JPS62165381A - 積層型の圧電体装置 - Google Patents
積層型の圧電体装置Info
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- JPS62165381A JPS62165381A JP61006904A JP690486A JPS62165381A JP S62165381 A JPS62165381 A JP S62165381A JP 61006904 A JP61006904 A JP 61006904A JP 690486 A JP690486 A JP 690486A JP S62165381 A JPS62165381 A JP S62165381A
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- piezoelectric
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
- H10N30/503—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure having a non-rectangular cross-section in a plane orthogonal to the stacking direction, e.g. polygonal or circular in top view
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、高電圧を印加することによって伸長され、
また上記印加電圧を取除くことによって縮小制御されて
、例えば機械的な駆動力を発生するアクチュエータとし
て効果的に使用されるようにした積層型の圧電体装置に
関する。
また上記印加電圧を取除くことによって縮小制御されて
、例えば機械的な駆動力を発生するアクチュエータとし
て効果的に使用されるようにした積層型の圧電体装置に
関する。
［背景技術］
アクチュエータとして使用されるような圧電体装置とし
ては、例えば円板状に構成される複数の圧電素子を積層
すると共に、この複数の圧電素子の相互間にそれぞれ電
極を介在設定し、この電極によって上記複数の圧電素子
を並列接続するようにして、高電圧を選択的に印加制御
するような構成のものが知られている。
ては、例えば円板状に構成される複数の圧電素子を積層
すると共に、この複数の圧電素子の相互間にそれぞれ電
極を介在設定し、この電極によって上記複数の圧電素子
を並列接続するようにして、高電圧を選択的に印加制御
するような構成のものが知られている。
すなわち、上記複数の圧電素子それぞれの間に介在設定
される電極を、上記圧電素子と同じ円板状に形成するも
のであり、この電極にはその外周部から上記積層された
圧電素子の外側に突出する導出端子を一体に形成させる
ようにする。そして、圧電素子と共に積層された各電極
から、交互に異なる２方向に上記導出端子が引出される
ようにするものであり、このそれぞれの方向に取出され
た導出端子を一括接続して、複数の圧電素子が並列接続
されるようにしているものである。
される電極を、上記圧電素子と同じ円板状に形成するも
のであり、この電極にはその外周部から上記積層された
圧電素子の外側に突出する導出端子を一体に形成させる
ようにする。そして、圧電素子と共に積層された各電極
から、交互に異なる２方向に上記導出端子が引出される
ようにするものであり、このそれぞれの方向に取出され
た導出端子を一括接続して、複数の圧電素子が並列接続
されるようにしているものである。
このように構成される積層型の圧電体装置に対して種々
の実験を施したところ、積層構造の圧電体装置の積層方
向の両側に大きな加重を加えると比較的簡単に圧電素子
が破壊されることが判明した。例えば数百Ｋｇ程度なら
ば問題ないが、１トン以」二の大きな加重が作用すると
、圧電素子にクラックが発生するようになるものである
。このクラックが発生する原因を考察してみると、圧電
素子の中心と電極板の中心とのずれによって、圧電素子
に大きな歪み応力が作用することが原因として解明され
た。
の実験を施したところ、積層構造の圧電体装置の積層方
向の両側に大きな加重を加えると比較的簡単に圧電素子
が破壊されることが判明した。例えば数百Ｋｇ程度なら
ば問題ないが、１トン以」二の大きな加重が作用すると
、圧電素子にクラックが発生するようになるものである
。このクラックが発生する原因を考察してみると、圧電
素子の中心と電極板の中心とのずれによって、圧電素子
に大きな歪み応力が作用することが原因として解明され
た。
第５図は例えば２トンの加重を加えた場合の、圧電素子
と電極板との中心位置のづれの量とクラック発生率との
関係を実験的に求めた結果を示すもので、中心位置のず
れが０．０８ｍｍ以」二となる状態で、クラックの発生
が認められる。
と電極板との中心位置のづれの量とクラック発生率との
関係を実験的に求めた結果を示すもので、中心位置のず
