JPH1126829A - 圧電アクチュエータ装置 - Google Patents
圧電アクチュエータ装置Info
- Publication number
- JPH1126829A JPH1126829A JP9173841A JP17384197A JPH1126829A JP H1126829 A JPH1126829 A JP H1126829A JP 9173841 A JP9173841 A JP 9173841A JP 17384197 A JP17384197 A JP 17384197A JP H1126829 A JPH1126829 A JP H1126829A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- piezoelectric actuator
- metal
- spherical
- outer case
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】一定の応力下で長期にわたる高速駆動する場合
において、不活性部分の破損がなく、特性の安定した積
層型圧電アクチュエータを提供する。 【解決手段】複数の圧電板１０を電極を介して積層して
なる積層体１１の上下面に、それぞれ不活性体１５、１
６を設けてなる圧電アクチュエータ２３と、この圧電ア
クチュエータ２３を収納する筒状の外装ケース体２５
と、該外装ケース体２５の開口部を塞ぐ一対の金属キャ
ップ２９、３１とを具備した圧電アクチュエータ装置で
あって、不活性体１５、１６の積層方向の外表面に球面
状突部２１を形成するとともに、一対の金属キャップ２
９、３１に、不活性体１５、１６の球面状突部２１と合
致する球面状凹部２７をそれぞれ形成してなるものであ
る。
において、不活性部分の破損がなく、特性の安定した積
層型圧電アクチュエータを提供する。 【解決手段】複数の圧電板１０を電極を介して積層して
なる積層体１１の上下面に、それぞれ不活性体１５、１
６を設けてなる圧電アクチュエータ２３と、この圧電ア
クチュエータ２３を収納する筒状の外装ケース体２５
と、該外装ケース体２５の開口部を塞ぐ一対の金属キャ
ップ２９、３１とを具備した圧電アクチュエータ装置で
あって、不活性体１５、１６の積層方向の外表面に球面
状突部２１を形成するとともに、一対の金属キャップ２
９、３１に、不活性体１５、１６の球面状突部２１と合
致する球面状凹部２７をそれぞれ形成してなるものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電アクチュエー
タ装置に関わり、例えば、光学装置等の精密位置決め装
置、振動防止用の駆動素子、自動車用エンジンの燃料噴
射用の駆動素子等に使用される圧電アクチュエータ装置
に関するものである。
タ装置に関わり、例えば、光学装置等の精密位置決め装
置、振動防止用の駆動素子、自動車用エンジンの燃料噴
射用の駆動素子等に使用される圧電アクチュエータ装置
に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来から、圧電板を複数枚積層して積層型
のアクチュエータを作製する方法が多数開示されている
（例えば特公昭５６ー５０４３４号公報参照）。特に圧
電板の接合方法により接合状態が大きく変化し、積層後
の特性の変動が大きく、素子間での特性ばらつきが大き
くなるため、様々な信頼性向上の方法が示されている。
のアクチュエータを作製する方法が多数開示されている
（例えば特公昭５６ー５０４３４号公報参照）。特に圧
電板の接合方法により接合状態が大きく変化し、積層後
の特性の変動が大きく、素子間での特性ばらつきが大き
くなるため、様々な信頼性向上の方法が示されている。
【０００３】積層型の圧電アクチュエータを作製する方
法としては、同時焼成による方法がある。この同時焼成
による方法では、圧電板の厚みを薄く作製することが比
較的容易であり、印加電界を高くできるために低電圧高
変位が可能であるが、圧電板材料（例えば、Ｐｂ（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3 等のセラミックスからなる）と同時焼成
を行なうための内部電極材料としては、ＰｄやＰｔ等の
貴金属を使用する必要があり、積層数が増すにしたがっ
てコスト高になるという問題点があった。
法としては、同時焼成による方法がある。この同時焼成
による方法では、圧電板の厚みを薄く作製することが比
較的容易であり、印加電界を高くできるために低電圧高
変位が可能であるが、圧電板材料（例えば、Ｐｂ（Ｚ
