JPH0621526A - 金属ケース入り圧電アクチュエータ - Google Patents
金属ケース入り圧電アクチュエータInfo
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- JPH0621526A JPH0621526A JP4172378A JP17237892A JPH0621526A JP H0621526 A JPH0621526 A JP H0621526A JP 4172378 A JP4172378 A JP 4172378A JP 17237892 A JP17237892 A JP 17237892A JP H0621526 A JPH0621526 A JP H0621526A
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Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属ケース入り圧電アクチュエータにおい
て、従来の性能を損なうことなく、溶接点数を減らし、
溶接コストおよび溶接不良の低減を図ると共に製品の寸
法精度を上げる。 【構成】 一定の加工精度で仕上げた底付きの金属ケー
ス５を用い、組立時に電歪効果素子１と金属ケース底面
部５ｃの界面に素子１と同等の剛性をもつアルミナ等の
無機接着剤をパテ部材７として施す。このパテ部材７の
膜厚によって素子１の全長のバラツキを一定に調整し、
ケース５から受けるバネ圧をどの製品も均一にする。
て、従来の性能を損なうことなく、溶接点数を減らし、
溶接コストおよび溶接不良の低減を図ると共に製品の寸
法精度を上げる。 【構成】 一定の加工精度で仕上げた底付きの金属ケー
ス５を用い、組立時に電歪効果素子１と金属ケース底面
部５ｃの界面に素子１と同等の剛性をもつアルミナ等の
無機接着剤をパテ部材７として施す。このパテ部材７の
膜厚によって素子１の全長のバラツキを一定に調整し、
ケース５から受けるバネ圧をどの製品も均一にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電アクチュエータに
関し、特に金属ケースを用いた圧電アクチュエータのケ
ース組立構造に関する。
関し、特に金属ケースを用いた圧電アクチュエータのケ
ース組立構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気エネルギーを機械的エネルギーに変
換する電歪効果素子を利用した圧電アクチュエータは、
現在マスフローコントローラやＸＹテーブル駆動、射出
成形機などの工業分野で使用されている。
換する電歪効果素子を利用した圧電アクチュエータは、
現在マスフローコントローラやＸＹテーブル駆動、射出
成形機などの工業分野で使用されている。
【０００３】図４は、従来の金属ケース入り圧電アクチ
ュエータの縦断面図である。従来、この圧電アクチュエ
ータは、例えば、特願昭６３−１４９１５８号に記載の
ように、ハーメチックシールリード端子２を含む金属部
材３と、金属部材６が、複数の電歪材と内部電極導体を
交互に積層した電歪効果素子１の両端に、エポキシ樹脂
などの接着剤８で固着され、前記金属部材３，６に溶接
等でシール結合されたベローズ状の金属ケース５とから
構成されていた。
ュエータの縦断面図である。従来、この圧電アクチュエ
ータは、例えば、特願昭６３−１４９１５８号に記載の
ように、ハーメチックシールリード端子２を含む金属部
材３と、金属部材６が、複数の電歪材と内部電極導体を
交互に積層した電歪効果素子１の両端に、エポキシ樹脂
などの接着剤８で固着され、前記金属部材３，６に溶接
等でシール結合されたベローズ状の金属ケース５とから
構成されていた。
【０００４】また、電歪効果素子１の全長のばらつきに
関わらず、常に一定の金属ケースのバネ圧が電歪効果素
子に加わるようにするため、次のような組立工法を行っ
ていた。
関わらず、常に一定の金属ケースのバネ圧が電歪効果素
子に加わるようにするため、次のような組立工法を行っ
ていた。
【０００５】まず、溶接箇所の１つである金属部材３の
突出部３ａと金属ケース５の開口部５ａを治具で隙間が
ないように仮固定した状態で、もう一端の金属ケース５
の開口部５ｂと金属部材６とを溶接する。この時に、金
属ケース５の内部の長さと電歪効果素子１の全長を常に
一定にする必要があり、これを電歪効果素子の全長にあ
わせて溶接位置で調整している。さらに電歪効果素子１
に一定のバネ圧力を加えるため、仮固定していた溶接箇
所を金属部材３の突出部３ａに漬しながら溶接すること
で突出長さ分だけ金属ケースが伸ばされ、そのバネ圧力
だけ電歪効果素子に常に加わる構造になっていた。
