JP5489968B2 - 圧電素子のクラック検出方法及びその装置 - Google Patents
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Description
[ヘッド・サスペンション]
ヘッド・サスペンション3は、図1のように、被駆動部材としてのロード・ビーム7と、基部としてのベース・プレート9と、圧電アクチュエータ11とを備えている。
[クラック検出装置]
図4は、図1のクラック検出装置の概略構成を示すブロック図である。
[クラック検出方法]
図5は、本実施例の圧電素子のクラック検出方法を示すフローチャートである。
[実験結果]
(基本原理)
図7は、共振周波数に対するインピーダンス及び誘電正接の特性パターンを示すグラフであり、(a)はクラックのない圧電素子、(b)はクラックのある圧電素子である。なお、図7の左側縦軸はインピーダンス(ZO)、右側縦軸は誘電正接(D)、横軸は周波数を示している。
(閾値設定)
図8〜図10は、圧電素子の共振周波数に対する誘電正接の特性パターンを示すグラフであり、図8はクラックのない圧電素子、図9はクラックのある(クラックを外観から明確に識別可能な)圧電素子、図10はマイクロ・クラックのある(クラックを外観から判別不可或いは判別が困難な)圧電素子を示している。
[実施例1の効果]
本実施例のクラック検出方法では、一対の電極37,39間に配置され電極37,39を介した電圧の印加状態に応じて変形する圧電素子5のクラック検出方法であって、少なくとも圧電素子5に共振周波数の電圧を印加し、該電圧の印加による前記一対の電極37,39間の誘電正接を測定し、該測定された誘電正接に基づいて圧電素子5のクラックを検出する。
[その他]
上記実施例では、一対の圧電体29,31からなる圧電素子5に適用したが、例えば単一の圧電体からなる圧電素子にも同様に適用することができる。
3 ヘッド・サスペンション
5 圧電素子
7 ロード・ビーム(被駆動部材)
9 ベース・プレート(基部)
11 圧電アクチュエータ
15 フレキシャ(配線部材)
37,39 電極
51 処理装置(検出部)
61 測定用電源(電圧印加部)
63 測定部
69 判断部
71 記憶部
Claims (12)
- 一対の電極間に配置され前記電極を介した電圧の印加状態に応じて変形するマイクロ・アクチュエータの圧電素子のクラック検出方法であって、
少なくとも前記圧電素子に共振周波数の電圧を印加し、
該電圧の印加による前記一対の電極間の誘電正接を測定し、
該測定された前記共振周波数での誘電正接のピークの大小により前記圧電素子のクラックを検出する、
ことを特徴とする圧電素子のクラック検出方法。 - 請求項1記載の圧電素子のクラック検出方法であって、
前記クラックの検出では、前記共振周波数での前記誘電正接が所定の閾値を下回る場合に前記圧電素子にクラックがあると判断する、
ことを特徴とする圧電素子のクラック検出方法。 - 請求項2記載の圧電素子のクラック検出方法であって、
前記誘電正接の閾値は、クラックのない圧電素子及びクラックのある圧電素子の双方のサンプルから得られた前記共振周波数での誘電正接のピーク値間に設定する、
ことを特徴とする圧電素子のクラック検出方法。 - 請求項3記載の圧電素子のクラック検出方法であって、
前記誘電正接の閾値が10である、
ことを特徴とする圧電素子のクラック検出方法。 - 請求項1記載の圧電素子のクラック検出方法であって、
前記電圧の印加は、少なくとも前記共振周波数を含めた周波数帯で行い、
前記誘電正接の測定は、前記周波数帯で連続的に行い、
前記クラックの検出では、前記周波数帯で測定された誘電正接の特性を示す特性パターンを形成し、該特性パターンと予め定められた基準パターンとの比較によるピーク・パターンの有無で前記クラックの有無を判断する、
ことを特徴とする圧電素子のクラック検出方法。 - 請求項1〜5の何れかに記載の圧電素子のクラック検出方法であって、
前記圧電素子は、基部及び被駆動部間に配置され前記変形によって前記被駆動部を前記基部に対して駆動する圧電アクチュエータを構成し、
前記共振周波数は、前記圧電アクチュエータの組付状態での前記圧電素子の共振周波数である、
ことを特徴とする圧電素子のクラック検出方法。 - 請求項6記載の圧電素子のクラック検出方法であって、
前記被駆動部は、ヘッド・サスペンションのロード・ビームであり、
前記圧電素子の一対の電極の一方は、前記ヘッド・サスペンションの配線部材に接続され、
前記圧電素子は、前記配線部材を介して前記電圧の印加が行われる、
ことを特徴とする圧電素子のクラック検出方法。 - 一対の電極間に配置され前記電極を介した電圧の印加状態に応じて変形するマイクロ・アクチュエータの圧電素子のクラック検出装置であって、
少なくとも前記圧電素子に共振周波数の電圧を印加する電圧印加部と、
該電圧の印加による前記一対の電極間の誘電正接を測定する測定部と、
該測定された前記共振周波数での誘電正接のピークの大小により前記圧電素子のクラックを検出する検出部とを備えた、
ことを特徴とする圧電素子のクラック検出装置。 - 請求項8記載の圧電素子のクラック検出装置であって、
前記検出部は、前記共振周波数での前記誘電正接の所定の閾値を記憶する記憶部と、前記測定された誘電正接が前記閾値を下回る場合に前記圧電素子にクラックがあると判断する判断部とを備えた、
ことを特徴とする圧電素子のクラック検出装置。 - 請求項9記載の圧電素子のクラック検出装置であって、
前記誘電正接の閾値は、クラックのない圧電素子及びクラックのある圧電素子の双方のサンプルから得られた前記共振周波数での誘電正接のピーク値間に設定する、
ことを特徴とする圧電素子のクラック検出装置。 - 請求項9又は10記載の圧電素子のクラック検出装置であって、
前記誘電正接の閾値が10である、
ことを特徴とする圧電素子のクラック検出装置。 - 請求項8記載の圧電素子のクラック検出装置であって、
前記電圧印加部は、少なくとも前記共振周波数を含めた周波数帯で前記電圧の印加を行い、
前記測定部は、前記周波数帯で連続的に誘電正接の測定を行い、
前記検出部は、圧電素子のサンプルから得られた誘電正接の基準パターンを記憶する記憶部と、前記周波数帯で測定された誘電正接の特性を示す特性パターンを形成し該特性パターンと前記基準パターンとの比較によるピーク・パターンの有無で前記クラックの有無を判断する判断部とを備えた、
ことを特徴とするクラック検出装置。
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