特許 7583670 流体輸送アクチュエータ

(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】

(24)【登録日】2024-11-06

(45)【発行日】2024-11-14

(54)【発明の名称】流体輸送アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F04B 43/04 20060101AFI20241107BHJP

   F04B 43/02 20060101ALI20241107BHJP

   F04B 45/047 20060101ALI20241107BHJP

【ＦＩ】

F04B43/04 B

F04B43/02 B

F04B45/047 C

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021081319

(22)【出願日】2021-05-12

(65)【公開番号】P2021181782

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-08-18

(31)【優先権主張番号】109116602

(32)【優先日】2020-05-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】508252837

【氏名又は名称】研能科技股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｍｉｃｒｏｊｅｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】ＮＯ． ２８， Ｒ＆Ｄ ２ｎｄ Ｒｄ． Ｓｃｉｅｎｃｅ－Ｂａｓｅｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ， Ｈｓｉｎ－Ｃｈｕ， Ｔａｉｗａｎ

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】莫皓然

(72)【発明者】

【氏名】張鈞▲イ▼

(72)【発明者】

【氏名】曾俊隆

(72)【発明者】

【氏名】陳世昌

(72)【発明者】

【氏名】廖家▲ユ▼

(72)【発明者】

【氏名】黄啓峰

(72)【発明者】

【氏名】韓永隆

(72)【発明者】

【氏名】古暘

(72)【発明者】

【氏名】呂依庭

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／１４５５４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－２４５６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００６３４１８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ４３／０４

Ｆ０４Ｂ ４３／０２

Ｆ０４Ｂ ４５／０４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体輸送アクチュエータは、サイレンシングジェットオリフィスシートと、チャンバーフレームと、アクチュエータと、絶縁フレームと、導電性フレームとを備え、
前記サイレンシングジェットオリフィスシートは、サイレンシングシートと、サスペンションシートと、中空孔とを備え、前記サスペンションシートが屈曲振動でき、前記サスペンションシートの中央部に、前記中空孔が設けられ、前記サイレンシングシートは、前記サスペンションシートの中央部に設けられた前記中空孔を覆うように配置され、
前記チャンバーフレームは、前記サスペンションシートと重ね合わせるように配置され、
前記アクチュエータは、前記チャンバーフレームと重ね合わせるように配置され、前記アクチュエータは、電圧印加によって屈曲振動し、
前記絶縁フレームは、前記アクチュエータと重ね合わせるように配置され、
前記導電性フレームは、前記絶縁フレームと重ね合わせるように配置され、且つ、導電性フレームピンを有し、
前記アクチュエータと前記チャンバーフレームと前記サイレンシングジェットオリフィスシートとで共振チャンバーが形成され、前記アクチュエータは、前記サイレンシングジェットオリフィスシートを駆動させることで、前記サイレンシングジェットオリフィスシートの前記サスペンションシートが往復振動変位して、流体輸送を行う、ことを特徴とする流体輸送アクチュエータ。

【請求項2】

前記アクチュエータは、圧電薄板と圧電厚板と圧電シートとを備え、
前記圧電薄板は、前記チャンバーフレームと重ね合わせるように配置され、
前記圧電厚板は、前記圧電薄板と重ね合わせるように配置され、
前記圧電シートは、前記圧電厚板と重ね合わせるように配置され、前記圧電シートは、電圧印加により、前記圧電薄板及び前記圧電厚板が往復屈曲振動することを駆動させる、ことを特徴とする請求項１に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項3】

前記圧電薄板及び前記圧電厚板は異なる熱膨張係数を有し、且つ前記圧電薄板及び前記圧電厚板は異なるたわみ度を有し、且つ前記圧電薄板及び前記圧電厚板は異なる剛性を有し、且つ前記圧電薄板及び前記圧電厚板はステンレス鋼でない金属で構成される、ことを特徴とする請求項２に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項4】