ｒ，Ｔｉ）Ｏ3 等のセラミックスからなる）と同時焼成
を行なうための内部電極材料としては、ＰｄやＰｔ等の
貴金属を使用する必要があり、積層数が増すにしたがっ
てコスト高になるという問題点があった。
【０００４】そこで、従来、コストを低減するために、
両面に金属電極を形成した圧電板を複数積層し、金属電
極間に金属薄板を配置し、これらの金属薄板の接続用突
起部を圧電板の外周縁に対して所定の空隙を残すように
軸方向に折り曲げ、同一極性の接続用突起部を重なり合
わせて導通させ、接続用突起部と圧電板の外周縁との空
隙に合成樹脂製の櫛歯状絶縁樹脂スペーサを挿入し、こ
れを熱収縮用の絶縁チューブ内に収容した積層型圧電ア
クチュエータが開示されている（特開平４−３７０９８
７号公報）。
両面に金属電極を形成した圧電板を複数積層し、金属電
極間に金属薄板を配置し、これらの金属薄板の接続用突
起部を圧電板の外周縁に対して所定の空隙を残すように
軸方向に折り曲げ、同一極性の接続用突起部を重なり合
わせて導通させ、接続用突起部と圧電板の外周縁との空
隙に合成樹脂製の櫛歯状絶縁樹脂スペーサを挿入し、こ
れを熱収縮用の絶縁チューブ内に収容した積層型圧電ア
クチュエータが開示されている（特開平４−３７０９８
７号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、小型の圧電アク
チュエータでは大きな変位量を確保するため、より高い
電圧を印加することが行われるが、上記特開平４−３７
０９８７号公報に開示された積層型圧電アクチュエータ
では、高速で繰り返し変位をする駆動時に上下に設置さ
れた不活性体が繰り返し応力により疲労破損し、アクチ
ュエータの変位特性及び荷重特性が著しく劣化する虞が
あった。
チュエータでは大きな変位量を確保するため、より高い
電圧を印加することが行われるが、上記特開平４−３７
０９８７号公報に開示された積層型圧電アクチュエータ
では、高速で繰り返し変位をする駆動時に上下に設置さ
れた不活性体が繰り返し応力により疲労破損し、アクチ
ュエータの変位特性及び荷重特性が著しく劣化する虞が
あった。
【０００６】また、上記に示した様な積層アクチュエー
タの構造においては、不活性体の平行度が重要となり、
平行度が悪い場合は片あたりの集中荷重によって駆動部
分である活性部分の信頼性も低下するという問題があっ
た。
タの構造においては、不活性体の平行度が重要となり、
平行度が悪い場合は片あたりの集中荷重によって駆動部
分である活性部分の信頼性も低下するという問題があっ
た。
【０００７】本発明は、高速で繰り返し変位した場合で
あっても、不活性体が破損せず、不活性体に平均して荷
重が作用し、長期にわたり信頼性を向上できる圧電アク
チュエータ装置を提供することを目的とする。
あっても、不活性体が破損せず、不活性体に平均して荷
重が作用し、長期にわたり信頼性を向上できる圧電アク
チュエータ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の圧電アクチュエ
ータ装置は、複数の圧電板を電極を介して積層してなる
積層体の上下面に、それぞれ不活性体を設けてなる圧電
アクチュエータと、この圧電アクチュエータを収納する
筒状の外装ケース体と、該外装ケース体の開口部を塞ぐ
一対の金属キャップとを具備してなる圧電アクチュエー
タ装置であって、前記不活性体の積層方向の外表面に球
面状突部を形成するとともに、前記一対の金属キャップ
に、前記不活性体の球面状突部に合致する球面状凹部を
それぞれ形成してなるものである。
ータ装置は、複数の圧電板を電極を介して積層してなる
積層体の上下面に、それぞれ不活性体を設けてなる圧電
アクチュエータと、この圧電アクチュエータを収納する
筒状の外装ケース体と、該外装ケース体の開口部を塞ぐ
一対の金属キャップとを具備してなる圧電アクチュエー
タ装置であって、前記不活性体の積層方向の外表面に球
面状突部を形成するとともに、前記一対の金属キャップ
に、前記不活性体の球面状突部に合致する球面状凹部を
それぞれ形成してなるものである。
【０００９】
【作用】本発明の圧電アクチュエータ装置では、積層方
向の外表面に球面状突部が形成された不活性体を積層体
の上下面に配置し、この球面状突部を外装ケース体の金
属キャップの球面状凹部に当接して、外装ケース体内に
圧電アクチュエータを収納したので、不活性体と活性部
分（積層体）の界面に働く応力が均一になり、長期の高
速駆動に対し不活性体の破損が防止され、信頼性が向上
する。また、球面で応力を受けることにより、片あたり
