JPH08288564A - バイモルフ圧電アクチュエータ - Google Patents
バイモルフ圧電アクチュエータInfo
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- JPH08288564A JPH08288564A JP7085706A JP8570695A JPH08288564A JP H08288564 A JPH08288564 A JP H08288564A JP 7085706 A JP7085706 A JP 7085706A JP 8570695 A JP8570695 A JP 8570695A JP H08288564 A JPH08288564 A JP H08288564A
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- Japan
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- piezoelectric actuator
- bimorph
- piezoelectric
- bimorph piezoelectric
- piezoelectric ceramic
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H57/00—Electrostrictive relays; Piezoelectric relays
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 変位振幅が大きく、経時変化の少ないバイモ
ルフ圧電アクチュエータを得る。 【構成】 各主面に電極３、５、６及び７が形成された
キュリー点が１４０℃の圧電セラミックス板１及び２
を、シム板４を介して接着剤を用いて接着し、さらに電
極３及び５の外側にそれぞれ金属箔の補強部材８及び９
を張り合わせる。
ルフ圧電アクチュエータを得る。 【構成】 各主面に電極３、５、６及び７が形成された
キュリー点が１４０℃の圧電セラミックス板１及び２
を、シム板４を介して接着剤を用いて接着し、さらに電
極３及び５の外側にそれぞれ金属箔の補強部材８及び９
を張り合わせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気・機械変換素子の
うち、例えば精密位置決め、リレースイッチ等の用途に
用いるバイモルフ圧電アクチュエータに関する。
うち、例えば精密位置決め、リレースイッチ等の用途に
用いるバイモルフ圧電アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な従来のバイモルフ圧電アクチュ
エータの構成を図２に示す。図２において、２枚の圧電
体板１及び２は、それらの各主面にそれぞれ電極３、
５、６及び７が被着され、シム材と呼称される板状部材
４を介して接着剤により接着され、積層されている。圧
電体板１及び２の材料として、一般にセラミックス材料
が用いられている。また、シム材４の材料としては、チ
タン、ステンレス、りん青銅等の金属が用いられてい
る。また、接着剤としては導電性接着剤が用いられてい
る。
エータの構成を図２に示す。図２において、２枚の圧電
体板１及び２は、それらの各主面にそれぞれ電極３、
５、６及び７が被着され、シム材と呼称される板状部材
４を介して接着剤により接着され、積層されている。圧
電体板１及び２の材料として、一般にセラミックス材料
が用いられている。また、シム材４の材料としては、チ
タン、ステンレス、りん青銅等の金属が用いられてい
る。また、接着剤としては導電性接着剤が用いられてい
る。
【０００３】上記構成において、両圧電体板１及び２の
各々対向電極３及び６、５及び７の間に電界を与えるこ
とにより、両圧電体１及び２の間に長さの差が生じる。
両圧電体１及び２のいずれかの一端を機械的に固定する
ことにより他端が変位し、バイモルフ圧電アクチュエー
タとして機能する。圧電体１及び２の伸縮変化が大きい
ほど、すなわち、圧電体の性能を示す圧電定数が大きい
ほど変位量は大きい。
各々対向電極３及び６、５及び７の間に電界を与えるこ
とにより、両圧電体１及び２の間に長さの差が生じる。
両圧電体１及び２のいずれかの一端を機械的に固定する
ことにより他端が変位し、バイモルフ圧電アクチュエー
タとして機能する。圧電体１及び２の伸縮変化が大きい
ほど、すなわち、圧電体の性能を示す圧電定数が大きい
ほど変位量は大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、バイモルフ圧電
アクチュエータに使われるセラミックスとしては、Ｐｂ
ＴｉxＺｒyＯ3などのセラミックス材料が用いられてき
た。これらのセラミックス材料は、一般に、圧電定数が
大きいものはキュリー温度が低い傾向にある。従って、
大振幅バイモルフ圧電アクチュエータを得るためには、
キュリー温度の低い材料を用いれば有利であることがわ
かる。
アクチュエータに使われるセラミックスとしては、Ｐｂ
ＴｉxＺｒyＯ3などのセラミックス材料が用いられてき
た。これらのセラミックス材料は、一般に、圧電定数が
大きいものはキュリー温度が低い傾向にある。従って、
大振幅バイモルフ圧電アクチュエータを得るためには、