前記圧電薄板は、少なくとも１つの第１辺と、少なくとも１つの第２辺とを備え、前記第１辺の長さは、前記第２辺の長さと同じであり、
前記圧電厚板は、少なくとも１つの第３辺と、少なくとも１つの第４辺とを備え、前記第３辺の長さは、前記第４辺の長さと同じであり、
前記圧電シートは、少なくとも１つの第５辺と、少なくとも１つの第６辺とを備え、前記第５辺の長さは、前記第６辺の長さと同じである、ことを特徴とする請求項３に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項5】

前記第１辺の長さは、前記第３辺の長さよりも長く、前記第１辺の長さは、前記第５辺の長さよりも長く、前記第３辺の長さは、前記第５辺の長さ以上である、ことを特徴とする請求項４に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項6】

前記第５辺の長さと前記第３辺の長さとの比が１：１～１：１．５である、ことを特徴とする請求項５に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項7】

前記第１辺の長さ及び前記第２辺の長さは、５．０～１６．０ｍｍである、ことを特徴とする請求項５に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項8】

前記第３辺の長さ及び前記第４辺の長さは、３．５～９．５ｍｍである、ことを特徴とする請求項５に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項9】

前記第５辺の長さ及び前記第６辺の長さは、２．９５～９．０ｍｍである、ことを特徴とする請求項５に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項10】

前記圧電薄板は、少なくとも１つの圧電薄板角部を有し、前記少なくとも１つの圧電薄板角部が円角形状であり、円角形状の角Ｒが２．０ｍｍよりも小さく、前記圧電薄板は、少なくとも１つの非円角形状の圧電薄板角部を有する、ことを特徴とする請求項３に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項11】

前記圧電厚板は、少なくとも１つの圧電厚板角部を有し、前記少なくとも１つの圧電厚板角部が円角形状であり、円角形状の角Ｒが２．０ｍｍよりも小さい、ことを特徴とする請求項３に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項12】

前記圧電厚板は圧電厚板の厚さを有し、前記圧電厚板の厚さが０．０５～０．５ｍｍである、ことを特徴とする請求項１１に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項13】

前記圧電シートは、４つの圧電シート角部を有し、前記圧電シート角部が直角形状である、ことを特徴とする請求項３に記載の流体輸送アクチュエータ。

【請求項14】

前記圧電薄板は圧電薄板の厚さを有し、前記圧電薄板の厚さが０．０５～０．２ｍｍである、ことを特徴とする請求項１３に記載の流体輸送アクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体輸送アクチュエータに関し、特に、異なる金属材料の構成要素で構成された流体輸送アクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の流体輸送アクチュエータは、複数の機械的な構成要素を組み立て構成されており、装置全体の体積を減少して薄型化の目標を達成するために、各機械的な構成要素を小型化及び薄型化にすることを採用している。しかし、機械部品の小型化後は、寸法を精確に制御することは容易でなく、また、組立精度を維持するのも困難となるため、製品の歩留まり又は流体流量が不安定などの問題が生じる場合がある。また、機械部品が小型化されることにつれて、動作時、単一素材で構成された流体輸送アクチュエータの構造的靭性が不十分であり、干渉及び駆動点の認識が不明確などの問題が生じる場合もある。

【0003】

また、従来の流体輸送アクチュエータでは、輸送された流体が効果的に収集できないか、構成要素の寸法が小さすぎることによる流体推進力及び流体供給流量が不十分などの問題も生じる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、流体輸送アクチュエータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明によって提供される流体輸送アクチュエータは、サイレンシングジェットオリフィスシートと、チャンバーフレームと、アクチュエータと、絶縁フレームと、導電性フレームとを備え、前記サイレンシングジェットオリフィスシートは、サイレンシングシートと、サスペンションシートと、中空孔とを備え、前記サスペンションシートが屈曲振動（折れ曲がるような振動）できる。前記サスペンションシートの中央部に、前記中空孔が設けられ、前記サイレンシングシートは、前記サスペンションシートの中央部に設けられた前記中空孔を覆うように配置され、前記チャンバーフレームは、前記サスペンションシートと重ね合わせるように配置され、前記アクチュエータは、前記チャンバーフレームと重ね合わせるように配置され、前記アクチュエータは、電圧印加によって屈曲振動し、前記アクチュエータは圧電薄板ピンを有し、前記絶縁フレームは、前記アクチュエータと重ね合わせるように配置され、前記導電性フレームは、前記絶縁フレームと重ね合わせるように配置され、且つ、導電性フレームピンを有し、前記アクチュエータと前記チャンバーフレームと前記サイレンシングジェットオリフィスシートとで共振チャンバーが形成され、前記アクチュエータは、前記サイレンシングジェットオリフィスシートの共振を駆動させることで、前記サイレンシングジェットオリフィスシートの前記サスペンションシートが往復振動変位して、流体輸送を実現する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１角度から見た本発明の流体輸送アクチュエータの分解図である。

