JPH06204579A - 圧電バイモルフ型アクチュエータ - Google Patents
圧電バイモルフ型アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH06204579A JPH06204579A JP4359726A JP35972692A JPH06204579A JP H06204579 A JPH06204579 A JP H06204579A JP 4359726 A JP4359726 A JP 4359726A JP 35972692 A JP35972692 A JP 35972692A JP H06204579 A JPH06204579 A JP H06204579A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- thickness
- ceramic plate
- piezoelectric
- type actuator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 黄銅等の金属板の長板の両面に厚さの薄い両
面に電極を設けた厚さ方向に分極した圧電セラミック板
を接着し構成した圧電バイモルフ型アクチュエータにお
いて、高い湿度の雰囲気において使用しても、電極間に
加えた電圧に漏洩の生ずることの無い圧電バイモルフ型
アクチュエータとする。 【構成】 金属板２の両面に接着する圧電セラミック板
１の先端の角に、少なくとも該圧電セラミック板１の厚
さに相当する曲率半径を有する丸味の形状とした圧電セ
ラミック板にし、かつ厚さが５０μｍ以上のワニス被覆
層３を形成する。
面に電極を設けた厚さ方向に分極した圧電セラミック板
を接着し構成した圧電バイモルフ型アクチュエータにお
いて、高い湿度の雰囲気において使用しても、電極間に
加えた電圧に漏洩の生ずることの無い圧電バイモルフ型
アクチュエータとする。 【構成】 金属板２の両面に接着する圧電セラミック板
１の先端の角に、少なくとも該圧電セラミック板１の厚
さに相当する曲率半径を有する丸味の形状とした圧電セ
ラミック板にし、かつ厚さが５０μｍ以上のワニス被覆
層３を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は分極を施した薄厚の圧電
セラミック板を金属板に接着して、前記圧電セラミック
板の電極面に電圧を印加して自由端を変位して作動する
圧電バイモルフ型アクチュエータに関するものである。
セラミック板を金属板に接着して、前記圧電セラミック
板の電極面に電圧を印加して自由端を変位して作動する
圧電バイモルフ型アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の圧電バイモルフ型アクチュ
エータは、形状が長方形の圧電セラミック板１の先端形
状は図３に示すように先端が四角な角を持ち、両面に電
極４を形成し厚さ方向に分極した厚みが０．１ｍｍない
し１．０ｍｍ程の圧電セラミック板を、金属板の両面、
又は片面に接着したもので、表面には耐湿、耐電圧特性
を向上するため電気絶縁ワニスで被覆しているが、高い
湿度の下で駆動した場合、先端部のワニス被覆層３が完
全でないと、圧電セラミック材の両面電極に加えた電圧
が漏洩し、目的とした変位が得られないという問題があ
った。例えば厚さが０．２ｍｍの圧電セラミック板の時
２００Ｖの直流電圧を印加している。
エータは、形状が長方形の圧電セラミック板１の先端形
状は図３に示すように先端が四角な角を持ち、両面に電
極４を形成し厚さ方向に分極した厚みが０．１ｍｍない
し１．０ｍｍ程の圧電セラミック板を、金属板の両面、
又は片面に接着したもので、表面には耐湿、耐電圧特性
を向上するため電気絶縁ワニスで被覆しているが、高い
湿度の下で駆動した場合、先端部のワニス被覆層３が完
全でないと、圧電セラミック材の両面電極に加えた電圧
が漏洩し、目的とした変位が得られないという問題があ
った。例えば厚さが０．２ｍｍの圧電セラミック板の時
２００Ｖの直流電圧を印加している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
点を除去するため、圧電セラミック板先端部の電気絶縁
のために被覆したワニスの厚さが薄くなることのないよ
う構成したもので、高い湿度の下でも安定して使用でき
る圧電バイモルフ型アクチュエータを提供することを目
的とする。
点を除去するため、圧電セラミック板先端部の電気絶縁
のために被覆したワニスの厚さが薄くなることのないよ
う構成したもので、高い湿度の下でも安定して使用でき
る圧電バイモルフ型アクチュエータを提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は圧電バイモルフ
型アクチュエータの圧電セラミック板の角を、圧電セラ
ミック板の板厚以上の曲率半径を持つＲ面を有する様に
形成することにより、従来圧電セラミック板の角の先端
において、ワニス被覆をした時にワニスの膜厚が薄くな
るのを防止し、ワニス被覆した時のワニスの被覆厚みを
平らな面と同等な厚さにするよう構成したもので、高い
湿度でも電圧の漏洩を起こす事なく安定して作動する圧
電バイモルフ型アクチュエータとする。
型アクチュエータの圧電セラミック板の角を、圧電セラ
ミック板の板厚以上の曲率半径を持つＲ面を有する様に
形成することにより、従来圧電セラミック板の角の先端
において、ワニス被覆をした時にワニスの膜厚が薄くな
るのを防止し、ワニス被覆した時のワニスの被覆厚みを
平らな面と同等な厚さにするよう構成したもので、高い
湿度でも電圧の漏洩を起こす事なく安定して作動する圧
電バイモルフ型アクチュエータとする。
【０００５】即ち本発明は、両面に電極を設け分極を施
した平板状の圧電セラミック板を金属板の両面へ各々接
着しワニス材により被覆して成る圧電バイモルフ型アク
チュエータにおいて、前記圧電セラミック板の先端部の
角の曲率半径を、少なくとも該圧電セラミック板の厚さ
以上の曲率半径を有する丸味の形状とした圧電セラミッ
ク板を用い、かつワニス被覆厚さを少なくとも５０μｍ
以上の厚さに施して成る事を特徴とする圧電バイモルフ
型アクチュエータである。
した平板状の圧電セラミック板を金属板の両面へ各々接
着しワニス材により被覆して成る圧電バイモルフ型アク
チュエータにおいて、前記圧電セラミック板の先端部の
角の曲率半径を、少なくとも該圧電セラミック板の厚さ
以上の曲率半径を有する丸味の形状とした圧電セラミッ
ク板を用い、かつワニス被覆厚さを少なくとも５０μｍ
以上の厚さに施して成る事を特徴とする圧電バイモルフ
型アクチュエータである。
【０００６】
【作用】金属板に接着した薄い長方形の圧電セラミック
板の先端部分が四角であると、角の部分は先端が鋭角で
あるので電極間の電気絶縁を保証するワニスの塗膜が薄
くなり、高い湿度の雰囲気の下で使用する時、電極間に
加えた電圧が絶縁が低下して正常な動作を示さなくなる
のを、圧電セラミック板の電極面の形状の角を少なくと
も前記圧電セラミック板の厚さよりも大きな曲率半径を
有するＲ面にすることにより、ワニス塗膜を形成する時
圧電セラミック板端面のワニス被覆の厚さを高い湿度の
雰囲気においても絶縁不良を生じない厚さにし、圧電セ
ラミック板の電極間の絶縁耐圧を保証し、電極間に電圧
を印加した時に自由端に正常な変位を生じさせる。圧電
セラミック板の角の曲率半径は少なくとも圧電セラミッ
ク板の厚さ以上有ればよく、曲率半径Ｒの最大は圧電セ
ラミック板の先端が圧電セラミック板の幅を直径とする
半円形となった形が最大となる。又ワニス絶縁層の厚さ
は圧電セラミック板の電気絶縁耐圧を確保するためには
少なくとも５０μｍ以上の厚さを必要とし、圧電セラミ
ック板の厚さが厚く、電極間に加える電圧が高い場合は
ワニス絶縁層は電圧を印加した時の変位量も大きくなる
ので５０μｍ以上の厚さとしてもよい。
板の先端部分が四角であると、角の部分は先端が鋭角で
あるので電極間の電気絶縁を保証するワニスの塗膜が薄
くなり、高い湿度の雰囲気の下で使用する時、電極間に
加えた電圧が絶縁が低下して正常な動作を示さなくなる
のを、圧電セラミック板の電極面の形状の角を少なくと
も前記圧電セラミック板の厚さよりも大きな曲率半径を
有するＲ面にすることにより、ワニス塗膜を形成する時
圧電セラミック板端面のワニス被覆の厚さを高い湿度の
雰囲気においても絶縁不良を生じない厚さにし、圧電セ
ラミック板の電極間の絶縁耐圧を保証し、電極間に電圧
を印加した時に自由端に正常な変位を生じさせる。圧電
セラミック板の角の曲率半径は少なくとも圧電セラミッ
ク板の厚さ以上有ればよく、曲率半径Ｒの最大は圧電セ
ラミック板の先端が圧電セラミック板の幅を直径とする
半円形となった形が最大となる。又ワニス絶縁層の厚さ
は圧電セラミック板の電気絶縁耐圧を確保するためには
少なくとも５０μｍ以上の厚さを必要とし、圧電セラミ
ック板の厚さが厚く、電極間に加える電圧が高い場合は
ワニス絶縁層は電圧を印加した時の変位量も大きくなる
ので５０μｍ以上の厚さとしてもよい。
【０００７】
【実施例】図１に本発明による圧電バイモルフ型アクチ
ュエータを示し、その先端部Ａの拡大部分を図２に示
す。本発明の実施例に於ける圧電バイモルフ型アクチュ
エータは、盲人用点字の印字用に用いるものであるが、
厚さ０．２ｍｍ、幅２．５ｍｍ、長さ４５ｍｍの黄銅板
