JPH11230837A - 圧電部品 - Google Patents
圧電部品Info
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- JPH11230837A JPH11230837A JP10031164A JP3116498A JPH11230837A JP H11230837 A JPH11230837 A JP H11230837A JP 10031164 A JP10031164 A JP 10031164A JP 3116498 A JP3116498 A JP 3116498A JP H11230837 A JPH11230837 A JP H11230837A
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Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品点数が少なく、しかも形状が小さい圧電
部品を得る。 【解決手段】 絶縁基板２２の上に、圧電体基板３１〜
３３と電極膜４１〜４４とを交互に積層して積層体３４
を構成している。圧電体基板３１はＸ軸方向の分極軸Ｐ
１を有し、圧電体基板３２はＹ軸方向の分極軸Ｐ２を有
し、圧電体基板３３はＺ軸方向の分極軸Ｐ３を有する。
この圧電センサ２１に、外部から衝撃力が印加される
と、積層体３４に力が加わる。この力に対応して積層体
３４に応力が生じ、圧電体基板３１〜３３に電圧がそれ
ぞれ発生する。これらの電圧は、衝撃力のＸ，Ｙ及びＺ
軸方向の成分にそれぞれ対応する信号として取り出され
る。
部品を得る。 【解決手段】 絶縁基板２２の上に、圧電体基板３１〜
３３と電極膜４１〜４４とを交互に積層して積層体３４
を構成している。圧電体基板３１はＸ軸方向の分極軸Ｐ
１を有し、圧電体基板３２はＹ軸方向の分極軸Ｐ２を有
し、圧電体基板３３はＺ軸方向の分極軸Ｐ３を有する。
この圧電センサ２１に、外部から衝撃力が印加される
と、積層体３４に力が加わる。この力に対応して積層体
３４に応力が生じ、圧電体基板３１〜３３に電圧がそれ
ぞれ発生する。これらの電圧は、衝撃力のＸ，Ｙ及びＺ
軸方向の成分にそれぞれ対応する信号として取り出され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電部品に関し、特
に、外部から加えられる衝撃力を検出する圧電センサや
被制御物体を所望の変位量だけ変位させるアクチュエー
タ等として使用される圧電部品に関する。
に、外部から加えられる衝撃力を検出する圧電センサや
被制御物体を所望の変位量だけ変位させるアクチュエー
タ等として使用される圧電部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の圧電部品としては、例え
ば米国特許第４，８６２，２９８号に開示されたような
ものが知られている。該圧電部品は、パーソナルコンピ
ュータのハードディスクに外部から衝撃力が加わったと
きに、書き込みや読み出しの禁止信号をコンピュータの
ＣＰＵに出力し、衝撃力によりハードディスクのヘッド
がディスク表面に衝突してディスクに損傷を与えるのを
防止する圧電センサである。
ば米国特許第４，８６２，２９８号に開示されたような
ものが知られている。該圧電部品は、パーソナルコンピ
ュータのハードディスクに外部から衝撃力が加わったと
きに、書き込みや読み出しの禁止信号をコンピュータの
ＣＰＵに出力し、衝撃力によりハードディスクのヘッド
がディスク表面に衝突してディスクに損傷を与えるのを
防止する圧電センサである。
【０００３】図７に示すように、圧電センサ１は、立方
体形状を有するベース部材２の相隣る三つの面に圧電結
晶体３〜５がそれぞれ導電性接着剤により接着されてい
る。これら三つの圧電結晶体３〜５はいずれもＰＺＴか
らなるものであり、外部からの衝撃力のＸ軸方向の成
分、Ｙ軸方向の成分及びＺ軸方向の成分をそれぞれ検出
する。圧電結晶体３〜５の各々には、ベース部材２との
各接着面と対向する面に、検出感度を向上させるための
Ｘ軸振動質量６、Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８が
導電性接着剤により接着されている。これらＸ軸振動質
