压电振动体及其制造方法以及具有该压电振动体的机器技术

一种压电振动体，具有基体部件和粘贴设在该基体部件平面上的压电元件，并使多个振动模式的共振点相互接近，其特征在于，在所述基体部件和所述压电元件之间设置粘接层，该粘接层的固化后的肖氏Ｄ硬度在常温下大于等于８０ＨＳ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有基体部件和粘贴设在该基体部件上的压电元件并在多个振动模式的共振点附近使压电元件振动的压电振动体及其制造方法以及具有该压电振动体的机器。
技术介绍
作为随着压电元件的变位而振动的所谓压电振动体，已有在平板状基体部件(加强板)的两面粘贴设置压电元件构成压电振动体，作为压电驱动器来工作的产品(例如，特开2000-333480号公报)。在该压电驱动器中，向压电元件施加交流电压，则压电驱动器整体和基体部件一起振动来驱动被驱动体。此时，通过预先设定形状和尺寸比，可以获得沿着压电元件的纵长方向的纵向振动和在与纵向振动正交的方向弯曲的弯曲振动的多个振动模式进行组合的振动。由此，压电驱动器可以高效地驱动被驱动体。在这种结构的压电驱动器中，利用压电元件的振动使基体部件振动，所以为了获得良好的振动，压电元件和基体部件的粘接状态是非常重要的。例如，如果过度加厚压电元件和基体部件之间的粘接层，则压电元件的振动不能良好地传递给基体部件，致使压电驱动器的振动出现衰减。另外，如果粘接层的厚度或粘接剂的材质有偏差，则导致振动衰减特性不同，在多个压电驱动器之间产生振动特性的偏差。结果，由于粘接层的品质偏差，致使难以制造品质稳定的压电驱动器。特别是，在通过适当设定形状和尺寸来使多个振动模式的共振点相互接近的压电驱动器中，通过将这些振动模式进行组合，例如可以设定圆形轨迹或椭圆形轨迹等的各种各样的振动轨迹。这种压电驱动器通过在多个振动模式的共振频率附近使压电驱动器振动，可以最高效地驱动被驱动体。但是，如前面所述，如果粘接层的品质有偏差，则多个振动模式的共振频率产生偏差，使得驱动频率的压电驱动器的各振动模式的振幅比不同，导致振动特性发生变化。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是，提供一种可以降低振动损耗的压电振动体及其制造方法，以及使用该压电振动体的机器。本专利技术的第二目的是，提供一种可以降低振动特性的偏差的压电振动体及其制造方法，以及使用该压电振动体的机器。本专利技术的压电振动体，具有基体部件和粘贴设在该基体部件平面上的压电元件，并使多个振动模式的共振点相互接近，其特征在于，在基体部件和压电元件之间设置粘接层，该粘接层固化后的肖氏D硬度在常温下大于等于80HS。在基体部件和压电元件之间设置粘接层，用多个振动模式的共振点附近的频率向压电元件施加电压时，压电元件反复变位并振动。伴随该振动，基体部件通过粘接层也振动，压电振动体整体振动并描画出组合了多个振动模式的振动轨迹。例如，把该压电振动体用作压电驱动器时，通过压电振动体的振动来驱动被驱动体。根据该专利技术，基体部件和压电元件之间的粘接层的硬度被设定为合适值，所以良好地防止压电元件的振动被粘接层吸收，将振动良好地传递给基体部件，由此使压电振动体的整体良好地进行振动。因此，可以降低压电振动体的振动损耗，实现本专利技术的第一目的。另外，如果粘接层的固化后的肖氏D硬度小于80HS，则压电元件的振动容易被粘接层吸收，导致振动衰减。所以，不能减小压电振动体的振动损耗。在本专利技术中，粘接层优选由单液相无溶剂型环氧树脂制成。根据该专利技术，粘接层是单液相无溶剂型，所以不需混合即形成均匀的粘接层。并且，也不需要为了混合而进行搅拌，所以能够防止进入空气。在以往使用需要搅拌的双液相型粘接剂的情况下，如果空气进入到粘接层，有时产生例如为了固化粘接层而加热时由于空气膨胀导致压电振动体破损的情况。另外，由于进入空气而不能获得充分的粘接强度，压电振动体振动时的应力集中在进入空气的孔部分，有时粘接层会剥离，压电振动体的寿命缩短。根据本专利技术，不会产生这种问题，批次之间的粘接层的品质不易出现偏差。因此，由于基体部件和压电元件的粘接性能均匀，所以即使在多个振动模式的共振点附近使压电振动体振动时，也能降低多个振动模式的振幅比的偏差。由此，压电振动体之间的振动特性的偏差减小，又可以获得所期望的振动轨迹。由此实现本专利技术的第二目的。并且，由于省略了混合作业，所以可以以低成本制造。本专利技术的压电振动体的制造方法是具有基体部件和粘贴设在该基体部件平面的压电元件并使多个振动模式的共振点相互接近的压电振动体的制造方法，其特征在于，具有使设置在基体部件和压电元件之间的粘接剂成形为规定厚度的粘接层的粘接层成形步骤；把在粘接层成形步骤中成形的粘接层转印到压电元件上的粘接层转印步骤；把转印有粘接层的压电元件粘贴设在基体部件或不同的压电元件上的压电元件粘贴步骤。根据本专利技术，通过粘接层成形步骤形成粘接剂的厚度均匀的粘接层。把该粘接层转印到压电元件上，把该压电元件粘贴设在基体部件或其他压电元件上，所以能够制造具有均匀厚度的粘接层的压电振动体。由此，压电振动体的振动特性的偏差减小。在本专利技术中，粘接层成形步骤优选具有粘接层厚度调整步骤，把粘接层转印到厚度调整用转印部件上，利用其转印次数来调整粘接层的厚度。根据本专利技术，通过粘接层厚度调整步骤把粘接层转印到厚度调整用转印部件上，使粘接层的厚度成为转印前的大约一半。通过将该转印反复进行规定次数，把粘接层调整为所期望的厚度。这在粘接层成形步骤中用于成形出厚度难以控制的较薄粘接层时特别有效，由此容易控制粘接层的厚度，可以成形出更薄的粘接层。在本专利技术中，优选在压电元件粘贴步骤之后，具有在加热状态且加压状态下使粘接层固化的粘接层固化步骤。根据本专利技术，在加热状态下使粘接层固化，因此可以使粘接层在更短时间内固化，并能够缩短压电振动体的制造时间。并且，在加压状态下使粘接层固化，因此可以提高基体部件和压电元件的粘接性。另外，在加压状态下压接基体部件和压电元件，但此时它们的粘接面在微观上具有分别与表面粗糙度相对应的凹凸，所以通过加压可以使这些凹凸相互接触粘接。由此，使粘接层形成于这些凹凸之间，粘接层的厚度依赖于基体部件和压电元件的粘接面的表面粗糙度。因此，可以利用基体部件和压电元件的粘接面粗糙度来容易地控制粘接层的厚度，减小粘接层的厚度偏差，使压电振动体的振动特性更加稳定。另外，在利用具有导通性的材料构成基体部件的情况下，能够与形成于压电元件的电极层良好接触，所以使两者可靠地电导通。这样，在向压电元件的厚度方向施加电压时，可以从基体部件获得一方端子，特别是在基体部件的两面粘贴设置压电元件等情况下，可以实现端子的共同化，使压电振动体的结构变得简单。在本专利技术中，优选在压电元件粘贴步骤之前，具有调整基体部件中粘贴压电元件的一面的表面粗糙度的表面粗糙度调整步骤。根据本专利技术，通过表面粗糙度调整步骤调整在基体部件的用于粘贴压电元件的粘贴面的表面粗糙度。因此，可以去除在基体部件的制造过程中产生的毛刺(かえり)等，防止因该毛刺造成的压电振动体的振动特性的恶化。并且，在基体部件的粘贴压电元件的粘贴面的表面粗糙度可以预先调整合适，所以与粘接层的粘接性提高，剥离强度也提高。并且，如前面所述，粘接层的厚度依赖于压电元件和基体部件的表面粗糙度，所以通过调整基体部件的表面粗糙度，能够可靠进行粘接层的厚度控制。由此粘接层的厚度偏差减小，压电振动体的振动特性更加稳定。在本专利技术中，优选与压电元件粘贴步骤同时或在压电元件粘贴步骤之后，具有确定基体部件和压电元件的相对位置的定位步骤。根据本专利技术，通过定位步骤规定基体部件和压电元件的相对位置，所以如果在该状态下使粘接层固化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：泽田明宏，赤羽秀弘，长滨玲子，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：