れが０．０８ｍｍ以」二となる状態で、クラックの発生
が認められる。
このような点を解決するためには、圧電素子に対して充
分大きな面積の電極板を使用し、且つ圧電素子が同心的
に積層されるようにすればよいものであるが、電極が圧
電素子の外周部から突出する状態にあると、隣接する電
極の相互間に大きな電位差が設定されるものであるため
、この電極部で放電が生ずるようになり、圧電素子に対
する印加電圧制御が実行できないような状態となる。
分大きな面積の電極板を使用し、且つ圧電素子が同心的
に積層されるようにすればよいものであるが、電極が圧
電素子の外周部から突出する状態にあると、隣接する電
極の相互間に大きな電位差が設定されるものであるため
、この電極部で放電が生ずるようになり、圧電素子に対
する印加電圧制御が実行できないような状態となる。
また、大きな加重に耐えるものとして、電極板を例えば
ステンレスのような硬い金属材料によって構成するよう
にすると、このような電極板と圧電素子との密着性を充
分なものとすることが困難なものであるため、アクチュ
エータとしての動作特性が低下する。このような点を考
慮して、電極板を銅等のように軟らかい材料で構成する
と、この電極板の強度が不足し、大きな加重に耐えられ
ない状態となる。
ステンレスのような硬い金属材料によって構成するよう
にすると、このような電極板と圧電素子との密着性を充
分なものとすることが困難なものであるため、アクチュ
エータとしての動作特性が低下する。このような点を考
慮して、電極板を銅等のように軟らかい材料で構成する
と、この電極板の強度が不足し、大きな加重に耐えられ
ない状態となる。
［発明が解決しようとする問題点］
この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、積層
方向に特に大きな加重が作用する状態となっても、圧電
素子にクラックが発生するような破壊現象が発生される
ことを確実に防止することができ、また電圧制御によっ
て応答性の良いアクチュエータとしての特性が効果的に
発揮することができるようにする積層型の圧電体装置を
提供しようとするものである。
方向に特に大きな加重が作用する状態となっても、圧電
素子にクラックが発生するような破壊現象が発生される
ことを確実に防止することができ、また電圧制御によっ
て応答性の良いアクチュエータとしての特性が効果的に
発揮することができるようにする積層型の圧電体装置を
提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］
すなわち、この発明に係る積層型の圧電体装置は、薄板
状に構成される複数の圧電素子のそれぞれの相互間に、
それぞれ電極板を介在する状態で上記圧電素子を積層設
定するものであり、この場合」−配電極板はそれぞれ金
属板の上記圧電素子に接触する面に、例えば銅、銀等の
上記金属板よりも軟質の電極材料を積層形成するように
したものである。
状に構成される複数の圧電素子のそれぞれの相互間に、
それぞれ電極板を介在する状態で上記圧電素子を積層設
定するものであり、この場合」−配電極板はそれぞれ金
属板の上記圧電素子に接触する面に、例えば銅、銀等の
上記金属板よりも軟質の電極材料を積層形成するように
したものである。
［作用］
−）−記のように構成される積層型の圧電体装置にあっ
ては、複数の圧電素子と、この圧電素子相互間に介在設
定される電極板との相互位置関係が容易に同心的に設定
されるものであり、特に電極板の強度部材となる金属板
の中心と電極材料部分の中心位置とが正確に一致するよ
うになるものであるため、大きな加重に対して充分に耐
えることができるようになり、圧電素子の破壊を効果的
に防止することができる。また、電極と圧電素子との接
触部は、上記電極材料部によって密接な接触状態とする
ことができ、アクチュエータ特性を安定設定することが
でき、例えば自動車用に制動機構の制御部材等として、
この圧電体装置が効果的に使用可能とされるものである
。
ては、複数の圧電素子と、この圧電素子相互間に介在設
定される電極板との相互位置関係が容易に同心的に設定
されるものであり、特に電極板の強度部材となる金属板
の中心と電極材料部分の中心位置とが正確に一致するよ
うになるものであるため、大きな加重に対して充分に耐
えることができるようになり、圧電素子の破壊を効果的
に防止することができる。また、電極と圧電素子との接
触部は、上記電極材料部によって密接な接触状態とする
ことができ、アクチュエータ特性を安定設定することが
でき、例えば自動車用に制動機構の制御部材等として、
この圧電体装置が効果的に使用可能とされるものである
。
［発明の実施例］
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第１図は圧電体装置の一部を分解した状態で示すもので
、この圧電体装置は薄板円板状の段数の圧電索子１１ａ
％ ｌｌｂ ％・・・を備えるもので、この複数の圧
電素子１１ａ １１１ｂ ％・・・は同心的に積層する
状態で設定されている。ここで、」−記圧電素子１１ａ
−１１ｂ ｓ・・・それぞれは、例えば直径１５ｍｍ
、厚さ０．５ｍｍに構成されている。
、この圧電体装置は薄板円板状の段数の圧電索子１１ａ
％ ｌｌｂ ％・・・を備えるもので、この複数の圧
電素子１１ａ １１１ｂ ％・・・は同心的に積層する
状態で設定されている。ここで、」−記圧電素子１１ａ
−１１ｂ ｓ・・・それぞれは、例えば直径１５ｍｍ
、厚さ０．５ｍｍに構成されている。
また、上記のように積層される複数の圧電素子１１ａ
ｓ ＩＩＩ） 、・・・それぞれの相互間には、それぞ
れ電極板１２ａ ｓ １２ｂ ｓ・・・が介在設定され
るもので、この電極板１２ａ 、 １２ｂ 、・・・そ
れぞれは、例えば」二記圧電素子より小さな直径の約１
３ｍｍの円板で構成され、その厚さは２０μｍに設定さ
れる。
ｓ ＩＩＩ） 、・・・それぞれの相互間には、それぞ
れ電極板１２ａ ｓ １２ｂ ｓ・・・が介在設定され
るもので、この電極板１２ａ 、 １２ｂ 、・・・そ
れぞれは、例えば」二記圧電素子より小さな直径の約１
３ｍｍの円板で構成され、その厚さは２０μｍに設定さ
れる。
この電極板１２ａ １１２ｂ ｓ・・・は第２図にその
１つ１２を取出して示すように、円板状にした本体部の
外周部に、等間隔で例えば３個の突起１３ａ〜１３ｃが
形成されるもので、これらの突起１３ａ〜１８ｃはそれ
ぞれ圧電素子の外周縁に対応する部分で直角に折曲して
、係止爪１４ａ−１４ｃが形成されるようにしている。
１つ１２を取出して示すように、円板状にした本体部の
外周部に、等間隔で例えば３個の突起１３ａ〜１３ｃが
形成されるもので、これらの突起１３ａ〜１８ｃはそれ
ぞれ圧電素子の外周縁に対応する部分で直角に折曲して
、係止爪１４ａ−１４ｃが形成されるようにしている。
すなわち、圧電素子と積層した場合、この圧電素子と電
極板との相互位置関係が、上記係止爪１４ａ−１４ｃに
よって確実に設定されるようにして、圧電素子と電極板
のそれぞれ中心位置が一致して積層されるようにしてい
るものである。
極板との相互位置関係が、上記係止爪１４ａ−１４ｃに
よって確実に設定されるようにして、圧電素子と電極板
のそれぞれ中心位置が一致して積層されるようにしてい
るものである。
また、この電極板１２は、それぞれ強度部材となるステ
ンレス等の比較的硬い材料でなる金属板１５の両面に、
この金属板１５より充分に軟らかい銅、銀、アルミニウ
ム等の電極材料１６を、厚さ２〜５μｍでメッキ等の手
段で積層形成するようにして構成される。すなわち、上
記電極材料１Ｂが圧電素子の表面に接触されるようにし
ている。
ンレス等の比較的硬い材料でなる金属板１５の両面に、
この金属板１５より充分に軟らかい銅、銀、アルミニウ
ム等の電極材料１６を、厚さ２〜５μｍでメッキ等の手
段で積層形成するようにして構成される。すなわち、上
記電極材料１Ｂが圧電素子の表面に接触されるようにし
ている。
このように構成される電極板１２ａ 、、１２ｂ ｓ・
・・は、第１図で示されるように圧電素子１１ａ ｓ
ｌｌｂ １・・・と交互に積層されるようになるもので
あるが、」−配電極板１２ａ 、 １２ｂ 、 −・・
は順次突起＋３ａ−１８ｃが互いに６０°づつずれて積
層されるようにしている。したがって、電極板＋２ａ
、 １２ｂ 、・・・それぞれの突起１３ａ〜１３ｃは
、一枚おきにその位置が一致するようになるものであり
、この突起１３ａ〜１３ｃを折曲して形成した係止爪１
４ａ−１４ｃが、電極板１２ａ ％ １２ｂ ｓ・・・
の一枚おきに互いに接触されるようになる ここで、上記係止爪１４ａ〜１４ｃそれぞれに横方向に
突出する突出片１７ａ−１７ｃを形成し、この突出片１
７ａ〜１７ｃを直角に折曲して起こして、この突出片に
例えば幅１ｍｍ厚さ５０ミクロンの金属リボン１８ａ
−１８ｂ ％・・・をスポット溶接あるいはシーム溶接
によって接続するようにすれば、電極板１２ａ ５１２
ｂ 、・・・が一枚おきに共通に接続されるようになる
。そして、」−記金属リボンの対向する位置にあるもの
を、電極導出線１９．２０として取出せば、上記複数の
圧電素子１１ａ ％ ｌｌｂ １・・・は並列接続され
た状態となり、上記電極導出線１９および２０の間に電
圧を印加制御することによって、圧電素子１１ａ 、
ｆｌｂ 、・・・を積層した圧電体装置が伸縮側−９−
゛ 御されるようになるものである。
・・は、第１図で示されるように圧電素子１１ａ ｓ
ｌｌｂ １・・・と交互に積層されるようになるもので
あるが、」−配電極板１２ａ 、 １２ｂ 、 −・・
は順次突起＋３ａ−１８ｃが互いに６０°づつずれて積
層されるようにしている。したがって、電極板＋２ａ
、 １２ｂ 、・・・それぞれの突起１３ａ〜１３ｃは
、一枚おきにその位置が一致するようになるものであり
、この突起１３ａ〜１３ｃを折曲して形成した係止爪１
４ａ−１４ｃが、電極板１２ａ ％ １２ｂ ｓ・・・
の一枚おきに互いに接触されるようになる ここで、上記係止爪１４ａ〜１４ｃそれぞれに横方向に
突出する突出片１７ａ−１７ｃを形成し、この突出片１