キュリー温度の低い材料を用いれば有利であることがわ
かる。
【０００５】しかし、一般的にキュリー点が１４０℃以
下の圧電材料及び電歪材料を用いた場合、圧電定数が大
きい反面、抗電場が低く、温度安定性や経時変化に弱
く、用途が限定されるため、あまり用いられていない。
一方、キュリー点が１５０℃以上のものを用いた場合、
温度安定性や経時変化に強い反面、圧電定数がせいぜい
２００×１０-12ｍ／Ｖ程度であり、あまり大きくな
く、これら通常の圧電セラミックスをそのまま用いたバ
イモルフ圧電アクチュエータでは、それほど大きな変位
量が得られないという問題点を有していた。
下の圧電材料及び電歪材料を用いた場合、圧電定数が大
きい反面、抗電場が低く、温度安定性や経時変化に弱
く、用途が限定されるため、あまり用いられていない。
一方、キュリー点が１５０℃以上のものを用いた場合、
温度安定性や経時変化に強い反面、圧電定数がせいぜい
２００×１０-12ｍ／Ｖ程度であり、あまり大きくな
く、これら通常の圧電セラミックスをそのまま用いたバ
イモルフ圧電アクチュエータでは、それほど大きな変位
量が得られないという問題点を有していた。
【０００６】一方、大振幅を得るために、一般的には高
い電圧を印加すればよいが、圧電材料自体に耐電圧があ
り、電圧に対応する歪も飽和し、ある値以上の歪で圧電
材料自体の破壊に至る。そのため、印加電圧をあまり高
くすることはできず、大振幅バイモルフ圧電アクチュエ
ータを得ることは困難であった。さらに、繰り返し高電
圧を印加することにより圧電材料自体がその歪により劣
化し、その結果、圧電材料全体の分極状態にも影響を及
ぼし、バイモルフ圧電アクチュエータ特性が経時劣化す
るという問題点を有していた。
い電圧を印加すればよいが、圧電材料自体に耐電圧があ
り、電圧に対応する歪も飽和し、ある値以上の歪で圧電
材料自体の破壊に至る。そのため、印加電圧をあまり高
くすることはできず、大振幅バイモルフ圧電アクチュエ
ータを得ることは困難であった。さらに、繰り返し高電
圧を印加することにより圧電材料自体がその歪により劣
化し、その結果、圧電材料全体の分極状態にも影響を及
ぼし、バイモルフ圧電アクチュエータ特性が経時劣化す
るという問題点を有していた。
【０００７】本発明は以上のような従来の問題点を解決
するためになされたものであり、キュリー点が低い圧電
材料を用いて、経時劣化が少なく、安定して大振幅変位
が得られるバイモルフ圧電アクチュエータを提供するこ
とを目的としている。
するためになされたものであり、キュリー点が低い圧電
材料を用いて、経時劣化が少なく、安定して大振幅変位
が得られるバイモルフ圧電アクチュエータを提供するこ
とを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のバイモルフ圧電アクチュエータは、それぞ
れ一の主面どうしを張合わされた２つの圧電セラミック
ス板と、前記各圧電セラミックス板の主面にそれぞれ被
覆された電極と、前記電極の外側にそれぞれ固着された
補強部材を具備する。
め、本発明のバイモルフ圧電アクチュエータは、それぞ
れ一の主面どうしを張合わされた２つの圧電セラミック
ス板と、前記各圧電セラミックス板の主面にそれぞれ被
覆された電極と、前記電極の外側にそれぞれ固着された
補強部材を具備する。
【０００９】上記構成において、前記圧電セラミックス
板は、シム材を介して張合わされたことが好ましい。ま
た、上記各構成において、前記補強部材はインバー箔で
あることが好ましい。
板は、シム材を介して張合わされたことが好ましい。ま
た、上記各構成において、前記補強部材はインバー箔で
あることが好ましい。
【００１０】また、上記構成において、前記シム材はカ
ーボン繊維樹脂製であることが好ましい。また、上記各
構成において、前記電極は、鏡面研磨された圧電セラミ
ックス表面上に真空蒸着法又はスパッタリング法により
形成されたＣｒ金属の第１電極層と、第１電極層の上に
形成されたＮｉ金属の第２電極層を含み、膜厚が２μｍ
以上であることが好ましい。
ーボン繊維樹脂製であることが好ましい。また、上記各
構成において、前記電極は、鏡面研磨された圧電セラミ
ックス表面上に真空蒸着法又はスパッタリング法により
形成されたＣｒ金属の第１電極層と、第１電極層の上に
形成されたＮｉ金属の第２電極層を含み、膜厚が２μｍ
以上であることが好ましい。
【００１１】また、上記各構成において、前記圧電セラ
ミックス板はＰｂ（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）AＴｉBＺｒCＯ
3（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１）で表され、キュリー温度が２０℃
から１４０℃の範囲の強誘電体であることが好ましい。
ミックス板はＰｂ（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）AＴｉBＺｒCＯ
3（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１）で表され、キュリー温度が２０℃
から１４０℃の範囲の強誘電体であることが好ましい。
【００１２】
【作用】発明者らは、圧電セラミックス部材の表面構成
が、その上に被着される電極の構成を含めて、大振幅バ
イモルフ圧電アクチュエータにおける振幅（変位量）の
経時変化に大きな影響を及ぼすことを見いだした。すな
わち、バイモルフ圧電アクチュエータの動作において、
最も大きな変位を与える時の、材料に対する歪変化は、
その一番外側の表面が最も大きくなる。従って、歪変化
の大きい表面から亀裂が進展し、亀裂の進展に伴い、電
極部の導通がとりにくくなり、圧電セラミックス部材の
性能劣化が起こると考えられる。
が、その上に被着される電極の構成を含めて、大振幅バ
イモルフ圧電アクチュエータにおける振幅（変位量）の
経時変化に大きな影響を及ぼすことを見いだした。すな
わち、バイモルフ圧電アクチュエータの動作において、
最も大きな変位を与える時の、材料に対する歪変化は、
その一番外側の表面が最も大きくなる。従って、歪変化
の大きい表面から亀裂が進展し、亀裂の進展に伴い、電
極部の導通がとりにくくなり、圧電セラミックス部材の
性能劣化が起こると考えられる。
【００１３】一方、本発明のバイモルフ圧電アクチュエ
ータは、従来のバイモルフ圧電アクチュエータの構成に
加えて、各電極の外側にそれぞれ補強部材が固着されて
いるので、補強部材の作用により、亀裂の進展が従来の
ものよりも遅いと考えられる。その結果、振幅の経時変
化が遅く、長期間にわたって安定した動作を行うことが
できる。
ータは、従来のバイモルフ圧電アクチュエータの構成に
加えて、各電極の外側にそれぞれ補強部材が固着されて
いるので、補強部材の作用により、亀裂の進展が従来の
ものよりも遅いと考えられる。その結果、振幅の経時変
化が遅く、長期間にわたって安定した動作を行うことが
できる。
【００１４】また、２つの圧電セラミックス板をシム材
を介して張合わせることにより、シム材により強度が補
強され、性能劣化がさらに少なくなる。
を介して張合わせることにより、シム材により強度が補
強され、性能劣化がさらに少なくなる。
【００１５】また、補強部材をインバー箔とすることに
より、熱膨脹差に起因する応力を制御して張り合わせ工
程を行うことができる。また、シム材をカーボン繊維樹
脂製とすることにより、変位に関係ない方向にはシム材
の効果として変位を阻害する方向に働き、変位に関係す
る方向には変位を助長する方向に作用させることができ
る。
より、熱膨脹差に起因する応力を制御して張り合わせ工
程を行うことができる。また、シム材をカーボン繊維樹
脂製とすることにより、変位に関係ない方向にはシム材
の効果として変位を阻害する方向に働き、変位に関係す
る方向には変位を助長する方向に作用させることができ
る。
【００１６】また、電極を鏡面研磨された圧電セラミッ
クス表面上に真空蒸着法又はスパッタリング法により形
成されたＣｒ金属の第１電極層と第１電極層の上に形成
されたＮｉ金属の第２電極層を含み、膜厚を２μｍ以上
の補強部材の厚さに合わせた適切な膜厚とすることによ
り、性能劣化が少なく、かつ初期性能が安定したバイモ
ルフ圧電アクチュエータを得ることができる。
クス表面上に真空蒸着法又はスパッタリング法により形
成されたＣｒ金属の第１電極層と第１電極層の上に形成
されたＮｉ金属の第２電極層を含み、膜厚を２μｍ以上
の補強部材の厚さに合わせた適切な膜厚とすることによ
り、性能劣化が少なく、かつ初期性能が安定したバイモ
ルフ圧電アクチュエータを得ることができる。
【００１７】また、圧電セラミックス板をＰｂ（Ｎｉ
1/3Ｎｂ2/3）AＴｉBＺｒCＯ3（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１）で表さ
れたキュリー温度が２０℃から１４０℃の範囲の強誘電
体とすることにより、大振幅のバイモルフ圧電アクチュ
エータを得ることができる。
1/3Ｎｂ2/3）AＴｉBＺｒCＯ3（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１）で表さ
れたキュリー温度が２０℃から１４０℃の範囲の強誘電
体とすることにより、大振幅のバイモルフ圧電アクチュ
エータを得ることができる。
【００１８】
【実施例】本発明のバイモルフ圧電アクチュエータの実
施例を図１を参照しつつ詳細に説明する。図１に示すよ
うに、本発明のバイモルフ圧電アクチュエータは、シム
材４を介して、それぞれ一の主面どうしを張合わされた
２つの圧電セラミックス板１及び２と、各圧電セラミッ
クス板１及び２の他の主面にそれぞれ被覆された電極３
及び５と、電極３及び５の外側にそれぞれ固着された補
強部材８及び９を具備する。
施例を図１を参照しつつ詳細に説明する。図１に示すよ
うに、本発明のバイモルフ圧電アクチュエータは、シム
材４を介して、それぞれ一の主面どうしを張合わされた
２つの圧電セラミックス板１及び２と、各圧電セラミッ
クス板１及び２の他の主面にそれぞれ被覆された電極３
及び５と、電極３及び５の外側にそれぞれ固着された補
強部材８及び９を具備する。
【００１９】圧電セラミックス板１及び２の材料として
は、キュリー点が１４０℃以下のセラミックス、例えば
Ｐｂ（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）AＴｉBＺｒCＯ3（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝
１）で表されたキュリー温度が２０℃から１４０℃の範
囲のものを用いた。また、シム材４の材料としてカーボ
ン繊維樹脂を用いた。セラミックス基板を０．２ｍｍの
厚さに鏡面研磨して複数の圧電セラミックス板１及び２
を成型し、各圧電セラミックス板の主面にそれぞれＣｒ
−Ｎｉ蒸着を順に施し、電極３、５、６及び７を形成し
た。その際、膜圧を制御し、０．２〜４μｍの厚さの電
極３及び５をもつ圧電セラミックス板１及び２をいくつ
か用意した。電極３及び５が形成された圧電セラミック
ス板１及び２をシリコン油中に浸し、２．５ＫＶ／ｍｍ
の電界を印加し、分極処理を行った。
は、キュリー点が１４０℃以下のセラミックス、例えば
Ｐｂ（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）AＴｉBＺｒCＯ3（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝
１）で表されたキュリー温度が２０℃から１４０℃の範
囲のものを用いた。また、シム材４の材料としてカーボ
ン繊維樹脂を用いた。セラミックス基板を０．２ｍｍの
厚さに鏡面研磨して複数の圧電セラミックス板１及び２
を成型し、各圧電セラミックス板の主面にそれぞれＣｒ
−Ｎｉ蒸着を順に施し、電極３、５、６及び７を形成し
た。その際、膜圧を制御し、０．２〜４μｍの厚さの電
極３及び５をもつ圧電セラミックス板１及び２をいくつ
か用意した。電極３及び５が形成された圧電セラミック
ス板１及び２をシリコン油中に浸し、２．５ＫＶ／ｍｍ
の電界を印加し、分極処理を行った。
【００２０】圧電セラミックス板１及び２の分極方向の
プラス側をシム側（電極３又は５が形成されていない
側）とし、それぞれ室温及び１５０℃の温度で硬化する
２種類の接着剤を用い、それぞれ電極３及び５が外側に
なるように２枚の圧電セラミックス板１及び２とシム材
４とを張合わせ、さらに電極３及び５の外側に厚さ５μ
ｍのインバー箔（補強部材８及び９）を接着剤を用いて
張り合わせ、バイモルフ圧電アクチュエータを作製し
た。比較例として、電極３及び５の外側に補強部材（イ
ンバー箔）を設けていない従来のバイモルフ圧電アクチ
ュエータも作製した。
プラス側をシム側（電極３又は５が形成されていない
側）とし、それぞれ室温及び１５０℃の温度で硬化する
２種類の接着剤を用い、それぞれ電極３及び５が外側に
なるように２枚の圧電セラミックス板１及び２とシム材
４とを張合わせ、さらに電極３及び５の外側に厚さ５μ
ｍのインバー箔（補強部材８及び９）を接着剤を用いて
張り合わせ、バイモルフ圧電アクチュエータを作製し
た。比較例として、電極３及び５の外側に補強部材（イ
ンバー箔）を設けていない従来のバイモルフ圧電アクチ
ュエータも作製した。
【００２１】バイモルフ圧電アクチュエータの大きさを
４ｍｍ×２０ｍｍとし、バイモルフ圧電アクチュエータ
の有効長を１５ｍｍとした。バイモルフ圧電アクチュエ
ータの駆動に際し、分極方向のプラス側をシム側とし、
分極方向の正の方向には３５０Ｖまで電圧を印加し、負
の方向には電界が印加されないように電圧を制御した。
これらのバイモルフ圧電アクチュエータについて、ピー
ク間電圧７００Ｖの電圧を印加し、その際の変位振幅の
経時変化を、レーザ式変位計を用いて測定した。結果を
図３に示す。図３から明らかなように、本発明のバイモ
ルフ圧電アクチュエータは、従来の構成の比較例と比
べ、バイモルフ圧電アクチュエータの振幅特性の経時変
化に関して向上が見られた。
４ｍｍ×２０ｍｍとし、バイモルフ圧電アクチュエータ
の有効長を１５ｍｍとした。バイモルフ圧電アクチュエ
ータの駆動に際し、分極方向のプラス側をシム側とし、
分極方向の正の方向には３５０Ｖまで電圧を印加し、負
の方向には電界が印加されないように電圧を制御した。
これらのバイモルフ圧電アクチュエータについて、ピー
ク間電圧７００Ｖの電圧を印加し、その際の変位振幅の
経時変化を、レーザ式変位計を用いて測定した。結果を
図３に示す。図３から明らかなように、本発明のバイモ
ルフ圧電アクチュエータは、従来の構成の比較例と比
べ、バイモルフ圧電アクチュエータの振幅特性の経時変
化に関して向上が見られた。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明のバイモルフ圧電
アクチュエータは、従来のバイモルフ圧電アクチュエー
タの構成に加えて、各電極の外側にそれぞれ補強部材が
固着されているので、補強部材の作用により、バイモル
フ圧電アクチュエータの動作において歪変化が最も大き
い部分の亀裂の進展が従来のものよりも遅く、亀裂の進
展に伴うセラミックス材料が劣化又はセラミックス材料
の部分的破壊の速度が遅くなり、振幅の経時変化が遅
く、長期間にわたって安定した動作を行うことができ
る。また、２つの圧電セラミックス板をシム材を介して
張合わせることにより、シム材により強度が補強され、
性能劣化をさらに少なくすることができる。
アクチュエータは、従来のバイモルフ圧電アクチュエー
タの構成に加えて、各電極の外側にそれぞれ補強部材が
固着されているので、補強部材の作用により、バイモル
フ圧電アクチュエータの動作において歪変化が最も大き
い部分の亀裂の進展が従来のものよりも遅く、亀裂の進
展に伴うセラミックス材料が劣化又はセラミックス材料
の部分的破壊の速度が遅くなり、振幅の経時変化が遅
く、長期間にわたって安定した動作を行うことができ
る。また、２つの圧電セラミックス板をシム材を介して
張合わせることにより、シム材により強度が補強され、
性能劣化をさらに少なくすることができる。
【００２３】また、補強部材をインバー箔とすることに
より、熱膨脹差に起因する応力を制御してバイモルフの
変位に有利な応力状態とし、大きな変位量を得ることが
できる。また、シム材をカーボン繊維樹脂製とすること
により、変位に関係ない方向にはシム材の効果として変
位を阻害する方向に働き、変位に関係する方向には変位
を助長する方向に作用させることができる。
より、熱膨脹差に起因する応力を制御してバイモルフの
変位に有利な応力状態とし、大きな変位量を得ることが
できる。また、シム材をカーボン繊維樹脂製とすること
により、変位に関係ない方向にはシム材の効果として変
位を阻害する方向に働き、変位に関係する方向には変位
を助長する方向に作用させることができる。
【００２４】また、電極を鏡面研磨された圧電セラミッ
クス表面上に真空蒸着法又はスパッタリング法により形
成されたＣｒ金属の第１電極層と第１電極層の上に形成
されたＮｉ金属の第２電極層を含み、膜厚を２μｍ以上
とすることにより、性能劣化が少なく、かつ初期性能が
安定したバイモルフ圧電アクチュエータを得ることがで
きる。尚、膜厚が２μｍより小さいものは劣化率が大き
かった。尚、外部補強部材の厚みが５μｍより薄い場
合、膜厚をその分厚くすれば同様の効果が得られる。
クス表面上に真空蒸着法又はスパッタリング法により形
成されたＣｒ金属の第１電極層と第１電極層の上に形成
されたＮｉ金属の第２電極層を含み、膜厚を２μｍ以上
とすることにより、性能劣化が少なく、かつ初期性能が
安定したバイモルフ圧電アクチュエータを得ることがで
きる。尚、膜厚が２μｍより小さいものは劣化率が大き
かった。尚、外部補強部材の厚みが５μｍより薄い場
合、膜厚をその分厚くすれば同様の効果が得られる。
【００２５】また、圧電セラミックス板をＰｂ（Ｎｉ
1/3Ｎｂ2/3）AＴｉBＺｒCＯ3（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１）で表さ
れたキュリー温度が２０℃から１４０℃の範囲の強誘電
体とすることにより、大振幅のバイモルフ圧電アクチュ
エータを得ることができる。
1/3Ｎｂ2/3）AＴｉBＺｒCＯ3（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１）で表さ
れたキュリー温度が２０℃から１４０℃の範囲の強誘電
体とすることにより、大振幅のバイモルフ圧電アクチュ
エータを得ることができる。
【００２６】その結果、本発明の構成のバイモルフ圧電
アクチュエータによれば、圧電セラミックスの表面歪が
少なく、分極状態が変化しにくく、大振幅駆動でも変位
振幅の変化率が少ないバイモルフ圧電アクチュエータが
得られるという顕著な効果が得られる。
アクチュエータによれば、圧電セラミックスの表面歪が
少なく、分極状態が変化しにくく、大振幅駆動でも変位
振幅の変化率が少ないバイモルフ圧電アクチュエータが
得られるという顕著な効果が得られる。
【図１】本発明のバイモルフ圧電アクチュエータの構成
を示す断面図
を示す断面図
【図２】従来のバイモルフ圧電アクチュエータの構成を
示す断面図
示す断面図
【図３】本発明のバイモルフ圧電アクチュエータと従来
のバイモルフ圧電アクチュエータの初期振幅特性及び長
期駆動後の振幅特性を示す特性図
のバイモルフ圧電アクチュエータの初期振幅特性及び長
期駆動後の振幅特性を示す特性図
１：圧電セラミック板 ２：圧電セラミック板 ３：電極 ４：シム材 ５：電極 ６：電極 ７：電極 ８：補強部材 ９：補強部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 41/18 １０１Ｆ (72)発明者 河島 俊一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 釘宮 公一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 それぞれ一の主面どうしを張合わされた
２つの圧電セラミックス板と、前記各圧電セラミックス
板の主面にそれぞれ被覆された電極と、前記電極の外側
にそれぞれ固着された補強部材を具備するバイモルフ圧
電アクチュエータ。 - 【請求項２】 前記圧電セラミックス板は、シム材を介
して張合わされたことを特徴とする請求項１記載のバイ
モルフ圧電アクチュエータ。 - 【請求項３】 前記補強部材はインバー箔である請求項
１又は２記載のバイモルフ圧電アクチュエータ。 - 【請求項４】 前記シム材はカーボン繊維樹脂製である
請求項２記載のバイモルフ圧電アクチュエータ。 - 【請求項５】 前記電極は、鏡面研磨された圧電セラミ
ックス表面上に真空蒸着法又はスパッタリング法により
形成されたＣｒ金属の第１電極層と、第１電極層の上に
形成されたＮｉ金属の第２電極層を含み、膜厚が２μｍ
以上である請求項１から４のいずれかに記載のバイモル
フ圧電アクチュエータ。 - 【請求項６】 前記圧電セラミックス板はＰｂ（Ｎｉ
1/3Ｎｂ2/3）AＴｉBＺｒ CＯ3（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１）で表さ
れ、キュリー温度が２０℃から１４０℃の範囲の強誘電
体である請求項１から５のいずれかに記載のバイモルフ
圧電アクチュエータ。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000340850A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Kansai Tlo Kk | バイモルフ型圧電アクチュエータ及び２重構造体の振動・音波遮断構造 |
| JP2001518721A (ja) * | 1997-09-30 | 2001-10-16 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 圧電素子 |
| KR100309084B1 (ko) * | 1993-09-28 | 2001-12-15 | 요트.게.아. 롤페즈 | 비틀림액추에이터및그제조방법 |
| JP2003101095A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜圧電体素子およびその製造方法 |
| WO2002091492A3 (en) * | 2001-05-04 | 2003-05-08 | New Transducers Ltd | Electrostrictive bending transducer |
| WO2003090211A1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-10-30 | Sae Magnetics (H. K.) Ltd. | Method and apparatus for electrically and physically coupling a microactuator and slider to a drive arm suspension for component replacement after detachment from the suspension |
| JP2005039176A (ja) * | 2002-12-03 | 2005-02-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜圧電体素子およびその製造方法並びにこれを用いたアクチュエータ |
| US7024738B2 (en) | 1999-05-21 | 2006-04-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for controlling a direction of polarization of a piezoelectric thin film |
| US7031099B2 (en) | 2001-07-31 | 2006-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Head positioner and information recording/replaying apparatus |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5683983A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-08 | Sony Corp | Electricity-machinery conversion element |
| JPS60208880A (ja) * | 1984-04-03 | 1985-10-21 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 圧電バイモルフ振動子 |
| JPS6181296U (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-29 | ||
| JPH01130568U (ja) * | 1988-03-02 | 1989-09-05 | ||
| JPH06203351A (ja) * | 1992-10-06 | 1994-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電アクチュエータおよびヘッドアクチュエータ |
| JPH06268381A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-09-22 | Hitachi Ltd | 多層配線構造体及びその製造方法 |
| JPH0741363A (ja) * | 1993-07-29 | 1995-02-10 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電磁器組成物 |
-
1995
- 1995-04-11 JP JP08570695A patent/JP3405618B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5683983A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-08 | Sony Corp | Electricity-machinery conversion element |
| JPS60208880A (ja) * | 1984-04-03 | 1985-10-21 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 圧電バイモルフ振動子 |
| JPS6181296U (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-29 | ||
| JPH01130568U (ja) * | 1988-03-02 | 1989-09-05 | ||
| JPH06203351A (ja) * | 1992-10-06 | 1994-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電アクチュエータおよびヘッドアクチュエータ |
| JPH06268381A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-09-22 | Hitachi Ltd | 多層配線構造体及びその製造方法 |
| JPH0741363A (ja) * | 1993-07-29 | 1995-02-10 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電磁器組成物 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100309084B1 (ko) * | 1993-09-28 | 2001-12-15 | 요트.게.아. 롤페즈 | 비틀림액추에이터및그제조방법 |
| JP2001518721A (ja) * | 1997-09-30 | 2001-10-16 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 圧電素子 |
| US7024738B2 (en) | 1999-05-21 | 2006-04-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for controlling a direction of polarization of a piezoelectric thin film |
| JP2000340850A (ja) * | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Kansai Tlo Kk | バイモルフ型圧電アクチュエータ及び２重構造体の振動・音波遮断構造 |
| WO2002091492A3 (en) * | 2001-05-04 | 2003-05-08 | New Transducers Ltd | Electrostrictive bending transducer |
| US7031099B2 (en) | 2001-07-31 | 2006-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Head positioner and information recording/replaying apparatus |
| JP2003101095A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜圧電体素子およびその製造方法 |
| WO2003090211A1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-10-30 | Sae Magnetics (H. K.) Ltd. | Method and apparatus for electrically and physically coupling a microactuator and slider to a drive arm suspension for component replacement after detachment from the suspension |
| US7051424B2 (en) | 2002-04-22 | 2006-05-30 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Method and apparatus for electrically and physically coupling a micro-actuator and slider to a hard drive arm suspension for component replacement after detachment from the suspension |
| JP2005039176A (ja) * | 2002-12-03 | 2005-02-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜圧電体素子およびその製造方法並びにこれを用いたアクチュエータ |
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