量６、Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８にはそれぞ
れ、Ｘ軸リード線１１、Ｙ軸リード線１２及びＺ軸リー
ド線１３が接続されている。これらＸ軸リード線１１、
Ｙ軸リード線１２及びＺ軸リード線１３からは、それぞ
れ外部からの衝撃力のＸ軸方向の成分、Ｙ軸方向の成分
及びＺ軸方向の成分に対応する信号が出力される。
体形状を有するベース部材２の相隣る三つの面に圧電結
晶体３〜５がそれぞれ導電性接着剤により接着されてい
る。これら三つの圧電結晶体３〜５はいずれもＰＺＴか
らなるものであり、外部からの衝撃力のＸ軸方向の成
分、Ｙ軸方向の成分及びＺ軸方向の成分をそれぞれ検出
する。圧電結晶体３〜５の各々には、ベース部材２との
各接着面と対向する面に、検出感度を向上させるための
Ｘ軸振動質量６、Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８が
導電性接着剤により接着されている。これらＸ軸振動質
量６、Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８にはそれぞ
れ、Ｘ軸リード線１１、Ｙ軸リード線１２及びＺ軸リー
ド線１３が接続されている。これらＸ軸リード線１１、
Ｙ軸リード線１２及びＺ軸リード線１３からは、それぞ
れ外部からの衝撃力のＸ軸方向の成分、Ｙ軸方向の成分
及びＺ軸方向の成分に対応する信号が出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の圧電
センサ１では、外部からの衝撃力のＸ軸方向の成分、Ｙ
軸方向の成分及びＺ軸方向の成分をそれぞれ検出するた
めに、三つの圧電結晶体３〜５及びベース部材２のほか
にＸ軸振動質量６、Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８
を必要とするので部品点数が多くなるという問題があっ
た。また、三つの圧電結晶体３〜５、Ｘ軸振動質量６、
Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８を、Ｘ軸、Ｙ軸及び
Ｚ軸にそれぞれ沿うようにベース部材２の三つの面に導
電性接着剤で接着しているので、形状も大きくなるとい
う問題があった。
センサ１では、外部からの衝撃力のＸ軸方向の成分、Ｙ
軸方向の成分及びＺ軸方向の成分をそれぞれ検出するた
めに、三つの圧電結晶体３〜５及びベース部材２のほか
にＸ軸振動質量６、Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８
を必要とするので部品点数が多くなるという問題があっ
た。また、三つの圧電結晶体３〜５、Ｘ軸振動質量６、
Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８を、Ｘ軸、Ｙ軸及び
Ｚ軸にそれぞれ沿うようにベース部材２の三つの面に導
電性接着剤で接着しているので、形状も大きくなるとい
う問題があった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、部品点数が少な
く、しかも形状が小さい圧電部品を提供することにあ
る。
く、しかも形状が小さい圧電部品を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】前記目的を達成
するため、本発明に係る圧電部品は、複数の圧電体基板
と複数の電極膜を積み重ねて積層体を構成し、前記圧電
体基板の各々はその分極軸が互いに異なる方向に配置さ
れており、前記積層体に印加される外力によって前記圧
電体基板の各々に発生する電圧に基づいて前記外力を検
出することを特徴とする。
するため、本発明に係る圧電部品は、複数の圧電体基板
と複数の電極膜を積み重ねて積層体を構成し、前記圧電
体基板の各々はその分極軸が互いに異なる方向に配置さ
れており、前記積層体に印加される外力によって前記圧
電体基板の各々に発生する電圧に基づいて前記外力を検
出することを特徴とする。
【０００７】以上の構成により、圧電体基板の各々は相
互に分極軸の方向が異なっており、外部からの衝撃力や
変位が積層体に印加されると、衝撃力や変位の大きさ及
び方向に応じて、圧電体基板の各々に電圧が発生する。
この電圧は電極膜を介してそれぞれ出力され、その電圧
