JP2005286125A - Piezoelectric element and piezoelectric actuator device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一端が固定部材に固定され、他端が被動部材に固定され、該被動部材を駆動するのに用いられる圧電素子及び該圧電素子を有する圧電アクチュエータ装置に関し、より詳細には、一端と他端との間を結ぶ方向において伸縮する変位を利用した圧電素子及び圧電アクチュエータ装置に関する。 The present invention relates to a piezoelectric element used for driving one end of which is fixed to a fixed member and the other end is fixed to a driven member, and a piezoelectric actuator device having the piezoelectric element. The present invention relates to a piezoelectric element and a piezoelectric actuator device using a displacement that expands and contracts in a direction connecting the first end and the other end.
従来、磁気ディスクや光磁気ディスクを読み出すためのヘッドを制御するために圧電アクチュエータの使用が検討されている。例えば、下記の特許文献1には、図7に断面図で示す圧電アクチュエータ装置が開示されている。
Conventionally, use of a piezoelectric actuator has been studied for controlling a head for reading a magnetic disk or a magneto-optical disk. For example,
圧電アクチュエータ装置101では、固定的に設けられたプレート103上に、ヒンジ部材104及びベースプレート104Aが固定されている。ヒンジ部材104は、可動部分104aと、固定部分104bとを有する。可動部分104aは、プレート103とは独立に、面方向に移動可能とされている。
In the
圧電素子105が、接着剤106,107を用いて、ヒンジ部材104の可動部分104a及び固定部分104bに接着固定されている。
The
上記ヒンジ部材104の可動部分104aには、磁気ヘッド(図示せず)が搭載されたロードビーム108が連結されている。なお、圧電素子105の一方の電極が銀ペースト109によりロードビーム108に接続されている。
A
圧電素子105の伸縮により、ヒンジ部材104の可動部分104a、ひいては、ロードビーム108に固定された磁気ヘッドが移動され得るように構成されている。
By the expansion and contraction of the
他方、下記の特許文献2には、長さ方向中央に、圧電効果により変位する活性部が配置されており、活性部の長さ方向両側に不活性部が配置されているアクチュエータが開示されている。ここでは、活性部の一方側に配置された不活性部において、接着剤を用いて圧電体の下面が固定部材に固定されている。電圧が印加されると活性部が変位し、圧電体は長さ方向に伸縮する。従って、圧電体の端面が長さ方向に移動し、該端面をヘッド等の被動部材に接触させることにより、被動部材を移動させることができる。ここでは、圧電体の上面と下面の変位の非対称性によりベンディングモードの振動が生じるため、該ベンディングモードの振動を抑圧するために、固定部材に固定される部分、すなわち接着剤により圧電体を固定する部分を、活性部と不活性部の境界からできるだけ遠ざけた構造が開示されている。すなわち、固定部材に固定されていない自由部分の長さを長くすることにより、圧電体の下面側の固定による振動の低減が図られている。
従来の圧電アクチュエータ装置101では、圧電素子105の一方端部が固定部分104bに接着剤106により固定されており、他方端側は、接着剤107により可動部分104aに固定されている。
In the conventional
すなわち、圧電素子105は、両端で固定されている。よって、圧電素子105が伸縮した場合、例えば、圧電素子105が縮んだ場合には、図8に模式的に示すように、圧電素子105が屈曲しがちであった。その結果、屈曲により、圧電素子105の接着剤106,107による固定部分に応力が加わり、剥離やクラックが生じがちであった。すなわち、図8の矢印Aで示す接着部分において、クラックや剥離が生じがちであるという問題があった。
That is, the
圧電素子105の変位量が大きくなると、上記剥離やクラックはより顕著に現れがちであった。
When the displacement amount of the
他方、特許文献2に記載の圧電アクチュエータ装置では、活性部から隔てられた位置で圧電アクチュエータが接着剤により固定部材に固定されている。従って、ベンディングモードの振動の抑制を図ることが一応可能とされている。
On the other hand, in the piezoelectric actuator device described in
しかしながら、ベンディングモードの振動を抑制するには、活性部と、不活性部との間の境界を、接着剤による固定部分からできるだけ遠ざけられねばならなかった。そのため、圧電体の寸法が必然的に長くならざるを得ず、圧電アクチュエータ装置の小型化を図ることが困難であった。 However, in order to suppress the bending mode vibration, the boundary between the active portion and the inactive portion has to be kept as far as possible from the fixing portion by the adhesive. Therefore, the size of the piezoelectric body inevitably becomes long, and it is difficult to reduce the size of the piezoelectric actuator device.
