JPH05275763A - 強誘電性セラミックディスクからなるアクチュエーター - Google Patents
強誘電性セラミックディスクからなるアクチュエーターInfo
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- JPH05275763A JPH05275763A JP4325656A JP32565692A JPH05275763A JP H05275763 A JPH05275763 A JP H05275763A JP 4325656 A JP4325656 A JP 4325656A JP 32565692 A JP32565692 A JP 32565692A JP H05275763 A JPH05275763 A JP H05275763A
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- Japan
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- actuator
- disk
- disc
- ferroelectric
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- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
- H10N30/872—Connection electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices, e.g. external electrodes
- H10N30/874—Connection electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices, e.g. external electrodes embedded within piezoelectric or electrostrictive material, e.g. via connections
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- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
- H10N30/503—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure with non-rectangular cross-section orthogonal to the stacking direction, e.g. polygonal, circular
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- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
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- H10N30/505—Annular cross-section
Abstract
(57)【要約】
【目的】 両側に導電性層を有するセラミックディスク
が互いに結合し、外部電気供給ラインに接続している
（平行に接続している）強誘電性セラミックディスクか
らなるアクチュエーターに関する。 【構成】 両側に導電性層を有するセラミックディスク
が互いに結合し、そして電気供給ラインに接続してい
る、強誘電性セラミックディスクからなるアクチュエー
ターであって、個々のディスク（１）の導電性層（２）
がディスク（１）の前後にあり、それぞれの場合、絶縁
部（３）はエッジゾーンとして１８０℃相互に食い違え
て配置してあり、隣接ディスク（１）の絶縁部（３）は
互いに上にあり、一方の側の絶縁部（３）は、ディスク
の他の側の端に延びている導電性層（２）（電極）と反
対の位置にある、上記のアクチュエーターを特徴とす
る。
が互いに結合し、外部電気供給ラインに接続している
（平行に接続している）強誘電性セラミックディスクか
らなるアクチュエーターに関する。 【構成】 両側に導電性層を有するセラミックディスク
が互いに結合し、そして電気供給ラインに接続してい
る、強誘電性セラミックディスクからなるアクチュエー
ターであって、個々のディスク（１）の導電性層（２）
がディスク（１）の前後にあり、それぞれの場合、絶縁
部（３）はエッジゾーンとして１８０℃相互に食い違え
て配置してあり、隣接ディスク（１）の絶縁部（３）は
互いに上にあり、一方の側の絶縁部（３）は、ディスク
の他の側の端に延びている導電性層（２）（電極）と反
対の位置にある、上記のアクチュエーターを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、両側に導電性層を有す
るセラミックディスクが、互いに結合し、そして外部電
気供給ラインに接続している（平行に接続している）、
強誘電性セラミックディスクからなるアクチュエーター
に関する。
るセラミックディスクが、互いに結合し、そして外部電
気供給ラインに接続している（平行に接続している）、
強誘電性セラミックディスクからなるアクチュエーター
に関する。
【０００２】
【従来の技術】強誘電性セラミックとは、圧電性及び電
気歪性セラミックの両方を意味すると理解すべきであ
る。強誘電性セラミックからなるアクチュエーターは、
約１００μm以下のマイクロメーターの範囲で細かく位
置を定めるためのマイクロシステム技術における駆動部
