JPH03239167A - Waterproof cylindrical piezoelectric actuator - Google Patents

Waterproof cylindrical piezoelectric actuator

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Publication number
JPH03239167A
JPH03239167A JP2032188A JP3218890A JPH03239167A JP H03239167 A JPH03239167 A JP H03239167A JP 2032188 A JP2032188 A JP 2032188A JP 3218890 A JP3218890 A JP 3218890A JP H03239167 A JPH03239167 A JP H03239167A
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JP
Japan
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piezoelectric element
cylindrical piezoelectric
substrate
water
cylindrical
Prior art date
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Application number
JP2032188A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Oguri
康生 小栗
Yukio Senda
千田 幸雄
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH03239167A publication Critical patent/JPH03239167A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To make it possible to use this actuator in the liquid such as water by composing it with a cylindrical piezoelectric element which has electrodes on both internal and external faces and which is installed vertically on a substrate, being insulated and an operation terminal which shifts its position by contraction of the cylindrical piezoelectric element in a shaft direction, being insulated. CONSTITUTION:A substrate 1 is a disk-like object which has a diameter larger than an outer diameter of a cylindrical piezoelectric element 2 and which has a flat face. The cylindrical piezoelectric element 2 is installed vertically on the substrate 1. The substrate 1 and the piezoelectric element 2 are insulated from each other so that a current may not be leaked to the substrate 1 side because of application of voltage to the piezoelectric element 2. An operation terminal 3 having frustrum-shaped top is installed on the cylindrical piezoelectric element 2 and shifts its position by contraction of the cylindrical piezoelectric element 2 in a shaft direction. The operation terminal 3 is also insulated from the cylindrical piezoelectric element 2.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐水円筒型圧電アクチュエータに関するもの
であり、詳しくは、水中等の液体中において高い信頼性
で利用でき、しかも、圧電アクチュエータを構成する圧
電素子材料の耐破壊性を向上せしめた新規な構造の耐水
円筒型圧電アクチュエータに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a water-resistant cylindrical piezoelectric actuator, and more specifically, the present invention relates to a water-resistant cylindrical piezoelectric actuator. This invention relates to a water-resistant cylindrical piezoelectric actuator with a novel structure in which the destruction resistance of the piezoelectric element material is improved.

〔従来技術〕[Prior art]

流体制御機構には各種の構造が知られているが、弁の駆
動源はソレノイドやモータであるため、応答速度が遅く
、高い精度で位置決めを行なうことが出来ず、流量制御
を精密に行なうことが出来なかった。
Various structures are known for fluid control mechanisms, but since the drive source of the valve is a solenoid or motor, the response speed is slow and it is not possible to perform positioning with high accuracy, making it difficult to precisely control the flow rate. I couldn't do it.

これに対し、圧電アクチュエータは、ソレノイドやモー
タに比べ、(1)小型軽量、(2)高速応答性、(3)
低消費電力、(4)高い信頼性、(5)磁場の発生無し
等の特徴を有する。
On the other hand, compared to solenoids and motors, piezoelectric actuators are (1) smaller and lighter, (2) faster responsive, and (3)
It has characteristics such as low power consumption, (4) high reliability, and (5) no generation of magnetic field.

圧電アクチュエータは、圧電セラミックスの変位をアク
チュエータとして利用したものであり、圧電横効果を利
用したユニモルフ、バイモルフ、圧電縦効果を利用した
積層型などが一部実用化されている。
Piezoelectric actuators utilize the displacement of piezoelectric ceramics as an actuator, and some types such as unimorph and bimorph that utilize piezoelectric transverse effects, and laminated types that utilize piezoelectric longitudinal effects have been put into practical use.

しかしながら、ユニモルフ、バイモルフは変位は大きい
が発生力が小さく、使用できる用途が限られている。こ
れに対し、積層型は発生力は大きく、適当な変位拡大機
構を設けることにより広い範囲の応用が考えられている
。ところが、積層型はその構造が極めて複雑であり、電
極間のリーク等の点でも信頼性に欠ける欠点があり、実
用化する上で問題が多い。
However, although unimorphs and bimorphs have large displacements, they generate small forces, and their uses are limited. On the other hand, the laminated type generates a large force and is considered to have a wide range of applications by providing an appropriate displacement magnification mechanism. However, the laminated type has an extremely complicated structure and has the disadvantage of lacking reliability in terms of leakage between electrodes, etc., and has many problems in practical use.

一方、内面および外面に電極を設けた円筒型圧電素子は
、電圧の印加により円筒の肉厚方向に膨張し長さ方向に
収縮することが知られている。
On the other hand, it is known that a cylindrical piezoelectric element having electrodes provided on its inner and outer surfaces expands in the thickness direction of the cylinder and contracts in the length direction when a voltage is applied.

従って、この変位をアクチュエータとして利用できれば
、構造的に単純であり、アクチュエータとしての信頼性
も高いことが予想される。
Therefore, if this displacement can be utilized as an actuator, it is expected to be structurally simple and highly reliable as an actuator.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

圧電アクチュエータを流体制御機構の駆動源として水中
等の液体中で利用しようとする場合、電極の劣化、電流
の漏洩等が問題となり、これを解決するために、圧電素
子に防湿塗料を塗布する等の対策が構じられてきたが信
頼性の点で問題がある。
When trying to use a piezoelectric actuator in a liquid such as water as a drive source for a fluid control mechanism, problems such as electrode deterioration and current leakage arise.To solve this problem, it is necessary to apply moisture-proof paint to the piezoelectric element. Countermeasures have been taken, but there are problems with reliability.

一方、円筒型圧電素子自体には、材料の耐破壊性に問題
があり、アクチュエータとして利用とする試みはこれま
で積極的になされていなかった。
On the other hand, the cylindrical piezoelectric element itself has a problem with the destruction resistance of the material, and no active attempts have been made to utilize it as an actuator.

すなわち、円筒型圧電素子は、その変位が収縮方向であ
るために、作動端子に駆動すべき荷重がかかった場合、
円筒型圧電素子には引っ張り力が加わることになる。と
ころが、圧電セラミックスは、他のセラミックスと同様
に、耐引っ張り強度は耐圧縮強度に比べて数分の−と小
さく、それがために、アクチュエータとしての信頼性に
問題があるとされていた。
In other words, since the displacement of the cylindrical piezoelectric element is in the contraction direction, when a driving load is applied to the actuation terminal,
A tensile force will be applied to the cylindrical piezoelectric element. However, like other ceramics, piezoelectric ceramics have a tensile strength that is several times lower than their compressive strength, which is why it has been said that there is a problem with their reliability as actuators.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者等は、斯る問題点を解決すべく鋭意検討を重ね
た結果、特定の構成とした機構により、水中等の液体中
において高い信頼性で利用でき、しかも、圧電素子材料
の耐破壊性を向上せしめて円筒型圧電素子の特徴である
収縮方向への変位を十分に活かすことができることを見
い出し、本発明に到達した。
As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have found that a mechanism with a specific structure can be used with high reliability in liquids such as water, and that the piezoelectric element material is resistant to destruction. The inventors have discovered that it is possible to fully utilize the displacement in the direction of contraction, which is a characteristic of cylindrical piezoelectric elements, by improving the properties of the cylindrical piezoelectric element, and have arrived at the present invention.

すなわち、本発明の目的は、円筒型圧電素子を用い、水
中等の液体中での使用が可能な圧電アクチュエータを提
供することにあり、斯る目的は、基板(1)、内外面に
電極を有し前記基板上に垂直かつ絶縁状態で設置された
円筒型圧電素子(2)、該円筒型圧電素子の軸方向の収
縮により変位する絶縁状態になされた作動端子(3)よ
り主として構成され、前記円筒型圧電素子には、その軸
方向に圧縮力が付与され、また、非絶縁部は収縮自在の
シール材(4)で包囲されていることを特徴とする耐水
円筒型圧電アクチュエータによって容易に達成される。
That is, an object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator that uses a cylindrical piezoelectric element and can be used in liquid such as water. It is mainly composed of a cylindrical piezoelectric element (2) installed vertically and insulated on the substrate, and an actuation terminal (3) in an insulated state that is displaced by contraction of the cylindrical piezoelectric element in the axial direction, A compressive force is applied to the cylindrical piezoelectric element in its axial direction, and the non-insulated portion is surrounded by a contractible sealing material (4). achieved.

以下、本発明を添付図面を用いて詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the accompanying drawings.

第1図は、本発明の耐水円筒型圧電アクチュエータの一
例を示す一部断面の説明図、第2図は他の例を示す同説
明図である。
FIG. 1 is a partially cross-sectional explanatory view showing an example of the water-resistant cylindrical piezoelectric actuator of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view showing another example.

図中、(1)は基板、(2)は内面および外面に図示し
ていない電極を有する円筒型圧電素子、(3)は作動端
子、(4)はシール材である。
In the figure, (1) is a substrate, (2) is a cylindrical piezoelectric element having electrodes (not shown) on the inner and outer surfaces, (3) is an operating terminal, and (4) is a sealing material.

円筒型圧電素子(2)は、ペロブスカイト型の結晶構造
を有するP Z T : Pb(Zr、Ti)Oa系の
圧電セラミックスよりなる。
The cylindrical piezoelectric element (2) is made of PZT:Pb(Zr,Ti)Oa-based piezoelectric ceramic having a perovskite crystal structure.

円筒型圧電素子(2)は、その内面および外面に電極(
図示せず)を有しており、電極としては、特に限定され
ず、例えば、銀ペースト、導電性ペースト、ニッケル、
銅等の無電解メツキ等によるものが挙げられる。
The cylindrical piezoelectric element (2) has electrodes (
(not shown), and the electrodes are not particularly limited, and examples include silver paste, conductive paste, nickel,
Examples include electroless plating of copper or the like.

そして、円筒型圧電素子(2)の寸法関係は、使用態様
により適宜選定されるが、変位量(X)と円筒長さ(n
)および肉厚(t)、印加電圧(V)との関係は、X=
63.(V/1)j7 (但し、d3は圧電定数である
)で表わされ、従って、円筒長さl)はその大きさに比
例して変位量が大となるが、通常5〜150mm程度と
され、肉厚(1)は薄いほど変位量の面では有利である
が、機械的強度の点から0.2〜20mmが適当である
。そして、円筒半径は大きいほど大きな付加に耐えられ
るが、通常5〜50M程度とされる。
The dimensional relationship of the cylindrical piezoelectric element (2) is appropriately selected depending on the mode of use, but the displacement amount (X) and the cylinder length (n
), wall thickness (t), and applied voltage (V) are as follows:
63. It is expressed as (V/1)j7 (where d3 is a piezoelectric constant). Therefore, the displacement of the cylinder length l) increases in proportion to its size, but it is usually about 5 to 150 mm. The thinner the wall thickness (1) is, the more advantageous it is in terms of displacement, but from the point of view of mechanical strength, 0.2 to 20 mm is appropriate. The larger the cylindrical radius is, the more it can withstand a large load, but it is usually about 5 to 50M.

先ず、第1図に示す耐水円筒型圧電アクチュエ−タにつ
いて説明する。
First, the water-resistant cylindrical piezoelectric actuator shown in FIG. 1 will be explained.

基板(1)は、円筒型圧電素子(2)の外径より大きな
直径を有する円盤形状をしており、平坦面を有している
。円筒型圧電素子(2)は、基板(1)の上に垂直に設
置されている。基板(1)と圧電素子(2)とは、該圧
電素子に印加する電圧により基板(1)側に電流が漏洩
しないように絶縁状態になされている。第1図に示す例
においては、基板(1)を絶縁性材料で構成しである。
The substrate (1) has a disk shape with a diameter larger than the outer diameter of the cylindrical piezoelectric element (2), and has a flat surface. The cylindrical piezoelectric element (2) is installed vertically on the substrate (1). The substrate (1) and the piezoelectric element (2) are insulated to prevent current from leaking to the substrate (1) due to the voltage applied to the piezoelectric element. In the example shown in FIG. 1, the substrate (1) is made of an insulating material.

また、基板(1)は、弾性変形により圧電素子の変位を
吸収しない程度の硬度を有するものでなければならない
。基板(1)の好適材料の例としては、アルミナ、ジル
コニア、5x3N+ 、SsC等のセラミックス材料が
挙げられる。
Further, the substrate (1) must have a hardness that does not absorb the displacement of the piezoelectric element due to elastic deformation. Examples of suitable materials for the substrate (1) include ceramic materials such as alumina, zirconia, 5x3N+, and SsC.

なお、前記絶縁状態は、内外面の電極を円筒型圧電素子
(2)の下端部を除いて形成することによっても達成し
得る。
Note that the insulating state can also be achieved by forming electrodes on the inner and outer surfaces of the cylindrical piezoelectric element (2) except for the lower end.

作動端子(3)は、例えば、弁座に嵌合するように、截
頭円錐状の頂部を有し、円筒型圧電素子(2)の上部に
設けられている。そして、円筒型圧電素子(2)の軸方
向の収縮により変位する。
The actuation terminal (3) has, for example, a frustoconical top portion so as to fit into the valve seat, and is provided on the top of the cylindrical piezoelectric element (2). Then, the cylindrical piezoelectric element (2) is displaced due to contraction in the axial direction.

作動端子(3)も、円筒型圧電素子(2)に対しては絶
縁状態になされており、第1図に示す例においては、円
筒型圧電素子(2)と作動端子(3)との間に絶縁性支
持体(5)が設けられている。
The actuation terminal (3) is also insulated from the cylindrical piezoelectric element (2), and in the example shown in FIG. is provided with an insulating support (5).

絶縁性支持体(5)は、円筒型圧電素子(2)の外径よ
り大きな直径を有する円盤形状をしており、平坦面を有
している。絶縁性支持体(5)は、作動端子(3)自体
を絶縁性材料で構成するか、または、内外面の電極を円
筒型圧電素子(2)の上端部を除いて形成することによ
り省略し得る。この場合には、作動端子(3)自体の基
部を絶縁性支持体(5)と同様の形状にする必要がある
The insulating support (5) has a disk shape with a diameter larger than the outer diameter of the cylindrical piezoelectric element (2), and has a flat surface. The insulating support (5) can be omitted by forming the operating terminal (3) itself from an insulating material, or by forming electrodes on the inner and outer surfaces of the cylindrical piezoelectric element (2) except for the upper end. obtain. In this case, the base of the operating terminal (3) itself needs to have the same shape as the insulating support (5).

本発明の耐水円筒型圧電アクチュエータは、上記のよう
に構成されるが、円筒型圧電素子(2)に対してはその
軸方向に圧縮力を付与し、また、非絶縁部にはこれを包
囲する収縮自在のシール材(4)を設けてなることを特
徴とする。
The water-resistant cylindrical piezoelectric actuator of the present invention is configured as described above, but a compressive force is applied to the cylindrical piezoelectric element (2) in its axial direction, and the non-insulated portion is surrounded by a compressive force. It is characterized by being provided with a contractible sealing material (4).

上記圧縮力は、円筒型圧電素子(2)の内側であって、
基板(1)と絶縁性支持体(5)の間に、自由長さより
長く、従って、伸張状態になされたバネ(6)を配置し
、該バネの収縮せんとする作用により付与される。バネ
(6)の力学的定数(バネ定数等)は、駆動すべき負荷
とその移動速度などにより適宜選択されるが、負荷を駆
動するのに十分な力を発生できることが必要である。な
お、バネ(6)の両端部は、基板(1)と絶縁性支持体
(5)にそれぞれ固定されている。
The compressive force is applied to the inside of the cylindrical piezoelectric element (2),
Between the substrate (1) and the insulating support (5) there is arranged a spring (6) which is longer than its free length and is therefore in a stretched state, and is provided by the action of the spring to contract. The mechanical constants (spring constants, etc.) of the spring (6) are appropriately selected depending on the load to be driven and its moving speed, but it is necessary that it can generate sufficient force to drive the load. Note that both ends of the spring (6) are fixed to the substrate (1) and the insulating support (5), respectively.

そして、円筒型圧電素子(2)は、内径が該円筒型圧電
素子の外径より大きく、ベロー構造により収縮自在にな
された円筒状のシール材(4)の中に挿入配置され、電
極等の非絶縁部は該シール材により包囲されている。シ
ール材(4)の両端部の全内周は、基板(1)及び絶縁
性支持体(5)の周縁部に密着固定されている。
The cylindrical piezoelectric element (2) is inserted into a cylindrical sealing material (4) whose inner diameter is larger than the outer diameter of the cylindrical piezoelectric element and which is made freely contractible by a bellows structure, and is inserted into a cylindrical sealing material (4) that has an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical piezoelectric element. The non-insulated portion is surrounded by the sealing material. The entire inner periphery of both ends of the sealing material (4) is tightly fixed to the peripheral edges of the substrate (1) and the insulating support (5).

シール材(4)を構成する材料は、本発明の耐水円筒型
圧電アクチュエータを弁駆動源として使用する流体制御
機構の、取り扱う流体の種類を考慮して適宜選択される
が、流体が水の場合には、耐水性プラスチックのフィル
ムで構成するのがよい。また、金属(例えばアルミニウ
ム)の薄板で構成することもできる。更にまた、ゴムで
構成することもでき、この場合には、ベロー構造にする
必要はない。
The material constituting the sealing material (4) is appropriately selected in consideration of the type of fluid handled by the fluid control mechanism that uses the water-resistant cylindrical piezoelectric actuator of the present invention as a valve drive source. It is best to use a water-resistant plastic film. Moreover, it can also be constructed from a thin plate of metal (for example, aluminum). Furthermore, it can also be made of rubber, in which case it is not necessary to have a bellows structure.

円筒型圧電素子(2)への給電は、その内面および外面
に設けられた電極に接続された電極リード線(7)によ
り行われる。
Power is supplied to the cylindrical piezoelectric element (2) through an electrode lead wire (7) connected to electrodes provided on its inner and outer surfaces.

そして、電極リード線(7)により、円筒型圧電素子(
2)に電圧が印加されると該圧電素子は軸方向に収縮し
、作動端子(3)は、バネ(4)により引下げられて、
Aの位置からBの位置へ変位する。
Then, the cylindrical piezoelectric element (
When a voltage is applied to 2), the piezoelectric element contracts in the axial direction, and the actuating terminal (3) is pulled down by the spring (4).
Displaced from position A to position B.

第2図に示す耐水円筒型圧電アクチュエータは、本発明
の他の例であり、第1図に示した圧電アクチュエータに
おいて、伺由長さより短い弾性ベロー構造のシール材(
4)を使用し、バネ(6)を省略したものである。この
ような弾性ベロー構造のシール材(4)は、例えば、燐
青銅、ベリリウム銅、ステンレス等で構成することがで
き、ベロー構造の詳細は、機械工学分野において管継手
として知られる各種の「ベローズ」から適宜選択される
が、第1図の例におけるバネ(6)の場合と同様に、適
切な力学的定数を満足するようにしなければならない。
The water-resistant cylindrical piezoelectric actuator shown in FIG. 2 is another example of the present invention. In the piezoelectric actuator shown in FIG.
4) and omit the spring (6). The sealing material (4) having such an elastic bellows structure can be made of, for example, phosphor bronze, beryllium copper, stainless steel, etc. The details of the bellows structure are as follows: '', but as in the case of the spring (6) in the example of FIG. 1, it must be made to satisfy appropriate mechanical constants.

以上説明した本発明の耐水円筒型圧電アクチュエータに
は、必要に応じて変位拡大機構を組込むこともできる。
The water-resistant cylindrical piezoelectric actuator of the present invention described above can also incorporate a displacement magnification mechanism as required.

変位拡大機構の例としては、押圧式、1段レバー式、2
段レバー式、これらの複合式、座屈レバー式などが使用
できる。
Examples of displacement magnification mechanisms include push type, single lever type, and two-stage lever type.
A stepped lever type, a combination of these types, a buckling lever type, etc. can be used.

〔作 用〕[For production]

円筒型圧電素子(2)に付与される軸方向の圧縮力は、
作動端子(3)にがかる引張応力を相殺し、また、シー
ル材(4)は、電極などの非絶縁部を水から保護して耐
水性を与える。
The axial compressive force applied to the cylindrical piezoelectric element (2) is
In addition to offsetting the tensile stress on the actuation terminal (3), the sealing material (4) also provides water resistance by protecting non-insulated parts such as the electrodes from water.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定さ
れるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof.

実施例1 第1図に示す耐水円筒型圧電アクチュエータを構成した
Example 1 A water-resistant cylindrical piezoelectric actuator shown in FIG. 1 was constructed.

円筒型圧電素子(2)としては、Pb(Zr、 Ti 
)Oaを基本組成とする圧電セラミックス(as+=5
oo)の内外面に無電解Niメツキによる電極を形成し
たものを使用した。寸法は、外径20a+m、内径18
mm、長さ30mmである。
The cylindrical piezoelectric element (2) is made of Pb (Zr, Ti
) Piezoelectric ceramics whose basic composition is Oa (as+=5
oo) with electrodes formed on the inner and outer surfaces by electroless Ni plating was used. Dimensions are outer diameter 20a+m, inner diameter 18
mm, and the length is 30 mm.

シール材(4)としては、厚さ0.1 mmのポリエチ
レンテレフタレートシートを折り曲げてベロー構造とな
し、これを耐水性接着剤を用いて円筒型に固定し、基板
(1)及び絶縁性支持体(5)の周縁部に耐水性接着剤
を用いて接合させて使用した。
As the sealing material (4), a polyethylene terephthalate sheet with a thickness of 0.1 mm was bent to form a bellows structure, which was fixed in a cylindrical shape using a water-resistant adhesive, and then attached to the substrate (1) and the insulating support. (5) was used by bonding it to the peripheral edge using a water-resistant adhesive.

水中において、作動端子(3)に50kgfの荷重をか
けた状態で電極間に100OVの電圧を印加し、作動端
子(3)の変位を測定したところ、15ミクロンの変位
が観察された。
In water, a voltage of 100 OV was applied between the electrodes with a load of 50 kgf applied to the operating terminal (3), and when the displacement of the operating terminal (3) was measured, a displacement of 15 microns was observed.

長期間水中に放置後、上記と同様にして作動端子(3)
の変位を測定したところ、変位量の変化はなかった。
After leaving it in water for a long time, connect the operating terminal (3) in the same way as above.
When the displacement was measured, there was no change in the amount of displacement.

実施例2 第2図に示す耐水円筒型圧電アクチュエータを構成した
Example 2 A water-resistant cylindrical piezoelectric actuator shown in FIG. 2 was constructed.

円筒型圧電素子としては、実施例1と同一のものを使用
した。
The same cylindrical piezoelectric element as in Example 1 was used.

シール材(4)としては、厚さ0.15 mmの燐青銅
で構成された弾性ベロー構造のものを用い、実 4施例
1と同様に、接合して使用した。
As the sealing material (4), a material having an elastic bellows structure made of phosphor bronze with a thickness of 0.15 mm was used, and it was bonded and used in the same manner as in Example 1.

実施例1と同一条件で作動端子(3)の変位を測定した
ところ、15ミクロンの変位が観察され、長期間水中に
放置後においても、変位量の変化はなかった。
When the displacement of the operating terminal (3) was measured under the same conditions as in Example 1, a displacement of 15 microns was observed, and there was no change in the amount of displacement even after being left in water for a long period of time.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の耐水円筒型圧電アクチュエータは、次のような
効果をもたらす。
The water-resistant cylindrical piezoelectric actuator of the present invention provides the following effects.

1)円筒型圧電アクチュエータを用いているので他の方
式に比べ素子の構造が簡単であり信頼性が高い。
1) Since a cylindrical piezoelectric actuator is used, the element structure is simpler and more reliable than other systems.

2)圧電セラミックスには常に圧縮力がかかっており材
料の耐破壊性が著しく向上する。
2) Compressive force is constantly applied to piezoelectric ceramics, which significantly improves the material's fracture resistance.

3)非絶縁部をシール材で包囲して液体と完全に隔離し
ているので液体の影響を受けず、そして、全体の構造が
簡単であり信頼性が高い。
3) Since the non-insulating portion is surrounded by a sealing material and completely isolated from the liquid, it is not affected by the liquid, and the overall structure is simple and highly reliable.

4)圧電素子に印加する圧電を制御することにより変位
量をコントロールできるので流量の精密制御ができる。
4) Since the amount of displacement can be controlled by controlling the piezoelectricity applied to the piezoelectric element, the flow rate can be precisely controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の耐水円筒型圧電アクチュエータの一
例を示す一部断面の説明図、第2図は他の例を示す同説
明図である。 図中、(1)は基板、(2)は内面および外面に図示し
ていない電極を有する円筒型圧電素子、(3)は作動端
子、(4)はシール材である。
FIG. 1 is a partially cross-sectional explanatory view showing an example of the water-resistant cylindrical piezoelectric actuator of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view showing another example. In the figure, (1) is a substrate, (2) is a cylindrical piezoelectric element having electrodes (not shown) on the inner and outer surfaces, (3) is an operating terminal, and (4) is a sealing material.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基板(1)、内外面に電極を有し前記基板上に垂
直かつ絶縁状態で設置された円筒型圧電素子(2)該円
筒型圧電素子の軸方向の収縮により変位する絶縁状態に
なされた作動端子(3)より主として構成され、前記円
筒型圧電素子には、その軸方向に圧縮力が付与され、ま
た、非絶縁部は収縮自在のシール材(4)で包囲されて
いることを特徴とする耐水円筒型圧電アクチュエータ。
(1) A substrate (1), a cylindrical piezoelectric element having electrodes on the inner and outer surfaces and installed vertically and insulated on the substrate; (2) an insulated state that is displaced by contraction in the axial direction of the cylindrical piezoelectric element; A compressive force is applied to the cylindrical piezoelectric element in its axial direction, and the non-insulated part is surrounded by a contractible sealing material (4). A water-resistant cylindrical piezoelectric actuator featuring:
(2)基板(1)と作動端子(3)の間に、円筒型圧電
素子(2)を包囲して、自由長さより短い弾性ベロー構
造のシール材(4)が設けられていることを特徴とする
請求項第1項記載の耐水円筒型圧電アクチュエータ。
(2) A sealing material (4) having an elastic bellow structure that is shorter than the free length is provided between the substrate (1) and the operating terminal (3), surrounding the cylindrical piezoelectric element (2). A water-resistant cylindrical piezoelectric actuator according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004032887A (en) * 2002-06-25 2004-01-29 Matsushita Electric Works Ltd Telescopic actuator
JP2009232523A (en) * 2008-03-20 2009-10-08 Tokai Rubber Ind Ltd Electrostrictive actuator and manufacturing method therefor

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