JPH0458575A - 圧電振動子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 １０発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本考案は進行波を利用した超音波モータ等の圧電振動子
の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の圧電振動子の製造方法に於て、分極の方法
は正極側と負極側にある規定高電圧を印加させ、同時に
分極を行なっていた。

円環状圧電セラミック板から成る圧電振動子の従来の分
極方法を第５図（ａ）、（ｂ）及び第６図に示す。即ち
、円環状の圧電振動子の一方の面にほぼ全面にわたり電
極が形成され、第５図（ａ）に示すように圧電振動子１
のもう一方の面に複数個の分割された電極４が形成され
、前記複数個の分割電極部は厚さ方向に一方の向きに分
極された部分と逆方向に分極された部分及び分極されて
いない部分から構成されている。

第５図（ｂ）に示すように直流電源からコンタクトビン
３を取り、テフロン２によってコンタクトピン３を固定
して、電極４に連結して第６図に示すように正極と負極
をまとめ、コンタクトピン３に数ＫＶの電圧をかけて正
極及び負極を一度に分極していた。この分極方法の場合
、正極と負極の境界部即ち絶縁部にはＶ十Ｖ＝２Ｖに相
当する電圧での歪が集中することになり、該絶縁部を中
心に±４０μｍ程度のうねりが発生してしまい、超音波
モータとして上記圧電振動子をステータに接着した際に
このうねりが起因して割れてしまうという欠点があった
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はこれらの欠点を除去するため、前記絶縁部に集
中してしまう歪を最小限にする為に分極を正極あるいは
負極で一括し実施した後、反対極を一括して分極を２回
にわけて行なうことで、該絶縁部での分極時に生ずる歪
みを少なくし、うねりを±１０μｍ以下にできる圧電振
動子を提供することを目的とする。

以下余白 口１発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、同一極を一括して正極と負極の２回に分極を
わけて分極する分極方法によって、圧電振動子を製造す
ることにより、分極時に生ずる歪量を減少させることが
可能となり、圧電振動子のうねりを小さく出来る。

即ち本発明は、円環状圧電セラミック板である圧電振動
子の一方の面にほぼ全面にわたり、電極が形成され、も
う一方の面に複数個の分割電極が形成され、前記複数個
の分割電極部は厚さ方向に一方の向きに分極された部分
と逆向きに分極された部分および分極されていない部分
から構成されている圧電振動子に於て、複数に分割され
た電極のうち同一極を電気的に一括して接続し、正極と
負極の２回に分極を分けて分極することを特徴とする圧
電振動子である。

〔作用〕

円環状圧電セラミック板からなる圧電振動子の電極を分
極する際、正極は正極のみで、負極は負極のみで、即ち
同一極を一括して正極と負極を一回で分極せず、２回に
わけて分極する。従来の分極方法では正極と負極の境界
部、即ち絶縁部にはＶ十Ｖ＝２Ｖの電圧によっておこる
歪が集中し、該絶縁部に第７図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）
、（ｄ）に示すように±４０μｍ程度のうねりが発生し
てしまい、超音波モータの圧電振動子をステータに接着
した際に、該うねりが起因して絶縁部から割れてしまう
ことが多かったが、第３図（ａ）に示すように正極のみ
一括して分極した場合、うねり６は点線のようになるが
うねりの波の振巾は電源からの電圧は■であるので、正
極と負極同時の分極の電圧の１／２になる。さらに例え
ば正極を分極した後負極を分極した場合、うねりの波の
振巾が相殺されて第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ
）に示すようにうねりの振巾が±１０μｍ以下になり、
３〜５μｍ程度のうねりになるものも多く出現した。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図、第２図、第３図、第４図にそ
って詳細に説明する。

第１図に於て、進行波型超音波モータ用円環状圧電セラ
ミック板である圧電振動子１はテフロン２に差し込まれ
たコンタクトピン３を通して電極４に電圧が印加される
ことによって分極される。

第１図（ａ）は、圧電振動子の平面図であり、複数個の
分割された電極４が形成され、前記複数個の分割電極部
は厚さ方向に一方の向きに分極された部分の正極と逆方
向に分極された部分の負極および分極されない部分、即
ち絶縁部７からなる円環状圧電セラミック板の圧電振動
子１であり、材質は強誘電体の一種のＰＺＴである。寸
法は、外径４０φ■馬×内径２０φ厘ｍ×厚さ１ｍｍ程
度のリングである。

絶縁部７は巾１鳳ｌ程であり、外周の絶縁部も中１鳳膳
で、電極４は第１図（ａ）のように扇状形をしていて、
電極は正極と負極が交互に一度に分極されることが多い
。

第１図（ｂ）、（Ｃ）に示すように、圧電振動子１を分
極するときの電源からコンタクトピン３をテフロン２で
固定して、はじめ１回目は正極をまとめてコンタクトピ
ンで分極した後、２回目は負極をまとめてコンタクトピ
ンで分極する。

実際分極する際は、第２図（ａ）に示すようにコンタク
トピン３の正極は正極のみ、第２図（ｂ）に示すように
負極は負極のみ一括して、１回目、２回目と分割して分
極する。

第３図（ａ）は正極のみ分極した際、正極の分極によっ
て点線で示す歪の起因となるうねり６が発生することを
示している。

第３図（ｂ）は負極のみ分極した際、負極の分極によっ
て点線で示す歪の起因となるうねり６が発生する。第３
図（ａ）、（ｂ）に示すようにうねりの波形が正極と負
極では全く対称とはならないがほぼ対称形になりやすい
ので、正極と負極のうねりの波が相殺し合って１／２よ
り低くなることが多く発生しやすくなる。

正極と負極とを、２回に分割して分極した本発明の分極
方法によれば、第４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）
に示すようにうねりの振巾は１０μｍ以下になり、第４
図（ｃ）に示すようにうねりが１０μｍになるものもあ
ったが、電極数が多くなるにしたがつて、このうねりの
振巾は正極のうねりと負極のうねりとが相殺されて、第
４図（ｄ）に示すように３μｍのうねりになり、うねり
が極めて小さくなることもわかった。

ハ１発明の効果 〔発明の効果〕 上述したように本発明の分極方法は圧電振動子の製造方
法としては、進行波を利用した超音波モータ用振動子の
分極方法に有効であり、従来の分極方法に比較するとう
ねりが大巾に改善される。

従って、絶縁部の歪による割れが皆無となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の分極方法を示す図であり、第１図（ａ
）は実施例の圧電振動子の平面図、第１図（ｂ）は実施
例の第１図（ａ）の正極の分極を示す正面図、第１図（
ｃ）は実施例の第１図（ａ）の負極の分極を示す正面図
。 第２図は正極と負極の分極時の圧電振動子を示した図で
、第２図（ａ）は１回目の圧電振動子の正極のみの分極
方法を示した説明図、第２図（ｂ）は２回目の圧電振動
子の負極のみの分極方法を示した説明図。 第３図は本発明の分極方法を示していて正極と負極の分
極でうねりがどのように発生するかを示した図で、第３
図（ａ）は正極のみを分極した時、正極にどのようなう
ねりが発生するか点線で示した説明図、第３図（ｂ）は
負極のみを分極した時、負極にどのようなうねりが発生
するか点線で示した説明図。 第４図は本発明の圧電振動子を分極した場合、第４図（
ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）ともにうねりが３μｍ〜
１０μｍの振巾となったことを示していてうねりの振巾
が非常に小さくなっているうねりを示す図。 第５図は従来の分極方法を示す図であり、第５図（ａ）
は従来の圧電振動子の平面図、第５図（ｂ）は従来の圧
電振動子の分極方法を示す正面図。 第６図は従来の圧電振動子の正極と負極の両極を一度で
分極している正面図。 第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は圧電振動子の
うねりが３０μｍ〜４５μｍの振巾となっていることを
示したうねりの図。 １・・・圧電振動子、２・・・テフロン、３・・・コン
タクトピン、４・・・（銀焼付）電極、５・・・アース
、６・・・うねり、７・・・絶縁部。 特許出願人　　株式会社トーキン 第 図 （ｂ） （Ｃ） 第４図 ５μｍのう渇す （ｂ） ７μｍのう荊す （Ｃ） ７０μｍのう水ソ （ｄ＞ ３μｍのうねり 第２図 （Ｃ７） （ｂ） 第３図 （ａ） （ｂ） 第５図 （ｂ） 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．円環状圧電セラミック板である圧電振動子の一方の
   面にほぼ全面にわたり、電極が形成され、もう一方の面
   に複数個の分割電極が形成され、前記複数個の分割電極
   部は厚さ方向に一方の向きに分極された部分と逆向きに
   分極された部分および分極されていない部分から構成さ
   れている圧電振動子に於て、複数に分割された電極のう
   ち同一極を電気的に一括して接続し、正極と負極の２回
   に分極を分けて分極することを特徴とする圧電振動子。 以下余白