【図2】第２角度から見た本発明の流体輸送アクチュエータの分解図である。

【図3】本発明の流体輸送アクチュエータの正面図である。

【図4】本発明の流体輸送アクチュエータの背面図である。

【図5】図３に示す流体輸送アクチュエータの寸法を理解するための符号を示す図である。

【図6】図３に示す流体輸送アクチュエータの４つの角部の符号を示す図である。

【図7】図６に示す流体輸送アクチュエータのＡ－Ａ接線の断面図である。

【図8】図３に示す流体輸送アクチュエータの厚みを理解するための符号を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

本発明の特徴及び利点を具体化する実施形態は、以下の内容において詳細に説明する。本発明には、様々な変更を加えることが可能であるが、その変更が本発明の範囲から逸脱するものではない。また、以下の説明及び図面は、本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。

【0008】

本発明に関する図面において、左下に示す角方位（Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ）又は辺方位（Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、流体輸送アクチュエータの方向、各角部及び各辺を明確に定義・理解するためのものである。

【0009】

本発明に提供される流体輸送アクチュエータは、図１及び図２に示されている。流体輸送アクチュエータ２１は、サイレンシングジェットオリフィスシート２１１と、チャンバーフレーム２１２と、アクチュエータ２１３と、絶縁フレーム２１４と、導電性フレーム２１５とを備える。前記サイレンシングジェットオリフィスシート２１１は、サイレンシングシート２１１ａと、サスペンションシート２１１ｂと、中空孔２１１ｃとを備える。前記サスペンションシート２１１ｂが屈曲振動できる。前記サスペンションシート２１１ｂの中央部に、前記中空孔２１１ｃが設けられ、前記サイレンシングシート２１１ａが、前記サスペンションシート２１１ｂの中央部に設けられた前記中空孔２１１ｃを覆うように固定されている。前記チャンバーフレーム２１２は、前記サスペンションシート２１１ｂと重ね合わせるように配置されている。前記アクチュエータ２１３は、前記チャンバーフレーム２１２と重ね合わせるように配置され、前記アクチュエータ２１３は、電圧を印加すると往復屈曲振動する。前記アクチュエータ２１３には、圧電薄板ピン２１３ｅを備える。前記絶縁フレーム２１４は、前記アクチュエータ２１３と重ね合わせるように配置される。前記導電性フレーム２１５は、前記絶縁フレーム２１４と重ね合わせるように配置される。前記導電性フレーム２１５には、導電性フレームピン２１５ｅが設けられる。前記アクチュエータ２１３と前記チャンバーフレーム２１２と前記サイレンシングジェットオリフィスシート２１１との間に、共振チャンバーが形成されており、前記アクチュエータ２１３の駆動により、前記サイレンシングジェットオリフィスシート２１１が共振し、前記サイレンシングジェットオリフィスシート２１１の前記サスペンションシート２１１ｂを往復振動変位させる。これによって、流体輸送が実現できる。本発明の流体輸送アクチュエータ２１のアクチュエータ２１３は、圧電薄板２１３ａと、圧電厚板２１３ｂと、圧電シート２１３ｃとを備える。前記圧電薄板２１３ａは、前記チャンバーフレーム２１２と重ね合わせるように配置されている。前記圧電薄板ピン２１３ｅは、前記圧電薄板２１３ａの凸部である。前記圧電厚板２１３ｂは、前記圧電薄板２１３ａと重ね合わせるように配置される。前記圧電シート２１３ｃは、前記圧電厚板２１３ｂと重ね合わせるように配置される。前記圧電シート２１３ｃは、電圧を印加すると、前記圧電薄板２１３ａ及び圧電厚板２１３ｂが往復屈曲振動することを駆動させる。

