JP2017017241A - Piezoelectric element and piezoelectric actuator - Google Patents

Piezoelectric element and piezoelectric actuator Download PDF

Info

Publication number
JP2017017241A
JP2017017241A JP2015134196A JP2015134196A JP2017017241A JP 2017017241 A JP2017017241 A JP 2017017241A JP 2015134196 A JP2015134196 A JP 2015134196A JP 2015134196 A JP2015134196 A JP 2015134196A JP 2017017241 A JP2017017241 A JP 2017017241A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
electrode
piezoelectric
main surface
electrodes
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.)
Granted
Application number
JP2015134196A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6690141B2 (en
Inventor
勝也 稲葉
Katsuya Inaba
勝也 稲葉
佳生 池田
Yoshio Ikeda
佳生 池田
佐々木 誠志
Masashi Sasaki
誠志 佐々木
習仁 小野
Shuto Ono
習仁 小野
一夫 永田
Kazuo Nagata
一夫 永田
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.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK 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 TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2015134196A priority Critical patent/JP6690141B2/en
Publication of JP2017017241A publication Critical patent/JP2017017241A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6690141B2 publication Critical patent/JP6690141B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric element and a piezoelectric actuator capable of improving displacement amount.SOLUTION: The piezoelectric element 40 comprises a piezoelectric body 41 having first and second main faces 41a and 41b opposed to each other, and a plurality of electrodes arranged on the piezoelectric body 41 so as to oppose each other in a first direction D1 in which the first main surface 41a and the second main surface 41b are opposed to each other. The plurality of electrodes include an electrode portion 42a disposed on the first main surface 41a and having a first polarity, and an internal electrode 44 disposed in the piezoelectric body 41 so as to face the electrode portion 42a and having a second polarity different from the first polarity. A second region 412 which is the region from the internal electrode 44 to the second main surface 41b which is the electrode closest to the second main surface 41b among the plurality of electrodes in the piezoelectric body 41 functions as an inactive part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、圧電素子及び圧電アクチュエータに関する。   The present invention relates to a piezoelectric element and a piezoelectric actuator.

互いに対向する第一及び第二主面を有する圧電素子と、圧電素子を支持する支持部材と、を備えた圧電アクチュエータが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の圧電アクチュエータでは、ハードディスク装置(HDD)用のサスペンションのアクチュエータベースが上記支持部材に相当しており、圧電素子は、その変位をアクチュエータベースに伝達する。   A piezoelectric actuator including a piezoelectric element having first and second main surfaces facing each other and a support member that supports the piezoelectric element is known (see, for example, Patent Document 1). In the piezoelectric actuator described in Patent Document 1, the actuator base of a suspension for a hard disk drive (HDD) corresponds to the support member, and the piezoelectric element transmits the displacement to the actuator base.

特開2012−155832号公報JP 2012-155832 A

本発明は、変位量の向上を図ることが可能な圧電素子及び圧電アクチュエータを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a piezoelectric element and a piezoelectric actuator capable of improving the amount of displacement.

本発明に係る圧電素子は、互いに対向する第一及び第二主面を有する圧電体と、第一主面と第二主面とが対向している方向に互いに対向するように圧電体に配置されている複数の電極と、を備え、複数の電極は、第一主面上に配置されており、第一極性とされる第一電極と、第一電極と対向するように圧電体内に配置されており、第一極性とは異なる第二極性とされる第二電極と、を含み、圧電体における、複数の電極のうち第二主面に最も近い電極から第二主面までの領域が不活性部として機能する。   The piezoelectric element according to the present invention is disposed on the piezoelectric body so as to face each other in a direction in which the first principal surface and the second principal surface face each other, and a piezoelectric body having first and second principal surfaces facing each other. A plurality of electrodes, and the plurality of electrodes are disposed on the first main surface, and are disposed in the piezoelectric body so as to face the first electrode having the first polarity and the first electrode. And a second electrode having a second polarity different from the first polarity, and a region of the piezoelectric body from the electrode closest to the second main surface to the second main surface among the plurality of electrodes Functions as an inactive part.

本発明に係る圧電素子では、電極が圧電体の内部にも配置されているので、電極が圧電体の内部に配置されていない場合と比べて、電極間距離が短くなる。これにより、電極間の電界強度が強くなるので、圧電体における、電極間に配置された領域の変位量が向上する。この結果、圧電素子の変位量の向上を図ることが可能となる。   In the piezoelectric element according to the present invention, since the electrodes are also arranged inside the piezoelectric body, the distance between the electrodes is shorter than when the electrodes are not arranged inside the piezoelectric body. Thereby, since the electric field strength between electrodes becomes strong, the displacement amount of the area | region arrange | positioned between electrodes in a piezoelectric material improves. As a result, the amount of displacement of the piezoelectric element can be improved.

圧電体における、複数の電極のうち第二主面に最も近い電極から第二主面までの領域は、不活性部として機能する。このため、圧電体は、第一主面側での変位量が第二主面側での変位量よりも大きくなる。したがって、圧電素子は、伸びる方向に変位する際、第一主面側が湾曲外側となるように撓もうとする。これにより、例えば第一主面側から圧電素子に作用する拘束力が、第二主面側から圧電素子に作用する拘束力より大きい状態で圧電素子が支持部材に拘束されて支持されている場合、第一主面側が湾曲外側となるように、圧電素子が撓むのが抑制される。このように、圧電素子の変形が抑制されるので、圧電素子の変位を適切に支持部材に伝達させることができる。   A region from the electrode closest to the second main surface to the second main surface among the plurality of electrodes in the piezoelectric body functions as an inactive portion. For this reason, in the piezoelectric body, the displacement amount on the first principal surface side is larger than the displacement amount on the second principal surface side. Therefore, when the piezoelectric element is displaced in the extending direction, the piezoelectric element tends to bend so that the first main surface side becomes the curved outer side. Thus, for example, when the piezoelectric element is restrained and supported by the support member in a state where the restraining force acting on the piezoelectric element from the first principal surface side is larger than the restraining force acting on the piezoelectric element from the second principal surface side The bending of the piezoelectric element is suppressed so that the first main surface side is the curved outer side. Thus, since the deformation of the piezoelectric element is suppressed, the displacement of the piezoelectric element can be appropriately transmitted to the support member.

不活性部は、分極されていてもよい。この場合、不活性部にも活性部と同様の分極による歪が生じる。したがって、不活性部が分極されていない場合と比べて、圧電体における分極による歪が全体的に均等となるので、マイクロクラックの発生等による圧電体の劣化が抑制される。   The inactive part may be polarized. In this case, distortion due to polarization similar to that of the active portion is generated in the inactive portion. Therefore, since the distortion due to the polarization in the piezoelectric body becomes uniform as a whole as compared with the case where the inactive portion is not polarized, deterioration of the piezoelectric body due to the occurrence of microcracks or the like is suppressed.

上記圧電素子は、第二主面上に配置されており、かつ、複数の電極から電気的に絶縁されている導電膜を更に備えてもよい。この場合、圧電体の分極処理に用いた第二主面上の電極を全て除去せず、他の電極から絶縁された導電膜として残すことができる。これにより、電極の除去屑の発生を抑制することができる。   The piezoelectric element may further include a conductive film disposed on the second main surface and electrically insulated from the plurality of electrodes. In this case, not all the electrodes on the second main surface used for the polarization treatment of the piezoelectric body can be left as a conductive film insulated from other electrodes. Thereby, generation | occurrence | production of the removal waste of an electrode can be suppressed.

本発明に係る圧電アクチュエータは、上記圧電素子と、圧電素子の第一主面側を支持する支持部材と、を備える。   A piezoelectric actuator according to the present invention includes the above-described piezoelectric element and a support member that supports the first main surface side of the piezoelectric element.

本発明に係る圧電アクチュエータでは、上述のように圧電体における、複数の電極のうち第二主面に最も近い電極から第二主面までの領域は、不活性部として機能する。このため、圧電体は、第一主面側での変位量が第二主面側での変位量よりも大きくなる。したがって、圧電素子は、伸びる方向に変位する際、第一主面側が湾曲外側となるように撓もうとする。これにより、例えば第一主面側から圧電素子に作用する拘束力が、第二主面側から圧電素子に作用する拘束力より大きい状態で圧電素子が支持部材に拘束されて支持されている場合、第一主面側が湾曲外側となるように、圧電素子が撓むのが抑制される。このように、圧電素子の変形が抑制されるので、圧電素子の変位を適切に支持部材に伝達させることができる。この結果、圧電アクチュエータの変位量の向上を図ることができる。   In the piezoelectric actuator according to the present invention, the region from the electrode closest to the second main surface to the second main surface among the plurality of electrodes in the piezoelectric body as described above functions as an inactive portion. For this reason, in the piezoelectric body, the displacement amount on the first principal surface side is larger than the displacement amount on the second principal surface side. Therefore, when the piezoelectric element is displaced in the extending direction, the piezoelectric element tends to bend so that the first main surface side becomes the curved outer side. Thus, for example, when the piezoelectric element is restrained and supported by the support member in a state where the restraining force acting on the piezoelectric element from the first principal surface side is larger than the restraining force acting on the piezoelectric element from the second principal surface side The bending of the piezoelectric element is suppressed so that the first main surface side is the curved outer side. Thus, since the deformation of the piezoelectric element is suppressed, the displacement of the piezoelectric element can be appropriately transmitted to the support member. As a result, the amount of displacement of the piezoelectric actuator can be improved.

本発明によれば、変位量の向上を図ることが可能な圧電素子及び圧電アクチュエータを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the piezoelectric element and piezoelectric actuator which can aim at the improvement of a displacement amount can be provided.

第一実施形態に係るサスペンションを示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing a suspension according to a first embodiment. 図1に示されたII−II線に沿った断面構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure along the II-II line shown by FIG. 図1に示された圧電素子の製造方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the piezoelectric element shown by FIG. 図1に示された圧電素子の伸びる方向の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of the extending direction of the piezoelectric element shown by FIG. 図1に示された圧電素子の縮む方向の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of the direction which the piezoelectric element shown by FIG. 1 shrinks. 図1のサスペンションの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the suspension of FIG. 第二実施形態に係る圧電アクチュエータの断面構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure of the piezoelectric actuator which concerns on 2nd embodiment. 第一実施形態の変形例に係る圧電素子の断面構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure of the piezoelectric element which concerns on the modification of 1st embodiment. 第二実施形態の変形例に係る圧電素子の断面構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure of the piezoelectric element which concerns on the modification of 2nd embodiment.

以下、添付図面を参照して、本実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。   Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.

[第一実施形態]
図1及び図2を参照して、第一実施形態に係る圧電アクチュエータの構成を説明する。第一実施形態は、HDD用のサスペンション10が圧電アクチュエータを含んでいる例である。図1は、第一実施形態に係るサスペンションを示す概略平面図である。図2は、図1に示されたII−II線に沿った断面構成を説明するための図である。
[First embodiment]
With reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of the piezoelectric actuator which concerns on 1st embodiment is demonstrated. The first embodiment is an example in which the HDD suspension 10 includes a piezoelectric actuator. FIG. 1 is a schematic plan view showing a suspension according to the first embodiment. FIG. 2 is a view for explaining a cross-sectional configuration along the line II-II shown in FIG.

図1に示されたデュアル・アクチュエータ方式のサスペンション10は、ロードビーム11と、マイクロアクチュエータ部12と、ベースプレート13と、ヒンジ部材14と、を備えている。   The dual actuator type suspension 10 shown in FIG. 1 includes a load beam 11, a microactuator unit 12, a base plate 13, and a hinge member 14.

ロードビーム11は、ばね性を有する金属板からなる。ロードビーム11の厚さは、例えば100μm程度である。ロードビーム11の先端部には、フレキシャ15が取付けられている。フレキシャ15は、ロードビーム11よりもさらに薄い金属製の薄板ばねからなる。フレキシャ15の前端部に、磁気ヘッドを構成するスライダ16が配置されている。   The load beam 11 is made of a metal plate having a spring property. The thickness of the load beam 11 is, for example, about 100 μm. A flexure 15 is attached to the tip of the load beam 11. The flexure 15 is made of a thin metal spring that is thinner than the load beam 11. A slider 16 constituting a magnetic head is disposed at the front end of the flexure 15.

ベースプレート13の基部20に、円形のボス孔21が形成されている。ベースプレート13の基部20と前端部22との間には、後述する圧電素子40を収容可能な大きさの一対の開口部23が形成されている。一対の開口部23の間に、ベースプレート13の前後方向(サスペンション10の長手方向)に延びる帯状の連結部24が設けられている。連結部24は、ベースプレート13の幅方向(サスペンション10の長手方向と交差する方向)への所定範囲の撓みが許容されるように構成されている。   A circular boss hole 21 is formed in the base portion 20 of the base plate 13. Between the base portion 20 and the front end portion 22 of the base plate 13, a pair of openings 23 having a size capable of accommodating a piezoelectric element 40 described later is formed. Between the pair of openings 23, a band-shaped connecting portion 24 extending in the front-rear direction of the base plate 13 (longitudinal direction of the suspension 10) is provided. The connecting portion 24 is configured to allow a predetermined range of bending in the width direction of the base plate 13 (direction intersecting the longitudinal direction of the suspension 10).

ベースプレート13の基部20は、図示しないボイスコイルモータによって駆動されるアクチュエータアームの先端部に固定されている。これにより、ベースプレート13は、ボイスコイルモータによって旋回駆動される。ベースプレート13は、ステンレス鋼などの金属板からなる。ベースプレート13の厚さは、例えば200μm程度である。本実施形態の場合、ベースプレート13とヒンジ部材14とによって、アクチュエータベース25が構成されている。   The base 20 of the base plate 13 is fixed to the tip of an actuator arm that is driven by a voice coil motor (not shown). Thereby, the base plate 13 is pivotally driven by the voice coil motor. The base plate 13 is made of a metal plate such as stainless steel. The thickness of the base plate 13 is about 200 μm, for example. In the case of the present embodiment, the actuator base 25 is configured by the base plate 13 and the hinge member 14.

ヒンジ部材14は、基部30と、ブリッジ部31と、中間部32と、一対のヒンジ部33と、先端部34と、を有している。基部30は、ベースプレート13の基部20に重ねて固定されている。ブリッジ部31は、帯状を呈し、ベースプレート13の連結部24と対応した位置に形成されている。中間部32は、ベースプレート13の前端部22と対応した位置に形成されている。各ヒンジ部33は、板厚方向に弾性変形可能な可撓性を有している。先端部34は、ロードビーム11に固定されている。ヒンジ部材14は、ばね性を有する金属板からなる。ヒンジ部材14の厚さは、例えば50μm程度である。   The hinge member 14 includes a base portion 30, a bridge portion 31, an intermediate portion 32, a pair of hinge portions 33, and a distal end portion 34. The base 30 is overlapped and fixed on the base 20 of the base plate 13. The bridge portion 31 has a belt shape and is formed at a position corresponding to the connecting portion 24 of the base plate 13. The intermediate portion 32 is formed at a position corresponding to the front end portion 22 of the base plate 13. Each hinge part 33 has the flexibility which can be elastically deformed in a plate | board thickness direction. The distal end portion 34 is fixed to the load beam 11. The hinge member 14 is made of a metal plate having a spring property. The thickness of the hinge member 14 is, for example, about 50 μm.

マイクロアクチュエータ部12には、一対の圧電素子40が配置されている。各圧電素子40は、いわゆる積層型圧電素子である。各圧電素子40は、図2にも示されるように、圧電体41と、第一外部電極42と、第二外部電極43と、内部電極44とを備えている。   A pair of piezoelectric elements 40 is disposed in the microactuator unit 12. Each piezoelectric element 40 is a so-called multilayer piezoelectric element. As shown in FIG. 2, each piezoelectric element 40 includes a piezoelectric body 41, a first external electrode 42, a second external electrode 43, and an internal electrode 44.

圧電体41は、長方形平板状を呈している。圧電体41は、第一及び第二主面41a,41bと、第一及び第二端面41c,41dと、を含んでいる。第一及び第二主面41a,41bは、第一方向D1(圧電体41の厚さ方向)で互いに対向している。第一及び第二端面41c,41dは、第二方向D2(圧電体41の長手方向)で互いに対向している。第一及び第二端面41c,41dは、第一及び第二主面41a,41bを接続するように、第一方向D1に延びている。   The piezoelectric body 41 has a rectangular flat plate shape. The piezoelectric body 41 includes first and second main surfaces 41a and 41b, and first and second end surfaces 41c and 41d. The first and second main surfaces 41a and 41b face each other in the first direction D1 (the thickness direction of the piezoelectric body 41). The first and second end faces 41c and 41d face each other in the second direction D2 (longitudinal direction of the piezoelectric body 41). The first and second end faces 41c and 41d extend in the first direction D1 so as to connect the first and second main faces 41a and 41b.

圧電体41の厚さは、例えば、100μm以下であり、圧電体41の長手方向長さの、例えば1/10以下である。ここでは、圧電体41の外形寸法は、例えば、長手方向長さ1.5mm、短手方向長さ0.45mm、厚さ0.05mmである。圧電体41は、圧電セラミックからなる。圧電セラミックとしては、PZT[Pb(Zr,Ti)O]、PT[PbTiO]、PLZT[(Pb,La)(Zr,Ti)O]、又はチタン酸バリウム[BaTiO]などが挙げられる。圧電体41は、例えば、PZTなどの圧電セラミック材料で構成されている。 The thickness of the piezoelectric body 41 is, for example, 100 μm or less, and is, for example, 1/10 or less of the longitudinal length of the piezoelectric body 41. Here, the external dimensions of the piezoelectric body 41 are, for example, a longitudinal length of 1.5 mm, a lateral length of 0.45 mm, and a thickness of 0.05 mm. The piezoelectric body 41 is made of a piezoelectric ceramic. Examples of the piezoelectric ceramic include PZT [Pb (Zr, Ti) O 3 ], PT [PbTiO 3 ], PLZT [(Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ], or barium titanate [BaTiO 3 ]. It is done. The piezoelectric body 41 is made of, for example, a piezoelectric ceramic material such as PZT.

圧電体41における、電極部分42aから内部電極44までの領域である第一領域411、及び内部電極44から第二主面41bまでの領域である第二領域412は、それぞれ分極されている。ここで、分極されている状態とは、自発分極の向きがランダムな状態ではなく、自発分極の向きが一方向に揃った状態である。   In the piezoelectric body 41, a first region 411 that is a region from the electrode portion 42a to the internal electrode 44 and a second region 412 that is a region from the internal electrode 44 to the second main surface 41b are polarized. Here, the state of being polarized is not a state in which the direction of spontaneous polarization is random, but a state in which the direction of spontaneous polarization is aligned in one direction.

第一外部電極42は、圧電体41の第一主面41a上に設けられている電極部分42aと、第一端面41c上に設けられている電極部分42bと、を有している。   The first external electrode 42 has an electrode portion 42a provided on the first main surface 41a of the piezoelectric body 41 and an electrode portion 42b provided on the first end surface 41c.

電極部分42aは、第一主面41aに配置されている。電極部分42aの第二方向D2の一端は、電極部分42bの第一方向D1における一端と電気的に接続されている。電極部分42aの第二方向D2の他端は、第二端面41dから離間している。第二方向D2におけるその離間距離は、第一主面41aにおいて第一外部電極42から露出した露出部分41eの第二方向D2の長さに等しく、例えば、0.1mmである。電極部分42bは、第一端面41cの全部を覆うように配置されている。電極部分42a,42bの厚さは、200〜500nm程度に設定される。   The electrode portion 42a is disposed on the first main surface 41a. One end of the electrode portion 42a in the second direction D2 is electrically connected to one end of the electrode portion 42b in the first direction D1. The other end of the electrode portion 42a in the second direction D2 is separated from the second end face 41d. The separation distance in the second direction D2 is equal to the length in the second direction D2 of the exposed portion 41e exposed from the first external electrode 42 in the first main surface 41a, for example, 0.1 mm. The electrode portion 42b is disposed so as to cover the entire first end surface 41c. The thickness of the electrode portions 42a and 42b is set to about 200 to 500 nm.