材としての使用が増加している。強誘電性セラミックか
らなるそのようなアクチュエーターの働きは、機械的に
連続して接続しそして電気的に平行に接続するように、
互いに結合させた強誘電性セラミックの個々のプレート
又はディスクに基づくものである。電圧をかけたとき変
形し、その変形が操作電圧及び部材の数に比例する、プ
レート又はディスク積層材料が形成される。積層物中の
部材を平行に電気接続するには、同じ極性の内部電極を
外部接続する必要がある。これまで、このために金属箔
又は布を、隣接電極間に置き、電極につないできた。こ
の方法では、積層物中の強誘電的に不活性な材料部分を
最少にしたり、隣接電極間の電気接触を確実にしたり、
操作の際の機械負荷の場合における追加レジリエンスを
なくしたりするために、金属をはめこんだり、接着剤結
合部を十分に薄くすることが不可欠である。
気歪性セラミックの両方を意味すると理解すべきであ
る。強誘電性セラミックからなるアクチュエーターは、
約１００μm以下のマイクロメーターの範囲で細かく位
置を定めるためのマイクロシステム技術における駆動部
材としての使用が増加している。強誘電性セラミックか
らなるそのようなアクチュエーターの働きは、機械的に
連続して接続しそして電気的に平行に接続するように、
互いに結合させた強誘電性セラミックの個々のプレート
又はディスクに基づくものである。電圧をかけたとき変
形し、その変形が操作電圧及び部材の数に比例する、プ
レート又はディスク積層材料が形成される。積層物中の
部材を平行に電気接続するには、同じ極性の内部電極を
外部接続する必要がある。これまで、このために金属箔
又は布を、隣接電極間に置き、電極につないできた。こ
の方法では、積層物中の強誘電的に不活性な材料部分を
最少にしたり、隣接電極間の電気接触を確実にしたり、
操作の際の機械負荷の場合における追加レジリエンスを
なくしたりするために、金属をはめこんだり、接着剤結
合部を十分に薄くすることが不可欠である。
【０００３】この種のアクチュエーターについてはドイ
ツ特許出願公開第３３ ３０ ５３８号に記載がある。
ピエゾセラミックプレートから製造したパッケージにそ
れぞれ共通な接点をつくるために、電極として施した表
面金属被覆はそれぞれの場合においてプレート端に丸く
取り、各側端表面上にのせ、そしてはんだ付けした金属
グリッドを用いてこの位置で互いに接続させる。
ツ特許出願公開第３３ ３０ ５３８号に記載がある。
ピエゾセラミックプレートから製造したパッケージにそ
れぞれ共通な接点をつくるために、電極として施した表
面金属被覆はそれぞれの場合においてプレート端に丸く
取り、各側端表面上にのせ、そしてはんだ付けした金属
グリッドを用いてこの位置で互いに接続させる。
【０００４】ピエゾセラミックディスク積層物の製法に
ついては、ドイツ特許出願公開第４０ １４ ５２６号
に記載されている。この方法では、端に延びている電極
をスパッターリング法でディスク両側に蒸着し、粘度の
低い接着剤を用いて、限定された圧力の下で連続的に結
合して、積層物を形成する。最後に端の接触面をスパッ
ターリング法で被覆することによって、個々のディスク
を平行に電気接続するために必要な接続が得られる。
ついては、ドイツ特許出願公開第４０ １４ ５２６号
に記載されている。この方法では、端に延びている電極
をスパッターリング法でディスク両側に蒸着し、粘度の
低い接着剤を用いて、限定された圧力の下で連続的に結
合して、積層物を形成する。最後に端の接触面をスパッ
ターリング法で被覆することによって、個々のディスク
を平行に電気接続するために必要な接続が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】公知のアクチュエータ
ーに関する問題は、個々のディスクへの電力供給、及び
電圧をアクチュエーターにかけたときの断面の変形分布
である。本発明の目的はこれを改良することである。
ーに関する問題は、個々のディスクへの電力供給、及び
電圧をアクチュエーターにかけたときの断面の変形分布
である。本発明の目的はこれを改良することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、両側に導電性
層を有するセラミックディスクが、互いに結合し、そし
て電気供給ラインに接続している、強誘電性セラミック
ディスクからなるアクチュエーターであって、個々のデ
ィスク（１）の導電性層（２）がディスク（１）の前後
にあり、それぞれ、絶縁部（３）はエッジゾーンとして
１８０℃相互に食い違えて配置してあり、隣接ディスク
（１）の絶縁部（３）は互いに上にあり、一方の側の絶
縁部（３）は、ディスクの他の側の端に延びている導電
性層（２）（電極）と反対の位置にある、上記のアクチ
ュエーターである。
層を有するセラミックディスクが、互いに結合し、そし
て電気供給ラインに接続している、強誘電性セラミック
ディスクからなるアクチュエーターであって、個々のデ
ィスク（１）の導電性層（２）がディスク（１）の前後
にあり、それぞれ、絶縁部（３）はエッジゾーンとして
１８０℃相互に食い違えて配置してあり、隣接ディスク
（１）の絶縁部（３）は互いに上にあり、一方の側の絶
縁部（３）は、ディスクの他の側の端に延びている導電
性層（２）（電極）と反対の位置にある、上記のアクチ
ュエーターである。
【０００７】この目的は、個々のディスクの導電性層
が、絶縁ベースのディスクの前後に、それぞれ、相互に
１８０°食い違えて配置したエッジゾーンとしての部分
的な絶縁部を有し、隣接ディスクの絶縁部は互いに上に
