JPH0517897Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】 本考案はアクチユエータ
として用いる積層型圧電体に関するものである。

【0002】

【従来の技術】 セラミツク圧電体は電圧を断続
して印加することにより変位することが知られて
いる。 この変位を利用してアクチユエータ機能を満足
させるにはセラミツク圧電体を複数個積層し、そ
の変位量を大きくすればよい。

【0003】 そこで、本考案者はセラミツク圧電体
の側壁に側方電極を設け、該側方電極をリード電
極で接続してセラミツク圧電体の互いを並列接続
することを試みた。 しかしながら、セラミツク圧電体は変位するた
め、リード電極と側方電極との接続部が剥れた
り、あるいはリード電極の剛性によつてセラミツ
ク圧電体自体に亀裂を発生したりする新たな不具
合を招来する。

【0004】 そのため、従来実公昭57−11426号公
報や実開昭57−24756号公報の図面にみられるよ
うに、リード電極自体を変形可能とすることによ
り、リード電極の側方電極からの剥がれ等の防止
をおこなつていた。

【0005】

【考案が解決しようとする課題】 しかし、この
ような構成ではセラミツク圧電体の変位により、
リード電極の伸縮による曲げ疲労が起き、ついに
はリード電極の断線が起きてしまい、１か所でも
断線が起きると圧電体が作動しなくなるという問
題が生じていた。

【0006】

【課題を解決するための手段】 本考案は、かか
る知見に基づいて提案されたものであり、電圧を
印加することによつて軸方向に変位可能なセラミ
ツク圧電単体と、該セラミツク圧電単体の対向す
る面に設けられ、前記セラミツク圧電単体に電圧
を印加する電極とを１組として、複数組積層して
なる積層型圧電体において、複数の横線及び複数
の縦線を組合せてなる帯状のメツシユ部を有し、
該メツシユ部の長手方向に沿う側面部分における
前記縦線の一部が省略されており、該省略部位に
おける前記メツシユ部の複数の前記横線が前記各
電極に接続されており、前記メツシユ部自体を前
記複数の圧電単体を電気的に並列接続させる集合
部としたことを特徴とする。

【0007】

【作用】 このような構成とすることにより、た
とえセラミツク圧電体が変位してメツシユ部の横
線の一部が断線しても他の横線はメツシユ部自体
を介して電圧を供給することができるので圧電体
の作動を停止させることがない。

【0008】

【実施例】 以下本考案を具体的実施例により説
明する。 図１において、Ａは本考案の積層型セラミツク
圧電体である。この積層型セラミツク圧電体Ａ
は、板状（直径約15mm、厚さ約冷0.5mm）のセラ
ミツク圧電単体１を複数個積層した構造を有して
おり、その外形形状は直径約15mm長さ約40mmであ
る。セラミツク圧電単体１の両面及び側面の一部
には図２及び図３に示すように銀ペーストにより
表裏面の電極２及び側壁面側方電極４が厚さ約15
ミクロンで形成してあり、このペーストの接着作
用により多数のセラミツク圧電単体１は一体的に
接合され、積層型セラミツク圧電体Ａを形成して
いる。なお、側方電極４は一方の面の電極２に導
通している。

【0009】 上記圧電単体１の積層態様は次のごと
くである。３５はリード電極３４の集合部である
約100メツシユのステンレスメツシユ部である。
このメツシユ部３５の長手方向に沿う側面部分に
おける縦線３８の一部をはずして、図１に示すよ
うにリード電極３４のリード部とするメツシユ部
３５の複数の横線３６と側面電極４を接続するこ
とにより、セラミツク圧電体Ａを構成してある。
尚、３７はメツシユ部の縦線３８と横線３６の接
触抵抗を減らすため銀ペーストもしくは半田をメ
ツシユ部３５に付着させた部位を示す。リード線
３はこの部位３７、つまりメツシユ部３５から取
り出してある。このようにして作製したセラミツ
ク圧電体Ａに500Vの電圧印加断続を繰返して試
験した結果、メツシユ部３５の横線３６と側面電
極４との接続点の剥れやセラミツク圧電単体１の
割れは生じなかつた。

【0010】 上記構成の圧電体Ａは図４ａ，ｂ，ｃ
に示すように、樹脂製ケース１０の中に収納され
てアクチユエータを形成している。即ち、図４
ａ，ｂ，ｃにおいて、１１は耐油性Ｏリングでケ
ース１０と樹脂製押板１９との間の隙間を燃料が
通るのを防いでいる。１２は逆止弁で、燃料を一
方向にだけ流れるようにしてある。１３はバネ
で、ノズル１４を台座１６に密着している。１７
は取り付けカバーであり、ケース１０にネジどめ
してある。１８は中央ボデイーである。尚、ケー
ス１０と、中央ボデイー１８と、台座１６とはノ
ツクピン等（図示せず）により相対的な位置移動
が出来ないようにしてある。１５は燃料（ガソリ
ン、軽油等）の入口である。また、圧電体Ａのリ
ード線３は図４に示すように、電極棒２０に接続
して外部電源（図示せず）に接続するようにして
ある。

【0011】 次に、このセラミツク圧電体Ａをアク
チユエータとして用いた時の作動について図４を
用いて簡単に説明する。燃料は入口１５からアク
チユエータ内に燃料ポンプ（図示せず）により圧
送され、逆止弁１２を通り押板１９と中央ボデイ
ー１８及び台座１６により形成された空間を満た
す。この状態で外部の電極棒２０を通してセラミ
ツク圧電体Ａに電圧を印加すると、図１に示した
ようにセラミツク圧電体Ａは軸方向に伸びる。と
ころが、セラミツク圧電体Ａの上方はケース１０
により固定されているので、この変位は下方に向
かつて伸びる。そうすると、押板１９と中央ボデ
イー１８との隙間が減少し、燃料の圧力が急に上
昇し、ノズル１４は下方に動き、ノズル１４と台
座１６により生じた隙間を通つて燃料が噴出され
る。燃料の圧力が下がるとノズル１４がバネ１３
の作用により上方にもどり台座１６との隙間を閉
じる。次に、セラミツク圧電体Ａの電圧印加を止
めると、セラミツク圧電体Ａは上方に鑑み、押板
１９と中央ボデイー１８及び台座１６により形成
された空間の圧力が下がるため、新たな燃料が逆
止弁１２を通つてこの部分に供給される。このよ
うにして作製したアクチユエータはガソリン噴射
用インジエクタ、デイーゼルエンジンのインジエ
クタ等に使用するものである。

【0012】 尚、本実施例でセラミツク圧電単体１
を多数積層する理由は、約0.5mm当り約500Vと高
い電圧を印加しているため、セラミツク圧電単体
１の厚さを厚くすると印加電圧をさらに大きくし
なければならないのと同時に空気の絶縁破壊を起
こしやすくなるという問題点等も生じてくる。従
つて、本実施例では、セラミツク圧電単体１の厚
さは0.5mmとしてこれを多数積層する構造とした。

【0013】 また、本実施例ではケース１０及び押
板１９は樹脂製としたが、セラミツク圧電体Ａに
適当なシールを施せば金属性のものも使用可能で
ある。

【0014】

【考案の効果】 以上詳述したごとく本考案によ
れば、セラミツク圧電体とリード電極との剥れ、
あるいは該圧電体を構成している圧電単体の割れ
といつた不具合を解消することができる。 また、たとえメツシユ部の横線が圧電体の伸縮
により断続したとしても、他の横線にはメツシユ
部自体を介して電圧を供給することができ、圧電
体の作動を停止させることがない。

【0015】 更に、本考案においては、メツシユ部
の採用により、該メツシユ部の横線を圧電単体の
各電極に接続することで、同時に各電極を電気的
に並列接続する集合部がメツシユ部自体で設定さ
れるため、組立工数の低減を図ることできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す正面図である。

【図２】図１の結線状況を示す模式図である。

【図３】ａは圧電単体の表面図、ｂはその側面
図、ｃはその裏面図である。

【図４】ａは用途例を示す図、ｂはその断面図、
ｃはａのＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】 １……圧電単体 ２……電極 ３……リード線 ３５……メツシユ部 ３６……横線 ３８……縦線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧を印加することによつて軸方
   向に変位可能なセラミツク圧電単体と、該セラミ
   ツク圧電単体の対向する面に設けられ、前記セラ
   ミツク圧電単体に電圧を印加する電極とを１組と
   して、複数組積層してなる積層型圧電体におい
   て、複数の横線及び複数の縦線を組合せてなる帯
   状のメツシユ部を有し、該メツシユ部の長手方向
   に沿う側面部分における前記縦線の一部が省略さ
   れており、該省略部位における前記メツシユ部の
   複数の前記横線が前記各電極に接続されており、
   前記メツシユ部自体を前記複数の圧電単体を電気
   的に並列接続させる集合部としたことを特徴とす
   る積層型圧電体。