JPH0529679A - Laminated piezoelectric element - Google Patents

Laminated piezoelectric element

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JPH0529679A
JPH0529679A JP3182576A JP18257691A JPH0529679A JP H0529679 A JPH0529679 A JP H0529679A JP 3182576 A JP3182576 A JP 3182576A JP 18257691 A JP18257691 A JP 18257691A JP H0529679 A JPH0529679 A JP H0529679A
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laminated
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lead wire
terminal electrode
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哲史 林
Shinro Oda
真郎 織田
Masahiro Tomita
正弘 富田
Akira Fujii
章 藤井
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To effectively utilize a side space by connecting leads to a terminal electrode plate at an inner peripheral surface side and leading it in an upper direction. CONSTITUTION:A spacer 60 is secured in a sandwich state interposed between an end face electrode plate 50 and an upper end face of a laminate 10. Further, a lateral movement is restricted by three pawls of the plate 50. Accordingly, parts such as the spacer 60, an insulating plate 40, etc., provided on the upper end face of the laminate 10, are integrally fixedly connected. A lead 71 is externally extended through central holes of the plate 50, a terminal electrode plate 32, the plate 40, and a lead 72 is externally extended through the central hole of the plate 50. Thus, since the leads and connectors of the leads to a electrode are not provided on the outer periphery of the laminate, a protrusion from the side in an outer circumferential direction is not provided. Accordingly, an inner diameter of a packing material for containing a laminated piezoelectric element can be reduced, and a space can be effectively utilized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、印加される電圧に応じ
て伸縮する板状圧電素子を多数積層してなる圧電体に関
するもので、たとえば、燃料噴射装置を駆動する圧電体
アクチュエータに適用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric body formed by laminating a large number of plate-shaped piezoelectric elements that expand and contract according to an applied voltage, and is applied to, for example, a piezoelectric actuator for driving a fuel injection device. It

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、積層型圧電体は、圧電板からなる
圧電素子と金属製の電極板とを交互に重ね合わせてなる
積層体と、積層体の電極板が一つおきに側面でそれぞれ
電気的に接続されて一対の側面電極を構成している。こ
の一対の側面電極にはリード線が側面でそれぞれ接合さ
れている。そしてリード線を介して側面電極および電極
板に電圧が印加され、積層型圧電体は圧電体特性を発揮
する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a laminated piezoelectric body has a laminated body in which piezoelectric elements made of piezoelectric plates and metal electrode plates are alternately laminated, and every other electrode plate of the laminated body has a side surface on each side. It is electrically connected to form a pair of side electrodes. Lead wires are joined to the pair of side surface electrodes at the side surfaces. Then, a voltage is applied to the side surface electrode and the electrode plate through the lead wire, and the laminated piezoelectric material exhibits piezoelectric material characteristics.

【0003】このリード線と側面電極との接合は、通常
積層型圧電体の外周側面で半田付け、あるいはかしめな
どの接合技術で接合されている。したがって、積層型圧
電体の外周面には、リード線およびその接合部が外周面
より突出しており、積層体の外径を大きくしている。こ
のため積層型圧電体をパッケージングする際(ある装置
に組付ける時)、積層型圧電体の収納容器はリード線を
挿入できる分を見越した大きな径のスペースとするか、
あるいはリード線を通すための逃がし溝部分を膨出した
形状とする必要がある。このため、従来の積層型圧電体
はデットスペースが多くなるという不具合がある。
The lead wire and the side surface electrode are usually joined by a joining technique such as soldering or caulking on the outer peripheral side surface of the laminated piezoelectric material. Therefore, on the outer peripheral surface of the laminated piezoelectric body, the lead wire and the joint portion thereof project from the outer peripheral surface, thereby increasing the outer diameter of the laminated body. For this reason, when packaging the laminated piezoelectric body (when assembled in a certain device), the accommodating container for the laminated piezoelectric body should have a large diameter space in consideration of the amount of lead wires that can be inserted.
Alternatively, it is necessary to make the relief groove portion for passing the lead wire into a bulged shape. Therefore, the conventional laminated piezoelectric body has a problem that the dead space increases.

