JPH02240976A - 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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- JPH02240976A JPH02240976A JP1060800A JP6080089A JPH02240976A JP H02240976 A JPH02240976 A JP H02240976A JP 1060800 A JP1060800 A JP 1060800A JP 6080089 A JP6080089 A JP 6080089A JP H02240976 A JPH02240976 A JP H02240976A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric actuator
- laminated type
- type piezoelectric
- laminated piezoelectric
- petroleum wax
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は電気的エネルギーを受けると該電気的エネルギ
ーに比例マ゛る変位や力の機械的エネルギに変換する圧
電素子に関し、特に圧電素子を積層させた積層型圧電ア
クチュエータに関する。
ーに比例マ゛る変位や力の機械的エネルギに変換する圧
電素子に関し、特に圧電素子を積層させた積層型圧電ア
クチュエータに関する。
［従来の技術］
従来、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、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使用されていたが、近年、位
置決め精度、応答速度、消費電力等から前記電磁式アク
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
使用されつつある。
ュエータとして、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使用されていたが、近年、位
置決め精度、応答速度、消費電力等から前記電磁式アク
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
使用されつつある。
積層型圧電アクチュエータは、圧電セラミックス板と内
部電極板とを交互に積層して、セラミックス積層体を成
している。
部電極板とを交互に積層して、セラミックス積層体を成
している。
前記積層型圧電アクチュエータでは、その変位方向と直
交する圧電セラミックス板の断面積と内部電極板の断面
積とを一致させる構成にすることにより、集中応力を無
くすことが可能であり、また、製造技術の進歩により、
発生する歪み量を大きくさせることが可能となっている
。
交する圧電セラミックス板の断面積と内部電極板の断面
積とを一致させる構成にすることにより、集中応力を無
くすことが可能であり、また、製造技術の進歩により、
発生する歪み量を大きくさせることが可能となっている
。
第２図を参照すると、従来の積層型圧電アクチュエータ
２は、その側面に、互いに対向する一対の内部電極１２
及び１２−の縁部が露出した構造となっている。なお、
第２図において、１３はガラス絶縁部、 １４は外部電
極、１５はリード線である。この積層型圧電アクチュエ
ータ２では上述のように、その側面から内部電極１２及
び１２−が露出しているので、他装置との電気的絶縁を
確保するためには、前記側面に絶縁物を形成しなければ
ならない。このため、前記側面を有機系樹脂層（図示せ
ず）で外装することが一般に行われている。
２は、その側面に、互いに対向する一対の内部電極１２
及び１２−の縁部が露出した構造となっている。なお、
第２図において、１３はガラス絶縁部、 １４は外部電
極、１５はリード線である。この積層型圧電アクチュエ
ータ２では上述のように、その側面から内部電極１２及
び１２−が露出しているので、他装置との電気的絶縁を
確保するためには、前記側面に絶縁物を形成しなければ
ならない。このため、前記側面を有機系樹脂層（図示せ
ず）で外装することが一般に行われている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、積層型圧電アクチュエータの側面を有機
系樹脂層で外装しても、水分の浸入、透過を防止するこ
とは困難である。
系樹脂層で外装しても、水分の浸入、透過を防止するこ
とは困難である。
しかも、積層型圧電アクチュエータを高湿度環境下で長
時間使用すると、一対の内部電極１２及び１２″間の絶
縁抵抗が低下し、甚だしくは、ショートに至る。
時間使用すると、一対の内部電極１２及び１２″間の絶
縁抵抗が低下し、甚だしくは、ショートに至る。
そこで、本発明の技術的課題は、水分の浸入、透過を防
止し、しかも高湿度環境下で長時間使用しても、内部電
極間の絶縁抵抗の低下を生じない積層型圧電アクチュエ
ータを提供することである。
止し、しかも高湿度環境下で長時間使用しても、内部電
極間の絶縁抵抗の低下を生じない積層型圧電アクチュエ
ータを提供することである。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば、圧電性セラミックス部と該圧電性セラ
ミックス部中に互いに実質的に平行に配置された少なく
とも一対の内部電極とを有する積層型圧電アクチュエー
タであって、前記一対の内部電極は前記接層型圧電アク
チュエータの側面から外部に露出した縁部を有している
前記積層型圧電アクチュエータにおいて、 前記積層型圧電アクチュエータの少なくとも前記側面に
形成された石油ワックス層を有す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。
ミックス部中に互いに実質的に平行に配置された少なく
とも一対の内部電極とを有する積層型圧電アクチュエー
タであって、前記一対の内部電極は前記接層型圧電アク
チュエータの側面から外部に露出した縁部を有している
前記積層型圧電アクチュエータにおいて、 前記積層型圧電アクチュエータの少なくとも前記側面に
形成された石油ワックス層を有す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。
［作用］
従来の積層型圧電アクチュエータ２の高湿度環境下での
連続使用時の一対の内部電極間の絶縁抵抗の低下の原因
は、水分が前記有機系樹脂層を透過し、前記内部電極に
付着して、前記内部電極内に含まれる銀のイオン化を促
進することによると推定される。
連続使用時の一対の内部電極間の絶縁抵抗の低下の原因
は、水分が前記有機系樹脂層を透過し、前記内部電極に
付着して、前記内部電極内に含まれる銀のイオン化を促
進することによると推定される。
表面露出内部電極プラス側：
Ａｇ→Ａｇ” ＋ｅ
表面露出内部電極マイナス側：
Ａｇ” ＋ｅ→Ａｇ
即ち、上記反応が進行し、マイナス側の表面露出内部電
極の表面に銀が樹枝状に成長し、表面露出内部電極プラ
ス側とマイナス側との電極間の実質的な距離が短くなり
、一対の内部電極間の絶縁抵抗が低下する。その結果、
外部電極１５間の絶縁抵抗が低下する。石油ワックス層
は前記内部電極への水分の付岩を防止し、銀のイオン化
を防止する。
極の表面に銀が樹枝状に成長し、表面露出内部電極プラ
ス側とマイナス側との電極間の実質的な距離が短くなり
、一対の内部電極間の絶縁抵抗が低下する。その結果、
外部電極１５間の絶縁抵抗が低下する。石油ワックス層
は前記内部電極への水分の付岩を防止し、銀のイオン化
を防止する。
［実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図に示すように、本発明に係る積層中圧電アクチュ
エータ１は、Ｐｂ （（Ｎｉ−Ｎｂ））Ｔｉ−Ｚｒ）
０３系圧電セラミツクス１１を出発原料として、厚膜積
層法により断面５Ｘ５ｍｍ、長さ１８ｍｍの寸法の積層
型圧電アクチュエータである。内部電極１２の材料は、
銀−パラジウム合金を用い、内部電極１２及び１２”間
の間隔は１１５μｍ。
エータ１は、Ｐｂ （（Ｎｉ−Ｎｂ））Ｔｉ−Ｚｒ）
０３系圧電セラミツクス１１を出発原料として、厚膜積
層法により断面５Ｘ５ｍｍ、長さ１８ｍｍの寸法の積層
型圧電アクチュエータである。内部電極１２の材料は、
銀−パラジウム合金を用い、内部電極１２及び１２”間
の間隔は１１５μｍ。
内部電極積層数は、１５０である。外部電極１４は、銀
ペーストを焼き付けで形成しである。次に、この積層型
圧電アクチュエータ１の四周面を第１表に示す有機系樹
脂層２５で被膜し、しかる後に、この有機系樹脂表面を
第１表に示す石油ワックス層２０で被膜した。使用した
石油ワックス２Ｇは、パラフィンワックス、マイクロク
リスタンワックスであり、夫々Ｊ Ｉ Ｓ−に−２２３
５規格の１５５ Ｐ、 １８０Ｍ枝に相当する。
ペーストを焼き付けで形成しである。次に、この積層型
圧電アクチュエータ１の四周面を第１表に示す有機系樹
脂層２５で被膜し、しかる後に、この有機系樹脂表面を
第１表に示す石油ワックス層２０で被膜した。使用した
石油ワックス２Ｇは、パラフィンワックス、マイクロク
リスタンワックスであり、夫々Ｊ Ｉ Ｓ−に−２２３
５規格の１５５ Ｐ、 １８０Ｍ枝に相当する。
以下爺日
第１表
以下弦日
第１表を参照して、Ｎ ｏ １０１とＮ ｏ １０２は
、従来の積層型圧電アクチュエータ２であって、積層型
圧電アクチュエータ２の側面には有機系樹脂層２５のみ
被膜している。
、従来の積層型圧電アクチュエータ２であって、積層型
圧電アクチュエータ２の側面には有機系樹脂層２５のみ
被膜している。
Ｎ ｏ １０Ｂ乃至Ｎ ｏ １１１は、本発明の積層型
圧電アクチュエータ１であって、積層型圧電アクチュエ
ータ１の側面を有機系樹脂層２５及び石油ワックス２Ｂ
で被膜している。この積層型圧電アクチュエータ１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。エージングに洪した試料数
は、各実施例５０個であり、その各実施例の外部電極１
４間の絶縁抵抗が１桁以上低下した場合を不良とみなし
、エージング５００時間後の不良発生率を従来形（Ｎ
ｏ １０１％Ｎ０１０２）と本発明のもの（Ｎ ｏ １
０３乃至Ｎｏ１ｌ１）とで比較すると、本発明のものの
不良発生率は、従来形に比ベロ／ １００以下となるこ
とが確認された。
圧電アクチュエータ１であって、積層型圧電アクチュエ
ータ１の側面を有機系樹脂層２５及び石油ワックス２Ｂ
で被膜している。この積層型圧電アクチュエータ１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。エージングに洪した試料数
は、各実施例５０個であり、その各実施例の外部電極１
４間の絶縁抵抗が１桁以上低下した場合を不良とみなし
、エージング５００時間後の不良発生率を従来形（Ｎ
ｏ １０１％Ｎ０１０２）と本発明のもの（Ｎ ｏ １
０３乃至Ｎｏ１ｌ１）とで比較すると、本発明のものの
不良発生率は、従来形に比ベロ／ １００以下となるこ
とが確認された。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によると、高湿度環境下で
、長時間使用しても、内部電極間の絶縁抵抗の低下が生
じない高信頼性の積層型圧電アクチュエータを提供でき
るという効果がある。
、長時間使用しても、内部電極間の絶縁抵抗の低下が生
じない高信頼性の積層型圧電アクチュエータを提供でき
るという効果がある。
第１図（ａ）は本発明の一実施例による積層型圧電アク
チュエータの断面図、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）の
積層型圧電アクチュエータのＡ−へ゛断面図、第２図は
従来の積層型圧電アクチュエータの斜視図である。 １・・・本発明の一実梅例による積層型圧電アクチュエ
ータ、２・・・従来の積層型圧電アクチエエータ、１１
・・・圧電セラミックス、 １２及び１２−・・・内部
電極、１３・・・ガラス絶縁部、１４・・・外部電極、
１５・・・リード線、２５・・・有機系樹脂層、２Ｂ・
・・石油ワックス。
チュエータの断面図、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）の
積層型圧電アクチュエータのＡ−へ゛断面図、第２図は
従来の積層型圧電アクチュエータの斜視図である。 １・・・本発明の一実梅例による積層型圧電アクチュエ
ータ、２・・・従来の積層型圧電アクチエエータ、１１
・・・圧電セラミックス、 １２及び１２−・・・内部
電極、１３・・・ガラス絶縁部、１４・・・外部電極、
１５・・・リード線、２５・・・有機系樹脂層、２Ｂ・
・・石油ワックス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）圧電性セラミックス部と該圧電性セラミックス部中
に互いに実質的に平行に配置された少なくとも一対の内
部電極とを有する積層型圧電アクチュエータであって、
前記一対の内部電極は前記積層型圧電アクチュエータの
側面から外部に露出した縁部を有している前記積層型圧
電アクチュエータにおいて、 前記積層型圧電アクチュエータの少なくとも前記側面に
形成された石油ワックス層を有す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 |
|---|---|---|---|
| JP1060800A JPH07112079B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 積層型圧電アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1060800A JPH07112079B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 積層型圧電アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02240976A true JPH02240976A (ja) | 1990-09-25 |
| JPH07112079B2 JPH07112079B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=13152761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1060800A Expired - Fee Related JPH07112079B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 積層型圧電アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112079B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7023036B2 (en) | 2001-10-02 | 2006-04-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ferroelectric element and actuator using the same, and ink jet head and ink jet recording device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57196411A (en) * | 1981-05-28 | 1982-12-02 | Fujikura Ltd | Mixture for waterproof cable |
| JPS6288382A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-22 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP1060800A patent/JPH07112079B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57196411A (en) * | 1981-05-28 | 1982-12-02 | Fujikura Ltd | Mixture for waterproof cable |
| JPS6288382A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-22 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7023036B2 (en) | 2001-10-02 | 2006-04-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ferroelectric element and actuator using the same, and ink jet head and ink jet recording device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07112079B2 (ja) | 1995-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |