JP6428133B2 - 圧電アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、圧電アクチュエータに関する。

互いに対向する第一及び第二主面を有する圧電体と、第一主面上に形成された第一外部電極と、第二主面上に形成された第二外部電極と、を備える圧電素子と、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（たとえば、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。

特開２００２−１８４１４０号公報

近年、電子機器では、小型化又は薄型化が進んでいる。それに伴って、電子機器に搭載される圧電素子においても、小型化又は薄型化が求められる。しかしながら、圧電素子が小型化又は薄型化された場合、圧電素子（圧電体）の剛性が低下し、圧電素子の変位が適切に支持部材に伝達され難いという問題点が生じる懼れがある。

以下、圧電素子の変位が適切に支持部材に伝達され難いという上記問題点について、図５及び図６を参照して、説明する。

図５の（ａ）に示されるように、圧電素子１００は、対向する一対の主面１０１ａ，１０１ｂを有する圧電体１０１と、主面１０１ａ上に形成された外部電極１０３と、主面１０１ｂ上に形成された外部電極１０４と、を備えている。外部電極１０３の厚さと外部電極１０４の厚さとは等しい。圧電素子１００は、図５の（ｂ）に示されるように、外部電極１０３，１０４を通して圧電体１０１に所定の電界が印加されることにより圧電素子１００が駆動されると、一対の主面１０１ａ，１０１ｂが対向する方向に対して直交する方向Ｄ０に伸長する。

圧電素子１００は、図６の（ａ）に示されるように、圧電アクチュエータ１１０に備えられている。すなわち、圧電アクチュエータ１１０は、圧電素子１００と、圧電素子１００を支持する支持部材１１１と、を備えている。圧電素子１００は、主として主面１０１ｂ側が樹脂１１３及び導電性樹脂１１４により支持部材１１１に固定されている。詳細には、圧電素子１００は、主面１０１ｂ側から圧電体１０１に作用する拘束力が、主面１０１ａ側から圧電体１０１に作用する拘束力より大きい状態で支持部材１１１に拘束されて支持されている。

圧電体１０１に上記所定の電界が印加されることにより圧電素子１００が駆動されると、圧電素子１００は、方向Ｄ０に伸長する。このとき、圧電素子１００（圧電体１０１）の剛性が低下していると、図６の（ｂ）に示されるように、圧電素子１００は、圧電素子１００（圧電体１０１）の変位を支持部材１１１に伝えきれずに、主面１０１ａ側が湾曲外側となるように撓む。すなわち、圧電素子１００（圧電体１０１）そのものが撓んで変形する。

圧電素子１００は、上述した状態で支持部材１１１に拘束されて支持されているため、拘束力が小さい主面１０１ａ側が湾曲外側となるように撓む。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の厚さが薄くなればなるほど低下し、又、圧電体１０１の幅（方向Ｄ０に直交する方向での長さ）が狭くなるほど低下する。

そこで、本発明は、圧電素子の変位を適切に伝達させることが可能な圧電アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明者らは、圧電素子の変位を適切に伝達させることが可能な圧電アクチュエータについて、調査研究を行った。その結果、本発明者らは、以下の事実を見出した。

圧電素子は、圧電体を構成する圧電セラミックの各結晶粒が分極されることにより、圧電特性を発現している。圧電セラミックの各結晶粒は、形状の変化を伴い分極される。圧電体上には、外部電極が配置されている。このため、圧電体における外部電極との界面及び界面近傍に位置する結晶粒（以下、単に、「界面近傍に位置する結晶粒」と称する）は、外部電極により、形状の変化が抑制されることとなり、その分極が阻害されてしまう懼れがある。

一対の外部電極により圧電体に電界を印加し圧電素子を駆動する際に、圧電体は変位しようとするものの、外部電極自体は変位しようとはしない。このため外部電極は、圧電体の変位を阻害するように作用し、圧電素子の変位量が小さくなってしまう懼れがある。すなわち、外部電極に起因する圧電体の変位の阻害が軽減されれば、圧電素子は、変位量の向上が図られることとなる。

そして、本発明者らは、更なる調査研究を行い、以下の事実を見出し、本発明を想到するに至った。

圧電体の主面が研磨面であり、外部電極が研磨面に沿って研磨面上に形成されていると、外部電極は研磨面に沿った山谷を有する形状を呈する。研磨面上に形成された外部電極は、主面に平行な方向での外部電極自身の変形を許容しやすく、結晶粒が分極される際に、界面近傍に位置する結晶粒の形状の変形の阻害を軽減する。これにより、圧電素子が駆動される際に、上記外部電極は、圧電体の変位の阻害を軽減する。

そこで、本発明に係る圧電アクチュエータは、互いに対向する第一及び第二主面を有する圧電体と、第一主面上に形成された第一外部電極と、第二主面上に形成された第二外部電極と、を備える圧電素子と、圧電素子を支持する支持部材と、を備え、圧電素子は、第一主面側から圧電体に作用する拘束力が、第二主面側から圧電体に作用する拘束力より大きい状態で支持部材に拘束されて支持されており、第一主面は研磨面であり、第一外部電極は研磨面である第一主面に沿って第一主面上に形成され、第二主面は自然面であり、第二外部電極は自然面である第二主面に沿って第二主面上に形成される。

本発明に係る圧電アクチュエータでは、圧電素子は、第一主面側から圧電体に作用する拘束力が、第二主面側から圧電体に作用する拘束力より大きい状態で支持部材に拘束されて支持されているので、圧電素子が駆動されると、圧電素子は、第二主面側が湾曲外側となるように撓もうとする。このとき、第一主面は研磨面であり、第一外部電極は、研磨面である第一主面に沿って第一主面上に形成されているので、圧電体の変位の阻害を軽減する。一方、第二主面は自然面であり、第二外部電極は、自然面である第二主面に沿って第二主面上に形成されているので、圧電体の変位の阻害が軽減され難い。このように研磨面である第一主面側では第一外部電極による圧電体の変位の阻害が軽減されるのに対し、自然面である第二主面側では第二外部電極による圧電体の変位の阻害が軽減され難いので、圧電素子が、第二主面側が湾曲外側となるように撓むのが抑制される。この結果、圧電素子の撓み変形が抑制され、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。

研磨面は、ブラスト処理により形成された梨地状の面であってもよい。この場合、山谷が一層強調された研磨面を簡便に実現できる。

本発明によれば、圧電素子の変位を適切に伝達させることが可能な圧電アクチュエータを提供することができる。

本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。 本実施形態に係る圧電素子の動作を説明するための図である。 本実施形態に係るサスペンションの動作を説明するための図である。 従来の圧電素子の動作を説明するための図である。 従来の圧電アクチュエータの動作を説明するための図である。

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。

図１及び図２を参照して、本実施形態に係る圧電アクチュエータの構成を説明する。本実施形態は、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、本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。

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。

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、たとえば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。

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。

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、たとえば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。

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、たとえば５０μｍ程度である。

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、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、を備えている。

圧電体４１は、平面視で長方形状を呈しており、平板状の圧電体である。圧電体４１は、互いに対向する第一及び第二主面４１ａ，４１ｂを有している。第一主面４１ａは、山谷を有する研磨面である。本実施形態では、第一主面４１ａは、その全部が研磨面である。なお、第一主面４１ａは、その少なくとも一部が研磨面であればよい。一方、第二主面４１ｂは、自然面である。圧電体４１は、長手方向に互いに対向する一対の端面４１ｃ，４１ｄを有している。圧電体４１の外形寸法は、たとえば、長手方向長さ１．０ｍｍ、短手方向長さ０．３ｍｍ、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_３］、ＰＴ［ＰｂＴｉＯ_３］、ＰＬＺＴ［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３］、又はチタン酸バリウム［ＢａＴｉＯ_３］などが挙げられる。圧電体４１は、たとえば、ＰＺＴなどの圧電セラミック材料で構成されている。

第一外部電極４２は、第一主面４１ａ上に形成されている。第一外部電極４２は、研磨面である第一主面４１ａに沿って第一主面４１ａ上に形成されている。第一外部電極４２は、第一主面４１ａの全部を覆うように形成されている。第一外部電極４２の厚さは、たとえば２００〜５００ｎｍ程度に設定される。

第二外部電極４３は、第二主面４１ｂ上に形成されている。第二外部電極４３は、自然面である第二主面４１ｂに沿って第二主面４１ｂ上に形成されている。第二外部電極４３は、第二主面４１ｂの全部を覆うように形成されている。第二外部電極４３の厚さは、第一外部電極４２の厚さと同じに設定される。すなわち、第二外部電極４３の厚さは、たとえば２００〜５００ｎｍ程度に設定される。

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）とされている。すなわち、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。第一及び第二外部電極４２，４３は、スパッタリング法により形成されている。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（たとえば、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。

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。すなわち、各圧電素子４０は、対応する開口部２３に配置されている。

各圧電素子４０は、圧電素子４０の長手方向での一端側において、ヒンジ部材１４の中間部３２に支持されるように、中間部３２に樹脂５０によって固定されている。詳細には、圧電体４１の端面４１ｃと、圧電素子４０（第一外部電極４２）における第一主面４１ａ側且つ一端側の一部分と、が樹脂５０を介して中間部３２に固定されている。樹脂５０は、絶縁性樹脂である。また、圧電素子４０の長手方向での一端側において、第二外部電極４３上には導電性樹脂５１が形成されている。第二外部電極４３は、導電性樹脂５１により図示しない電気配線に接続されている。導電性樹脂５１は、導電性材料（たとえば金属粒子など）を含有する樹脂である。

各圧電素子４０は、圧電素子４０の長手方向での他端側において、ヒンジ部材１４の基部３０に支持されるように、基部３０に導電性樹脂５１によって固定されている。詳細には、圧電体４１の端面４１ｄと、圧電素子４０（第一外部電極４２）における第一主面４１ａ側且つ他端側の一部分と、が導電性樹脂５１を介して基部３０に固定されている。第一外部電極４２は、導電性樹脂５１により図示しない電気配線に接続されている。

圧電素子４０は、上述したように、ヒンジ部材１４の中間部３２及び基部３０により拘束されて支持されている。中間部３２及び基部３０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。すなわち、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、支持部材（中間部３２及び基部３０）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（中間部３２及び基部３０）と、を備える圧電アクチュエータを含むこととなる。

次に、上述した圧電素子４０の製造方法について説明する。

まず、圧電セラミック粉のペーストを得て、ペーストから所定厚さのグリーンシートを作成する（シート工法）。グリーンシートに電極を印刷してもよい。また、グリーンシートを重ね合わせて積層体としてもよい。次に、グリーンシート又はその積層体を積層方向にプレス処理し、圧電体グリーンを得る。プレス処理は、たとえば、１００ＭＰａ程度で行われるのが好ましい。続いて、得られた圧電体グリーンに脱バインダ処理を施した後、焼成し、圧電体基板を得る。

次に、圧電体基板の一方の主面に対して研磨処理を施し、研磨面とする。研磨処理は、たとえばブラスト処理、ラップ処理、及びエッチング処理等である。ブラスト処理は、湿式ブラスト処理及び乾式ブラスト処理のいずれでもよい。圧電体基板の他方の主面は、研磨処理を施さず、自然面のままとされる。

ここで、自然面とは、焼成により成長した結晶粒の表面により構成される面であり、結晶粒に起因して、なだらかな山谷を有する形状を呈する。ブラスト処理により形成された研磨面は、自然面の山谷が強調された形状を呈する。ラップ処理及びエッチング処理により形成された研磨面は、自然面の山の部分が削り取られて、山谷が均されると共に、細かな山谷が複数形成されたような形状を呈する。たとえばブラスト処理により形成された研磨面は、自然面よりも粗い梨地状の面である。研磨面では、自然面よりも表面積が大きい。

