JPH06232465A - Laminate type piezoelectric actuator - Google Patents

Laminate type piezoelectric actuator

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Publication number
JPH06232465A
JPH06232465A JP5014768A JP1476893A JPH06232465A JP H06232465 A JPH06232465 A JP H06232465A JP 5014768 A JP5014768 A JP 5014768A JP 1476893 A JP1476893 A JP 1476893A JP H06232465 A JPH06232465 A JP H06232465A
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JP
Japan
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piezoelectric
displacement
materials
actuator
piezoelectric actuator
Prior art date
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Pending
Application number
JP5014768A
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Japanese (ja)
Inventor
Masatake Hayashi
誠剛 林
Kousuke Shiratsuyu
幸祐 白露
Toshihiko Kikko
敏彦 橘高
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a laminate type piezoelectric actuator which uses necessary minimum piezoelectric materials and can satisfy displacement characteristics demanded for various uses, by a method wherein the piezoelectric material of at least one of piezoelectric ceramic layers is formed of a material being different from the piezoelectric material of the other piezoelectric ceramic layers. CONSTITUTION:A laminate type piezoelectric actuator 20 is constructed by laminating alternately piezoelectric ceramic layers 31 and 32 formed of piezoelectric materials being different in displacement characteristics. A difference in characteristics shown by different piezoelectric materials lies, for instance, in the temperature characteristic of the amount of displacement, the amplitude of nonlinearity of the amount of displacement and an impression voltage characteristic, the amplitude of a displacement hysteresis, etc. By laminating the piezoelectric materials having the displacement characteristics of various kinds in appropriate combinations, in this way, only a fault of each of the piezoelectric material can be canceled while making the most of the advantage which is has.

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、積層型圧電アクチュエ
ータに関するものであり、特に圧電縦効果を利用した積
層型圧電アクチュエータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminated piezoelectric actuator, and more particularly to a laminated piezoelectric actuator utilizing a piezoelectric longitudinal effect.

【0002】[0002]

【従来の技術】図16は、従来の積層型圧電アクチュエ
ータの一例を示す斜視図である。図16を参照して、積
層型圧電アクチュエータ10は、複数の圧電セラミック
ス層1を積層して形成されたものであり、各圧電セラミ
ックス層1間には、内部電極が形成されている。内部電
極2は、積層型圧電アクチュエータ10の一方側面10
aに形成された外部電極4と電気的に接続されるように
延びている。また内部電極3は、他方側面10bの外部
電極(図示されない)に電気的に接続されるように延び
ている。このような内部電極2,3が交互に設けられて
いる。
2. Description of the Related Art FIG. 16 is a perspective view showing an example of a conventional laminated piezoelectric actuator. With reference to FIG. 16, the laminated piezoelectric actuator 10 is formed by laminating a plurality of piezoelectric ceramic layers 1, and internal electrodes are formed between the piezoelectric ceramic layers 1. The internal electrode 2 has one side surface 10 of the laminated piezoelectric actuator 10.
It extends so as to be electrically connected to the external electrode 4 formed on a. The internal electrode 3 extends so as to be electrically connected to an external electrode (not shown) on the other side surface 10b. Such internal electrodes 2 and 3 are provided alternately.

【0003】このようなアクチュエータは、圧電縦効果
を利用し電圧を印加することにより厚み方向に変位を発
生し、印加電圧の増大に伴って変位量も単調に増加す
る。この効果を利用して、電気的なエネルギを機械的な
エネルギに変換し、微小位置決めやバルブ、シャッター
等の用途に用いられている。
Such an actuator generates a displacement in the thickness direction by applying a voltage by utilizing the piezoelectric vertical effect, and the displacement amount monotonously increases as the applied voltage increases. Utilizing this effect, electrical energy is converted into mechanical energy, which is used for minute positioning, valves, shutters and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このようなアクチュエ
ータに要求される特性として、単位印加電圧あたりにお
ける変位量が大きいことや、印加電圧と変位量の線形性
が良いこと、ヒステリシスが小さいこと、及び印加電圧
と変位量の温度特性が良いこと等が挙げられる。
The characteristics required for such an actuator are that the displacement amount per unit applied voltage is large, the applied voltage and the displacement amount are linear, and the hysteresis is small. The temperature characteristics of the applied voltage and the amount of displacement are good.