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、大型化を招くことなく、しかも振動による接合部分のクラックや剥離が生じ難い、圧電素子及び圧電アクチュエータ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a piezoelectric element and a piezoelectric actuator device that eliminates the above-mentioned drawbacks of the prior art, does not cause an increase in size, and does not easily cause cracking or peeling of a bonded portion due to vibration.
本発明によれば、第1,第2の端面と、上面、下面及び一対の側面を有する圧電体と、前記圧電体内において圧電体層を介して積層されている第1,第2の内部電極とを有し、第1,第2の内部電極が異なる電位に接続され、第1,第2の内部電極が積層されている部分が圧電効果により変位する活性部であり、圧電体の第1,第2の端面と前記活性部との間に第1,第2の不活性部が形成されており、第1の不活性部において前記圧電体の下面が固定部材に固定され、第2の不活性部において圧電体の下面が被動部材に固定されて該被動部材を駆動するように用いられる圧電素子において、前記第1,第2の不活性部において、圧電体の下面に、前記圧電体の一方の側面から他方の側面まで貫くようにそれぞれ切欠が形成されていることを特徴とする、圧電素子が提供される。 According to the present invention, first and second end surfaces, a piezoelectric body having an upper surface, a lower surface, and a pair of side surfaces, and first and second internal electrodes stacked in the piezoelectric body via a piezoelectric layer. The first and second internal electrodes are connected to different potentials, and the portion where the first and second internal electrodes are laminated is an active portion that is displaced by the piezoelectric effect, and the first of the piezoelectric body The first and second inactive portions are formed between the second end face and the active portion, and the lower surface of the piezoelectric body is fixed to the fixing member in the first inactive portion, In the piezoelectric element used to drive the driven member with the lower surface of the piezoelectric body fixed to the driven member in the inactive portion, the piezoelectric body is disposed on the lower surface of the piezoelectric body in the first and second inactive portions. That each notch is formed so as to penetrate from one side of the The symptom, the piezoelectric element is provided.
本発明に係る圧電素子のある特定の局面では、上記第1,第2の不活性部において、圧電体の上面にも前記圧電体の一方の側面から他方の側面まで貫くようにそれぞれ切欠が設けられている。 In a specific aspect of the piezoelectric element according to the present invention, in the first and second inactive portions, notches are provided on the upper surface of the piezoelectric body so as to penetrate from one side surface to the other side surface of the piezoelectric body. It has been.
本発明に係る圧電素子の他の特定の局面では、前記切欠が、第1または第2の不活性部と活性部との境界付近に設けられている。 In another specific aspect of the piezoelectric element according to the present invention, the notch is provided in the vicinity of a boundary between the first or second inactive portion and the active portion.
本発明に係る圧電素子のさらに別の特定の局面によれば、前記切欠の深さが、最外側層の内部電極と圧電体の下面または上面との間の圧電体層の厚みよりも小さくされている。 According to still another specific aspect of the piezoelectric element according to the present invention, the depth of the notch is made smaller than the thickness of the piezoelectric layer between the inner electrode of the outermost layer and the lower surface or the upper surface of the piezoelectric body. ing.
本発明に係る圧電素子のさらに他の特定の局面では、前記圧電体が、第1,第2の端面を結ぶ方向に伸縮するように、前記内部電極及び内部電極間に挟まれた圧電体層の分極構造が構成されている。 In still another specific aspect of the piezoelectric element according to the present invention, the piezoelectric body is sandwiched between the internal electrode and the internal electrode so that the piezoelectric body expands and contracts in a direction connecting the first and second end faces. The polarization structure is configured.