ブラスト処理後、圧電体基板の各主面上に電極膜を形成する。各電極膜は、印刷法、スパッタリング法又は蒸着法などにより形成される。以上の工程により、圧電体基板及び電極膜を備える圧電素子基板が得られる。圧電体基板は、個片化された状態の複数の圧電体４１が繋がった状態であり、各電極膜は、個片化された状態の複数の第一及び第二電極膜４２，４３が繋がった状態であり、圧電素子基板は、個片化された状態の複数の圧電素子４０が繋がった状態である。

次に、圧電素子基板に分極処理を行う。分極処理では、たとえば、１００℃の温度下で、電界強度２ｋＶ／ｍｍの電圧を５分間程度印加する。続いて、分極処理後の圧電素子基板を製品形状に切断する。これにより、個片化された圧電体４１及び第一及び第二外部電極４２，４３を備える圧電素子４０が得られる。

次に、図３及び図４を参照して、サスペンション１０（圧電アクチュエータ）の動作について説明する。図３は、本実施形態に係る圧電素子の動作を説明するための図である。図４は、本実施形態に係るサスペンションの動作を説明するための図である。

図３及び図４の各（ａ）に示された圧電素子４０では、第一及び第二外部電極４２，４３に電圧が印加されておらず、第一及び第二外部電極４２，４３を通して圧電体４１に電界が印加されていない。第一及び第二外部電極４２，４３に電圧が印加され、第一及び第二外部電極４２，４３を通して圧電体４１に所定の電界が印加されることにより圧電素子４０が駆動されると、圧電素子４０は、図３の（ｂ）に示されるように、第一主面４１ａと第二主面４１ｂとが対向する方向に対して直交する方向Ｄ１に伸長する。

第一主面４１ａは研磨面であり、第一外部電極４２は、研磨面である第一主面４１ａに沿って第一主面４１ａ上に形成されているので、圧電体４１の変位の阻害を軽減する。これに対して、第二主面４１ｂは自然面であり、第二外部電極４３は、自然面である第二主面４１ｂに沿って第二主面４１ｂ上に形成されているので、圧電体４１の変位の阻害を軽減し難い。このように研磨面である第一主面４１ａ側では、圧電体４１の変位に対する第一外部電極４２による阻害が軽減されるのに対し、自然面である第二主面４１ｂ側では、圧電体４１の変位に対する第二外部電極４３による阻害が軽減され難い。したがって、圧電素子４０そのものは、上述した方向Ｄ１に伸長する際に、図３の（ｂ）に示されるように、第一主面４１ａ側が湾曲外側となるように撓む。

圧電素子４０は、上述したように、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、支持部材（中間部３２及び基部３０）に拘束されて支持されている。このため、圧電素子４０は、支持部材（中間部３２及び基部３０）に拘束されて支持されている状態では、圧電体４１における第一主面４１ａ側の領域は、同じく圧電体４１における第二主面４１ｂ側の領域よりも変位が阻害されやすい。したがって、圧電素子４０は、第二主面４１ｂ側が湾曲外側となるように撓もうとする。しかしながら、圧電素子４０そのものが、上述したように、第一主面４１ａ側が湾曲外側となるように撓もうとすることから、図４の（ｂ）に示されるように、第二主面４１ｂ側が湾曲外側となる撓みが抑制されることとなる。

なお、第一及び第二主面４１ａ，４１ｂを共に研磨面とした場合は、第一及び第二外部電極４２，４３が共に圧電体４１の変位の阻害を軽減することになる。したがって、支持部材により第一主面４１ａ側から圧電体４１に拘束力が作用する状態において、第二主面４１ｂ側が湾曲外側となるように撓もうとするのを抑制し難くなる。

以上のことから、本実施形態においては、圧電素子４０の撓み変形が抑制され、圧電素子４０の変位（伸長方向での変位）を適切に支持部材（中間部３２及び基部３０）に伝達させることができる。

以上説明したように、本実施形態では、サスペンション１０において、圧電素子４０は、第一主面４１ａ側に設けられた支持部材（中間部３２及び基部３０）により支持されている。すなわち、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とされているので、圧電素子４０が駆動されると、圧電素子４０は、第二主面４１ｂ側が湾曲外側となるように撓もうとする。このとき、第一主面４１ａは研磨面であり、第一外部電極４２は、研磨面である第一主面４１ａに沿って第一主面４１ａ上に形成されているので、圧電体４１の変位の阻害を軽減する。一方、第二主面４１ｂは自然面であり、第二外部電極４３は、自然面である第二主面４１ｂに沿って第二主面４１ｂ上に形成されているので、圧電体４１の変位の阻害を軽減し難い。このように研磨面である第一主面４１ａ側では、圧電体４１の変位に対する第一外部電極４２による阻害が軽減されるのに対し、自然面である第二主面４１ｂ側では、圧電体４１の変位に対する第二外部電極４３による阻害が軽減され難いので、圧電素子４０が、第二主面４１ｂ側が湾曲外側となるように撓むのが抑制される。この結果、圧電素子４０の撓み変形が抑制され、圧電素子４０の変位を適切に支持部材（中間部３２及び基部３０）に伝達させることができる。

圧電素子４０では、圧電体４１の第一主面４１ａが研磨面であり、第二主面４１ｂが自然面であるため、光沢の差異を利用して第一及び第二主面４１ａ，４１ｂの識別性を高めることができる。従来の圧電素子では、裏表を識別するために、たとえば識別マークを設ける必要があった。本実施形態の圧電素子４０によれば、このような識別マークを省略することができる。

圧電素子４０が撓み変形した場合、圧電素子４０が支持部材（中間部３２及び基部３０）から剥離しやすくなる。本実施形態では、圧電素子４０の撓み変形が抑制されるので、このような剥離の発生を抑制することができる。さらに、圧電素子４０では、圧電体４１の第一主面４１ａは研磨面であることにより、第一主面４１ａと第一外部電極４２との密着性、及び第一外部電極４２と支持部材（中間部３２及び基部３０）との接着性が高く、これらの間で剥離が生じ難い。

第一主面４１ａの研磨面は、ブラスト処理により形成された研磨面である。ブラスト処理によれば、山谷が一層強調された研磨面を簡便に実現できる。また、山谷が一層強調される結果、第一主面４１ａ側における第一外部電極４２による圧電体４１の変位の阻害がより軽減される。これにより、圧電素子４０が、第二主面４１ｂ側が湾曲外側となるように撓むのが一層抑制される。このように圧電素子４０の撓み変形が一層抑制される結果、圧電素子４０の変位を適切に支持部材（中間部３２及び基部３０）に伝達させやすくなる。さらに、山谷が一層強調されるので、第一及び第二主面４１ａ，４１ｂの識別性を一層高めることができる。

圧電素子４０は、たとえば厚さ０．２ｍｍ以下としてもよい。圧電素子４０は、厚さが薄くなればなるほど剛性が低下し、撓みやすくなる。本実施形態によれば、圧電素子４０の厚さが０．２ｍｍ以下の場合でも、圧電素子４０の撓み変形を抑制することができる。

以上、本発明の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。

第一主面４１ａが研磨面であることに加え、たとえば、第二外部電極４３が第一外部電極４２よりも厚くてもよい。この場合、第二外部電極４３の剛性は、第一外部電極４２の剛性よりも高くなる。したがって、第二主面４１ｂ側では圧電体４１の変位に対する第二外部電極４３による阻害がより強くなる。この結果、圧電素子４０の撓み変形がより抑制されやすくなる。

また、第二外部電極４３の材料は、第一外部電極４２の材料よりも硬い材料であってもよい。この場合も、第二外部電極４３の剛性が第一外部電極４２の剛性よりも高くなる。したがって、第二主面４１ｂ側では圧電体４１の変位に対する第二外部電極４３による阻害がより強くなる。この結果、圧電素子４０の撓み変形がより抑制されやすくなる。

また、第二外部電極４３がスパッタリング法により形成された層を含むと共に、第一外部電極４２がスパッタリング法により形成された層を含まなくてもよい。スパッタリング法は、焼き付け法、電解めっき法、及び蒸着法等に比して、密着性が高い。したがって、スパッタリング法により形成された層を含む第二外部電極４３は、スパッタリング法により形成された層を含まない第一外部電極４２に比して、圧電体４１に作用する拘束力が大きくなる。したがって、第二主面４１ｂ側では圧電体４１の変位に対する第二外部電極４３による阻害がより強くなる。この結果、圧電素子４０の撓み変形がより抑制されやすくなる。

なお、上記のように第二外部電極４３の厚さが厚い場合、第二外部電極４３が硬い材料により構成される場合、及び第二外部電極４３がスパッタリング法により形成された層を含む場合にも、圧電素子４０の撓み変形を抑制し、その結果として圧電素子４０の変位量の向上を図ることができる。しかしながら、これらの場合、第二主面４１ｂ側で圧電体４１の変位に対する第二外部電極４３による阻害をより強くすることで、圧電素子４０の撓み変形を抑制している。このため、圧電素子４０の変位量が向上し難い。これに対して本実施形態では、第一主面４１ａを研磨面として、第一外部電極４２による圧電体４１の変位の阻害を軽減するので、圧電素子４０の変位量がより向上しやすい。

圧電素子４０は、圧電素子４０の長手方向での両端側それぞれにおいて、圧電体４１の端面４１ｃ，４１ｄ及び圧電素子４０における第一主面４１ａ側の外表面の２面において支持部材に支持されているが、支持部材への支持構造は、これに限られない。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支持部材に拘束されて支持されていればよい。したがって、圧電素子４０は、圧電素子４０における第一主面４１ａ側の外表面において少なくとも支持部材に支持されていればよく、これ以外に、圧電体４１の端面４１ｃ，４１ｄ、圧電素子４０における第二主面４１ｂ側の外表面、及び端面４１ｃと端面４１ｄとを接続すると共に、第一主面４１ａと第二主面４１ｂとを接続する圧電体４１の２つの側面のいずれかの面において支持部材に支持されていてもよい。

ヒンジ部材１４の中間部３２及び基部３０が支持部材として機能しているが、これに加えて、たとえばベースプレート１３の前端部２２、基部２０、及び連結部２４が支持部材として機能してもよい。

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。

１０…サスペンション、１１…ロードビーム、１２…マイクロアクチュエータ部、１３…ベースプレート、１４…ヒンジ部材、２５…アクチュエータベース、３０…基部、３２…中間部、４０…圧電素子、４１…圧電体、４１ａ…第一主面、４１ｂ…第二主面、４２…第一外部電極、４３…第二外部電極。

Claims (2)

1. 互いに対向する第一及び第二主面を有する圧電体と、前記第一主面上に形成された第一外部電極と、前記第二主面上に形成された第二外部電極と、を備える圧電素子と、
   前記圧電素子を支持する支持部材と、を備え、
   前記圧電素子は、前記第一主面側から前記圧電体に作用する拘束力が、前記第二主面側から前記圧電体に作用する拘束力より大きい状態で前記支持部材に拘束されて支持されており、
   前記第一主面は研磨面であり、前記第一外部電極は前記研磨面である前記第一主面に沿って前記第一主面上に形成され、
   前記第二主面は自然面であり、前記第二外部電極は前記自然面である前記第二主面に沿って前記第二主面上に形成され、
   前記研磨面では、前記自然面よりも表面積が大きい、
   圧電アクチュエータ。
2. 前記研磨面は、ブラスト処理により形成された梨地状の面である、
   請求項１に記載の圧電アクチュエータ。

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