【0004】具体的に示すと積層型圧電体をアクチュエ
ータとして使用する場合、図7に示すようにパッケジン
グされる。この金属ベローズ80は、積層型圧電体1及
びそこに突出するリード線73、74ならびに接合部7
6、77を覆っている。そのためリード線73、74お
よび接合部76、77を覆う分だけ外径が大きくなって
いる。図7では 積層型圧電体1の一端1aは、円板状
のカバー81に当接し、他端1bはピストン82の有底
部82aに当接している。そしてカバー81とピストン
82は金属製ベローズ80より連結され、この金属製ベ
ローズ80は引張り力がプリセット荷重として作用して
いる。金属製ベローズ80は内部に積層型圧電体1が収
納されているが、リード線およびその接合部の突出のた
めベローズ80の内径は圧電体の外径より大きくするこ
とが必要で、その結果アクチュエータ自体の体積も大き
くなる。
Specifically, when the laminated piezoelectric material is used as an actuator, it is packaged as shown in FIG. The metal bellows 80 includes the laminated piezoelectric body 1, lead wires 73 and 74 protruding therefrom, and the joint portion 7.
It covers 6, 77. Therefore, the outer diameter is increased by the amount that covers the lead wires 73 and 74 and the joint portions 76 and 77. In FIG. 7, one end 1 a of the laminated piezoelectric body 1 is in contact with the disk-shaped cover 81, and the other end 1 b is in contact with the bottomed portion 82 a of the piston 82. The cover 81 and the piston 82 are connected by a metal bellows 80, and the tensile force acts on the metal bellows 80 as a preset load. Although the laminated piezoelectric body 1 is housed inside the metal bellows 80, the inner diameter of the bellows 80 needs to be larger than the outer diameter of the piezoelectric body due to the protrusion of the lead wire and the joint portion thereof, and as a result, the actuator. The volume of itself also becomes large.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、組付けられた積層型圧電体の単
位断面積当たりの発生力(積層型圧電体に電圧を印加し
たときに発生する大荷重をいう)の効率を高めるために
側面側のデッドスペースをなくした積層型圧電体とする
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a force generated per unit cross-sectional area of an assembled laminated piezoelectric body (when a voltage is applied to the laminated piezoelectric body). It is an object of the present invention to provide a laminated piezoelectric body in which the dead space on the side surface side is eliminated in order to improve the efficiency of the large load generated in (1).

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の積層型圧電体
は、圧電板からなる圧電素子と金属製の電極板とを交互
に重ね合わせてなる積層体と、該積層体の側面に沿って
積層方向に延び、一つおきに各該電極板よりなる2組の
電極板組の各該電極板をその側面で電気的に接続する一
対の側面電極と、該側面電極に外部より電圧を負荷する
ために該側面電極接合されたリード線を具備した積層型
圧電体であって、該積層体の一端側に積層され、一対の
該側面電極の一方に電気的に接続されるとともに内周面
側で該リード線に接続された少なくとも一つの端子電極
板を具備することを特徴とする。
A laminated piezoelectric body of the present invention comprises a laminated body formed by alternately laminating piezoelectric elements made of piezoelectric plates and metal electrode plates, and a side surface of the laminated body. A pair of side surface electrodes that extend in the stacking direction and electrically connect each of the electrode plates of two sets of electrode plates that are alternately arranged on their side surfaces, and a voltage is externally applied to the side surface electrodes. A laminated piezoelectric body having a lead wire joined to the side surface electrode for stacking, is laminated on one end side of the laminated body, is electrically connected to one of the pair of side surface electrodes, and has an inner peripheral surface. And at least one terminal electrode plate connected to the lead wire on the side.

【0007】[0007]

【作用】本発明の積層型圧電体では、積層体の一端側に
積層され、側面で一対の側面電極の一方に電気的に接続
されるとともに内周面側でリード線に接続された端子電
極板を具備している。このため積層体の外周面には、リ
ード線およびリード線と側面電極との接合部がないの
で、側面から外周方向への突出部がない。したがって、
この積層型圧電体では、積層体の外周側面を外径として
扱えるので、積層型圧電体を収納するパック材の内径を
小さくでき空間を有効に利用できる。このため装置の空
間の利用効率が高まりデッドスペースがなくなり、従来
品のリード線接合部の突出がある場合より積層型圧電体
のアクチュエータを小型化することができる。
In the laminated piezoelectric body of the present invention, the terminal electrode is laminated on one end side of the laminated body, electrically connected to one of the pair of side surface electrodes on the side surface, and connected to the lead wire on the inner peripheral surface side. It is equipped with a plate. Therefore, the outer peripheral surface of the laminated body has no lead wire or a joint portion between the lead wire and the side surface electrode, and therefore has no protruding portion from the side surface in the outer peripheral direction. Therefore,
In this laminated piezoelectric body, the outer peripheral side surface of the laminated body can be treated as the outer diameter, so that the inner diameter of the pack material for accommodating the laminated piezoelectric body can be reduced and the space can be effectively used. Therefore, the utilization efficiency of the space of the device is improved, the dead space is eliminated, and the actuator of the laminated piezoelectric body can be downsized as compared with the conventional case where the lead wire bonding portion has a protrusion.

