JP2001345491A - 圧電バイモルフ - Google Patents

圧電バイモルフ

Info

Publication number
JP2001345491A
JP2001345491A JP2000165357A JP2000165357A JP2001345491A JP 2001345491 A JP2001345491 A JP 2001345491A JP 2000165357 A JP2000165357 A JP 2000165357A JP 2000165357 A JP2000165357 A JP 2000165357A JP 2001345491 A JP2001345491 A JP 2001345491A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reinforcing plate
piezoelectric bimorph
piezoelectric
conductive
conductive films
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.)
Withdrawn
Application number
JP2000165357A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuto Tomiyama
克人 富山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Tokin Hyogo Ltd
Original Assignee
Tokin Ceramics Corp
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 Tokin Ceramics Corp filed Critical Tokin Ceramics Corp
Priority to JP2000165357A priority Critical patent/JP2001345491A/ja
Publication of JP2001345491A publication Critical patent/JP2001345491A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極の取り出しと負荷物の取り付けとを簡便
にして適確に行い得る絶縁性補強板を用いた安価な構造
の圧電バイモルフを提供すること。 【解決手段】 この圧電バイモルフは、両面に予め対向
するように銅箔等による導電性膜9が部分的に成膜さ
れ、且つ導電性膜9の間が半田メッキ処理等で導電処理
されたスルーホール10により電気的に接続されて成る
一方向(長手方向)に延びたガラスエポキシ等の絶縁性
材質による絶縁性補強板8の両面に対し、対向する導電
性膜9上にそれぞれ重ね合わされるように圧電セラミク
ス板24を接合して本体部を成し、この本体部における
絶縁性補強板8は、両面の一端側部分を導電性膜9を設
けずに露呈させることで負荷物(図示せず)を取り付け
可能にしており、且つ両面の他端側部分を圧電セラミク
ス板24の他端側から導電性膜9の一部を露呈させるこ
とでリード線を接続するための接続部分としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として両面に導
電性膜が対向して電気的に接続されるように設られた絶
縁性補強板の両面の導電性膜上に圧電セラミクス板を接
合して成る圧電バイモルフに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の圧電バイモルフとして
は、例えば図5に示される構成のものが挙げられる。但
し、図5(a)は圧電バイモルフの一方向における側面
図に関するもの,同図(b)は一方向と垂直な方向での
平面図に関するものである。
【0003】この圧電バイモルフは、一方向(長手方
向)に延びた金属材質による金属補強板1の一方向にお
ける両端側を除く両面に予め分極された圧電セラミクス
板4を蒸着,めっき等を用いて接着,溶接等により電気
的な接触が保たれるように接合して本体部を成し、この
本体部における金属補強板1の一端側に取り付けネジ5
により絶縁物としてのアルミナブロック2に取り付け固
定された負荷物3をアルミナブロック2の部分で接着剤
により接着して取り付けて成っている。
【0004】このような圧電バイモルフでは、本体部に
おける圧電セラミクス板4の外方側の面に設けられた外
部電極を接地すると共に、金属補強板1並びに接地に対
して正負の駆動電圧を交互に印加すると、圧電セラミク
ス板4の長手方向(横方向)のピエゾ効果により一方の
圧電セラミック板4が収縮し、且つ他方の圧電セラミッ
ク板4が膨張することによって本体部が左右に湾曲す
る。これに伴い、金属補強板1の一端側に取り付けられ
た負荷物3を所定の方向に所定の長さで動かすことがで
きる。
【0005】ところで、この圧電バイモルフにおいて、
圧電セラミクス板4に異なる極性の外部電極を接着して
外部電極の一方の面のものを接地し、且つ他方の面のも
のに駆動電圧を印加すると共に、金属補強板1に印加す
る駆動電圧を接地と他方の面のものに印加する駆動電圧
との間で切り替えれば、圧電セラミック板4が交互に収
縮するため、本体部を左右に湾曲させることもできる。
この場合も、本体部の湾曲に伴い、金属補強板1の一端
側に取り付けられた負荷物3を所定の方向に所定の長さ
で動かすことができる。
【0006】一般に、このような圧電バイモルフは、バ
イモルフ型圧電アクチュエータとして知られる基本構造
を成すが、何れにしても金属補強板1から駆動電圧を印
加するための電極を取り出す(電線のリード線を接続す
る)ため、金属補強板1には導電性材料を使用する必要
があり、しかも少なくとも金属補強板1の一端側部分を
負荷物3を固定した絶縁物としてのアルミナブロック2
を取り付けるために絶縁処理する必要がある。この絶縁
処理は、本体部に印加する駆動電圧が数十〜数百Vの高
電圧であり、このような高電圧が金属補強板1に直接印
加されるたときに負荷物3に対して高電圧が印加される
ことを回避するために施される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した圧電バイモル
フの場合、本体部の金属補強板における一端側部分を絶
縁処理した上で負荷物を固定した絶縁物としてのアルミ
ナブロックを取り付ける構成となっているが、このアル
ミナブロックの取り付けに際して接着強度や位置精度を
確実にする必要があるため、その取り付け作業に慎重さ
と適確さと要求され、これが結果として製品の作製にお
ける歩留まりを悪化させる要因となっているという問題
がある。
【0008】そこで、こうした問題を解決するため、図
6に示されるような他のタイプの圧電バイモルフも開発
されている。この圧電バイモルフは、一方向(長手方
向)に延びた非導電性のグラスファイバプリプレグによ
るグラスファイバ補強板6を用い、このグラスファイバ
補強板6の一方向における両端側を除く両面に予め分極
された圧電セラミクス板14を接合する際、グラスファ
イバ補強板6の他端側近傍の両面に部分的に電極の取り
出し用の導電性金属箔7を設けた上で圧電セラミクス板
14を接合することで本体部を成し、この本体部におけ
る補強板1の一端側に絶縁物として一体型の負荷物13
を取り付けて成っている。
【0009】ところが、この圧電バイモルフの場合、導
電性金属箔7の金属材料が高価であることにより、グラ
スファイバ補強板6の他端側近傍の両面において部分的
に導電性金属箔7を設けた上、この導電性金属箔7が圧
電セラミクス板14の他端側から露呈した部分に対して
駆動電圧を印加するためのリード線(ケーブル)を接続
する構成であるため、導電性金属箔7をグラスファイバ
補強板6の所定箇所に対して設ける際に高い位置精度が
要求されて電極の取り出し構造が簡易化されないという
問題がある他、グラスファイバ補強板6の一端側に負荷
物13を取り付けるときに接着樹脂としてグラスファイ
バプリプレグに含有されるエポキシ樹脂を用いて接着す
るため、位置決めが非常に困難であると共に、エポキシ
樹脂の量もコントロールできず、これによって負荷物1
3の取り付けを適確に行い難いという問題がある。
【0010】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、電極の取り出しと
負荷物の取り付けとを簡便にして適確に行い得る絶縁性
補強板を用いた安価な構造の圧電バイモルフを提供する
ことにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、両面に
予め対向するように導電性膜が成膜され、且つ該対向す
る導電性膜の間が導電処理されたスルーホールにより電
気的に接続されて成る絶縁性補強板の両面に対し、該対
向する導電性膜上にそれぞれ重ね合わされるように圧電
セラミクス板を接合して成る圧電バイモルフが得られ
る。
【0012】一方、本発明によれば、両面に予め対向す
るように導電性膜が成膜され、且つ該対向する導電性膜
の間が導電性を示すように外周端面に設けられた導電性
材質の端面連絡導電部により電気的に接続されて成る絶
縁性補強板の両面に対し、該対向する導電性膜上にそれ
ぞれ重ね合わされるように圧電セラミクス板を接合して
成る圧電バイモルフが得られる。
【0013】又、本発明によれば、上記何れかの圧電バ
イモルフにおいて、絶縁性補強板の両面は圧電セラミク
ス板の両面よりも面積が大きく、対向する導電性膜は絶
縁性補強板の両面に部分的に設けられた圧電バイモルフ
が得られる。
【0014】更に、本発明によれば、上記圧電バイモル
フにおいて、絶縁性補強板は、両面の一端側部分を導電
性膜を設けずに露呈させることで負荷物を取り付けるた
めの取り付け部分としている圧電バイモルフが得られ
る。
【0015】加えて、本発明によれば、上記圧電バイモ
ルフにおいて、取り付け部分の略中央には、負荷物を取
り付けて支持固定するための取り付け穴が設けられた圧
電バイモルフが得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の圧
電バイモルフについて、図面を参照して詳細に説明す
る。
【0017】図1は、本発明の一実施例に係る圧電バイ
モルフの基本構成を一部透視して示した外観図であり、
同図(a)は一方向における側面図に関するもの,同図
(b)は一方向と垂直な方向での平面図に関するもので
ある。又、図2は、この圧電バイモルフに用いられる絶
縁性補強板8の細部構成を一部透視して示した斜視図で
ある。
【0018】この圧電バイモルフは、両面に予め対向す
るように銅箔等による導電性膜9が部分的に成膜され、
且つ対向する導電性膜9の間が半田メッキ処理等で導電
処理されたスルーホール10により電気的に接続されて
成る一方向(長手方向)に延びたガラスエポキシ等の絶
縁性材質による絶縁性補強板(ガラスエポキシ基板とみ
なして良い)8の両面に対し、対向する導電性膜9上に
それぞれ重ね合わされるように圧電セラミクス板24を
接合して本体部を成し、この本体部における絶縁性補強
板8の一端側に設けられた取り付け穴11を用いて図示
されない絶縁物としての負荷物を取り付けて支持固定す
るように構成されている。
【0019】ここで、絶縁性補強板8の両面は、圧電セ
ラミクス板24の両面よりも面積が大きくなっている。
又、絶縁性補強板8には、所定の位置にスルーホール1
0が設けられており、スルーホール10を含むように両
面に対して対向する導電性膜9を部分的に設けた上でス
ルーホール10を導電処理している。更に、絶縁性補強
板8は、両面の一端側部分を導電性膜9を設けずに露呈
させることで負荷物3を取り付けるための取り付け部分
としており、且つ両面の他端側部分を圧電セラミクス板
24の他端側から導電性膜9の一部を露呈させることで
リード線を接続するための接続部分としている。尚、上
述した負荷物3を取り付けて支持固定するための取り付
け穴11は、取り付け部分の略中央に設けられている。
【0020】図3は、ここでの圧電バイモルフの細部構
成(電極構造)を要部を拡大し、且つ一部を透視して分
解して示した側面図である。
【0021】図3を参照すれば、この圧電バイモルフに
おいて、ガラスエポキシによる絶縁性補強板8は、表裏
両面に対して銅箔による対向する導電性膜9を部分的に
設けることで電極形成しており、対向する導電性膜9の
間(電極間)が半田メッキ処理されたスルーホール10
により電気的に接触が保たれている。
【0022】この絶縁性補強板8に接合される圧電セラ
ミクス板24は、接合面として対向する導電性膜9側に
位置される内方表面に内部電極12aが設けられ、接合
面と反対の外方表面に外部電極12bが設けられてい
る。
【0023】絶縁性補強板8に対して圧電セラミクス板
24を接合する際、絶縁性補強板8の対向する導電性膜
9上にそれぞれ圧電セラミクス板24の内部電極12a
が重ね合わされるように接着剤としてエポキシ樹脂によ
る接着層15を介在させて接着し、各部を積層して本体
部を構成する。但し、接着層15は、予め圧電セラミク
ス板24の内方表面に設けられた内部電極12aとスル
ーホール10との電気的な接触を保ち得るように厚さが
非常に薄くなっている。更に、本体部における圧電セラ
ミクス板24の他端側部分から露呈された導電性膜9の
露呈部分に対して半田付けによりリード線を取り付け
る。
【0024】このような構成の圧電バイモルフの場合、
両面に予め対向するように導電性膜9が部分的に成膜さ
れ、且つ対向する導電性膜9の間がスルーホール10に
より電気的に接続されて成る絶縁性補強板8の両面に対
し、絶縁性補強板8の両面よりも両面の面積が小さくて
内方表面に内部電極12a,外方表面に外部電極12b
が設けられた圧電セラミクス板24を対向する導電性膜
9上に内部電極12aがそれぞれ重ね合わされるように
接合して本体部を構成し、本体部における圧電セラミク
ス板24の他端側から露呈した導電性膜9局部の接続部
分に対して半田付けによりリード線を取り付けると共
に、絶縁性補強板8の一端側の導電性膜9が成膜されて
いない取り付け部分に設けられた取り付け穴11を用い
て負荷物を取り付けて支持固定することができるので、
電極の取り出しと負荷物の取り付けとを簡便にして適確
に行うことができる。
【0025】即ち、この圧電バイモルフにおいても、圧
電セラミクス板24の内部電極12aに駆動電圧を印加
することができるので、外部電極12bを接地した上、
この外部電極12bと内部電極12aの何れか一方のも
の又はスルーホール10とに正負の駆動電圧を印加する
と、圧電セラミクス板24のピエゾ効果により本体部が
左右に湾曲し、これに伴って絶縁性補強板8の一端側に
取り付けられた負荷物を所定の方向に所定の長さで動か
すことができる。
【0026】図4は、本発明の他の実施例に係る圧電バ
イモルフに用いられる絶縁性補強板8′の細部構成を示
した斜視図である。
【0027】この絶縁性補強板8′は、先の一実施例に
係る圧電バイモルフに用いられた絶縁性補強板8と比
べ、ガラスエポキシ等の絶縁性材質による成る点は同じ
であるが、所定の位置にスルーホール10が設けられて
おらず、しかもその表裏両面に設けられた対向する導電
性膜9′が絶縁性補強板8′の他方側の周縁に及んで設
けられており、これによって対向する導電性膜9′の間
が導電性を示すように外周端面に設けられた導電樹脂等
の導電性材質の端面連絡導電部16で電気的に接続され
て成る点が相違している。
【0028】即ち、この絶縁性補強板8′を用いた圧電
バイモルフの場合、両面に予め対向するように導電性膜
9′が部分的に成膜され、且つ対向する導電性膜9′の
間が外周端面に設けられた導電性材質による端面連絡導
電部16により電気的に接続されて成る絶縁性補強板
8′の両面に対し、絶縁性補強板8′の両面よりも両面
の面積が小さくて内方表面に内部電極12a、外方表面
に外部電極12bが設けられた圧電セラミクス板24を
対向する導電性膜9′上に内部電極12aがそれぞれ重
ね合わされるように接合して本体部を構成し、本体部に
おける圧電セラミクス板24の他端側から露呈した導電
性膜9′の接続部分に対して半田付けによりリード線を
取り付けると共に、絶縁性補強板8′の一端側の導電性
膜9′が成膜されていない取り付け部分に設けられた取
り付け穴11′(取り付け穴11よりも幾分口径が大き
い)を用いて負荷物を取り付けて支持固定することがで
きるので、ここでも電極の取り出しと負荷物の取り付け
とを簡便にして適確に行うことができる。
【0029】又、この圧電バイモルフにおいても、圧電
セラミクス板24の内部電極12aに駆動電圧を印加す
ることができるので、外部電極12bを接地した上、こ
の外部電極12bと内部電極12aの何れか一方のもの
又は端面連絡導電部16とに正負の駆動電圧を印加する
と、圧電セラミクス板24のピエゾ効果により本体部が
左右に湾曲し、これに伴って絶縁性補強板8′の一端側
に取り付けられた負荷物を所定の方向に所定の長さで動
かすことができる。尚、この端面連絡導電部16により
導電性膜9′の間を電気的に接触させる構造の場合、例
えば圧電バイブレータ等の用途に用いることが有効であ
る。
【0030】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の圧電バイモ
ルフによれば、両面に予め対向するよう導電性膜が部分
的に成膜され、且つ導電性膜間が導電処理されたスルー
ホール、或いは外周端面に設けられた端面連絡導電部に
より電気的に接続されて成る一方向に延びた絶縁性材質
による絶縁性補強板の両面に対し、導電性膜上にそれぞ
れ重ね合わされるように圧電セラミクス板(その内部電
極)を接合して本体部を成し、本体部における圧電セラ
ミクス板の他端側から露呈した導電性膜の接続部分を半
田付けによりリード線の取り付けに供し、且つ絶縁性補
強板の一端側で導電性膜が成膜されていない取り付け部
分(特にそこに設けられた取り付け穴)を負荷物の取り
付け支持固定用に供する構成としているので、電極の取
り出しを簡便にして適確に行うことができると共に、負
荷物の取り付けを精度良く適確に行うことができる廉価
な構造が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る圧電バイモルフの基本
構成を一部透視して示した外観図であり、(a)は一方
向における側面図に関するもの,(b)は一方向と垂直
な方向での平面図に関するものである。
【図2】図1に示す圧電バイモルフに用いられる絶縁性
補強板の細部構成を一部透視して示した斜視図である。
【図3】図1に示す圧電バイモルフの細部構成(電極構
造)を要部を拡大し、且つ一部を透視して分解して示し
た側面図である。
【図4】本発明の他の実施例に係る圧電バイモルフに用
いられる絶縁性補強板の細部構成を示した斜視図であ
る。
【図5】従来の圧電バイモルフの基本構成を一部透視し
て示した外観図であり、(a)は一方向における側面図
に関するもの,(b)は一方向と垂直な方向での平面図
に関するものである。
【図6】従来の他の圧電バイモルフの基本構成を一部透
視して示した斜視図である。
【符号の説明】
1 金属補強板 2 アルミナブロック 3,13 負荷物 4,14,24 圧電セラミクス 5 取り付けネジ 6 グラスファイバ補強板 7 導電金属箔 8,8′ 絶縁性補強板 9,9′ 導電性膜 10 スルーホール 11,11′ 取り付け穴 12a 内部電極 12b 外部電極 15 接着層 16 端面連絡電極

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両面に予め対向するように導電性膜が成
    膜され、且つ該対向する導電性膜の間が導電処理された
    スルーホールにより電気的に接続されて成る絶縁性補強
    板の両面に対し、該対向する導電性膜上にそれぞれ重ね
    合わされるように圧電セラミクス板を接合して成ること
    を特徴とする圧電バイモルフ。
  2. 【請求項2】 両面に予め対向するように導電性膜が成
    膜され、且つ該対向する導電性膜の間が外周端面に設け
    られた導電性材質の端面連絡導電部により電気的に接続
    されて成る絶縁性補強板の両面に対し、該対向する導電
    性膜上にそれぞれ重ね合わされるように圧電セラミクス
    板を接合して成ることを特徴とする圧電バイモルフ。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の圧電バイモルフに
    おいて、前記絶縁性補強板の両面は前記圧電セラミクス
    板の両面よりも面積が大きく、前記対向する導電性膜は
    前記絶縁性補強板の両面に部分的に設けられたことを特
    徴とする圧電バイモルフ。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の圧電バイモルフにおい
    て、前記絶縁性補強板は、両面の一端側部分を前記導電
    性膜を設けずに露呈させることで負荷物を取り付けるた
    めの取り付け部分としていることを特徴とする圧電バイ
    モルフ。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の圧電バイモルフにおい
    て、前記取り付け部分の略中央には、負荷物を取り付け
    て支持固定するための取り付け穴が設けられたことを特
    徴とする圧電バイモルフ。
JP2000165357A 2000-06-02 2000-06-02 圧電バイモルフ Withdrawn JP2001345491A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000165357A JP2001345491A (ja) 2000-06-02 2000-06-02 圧電バイモルフ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000165357A JP2001345491A (ja) 2000-06-02 2000-06-02 圧電バイモルフ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001345491A true JP2001345491A (ja) 2001-12-14

Family

ID=18668834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000165357A Withdrawn JP2001345491A (ja) 2000-06-02 2000-06-02 圧電バイモルフ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001345491A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116171097A (zh) * 2023-04-25 2023-05-26 常州威图流体科技有限公司 一种压电双晶片结构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116171097A (zh) * 2023-04-25 2023-05-26 常州威图流体科技有限公司 一种压电双晶片结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012060235A1 (ja) 圧電振動装置
US11393972B2 (en) Multi-layer piezoelectric ceramic component and piezoelectric device
US10069440B2 (en) Vibrator and ultrasonic motor
CN107800324B (zh) 振子及制造方法、压电致动器及电机、机器人及输送装置
US10236795B2 (en) Piezoelectric driving device for motor, motor, robot, and pump
JPH0421371A (ja) 振動波モータ
US20060232171A1 (en) Piezoelectric diaphragm assembly with conductors on flexible film
JP2001345491A (ja) 圧電バイモルフ
WO2006009279A1 (ja) 圧電発音器
JP3805644B2 (ja) 圧電アクチュエータ
CN110098316B (zh) 层叠压电陶瓷部件和压电器件
JP3535111B2 (ja) 圧電アクチュエータ
JPH034576A (ja) 積層型圧電素子
JP2001326997A (ja) 圧電発音器
US10897004B2 (en) Piezoelectric drive device
US11557712B2 (en) Vibration generating device and electronic equipment
JP6952393B2 (ja) 圧電アクチュエータ
JP3041608B2 (ja) バイモルフアクチュエータ
JP2003134852A (ja) 搬送装置の圧電駆動素子
JP2017139937A (ja) 圧電駆動装置
JPH06177695A (ja) チップ型圧電部品
JP2023159533A (ja) 圧電素子
JPS59115580A (ja) バイモルフ支持構造体
JPH11163426A (ja) 積層型圧電アクチュエータ
JPH02214297A (ja) 圧電振動板

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070807