JPH0653567A - 積層型圧電アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は積層型圧電アクチュエータに関し、
製造し易い構造を実現することを目的とする。 【構成】 本体２１は、第１の電極層２２、圧電材層２
３、第２の電極層２４、圧電材層２３の順で積層された
柱状をなす。この本体２１の特定した一の側面２５に、
帯状の絶縁層２６を設けて、端部２２ａ，２４ａを選択
的に覆う。この側面２５に、第１外部電極２７を、端部
２２ａと接続させて設け、第２の外部電極２８を、端部
２４ａと接続させて設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【０００２】積層型圧電アクチュエータは、装置に組込
み易い構造であること、及び製造し易い構造であること
が望ましい。

【０００３】

【従来の技術】図７は特開昭６０−１２８６８３１号に
示される従来の１例の積層型圧電アクチュエータ１を示
す。

【０００４】２は柱状の本体であり、第１の電極層３、
圧電材層４、第２の電極層５、圧電材層４の順で積層さ
れたものである。

【０００５】６は絶縁層であり、本体２の一の側面７
に、第２の電極層５の上記側面７へ露出する端部を覆っ
て形成してある。

【０００６】８は別の絶縁層であり、本体２のうち上記
一の側面７とは反対側の側面９に、第１の電極層３の上
記側面９へ露出する端部を覆って形成してある。

【０００７】１０は第１の外部電極であり、本体２の側
面７の全面に形成してある。

【０００８】この第１の外部電極１０は、第１の電極層
３と電気的に接続されている。

【０００９】１１は第２の外部電極であり、本体２の側
面９の全面に形成してある。

【００１０】この第２の外部電極１１は、第２の電極層
５と電気的に接続されている。

【００１１】１２，１３はリード線であり、夫々第１，
第２の外部電極１０，１１に接続されて、引き出されて
いる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】絶縁層及び外部電極を
形成する作業が、側面７及び側面９について必要とな
り、製造工数が多くなり、コスト高となる。

【００１３】リード線１２，１３が、本体２の互いに反
対側の側面から引き出されているため、圧電アクチュエ
ータ１を装置に組込む場合に、裏側となるリード線を引
き廻したりする作業が必要となり、組立て作業がしにく
くなる。

【００１４】そこで、本発明は、本体の一の側面に、第
１，第２の外部電極を設けた構成として、製造し易い構
造を実現した積層型圧電アクチュエータを提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、第１
の電極層、圧電材層、第２の電極層、圧電材層の順で積
層された柱状の本体と、該本体の一の側面に、その積層
方向上に延在して帯状に形成された第１の外部電極及び
第２の外部電極と、上記本体の上記の側面に形成してあ
り、該側面に露出している上記第１の電極層の端部と上
記第２の外部電極との間に介在すると共に、上記一の面
に露出している上記第２の電極層の端部と上記第１の外
部電極との間に介在する絶縁層とよりなる構成としたも
のである。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１の絶縁層は、
帯状の絶縁層よりなり、該帯状絶縁層が、 Ｘ＝２ｄ・cos θ ここで、ｄは上記第１の電極層と上記第２の電極層との
間の寸法、Ｘは帯状絶縁層の間隔、θは帯状絶縁層の第
１，第２の電極層に対する角度である。を満足するよう
に形成してある構成としたものである。

【００１７】

【作用】請求項１の絶縁層は、本体の複数の側面のうち
絶縁層が形成してある側面に、第１の外部電極と第２の
外部電極との両方を、第１の外部電極については、第２
の電極層とは絶縁させ、第１の電極層と接続させて設け
られ、第２の外部電極については、第１の電極層とは絶
縁させ、第２の電極層と接続させて設けられるように作
用する。

【００１８】請求項１の第１，第２の外部電極を本体の
同じ側面に設けた構成は、二本のリード線を本体の一の
側面から引き出すことを可能とするように作用する。

【００１９】請求項２の規則的な帯状の絶縁層は、第１
の電極層の端部及び第２の電極層の端部を選択的に覆う
ための絶縁層の形成を容易とするように作用する。

【００２０】

【実施例】図１は本発明の一実施例になる積層型圧電ア
クチュエータ２０を示す。

【００２１】２１は本体であり、図３に示すように、第
１の電極層２２、圧電材層２３、第２の電極層２４、圧
電材層２３の順で積層されたものであり、柱状をなす。
Ｚが積層方向である。

