圧電素子１３０は第２の中央部１４１に固定される。第１の伝送領域１４９および第２の伝送領域１４８は、それぞれ伝送ユニット１４０上に形成される。伝送ユニット１４０上の第１の伝送領域１４９および第２の伝送領域１４８は、互いに電気的に接続されないように互いに電気的に絶縁される。より具体的には、第１の伝送領域１４９および第２の伝送領域１４８は、それぞれ伝送ユニット１４０の第２の中央部１４１まで延び、第２の中央部に位置する第１の導電領域１４７および第２の導電領域１４６に接続される。

【0024】

図３と図４をともに参照するに、本実施形態では、圧電素子１３０の第１の電極１３４（図３に印されている）は、第１の導電領域１４７を介して信号伝送層１４５の第１伝送領域１４９（図４に印されている）に電気的に接続される。圧電素子１３０の第２の電極１３８（図３に印されている）は、第２の導電領域１４６を介して信号伝送層１４５の第２の伝送領域１４８（図４に印されている）に電気的に接続される。

【0025】

他の実施形態では、第１の伝送領域１４９および第２の伝送領域１４８は２つの汎用ワイヤとしてもよく、また圧電素子１３０の第１の電極１３４および第２の電極１３８に直接接続してもよいこと勿論である。また、第１の伝送領域１４９と第２の伝送領域１４８は、必ずしも伝送ユニット１４０に形成する必要もない。さらに、第１の伝送領域１４９と第２の伝送領域１４８は必ずしも同じ層に形成しなくてもよい。第１の伝送領域１４９および第２の伝送領域１４８が圧電素子１３０の第１の電極１３４および第２の電極１３８に電気的に接続される限り、これらの領域の構造は上記の構造に限定されない。

【0026】

本実施形態では、平面ユニット１６０はバルブプレートであるが、平面ユニット１６０の形態はこれに限定されない。平面ユニット１６０は、円形の第４の中央部１６２を取り囲み且つ第４の中央部１６２を外側の第４の周辺部１６４と区別する３つの円弧状スロット１６３を含む。第４の中央部１６２の位置は、圧電素子１３０の位置に対応する。本実施形態では、平面ユニット１６０は、第４の中央部１６２に形成された孔１６６をさらに含む。他の実施形態では、平面ユニット１６０のスロット１６３の数および形状は限定として解釈されるべきではない。さらに、平面ユニット１６０の材料は、わずかに可撓性の金属または非導電性材料とし得るが、平面ユニット１６０の材料は、本明細書で提示される材料に限定されるべきではない。

【0027】

本実施形態によれば、流体駆動装置１００は、フレーム１２０および突部１５５をさらに含むことに留意されたい。フレーム１２０は、振動ユニット１１０の第１の周辺部１１４と平面ユニット１６０との間に配置される。より具体的には、本実施形態では、フレーム１２０は、伝送ユニット１４０の第２の周辺部１４３と平面ユニット１６０の第４の周辺部１６４との間に固定される。突部１５５は、振動ユニット１１０の第１の中央部１１２と平面ユニット１６０の第４の中央部１６２の間に配置される。図５に示すように、本実施形態では、突部１５５は平面ユニット１６０に面する圧電素子１３０の表面に設置され、突部１５５は孔１６６に向かって突出する。

【0028】

図５に示すように、本実施形態では、突部１５５は平面ユニット１６０に面する圧電素子１３０の表面に設置され、突部１５５は孔１６６に向かって突出する。さらに、本実施形態では、図５から観察できるように、平面ユニット１６０に面するフレーム１２０の表面は、平面ユニット１６０に面する突部１５５の表面と同一平面にある。したがって、流体駆動装置１００が完全に組み立てられた後、突部１５５は孔１６６の近くの平面ユニット１６０の部分を押圧することができ、よって特定の作動時（例えば、図５に示す時点）に、突部１５５が孔１６６を確実に押圧して流体（図示せず）が孔１６６を通過しないようにすることができる。この実施形態では、フレーム１２０および突部１５５は、金属、セラミック、プラスチックなどで作ることができ、フレーム１２０および突部１５５の材料の種類は開示の材料に限定されない。

【0029】

さらに、図３に示すように、本実施形態では、流体駆動装置１００は、流体案内部材１７０をさらに含み、平面ユニット１６０は、圧電素子１３０と流体案内部材１７０との間に位置する。 ３つの溝１７５に囲まれ且つ圧電素子１３０に対応する第５の中央部１７２、第５の中央部１７２の外側に位置する第５の周辺部１７４、流体案内部材１７０を貫通する３つの貫通孔１７６、および３つの貫通孔１７６にそれぞれ連通する３つの流路１７８を含む。流体案内部材１７０の溝１７５、貫通孔１７６、および流路１７８の数は、これらに限定されないこと勿論である。

【0030】

本実施形態では、流体案内部材１７０の第５の周辺部１７４は平面ユニット１６０の第４の周辺部１６４に取り付けられ、平面ユニット１６０の第４の中央部１６２は第４の周辺部１６４に対して可動である。さらに、この実施形態では、流体案内部材１７０の材料としては金属又は合金が含まれ得るが、それらは限定と解釈すべきではない。

