JP2005312230A

JP2005312230A - Roll electromechanical conversion element

Info

Publication number: JP2005312230A
Application number: JP2004127876A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Araya; 聡新家; Yoshihiro Saeki; 義弘佐伯
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2005-11-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a roll electromechanical conversion element for simply and inexpensively achieving a configuration not influenced by migration. <P>SOLUTION: The roll electromechanical conversion element is provided with a sheet base material 12 having a piezoelectric property, a first electrode and a second electrode provided on a front face and a back face of the sheet base material, a first non-electrode section 22 and a second non-electrode section 32 provided adjacent to the first and second electrodes and not having the electrode. A roll is formed by rolling the sheet base material. The first electrode and the second electrode comprise a first application electrode 21 and a second application electrode 31 for applying a voltage to the sheet base material, and a first connection electrode 35 and a second connection electrode 25 electrically connected to a first power supplying member and a second power supplying member. The first and second application electrodes are covered and concealed by the sheet base material. The first and second connection electrodes do not appear on the outermost circumference of the roll. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ロール型電気機械変換素子及び当該素子を含む駆動装置に関する。本発明は、詳細には、圧電性シート基材を挟んでその表面及び裏面に一対の電極が設けられたものをロール状に巻き回して構成されたロール型電気機械変換素子及び当該素子を含む駆動装置に関する。 The present invention relates to a roll type electromechanical transducer and a driving device including the element. More specifically, the present invention includes a roll type electromechanical transducer element formed by winding a piezoelectric sheet substrate with a pair of electrodes provided on the front and back surfaces thereof in a roll shape, and the element. The present invention relates to a driving device.

電気機械変換素子すなわち圧電素子を使用した駆動装置は、供給される電気エネルギを駆動力に変換する電気機械変換の効率が高く、小型軽量でありながら発生する駆動力が大きく、また、その駆動力の制御が容易であるために、カメラ、計測機器、その他の精密機械の被駆動部材の駆動や位置決めに利用されている。 A drive device using an electromechanical conversion element, that is, a piezoelectric element, has high electromechanical conversion efficiency for converting supplied electric energy into a drive force, and has a large drive force generated while being small and lightweight. Therefore, it is used for driving and positioning of driven members of cameras, measuring instruments, and other precision machines.

このような駆動装置において使用される電気機械変換素子は、様々なタイプのものがある。例えば、圧電性シートを複数枚積層して構成したものや、一方の面に電極が形成された２枚の圧電性シートを中空筒状に巻き回して構成したものがある。さらに、図１に示すように、その表面及び裏面に対向した一対の電極１２１，１３１の形成された一枚物の圧電性シート１１２を巻取治具１１１でロール状に巻き回して構成した電気機械変換素子１００がある（特許文献１参照。）。 There are various types of electromechanical transducers used in such a drive device. For example, there are a configuration in which a plurality of piezoelectric sheets are stacked, and a configuration in which two piezoelectric sheets having electrodes formed on one surface are wound into a hollow cylinder. Further, as shown in FIG. 1, an electric device constituted by winding a single piezoelectric sheet 112 formed with a pair of electrodes 121 and 131 facing the front and back surfaces thereof in a roll shape with a winding jig 111. There is a mechanical conversion element 100 (see Patent Document 1).

積層構造のものは、積層体を接着することや各積層体上の電極を結線すること等の繁雑な作業を必要とするので、製造コストが高い。 Since the laminated structure requires complicated operations such as bonding the laminated bodies and connecting the electrodes on each laminated body, the manufacturing cost is high.

圧電性シートをロール状に巻き回して構成されたロール型電気機械変換素子は、コスト的に有利であるが、以下のような問題を有している。 A roll-type electromechanical conversion element formed by winding a piezoelectric sheet in a roll shape is advantageous in terms of cost, but has the following problems.

一対の電極１２１，１３１は、圧電性シート１１２のおおよそ全面に形成されている。圧電性シート１１２上に形成された電極１２１，１３１の大部分の領域は、圧電性シート１１２に対して電圧を印加する印加電極として使用されている。電極１２１，１３１の印加電極以外の狭小領域は、外部の駆動回路からの駆動電気信号が、リード線等の導電性部材１５６を介して伝えられる接続電極として使用されている。 The pair of electrodes 121 and 131 are formed on substantially the entire surface of the piezoelectric sheet 112. Most regions of the electrodes 121 and 131 formed on the piezoelectric sheet 112 are used as application electrodes for applying a voltage to the piezoelectric sheet 112. The narrow regions other than the application electrodes of the electrodes 121 and 131 are used as connection electrodes through which a drive electric signal from an external drive circuit is transmitted via a conductive member 156 such as a lead wire.

外部からの駆動電気信号を受け入れるために、各接続電極はロール体の最外周上に露出している。また、印加電極においても、最外周に位置する部分が露出している。その結果、これらの露出している電極部分がいわゆるマイグレーションの影響を受けやすくなっている。 In order to receive the drive electric signal from the outside, each connection electrode is exposed on the outermost periphery of the roll body. Moreover, also in the application electrode, a portion located on the outermost periphery is exposed. As a result, these exposed electrode portions are easily affected by so-called migration.

圧電性シート１１２に形成される電極１２１，１３１の材料として、一般的に、銀−パラジウム系のものが使用される。高温高湿環境下では、圧電性シート上に形成された銀−パラジウムの電極が樹枝状に延伸して圧電性シート１１２中を突き抜けるために、対向する一対の電極１２１，１３１が短絡するということが知られている。 As a material for the electrodes 121 and 131 formed on the piezoelectric sheet 112, a silver-palladium material is generally used. In a high-temperature and high-humidity environment, the silver-palladium electrodes formed on the piezoelectric sheet extend in a dendritic shape and penetrate through the piezoelectric sheet 112, so that the pair of opposing electrodes 121 and 131 are short-circuited. It has been known.

このことを防止するために、露出した電極部分に防湿層を形成することがディッピングや塗装等によって行われている。この場合、防湿層を不要とする部分（例えば、上下の端面や接続電極）に対しては、マスク部材で覆うか又は防湿層の形成後に取り除くことが行われている。しかしながら、このような防湿層を設けることによって、防湿層の形成及び除去に係るコストが必要であること、新たな工程を追加することによって生産性が低下すること等の問題がある。 In order to prevent this, a moisture-proof layer is formed on the exposed electrode portion by dipping or painting. In this case, portions that do not require the moisture-proof layer (for example, upper and lower end surfaces and connection electrodes) are covered with a mask member or removed after the moisture-proof layer is formed. However, by providing such a moisture-proof layer, there is a problem that the cost for forming and removing the moisture-proof layer is necessary and productivity is lowered by adding a new process.

特開２００１−０４４５２５号公報JP 2001-044525 A

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、いわゆるマイグレーションの影響を受けない構成を簡単且つ安価に実現するロール型電気機械変換素子を提供することである。 Therefore, a technical problem to be solved by the present invention is to provide a roll type electromechanical transducer that can realize a configuration that is not affected by so-called migration in a simple and inexpensive manner.

Means and actions / effects for solving the problem

上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、以下のロール型電気機械変換素子が提供される。 In order to solve the above technical problem, according to the present invention, the following roll type electromechanical transducer is provided.

すなわち、本発明に係るロール型電気機械変換素子は、圧電性を有するシート基材と、シート基材の表面及び裏面にそれぞれ設けられた第一電極及び第二電極と、第一電極及び第二電極に隣接して設けられて電極の存在しない第一非電極部及び第二非電極部と、を備え、シート基材をロール状に巻き回すことによりロール体が形成され、第一電極及び第二電極のそれぞれが、シート基材に対して電圧を印加する第一印加電極及び第二印加電極と、第一給電部材及び第二給電部材が電気的に接続される第一接続電極及び第二接続電極とから構成され、第一印加電極及び第二印加電極がシート基材によって覆い隠されているとともに、第一接続電極及び第二接続電極がロール体の最外周面に出現しないように構成されていることを特徴としている。 That is, the roll type electromechanical transducer according to the present invention includes a sheet base material having piezoelectricity, a first electrode and a second electrode provided on a front surface and a back surface of the sheet base material, a first electrode and a second electrode, respectively. A first non-electrode portion and a second non-electrode portion, which are provided adjacent to the electrode and have no electrode, and a roll body is formed by winding the sheet base material into a roll shape. Each of the two electrodes includes a first application electrode and a second application electrode for applying a voltage to the sheet base material, a first connection electrode and a second connection to which the first power supply member and the second power supply member are electrically connected. The first application electrode and the second application electrode are covered with a sheet base material, and the first connection electrode and the second connection electrode do not appear on the outermost peripheral surface of the roll body. It is characterized by being

上記ロール型電気機械変換素子において、第一接続電極及び第二接続電極が少なくともロール体の最外周面に出現しないように構成されている。つまり、第一印加電極及び第二印加電極がシート基材によって覆い隠されているので、第一印加電極及び第二印加電極が外界の影響を受けることはない。さらに、第一接続電極及び第二接続電極も、静止部材や駆動部材等の結合対象物に対して接着・結合するための接着・結合部材等によって覆い隠されているので、第一接続電極及び第二接続電極が外界の影響を受けることはない。したがって、新たに防湿層を形成しなくても、いわゆるマイグレーションの影響を受けることがない。 The roll type electromechanical transducer is configured such that the first connection electrode and the second connection electrode do not appear at least on the outermost peripheral surface of the roll body. That is, since the first application electrode and the second application electrode are covered with the sheet base material, the first application electrode and the second application electrode are not affected by the outside world. Furthermore, since the first connection electrode and the second connection electrode are also covered by an adhesive / bonding member or the like for bonding / bonding to a binding object such as a stationary member or a driving member, the first connection electrode and The second connection electrode is not affected by the outside world. Therefore, even if a new moisture-proof layer is not formed, it is not affected by so-called migration.

ロール体は、表面に電極が形成された２枚の圧電性シートを中空筒状に巻き回して作成されることも可能であるが、好ましくは、一枚のシート基材の長手方向の略中央部で２つ折りにしたものをロール状に巻き回すことによって作成される。 The roll body can be formed by winding two piezoelectric sheets having electrodes formed on the surface thereof into a hollow cylindrical shape. Preferably, however, the roll body is preferably approximately in the center in the longitudinal direction of one sheet substrate. It is created by winding the product folded in half into a roll.

上記構成によれば、一枚のシート基材の表面及び裏面上に電極が密着して形成されている。したがって、シート基材と電極との間で電気的なロスが発生しないので、圧電素子の電気機械変換効率が優れている。 According to the said structure, the electrode is closely_contact | adhered and formed on the surface and back surface of one sheet base material. Therefore, since no electrical loss occurs between the sheet base material and the electrode, the electromechanical conversion efficiency of the piezoelectric element is excellent.

第一接続電極及び第二接続電極が、ロール体の両端面上にそれぞれ配設された構成とすることができる。 It can be set as the structure by which the 1st connection electrode and the 2nd connection electrode were each arrange | positioned on the both end surfaces of a roll body.

第一接続電極及び第二接続電極が、ロール体の両端面上にそれぞれ露出して配設されている。しかしながら、静止部材や駆動部材等の結合対象物が、接着・結合部材等を介して、ロール体の両端面に対して接着・結合された形で、電気機械変換素子が使用される。その結果、第一接続電極及び第二接続電極が、接着・結合部材等によって覆い隠された状態になる。したがって、第一接続電極及び第二接続電極が外界の影響を受けることはない。 The first connection electrode and the second connection electrode are respectively exposed and arranged on both end faces of the roll body. However, the electromechanical conversion element is used in such a manner that an object to be joined such as a stationary member or a driving member is adhered and coupled to both end faces of the roll body via an adhesion / coupling member or the like. As a result, the first connection electrode and the second connection electrode are covered with an adhesive / bonding member or the like. Therefore, the first connection electrode and the second connection electrode are not affected by the outside world.

また、第一接続電極及び第二接続電極がロール体の外周面側にそれぞれ配設された構成とすることができる。 Moreover, it can be set as the structure by which the 1st connection electrode and the 2nd connection electrode were each arrange | positioned at the outer peripheral surface side of the roll body.

すなわち、貫通した第一開口部及び第二開口部が前記第一非電極部及び第二非電極部にそれぞれ形成されており、第二接続電極及び第一接続電極が第一開口部及び第二開口部からそれぞれ出現しており、第一給電部材及び第二給電部材が、結合部材を介して第一接続電極及び第二接続電極に対して電気的に接続されており、当該第一接続電極及び第二接続電極が、結合部材及び給電部材によって覆われている。 That is, the penetrating first opening and second opening are formed in the first non-electrode part and the second non-electrode part, respectively, and the second connection electrode and the first connection electrode are the first opening and the second non-electrode part, respectively. Each of the first power supply member and the second power supply member are electrically connected to the first connection electrode and the second connection electrode via the coupling member. The second connection electrode is covered with the coupling member and the power supply member.

上記構成によれば、第二接続電極及び第一接続電極が第一開口部及び第二開口部からそれぞれ露出しているが、結合部材及び給電部材によって覆われている。したがって、第一接続電極及び第二接続電極が外界の影響を受けることはない。また、各開口部から接続電極が露出しているので、給電部材の電気的な接続が容易である。 According to the above configuration, the second connection electrode and the first connection electrode are exposed from the first opening and the second opening, respectively, but are covered with the coupling member and the power supply member. Therefore, the first connection electrode and the second connection electrode are not affected by the outside world. In addition, since the connection electrode is exposed from each opening, electrical connection of the power feeding member is easy.

第一開口部及び第二開口部は、ロール体の厚みに対して対向配置することもできるが、好ましくは、軸長手方向に並設されている。 Although a 1st opening part and a 2nd opening part can also be opposingly arranged with respect to the thickness of a roll body, Preferably, it is arranged in parallel by the axial longitudinal direction.

上記構成によれば、開口部が一列に配列しているので、給電部材の電気的な接続が容易である。 According to the above configuration, since the openings are arranged in a line, electrical connection of the power feeding member is easy.

上述したロール型電気機械変換素子は、電気械変換素子の基端面に対して第一端面結合部を介して接着結合されて電気機械変換素子を静的に支持する静止部材と、電気械変換素子の末端面に対して第二端面結合部を介して接着結合されて移動部材との摩擦係合によって電気機械変換素子の伸縮方向に移動部材を駆動する駆動部材と、を備える駆動装置に使用される。 The above-described roll type electromechanical transducer includes a stationary member that is adhesively bonded to the base end surface of the electromechanical transducer via a first end surface coupling portion and statically supports the electromechanical transducer, and the electromechanical transducer And a driving member that is adhesively bonded to the end surface of the electromechanical conversion element by frictional engagement with the moving member through a second end surface coupling portion. The

ロール型電気機械変換素子において、第一接続電極及び第二接続電極が、ロール体の両端面上にそれぞれ配設されており、第一接続電極及び第二接続電極に対して給電部材が電気的に接続されている。 In the roll type electromechanical transducer, the first connection electrode and the second connection electrode are respectively disposed on both end faces of the roll body, and the power supply member is electrically connected to the first connection electrode and the second connection electrode. It is connected to the.

給電部材は、第一接続電極又は第二接続電極に対してそれぞれ当接される導電性の静止部材又は駆動部材とすることができる。 The power feeding member may be a conductive stationary member or a driving member that is in contact with the first connection electrode or the second connection electrode, respectively.

上述したように、第一接続電極及び第二接続電極が、ロール体の両端面上にすなわち上端面及び下端面上にそれぞれ露出している。この露出した第一接続電極及び第二接続電極に対して導電性の静止部材又は駆動部材を当接することによって、接続電極と結合対象物との間で電気的な接続を得ることができる。そして、結合対象物である静止部材及び駆動部材を給電部材として使用することができる。 As described above, the first connection electrode and the second connection electrode are exposed on both end faces of the roll body, that is, on the upper end face and the lower end face, respectively. An electrical connection can be obtained between the connection electrode and the object to be coupled by bringing a conductive stationary member or drive member into contact with the exposed first connection electrode and second connection electrode. And the stationary member and drive member which are coupling | bonding objects can be used as an electric power feeding member.

給電部材は、ロール型電気機械変換素子と静止部材又は駆動部材とを接着結合する導電性接着剤と、ロール型電気機械変換素子と静止部材又は駆動部材との間に介在する導電性部材と、を少なくとも含むものとすることができる。 The power feeding member includes a conductive adhesive that adhesively bonds the roll type electromechanical conversion element and the stationary member or the driving member, a conductive member interposed between the roll type electromechanical conversion element and the stationary member or the driving member, At least.

上記構成によれば、露出した第一接続電極及び第二接続電極に対して導電性接着剤及び導電性部材が電気的に接続されている。導電性部材に所定の駆動パルスを印加することによって、駆動装置を駆動することができる。 According to the above configuration, the conductive adhesive and the conductive member are electrically connected to the exposed first connection electrode and second connection electrode. The drive device can be driven by applying a predetermined drive pulse to the conductive member.

以下に、本発明の第一実施形態に係るロール型電気機械変換素子１０及び当該素子を用いた駆動装置１について、図２、７、８、９、１０及び１１を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明に係るロール型電気機械変換素子１０及び駆動装置１は、カメラでのレンズ保持枠の駆動機構に適用されたり、各種精密機器における移動部材の駆動や位置決めにも適用可能である。 Hereinafter, the roll type electromechanical transducer 10 according to the first embodiment of the present invention and the drive device 1 using the element will be described in detail with reference to FIGS. 2, 7, 8, 9, 10 and 11. . The roll type electromechanical transducer 10 and the driving apparatus 1 according to the present invention can be applied to a driving mechanism for a lens holding frame in a camera, or to driving and positioning of a moving member in various precision instruments.

