JPH0153515B2 - - Google Patents
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- JPH0153515B2 JPH0153515B2 JP57141303A JP14130382A JPH0153515B2 JP H0153515 B2 JPH0153515 B2 JP H0153515B2 JP 57141303 A JP57141303 A JP 57141303A JP 14130382 A JP14130382 A JP 14130382A JP H0153515 B2 JPH0153515 B2 JP H0153515B2
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- JP
- Japan
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- piezoelectric
- point
- voltage
- kyuri
- bimorph
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- Expired
Links
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 9
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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
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
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- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 発明の分野
本発明は、高温下においても電気−機械特性の
劣化しない圧電バイモルフに関するものである。
劣化しない圧電バイモルフに関するものである。
(ロ) 従来技術とその問題点
圧電バイモルフは、一般に、ピツクアツプ、
VTRの磁気ヘツド制御の振動子やアクチユエー
タとして実用化されている。
VTRの磁気ヘツド制御の振動子やアクチユエー
タとして実用化されている。
そして、従来、この圧電バイモルフは、２枚の
同組成からなる圧電素子を中間電極板の両面に貼
り合わせ、電圧を両圧電素子に印加することによ
り、一方の圧電素子を伸長させ、他方を収縮させ
て電気的信号を機械的信号（変位）に変換させて
いる。
同組成からなる圧電素子を中間電極板の両面に貼
り合わせ、電圧を両圧電素子に印加することによ
り、一方の圧電素子を伸長させ、他方を収縮させ
て電気的信号を機械的信号（変位）に変換させて
いる。
ところで、前記変位δは、圧電素子の圧電定数
d31（ｍ／ｖ）に関係があり、圧電素子の長さｌ
（ｍ）、厚みｔ（ｍ）、印加電圧Ｖ（ｖ）との間には、
近似的に、 δ＝3l2・ｖ・d31／4t2（ｍ）なる関係がある。
d31（ｍ／ｖ）に関係があり、圧電素子の長さｌ
（ｍ）、厚みｔ（ｍ）、印加電圧Ｖ（ｖ）との間には、
近似的に、 δ＝3l2・ｖ・d31／4t2（ｍ）なる関係がある。
そして、圧電定数d31は圧電素子のキユーリ点
Tcに大きく関係がある。すなわち、圧電定数d31
を増大させるような組成のものは、キユーリ点
Tcが低下するという傾向がある。
Tcに大きく関係がある。すなわち、圧電定数d31
を増大させるような組成のものは、キユーリ点
Tcが低下するという傾向がある。
また、キユーリ点Tcが低い圧電素子からなる
圧電バイモルフに、常温よりも比較的高温条件下
で電圧を印加すると、分極処理方向とは逆方向に
電圧を印加した側の圧電素子が脱分極状態とな
り、その電気機械結合係数が分極処理方向と同一
方向に電圧を印加した他方の圧電素子に比較して
大きく劣化し、圧電定数d31の劣化、つまり、変
位量が劣化するという問題があつた。一方、キユ
ーリ点Tcが高い圧電素子を用いるものにおいて
は、前述のように圧電定数d31が小さく、十分な
変位を得ることができない。
圧電バイモルフに、常温よりも比較的高温条件下
で電圧を印加すると、分極処理方向とは逆方向に
電圧を印加した側の圧電素子が脱分極状態とな
り、その電気機械結合係数が分極処理方向と同一
方向に電圧を印加した他方の圧電素子に比較して
大きく劣化し、圧電定数d31の劣化、つまり、変
位量が劣化するという問題があつた。一方、キユ
ーリ点Tcが高い圧電素子を用いるものにおいて
は、前述のように圧電定数d31が小さく、十分な
変位を得ることができない。
このように、従来の圧電バイモルフでは、高温
条件下においては常に安定した変位が得られない
という欠点があつた。
条件下においては常に安定した変位が得られない
という欠点があつた。
(ハ) 発明の目的
本発明は、前記従来の欠点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、長時間
高温条件下で電圧印加を行なつても変位量の劣化
のない圧電バイモルフを提供するにある。
されたもので、その目的とするところは、長時間
高温条件下で電圧印加を行なつても変位量の劣化
のない圧電バイモルフを提供するにある。
(ニ) 実施例の説明
つぎに、本発明にかかる圧電バイモルフを一実
施例について説明する。
施例について説明する。
第１図において、１はチタン酸・ジルコン酸鉛
（Pb（TiZr）O3）系、Tc＝150℃の圧電セラミツ
ク素子、２は同じくチタン酸・ジルコン酸鉛系の
キユーリ点Tc＝350℃の圧電セラミツク素子で、
各々長さ40mm、巾10mm、厚さ0.17mmのものに、両
面にAg蒸着電極を付け、85℃のシリコン油中で
4kv／mm印加して30分の分極処理を行なつたもの
である。そして、この圧電セラミツク素子１，２
を、厚さ0.03mmの金属中間電極板３の両面に、変
性アクリレート系接着剤でその分極方向を同一に
して接着し、図示に示すように、キユーリ点Tc
の高い圧電セラミツク素子２には分極方向と逆方
向に電圧を印加し、他方の素子１には分極方向に
電圧を印加するようにしたものである。なお、図
中、矢印は分極軸方向を示す。
（Pb（TiZr）O3）系、Tc＝150℃の圧電セラミツ
ク素子、２は同じくチタン酸・ジルコン酸鉛系の
キユーリ点Tc＝350℃の圧電セラミツク素子で、
各々長さ40mm、巾10mm、厚さ0.17mmのものに、両
面にAg蒸着電極を付け、85℃のシリコン油中で
4kv／mm印加して30分の分極処理を行なつたもの
である。そして、この圧電セラミツク素子１，２
を、厚さ0.03mmの金属中間電極板３の両面に、変
性アクリレート系接着剤でその分極方向を同一に
して接着し、図示に示すように、キユーリ点Tc
の高い圧電セラミツク素子２には分極方向と逆方
向に電圧を印加し、他方の素子１には分極方向に
電圧を印加するようにしたものである。なお、図
中、矢印は分極軸方向を示す。
このようにすると、圧電セラミツク素子１はキ
ユーリ点Tcは低いが分極方向に電圧が印加され
るため、脱分極が生じにくく、また、圧電セラミ
ツク素子２はキユーリ点Tcが高いため、圧電セ
ラミツク素子１において変位量の劣化が起る高温
条件下においても電圧印加時に脱分極が生じにく
く、変位量の劣化を極力少なくすることができ
る。
ユーリ点Tcは低いが分極方向に電圧が印加され
るため、脱分極が生じにくく、また、圧電セラミ
ツク素子２はキユーリ点Tcが高いため、圧電セ
ラミツク素子１において変位量の劣化が起る高温
条件下においても電圧印加時に脱分極が生じにく
く、変位量の劣化を極力少なくすることができ
る。
前記圧電セラミツク素子１，２を使用した圧電
バイモルフＡと、従来同様、キユーリ点Tcの低
い圧電セラミツク素子１を２枚使用した圧電バイ
モルフＢの26.5V直流電圧を印加したときの高温
長時間特性（温度60℃恒温、時間1000時間）を測
定し、その変位量の変化を調べたところ第２図に
示す結果となつた。
バイモルフＡと、従来同様、キユーリ点Tcの低
い圧電セラミツク素子１を２枚使用した圧電バイ
モルフＢの26.5V直流電圧を印加したときの高温
長時間特性（温度60℃恒温、時間1000時間）を測
定し、その変位量の変化を調べたところ第２図に
示す結果となつた。
前記実施例においては、両圧電セラミツク素子
を金属中間電極板の両面に貼り合わせて強度を向
上させたが、直接貼り合わせてもよいことは勿論
である。
を金属中間電極板の両面に貼り合わせて強度を向
上させたが、直接貼り合わせてもよいことは勿論
である。
なお、キユーリ点Tcを変化させるには、圧電
素子の成分比率を変化させる方法と、添加物を添
加してその添加mol％だけキユーリ点Tcを高く
する方法がある。この場合、添加物はキユーリ点
Tcの高い圧電特性を減少させないようなもので
ある。
素子の成分比率を変化させる方法と、添加物を添
加してその添加mol％だけキユーリ点Tcを高く
する方法がある。この場合、添加物はキユーリ点
Tcの高い圧電特性を減少させないようなもので
ある。
(ホ) 発明の構成と効果
以上の説明で明らかなように、本発明にかかる
圧電バイモルフによれば、キユーリ点の異なる二
種類の圧電素子を貼り合わせるという簡単な構成
で、高温条件下においても熱的経時変化が少な
く、電気−機械特性が従来のものに比べて劣化が
少なく安定で、信頼性に優れているため、実用的
価値の大なる圧電バイモルフを得ることができ
る。
圧電バイモルフによれば、キユーリ点の異なる二
種類の圧電素子を貼り合わせるという簡単な構成
で、高温条件下においても熱的経時変化が少な
く、電気−機械特性が従来のものに比べて劣化が
少なく安定で、信頼性に優れているため、実用的
価値の大なる圧電バイモルフを得ることができ
る。
第１図は本発明にかかる圧電バイモルフの断面
図で、第２図は本発明と従来の圧電バイモルフの
一定電圧印加時における高温長時間特性図であ
る。 １……低キユーリ点の圧電素子、２……高キユ
ーリ点の圧電素子、３……中間電極板、Ａ……圧
電バイモルフ。
図で、第２図は本発明と従来の圧電バイモルフの
一定電圧印加時における高温長時間特性図であ
る。 １……低キユーリ点の圧電素子、２……高キユ
ーリ点の圧電素子、３……中間電極板、Ａ……圧
電バイモルフ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ キユーリ点の異なる二種類の圧電素子を貼り
合わせたことを特徴とする圧電バイモルフ。 ２ 前記二種類の圧電素子を中間電極板の両面に
貼り合わせたことを特徴とする前記特許請求の範
囲第１項に記載の圧電バイモルフ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141303A JPS5931078A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 圧電バイモルフ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141303A JPS5931078A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 圧電バイモルフ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5931078A JPS5931078A (ja) | 1984-02-18 |
| JPH0153515B2 true JPH0153515B2 (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=15288746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57141303A Granted JPS5931078A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 圧電バイモルフ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931078A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6236884A (ja) * | 1985-08-10 | 1987-02-17 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 電歪積層体 |
| JPS63197386A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電アクチユエ−タ |
| JPH0744030Y2 (ja) * | 1987-03-10 | 1995-10-09 | 東陶機器株式会社 | モノモルフ型アクチュエ−タ− |
| JPS63237044A (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 | Minolta Camera Co Ltd | 電歪シヤツタ−駆動装置 |
| EP3041059B1 (en) * | 2014-12-31 | 2019-09-11 | LG Display Co., Ltd. | Multilayer actuator and display device comprising the same |
| CN108666415B (zh) * | 2018-05-21 | 2021-08-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种聚合物基压电双晶片的制备方法及应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772498A (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-06 | Sharp Corp | Bimorph type electrostrictive vibrator |
| JPS58139329A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | Hitachi Ltd | 磁気ヘツド駆動用素子 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721272Y2 (ja) * | 1972-07-31 | 1982-05-08 |
-
1982
- 1982-08-13 JP JP57141303A patent/JPS5931078A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772498A (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-06 | Sharp Corp | Bimorph type electrostrictive vibrator |
| JPS58139329A (ja) * | 1982-02-15 | 1983-08-18 | Hitachi Ltd | 磁気ヘツド駆動用素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5931078A (ja) | 1984-02-18 |
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