値に基づいて衝撃力や変位量が検出される。
互に分極軸の方向が異なっており、外部からの衝撃力や
変位が積層体に印加されると、衝撃力や変位の大きさ及
び方向に応じて、圧電体基板の各々に電圧が発生する。
この電圧は電極膜を介してそれぞれ出力され、その電圧
値に基づいて衝撃力や変位量が検出される。
【０００８】さらに、本発明に係る圧電部品は、複数の
圧電体基板と複数の電極膜を積み重ねて積層体を構成
し、前記圧電体基板の各々はその分極軸が互いに異なる
方向に配置されており、前記圧電体基板の各々に印加さ
れる電圧によって前記積層体を変形させ、前記積層体に
結合された被制御部材の位置を変位させるようにしたこ
とを特徴とする。
圧電体基板と複数の電極膜を積み重ねて積層体を構成
し、前記圧電体基板の各々はその分極軸が互いに異なる
方向に配置されており、前記圧電体基板の各々に印加さ
れる電圧によって前記積層体を変形させ、前記積層体に
結合された被制御部材の位置を変位させるようにしたこ
とを特徴とする。
【０００９】以上の構成により、圧電体基板の各々は相
互に分極軸の方向が異なっており、圧電体基板に電圧が
印加されると、印加された電圧値に応じて圧電体基板が
変形し、積層体に結合された被制御部材の位置が変位す
る。
互に分極軸の方向が異なっており、圧電体基板に電圧が
印加されると、印加された電圧値に応じて圧電体基板が
変形し、積層体に結合された被制御部材の位置が変位す
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る圧電部品の実
施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明す
る。
施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明す
る。
【００１１】［第１実施形態、図１〜図４］本発明に係
る圧電部品の一つの実施形態の斜視図を図１に示す。図
２は、図１に示された圧電部品２１を奥側から見た斜視
図である。図３は圧電部品２１の等価電気回路図であ
る。圧電部品２１は、外部から印加される力（衝撃力）
を検出する圧電センサである。圧電センサ２１は、図１
及び図２に示すように、セラミック材料からなる四角形
状を有する絶縁基板２２の上に、四角形状を有する三枚
の圧電体基板３１〜３３と電極膜４１〜４４とを交互に
積層して構成した四角柱状の積層体３４からなるもので
ある。積層体３４の最上層の電極膜４１の上には、質量
部材２３を接着している。
る圧電部品の一つの実施形態の斜視図を図１に示す。図
２は、図１に示された圧電部品２１を奥側から見た斜視
図である。図３は圧電部品２１の等価電気回路図であ
る。圧電部品２１は、外部から印加される力（衝撃力）
を検出する圧電センサである。圧電センサ２１は、図１
及び図２に示すように、セラミック材料からなる四角形
状を有する絶縁基板２２の上に、四角形状を有する三枚
の圧電体基板３１〜３３と電極膜４１〜４４とを交互に
積層して構成した四角柱状の積層体３４からなるもので
ある。積層体３４の最上層の電極膜４１の上には、質量
部材２３を接着している。
【００１２】図１及び図２に示すように、絶縁基板２２
の上面にＺ−Ｘ平面が平行で、Ｙ軸の方向が積層体３４
の積層方向に沿うように直交座標系を設定したとき、圧
電体基板３１はＸ軸方向の分極軸Ｐ１を有しており、圧
電体基板３２はＹ軸方向の分極軸Ｐ２を有しており、圧
電体基板３３はＺ軸方向の分極軸Ｐ３を有している。
の上面にＺ−Ｘ平面が平行で、Ｙ軸の方向が積層体３４
の積層方向に沿うように直交座標系を設定したとき、圧
電体基板３１はＸ軸方向の分極軸Ｐ１を有しており、圧
電体基板３２はＹ軸方向の分極軸Ｐ２を有しており、圧
電体基板３３はＺ軸方向の分極軸Ｐ３を有している。
【００１３】なお、前記のような構成を有する積層体３
４は、例えば図４に示すように、分極軸Ｐ１〜Ｐ３と電
極膜５１をそれぞれ有した圧電母材５２，…，５２を順
次積層接着し、それを一点鎖線で示すように、賽の目状
に切断することにより効率よく製造することができる。
もちろん、絶縁基板２２も一体的に加工してもよいし、
質量部材２３や後述のキャップ２６も一体となっていて
もよい。
４は、例えば図４に示すように、分極軸Ｐ１〜Ｐ３と電
極膜５１をそれぞれ有した圧電母材５２，…，５２を順