【0031】

本実施形態では、信号伝送層１４５を有する伝送ユニット１４０、圧電素子１３０、および平面ユニット１６０が振動ユニット１１０の同じ側に配置され、順に積層されていることに留意されたい。即ち、本実施形態では、信号伝送層１４５を有する伝送ユニット１４０及び圧電素子１３０は、振動ユニット１１０と平面ユニット１６０との間に設置される。信号伝送層１４５は主に流体駆動装置１００内に形成されるため、本実施形態で提供される流体駆動装置１００の信号伝送層１４５はより良好に保護することができる。

【0032】

本実施形態で提供される流体駆動装置１００では、圧電素子１３０に電気的に接続された信号伝送層１４５は振動ユニット１１０と圧電素子１３０との間に設置される単一の伝送ユニット１４０に配置される。信号伝送層１４５は単一の信号伝送ユニット１４０上に形成されるため、本実施形態で提供される流体駆動装置１００の全体の厚さは複数のシリコーン伝送層を有する従来の流体駆動装置の全体の厚さよりも小さくなり、本実施形態で提供される流体駆動装置１００は容易に組み立てることができる。

【0033】

他のタイプの流体駆動装置１００ａ，１００ｂおよび１００ｃを以下に説明する。以下の実施形態および前実施形態で提供される同一もしくは類似の要素は同一もしくは類似の参照番号で示され、再度説明されないが、これらの実施形態の間の主な違いは以下で説明される。

【0034】

図６は本開示の第２の実施形態による流体駆動装置の概略断面図である。図６を参照するに、本実施形態で提供される流体駆動装置１００ａと前実施形態（例えば、図５に示される）で提供される流体駆動装置１００との間の主な違いは、フレーム１２０の厚さが図５に示す前実施形態の圧電素子１３０の厚さと突部１５５の厚さの和と実質的に同じであることにある。

【0035】

図６に示す本実施形態では、フレーム１２０の厚さは圧電素子１３０の厚さと実質的に同じである。さらに、本実施形態では、流体駆動装置１００ａは、第３の中央部および第３の周辺部１５２を含む支持部材１５０をさらに含む。支持部材１５０の第３の中央部は、孔１６６に対応し且つ孔１６６に向かって突出する突部１５５として、圧電素子１３０と平面ユニット１６０との間に配置される。より具体的には、支持部材１５０の第３の周辺部１５２は、フレーム１２０と平面ユニット１６０との間に設置される。

【0036】

この実施形態では、支持部材１５０は金属、セラミック、プラスチックなどで作られてもよく、支持部材１５０の材料の種類は本開示において限定されない。この実施形態では、第３の中央部（すなわち、突部１５５）が第３の周辺部１５２の厚さと同じになるように、支持部材１５０の第３の中央部（すなわち、突部１５５）と第３の周辺部１５２を同じ物体からなるものとすることができる。これは、流体駆動装置１００ａの平坦性を保証するだけでなく、流体駆動装置１００ａの製造を簡素化する。

【0037】

図７は本開示の第３の実施形態に係る流体駆動装置の概略断面図である。フレームは振動ユニットの第１の周辺部に固定される。図７を参照するに、本実施形態で提供される流体駆動装置１００ｂと図１に示した実施形態で提供される流体駆動装置１００との主な違いは、フレーム１２０の分布領域が、図５に示す実施形態における伝送ユニット１４０の第２の周辺部１４３の分布領域に対応する点にある。すなわち、前実施形態では、フレーム１２０は伝送ユニット１４０の第２の周辺部１４３に積層されている。

【0038】

本実施形態では、伝送ユニット１４０ｂの第２の周辺部１４３の外側輪郭はフレーム１２０ｂの内側輪郭よりも小さく、伝送ユニット１４０ｂはフレーム１２０ｂの範囲内に位置する。本実施形態では、図７から、フレーム１２０ｂおよび伝送ユニット１４０ｂの第２の周辺部１４３はそれぞれ振動ユニット１１０と接触していることがわかる。したがって、伝送ユニット１４０ｂの第２の周辺部１４３はフレーム１２０ｂと重ならない。

【0039】

図７に示す本実施形態では、フレーム１２０ｂの厚さは、伝送ユニット１４０ｂの厚さ、圧電素子１３０の厚さ、および突部１５５の厚さの合計と実質的に同じである。すなわち、平面ユニット１６０は、平面ユニット１６０に面する突部１５５の表面と同一平面にある。したがって、流体駆動装置１００が完全に組み立てられた後、突部１５５は孔１６６の近くの平面ユニット１６０の部分を押圧することができ、よって特定の作動時（例えば、図５に示す時点）に、突部１５５が孔１６６を確実に押圧して流体（図示せず）が孔１６６を通過しないようにすることができる。

【0040】

図８は、本開示の第４の実施形態に係る流体駆動装置の概略断面図である。図８を参照するに、本実施形態で提供される流体駆動装置１００ｃと図７に示す実施形態で提供される流体駆動装置１００ｂとの主な違いは、振動ユニット１１０ｃの第１の周辺部１１４ｃの厚さが第１の中央部１１２ｃの厚さより大きい点にある。すなわち、本実施形態では、振動ユニット１１０ｃは図７に示す振動ユニット１１０とフレーム１２０ｂの組み合わせに類似する。

【0041】

本実施形態では、平面ユニット１６０に面する振動ユニット１１０ｃの第１の周辺部１１４ｃの表面は、平面ユニット１６０に面する突部１５５の表面と同一平面上にある。したがって、流体駆動装置１００が完全に組み立てられた後、突部１５５は孔１６６の近くの平面ユニット１６０の部分を押圧することができ、よって特定の作動時（例えば、図５に示す時点）に、突部１５５が孔１６６を確実に押圧して流体（図示せず）が孔１６６を通過しないようにすることができる。

【0042】

図９は、本開示の第５実施形態に係る流体駆動装置の概略分解図である。図１０は、別の視角における図９の概略図である。図１１は、図９に示す流体駆動装置を示す概略断面図である。図９〜図１１を参照するに、本実施形態で提供される流体駆動装置１００ｄと図７に示す実施形態で提供される流体駆動装置１００ｂとの違いは、図７に示す実施形態で提供される伝送ユニット１４０ｂの第２の中央部１４１には突部１５５を通すことができる開口部がないこと及び圧電素子には突部１５５を通すことができる貫通孔がないことにある。

【0043】

図９に示すように、本実施形態では、圧電素子１３０ｄはリング状であり、貫通孔１３１を含む。伝送ユニット１４０ｄは、貫通孔１３１に対応する開口部１４４を含む。突部１５５は圧電素子１３０ｄの貫通孔１３１および伝送ユニット１４０ｄの開口部１４４を貫通し、振動ユニット１１０の第１の中央部１１２に固定される。

【0044】

図１１に示すように、この実施形態では、フレーム１２０ｄの厚さは突部１５５の厚さと実質的に同じであり、フレーム１２０と突部１５５は同じ物体で作ることができ、製造プロセスを単純化できる。さらに、フレーム１２０ｄの下面を突部１５５の下面に確実に整列させることができ、したがって、公差を比較的小さくすることができる。加えて、図１１に示すように、本実施形態で提供される流体駆動装置１００ｄの中心部（例えば、図９の振動ユニット１１０の第１の中央部１１２とバルブプレート１６０の第４の中央部１６２との間の部分）は、流体駆動装置１００ｄの主機能領域と言うことができる。本実施形態によれば、振動ユニット１１０の第１中央部１１２と平面ユニット１６０の第４中央部１６２とは、突部１５５のみによって分離されるため、流体駆動装置１００ｄの中央部の部品の数が少なくなる。したがって、流体駆動装置１００ｄは精度が良い。

【0045】

要約すると、本開示で提供される流体駆動装置の信号伝送層、圧電素子、および平面ユニットは、それぞれ、振動ユニットの同じ側に配置され、順に積層される。圧電素子の第１電極および第２電極に電気的に接続されるように構成された信号伝送層は、振動ユニットと平面ユニットとの間に位置する。すなわち、信号伝送層はほとんど流体駆動装置の内部に形成され、よりよく保護され得る。さらに、一実施形態では、信号伝送層は１つの層に形成され、例えば同じ伝送ユニットに形成することができる。それにより、流体駆動装置の構成要素の数は比較的少なく、流体駆動装置の層の数も少なく、組み立てプロセスは比較的単純で便利であり、全体的な許容誤差を小さくすることができる。

【0046】

本開示は上述の実施形態を開示したが、本開示を限定することを意図するものではなく、当業者は本開示の精神および範囲から逸脱することなくいくつかの変更および改良を行うことができる。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によって特定される。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本開示は、圧電素子に電気的に接続された信号伝送層を有する流体駆動装置に関する。

【符号の説明】

【0048】

１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ 流体駆動装置
１１０，１１０ｃ 振動ユニット
１１２ 第１の中央部
１１４，１１４ｃ 第１の周辺部
１１６ 第１の接続部
１２０，１２０ｂ，１２０ｄ フレーム
１３０，１３０ｄ 圧電素子
１３１ 貫通孔
１３２ 第１の表面
１３３ 第２の表面
１３４ 第１の電極
１３８ 第２の電極
１４０，１４０ｂ，１４０ｄ 伝送ユニット
１４１ 第２の中央部
１４２ スロット
１４３ 第２の周辺部
１４４ 開口部
１４５ 信号伝送層
１４６ 第２の導電領域
１４７ 第１の導電領域
１４８ 第２の伝送領域
１４９ 第１の伝送領域
１５０ 支持部材
１５２ 第３の周辺部
１５５ 突部
１６０ 平面ユニット
１６２ 第４の中央部
１６３ スロット
１６４ 第４の周辺部
１６６ 孔
１７０ 流体案内部材
１７２ 第５の中央部
１７４ 第５の周辺部
１７５ 溝
１７６ 貫通孔
１７８ 流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】