JP2910441B2 - 電歪効果素子 - Google Patents
電歪効果素子Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電歪効果素子に関し、
特にケーシングおよび熱交換機構の構造に関する。
特にケーシングおよび熱交換機構の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の電歪効果素子を示す断面図
である。本電歪効果素子は、低い電圧で大きい機械エネ
ルギーを発生できるように積層型の素子を用い、また、
耐湿性などの耐環境性を高めるために素子を金属ケース
中に気密封止している。そして、このための金属ケース
の肉厚は、素子の変位を抑制しないようにするために極
めて薄くなっている。しかし、金属ケースが極めて薄い
ので、機械的に弱く、また熱対策に劣るので本発明者は
図２の構造を発明し出願した。すなわち、この薄肉の金
属ケースの回りに熱交換剤をフローするための貫通孔を
形成した厚肉のケースを０−リングを介して設ける。
である。本電歪効果素子は、低い電圧で大きい機械エネ
ルギーを発生できるように積層型の素子を用い、また、
耐湿性などの耐環境性を高めるために素子を金属ケース
中に気密封止している。そして、このための金属ケース
の肉厚は、素子の変位を抑制しないようにするために極
めて薄くなっている。しかし、金属ケースが極めて薄い
ので、機械的に弱く、また熱対策に劣るので本発明者は
図２の構造を発明し出願した。すなわち、この薄肉の金
属ケースの回りに熱交換剤をフローするための貫通孔を
形成した厚肉のケースを０−リングを介して設ける。
【０００３】図２において、前述のような積層型の電歪
効果素子１は、気密端子２および金属部材７に接着剤で
固定され、素子１の駆動用リード線３ａ、３ｂは、半田
５ａ、５ｂを介して気密端子２の駆動用リード４ａ、４
ｂに接続されている。
効果素子１は、気密端子２および金属部材７に接着剤で
固定され、素子１の駆動用リード線３ａ、３ｂは、半田
５ａ、５ｂを介して気密端子２の駆動用リード４ａ、４
ｂに接続されている。
【０００４】薄肉の金属ケース６と気密端子２および金
属部材７は、それぞれの接合部で溶接され、気密封止構
造となっている。そして、薄肉の金属ケースの端部に設
けられた０−リング８ａ、８ｂを介して熱交換剤フロー
用の貫通孔１６ａ、１６ｂを形成した厚肉のケースが設
けられている。
属部材７は、それぞれの接合部で溶接され、気密封止構
造となっている。そして、薄肉の金属ケースの端部に設
けられた０−リング８ａ、８ｂを介して熱交換剤フロー
用の貫通孔１６ａ、１６ｂを形成した厚肉のケースが設
けられている。
【０００５】そして実際の使用に当たっては、フロー用
パイプ１７ａ、１７ｂを通して熱交換剤を流している。
パイプ１７ａ、１７ｂを通して熱交換剤を流している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電歪効
果素子は、素子を高速で長時間繰り返し駆動する場合、
素子が発熱して素子温度が上昇し寿命が劣化することを
防ぐために熱交換剤として冷却剤を流しているが、回り
の温度が高い環境下においては、冷却剤の温度が上昇し
てしまい冷却効果が十分得られないという欠点がある。
果素子は、素子を高速で長時間繰り返し駆動する場合、
素子が発熱して素子温度が上昇し寿命が劣化することを
防ぐために熱交換剤として冷却剤を流しているが、回り
の温度が高い環境下においては、冷却剤の温度が上昇し
てしまい冷却効果が十分得られないという欠点がある。
【０００７】また、素子を高温中においてＤＣ的に長時
間連続駆動する場合には、素子そのものの発熱はほとん
どないが、長時間高温中に曝されることにより素子の温
度が上昇してしまうことから回りの熱の影響を遮断する
ために熱交換剤として冷却剤が流されるが、上記の場合
と同様長時間高温中に曝されている間に冷却剤の温度が
徐々に上昇してしまったり、断熱剤を通して素子に徐々
に伝わってしまったりということで、冷却または断熱効
果が十分得られないという欠点がある。
間連続駆動する場合には、素子そのものの発熱はほとん
どないが、長時間高温中に曝されることにより素子の温
度が上昇してしまうことから回りの熱の影響を遮断する
ために熱交換剤として冷却剤が流されるが、上記の場合
と同様長時間高温中に曝されている間に冷却剤の温度が