による応力集中が軽減され、駆動部分である積層体の信
頼性も向上する。
向の外表面に球面状突部が形成された不活性体を積層体
の上下面に配置し、この球面状突部を外装ケース体の金
属キャップの球面状凹部に当接して、外装ケース体内に
圧電アクチュエータを収納したので、不活性体と活性部
分（積層体）の界面に働く応力が均一になり、長期の高
速駆動に対し不活性体の破損が防止され、信頼性が向上
する。また、球面で応力を受けることにより、片あたり
による応力集中が軽減され、駆動部分である積層体の信
頼性も向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の圧電アクチュエー
タ装置を示し、図２は圧電アクチュエータを示し、図３
は、図２の一部を拡大して示し、図４は金属薄板を示
し、図５は図１の金属キャップを示している。図１〜図
３において符号１０は円板状の圧電板を示している。こ
れらの圧電板１０はＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 （以下ＰＺ
Ｔと略す）を主成分とする焼結体である。
タ装置を示し、図２は圧電アクチュエータを示し、図３
は、図２の一部を拡大して示し、図４は金属薄板を示
し、図５は図１の金属キャップを示している。図１〜図
３において符号１０は円板状の圧電板を示している。こ
れらの圧電板１０はＰｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3 （以下ＰＺ
Ｔと略す）を主成分とする焼結体である。
【００１１】圧電板を構成する圧電材料は、例えば、チ
タン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電セラミックス材
料などが使用されるが、これに限定されるものではな
く、圧電性を有するセラミックスであれば何れでも良
い。この圧電板を構成する圧電材料としては、圧電歪み
定数ｄ33が高いものが望ましい。
タン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電セラミックス材
料などが使用されるが、これに限定されるものではな
く、圧電性を有するセラミックスであれば何れでも良
い。この圧電板を構成する圧電材料としては、圧電歪み
定数ｄ33が高いものが望ましい。
【００１２】特に、金属成分としてＰｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、
Ｚｎ、Ｓｂ、Ｎｉ、Ｔｅと、ＳｒおよびＢａのうち少な
くとも一種を含む複合ペロブスカイト型化合物であっ
て、これらの金属元素のモル比による組成式を、Ｐｂ
1-x-y Ｓｒx Ｂａy （Ｚｎ1/3 Ｓｂ2/3 ）a （Ｎｉ1/2
Ｔｅ1/2 ）b ＺｒcＴｉ1-a-b-c Ｏ3 と表わした時、
ｘ，ｙ，ａ，ｂ，ｃのモル比が、０≦ｘ≦０．１２、０
≦ｙ≦０．１２、０＜ｘ＋ｙ、０．０５≦ａ≦０．１
２、０≦ｂ≦０．０１５、０．４３≦ｃ≦０．５２を満
足する基本成分１００重量部に対して、等モル比からな
るＰｂＯおよびＮｂ2 Ｏ5 を合量で０．２〜１．２重量
部添加含有してなる圧電磁器組成物が望ましい。この圧
電板１０の厚みｔは、小型化および高い電圧を印加する
という点から０．２〜０．６ｍｍであることが望まし
い。
Ｚｎ、Ｓｂ、Ｎｉ、Ｔｅと、ＳｒおよびＢａのうち少な
くとも一種を含む複合ペロブスカイト型化合物であっ
て、これらの金属元素のモル比による組成式を、Ｐｂ
1-x-y Ｓｒx Ｂａy （Ｚｎ1/3 Ｓｂ2/3 ）a （Ｎｉ1/2
Ｔｅ1/2 ）b ＺｒcＴｉ1-a-b-c Ｏ3 と表わした時、
ｘ，ｙ，ａ，ｂ，ｃのモル比が、０≦ｘ≦０．１２、０
≦ｙ≦０．１２、０＜ｘ＋ｙ、０．０５≦ａ≦０．１
２、０≦ｂ≦０．０１５、０．４３≦ｃ≦０．５２を満
足する基本成分１００重量部に対して、等モル比からな
るＰｂＯおよびＮｂ2 Ｏ5 を合量で０．２〜１．２重量
部添加含有してなる圧電磁器組成物が望ましい。この圧
電板１０の厚みｔは、小型化および高い電圧を印加する
という点から０．２〜０．６ｍｍであることが望まし
い。
【００１３】そして、複数の圧電板１０が積層されて積
層体１１が形成されており、圧電板１０の間には２層の
導電性接着層１２が形成され、それらの導電性接着層１
２間には金属薄板１３が介装されている。これら金属薄
板１３には、図４に示すように接続用突起部１４が形成
されており、圧電板１０の径方向に突出している。ま
た、図６に示すように、交互に９０度の角度を向くよう
に、金属薄板１３が圧電板１１の間に介装されており、
これら金属薄板１３は接続用突起部１４の位置により正
電極薄板１３ａ、負電極薄板１３ｂとなる。
層体１１が形成されており、圧電板１０の間には２層の
導電性接着層１２が形成され、それらの導電性接着層１
２間には金属薄板１３が介装されている。これら金属薄
板１３には、図４に示すように接続用突起部１４が形成
されており、圧電板１０の径方向に突出している。ま
た、図６に示すように、交互に９０度の角度を向くよう
に、金属薄板１３が圧電板１１の間に介装されており、
これら金属薄板１３は接続用突起部１４の位置により正
電極薄板１３ａ、負電極薄板１３ｂとなる。
【００１４】使用する金属薄板１３は導電性を有するも
ので、例えば、銀、黄銅、銅、ステンレス等の金属が好
ましい。金属薄板１３の厚さは、変位量に寄与しないた
めにできるだけ薄いもの、例えば２０〜５０μｍのもの
が好ましい。また、金属薄板１３としては、他の金属薄
板１３との短絡や放電を防止するために、円板部分が積
層体１１の外周面に露出しないように、圧電板１０より
小さいことが望ましい。
ので、例えば、銀、黄銅、銅、ステンレス等の金属が好
ましい。金属薄板１３の厚さは、変位量に寄与しないた
めにできるだけ薄いもの、例えば２０〜５０μｍのもの
が好ましい。また、金属薄板１３としては、他の金属薄
板１３との短絡や放電を防止するために、円板部分が積
層体１１の外周面に露出しないように、圧電板１０より
小さいことが望ましい。
【００１５】導電性接着層１２は、上記したように導電
性接着ペーストを圧電板１０に塗布し乾燥することによ
って形成されるが、この導電性接着ペーストは、Ａｇ等
の金属粉末とガラス成分を有し、４００〜６００℃程度
で溶融するものが望ましい。
性接着ペーストを圧電板１０に塗布し乾燥することによ
って形成されるが、この導電性接着ペーストは、Ａｇ等
の金属粉末とガラス成分を有し、４００〜６００℃程度
で溶融するものが望ましい。
【００１６】これは、積層時に加圧加熱すると導電性接
着ペーストに含有されているガラス成分が溶融し、圧電
板１０同士を強固に接合し、高電界の繰り返し印加によ
って発生する界面での剥離などを防止することができ、
積層体の信頼性を向上できるからである。導電性接着用
ペーストは、特に、Ａｇ粉末を４０〜６０重量％と、Ｐ
ｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 からなるガラス成分４０〜６
０重量％とからなることが望ましい。
着ペーストに含有されているガラス成分が溶融し、圧電
板１０同士を強固に接合し、高電界の繰り返し印加によ
って発生する界面での剥離などを防止することができ、
積層体の信頼性を向上できるからである。導電性接着用
ペーストは、特に、Ａｇ粉末を４０〜６０重量％と、Ｐ
ｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 からなるガラス成分４０〜６
０重量％とからなることが望ましい。
【００１７】そして、本発明の圧電アクチュエータ装置
では、積層体１１の上下面には、伸縮しない不活性体１
５、１６が形成されており、その積層方向の外表面には
それぞれ球面状突部２１が形成され、圧電アクチュエー
タ２３が形成されている。この圧電アクチュエータ２３
は、図１に示したように、筒状の外装ケース体２５内に
収容されている。尚、図１においては、理解を容易にす
るため圧電アクチュエータは側面図で記載した。
では、積層体１１の上下面には、伸縮しない不活性体１
５、１６が形成されており、その積層方向の外表面には
それぞれ球面状突部２１が形成され、圧電アクチュエー
タ２３が形成されている。この圧電アクチュエータ２３
は、図１に示したように、筒状の外装ケース体２５内に
収容されている。尚、図１においては、理解を容易にす
るため圧電アクチュエータは側面図で記載した。
【００１８】この外装ケース体２５には圧電アクチュエ
ータ２３の不活性体１５、１６の球面状突部２１に当接
し、不活性体１５、１６の球面状突部２１と合致する球
面状凹部２７が形成された一対の金属キャップ２９、３
１が配置されている。つまり、筒状の外装ケース体２５
の上下には、その開口部を塞ぐように金属キャップ２
９、３１が配置されている。金属キャップ２９、３１の
材質はステンレス、アルミニウムなどの腐食しにくい金
属が望ましい。下側金属キャップ３１には、外装ケース
体２５と固定できる様にねじが施されている。
ータ２３の不活性体１５、１６の球面状突部２１に当接
し、不活性体１５、１６の球面状突部２１と合致する球
面状凹部２７が形成された一対の金属キャップ２９、３
１が配置されている。つまり、筒状の外装ケース体２５
の上下には、その開口部を塞ぐように金属キャップ２
９、３１が配置されている。金属キャップ２９、３１の
材質はステンレス、アルミニウムなどの腐食しにくい金
属が望ましい。下側金属キャップ３１には、外装ケース
体２５と固定できる様にねじが施されている。
【００１９】また、外装ケース体２５も同様に下側部分
にネジが施され、下側金属キャップ３１とネジにより固
定される。外装ケース体２５は金属キャップ２９、３１
と同様にステンレス、アルミニウム等の腐食し難い金属
が望ましい。そして、外装ケース２５の内部には絶縁性
樹脂３５が充填される。
にネジが施され、下側金属キャップ３１とネジにより固
定される。外装ケース体２５は金属キャップ２９、３１
と同様にステンレス、アルミニウム等の腐食し難い金属
が望ましい。そして、外装ケース２５の内部には絶縁性
樹脂３５が充填される。
【００２０】使用される絶縁性樹脂３５は、絶縁性が高
く、常温から２００℃までの温度で使用でき、且つ繰り
返しの応力に対して割れないものという点から、シリコ
ン系の樹脂もしくはシリコンゴムが望ましい。
く、常温から２００℃までの温度で使用でき、且つ繰り
返しの応力に対して割れないものという点から、シリコ
ン系の樹脂もしくはシリコンゴムが望ましい。
【００２１】外装ケース体２５と圧電板１１の外周面と
の空隙と、圧電板１１の外周部と接続用突起部１４との
間に隙間がないように絶縁樹脂３５で充填するには、あ
らかじめ粘度等の条件を調節し、真空脱泡によりエアー
を完全に除去していくようにすることが重要である。
の空隙と、圧電板１１の外周部と接続用突起部１４との
間に隙間がないように絶縁樹脂３５で充填するには、あ
らかじめ粘度等の条件を調節し、真空脱泡によりエアー
を完全に除去していくようにすることが重要である。
【００２２】尚、本発明の積層型圧電アクチュエータは
円柱状や四角柱以外の六角柱等どのような多角形状であ
っても良い。
円柱状や四角柱以外の六角柱等どのような多角形状であ
っても良い。
【００２３】
【実施例】ＰＺＴ焼結体の両面を研磨して、直径約１５
ｍｍ、厚み０．４ｍｍの円板状の圧電板を形成した。こ
の圧電板の両主面にＡｇ粉末５５重量％、ＰｂＯ−Ｓｉ
Ｏ2 ―Ｂ2 Ｏ3 を主成分とするガラス４５重量％の電気
伝導性ペーストを５μｍの厚みになるように印刷した
後、１００℃にて乾燥し、５２０℃で焼き付けた。厚さ
２５μｍのＡｇ製薄板を圧電板の間に挟み込み、圧電板
を１００層積層して積層体を形成した。
ｍｍ、厚み０．４ｍｍの円板状の圧電板を形成した。こ
の圧電板の両主面にＡｇ粉末５５重量％、ＰｂＯ−Ｓｉ
Ｏ2 ―Ｂ2 Ｏ3 を主成分とするガラス４５重量％の電気
伝導性ペーストを５μｍの厚みになるように印刷した
後、１００℃にて乾燥し、５２０℃で焼き付けた。厚さ
２５μｍのＡｇ製薄板を圧電板の間に挟み込み、圧電板
を１００層積層して積層体を形成した。
【００２４】尚、金属薄板の接続用突起部を一層おきに
同じ位置にくるように交互に配置した。圧電板を１００
層積層した積層体の上下面に片側に球面加工を施した不
活性体を積層し、位置ずれが生じないように、専用の球
面受け治具にセットし軽く圧力を加えた後、積層体の上
部に約３ｋｇの重りをのせて６００℃、１時間で加圧接
合した。
同じ位置にくるように交互に配置した。圧電板を１００
層積層した積層体の上下面に片側に球面加工を施した不
活性体を積層し、位置ずれが生じないように、専用の球
面受け治具にセットし軽く圧力を加えた後、積層体の上
部に約３ｋｇの重りをのせて６００℃、１時間で加圧接
合した。
【００２５】次に図２に示したように、圧電板の径方向
に突出した接続用突起部を軸方向に折り曲げ、電気的に
接続した。
に突出した接続用突起部を軸方向に折り曲げ、電気的に
接続した。
【００２６】これを８０℃のシリコンオイル中で３ｋＶ
／ｍｍの直流電圧を３０分間印加して分極処理を行っ
た。その後、積層体を上下の金属キャップと外装ケース
体により固定し、シリコン系外装樹脂を充填し、１２０
℃、１時間で乾燥硬化させ、圧電アクチュエータ装置を
作製した。
／ｍｍの直流電圧を３０分間印加して分極処理を行っ
た。その後、積層体を上下の金属キャップと外装ケース
体により固定し、シリコン系外装樹脂を充填し、１２０
℃、１時間で乾燥硬化させ、圧電アクチュエータ装置を
作製した。
【００２７】本発明の圧電アクチュエータ装置１００個
を大気中で、０Ｖから＋５００Ｖの交流電界を１００Ｈ
ｚの周波数にて１×１０9 回印加した場合でも不活性体