７ａ〜１７ｃを直角に折曲して起こして、この突出片に
例えば幅１ｍｍ厚さ５０ミクロンの金属リボン１８ａ
−１８ｂ ％・・・をスポット溶接あるいはシーム溶接
によって接続するようにすれば、電極板１２ａ ５１２
ｂ 、・・・が一枚おきに共通に接続されるようになる
。そして、」−記金属リボンの対向する位置にあるもの
を、電極導出線１９．２０として取出せば、上記複数の
圧電素子１１ａ ％ ｌｌｂ １・・・は並列接続され
た状態となり、上記電極導出線１９および２０の間に電
圧を印加制御することによって、圧電素子１１ａ 、
ｆｌｂ 、・・・を積層した圧電体装置が伸縮側−９−
゛ 御されるようになるものである。
すなわち、上記のように構成される圧電体装置にあって
は、電極板１２ａ 、 １２ｂ 、・・・はそれぞれ金
属板１５とその両面の圧電素子１１ａ １ｆｌｂ ％・
・・と接触する電極材料１６の中心位置が正確に一致す
る状態に構成されているものであり、電極板１２ａ１１
２ｂ 、・・・の強度部材となる金属板１５が中心位置
の一致された電極材料１６を介して圧電素子に接触され
、この圧電素子に対して均等圧力が効果的に作用させら
れるようになる。
は、電極板１２ａ 、 １２ｂ 、・・・はそれぞれ金
属板１５とその両面の圧電素子１１ａ １ｆｌｂ ％・
・・と接触する電極材料１６の中心位置が正確に一致す
る状態に構成されているものであり、電極板１２ａ１１
２ｂ 、・・・の強度部材となる金属板１５が中心位置
の一致された電極材料１６を介して圧電素子に接触され
、この圧電素子に対して均等圧力が効果的に作用させら
れるようになる。
また、上記電極板１２ａ 、 １２ｂ 、・・・は、係
止爪１４ａ 、 １４ｂ 、 −・・によって圧電素子
１１ａ 、 ｌｌｂ ％ −・・それぞれとの相互位置
関係が正確に設定されるものであり、この圧電素子１１
ａ ％ ｌｌｂ 、・・・それぞれと電極板１２ａ 、
１２ｂ 、・・・それぞれとの中心位置関係も正確に
設定される。そして、このような積層状態で、電極板１
２ａ １１２ｂ ｓ・・・それぞれは軟らかい電極材料
ＩＢの層を介して接触されるものであり、電極板１２ａ
、 １２ｂ 、・・・それぞれと圧電素子１１ａ１１
１ｂ 、・・・それぞれとの密着性も安定して良好な状
態に保たれ、この電極板１２ａ 、 １２ｂ 、・・・
の強度は金属板１５によって確実に保持されるようにな
る。
止爪１４ａ 、 １４ｂ 、 −・・によって圧電素子
１１ａ 、 ｌｌｂ ％ −・・それぞれとの相互位置
関係が正確に設定されるものであり、この圧電素子１１
ａ ％ ｌｌｂ 、・・・それぞれと電極板１２ａ 、
１２ｂ 、・・・それぞれとの中心位置関係も正確に
設定される。そして、このような積層状態で、電極板１
２ａ １１２ｂ ｓ・・・それぞれは軟らかい電極材料
ＩＢの層を介して接触されるものであり、電極板１２ａ
、 １２ｂ 、・・・それぞれと圧電素子１１ａ１１
１ｂ 、・・・それぞれとの密着性も安定して良好な状
態に保たれ、この電極板１２ａ 、 １２ｂ 、・・・
の強度は金属板１５によって確実に保持されるようにな
る。
したがって、この圧電体装置に対して、圧力加重が作用
する状態となっても、圧電素子１１ａ 、 ｌｌｂ 。
する状態となっても、圧電素子１１ａ 、 ｌｌｂ 。
・・・に歪み応力が作用することが効果的に抑制するこ
とができ、この圧電索子１１ａ ５ｌｌｂ 、・・・に
クラックを発生させるような事故の発生を効果的に抑制
できるものである。
とができ、この圧電索子１１ａ ５ｌｌｂ 、・・・に
クラックを発生させるような事故の発生を効果的に抑制
できるものである。
第３図はこの発明の他の実施例を示しているもので、電
極板２１ａ 、 ２１ｂ 、・・・は圧電索子１１ａ
。
極板２１ａ 、 ２１ｂ 、・・・は圧電索子１１ａ
。
１１ｂ 、・・・と等しい直径の円板状に構成されるも
ので、圧電素子１１ａ 、 ｌｌｂ ％・・・と上記電
極板２１ａｓ２１ｂ１・・・とは前記実施例と同様に交
互に積層し、円筒状の樹脂によって構成した容器２２の
中に収納するようにしている。この場合、上記電極板２
１ａ１２１ｂ１・・・それぞれには、外周縁から突出す
る１個の係止爪２３を形成するものであり、また容器２
２には軸線に平行な一対のガイド溝２４ａ 、 ２４ｂ
を形成する。
ので、圧電素子１１ａ 、 ｌｌｂ ％・・・と上記電
極板２１ａｓ２１ｂ１・・・とは前記実施例と同様に交
互に積層し、円筒状の樹脂によって構成した容器２２の
中に収納するようにしている。この場合、上記電極板２
１ａ１２１ｂ１・・・それぞれには、外周縁から突出す
る１個の係止爪２３を形成するものであり、また容器２
２には軸線に平行な一対のガイド溝２４ａ 、 ２４ｂ
を形成する。
すなわち、圧電素子１１ａ ％ ｌｌｂ 、・・・と交
互に積 １１一 層される電極板２１ａ ｓ ２１ｂ 、・・・が容器２
２に収納される場合、各電極板２１ａ ｓ ２１ｂ 、
・・・の係止爪２３が、交互にガイド溝２４ａ 、 ２
４ｂに挿入され、ガイドされるようにするものであり、