第二外部電極43は、第二端面41d上に設けられている。第二外部電極43は、第二端面41dの全部を覆うように配置されている。第二外部電極43の厚さは、第一外部電極42の厚さと同程度に設定される。即ち、第二外部電極43の厚さは、例えば200〜500nm程度に設定される。   The second external electrode 43 is provided on the second end face 41d. The second external electrode 43 is disposed so as to cover the entire second end face 41d. The thickness of the second external electrode 43 is set to be approximately the same as the thickness of the first external electrode 42. That is, the thickness of the second external electrode 43 is set to about 200 to 500 nm, for example.

第一及び第二外部電極42,43は、互いに異なる極性とされる。例えば、第一外部電極が正極とされる場合、第二外部電極は負極とされ、第一外部電極が負極とされる場合、第二外部電極は正極とされる。本実施形態では、第一及び第二外部電極42,43は、Cr/Ni−Cu/Au積層構造(圧電体41側から順にCr層、Ni−Cu合金層、Au層が積層された構造)からなる。即ち、第一及び第二外部電極42,43は、同じ積層構造を有している。   The first and second external electrodes 42 and 43 have different polarities. For example, when the first external electrode is a positive electrode, the second external electrode is a negative electrode, and when the first external electrode is a negative electrode, the second external electrode is a positive electrode. In the present embodiment, the first and second external electrodes 42 and 43 have a Cr / Ni—Cu / Au laminated structure (a structure in which a Cr layer, a Ni—Cu alloy layer, and an Au layer are laminated in this order from the piezoelectric body 41 side). Consists of. That is, the first and second external electrodes 42 and 43 have the same laminated structure.

第一及び第二外部電極42,43は、例えば、スパッタリング法により形成されている。なお、第一及び第二外部電極42,43は、スパッタリング法以外の方法(例えば、焼き付け法、電解めっき法、又は蒸着法など)により形成されていてもよい。第一及び第二外部電極42,43は、単層の同じ金属層(Cr層、Ni−Cu合金層、Au層、又はNi層など)として形成されていてもよい。   The first and second external electrodes 42 and 43 are formed by, for example, a sputtering method. The first and second external electrodes 42 and 43 may be formed by a method other than the sputtering method (for example, a baking method, an electrolytic plating method, a vapor deposition method, or the like). The first and second external electrodes 42 and 43 may be formed as a single metal layer (such as a Cr layer, a Ni—Cu alloy layer, an Au layer, or a Ni layer).

内部電極44は、圧電体41の内部に配置されている。内部電極44は、圧電体41の第一方向D1の中央に配置されている。内部電極44は、第一及び第二主面41a,41bと対向すると共に略平行に配置されている。即ち、内部電極44は、電極部分42aと対向すると共に略平行に配置されている。   The internal electrode 44 is disposed inside the piezoelectric body 41. The internal electrode 44 is disposed at the center of the piezoelectric body 41 in the first direction D1. The internal electrode 44 is disposed substantially parallel to the first and second main surfaces 41a and 41b. That is, the internal electrode 44 is disposed substantially parallel to the electrode portion 42a.

内部電極44の第二方向D2の一端は、第一端面41cから離間している。第二方向D2のその離間距離は、例えば、0.1mmである。内部電極44の第二方向D2の他端は、第二外部電極43に接続されている。したがって、内部電極44と第二外部電極43とは同じ極性とされる。ここでは、電極部分42aと内部電極44とは、第一方向D1に互いに対向するように配置されている複数の電極として機能している。また、複数の電極のうち第二主面41bに最も近い電極は、内部電極44である。   One end of the internal electrode 44 in the second direction D2 is separated from the first end surface 41c. The separation distance in the second direction D2 is, for example, 0.1 mm. The other end of the internal electrode 44 in the second direction D <b> 2 is connected to the second external electrode 43. Therefore, the internal electrode 44 and the second external electrode 43 have the same polarity. Here, the electrode portion 42a and the internal electrode 44 function as a plurality of electrodes arranged so as to face each other in the first direction D1. The electrode closest to the second major surface 41 b among the plurality of electrodes is the internal electrode 44.

本実施形態では、内部電極44は、積層型の電気素子の内部電極として通常用いられる導電性材料(例えば、Ag,Pd,Au,Ptやそれらの合金など)からなる。内部電極44は、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成される。   In the present embodiment, the internal electrode 44 is made of a conductive material (for example, Ag, Pd, Au, Pt, or an alloy thereof) that is usually used as an internal electrode of a multilayer electric element. The internal electrode 44 is configured as a sintered body of a conductive paste containing the conductive material.

各圧電素子40は、圧電素子40の長手方向が、ベースプレート13の前後方向(サスペンション10の軸線方向)に沿うようにして、対応する開口部23に収容されている。即ち、各圧電素子40は、対応する開口部23に配置されている。   Each piezoelectric element 40 is accommodated in a corresponding opening 23 such that the longitudinal direction of the piezoelectric element 40 is along the front-rear direction of the base plate 13 (the axial direction of the suspension 10). That is, each piezoelectric element 40 is disposed in the corresponding opening 23.

各圧電素子40は、第二方向D2の一端側において、ヒンジ部材14の中間部32及びベースプレート13の前端部22に支持されるように、中間部32及び前端部22に導電性樹脂51を介して固定されている。詳細には、電極部分42bは、導電性樹脂51を介して前端部22に固定され、電極部分42aは、導電性樹脂51を介して中間部32に固定されている。導電性樹脂51は、導電性材料(例えば金属粒子など)を含有する樹脂である。導電性樹脂51は、図示しない電気配線に電気的に接続されている。   Each piezoelectric element 40 has a conductive resin 51 interposed between the intermediate portion 32 and the front end portion 22 so as to be supported by the intermediate portion 32 of the hinge member 14 and the front end portion 22 of the base plate 13 on one end side in the second direction D2. Is fixed. Specifically, the electrode portion 42 b is fixed to the front end portion 22 via the conductive resin 51, and the electrode portion 42 a is fixed to the intermediate portion 32 via the conductive resin 51. The conductive resin 51 is a resin containing a conductive material (for example, metal particles). The conductive resin 51 is electrically connected to electrical wiring (not shown).

各圧電素子40は、第二方向D2の他端側において、ヒンジ部材14の基部30及びベースプレート13の基部20に支持されるように、基部30及び基部20に樹脂50及び導電性樹脂51を介して固定されている。詳細には、第二外部電極43は、導電性樹脂51を介して基部30及び基部20に固定されている。電極部分42aの第二端面41d側の端部は、樹脂50を介して基部30に固定されている。露出部分41eの第二端面41d側は、導電性樹脂51を介して基部30に固定されている。露出部分41eの第一端面41c側は、樹脂50を介して基部30に固定されている。導電性樹脂51は、図示しない電気配線に電気的に接続されている。   Each piezoelectric element 40 is supported by the base 30 and the base 20 via the resin 50 and the conductive resin 51 so that the piezoelectric element 40 is supported by the base 30 of the hinge member 14 and the base 20 of the base plate 13 on the other end side in the second direction D2. Is fixed. Specifically, the second external electrode 43 is fixed to the base 30 and the base 20 via the conductive resin 51. An end portion on the second end face 41 d side of the electrode portion 42 a is fixed to the base portion 30 through a resin 50. The second end surface 41 d side of the exposed portion 41 e is fixed to the base 30 via the conductive resin 51. The first end surface 41 c side of the exposed portion 41 e is fixed to the base 30 via the resin 50. The conductive resin 51 is electrically connected to electrical wiring (not shown).

圧電素子40は、上述したように、中間部32、前端部22、基部30、及び基部20により拘束されて支持されている。中間部32、前端部22、基部30、及び基部20は、圧電素子40を拘束して支持する支持部材として機能する。即ち、圧電素子40は、第一主面41a側から圧電体41に作用する拘束力が、第二主面41b側から圧電体41に作用する拘束力より大きい状態で、第二方向D2の両端部で支持部材に拘束されて支持されている。本実施形態においては、サスペンション10が、圧電素子40と、支持部材と、を備える圧電アクチュエータを含むこととなる。   As described above, the piezoelectric element 40 is restrained and supported by the intermediate portion 32, the front end portion 22, the base portion 30, and the base portion 20. The intermediate portion 32, the front end portion 22, the base portion 30, and the base portion 20 function as a support member that restrains and supports the piezoelectric element 40. That is, the piezoelectric element 40 has both ends in the second direction D2 in a state where the restraining force acting on the piezoelectric body 41 from the first main surface 41a side is larger than the restraining force acting on the piezoelectric body 41 from the second main surface 41b side. The portion is supported by being supported by the support member. In the present embodiment, the suspension 10 includes a piezoelectric actuator including the piezoelectric element 40 and a support member.

次に、図3を参照して、圧電素子40の製造方法について説明する。図3は、図1に示された圧電素子の製造方法について説明するための図である。まず、図3(a)に示されるような分極処理前の圧電素子40Zを準備する。圧電素子40Zの第一外部電極は、電極部分42a、及び電極部分42bに加えて、電極部分42cを有している。   Next, a method for manufacturing the piezoelectric element 40 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining a method of manufacturing the piezoelectric element shown in FIG. First, a piezoelectric element 40Z before polarization treatment as shown in FIG. The first external electrode of the piezoelectric element 40Z has an electrode portion 42c in addition to the electrode portion 42a and the electrode portion 42b.

電極部分42cは、第二主面41bに配置されている。電極部分42cの第二方向D2の一端は、電極部分42bの第一方向D1における他端と電気的に接続されている。電極部分42cの第二方向D2の他端は、第二端面41dから離間している。第二方向D2におけるその離間距離は、第二主面41aにおいて第一外部電極42から露出した露出部分41fの第二方向D2の長さに等しく、例えば、0.1mmである。電極部分42cは、内部電極44と対向すると共に、内部電極44と略平行に配置されている。   The electrode portion 42c is disposed on the second main surface 41b. One end of the electrode portion 42c in the second direction D2 is electrically connected to the other end of the electrode portion 42b in the first direction D1. The other end of the electrode portion 42c in the second direction D2 is separated from the second end surface 41d. The separation distance in the second direction D2 is equal to the length in the second direction D2 of the exposed portion 41f exposed from the first external electrode 42 in the second main surface 41a, for example, 0.1 mm. The electrode portion 42 c faces the internal electrode 44 and is disposed substantially parallel to the internal electrode 44.

分極処理は、例えば、100℃の温度下で、電界強度2kV/mmの電圧を第一及び第二外部電極42,43に5分間程度印加することにより行われる。これにより、第一及び第二領域411,412がそれぞれ分極され、第一及び第二領域411,412では、自発分極の向きがランダムな状態から、自発分極の向きが一方向に揃った状態となる。詳細には、第二領域412については、少なくとも、内部電極44と電極部分42cとにより第一方向D1で挟まれた領域が分極される。続いて、電極部分42cが除去される。電極部分42cは、例えばエッチング、研磨などにより除去される。これにより、圧電素子40が得られる。   For example, the polarization process is performed by applying a voltage of an electric field strength of 2 kV / mm to the first and second external electrodes 42 and 43 at a temperature of 100 ° C. for about 5 minutes. Thereby, the first and second regions 411 and 412 are respectively polarized, and in the first and second regions 411 and 412, the direction of the spontaneous polarization is aligned in one direction from the random state. Become. Specifically, with respect to the second region 412, at least a region sandwiched between the internal electrode 44 and the electrode portion 42c in the first direction D1 is polarized. Subsequently, the electrode portion 42c is removed. The electrode portion 42c is removed by, for example, etching or polishing. Thereby, the piezoelectric element 40 is obtained.

このように圧電素子40では、第一及び第二領域411,412がいずれも分極されていることから、分極による歪が第一及び第二領域411,412に均等に生じる。したがって、分極による歪が第一及び第二領域411,412で異なる場合と比べて、マイクロクラックの発生等による圧電体41の劣化が抑制される。なお、製品形状に個片化される前の圧電素子基板に対して分極処理が行われた後、切断処理及び電極部分42cの除去処理により圧電素子40が得られてもよい。   In this way, in the piezoelectric element 40, since the first and second regions 411 and 412 are both polarized, strain due to polarization is evenly generated in the first and second regions 411 and 412. Therefore, the deterioration of the piezoelectric body 41 due to the occurrence of microcracks or the like is suppressed as compared with the case where strain due to polarization differs between the first and second regions 411 and 412. In addition, after the polarization process is performed on the piezoelectric element substrate before being separated into the product shape, the piezoelectric element 40 may be obtained by the cutting process and the removal process of the electrode portion 42c.

次に、図4及び図5を参照して、比較例に係る圧電素子100と比較しながら、本実施形態に係る圧電素子40の効果について説明する。図4は、図1に示された圧電素子の伸びる方向の動作を説明するための図である。図5は、図1に示された圧電素子の縮む方向の動作を説明するための図である。   Next, effects of the piezoelectric element 40 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5 while comparing with the piezoelectric element 100 according to the comparative example. FIG. 4 is a view for explaining the operation of the piezoelectric element shown in FIG. 1 in the extending direction. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the piezoelectric element shown in FIG. 1 in the contracting direction.

図4(a)に示されるように、比較例に係る圧電素子100は、圧電体101と、圧電体101の第一主面101a上に設けられている第一外部電極102と、圧電体101の第二主面101b上に設けられている第二外部電極103とを備えている。圧電素子100は、第一及び第二外部電極102,103に電圧が印加されることにより駆動されて、実線で示される非駆動状態から、点線で示される駆動状態へと変化する。   As shown in FIG. 4A, the piezoelectric element 100 according to the comparative example includes a piezoelectric body 101, a first external electrode 102 provided on the first main surface 101 a of the piezoelectric body 101, and the piezoelectric body 101. And a second external electrode 103 provided on the second main surface 101b. The piezoelectric element 100 is driven by applying a voltage to the first and second external electrodes 102 and 103, and changes from a non-driving state indicated by a solid line to a driving state indicated by a dotted line.

このとき、圧電体101の全体が第一外部電極102と第二外部電極103との間に位置していることから、圧電体101の全体に電圧が印加される。このため、駆動状態では、圧電素子100の全体が第二方向D2に伸びる。圧電素子100の体積は一定であるため、圧電素子100は、第二方向D2に交差する方向に縮む。   At this time, since the entire piezoelectric body 101 is located between the first external electrode 102 and the second external electrode 103, a voltage is applied to the entire piezoelectric body 101. For this reason, in the driving state, the entire piezoelectric element 100 extends in the second direction D2. Since the volume of the piezoelectric element 100 is constant, the piezoelectric element 100 contracts in a direction intersecting the second direction D2.

図4(b)に示されるように、圧電素子40は、圧電素子100と同様に、第一及び第二外部電極42,43に電圧が印加されることにより駆動されて、実線で示される非駆動状態から、点線で示される駆動状態へと変化する。このとき、第一領域411は、電極部分42aと内部電極44との間に位置することから、電圧が印加されて第二方向D2に伸びる。即ち、第一領域411は、圧電的に活性な活性部として機能する。   As shown in FIG. 4B, similarly to the piezoelectric element 100, the piezoelectric element 40 is driven by applying a voltage to the first and second external electrodes 42 and 43, and is indicated by a non-line indicated by a solid line. The driving state is changed to a driving state indicated by a dotted line. At this time, since the first region 411 is located between the electrode portion 42a and the internal electrode 44, a voltage is applied and the first region 411 extends in the second direction D2. That is, the first region 411 functions as a piezoelectrically active active part.

電極部分42aと内部電極44とがなす距離は、第一外部電極102と第二外部電極103とがなす距離よりも短いので、第一領域411に印加される電圧は、圧電体101に印加される電圧よりも大きい。したがって、第一領域411の伸び量は、圧電体101の伸び量よりも大きい。   Since the distance formed between the electrode portion 42 a and the internal electrode 44 is shorter than the distance formed between the first external electrode 102 and the second external electrode 103, the voltage applied to the first region 411 is applied to the piezoelectric body 101. Greater than the voltage Therefore, the extension amount of the first region 411 is larger than the extension amount of the piezoelectric body 101.

このように変位量が大きい第一領域411に対して、第二領域412には電圧が印加されないので、変位しない。即ち、第二領域412は、圧電的に不活性な不活性部として機能する。このため、圧電素子40は、第一主面41a側が湾曲外側となるように撓んだ状態で変位する。圧電素子40の第二方向D2の変位量は、圧電素子100の第二方向D2の変位量よりもΔ1(駆動差)だけ大きくなる。   Thus, since the voltage is not applied to the 2nd area | region 412 with respect to the 1st area | region 411 with a large displacement amount, it does not move. That is, the second region 412 functions as an inactive portion that is piezoelectrically inactive. For this reason, the piezoelectric element 40 is displaced in a bent state so that the first main surface 41a side is the curved outer side. The displacement amount of the piezoelectric element 40 in the second direction D2 is larger than the displacement amount of the piezoelectric element 100 in the second direction D2 by Δ1 (driving difference).

図5(a)に示されるように、圧電素子100は、第一及び第二外部電極102,103に電圧が印加されることにより駆動されて、実線で示される非駆動状態から、点線で示される駆動状態へと変化する。ここで、印加される電圧の向きは、上述の図4(a)の場合で印加される電圧の向きと反対である。このような電圧が印加されることにより、駆動状態では、圧電素子100の全体が第二方向D2に縮む。圧電素子100の体積は一定であるため、圧電素子100は、圧電素子100の第二方向D2に交差する方向に伸びる。   As shown in FIG. 5A, the piezoelectric element 100 is driven by applying a voltage to the first and second external electrodes 102 and 103, and is indicated by a dotted line from a non-driving state indicated by a solid line. Change to the drive state. Here, the direction of the applied voltage is opposite to the direction of the applied voltage in the case of FIG. By applying such a voltage, the entire piezoelectric element 100 contracts in the second direction D2 in the driving state. Since the volume of the piezoelectric element 100 is constant, the piezoelectric element 100 extends in a direction intersecting the second direction D2 of the piezoelectric element 100.

図5(b)に示されるように、圧電素子40では、圧電素子100と同様に、第一及び第二外部電極42,43に電圧が印加されることにより駆動されて、実線で示される非駆動状態から、点線で示される駆動状態へと変化する。ここで、印加される電圧の向きは、上述の図4(b)の場合で印加される電圧の向きと反対である。このような電圧が印加されることにより、駆動状態では、第一領域411は、第二方向D2に縮む。上述のように、第一領域411に印加される電圧は、圧電体101に印加される電圧よりも大きいので、第一領域411の縮む量は、圧電体101の縮む量よりも大きい。   As shown in FIG. 5B, the piezoelectric element 40 is driven by applying a voltage to the first and second external electrodes 42 and 43 as in the piezoelectric element 100, and is shown by a solid line. The driving state is changed to a driving state indicated by a dotted line. Here, the direction of the applied voltage is opposite to the direction of the applied voltage in the case of FIG. By applying such a voltage, the first region 411 contracts in the second direction D2 in the driving state. As described above, since the voltage applied to the first region 411 is larger than the voltage applied to the piezoelectric body 101, the amount of contraction of the first region 411 is larger than the amount of contraction of the piezoelectric body 101.

このように変位量が大きい第一領域411に対して、第二領域412には電圧が印加されないので、変位しない。このため、圧電素子40は、第一主面41a側が湾曲内側となるように撓んだ状態で変位する。圧電素子40の第二方向D2の変位量は、圧電素子100の第二方向D2の変位量よりもΔ2(駆動差)だけ大きくなる。   Thus, since the voltage is not applied to the 2nd area | region 412 with respect to the 1st area | region 411 with a large displacement amount, it does not move. For this reason, the piezoelectric element 40 is displaced in a bent state so that the first main surface 41a side is on the inside of the curve. The displacement amount of the piezoelectric element 40 in the second direction D2 is larger than the displacement amount of the piezoelectric element 100 in the second direction D2 by Δ2 (drive difference).

次に、図6を参照して、比較例に係るサスペンションと比較しながら、本実施形態に係る圧電アクチュエータの効果について説明する。図6は、図1のサスペンションの動作を説明するための図である。なお、図6では、支持部材、樹脂等が簡略化又は省略されて示されている。   Next, the effect of the piezoelectric actuator according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 6 while comparing with the suspension according to the comparative example. FIG. 6 is a view for explaining the operation of the suspension of FIG. In FIG. 6, the support member, the resin, and the like are shown simplified or omitted.

図6(a)に示されるように、比較例に係るサスペンション110は、圧電素子100と、圧電素子100を支持する一対の支持部材104と、を備えている。圧電素子100は、導電性樹脂105により支持部材104に固定されて支持されている。支持部材104は、圧電素子100の第二方向D2の両端部の第一主面101a側を支持している。即ち、圧電素子100は、第一主面101a側から圧電体101に作用する拘束力が、第二主面101b側から圧電体101に作用する拘束力より大きい状態で、第二方向D2の両端部で支持部材104に拘束されて支持されている。導電性樹脂105は、第一及び第二外部電極102,103と図示しない電気配線とに電気的に接続されている。   As shown in FIG. 6A, the suspension 110 according to the comparative example includes a piezoelectric element 100 and a pair of support members 104 that support the piezoelectric element 100. The piezoelectric element 100 is fixed to and supported by a support member 104 with a conductive resin 105. The support member 104 supports the first main surface 101a side of both ends of the piezoelectric element 100 in the second direction D2. That is, the piezoelectric element 100 has both ends in the second direction D2 in a state where the restraining force acting on the piezoelectric body 101 from the first main surface 101a side is larger than the restraining force acting on the piezoelectric body 101 from the second main surface 101b side. It is supported by the support member 104 at the portion. The conductive resin 105 is electrically connected to the first and second external electrodes 102 and 103 and electric wiring (not shown).

圧電素子100は、第一及び第二外部電極102,103に電圧が印加されることにより駆動される。圧電素子100は、上述した状態で支持部材104に拘束されているため、拘束力が小さい第二主面101b側が湾曲外側になるように撓む。このように、圧電素子100が変形すると、圧電素子100の変位は、支持部材111に適切に伝達され難くなる。圧電素子100の剛性は、圧電体101の厚さが薄くなるほど低下し、又、圧電体101の幅(第一及び第二方向D1,D2に直交する方向での長さ)が狭くなるほど低下する。   The piezoelectric element 100 is driven by applying a voltage to the first and second external electrodes 102 and 103. Since the piezoelectric element 100 is restrained by the support member 104 in the above-described state, the piezoelectric element 100 bends so that the second main surface 101b side having a small restraining force is on the curved outer side. As described above, when the piezoelectric element 100 is deformed, the displacement of the piezoelectric element 100 is not easily transmitted to the support member 111. The rigidity of the piezoelectric element 100 decreases as the thickness of the piezoelectric body 101 decreases, and decreases as the width of the piezoelectric body 101 (the length in the direction perpendicular to the first and second directions D1 and D2) decreases. .

図6(b)に示されるように、本実施形態に係る圧電アクチュエータにおいても、圧電素子40は、第一主面41a側から圧電体41に作用する拘束力が、第二主面41b側から圧電体41に作用する拘束力より大きい状態で、第二方向D2の両端部で支持部材(基部20、前端部22、基部30及び中間部32)に拘束されて支持されている。上述のように、圧電素子40自体は、第一領域411が活性部として機能するとともに、第二領域412が不活性部として機能することにより、第一主面41a側が湾曲外側となるように撓もうとする。したがって、圧電アクチュエータでは、圧電素子40の湾曲が抑制される。圧電素子40の第二方向D2の変位量は、圧電素子100の第二方向D2の変位量よりもΔ3(駆動差)だけ大きくなる。これにより、圧電素子40の変位を適切に支持部材に伝達させることができる。   As shown in FIG. 6B, also in the piezoelectric actuator according to the present embodiment, the piezoelectric element 40 has a binding force acting on the piezoelectric body 41 from the first main surface 41a side from the second main surface 41b side. In a state where it is larger than the restraining force acting on the piezoelectric body 41, it is restrained and supported by the supporting members (base 20, front end 22, base 30 and intermediate portion 32) at both ends in the second direction D2. As described above, the piezoelectric element 40 itself is flexed so that the first main surface 41a side is on the curved outer side, with the first region 411 functioning as an active portion and the second region 412 functioning as an inactive portion. I will try again. Therefore, in the piezoelectric actuator, the bending of the piezoelectric element 40 is suppressed. The displacement amount of the piezoelectric element 40 in the second direction D2 is larger than the displacement amount of the piezoelectric element 100 in the second direction D2 by Δ3 (drive difference). Thereby, the displacement of the piezoelectric element 40 can be appropriately transmitted to the support member.

[第二実施形態]
図7は、第二実施形態に係る圧電アクチュエータの断面構成を説明するための図である。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a diagram for explaining a cross-sectional configuration of the piezoelectric actuator according to the second embodiment.

図7に示されるように、第二実施形態に係る圧電アクチュエータの圧電素子40Aは、主に、第二主面41b上に導電膜45(ダミー電極)が配置されている点で、第一実施形態に係る圧電素子40と相違している。以下、相違点を中心に説明する。   As shown in FIG. 7, the piezoelectric element 40 </ b> A of the piezoelectric actuator according to the second embodiment mainly includes a conductive film 45 (dummy electrode) disposed on the second main surface 41 b. This is different from the piezoelectric element 40 according to the embodiment. Hereinafter, the difference will be mainly described.

導電膜45は、例えば、第一及び第二外部電極42,43と同様の材料で形成されている。導電膜45は、例えば、第一及び第二外部電極42,43と同様にスパッタリング法により形成されている。導電膜45の厚さは、例えば、第一及び第二外部電極42,43の厚さと同等である。   The conductive film 45 is formed of the same material as the first and second external electrodes 42 and 43, for example. The conductive film 45 is formed by sputtering, for example, like the first and second external electrodes 42 and 43. The thickness of the conductive film 45 is equivalent to the thickness of the first and second external electrodes 42 and 43, for example.

導電膜45の第二方向D2の一端は、第一端面41cから離間している。第二方向D2におけるその離間距離は、第二主面41bの第一端面41c側において導電膜45から露出した露出部分41gの第二方向D2の長さに等しく、例えば、0.1mmである。導電膜45の第二方向D2の他端は、第二端面41dから離間している。第二方向D2におけるその離間距離は、第二主面41bの第二端面41d側において第一外部電極42から露出した露出部分41hの第二方向D2の長さに等しく、例えば、0.1mmである。導電膜45は、第一及び第二外部電極42,43と電気的に接続されていない。即ち、導電膜45は、第一及び第二外部電極42,43から電気的に絶縁されている。   One end of the conductive film 45 in the second direction D2 is separated from the first end surface 41c. The separation distance in the second direction D2 is equal to the length in the second direction D2 of the exposed portion 41g exposed from the conductive film 45 on the first end surface 41c side of the second main surface 41b, for example, 0.1 mm. The other end of the conductive film 45 in the second direction D2 is separated from the second end face 41d. The separation distance in the second direction D2 is equal to the length in the second direction D2 of the exposed portion 41h exposed from the first external electrode 42 on the second end surface 41d side of the second main surface 41b, for example, 0.1 mm. is there. The conductive film 45 is not electrically connected to the first and second external electrodes 42 and 43. That is, the conductive film 45 is electrically insulated from the first and second external electrodes 42 and 43.

圧電素子40Aは、例えば、圧電素子40Z(図3(a)参照)に分極処理を施した後、電極部分42cの第一端面41c側の一部を除去し、露出部分41gを形成することにより得られる。   For example, the piezoelectric element 40A is formed by subjecting the piezoelectric element 40Z (see FIG. 3A) to polarization, and then removing a part of the electrode part 42c on the first end face 41c side to form an exposed part 41g. can get.

圧電素子40Aでは、圧電素子40と同様に、第二領域412が不活性部として機能し、第一領域411が活性部として機能していることから、圧電素子40と同様の効果が得られる。また、圧電素子40Aでは、第二領域412の分極処理に用いられた第二主面41b上の電極が全て除去されず、導電膜45として残される。このため、電極の除去屑の発生を抑制することができる。   In the piezoelectric element 40A, as in the piezoelectric element 40, the second region 412 functions as an inactive portion, and the first region 411 functions as an active portion. Therefore, the same effect as the piezoelectric element 40 is obtained. In the piezoelectric element 40 </ b> A, all the electrodes on the second main surface 41 b used for the polarization treatment of the second region 412 are not removed and remain as the conductive film 45. For this reason, generation | occurrence | production of the removal waste of an electrode can be suppressed.

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。   As mentioned above, although each embodiment of the present invention was described, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and is modified within the range not changing the gist described in each claim, or applied to others. It may be.

図8(a)は、第一実施形態の第一変形例に係る圧電素子の断面構成を説明するための図であり、図8(b)は、第一実施形態の第二変形例に係る圧電素子の断面構成を説明するための図である。図8に示されるように、第一実施形態の第一及び第二変形例に係る圧電素子40B,40Cのそれぞれは、主に、内部電極44の数の点で、第一実施形態に係る圧電素子40と相違している。以下、相違点を中心に説明する。 Fig.8 (a) is a figure for demonstrating the cross-sectional structure of the piezoelectric element which concerns on the 1st modification of 1st embodiment, FIG.8 (b) concerns on the 2nd modification of 1st embodiment. It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure of a piezoelectric element. As shown in FIG. 8, each of the piezoelectric elements 40 </ b> B and 40 </ b> C according to the first and second modified examples of the first embodiment mainly includes the piezoelectric elements according to the first embodiment in terms of the number of internal electrodes 44. This is different from the element 40. Hereinafter, the difference will be mainly described.

図8(a)に示されるように、圧電素子40Bでは、第一外部電極42の電極部分42aは、第一主面41aに配置されている。電極部分42bは、第二端面41dの全部を覆うように配置されている。電極部分42aの第二方向D2の一端は、第一端面41cから離間している。第二方向D2におけるその離間距離は、第一主面41aにおいて第一外部電極42から露出した露出部分41iの第二方向D2の長さに等しく、例えば、0.1mmである。電極部分42aの第二方向D2の他端は、電極部分42bの第一方向D1における一端と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 8A, in the piezoelectric element 40B, the electrode portion 42a of the first external electrode 42 is disposed on the first main surface 41a. The electrode portion 42b is disposed so as to cover the entire second end face 41d. One end of the electrode portion 42a in the second direction D2 is separated from the first end surface 41c. The separation distance in the second direction D2 is equal to the length in the second direction D2 of the exposed portion 41i exposed from the first external electrode 42 in the first main surface 41a, for example, 0.1 mm. The other end of the electrode portion 42a in the second direction D2 is electrically connected to one end of the electrode portion 42b in the first direction D1.

第二外部電極43は、第一端面41c上に設けられている。第二外部電極43は、第一端面41cの全部を覆うように配置されている。   The second external electrode 43 is provided on the first end surface 41c. The second external electrode 43 is disposed so as to cover the entire first end surface 41c.

内部電極44は、第一及び第二内部電極441,442を有している。電極部分42a、第一内部電極441、及び第二内部電極442は、第一方向D1に沿ってこの順に配置されている。即ち、電極部分42aと第一内部電極441とは、第一方向D1で互いに対向している。第一内部電極441と第二内部電極442とは、第一方向D1で互いに対向している。   The internal electrode 44 has first and second internal electrodes 441 and 442. The electrode portion 42a, the first internal electrode 441, and the second internal electrode 442 are arranged in this order along the first direction D1. That is, the electrode portion 42a and the first internal electrode 441 face each other in the first direction D1. The first internal electrode 441 and the second internal electrode 442 are opposed to each other in the first direction D1.

電極部分42a、第一内部電極441、及び第二内部電極442は、互いに略平行に配置されている。第一及び第二内部電極441,442は、圧電体41を第一方向D1に三等分する位置に配置されている。即ち、電極部分42aと第一内部電極441とのなす距離と、第一内部電極441と第二内部電極442とのなす距離と、第二内部電極442と第二主面41bとのなす距離とは、互いに等しい。   The electrode portion 42a, the first internal electrode 441, and the second internal electrode 442 are disposed substantially parallel to each other. The first and second internal electrodes 441 and 442 are disposed at positions that divide the piezoelectric body 41 into three equal parts in the first direction D1. That is, the distance formed by the electrode portion 42a and the first internal electrode 441, the distance formed by the first internal electrode 441 and the second internal electrode 442, and the distance formed by the second internal electrode 442 and the second main surface 41b. Are equal to each other.

第一内部電極441の第二方向D2の一端は、第二外部電極43と電気的に接続されている。したがって、第一内部電極441と第二外部電極43とは同じ極性とされる。第一内部電極441の第二方向D2の他端は、第二端面41dから離間している。第二方向D2におけるその離間距離は、例えば、0.1mmである。   One end of the first internal electrode 441 in the second direction D <b> 2 is electrically connected to the second external electrode 43. Therefore, the first internal electrode 441 and the second external electrode 43 have the same polarity. The other end of the first internal electrode 441 in the second direction D2 is separated from the second end surface 41d. The separation distance in the second direction D2 is, for example, 0.1 mm.

第二内部電極442の第二方向D2の一端は、第一端面41cから離間している。第二方向D2におけるその離間距離は、例えば、0.1mmである。第二内部電極442の第二方向D2の他端は、電極部分42bと電気的に接続されている。したがって、第二内部電極442と第一外部電極42とは同じ極性とされる。ここでは、第一及び第二内部電極441,442と電極部分42aとは、第一方向D1に互いに対向するように配置されている複数の電極として機能している。また、複数の電極のうち第二主面41bに最も近い電極は、第二内部電極442である。   One end of the second internal electrode 442 in the second direction D2 is separated from the first end surface 41c. The separation distance in the second direction D2 is, for example, 0.1 mm. The other end of the second internal electrode 442 in the second direction D2 is electrically connected to the electrode portion 42b. Therefore, the second internal electrode 442 and the first external electrode 42 have the same polarity. Here, the first and second internal electrodes 441 and 442 and the electrode portion 42a function as a plurality of electrodes arranged to face each other in the first direction D1. The electrode closest to the second major surface 41 b among the plurality of electrodes is the second internal electrode 442.

圧電体41における、電極部分42aから第一内部電極441までの領域である第一領域411、第一内部電極441から第二内部電極442までの領域である第二領域412、及び第二内部電極442から第二主面41bまでの領域である第三領域413は、それぞれ分極されている。第一〜第三領域411〜413の厚さは互いに等しい。圧電素子40Bを製造する際、第二外部電極43に電気的に接続された電極(不図示)が、第一方向D1で第二内部電極442と対向するように、第二主面41bに配置される。したがって、詳細には、第三領域413については、少なくとも、第二内部電極442と上記不図示の電極とにより第一方向D1で挟まれた領域が分極されている。   In the piezoelectric body 41, a first region 411 that is a region from the electrode portion 42a to the first internal electrode 441, a second region 412 that is a region from the first internal electrode 441 to the second internal electrode 442, and a second internal electrode The third regions 413 that are regions from 442 to the second major surface 41b are each polarized. The thicknesses of the first to third regions 411 to 413 are equal to each other. When manufacturing the piezoelectric element 40B, the electrode (not shown) electrically connected to the second external electrode 43 is disposed on the second main surface 41b so as to face the second internal electrode 442 in the first direction D1. Is done. Therefore, in detail, in the third region 413, at least a region sandwiched in the first direction D1 by the second internal electrode 442 and the electrode (not shown) is polarized.

圧電素子40Bは、第一及び第二外部電極42,43に電圧が印加されることにより駆動される。このとき、第一及び第二領域411,412は、互いに異なる極性とされた電極間に位置することから、電圧が印加されて第二方向D2に伸びる。即ち、第一及び第二領域411,412は、活性部として機能する。電極間距離が短いので、第一及び第二領域411,412に印加される電圧は、比較例に係る圧電体101(図4(a)参照)に印加される電圧よりも大きい。したがって、第一及び第二領域411,412の伸び量は、圧電体101の伸び量よりも大きい。   The piezoelectric element 40 </ b> B is driven by applying a voltage to the first and second external electrodes 42 and 43. At this time, since the first and second regions 411 and 412 are located between electrodes having different polarities, a voltage is applied to extend in the second direction D2. That is, the first and second regions 411 and 412 function as active portions. Since the distance between the electrodes is short, the voltage applied to the first and second regions 411 and 412 is larger than the voltage applied to the piezoelectric body 101 according to the comparative example (see FIG. 4A). Therefore, the extension amount of the first and second regions 411 and 412 is larger than the extension amount of the piezoelectric body 101.

これに対して、第三領域413には電圧が印加されないので、変位しない。即ち、第三領域413は、不活性部として機能する。このため、圧電素子40Bは、第一主面41a側が湾曲外側となるように撓んだ状態で変位する。圧電素子40Bの第二方向D2の変位量は、圧電素子100(図4参照)の第二方向D2の変位量よりも大きくなる。   On the other hand, since no voltage is applied to the third region 413, the third region 413 is not displaced. That is, the third region 413 functions as an inactive part. For this reason, the piezoelectric element 40B is displaced in a bent state so that the first main surface 41a side is the curved outer side. The displacement amount of the piezoelectric element 40B in the second direction D2 is larger than the displacement amount of the piezoelectric element 100 (see FIG. 4) in the second direction D2.

このように圧電素子40Bでは、第三領域413が不活性部として機能し、第一及び第二領域411,412が活性部として機能していることから、圧電素子40と同様の効果が得られる。また、圧電素子40Bを圧電アクチュエータに適用した場合も、第一実施形態と同様の効果が得られる。即ち、圧電素子40Bが、第一主面41a側が湾曲外側となるように撓もうとするのが抑制される。これにより、圧電素子40Bの変形が抑制され、圧電素子40Bの変位を適切に支持部材に伝達させることができる。   As described above, in the piezoelectric element 40B, the third region 413 functions as an inactive portion, and the first and second regions 411 and 412 function as active portions. Therefore, the same effect as the piezoelectric element 40 can be obtained. . Further, when the piezoelectric element 40B is applied to a piezoelectric actuator, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, it is suppressed that the piezoelectric element 40B tries to bend so that the first main surface 41a side is the curved outer side. Thereby, a deformation | transformation of the piezoelectric element 40B is suppressed and the displacement of the piezoelectric element 40B can be appropriately transmitted to a support member.

図8(b)に示されるように、圧電素子40Cでは、内部電極44は、第一〜第三内部電極441〜443を有している。電極部分42a、第一内部電極441、第二内部電極442、及び第三内部電極443は、第一方向D1に沿ってこの順に配置されている。電極部分42aと第一内部電極441とは、第一方向D1で互いに対向している。第一内部電極441と第二内部電極442とは、第一方向D1で互いに対向している。第二内部電極442と第三内部電極443とは、第一方向D1で互いに対向している。   As shown in FIG. 8B, in the piezoelectric element 40C, the internal electrode 44 includes first to third internal electrodes 441 to 443. The electrode portion 42a, the first internal electrode 441, the second internal electrode 442, and the third internal electrode 443 are arranged in this order along the first direction D1. The electrode portion 42a and the first internal electrode 441 face each other in the first direction D1. The first internal electrode 441 and the second internal electrode 442 are opposed to each other in the first direction D1. The second internal electrode 442 and the third internal electrode 443 are opposed to each other in the first direction D1.

電極部分42a、及び第一〜第三内部電極441〜443は、互いに略平行に配置されている。第一〜第三内部電極441〜443は、圧電体41を第一方向D1に四等分する位置に配置されている。即ち、電極部分42aと第一内部電極441とのなす距離と、第一内部電極441と第二内部電極442とのなす距離と、第二内部電極442と第三内部電極443とのなす距離と、第三内部電極443と第二主面41bとのなす距離とは、互いに等しい。   The electrode portion 42a and the first to third internal electrodes 441 to 443 are disposed substantially parallel to each other. The first to third internal electrodes 441 to 443 are arranged at positions at which the piezoelectric body 41 is equally divided into the first direction D1. That is, the distance formed between the electrode portion 42a and the first internal electrode 441, the distance formed between the first internal electrode 441 and the second internal electrode 442, and the distance formed between the second internal electrode 442 and the third internal electrode 443 The distance between the third internal electrode 443 and the second main surface 41b is equal to each other.

第一及び第三内部電極441,443の第二方向D2の一端は、第一端面41cから離間している。第二方向D2におけるその離間距離は、例えば、0.1mmである。第一及び第三内部電極441,443の第二方向D2の他端は、第二外部電極43に接続されている。したがって、第一及び第三内部電極441,443と第二外部電極43とは同じ極性とされる。   One end of the first and third internal electrodes 441 and 443 in the second direction D2 is separated from the first end surface 41c. The separation distance in the second direction D2 is, for example, 0.1 mm. The other ends of the first and third internal electrodes 441 and 443 in the second direction D <b> 2 are connected to the second external electrode 43. Therefore, the first and third internal electrodes 441 and 443 and the second external electrode 43 have the same polarity.