徐々に上昇してしまったり、断熱剤を通して素子に徐々
に伝わってしまったりということで、冷却または断熱効
果が十分得られないという欠点がある。
【０００８】本発明の目的は、繰り返し駆動による素子
の発熱に伴う素子の温度上昇または高温中の熱の影響に
よる素子の温度上昇により素子の寿命が劣化するのを防
ぐことができる電歪効果素子を提供することにある。
の発熱に伴う素子の温度上昇または高温中の熱の影響に
よる素子の温度上昇により素子の寿命が劣化するのを防
ぐことができる電歪効果素子を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の電歪効果素子
は、電歪セラミック層と内部電極導体層とを交互に積層
した積層体を薄肉の金属ケースと金属部材により密封し
てなる電歪効果素子において、上記薄肉の金属ケースの
回りに摺動材を介して、厚肉のケースを２個以上形成
し、前記厚肉のケースそれぞれの側面上に貫通孔を少な
くとも２個以上設け、前記薄肉の金属ケースと前記厚肉
のケースのそれぞれの境界側面上に熱交換剤をフローす
ることを特徴とする。
は、電歪セラミック層と内部電極導体層とを交互に積層
した積層体を薄肉の金属ケースと金属部材により密封し
てなる電歪効果素子において、上記薄肉の金属ケースの
回りに摺動材を介して、厚肉のケースを２個以上形成
し、前記厚肉のケースそれぞれの側面上に貫通孔を少な
くとも２個以上設け、前記薄肉の金属ケースと前記厚肉
のケースのそれぞれの境界側面上に熱交換剤をフローす
ることを特徴とする。
【００１０】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の電歪効果素子の第一の実施例の図
面である。本実施例の電歪効果素子は、以下に述べるよ
うにして形成される。
る。図１は、本発明の電歪効果素子の第一の実施例の図
面である。本実施例の電歪効果素子は、以下に述べるよ
うにして形成される。
【００１１】まず素子１の駆動用リード線３ａ、３ｂを
気密端子２の駆動用リード４ａ、４ｂに半田５ａ、５ｂ
を介して接続する。次に、素子１を気密端子２、薄肉の
金属ケース６および薄肉の金属ケース６と金属部材７の
接合部を溶接する。
気密端子２の駆動用リード４ａ、４ｂに半田５ａ、５ｂ
を介して接続する。次に、素子１を気密端子２、薄肉の
金属ケース６および薄肉の金属ケース６と金属部材７の
接合部を溶接する。
【００１２】引き続いて、気密封止した素子の上下端面
近くの側面上にシリコーン製またはテフロン製の０−リ
ング８ａ、８ｂをはめ込み、これを熱交換剤フロー用貫
通孔Ａ１１ａ、１１ｂを形成した厚肉のケースＡ９に挿
入する。
近くの側面上にシリコーン製またはテフロン製の０−リ
ング８ａ、８ｂをはめ込み、これを熱交換剤フロー用貫
通孔Ａ１１ａ、１１ｂを形成した厚肉のケースＡ９に挿
入する。
【００１３】次に厚肉のケースＡ９の側面上の上下端面
近くに先ほどと同様にシリコーン製またテフロン製の０
−リング８ｃ、８ｄをはめ込み、これを熱交換剤フロー
用貫通孔Ｂ１２ａ、１２ｂを形成した厚肉のケースＢ１
０に挿入する。
近くに先ほどと同様にシリコーン製またテフロン製の０
−リング８ｃ、８ｄをはめ込み、これを熱交換剤フロー
用貫通孔Ｂ１２ａ、１２ｂを形成した厚肉のケースＢ１
０に挿入する。
【００１４】実際の使用に当たっては、厚肉のケースＡ
９およびＢ１０に形成された熱交換剤フロー用貫通孔Ａ
１１ａ、１１ｂおよびＢ１２ａ、１２ｂにフロー用パイ
プＡ１３ａ、１３ｂおよびＢ１４ａ、１４ｂを接続して
熱交換剤をフローさせる。
９およびＢ１０に形成された熱交換剤フロー用貫通孔Ａ
１１ａ、１１ｂおよびＢ１２ａ、１２ｂにフロー用パイ
プＡ１３ａ、１３ｂおよびＢ１４ａ、１４ｂを接続して
熱交換剤をフローさせる。
【００１５】高温中においても素子を高速で繰り返し駆
動して使用する場合には、素子自体が発熱し素子の温度
が上昇することと回りの熱の影響で素子の温度が上昇す
ることとがあるため、まず素子自体の発熱による温度上
昇を防ぐために厚肉の金属ケースＡにはクーラントなど
の冷却性の熱交換剤をフローし、回りの熱の影響を防ぐ
ために厚肉の金属ケースＢには潤滑油などの断熱性の熱
交換剤をフローすることになる。
動して使用する場合には、素子自体が発熱し素子の温度
が上昇することと回りの熱の影響で素子の温度が上昇す
ることとがあるため、まず素子自体の発熱による温度上
昇を防ぐために厚肉の金属ケースＡにはクーラントなど
の冷却性の熱交換剤をフローし、回りの熱の影響を防ぐ
ために厚肉の金属ケースＢには潤滑油などの断熱性の熱
交換剤をフローすることになる。
【００１６】素子を高温下においてＤＣ的に長時間連続
駆動して使用する場合には、素子自体の発熱はほとんど
ないため、素子の温度上昇を防ぐためには素子の温度が
上がるのを積極的に抑えるために素子を冷却するかまた
は素子に熱が伝わらないように回りの熱を遮断する方法
が考えられるが、本発明においては、両者を組み合わせ
た形になっている。つまりフロー用パイプＡ１３ａ、１
３ｂを通して冷却性の熱交換剤をフローし、フロー用パ
イプＢ１４ａ、１４ｂを通して断熱性の熱交換剤をフロ
ーすることにより、外側に形成された断熱性の熱交換剤
で回りの熱の侵入を防止し、長時間のうちに断熱剤を通
し拡散してくる熱を内部の冷却性の熱交換剤で冷却し、
素子の温度が上昇するのを効果的に抑制している。ま
た、この逆の組み合わせでも効果は十分であり、同一の
熱交換剤でも従来例よりは効果がある。
駆動して使用する場合には、素子自体の発熱はほとんど
ないため、素子の温度上昇を防ぐためには素子の温度が
上がるのを積極的に抑えるために素子を冷却するかまた
は素子に熱が伝わらないように回りの熱を遮断する方法
が考えられるが、本発明においては、両者を組み合わせ
た形になっている。つまりフロー用パイプＡ１３ａ、１
３ｂを通して冷却性の熱交換剤をフローし、フロー用パ
イプＢ１４ａ、１４ｂを通して断熱性の熱交換剤をフロ
ーすることにより、外側に形成された断熱性の熱交換剤
で回りの熱の侵入を防止し、長時間のうちに断熱剤を通
し拡散してくる熱を内部の冷却性の熱交換剤で冷却し、
素子の温度が上昇するのを効果的に抑制している。ま
た、この逆の組み合わせでも効果は十分であり、同一の
熱交換剤でも従来例よりは効果がある。
【００１７】第二の実施例としては、冷却性の熱交換剤
として熱交換装置により冷却されたフロリナートを用い
たものがある。この例のように外部に設けられた熱交換
装置を通して熱交換剤をフローすることにより、冷却効
果はさらに向上した。
として熱交換装置により冷却されたフロリナートを用い
たものがある。この例のように外部に設けられた熱交換
装置を通して熱交換剤をフローすることにより、冷却効
果はさらに向上した。
【００１８】第三の実施例としては、フロー用パイプＡ
１３ａ、１３ｂに冷却性の熱交換剤を通しフロー用パイ
プＢ１４ａ、１４ｂに断熱性の熱交換剤を通した場合に
用いている厚肉のケースＡ９の材質が銅材からなり、厚
肉のケースＢ１０の材質がステンレス材からなっている
ものである。
１３ａ、１３ｂに冷却性の熱交換剤を通しフロー用パイ
プＢ１４ａ、１４ｂに断熱性の熱交換剤を通した場合に
用いている厚肉のケースＡ９の材質が銅材からなり、厚
肉のケースＢ１０の材質がステンレス材からなっている
ものである。
【００１９】第四の実施例としては、フロー用パイプＡ
１３ａ、１３ｂに断熱性の熱交換剤を通しフロー用パイ
プＢ１４ａ、１４ｂに冷却性の熱交換剤を通した場合に
用いている厚肉のケースＡ９および厚肉のケースＢ１０
の材質がステンレス材からなっているものである。第三
および第四に示したように厚肉のケースの材質として、
熱伝導性を考慮した材質にすることにより、冷却および
断熱の効果がよりいっそう高くなった。
１３ａ、１３ｂに断熱性の熱交換剤を通しフロー用パイ
プＢ１４ａ、１４ｂに冷却性の熱交換剤を通した場合に
用いている厚肉のケースＡ９および厚肉のケースＢ１０
の材質がステンレス材からなっているものである。第三
および第四に示したように厚肉のケースの材質として、
熱伝導性を考慮した材質にすることにより、冷却および
断熱の効果がよりいっそう高くなった。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、薄肉の金
属ケースと金属部材により密封してなる電歪効果素子に
おいて、上記薄肉の金属ケースの回りに摺動材を介し
て、厚肉のケースを２個以上形成し、上記厚肉のケース
のそれぞれの貫通孔を少なくとも２個以上設け、上記薄
肉の金属ケースと上記厚肉のケースのそれぞれの境界側
面上に熱交換剤をフローすることにより、高温下で素子
を高速で繰り返し駆動させた場合、または、高温下で素
子をＤＣ的に連続駆動した場合においても素子の温度上
昇を抑えることができ、素子の寿命が向上するという効
果がある。
属ケースと金属部材により密封してなる電歪効果素子に
おいて、上記薄肉の金属ケースの回りに摺動材を介し
て、厚肉のケースを２個以上形成し、上記厚肉のケース
のそれぞれの貫通孔を少なくとも２個以上設け、上記薄
肉の金属ケースと上記厚肉のケースのそれぞれの境界側
面上に熱交換剤をフローすることにより、高温下で素子
を高速で繰り返し駆動させた場合、または、高温下で素
子をＤＣ的に連続駆動した場合においても素子の温度上
昇を抑えることができ、素子の寿命が向上するという効
果がある。
【図１】本発明の電歪効果素子の第一の実施例の断面図
である。
である。
【図２】従来の電歪効果素子の断面図である。
１ 素子 ２ 気密端子 ３ａ、３ｂ 駆動用リード線 ４ａ、４ｂ 駆動用リード ５ａ、５ｂ ハンダ ６ 薄肉の金属ケース ７ 金属部材 ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ ０−リング ９ 厚肉のケースＡ １０ 厚肉のケースＢ １１ａ、１１ｂ 貫通孔Ａ １２ａ、１２ｂ 貫通孔Ｂ １３ａ、１３ｂ フロー用パイプＡ １４ａ、１４ｂ フロー用パイプＢ １５ 厚肉の金属ケース １６ａ、１６ｂ 貫通孔 １７ａ、１７ｂ フロー用パイプ
Claims (5)
- 【請求項１】 電歪セラミック層と内部電極導体層とを
交互に積層した積層体を薄肉の金属ケースと金属部材に
より密封してなる電歪効果素子において、前記薄肉の金
属ケースの回りに摺動材を介して、厚肉のケースを２個
以上形成し、前記厚肉のケースのそれぞれの側面上に貫
通孔を少なくとも２個以上設け、前記薄肉の金属ケース
と前記厚肉のケースのそれぞれの境界側面上に熱交換剤
をフローすることを特徴とする電歪効果素子。 - 【請求項２】 前記摺動材が、塩化ビニル、シリコーン
またはテフロンの０−リングからなることを特徴とする
請求項１記載の電歪効果素子。 - 【請求項３】 前記厚肉ケースの側面上に、相対する状
態で少なくとも２面以上平らな部分を形成したことを特
徴とする請求項１記載の電歪効果素子。 - 【請求項４】 前記熱交換剤が冷却性の材料からなるこ
とを特徴とする請求項１記載の電歪効果素子。 - 【請求項５】 前記熱交換剤が断熱性の材料からなるこ
とを特徴とする請求項１記載の電歪効果素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4236713A JP2910441B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 電歪効果素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4236713A JP2910441B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 電歪効果素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0685342A JPH0685342A (ja) | 1994-03-25 |
| JP2910441B2 true JP2910441B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=17004671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4236713A Expired - Lifetime JP2910441B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 電歪効果素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2910441B2 (ja) |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP4236713A patent/JP2910441B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0685342A (ja) | 1994-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990309 |