CZ302047B6 - Vícevrstvý ovladac - Google Patents

Vícevrstvý ovladac Download PDF

Info

Publication number
CZ302047B6
CZ302047B6 CZ20023364A CZ20023364A CZ302047B6 CZ 302047 B6 CZ302047 B6 CZ 302047B6 CZ 20023364 A CZ20023364 A CZ 20023364A CZ 20023364 A CZ20023364 A CZ 20023364A CZ 302047 B6 CZ302047 B6 CZ 302047B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
mesh
longitudinal
bundle
multilayer actuator
conductive layer
Prior art date
Application number
CZ20023364A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20023364A3 (cs
Inventor
Heinz@Rudolf
Sugg@Bertram
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of CZ20023364A3 publication Critical patent/CZ20023364A3/cs
Publication of CZ302047B6 publication Critical patent/CZ302047B6/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/87Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/872Connection electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices, e.g. external electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices

Abstract

Vícevrstvý ovladac je proveden se svazkem (31) tenkých izolacních vrstev (20) z piezoelektricky aktivního materiálu s vloženými vnitrními elektrodami (20, 21) oboustranne vyvedenými ze svazku (31), které jsou elektricky paralelne zapojeny pomocí vnejších elektrod (23, 24) prirazených príslušné strane svazku (31). Alespon jedna z vnejších elektrod (23, 24) obsahuje vodivou vrstvu (15) a pletivo (5) spojené místy s touto vodivou vrstvou (15). Útková vlákna (10) a osnovní vlákna (11) pletiva (5) jsou navzájem spolu stkána nebo propletena tak, že jako první vnitrní úhel (16) mezer (12) ve tvaru kosoctverce, jehož velikost je 2.fi., vznikne úhel, pro který alespon približne platí dále uvedená rovnice, pricemž .DELTA.l//l je relativní délková zmena svazku (31) o délce l pri délkovém smrštení nebo délkovém prodloužení a .DELTA.b/b je relativní prícné smrštení nebo prícné prodloužení svazku (31) o šírce b strany pri délkové zmene .DELTA.l, takže síly vznikající pri provozu vícevrstvého ovladace v oblasti vnejší elektrody (23, 24) jsou na základe podélného smrštení nebo podélného roztažení svazku (31) uvnitr pletiva (5) prinejmenším prakticky vyrovnány.

Description

Vícevrstvý ovladač
Oblast techniky
Vynález se týká vícevrstvého ovladače se svazkem tenkých izolačních vrstev z piezoelektricky aktivního materiálu s vloženými vnitřními elektrodami oboustranné vyvedenými ze svazku, které jsou elektricky paralelně zapojeny pomocí vnějších elektrod přiřazených příslušné straně svazku, přičemž alespoň jedna z vnějších elektrod obsahuje vodivou vrstvu a pletivo spojené místy s io touto vodivou vrstvou.
Dosavadní stav techniky
Známé piezoelektrické vícevrstvé ovladače, které se používají například u injektorů dieselových motorů se společným tlakovým zásobníkem paliva common rail, respektive u techniky přímého vstřikování benzínu, mají podle geometrie vložených vnitřních elektrod občas místa, v nichž došlo k oddělení jednotlivých vrstev od sebe, a která se nacházejí v oblasti neaktivních zón vícevrstvého ovladače, to znamená zejména v okrajové oblasti, což nakonec může způsobit vznik trhlin ve vně umístěných vnějších elektrodách. Tyto trhliny způsobují přerušení vedení proudu do jednotlivých dílů vícevrstvého ovladače, takže jednotlivé izolační vrstvy s piezoelektricky aktivním materiálem nebo skupiny těchto izolačních vrstev jsou odděleny od z vnějšku přiváděného napětí, takže jsou neaktivní.
Monolitický vícevrstvý ovladač, který rovněž tvoří výchozí bod předloženého vynálezu, je známý například ze spisu DE 196 48 545 Al, přičemž už u tohoto řešení je prodiskutováván problém delaminace, neboli oddělování jednotlivých vrstev od sebe, a vytváření trhlin v piezoelektrickém ovladači.
Pro zabránění oddělování jednotlivých vrstev od sebe, respektive vytváření trhlin, se v tomto spise navrhuje opatřit boční plochu piezoelektrického ovladače základním pokovením a na tomto základním pokovení potom uspořádat trojrozměrně vytvořenou elektricky vodivou elektrodu, která se pomocí kontaktních míst nebo spojovacích míst spojí s tímto základním pokovením a přitom je současně mezi jednotlivými kontaktními místy vytvořena jako roztažitelná. Dále se v tomto spise navrhuje vytvořit trojrozměrně provedenou elektrodu ve formě drátěné pleteniny, respektive drátěného pletiva, která má strukturování ve tvaru vln nebo rybí kosti.
Tímto navrženým trojrozměrným provedením elektrody se má dosáhnout toho, aby tažné síly vznikající při provozu vícevrstvého ovladače zejména v okrajových oblastech byly kompenzová40 ny strukturou vnější elektrody, takže spojovací místa, respektive kontaktní místa, budou namáhána co nejméně a nebudou se odtrhávat.
Úkolem vynálezu je vytvořit provedení alternativní k řešení uvedenému ve spise DE 196 48 545 Al, u něhož by v důsledku speciálního vytvoření vnější elektrody mohlo být upuštěno od jejího trojrozměrného provedení. Dále by měly být kompenzovány síly vznikající ve vnějších elektrodách v důsledku struktury vnější elektrody, které jsou způsobeny podélným smrštěním, popřípadě podélným roztahováním, a tím rovněž vyvolaným příčným prodloužením, popřípadě příčným pěchováním.
Z nezveřejněného spisu WO 00/79607 Al je již známý piezoelektrický ovladač, který má vícevrstvé provedení z piezoelektrických vrstev a z mezi nimi uspořádaných vnitřních elektrod, přičemž vzájemné boční kontaktování vnitřních elektrod je provedeno pomocí vnějších elektrod, kterými může být přiváděno elektrické napětí. Jedna vnější elektroda je vždy ve tvaru sítě nebo tkaniny umístěna rozloženě vždy na jedné boční ploše a alespoň v některých bodech má kontakt s příslušnými vnitřními elektrodami. Mezi těmito kontaktními místy je umístěna roztažitelná
-1 CZ 302047 B6 oblast. Jako první vnější elektroda je na vždy jedné boční ploše umístěna vodivá plocha, která je kontaktována s příslušnými vnitřními elektrodami, a druhá vnější elektroda ve tvaru sítě nebo tkaniny je uspořádána na této první vnější elektrodě. Přivádění elektrického napětí se provádí pomocí svorek, které rovněž obsahují roztažitelné oblasti mezi oblastmi kontaktní plochy nebo kontaktních bodů, a které leží na elastických přehnutých oblastech.
Podstata vynálezu io Uvedený úkol splňuje vícevrstvý ovladač se svazkem tenkých izolačních vrstev z piezoelektricky aktivního materiálu s vloženými vnitřními elektrodami oboustranně vyvedenými ze svazku, které jsou elektricky paralelně zapojeny pomocí vnějších elektrod přiřazených příslušné straně svazku, přičemž alespoň jedna z vnějších elektrod obsahuje vodivou vrstvu a pletivo spojené místy s touto vodivou vrstvou, podle vynálezu, jehož podstatou podle jednoho aspektu je, že útková vlák15 na a osnovní vlákna pletiva jsou navzájem spolu stkána nebo propletena tak, že jako první vnitřní úhel mezer ve tvaru kosočtverce, jehož velikost je 2 φ, vznikne úhel, pro který alespoň přibližně platí:
přičemž Δ1/1 je relativní délková změna svazku o délce 1 pri délkovém smrštění nebo délkovém prodloužení a Ab/b je relativní příčné smrštění nebo příčné prodloužení svazku o šířce b strany při délkové zrněné Δ1, takže síly vznikající pri provozu vícevrstvého ovladače v oblasti vnější elektrody jsou na základě podélného smrštění nebo podélného roztažení svazku uvnitř pletiva přinejmenším prakticky vyrovnány.
Výhodou vícevrstvého ovladače podle vynálezu oproti dosavadnímu stavu techniky je, že síly vznikající při provozu vícevrstvého ovladače v oblasti vnějších elektrod, to znamená jak podélné síly, tak i příčné síly, mohou být přinejmenším prakticky vyrovnávány, takže pri provozu se na část vnějších elektrod vytvořenou jako pletivo nepřenášejí v podstatě žádné síly. Proto jsou spojovací místa nebo kontaktní místa podstatné odlehčena a zajištěna proti výpadku. Zejména již nyní není zapotřebí, aby se pletivo vytvořené jako část vnějších elektrod z velké části neúčastnilo prodlužování, respektive dilatací, ovladače. Celkově se proto jednak zabráni delaminaci, neboli oddělování jednotlivých vrstev vnějších elektrod od sebe, a vytváření trhlin na vícevrstvé ovlada35 či, a jednak se podstatně odlehčí vytvořená spojovací místa.
Další výhoda vícevrstvého ovladače podle vynálezu spočívá v tom že i při nepředvídaném odtržení jednoho spojovacího místa zůstane k dispozici dostatečný počet drah vedoucích proud jako možností přemostění tohoto odtrženého spojovacího místa, takže se prakticky zabrání vzniku neaktivních izolačních vrstev.
Tím, že vnější elektrody obsahují pletivo, které má strukturu podobnou sítu, je navíc nyní možno efektivně a spolehlivě provádět a kontrolovat proces pájení, to znamená spájení pletiva v některých místech s vodivou vrstvou nacházející se pod ním, která je v přímém kontaktu s vnitřními elektrodami, jakož i spájení pletiva v některých místech s vnějšími kontakty spojenými s vnějším přívodem napětí.
Strukturou pletiva je konečně nyní jednoduše umožněno vymýt tavící přísady použité při pájení, respektive zbytky tavících přísad.
Uvedený úkol splňuje vícevrstvý ovladač podle vynálezu, jehož podstatou podle dalšího aspektu je, že útková vlákna a osnovní vlákna pletiva jsou navzájem spolu stkána nebo propletena tak, že
-2CZ 302047 Β6 jako první vnitřní úhel mezer ve tvaru kosočtverce, jehož velikost je 2 φ, vznikne úhel, pro který alespoň přibližně platí:
tanW^ přičemž d3] a d33 jsou piezoelektrické koeficienty piezoelektricky aktivního materiálu izolačních vrstev, které odpovídají délkové změně Δ1, popřípadě příčnému smrštění Áb jí vyvolanému, takže síly vznikající při provozu vícevrstvého ovladače v oblasti vnější elektrody jsou na základě podélného smrštění nebo podélného roztažení svazku uvnitř pletiva přinejmenším prakticky vyrovnány.
Další výhodná provedení vynálezu vyplývají z opatření uvedených ve vedlejších patentových nárocích.
Může být výhodné, kdyžje pletivo vytvořeno ve formě síta a současně útková a osnovní vlákna tohoto pletiva, respektive síta, leží těsně na sobě. V tomto případě se při prodloužení vícevrstvého ovladače omezí pružná deformace útkových, popřípadě osnovních, vláken.
Dále je výhodné, že pájka použitá při pájení může zatéci do spojovacích míst (spájených míst) mezi útkovými a osnovními vlákny jen částečně a v těchto místech může přídavně bránit roztahování, respektive pružné deformaci, pletiva.
Když jsou útková vlákna a osnovní vlákna použitého pletiva, jak již bylo výše uvedeno, navzájem stkána, respektive spletena, tak, že vzniklé prostory, to znamená oka, mají alespoň přibližně tvar kosočtverce, je tento kosočtverec přitom s výhodou orientován tak, že úhlopříčka tohoto kosočtverce je uspořádána rovnoběžně s podélným smršťováním nebo podélným protahováním vznikajícím při provozu svazku.
Jak již bylo výše uvedeno u druhého aspektu vynálezu, je vnitřní úhel tohoto kosočtverce definován pomocí relativní délkové změny, popřípadě relativního příčného smrštění, vícevrstvého ovladače vzniklé při provozu. Definovaným nastavením tohoto úhlu na předem stanovenou hodnotu je možno dosáhnout přinejmenším téměř úplného zrušení podélných a příčných sil v pletivu. Přitom je dále výhodné, že tento vnitřní úhel kosočtverce se může jednoznačným způsobem stanovit nezávisle na konkrétní relativní délkové změně, popřípadě relativním příčném smrštění, vícevrstvého ovladače pomocí piezoelektrického koeficientu piezoelektricky aktivního materiálu izolačních vrstev.
Proto je možno vytvořením pletiva ve formě síta s kosočtverečnými oky s definovaným vnitřním úhlem, použitého jako část vnějších elektrod, téměř úplně zabránit mechanickému zatížení tohoto pletiva. Vytvořením ok síta ve tvaru kosočtverce a definovaným připojením tohoto síta na vodivou vrstvu umístěnou na boční ploše vícevrstvého ovladače nedochází zejména ani k žádnému prodloužení drátů síta, respektive pletiva. Zmíněné pripájení se s výhodou provádí tak, aby zmíněný vnitřní úhel byl uspořádán napříč ke směru podélného roztahování nebo podélného smršťování.
Dále je výhodné, když pletivo sestává z elektricky vodivých vláken, zejména z kovového drátu.
Vodivá vrstva je s výhodou kovovou vrstvou pájky, natištěnou vrstvou nebo galvanicky vyloučenou vrstvou, zejména s tloušťkou v rozsahu od 2 do 60 μπι.
Svazek má s výhodou při pohledu v podélném směru základní plochu ve tvaru obdélníku, čtverce, šestiúhelníku nebo osmiúhelníku.
-3CZ 302047 B6
Vlákna nebo drát mají s výhodou průměr v rozsahu od 10 do 250 pm, zejména v rozsahu od 50 do 150 pm.
Použité pletivo se může s výhodou před pájením uvést do správného kosočtverečného tvaru buď protahováním nebo se může do tohoto tvaru již utkat, respektive v tomto tvaru vyrobit.
Celkově má vícevrstvý ovladač podle vynálezu s pletivem vytvořeným jako část vnější elektrody výhodu jednoduché výroby a podstatně menšího nebezpečí výpadku.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje pletivo ve formě síta s kosočtverečnými oky, obr. 2 ve zvětšeném měřítku detail z obr. 1 a obr. 3 vícevrstvý ovladač s pletivem podle obr. 1 jako Částí vnějších elektrod.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 3 je nejprve znázorněn řez známým vícevrstvým ovladačem 30 ve tvaru svazku 31 piezoelektricky aktivních, zejména keramických, izolačních vrstev 20, mezí nimiž jsou uloženy kovové vnitřní elektrody 21,22. Vnitřní elektrody 21, 22 jsou oboustranně vyvedeny ven ze svazku 31 a pomocí přiřazených vnějších elektrod 23, 24 jsou zapojeny elektricky paralelně. Pro paralelní zapojení vnitřních elektrod 21, 22 je na kontaktních stranách svazku 31 naneseno, zejména připájeno, základní pokovení ve formě vodivé vrstvy 15, která má obvykle tloušťku v rozsahu od 2 mikrometrů do 60 mikrometrů. Alternativně k pájení je možno vodivou vrstvu 15 nanést i sítotiskem nebo galvanicky.
Na obr. 3 je dále znázorněno, že vodivá vrstva 15 nanesená na kontaktní plochy, respektive boční plochy, svazku 31 je pomocí spojovacích míst 13 spojena s pletivem 5, což bude v následujícím podrobněji objasněno.
Na obr. 3 je dále naznačeno, že při provozu vícevrstvého ovladače 30 dochází k délkové změně
Δ1 v podélném směru. Touto délkovou změnou AJ může podle z vnějšku přiloženého napětí být podélné smrštění nebo podélné prodloužení či roztažení. Podélný směr je na obr. 3 naznačen směrem y. Délkovou změnou Al ve směru y nutně dojde i k příčné dilatací, neboli k příčnému smrštění Ab ve směru x a směru z. Další podrobnosti tohoto známého vícevrstvého ovladače 30, nehledě na strukturu pletiva 5, jsou patmé ze spisu DE 196 48 545 Al. Takové monolitické více40 vrstvě ovladače jsou dále popsány i ve spise DE 40 36 287 C2.
Obr. 1 podrobně objasňuje strukturu pletiva 5, podle obr. 3, které je místy připájeno k vodivé vrstvě J_5. Pletivo 5 přitom sestává z alespoň prakticky navzájem rovnoběžně uspořádaných útkových vláken JJ) a z alespoň prakticky navzájem rovnoběžně uspořádaných osnovních vláken
J_l, kterájsou ve svých spojovacích místech J_3 navzájem spolu spojena, zejména navzájem spolu spájena. Útková vlákna 10 a osnovní vlákna 11 jsou u objasňovaného příkladného provedení provedena jako elektricky vodivá vlákna, zejména kovový drát, který má s výhodou průměr v rozsahu od 10 mikrometrů do 250 mikrometrů, zejména v rozsahu do 50 mikrometrů do 150 mikrometrů.
Pletivo 5 má proto tvar síta, přičemž spojovací místa 13 útkových vláken JO a osnovních vláken 11 jsou navzájem spolu spojena. Útková vlákna JJ) a osnovní vlákna H v pletivu 5 jsou dále navzájem stkána nebo spletena tak, že vzniklé mezery 12, to znamená vzniklá oka, mají alespoň přibližně tvar kosočtverce. Pletivo 5 je přitom orientováno tak, popřípadě na vodivé vrstvě J5 umístěno tak, že první úhlopříčka 26 mezery 12 ve tvaru kosočtverce je uspořádána rovnoběžně s
-4CZ 302047 B6 podélným smrštěním, popřípadě podélným roztažením, vznikajícím při provozu svazku 3b První úhlopříčka 26 je proto orientována rovnoběžně se směrem y, zatímco druhá úhlopříčka 25 mezer 12 ve tvaru kosočtverce je orientována rovnoběžně se směrem x nebo se směrem z.
Šířka ok tvořených mezerami 12, to znamená odstupy útkových vláken 10 od sebe, popřípadě osnovních vláken 1 ί od sebe, je obvykle v rozsahu od 30 mikrometrů do 400 mikrometrů, zejména v rozsahu od 100 mikrometrů do 200 mikrometrů.
Pletivo 5 je jinak spájeno s vodivou vrstvou 15 s výhodou ve všech spojovacích místech 13 útkových vláken JO a osnovních vláken JT.
Aby se zajistilo to, že při podélném smrštění nebo podélném roztažení piezoelektrického vícevrstvého ovladače 30 nebudou v pletivu 5 pokud možno vznikat žádné síly, takže na spájená místa, respektive spojovací místa 13, nebudou pokud možno působit žádné síly, platí pro mezery 12 ve tvaru kosočtverce s výhodou omezující podmínka, pokud se týká vnitřního úhlu mezer 12. Tato podmínka bude blíže objasněna pomocí obr. 2.
Na obr. 2 je znázorněn detail z obr. 1 v oblasti spojovacího místa 13, přičemž je znázorněna pouze část jedné mezery 12 ve tvaru kosočtverce. Dále jsou na obr. 2 znázorněny první úhlopříčka 26 a druhá úhlopříčka 25 této mezery 12 ve tvaru kosočtverce. První úhlopříčka 26 je přitom orientována rovnoběžně se směrem y podle obr. 1, popřípadě podle obr. 3. Na obr. 2 je dále znázorněno, že osnovní vlákna JT a útková vlákna 10 spolu svírají první vnitřní úhel 16, který bude v dalším označen rovněž jako 2Φ. První vnitřní úhel 16 je u objasňovaného příkladného provedení podle obr. 2 vnitřním úhlem mezery 12 ve tvaru kosočtverce, který je rozpůlen druhou úhlopříčkou 25, která probíhá rovnoběžně se směrem x.
První vnitřní úhel 16 (2Φ) bude mít takovou velikost, to znamená, že útková vlákna 10 a osnovní vlákna H se navzájem spolu stkají tak, respektive po tkaní budou protažena tak, že tento vnitřní úhel J6 (2<b) je orientován jednak napříč ke směru podélného prodloužení, a jednak je přizpůsoben příčnému prodloužení/příčnému smrštění a podélnému prodloužení/podélnému smrštění tak, že v útkových vláknech JO a v osnovních vláknech JT alespoň přibližně nedochází k žádnému prodloužení.
Na tomto místě je nutno uvést, že u obvyklých piezoelektrických vícevrstvých ovladačů 30 je relativní délková změna svazku 31, to znamená Δ1/1, kde 1 je výška svazku 31, v rozsahu od 0,1 do 0,15 %. Odpovídajícím způsobem mají obvyklá relativní příčná smrštění, respektive příčná prodloužení, Ab/b svazku 31, která jsou vyvolána indukovanou délkovou změnou Al, velikost rovnající se přibližně polovině velikosti relativní délkové změny svazku 21. Boční plocha piezoelektrického vícevrstvého ovladače 30 má přitom boční délku b. U objasňovaného příkladného provedení má svazek 31 při pohledu v podélném směru čtvercovou základní plochu. Je však rovněž možné vytvořit svazek 31 se základní plochou ve tvaru obdélníku, šestiúhelníku nebo osmiúhelníku.
Piezoelektrický vícevrstvý ovladač 30 ve tvaru čtverce, který má délku I, se proto například při přiložení elektrického pole E na izolační vrstvy 20 prodlouží o délkovou změnu AJ ve směru elektrického pole E, přičemž ve směrech k tomuto směru kolmých se smrští. Šířka b se přitom zmenší o příčné smrštění Ab. Poměry ε -Δ1/1 a δ = Ab/b jsou přitom označeny jako relativní délková změna a relativní příčné smrštění.
Z požadavku, aby u spájeného kosočtverečného pletiva 5 zůstaly boční délky kosočtverců konstantní, to znamená, aby se mezera J2 ve tvaru kosočtverce nedeformovala ani pružně ani plasticky, se snadno odvodí pro první vnitřní úhel 16 následující vztah:
-5CZ 302047 B6
2δ-δ2
2ε + ε2
Protože ve všech případech je relativní délková změna ΔΙ/l, popřípadě relativní příčné smrštění Ab/b, stále podstatně menší než 1, může být tento vztah ve všech případech relevantních pro praxi přibližně uveden jako vztah:
Protože dále platí, že δ = d3] . E a ε = d33. E, vyplývá konečně pro úhel <J>:
Z výše uvedeného vztahu vyplývá zejména to, že první vnitřní úhel 16 (2<t>) není závislý na přiložené intenzitě elektrického pole E, nýbrž pouze na piezoelektrických koeficientech d31 a d33 materiálu izolačních vrstev 20, které sestávají například z piezoelektricky aktivního keramického materiálu, přiřazených jednotlivým směrům.

Claims (7)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1, Vícevrstvý ovladač se svazkem (31) tenkých izolačních vrstev (20) z piezoelektricky aktiv· ního materiálu s vloženými vnitřními elektrodami (21, 22) oboustranně vyvedenými ze svazku (31), které jsou elektricky paralelně zapojeny pomocí vnějších elektrod (23, 24) přiřazených příslušné straně svazku (31), přičemž alespoň jedna z vnějších elektrod (23, 24) obsahuje vodivou vrstvu (15) a pletivo (5) spojené místy s touto vodivou vrstvou (15), vyznačující se tím, že útková vlákna (10) a osnovní vlákna (11) pletiva (5) jsou navzájem spolu stkána nebo propletena tak, že jako první vnitrní úhel (16) mezer (12) ve tvaru kosočtverce, jehož velikost je 2φ, vznikne úhel, pro který alespoň přibližně platí:
    kd
    ΔΖ přičemž ΔΙ/l je relativní délková změna svazku (31) o délce 1 pri délkovém smrštění nebo délkovém prodloužení a Ab/b je relativní příčné smrštění nebo příčné prodloužení svazku (31) o šířce b strany při délkové změně Δ1, takže síly vznikající pri provozu vícevrstvého ovladače v oblasti vnější elektrody (23, 24) jsou na základě podélného smrštění nebo podélného roztažení svazku (31) uvnitř pletiva (5) přinejmenším prakticky vyrovnány.
  2. 2. Vícevrstvý ovladač se svazkem (31) tenkých izolačních vrstev (20) z piezoelektricky aktivního materiálu s vloženými vnitřními elektrodami (21, 22) oboustranně vyvedenými ze svazku (31), které jsou elektricky paralelně zapojeny pomocí vnějších elektrod (23, 24) přiřazených příslušné straně svazku (31), přičemž alespoň jedna z vnějších elektrod (23, 24) obsahuje vodi-6CZ 302047 B6 vou vrstvu (15) a pletivo (5) spojené místy s touto vodivou vrstvou (15), vyznačující se tím, že útková vlákna (10) a osnovní vlákna (11) pletiva (5) jsou navzájem spolu stkána nebo propletena tak, že jako první vnitřní úhel (16) mezer (12) ve tvaru kosočtverce, jehož velikost je 2φ, vznikne úhel, pro který alespoň přibližně platí;
    tan^Jř přičemž d3i a d33 jsou piezoelektrické koeficienty piezoelektricky aktivního materiálu izolačních vrstev (20), které odpovídají délkové změně Δ1, popřípadě příčnému smrštění Áb jí vyvolanému, io takže síly vznikající při provozu vícevrstvého ovladače v oblasti vnější elektrody (23, 24) jsou na základě podélného smrštění nebo podélného roztažení svazku (31) uvnitř pletiva (5) přinejmenším prakticky vyrovnány.
  3. 3. Vícevrstvý ovladač podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že útková vlákna
    15 (10) a osnovní vlákna (11) jsou navzájem spolu stkána nebo propletena tak, a pletivo (5) je s vodivou vrstvou (15) spojeno místy tak, že první úhlopříčka (26) mezer (12) ve tvaru kosočtverce je uspořádána rovnoběžně s podélným smrštěním nebo podélným roztažením vznikajícím pri činnosti svazku (31).
    20
  4. 4. V ícevrstvý ovladač podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pletivo (5) sestává z elektricky vodivých vláken (10, 11), zejména z kovového drátu.
  5. 5. Vícevrstvý ovladač podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vodivá vrstva (15) je kovovou vrstvou pájky, natištěnou vrstvou nebo galvanicky
    25 vyloučenou vrstvou, zejména s tloušťkou v rozsahu od 2 pm do 60 pm.
  6. 6. Vícevrstvý ovladač podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že svazek (31) má při pohledu v podélném směru základní plochu ve tvaru obdélníku, čtverce, šestiúhelníku nebo osmiúhelníku.
  7. 7. Vícevrstvý ovladač podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vlákna (10, 11) nebo drát mají průměr v rozsahu od 10 do 250 pm, zejména v rozsahu od 50 do 150 pm.
CZ20023364A 2000-04-11 2001-02-21 Vícevrstvý ovladac CZ302047B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10017975A DE10017975A1 (de) 2000-04-11 2000-04-11 Piezoelektrischer Vielschichtaktor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20023364A3 CZ20023364A3 (cs) 2003-05-14
CZ302047B6 true CZ302047B6 (cs) 2010-09-15

Family

ID=7638359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20023364A CZ302047B6 (cs) 2000-04-11 2001-02-21 Vícevrstvý ovladac

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1275160B1 (cs)
JP (1) JP4921675B2 (cs)
KR (1) KR100686907B1 (cs)
CZ (1) CZ302047B6 (cs)
DE (2) DE10017975A1 (cs)
ES (1) ES2292569T3 (cs)
WO (1) WO2001078158A1 (cs)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10241992B4 (de) * 2002-09-11 2005-05-04 Siemens Ag Piezoelektrischer Aktor
DE102004020329A1 (de) 2004-04-26 2005-11-10 Epcos Ag Elektrische Funktionseinheit und Verfahren zu deren Herstellung
DE102005018322B4 (de) * 2005-04-20 2007-03-08 Siemens Ag Piezoaktor und Verfahren zu seiner Herstellung
JP5201646B2 (ja) * 2006-01-13 2013-06-05 日本碍子株式会社 積層型圧電素子
DE102006018034A1 (de) * 2006-04-19 2007-10-31 Robert Bosch Gmbh Piezoaktor und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008062021A1 (de) * 2008-08-18 2010-03-04 Epcos Ag Piezoaktor in Vielschichtbauweise
DE102013224839A1 (de) * 2013-12-04 2015-06-11 Robert Bosch Gmbh Piezoaktor und Steuerventil mit einem solchen Piezoaktor
JP6170454B2 (ja) * 2014-03-20 2017-07-26 ヤマハ発動機株式会社 印刷装置
DE102017105529A1 (de) 2017-03-15 2018-09-20 Epcos Ag Kleidungsstück und Verwendung des Kleidungsstücks

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19648545A1 (de) * 1996-11-25 1998-05-28 Ceramtec Ag Außenelektrode für einen monolithischen Vielschichtaktor
WO2000079608A1 (de) * 1999-06-19 2000-12-28 Robert Bosch Gmbh Piezoaktor mit wärmedehnungsangepasster aussenelektrode

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4012588A (en) * 1975-08-29 1977-03-15 Science Accessories Corporation Position determining apparatus and transducer therefor
JPS59135784A (ja) * 1983-01-24 1984-08-04 Nippon Soken Inc 積層型圧電体
DE3330538A1 (de) * 1983-08-24 1985-03-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Piezoelektrisches stellglied
JPS63153870A (ja) * 1986-12-17 1988-06-27 Nec Corp 電歪効果素子
JPH0372684A (ja) * 1989-05-15 1991-03-27 Fuji Electric Co Ltd 積層型圧電素子
JP3239670B2 (ja) * 1995-02-27 2001-12-17 株式会社デンソー 積層圧電体
DE29623089U1 (de) * 1996-05-23 1997-12-11 Siemens Ag Piezoelektrisches Element
JPH11135851A (ja) * 1997-10-31 1999-05-21 Kyocera Corp 積層型圧電アクチュエータ
DE19930585B4 (de) * 1998-08-06 2017-11-09 Epcos Ag Piezoaktor mit verbesserter elektrischer Kontaktierung und Verwendung eines derartigen Piezoaktors
DE19928189A1 (de) * 1999-06-19 2001-04-19 Bosch Gmbh Robert Piezoaktor
JP2001210884A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Kyocera Corp 積層型圧電アクチュエータ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19648545A1 (de) * 1996-11-25 1998-05-28 Ceramtec Ag Außenelektrode für einen monolithischen Vielschichtaktor
WO2000079608A1 (de) * 1999-06-19 2000-12-28 Robert Bosch Gmbh Piezoaktor mit wärmedehnungsangepasster aussenelektrode

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020084307A (ko) 2002-11-05
EP1275160A1 (de) 2003-01-15
DE10017975A1 (de) 2001-10-25
CZ20023364A3 (cs) 2003-05-14
ES2292569T3 (es) 2008-03-16
JP4921675B2 (ja) 2012-04-25
KR100686907B1 (ko) 2007-02-27
WO2001078158A1 (de) 2001-10-18
EP1275160B1 (de) 2007-10-24
JP2004508695A (ja) 2004-03-18
DE50113169D1 (de) 2007-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100716442B1 (ko) 개량된 전극 연결부를 가진 압전 액추에이터
JP4546931B2 (ja) 目標破損個所を備えた圧電部材及び圧電部材を製造する方法並びに圧電部材の使用
US8638025B2 (en) Piezo actuator with external electrode soldered to outer face
US6522052B2 (en) Multilayer-type piezoelectric actuator
JP4227255B2 (ja) 改善された電気的な接触接続を持つピエゾアクチュエータおよびこのようなピエゾアクチュエータの使用
KR100692884B1 (ko) 열팽창에 적응하는 외부 전극을 갖는 압전 액추에이터
CZ2002196A3 (cs) Piezoelektrický ovladač
CZ302047B6 (cs) Vícevrstvý ovladac
US20060022558A1 (en) External electrode on a piezoceramic multi-layer actuator
KR20010043243A (ko) 압전 액추에이터
EP1579515B1 (de) Piezoaktor
US8304963B2 (en) Piezoactuator with a predetermined breaking layer
CZ2001665A3 (cs) Vícevrstvý piezoaktuátor pro dieselové vstřikovací zařízení s opatřením omezujícím tvoření prasklin a způsob jeho výroby
JP5065381B2 (ja) ピエゾ圧電アクチュエータ
US20040051423A1 (en) Piezo-actuator
US20130181581A1 (en) Piezoelectric Multilayer Actuator
CN1878948B (zh) 执行机构的接触垫和相应的制造方法
JP2009252950A (ja) 積層型圧電アクチュエータ及びその製造方法
JP2005057996A (ja) ピエゾアクチュエータおよび該ピエゾアクチュエータを製作するための方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20150221