【0005】しかしながら、従来の積層型圧電アクチュ
エータにおいては、これらの特性を同時に満足させるこ
とが非常に難しく、各用途毎に必須の特性のみを満足さ
せ、その他の特性を犠牲にして用いていることが多い。
However, in the conventional laminated piezoelectric actuator, it is very difficult to satisfy these characteristics at the same time, and it is necessary to satisfy only the essential characteristics for each application and sacrifice the other characteristics. There are many.

【0006】また、アクチュエータの用途は多岐にわた
っており、それぞれの用途において要求されている特性
を満足するためには、それぞれの特性を発揮し得るよう
に多くの種類の圧電材料を準備しなければならないが、
実際にはこのような数多くの圧電材料を準備することは
不可能であった。
Further, actuators have various uses, and in order to satisfy the properties required for each use, many kinds of piezoelectric materials must be prepared so as to exhibit the respective properties. But,
In reality, it was impossible to prepare such many piezoelectric materials.

【0007】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、必要最小限の圧電材料を用いて、各種用途に
応じて要求される変位特性を満足し得るような積層型圧
電アクチュエータを提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and use the minimum necessary piezoelectric material to satisfy the displacement characteristics required for various applications. To provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に従う積層型圧電
アクチュエータは、複数の圧電セラミックス層を積層し
て形成されており、圧電セラミックス層の少なくとも1
つの層の圧電材料が他の圧電セラミックス層の圧電材料
と異なる材料から形成されていることを特徴としてい
る。
A laminated piezoelectric actuator according to the present invention is formed by laminating a plurality of piezoelectric ceramic layers, and at least one of the piezoelectric ceramic layers is formed.
It is characterized in that the piezoelectric material of one layer is made of a material different from that of the other piezoelectric ceramic layers.

【0009】異なる圧電材料が示す特性の違いは特に限
定されるものではないが、例えば変位量の温度特性や、
変位量と印加電圧特性の非線形性の大きさ、並びに変位
ヒステリシスの大きさ等が異なる圧電材料を用いること
ができる。
Differences in characteristics exhibited by different piezoelectric materials are not particularly limited, but for example, temperature characteristics of displacement amount,
Piezoelectric materials having different amounts of displacement and non-linearity of applied voltage characteristics, and amounts of displacement hysteresis can be used.

【0010】本発明の積層型圧電アクチュエータは、複
数のグリーンシートの所定箇所に内部電極を印刷し、こ
れを積層したのち一体焼成する方法によって製造するこ
とができる。また、予め焼成したセラミックスシートの
重ね合わせ面の所定部分に内部電極を印刷して形成し、
この重ね合わせ面にガラス等の接着層を形成して積み重
ねる方法によって製造することもできる。
The laminated piezoelectric actuator of the present invention can be manufactured by a method in which internal electrodes are printed at predetermined locations on a plurality of green sheets, the layers are laminated and then integrally fired. In addition, the internal electrodes are printed and formed on predetermined portions of the superposed surfaces of the ceramic sheets that have been fired in advance.
It can also be manufactured by a method of forming an adhesive layer of glass or the like on the superposed surfaces and stacking them.

【0011】[0011]

【作用】本発明の積層型圧電アクチュエータでは、圧電
セラミックス層の少なくとも1つの層の圧電材料を他の
圧電セラミックス層の圧電材料と異なる材料から形成す
る。従って、変位特性の異なる圧電材料の圧電セラミッ
クス層をこの変位特性の度合いにより適当な比率で積層
させることによって、変位特性を中和させることがで
き、変位特性の良好なアクチュエータとすることができ
る。
In the laminated piezoelectric actuator of the present invention, the piezoelectric material of at least one of the piezoelectric ceramic layers is made of a material different from that of the other piezoelectric ceramic layers. Therefore, by stacking piezoelectric ceramic layers of piezoelectric materials having different displacement characteristics at an appropriate ratio according to the degree of the displacement characteristics, the displacement characteristics can be neutralized, and an actuator having good displacement characteristics can be obtained.

【0012】従来の圧電アクチュエータにおいては、一
種の圧電材料によって各圧電セラミックス層を形成させ
ているため、要求される特性の幾つかを満足することが
できても、すべての特性を満足するものを作製すること
は困難であった。本発明に従えば、変位特性の異なる幾
つかの圧電材料を適当に組み合わせることにより、これ
らの変位特性をうまく中和させ、全体として要求される
特性を実現させることができる。
In the conventional piezoelectric actuator, since each piezoelectric ceramic layer is formed of a kind of piezoelectric material, even if some of the required characteristics can be satisfied, one that satisfies all the characteristics must be used. It was difficult to make. According to the present invention, by properly combining some piezoelectric materials having different displacement characteristics, these displacement characteristics can be well neutralized and the required characteristics as a whole can be realized.

【0013】また、本発明に従えば、幾つかの材料によ
ってその組み合わせの数だけ多種類の変位特性をもつア
クチュエータを作製することが可能となり、少量多品種
の要望にも対応することができる。すなわち、両極端な
変位特性をもつ最小限の材料を用意することにより、そ
れらを適当に組み合わせて、種々の変位特性を有する積
層型アクチュエータとすることができる。
Further, according to the present invention, it becomes possible to manufacture an actuator having various kinds of displacement characteristics by the number of combinations of some materials, and it is possible to meet the demand for a large number of small quantities. That is, by preparing a minimum amount of materials having both extreme displacement characteristics, it is possible to appropriately combine them to form a laminated actuator having various displacement characteristics.

【0014】[0014]

【実施例】図1は、本発明に従う実施例を示す斜視図で
ある。図1を参照して、この積層型圧電アクチュエータ
20は、変位特性が異なる圧電材料から形成された圧電
セラミックス層31及び32を交互に積層することによ
り構成されている。これらの圧電セラミックス層31及
び32の間には、内部電極22及び23が交互に形成さ
れている。このうち、内部電極22は、圧電アクチュエ
ータ20の一方側面20aに形成された外部電極21と
電気的に接続している。また内部電極23は、圧電アク
チュエータ20の他方側面20bに形成された図示され
ない外部電極と電気的に接続している。図1に示す圧電
アクチェエータは、図3に示すように、圧電セラミック
ス層31となる焼成前のグリーンシートに内部電極23
を形成し、同じく圧電セラミックス層32となる焼成前
のグリーンシートに内部電極22を形成し、これらのグ
リーンシートを交互に積み重ねて積層し一体焼成するこ
とにより製造されている。なお、内部電極は図3に示さ
れるように、本来図面手前側の側面までは延びておら
ず、図1において手前側の側面に表れないものである
が、説明のため手前側の側面に図示している。他の図面
においても同様にして内部電極を図示している。図2
は、図1に示す圧電アクチュエータの変位特性を示す図
であり、印加電圧と変位量との線形性の良好な圧電アク
チュエータが得られている。
1 is a perspective view showing an embodiment according to the present invention. Referring to FIG. 1, the laminated piezoelectric actuator 20 is configured by alternately laminating piezoelectric ceramic layers 31 and 32 formed of piezoelectric materials having different displacement characteristics. Internal electrodes 22 and 23 are alternately formed between the piezoelectric ceramic layers 31 and 32. Among these, the internal electrode 22 is electrically connected to the external electrode 21 formed on the one side surface 20a of the piezoelectric actuator 20. The internal electrode 23 is electrically connected to an external electrode (not shown) formed on the other side surface 20b of the piezoelectric actuator 20. As shown in FIG. 3, the piezoelectric actuator shown in FIG.
Is formed, and the internal electrodes 22 are formed on the green sheet before firing which also becomes the piezoelectric ceramics layer 32, and these green sheets are alternately stacked and laminated and integrally fired. As shown in FIG. 3, the internal electrode originally does not extend to the side surface on the front side of the drawing and does not appear on the side surface on the front side in FIG. Shows. In other drawings, the internal electrodes are shown in the same manner. Figure 2
FIG. 3 is a diagram showing displacement characteristics of the piezoelectric actuator shown in FIG. 1, and a piezoelectric actuator having good linearity between applied voltage and displacement amount is obtained.

【0015】次に、3種類の圧電材料を準備し、これら
の圧電材料からなる圧電セラミックス層を積層した圧電
アクチュエータの作製について説明する。まず、Pb
(Ni,Nb)O3 を第3成分とした3成分系PZTに
おいて、第3成分の量を40モル%、60モル%、及び
80モル%と変化させて3種類の圧電材料の原料を準備
した。それぞれの原料について、ドクターブレード法に
より厚み70μmのグリーンシートを作製した。
Next, preparation of a piezoelectric actuator in which three kinds of piezoelectric materials are prepared and piezoelectric ceramic layers made of these piezoelectric materials are laminated will be described. First, Pb
In a three-component PZT having (Ni, Nb) O 3 as the third component, the amount of the third component is changed to 40 mol%, 60 mol%, and 80 mol%, and three types of piezoelectric material raw materials are prepared. did. For each raw material, a 70 μm thick green sheet was prepared by the doctor blade method.

【0016】各グリーンシートに、Pt電極ペーストを
塗布し、150℃で2時間乾燥させて内部電極を形成さ
せた。これらのグリーンシートを図4に示すように第3
成分40モル%のセラミックス層51、第3成分60モ
ル%のセラミックス層52、第3成分80モル%のセラ
ミックス層53の順で積み重ね、50℃、面圧2トンで
1分間圧着することによって生ユニットを作製した。こ
のユニットを脱バインダした後、1200℃で焼成し
た。図4に示すように圧電アクチュエータ40の一方側
面40aに外部電極41を形成し、他方側面40bに図
示されない外部電極を形成し、リード線を接続すること
によって積層型圧電アクチュエータを作製した。
Pt electrode paste was applied to each green sheet and dried at 150 ° C. for 2 hours to form internal electrodes. These green sheets can be
A ceramic layer 51 containing 40 mol% of the component, a ceramic layer 52 containing 60 mol% of the third component, and a ceramic layer 53 containing 80 mol% of the third component are stacked in this order, and pressed at 50 ° C. under a surface pressure of 2 tons for 1 minute to produce a raw material. The unit was made. This unit was debindered and then fired at 1200 ° C. As shown in FIG. 4, an external electrode 41 was formed on one side surface 40a of the piezoelectric actuator 40, an external electrode (not shown) was formed on the other side surface 40b, and a lead wire was connected to produce a laminated piezoelectric actuator.

【0017】また、比較のため、第3成分の量を変化さ
せて作製した圧電材料を、それぞれ同じ種類のシートの
みを積み重ねて、積層型アクチュエータを作製し、その
変位特性を測定した。図5〜図7は、印加電圧に対する
変位量を表しており、図5は第3成分40モル%、図6
は第3成分60モル%、図7は第3成分80モル%のも
のについて特性を示している。また図8〜図10は、温
度に対する変位量を示しており、図8は第3成分40モ
ル%、図9は第3成分60モル%、図10は第3成分8
0モル%のものについて示している。図5〜図10から
明らかなように、これらの圧電材料単体では、単位印加
電圧あたりの変位量は比較的大きいが、印加電圧と変位
量の間の線形性やヒステリシス、並びに変位量の温度特
性等においてそれぞれ問題を有していることがわかる。
For comparison, piezoelectric materials produced by changing the amount of the third component were stacked on sheets of the same type to produce a laminated actuator, and its displacement characteristics were measured. 5 to 7 show the amount of displacement with respect to the applied voltage. FIG. 5 shows the third component 40 mol%, and FIG.
Shows the characteristics of the third component 60 mol%, and FIG. 7 shows the characteristics of the third component 80 mol%. 8 to 10 show the amount of displacement with respect to temperature. FIG. 8 shows the third component 40 mol%, FIG. 9 shows the third component 60 mol%, and FIG. 10 shows the third component 8.
It is shown for 0 mol%. As is clear from FIGS. 5 to 10, although the displacement amount per unit applied voltage is relatively large in these piezoelectric materials alone, the linearity and hysteresis between the applied voltage and the displacement amount, and the temperature characteristic of the displacement amount. It can be seen that each has a problem.

