JP2699619B2 - 電歪効果素子 - Google Patents
電歪効果素子Info
- Publication number
- JP2699619B2 JP2699619B2 JP2169139A JP16913990A JP2699619B2 JP 2699619 B2 JP2699619 B2 JP 2699619B2 JP 2169139 A JP2169139 A JP 2169139A JP 16913990 A JP16913990 A JP 16913990A JP 2699619 B2 JP2699619 B2 JP 2699619B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrostrictive
- effect element
- metal
- electrostrictive effect
- metal case
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims description 41
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 52
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 52
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 31
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 9
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 5
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- HEPLMSKRHVKCAQ-UHFFFAOYSA-N lead nickel Chemical compound [Ni].[Pb] HEPLMSKRHVKCAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/88—Mounts; Supports; Enclosures; Casings
- H10N30/883—Additional insulation means preventing electrical, physical or chemical damage, e.g. protective coatings
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電歪縦効果を利用した電歪効果素子に関
し、特に電歪効果素子の外装構造に関する。
し、特に電歪効果素子の外装構造に関する。
従来、この種の電歪効果素子は、第７図に示すよう
に、電歪セラミック材料からなるシートまたは薄板状の
電歪セラミック部材と銀・パラジウム合金を用いた内部
電極導体とが交互に重ね合わされた電歪効果素子体300
と、内部電極導体を交互に一層おきに電気的に接続する
ために被着された一対の外部電極導体と、外部電極導体
に電気的に接続されたリード線600a,600bと、素子の上
下面を除くその他の面に外装されたエポキシ樹脂等の有
機高分子膜13とで構成されていた。
に、電歪セラミック材料からなるシートまたは薄板状の
電歪セラミック部材と銀・パラジウム合金を用いた内部
電極導体とが交互に重ね合わされた電歪効果素子体300
と、内部電極導体を交互に一層おきに電気的に接続する
ために被着された一対の外部電極導体と、外部電極導体
に電気的に接続されたリード線600a,600bと、素子の上
下面を除くその他の面に外装されたエポキシ樹脂等の有
機高分子膜13とで構成されていた。
また、耐環境性を向上させるために第８図に示すよう
に、ハーメチックシール部8c,8dを施した外部端子8a,8b
を含む金属ステム７と金属ケース９を接着剤11で電歪効
果素子体３の両端面にそれぞれ固定し、かつ金属ステム
７と金属ケース９の接触部9bを溶接してシーリングして
いた。
に、ハーメチックシール部8c,8dを施した外部端子8a,8b
を含む金属ステム７と金属ケース９を接着剤11で電歪効
果素子体３の両端面にそれぞれ固定し、かつ金属ステム
７と金属ケース９の接触部9bを溶接してシーリングして
いた。
上述した従来の電歪効果素子は、（１）の場合外装に
有機高分子膜が用いられているため、その有機高分子膜
の透湿性、吸湿性等の耐湿性や耐溶薬品性、耐油性の限
界や、有機高分子膜に含有する不純物イオンにより、内
部電極導体間の表面抵抗が下がってスパークを起した
り、内部電極導体中の銀成分によるマイグレーションに
よりショートしたりしていた。
有機高分子膜が用いられているため、その有機高分子膜
の透湿性、吸湿性等の耐湿性や耐溶薬品性、耐油性の限
界や、有機高分子膜に含有する不純物イオンにより、内
部電極導体間の表面抵抗が下がってスパークを起した
り、内部電極導体中の銀成分によるマイグレーションに
よりショートしたりしていた。
また（２）の場合は、金属ステム７と金属ケース９の
素材として耐蝕性を考慮して一般にはステンレス材が使
用されるが、接着剤11を加熱して硬化させる時、ステン
レス材（十数ppm/℃）と電歪効果素子体（≒1ppm/℃）
の線膨張係数の差によるストレスのため、電歪効果素子
体が割れたり、クラック等の欠陥が生じたりしていた。
また、室温やそれ以下の雰囲気で本素子を駆動させた場
合も同様のことが起った。
素材として耐蝕性を考慮して一般にはステンレス材が使
用されるが、接着剤11を加熱して硬化させる時、ステン
レス材（十数ppm/℃）と電歪効果素子体（≒1ppm/℃）
の線膨張係数の差によるストレスのため、電歪効果素子
体が割れたり、クラック等の欠陥が生じたりしていた。
また、室温やそれ以下の雰囲気で本素子を駆動させた場
合も同様のことが起った。
一方、ステンレス材の替わりに線膨張係数の小さいイ
ンバー材（数ppm/℃）やスーパーインバー材（≒1ppm/
℃）等を使用した場合、先ず加工性が悪くコスト高にな
ったり、ハーメチックシール用ガラスの形成が困難でク
ラックやリークを起したり、更に腐食性が大きかったり
して製品の信頼性に多大な悪影響を与えていた。
ンバー材（数ppm/℃）やスーパーインバー材（≒1ppm/
℃）等を使用した場合、先ず加工性が悪くコスト高にな
ったり、ハーメチックシール用ガラスの形成が困難でク
ラックやリークを起したり、更に腐食性が大きかったり
して製品の信頼性に多大な悪影響を与えていた。
本発明の目的は、金属ケースおよび金属ステムと素子
体との線膨張係数の差による素子体の破壊を防止し、加
工性の低下やコスト高を招くことなく、水分，薬品，
油，その他のガス等の素子内部への侵入を阻止できる高
信頼性の電歪効果素子を提供することにある。
体との線膨張係数の差による素子体の破壊を防止し、加
工性の低下やコスト高を招くことなく、水分，薬品，
油，その他のガス等の素子内部への侵入を阻止できる高
信頼性の電歪効果素子を提供することにある。
本発明による電歪効果素子は、シート状の電歪セラミ
ック部材と内部電極導体とが交互に積層された積層焼結
体を含み、この積層焼結体の対向する一対の側面で上記
内部電極導体の一方の端が前記側面において一層おきに
絶縁され、絶縁されていない上記内部電極導体の端部
が、上記側面に設けられた一対の外部電極導体にそれぞ
れ接続されている電歪効果素子体と、これを取り囲む、
ハーメチックシール加工した外部端子を含む金属ステム
と、素子の伸縮方向に可撓性を有する金属ケースとから
なり上記金属ステムと金属ケースとの接続部がシール溶
接された電歪効果素子において、上記金属ステムおよび
金属ケースの電歪効果素子体と接する面にそれぞれ面の
中央近辺にスポット溶接を施した、ほぼ電歪効果素子体
の端面を覆い、電歪効果素子体の10倍以下の線膨張係数
を有する金属板を設置して、接着剤を介して電歪効果素
子体と固着してケーシングしている。
ック部材と内部電極導体とが交互に積層された積層焼結
体を含み、この積層焼結体の対向する一対の側面で上記
内部電極導体の一方の端が前記側面において一層おきに
絶縁され、絶縁されていない上記内部電極導体の端部
が、上記側面に設けられた一対の外部電極導体にそれぞ
れ接続されている電歪効果素子体と、これを取り囲む、
ハーメチックシール加工した外部端子を含む金属ステム
と、素子の伸縮方向に可撓性を有する金属ケースとから
なり上記金属ステムと金属ケースとの接続部がシール溶
接された電歪効果素子において、上記金属ステムおよび
金属ケースの電歪効果素子体と接する面にそれぞれ面の
中央近辺にスポット溶接を施した、ほぼ電歪効果素子体
の端面を覆い、電歪効果素子体の10倍以下の線膨張係数
を有する金属板を設置して、接着剤を介して電歪効果素
子体と固着してケーシングしている。
次に、本発明について図面を参照して説明する。第１
図は本発明の電歪効果素子の第１の実施例の縦断面図、
第２図は本実施例の電歪効果素子の金属ケース９および
金属ステムを取り付ける前の裸の素子の縦断面図、第３
図は本実施例の完成した素子の外観斜視図である。
図は本発明の電歪効果素子の第１の実施例の縦断面図、
第２図は本実施例の電歪効果素子の金属ケース９および
金属ステムを取り付ける前の裸の素子の縦断面図、第３
図は本実施例の完成した素子の外観斜視図である。
本実施例の電歪効果素子は、電歪効果素子体３と、電
歪効果素子体３を取り囲む、底部が電歪効果素子体３の
数倍以下の線膨張係数のスポット溶接した金属板12aを
有し電歪効果素子体３の一端と接着11で固着され、電歪
効果素子体３の分極方向に伸縮するように凹凸部9aを有
する金属ケース９と、片面が同様に金属板12bを有し電
歪効果素子体３の他端と接着剤11で固着され、電歪効果
素子体３の外部電極導体にリード線6a,6bを介して電気
的に接続され、かつハーメチックシール部8c,8dにより
気密化された外部端子8a,8bを含み、さらに金属ケース
９との接触部9bが溶接された平板状の金属ステム７とか
らなっている。
歪効果素子体３を取り囲む、底部が電歪効果素子体３の
数倍以下の線膨張係数のスポット溶接した金属板12aを
有し電歪効果素子体３の一端と接着11で固着され、電歪
効果素子体３の分極方向に伸縮するように凹凸部9aを有
する金属ケース９と、片面が同様に金属板12bを有し電
歪効果素子体３の他端と接着剤11で固着され、電歪効果
素子体３の外部電極導体にリード線6a,6bを介して電気
的に接続され、かつハーメチックシール部8c,8dにより
気密化された外部端子8a,8bを含み、さらに金属ケース
９との接触部9bが溶接された平板状の金属ステム７とか
らなっている。
次に、本実施例の電歪効果素子の製造方法を説明す
る。先ず、例えばニッケル・ニオブ酸鉛Pb（Ni 1/3 Nb
2/3）O3やチタン酸鉛PbTiO3,ジルコン酸鉛PbZrO3等を主
成分とする電歪材料の予焼粉末に少量の有機バインダを
添加し、この混合物を有機溶媒中に分散させて混漿を準
備し、この泥漿でスリップキャスティング成膜法等によ