【0010】

本発明の実施形態では、流体輸送アクチュエータ２１は、サイレンシングジェットオリフィスシート２１１と、チャンバーフレーム２１２と、アクチュエータ２１３と、絶縁フレーム２１４と、導電性フレーム２１５とを順に積み重ねたものである。サイレンシングジェットオリフィスシート２１１は、サイレンシングシート２１１ａと、サスペンションシート２１１ｂと、中空孔２１１ｃとを備える。サスペンションシート２１１ｂは、４つのサスペンションシート角部（Ｒ１Ｍ、Ｒ１Ｎ、Ｒ１Ｏ及びＲ１Ｐ）を有する。サスペンションシート２１１ｂが電力駆動により屈曲振動できる。サスペンションシート２１１ｂの中央部に、中空孔２１１ｃが設けられている。サイレンシングシート２１１ａは、サスペンションシート２１１ｂの中空孔２１１ｃの上方部に隣接する。チャンバーフレーム２１２は、４つのチャンバーフレーム角部（Ｒ２Ｍ、Ｒ２Ｎ、Ｒ２Ｏ及びＲ２Ｐ）を有する。チャンバーフレーム２１２は、サスペンションシート２１１ｂと重ね合わせるように配置されている。アクチュエータ２１３は、チャンバーフレーム２１２と重ね合わせるように配置される。アクチュエータ２１３は、圧電薄板２１３ａと、圧電厚板２１３ｂと、圧電シート２１３ｃとを備える。アクチュエータ２１３は、電圧印加により、往復屈曲振動する。アクチュエータ２１３は、圧電薄板ピン２１３ｅを有する。圧電薄板ピン２１３ｅは、圧電薄板２１３ａの凸部であり、電圧印加の接続のために用いられている。圧電薄板２１３ａは、チャンバーフレーム２１２と重ね合わせるように配置される。圧電厚板２１３ｂは、圧電薄板２１３ａと重ね合わせるように配置される。圧電シート２１３ｃは、圧電厚板２１３ｂと重ね合わせるように配置される。圧電シート２１３ｃは印加電圧により変形して、圧電薄板２１３ａ及び圧電厚板２１３ｂが往復屈曲振動することを駆動させる。絶縁フレーム２１４は、４つの絶縁フレーム角部（Ｒ４Ｍ、Ｒ４Ｎ、Ｒ４Ｏ及びＲ４Ｐ）を有する。絶縁フレーム２１４は、アクチュエータ２１３と重ね合わせるように配置され、すなわち、絶縁フレーム２１４は、アクチュエータ２１３の圧電薄板２１３ａと重ね合わせるように配置される。導電性フレーム２１５は、絶縁フレーム２１４と重ね合わせるように配置される。導電性フレーム２１５は、導電性フレームピン２１５ｅを備える。導電性フレームピン２１５ｅは、導電性フレーム２１５の凸部であり、電圧印加の接続のために用いられている。アクチュエータ２１３とチャンバーフレーム２１２とサイレンシングジェットオリフィスシート２１１との間は、共振チャンバーを形成し、アクチュエータ２１３の駆動により、サイレンシングジェットオリフィスシート２１１が共振し、サイレンシングジェットオリフィスシート２１１のサスペンションシート２１１ｂが往復振動変位する。これによって、流体輸送が実現する。

【0011】

本発明の流体輸送アクチュエータ２１では、圧電薄板２１３ａ及び圧電厚板２１３ｂは、異なる熱膨張係数、異なるたわみ度、異なる剛性を有する、ステンレス鋼でない金属である。

【0012】

圧電薄板２１３ａ及び圧電厚板２１３ｂは、異なる熱膨張係数を有するため、その異なる熱膨張係数の金属材料で構成されたアクチュエータ２１３は、共振周波数の重なり（共振周波数帯は重なりがあることによる干渉）を回避し、隣接する共振周波数による駆動周波数の干渉を防ぐことができる。また、アクチュエータ２１３の抵抗（インピーダンスまたはリアクタンス）が低減され、アクチュエータ２１３の動作効率を改善するための効果的な電気駆動を達成することができる。従来の単一素材（ステンレス鋼など）で構成されたアクチュエータは、マイクロブロワーアクチュエータを駆動する場合、強度や靭性が不足し、干渉を受けやすい。本発明の実施形態によって提供されるアクチュエータ２１では、圧電薄板２１３ａ又は圧電厚板２１３ｂの一方の材料がリン青銅であってもよく、圧電薄板２１３ａ及び圧電厚板２１３ｂは両方ともリン青銅であっても良い。両方ともリン青銅である場合、リン青銅の化学組成比が異なる。化学組成比が異なることによって、熱膨張係数、たわみ度及び剛性が異なる。

【0013】

図３及び図４は、図１及び図２に示す構成を組み立てた構造の概念図である。図５は、図３に示す要素の寸法を示す概念図である。本発明の流体輸送アクチュエータ２１では、圧電薄板２１３ａは、少なくとも１つの第１辺Ｌ３ａＷＹと、少なくとも１つの第２辺Ｌ３ａＸＺとを有し、第１辺Ｌ３ａＷＹの長さは、第２辺Ｌ３ａＸＺの長さと同じである。圧電厚板２１３ｂは、少なくとも１つの第３辺Ｌ３ｂＷＹと、少なくとも１つの第４辺Ｌ３ｂＸＺとを有し、第３辺Ｌ３ｂＷＹの長さは、第４辺Ｌ３ｂＸＺの長さと同じである。圧電シート２１３ｃは、少なくとも１つの第５辺Ｌ３ｃＷＹと少なくとも１つの第６辺Ｌ３ｃＸＺを有し、第５辺Ｌ３ｃＷＹの長さは、第６辺Ｌ３ｃＸＺの長さと同じである。

【0014】

圧電薄板２１３ａは、２つの第１辺Ｌ３ａＷＹと、２つの第２辺Ｌ３ａＸＺと、全部で４つの辺を有する。圧電薄板２１３ａは正方形であるが、これには限定されない。他の実施形態では、圧電薄板２１３ａが環形状、円形状、長方形状、又は多辺形状であっても良い。圧電厚板２１３ｂは、２つの第３辺Ｌ３ｂＷＹと、２つの第４辺Ｌ３ｂＸＺと、全部で４つの辺を有する。圧電厚板２１３ｂは正方形であるが、これには限定されない。他の実施形態では、圧電厚板２１３ｂが環形状、円形状、長方形状、又は多辺形状であっても良い。圧電シート２１３ｃは、２つの第５辺Ｌ３ｃＷＹと、２つの第６辺Ｌ３ｃＸＺと、全部で４つの辺を有する。圧電シート２１３ｃは正方形であるが、これには限定されない。他の実施形態では、圧電シート２１３ｃが環形状、円形状、長方形状、又は多辺形状であっても良い。導電性フレーム２１５が凸部を有しない（すなわち、導電性フレームピン２１５ｅを備えない）場合は、２つの第９辺Ｌ５ＷＹＢと、２つの第８辺Ｌ５ＸＺと、全部で４つの辺を有する。なお、凸部を備える導電性フレーム２１５の最も長い辺が第７辺Ｌ５ＷＹＡである。

【0015】

図６は、図３の４つの角部を示す符号を示す概念図である。本発明の流体輸送アクチュエータ２１では、前記圧電薄板２１３ａは、少なくとも１つの圧電薄板角部（Ｒ３ａＮ、Ｒ３ａＯ、又はＲ３ａＰ）を有し、前記圧電薄板角部が円角形状（ｆｉｌｌｅｔ）であり、円角形状の角Ｒが２．０ｍｍよりも小さい。圧電薄板２１３ａは、少なくとも１つの圧電薄板角部（Ｒ３ａＭ）を有し、前記圧電薄板角部（Ｒ３ａＭ）が非円角形状である。本発明の流体輸送アクチュエータ２１では、前記圧電厚板２１３ｂは、少なくとも１つの圧電厚板角部（Ｒ３ｂＭ、Ｒ３ｂＮ、Ｒ３ｂＯ、又はＲ３ｂＰ）を有し、前記圧電厚板角部（Ｒ３ｂＭ、Ｒ３ｂＮ、Ｒ３ｂＯ、又はＲ３ｂＰ）が円角形状であり、円角形状の角Ｒが２．０ｍｍよりも小さい。本発明の流体輸送アクチュエータ２１では、前記圧電シート２１３ｃは、４つの圧電シート角部（Ｒ３ｃＭ、Ｒ３ｃＮ、Ｒ３ｃＯ、及びＲ３ｃＰ）を有し、前記４つの圧電シート角部（Ｒ３ｃＭ、Ｒ３ｃＮ、Ｒ３ｃＯ、及びＲ３ｃＰ）が直角形状である。

【0016】

圧電シート２１３ｃは、４つの角部を有し、それぞれ、圧電シート角部Ｒ３ｃＭ、圧電シート角部Ｒ３ｃＮ、圧電シート角部Ｒ３ｃＯ、及び圧電シート角部Ｒ３ｃＰである。当該４つの角部が直角形状である。なお、圧電シート２１３ｃの４つの角部は、実需要に応じて変更することができ、例えば、当該４つの角部の一部又は全部を直角形状、斜角形状（ｂｅｖｅｌ）、又は多辺形状にしても良い。圧電厚板２１３ｂは、４つの角部を有し、それぞれ、圧電厚板角部Ｒ３ｂＭ、圧電厚板角部Ｒ３ｂＮ、圧電厚板角部Ｒ３ｂＯ、及び圧電厚板角部Ｒ３ｂＰである。当該４つの角部が円角形状であり、円角形状の角Ｒが２．０ｍｍよりも小さい。なお、圧電厚板２１３ｂの４つの角部は、実需要に応じて変更することができ、例えば、当該４つの角部の一部又は全部を直角形状、斜角形状、又は多辺形状にしても良い。圧電薄板２１３ａは、４つの角部を有し、それぞれ、圧電薄板角部Ｒ３ａＭ、圧電薄板角部Ｒ３ａＮ、圧電薄板角部Ｒ３ａＯ、及び圧電薄板角部Ｒ３ａＰである。なお、圧電薄板２１３ａの圧電薄板角部Ｒ３ａＭが斜角形状であり、圧電薄板角部Ｒ３ａＮ、圧電薄板角部Ｒ３ａＯ及び圧電薄板角部Ｒ３ａＰは、円角形状であり、円角形状の角Ｒが２．０ｍｍよりも小さい。圧電薄板２１３ａの４つの角部は、実需要に応じて変更することができ、例えば、当該４つの角部の一部又は全部を直角形状、斜角形状、又は多辺形状にしても良い。導電性フレーム２１５は、４つの角部を有し、それぞれ、導電性フレーム角部Ｒ５Ｍ、導電性フレーム角部Ｒ５Ｎ、導電性フレーム角部Ｒ５Ｏ、及び導電性フレーム角部Ｒ５Ｐである。なお、導電性フレーム２１５の導電性フレーム角部Ｒ５Ｍは斜角形状であり、導電性フレーム角部Ｒ５Ｎ、導電性フレーム角部Ｒ５Ｏ及び導電性フレーム角部Ｒ５Ｐは円角形状であり、円角形状の角Ｒが２．０ｍｍよりも小さい。導電性フレーム２１５の４つの角部は、実需要に応じて変更することができ、例えば、当該４つの角部の一部又は全部を直角形状、斜角形状、又は多辺形状にしても良い。

【0017】

図７は、図６の接線Ａ－Ａの断面図である。図８は、図６に示す圧電薄板２１３ａ、圧電厚板２１３ｂ、圧電シート２１３ｃの分解構造の寸法を示す図である。本発明の流体輸送アクチュエータ２１では、第１辺Ｌ３ａＷＹの長さは第３辺Ｌ３ｂＷＹの長さよりも長い。第１辺Ｌ３ａＷＹの長さは第５辺Ｌ３ｃＷＹの長さよりも長い。第３辺Ｌ３ｂＷＹの長さは第５辺Ｌ３ｃＷＹの長さ以上である。本発明の流体輸送アクチュエータ２１では、第１辺Ｌ３ａＷＹの長さ及び第２辺Ｌ３ａＸＺの長さが５．０～１６．０ｍｍである。本発明の流体輸送アクチュエータ２１では、第３辺Ｌ３ｂＷＹの長さ及び第４辺Ｌ３ｂＸＺの長さが３．５～９．５ｍｍである。本発明の流体輸送アクチュエータ２１では、第５辺Ｌ３ｃＷＹの長さ及び第６辺Ｌ３ｃＸＺの長さが２．９５～９．０ｍｍである。

【0018】

すなわち、圧電薄板２１３ａの第１辺Ｌ３ａＷＹの長さは、圧電厚板２１３ｂの第３辺Ｌ３ｂＷＹの長さよりも長く、且つ、圧電シート２１３ｃの第５辺Ｌ３ｃＷＹの長さ以上である。なお、本発明の実施形態では、圧電薄板２１３ａの第１辺Ｌ３ａＷＹの長さは第２辺Ｌ３ａＸＺの長さと同じであり、圧電厚板２１３ｂの第３辺Ｌ３ｂＷＹの長さは第４辺Ｌ３ｂＸＺの長さと同じであり、圧電シート２１３ｃの第５辺Ｌ３ｃＷＹの長さは第６辺Ｌ３ｃＸＺの長さと同じであり、導電性フレーム２１５の第９辺Ｌ５ＷＹＢの長さは第８辺Ｌ５ＸＺの長さと同じであるが、これには限定されない。他の実施形態では、圧電薄板２１３ａの第１辺Ｌ３ａＷＹの長さは、第２辺Ｌ３ａＸＺの長さと異なっても良く、圧電厚板２１３ｂの第３辺Ｌ３ｂＷＹの長さは、第４辺Ｌ３ｂＸＺの長さと異なっても良く、圧電シート２１３ｃの第５辺Ｌ３ｃＷＹの長さは、第６辺Ｌ３ｃＸＺの長さと異なっても良く、導電性フレーム２１５の第９辺Ｌ５ＷＹＢの長さは、第８辺Ｌ５ＸＺの長さと異なっても良い。本発明の実施形態では、圧電厚板２１３ｂの第３辺Ｌ３ｂＷＹの長さ及び第４辺Ｌ３ｂＸＺの長さは、８．４０ｍｍであり、圧電薄板２１３ａの第１辺Ｌ３ａＷＹの長さ及び第２辺Ｌ３ａＸＺの長さは、１２．８０ｍｍであり、導電性フレーム２１５の第７辺Ｌ５ＷＹＡの長さは、１５．２０ｍｍである。なお、これには限定されない。他の実施形態では、第１辺Ｌ３ａＷＹ、第２辺Ｌ３ａＸＺ、第３辺Ｌ３ｂＷＹ、第４辺Ｌ３ｂＸＺ、第５辺Ｌ３ｃＷＹ、第６辺Ｌ３ｃＸＺ、第７辺Ｌ５ＷＹＡ、第８辺Ｌ５ＸＺ及び第９辺Ｌ５ＷＹＢの長さは、実需要に応じて調整することができる。

【0019】

本発明の流体輸送アクチュエータは、第５辺Ｌ３ｃＷＹの長さと第３辺Ｌ３ｂＷＹの長さの比は、１：１～１：１．５である。すなわち、圧電シート２１３ｃの第５辺Ｌ３ｃＷＹの長さは、第３辺Ｌ３ｂＷＹの長さ以下である。

【0020】

本発明の流体輸送アクチュエータでは、前記圧電厚板２１３ｂは、圧電厚板の厚さＴ３ｂを有し、前記圧電厚板の厚さＴ３ｂが０．０５～０．５ｍｍである。本発明の流体輸送アクチュエータでは、前記圧電薄板２１３ａは圧電薄板の厚さＴ３ａを有し、前記圧電薄板の厚さＴ３ａが０．０５～０．２ｍｍである。アクチュエータ２１３の厚さは、圧電薄板２１３ａの圧電薄板の厚さＴ３ａと、圧電厚板２１３ｂの圧電厚板の厚さＴ３ｂと、圧電シート２１３ｃの圧電シートの厚さＴ３ｃの和である。圧電厚板の厚さＴ３ｂが０．０５～０．５ｍｍであり、圧電薄板の厚さＴ３ａが０．０５～０．２ｍｍであり、圧電厚板の厚さＴ３ｂは圧電薄板の厚さＴ３ａよりも厚い。

【0021】

上述したように、本発明によって提供される流体輸送アクチュエータは、異なる熱膨張係数、異なる程度のたわみ、および異なる剛性を有する金属で構成されたアクチュエータの圧電薄板及び圧電厚板を備えることによって、従来の単一素材の流体輸送アクチュエータの動作抵抗を改善し、隣接する共振終発によって引き起こされる駆動周波数の干渉を回避するとともに、リン青銅材料で構成され、構造強度と靭性を強化し、圧電厚板の丸角構造の設計によって圧電薄板への物理的損傷の影響を低減する効果を奏することができる。

【0022】

本発明は、当業者によって様々な形態に変更することができるが、それらのいずれも、本発明の特許請求の範囲に含まれている。

【符号の説明】

【0023】

２１：流体輸送アクチュエータ
２１１：サイレンシングジェットオリフィスシート
２１１ａ：サイレンシングシート
２１１ｂ：サスペンションシート
２１１ｃ：中空孔
２１２：チャンバーフレーム
２１３：アクチュエータ
２１３ａ：圧電薄板
２１３ｂ：圧電厚板
２１３ｃ：圧電シート
２１３ｅ：圧電薄板ピン
２１４：絶縁フレーム
２１５：導電性フレーム
２１５ｅ：導電性フレームピン
Ａ－Ａ：接線
Ｌ３ａＷＹ：第１辺
Ｌ３ｂＷＹ：第３辺
Ｌ３ｃＷＹ：第５辺
Ｌ３ａＸＺ：第２辺
Ｌ３ｂＸＺ：第４辺
Ｌ３ｃＸＺ：第６辺
Ｌ５ＸＺ：第８辺
Ｌ５ＷＹＡ：第７辺
Ｌ５ＷＹＢ：第９辺
Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ：角方位
Ｒ１Ｍ、Ｒ１Ｎ、Ｒ１Ｏ、Ｒ１Ｐ：サスペンションシート角部
Ｒ２Ｍ、Ｒ２Ｎ、Ｒ２Ｏ、Ｒ２Ｐ：チャンバーフレーム角部
Ｒ３ａＭ、Ｒ３ａＮ、Ｒ３ａＯ、Ｒ３ａＰ：圧電薄板角部
Ｒ３ｂＭ、Ｒ３ｂＮ、Ｒ３ｂＯ、Ｒ３ｂＰ：圧電厚板角部
Ｒ３ｃＭ、Ｒ３ｃＮ、Ｒ３ｃＯ、Ｒ３ｃＰ：圧電シート角部
Ｒ４Ｍ、Ｒ４Ｎ、Ｒ４Ｏ、Ｒ４Ｐ：絶縁フレーム角部
Ｒ５Ｍ、Ｒ５Ｎ、Ｒ５Ｏ、Ｒ５Ｐ：導電性フレーム角部
Ｔ３ａ：圧電薄板の厚さ
Ｔ３ｂ：圧電厚板の厚さ
Ｔ３ｃ：圧電シートの厚さ
Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ：辺方位

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】