次積層接着し、それを一点鎖線で示すように、賽の目状
に切断することにより効率よく製造することができる。
もちろん、絶縁基板２２も一体的に加工してもよいし、
質量部材２３や後述のキャップ２６も一体となっていて
もよい。
【００１４】図１に示すように、質量部材２３と圧電体
基板３１との間に配置された電極膜４１は、端子電極６
１により積層体３４の側面から絶縁板２２に引き出され
ている。端子電極６１は、電極膜４２，４３，４４に短
絡しないように、積層体３４の側面に形成された絶縁膜
２５ａの上に設けられている。なお、絶縁膜２５ａを設
ける替わりに、端子電極６１が配設される位置の電極膜
４２〜４４の部分を積層体３４の側面に露出しないよう
に除去しておいてもよい。圧電体基板３１と圧電体基板
３２との間に配置された電極膜４２は、端子電極６２に
より積層体３４の側面から絶縁基板２２に引き出されて
いる。端子電極６２は、電極膜４３，４４に短絡しない
ように、積層体３４の側面に形成された絶縁膜２５ｂの
上に設けられている。
基板３１との間に配置された電極膜４１は、端子電極６
１により積層体３４の側面から絶縁板２２に引き出され
ている。端子電極６１は、電極膜４２，４３，４４に短
絡しないように、積層体３４の側面に形成された絶縁膜
２５ａの上に設けられている。なお、絶縁膜２５ａを設
ける替わりに、端子電極６１が配設される位置の電極膜
４２〜４４の部分を積層体３４の側面に露出しないよう
に除去しておいてもよい。圧電体基板３１と圧電体基板
３２との間に配置された電極膜４２は、端子電極６２に
より積層体３４の側面から絶縁基板２２に引き出されて
いる。端子電極６２は、電極膜４３，４４に短絡しない
ように、積層体３４の側面に形成された絶縁膜２５ｂの
上に設けられている。
【００１５】さらに、図２に示すように、圧電体基板３
２と圧電体基板３３との間に配置された電極膜４３は、
端子電極６３により積層体３４の側面から絶縁基板２２
に引き出されている。そして、端子電極６３は、電極膜
４４に短絡しないように、積層体３４の側面に形成され
た絶縁膜２５ｃの上に設けられている。また、圧電体基
板３３と絶縁基板２２との間の電極膜４４は、端子電極
６４により絶縁基板２２に引き出されている。積層体３
４には絶縁性の材料からなるキャップ２６（図１参照）
が被せられ、キャップ２６は絶縁基板２２に固定され
る。このキャップ２６は外部からの衝撃力が直接積層体
３４に加わるのを防止するためである。
２と圧電体基板３３との間に配置された電極膜４３は、
端子電極６３により積層体３４の側面から絶縁基板２２
に引き出されている。そして、端子電極６３は、電極膜
４４に短絡しないように、積層体３４の側面に形成され
た絶縁膜２５ｃの上に設けられている。また、圧電体基
板３３と絶縁基板２２との間の電極膜４４は、端子電極
６４により絶縁基板２２に引き出されている。積層体３
４には絶縁性の材料からなるキャップ２６（図１参照）
が被せられ、キャップ２６は絶縁基板２２に固定され
る。このキャップ２６は外部からの衝撃力が直接積層体
３４に加わるのを防止するためである。
【００１６】以上に説明した圧電センサ２１は、圧電体
基板３１とこの圧電体基板３１の上下面に配設された電
極膜４１，４２とでＸ軸圧電素子Ｑ１を構成し、圧電体
基板３２とこの圧電体基板３２の上下面に配設された電
極膜４２，４３とでＹ軸圧電素子Ｑ２を構成し、圧電体
基板３３とこの圧電体基板３３の上下面に配設された電
極膜４３，４４とでＺ軸圧電素子Ｑ３を構成している。
そして、圧電センサ２１は、図３に示すように、端子電
極６１，６２間にＸ軸圧電素子Ｑ１が接続され、端子電
極６２，６３間にＹ軸圧電素子Ｑ２が接続され、端子電
極６３，６４間にＺ軸圧電素子Ｑ３が接続された等価回
路を有する。
基板３１とこの圧電体基板３１の上下面に配設された電
極膜４１，４２とでＸ軸圧電素子Ｑ１を構成し、圧電体
基板３２とこの圧電体基板３２の上下面に配設された電
極膜４２，４３とでＹ軸圧電素子Ｑ２を構成し、圧電体
基板３３とこの圧電体基板３３の上下面に配設された電
極膜４３，４４とでＺ軸圧電素子Ｑ３を構成している。
そして、圧電センサ２１は、図３に示すように、端子電
極６１，６２間にＸ軸圧電素子Ｑ１が接続され、端子電
極６２，６３間にＹ軸圧電素子Ｑ２が接続され、端子電
極６３，６４間にＺ軸圧電素子Ｑ３が接続された等価回
路を有する。