この係止爪２３によって電極板２１ａ 、 ２１ｂ 、
・・・と圧電索子１１ａ 、 ｌｌｂ 。
互に積 １１一 層される電極板２１ａ ｓ ２１ｂ 、・・・が容器２
２に収納される場合、各電極板２１ａ ｓ ２１ｂ 、
・・・の係止爪２３が、交互にガイド溝２４ａ 、 ２
４ｂに挿入され、ガイドされるようにするものであり、
この係止爪２３によって電極板２１ａ 、 ２１ｂ 、
・・・と圧電索子１１ａ 、 ｌｌｂ 。
・・・との相互位置関係が正確に設定されるようにして
いる。そして、このガイド溝２４ａ 、 ２４ｂそれぞ
れから容器２２の外部に突出する係止爪２３を共通に接
続することによって、この圧電体装置に対して電圧を供
給制御する導出端子が構成されるよにしているものであ
る。
いる。そして、このガイド溝２４ａ 、 ２４ｂそれぞ
れから容器２２の外部に突出する係止爪２３を共通に接
続することによって、この圧電体装置に対して電圧を供
給制御する導出端子が構成されるよにしているものであ
る。
すなわち、この実施例の場合には、容器２２内で積層構
造体を構成するようにしたので、電極板２１ａ ％ ２
１ｂ 、 、、、を圧電索子１１ａ 、 ｌｌｂ 、
・・・と等しい直径に構成することができ、圧電素子１
１ａ ５１１ｂ 、・・・と電極板２１ａ ％ ２１ｂ
％・・・との接触面積を最大に設定することができる
ようになるものである。したがって、より確実に圧電素
子１１ａ ５ｌｌｂ 。
造体を構成するようにしたので、電極板２１ａ ％ ２
１ｂ 、 、、、を圧電索子１１ａ 、 ｌｌｂ 、
・・・と等しい直径に構成することができ、圧電素子１
１ａ ５１１ｂ 、・・・と電極板２１ａ ％ ２１ｂ
％・・・との接触面積を最大に設定することができる
ようになるものである。したがって、より確実に圧電素
子１１ａ ５ｌｌｂ 。
・・・それぞれに対する印加電圧の設定制御が安定して
実行できるようになるものである。
実行できるようになるものである。
ここで、圧電索子１１ａ ５ｌｌｂ ％・・・の両面の
全面に、スクリーン印刷等の手段によって銀、あるいは
銅等の軟らかい金属材料による電極層を形成し、この圧
電素子の相互間に介在される電極板を硬い金属材料によ
って構成するようにすることが考えられるものであるが
、このようにしたのでは、上記軟らかい電極材料が圧電
素子の側面にも付着するようになり、隣接する電極相互
間で短絡するような事故が発生するおそれがある。そし
て、このような問題点を解決するために、電極材料によ
る層を圧電素子の直径より小さな範囲に限定して形成す
るようにすると、この電極材料による層と電極板との中
心位置を正確に設定することが困難となり、電極材料に
よる層を介して圧電素子に歪み応力が掛かり易くなる。
全面に、スクリーン印刷等の手段によって銀、あるいは
銅等の軟らかい金属材料による電極層を形成し、この圧
電素子の相互間に介在される電極板を硬い金属材料によ
って構成するようにすることが考えられるものであるが
、このようにしたのでは、上記軟らかい電極材料が圧電
素子の側面にも付着するようになり、隣接する電極相互
間で短絡するような事故が発生するおそれがある。そし
て、このような問題点を解決するために、電極材料によ
る層を圧電素子の直径より小さな範囲に限定して形成す
るようにすると、この電極材料による層と電極板との中
心位置を正確に設定することが困難となり、電極材料に
よる層を介して圧電素子に歪み応力が掛かり易くなる。
したがって、大きな加重が作用した場合に圧電素子に事
故が発生し易い状態となり効果的でない。
故が発生し易い状態となり効果的でない。
これに対して、上記第１および第２の実施例に示したよ
うに構成すれば、電極板が強度部材となる金属板と、接
触部材となる電極材料の中心位置が正確に一致する状態
に設定されているものであるため、圧電素子に対して不
要な歪み応力が作用する状態を効果的に排除できるもの
である。
うに構成すれば、電極板が強度部材となる金属板と、接
触部材となる電極材料の中心位置が正確に一致する状態
に設定されているものであるため、圧電素子に対して不
要な歪み応力が作用する状態を効果的に排除できるもの
である。
第４図はさらに他の実施例を示しているもので、この実
施例にあっては、積層される複数の圧電素子１１は正方
形の板状に構成されている。そして、この圧電素子１１
の両面に接触される状態で、」二記圧電素子１１の１つ
の片の幅よりやや小さな幅のリボン状の第１および第２
の電極板２５．２Ｂを互いに直行する方向に延びるよう
に設定する。
施例にあっては、積層される複数の圧電素子１１は正方
形の板状に構成されている。そして、この圧電素子１１
の両面に接触される状態で、」二記圧電素子１１の１つ
の片の幅よりやや小さな幅のリボン状の第１および第２
の電極板２５．２Ｂを互いに直行する方向に延びるよう
に設定する。
このような状態で、さらに電極板２６の上に次ぎの圧電
素子を積層し、第１の電極板２５を線ａに対応して折曲
して上記積層した圧電素子の上に折返し積層し、さらに
この折返された電極板２５の上に次ぎの圧電素子を積層
し、この圧電素子の上に第２の電極板２６を線すで折返
し積層させるようにする。すなわち、第１および第２の
電極板２５および２６は交互に降り返し積層するように
するものであり、その第１および第２の電極板２５と２
８との間にそれぞれ正方形上の圧電素子が介在設定され
るようにするものである。
素子を積層し、第１の電極板２５を線ａに対応して折曲
して上記積層した圧電素子の上に折返し積層し、さらに
この折返された電極板２５の上に次ぎの圧電素子を積層
し、この圧電素子の上に第２の電極板２６を線すで折返
し積層させるようにする。すなわち、第１および第２の
電極板２５および２６は交互に降り返し積層するように
するものであり、その第１および第２の電極板２５と２
８との間にそれぞれ正方形上の圧電素子が介在設定され
るようにするものである。
［発明の効果］
以上のようにこの発明に係る積層型の圧電体装置にあっ
ては、積層される複数の圧電素子それぞれの間に介在設
定される電極板が、強度部材として作用する金属板の少
なくとも上記圧電素子に接触する面に軟らかい金属材料
により電極材料層が形成されるようになっている。した
がって、この電極板が」二記金属板と電極材料層の中心
位置が正確に一致する状態で構成されるようになるもの
であるため、この電極材料層により電極板と圧電素子と
の間の接触状態を密接な状態とすると共に、この圧電体
装置に大きな加重が作用した場合でも、圧電素子に大き
な歪み応力を作用させないようにすることが容品な状態
とされる。したがって、この圧電体装置は大きな加重に
対して効果的に耐え得る構造とされるものであり、例え
ば車両用の制動装置において制動力を発生する機構等も
効果的に構成できるようになり、その他種々の電圧制御
されるアクチュエータ機構として効果的に使用できるよ
うになるものである。
ては、積層される複数の圧電素子それぞれの間に介在設
定される電極板が、強度部材として作用する金属板の少
なくとも上記圧電素子に接触する面に軟らかい金属材料
により電極材料層が形成されるようになっている。した
がって、この電極板が」二記金属板と電極材料層の中心
位置が正確に一致する状態で構成されるようになるもの
であるため、この電極材料層により電極板と圧電素子と
の間の接触状態を密接な状態とすると共に、この圧電体
装置に大きな加重が作用した場合でも、圧電素子に大き
な歪み応力を作用させないようにすることが容品な状態
とされる。したがって、この圧電体装置は大きな加重に
対して効果的に耐え得る構造とされるものであり、例え
ば車両用の制動装置において制動力を発生する機構等も
効果的に構成できるようになり、その他種々の電圧制御
されるアクチュエータ機構として効果的に使用できるよ
うになるものである。
第１図はこの発明に係る積層型の圧電体装置を説明する
一部分解して示した構成図、第２図は上記実施例で使用
される電極板を取出して示すもので、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）図のｂ−ｂ線断面図、第３図および第４
図はそれぞれこの発明の他の実施例を説明する構成図、
第５図は圧電素子のクラック発生状態を説明する曲線図
である。 １１、 ｌｌａ 、 ｌｌｂ 、−・・圧電素子、１２
．１２ａ 、 １２ｂ 。 ・・・、２１ａ 、 ２１ｂ 、 ２５．２ Ｂ ・・
・電極板、１８ａ 〜ｌ’ｌｃ −・・突起、１４ａ〜
１４ｃ 、 ２Ｂ・・・係止爪、１５・・・金属板、１
６・・・電極材料（軟質）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第４図 第５図
一部分解して示した構成図、第２図は上記実施例で使用
される電極板を取出して示すもので、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）図のｂ−ｂ線断面図、第３図および第４
図はそれぞれこの発明の他の実施例を説明する構成図、
第５図は圧電素子のクラック発生状態を説明する曲線図
である。 １１、 ｌｌａ 、 ｌｌｂ 、−・・圧電素子、１２
．１２ａ 、 １２ｂ 。 ・・・、２１ａ 、 ２１ｂ 、 ２５．２ Ｂ ・・
・電極板、１８ａ 〜ｌ’ｌｃ −・・突起、１４ａ〜
１４ｃ 、 ２Ｂ・・・係止爪、１５・・・金属板、１
６・・・電極材料（軟質）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第４図 第５図
Claims (3)
- （１）積層設定される複数の薄板状の圧電素子と、 上記複数の圧電素子それぞれの間に介在設定された電極
板とを具備し、 この電極板のそれぞれは、金属板と金属板の少なくとも
上記圧電素子の接触する面に形成した上記金属板より軟
質の電極材料とによって構成されるようにしたことを特
徴とする積層型の圧電体装置。 - （２）上記電極を構成する電極材料は銅、銀、アルミニ
ウムの一種によって構成されるようにした特許請求の範
囲第１項記載の圧電体装置。 - （３）上記電極板は、少なくとも上記圧電素子より小さ
い面積によって構成され、その外周部に上記積層される
圧電素子の外周部で折曲される係止爪が、電極導出線と
して一体に形成されるようにして構成され、上記電極板
が上記圧電素子の中心位置に設定された状態で互いに積
層されるようにした特許請求の範囲第１項記載の圧電体
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61006904A JPH07118554B2 (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 積層型の圧電体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61006904A JPH07118554B2 (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 積層型の圧電体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62165381A true JPS62165381A (ja) | 1987-07-21 |
| JPH07118554B2 JPH07118554B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=11651221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61006904A Expired - Fee Related JPH07118554B2 (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 積層型の圧電体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07118554B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5087848A (en) * | 1990-09-28 | 1992-02-11 | Caterpillar Inc. | Slotted bus bar for a piezoelectric solid state motor |
| US5168189A (en) * | 1991-09-18 | 1992-12-01 | Caterpillar Inc. | Solderless connector for a solid state motor stack |
| US5196756A (en) * | 1988-07-15 | 1993-03-23 | Hitachi Ltd. | Stack-type piezoelectric element, process for producing the same, and stack-type piezoelectric device |
| US5406162A (en) * | 1991-02-20 | 1995-04-11 | Nec Corporation | Electrostrictive effect element and method of producing the same |
| JP2007527972A (ja) * | 2004-03-10 | 2007-10-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 圧電素子用の接点ピンを配置する方法並びにスリーブ及びアクチュエータユニット |
| US8733905B2 (en) | 2007-03-06 | 2014-05-27 | Fujifilm Corporation | Piezoelectric device, process for producing the same, and liquid discharge device |
| WO2026052305A1 (de) | 2024-09-06 | 2026-03-12 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Verfahren zur fertigung einer wandlervorrichtung für einen vibrationssensor sowie wandlervorrichtung und vibrationssensor |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5430953U (ja) * | 1977-08-04 | 1979-02-28 | ||
| JPS58172392U (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-17 | 日本特殊陶業株式会社 | 連結圧電積層体 |
| JPS592385A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品 |