【００２２】２５は、柱状の本体２１の一の側面であ
る。

【００２３】この側面２５に、第１の電極層２２の端部
２２ａ及び第２の電極層２４の端部２４ａが露出してい
る。

【００２４】２６は帯状の絶縁層であり、本体２１の上
記側面２５上に、図４に示すように並んで形成してあ
る。

【００２５】絶縁層２６は、端部２２ａのうちの右側寄
りの部分と、端部２４ａのうちの左側寄りの部分を覆っ
ている。

【００２６】ここで、Ｘを隣り合う絶縁層２６の間の間
隔、ｄを電極層２２と２４との間の距離、θを絶縁層２
６の電極層２２，２４に対する角度とした場合に、絶縁
層２６は次式 Ｘ＝２ｄ・cos θ を満足するように形成してある。

【００２７】なお、角度θは、１度である。

【００２８】絶縁層２６が形成された状態で、本体２１
の側面２５のうち左側寄りの部分は、端部２２ａが露出
しており、右側寄りの部分は、端部２４ａが露出してい
る。図１中、２７は第１の外部電極であり、本体２１の
上記側面２５のうち左側寄りの部分に、積層方向に帯状
に延在して形成してある。

【００２９】２８は第２の外部電極であり、本体２１の
上記側面２５のうち右寄りの部分に、積層方向に帯状に
延在して形成してある。

【００３０】第１の外部電極２７は、図２（Ａ）に併せ
て示すように、端部２４ａに対しては絶縁層２６によっ
て絶縁されて、端部２２ａに対してのみ電気的に接続さ
れている。

【００３１】第２の外部電極２８は、図２（Ｂ）に併せ
て示すように、端部２２ａに対しては絶縁層２６によっ
て絶縁されて、端部２４ａに対してのみ電気的に接続さ
れている。

【００３２】図１中、２９，３０は夫々リード線であ
り、外部電極２７，２８と接続されて、本体２１の上記
側面２５から引き出されている。

【００３３】ここで、リード線２９に＋電圧、リード線
３０に−電圧を印加すると、外部電極２７を介して、各
第１の電極層２２が＋電圧が印加され、外部電極２８を
介して第２の電極層２４が−電圧に印加され、各圧電材
層２３が伸縮し、圧電アクチュエータ２０がＺ方向に数
μｍ伸縮する。

【００３４】なお、上記角度θが４５度を越えると、絶
縁層２６が圧電アクチュエータ２０の伸縮を妨げるた
め、上記角度θは、４５度以下であることが必要であ
る。

【００３５】次に、上記圧電アクチュエータ２０の適用
例について、図５を参照して説明する。

【００３６】４０はプリンタ１ドット素子を示す。

【００３７】４１は本体、４２は拡大機構、４３はワイ
ヤである。

【００３８】圧電アクチュエータ２０は、矢印で示すよ
うに本体４１内にはめ込んで組付けられる。

【００３９】リード線２９，３０が本体２１の同一側面
２５から延出しているため、上記のはめ込みが可能とな
っている。

【００４０】次に、上記圧電アクチュエータ２０の製造
方法について、図６を参照して説明する。

【００４１】まず、印刷工程５０を行い、乾燥したグリ
ーンシート６０の上面に、Ａｇ−Ｐｄペースト６を印刷
する。

【００４２】次いで、積層焼成工程５１を行い、グリー
ンシートを積み重ね、所定の温度、圧力で積層し、所定
の温度で焼成して焼成体６２を得る。

【００４３】次いで、切断工程５２を行い、焼成体６２
を切断し、図３の本体２１が複数個連なった大きさの本
体集合体６３を得る。

【００４４】次に、絶縁層形成工程５３を行う。

【００４５】ここでは、本体等合体６３の片面６３ａに
硼珪酸ガラスを主成分とする絶縁ペーストを塗布して、
帯状の絶縁層２６を形成する。

【００４６】次に、外部電極形成工程５４を行う。

【００４７】ここでは、同じく、本体集合体６３の片面
６３ａに、Ａｇペーストを印刷し、これを焼き付けて、
外部電極２７，２８を形成する。

【００４８】次に、切断リード線接続工程５５を行う。

【００４９】ここでは、本体集合体６３を線６４に沿っ
て切断して、本体２１を切り出し、リード線２９，３０
を半田付けする。

【００５０】上記より分かるように、作業は、全て、本
体集合体６３の片面６３ａに対して行うだけで足りる。
このため、作業を本体集合体の両側の側面に対して行う
場合に比べて、製造工数は半分となる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１の発明によ
れば、本体の一の側面に対してのみ作業を行えば足り、
然して外部電極を本体の二つの側面に一つずつ設けた構
成に比べて、製造工程を略半分とし得、製造がし易く、
製造コストを安価と出来る。

【００５２】また、二本のリード線が本体の同じ側面か
ら引き出されるため、圧電アクチュエータを組み込む場
合に、リード線が引き出されないない側面側からはめ込
んで組み込むことが出来、組立作業がし易くなる。

【００５３】請求項２の発明によれば、絶縁層を帯状で
ある簡単なパターン形状とし得、然して絶縁層を形成し
易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例になる積層型圧電アクチュエ
ータの斜視図である。

【図２】図１中、IIＡ−IIＡ線及びIIＢ−IIＢ線に沿う
断面図である。

【図３】図１中、本体を示す図である。

【図４】本体に帯状の絶縁層が形成された状態を示す図
である。

【図５】図１の積層型圧電アクチュエータの適用例を示
す図である。

【図６】図１の積層型圧電アクチュエータの製造方法を
説明する図である。

【図７】従来の積層型圧電アクチュエータの１例を示す
図である。

【符号の説明】

２０ 積層型圧電アクチュエータ ２１ 柱状の本体 ２２ 第１の電極層 ２３ 圧電材層 ２４ 第２の電極層 ２４ａ 端部 ２５ 側面 ２６ 帯状の絶縁層 ２７ 第１の外部電極 ２８ 第２の外部電極 ２９，３０ リード線 ４０ プリンタ１ドット素子 ４１ 本体 ４２ 拡大機構 ４３ ワイヤ ５０ 印刷工程 ５１ 積層の焼成工程 ５２ 切断工程 ５３ 絶縁層形成工程 ５４ 回部電極形成工程 ５５ 切断リード線接続工程 ６０ グリーンシート ６１ Ａｇ−Ｐｄペースト ６２ 焼成体 ６３ 本体集合体 ６３ａ 片面 ６４ 切断線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の電極層（２２）、圧電材層（２
   ３）、第２の電極層（２４）、圧電材層（２３）の順で
   積層された柱状の本体（２１）と、 該本体の一の側面（２５）に、その積層方向上に延在し
   て帯状に形成された第１の外部電極（２７）及び第２の
   外部電極（２８）と、 上記本体の上記の側面（２５）に形成してあり、該側面
   に露出している上記第１の電極層の端部（２２ａ）と上
   記第２の外部電極との間に介在すると共に、上記一の面
   に露出している上記第２の電極層の端部（２４ａ）と上
   記第１の外部電極との間に介在する絶縁層（２６）とよ
   りなる構成としたことを特徴とする積層型圧電アクチュ
   エータ。
2. 【請求項２】 請求項１の絶縁層は、帯状の絶縁層（２
   ６）よりなり、 該帯状絶縁層が、 Ｘ＝２ｄ・cos θ ここで、ｄは上記第１の電極層と上記第２の電極層との
   間の寸法、 Ｘは帯状絶縁層の間隔、 θは帯状絶縁層の第１，第２の電極層に対する角度であ
   る。を満足するように形成してある構成としたことを特
   徴とする積層型圧電アクチュエータ。