図２は、本発明の第一実施形態に係るロール型電気機械変換素子１０を説明する図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating the roll type electromechanical transducer 10 according to the first embodiment of the present invention.

ロール型の電気機械変換素子１０は、ロール形状をしており、圧電性シート基材１２が巻取治具でロール状に巻き回されることによって作成される。圧電性シート基材１２としては、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛すなわちPZT（PbZrO₃・PbTiO₃）を主成分としたピエゾセラミックスが使用される。 The roll-type electromechanical transducer 10 has a roll shape, and is created by winding the piezoelectric sheet substrate 12 in a roll shape with a winding jig. As the piezoelectric sheet substrate 12, for example, piezoceramics mainly composed of lead zirconate titanate, that is, PZT (PbZrO ₃ · PbTiO ₃ ) is used.

セラミックス系の電気機械変換素子１０の場合、圧電性シート基材１２として、グリーンシートと呼ばれる柔軟性のあるシートが使用される。すなわち、圧電性セラミックス粉体を溶剤、分散剤、バインダ、可塑剤等と混合し、ドクターブレード等を使用して均一な平面に作成して一定の厚さ、例えば２０〜１００μｍの厚さにしたあと乾燥することによって、グリーンシートが得られる。 In the case of the ceramic electromechanical transducer 10, a flexible sheet called a green sheet is used as the piezoelectric sheet substrate 12. That is, the piezoelectric ceramic powder is mixed with a solvent, a dispersant, a binder, a plasticizer, and the like, and is formed into a uniform plane using a doctor blade or the like to have a constant thickness, for example, 20 to 100 μm. After drying, a green sheet is obtained.

次に、このグリーンシートの表面及び裏面に、スクリーン印刷等の手段で、ペースト状の電極材料、例えば白金（Ｐｔ）系、銀−パラジウム（Ａｇ−Ｐｄ）系の電極材料を適当な樹脂バインダでペースト状にした電極材料を、３〜７μｍの厚さに印刷する（焼成後は樹脂バインダが酸化飛散して１〜３μｍ程度になる）。例えば、後述する図２乃至５に示された電極パターンが使用される。 Next, paste-like electrode materials such as platinum (Pt) -based and silver-palladium (Ag-Pd) -based electrode materials are applied to the front and back surfaces of the green sheet by means of screen printing or the like with an appropriate resin binder. The paste-like electrode material is printed to a thickness of 3 to 7 μm (after baking, the resin binder is oxidized and scattered to be about 1 to 3 μm). For example, electrode patterns shown in FIGS. 2 to 5 described later are used.

表面・裏面の両方に電極パターンが印刷されたグリーンシートは、折り返し線１４を基準にして、長手方向の略中央部で２つ折りに折り重ねられる。折り返し線１４は、丁度中央の位置よりも若干後縁１８の側にずれた位置にある。この折り返し部分１４を内側にしてロール状に巻き上げることによって、ロール体１３が作成される。 The green sheet on which the electrode pattern is printed on both the front surface and the back surface is folded in half at a substantially central portion in the longitudinal direction with reference to the folding line 14. The folding line 14 is located at a position slightly shifted toward the trailing edge 18 from the center position. The roll body 13 is created by winding up in a roll shape with the folded portion 14 inside.

ロール体１３を所定の温度条件で焼成することによって、ロール状に焼成された電気機械変換素子１０が得られる。焼成条件としては、例えば、５時間程度かけて５００℃まで徐々に昇温し、５００℃で一定時間保った後、最初から９時間後に１２００℃までゆっくりと昇温する。さらに、１２００℃で約０．３時間焼成したあと、６時間程度かけて常温まで冷却する。 By firing the roll body 13 under a predetermined temperature condition, the electromechanical conversion element 10 fired in a roll shape is obtained. As firing conditions, for example, the temperature is gradually raised to 500 ° C. over about 5 hours, kept at 500 ° C. for a certain time, and then slowly raised to 1200 ° C. after 9 hours from the beginning. Furthermore, after baking at 1200 ° C. for about 0.3 hours, it is cooled to room temperature over about 6 hours.

焼成されたロール体１３は、分極処理によって圧電性が付与される。シートの厚み方向に対して、例えば、６０℃の環境において、対向する電極１２，１３の間に１．５ｋＶ／ｍｍの電圧が２０分間印加される。所定の駆動パルス電圧が一対の電極に印加されると、分極処理されたロール型電気機械変換素子１０は、軸長手方向に伸縮運動する。 The fired roll body 13 is imparted with piezoelectricity by polarization treatment. For example, in an environment of 60 ° C., a voltage of 1.5 kV / mm is applied between the opposing electrodes 12 and 13 for 20 minutes with respect to the thickness direction of the sheet. When a predetermined drive pulse voltage is applied to the pair of electrodes, the roll-type electromechanical transducer 10 that has been subjected to the polarization treatment expands and contracts in the longitudinal direction of the shaft.

図２の（Ｂ）に示すように、圧電性シート基材１２の表面において、大面積の第一印加電極２１が左下側部分に設けられている。電極が形成されていない部分であって圧電性シート基材１２が現れている上方非電極部２４が、第一印加電極２１の上側に隣接して設けられている。電極が形成されていない部分であって圧電性シート基材１２が現れている前方非電極部２２が、第一印加電極２１の右側に隣接して設けられている。 As shown in FIG. 2B, a large area of the first application electrode 21 is provided on the lower left side of the surface of the piezoelectric sheet substrate 12. An upper non-electrode portion 24 where the piezoelectric sheet base material 12 appears is a portion where no electrode is formed, and is provided adjacent to the upper side of the first application electrode 21. A front non-electrode portion 22 where the piezoelectric sheet base material 12 appears is a portion where no electrode is formed, and is provided adjacent to the right side of the first application electrode 21.

図２の（Ｃ）に示すように、圧電性シート基材１２の裏面において、大面積の第二印加電極３１が左上側部分に設けられている。電極が形成されていない部分であって圧電性シート基材１２が現れている下方非電極部３４が、第二印加電極３１の下側に隣接して設けられている。電極が形成されていない部分であって圧電性シート基材２１が現れている後方非電極部３２が、第二印加電極３１の右側に隣接して設けられている。 As shown in FIG. 2C, the second application electrode 31 having a large area is provided in the upper left portion on the back surface of the piezoelectric sheet substrate 12. A lower non-electrode portion 34 where the piezoelectric sheet base material 12 appears is a portion where no electrode is formed, and is provided adjacent to the lower side of the second application electrode 31. A rear non-electrode portion 32 where the piezoelectric sheet base material 21 appears is a portion where no electrode is formed, and is provided adjacent to the right side of the second application electrode 31.

前方非電極部２２の幅ａは、圧電性シート基材１２をロール状に巻き回したロール体１３において第一印加電極２１が露出しないように決定される。同様に、後方非電極部３２の幅ｂは、圧電性シート基材１２をロール状に巻き回したロール体１３において第二印加電極３１が露出しないように決定される。すなわち、非電極部２２，３２の幅ａ及びｂは、いずれもロール状に巻き回したロール体１３の円周長さの半分以上である。つまり、巻き回されたロール体１３においては、非電極である前方非電極部２２及び後方非電極部３２が外周面上に露出するように構成されている。 The width a of the front non-electrode portion 22 is determined so that the first application electrode 21 is not exposed in the roll body 13 in which the piezoelectric sheet substrate 12 is wound in a roll shape. Similarly, the width b of the rear non-electrode portion 32 is determined so that the second application electrode 31 is not exposed in the roll body 13 in which the piezoelectric sheet substrate 12 is wound in a roll shape. That is, the widths a and b of the non-electrode portions 22 and 32 are both half or more of the circumferential length of the roll body 13 wound in a roll shape. That is, the wound roll body 13 is configured such that the non-electrode front non-electrode portion 22 and the rear non-electrode portion 32 are exposed on the outer peripheral surface.

圧電性シート基材１２は、折り畳み線１４で２つ折りにされる。２つ折りにされたシート基材１２は、幾重にも巻き回されてロール体１３となる。 The piezoelectric sheet substrate 12 is folded in two along a fold line 14. The sheet substrate 12 folded in half is wound several times to form a roll body 13.

図２の（Ｂ）に示されているように、圧電性シート基材１２の下縁において、第一印加電極２１の一部が露出している。図２の（Ａ）に示されたロール体１３の下縁においては、渦巻き状に露出した第一印加電極２１の一部分が、第二接続電極２５を構成している。 As shown in FIG. 2B, a part of the first application electrode 21 is exposed at the lower edge of the piezoelectric sheet substrate 12. In the lower edge of the roll body 13 shown in FIG. 2A, a part of the first application electrode 21 exposed in a spiral form a second connection electrode 25.

同様に、図２の（Ｃ）に示されているように、圧電性シート基材１２の上縁にも第二印加電極３１の一部が露出している。図２の（Ａ）に示されたロール体１３の上縁においては、渦巻き状に露出した第二印加電極の一部分が、第一接続電極３５を構成している。 Similarly, as shown in FIG. 2C, a part of the second application electrode 31 is also exposed at the upper edge of the piezoelectric sheet substrate 12. In the upper edge of the roll body 13 shown in FIG. 2A, a part of the second application electrode exposed in a spiral form a first connection electrode 35.

このように、第一実施形態に係るロール型電気機械変換素子１０は、接続電極２５，３５がそれぞれロール体１３の両端面に配設されていることから、端面接続タイプのものと呼ぶことができる。 As described above, the roll type electromechanical transducer 10 according to the first embodiment is called an end face connection type because the connection electrodes 25 and 35 are disposed on both end faces of the roll body 13, respectively. it can.

なお、下縁の第二接続電極２５及び上縁の第一接続電極３５は、それぞれ、ロール体１３の下端面及び上端面から露出しているが、圧電性シート基材１２だけをエッチング等の方法によって除去して第一接続電極３５及び第二接続電極２５をさらに突出させるようにすることもできる。 Note that the second connection electrode 25 on the lower edge and the first connection electrode 35 on the upper edge are exposed from the lower end surface and the upper end surface of the roll body 13, respectively, but only the piezoelectric sheet substrate 12 is etched. The first connection electrode 35 and the second connection electrode 25 may be further protruded by being removed by a method.

図２に示した両端面に接続電極２５，３５を有するロール型電気機械変換素子１０においては、第一印加電極２１及び第二印加電極３１が、シート状基材１２で覆い隠されている。ロール体１３の両端面に位置する接続電極２５，３５は、後述するように、駆動装置１に組み込まれて使用されるときには接着剤で覆い隠される。したがって、全ての電極が覆い隠された状態になるために、新たに防湿層を形成しなくても、いわゆるマイグレーションを防ぐことができる。 In the roll type electromechanical transducer 10 having the connection electrodes 25 and 35 on both end faces shown in FIG. 2, the first application electrode 21 and the second application electrode 31 are covered with the sheet-like substrate 12. As will be described later, the connection electrodes 25 and 35 located on both end faces of the roll body 13 are covered with an adhesive when used in the drive device 1. Therefore, since all the electrodes are covered and hidden, so-called migration can be prevented without newly forming a moisture-proof layer.

次に、図７を参照しながら、上述したロール型電気機械変換素子１０を含む駆動装置１について説明する。 Next, the drive device 1 including the roll type electromechanical transducer 10 described above will be described with reference to FIG.

駆動装置１は、不図示のシャーシに固定されており、基部側から末端側に向けて順に、静止部材５０と電気機械変換素子１０と駆動部材５２とを備えている。 The drive device 1 is fixed to a chassis (not shown), and includes a stationary member 50, an electromechanical transducer 10 and a drive member 52 in order from the base side to the terminal side.

シャーシに固定された静止部材５０は、基端側に位置しており、電気機械変換素子１０の静止位置の位置決めに使用される。静止部材５０は、円柱形状又は角柱形状をしており、絶縁性材料や導電性材料等の様々な材料から構成することができる。 The stationary member 50 fixed to the chassis is located on the proximal end side, and is used for positioning the stationary position of the electromechanical transducer 10. The stationary member 50 has a cylindrical shape or a prismatic shape, and can be composed of various materials such as an insulating material and a conductive material.

駆動部材５２は、末端側に位置しており、電気機械変換素子１０から伝達される伸縮運動に従って移動部材６０を軸長手方向に移動させるための部材である。駆動部材５２は、円柱形状又は角柱形状をしており、絶縁性材料や導電性材料等の様々な材料から構成することができる。 The drive member 52 is located on the distal side, and is a member for moving the moving member 60 in the longitudinal direction of the shaft according to the expansion and contraction motion transmitted from the electromechanical transducer 10. The drive member 52 has a cylindrical shape or a prismatic shape, and can be made of various materials such as an insulating material and a conductive material.

移動部材６０は、移動部材６０に取付けられた移動対象物（例えば、レンズ保持枠）を移動させるブロック状の部材である。駆動部材５２が移動部材６０に対して移動可能な状態で挿通されている。すなわち、移動部材４０の上部には切欠部が形成され、切欠部においては駆動部材５２の上半分が露出している。切欠部には、駆動部材５２の上面部に当接する圧接パッド６２が嵌挿されている。圧接パッド６２によって、下向きの（駆動部材５２に向かう）弾性付勢力が与えられている。このような構成によって、圧接パッド６２を含む移動部材６０は、駆動部材５２に対して圧接されているとともに摩擦係合している。 The moving member 60 is a block-shaped member that moves a moving object (for example, a lens holding frame) attached to the moving member 60. The drive member 52 is inserted in a movable state with respect to the moving member 60. That is, a notch is formed in the upper part of the moving member 40, and the upper half of the drive member 52 is exposed in the notch. A press contact pad 62 that contacts the upper surface of the drive member 52 is fitted into the notch. A downward elastic force (toward the drive member 52) is applied by the pressure contact pad 62. With such a configuration, the moving member 60 including the pressure contact pad 62 is in pressure contact with the drive member 52 and frictionally engaged.

結合対象物（静止部材５０と電気機械変換素子１０と駆動部材５２）に係る各種接着結合には、結合対象物に最適な接着剤が使用される。主として、有機系の接着剤が使用されるが、無機系の接着剤も使用可能である。有機系の接着剤としては、エポキシ系、ウレタン系、シアノアクリレート系等の各種接着剤が使用可能である。 An adhesive that is optimal for the object to be joined is used for various adhesive bonds relating to the object to be joined (the stationary member 50, the electromechanical transducer 10 and the drive member 52). Although an organic adhesive is mainly used, an inorganic adhesive can also be used. As the organic adhesive, various adhesives such as epoxy, urethane, and cyanoacrylate can be used.

静止部材５０の末端面と電気機械変換素子１０の基端面との間、及び電気機械変換素子１０の末端面と駆動部材５２の基端面との間は、それぞれ、有機系接着剤によって接着固定されている。 The distal end surface of the stationary member 50 and the proximal end surface of the electromechanical transducer 10 and the distal end surface of the electromechanical transducer 10 and the proximal end surface of the drive member 52 are bonded and fixed by an organic adhesive, respectively. ing.

上述したように、ロール型電気機械変換素子１０の両端面に接続電極２５，３５が形成されているので、電気機械変換素子１０への給電は、図１０又は図１１に示した方法で行われる。 As described above, since the connection electrodes 25 and 35 are formed on both end faces of the roll type electromechanical transducer 10, the power supply to the electromechanical transducer 10 is performed by the method shown in FIG. 10 or FIG. 11. .

図１０は、結合対象物である静止部材５０及び駆動部材５２に給電する方法を示している。静止部材５０及び駆動部材５２として、金属や導電性プラスチックや導電性ゴム等の各種導電性部材が使用されて、導電性の結合対象物が電気機械変換素子１０の両端面の接続電極２５，３５に対して当接されている。接続電極２５，３５と導電性の結合対象物とが圧接結合される部分に接着剤が回り込まないようにして、結合対象物５０，５２と電気機械変換素子１０との間が導電性又は非導電性の接着剤で接着固定される。一対の給電用リード線５６は、静止部材５０及び駆動部材５２を介して接続電極２５，３５に対してそれぞれ電気的に接続されている。第一印加電極２１及び第二印加電極３１が、シート状基材１２で覆い隠されているとともに、第一接続電極３５及び第二接続電極２５が、接着剤で覆い隠されている。したがって、全ての電極が覆い隠されているので、新たに防湿層を形成しなくても、いわゆるマイグレーションの影響を受けることはない。 FIG. 10 shows a method of supplying power to the stationary member 50 and the driving member 52 that are the objects to be joined. As the stationary member 50 and the driving member 52, various conductive members such as metal, conductive plastic, and conductive rubber are used, and the conductive coupling object is the connection electrodes 25 and 35 on both end faces of the electromechanical transducer 10. Is abutted against. Conductive or non-conductive between the coupling objects 50 and 52 and the electromechanical transducer 10 so that the adhesive does not enter the portion where the connection electrodes 25 and 35 and the conductive coupling object are pressure-bonded. Glue and fix with sex adhesive. The pair of power supply lead wires 56 are electrically connected to the connection electrodes 25 and 35 via the stationary member 50 and the driving member 52, respectively. The first application electrode 21 and the second application electrode 31 are covered with the sheet-like substrate 12, and the first connection electrode 35 and the second connection electrode 25 are covered with an adhesive. Therefore, since all the electrodes are covered and hidden, there is no influence of so-called migration even if a new moisture-proof layer is not formed.

図１１は、導電性接着剤５４に給電する方法を示している。静止部材５０及び駆動部材５２を電気機械変換素子１０に接着結合させる接着結合部材として、導電性接着剤５４が使用されている。導電性接着剤５４が硬化する前に、給電用リード線５６を導電性接着剤５４の中に埋め込んでおくことによって、一対の給電用リード線５６は、導電性接着剤５４を介して接続電極２５，３５に対してそれぞれ電気的に接続される。第一印加電極２１及び第二印加電極３１が、シート状基材１２で覆い隠されているとともに、第一接続電極３５及び第二接続電極２５が、導電性接着剤５４で覆い隠されている。したがって、全ての電極がシート状基材や接着結合部材で覆い隠されて表面に露出することがないので、新たに防湿層を形成しなくても、いわゆるマイグレーションの影響を受けることはない。 FIG. 11 shows a method of supplying power to the conductive adhesive 54. A conductive adhesive 54 is used as an adhesive bonding member that adhesively bonds the stationary member 50 and the driving member 52 to the electromechanical transducer 10. By embedding the power supply lead wire 56 in the conductive adhesive 54 before the conductive adhesive 54 is cured, the pair of power supply lead wires 56 are connected to the connection electrode via the conductive adhesive 54. 25 and 35 are electrically connected to each other. The first application electrode 21 and the second application electrode 31 are covered with the sheet-like base material 12, and the first connection electrode 35 and the second connection electrode 25 are covered with the conductive adhesive 54. . Therefore, since all the electrodes are not covered with the sheet-like base material or the adhesive bonding member and exposed to the surface, they are not affected by so-called migration even if a new moisture-proof layer is not formed.

給電部材５６としては、上記給電用リード線に加えて、金属薄片や導電性樹脂や導電性ゴムやこれらの導電性部材を備えたフレキシブル基板等も使用可能である。 As the power supply member 56, in addition to the power supply lead wire, a metal thin piece, a conductive resin, a conductive rubber, a flexible substrate including these conductive members, or the like can be used.

次に、図９に示した鋸歯状駆動パルス電圧７１が電気機械変換素子１０に印加されたときに、駆動装置がどのような挙動をするかについて説明する。 Next, how the drive device behaves when the sawtooth drive pulse voltage 71 shown in FIG. 9 is applied to the electromechanical transducer 10 will be described.

一対の給電用リード線５６に対して、図９に示した数１０ｋＨｚの鋸歯状駆動パルス電圧７１が印加される。駆動回路７０から出力された鋸歯状駆動パルス電圧７１は、緩やかな立上がり部７２と急峻な立下がり部７４とを備えている。 A sawtooth drive pulse voltage 71 of several tens of kHz shown in FIG. 9 is applied to the pair of power supply lead wires 56. The sawtooth drive pulse voltage 71 output from the drive circuit 70 includes a gradual rising portion 72 and a steep falling portion 74.

図８の（Ａ）に示した電気機械変換素子１０は、収縮した静止状態にある。収縮した静止状態にある電気機械変換素子１０に対して、緩やかな立上がり部７２のパルスが印加される。そのとき、電気機械変換素子１０が軸長手方向にゆっくりと伸長するために、図８の（Ｂ）のように、電気機械変換素子１０の伸長に追従して駆動部材５２及び移動部材６０が末端側に移動する。そのあと、急峻な立下がり部７４のパルスが印加されると、電気機械変換素子１０が軸長手方向に素早く収縮して、駆動部材５２も基端側に素早く移動する。このとき、移動部材６０に慣性力が働くために、この慣性力が摩擦係合力よりも勝っている場合には、図８の（Ｃ）のように、移動部材６０が滑って移動部材６０が末端側に取り残されてしまう。すなわち、電気機械変換素子１０と駆動部材５２とは元の位置に戻るが、移動部材６０は末端側に若干移動している。したがって、図９に示した鋸歯状駆動パルス電圧７１を電気機械変換素子１０に繰り返し印加することによって、移動部材６０が末端側に移動する。 The electromechanical transducer 10 shown in FIG. 8A is in a contracted stationary state. A gentle pulse of the rising portion 72 is applied to the electromechanical transducer 10 in a contracted stationary state. At this time, since the electromechanical conversion element 10 slowly extends in the longitudinal direction of the shaft, the drive member 52 and the moving member 60 follow the extension of the electromechanical conversion element 10 as shown in FIG. Move to the side. After that, when the pulse of the steep falling portion 74 is applied, the electromechanical transducer 10 is quickly contracted in the longitudinal direction of the shaft, and the driving member 52 is also quickly moved to the proximal end side. At this time, since the inertial force acts on the moving member 60, when the inertial force is greater than the frictional engagement force, the moving member 60 slides as shown in FIG. It will be left behind. That is, the electromechanical transducer 10 and the drive member 52 return to their original positions, but the moving member 60 has moved slightly to the distal side. Therefore, by repeatedly applying the sawtooth drive pulse voltage 71 shown in FIG. 9 to the electromechanical transducer 10, the moving member 60 moves to the end side.

次に、本発明の第二実施形態に係るロール型電気機械変換素子１０について、図３を参照しながら詳細に説明する。なお、第二実施形態のロール型電気機械変換素子１０は、上述した第一実施形態のものと大略同じであるので、両者の相違点を中心に説明する。 Next, the roll type electromechanical transducer 10 according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, since the roll type electromechanical conversion element 10 of 2nd embodiment is substantially the same as the thing of 1st embodiment mentioned above, it demonstrates centering around difference of both.

第二実施形態に係る電気機械変換素子１０は、接続電極２５，３５がロール体１３の周面に配設されていることから、周面接続タイプのものと呼ぶことができる。 The electromechanical transducer 10 according to the second embodiment can be called a peripheral surface connection type since the connection electrodes 25 and 35 are disposed on the peripheral surface of the roll body 13.

図３の（Ｂ）に示すように、圧電性シート基材１２の表面において、第一印加電極２１が左側（後縁１８の側）に大面積で設けられている。圧電性シート基材１２の後縁１８の中央部には、部分的に切り欠かれた後方開口部１９が設けられている。電極が形成されていない部分であって圧電性シート基材１２が現れている前方非電極部２２が、右側（前縁１６の側）に設けられている。圧電性シート基材１２の前縁１６の中央部には、部分的に切り欠かれた前方開口部１７が設けられている。 As shown in FIG. 3B, on the surface of the piezoelectric sheet substrate 12, the first application electrode 21 is provided on the left side (the rear edge 18 side) with a large area. A rear opening 19 that is partially cut out is provided at the center of the rear edge 18 of the piezoelectric sheet substrate 12. A front non-electrode portion 22 where the piezoelectric sheet base material 12 appears, which is a portion where no electrode is formed, is provided on the right side (the front edge 16 side). A front opening 17 that is partially cut out is provided at the center of the front edge 16 of the piezoelectric sheet substrate 12.

図３の（Ｃ）に示すように、圧電性シート基材１２の裏面において、第二印加電極３１が左側（前縁１６の側）に大面積で設けられている。圧電性シート基材１２の前縁１６の中央部には、部分的に切り欠かれた前方開口部１７が設けられている。電極が形成されていない部分であって圧電性シート基材１２が現れている後方非電極部３２が右側（後縁１８の側）に設けられている。圧電性シート基材１２の後縁１８の中央部には、部分的に切り欠かれた後方開口部１９が設けられている。 As shown in FIG. 3C, the second application electrode 31 is provided on the left side (the front edge 16 side) with a large area on the back surface of the piezoelectric sheet substrate 12. A front opening 17 that is partially cut out is provided at the center of the front edge 16 of the piezoelectric sheet substrate 12. A rear non-electrode portion 32 where the electrode is not formed and the piezoelectric sheet base material 12 appears is provided on the right side (the rear edge 18 side). A rear opening 19 that is partially cut out is provided at the center of the rear edge 18 of the piezoelectric sheet substrate 12.

前方非電極部２２の幅ａは、圧電性シート基材１２をロール状に巻き回したロール体１３において第一印加電極２１が露出しないように決定される。同様に、後方非電極部３２の幅ｂは、圧電性シート基材１２をロール状に巻き回したロール体１３において第二印加電極３１が露出しないように決定される。すなわち、非電極部２２，３２の幅ａ及びｂは、いずれもロール状に巻き回したロール体１３の円周長さの半分以上である。つまり、巻き回されたロール体１３においては、非電極である前方非電極部２２及び後方非電極部３２が露出するように構成されている。 The width a of the front non-electrode portion 22 is determined so that the first application electrode 21 is not exposed in the roll body 13 in which the piezoelectric sheet substrate 12 is wound in a roll shape. Similarly, the width b of the rear non-electrode portion 32 is determined so that the second application electrode 31 is not exposed in the roll body 13 in which the piezoelectric sheet substrate 12 is wound in a roll shape. That is, the widths a and b of the non-electrode portions 22 and 32 are both half or more of the circumferential length of the roll body 13 wound in a roll shape. That is, the wound roll body 13 is configured such that the front non-electrode portion 22 and the rear non-electrode portion 32 that are non-electrodes are exposed.