配置し、一方の側の絶縁部は、ディスクの他の側の端に
延びている導電性層と反対の位置にある、アクチュエー
ターによって達成される。
が、絶縁ベースのディスクの前後に、それぞれ、相互に
１８０°食い違えて配置したエッジゾーンとしての部分
的な絶縁部を有し、隣接ディスクの絶縁部は互いに上に
配置し、一方の側の絶縁部は、ディスクの他の側の端に
延びている導電性層と反対の位置にある、アクチュエー
ターによって達成される。
【０００８】セラミックディスクは絶縁部領域にくぼみ
を有していてもよく、このくぼみは半円形のものであ
り、絶縁部はくぼみのまわりに同中心的に配置する。
を有していてもよく、このくぼみは半円形のものであ
り、絶縁部はくぼみのまわりに同中心的に配置する。
【０００９】本発明の利点は本質的には、アクチュエー
ターの断面の変形の特に均一な分布が、ディスクの端の
くぼみに延びる電極及びカウンター電極の金属被覆を有
する複合材料で得られ、そしてディスク全部の外部電気
接続が、それぞれ、連続導電路によって得られることに
あると思われる。
ターの断面の変形の特に均一な分布が、ディスクの端の
くぼみに延びる電極及びカウンター電極の金属被覆を有
する複合材料で得られ、そしてディスク全部の外部電気
接続が、それぞれ、連続導電路によって得られることに
あると思われる。
【００１０】本発明を、図面を用いて以下にさらに詳し
く説明するが、これらは具体例にすぎない。
く説明するが、これらは具体例にすぎない。
【００１１】図１ａ及び図１ｂは、強誘電性ディスクの
前後を示す図であり、図２は、図１のディスクよりなる
アクチュエーターの断面図であり、そして図３ａ、ｂ−
図５ａ、ｂは、図１の別の具体例を示す図である。
前後を示す図であり、図２は、図１のディスクよりなる
アクチュエーターの断面図であり、そして図３ａ、ｂ−
図５ａ、ｂは、図１の別の具体例を示す図である。
【００１２】円形の強誘電性ディスク１よりなるアクチ
ュエーターにおいて、セラミックディスク１は実質的に
完全に両側に導電性層２及び金属被覆を有し、そしてこ
れらは互いに結合している。各導電性層２は、エッジゾ
ーンとして絶縁部３を有し、ディスク１の絶縁部３は、
好ましくは１８０°食い違えそして鏡像のように配置す
る。ディスク１は、隣接ディスク１の絶縁部３が互いの
上となるように積み重ねる。ディスク１は、２つの円形
のくぼみ４を有していてもよく、このまわりに絶縁部３
がそれぞれ同中心的に配置されている。くぼみの別の
形、例えば切り取った形のもの７（図４ａ／ｂ及び５ａ
／ｂ）も可能である。図３ａ／ｂの別の具体例では、半
円形のくぼみ４を、中心に配置した穴６と組み合わせ
る。個々の導電性層２への電気供給ラインは、くぼみ
４、６、７に導電路５として配置してもよく、絶縁部３
は確実に、同じ極性の導電性層２を互いに接続する（図
２）。さらに、絶縁部３は、絶縁破壊を防止するように
設計する。電流供給のための導電路はスペースを減少さ
せるように半円形及び円形くぼみ４、６に収容すること
もできる。矢印は、個々のディスク１の分極方向を示
す。
ュエーターにおいて、セラミックディスク１は実質的に
完全に両側に導電性層２及び金属被覆を有し、そしてこ
れらは互いに結合している。各導電性層２は、エッジゾ
ーンとして絶縁部３を有し、ディスク１の絶縁部３は、
好ましくは１８０°食い違えそして鏡像のように配置す
る。ディスク１は、隣接ディスク１の絶縁部３が互いの
上となるように積み重ねる。ディスク１は、２つの円形
のくぼみ４を有していてもよく、このまわりに絶縁部３
がそれぞれ同中心的に配置されている。くぼみの別の
形、例えば切り取った形のもの７（図４ａ／ｂ及び５ａ
／ｂ）も可能である。図３ａ／ｂの別の具体例では、半
円形のくぼみ４を、中心に配置した穴６と組み合わせ
る。個々の導電性層２への電気供給ラインは、くぼみ
４、６、７に導電路５として配置してもよく、絶縁部３
は確実に、同じ極性の導電性層２を互いに接続する（図
２）。さらに、絶縁部３は、絶縁破壊を防止するように
設計する。電流供給のための導電路はスペースを減少さ
せるように半円形及び円形くぼみ４、６に収容すること
もできる。矢印は、個々のディスク１の分極方向を示
す。
【図１】 図１ａは強誘電性ディスクの前面を示す図で
ある。図１ｂは強誘電性ディスクの後面を示す図であ
る。
ある。図１ｂは強誘電性ディスクの後面を示す図であ
る。
【図２】 図１のディスクよりなるアクチュエーターの
断面図である。
断面図である。
【図３】 図３ａは図１の別の具体例を示す強誘電性デ
ィスクの前面を示す図である。図３ｂ図３ａの強誘電性
ディスクの後面を示す図である。
ィスクの前面を示す図である。図３ｂ図３ａの強誘電性
ディスクの後面を示す図である。
【図４】 図４ａは図１の更に別の具体例を示す強誘電
性ディスクの前面を示す図である。図４ｂは図４ａの強
誘電性ディスクの後面を示す図である。
性ディスクの前面を示す図である。図４ｂは図４ａの強
誘電性ディスクの後面を示す図である。
【図５】 図５ａは図１のなお更に別の具体例を示す強
誘電性ディスクの前面を示す図である。図５ｂは図５ａ
の強誘電性ディスクの後面を示す図である。
誘電性ディスクの前面を示す図である。図５ｂは図５ａ
の強誘電性ディスクの後面を示す図である。
１ セラミックディスク ２ 導電性層 ３ 絶縁層 ４ くぼみ ５ 導電路 ６ 穴 ７ くぼみ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フリッツ・ウルヘアー ドイツ連邦共和国デー−8560 ラウフ，ヘ ーアスブルッカー・シュトラーセ 30 (72)発明者 ギュンター・ヘルク ドイツ連邦共和国デー−8560 ラウフ，ブ ライト・シュトラーセ 29
