JPH04144176A - 圧電アクチュエータの駆動方法 - Google Patents
圧電アクチュエータの駆動方法Info
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- JPH04144176A JPH04144176A JP2266493A JP26649390A JPH04144176A JP H04144176 A JPH04144176 A JP H04144176A JP 2266493 A JP2266493 A JP 2266493A JP 26649390 A JP26649390 A JP 26649390A JP H04144176 A JPH04144176 A JP H04144176A
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は斤電効果を利用したアクチュエータの駆動方法
に関するものである。
に関するものである。
［従来の技術］
一般的な積層型圧電アクチュエータ素子の断面構造を第
１図に示す。この素子は、圧電セラミックス層１と金属
電極膜２とを交互に積層一体止して構成されている。そ
して隣り合う圧電セラミックス層では分極Ｐの方向か互
いに１８０°異なっている。各金属電極膜２は図示のよ
うに、絶縁体３を介して導電性膜４により電気的に並列
接続されている。導電性膜４からは２本の電極リード６
が取り出されており、この間に電圧を印加すると素子は
高さ方向に伸縮する。そしてこの素子は上。
１図に示す。この素子は、圧電セラミックス層１と金属
電極膜２とを交互に積層一体止して構成されている。そ
して隣り合う圧電セラミックス層では分極Ｐの方向か互
いに１８０°異なっている。各金属電極膜２は図示のよ
うに、絶縁体３を介して導電性膜４により電気的に並列
接続されている。導電性膜４からは２本の電極リード６
が取り出されており、この間に電圧を印加すると素子は
高さ方向に伸縮する。そしてこの素子は上。
下面を除いて側面全面を絶縁性樹脂５で被覆され、保護
されている。
されている。
［発明か解決しようとする課題］
この素子は高湿度下で長時間放置されると水分か絶縁性
樹脂を通して内部に徐々に浸透し、圧電セラミックスの
側面上で結露する。この状態で素子に直流電圧を印加す
ると、素子の側面上の対向する金属電極股間で放電を起
こし、素子は電気的に破壊する。
樹脂を通して内部に徐々に浸透し、圧電セラミックスの
側面上で結露する。この状態で素子に直流電圧を印加す
ると、素子の側面上の対向する金属電極股間で放電を起
こし、素子は電気的に破壊する。
本発明はこのような従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、高湿度下で長時間放置され、水分か絶縁性
樹脂を通してセラミックスの側面まで浸透している素子
の水分を簡便に除去して素子の電気的破壊を防止するこ
とのできる圧電アクチュエータの駆動方法を提供するこ
とを目的とする。
れたもので、高湿度下で長時間放置され、水分か絶縁性
樹脂を通してセラミックスの側面まで浸透している素子
の水分を簡便に除去して素子の電気的破壊を防止するこ
とのできる圧電アクチュエータの駆動方法を提供するこ
とを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、圧電アクチュエータ素子にパルス電圧を印加
して素子を発熱させ、素子に含有された水分を取り除い
た後に駆動させることを特徴とする圧電アクチュエータ
の駆動方法、および圧電アクチュエータ素子に交流電圧
を印加して素子を発熱させ、素子に含有された水分を取
り除いた後に駆動させることを特徴とする圧電アクチュ
エータの駆動方法である。
して素子を発熱させ、素子に含有された水分を取り除い
た後に駆動させることを特徴とする圧電アクチュエータ
の駆動方法、および圧電アクチュエータ素子に交流電圧
を印加して素子を発熱させ、素子に含有された水分を取
り除いた後に駆動させることを特徴とする圧電アクチュ
エータの駆動方法である。
［作用］
積層型圧電アクチュエータ素子にパルス電圧または交流
電圧を印加すると、素子は誘電損失に基づき発熱する。
電圧を印加すると、素子は誘電損失に基づき発熱する。
そのため、絶縁性樹脂を通して内部に浸透した水分は再
び外部へ放出される。その後、素子に直流電圧を作力０
して駆動しても湿気に起因した放電による電気的な破壊
は起こらない。
び外部へ放出される。その後、素子に直流電圧を作力０
して駆動しても湿気に起因した放電による電気的な破壊
は起こらない。
［実施例］
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
第１図は本発明の方法に用いられる積層型圧電セラミッ
クアクチュエータ素子の一例の断面構造を示している。
クアクチュエータ素子の一例の断面構造を示している。
各圧電セラミックス層］は、断面か５ｚ５ｍｍで厚さは
０．１ｍｍである。素子の高さ寸法はｉｏ ｍｍとした
。金属電極膜２には、厚さか約３μｓの銀パラジウム合
金を使用した。この素子はグリーンシート法で、セラミ
ックス層］と金属電極膜２とを同時一体焼成して製造し
た。素子の側面に露出した線状の電極膜上には絶縁体３
を図示のように設けて、その上から導電性膜４を塗布し
て電気的に並列接続した。この導電性膜４から２本の電
極リード６を取り出し、素子側面をエポキシ系樹脂５て
被覆した。なあ、ここで使用した圧電セラミック材料の
組成は０．５０ Ｐｂ （Ｎ１１／３Ｎｂ２／３ ）０
３ ０．３５ＰｂＴｉＯ３−０，１５ＰｂＺｒ［）３
Ｔ：示される。
０．１ｍｍである。素子の高さ寸法はｉｏ ｍｍとした
。金属電極膜２には、厚さか約３μｓの銀パラジウム合
金を使用した。この素子はグリーンシート法で、セラミ
ックス層］と金属電極膜２とを同時一体焼成して製造し
た。素子の側面に露出した線状の電極膜上には絶縁体３
を図示のように設けて、その上から導電性膜４を塗布し
て電気的に並列接続した。この導電性膜４から２本の電
極リード６を取り出し、素子側面をエポキシ系樹脂５て
被覆した。なあ、ここで使用した圧電セラミック材料の
組成は０．５０ Ｐｂ （Ｎ１１／３Ｎｂ２／３ ）０
３ ０．３５ＰｂＴｉＯ３−０，１５ＰｂＺｒ［）３
Ｔ：示される。
第２図は上記の積層型圧電アクチュエータ素子を温度４
０’Ｃ１相対湿度８０％の環境条件で放置した場合の吸
水量の時間変化を示している。同図に示すように、５０
０時間時間数置すると約１ｍｇの水分を吸収する。この
ようにして約１ Ｉｎ’ｊの水分を吸収した素子１０個
を準備し、これらに常温、常湿中で１５０Ｖの直流電圧
を印加すると、３０分以内に１０個の素子のすへてか電
気的に破壊した。
０’Ｃ１相対湿度８０％の環境条件で放置した場合の吸
水量の時間変化を示している。同図に示すように、５０
０時間時間数置すると約１ｍｇの水分を吸収する。この
ようにして約１ Ｉｎ’ｊの水分を吸収した素子１０個
を準備し、これらに常温、常湿中で１５０Ｖの直流電圧
を印加すると、３０分以内に１０個の素子のすへてか電
気的に破壊した。
第３図は約１ ｍｇの水分を吸水している素子に常温、
常湿中で繰り返し周波数か１ ｋＨｚのパルス電圧を
印加した場合の水分の含有量の時間変化を示している。
常湿中で繰り返し周波数か１ ｋＨｚのパルス電圧を
印加した場合の水分の含有量の時間変化を示している。
電圧が１００Ｖの場合には約０．４５時間で、また５０
Ｖの場合には約０．８時間で完全に水分が除去されて
しまうことが明らかである。このようにして水分を除去
した後、常温、常湿中で１５０Ｖの直流電圧を１０個の
素子に印加した結果、５００時間以上にわたって電気的
に破壊される素子は皆無であった。
Ｖの場合には約０．８時間で完全に水分が除去されて
しまうことが明らかである。このようにして水分を除去
した後、常温、常湿中で１５０Ｖの直流電圧を１０個の
素子に印加した結果、５００時間以上にわたって電気的
に破壊される素子は皆無であった。
一方、第４図は、前述の約１ ｍｇの水分を含む素子に
、常温、常湿中で電圧が８０Ｖｐｐ、周波数か１ ｋ
Ｈ２と５ ｋｌ−１ｚの交流電圧を印加した場合の水分
の含有量の時間変化を示している。周波数が１ ｋＨ
２の場合は０．６５時間で、また周波数が５ｋＨｚの場
合には０．３時間で完全に水分か除去されてしまうこと
かわかる。
、常温、常湿中で電圧が８０Ｖｐｐ、周波数か１ ｋ
Ｈ２と５ ｋｌ−１ｚの交流電圧を印加した場合の水分
の含有量の時間変化を示している。周波数が１ ｋＨ
２の場合は０．６５時間で、また周波数が５ｋＨｚの場
合には０．３時間で完全に水分か除去されてしまうこと
かわかる。
このようにして交流電圧の印加により水分を除去した素
子に１５０Ｖの直流電圧を常温、常湿中で印加したか、
１０個の素子すべてが５００時間以上にわたって電気的
に破壊しないことが確認された。
子に１５０Ｖの直流電圧を常温、常湿中で印加したか、
１０個の素子すべてが５００時間以上にわたって電気的
に破壊しないことが確認された。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の方法によれば、−旦水分
が圧電アクチュエータ素子に含有されても、これにパル
ス電圧または交流電圧を印加すると短時間内に水分は除
去され、その後素子に直流電圧を印加しても素子は電気
的に破壊されることがない。なお、含有する水分は乾燥
器等を使用しても除去できるが、−旦素子が装置に組み
込まれた状態では装置全体を乾燥器に入れる必要がおり
現実的ではない。しかし本発明では素子が装置（組み込
まれた状態でも素子の駆動用電極端子にパルス電圧また
は交流重重を印加づるだけで簡単に水分の除去かできる
。
が圧電アクチュエータ素子に含有されても、これにパル
ス電圧または交流電圧を印加すると短時間内に水分は除
去され、その後素子に直流電圧を印加しても素子は電気
的に破壊されることがない。なお、含有する水分は乾燥
器等を使用しても除去できるが、−旦素子が装置に組み
込まれた状態では装置全体を乾燥器に入れる必要がおり
現実的ではない。しかし本発明では素子が装置（組み込
まれた状態でも素子の駆動用電極端子にパルス電圧また
は交流重重を印加づるだけで簡単に水分の除去かできる
。
第１図は本発明の方法に用いられる積層型圧電アクチュ
エータの一例の断面図、第２図は積層型圧電アクチュエ
ータを４０°Ｃ１相対湿度８０％の環境で放置した場合
の吸水量の時間変化を示す図、第３図および第４図は本
発明の方法を適用した時の含有水分量の時間変化を示す
図でおる。 １・・・圧電セラミックス層 ２・・・金属電極膜 ３・・・絶縁体 ４・・・導電性膜 ５・・・絶縁性樹脂 ６・・・電極リート
エータの一例の断面図、第２図は積層型圧電アクチュエ
ータを４０°Ｃ１相対湿度８０％の環境で放置した場合
の吸水量の時間変化を示す図、第３図および第４図は本
発明の方法を適用した時の含有水分量の時間変化を示す
図でおる。 １・・・圧電セラミックス層 ２・・・金属電極膜 ３・・・絶縁体 ４・・・導電性膜 ５・・・絶縁性樹脂 ６・・・電極リート
Claims (2)
- （１）圧電アクチュエータ素子にパルス電圧を印加して
素子を発熱させ、素子に含有された水分を取り除いた後
に駆動させることを特徴とする圧電アクチュエータの駆
動方法。 - （２）圧電アクチュエータ素子に交流電圧を印加して素
子を発熱させ、素子に含有された水分を取り除いた後に
駆動させることを特徴とする圧電アクチュエータの駆動
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2266493A JPH04144176A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 圧電アクチュエータの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2266493A JPH04144176A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 圧電アクチュエータの駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04144176A true JPH04144176A (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=17431695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2266493A Pending JPH04144176A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 圧電アクチュエータの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04144176A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6831807B2 (en) | 2001-11-05 | 2004-12-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Head positioner and disk drive using the same |
| CN100401545C (zh) * | 2004-06-07 | 2008-07-09 | 北京信息工程学院 | 基于串并联压电复合材料的器件及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62235788A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-15 | Hitachi Ltd | 電歪素子の駆動方法 |
| JPS6346787A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-02-27 | Shimadzu Corp | 圧電素子の変位特性安定化方法および装置 |
-
1990
- 1990-10-05 JP JP2266493A patent/JPH04144176A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62235788A (ja) * | 1986-04-07 | 1987-10-15 | Hitachi Ltd | 電歪素子の駆動方法 |
| JPS6346787A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-02-27 | Shimadzu Corp | 圧電素子の変位特性安定化方法および装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6831807B2 (en) | 2001-11-05 | 2004-12-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Head positioner and disk drive using the same |
| CN100401545C (zh) * | 2004-06-07 | 2008-07-09 | 北京信息工程学院 | 基于串并联压电复合材料的器件及其制备方法 |
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