本発明に係る圧電素子のさらに他の特定の局面では、前記圧電素子が圧電体の下面側から固定された際に、前記不活性部に設けられた切欠の一部が開口するように圧電体が固定されることを可能とするように前記切欠が設けられている。 In still another specific aspect of the piezoelectric element according to the present invention, when the piezoelectric element is fixed from the lower surface side of the piezoelectric body, the piezoelectric body is opened so that a part of the notch provided in the inactive portion is opened. The notches are provided to allow the to be fixed.
本発明に係る圧電素子のさらに別の特定の局面では、前記切欠の開口部の全てが開口するように前記圧電体が固定されるように前記切欠が設けられている。 In still another specific aspect of the piezoelectric element according to the present invention, the notch is provided so that the piezoelectric body is fixed so that all the openings of the notch are opened.
本発明に係る圧電アクチュエータ装置は、本発明に係る圧電素子の第1の不活性部において、圧電体の下面側から該圧電素子が固定部材に固定されており、第2の不活性部側において圧電体の下面が被動部材に固定されており、前記第1,第2の不活性部に設けられた切欠の開口部の少なくとも一部が開口するように固定部材及び被動部材に圧電素子が固定されている。 In the piezoelectric actuator device according to the present invention, in the first inactive portion of the piezoelectric element according to the present invention, the piezoelectric element is fixed to the fixing member from the lower surface side of the piezoelectric body, and on the second inactive portion side. The lower surface of the piezoelectric body is fixed to the driven member, and the piezoelectric element is fixed to the fixed member and the driven member so that at least a part of the opening of the notch provided in the first and second inactive portions is opened. Has been.
本発明に係る圧電素子では、第1,第2の不活性部において、圧電体の下面に、圧電体の一方の側面から他方の側面まで貫くようにそれぞれ切欠が設けられているため、該切欠の少なくとも一部が開口するように接着剤を用いて圧電体を固定部材及び被動部材に固定したとしても、固定による拘束力が緩和される。すなわち、積層型の圧電素子では、活性部が変位するのに対し、上記不活性部は活性部が変位することにより従的に変位する。言い換えれば、不活性部は活性部にとっては拘束層となり、活性部の変位を抑制するように作用する。従って、切欠を第1,第2の不活性部において圧電体の下面に設けることにより、不活性部による変位拘束作用を小さくすることができる。従って、所望でないベンディングモードの振動を抑制することができ、接着剤による固定部分の剥離やクラックを抑制することができる。また、上記拘束力を小さくすることは、活性部の変位による応力が、第1,第2の不活性部に逆に伝わり難いことを意味し、従って、接着剤による固定部分の剥離が生じ難くなる。 In the piezoelectric element according to the present invention, in the first and second inactive portions, notches are provided on the lower surface of the piezoelectric body so as to penetrate from one side surface of the piezoelectric body to the other side surface. Even if the piezoelectric body is fixed to the fixing member and the driven member using an adhesive so that at least a part of the opening is opened, the restraining force due to the fixing is relaxed. That is, in the stacked piezoelectric element, the active part is displaced, whereas the inactive part is displaced in accordance with the displacement of the active part. In other words, the inactive portion becomes a constraining layer for the active portion, and acts to suppress displacement of the active portion. Therefore, by providing the notch on the lower surface of the piezoelectric body in the first and second inactive portions, the displacement restraining action by the inactive portions can be reduced. Therefore, it is possible to suppress undesired bending mode vibrations, and it is possible to suppress peeling and cracking of the fixing portion due to the adhesive. Further, reducing the restraining force means that the stress due to the displacement of the active portion is not easily transmitted to the first and second inactive portions, and therefore, the fixing portion is hardly peeled off by the adhesive. Become.
上記切欠の形成により、接着剤による固定部分の剥離を抑制したことに特徴を有するものであるため、本発明では不活性部の長さをさほど長くする必要がないため、大型化を招くこともない。よって、本発明によれば小型であり、かつ接着剤による固定部分の剥離が生じ難く、しかも接着剤が余分に付着したとしても切欠内に収納されるため、接着剤の活性部への付着による振動阻害も生じ難い、信頼性に優れた圧電素子を提供することが可能となる。 Since the formation of the notch is characterized by suppressing the peeling of the fixed portion by the adhesive, it is not necessary to lengthen the inactive portion so much in the present invention, which may lead to an increase in size. Absent. Therefore, according to the present invention, it is small, and it is difficult for the fixing part to be peeled off by the adhesive, and even if the adhesive adheres excessively, it is stored in the notch, so that the adhesive is attached to the active part. It is possible to provide a highly reliable piezoelectric element that hardly causes vibration inhibition.
圧電体の上面にも前記圧電体の一方の側面から他方の側面まで貫くように切欠が設けられている場合には、第1,第2の不活性部において変位の上下の対称性が高められ、より一層ベンディングモードの振動の発生を抑制することができる。 When a cutout is provided on the upper surface of the piezoelectric body so as to penetrate from one side surface of the piezoelectric body to the other side surface, the vertical symmetry of displacement is enhanced in the first and second inactive portions. The occurrence of bending mode vibrations can be further suppressed.
また、本発明では、第1,第2の不活性部と活性部との境界付近に切欠が設けられていることが好ましく、その場合には、より一層の小型化を図ることができる。 In the present invention, it is preferable that a notch is provided in the vicinity of the boundary between the first and second inactive portions and the active portion. In that case, further miniaturization can be achieved.
切欠の深さが、最外側層の内部電極と圧電体の下面または上面との間の圧電体層の厚みよりも小さい場合には、切欠が最外側層の内部電極に至らないため、最外側層の内部電極の断線が生じ難い。また、深い切欠を形成する必要がないため、切欠を容易に形成することができる。 When the depth of the notch is smaller than the thickness of the piezoelectric layer between the inner electrode of the outermost layer and the lower or upper surface of the piezoelectric body, the notch does not reach the inner electrode of the outermost layer, so the outermost layer The internal electrode of the layer is not easily broken. Further, since it is not necessary to form a deep notch, the notch can be easily formed.
圧電体が第1,第2の端面を結ぶ方向に伸縮するように、内部電極及び内部電極間に挟まれた圧電体層の分極構造が構成されている場合には、本発明に従って、ベンディングモードの振動が抑制され、第1,第2の端面を結ぶ長さ方向の伸縮を利用し得る圧電素子を提供することができる。 When the polarization structure of the piezoelectric layer sandwiched between the internal electrode and the internal electrode is configured so that the piezoelectric body expands and contracts in the direction connecting the first and second end faces, the bending mode is applied according to the present invention. Thus, it is possible to provide a piezoelectric element that is capable of utilizing the expansion and contraction in the length direction connecting the first and second end faces.
圧電素子が圧電体の下面側から固定された際に、活性部に設けられた切欠の一部が開口するように圧電体が固定されることを可能とするように切欠が設けられている場合には、本発明に従って、開口部の一部が露出するように圧電体を固定することにより、圧電素子の接着剤による固定部分の剥離を抑制することができる。 When the piezoelectric element is fixed from the lower surface side of the piezoelectric body, the notch is provided so that the piezoelectric body can be fixed so that a part of the notch provided in the active part opens. According to the present invention, by fixing the piezoelectric body so that a part of the opening is exposed, it is possible to suppress peeling of the fixed portion by the adhesive of the piezoelectric element.
上記切欠の開口部の全てが開口するように圧電素子が接着剤により固定されていてもよく、その場合においても、切欠の存在により、接着部分の剥離を効果的に抑制することができる。 The piezoelectric element may be fixed with an adhesive so that all of the opening portions of the notch are opened. Even in this case, peeling of the bonded portion can be effectively suppressed due to the presence of the notches.
本発明に係る圧電アクチュエータ装置では、本発明に従って構成された圧電素子の第1,第2の不活性部において、圧電体の下面側から圧電素子が固定部材及び被動部材に接着剤を用いて固定されており、切欠の開口部の少なくとも一部が開口するように固定部材及び被動部材に圧電素子が固定されている。 In the piezoelectric actuator device according to the present invention, in the first and second inactive portions of the piezoelectric element configured according to the present invention, the piezoelectric element is fixed to the fixing member and the driven member from the lower surface side of the piezoelectric body using an adhesive. The piezoelectric element is fixed to the fixing member and the driven member so that at least a part of the opening of the notch is opened.
従って、圧電アクチュエータ装置において、ベンディングモードの振動が効果的に抑圧され、かつ接着剤による固定部分の剥離を効果的に防止することができる。よって大型化を招くことなく、接着剤による固定部分の剥離が生じ難い、信頼性に優れた圧電アクチュエータ装置を提供することができる。 Therefore, in the piezoelectric actuator device, the bending mode vibration is effectively suppressed, and peeling of the fixed portion by the adhesive can be effectively prevented. Therefore, it is possible to provide a highly reliable piezoelectric actuator device that does not cause an increase in size and is difficult to cause separation of a fixed portion by an adhesive.
また、圧電体が固定部材や被動部材へ接着剤を用いて固定されている場合、接着剤が余分に付着したとしても、余分な接着剤が切欠内に収納されることになるため、接着剤の活性部への付着による振動阻害を生じ難い。 In addition, when the piezoelectric body is fixed to the fixing member or the driven member using an adhesive, even if the adhesive is excessively attached, the excess adhesive is accommodated in the notch. Vibration inhibition due to adhesion to the active part is difficult to occur.
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。 Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る圧電アクチュエータ装置を説明するための部分切欠正面断面図である。 FIG. 1 is a partially cutaway front sectional view for explaining a piezoelectric actuator device according to a first embodiment of the present invention.
圧電アクチュエータ装置1では、圧電素子11が、一端側において固定部材2に接着剤3を用いて固定されている。また、圧電素子11の他端側が接着剤4を用いて被動部材5に固定されている。固定部材2とは、固定的に配置される部分であり、被動部材5とは、圧電素子11により駆動される部材をいうものとする。
In the
具体的には、本実施形態の圧電アクチュエータ装置1は、図2に平面図で示す磁気ヘッド駆動装置6に用いられている。すなわち、磁気ヘッド駆動装置6では、固定部材2と、磁気ヘッド7が下面に取り付けられたヘッド支持プレートからなる被動部材5とにまたがるように圧電素子11が固定されている。なお、被動部材5はプレート状の形状を有し、一端側がピン8により固定部材2に連結されている。従って、圧電素子11が伸縮することにより、被動部材5がピン8を中心に回転され、ひいては被動部材5に取り付けられた磁気ヘッド7がピン8を中心に移動するように構成されている。
Specifically, the
もっとも、本発明に係る圧電アクチュエータ装置1は、図2に示した磁気ヘッド駆動装置6に限らず、様々な被動部材を駆動するのに用いられる。
However, the
図1にもどり、圧電素子11は、直方体状の圧電体12を有する。圧電体12は、第1の端面12aと、第1の端面と対向している第2の端面12bと、上面12cと、下面12dとを有する。第1の端面12aと、第2の端面12bとを結ぶ方向を長さ方向とすることとする。
Returning to FIG. 1, the
圧電体12内には、複数の第1の内部電極13と、複数の第2の内部電極14とが圧電体層を介して重なり合うように配置されている。複数の第1の内部電極13は、第1の端面12aに引き出されており、第2の端面の内部電極14は第2の端面12bに引き出されている。
In the
他方、第1の内部電極13が形成されている高さ位置においては、第1の内部電極13の内側端の前方に第1の内部電極13とギャップを隔ててダミー電極15が形成されている。ダミー電極15は、第2の端面12bに引き出されている。同様に、第2の内部電極14が積層されている部分においては、第2の内部電極14の前方にギャップを隔ててダミー電極16が配置されている。ダミー電極16は第1の端面12aに引き出されている。
On the other hand, at the height position where the first
圧電体12の第1の端面12a及び第2の端面12bを覆うように、第1,第2の外部電極19,20が形成されている。上記のようにして、図1に示す圧電素子11を得ることができる。
First and second
圧電素子11では、第1,第2の外部電極19,20間に交流電界を印加することにより、圧電素子11が長さ方向に伸縮する。そこで、圧電素子11においては、第1,第2の内部電極13,14が圧電体層を介して重なり合っている部分が、電圧の印加により変位する活性部を構成している。そして、活性部と第1の端面12aとの間に第1の不活性部が、活性部と第2の端面12bとの間に第2の不活性部が配置されている。第1の不活性部では圧電体12の下面12dにおいて、切欠17が形成されている。本実施形態では、第1の不活性部と活性部との境界付近に切欠17が配置されている。また、第2の切欠18が、第2の不活性部において圧電体12の下面12dに形成されている。本実施形態では、第2の切欠18は、第2の不活性部において、第2の不活性部と活性部との境界付近に配置されている。
In the
切欠17,18は、いずれも、圧電体12の下面において、一方の側面から他方の側面に至るように形成されている。
Each of the
なお、本実施形態では、切欠17,18の横断面形状は矩形であるが、切欠17,18の横断面形状は半円形、三角形等の適宜の形状とされ得る。
In the present embodiment, the cross-sectional shape of the
なお、ダミー電極15,16は本発明において必ずしも設けられずともよいが、ダミー電極15,16を形成することにより、用意する内部電極パターンの数を減らすことができる。これを、圧電体12の製造方法を参照して説明する。
Although the
圧電体12を得るにあたっては、図3(a)及び(b)に示す内部電極パターン21,22がそれぞれ印刷された第1,第2の圧電グリーンシートを交互に積層する。そして、最上に無地の圧電グリーンシートを積層する。このようにしてマザーの積層体を得る。
In obtaining the
図4(a)及び(b)に示すように、上記のようにして得られたマザーの積層体31を、一点鎖線X,Yに沿ってダイシングソーなどを用いて切断することにより、個々の圧電体12を得るための積層体が得られる。なお、上記X及びY方向の切断の前に予め同じダイシングソーを用い、後述の切欠17,18を形成しておけばよい。すなわち、切欠17,18を形成した後、X方向及びY方向の切断を行う。このようにして、切欠17,18を有する積層体を得ることができる。得られた積層体を焼成することにより、図1に示した圧電体12を得ることができる。
As shown in FIGS. 4 (a) and (b), the mother laminate 31 obtained as described above is cut along the alternate long and short dash lines X and Y using a dicing saw or the like. A laminate for obtaining the
また、ダミー電極15,16を設けることにより、図3(a)及び(b)に示した2種類の内部電極パターン21,22を用意するだけで、圧電体12を得ることができる。
Further, by providing the
なお、上記製造方法では、焼成前に切欠17,18が形成されていたが、個々の圧電体12を得た後に、ダイシングソーなどを用いて切欠17,18を形成してもよい。すなわち、切欠17,18は、焼成前及び焼成後のいずれにおいて形成されてもよい。
In the manufacturing method described above, the
なお、圧電体12を構成する圧電材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスやチタン酸鉛系セラミックスのような適宜な圧電セラミックスを用いるいことができる。また、内部電極13,14及び外部電極19,20を構成する材料についても、CuやAgなどの適宜の金属もしくは合金を用いることができる。第1,第2の外部電極19,20の形成方法としては、スパッタリングや蒸着などの薄膜形成方法、あるいは導電ペーストの塗布・硬化や焼成などの適宜の方法を用いることができる。
As the piezoelectric material constituting the
圧電素子11では、第1,第2の外部電極19,20間に交流電界を印加することにより、圧電素子11が第1,第2の端面12a,12bを結ぶ方向である長さ方向に伸縮する。この伸縮挙動を利用して、被動部材5を駆動・制御することができる。
In the
本実施形態の圧電アクチュエータ装置1では、圧電素子11を固定部材2に接着剤3により固定するに際し、切欠17の開口部の少なくとも一部が露出するように固定部材2に圧電素子11が固定されている。同様に、切欠18の開口部の少なくとも一部が露出するように、接着剤4を用いて被動部材5に圧電素子11が第2の不活性部側において固定されている。
In the
従って、圧電アクチュエータ装置1では、電圧を印加して駆動した場合、切欠17,18が設けられているため、接着剤3,4による固定部分による拘束力が低減され、ベンディモングモードによる振動が生じ難い。これを、図5を参照して説明する。図5は、圧電アクチュエータ装置1を駆動した場合の圧電素子11の変位を模式的に示す部分切欠正面断面図である。圧電素子11に交流電界を印加した場合、図5の実線で示す振動姿態と、破線で示す振動姿態との間で変位を繰り返すことになる。
Therefore, when the
図5から明らかなように、活性部の両側に対称に第1,第2の切欠17,18が設けられているため、活性部に対する拘束力は活性部の両側で対称となる。そのため、図5に示したように、ベンディングモードの振動が生じ難い。
As is clear from FIG. 5, since the first and
そして、上記のように、接着剤3,4による拘束力が小さくなることは、逆に言えば、活性部の変位による接着剤3,4に対する加えられる応力が小さくなることを意味する。従って、圧電素子11を繰り返し駆動したとしても、接着剤3,4による固定部分の剥離は生じ難い。
Then, as described above, the fact that the restraining force by the
加えて、本実施形態では、上記切欠17,18を設けたことにより、接着剤3,4による固定部分の剥離を抑制したことに特徴を有するものであるため、言い換えれば圧電素子11において自由端部分の長さをさほど長くする必要はない。そのため、小型化を進めつつ、接着剤3,4による固定部分の剥離が生じ難い、信頼性に優れた圧電アクチュエータ装置1を提供することができる。
In addition, in this embodiment, since the
なお、図1に示した実施形態では、第1,第2の不活性部において、それぞれ切欠17,18が設けられていたが、図6に示す変形例の圧電アクチュエータ装置のように、圧電素子11の圧電体12の上面12cにおいても、切欠17A,18Aをそれぞれ形成してもよい。切欠17A,18Aは、それぞれ、第1,第2の不活性部において形成されている。また、図6では、切欠17Aは、下面側の切欠17と厚み方向に対向する位置に形成されており、切欠18Aは、同様に、第2の切欠18と厚み方向に対向するように形成されている。切欠17A,18Aもまた、一方の側面から他方の側面に至るように形成されている。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
上記のように、上面側にも切欠17A,18Aを形成することにより、圧電素子11における上面側及び下面側の変位の対称性を高めることができ、望ましい。なお、圧電素子11Aでは、図6から明らかなように、前述したダミー電極は形成されていない。
As described above, by forming the
1…圧電アクチュエータ装置
2…固定部材
3…接着剤
4…接着剤
5…被動部材
6…ヘッド駆動装置
7…磁気ヘッド
8…ピン
11…圧電素子
12…圧電体
12a,12b…第1,第2の端面
12c…上面
12d…下面
13…第1の内部電極
14…第2の内部電極
15,16…ダミー電極
17,18…切欠
17A,18A…切欠
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1,第2の不活性部において、圧電体の下面に、前記圧電体の一方の側面から他方の側面まで貫くようにそれぞれ切欠が形成されていることを特徴とする、圧電素子。 A first and second end faces; a piezoelectric body having an upper surface, a lower surface and a pair of side surfaces; and first and second internal electrodes laminated via a piezoelectric layer in the piezoelectric body, The first and second internal electrodes are connected to different potentials, and the portion where the first and second internal electrodes are stacked is an active portion that is displaced by the piezoelectric effect, and the first and second end faces of the piezoelectric body First and second inactive portions are formed between the active portion, the lower surface of the piezoelectric body is fixed to the fixing member in the first inactive portion, and the piezoelectric body in the second inactive portion. In the piezoelectric element used to drive the driven member with the lower surface of the fixed to the driven member,
In the first and second inactive portions, the piezoelectric element is characterized in that a notch is formed in the lower surface of the piezoelectric body so as to penetrate from one side surface of the piezoelectric body to the other side surface.
The first inactive portion of the piezoelectric element according to claim 1, wherein the piezoelectric element is fixed to the fixing member from the lower surface side of the piezoelectric body, and on the second inactive portion side. The lower surface of the piezoelectric body is fixed to the driven member, and the piezoelectric element is fixed to the fixed member and the driven member so that at least a part of the opening of the notch provided in the first and second inactive portions is opened. A piezoelectric actuator device.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2004
- 2004-03-30 JP JP2004098411A patent/JP2005286125A/en active Pending
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