Claims (3)
- 【請求項１】 両側に導電性層を有するセラミックディ
スクが、互いに結合し、そして電気供給ラインに接続し
ている、強誘電性セラミックディスクからなるアクチュ
エーターであって、個々のディスク（１）の導電性層
（２）がディスク（１）の前後にあり、それぞれ、絶縁
部（３）はエッジゾーンとして１８０℃相互に食い違え
て配置してあり、隣接ディスク（１）の絶縁部（３）は
互いに上にあり、一方の側の絶縁部（３）は、ディスク
の他の側の端に延びている導電性層（２）（電極）と反
対の位置にある、上記のアクチュエーター。 - 【請求項２】 セラミックディスクが、絶縁部（３）の
領域にくぼみ（４、６、７）を有する、請求項１のアク
チュエーター。 - 【請求項３】 くぼみ（４）が半円形のものであり、絶
縁部（３）がくぼみ（４）のまわりに同中心的に配置さ
れている、請求項２のアクチュエーター。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4140107:7 | 1991-12-05 | ||
| DE4140107 | 1991-12-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275763A true JPH05275763A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=6446336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4325656A Pending JPH05275763A (ja) | 1991-12-05 | 1992-12-04 | 強誘電性セラミックディスクからなるアクチュエーター |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0545391A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05275763A (ja) |
| TW (1) | TW241363B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006511951A (ja) * | 2002-12-23 | 2006-04-06 | 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 | 圧電アクチュエータ |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19946837A1 (de) * | 1999-09-30 | 2001-05-03 | Bosch Gmbh Robert | Piezoaktor |
| FR2874663B1 (fr) * | 2004-08-31 | 2006-11-24 | Renault Sas | Dispositif de mise en vibration cyclique d'une buse d'injecteur |
| DE502005006098D1 (de) * | 2005-12-13 | 2009-01-08 | Continental Automotive Gmbh | Piezoaktuator und Verfahren zum Herstellen eines Piezostapels |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0094078B1 (en) * | 1982-05-11 | 1988-11-02 | Nec Corporation | Multilayer electrostrictive element which withstands repeated application of pulses |
| AT382968B (de) * | 1983-12-28 | 1987-05-11 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Piezoelektrisches messelement |
| JPH0217860U (ja) * | 1988-07-20 | 1990-02-06 |
-
1992
- 1992-11-10 TW TW081109005A patent/TW241363B/zh active
- 1992-12-02 EP EP92120583A patent/EP0545391A1/de not_active Withdrawn
- 1992-12-04 JP JP4325656A patent/JPH05275763A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006511951A (ja) * | 2002-12-23 | 2006-04-06 | 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 | 圧電アクチュエータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0545391A1 (de) | 1993-06-09 |
| TW241363B (ja) | 1995-02-21 |
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