【0018】図11は、上記の3種類の異なる圧電材料
からなる圧電セラミックス層を順次積層して形成した図
4に示す圧電アクチュエータの印加電圧に対する変位量
を示す図であり、図12は同じく温度に対する変位量を
示す図である。図11及び図12から明らかなように、
この実施例のアクチュエータは、単位印加電圧あたりの
変位量として3種類の圧電材料の平均的な挙動を示して
おり、比較的良好な特性を示している。印加電圧と変位
量の間の線形性及びヒステリシスに関しては、3種類の
異なる圧電材料を組み合わせた場合、一つの組成の特性
の悪い印加電圧範囲において他の2種類の組成の特性が
補正し合うため、全印加電圧範囲において良好な特性と
なっていることがわかる。また変位量の温度特性に関し
ても、3種類の各組成のアクチュエータの平均的な挙動
を示しており、3種類の圧電材料を組み合わせたこの実
施例のアクチュエータでは、使用温度範囲内においてほ
ぼ一定の変位量が保たれていることがわかる。以上のよ
うに、本発明に従えば、変位特性の異なる圧電材料を適
当に組み合わせることにより、それぞれの圧電材料の欠
点を互いに補いながら、多くの要求特性を同時に満足す
ることができる。
FIG. 11 is a diagram showing the amount of displacement with respect to the applied voltage of the piezoelectric actuator shown in FIG. 4, which is formed by sequentially stacking the piezoelectric ceramic layers made of the above three different types of piezoelectric materials, and FIG. It is a figure which shows the amount of displacement with respect to. As is clear from FIGS. 11 and 12,
The actuator of this example shows the average behavior of the three types of piezoelectric materials as the displacement amount per unit applied voltage, and exhibits relatively good characteristics. Regarding the linearity and hysteresis between the applied voltage and the amount of displacement, when three different types of piezoelectric materials are combined, the characteristics of the other two compositions are corrected in the applied voltage range where the characteristics of one composition are poor. It can be seen that the characteristics are good in the entire applied voltage range. Regarding the temperature characteristic of the amount of displacement, the average behavior of the actuators of each of the three types of composition is shown, and in the actuator of this embodiment in which the three types of piezoelectric materials are combined, the displacement is substantially constant within the operating temperature range. You can see that the amount is kept. As described above, according to the present invention, by appropriately combining piezoelectric materials having different displacement characteristics, it is possible to simultaneously satisfy many required characteristics while compensating for the defects of the piezoelectric materials.

【0019】図13は、本発明に従うさらに他の実施例
を示す斜視図である。この実施例においては、第3成分
が60モル%の組成の圧電セラミックス層と80モル%
の圧電セラミックス層をそれぞれ1:2の割合で重ね合
わせたアクチュエータとしている。図13に示すよう
に、第3成分60モル%の圧電セラミックス層52に第
3成分80モル%の圧電セラミックス層53を2枚続け
て重ね合わせ、この順で順次積み重ねている。各セラミ
ックス層の間には内部電極62及び63を交互に形成し
ており、内部電極62は、圧電アクチュエータ60の一
方側面60aに形成された外部電極61に電気的に接続
されており、内部電極63は他方側面60bに形成され
た図示されない外部電極に電気的に接続されている。
FIG. 13 is a perspective view showing still another embodiment according to the present invention. In this example, the third component is 60 mol% and the piezoelectric ceramic layer has a composition of 80 mol%.
The piezoelectric ceramic layers are laminated on each other at a ratio of 1: 2 to form an actuator. As shown in FIG. 13, two piezoelectric ceramic layers 53 containing 80 mol% of the third component are continuously stacked on the piezoelectric ceramic layer 52 containing 60 mol% of the third component, and the piezoelectric ceramic layers 53 are sequentially stacked in this order. Internal electrodes 62 and 63 are alternately formed between the ceramic layers, and the internal electrodes 62 are electrically connected to the external electrodes 61 formed on the one side surface 60a of the piezoelectric actuator 60. 63 is electrically connected to an external electrode (not shown) formed on the other side surface 60b.

【0020】図14は、図13に示すアクチュエータの
印加電圧に対する変位量を示しており、図15は同じく
温度に対する変化量を示している。図13に示すような
アクチュエータは、ON−OFF駆動のアクチュエータ
用として用いられる線形性やヒステリシスがあまり問題
とならず、単位印加電圧当たり変位量が大きくかつ変位
量の温度特性が小さい用途に用いることができる。
FIG. 14 shows the amount of displacement with respect to the applied voltage of the actuator shown in FIG. 13, and FIG. 15 also shows the amount of change with respect to temperature. The actuator as shown in FIG. 13 is used for an ON-OFF drive actuator in which linearity and hysteresis are not a serious problem, and the displacement per unit applied voltage is large and the temperature characteristic of the displacement is small. You can

【0021】以上のように、圧電アクチュエータには用
途によって種々の要求特性があり、本発明に従えば、必
要最小限の材料を適当に組み合わせることにより、これ
らの要求に応えることのできる変位特性を備えた圧電ア
クチュエータを提供することができる。
As described above, the piezoelectric actuator has various required characteristics depending on the application. According to the present invention, the displacement characteristics that can meet these requirements can be obtained by appropriately combining the minimum necessary materials. A provided piezoelectric actuator can be provided.

【0022】上記の実施例では、Pb(Ni,Nb)O
3 −PZTの第3成分量を変化させることにより変位特
性の異なる圧電材料を調製しこれを組み合わせている
が、本発明は、このような組成系の材料の組み合わせに
限定されるものではなく、例えばPb(Mg,Nb)O
3 −PZTとPLZTの組み合わせ等、別種の組成系材
料の組み合わせによって変位特性の異なる圧電材料を調
製することができる。
In the above embodiment, Pb (Ni, Nb) O
Piezoelectric materials having different displacement characteristics are prepared by changing the amount of the third component of 3- PZT, and the piezoelectric materials are combined, but the present invention is not limited to such a combination of materials having a composition system. For example, Pb (Mg, Nb) O
Piezoelectric materials having different displacement characteristics can be prepared by combining different types of composition materials such as a combination of 3- PZT and PLZT.

【0023】また、上記の実施例では、2種類または3
種類の異なる圧電材料の組み合わせを例示したが、本発
明はこのような数に限定されるものではなく、より多く
の種類の圧電材料の組み合わせが可能である。また、組
み合わせの順序も、上記実施例に限定されるものではな
く、適宜積み重ねの順序を選択することができる。
In the above embodiment, two types or three types are used.
Although a combination of different types of piezoelectric materials has been illustrated, the present invention is not limited to such a number, and more types of combinations of piezoelectric materials are possible. Further, the order of combination is not limited to the above embodiment, and the order of stacking can be appropriately selected.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明に従えば、種々の変位特性を有す
る圧電材料を適宜組み合わせて積層することにより、そ
れぞれの圧電材料が有する長所を活かしつつ欠点のみを
解消し、従来には達成できなかった高性能の圧電アクチ
ュエータとすることができる。
According to the present invention, piezoelectric materials having various displacement characteristics are appropriately combined and laminated, and the disadvantages of the piezoelectric materials are eliminated while utilizing the advantages of each piezoelectric material, which cannot be achieved conventionally. It can be a high-performance piezoelectric actuator.

【0025】また、本発明に従えば、最小限の材料によ
りその組み合わせの数だけ多くの種類の変位特性をもつ
アクチュエータを製造することができ、多品種少量生産
に対応することができる。さらに、新たな変位特性の要
望にも、これらの組み合わせをシュミレーションするこ
とにより適宜対応することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to manufacture actuators having many kinds of displacement characteristics by the number of combinations thereof with a minimum number of materials, and it is possible to cope with small-lot production of various kinds. Furthermore, the demand for new displacement characteristics can be appropriately met by simulating these combinations.

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

【図1】本発明に従う一実施例を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment according to the present invention.

【図2】図1に示す実施例の印加電圧に対する変位量を
示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a displacement amount with respect to an applied voltage in the embodiment shown in FIG.

【図3】図1に示す実施例における、圧電セラミックス
層の積層状態を示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a laminated state of piezoelectric ceramic layers in the embodiment shown in FIG.

【図4】本発明に従う他の実施例を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment according to the present invention.

【図5】図4に示す実施例において用いた第3成分40
モル%の圧電材料のみからなる比較の圧電アクチュエー
タの印加電圧に対する変位量を示す図。
5 is a third component 40 used in the embodiment shown in FIG.
The figure which shows the displacement amount with respect to the applied voltage of the comparative piezoelectric actuator which consists only of a mol% piezoelectric material.

【図6】図4に示す実施例において用いた第3成分60
モル%の圧電材料のみからなる比較の圧電アクチュエー
タの印加電圧に対する変位量を示す図。
6 is a third component 60 used in the embodiment shown in FIG.
The figure which shows the displacement amount with respect to the applied voltage of the comparative piezoelectric actuator which consists only of a mol% piezoelectric material.

【図7】図4に示す実施例において用いた第3成分80
モル%の圧電材料のみからなる比較の圧電アクチュエー
タの印加電圧に対する変位量を示す図。
7 is a third component 80 used in the embodiment shown in FIG.
The figure which shows the displacement amount with respect to the applied voltage of the comparative piezoelectric actuator which consists only of a mol% piezoelectric material.

【図8】図4に示す実施例において用いた第3成分40
モル%の圧電材料のみからなる比較の圧電アクチュエー
タの温度に対する変位量を示す図。
FIG. 8 is a third component 40 used in the embodiment shown in FIG.
The figure which shows the displacement amount with respect to the temperature of the comparative piezoelectric actuator which consists only of a piezoelectric material of mol%.

【図9】図4に示す実施例において用いた第3成分60
モル%の圧電材料のみからなる比較の圧電アクチュエー
タの温度に対する変位量を示す図。
9 is a third component 60 used in the embodiment shown in FIG.
The figure which shows the displacement amount with respect to the temperature of the comparative piezoelectric actuator which consists only of a piezoelectric material of mol%.

【図10】図4に示す実施例において用いた第3成分8
0モル%の圧電材料のみからなる比較の圧電アクチュエ
ータの温度に対する変位量を示す図。
10 is a third component 8 used in the embodiment shown in FIG.
The figure which shows the displacement amount with respect to the temperature of the comparative piezoelectric actuator which consists only of a 0 mol% piezoelectric material.

【図11】図4に示す実施例における印加電圧に対する
変位量を示す図。
11 is a diagram showing a displacement amount with respect to an applied voltage in the embodiment shown in FIG.

【図12】図4に示す実施例における温度に対する変位
量を示す図。
12 is a diagram showing the amount of displacement with respect to temperature in the embodiment shown in FIG.

【図13】本発明に従うさらに他の実施例を示す斜視
図。
FIG. 13 is a perspective view showing still another embodiment according to the present invention.

【図14】図13に示す実施例における印加電圧に対す
る変位量を示す図。
14 is a diagram showing a displacement amount with respect to an applied voltage in the embodiment shown in FIG.

【図15】図13に示す実施例における温度に対する変
位量を示す図。
15 is a diagram showing the amount of displacement with respect to temperature in the embodiment shown in FIG.

【図16】従来の積層型圧電アクチュエータを示す斜視
図。
FIG. 16 is a perspective view showing a conventional laminated piezoelectric actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20,40,60…積層型圧電アクチュエータ 21,41,61…外部電極 22,23,42,43,62,63…内部電極 31,32,51,52,53…圧電材料の異なる圧電
セラミックス層
20, 40, 60 ... Multilayer piezoelectric actuator 21, 41, 61 ... External electrodes 22, 23, 42, 43, 62, 63 ... Internal electrodes 31, 32, 51, 52, 53 ... Piezoelectric ceramic layers of different piezoelectric materials

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の圧電セラミックス層を積層して形
成した積層型圧電アクチュエータにおいて、 前記圧電セラミックス層の少なくとも1つの層の圧電材
料が他の圧電セラミックス層の圧電材料と異なる材料か
ら形成されていることを特徴とする、積層型圧電アクチ
ュエータ。
1. A laminated piezoelectric actuator formed by laminating a plurality of piezoelectric ceramic layers, wherein the piezoelectric material of at least one layer of the piezoelectric ceramic layers is made of a material different from that of other piezoelectric ceramic layers. A laminated piezoelectric actuator characterized in that
【請求項2】 前記圧電材料が、変位量の温度特性の異
なる材料から形成されていることを特徴とする、請求項
1に記載の積層型圧電アクチュエータ。
2. The laminated piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the piezoelectric material is formed of materials having different temperature characteristics of displacement amount.
【請求項3】 前記圧電材料が、変位量と印加電圧特性
の非線型性の大きさの異なる材料から形成されているこ
とを特徴とする、積層型圧電アクチュエータ。
3. A laminated piezoelectric actuator, wherein the piezoelectric material is formed of materials having different amounts of displacement and non-linearity of applied voltage characteristics.
【請求項4】 前記圧電材料が、変位のヒステリシスの
大きさの異なる材料から形成されていることを特徴とす
る、請求項1に記載の積層型圧電アクチュエータ。
4. The laminated piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the piezoelectric material is formed of materials having different magnitudes of displacement hysteresis.
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