JPH03214782A - 電歪効果素子組立体 - Google Patents
電歪効果素子組立体Info
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- JPH03214782A JPH03214782A JP2009670A JP967090A JPH03214782A JP H03214782 A JPH03214782 A JP H03214782A JP 2009670 A JP2009670 A JP 2009670A JP 967090 A JP967090 A JP 967090A JP H03214782 A JPH03214782 A JP H03214782A
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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〕
本発明は電歪効果素子組立体に関し、特に圧電アクチュ
エー夕に用いられる電歪効果素子の構造に関する。
エー夕に用いられる電歪効果素子の構造に関する。
最近光または磁気ディスクヘッド、各種光学装置、精密
工作機械等の精密位置決め装置、その他機械的駆動素子
として圧電アクチュエー夕が極めて有望視されてきてい
る。
工作機械等の精密位置決め装置、その他機械的駆動素子
として圧電アクチュエー夕が極めて有望視されてきてい
る。
しかしながら、圧電効果による機械的変位は本質的に極
めて小さいのでアクチュエー夕の駆動源となるべき電歪
効果素子は、圧電セラミック部材と内部電極導体とを超
多重に積層して圧電の縦効果を高めた構造のものが通常
用いられている。すなわちこの電歪効果素子はペロブス
カイト結晶構造をもつ多成分固溶体セラミック粉末に有
機バインダーを混合してグリーンシ一ト化し、その上に
銀電極導体層をペースト状に塗布した後、数十層に積層
して焼結したものである。積層体の側面には銀電極導体
層の端部が全層露出しており、くし歯形内部電極を形成
するために、銀電極導体層の端部を一方の側面において
一層おきに絶縁処理し他方の側面においては絶縁層が形
成されなかった銀電極導体層の端部を絶縁処理する。こ
こではガラス絶縁膜を形成する。そして銀電極導体層を
一層おきに交互に接続して二つの櫛歯形内部電極を形成
し、外部から１００Ｖ程度の直流電圧を与えると約８μ
ｍの静的変位を容易に発生する。
めて小さいのでアクチュエー夕の駆動源となるべき電歪
効果素子は、圧電セラミック部材と内部電極導体とを超
多重に積層して圧電の縦効果を高めた構造のものが通常
用いられている。すなわちこの電歪効果素子はペロブス
カイト結晶構造をもつ多成分固溶体セラミック粉末に有
機バインダーを混合してグリーンシ一ト化し、その上に
銀電極導体層をペースト状に塗布した後、数十層に積層
して焼結したものである。積層体の側面には銀電極導体
層の端部が全層露出しており、くし歯形内部電極を形成
するために、銀電極導体層の端部を一方の側面において
一層おきに絶縁処理し他方の側面においては絶縁層が形
成されなかった銀電極導体層の端部を絶縁処理する。こ
こではガラス絶縁膜を形成する。そして銀電極導体層を
一層おきに交互に接続して二つの櫛歯形内部電極を形成
し、外部から１００Ｖ程度の直流電圧を与えると約８μ
ｍの静的変位を容易に発生する。
したがって『てこ装置』との併用によって、本質的に極
めて小さい逆圧電効果の機械的変位の問題は一応解決さ
れている。
めて小さい逆圧電効果の機械的変位の問題は一応解決さ
れている。
しかしこの積層体から成る電歪効果素子は内部電極を形
成する金属に銀が使用されているので湿性雰囲気内にお
いてマイグレーションを生じ圧電セラミック部材の側面
を著しく汚染する。すなわち銀糸電極導体層の端部は積
層体の側面にすべて露出しているのでマイグレーション
を生じ易く、汚染された圧電セラミック部材の側面はそ
の絶縁特性を急激に低下せしめる。
成する金属に銀が使用されているので湿性雰囲気内にお
いてマイグレーションを生じ圧電セラミック部材の側面
を著しく汚染する。すなわち銀糸電極導体層の端部は積
層体の側面にすべて露出しているのでマイグレーション
を生じ易く、汚染された圧電セラミック部材の側面はそ
の絶縁特性を急激に低下せしめる。
そこで発明者らは特開昭６３−５６３５６号に開示して
いるように金属ケース等を用いて密封処理により湿気の
進入を防止することにより信頼性を向上する事を提案し
ている。
いるように金属ケース等を用いて密封処理により湿気の
進入を防止することにより信頼性を向上する事を提案し
ている。
第３図にその電歪効果素子組立体の縦断面図を示す。１
は上述した電歪効果素子であり、リード線２を外部電極
導体に半田すけで接続し、側面だけを樹脂で被覆してあ
る。
は上述した電歪効果素子であり、リード線２を外部電極
導体に半田すけで接続し、側面だけを樹脂で被覆してあ
る。
ガラス端子からなるリード端子３が２個取り付けられて
いる断面この字形で円形のステンレスから成る金属部材
（下部）２の内側底面に電歪効果素子１が植立するよう
に接着剤で固定する。
いる断面この字形で円形のステンレスから成る金属部材
（下部）２の内側底面に電歪効果素子１が植立するよう
に接着剤で固定する。
次に、電歪効果素子１のリード線４と金属部材２に取り
付けられているリード端子３の内側の一端とを半田すけ
で接続する。
付けられているリード端子３の内側の一端とを半田すけ
で接続する。
次に、内径が電歪効果素子１の外径寸法より大きくかつ
金属部材２，６の内径と同一である資材がステンレスの
ベローズ５を電歪効果素子１を包むように上方から取り
付け、さらに電歪効果素子１の上部にもう一つの金属部
材（上方）６をかぶせ接着剤で電歪効果素子１の上端面
に固定する。
金属部材２，６の内径と同一である資材がステンレスの
ベローズ５を電歪効果素子１を包むように上方から取り
付け、さらに電歪効果素子１の上部にもう一つの金属部
材（上方）６をかぶせ接着剤で電歪効果素子１の上端面
に固定する。
次にベローズ５の両端を上下の金属部材６，２に全周に
わたりエレクトリックアーク溶接で溶接し密封を完了さ
せる。
わたりエレクトリックアーク溶接で溶接し密封を完了さ
せる。
上述した従来の電歪効果素子組立体ではベローズ５の伸
縮方向のバネ定数が電歪効果素子の圧縮抗力の十分の一
以下が望ましいので極力板厚の薄いベローズになってし
まう。
縮方向のバネ定数が電歪効果素子の圧縮抗力の十分の一
以下が望ましいので極力板厚の薄いベローズになってし
まう。
そこで電歪効果素子組立体を振動させた場合、ベローズ
５が振動し易くかつ剛性が低いために音が出やすいとい
う欠点がある。
５が振動し易くかつ剛性が低いために音が出やすいとい
う欠点がある。
本発明の目的は、ベローズが発生する騒音を大幅に低減
した電歪効果素子組立体を提供することにある。
した電歪効果素子組立体を提供することにある。
本発明の電歪効果素子組立体は圧電セラミック部材と内
部電極導体層とを交互に積層した積層体と、その積層体
の一方の端部に固着されたその積層体の外部電極導体と
リード線により接続された一対のリード端子を有する金
属部材と、前記積層体の他方の端部に固着された他の金
属部材と、前一５ 記積層体の両端にそれぞれ固定された金属部材に、その
両端を固着することによりその積層体の側面を覆った筒
状のベローズとを有する電歪効果素子組立体において、
前記ベローズの側面がゴムによって覆われたことを特徴
としている。
部電極導体層とを交互に積層した積層体と、その積層体
の一方の端部に固着されたその積層体の外部電極導体と
リード線により接続された一対のリード端子を有する金
属部材と、前記積層体の他方の端部に固着された他の金
属部材と、前一５ 記積層体の両端にそれぞれ固定された金属部材に、その
両端を固着することによりその積層体の側面を覆った筒
状のベローズとを有する電歪効果素子組立体において、
前記ベローズの側面がゴムによって覆われたことを特徴
としている。
次に、本発明について図面を参照して説明する。第１図
は本発明の一実施例を示す縦断面図である。実施例で用
いる電歪効果素子組立体は従来図で述べたようにべ口ブ
ス力イト結晶構造をもつ多成分固溶体セラミック粉末に
有機バインダーを混合してグリーンシ一ト化し、その上
に銀電極導体層をペースト状に塗布した後、数十層に積
層して焼結したものである。積層体の側面には銀電極導
体層の端部が全層露出しており、くし歯形内部電極を形
成するために、銀電極導体層の端部を一方の側面におい
て一層おきに絶縁処理し他方の側面においては絶縁層が
形成されなかった銀電極導体層の端部を絶縁処理する。
は本発明の一実施例を示す縦断面図である。実施例で用
いる電歪効果素子組立体は従来図で述べたようにべ口ブ
ス力イト結晶構造をもつ多成分固溶体セラミック粉末に
有機バインダーを混合してグリーンシ一ト化し、その上
に銀電極導体層をペースト状に塗布した後、数十層に積
層して焼結したものである。積層体の側面には銀電極導
体層の端部が全層露出しており、くし歯形内部電極を形
成するために、銀電極導体層の端部を一方の側面におい
て一層おきに絶縁処理し他方の側面においては絶縁層が
形成されなかった銀電極導体層の端部を絶縁処理する。
ここではガラス絶縁膜を形成する。そして銀電極導体層
を一層おきに６ 交互に接続して二つの櫛歯形内部電極を形成してある。
を一層おきに６ 交互に接続して二つの櫛歯形内部電極を形成してある。
１は上述しな電歪効果素子であり、リード線２を外部電
極導体に半田すけで接続し、側面だけを樹脂で被覆して
ある。ガラス端子がらなるリード端子３が２個取り付け
られている断面この字形゛で円形のステンレスから成る
金属部材（下部）２の内側底面に電歪効果素子１が植立
するように接着剤で固定する。
極導体に半田すけで接続し、側面だけを樹脂で被覆して
ある。ガラス端子がらなるリード端子３が２個取り付け
られている断面この字形゛で円形のステンレスから成る
金属部材（下部）２の内側底面に電歪効果素子１が植立
するように接着剤で固定する。
次に、電歪効果素子１のリード線４と金属部材２に取り
付けられているリード端子３の内側の一端とを半田すけ
で接続する。
付けられているリード端子３の内側の一端とを半田すけ
で接続する。
次に、内径が電歪効果素子１の外径寸法より大きくかつ
金属部材２．６の内径と同一である材質がステンレスの
ベローズ５を電歪効果素子１を包むろうに上方から取り
付け、さらに電歪効果素子１の上端部にもう一つの金属
部材（上方）６をかぶせ接着剤で電歪効果素子１の上端
面に固定する。
金属部材２．６の内径と同一である材質がステンレスの
ベローズ５を電歪効果素子１を包むろうに上方から取り
付け、さらに電歪効果素子１の上端部にもう一つの金属
部材（上方）６をかぶせ接着剤で電歪効果素子１の上端
面に固定する。
次に、ベローズ−５の両端を上下の金属部材６．２に全
周にわたりエレクトリックアーク溶接で溶接し密封を完
了させる。
周にわたりエレクトリックアーク溶接で溶接し密封を完
了させる。
次に、ベローズの谷の部分にシリコーンコンバウンドを
充填して、常温に放置すると硬化する。
充填して、常温に放置すると硬化する。
このようにして製作した電歪効果素子組立体を周波数２
００Ｈｚ電圧をＯＶからＩＯＯＶでの正弦波で駆動した
ときの１０ｃｍ離れたところでの騒音は５ｄＢであった
。一方従来の電歪効果素子組立体は１０ｄＢであった。
００Ｈｚ電圧をＯＶからＩＯＯＶでの正弦波で駆動した
ときの１０ｃｍ離れたところでの騒音は５ｄＢであった
。一方従来の電歪効果素子組立体は１０ｄＢであった。
第２図は本発明の他の実施例の縦断面図である。第１の
実施例と異なる点は、ベローズの内側と電歪効果素子の
外側の間にシリコーンコンパウンドを充填してあること
である。
実施例と異なる点は、ベローズの内側と電歪効果素子の
外側の間にシリコーンコンパウンドを充填してあること
である。
この実施例の電歪効果素子組立体を第１の実施例を同一
条件で駆動した時の騒音は５．２ｄＢであった。さらに
本実施例では電歪効果素子で発する熱をシリコーンコン
パウンドを経由して逃がすため高い周波数まで駆動でき
る効果がある。
条件で駆動した時の騒音は５．２ｄＢであった。さらに
本実施例では電歪効果素子で発する熱をシリコーンコン
パウンドを経由して逃がすため高い周波数まで駆動でき
る効果がある。
なお上述した第１および第２の実施例で使用したゴムは
シリコーンコンパウンドであるが、ウレタン、エボキシ
、ブチル等樹脂系の物であれば同様の効果がある。
シリコーンコンパウンドであるが、ウレタン、エボキシ
、ブチル等樹脂系の物であれば同様の効果がある。
以上説明したように本発明はベローズにゴムを被覆する
ことにより、ベローズが発生する騒音を大幅に低減する
効果がある。
ことにより、ベローズが発生する騒音を大幅に低減する
効果がある。
第１区は本発明の一実施例の電歪効果素子組立体の縦断
面図、第２図は本発明の他の実施例の電歪効果素子組立
体の縦断面図、第３図は従来の電歪効果素子組立体の一
例の縦断面図である。 １・・・電歪効果素子、２・・・金属部材（下部）、３
・・・リード端子、４・・・リード線、５・・・ベロー
ズ、６・・・金属部材（上部》、７・・・シリコーンコ
ンパウンド。
面図、第２図は本発明の他の実施例の電歪効果素子組立
体の縦断面図、第３図は従来の電歪効果素子組立体の一
例の縦断面図である。 １・・・電歪効果素子、２・・・金属部材（下部）、３
・・・リード端子、４・・・リード線、５・・・ベロー
ズ、６・・・金属部材（上部》、７・・・シリコーンコ
ンパウンド。
Claims (1)
- 圧電セラミック部材と内部電極導体層とを交互に積層し
た積層体と、前記積層体の一方の端部に固着された前記
積層体の外部電極導体とリード線により接続された一対
のリード端子を有する金属部材と、前記積層体の他方の
端部に固着された他の金属部材と、前記積層体の両端に
それぞれ固定された金属部材に、その両端を固着するこ
とにより前記積層体の側面を覆った筒状のベローズとを
有する電歪効果素子組立体において、前記ベローズの側
面がゴムによって覆われたことを特徴とする電歪効果素
子組立体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009670A JPH03214782A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 電歪効果素子組立体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009670A JPH03214782A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 電歪効果素子組立体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03214782A true JPH03214782A (ja) | 1991-09-19 |
Family
ID=11726645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009670A Pending JPH03214782A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 電歪効果素子組立体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03214782A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010506412A (ja) * | 2006-10-09 | 2010-02-25 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 被覆された圧電アクチュエータを有するアクチュエータモジュール |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP2009670A patent/JPH03214782A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010506412A (ja) * | 2006-10-09 | 2010-02-25 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 被覆された圧電アクチュエータを有するアクチュエータモジュール |
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