JPH02122679A - 積層型圧電アクチュエータ - Google Patents
積層型圧電アクチュエータInfo
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- JPH02122679A JPH02122679A JP63274588A JP27458888A JPH02122679A JP H02122679 A JPH02122679 A JP H02122679A JP 63274588 A JP63274588 A JP 63274588A JP 27458888 A JP27458888 A JP 27458888A JP H02122679 A JPH02122679 A JP H02122679A
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Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電気的人力エネルギーを変位や力の機械エネ
ルギーに変換する積層型圧電アクチュエータに係りさら
に詳細には、湿度の高い環境下においても使用可能とす
る積層型圧電アクチュエータに関するものである。
ルギーに変換する積層型圧電アクチュエータに係りさら
に詳細には、湿度の高い環境下においても使用可能とす
る積層型圧電アクチュエータに関するものである。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕精密位
置決め装置や精密Ｘ−Ｙテーブルのアクチュエータとし
て、従来、ボイスコイルモータやパルスモータ等の電磁
式アクチュエータが用いられているが、近年、位置決め
精度、応答速度、消費電力等から電磁式アクチュエータ
より優れている積層型圧電アクチュエータが用いられつ
つある。
置決め装置や精密Ｘ−Ｙテーブルのアクチュエータとし
て、従来、ボイスコイルモータやパルスモータ等の電磁
式アクチュエータが用いられているが、近年、位置決め
精度、応答速度、消費電力等から電磁式アクチュエータ
より優れている積層型圧電アクチュエータが用いられつ
つある。
積層型圧電アクチュエータは、圧電活性セラミックス断
面と内部電極面積を一致させる様に構成することにより
、応力集中がなく、製造方法の進歩により発生歪を大き
くする事が可能となっている。この積層型圧電アクチュ
エータの構造を第２図に示す。
面と内部電極面積を一致させる様に構成することにより
、応力集中がなく、製造方法の進歩により発生歪を大き
くする事が可能となっている。この積層型圧電アクチュ
エータの構造を第２図に示す。
第２図に示すように、積層型圧電アクチュエータの側面
は対向内部電極１２が表面に露出した構造となっており
、従って、積層型圧電アクチュエータの電気的絶縁を確
保する為、側面を樹脂外装するのが一般的である。
は対向内部電極１２が表面に露出した構造となっており
、従って、積層型圧電アクチュエータの電気的絶縁を確
保する為、側面を樹脂外装するのが一般的である。
しかしこの樹脂外装は、水分の浸入、透過を防止する事
は困難であり、積層型圧電アクチュエータを高湿度の環
境下で長時間すると、絶縁抵抗が低下し、著だしくは、
ショートに至るという欠点がある。
は困難であり、積層型圧電アクチュエータを高湿度の環
境下で長時間すると、絶縁抵抗が低下し、著だしくは、
ショートに至るという欠点がある。
そこで、本発明の技術的課題は、前記欠点を解決するた
めになされたもので、高湿度環境下でも使用可能な積層
型圧電アクチュエータの提供することにある。
めになされたもので、高湿度環境下でも使用可能な積層
型圧電アクチュエータの提供することにある。
本発明によれば、互いに対向電極を構成する複数の内部
電極を有する圧電活性セラミックス積層体の該内部電極
が表面に露出した複数の面のうち所定の面に外部電極を
形成してなる積層型圧電アクチュエータにおいて、上記
内部電極が露出した面のうち上記外部電極を形成した覆
面以外の露出面に、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化シリコ
ン、炭化シリコンのうち少なくとも１種よりなる薄板を
接むし、該薄板及び該外部電極を含む圧電セラミックス
積層体の外側を有機塗料で被覆してなることを特徴とす
る積層型圧電アクチュエータが得られる。
電極を有する圧電活性セラミックス積層体の該内部電極
が表面に露出した複数の面のうち所定の面に外部電極を
形成してなる積層型圧電アクチュエータにおいて、上記
内部電極が露出した面のうち上記外部電極を形成した覆
面以外の露出面に、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化シリコ
ン、炭化シリコンのうち少なくとも１種よりなる薄板を
接むし、該薄板及び該外部電極を含む圧電セラミックス
積層体の外側を有機塗料で被覆してなることを特徴とす
る積層型圧電アクチュエータが得られる。
有機物系の樹脂で水分の浸入や透過を防止する事は、実
質的に困難であるため、本発明では、酸化アルミニウム
、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、窒化アルミニ
ウム、窒化シリコン、炭化シリコンのうち少なくとも一
種類の無機物材料を用いて、水分の浸入や透過を防止す
る事を特徴としている。該無機物材料は、水分の透過を
防止する程に充分な緻密性、材料自体の高絶縁抵抗、工
業的製造の難易性、及びコスト等を配慮して選んだ材料
である。
質的に困難であるため、本発明では、酸化アルミニウム
、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、窒化アルミニ
ウム、窒化シリコン、炭化シリコンのうち少なくとも一
種類の無機物材料を用いて、水分の浸入や透過を防止す
る事を特徴としている。該無機物材料は、水分の透過を
防止する程に充分な緻密性、材料自体の高絶縁抵抗、工
業的製造の難易性、及びコスト等を配慮して選んだ材料
である。
以下本発明の実施例について第１図を用いて説明する。
第１図において、Ｐｂ ｆ（Ｎｉ−Ｎｂ）。
Ｔ ｒ−Ｚ ｒｌ Ｏ３系圧電活性セラミックス１を出
発原料として、厚膜積層法により、断面が５×５ａｍ、
長さが１８醜■の寸法の積層型圧電アクチュエータを試
作した。内部電極２の材料は銀パラジウムを用い、内部
電極２の間隔は１１５μｍＳ電極層数は１５０層である
。次にこの積層型圧電アクチュエータの外部電極形成面
以外の内部電極２露出面に、厚み０．１−膳の酸化ジル
コニウム薄板３を接着し、電極形成面にガラス絶縁物波
ｒ！ｉ４を対向する面に交互に施し、更に外部電極５を
形成した。この外部電極５はリード６と接合した。しか
る後に、エポキシ樹脂で、外側にコーティングを施した
。
発原料として、厚膜積層法により、断面が５×５ａｍ、
長さが１８醜■の寸法の積層型圧電アクチュエータを試
作した。内部電極２の材料は銀パラジウムを用い、内部
電極２の間隔は１１５μｍＳ電極層数は１５０層である
。次にこの積層型圧電アクチュエータの外部電極形成面
以外の内部電極２露出面に、厚み０．１−膳の酸化ジル
コニウム薄板３を接着し、電極形成面にガラス絶縁物波
ｒ！ｉ４を対向する面に交互に施し、更に外部電極５を
形成した。この外部電極５はリード６と接合した。しか
る後に、エポキシ樹脂で、外側にコーティングを施した
。
試作した積層型圧電アクチユエータの高湿度環境下での
信頼性を調べるために、温度５０℃、相対湿度９５％の
雰囲気中で直流電圧１００ｖを連続印加するエージング
を実施した。比較の従来構造の積層型圧電アクチュエー
タを同時にエージングした結果を第１表に示す。試験に
供した試料数は、それぞれ１００個であり、また、絶縁
抵抗が１桁以上低下した場合、不良とみなし、不良発生
割合は、エージング時間による累積不良率で表わした。
信頼性を調べるために、温度５０℃、相対湿度９５％の
雰囲気中で直流電圧１００ｖを連続印加するエージング
を実施した。比較の従来構造の積層型圧電アクチュエー
タを同時にエージングした結果を第１表に示す。試験に
供した試料数は、それぞれ１００個であり、また、絶縁
抵抗が１桁以上低下した場合、不良とみなし、不良発生
割合は、エージング時間による累積不良率で表わした。
以 下 余 白
第１表より明らかなように、従来構造の積層型圧電アク
チュエータでは、時間経過に伴ない水分の浸入により絶
縁抵抗が低下し、５００時間で全数不良となるが、本発
明の実施例に係る積層型圧電アクチュエータでは、２４
０時間で３％、５００時間で８％の不良であり、従来構
造に比べ、耐湿性能が格段に優れている事がわかる。
チュエータでは、時間経過に伴ない水分の浸入により絶
縁抵抗が低下し、５００時間で全数不良となるが、本発
明の実施例に係る積層型圧電アクチュエータでは、２４
０時間で３％、５００時間で８％の不良であり、従来構
造に比べ、耐湿性能が格段に優れている事がわかる。
尚、本実施例では、酸化ジルコニウム薄板を用いて説明
したが、同様の緻密性、絶縁抵抗を有する酸化アルミニ
ウム、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化シリ
コン、及び炭化シリコン等を用いても本実施例と同様の
効果が得られる事は容易に理解することができる。
したが、同様の緻密性、絶縁抵抗を有する酸化アルミニ
ウム、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化シリ
コン、及び炭化シリコン等を用いても本実施例と同様の
効果が得られる事は容易に理解することができる。
以上詳細に説明したように、本発明の構造の積層型圧電
アクチュエータは、高湿度環境下でも、長時間稼動可能
であり、より高信頼性の積層型圧電アクチュエータの提
供が可能となり、応用分野の拡大がはかれる。
アクチュエータは、高湿度環境下でも、長時間稼動可能
であり、より高信頼性の積層型圧電アクチュエータの提
供が可能となり、応用分野の拡大がはかれる。
以下余白
第１図は本発明の実施例に係る積層型圧電アクチュエー
タの構造を示す斜視図、第２図は従来例に係る積層型圧
電アクチュエータの構造を示す斜視図である。 図中、１は圧電活性セラミックス、２は内部電極、３は
酸化ジルコニウム薄板、４はガラス絶縁物、５は外部電
極、６はリード線、１１は圧電活性セラミックス、１２
は内部電極、１３はガラス絶縁物、１４は外部電極、１
６はリード線をそれぞれ示す。
タの構造を示す斜視図、第２図は従来例に係る積層型圧
電アクチュエータの構造を示す斜視図である。 図中、１は圧電活性セラミックス、２は内部電極、３は
酸化ジルコニウム薄板、４はガラス絶縁物、５は外部電
極、６はリード線、１１は圧電活性セラミックス、１２
は内部電極、１３はガラス絶縁物、１４は外部電極、１
６はリード線をそれぞれ示す。
Claims (1)
- １．互いに対向電極を構成する複数の内部電極を有する
圧電活性セラミックス積層体の、該内部電極が表面に露
出した複数の面のうち所定の面に外部電極を形成してな
る積層型圧電アクチュエータにおいて、 上記内部電極が露出した面のうち上記外部電極を形成し
た面以外の露出面に、酸化アルミニウム、酸化ジルコニ
ウム、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化シリ
コン、炭化シリコンのうち少くとも１種よりなる薄板を
接着し、該薄板及び該外部電極を含む圧電活性セラミッ
クス積層体の外側を有機塗料で被覆してなることを特徴
とする積層型圧電アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274588A JP2711870B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 積層型圧電アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274588A JP2711870B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 積層型圧電アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02122679A true JPH02122679A (ja) | 1990-05-10 |
| JP2711870B2 JP2711870B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=17543833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274588A Expired - Lifetime JP2711870B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 積層型圧電アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2711870B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004098894A1 (ja) * | 2003-05-06 | 2004-11-18 | Seiko Epson Corporation | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
| US7618130B2 (en) | 2003-05-06 | 2009-11-17 | Seiko Epson Corporation | Liquid jet head and liquid jet apparatus |
-
1988
- 1988-11-01 JP JP63274588A patent/JP2711870B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004098894A1 (ja) * | 2003-05-06 | 2004-11-18 | Seiko Epson Corporation | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
| US7618130B2 (en) | 2003-05-06 | 2009-11-17 | Seiko Epson Corporation | Liquid jet head and liquid jet apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2711870B2 (ja) | 1998-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091031 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091031 Year of fee payment: 12 |