第二内部電極442の第二方向D2の一端は、電極部分42aに電気的に接続されている。したがって、第二内部電極442と第一外部電極42とは同じ極性とされる。第二内部電極442の第二方向D2の他端は、第二端面41dから離間している。第二方向D2におけるその離間距離は、例えば、0.1mmである。ここでは、第一〜第三内部電極441〜443と電極部分42aとは、第一方向D1に互いに対向するように配置されている複数の電極として機能している。また、複数の電極のうち第二主面41bに最も近い電極は、第三内部電極443である。   One end of the second internal electrode 442 in the second direction D2 is electrically connected to the electrode portion 42a. Therefore, the second internal electrode 442 and the first external electrode 42 have the same polarity. The other end of the second internal electrode 442 in the second direction D2 is separated from the second end surface 41d. The separation distance in the second direction D2 is, for example, 0.1 mm. Here, the first to third internal electrodes 441 to 443 and the electrode portion 42a function as a plurality of electrodes arranged to face each other in the first direction D1. The electrode closest to the second major surface 41 b among the plurality of electrodes is the third internal electrode 443.

圧電体41における、電極部分42aから第一内部電極441までの領域である第一領域411、第一内部電極441から第二内部電極442までの領域である第二領域412、第二内部電極442から第三内部電極443までの領域である第三領域413、及び第三内部電極443から第二主面41bまでの領域である第四領域414は、それぞれ分極されている。第一〜第四領域411〜414の厚さは互いに等しい。圧電素子40Cを製造する際、第二外部電極43に電気的に接続された電極(不図示)が、第一方向D1で第三内部電極443と対向するように、第二主面41bに配置される。したがって、詳細には、第四領域414については、少なくとも、第三内部電極443と上記不図示の電極とにより第一方向D1で挟まれた領域が分極されている。   In the piezoelectric body 41, a first region 411 that is a region from the electrode portion 42a to the first internal electrode 441, a second region 412 that is a region from the first internal electrode 441 to the second internal electrode 442, and a second internal electrode 442. The third region 413, which is a region from the first internal electrode 443 to the third internal electrode 443, and the fourth region 414, which is a region from the third internal electrode 443 to the second main surface 41b, are polarized. The first to fourth regions 411 to 414 have the same thickness. When manufacturing the piezoelectric element 40C, an electrode (not shown) electrically connected to the second external electrode 43 is disposed on the second main surface 41b so as to face the third internal electrode 443 in the first direction D1. Is done. Therefore, in detail, in the fourth region 414, at least a region sandwiched in the first direction D1 by the third internal electrode 443 and the electrode (not shown) is polarized.

圧電素子40Cは、第一及び第二外部電極42,43に電圧が印加されることにより駆動される。このとき、第一〜第三領域411〜413は、互いに異なる極性とされた電極間に位置することから、電圧が印加されて第二方向D2に伸びる。即ち、第一〜第三領域411〜413は、活性部として機能する。電極間距離が短いので、第一〜第三領域411〜413に印加される電圧は、比較例に係る圧電体101(図4参照)に印加される電圧よりも大きい。したがって、第一〜第三領域411〜413の伸び量は、圧電体101の伸び量よりも大きい。   The piezoelectric element 40 </ b> C is driven by applying a voltage to the first and second external electrodes 42 and 43. At this time, since the first to third regions 411 to 413 are located between electrodes having different polarities, a voltage is applied to extend in the second direction D2. That is, the first to third regions 411 to 413 function as active parts. Since the distance between the electrodes is short, the voltage applied to the first to third regions 411 to 413 is larger than the voltage applied to the piezoelectric body 101 (see FIG. 4) according to the comparative example. Therefore, the elongation amount of the first to third regions 411 to 413 is larger than the elongation amount of the piezoelectric body 101.

これに対して、第四領域414には電圧が印加されないので、変位しない。即ち、第四領域414は、不活性部として機能する。このため、圧電素子40Cは、第一主面41a側が湾曲外側となるように撓んだ状態で変位する。圧電素子40Cの第二方向D2の変位量は、圧電素子100(図4参照)の第二方向D2の変位量よりも大きくなる。   On the other hand, no voltage is applied to the fourth region 414, so that the fourth region 414 is not displaced. That is, the fourth region 414 functions as an inactive part. For this reason, the piezoelectric element 40C is displaced in a bent state so that the first main surface 41a side is on the outside of the curve. The displacement amount of the piezoelectric element 40C in the second direction D2 is larger than the displacement amount of the piezoelectric element 100 (see FIG. 4) in the second direction D2.

このように圧電素子40Cでは、第四領域414が不活性部として機能し、第一〜第三領域411〜413が活性部として機能していることから、圧電素子40と同様の効果が得られる。また、圧電素子40Cを圧電アクチュエータに適用した場合も、第一実施形態と同様の効果が得られる。即ち、圧電素子40Cが、第一主面41a側が湾曲外側となるように撓もうとするのが抑制される。これにより、圧電素子40Cの変形が抑制され、圧電素子40Cの変位を適切に支持部材に伝達させることができる。   As described above, in the piezoelectric element 40C, the fourth region 414 functions as an inactive portion, and the first to third regions 411 to 413 function as active portions. Therefore, the same effect as the piezoelectric element 40 can be obtained. . Further, when the piezoelectric element 40C is applied to a piezoelectric actuator, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, it is suppressed that the piezoelectric element 40C tries to bend so that the first main surface 41a side becomes the curved outer side. Thereby, the deformation of the piezoelectric element 40C is suppressed, and the displacement of the piezoelectric element 40C can be appropriately transmitted to the support member.

図9(a)は、第二実施形態の第一変形例に係る圧電素子の断面構成を説明するための図であり、図9(b)は、第二実施形態の第二変形例に係る圧電素子の断面構成を説明するための図である。図9に示されるように、第二実施形態の第一及び第二変形例に係る圧電素子40D,40Eのそれぞれは、主に、内部電極44の数が第二実施形態に係る圧電素子40Aと相違している。 Fig.9 (a) is a figure for demonstrating the cross-sectional structure of the piezoelectric element which concerns on the 1st modification of 2nd embodiment, FIG.9 (b) concerns on the 2nd modification of 2nd embodiment. It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure of a piezoelectric element. As shown in FIG. 9, each of the piezoelectric elements 40D and 40E according to the first and second modifications of the second embodiment mainly includes the piezoelectric elements 40A according to the second embodiment. It is different.

図9(a)に示されるように圧電素子40Dは、第二主面41b上に導電膜45が設けられている点で、第一実施形態の第一変形例に係る圧電素子40B(図8(a)参照)と相違し、その他の点で一致している。このため、圧電素子40Dにおいても、圧電素子40Bと同様の効果が得られる。また、圧電素子40Dでは、圧電素子40Aと同様に、圧電体41の分極処理に用いられた第二主面41b上の電極が全て除去されず、導電膜45として残される。このため、電極の除去屑の発生を抑制することができる。   As shown in FIG. 9A, the piezoelectric element 40D has a piezoelectric element 40B according to the first modification of the first embodiment in that a conductive film 45 is provided on the second main surface 41b (FIG. 8). (A) and the other points are the same. For this reason, also in the piezoelectric element 40D, the same effect as the piezoelectric element 40B is obtained. Further, in the piezoelectric element 40D, as in the piezoelectric element 40A, all the electrodes on the second main surface 41b used for the polarization process of the piezoelectric body 41 are not removed, but remain as the conductive film 45. For this reason, generation | occurrence | production of the removal waste of an electrode can be suppressed.

図9(b)に示されるように圧電素子40Eは、第二主面41b上に導電膜45が設けられている点で、第一実施形態の第二変形例に係る圧電素子40C(図8(b)参照)と相違し、その他の点で一致している。このため、圧電素子40Eにおいても、圧電素子40Cと同様の効果が得られる。また、圧電素子40Eでは、圧電素子40Aと同様に、圧電体41の分極処理に用いられた第二主面41b上の電極が全て除去されず、導電膜45として残される。このため、電極の除去屑の発生を抑制することができる。   As shown in FIG. 9B, the piezoelectric element 40E includes a piezoelectric element 40C according to the second modification of the first embodiment in that a conductive film 45 is provided on the second main surface 41b (FIG. 8). (B), and the other points are the same. For this reason, also in the piezoelectric element 40E, the effect similar to the piezoelectric element 40C is acquired. Further, in the piezoelectric element 40E, as in the piezoelectric element 40A, all the electrodes on the second main surface 41b used for the polarization treatment of the piezoelectric body 41 are not removed but remain as the conductive film 45. For this reason, generation | occurrence | production of the removal waste of an electrode can be suppressed.

上記変形例に限らず、例えば、内部電極44が4つ以上からなっていてもよい。   For example, the number of internal electrodes 44 may be four or more.

各領域の厚さがそれぞれ異なっていてもよい。即ち、圧電素子40,40Aにおいて、第一及び第二領域411,412の厚さがそれぞれ異なっていてもよい。また、圧電素子40B,40Dにおいて、第一〜第三領域411〜413の厚さがそれぞれ異なっていてもよい。また、圧電素子40C,40Eにおいて、第一〜第四領域411〜414の厚さがそれぞれ異なっていてもよい。   The thickness of each region may be different. That is, in the piezoelectric elements 40 and 40A, the first and second regions 411 and 412 may have different thicknesses. In the piezoelectric elements 40B and 40D, the first to third regions 411 to 413 may have different thicknesses. In the piezoelectric elements 40C and 40E, the first to fourth regions 411 to 414 may have different thicknesses.

ヒンジ部材14の基部30及び中間部32と、ベースプレート13の基部20及び前端部22が支持部材として機能しているが、これに加えて、例えばベースプレート13の連結部24等が支持部材として機能してもよい。また、ヒンジ部材14の基部30及び中間部32のみが支持部材として機能していてもよい。   The base portion 30 and the intermediate portion 32 of the hinge member 14 and the base portion 20 and the front end portion 22 of the base plate 13 function as support members. In addition to this, for example, the connecting portion 24 of the base plate 13 functions as a support member. May be. Further, only the base portion 30 and the intermediate portion 32 of the hinge member 14 may function as a support member.

不活性部として機能する領域のそれぞれは、必ずしも分極されていなくてもよい。即ち、圧電素子40,40Aの第二領域412、圧電素子40B,40Dの第三領域413、及び圧電素子40C,40Eの第四領域414は、未分極であってもよい。圧電素子40,40A〜40Eが駆動される際、仮にこれらの領域に電圧が印加されたとしても、これらの領域は未分極であるため、不活性部として機能する。   Each of the regions functioning as the inactive portion is not necessarily polarized. That is, the second region 412 of the piezoelectric elements 40 and 40A, the third region 413 of the piezoelectric elements 40B and 40D, and the fourth region 414 of the piezoelectric elements 40C and 40E may be unpolarized. When the piezoelectric elements 40, 40A to 40E are driven, even if a voltage is applied to these regions, these regions are unpolarized and function as inactive portions.

圧電素子40,40Aでは、第一外部電極42は、少なくとも電極部分42aを有していればよく、電極部分42bを有していなくてもよい。   In the piezoelectric elements 40 and 40A, the first external electrode 42 only needs to include at least the electrode portion 42a, and may not include the electrode portion 42b.

本発明は、HDD用のサスペンション10のマイクロアクチュエータ部12以外の圧電アクチュエータに用いることができる。   The present invention can be used for piezoelectric actuators other than the microactuator portion 12 of the HDD suspension 10.

10…サスペンション、20…基部、22…前端部、30…基部、32…中間部、40,40A〜40E…圧電素子、41…圧電体、41a…第一主面、41b…第二主面、411…第一領域、412…第二領域、413…第三領域、414…第四領域、42…第一外部電極、42a…電極部分、43…第二外部電極、44…内部電極、441…第一内部電極、442…第二内部電極、443…第三内部電極、45…導電膜、D1…第一方向。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Suspension, 20 ... Base part, 22 ... Front end part, 30 ... Base part, 32 ... Intermediate part, 40, 40A-40E ... Piezoelectric element, 41 ... Piezoelectric body, 41a ... First main surface, 41b ... Second main surface, 411 ... first region, 412 ... second region, 413 ... third region, 414 ... fourth region, 42 ... first external electrode, 42a ... electrode portion, 43 ... second external electrode, 44 ... internal electrode, 441 ... First internal electrode, 442, second internal electrode, 443, third internal electrode, 45, conductive film, D1, first direction.

Claims (4)

互いに対向する第一及び第二主面を有する圧電体と、
前記第一主面と前記第二主面とが対向している方向に互いに対向するように前記圧電体に配置されている複数の電極と、を備え、
前記複数の電極は、
前記第一主面上に配置されており、第一極性とされる第一電極と、
前記第一電極と対向するように前記圧電体内に配置されており、前記第一極性とは異なる第二極性とされる第二電極と、を含み、
前記圧電体における、前記複数の電極のうち前記第二主面に最も近い電極から前記第二主面までの領域が不活性部として機能する、圧電素子。
A piezoelectric body having first and second main surfaces facing each other;
A plurality of electrodes disposed on the piezoelectric body so as to face each other in a direction in which the first main surface and the second main surface are opposed to each other;
The plurality of electrodes are:
A first electrode disposed on the first main surface and having a first polarity;
A second electrode disposed in the piezoelectric body so as to face the first electrode and having a second polarity different from the first polarity;
In the piezoelectric body, a piezoelectric element in which a region from an electrode closest to the second main surface to the second main surface among the plurality of electrodes functions as an inactive portion.
前記不活性部は、分極されている、請求項1に記載の圧電素子。   The piezoelectric element according to claim 1, wherein the inactive portion is polarized. 前記第二主面上に配置されており、かつ、前記複数の電極から電気的に絶縁されている導電膜を更に備える、請求項1又は2に記載の圧電素子。   The piezoelectric element according to claim 1 or 2, further comprising a conductive film disposed on the second main surface and electrically insulated from the plurality of electrodes. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧電素子と、
前記圧電素子を前記第一主面側で支持する支持部材と、を備える圧電アクチュエータ。



The piezoelectric element according to any one of claims 1 to 3,
And a support member that supports the piezoelectric element on the first main surface side.



JP2015134196A 2015-07-03 2015-07-03 Piezoelectric element and piezoelectric actuator Active JP6690141B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015134196A JP6690141B2 (en) 2015-07-03 2015-07-03 Piezoelectric element and piezoelectric actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015134196A JP6690141B2 (en) 2015-07-03 2015-07-03 Piezoelectric element and piezoelectric actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017017241A true JP2017017241A (en) 2017-01-19
JP6690141B2 JP6690141B2 (en) 2020-04-28

Family

ID=57831051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015134196A Active JP6690141B2 (en) 2015-07-03 2015-07-03 Piezoelectric element and piezoelectric actuator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6690141B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018050033A (en) * 2016-08-03 2018-03-29 マグネコンプ コーポレーションMagnecompcorporation Multilayer pzt microactuator having pzt suppression layer that is polarized but inactive
JP2019129324A (en) * 2018-01-25 2019-08-01 マグネコンプ コーポレーションMagnecompcorporation Multilayer microactuator for hard disc drive suspension
US11276426B2 (en) 2013-03-18 2022-03-15 Magnecomp Corporation Multi-layer PZT microactuator with active PZT constraining layers for a DSA suspension
US11588098B2 (en) 2015-06-20 2023-02-21 Magnecomp Corporation Method of manufacturing a multi-layer PZT microactuator using wafer-level processing
US11694716B2 (en) 2013-03-18 2023-07-04 Magnecomp Corporation Multi-layer PZT microactuator with active PZT constraining layers for a DSA suspension
US11769524B2 (en) 2013-03-18 2023-09-26 Magnecomp Corporation Multi-layer PZT microactuator having oppositely poled PZT constraining layer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285817A (en) * 2004-03-26 2005-10-13 Murata Mfg Co Ltd Piezoelectric element, piezoelectric actuator, and manufacturing method thereof
JP2011071363A (en) * 2009-09-28 2011-04-07 Murata Mfg Co Ltd Actuator array
JP2012155832A (en) * 2011-01-07 2012-08-16 Nhk Spring Co Ltd Manufacturing method of piezoelectric element, piezoelectric element, piezoelectric actuator, and head suspension
WO2015060132A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-30 株式会社村田製作所 Laminated ceramic structure, manufacturing method therefor, and piezoelectric actuator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005285817A (en) * 2004-03-26 2005-10-13 Murata Mfg Co Ltd Piezoelectric element, piezoelectric actuator, and manufacturing method thereof
JP2011071363A (en) * 2009-09-28 2011-04-07 Murata Mfg Co Ltd Actuator array
JP2012155832A (en) * 2011-01-07 2012-08-16 Nhk Spring Co Ltd Manufacturing method of piezoelectric element, piezoelectric element, piezoelectric actuator, and head suspension
WO2015060132A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-30 株式会社村田製作所 Laminated ceramic structure, manufacturing method therefor, and piezoelectric actuator

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11276426B2 (en) 2013-03-18 2022-03-15 Magnecomp Corporation Multi-layer PZT microactuator with active PZT constraining layers for a DSA suspension
US11694716B2 (en) 2013-03-18 2023-07-04 Magnecomp Corporation Multi-layer PZT microactuator with active PZT constraining layers for a DSA suspension
US11769524B2 (en) 2013-03-18 2023-09-26 Magnecomp Corporation Multi-layer PZT microactuator having oppositely poled PZT constraining layer
US11588098B2 (en) 2015-06-20 2023-02-21 Magnecomp Corporation Method of manufacturing a multi-layer PZT microactuator using wafer-level processing
JP2018050033A (en) * 2016-08-03 2018-03-29 マグネコンプ コーポレーションMagnecompcorporation Multilayer pzt microactuator having pzt suppression layer that is polarized but inactive
JP7051322B2 (en) 2016-08-03 2022-04-11 マグネコンプ コーポレーション Multilayer PZT microactuator with a polarized but inert PZT inhibitory layer
JP7402264B2 (en) 2016-08-03 2023-12-20 マグネコンプ コーポレーション Multilayer PZT microactuator with a PZT suppression layer that is polarized but inactive
JP2019129324A (en) * 2018-01-25 2019-08-01 マグネコンプ コーポレーションMagnecompcorporation Multilayer microactuator for hard disc drive suspension
JP7145771B2 (en) 2018-01-25 2022-10-03 マグネコンプ コーポレーション Multilayer microactuator for hard disk drive suspension

Also Published As

Publication number Publication date
JP6690141B2 (en) 2020-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6690141B2 (en) Piezoelectric element and piezoelectric actuator
US20170316797A1 (en) Multi-Layer Shear Mode PZT Microactuator for a Disk Drive Suspension, and Method of Manufacturing Same
JP6536269B2 (en) Piezoelectric element and piezoelectric actuator
US9608194B2 (en) Piezoelectric device and production method for green compact being molded body of piezoelectric device prior to sintering
US10411182B2 (en) Drive apparatus
JP2009291030A (en) Mems variable capacitor
JP2010161286A (en) Laminated piezoelectric element and method of manufacturing the same
JP6361640B2 (en) Piezoelectric element and piezoelectric actuator
US8330330B2 (en) Piezoelectric actuator and method of manufacturing the same
JP6439438B2 (en) Piezoelectric actuator
JP6439422B6 (en) Piezoelectric actuator
JP6729015B2 (en) Piezoelectric element
JP5713133B1 (en) Piezoelectric actuator
JP6428133B2 (en) Piezoelectric actuator
JP6217688B2 (en) Piezoelectric element
JP6725049B1 (en) Multilayer piezoelectric element
JP6668836B2 (en) Piezo actuator
JP5812096B2 (en) MEMS switch
JP5589395B2 (en) Piezoelectric actuator
JP2007522609A (en) Electronic device with microelectromechanical switch made of piezoelectric material
WO2016076361A1 (en) Piezoelectric device
JP2006019460A (en) Piezoelectric thin-film element and its manufacturing method
JP2012204704A (en) Manufacturing method of ceramic green compact

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180327

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190306

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190625

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190823

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191008

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200310

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200323

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6690141

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150