り層厚約100μｍの電歪セラミック部材１を形成する。
次に、この電歪セラミック部材１の片面に、重量比7:3
の銀粉末とパラジウム粉末との混合粉末を主成分とする
導体ペーストをスクリーン印刷等で約10μｍ被着させて
内部電極導体２を形成して、これを複数積層し積層体を
作製した後、約1100℃,2時間の条件で焼成した後、側面
を切断して内部電極21〜2n-1の端面が外部に露出した状
態の角柱状の積層焼結体30を作成する。次に、この積層
焼結体30の対向する一対と側面に露出した内部電極導体
21〜2n-1の端部に該側面において交互に電気泳動法等に
よりガラス粉末の塗布およびその焼結を施して絶縁層41
〜4n-1を形成する。続いて、内部電極導体21〜2n-1を一
層おきに電気的に接続するために、銀粉末を主成分とす
る導電ペーストを印刷塗布して焼成することにより、一
対の外部電極導体5a,5bを形成する。さらに、外部電極
導体5a,5bと電気的に接続されたリード線6a,6bを設置し
て電歪効果素子体３を得る。次に、ステンレス等の金属
を片閉円筒状に冷間圧延し、さらに液圧押し込み法等に
より円筒の一部に凹凸部7aを設けて可撓性を有した金属
ケース９と、ハーメチックシールされた鉄合金，銅合
金，ニッケル等からなる一体の外部端子8a,8bを有し、
金属ケース９と同等の材料からなる円板状の金属ステム
７とで電歪効果素子体３を取り囲み、電歪効果素子体３
と、この両端面にそれぞれ接する金属ケース９および金
属ステム７との間に、例えばスーパーインバー鋼，イン
バー鋼,42Ni鋼等の低線膨張係数（本実施例では電歪効
果素子体３の線膨張係数が約1ppm/℃であるので、5ppm/
℃以下のものを使用した。）の電歪効果素子体３の端面
を覆う面積を有する円板状の金属板12a,12bを面の中央
近辺にそれぞれスポット溶接を施して金属ケース９およ
び金属ステム７に固定設置させ、さらにエポキシ樹脂等
の接着剤11を介して電歪効果素子体３の両端面に固着さ
せる。この時、リード線6a,6bを外部端子8a,8bに半田付
け、溶着等でそれぞれ電気的に接続しておく。最後に、
内部を真空加熱処理した後、金属ケース９と金属ステム
７の接触部9bをレーザービーム溶接法，エレクトロビー
ム溶接法，抵抗溶接法,Tig溶接法等で封止して完成す
る。第３図にその外観斜視図を示す。
る。先ず、例えばニッケル・ニオブ酸鉛Pb（Ni 1/3 Nb
2/3）O3やチタン酸鉛PbTiO3,ジルコン酸鉛PbZrO3等を主
成分とする電歪材料の予焼粉末に少量の有機バインダを
添加し、この混合物を有機溶媒中に分散させて混漿を準
備し、この泥漿でスリップキャスティング成膜法等によ
り層厚約100μｍの電歪セラミック部材１を形成する。
次に、この電歪セラミック部材１の片面に、重量比7:3
の銀粉末とパラジウム粉末との混合粉末を主成分とする
導体ペーストをスクリーン印刷等で約10μｍ被着させて
内部電極導体２を形成して、これを複数積層し積層体を
作製した後、約1100℃,2時間の条件で焼成した後、側面
を切断して内部電極21〜2n-1の端面が外部に露出した状
態の角柱状の積層焼結体30を作成する。次に、この積層
焼結体30の対向する一対と側面に露出した内部電極導体
21〜2n-1の端部に該側面において交互に電気泳動法等に
よりガラス粉末の塗布およびその焼結を施して絶縁層41
〜4n-1を形成する。続いて、内部電極導体21〜2n-1を一
層おきに電気的に接続するために、銀粉末を主成分とす
る導電ペーストを印刷塗布して焼成することにより、一
対の外部電極導体5a,5bを形成する。さらに、外部電極
導体5a,5bと電気的に接続されたリード線6a,6bを設置し
て電歪効果素子体３を得る。次に、ステンレス等の金属
を片閉円筒状に冷間圧延し、さらに液圧押し込み法等に
より円筒の一部に凹凸部7aを設けて可撓性を有した金属
ケース９と、ハーメチックシールされた鉄合金，銅合
金，ニッケル等からなる一体の外部端子8a,8bを有し、
金属ケース９と同等の材料からなる円板状の金属ステム
７とで電歪効果素子体３を取り囲み、電歪効果素子体３
と、この両端面にそれぞれ接する金属ケース９および金
属ステム７との間に、例えばスーパーインバー鋼，イン
バー鋼,42Ni鋼等の低線膨張係数（本実施例では電歪効
果素子体３の線膨張係数が約1ppm/℃であるので、5ppm/
℃以下のものを使用した。）の電歪効果素子体３の端面
を覆う面積を有する円板状の金属板12a,12bを面の中央
近辺にそれぞれスポット溶接を施して金属ケース９およ
び金属ステム７に固定設置させ、さらにエポキシ樹脂等
の接着剤11を介して電歪効果素子体３の両端面に固着さ
せる。この時、リード線6a,6bを外部端子8a,8bに半田付
け、溶着等でそれぞれ電気的に接続しておく。最後に、
内部を真空加熱処理した後、金属ケース９と金属ステム
７の接触部9bをレーザービーム溶接法，エレクトロビー
ム溶接法，抵抗溶接法,Tig溶接法等で封止して完成す
る。第３図にその外観斜視図を示す。
第４図，第５図は本発明の電歪効果素子の第２の実施
例の電歪効果素子の外装前の構造斜視図および縦断面図
である。
例の電歪効果素子の外装前の構造斜視図および縦断面図
である。
本第２の実施例の電歪効果素子は、通称スタック型と
呼ばれるもので、予め円板状に焼成した電歪セラミック
部材10の両面に内部電極導体20を表裏が対称になる一対
の余白部20a,20bを残して形成し、第５図に示すように
側面両端に交互に内部電極導体20が露出しない余白部20
a,20bをそれぞれそろえて各電歪セラミック部材101〜10
nを接着剤等で接着し、円柱状の積層体31を形成し、幅
が余白部20a,20bより小さい一対の外部電極導体50a,50b
を形成し、それぞれ交互に一層おきに内部電極導体21〜
2n-1の露出部と電気的に接続する。さらに、外部電極導
体50a,50bと電気的に接続されたリード線60a,60bを設置
してスタック型の電歪効果素子を得る。これを第１の実
施例と同様に低線膨張係数の金属板を固定した金属ケー
スと金属ステムとで完全密閉して完成する。
呼ばれるもので、予め円板状に焼成した電歪セラミック
部材10の両面に内部電極導体20を表裏が対称になる一対
の余白部20a,20bを残して形成し、第５図に示すように
側面両端に交互に内部電極導体20が露出しない余白部20
a,20bをそれぞれそろえて各電歪セラミック部材101〜10
nを接着剤等で接着し、円柱状の積層体31を形成し、幅
が余白部20a,20bより小さい一対の外部電極導体50a,50b
を形成し、それぞれ交互に一層おきに内部電極導体21〜
2n-1の露出部と電気的に接続する。さらに、外部電極導
体50a,50bと電気的に接続されたリード線60a,60bを設置
してスタック型の電歪効果素子を得る。これを第１の実
施例と同様に低線膨張係数の金属板を固定した金属ケー
スと金属ステムとで完全密閉して完成する。
以上第１図〜第５図に示した電歪効果素子は、電圧供
給部（不図示）から外部端子8a,8bに電圧を印加する
と、リード線6a,6bと外部電極導体5a,5bおよび内部電極
導体21〜2n-1を介して電歪セラミック部材12〜1n-1の各
々の両端に電圧が印加されて、金属ステム７側を固定し
た場合、矢印方向（第３図）に歪と応力を発生する。
給部（不図示）から外部端子8a,8bに電圧を印加する
と、リード線6a,6bと外部電極導体5a,5bおよび内部電極
導体21〜2n-1を介して電歪セラミック部材12〜1n-1の各
々の両端に電圧が印加されて、金属ステム７側を固定し
た場合、矢印方向（第３図）に歪と応力を発生する。
第６図は、パルス電圧150V,15Hzを印加した耐湿性の
評価結果である。従来樹脂外装品は湿気の影響によるス
パーク不良やショート不良により1000時間で全滅であっ
た。従来金属ケース品（ステンレス材使用）の場合、上
記の不良はなかったが、繰り返しストレスによる素子割
れや素子クラックにより2000時間（１億回）もたなかっ
た。一方、本発明品は、3000時間（1.5億回）を超えて
も不良は発生しておらず、その結果の大なることが理解
できる。
評価結果である。従来樹脂外装品は湿気の影響によるス
パーク不良やショート不良により1000時間で全滅であっ
た。従来金属ケース品（ステンレス材使用）の場合、上
記の不良はなかったが、繰り返しストレスによる素子割
れや素子クラックにより2000時間（１億回）もたなかっ
た。一方、本発明品は、3000時間（1.5億回）を超えて
も不良は発生しておらず、その結果の大なることが理解
できる。
以上説明したように本発明は、電歪効果素子体をこの
素子体の線膨張係数に近い金属板を介して金属ケースと
金属ステムに固定し、これらを完全封止することによ
り、金属ケースおよび金属ステムと素子体との線膨張係
数の差による素子体の破壊を防止し、かつ、水分，薬
品，油，その他のガス等の素子内部への侵入を完全に阻
止した超高信頼性の電歪効果素子が得られる。
素子体の線膨張係数に近い金属板を介して金属ケースと
金属ステムに固定し、これらを完全封止することによ
り、金属ケースおよび金属ステムと素子体との線膨張係
数の差による素子体の破壊を防止し、かつ、水分，薬
品，油，その他のガス等の素子内部への侵入を完全に阻
止した超高信頼性の電歪効果素子が得られる。
第１図は本発明の電歪効果素子の第１の実施例の縦断面
図、第２図は第１の実施例の素子体のみの構造を示す縦
断面図、第３図は第１の実施例の外観斜視図、第４図は
本発明の第２の実施例の電歪効果素子の素子体の構造を
示す構造斜視図、第５図は、第４図に示す素子体の縦断
面図、第６図は繰り返し耐湿試験の結果を示すグラフ、
第７図は従来の樹脂外装を施した電歪効果素子の外観斜
視図、第８図は従来の金属ケース外装を施した電歪効果
素子の縦断面図である。 11〜1n,10,101〜10n……電歪セラミック部材、21〜
2n-1,20,20n〜20n-1……内部電極導体、3,300……電歪
効果素子体、30……積層焼結体、31……積層体、41〜4
n-1……絶縁層、5a,5b,50a,50b……外部電極導体、6a,6
b,60a,60b,600a,600b……リード線、７……金属ステ
ム、8a,8b……外部端子、8c,8d……ハーメチックシール
部、９……金属ケース、9a……凹凸部、9b……接触部、
11……接着剤、12a,12b……金属板、13……有機高分子
膜、20a,20b……余白部。
図、第２図は第１の実施例の素子体のみの構造を示す縦
断面図、第３図は第１の実施例の外観斜視図、第４図は
本発明の第２の実施例の電歪効果素子の素子体の構造を
示す構造斜視図、第５図は、第４図に示す素子体の縦断
面図、第６図は繰り返し耐湿試験の結果を示すグラフ、
第７図は従来の樹脂外装を施した電歪効果素子の外観斜
視図、第８図は従来の金属ケース外装を施した電歪効果
素子の縦断面図である。 11〜1n,10,101〜10n……電歪セラミック部材、21〜
2n-1,20,20n〜20n-1……内部電極導体、3,300……電歪
効果素子体、30……積層焼結体、31……積層体、41〜4
n-1……絶縁層、5a,5b,50a,50b……外部電極導体、6a,6
b,60a,60b,600a,600b……リード線、７……金属ステ
ム、8a,8b……外部端子、8c,8d……ハーメチックシール
部、９……金属ケース、9a……凹凸部、9b……接触部、
11……接着剤、12a,12b……金属板、13……有機高分子
膜、20a,20b……余白部。
Claims (1)
- 【請求項１】シート状の電歪セラミック部材と内部電極
導体とが交互に積層された積層焼結体を含み、前記積層
焼結体の対向する一対の側面で、前記内部電極導体の一
方の端が前記側面において一層おきに絶縁され、絶縁さ
れていない前記内部電極導体の端部が、前記側面に設け
られた一対の外部電極導体にそれぞれ接続されている電
歪効果素子体と、これを取り囲む、ハーメチックシール
加工した外部端子を含む金属ステムと、素子の伸縮方向
に可撓性を有する金属ケースとからなり、前記金属ステ
ムと金属ケースとの接続部がシール溶接された電歪効果
素子において、前記金属ステムおよび金属ケースの電歪
効果素子体と接する面に、それぞれ面の中央付近にスポ
ット溶接を施した、ほぼ電歪効果素子体の端面を覆い、
電歪効果素子体の10倍以下の線膨張係数を有する金属板
を設置して、接着剤を介して電歪効果素子体と固着した
ことを特徴とする電歪効果素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2169139A JP2699619B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 電歪効果素子 |
| US07/720,255 US5250868A (en) | 1990-06-27 | 1991-06-24 | Piezoelectric effect device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2169139A JP2699619B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 電歪効果素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0457373A JPH0457373A (ja) | 1992-02-25 |
| JP2699619B2 true JP2699619B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=15881012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2169139A Expired - Lifetime JP2699619B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 電歪効果素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5250868A (ja) |
| JP (1) | JP2699619B2 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2692396B2 (ja) * | 1991-02-22 | 1997-12-17 | 日本電気株式会社 | 圧電アクチュエータおよびその製造方法 |
| JP3501860B2 (ja) * | 1994-12-21 | 2004-03-02 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子及びその製造方法 |
| JP3218972B2 (ja) * | 1996-04-01 | 2001-10-15 | 株式会社村田製作所 | ラダー形フィルタ |
| DE19650900A1 (de) * | 1996-12-07 | 1998-06-10 | Bosch Gmbh Robert | Piezoelektrischer Aktuator |
| DE19818068A1 (de) * | 1998-04-22 | 1999-10-28 | Siemens Ag | Piezoelektronischer Aktor für einen Stellantrieb |
| US6137747A (en) * | 1998-05-29 | 2000-10-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Single point contact acoustic transmitter |
| DE19909450A1 (de) * | 1999-03-04 | 2000-09-07 | Bosch Gmbh Robert | Piezoelektrischer Aktor |
| ATE218243T1 (de) * | 1999-03-29 | 2002-06-15 | Abb T & D Tech Ltd | Geräuscharmer transformator |
| DE10002437A1 (de) * | 2000-01-21 | 2001-08-16 | Bosch Gmbh Robert | Piezoaktor |
| JP4248777B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2009-04-02 | 株式会社デンソー | インジェクタ用圧電体素子及びその製造方法，並びにインジェクタ |
| DE10230032A1 (de) * | 2002-07-04 | 2004-01-22 | Daimlerchrysler Ag | Piezoelektrischer Aktor für umströmende Medien sowie Verwendung eines entsprechenden piezoelektrischen Aktors |
| DE10329028A1 (de) * | 2002-07-11 | 2004-01-29 | Ceram Tec Ag Innovative Ceramic Engineering | Isolierung für piezokeramische Vielschichtaktoren |
| EP1685605B1 (en) * | 2003-11-20 | 2011-12-21 | Viking Technologies L.C. | Integral thermal compensation for an electro-mechanical actuator |
| WO2005075113A1 (de) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Ultraschallwandler mit einem piezoelektrischen wandlerelement, verfahren zum herstellen des wandlerelements und verwendung des ultraschallwandlers |
| DE102004024123A1 (de) * | 2004-05-14 | 2005-12-08 | Siemens Ag | Kopfplattenbaugruppe für einen Aktor und Herstellungsverfahren für einen Aktor |
| DE102005043622A1 (de) * | 2005-09-13 | 2007-03-22 | Siemens Ag | Piezoelektrische Aktoreinheit bzw. piezoelektrische Antriebsvorrichtung |
| DE102006043027A1 (de) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Epcos Ag | Verspannelement und Piezoaktor mit dem Verspannelement |
| FR2906165B1 (fr) * | 2006-09-27 | 2009-01-09 | Corneal Ind Soc Par Actions Si | Systeme d'emission d'ultrasons et machine de traitement par ultrasons integrant ledit systeme |
| US20090134240A1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-05-28 | Caterpillar Inc. | Method of making piezoelectrically actuated device |
| US8100346B2 (en) * | 2007-11-30 | 2012-01-24 | Caterpillar Inc. | Piezoelectric actuator with multi-function spring and device using same |
| DE102012109762B4 (de) * | 2012-10-12 | 2014-06-05 | Borgwarner Beru Systems Gmbh | Koronazündeinrichtung mit gasdichtem HF-Steckverbinder |
| JP1564966S (ja) * | 2016-05-02 | 2016-12-12 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4219755A (en) * | 1977-03-18 | 1980-08-26 | Physics International Company | Electromotive actuator |
| US4267478A (en) * | 1978-11-17 | 1981-05-12 | The Singer Company | Pathlength controller for a ring laser gyroscope |
| US4374472A (en) * | 1979-09-29 | 1983-02-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vibration sensor |
| EP0094078B1 (en) * | 1982-05-11 | 1988-11-02 | Nec Corporation | Multilayer electrostrictive element which withstands repeated application of pulses |
| JPS601877A (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-08 | Nippon Soken Inc | 積層型圧電体 |
| JPS61159777A (ja) * | 1985-01-07 | 1986-07-19 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
| US4803763A (en) * | 1986-08-28 | 1989-02-14 | Nippon Soken, Inc. | Method of making a laminated piezoelectric transducer |
| JPS6421975A (en) * | 1987-07-16 | 1989-01-25 | Brother Ind Ltd | Piezoelectric element drive type actuator |
| US5038069A (en) * | 1987-11-09 | 1991-08-06 | Texas Instruments Incorporated | Cylinder pressure sensor for an internal combustion engine |
| US4808874A (en) * | 1988-01-06 | 1989-02-28 | Ford Aerospace Corporation | Double saggital stroke amplifier |
| JPH02125674A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-14 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
| US5059850A (en) * | 1989-02-14 | 1991-10-22 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Temperature compensation member composed of shape memory effect alloy for an actuator driven by a piezo-electric element |
-
1990
- 1990-06-27 JP JP2169139A patent/JP2699619B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-06-24 US US07/720,255 patent/US5250868A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5250868A (en) | 1993-10-05 |
| JPH0457373A (ja) | 1992-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2699619B2 (ja) | 電歪効果素子 | |
| US5113108A (en) | Hermetically sealed electrostrictive actuator | |
| US4780639A (en) | Electrostriction effect element | |
| US5208506A (en) | Laminated piezoelectric actuator | |
| JPH04159785A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JP2893741B2 (ja) | 電歪効果素子 | |
| JPS63153870A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JPH03270944A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| US20100308693A1 (en) | Piezoelectric Stack Actuator Assembly | |
| JP2893739B2 (ja) | 電歪効果素子 | |
| JPS63122288A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JP4373904B2 (ja) | 積層型圧電素子 | |
| JPS6380585A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JPH04105374A (ja) | 圧電アクチュエータ | |
| JPH02125674A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JP2536636B2 (ja) | 電歪効果素子組立体 | |
| JPH11195818A (ja) | 積層型圧電アクチュエータおよびその製造方法 | |
| JP2536101B2 (ja) | 電歪効果素子 | |
| JP3377922B2 (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JPH05335643A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JPH03248484A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JPH02164085A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JPS62199074A (ja) | 積層型圧電素子の製造方法 | |
| JPH09162451A (ja) | 圧電積層体 | |
| JPH01146379A (ja) | 電歪効果素子組立体 |