突出部３ａと金属ケース５の開口部５ａを治具で隙間が
ないように仮固定した状態で、もう一端の金属ケース５
の開口部５ｂと金属部材６とを溶接する。この時に、金
属ケース５の内部の長さと電歪効果素子１の全長を常に
一定にする必要があり、これを電歪効果素子の全長にあ
わせて溶接位置で調整している。さらに電歪効果素子１
に一定のバネ圧力を加えるため、仮固定していた溶接箇
所を金属部材３の突出部３ａに漬しながら溶接すること
で突出長さ分だけ金属ケースが伸ばされ、そのバネ圧力
だけ電歪効果素子に常に加わる構造になっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の金属ケー
ス入り圧電アクチュエータは、金属ケース両端の２箇所
を溶接等でシール結合する構造となっているので、溶接
コストが高く、しかも溶接部からは、気密不良が多くで
るという欠点があった。
ス入り圧電アクチュエータは、金属ケース両端の２箇所
を溶接等でシール結合する構造となっているので、溶接
コストが高く、しかも溶接部からは、気密不良が多くで
るという欠点があった。
【０００７】また、電歪効果素子の全長のばらつきから
くるバネ圧力のばらつきをなくすため、金属ケースとの
溶接位置を個々に調節している。このため、組上がった
製品で見た場合、電歪効果素子の全長のばらつきが、そ
のまま製品の全長のばらつきとしてあらわれている。こ
のため、製品の寸法精度をあげることができず、全長の
揃った製品に仕上げる場合、研磨等の再加工処理をしな
ければならないという問題があった。
くるバネ圧力のばらつきをなくすため、金属ケースとの
溶接位置を個々に調節している。このため、組上がった
製品で見た場合、電歪効果素子の全長のばらつきが、そ
のまま製品の全長のばらつきとしてあらわれている。こ
のため、製品の寸法精度をあげることができず、全長の
揃った製品に仕上げる場合、研磨等の再加工処理をしな
ければならないという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の金属ケース入り
圧電アクチュエータは、一定の加工精度で仕上げた底付
きの金属ケースを用い、また、電歪効果素子と金属ケー
スおよび金属部材の界面に生じる隙間にはアルミナのよ
うな無機接着剤をパテ部材として施す。
圧電アクチュエータは、一定の加工精度で仕上げた底付
きの金属ケースを用い、また、電歪効果素子と金属ケー
スおよび金属部材の界面に生じる隙間にはアルミナのよ
うな無機接着剤をパテ部材として施す。
【０００９】
【作用】上記の構成によると底付きの金属ケースを用い
ることで、溶接コストや気密不良を半分以下にでき、ま
た製品の寸法精度をあげることができる。
ることで、溶接コストや気密不良を半分以下にでき、ま
た製品の寸法精度をあげることができる。
【００１０】また、パテ部材を金属ケースおよび金属部
材と電歪効果素子の界面に厚く塗布し、電歪効果素子の
全長のばらつきによって生じる金属ケースの底面部との
隙間を埋めることで従来どおりの一定のバネ圧力を電歪
効果素子に加えることができる。また、硬化後は電歪効
果素子と同等以上の剛性をもっていることでパテ部材の
厚みに関わらず電歪効果素子の発生変位量や発生力を減
少させることなく外部に伝達することができる。
材と電歪効果素子の界面に厚く塗布し、電歪効果素子の
全長のばらつきによって生じる金属ケースの底面部との
隙間を埋めることで従来どおりの一定のバネ圧力を電歪
効果素子に加えることができる。また、硬化後は電歪効
果素子と同等以上の剛性をもっていることでパテ部材の
厚みに関わらず電歪効果素子の発生変位量や発生力を減
少させることなく外部に伝達することができる。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す金属ケー
ス入り圧電アクチュエータの縦断面図である。
説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す金属ケー
ス入り圧電アクチュエータの縦断面図である。
【００１２】この金属ケース入り圧電アクチュエータ
は、複数の電歪材と内部電極が交互に積層されて形成さ
れた電歪効果素子１の両端にリード線４ａ、４ｂが接続
され、ハーメチャックシールリード端子２ａ，２ｂが取
り付けられている金属部材３と伸縮機能を有するベロー
ズなどの金属ケース５の底面部５ｃとが前記電歪効果素
子１の両端面に無機接着剤などのパテ属部材７で固着さ
れ、前記金属ケースの開口部５ａと金属部材３が溶接等
でシール結合されて気密封止されている。
は、複数の電歪材と内部電極が交互に積層されて形成さ
れた電歪効果素子１の両端にリード線４ａ、４ｂが接続
され、ハーメチャックシールリード端子２ａ，２ｂが取
り付けられている金属部材３と伸縮機能を有するベロー
ズなどの金属ケース５の底面部５ｃとが前記電歪効果素
子１の両端面に無機接着剤などのパテ属部材７で固着さ
れ、前記金属ケースの開口部５ａと金属部材３が溶接等
でシール結合されて気密封止されている。
【００１３】次に本実施例の圧電アクチュエータの製造
方法について説明する。
方法について説明する。
【００１４】ペロブスカイト結晶構造をもつ多成分固溶
体セラミック粉末に有機バインダーを混合して１００μ
ｍ程度の厚みのグリーンシート化し、その上にペースト
状の銀内部電極導体を塗布、乾燥後、数十層に積層して
焼結した積層体をまず用意する。この積層体の対向する
１組の側面に露出した銀内部電極導体の端部に一層おき
に交互にガラス絶縁膜を被覆した後さらに外部電極導体
を前記側面に形成して銀内部電極導体と外部電極導体が
一層おきに交互に接続された電歪効果素子１を得る。そ
して、リード線４ａ、４ｂを外部電極導体に半田付け
し、金属部材３の内面中央に電歪効果素子１が植立する
ようにアルミナ等の無機接着剤であるパテ部材７で固定
する。
体セラミック粉末に有機バインダーを混合して１００μ
ｍ程度の厚みのグリーンシート化し、その上にペースト
状の銀内部電極導体を塗布、乾燥後、数十層に積層して
焼結した積層体をまず用意する。この積層体の対向する
１組の側面に露出した銀内部電極導体の端部に一層おき
に交互にガラス絶縁膜を被覆した後さらに外部電極導体
を前記側面に形成して銀内部電極導体と外部電極導体が
一層おきに交互に接続された電歪効果素子１を得る。そ
して、リード線４ａ、４ｂを外部電極導体に半田付け
し、金属部材３の内面中央に電歪効果素子１が植立する
ようにアルミナ等の無機接着剤であるパテ部材７で固定
する。
【００１５】次に、電歪効果素子１に接続したリード線
４ａ、４ｂをハーメチックシールリード端子２ａ、２ｂ
の内側の半田付けする。次に金属部材３が固定された電
歪効果素子１の他の端面部１ｂ面上に前記パテ部材７を
金属ケース５に挿入後、金属ケースの底面部５ｃに付着
するぐらいの膜厚さに塗布する。
４ａ、４ｂをハーメチックシールリード端子２ａ、２ｂ
の内側の半田付けする。次に金属部材３が固定された電
歪効果素子１の他の端面部１ｂ面上に前記パテ部材７を
金属ケース５に挿入後、金属ケースの底面部５ｃに付着
するぐらいの膜厚さに塗布する。
【００１６】次に、金属ケース５の開口部５ａと金属部
材３の突出部３ａが隙間なく合わさる位置まで挿入した
状態で治具に固定して、パテ部材７を硬化させる。次
に、図２に示すように、金属部材３の突出部３ａを押し
漬しながら金属ケース５の開口部５ａとを溶接などでシ
ール結合して密封し、金属ケース入り圧電アクチュエー
タが形成される。
材３の突出部３ａが隙間なく合わさる位置まで挿入した
状態で治具に固定して、パテ部材７を硬化させる。次
に、図２に示すように、金属部材３の突出部３ａを押し
漬しながら金属ケース５の開口部５ａとを溶接などでシ
ール結合して密封し、金属ケース入り圧電アクチュエー
タが形成される。
【００１７】
【実施例２】図３は、本発明の第２実施例を示す金属ケ
ース入り圧電アクチュエータの縦断面図である。この実
施例は前記第１実施例の無機接着剤７のかわりに歯科用
セメント９を用いた点を塗布面を一点に厚く付けた点を
除いては、第１実施例と同様であるため、同一部分には
同一参照符号を付してその説明を省略する。
ース入り圧電アクチュエータの縦断面図である。この実
施例は前記第１実施例の無機接着剤７のかわりに歯科用
セメント９を用いた点を塗布面を一点に厚く付けた点を
除いては、第１実施例と同様であるため、同一部分には
同一参照符号を付してその説明を省略する。
【００１８】この実施例では、歯科用セメント９を用い
ることにより常温で硬化ができ第１実施例のように熱硬
化時のストレスが素子に加わらないという利点と無機接
着剤に比べ接合力があるため、少ない塗布量で作業でき
るという利点がある。
ることにより常温で硬化ができ第１実施例のように熱硬
化時のストレスが素子に加わらないという利点と無機接
着剤に比べ接合力があるため、少ない塗布量で作業でき
るという利点がある。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、電歪効果
素子を金属ケースに組み込む時に一定の加工精度で仕上
げた底付きの金属ケースとパテ部材を用いることによ
り、従来どおりのバネ圧力や、電歪効果素子の変位量や
発生力を損なうことなく、常に安定した精度のある製品
寸法に仕上げることができる効果がある。また、底付き
の金属ケースを用いたことにより、溶接コストおよび溶
接部の気密不良を大幅に低減できる効果がある。
素子を金属ケースに組み込む時に一定の加工精度で仕上
げた底付きの金属ケースとパテ部材を用いることによ
り、従来どおりのバネ圧力や、電歪効果素子の変位量や
発生力を損なうことなく、常に安定した精度のある製品
寸法に仕上げることができる効果がある。また、底付き
の金属ケースを用いたことにより、溶接コストおよび溶
接部の気密不良を大幅に低減できる効果がある。
【図１】 本発明の第１実施例を示す金属ケース入り圧
電アクチュエータの縦断面図である。
電アクチュエータの縦断面図である。
【図２】 図１のシール結合を行う前の金属ケース入り
圧電アクチュエータの縦断面図である。
圧電アクチュエータの縦断面図である。
【図３】 本発明の第２実施例を示す金属ケース入り圧
電アクチュエータの縦断面図である。
電アクチュエータの縦断面図である。
【図４】 従来の金属ケース入り圧電アクチュエータの
縦断面図である。
縦断面図である。
１ 電歪素子効果 １ｂ 端面部 ２ａ、２ｂ ハーメチックシールリード端子 ３、６ 金属部材 ３ａ 突出部 ４ａ、４ｂ リード線 ５ 金属ケース ５ａ、５ｂ 開口部 ５ｃ 底面部 ７ パテ部材（無機接着剤） ８ 接着剤（エポキシ樹脂） ９ パテ部材（歯科用セメント）
Claims (4)
- 【請求項１】複数の電歪材と内部電極導体を交互に積層
した電歪効果素子を金属ケースと金属部材により密封し
てなる金属ケース入り圧電アクチュエータにおいて、 前記金属ケースに底付きの金属ベローズを用いることを
特徴とする金属ケース入り圧電アクチュエータ。 - 【請求項２】前記金属ケースのバネ圧力が一定量、前記
電歪効果素子に加わっているようにしたことを特徴とす
る請求項１記載の金属ケース入り圧電アクチュエータ。 - 【請求項３】前記金属ケース内底面と前記電歪効果素子
端面の間にパテ部材を設けることを特徴とする請求項１
または請求項２記載の金属ケース入り圧電アクチュエー
タ。 - 【請求項４】前記パテ部材が、粘度の高い液状のもの
で、かつ硬化後は、前記電歪硬化素子と同等以上の剛性
を有し、体積膨張率の低い絶縁物からなることを特徴と
する請求項１または請求項２記載の金属ケース入り圧電
アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172378A JPH0621526A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 金属ケース入り圧電アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172378A JPH0621526A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 金属ケース入り圧電アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0621526A true JPH0621526A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=15940802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4172378A Pending JPH0621526A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 金属ケース入り圧電アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621526A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6079381A (en) * | 1997-05-21 | 2000-06-27 | Denso Corporation | Valve-timing controller for an internal combustion engine |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4172378A patent/JPH0621526A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6079381A (en) * | 1997-05-21 | 2000-06-27 | Denso Corporation | Valve-timing controller for an internal combustion engine |
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