に、厚さ０．２ｍｍ、幅２．５ｍｍ、長さ４０ｍｍの両
面に電極を形成した圧電セラミック板１を、前記の黄銅
板の両面に分極方向を同一方向にした圧電セラミック板
を黄銅板である金属板２に接着したものである。図１の
（ｂ）に示す断面図において、黄銅版からなる金属板２
の上面の圧電セラミック板１には、上面に正、下面に負
の電圧を印加した時、アクチュエータの先端は上方向
へ、又金属板２の下側の圧電セラミック板１の金属板２
に接する電極４に正電位を、下面の電極に負電位を印加
した時は、アクチュエータの先端は下方に変位し、電圧
を印加する圧電セラミック板を選択することによりアク
チュエータの変位の方向を変えることが出来る。この場
合厚さが０．２ｍｍ程の圧電セラミック板の間に２００
Ｖ程の電圧を加えるため、圧電セラミック板間の電気絶
縁特性は高い湿度の雰囲気中で使用する際も確実な動作
を保証する必要があり、従来の図３に示すアクチュエー
タの圧電セラミック板の形状が長方形の時は、圧電セラ
ミック板の電極間の絶縁を保証するためのワニス被覆層
が圧電セラミック板の四隅の角の部分が薄くなり、湿気
が圧電セラミック板の電極間に浸透して電気絶縁特性を
劣化させ、漏洩電流を生じアクチュエータとしての動作
が出来なかった。
ュエータを示し、その先端部Ａの拡大部分を図２に示
す。本発明の実施例に於ける圧電バイモルフ型アクチュ
エータは、盲人用点字の印字用に用いるものであるが、
厚さ０．２ｍｍ、幅２．５ｍｍ、長さ４５ｍｍの黄銅板
に、厚さ０．２ｍｍ、幅２．５ｍｍ、長さ４０ｍｍの両
面に電極を形成した圧電セラミック板１を、前記の黄銅
板の両面に分極方向を同一方向にした圧電セラミック板
を黄銅板である金属板２に接着したものである。図１の
（ｂ）に示す断面図において、黄銅版からなる金属板２
の上面の圧電セラミック板１には、上面に正、下面に負
の電圧を印加した時、アクチュエータの先端は上方向
へ、又金属板２の下側の圧電セラミック板１の金属板２
に接する電極４に正電位を、下面の電極に負電位を印加
した時は、アクチュエータの先端は下方に変位し、電圧
を印加する圧電セラミック板を選択することによりアク
チュエータの変位の方向を変えることが出来る。この場
合厚さが０．２ｍｍ程の圧電セラミック板の間に２００
Ｖ程の電圧を加えるため、圧電セラミック板間の電気絶
縁特性は高い湿度の雰囲気中で使用する際も確実な動作
を保証する必要があり、従来の図３に示すアクチュエー
タの圧電セラミック板の形状が長方形の時は、圧電セラ
ミック板の電極間の絶縁を保証するためのワニス被覆層
が圧電セラミック板の四隅の角の部分が薄くなり、湿気
が圧電セラミック板の電極間に浸透して電気絶縁特性を
劣化させ、漏洩電流を生じアクチュエータとしての動作
が出来なかった。
【０００８】本発明のアクチュエータでは、図２に示す
ように圧電セラミック板１の角をＲ面にし、又厚さ方向
に角落し５をした圧電セラミック板とする、曲面を形成
する曲率半径Ｒは、最小の曲率半径はセラミック板の厚
さ程も有ればよく、例えば０．２ｍｍの圧電セラミック
板を使用する時はＲの半径は０．２ｍｍ以上あればよ
い。又板端部の角落し５は厚さが０．５ｍｍ以下では
０．１ｍｍ、厚さが１．０ｍｍでは０．２ｍｍもあれば
よい。
ように圧電セラミック板１の角をＲ面にし、又厚さ方向
に角落し５をした圧電セラミック板とする、曲面を形成
する曲率半径Ｒは、最小の曲率半径はセラミック板の厚
さ程も有ればよく、例えば０．２ｍｍの圧電セラミック
板を使用する時はＲの半径は０．２ｍｍ以上あればよ
い。又板端部の角落し５は厚さが０．５ｍｍ以下では
０．１ｍｍ、厚さが１．０ｍｍでは０．２ｍｍもあれば
よい。
【０００９】図１に示す構造の前記寸法の本発明による
曲率半径Ｒが０．２ｍｍの曲面を有し、ワニス層の厚さ
を５０μｍとした圧電バイモルフ型アクチュエータと、
図３に示す従来の長方形の形状を持つ圧電セラミック板
の、形状の他は本発明による圧電バイモルフ型アクチュ
エータと同一に作られた従来の圧電バイモルフ型アクチ
ュエータを各々１０００本試作し、湿度９５％、温度３
０℃中で２４時間保持し、直流電圧２００Ｖを各々の電
極間に印加した所、従来形状のものでは１３本の絶縁不
良品が発生したが、本発明の実施例では不良品は絶無で
あった。
曲率半径Ｒが０．２ｍｍの曲面を有し、ワニス層の厚さ
を５０μｍとした圧電バイモルフ型アクチュエータと、
図３に示す従来の長方形の形状を持つ圧電セラミック板
の、形状の他は本発明による圧電バイモルフ型アクチュ
エータと同一に作られた従来の圧電バイモルフ型アクチ
ュエータを各々１０００本試作し、湿度９５％、温度３
０℃中で２４時間保持し、直流電圧２００Ｖを各々の電
極間に印加した所、従来形状のものでは１３本の絶縁不
良品が発生したが、本発明の実施例では不良品は絶無で
あった。
【００１０】
【発明の効果】圧電バイモルフ型アクチュエータの圧電
セラミック板の角に少なくとも圧電セラミック板の厚さ
の曲率半径を有する丸みを付けた曲面にすることによ
り、かつワニス絶縁処理時のワニス被覆層の塗布厚を５
０μｍ以上とすることにより、高い湿度の雰囲気中で使
用しても電極面に印加した電圧に漏洩の無い、不良品の
発生の無い圧電バイモルフ型アクチュエータが得られる
様になった。
セラミック板の角に少なくとも圧電セラミック板の厚さ
の曲率半径を有する丸みを付けた曲面にすることによ
り、かつワニス絶縁処理時のワニス被覆層の塗布厚を５
０μｍ以上とすることにより、高い湿度の雰囲気中で使
用しても電極面に印加した電圧に漏洩の無い、不良品の
発生の無い圧電バイモルフ型アクチュエータが得られる
様になった。
【図１】本発明の圧電バイモルフ型アクチュエータの一
実施例を示す図で、図１の（ａ）は平面図、図１の
（ｂ）は正面断面図
実施例を示す図で、図１の（ａ）は平面図、図１の
（ｂ）は正面断面図
【図２】図１（ａ）に示すＡ部の拡大平面図
【図３】従来の圧電バイモルフ型アクチュエータにおけ
る図２に示す該当部分を示す拡大平面図
る図２に示す該当部分を示す拡大平面図
１ 圧電セラミック板 ２ 金属板 ３ ワニス被覆層 ４ 電極 ５ 角落し Ｒ 曲率半径
Claims (1)
- 【請求項１】 両面に電極を設け分極を施した平板状の
圧電セラミック板を金属板の両面へ各々接着しワニス材
により被覆して成る圧電バイモルフ型アクチュエータに
おいて、前記圧電セラミック板の先端部の角の曲率半径
を、少なくとも該圧電セラミック板の厚さ以上の曲率半
径を有する丸味の形状とした圧電セラミック板を用い、
かつワニス被覆厚さを少なくとも５０μｍ以上の厚さに
施して成る事を特徴とする圧電バイモルフ型アクチュエ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4359726A JPH06204579A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 圧電バイモルフ型アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4359726A JPH06204579A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 圧電バイモルフ型アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204579A true JPH06204579A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=18465992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4359726A Pending JPH06204579A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 圧電バイモルフ型アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06204579A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08203701A (ja) * | 1995-01-30 | 1996-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チップ形固定抵抗器 |
| JP2020034942A (ja) * | 2013-08-12 | 2020-03-05 | 株式会社リコー | 圧電光偏向器、光走査装置、画像形成装置及び画像投影装置 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4359726A patent/JPH06204579A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08203701A (ja) * | 1995-01-30 | 1996-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チップ形固定抵抗器 |
| JP2020034942A (ja) * | 2013-08-12 | 2020-03-05 | 株式会社リコー | 圧電光偏向器、光走査装置、画像形成装置及び画像投影装置 |
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