【0008】また、積層型圧電体の圧電性能は圧電素子
の面積に基づいて発生力を得るため、積層型圧電体が同
じ性能であれば、小型化したことによりその有効面積の
割合が増し見掛け上性能を向上させたことになる。
Further, since the piezoelectric performance of the laminated piezoelectric body obtains a generated force based on the area of the piezoelectric element, if the laminated piezoelectric body has the same performance, it is apparent that the effective area ratio increases due to downsizing. This means improved performance.

【0009】[0009]

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 (実施例1)この積層型圧電体1は、図1の正面図、図
2の断面図に示すように、積層体10と、積層体10の
側面に沿って積層方向に一対形成された側面電極13、
14と、積層体10の上端面に金属板20、端子電極板
31、32、絶縁板40、スペーサ60、端面電極板5
0とが載置され、端子電極板31、32にはリード線7
1、72が接続されて構成されている。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. (Embodiment 1) As shown in the front view of FIG. 1 and the sectional view of FIG. 2, the laminated piezoelectric body 1 includes a laminated body 10 and side surfaces formed along a side surface of the laminated body 10 in a laminating direction. Electrode 13,
14, the metal plate 20, the terminal electrode plates 31, 32, the insulating plate 40, the spacer 60, and the end face electrode plate 5 on the upper end surface of the laminated body 10.
0 is placed, and the lead wires 7 are attached to the terminal electrode plates 31 and 32.
1, 72 are connected.

【0010】積層体10は、図3の斜視図に示すように
両面にたとえば銀ペーストの塗布などにより形成した電
極15をもつセラミックスの圧電板からなる圧電素子1
1と円板状の金属製で端面に外側方向に突出した設けら
れた3個の爪121をもつ電極板12とが交互に積層さ
れて形成されている。そして一つおきの各電極板12よ
りなる2組の電極板組の各電極板12はその爪121を
直接溶接するか、または側面電極板(図示せず)に溶接
などで接合させて電気的に接続して一対(それぞれ3個
づつ)の側面電極13、14が形成されている。この一
対のうちの一方の側面電極14は、積層体10の上端面
より上方向に長く延び端面電極板50に設けられている
爪51と係合する係合部52で接合される。他方の側面
電極13は積層体10の端面と同じ長さで、積層体10
の最上面の電極板12に当接する金属板20に電気的に
接続するように形成されている。
As shown in the perspective view of FIG. 3, the laminated body 10 is a piezoelectric element 1 made of a ceramic piezoelectric plate having electrodes 15 formed on both sides by applying, for example, silver paste.
1 and an electrode plate 12 made of a disc-shaped metal and having three claws 121 provided on the end face and protruding outwardly are alternately laminated. Then, the electrode plates 12 of the two electrode plate sets consisting of every other electrode plate 12 are electrically welded by directly welding the claws 121 or by welding the side electrode plates (not shown) by welding or the like. To form a pair of side electrodes 13 and 14 (three pieces each). One side surface electrode 14 of the pair is joined by an engaging portion 52 that extends upward from the upper end surface of the laminated body 10 and engages with a claw 51 provided on the end surface electrode plate 50. The other side electrode 13 has the same length as the end surface of the laminated body 10 and
Is formed so as to be electrically connected to the metal plate 20 that abuts on the uppermost electrode plate 12.

【0011】積層体10の上端面には、図4の積層型圧
電体の組付け状態の斜視図に示すように、金属板20、
端子電極板31、絶縁板40、端子電極板32、スペー
サ60、端面電極板50が順次載置されてそれぞれ固定
されている。金属板20は、電極板12の外径より小さ
い外径を有する比較的肉厚の金属の板で積層体10の端
面に載置される。積層体10の上端面には電極板12が
くるように積層されており、金属板20は電極板12の
端面に突出して設けられている3個の爪121を接続し
て形成された3本の側面電極13と電気的に接続されて
いる。
On the upper end surface of the laminated body 10, as shown in the perspective view of the assembled state of the laminated piezoelectric body of FIG.
The terminal electrode plate 31, the insulating plate 40, the terminal electrode plate 32, the spacer 60, and the end surface electrode plate 50 are sequentially placed and fixed. The metal plate 20 is a relatively thick metal plate having an outer diameter smaller than the outer diameter of the electrode plate 12, and is placed on the end surface of the laminated body 10. The electrode plate 12 is laminated on the upper end surface of the laminated body 10 so that the metal plate 20 is formed by connecting three claws 121 protruding from the end surface of the electrode plate 12 to each other. Is electrically connected to the side surface electrode 13.

【0012】この金属板20は、積層体10の端面に直
接当接するので両端面の面粗度や平面度がかなり高精度
に仕上げられており、積層体10の圧電素子11に曲げ
や集中荷重(片当たり)が加わった際に圧電素子11に
割れなどの不具合が発生しないように考慮されたものが
使用される。端子電極板31は、外径が金属板20と同
じでリング状の金属板で形成され金属板20の上面に載
置され、金属板20を介して側面電極13に電気的に接
続されており、リングの内周面側でかしめまたは溶接で
リード線71に接続されている。なお、この端子電極板
31はリード線が中央部で接続できるのであれば特にリ
ング状でなく円板状などであってもよい。
Since the metal plate 20 directly abuts on the end faces of the laminated body 10, the surface roughness and flatness of both end faces are finished with extremely high precision, and bending or concentrated load is applied to the piezoelectric element 11 of the laminated body 10. A material is used so that the piezoelectric element 11 does not have a defect such as cracking when (partial contact) is applied. The terminal electrode plate 31 is formed of a ring-shaped metal plate having the same outer diameter as the metal plate 20, is placed on the upper surface of the metal plate 20, and is electrically connected to the side surface electrode 13 via the metal plate 20. The inner peripheral surface of the ring is connected to the lead wire 71 by caulking or welding. The terminal electrode plate 31 may have a disc shape, not a ring shape, as long as the lead wire can be connected at the central portion.

【0013】この端子電極31は、基本的には電極板1
2と同じ金属板をプレス加工などの手段を用いて形成し
ているが、両端面のバリ取りや面の仕上げ(平面度な
ど)が金属板20と同等程度になされていれば金属板2
0を取り除くことも可能である。絶縁板40は、端子電
極板31と同じ外径で肉厚のリング状で、中空部で端子
電極板31に接続したリード線71を外部へ取り出すの
を可能にして端子電極板31の上に載置される。この絶
縁板40は、絶縁材料(樹脂、セラミックスなど)で形
成される。この絶縁材料は、積層型圧電体1に電圧を印
加したときに発生する発生力を直接・受圧するため発生
力の損失をできるかぎり小さくするために、ヤング率が
大きく塑性変形のない材料を用いるのが好ましい。
The terminal electrode 31 is basically the electrode plate 1.
The same metal plate as that of No. 2 is formed by means of press working or the like, but if deburring of both end faces and surface finishing (flatness etc.) are made to the same degree as the metal plate 20, the metal plate 2
It is also possible to remove 0. The insulating plate 40 has a ring shape with the same outer diameter as the terminal electrode plate 31 and a thick thickness, and enables the lead wire 71 connected to the terminal electrode plate 31 in the hollow portion to be taken out to the outside. Placed. The insulating plate 40 is formed of an insulating material (resin, ceramics, etc.). As the insulating material, a material having a large Young's modulus and no plastic deformation is used in order to directly receive the pressure generated when a voltage is applied to the laminated piezoelectric body 1 and to reduce the loss of the generated force as much as possible. Is preferred.

【0014】端子電極板32は、端子電極板31と絶縁
するために絶縁板40の上に載置されている。この端子
電極板32は上記の端子電極板31と同じ材質でリング
状のものが使用されリング穴よりリード線71の取り出
しを可能とし、リングの内周端面でかしめまたは溶接で
リード線72が接続されている。スペーサ60は、リン
グ状で積層体10の端面に直接載置され外径が積層体1
0と同じで内径が絶縁板40の外径よりやや大きくして
あり、金属板20、絶縁板40、端子電極板31、32
の外周面に配置されそれらの横方向への移動を拘束して
いる。このスペーサ60は端子電極31、32間の絶縁
性を保もつため絶縁板40と同じ絶縁材料で形成されて
いる。
The terminal electrode plate 32 is placed on the insulating plate 40 to insulate it from the terminal electrode plate 31. The terminal electrode plate 32 is made of the same material as the above-mentioned terminal electrode plate 31 and has a ring shape. The lead wire 71 can be taken out from the ring hole, and the lead wire 72 is connected by caulking or welding at the inner peripheral end surface of the ring. Has been done. The spacer 60 has a ring shape and is directly placed on the end surface of the laminated body 10 and has an outer diameter of the laminated body 1.
The same as 0 but the inner diameter is slightly larger than the outer diameter of the insulating plate 40, and the metal plate 20, the insulating plate 40, the terminal electrode plates 31, 32 are
Are arranged on the outer peripheral surface of the to constrain their lateral movement. The spacer 60 is made of the same insulating material as the insulating plate 40 in order to maintain the insulating property between the terminal electrodes 31 and 32.

【0015】端面電極板50は、リング状の金属製円板
でスペーサ60および端子電極板32を覆って上面に載
置され、端部に設けた積層方向に延びる3個の爪51が
スペーサ60の外周において積層体10の上方に延びた
側面電極14に係合して係合部52を形成して溶接など
の手段を用いて接続されて積層体10に係止されてい
る。したがって側面電極14は端面電極板50を介して
端子電極板32に電気的に接続されている。
The end face electrode plate 50 is a ring-shaped metal disc and is placed on the upper surface of the spacer 60 so as to cover the spacer 60 and the terminal electrode plate 32. The spacer 60 has three claws 51 provided at the end portions and extending in the stacking direction. At the outer periphery of the laminated body 10, the side surface electrode 14 extending upward of the laminated body 10 is engaged to form an engaging portion 52, which is connected by means of welding or the like and is locked to the laminated body 10. Therefore, the side surface electrode 14 is electrically connected to the terminal electrode plate 32 via the end surface electrode plate 50.

【0016】このためスペーサ60は、端面電極板50
と積層体10の上端面で挟まれサンドイッチ状に固定さ
れさらに端面電極板50の3個の爪の部分により横方向
への動きが拘束される。したがって、積層体10の上端
面に設けられたスペーサ60、絶縁板40などの各部は
一体的に固定係止されている。リード線71は、端面電
極板50、端子電極板32、絶縁板40の中央穴を経て
外部に取り出されている。リード線72は、端面電極板
50の中央穴を経て同様に外部に取り出されている。こ
のリード線71、72は端子電極板31、32を介して
側面電極13、14に電気的に接続されているので、リ
ード線71、72への電圧を印加により積層体10に電
圧が負荷され圧電特性が発揮される。
For this reason, the spacer 60 is used for the end face electrode plate 50.
It is sandwiched between the upper end faces of the laminated body 10 and fixed in a sandwich shape, and its lateral movement is restricted by the three claw portions of the end face electrode plate 50. Therefore, each part such as the spacer 60 and the insulating plate 40 provided on the upper end surface of the laminated body 10 is integrally fixed and locked. The lead wire 71 is taken out to the outside through the central hole of the end face electrode plate 50, the terminal electrode plate 32, and the insulating plate 40. The lead wire 72 is also taken out to the outside through the central hole of the end face electrode plate 50. Since the lead wires 71 and 72 are electrically connected to the side surface electrodes 13 and 14 via the terminal electrode plates 31 and 32, a voltage is applied to the lead wires 71 and 72 to apply a voltage to the laminated body 10. Piezoelectric properties are exhibited.

【0017】また、リード線71を接合した端子電極板
31とリード線72を接合した端子電極板32との接合
部が接触しないように絶縁板40の厚みを充分大きくと
るか、あるいは絶縁性のチューブなどを用いてリード線
と端子電極板の接合部を完全に覆うようにするのが好ま
しい。次に図1および図2で積層型圧電体1への電圧の
印加の過程を説明をする。積層体10の上端面の電極板
12の電気極性を、たとえば、−極とすると(端子電極
板31の極性は−極となりリード線71も−極とな
る)、積層体10の上端面の電極板12と電気的に接合
されていない側面電極14が+極となるので、この側面
電極14と接続している端面電極板50の極性は+極と
なる(端子電極板32およびリード線72の極性は+極
となる)。但し積層型圧電体1の電気極性を決定するの
は分極時であるため、上記のことを考慮してあれば、ど
ちらが+極、−極となってもかまわない。
In addition, the thickness of the insulating plate 40 is made sufficiently large so that the joint portion between the terminal electrode plate 31 to which the lead wire 71 is joined and the terminal electrode plate 32 to which the lead wire 72 is joined does not come into contact with each other, or the insulating plate 40 has an insulating property. It is preferable to completely cover the joint between the lead wire and the terminal electrode plate by using a tube or the like. Next, a process of applying a voltage to the laminated piezoelectric body 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. If the electric polarity of the electrode plate 12 on the upper end surface of the laminated body 10 is, for example, a negative electrode (the polarity of the terminal electrode plate 31 is a negative electrode and the lead wire 71 is also a negative electrode), the electrode on the upper end surface of the laminated body 10 will be described. Since the side surface electrode 14 not electrically connected to the plate 12 serves as a + pole, the polarity of the end surface electrode plate 50 connected to the side surface electrode 14 serves as a + pole (of the terminal electrode plate 32 and the lead wire 72). Polarity is + pole). However, since the electric polarity of the laminated piezoelectric material 1 is determined at the time of polarization, it does not matter which is the positive pole or the negative pole if the above is taken into consideration.

【0018】積層型圧電体1は、+電極側に+電圧を印
加すると伸び、−電圧を印加すると縮む特性を有してい
る。このとき積層型圧電体1の特徴として大発生力を発
生するが、これは積層型圧電体1の圧電素子11の投影
面積に比例する。たとえば、ここで用いる積層型圧電体
1の圧電素子11の面積は78.5mm 2 、発生力は3
000Nであるが、単位面積当たりでは38.2MPa
の発生力となる。ところが、実使用状態では、従来の積
層型圧電体では外周部にリード線など電圧印加手段を配
置する必要からこの部分に要する面積が大きくなる。こ
れを平面図として模式的に示したのが図6である。斜線
範囲内が圧電素子の面積で、リード線が側面に配置され
ると一点破線の範囲が積層型圧電体の実面積となる。対
となるリード線の配置位置によってもこの面積は多少変
化するがこれより小さくなることはない。したがって、
圧電素子のみの面積に比べリード線などを側面に配置す
るとこのような面積としてデッドスペースが生じる。実
際に使用するときに必要な面積を計算すると、圧電素子
に要する面積に比べて10%以上大きくなる。したがっ
て、実際には単位面積当たりの発生力は10%以上低下
することになる。
The laminated piezoelectric material 1 has a + voltage applied to the + electrode side.
It has the property of expanding when applied and contracting when applied with a voltage.
It At this time, a large generating force is generated as a feature of the laminated piezoelectric body 1.
This is a projection of the piezoelectric element 11 of the laminated piezoelectric body 1.
Proportional to the area. For example, the laminated piezoelectric material used here
The area of the piezoelectric element 11 of 1 is 78.5 mm 2, The generating power is 3
000 N, but 38.2 MPa per unit area
It becomes the generating power of. However, in actual use, the conventional product
In the layered piezoelectric body, a voltage applying means such as a lead wire is arranged on the outer periphery.
Since it is necessary to place it, the area required for this portion becomes large. This
FIG. 6 schematically shows this as a plan view. Diagonal lines
The area of the piezoelectric element is within the range, and the lead wires are arranged on the side surface.
Then, the range of the dashed line is the actual area of the laminated piezoelectric body. versus
This area may vary depending on the position of the lead wire.
However, it does not become smaller than this. Therefore,
Place lead wires on the side surface compared to the area of the piezoelectric element only
Then, a dead space occurs as such an area. Fruit
When calculating the area required when using the piezoelectric element
It is 10% or more larger than the area required for. Because
Actually, the generated force per unit area is reduced by 10% or more.
Will be done.

【0019】これに対して、本発明では、リード線等が
積層体の側面に突出していないため積層体の下面に投影
される面積が圧電素子とほぼ同じである。そこで圧電体
の投影面積のみで圧電体の発生力を得ることができ、ス
ペースを有効に用い単位面積当たりの発生力の効率のよ
い構造となる。言い換えれば、同じ積層型圧電体を用い
た場合でも、本構造を用いれば従来品に比べて10%以
上小さい製品を供給することができる。 (実施例2)この例は、図5に示すように積層型圧電体
1の電圧印加用のリード線の一方の−極側をボディアー
ス構造としたものである。このため、積層体10の上端
面に設ける端子電極板31が+極のみとなりリード線7
1の取り出しも一方のみでよく構造が簡素化できる。
On the other hand, in the present invention, since the lead wire and the like do not project to the side surface of the laminated body, the area projected on the lower surface of the laminated body is almost the same as that of the piezoelectric element. Therefore, the generated force of the piezoelectric body can be obtained only by the projected area of the piezoelectric body, and the space is effectively used, resulting in a structure of efficient generated force per unit area. In other words, even when the same laminated piezoelectric material is used, by using this structure, it is possible to supply a product that is 10% or more smaller than the conventional product. (Embodiment 2) In this embodiment, as shown in FIG. 5, one negative pole side of the voltage application lead wire of the laminated piezoelectric body 1 has a body ground structure. Therefore, the terminal electrode plate 31 provided on the upper end surface of the laminated body 10 is only the positive electrode and the lead wire 7
One can be taken out from only one side, and the structure can be simplified.

【0020】この積層型圧電体1は、積層体10の上端
面を圧電素子11としその上に円板状の金属板20を載
置しその上にリード線71をかしめにより接続したリン
グ状の端子電極板31を配置し、金属板20および端子
電極板31の外周囲にスペーサ60を配置し両者を固定
し、端子電極板31の上面に中空状の端面電極板50を
載置して積層体10の側面電極13と爪51と係合部5
2を形成して接合されて一体的に結合されている。な
お、積層体10の最上端面が電極板12の場合は、金属
板20の代わりに絶縁板31(リング状でなく円板状)
を使用することで側面電極13、14が導通するのが防
げる。
The laminated piezoelectric body 1 has a ring-shaped structure in which the upper end surface of the laminated body 10 is a piezoelectric element 11 on which a disc-shaped metal plate 20 is placed and a lead wire 71 is caulked thereto. The terminal electrode plate 31 is arranged, the spacer 60 is arranged around the metal plate 20 and the outer periphery of the terminal electrode plate 31, both are fixed, and the hollow end face electrode plate 50 is placed on the upper surface of the terminal electrode plate 31 and laminated. Side electrode 13 of body 10, claw 51 and engaging portion 5
2 is formed and joined to be integrally joined. In addition, when the uppermost end surface of the laminated body 10 is the electrode plate 12, the insulating plate 31 (a disk shape instead of a ring shape) is used instead of the metal plate 20.
By using, it is possible to prevent the side electrodes 13 and 14 from conducting.

【0021】他方の側面電極14は下端面でボディアー
スされる。そしてリード線71を+極となるように配置
すれば、図5における端子電極板32と、絶縁板40ま
たは金属板20が不要となり構造が簡単になり、積層型
圧電体1の全長もより小さいものとすることが可能とな
る。なお、このとき積層型圧電体1の上側の電極板12
と下側の電極板12が極性が異なる様な配置とすること
が必要である(上側の電極板の極性が+、下側の電極板
の極性は−とする)。
The other side electrode 14 is body-grounded at the lower end surface. By arranging the lead wire 71 so as to be the positive electrode, the terminal electrode plate 32 and the insulating plate 40 or the metal plate 20 in FIG. 5 are not necessary, the structure is simplified, and the total length of the laminated piezoelectric body 1 is smaller. It becomes possible. At this time, the electrode plate 12 on the upper side of the laminated piezoelectric body 1
It is necessary that the lower electrode plate 12 and the lower electrode plate 12 have different polarities (the upper electrode plate has a positive polarity and the lower electrode plate has a negative polarity).

【0022】このように積層体の上面でリード線を接続
し端子電極板を絶縁材を介して配置して側面電極のそれ
ぞれに接続することで積層体のリード線の側面接合によ
る外径の拡大が防止できる。
In this way, by connecting the lead wires on the upper surface of the laminate and arranging the terminal electrode plate through the insulating material and connecting to each of the side electrodes, the outer diameter is enlarged by the side joining of the lead wires of the laminate. Can be prevented.

【0023】[0023]

【発明の効果】この積層型圧電体は電圧を印加するリー
ド線が圧電体の上端面に設けられた端子電極板に内周面
側で接合されて、リード線は上部方向に延びて取り出す
構造となっている。そのため積層体の側面に突出部が無
くデッドスペースがなくなり側面空間が有効に利用でき
る。このため積層型圧電体が装置に組付けられたときの
取りつけ外径を小さくすることができる。
In this laminated piezoelectric body, the lead wire for applying a voltage is joined to the terminal electrode plate provided on the upper end surface of the piezoelectric body on the inner peripheral surface side, and the lead wire extends upward and is taken out. Has become. Therefore, there is no protrusion on the side surface of the laminated body and there is no dead space, so that the side surface space can be effectively used. For this reason, the mounting outer diameter when the laminated piezoelectric body is assembled to the device can be reduced.

【0024】したがって、圧電体の単位面積当たりの発
生力を効率良く得ることができる。また端子電極板を用
いる簡単な構造で電極と接合しているので容易に作製す
ることができる。
Therefore, the generated force per unit area of the piezoelectric body can be efficiently obtained. Further, since the terminal electrode plate is joined to the electrode by a simple structure, it can be easily manufactured.

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

【図1】は実施例1の積層型圧電体の正面図である。FIG. 1 is a front view of a multilayer piezoelectric body according to a first embodiment.

【図2】は図1の積層型圧電体の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the laminated piezoelectric body shown in FIG.

【図3】は積層体の構成を説明する斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a laminated body.

【図4】は実施例1の積層型圧電体の構成を説明する模
式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the configuration of the laminated piezoelectric body according to the first embodiment.

【図5】は実施例2の積層型圧電体の断面模式図であ
る。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a laminated piezoelectric body of Example 2.

【図6】従来品の実際に使用する時に必要な面積と圧電
素子の面積にリード線を接合した場合の面積の増加度合
いの投影面積を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a projected area of the degree of increase in area when a lead wire is joined to the area required for actual use of the conventional product and the area of the piezoelectric element.

【図7】は従来の積層型圧電体の組付け使用状態を説明
する断面模式図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which a conventional laminated piezoelectric body is assembled and used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 積層型圧電体、 10 積層体、 11 圧電素
子、12 電極板、 13、14 側面電極、 20
金属板、 31、32 端子電極板、 40 絶縁板、
50 端面電極板、 60 スペーサ、 71、72
リード線、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 laminated piezoelectric body, 10 laminated body, 11 piezoelectric element, 12 electrode plate, 13, 14 side surface electrode, 20
Metal plate, 31, 32 terminal electrode plate, 40 insulating plate,
50 end face electrode plate, 60 spacer, 71, 72
Lead,

フロントページの続き (72)発明者 藤井 章 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Akira Fujii 1-1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi prefecture Nihon Denso Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 圧電板からなる圧電素子と金属製の電極
板とを交互に重ね合わせてなる積層体と、該積層体の側
面に沿って積層方向に延び一つおきに各該電極板よりな
る2組の電極板組の各該電極板をその側面で電気的に接
続する一対の側面電極と、該側面電極に外部より電圧を
負荷するために該側面電極に接合されたリード線を具備
した積層型圧電体であって、 該積層体の一端側に積層され、一対の該側面電極の一方
に電気的に接続されるとともに内周面側で該リード線に
接続された少なくとも一つの端子電極板を具備すること
を特徴とする積層型圧電体。
Claim: What is claimed is: 1. A laminated body in which piezoelectric elements made of piezoelectric plates and metal electrode plates are alternately laminated, and every other one extending in the laminating direction along the side surface of the laminated body. And a pair of side surface electrodes for electrically connecting each of the electrode plates of the two electrode plate sets consisting of the respective electrode plates at their side surfaces, and joined to the side surface electrodes for applying a voltage to the side surface electrodes from the outside. A laminated piezoelectric body having a lead wire formed on one end of the laminate, electrically connected to one of the pair of side electrodes, and connected to the lead wire on the inner peripheral surface side. Of at least one terminal electrode plate formed as described above.
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