の破損はなく、印加後の変位量は、平均４４μｍであっ
た。実験で作製した圧電アクチュエータ装置の変位量の
ばらつきは試料１００個に対し±２％であった。
を大気中で、０Ｖから＋５００Ｖの交流電界を１００Ｈ
ｚの周波数にて１×１０9 回印加した場合でも不活性体
の破損はなく、印加後の変位量は、平均４４μｍであっ
た。実験で作製した圧電アクチュエータ装置の変位量の
ばらつきは試料１００個に対し±２％であった。
【００２８】また、同試験サンプルの荷重変位特性を１
×１０8 回駆動毎に１０回測定したが、初期値からの変
動は±３％以内であった。
×１０8 回駆動毎に１０回測定したが、初期値からの変
動は±３％以内であった。
【００２９】これに対して不活性体を球面加工していな
い圧電アクチュエータ装置を１０個作製し、同様の試験
を行った結果、２×１０8 回で３個不活性体が破損し
た。また１０個中５個は２×１０8 回駆動後に荷重変位
特性に屈曲点を生じ、初期値からの変動は５０％程度と
なった。
い圧電アクチュエータ装置を１０個作製し、同様の試験
を行った結果、２×１０8 回で３個不活性体が破損し
た。また１０個中５個は２×１０8 回駆動後に荷重変位
特性に屈曲点を生じ、初期値からの変動は５０％程度と
なった。
【００３０】変位量の測定は、試料を荷重印加用治具に
固定し、２ｋＮの荷重を印加しレーザー変位計にて測定
し、荷重変位特性については接触型のレーザホロゲージ
を使用し、０〜５ｋＮの荷重印加時の変位を１０回測定
した平均の値で評価した。
固定し、２ｋＮの荷重を印加しレーザー変位計にて測定
し、荷重変位特性については接触型のレーザホロゲージ
を使用し、０〜５ｋＮの荷重印加時の変位を１０回測定
した平均の値で評価した。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、不
活性体と活性部分（積層体）の界面に働く応力が均一に
なり、長期の高速駆動に対し不活性体の破損が防止さ
れ、信頼性を向上できる。また、球面で応力を受けるこ
とにより、片あたりの集中応力が軽減され、駆動部分で
ある積層体の信頼性も向上できる。
活性体と活性部分（積層体）の界面に働く応力が均一に
なり、長期の高速駆動に対し不活性体の破損が防止さ
れ、信頼性を向上できる。また、球面で応力を受けるこ
とにより、片あたりの集中応力が軽減され、駆動部分で
ある積層体の信頼性も向上できる。
【図１】本発明の圧電アクチュエータ装置を示す断面図
である。
である。
【図２】本発明の積層体を示す側面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す側面図である。
【図４】図１の金属薄板を示す平面図である。
【図５】図１の一対の金属キャップを示す側面図であ
る。
る。
【図６】図２の平面図である。
１０・・・圧電板 １１・・・積層体 １２・・・導電性接着層 １３・・・金属薄板 １４・・・接続用突起部 １５、１６・・・不活性体 ２１・・・球面状突部 ２３・・・圧電アクチュエータ ２５・・・外装ケース体 ２７・・・球面状凹部 ２９、３１・・・金属キャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緒方 一広 鹿児島県国分市山下町１番１号 京セラ株 式会社鹿児島国分工場内 (72)発明者 鬼塚 克彦 鹿児島県国分市山下町１番４号 京セラ株 式会社総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】複数の圧電板を電極を介して積層してなる
積層体の上下面に、それぞれ不活性体を設けてなる圧電
アクチュエータと、この圧電アクチュエータを収納する
筒状の外装ケース体と、該外装ケース体の開口部を塞ぐ
一対の金属キャップとを具備してなる圧電アクチュエー
タ装置であって、前記不活性体の積層方向の外表面に球
面状突部を形成するとともに、前記一対の金属キャップ
に、前記不活性体の球面状突部と合致する球面状凹部を
それぞれ形成してなることを特徴とする圧電アクチュエ
ータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9173841A JPH1126829A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 圧電アクチュエータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9173841A JPH1126829A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 圧電アクチュエータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126829A true JPH1126829A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=15968162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9173841A Pending JPH1126829A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 圧電アクチュエータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1126829A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001326399A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-11-22 | Caterpillar Inc | アクチュエータ装置 |
| JP2002203998A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Denso Corp | 圧電体素子及びその製造方法 |
| US6448692B1 (en) * | 1999-03-04 | 2002-09-10 | Robert Bosch Gmbh | Piezoelectric actuator |
| JP2002541401A (ja) * | 1999-03-30 | 2002-12-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 圧電式アクチエータ |
| WO2010106190A1 (de) * | 2009-03-20 | 2010-09-23 | Epcos Ag | Piezoaktor in vielschichtbauweise |
| JP2012064726A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電振動素子及びその製造方法 |
| JP2014504010A (ja) * | 2010-12-15 | 2014-02-13 | エプコス アーゲー | 環境の影響から保護されたピエゾアクチュエータ |
| WO2014192301A1 (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | 京セラ株式会社 | ユニット、電子機器及び電子機器の製造方法 |
| CN115459625A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-09 | 南京航空航天大学 | 一种压电电机及其驱动方法 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP9173841A patent/JPH1126829A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448692B1 (en) * | 1999-03-04 | 2002-09-10 | Robert Bosch Gmbh | Piezoelectric actuator |
| JP2002541401A (ja) * | 1999-03-30 | 2002-12-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 圧電式アクチエータ |
| JP2001326399A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-11-22 | Caterpillar Inc | アクチュエータ装置 |
| JP2002203998A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Denso Corp | 圧電体素子及びその製造方法 |
| WO2010106190A1 (de) * | 2009-03-20 | 2010-09-23 | Epcos Ag | Piezoaktor in vielschichtbauweise |
| JP2012064726A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電振動素子及びその製造方法 |
| JP2014504010A (ja) * | 2010-12-15 | 2014-02-13 | エプコス アーゲー | 環境の影響から保護されたピエゾアクチュエータ |
| WO2014192301A1 (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | 京セラ株式会社 | ユニット、電子機器及び電子機器の製造方法 |
| JPWO2014192301A1 (ja) * | 2013-05-30 | 2017-02-23 | 京セラ株式会社 | ユニット、電子機器及び電子機器の製造方法 |
| US9774958B2 (en) | 2013-05-30 | 2017-09-26 | Kyocera Corporation | Unit, electronic device, and method of manufacturing electronic device |
| CN115459625A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-09 | 南京航空航天大学 | 一种压电电机及其驱动方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH1126829A (ja) | 圧電アクチュエータ装置 | |
| JP2003017768A (ja) | 積層型圧電素子及び噴射装置 | |
| JP3668072B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JPH11186626A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JP3881474B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JP3506609B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JP3850163B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータおよびその製造方法 | |
| JP3506614B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JP3894680B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JP2001313428A (ja) | 積層型圧電アクチュエータおよび噴射装置 | |
| JP3898372B2 (ja) | 圧電アクチュエータ装置 | |
| JPH11238918A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JPH11340535A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JP2003309298A (ja) | 圧電／電歪素子およびその製造方法 | |
| JP3506596B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JP2012529180A (ja) | 圧電積層アクチュエータアセンブリ | |
| JPH09321359A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JP3968408B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JPH1154810A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JP2001068750A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JP2000294843A (ja) | 圧電素子及び積層型圧電アクチュエータ | |
| JPH11163425A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JPH10190079A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JPH11274589A (ja) | 積層型圧電アクチュエータおよびその製造方法 | |
| JPH11214759A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ |