JPH0514857Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、複数枚の圧電素子片を重ね合わせ
てなる積層圧電素子へリード線を接続する積層圧
電素子のリード線接合構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より圧電素子としては、第４図に示すよう
な積層圧電素子がある。この積層圧電素子１は、
１つの圧電素子の変位が極めて小さいため、複数
枚の圧電素子片１ａを重ね合わせてより大きな変
位を得ようとするものであり、電極部２に電圧を
印加すると、縦方向の自由端が変位するようにな
つている。なお、図中３は内部電極である。

このような積層圧電素子は、現在、例えば第５
図に示すようなドツトプリンタのアクチユエータ
（印字ユニツト）に用いられている。

図において、４はＬ字型の枠体で、その長辺4l
には取付け孔４ａが穿設されている。

５は第１の作動杆で、その短辺５ｓは薄肉ヒン
ジ部（第１のヒンジ部）６を介して前記枠体４の
長辺4lに連結される。長辺5lは、例えばマルエー
ジング鋼（maraging steel）製の板ばね７（第
１の可撓部材）を介して第２の作動杆８の一端部
に取り付けられている。この第２の作動杆８は、
例えばマルエージング鋼製の板ばね（第２の可撓
部材）９を介して枠体４の短辺４ｓに取り付けら
れている。

１０は電歪部材としての積層圧電素子で、その
一端部は枠体４の短辺４ｓに固定部材１０ａとし
ての接続手段を介して取り付け、他端部は薄肉ヒ
ンジ部（第２のヒンジ部）１１を介して第１の作
動杆５の短辺５ｓに取り付けられている。１１ａ
は圧電素子１０と第２のヒンジ部１１との間に介
装される連結手段としての素子台である。

そして、積層圧電素子１０の活性部（歪の反復
の影響を受ける電極部）の下部、すなわち素子台
１１ａ近傍には、積層圧電素子１０に電圧を印加
するためのリード線L₁，L₂が取り付けられてい
る。

１２はワイヤーで、その一端部は前記第２の作
動杆８の先端部に固定されている。

このように構成されたアクチユエータにおい
て、積層圧電素子１０に電圧が印加されると、各
圧電素子が圧電効果により伸長するが、上部は枠
体４の短辺４ｓに取り付けられ固定状態であるた
め、積層圧電素子としては矢符Ａ方向に伸長する
こととなる。すると、第１の作動杆５が第１のヒ
ンジ部６を支点として時計方向に回転し、第２の
作動杆８は板ばね９を中心として時計方向に回転
して、例えば先端部のワイヤー１２を揺動駆動す
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のアクチユエータにあ
つては、積層圧電素子１０の側面部に位置する電
極部にリード線L₁，L₂を半田付けしていたため、
その際の熱が薄い電極部２を介して積層圧電素子
１０に伝達し、積層圧電素子１０の劣化や、内部
電極３……の破壊を招くという虞れがあつた。こ
のため、作業者には、積層圧電素子１０の内部電
極に高熱を与えないよう細心の注意を払いながら
迅速に作業を行なわなければならず、熟練を要し
た。

この考案は前記問題点に着目して成されたもの
で、積層圧電素子に高熱を伝導させることなくリ
ード線を電極部に接合することができ、熱による
内部電極の絶縁破壊や圧電素子の劣化を防止し得
る積層圧電素子におけるリード線接合構造の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、積層圧電素子の内部電極に接続さ
れる薄肉帯状の一対の電極部を前記積層圧電素子
の側面に設け、前記電極部にリード線を接合する
ようにした積層圧電素子のリード線接合構造にお
いて、前記両電極部両端のいずれか一方端に前記
積層圧電素子の両電極部より外方へ延出する延出
部を形成すると共に、前記積層圧電素子の延出部
の形成側の端部に延出部内面に沿う絶縁部材を固
着し、前記延出部上にリード線を接合させるよう
にしたものである。

〔作用〕

この考案において、リード線は積層圧電素子の
端部より突出した延出部に接合されるため、接合
時の高熱の大部分は延出部の内面に接する絶縁部
材に吸収され、殆ど積層圧電素子へは伝達されな
い。このため、接合時の熱による内部電極の絶縁
破壊や積層圧電素子の劣化等の発生を回避でき
る。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例を第１図ないし第３
図に基づき説明する。なお、前記従来例と同一部
分には同一符号を付し、その説明の詳細は省く。

図において、１３ａ，１３ｂは積層圧電素子１
０の両側面１０ａ，１０ｂに設けた薄肉帯状の電
極部で、積層圧電素子１０の各圧電素子片１０
Ａ，１０Ａ……間に介在させた電極１０１，１０
２……に交互に接続されている。また、この電極
部１３ａ，１３ｂには前記積層圧電素子１０の一
端部１０ｃより側方へ延出する延出部１３a₁，１
３b₁が形成されている。（第１図ａ参照）。１４は
前記積層圧電素子１０の一端部１０ｃに固着され
た絶縁部材で、例えば不活性セラミツク等より成
り、その両側面１４ａ，１４ｂは前記延出部１３
a₁，１３b₁の内面に接して両延出部１３a₁，１３
b₁を支持するようになつている（第１図ｂ参照）。

そして、上記構造に対し、２本のリード線L₁，
L₂の端部を電極部１３ａ，１３ｂの延出部１３
a₁，１３b₁の上にそれぞれ接合する（例えば半田
付け）。これにより、両リード線L₁，L₂の他端部
間に電圧を印加すれば、電極部１３ａ，１３ｂを
介して各内部電極１０１，１０２……間に電圧が
印加され、積層圧電素子１０にはＡ方向への歪が
生じる。

また、この実施例では、リード線L₁，L₂を取
り付けた後、第１図Ｃに示すようにリード線接合
部Ca，Cbの上面をエポキシ樹脂１５にて被覆し、
さらに第１図ｄに示すように積層圧電素子１０お
よび不活性セラミツクス１４上にシリコン系の耐
湿塗膜１６を形成してあるため、リード線接合部
Ca，Cbの強度を前記エポキシ樹脂１５，１５に
て増強することができると共に、吸湿性を有する
積層圧電素子１０から外気の湿気を遮断し、積層
圧電素子１０の吸湿による悪影響を防止し得るよ
うに成つている。

ところで、上記のように電極部１３ａ，１３ｂ
の延出部１３a₁，１３b₁にリード線L₁，L₂を半田
付けする場合、延出部１３a₁，１３b₁は当然高温
となるが、その熱の大部分は電極部１３ａ，１３
ｂの内面に接している絶縁部材１４に伝達・吸収
され、積層圧電素子１０へ伝達される熱は極めて
少量となる。このため、半田付け時の熱により、
内部電極１０１，１０２……の絶縁破壊や、積層
圧電素子１０の劣化等を防止することができる。
従つて、作業者は半田付け作業において、さほど
過熱状態に気をつかう必要がなく、作業の困難性
が緩和されると共に、製品の信頼性も大幅に向上
する。なお、上記積層圧電素子１０のリード線接
合構造は、前記両電極部両端のいずれか一方端に
設けるごとくする。

従つて、この積層圧電素子１０を前記従来例と
同様のアクチユエータに取り付ければ（第３図参
照）、積層圧電素子１０の歪によつてワイヤー１
２を揺動駆動することができる。但し、第３図に
おいてはリード線L₁，L₂は接続手段としての固
定部材１０ａ側にあるが、リード線L₁，L₂を同
様の手順で連結手段としての素子台１１ａ側に設
けてもよい。

以上説明した積層圧電素子１０のリード線接合
構造は、ドツトプリンタの印字ユニツトを開示し
たが、これに限らず積層圧電素子を利用した各種
のアクチユエータ（駆動機構、位置決め装置等）
にも適用される。

〔考案の効果〕

以上説明したとおり、この考案によれば、リー
ド線を電極部へ接合するに際し、その高熱が積層
圧電素子に伝達されるのを防止できるため、熱に
よる内部電極の絶縁破壊や、圧電素子の劣化が生
じることはなく、製品の信頼性を大幅に向上する
ことができると共に、作業者も接合時の過熱状態
にさほど気をつかわずに済み作業の困難性を緩和
するとができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄはこの考案の一実施例の
製造過程を示す斜視図、第２図は第１図ｄに示し
たリード線接合部の縦断側面図、第３図は第２図
ｄに示した積層圧電素子をアクチユエータに使用
した一例を示す正面図、第４図は従来の積層圧電
素子の構造を示す説明図、第５図は第４図に示し
た積層圧電素子をアクチユエータに使用した例を
示す正面図である。 １０……積層圧電素子、１０Ａ……圧電素子
片、１０１，１０２……内部電極、１３ａ，１３
ｂ……電極部、１３a₁，１３b₁……延出部、１４
……絶縁部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数枚の圧電素子片を各々内部電極を介して積
   層して成る積層圧電素子の側面に、前記各内部電
   極に接続された薄肉帯状の一対の電極部を設ける
   と共に、その電極部に対し所定の外部電源に接続
   されるリード線を接合するようにした積層圧電素
   子のリード線接合構造において、前記両電極部両
   端のいずれか一方端に前記積層圧電素子の両電極
   部より外方へ延出する延出部を形成すると共に、
   前記積層圧電素子の延出部形成側の端部に延出部
   内面に沿う絶縁部材を固着し、前記延出部上にリ
   ード線を接合させるようにしたことを特徴とする
   積層圧電素子のリード線接合構造。