JPH08236829A - 積層型圧電振動子 - Google Patents

積層型圧電振動子

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Publication number
JPH08236829A
JPH08236829A JP7035016A JP3501695A JPH08236829A JP H08236829 A JPH08236829 A JP H08236829A JP 7035016 A JP7035016 A JP 7035016A JP 3501695 A JP3501695 A JP 3501695A JP H08236829 A JPH08236829 A JP H08236829A
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JP
Japan
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electrode
laminated
internal electrode
predetermined direction
internal
Prior art date
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Pending
Application number
JP7035016A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Ono
裕司 小野
Yoshiaki Fuda
良明 布田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 1振動子でX−Y方向の任意な駆動が得られ
る低コストの積層型圧電振動子を提供すること。 【構成】 圧電性セラミックス1と内部電極3,4とを
所定方向に積層して成る積層体2と、積層体2の側面に
設けられた外部電極11〜18とを有する積層型圧電振
動子において、前記所定方向で対向する内部電極3,4
の内、少なくとも一方が4分割電極部3a〜3d、4a
〜4dで構成され、該4分割電極部に接した圧電性セラ
ミックス1の4つの部分を独立して振動できるように内
部電極3,4と外部電極11〜18とが接続されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、摩擦力を利用して物体
をX−Y方向に直接駆動する超音波モータ用に適した積
層型圧電振動子に関し、更に詳しくは、その内部電極構
造に特徴を有する積層型圧電振動子に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、物体をX−Y方向に直接駆動する
超音波モータの駆動源には、複数個の振動子を互いに適
当な角度で駆動部に接着し、X或いはYの1方向に駆動
させる駆動源を、更にX−Y両方向の駆動を得るために
複数個用いるものがある。しかしこの方法では、それぞ
れの駆動源の駆動方向は固定されており、X−Y平面上
の任意方向に物体を駆動させる方向とは一致しない。そ
のため、それぞれの駆動源どうしが干渉し、物体を滑ら
かに駆動させることが困難であるという問題点があっ
た。また、駆動源を1方向に駆動させるために2個以上
の振動子を必要とするための構造が複雑であり、高コス
トであるという欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】それ故に、本発明の課
題は、上記欠点を除却し、構造が単純であり、1振動子
でX−Y方向の任意な駆動が得られる低コストの積層型
圧電振動子を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
れば、複数の圧電性セラミックスと複数の内部電極とを
交互に所定方向に沿って積層して成る柱状の積層体と、
該積層体の前記所定方向と平行な側面に設けられて該側
面で露出した前記内部電極に接続された外部電極とを含
む積層型圧電振動子において、前記複数の内部電極は、
それぞれ4分割電極部から成り、且つ前記所定方向で隣
接する前記4分割電極部同士が対向電極となるように前
記圧電性セラミックスを介在させて積層されており、前
記外部電極は、前記側面に8本設けられ、且つ前記4分
割電極部間に介在する前記圧電性セラミックスの4つ部
分を独立して振動させることができるように該4分割電
極部に接続されていることを特長とする積層型圧電振動
子が得られる。
【0005】請求項2記載の発明によれば、複数の圧電
性セラミックスと複数の内部電極とを交互に所定方向に
沿って積層して成る柱状の積層体と、該積層体の前記所
定方向と平行な側面に設けられて該側面で露出した前記
内部電極に接続された外部電極とを含む積層型圧電振動
子において、前記複数の内部電極には、4分割電極部か
ら成る第1の内部電極と、前記積層体の横断面形状に略
等しい平面形状の第2の内部電極とがあり、且つ第1の
内部電極と前記第2の内部電極とが前記所定方向で対向
電極となるように前記圧電性セラミックスを介在させて
積層されており、前記外部電極は、前記側面に5本設け
られ、且つ前記4分割電極部と前記第2の内部電極との
間に介在する前記圧電性セラミックスの4つの部分を独
立して振動させることができるように、4本は前記4分