図３の（Ｂ）に示されているように、第一印加電極２１の側にあって第一印加電極２１と前方非電極部２２との境界部分に、小面積の第一接続電極３５が設けられている。この第一接続電極３５は、前方開口部１７に対応している。第一電極は、第一印加電極２１と第一接続電極３５とから構成されている。 As shown in FIG. 3B, the first connection electrode 35 having a small area is provided at the boundary between the first application electrode 21 and the front non-electrode portion 22 on the first application electrode 21 side. Is provided. The first connection electrode 35 corresponds to the front opening 17. The first electrode is composed of a first application electrode 21 and a first connection electrode 35.

同様に、図３の（C）に示されているように、第二印加電極３１の側にあって第二印加電極３１と後方非電極部３２との境界部分に、小面積の第二接続電極２５が設けられている。この第二接続電極２５は、後方開口部１９に対応している。第二電極は、第二印加電極３１と第二接続電極２５とから構成されている。 Similarly, as shown in FIG. 3C, a second connection with a small area is provided on the boundary between the second application electrode 31 and the rear non-electrode part 32 on the second application electrode 31 side. An electrode 25 is provided. The second connection electrode 25 corresponds to the rear opening 19. The second electrode includes a second application electrode 31 and a second connection electrode 25.

圧電性シート基材１２は、長手方向の略中央部よりも若干後縁１８側に形成された折り畳み線１４を基準にして２つ折りにされる。２つ折りにされたシート基材１２は、幾重にも巻き回されてロール体１３となる。 The piezoelectric sheet substrate 12 is folded in half with reference to a fold line 14 formed slightly on the rear edge 18 side from the substantially central portion in the longitudinal direction. The sheet substrate 12 folded in half is wound several times to form a roll body 13.

ロール状に巻き回された電気機械変換素子１０では、図３の（Ａ）に示されているように、第一接続電極３５が前方開口部１７から露出している。不図示であるが、第二接続電極２５が、前方開口部１７に対向配置された後方開口部１９から露出している。 In the electromechanical transducer 10 wound in a roll shape, as shown in FIG. 3A, the first connection electrode 35 is exposed from the front opening 17. Although not shown, the second connection electrode 25 is exposed from the rear opening 19 disposed to face the front opening 17.

第一接続電極３５及び第二接続電極２５に対して、接着結合部材を介して給電部材が接着結合される。接着結合部材としては、半田や導電性接着剤が使用される。給電部材としては、給電用リード線が使用されるが、金属薄片や導電性樹脂や導電性ゴムやこれらの導電性部材を備えたフレキシブル基板等も使用可能である。 A power supply member is adhesively bonded to the first connection electrode 35 and the second connection electrode 25 via an adhesive bonding member. As the adhesive bonding member, solder or a conductive adhesive is used. As the power supply member, a power supply lead wire is used. However, a metal thin piece, a conductive resin, a conductive rubber, a flexible substrate including these conductive members, or the like can also be used.

第一印加電極２１及び第二印加電極３１が、シート状基材１２で覆い隠されているとともに、第一接続電極３５及び第二接続電極２５が、接着結合部材や給電部材で覆い隠されている。したがって、全ての電極がシート状基材や接着結合部材や給電部材で覆い隠されて表面に露出することがないので、新たに防湿層を形成しなくても、いわゆるマイグレーションの影響を受けることはない。 The first application electrode 21 and the second application electrode 31 are covered with the sheet-like base material 12, and the first connection electrode 35 and the second connection electrode 25 are covered with an adhesive bonding member or a power supply member. Yes. Therefore, since all the electrodes are not covered with the sheet-like base material, the adhesive bonding member, or the power supply member and exposed to the surface, it is not affected by so-called migration without newly forming a moisture-proof layer. Absent.

次に、本発明の第三実施形態に係るロール型電気機械変換素子１０について、図４を参照しながら詳細に説明する。なお、第三実施形態のロール型電気機械変換素子１０は、いわゆる周面接続タイプのものであって、上述した第二実施形態のものと大略同じであるので、両者の相違点を中心に説明する。 Next, the roll type electromechanical transducer 10 according to the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The roll type electromechanical transducer 10 of the third embodiment is of a so-called peripheral connection type, and is substantially the same as that of the second embodiment described above, and therefore the difference between the two will be mainly described. To do.

図４の（Ｂ）に示すように、圧電性シート基材１２の表面において、大面積の第一印加電極２１が左側（後縁１８の側）に設けられている。圧電性シート基材１２の後縁１８の中央部には、略円形に打ち抜かれて貫通した後方開口部１９が設けられている。電極が形成されていない部分であって圧電性シート基材１２が現れている前方非電極部２２が右側（前縁１６の側）に設けられている。圧電性シート基材１２の前縁１６の中央部には、略円形に打ち抜かれた前方開口部１７が設けられている。 As shown in FIG. 4B, on the surface of the piezoelectric sheet substrate 12, the first application electrode 21 having a large area is provided on the left side (the rear edge 18 side). A rear opening 19 is formed in the center of the rear edge 18 of the piezoelectric sheet substrate 12 so as to be punched out in a substantially circular shape. A front non-electrode portion 22 where the piezoelectric sheet base material 12 appears, which is a portion where no electrode is formed, is provided on the right side (front edge 16 side). A front opening 17 punched in a substantially circular shape is provided at the center of the front edge 16 of the piezoelectric sheet substrate 12.

図４の（Ｃ）に示すように、圧電性シート基材１２の裏面において、大面積の第二印加電極３１が左側（前縁１６の側）に設けられている。圧電性シート基材１２の前縁１６の中央部には、略円形に打ち抜かれて貫通した前方開口部１７が設けられている。電極が形成されていない部分であって圧電性シート基材１２が現れている後方非電極部３２が右側（後縁１８の側）に設けられている。圧電性シート基材１２の後縁１８の中央部には、略円形に打ち抜かれた後方開口部１９が設けられている。 As shown in FIG. 4C, on the back surface of the piezoelectric sheet substrate 12, the second application electrode 31 having a large area is provided on the left side (the front edge 16 side). A front opening 17 is formed in the central portion of the front edge 16 of the piezoelectric sheet substrate 12 so as to be punched out in a substantially circular shape. A rear non-electrode portion 32 where the electrode is not formed and the piezoelectric sheet base material 12 appears is provided on the right side (the rear edge 18 side). A rear opening 19 that is punched out in a substantially circular shape is provided at the center of the rear edge 18 of the piezoelectric sheet substrate 12.

図４の（Ｂ）に示されているように、第一印加電極２１の側にあって第一印加電極２１と前方非電極部２２との境界部分に、小面積の第一接続電極３５が設けられている。この第一接続電極３５は、前方開口部１７に対応している。第一電極は、第一印加電極２１と第一接続電極３５とから構成されている。 As shown in FIG. 4B, a first connection electrode 35 having a small area is provided at the boundary between the first application electrode 21 and the front non-electrode portion 22 on the first application electrode 21 side. Is provided. The first connection electrode 35 corresponds to the front opening 17. The first electrode is composed of a first application electrode 21 and a first connection electrode 35.

同様に、図４の（C）に示されているように、第二印加電極３１の側にあって第二印加電極３１と後方非電極部３２との境界部分に、小面積の第二接続電極２５が設けられている。この第二接続電極２５は、後方開口部１９に対応している。第二電極は、第二印加電極３１と第二接続電極２５とから構成されている。 Similarly, as shown in FIG. 4C, a second connection with a small area is provided at the boundary between the second application electrode 31 and the rear non-electrode portion 32 on the second application electrode 31 side. An electrode 25 is provided. The second connection electrode 25 corresponds to the rear opening 19. The second electrode includes a second application electrode 31 and a second connection electrode 25.

ロール状に巻き回された電気機械変換素子１０では、図４の（Ａ）に示されているように、第二接続電極２５が後方開口部１９から露出している。不図示であるが、第一接続電極３５が、後方開口部１９に対向配置された前方開口部１７から露出している。 In the electromechanical transducer 10 wound in a roll shape, as shown in FIG. 4A, the second connection electrode 25 is exposed from the rear opening 19. Although not shown, the first connection electrode 35 is exposed from the front opening 17 disposed opposite to the rear opening 19.

次に、本発明の第四実施形態に係るロール型電気機械変換素子１０について、図５及び６を参照しながら詳細に説明する。なお、第四実施形態のロール型電気機械変換素子１０も、いわゆる周面接続タイプのものであって、上述した第二実施形態のものと大略同じであるので、両者の相違点を中心に説明する。 Next, the roll type electromechanical transducer 10 according to the fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Note that the roll type electromechanical transducer 10 of the fourth embodiment is also a so-called peripheral surface connection type, and is substantially the same as that of the second embodiment described above, so the description will focus on the differences between the two. To do.

図５の（Ｂ）に示すように、圧電性シート基材１２の表面において、大面積の第一印加電極２１が左側（後縁１８の側）に設けられている。圧電性シート基材１２の後縁１８の上部には、部分的に切り欠かかれた後方開口部１９が設けられている。後方開口部１９を囲繞するように、電極が形成されていない部分であって圧電性シート基材１２が現れている重複非電極部２３が、略コの字状に設けられている。これは、圧電性シート基材１２を折り曲げて重ね合わせてロール体とするときに、圧電性シート基材１２の縁部分に存する第一印加電極２１と第二印加電極３１との間で短絡してしまうことを防止するためのものである。電極が形成されていない部分であって圧電性シート基材１２が現れている前方非電極部２２が右側（前縁１６の側）に設けられている。圧電性シート基材１２の前縁１６の上部及び下部には、部分的に切り欠かかれた前方上開口部１７ａ及び前方下開口部１７ｂが設けられている。 As shown in FIG. 5B, on the surface of the piezoelectric sheet substrate 12, a large area of the first application electrode 21 is provided on the left side (the rear edge 18 side). A rear opening 19 that is partially cut out is provided on the upper portion of the rear edge 18 of the piezoelectric sheet substrate 12. An overlapping non-electrode portion 23 in which the piezoelectric sheet base material 12 appears is provided in a substantially U-shape so as to surround the rear opening 19. This is because when the piezoelectric sheet substrate 12 is folded and overlapped to form a roll body, a short circuit occurs between the first application electrode 21 and the second application electrode 31 existing at the edge portion of the piezoelectric sheet substrate 12. It is for preventing it from happening. A front non-electrode portion 22 where the piezoelectric sheet base material 12 appears, which is a portion where no electrode is formed, is provided on the right side (front edge 16 side). A front upper opening 17a and a front lower opening 17b that are partially cut out are provided at the upper and lower portions of the front edge 16 of the piezoelectric sheet substrate 12.

図５の（Ｃ）に示すように、圧電性シート基材１２の裏面において、大面積の第二印加電極３１が左側（前縁１６の側）に設けられている。圧電性シート基材１２の前縁１６の上部及び下部には、部分的に切り欠かかれた前方上開口部１７ａ及び前方下開口部１７ｂが設けられている。つまり、前方上開口部１７ａ及び前方下開口部１７ｂが、ロール体１３の軸長手方向に並列配置されている。電極が形成されていない部分であって圧電性シート基材１２が現れている後方非電極部３２が右側（後縁１８の側）に設けられている。圧電性シート基材１２の後縁１８の上部には、部分的に切り欠かかれた後方開口部１９が設けられている。 As shown in FIG. 5C, on the back surface of the piezoelectric sheet substrate 12, the second application electrode 31 having a large area is provided on the left side (the front edge 16 side). A front upper opening 17a and a front lower opening 17b that are partially cut out are provided at the upper and lower portions of the front edge 16 of the piezoelectric sheet substrate 12. That is, the front upper opening 17 a and the front lower opening 17 b are arranged in parallel in the axial longitudinal direction of the roll body 13. A rear non-electrode portion 32 where the electrode is not formed and the piezoelectric sheet base material 12 appears is provided on the right side (the rear edge 18 side). A rear opening 19 that is partially cut out is provided on the upper portion of the rear edge 18 of the piezoelectric sheet substrate 12.

図５の（Ｂ）に示されているように、第一印加電極２１の側の上部にあって第一印加電極２１と前方非電極部２２との境界部分に、小面積の第一接続電極３５が設けられている。この第一接続電極３５は、前方上開口部１７ａ及び後方開口部１９に対応している。第一電極は、第一印加電極２１と第一接続電極３５とから構成されている。 As shown in FIG. 5B, the first connection electrode having a small area is formed at the upper part of the first application electrode 21 and at the boundary between the first application electrode 21 and the front non-electrode part 22. 35 is provided. The first connection electrode 35 corresponds to the front upper opening 17 a and the rear opening 19. The first electrode is composed of a first application electrode 21 and a first connection electrode 35.

同様に、図５の（C）に示されているように、第二印加電極３１の側の下部にあって第二印加電極３１と後方非電極部３２との境界部分に、小面積の第二接続電極２５が設けられている。この第二接続電極２５は、前方下開口部１７ｂに対応している。第二電極は、第二印加電極３１と第二接続電極２５とから構成されている。 Similarly, as shown in FIG. 5C, a small area of the second application electrode 31 is provided at the boundary between the second application electrode 31 and the rear non-electrode part 32. Two connection electrodes 25 are provided. The second connection electrode 25 corresponds to the front lower opening 17b. The second electrode includes a second application electrode 31 and a second connection electrode 25.

圧電性シート基材１２は、長手方向の略中央部よりも若干前縁１６側に形成された折り畳み線１４を基準にして２つ折りにされる。２つ折りにされたシート基材１２は、幾重にも巻き回されてロール体１３となる。 The piezoelectric sheet substrate 12 is folded in half with reference to a fold line 14 formed slightly closer to the front edge 16 than the substantially central portion in the longitudinal direction. The sheet substrate 12 folded in half is wound several times to form a roll body 13.

ロール状に巻き回された電気機械変換素子１０では、図５の（Ａ）に示されているように、第二接続電極２５が前方下開口部１７ｂから露出している。第一接続電極３５が、前方下開口部１７ｂに対して軸長手方向に並列配置された前方上開口部１７ａ及び後方開口部１９から露出している。 In the electromechanical transducer 10 wound in a roll shape, as shown in FIG. 5A, the second connection electrode 25 is exposed from the front lower opening 17b. The first connection electrode 35 is exposed from the front upper opening 17a and the rear opening 19 that are arranged in parallel in the axial longitudinal direction with respect to the front lower opening 17b.

図６に示すように、露出している第一接続電極３５及び第二接続電極２５に対して、接着結合部材を介して給電アダプタ５７が接着結合される。接着結合部材としては、半田や導電性接着剤が使用される。給電アダプタ５７としては、図６のように、配線パターン５９が絶縁体５８に印刷されたフレキシブル基板が使用される。また、給電用のリード線も使用される。給電アダプタ５７を外周面に沿って配置することによって電気的接続を得ることができるために、接続電極２５，３５と給電アダプタ５７との接続が容易である。 As shown in FIG. 6, the power supply adapter 57 is adhesively bonded to the exposed first connection electrode 35 and second connection electrode 25 via an adhesive bonding member. As the adhesive bonding member, solder or a conductive adhesive is used. As the power supply adapter 57, a flexible substrate having a wiring pattern 59 printed on an insulator 58 is used as shown in FIG. 6. In addition, a lead wire for power supply is also used. Since electrical connection can be obtained by arranging the power supply adapter 57 along the outer peripheral surface, the connection between the connection electrodes 25 and 35 and the power supply adapter 57 is easy.

第一印加電極２１及び第二印加電極３１が、シート状基材１２で覆い隠されているとともに、第一接続電極３５及び第二接続電極２５が、接着結合部材や給電アダプタ５７で覆い隠されている。したがって、全ての電極がシート状基材や接着結合部材や給電アダプタ５７で覆い隠されて表面に露出することがないので、新たに防湿層を形成しなくても、いわゆるマイグレーションの影響を受けることはない。 The first application electrode 21 and the second application electrode 31 are covered with the sheet-like base material 12, and the first connection electrode 35 and the second connection electrode 25 are covered with an adhesive coupling member or a power supply adapter 57. ing. Therefore, since all the electrodes are not covered with the sheet-like base material, the adhesive bonding member or the power supply adapter 57 and exposed to the surface, they are affected by so-called migration without newly forming a moisture-proof layer. There is no.

従来技術に係るロール型電気機械変換素子を説明する図である。（Ａ）はロール型電気機械変換素子の斜視図である。（Ｂ）はロール型電気機械変換素子の巻き回す様子を説明する図である。It is a figure explaining the roll type electromechanical transducer based on a prior art. (A) is a perspective view of a roll type electromechanical transducer. (B) is a figure explaining a mode that a roll type electromechanical transducer is wound. 本発明の第一実施形態に係るロール型電気機械変換素子を説明する図である。（Ａ）はロール型電気機械変換素子の斜視図である。（Ｂ）はロール型電気機械変換素子を展開したときの表面を示す図である。（Ｃ）はロール型電気機械変換素子を展開したときの裏面を示す図である。It is a figure explaining the roll type electromechanical transducer concerning a first embodiment of the present invention. (A) is a perspective view of a roll type electromechanical transducer. (B) is a figure which shows the surface when a roll-type electromechanical conversion element is expand | deployed. (C) is a figure which shows the back surface when a roll-type electromechanical conversion element is expand | deployed. 本発明の第二実施形態に係るロール型電気機械変換素子を説明する図である。（Ａ）はロール型電気機械変換素子の斜視図である。（Ｂ）はロール型電気機械変換素子を展開したときの表面を示す図である。（Ｃ）はロール型電気機械変換素子を展開したときの裏面を示す図である。It is a figure explaining the roll type electromechanical conversion element which concerns on 2nd embodiment of this invention. (A) is a perspective view of a roll type electromechanical transducer. (B) is a figure which shows the surface when a roll-type electromechanical conversion element is expand | deployed. (C) is a figure which shows the back surface when a roll-type electromechanical conversion element is expand | deployed. 本発明の第三実施形態に係るロール型電気機械変換素子を説明する図である。（Ａ）はロール型電気機械変換素子の斜視図である。（Ｂ）はロール型電気機械変換素子を展開したときの表面を示す図である。（Ｃ）はロール型電気機械変換素子を展開したときの裏面を示す図である。It is a figure explaining the roll type electromechanical conversion element which concerns on 3rd embodiment of this invention. (A) is a perspective view of a roll type electromechanical transducer. (B) is a figure which shows the surface when a roll-type electromechanical conversion element is expand | deployed. (C) is a figure which shows the back surface when a roll-type electromechanical conversion element is expand | deployed. 本発明の第四実施形態に係るロール型電気機械変換素子を説明する図である。（Ａ）はロール型電気機械変換素子の斜視図である。（Ｂ）はロール型電気機械変換素子を展開したときの表面を示す図である。（Ｃ）はロール型電気機械変換素子を展開したときの裏面を示す図である。It is a figure explaining the roll type electromechanical conversion element which concerns on 4th embodiment of this invention. (A) is a perspective view of a roll type electromechanical transducer. (B) is a figure which shows the surface when a roll-type electromechanical conversion element is expand | deployed. (C) is a figure which shows the back surface when a roll-type electromechanical conversion element is expand | deployed. 図５に示したロール型電気機械変換素子に給電アダプタを電気的に接続する様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that a electric power feeding adapter is electrically connected to the roll type electromechanical transducer shown in FIG. 本発明に係るロール型電気機械変換素子が組み込まれた駆動装置の斜視図である。It is a perspective view of the drive device in which the roll type electromechanical transducer according to the present invention is incorporated. 図７に示した駆動装置の動きを説明する図である。（Ａ）は電気機械変換素子が収縮状態にあることを示している。（Ｂ）は電気機械変換素子が伸長した状態を示している。（Ｃ）は電気機械変換素子が伸長状態から素早く収縮状態に戻ったことを示している。It is a figure explaining the motion of the drive device shown in FIG. (A) shows that the electromechanical transducer is in a contracted state. (B) has shown the state which the electromechanical conversion element extended | stretched. (C) shows that the electromechanical conversion element quickly returned to the contracted state from the extended state. 電気機械変換素子に印加される駆動電圧波形を示す図である。It is a figure which shows the drive voltage waveform applied to an electromechanical conversion element. 電気機械変換素子への給電方法を説明する図である。It is a figure explaining the electric power feeding method to an electromechanical conversion element. 電気機械変換素子への他の給電方法を説明する図である。It is a figure explaining the other electric power feeding method to an electromechanical conversion element.

Explanation of symbols

１駆動装置
１０電気機械変換素子（圧電素子）
１２シート状基材
１３ロール体
１４折り畳み線
１６前縁
１７前方開口部（第一開口部）
１８後縁
１９後方開口部（第二開口部）
２１第一印加電極（第一電極）
２２前方非電極部（第一非電極部）
２３重複非電極部
２４上方非電極部（第一非電極部）
２５第二接続電極（第二電極）
３１第二印加電極（第二電極）
３２後方非電極部（第二非電極部）
３４下方非電極部（第二非電極部）
３５第一接続電極（第一電極）
５０静止部材
５２駆動部材
５４導電性接着剤
５６給電用リード線（給電部材）
５７給電アダプタ
５８絶縁体
５９配線パターン
６０移動部材
６２圧接パッド
７０駆動回路
７１鋸歯状駆動パルス電圧
７２立上がり部
７４立下がり部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive apparatus 10 Electromechanical conversion element (piezoelectric element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Sheet-like base material 13 Roll body 14 Folding line 16 Front edge 17 Front opening part (1st opening part)
18 Trailing edge 19 Rear opening (second opening)
21 First applied electrode (first electrode)
22 Front non-electrode part (first non-electrode part)
23 Overlapping non-electrode part 24 Upper non-electrode part (first non-electrode part)
25 Second connection electrode (second electrode)
31 Second applied electrode (second electrode)
32 Rear non-electrode part (second non-electrode part)
34 Lower non-electrode part (second non-electrode part)
35 First connection electrode (first electrode)
50 Static member 52 Drive member 54 Conductive adhesive 56 Power supply lead wire (power supply member)
57 Power supply adapter 58 Insulator 59 Wiring pattern 60 Moving member 62 Pressure contact pad 70 Drive circuit 71 Sawtooth drive pulse voltage 72 Rising portion 74 Falling portion

Claims

A sheet base material having piezoelectricity;
A first electrode and a second electrode respectively provided on the front and back surfaces of the sheet substrate;
A first non-electrode portion and a second non-electrode portion, which are provided adjacent to the first electrode and the second electrode and have no electrode,
A roll body is formed by winding a sheet substrate into a roll,
Each of the first electrode and the second electrode is electrically connected to the first application electrode and the second application electrode for applying a voltage to the sheet base material, and the first and second power supply members. A connection electrode and a second connection electrode;
The first application electrode and the second application electrode are covered by the sheet base material,
A roll type electromechanical transducer, wherein the first connection electrode and the second connection electrode do not appear on the outermost peripheral surface of the roll body.

2. The roll type electric machine according to claim 1, wherein the roll body is formed by winding a sheet material that is folded in half at a substantially central portion in a longitudinal direction of the sheet base material into a roll shape. Conversion element.

The roll type electromechanical transducer according to claim 1, wherein the first connection electrode and the second connection electrode are respectively disposed on both end faces of the roll body.

The penetrating first opening and second opening are formed in the first non-electrode portion and the second non-electrode portion, respectively, and the second connection electrode and the first connection electrode are formed from the first opening and the second opening, respectively. Each appearing,
The first power supply member and the second power supply member are electrically connected to the first connection electrode and the second connection electrode via the coupling member, and the first connection electrode and the second connection electrode are connected to the coupling member and The roll type electromechanical transducer according to claim 1, wherein the roll type electromechanical transducer is covered with a power feeding member.

The roll type electromechanical transducer according to claim 4, wherein the first opening and the second opening are arranged side by side in the longitudinal direction of the shaft.

A sheet base material having piezoelectricity;
A first electrode and a second electrode respectively provided on the front and back surfaces of the sheet substrate;
A first non-electrode portion and a second non-electrode portion, which are provided adjacent to the first electrode and the second electrode and have no electrode,
A roll body is formed by winding a sheet substrate into a roll,
Each of the first electrode and the second electrode is electrically connected to the first application electrode and the second application electrode for applying a voltage to the sheet base material, and the first and second power supply members. A connection electrode and a second connection electrode;
The first application electrode and the second application electrode are covered by the sheet base material,
A roll type electromechanical transducer configured such that the first connection electrode and the second connection electrode do not appear on the outermost peripheral surface of the roll body;
A stationary member that is adhesively bonded to the base end surface of the electromechanical transducer through a first end surface coupling portion and statically supports the electromechanical transducer;
A drive member that is adhesively bonded to the distal end surface of the electromechanical transducer through a second end surface coupling portion and drives the movable member in the expansion and contraction direction of the electromechanical transducer by frictional engagement with the movable member;
A drive device comprising:

In the roll type electromechanical transducer, the first connection electrode and the second connection electrode are respectively disposed on both end faces of the roll body, and the feeding member is electrically connected to the first connection electrode and the second connection electrode. The drive device according to claim 6, wherein the drive devices are connected to each other.

The driving device according to claim 7, wherein the power supply member is a conductive stationary member or a driving member that is in contact with the first connection electrode or the second connection electrode, respectively.

The power supply member includes a conductive adhesive that adhesively bonds the roll type electromechanical conversion element and the stationary member or the driving member, and a conductive member interposed between the roll type electromechanical conversion element and the stationary member or the driving member. The drive device according to claim 7, further comprising: