[發明專利]致動器支承結構及泵裝置

有效

• 申請號: 201280003193.5
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN103140674A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 平田篤彥;兒玉幸治;大森健太
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: F04B9/00
• 分類號: F04B9/00;H01L41/09
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

技術領域

本發明涉及對進行彎曲振動的致動器進行支承的致動器支承結構、以及包括該致動器支承結構來輸送流體的泵裝置。

背景技術

對于燃料電池系統的空氣輸送用等，已開發有使用進行彎曲振動的致動器來控制流體的流動的薄型的泵裝置（例如，參照專利文獻1）。

圖1是說明現有的泵裝置的結構例及其動作的圖。

泵裝置100包括：由振動板111及壓電元件112所構成的致動器110；以及與振動板111接近且相對配置的相對板101。振動板111為金屬制，整個外周部固定在相對板101上。壓電元件112被粘貼在振動板111的中央部。相對板101在與致動器110的中央相對的位置上形成有第一開口102，在偏離致動器110的壓電元件112并相對的位置上形成有第二開口103。該泵裝置中，若將規定頻率的電壓施加于壓電元件112，則振動板111以三階諧振模態進行諧振，在振動板111上，與第一開口102相對的部分和與第二開口103相對的部分朝相反的方向彎曲變形。通過重復該彎曲變形，泵裝置100從第一開口102及第二開口103中的一個開口吸入流體，從另一個開口排出流體。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開WO2008／069264公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

對于泵裝置安裝對象的電子設備始終要求小型化，對泵裝置也要求在不使泵能力（流體壓力和流量）下降的前提下小型化。此外，電子設備中，對電源電壓也要求低電壓化，對泵裝置也要求驅動電壓的低電壓化。然而，泵裝置具有越是小型化、越是將驅動電壓低電壓化則泵能力越是下降的趨勢，因此，小型化和驅動電壓的低電壓化存在極限。

因此，本發明的第一目的在于提供一種小型、高度低、泵能力較高的泵裝置。

此外，本發明的第二目的在于提供一種適合于這樣的泵裝置的結構的致動器支承結構。

解決技術問題所采用的技術方案

（1、2）本發明的致動器支承結構包括致動器、側壁、及彈性支承部。此外，本發明的泵裝置包括致動器、殼體、及彈性支承部，殼體通過設置側壁和相對壁而構成。致動器呈板狀，從主面的中心到外周進行彎曲振動。側壁圍住致動器的外周的外側。相對壁與致動器的主面接近地相對，并在與致動器相對的區域的中心或中心附近設置供流體流入的流路孔而構成。

上述彈性支承部包括梁部、致動器連結部、及側壁連結部而構成，并使致動器彈性支承在側壁上。梁部在致動器與側壁之間的間隙中在沿著致動器的外周的方向上延伸。致動器連結部將梁部與致動器相連結。側壁連結部在沿著致動器的外周的方向上設置在偏離致動器連結部的位置上，并將梁部與側壁相連結。

根據上述結構，致動器的外周部經由彈性支承部彈性支承在殼體等的側壁上，因此，如圖1所示的結構那樣，致動器的外周部未被固定，致動器的外周部能發生位移。此外，構成彈性支承部的梁部在沿著致動器外周的方向上延伸，并使致動器連結部和側壁連結部錯開地進行配置，因此，能使梁部構成為呈近似直線狀或近似圓弧狀，即使不是將梁部進行折返的結構，也能確保梁部長度。因此，基本上無需使振動板小型化（小面積化），能擴大梁部長度的設定范圍。

（3）優選在上述泵裝置的結構中，所述梁部構成為在將所述側壁連結部作為固定部時的固有振動的波腹附近的位置上經由所述致動器連結部與所述致動器相連結，所述固有振動的固有振動頻率構成為與所述致動器的固有振動頻率相一致。

（4）優選在上述結構中，兩個所述側壁連結部與所述梁部的兩端相連結，所述致動器連結部與所述梁部的兩端間的中央相連結。

（5）優選在上述結構中，所述梁部伴隨所述致動器的彎曲振動而發生的振動是一階諧振模態的振動。

（6）優選在上述泵裝置的結構中，所述致動器呈圓板狀。

（7）優選在上述泵裝置的結構中，所述相對壁包括設置在所述流路孔的外周的能彎曲振動的薄壁部、以及設置在所述薄壁部的外周的厚壁部。

發明的效果

（1、2）根據本發明，致動器的外周部隨著彎曲振動能發生位移，能防止致動器的彎曲振動因受到來自側壁部的約束而衰減，能增大彎曲振動的振幅。通過增大致動器的彎曲振動的振幅，在泵裝置中，即使驅動電壓較低，也能高效地獲得流體壓力和流量。