JP2508248B2 - 圧電アクチュエ―タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は圧電アクチュエータに関し、特に圧電横効
果を利用した多層型の圧電アクチュエータに関する。

（従来技術） 従来、この種の圧電アクチュエータには、リード線を
はんだ付けすることによって中間層の電極を外側に引き
出したもの，圧電板の端面に電極を形成することによっ
て中間層の電極を外側に引き出したもの，外側の圧電板
にスルーホールを形成しそのスルーホールを通して中間
層の電極を外側に引き出したものがあった。

ところが、これらの従来の圧電アクチュエータでは、
いずれも、耐久性に優れ、電極の取り出しが容易に行
え、かつ、端部での保持が確実に行え、圧電板の有効長
さを有効にとることができる、ものとはいえなかった。

そこで、本願発明者等は、耐久性に優れ、電極取り出
しが容易に行え、かつ、端部での保持が確実に行え、圧
電板の有効長さを有効にとることができる、圧電アクチ
ュエータを考え出した。

第２図は、この発明の背景となりかつ本願発明者等が
考え出した、圧電アクチュエータの一例を示す要部分解
斜視図である。

この圧電アクチュエータ１では、特に、中間層の圧電
板２および３ないしそれらの圧電板２および３を支持す
るための金属板４の端部に、矩形状の切欠部2aおよび3a
ないし4aが形成され、それらの切欠部2a,3aおよび4aに
金属片５を挿入することによって、中間層の電極が引き
出されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、第２図に示す圧電アクチュエータでは、駆
動中に圧電板の切欠部のコーナに応力が集中し、圧電板
に割れやクラックが生じる場合がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、より耐久性に
優れ、電極の取り出しが容易に行え、かつ、端部での保
持が確実に行え、圧電板の有効長さを有効にとることが
できる、圧電アクチュエータを提供することである。

（課題を解決するための手段） この発明は、それぞれの両面全面に電極が形成され、
積層される複数の圧電板を含み、中間層の電極を金属片
で引き出すために中間層の圧電板に切欠部が形成される
圧電アクチュエータであって、切欠部のコーナに丸みを
つけた、圧電アクチュエータである。

（作用） 金属片によって、中間層の電極が取り出される。その
ため、圧電アクチュエータの主面には、両極の電極が存
在しないようになる。

また、圧電板の切欠部のコーナに丸みがつけられてい
るので、圧電板の切欠部のコーナに集中する応力が緩和
される。

（発明の効果） この発明によれば、従来例のような導電性樹脂材やス
ルーホールを使用しないので、圧電アクチュエータの耐
久性を確保することができる。しかも、圧電板の切欠部
のコーナに集中する応力が緩和されるので、圧電板に割
れやクラックが生じにくくなり、より耐久性に優れるよ
うになる。

また、圧電アクチュエータの主面に両極の電極が存在
しないので、電極の取り出しが容易になり、端部での保
持が容易になり、かつ、圧電板の有効長さを有効にとる
ことができるようになる。

さらに、１つの金属片で２つの中間層の電極が取り出
されているので、部品点数を減らすことができ製造工程
を簡略化することができる。そのため、コストダウンを
図ることができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利
点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

（実施例） 第1A図および第1B図は、それぞれ、この発明の一実施
例を示し、第1A図はその要部斜視図であり、第1B図はそ
の要部分解斜視図である。

この圧電アクチュエータ10は、金属板からなるたとえ
ば短冊状のシム12を含む。このシム12の長手方向の一端
片側には、その長手方向に延びる突片12aが形成されて
いる、さらに、シム12の長手方向の一端中央には、略矩
形状の切欠部13が形成される。この場合、切欠部13のコ
ーナには、丸みがつけられる。

シム12の一方主面には、圧電体14が貼り付けられる。
この圧電体14は、積層される２毎の圧電板16および18を
含み、これらの圧電板16および18の両主面には、それぞ
れ、電極16a,16bおよび18a,18bが形成されている。ま
た、シム12の一方主面側の圧電板16には、その長手方向
の一端中央に、シム12と同様にコーナに丸みのついた略
矩形状の切欠部17が形成される。

一方、シム12の他方主面にも、別の圧電体20が貼り付
けられる。この別の圧電体20も、圧電体14と同様に、積
層される２枚の圧電板22および24を含み、これらの圧電
板22および24の両主面にも、電極22a,22bおよび24a,24b
がそれぞれ形成されている。そして、シム12他方主面側
の圧電板22にも、その長手方向の一端中央に、コーナに
丸みのついた略矩形状の切欠部23が形成される。

したがって、外側の圧電板18および24の間には、切欠
部13,17および23で、コーナに丸みのついた略直方体状
の切欠26が形成される。そして、この切欠26には、たと
えば断面略Ｍ字形の蛇腹構造の接触片28aを有する金属
片ないし端子28が挿入されかつ固定される。この場合、
端子28は、接触片28aの突部が外側の圧電板18および24
の内側の電極18aおよび24aに接触するように、切欠26内
に挿入されかつ固定される。なお、切欠26に端子28を固
定するためには、接触片28aと電極18aおよび24aとの接
触部分で接着し、あるいは、切欠26内に絶縁物を充填す
ることによって行われる。

なお、この圧電アクチュエータ10では、圧電横効果を
利用するため、たとえば、圧電板16および18はその分極
方向が対向するように貼り合わされ、逆に、圧電板22お
よび24はその分極方向が相反するように貼り合わされ
る。

さらに、外側の圧電板18および24の外側の電極18bお
よび24bには、それぞれ、外部端子30および32が接続さ
れる。すなわち、外部端子30は、矩形状の接続片30aを
含み、この接続片30aは圧電板18の電極18bに接着され
る。また、この接続片30aの端部には、そこから上述の
シム12の突片12aに延びるクランク状の引出片30bが形成
されている。同様に、外部端子32は、圧電板24の外側の
電極24bに接着される接続片32aを含み、この接続片32a
の端部にも、シム12の突片12aに延びるクランク状の引
出片32bが形成されている。

この圧電アクチュエータ10では、１つの端子28で内側
の電極が取り出されるので、両主面に一方の極の電極が
存在する。したがって、圧電体14および20の端部での保
持が可能になり、圧電体14および20の長さを有効に生か
すことができる。

さらに、１つの端子28で２箇所の電極を取り出してい
るので、電極を取り出すための部品点数が少なくなる。

また、端子（金属片）28,30および32で電極を取り出
しているので、圧電体14および20の伸縮運動によって断
線を生じるようなことがなく、耐久性を確保することが
できる。しかも、圧電板16および22の切欠部17および23
のコーナに丸みがつけられているので、それらの切欠部
17および23に集中する応力が緩和され、その結果、圧電
板に割れやクラックが発生しにくくなり、より耐久性に
優れるようになる。

なお、上述の実施例では、シム12の切欠部13のコーナ
に丸みがつけられているが、この切欠部13のコーナには
丸みはつけられなくてもよい。

また、上述の実施例では、断面略Ｍ字形の接触片を有
する端子が用いられているが、端子としては、切欠内で
内部の電極に接続される形状のもの、たとえば、断面略
Ｕ字状の接触片を有するものなどが用いられてもよく、
その形状は任意に変更可能である。さらに、外部端子に
ついても、その形状を任意に変更してもよい。

【図面の簡単な説明】

第1A図および第1B図は、それぞれ、この発明の一実施例
を示し、第1A図はその要部斜視図であり、第1B図はその
要部分解斜視図である。 第２図はこの発明の背景となる電圧アクチュエータの一
例を示す要部分解斜視図である。 図において、10は圧電アクチュエータ、12はシム、14お
よび20は圧電体、16,18,22および24は圧電板、16a,16b,
18a,18b,22a,22b,24aおよび24bは電極、13,17および23
は切欠部、26は切欠、28は端子、および32は外部端子を
示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれの両面全面に電極が形成され、積
   層される複数の圧電板を含み、 中間層の前記電極を金属片で引き出すために中間層の前
   記圧電板に切欠部が形成される圧電アクチュエータであ
   って、 前記切欠部のコーナに丸みをつけた、圧電アクチュエー
   タ。