JPH0639468Y2 - セラミックスアクチュエータ - Google Patents
セラミックスアクチュエータInfo
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- JPH0639468Y2 JPH0639468Y2 JP1988118234U JP11823488U JPH0639468Y2 JP H0639468 Y2 JPH0639468 Y2 JP H0639468Y2 JP 1988118234 U JP1988118234 U JP 1988118234U JP 11823488 U JP11823488 U JP 11823488U JP H0639468 Y2 JPH0639468 Y2 JP H0639468Y2
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- ceramic
- ceramic layer
- layer
- ceramics
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- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は圧電セラミックスを用いたアクチュエータに関
し，さらに詳しくは製作を容易とし，信頼性の向上をは
かったセラミックスアクチュエータに関するものであ
る。
し，さらに詳しくは製作を容易とし，信頼性の向上をは
かったセラミックスアクチュエータに関するものであ
る。
〈従来の技術〉 第５図（ａ），（ｂ）は従来のバイモルフ型セラミック
スアクチュエータ（以下，単にアクチュエータという）
の一例を示すものである。図において1,2は圧電体であ
り，この圧電体は矢印方向に分極され，片面または両面
に電極３が形成されている。これらの圧電体を接着剤で
貼り合せ，電極３に電源４から電圧を印加すると圧電体
は矢印イ，ロ方向に湾曲する。
スアクチュエータ（以下，単にアクチュエータという）
の一例を示すものである。図において1,2は圧電体であ
り，この圧電体は矢印方向に分極され，片面または両面
に電極３が形成されている。これらの圧電体を接着剤で
貼り合せ，電極３に電源４から電圧を印加すると圧電体
は矢印イ，ロ方向に湾曲する。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら，上記従来例で示したアクチュエータの先
端は一定の孤を描いて移動するので，例えばノズルフラ
ッパのフラッパや磁気ディスクヘッド等の微調素子とし
て用いる場合，使いにくいという問題がある。
端は一定の孤を描いて移動するので，例えばノズルフラ
ッパのフラッパや磁気ディスクヘッド等の微調素子とし
て用いる場合，使いにくいという問題がある。
先端を平行移動させる方法としては例えば第６図に示す
ように電極を中心近傍で分割し，表面の電極を裏面の一
方の電極へ，裏面の電極を表面の一方の電極に接続して
駆動すれば良いが電極を分割したり，渡り配線を行うの
は面倒であり,2つの圧電体を接着剤により固着している
ので信頼性にも問題があった。
ように電極を中心近傍で分割し，表面の電極を裏面の一
方の電極へ，裏面の電極を表面の一方の電極に接続して
駆動すれば良いが電極を分割したり，渡り配線を行うの
は面倒であり,2つの圧電体を接着剤により固着している
ので信頼性にも問題があった。
本考案は上記従来技術の問題点に鑑みて成されたもの
で，横圧電定数の絶対値が小のセラミックスと圧電定が
大のセラミックス材を組合せて一体焼成することにより
電極の分割や渡り配線を不要とし信頼性の向上をはかっ
たセラミックスアクチュエータを提供することを目的と
するものである。
で，横圧電定数の絶対値が小のセラミックスと圧電定が
大のセラミックス材を組合せて一体焼成することにより
電極の分割や渡り配線を不要とし信頼性の向上をはかっ
たセラミックスアクチュエータを提供することを目的と
するものである。
〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するための本考案の構成は，板状に形成
された横圧電定数の絶対値が大（または小）の第１のセ
ラミックス層と，この第１のセラミックス層の両面に形
成された横圧電定数の絶対値が小（または大）の第２の
セラミックス層からなり，前記第２のセラミックス層は
前記第１のセラミックス層を挟んで互いに重ならない程
度に形成され，かつ，両面に形成された第２のセラミッ
クス層の合計面積は第１のセラミックス層の一方の面積
と約同程度とされ，前記第1,第２のセラミックス層は焼
成により固着されたことを特徴とするものである。
された横圧電定数の絶対値が大（または小）の第１のセ
ラミックス層と，この第１のセラミックス層の両面に形
成された横圧電定数の絶対値が小（または大）の第２の
セラミックス層からなり，前記第２のセラミックス層は
前記第１のセラミックス層を挟んで互いに重ならない程
度に形成され，かつ，両面に形成された第２のセラミッ
クス層の合計面積は第１のセラミックス層の一方の面積
と約同程度とされ，前記第1,第２のセラミックス層は焼
成により固着されたことを特徴とするものである。
〈実施例〉 以下，本考案を図面に基づいて説明する。
始めに本考案に用いる横圧電定数の絶対値の異なるセラ
ミックス材について説明する。この様な圧電材料は例え
ばPb(Nb2/3Ni1/3)O3‐PbTiO3‐PbZrO3系セラミックスの
混合比を調整することにより得ることが出来る。
ミックス材について説明する。この様な圧電材料は例え
ばPb(Nb2/3Ni1/3)O3‐PbTiO3‐PbZrO3系セラミックスの
混合比を調整することにより得ることが出来る。
第３図は上記セラミックス材の相図を示すもので，三角
形の各頂点に記された材料が各素材の100％である。図
において各符号は次のような領域となっている Ａ：反強誘電相 Fpc：強誘電相（擬立方晶） FR：強誘電相（菱面体晶系） FT：強誘電相（正方晶系） Ｐ：常誘電相 MPB：相境界 また，点線で囲ったＢで示す領域は圧電定数が大きいこ
とが知られており，一般にはこの領域から遠ざかるほど
圧電定数は小となる。
形の各頂点に記された材料が各素材の100％である。図
において各符号は次のような領域となっている Ａ：反強誘電相 Fpc：強誘電相（擬立方晶） FR：強誘電相（菱面体晶系） FT：強誘電相（正方晶系） Ｐ：常誘電相 MPB：相境界 また，点線で囲ったＢで示す領域は圧電定数が大きいこ
とが知られており，一般にはこの領域から遠ざかるほど
圧電定数は小となる。
第２図は上記相図に基づいて２種類のセラミックス材を
作製し，それらを重ね合わせて焼成し，両面に電極を形
成した状態を示している（矢印は分極の方向）。10は横
圧電定数の絶対値が大きく,11は横圧電定数の絶対値が
小さいものとすればアクチュエータが矢印ハ方向に湾曲
する（横圧電定数は負の値をとるので絶対値が大きいと
縮み率が大きくなる）。
作製し，それらを重ね合わせて焼成し，両面に電極を形
成した状態を示している（矢印は分極の方向）。10は横
圧電定数の絶対値が大きく,11は横圧電定数の絶対値が
小さいものとすればアクチュエータが矢印ハ方向に湾曲
する（横圧電定数は負の値をとるので絶対値が大きいと
縮み率が大きくなる）。
第１図は本考案の一実施例を示すセラミックスアクチュ
エータの断面構成図で,10は長方形の板状に形成された
第１のセラミックス層,11は第１のセラミックス層の両
面に形成された第２のセラミックス層である。この例に
おいては第１のセラミックス層の横圧電定数の絶対値が
大，第２のセラミックス層の横圧電定数の絶対値が小で
あるものとする。３は電極,4は電源，矢印は分極方向を
示している。
エータの断面構成図で,10は長方形の板状に形成された
第１のセラミックス層,11は第１のセラミックス層の両
面に形成された第２のセラミックス層である。この例に
おいては第１のセラミックス層の横圧電定数の絶対値が
大，第２のセラミックス層の横圧電定数の絶対値が小で
あるものとする。３は電極,4は電源，矢印は分極方向を
示している。
なお，上記アクチュエータは所望の圧電セラミックス材
とバインダを混合して延性，展性を持たせた２種類のセ
ラミックス材を重ねてプレス圧着し一体焼成する。ま
た，図では第２のセラミックス層は第１のセラミックス
層の長辺の長さｌの約半分とされ，第１のセラミックス
層の表と裏に重なり合わないように形成されている。
とバインダを混合して延性，展性を持たせた２種類のセ
ラミックス材を重ねてプレス圧着し一体焼成する。ま
た，図では第２のセラミックス層は第１のセラミックス
層の長辺の長さｌの約半分とされ，第１のセラミックス
層の表と裏に重なり合わないように形成されている。
上記構成においてアクチュエータ１の一端を固定し電極
３に電圧を印加すると固定端側は下方に湾曲し自由端側
は上方に湾曲する。その結果自由端の端部は上下方向に
δだけ平行に移動する。
３に電圧を印加すると固定端側は下方に湾曲し自由端側
は上方に湾曲する。その結果自由端の端部は上下方向に
δだけ平行に移動する。
なお，本実施例では第１のセラミックス層の横圧電定数
の絶対値を大，第２のセラミックス層の横圧電定数の絶
対値を小としたが，この関係は逆であってもよい（この
場合移動方向が逆になる）。またセラミックス材として
は横圧電定数の絶対値が大でかつ，誘電率が小のもの
と，横圧電定数の絶対値が小で誘電率が大のセラミック
ス材を組合せれば，さらに効果的なアクチュエータを得
ることが出来る。
の絶対値を大，第２のセラミックス層の横圧電定数の絶
対値を小としたが，この関係は逆であってもよい（この
場合移動方向が逆になる）。またセラミックス材として
は横圧電定数の絶対値が大でかつ，誘電率が小のもの
と，横圧電定数の絶対値が小で誘電率が大のセラミック
ス材を組合せれば，さらに効果的なアクチュエータを得
ることが出来る。
また，図では第２のセラミックス層の長さをl/2とした
がこの比は異なっても良く，多少重なる部分があっても
よい。
がこの比は異なっても良く，多少重なる部分があっても
よい。
また，アクチュエータの形状は図示のものに限ることな
く任意に変形可能であり，例えば第４図に示すように第
２のセラミックス層が盛上がったままの状態で一体焼成
しても良い。
く任意に変形可能であり，例えば第４図に示すように第
２のセラミックス層が盛上がったままの状態で一体焼成
しても良い。
また，圧電セラミックスの他に電歪セラミックスを用い
電歪率の高いものと低いものを組合せても同様の効果を
得ることが出来る。
電歪率の高いものと低いものを組合せても同様の効果を
得ることが出来る。
〈考案の効果〉 以上，実施例とともに具体的に説明したように本考案に
よれば，横圧電定数の絶対値が大（または小）の第１の
セラミックス層の両面に横圧電定数の絶対値が小（また
は大）の第２のセラミックス層を形成し，両面に形成し
た第１のセラミックス層の面積を第２のセラミックス層
の一方の面積と約同程度とし，第1,第２のセラミックス
層を焼成により固着したので，先端を平行に移動させる
ために電極を分割したり渡り配線を行う必要がなく，ま
た２つのセラミックス材を一体焼成したので，従来の接
着剤で固着した場合に比較して信頼性の高いアクチュエ
ータを実現することが出来る。
よれば，横圧電定数の絶対値が大（または小）の第１の
セラミックス層の両面に横圧電定数の絶対値が小（また
は大）の第２のセラミックス層を形成し，両面に形成し
た第１のセラミックス層の面積を第２のセラミックス層
の一方の面積と約同程度とし，第1,第２のセラミックス
層を焼成により固着したので，先端を平行に移動させる
ために電極を分割したり渡り配線を行う必要がなく，ま
た２つのセラミックス材を一体焼成したので，従来の接
着剤で固着した場合に比較して信頼性の高いアクチュエ
ータを実現することが出来る。
第１図は本考案のセラミックスアクチュエータの一実施
例を示す断面図，第２図は本考案に用いるセラミックス
の性質を説明する為の説明図，第３図はセラミックス材
の固溶体の相図，第４図は他の実施例を示す断面図，第
５図，第６図は従来のアクチュエータの一例を示す断面
図である。 10……第１のセラミックス層,11……第２のセラミック
ス層,3……電極,4……電源。
例を示す断面図，第２図は本考案に用いるセラミックス
の性質を説明する為の説明図，第３図はセラミックス材
の固溶体の相図，第４図は他の実施例を示す断面図，第
５図，第６図は従来のアクチュエータの一例を示す断面
図である。 10……第１のセラミックス層,11……第２のセラミック
ス層,3……電極,4……電源。
Claims (1)
- 【請求項１】板状に形成された横圧電定数の絶対値が大
（または小）の第１のセラミックス層と，この第１のセ
ラミックス層の両面に形成された横圧電定数の絶対値が
小（または大）の第２のセラミックス層からなり，前記
第２のセラミックス層は前記第１のセラミックス層を挟
んで互いに重ならない程度に形成され，かつ，両面に形
成された第２のセラミックス層の合計面積は第１のセラ
ミックス層の一方の面積と約同程度とされ，前記第1,第
２のセラミックス層は焼成により固着されたことを特徴
とするセラミックスアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988118234U JPH0639468Y2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | セラミックスアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988118234U JPH0639468Y2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | セラミックスアクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0238759U JPH0238759U (ja) | 1990-03-15 |
| JPH0639468Y2 true JPH0639468Y2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=31362408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988118234U Expired - Lifetime JPH0639468Y2 (ja) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | セラミックスアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639468Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4806850B2 (ja) * | 2001-01-24 | 2011-11-02 | パナソニック株式会社 | アクチュエータ |
| JP4580826B2 (ja) * | 2005-06-17 | 2010-11-17 | 株式会社東芝 | マイクロメカニカルデバイス、マイクロスイッチ、容量可変キャパシタ、高周波回路及び光学スイッチ |
| US9887344B2 (en) * | 2014-07-01 | 2018-02-06 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric element, piezoelectric actuator device, liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and ultrasonic measuring apparatus |
-
1988
- 1988-09-08 JP JP1988118234U patent/JPH0639468Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0238759U (ja) | 1990-03-15 |
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