割電極部に接続され、残りの1本は前記第2の内部電極
に接続されていることを特長とする積層型圧電振動子が
得られる。
【0006】請求項3記載の発明によれば、前記積層体
の前記所定方向一端面に耐摩耗部材が備えられているこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2記載の積層型圧電
振動子が得られる。
【0007】
【作用】請求項1記載の発明の積層型圧電振動子の場
合、内部電極を構成する4分割電極部に接続された8本
の外部電極により、所定方向(圧電性セラミックスと内
部電極の積層方向)で対向する4分割電極部の間にそれ
ぞれ介在する圧電性セラミックスの4つの部分を独立に
駆動でき、その合成駆動はX−Yの任意の方向に対して
回転楕円振動を励振させることができる。このため、駆
動源として複数の振動子を用いることなく、1振動子で
物体をX−Y方向に駆動することができ、単純な構造で
駆動源間の干渉のない低コストな振動子が実現できる。
【0008】請求項2記載の発明の積層型圧電振動子の
場合、内部電極には、4分割電極部から成る第1の内部
電極と、積層体の横断面(所定方向と直交する方向での
断面)形状に略等しい形状の第2の内部電極とがあり、
これらは所定方向で対向電極となるように圧電性セラミ
ックスを介在させて積層されており、5本ある外部電極
の内、4本は第1の内部電極の各4分割電極部に接続さ
れ、残りの1本は第2の内部電極に接続されているの
で、4分割電極部と第2の内部電極との間に介在する圧
電性セラミックスの4つの部分を独立に駆動できる。こ
のため、請求項1記載の積層型圧電振動子と同様に、駆
動源として複数の振動子を用いることなく、1振動子で
物体をX−Y方向に駆動することができ、単純な構造で
駆動源間の干渉のない低コストな振動子が実現できる。
【0009】
【実施例】
(実施例1)以下に本発明の実施例1について説明す
る。圧電性セラミックスとして化学組成式がPb(Ni
1/3 ・Nb2/3 0.5 Ti0.35Zr0.153 の圧電性セ
ラミックスを用いて厚み120μmのグリーンシート1
を準備した。次に銀−パラジウム系電極ペーストを用い
て、スクリーン印刷によって図1に示すような第1の内
部電極パターンA、及び第2の内部電極パターンBを、
それぞれグリーンシート1上に印刷し、第1の内部電極
パターンAを印刷したものと、第2の内部電極パターン
Bを印刷したものとを所定方向に沿って交互に繰り返し
190層積層し、積層体2を形成した。尚、第1の内部
電極パターンAにより形成された内部電極3は、4分割
電極部3a,3b,3c,3dで構成され、これら4分
割電極部3a,3b,3c,3dは、図面上、積層体2
の左右側面で露出している。また、第2の内部電極パタ
ーンBにより形成された内部電極4は、4分割電極部4
a,4b,4c,4dで構成され、これら4分割電極部
4a,4b,4c,4dは、図面上、積層体2の前後側
面で露出している。
【0010】上述のように積層体2を形成した後、この
積層体2を熱圧着し、寸法3.5mm×3.5mm×2
3.5mmの未焼結のセラミックス積層体とした。この
積層体を脱バインダし、大気中1100℃で焼結し、得
られた焼結体の内部電極層が露出した側面に外部電極1
1,12,13,14,15,16,17,18を形成
し、積層型圧電振動子とした。この際、外部電極11,
12,13,14,15,16,17,18は、所定方
向で隣接する4分割電極部間に介在する圧電性セラミッ
クスの4つの部分を独立して振動させることができるよ
うに、それぞれ4分割電極部4b,4c,3c,3d,
4d,4a,3a,3bに接続されている。
【0011】このようにして作成された積層型圧電振動
子の所定方向一端面には、耐摩耗部材6が取り付けられ
ている。
【0012】試作した寸法3mm×3mm×20mmの
積層型圧電振動子の分極方向は、図1に矢印で示した。
【0013】(実施例2)以下に本発明の実施例2につ
いて説明する。実施例1と同じグリーンシート1を準備
し、図2に示すような第1の内部電極パターンA、及び
第2の内部電極パターンCを、それぞれグリーンシート
1上に印刷し、第1の内部電極パターンAを印刷したも
のと、第2の内部電極パターンCを印刷したものとを所
定方向に沿って交互に繰り返し190層積層し、積層体
2を形成した。尚、第1の内部電極パターンAにより形
成された第1の内部電極3は、4分割電極部3a,3
b,3c,3dで構成され、これら4分割電極部3a,
3b,3c,3dは、図面上、積層体2の左右側面で露
出している。また、第2の内部電極パターンCにより形
成された第2の内部電極5は、積層体2の横断面形状に
等しい平面形状を有し、図面上、積層体2の前後側面で
露出している。
【0014】上述のように積層体2を形成した後、この
積層体2を熱圧着し、寸法2.3mm×3.5mm×2
3.5mmの未焼結のセラミックス積層体とした。この
積層体を脱バインダし、大気中1100℃で焼結し、得
られた焼結体の内部電極層が露出した側面に外部電極1
1,12,13,14,15を形成し、積層型圧電振動
子とした。この際、所定方向で対向する4分割電極部3
a,3b,3c,3dと第2の内部電極5との間に介在
する圧電性セラミックスの4つの部分を独立して振動さ
せることができるように、外部電極12,13,14,
15は、それぞれ4分割電極部3c,3d,3a,3b
に接続され、外部電極11は、第2の内部電極5に接続
されている。
【0015】このようにして作成された積層型圧電振動
子の所定方向一端面には、耐摩耗部材6が取り付けられ
ている。
【0016】試作した寸法2mm×3mm×20mmの
圧電振動子の分極方向は、図2に矢印で示した。
【0017】実施例1,2で得られた振動子を実際に駆
動させた一例を表1,表2に示す。尚、表1,表2にお
ける電圧印加方法の欄の中の番号は、外部電極の参照番
号を示す。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】表1,表2から明らかなように、本発明に
よる構造の積層型圧電振動子は、X及びY方向に振動す
ることができ、上記駆動条件の複合により1振動子で物
体をX−Y方向に駆動させることが可能である。
【0021】
【発明の効果】本発明により、駆動源として複数の振動
子を用いることなく、1振動子で物体をX−Y方向に駆
動させることができ、単純な構造で、駆動源間の干渉の
ない低コストな積層型圧電振動子を提供することが可能
となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1による積層型圧電振動子の構
成を概略的に示す斜視図である。
【図2】本発明の実施例2による積層型圧電振動子の構
成を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
1 グリーンシート(圧電性セラミックス) 2 積層体 3 第1の内部電極 3a 4分割電極部 3b 4分割電極部 3c 4分割電極部 3d 4分割電極部 4 第2の内部電極 4a 4分割電極部 4b 4分割電極部 4c 4分割電極部 4d 4分割電極部 5 第2の内部電極 11 外部電極 12 外部電極 13 外部電極 14 外部電極 15 外部電極 16 外部電極 17 外部電極 18 外部電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の圧電性セラミックスと複数の内部
    電極とを交互に所定方向に沿って積層して成る柱状の積
    層体と、該積層体の前記所定方向と平行な側面に設けら
    れて該側面で露出した前記内部電極に接続された外部電
    極とを含む積層型圧電振動子において、前記複数の内部
    電極は、それぞれ4分割電極部から成り、且つ前記所定
    方向で隣接する前記4分割電極部同士が対向電極となる
    ように前記圧電性セラミックスを介在させて積層されて
    おり、前記外部電極は、前記側面に8本設けられ、且つ
    前記4分割電極部間に介在する前記圧電性セラミックス
    の4つ部分を独立して振動させることができるように該
    4分割電極部に接続されていることを特徴とする積層型
    圧電振動子。
  2. 【請求項2】 複数の圧電性セラミックスと複数の内部
    電極とを交互に所定方向に沿って積層して成る柱状の積
    層体と、該積層体の前記所定方向と平行な側面に設けら
    れて該側面で露出した前記内部電極に接続された外部電
    極とを含む積層型圧電振動子において、前記複数の内部
    電極には、4分割電極部から成る第1の内部電極と、前
    記積層体の横断面形状に略等しい平面形状の第2の内部
    電極とがあり、且つ第1の内部電極と前記第2の内部電
    極とが前記所定方向で対向電極となるように前記圧電性
    セラミックスを介在させて積層されており、前記外部電
    極は、前記側面に5本設けられ、且つ前記4分割電極部
    と前記第2の内部電極との間に介在する前記圧電性セラ
    ミックスの4つの部分を独立して振動させることができ
    るように、4本は前記4分割電極部に接続され、残りの
    1本は前記第2の内部電極に接続されていることを特徴
    とする積層型圧電振動子。
  3. 【請求項3】 前記積層体の前記所定方向一端面に耐摩
    耗部材が備えられていることを特徴とする請求項1又は
    請求項2記載の積層型圧電振動子。
JP7035016A 1995-02-23 1995-02-23 積層型圧電振動子 Pending JPH08236829A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004282841A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Olympus Corp 超音波振動子及び超音波モータ
JP2006216620A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Nec Tokin Corp 積層型圧電アクチュエータ
JP2010187538A (ja) * 1998-08-07 2010-08-26 Seiko Instruments Inc 超音波モータおよび超音波モータ付電子機器

Cited By (3)

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Effective date: 20020925