【００１７】この圧電センサ２１に外部からの衝撃力Ｆ
（図１参照）が作用したとすると、圧電センサ２１は、
衝撃力ＦのＸ軸方向の成分ＦX，Ｙ軸方向の成分ＦY及び
Ｚ軸方向の成分ＦZによって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及び
Ｚ軸方向にそれぞれ移動する。ところが、積層体３４は
その慣性によりもとの位置に留まろうとする。従って、
この慣性力によって積層体３４には応力が生じ、応力に
対応する電圧が圧電素子Ｑ１〜Ｑ３にそれぞれ発生す
る。これらの電圧は、衝撃力ＦのＸ軸方向の成分ＦXに
対応する信号として端子電極６１，６２間から出力さ
れ、Ｙ軸方向の成分ＦYに対応する信号として端子電極
６２，６３間から出力され、Ｚ軸方向の成分ＦZに対応
する信号として端子電極６３，６４間から出力される。
（図１参照）が作用したとすると、圧電センサ２１は、
衝撃力ＦのＸ軸方向の成分ＦX，Ｙ軸方向の成分ＦY及び
Ｚ軸方向の成分ＦZによって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及び
Ｚ軸方向にそれぞれ移動する。ところが、積層体３４は
その慣性によりもとの位置に留まろうとする。従って、
この慣性力によって積層体３４には応力が生じ、応力に
対応する電圧が圧電素子Ｑ１〜Ｑ３にそれぞれ発生す
る。これらの電圧は、衝撃力ＦのＸ軸方向の成分ＦXに
対応する信号として端子電極６１，６２間から出力さ
れ、Ｙ軸方向の成分ＦYに対応する信号として端子電極
６２，６３間から出力され、Ｚ軸方向の成分ＦZに対応
する信号として端子電極６３，６４間から出力される。
【００１８】従って、端子電極６１，６２間から得られ
る信号、端子電極６２，６３間から得られる信号及び端
子電極６３，６４間から得られる信号に基づいて、衝撃
力Ｆの大きさ及び方向を知ることができる。また、その
検出感度は、質量部材２３が有している慣性により、大
幅に向上することができる。そして、このような構成を
有する圧電センサ２１は、圧電体基板３１〜３３が一方
向（Ｙ軸方向）に積層されており、圧電センサ２１を小
型化することができる。
る信号、端子電極６２，６３間から得られる信号及び端
子電極６３，６４間から得られる信号に基づいて、衝撃
力Ｆの大きさ及び方向を知ることができる。また、その
検出感度は、質量部材２３が有している慣性により、大
幅に向上することができる。そして、このような構成を
有する圧電センサ２１は、圧電体基板３１〜３３が一方
向（Ｙ軸方向）に積層されており、圧電センサ２１を小
型化することができる。
【００１９】［第２実施形態、図５］本発明に係る圧電
部品を、電子顕微鏡の観察物を載置するテーブルの位置
を制御するアクチュエータに適用した実施の形態を図５
に示す。該アクチュエータ７１は図１及び図２において
説明した圧電センサ２１とほぼ同じ構成を有しており、
図５に示すように、セラミック材料からなる四角形状を
有する絶縁基板７２の上に、四角形状を有する三枚の圧
電体基板８１〜８３と電極膜９１〜９４とを交互に積層
して構成した四角柱状の積層体７３からなるものであ
る。積層体７３の最上層の電極膜９１の上には、テーブ
ル７４を接着している。
部品を、電子顕微鏡の観察物を載置するテーブルの位置
を制御するアクチュエータに適用した実施の形態を図５
に示す。該アクチュエータ７１は図１及び図２において
説明した圧電センサ２１とほぼ同じ構成を有しており、
図５に示すように、セラミック材料からなる四角形状を
有する絶縁基板７２の上に、四角形状を有する三枚の圧
電体基板８１〜８３と電極膜９１〜９４とを交互に積層
して構成した四角柱状の積層体７３からなるものであ
る。積層体７３の最上層の電極膜９１の上には、テーブ
ル７４を接着している。
【００２０】圧電体基板８１はＸ軸方向の分極軸Ｐ１を
有しており、圧電体基板８２はＹ軸方向の分極軸Ｐ２を
有しており、圧電体基板８３はＺ軸方向の分極軸Ｐ３を
有している。そして、この圧電アクチュエータ７１は、
圧電体基板８１とこの圧電体基板８１の上下面に配設さ
れた電極膜９１，９２とでＸ軸圧電素子Ｑ１を構成し、
圧電体基板８２とこの圧電体基板８２の上下面に配設さ
れた電極膜９２，９３とでＹ軸圧電素子Ｑ２を構成し、
圧電体基板８３とこの圧電体基板８３の上下面に配設さ
れた電極膜９３，９４とでＺ軸圧電素子Ｑ３を構成して
いる。
有しており、圧電体基板８２はＹ軸方向の分極軸Ｐ２を
有しており、圧電体基板８３はＺ軸方向の分極軸Ｐ３を
有している。そして、この圧電アクチュエータ７１は、
圧電体基板８１とこの圧電体基板８１の上下面に配設さ
れた電極膜９１，９２とでＸ軸圧電素子Ｑ１を構成し、
圧電体基板８２とこの圧電体基板８２の上下面に配設さ
れた電極膜９２，９３とでＹ軸圧電素子Ｑ２を構成し、
圧電体基板８３とこの圧電体基板８３の上下面に配設さ
れた電極膜９３，９４とでＺ軸圧電素子Ｑ３を構成して
いる。
【００２１】テーブル操作部７８からの指令信号に基づ
いてＣＰＵ７９からＸ軸制御信号がアクチュエータ７１
に送られ、Ｘ軸圧電素子Ｑ１の電極膜９１，９２間に印
加されると、Ｘ軸圧電素子Ｑ１は、Ｘ軸方向に変形す
る。これにより、テーブル７４のＸ軸方向の位置の微調
整を行うことができる。同様にして、テーブル操作部７
８からの指令信号に基づいてＣＰＵ７９からＹ軸制御信
号及びＺ軸制御信号がアクチュエータ７１に印加される
と、圧電素子Ｑ２，Ｑ３はそれぞれ、Ｙ軸方向及びＺ軸
方向に変形する。これにより、テーブル７４のＹ軸方向
及びＺ軸方向の位置の微調整を行うことができる。この
ような構成を有するアクチュエータ７１は、三枚の圧電
体基板８１〜８３が一方向に積層されており、小型化を
図ることができる。
いてＣＰＵ７９からＸ軸制御信号がアクチュエータ７１
に送られ、Ｘ軸圧電素子Ｑ１の電極膜９１，９２間に印
加されると、Ｘ軸圧電素子Ｑ１は、Ｘ軸方向に変形す
る。これにより、テーブル７４のＸ軸方向の位置の微調
整を行うことができる。同様にして、テーブル操作部７
８からの指令信号に基づいてＣＰＵ７９からＹ軸制御信
号及びＺ軸制御信号がアクチュエータ７１に印加される
と、圧電素子Ｑ２，Ｑ３はそれぞれ、Ｙ軸方向及びＺ軸
方向に変形する。これにより、テーブル７４のＹ軸方向
及びＺ軸方向の位置の微調整を行うことができる。この
ような構成を有するアクチュエータ７１は、三枚の圧電
体基板８１〜８３が一方向に積層されており、小型化を
図ることができる。
【００２２】［他の実施形態］本発明は前記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変
更することができる。例えば、圧電体基板の積層枚数は
三枚に限らず、検出する力の成分の数もしくは被制御物
体の変位の次元に応じて、二枚、三枚もしくはそれ以上
の枚数であってもよい。また、積層体３４の圧電体基板
３１〜３３の分極軸Ｐ１〜Ｐ３の方向は直交座標系のＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿う必要はなく、例えば図６に示す
ように、分極軸Ｐ１とＰ３の方向を斜交させて圧電母材
５２を積層した後、それをカットして積層体３４を形成
するようにしてもよい。また、第１実施形態の質量部材
２３や絶縁基板２２やキャップ２６は必ずしも必要なも
のではなく、圧電センサ１の仕様により省略することが
できる。さらに、前記実施形態の圧電素子Ｑ１〜Ｑ３
は、それぞれ１枚の圧電体基板から構成されているが、
複数枚の圧電体基板からなるものであってもよい。
限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変
更することができる。例えば、圧電体基板の積層枚数は
三枚に限らず、検出する力の成分の数もしくは被制御物
体の変位の次元に応じて、二枚、三枚もしくはそれ以上
の枚数であってもよい。また、積層体３４の圧電体基板
３１〜３３の分極軸Ｐ１〜Ｐ３の方向は直交座標系のＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿う必要はなく、例えば図６に示す
ように、分極軸Ｐ１とＰ３の方向を斜交させて圧電母材
５２を積層した後、それをカットして積層体３４を形成
するようにしてもよい。また、第１実施形態の質量部材
２３や絶縁基板２２やキャップ２６は必ずしも必要なも
のではなく、圧電センサ１の仕様により省略することが
できる。さらに、前記実施形態の圧電素子Ｑ１〜Ｑ３
は、それぞれ１枚の圧電体基板から構成されているが、
複数枚の圧電体基板からなるものであってもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、複数の圧電体基板と複数の電極膜を積み重ね
て積層体を構成し、前記圧電体基板の各々はその分極軸
が互いに異なる方向に配置されているので、この圧電部
品に外部から衝撃力や変位が印加されると、衝撃力や変
位の大きさ及び方向に応じて圧電体基板の各々に電圧が
生じる。そして、この電圧値に基づいて衝撃力や変位量
の大きさ及び方向を簡単に知ることができる。
によれば、複数の圧電体基板と複数の電極膜を積み重ね
て積層体を構成し、前記圧電体基板の各々はその分極軸
が互いに異なる方向に配置されているので、この圧電部
品に外部から衝撃力や変位が印加されると、衝撃力や変
位の大きさ及び方向に応じて圧電体基板の各々に電圧が
生じる。そして、この電圧値に基づいて衝撃力や変位量
の大きさ及び方向を簡単に知ることができる。
【００２４】また、積層体の圧電体基板に電圧が印加さ
れると、印加された電圧値に応じて圧電体基板が変形
し、積層体に結合された被制御部材の位置を変位させる
ことができる。しかも、積層体は一方向に積層された構
造を有するものであるから、圧電部品を小型化すること
ができる。
れると、印加された電圧値に応じて圧電体基板が変形
し、積層体に結合された被制御部材の位置を変位させる
ことができる。しかも、積層体は一方向に積層された構
造を有するものであるから、圧電部品を小型化すること
ができる。
【図１】本発明に係る圧電部品の第１実施形態を示す斜
視図。
視図。
【図２】図１に示した圧電部品を奥側から見た斜視図。
【図３】図１に示した圧電部品の電気等価回路図。
【図４】図１に示した圧電部品の積層体の製造方法の説
明図。
明図。
【図５】本発明に係る圧電部品の第２実施形態を示す説
明図。
明図。
【図６】圧電体基板の分極軸が斜交する積層体の製造方
法の説明図。
法の説明図。
【図７】従来の圧電部品の一例を示す斜視図。
２１…圧電センサ ２２…絶縁基板 ３１〜３３…圧電体基板 ３４…積層体 ４１〜４４…電極膜 ７１…アクチュエータ ７２…絶縁基板 ７３…積層体 ８１〜８３…圧電体基板 ９１〜９４…電極膜
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の圧電体基板と複数の電極膜を積み
重ねて積層体を構成し、前記圧電体基板の各々はその分
極軸が互いに異なる方向に配置されており、前記積層体
に印加される外力によって前記圧電体基板の各々に発生
する電圧に基づいて前記外力を検出することを特徴とす
る圧電部品。 - 【請求項２】 複数の圧電体基板と複数の電極膜を積み
重ねて積層体を構成し、前記圧電体基板の各々はその分
極軸が互いに異なる方向に配置されており、前記圧電体
基板の各々に印加される電圧によって前記積層体を変形
させ、前記積層体に結合された被制御部材の位置を変位
させるようにしたことを特徴とする圧電部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10031164A JPH11230837A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 圧電部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10031164A JPH11230837A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 圧電部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11230837A true JPH11230837A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12323808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10031164A Pending JPH11230837A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 圧電部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11230837A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007525676A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-09-06 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 垂直ダイ・チップオンボード |
| JP2013072837A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Seiko Epson Corp | センサー素子、センサーデバイス、力検出装置およびロボット |
| CN103105250A (zh) * | 2011-11-08 | 2013-05-15 | 精工爱普生株式会社 | 传感器元件、力检测装置以及机器人 |
| US20130233089A1 (en) * | 2012-03-09 | 2013-09-12 | Seiko Epson Corporation | Sensor module, force detecting device, and robot |
| WO2017082105A1 (ja) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | 株式会社村田製作所 | 圧電たわみセンサ及び検出装置 |
-
1998
- 1998-02-13 JP JP10031164A patent/JPH11230837A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007525676A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-09-06 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 垂直ダイ・チップオンボード |
| JP2013072837A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Seiko Epson Corp | センサー素子、センサーデバイス、力検出装置およびロボット |
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| JP2013101020A (ja) * | 2011-11-08 | 2013-05-23 | Seiko Epson Corp | センサー素子、力検出装置およびロボット |
| US20130233089A1 (en) * | 2012-03-09 | 2013-09-12 | Seiko Epson Corporation | Sensor module, force detecting device, and robot |
| EP2637006A3 (en) * | 2012-03-09 | 2014-11-26 | Seiko Epson Corporation | Sensor module, force detecting device, and robot |
| US9127996B2 (en) | 2012-03-09 | 2015-09-08 | Seiko Epson Corporation | Sensor module, force detecting device, and robot |
| WO2017082105A1 (ja) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | 株式会社村田製作所 | 圧電たわみセンサ及び検出装置 |
| CN108291796A (zh) * | 2015-11-13 | 2018-07-17 | 株式会社村田制作所 | 压电挠曲传感器以及检测装置 |
| JPWO2017082105A1 (ja) * | 2015-11-13 | 2018-08-09 | 株式会社村田製作所 | 圧電たわみセンサ及び検出装置 |
| US10641665B2 (en) | 2015-11-13 | 2020-05-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric deflection sensor and detection device |
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