JPH079396Y2 - 積層型圧電変位素子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、圧電横効果を利用し、電気的入力エネルギー
を、変位や力の機械エネルギーに変換する圧電変位素子
に関し、特に内部電極と接続する外部電極位置を変更
し、素子を小型化した積層型圧電変位素子に関するもの
である。

圧電変位素子は、電磁式アクチュエータに代り、広い分
野でその応用が進められている。

従来の積層型圧電変位素子の構造を第１図に示す。通
常、片持ち梁構造で用いられ、図中屈曲変位部11は層間
に電極を持つ積層圧電体で出来ており、12が外部電極取
り出し部で、圧電体へ焼付けして作った銀パラジウムの
薄膜で作られており、13が固定部で、通常は電気絶縁特
性を持つ樹脂で作ってあり、変位素子の両側から変位素
子を挟んで樹脂により接着してあり、変位素子を他へ固
定するために使用する。

変位素子としての性能は、使用する素材の特性の他、図
中11の部分の長さＬ、厚みｔ、巾Ｗによって決って来、
図中12の部分は、素子性能へ影響を及ぼさない。

本考案は、外部電極の取り出し位置を検討し、変位素子
の性能を低下する事なく小型の積層型圧電変位素子の提
供を目的とする。

本考案は、片持ち梁構造で屈曲変位部の固定端近傍に、
内部電極に接続する外部電極が設けられている事を特徴
とする積層型圧電変位素子を提供するにあり、本考案に
よる積層型圧電変位素子を第２図に示す。

積層型圧電変位素子は、電圧が印加されると、固定部23
で固定されている変位素子は、固定部と反対側の自由端
が上下に変位するため、外部電極を出来るだけ固定部へ
接近し設ける場合には、変位の繰り返しによる電極の剥
離が生ずることはない。

第２図に於て、21は屈曲変位部、22は外部電極取り出し
部、23は固定部、24はリード線、25はリード線引出し用
溝である。

本考案の形状では、外部電極取り出し部22を、屈曲変位
部先端へ設ける事も可能であるが、リード線の性能へ及
ぼす影響や、長期使用時のリード線の接続の信頼性から
好ましくなく、本考案の構造では、外部電極はできる限
り固定端近傍へ設ける事が必要である。又、固定部両端
面にはリード線を導くための溝を設けた構造とし、リー
ド線を樹脂、ネジ等を用い此の溝へ固定する構造とする
ことにより、従来構造の圧電変位素子に比べ、小型で信
頼性の高い積層型圧電変位素子とすることが出来る。

以下、本考案を実施例により説明する。

PZT系圧電セラミックスの厚膜シートを用いて、本考案
の構造の内部電極間隔が60ミクロン、内部電極層数10層
の積層型圧電変位素子を作った。一方比較の為、本考案
のものと同一寸法で、従来の方法による形状のものを作
り、性能を対比した。

形状及び性能を第１表に示す。

表より明かに、本考案による積層型圧電変位素子は、従
来の素子に比較し、変位や発生力は同じであり、全長を
１割以上小型化することが可能となった。

以上説明したように、本考案の様に積層型圧電変位素子
に於て、外部電極の取り出し位置を固定部の変位側と
し、取り出し位置を従来の位置から変えても変位量、発
生力について、従来形状の場合の値に比べても変わりが
なく、電極からのリード線も固定部の両端面に設けた溝
を通し、樹脂、ネジ等を用い固定し、配線出来る構造と
し、小型の積層型圧電変位素子の提供が可能となった。

尚、本考案では、リード線の引出し、及び固定に、固定
部両端面に溝を設け行う方法を用いたが、固定部にリー
ド線引出しのための端子を設け、一度電極からのリード
線を端子へ固定し、端子より改めて他の電子回路へ接続
するためのリード線を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来型の積層型変位素子を示す。 第２図は、本考案による積層型変位素子を示す図。 11……屈曲変位部。 12……外部電極取り出し部。 13……固定部、 14……リード線。 21……屈曲変位部。 22……外部電極取り出し部。 23……固定部。 24……リード線。 25……リード線引出し用溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】片持ち梁構造で、複数の内部電極層を有す
   る積層型圧電変位素子に於て、屈曲変位部の固定部に隣
   接した位置に、各極性の内部電極に接続する外部電極を
   設け、この外部電極から引き出されるリード線は、固定
   部端面に溝を設け、この溝にリード線を固定し、溝を経
   由し引き出す構造とした積層型圧電変位素子。