本発明は、ピエゾアクチュエータであって、圧電層とその間に配置された内部電極（２，３）とから成る多層構造と、内部電極（２，３）の、外部電極（４）を介した交互の側方のコンタクト形成部とが設けられており、該コンタクト形成部を介して電圧が供給可能であり、外部電極（４）が少なくとも点状にその都度の内部電極（２，３）にコンタクト形成されており、コンタクト形成部の間に、伸張可能な領域が位置するようになっている形式のものに関する。外部電極（４）はその都度成形部分（５）と単線（６）とから成っており、単線（６）は層に対して平行に延びてその都度の内部電極（２，３）とコンタクト形成されており、コンタクト形成部と成形部分（５）との間の単線（６）および／または成形部分（５）の領域は、伸張負荷可能なゾーンである。
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外形寸法の増加を避けつつ、振動振幅が大きく、共振周波数の調整が可能であり、高信頼性を有する圧電アクチュエータを提供する。
圧電アクチュエータは、電界の状態に応じて少なくとも対向する２つの面が伸縮運動をする圧電体３ａを有する圧電素子１ａと、圧電素子１ａを２つの面の少なくともいずれかで拘束する拘束部材２１ａと、拘束部材２１ａの周囲に設けられた支持部材４ａと、両端の各々を拘束部材２１ａと支持部材４ａとに固定され、拘束される面と略平行な方向に曲げの中立軸を有する複数のはり部材２２ａとを有する。
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タイヤはエネルギー蓄積装置（例えばコンデンサー）に結合された圧電撓み素子（３１３）を含む。圧電撓み素子は、前記タイヤの半径方向（Ｅ）に直交する平面に実質的に沿って位置し、圧電素子の第１端部（３１５）がハウジングに拘束されるように、ハウジング（３１１）内に片手持ち状に取り付けられる。ローディング質量（３１２）が圧電撓み素子の第２端部（３１６）に結合される。圧電素子の制限された撓みを許すために、小さなギャップ（３１４）がハウジングの内壁とローディング質量の外面との間に形成される。圧電を含むハウジングは、タイヤのトレッド領域に対応するタイヤ部分に、好ましくはタイヤの内面に、取り付けられる。圧電素子は、タイヤが回転するときに半径方向加速度の作用のもとで撓む。ローディング質量及びギャップは、ａ）タイヤが低速で回転するとき、実質的にタイヤの完全な１回転の間、撓み素子の小実体振動が得られ、ｂ）圧電素子を含むタイヤ部分が実質的に接触パッチを通過する間だけ、撓み素子の大実体振動が得られるように、選択される。タイヤ内に含まれる電子装置に給電するために充分な電力が、圧電素子の長い耐久性と共に、得られる。
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電子装置は、電極層の少なくとも一つが独立に制御できる分離した電極に構造化される、第１及び第２電極層（１１、１３）の間にピエゾ電気層（１２）を備えるピエゾ電気素子を有するマイクロ電気機械スイッチ（ＭＥＭＳ）を含む。
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マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）素子（１０１）は、基板（３０）上にある第１電極（３１）と、可動要素（４０）とを有する。これは、少なくとも部分的に第１電極（３１）に重なり、圧電アクチュエータを有する。可動要素（４０）は、ギャップにより基板（３０）から隔てられる第１位置と第２位置との間で、駆動電圧を印加することにより基板（３０）から及び基板（３０）に向かって移動可能である。ここで、上記圧電アクチュエータは、反対の表面にそれぞれ第２及び第３電極（２１，２２）を備えた圧電層（２５）を有する。該第２電極（２１）は基板（３０）に面し、該第３電極（２２）はＭＥＭＳ素子（１０１）の入力電極を形成し、かくして、ＭＥＭＳ素子（１０１）間の電流経路は、上記圧電層（２５）及び調整可能なギャップを有する。
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【解決手段】反射面の光学的位相を制御するための横電気変位型アクチュエータアレイ48aは、支持構造54aと、それぞれ支持構造54a上の基端から伸びて遠位の末端に至る複数の電気変位型アクチュエータ素子50a、52a、72、74とを有する。アクチュエータ素子の各々は、その基端又は末端へ向かう方向の横方向歪軸線ｄ₃₁に沿って延在させた少なくとも１個のアドレス可能電極80、82、84とそのアドレス可能電極から隔てた少なくとも１個の共通電極88、90、92、94とを有する。また、複数のアクチュエータ素子の末端上に載せる取り付け面98と反射面102とを有する反射部材100を有する。更に、アドレス可能電極及び共通電極に電圧を印加してアドレスに応じたアクチュエータ素子50a、52a、72又は74に横方向歪を誘起させ且つそのアクチュエータ素子に応じた反射面102に光学的位相変化を生じさせる複数のアドレス可能接点86と少なくとも１個の共通接点96とを有する。 （もっと読む）

電気機械モータ（１０）において、細長い電気機械駆動要素（３０）が、キャリア（１５０）に、機械的に、且つ、好ましくは電気的に取り付けられる。ばね（５４）が、キャリア（１５０）の裏側を枢動点（１５２）にて押すことにより電気機械駆動要素（３０）に力を加えるように配置されている。キャリア（１５０）は、前記要素の長手方向に平行な軸を中心に枢動点（１５２）の周りを枢動することが可能にされている。これにより、電気機械駆動要素（３０）は浮動するように浮かせられる。電気機械駆動要素（３０）は、前記長手方向に対して垂直なストロークを有する曲げ運動をもたらすように配置されている。枢動点（１５２）、キャリア（１５０）と電気機械駆動要素（３０）との間の機械的ジョイント（１５１）、及び、好ましくは、電気機械要素（３０）の曲げ運動の節点（１５５）が、前記要素の長手方向に対して垂直の共通の面に配置される。一実施形態において、電気機械駆動要素には金属被覆領域（３２）が設けられ、この領域（３２）にキャリア（１５０）がはんだ付けされる。これらの金属被覆領域（３２）は、電気機械駆動要素（３０）の長手方向側部に設けられる。金属被覆領域は、好ましくは表面実装技術を用いて、フレキシブルプリント基板の取付けパッドにはんだ付けされ、又は他の方法、例えば接着により固定される。
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本発明は、電気機械アクチュエータの１つまたは複数の要素における熱膨張率の差を補償する方法を含む。電気機械アクチュエータは、圧電セラミック多層アクチュエータ（ＣＭＡ）およびＣＭＡの運動を増幅する機構など、１つまたは複数の要素を含むことができる。ＣＭＡと増幅機構の材料の熱膨張率または熱膨張係数値ＣＴＥの差により、周囲温度が変化する際に、２つの構成要素のサイズが、異なる率で変化することがある。増幅機構は、ＣＭＡの運動の大きな増幅を提供するので、温度による構成要素のサイズの相対変化は、増幅機構によってＣＭＡの運動として変換することができる。これにより、増幅機構が大きく運動することがある。異なるＣＴＥ値を有する要素で増幅機構の機械要素を置き換えることにより、材料のＣＴＥの差が大きく低減され、それにより、増幅機構の熱誘起運動が低減される。さらに、使用される材料および熱補償のために増幅デバイスの置換え要素を相互接続する手段は、ＣＭＡ支持体構造の高度な剛性を維持することができるが、その理由は、支持体構造は、ＣＭＡの運動および力を増幅機構に伝達し、ならびに、圧縮前負荷をＣＭＡに加えるからである。さらに、必要な熱補償の程度を調節するために、全設計プロセスの追加部分として、高レベルの圧縮前負荷力を使用することができる。
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両持ち状態の梁を有し、初期状態での絶対位置の制御性に優れた変位素子を提供する。複数の機能材料層（１３〜１６）を厚み方向に積層した構造を有する梁（１２）において、その有効撓み部分（２５）の中央部（２６）に、厚み付与部材（２７）を配置するとともに、有効撓み部分（２５）を、第１の支点（２３）と第２の支点（２４）との垂直二等分面（２８）に関して対称とし、第１の片側撓み部分（３０）については、第１の支点（２３）と第１の内端（２９）との垂直二等分面（３１）に関して対称とし、第２の片側撓み部分（３３）については、第２の支点（２４）と第２の内端（３２）との垂直二等分面（３４）に関して対称とする。 （もっと読む）

本体（２０）に蠕動作動要素（３０）を配置する。蠕動作動要素（３０）は、電気機械材料の容積（３４Ａ−Ｇ）から成り、選択的に寸法を変化すべく配置する。その変化は、限定的な蠕動部（４０）において、蠕動作動要素（３０）の主運動方向（９０）に発生する。容積（３４Ａ−Ｇ）を活性化する電圧信号を変化させると、蠕動部（４０）は蠕動作動要素（３０）に沿って移動する。それにより、蠕動作動要素と相互作用する本体（２０）は、蠕動作動要素（３０）に対して変位する。蠕動部（４０）の長さは、蠕動作動要素（３０）の全長の半分未満であることが好ましく、さらに短かければより好ましい。また蠕動作動要素（３０）は、本体（２０）と相互作用する表面（３２）が蠕動部（４０）において本体から離れるよう配置することが好ましい。 （もっと読む）