| JPS59211819A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-11-30 | Olympus Optical Co Ltd | 圧電変位装置およびこの圧電変位装置を用いたヘッド移動装置 |
| JPS6098612A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-01 | 住友特殊金属株式会社 | 電極材料 |
-
1986
- 1986-01-16 JP JP61006904A patent/JPH07118554B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5430953U (ja) * | 1977-08-04 | 1979-02-28 | ||
| JPS58172392U (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-17 | 日本特殊陶業株式会社 | 連結圧電積層体 |
| JPS592385A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品 |
| JPS59211819A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-11-30 | Olympus Optical Co Ltd | 圧電変位装置およびこの圧電変位装置を用いたヘッド移動装置 |
| JPS6098612A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-01 | 住友特殊金属株式会社 | 電極材料 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5196756A (en) * | 1988-07-15 | 1993-03-23 | Hitachi Ltd. | Stack-type piezoelectric element, process for producing the same, and stack-type piezoelectric device |
| US5087848A (en) * | 1990-09-28 | 1992-02-11 | Caterpillar Inc. | Slotted bus bar for a piezoelectric solid state motor |
| US5406162A (en) * | 1991-02-20 | 1995-04-11 | Nec Corporation | Electrostrictive effect element and method of producing the same |
| US5168189A (en) * | 1991-09-18 | 1992-12-01 | Caterpillar Inc. | Solderless connector for a solid state motor stack |
| JP2007527972A (ja) * | 2004-03-10 | 2007-10-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 圧電素子用の接点ピンを配置する方法並びにスリーブ及びアクチュエータユニット |
| US8733905B2 (en) | 2007-03-06 | 2014-05-27 | Fujifilm Corporation | Piezoelectric device, process for producing the same, and liquid discharge device |
| WO2026052305A1 (de) | 2024-09-06 | 2026-03-12 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Verfahren zur fertigung einer wandlervorrichtung für einen vibrationssensor sowie wandlervorrichtung und vibrationssensor |
| DE102024125566A1 (de) * | 2024-09-06 | 2026-03-12 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Verfahren zur Fertigung einer Wandlervorrichtung für einen Vibrationssensor sowie Wandlervorrichtung und Vibrationssensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07118554B2 (ja) | 1995-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |