JPH10233537A

JPH10233537A - 圧電積層体

Info

Publication number: JPH10233537A
Application number: JP9036278A
Authority: JP
Inventors: Takao Katsumata; 孝夫勝又
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】電極取り出し部の構造を改良することにより、
ケースの形状複雑化に伴うコスト高騰やケースとの隙間
の存在による放熱性低下の問題を解決する。【解決手段】少なくとも一方の表面に内部電極層が３４
形成された圧電板３３を複数個積層してなる圧電積層体
３において、電極取り出し部４ａ、４ｂが、圧電積層体
３に圧電板３３の積層方向に延設された孔３５ａ、３５
ｂ内に設けられていることを特徴とする。この圧電積層
体３は、圧電板３３及び内部電極層３４のみからなる単
純な外周側面形状となる。このため、圧電積層体３を収
納するためのケース１の形状も単純化することができ
る。また、ケース１と圧電積層体３との間に隙間が形成
されないため、圧電積層体３の外周側面からの放熱性が
向上する。しかも、圧電積層体３の内部に設けられた電
極取り出し部４ａ、４ｂが放熱体として機能し得るた
め、圧電積層体３の内部からの放熱も期待できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電効果を利用し
た圧電アクチュエータとして用いられる圧電積層体に関
し、詳しくは電極取り出し部の構造を改良した圧電積層
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電磁力を利用したアクチュエータ
に代わって、例えば、特開昭６２−２９１１８７号公
報、実開昭６４−３０８６５号公報などに開示されてい
るように、圧電効果を利用した圧電アクチュエータが多
用されている。この圧電アクチュエータは発熱が少な
く、また小型で高速駆動が可能なため、各種の機械的駆
動素子として極めて有望である。ただ圧電効果による機
械的変位は本質的に極めて小さいので、大きな変位量を
得るために、内部電極層が表面に形成された複数の圧電
板をあるいは圧電板と電極板とを交互に多重に積層し、
それを絶縁保護層で被覆した構造の圧電積層体として提
供されている。

【０００３】ところで、圧電板の内部電極層あるいは電
極板に外部から電圧を印加する場合、実開昭６３−５９
３６３号公報等に見られるように、通常、圧電積層体の
外周側面に電極取り出し部を設け、この電極取り出し部
を介して外部から内部電極層あるいは電極板に電圧を印
加するようにしている。具体的には、図１４〜図１６に
示すように、一方の表面に内部電極層８１が形成された
圧電板８２を複数積層してなる圧電積層体８３の側周面
には、円周方向に１８０度離れて互いに対向し中心軸と
平行に延びる帯状の一対の外部電極８４，８４’が形成
されている。なお、外部電極８４、８４’はエポキシ樹
脂とＡｇ粉を主成分とする導電樹脂よりなる。一方の外
部電極８４の内部では、絶縁樹脂層８５が内部電極層８
１の表出部に一つおきに形成され、１８０度反対側の他
方の外部電極８４’の内部では、上記絶縁樹脂層８５が
形成されていない内部電極層８１の表出部に同様の絶縁
樹脂層８５’が一つおきに形成されている。また各外部
電極８４、８４’の上方部には半径方向外方にはみ出す
膨出部８４ａ、８４ａ’が設けられ、この膨出部８４
ａ、８４ａ’にそれぞれ外部へ延びるリード線８６、８
６’の一端が接続されている。そして、外部電極８４、
８４’とともに圧電積層体８３の側周面を絶縁性の熱収
縮チューブ８７で被覆し、これらが一体となって円筒状
のケース８８内に収納されて圧電アクチュエータとされ
ている。なお、この圧電アクチュエータでは、一対の外
部電極８４、８４’及びリード線８６、８６’が電極取
り出し部を構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の圧
電アクチュエータでは、図１４〜図１６から明らかなよ
うに、電極取り出し部が圧電積層体８３の相対向する両
外側部から半径方向外方に突出しているため、電極取り
出し部以外の部分でケース８８と圧電積層体８３（熱収
縮チューブ８７）との間に、電極取り出し部が突出して
いる分だけ隙間Ｃができてしまう。このため、隙間Ｃに
おける空気の断熱効果により、圧電アクチュエータ駆動
時に圧電積層体８３の内部に発生した熱の放熱性が低下
し、圧電アクチュエータが熱により特性劣化しやすくな
るという問題がある。

【０００５】一方、電極取り出し部が外周側面に設けら
れた圧電積層体８３を隙間なくケース８８内に収納すれ
ば、隙間による上記放熱性低下を抑えることができる
が、このためにはケース８８の内形状を電極取り出し部
を含む圧電積層体８３の外形状に合わせる必要があり、
ケース８８の形状複雑化に伴いコスト高を招くという問
題がある。

【０００６】なお、上記外部電極８４、８４’はエポキ
シ樹脂とＡｇ粉を主成分としており、その特性上１５０
℃を超えると接着強度が低下するため、内部電極層８１
との接触が不安定となりアクチュエータの特性に悪影響
を与える。そのため、冷却機構を別途追加する必要があ
り、これによってもコスト高となる。本発明は上記実情
に鑑みてなされたものであり、電極取り出し部の構造を
改良することにより、ケースの形状複雑化に伴うコスト
高騰やケースとの隙間の存在による放熱性低下の問題を
解決しうる圧電積層体を提供することを解決すべき技術
課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の圧電積層体は、少なくとも一方の表面に内部電極層
が形成された圧電板を複数個積層してなり、該内部電極
層に電極取り出し部を介して外部から電圧が印加される
圧電積層体において、上記電極取り出し部は、上記圧電
積層体に上記圧電板の積層方向に延設された孔内に設け
られていることを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の圧電積層体は、少なくと
も一方の表面に内部電極層が形成された圧電板どうしを
複数個積層したもの、あるいは少なくとも一方の表面に
内部電極層が形成された圧電板と電極板とを交互に積層
したものとすることができる。なお、内部電極層は圧電
板の表裏両表面に形成されていてもよいし、圧電板の片
表面のみに形成されていてもよい。一般には、圧電積層
体の中間部では圧電体の表裏両表面に形成され、両端部
では圧電板の片表面のみに形成される。

【０００９】圧電板は電圧の印加により歪みや応力を生
じる圧電体から形成されている。例えばペロブスカイト
結晶構造のＰｂＴｉＯ₃−ＰｂＺｒＯ₃（ＰＺＴ）系の
固溶体、ＢａＴｉＯ₃とＰｂＴｉＯ₃又はＣａＴｉＯ₃
との固溶体などの圧電体セラミックスから円板形状に形
成された、従来と同様のものが用いられる。内部電極層
の材料としては、圧電板に対して電圧を印加して圧電積
層体として必要な変位量を確保できるように、導電性に
優れた材料であれば特に限定されず、従来と同様銀ペー
スト等を用いることができる。

【００１０】本発明の圧電積層体の特徴的な構成は、内
部電極層に外部から電圧を印加するための電極取り出し
部が、圧電積層体に圧電板の積層方向に延設された孔内
に設けられていることにある。この孔は、正極用の孔及
び負極用の孔として合計２つ設けられる。またこの孔
は、圧電積層体の一端側の端面から少なくとも圧電積層
体に含まれる全ての内部電極層を貫通するように設けら
れる。孔の内径としては、残存する圧電板の表面積の確
保により圧電積層体としての変位量をできるだけ大きく
する観点より、可能な範囲内で小さくすることが好まし
い。

【００１１】電極取り出し部の具体的な構造としては、
各圧電板間に存在する内部電極層（この内部電極層の表
面に電極板が積層されている場合は、内部電極層及び電
極板）が一つおきに正極用の電極取り出し部又は負極用
の電極取り出し部と導通するように構成されていれば、
特に限定されない。例えば、アルミニウム等の軟質金属
よりなり、一端が閉塞され管壁に円周方向に延在するフ
ランジが複数突設された管状の接続導通管を準備する。
このフランジの形成位置については、円周方向に望まし
くは等間隔で２個以上配設されるとともに、これらの円
周フランジ群が接続導通管の軸方向に均一ピッチで配設
されている。この軸方向のピッチは、正極用の接続導通
管及び負極用の接続導通管を上記圧電積層体の孔内に配
設した際、各圧電板間に存在する内部電極層（この内部
電極層の表面に電極板が積層されている場合は、内部電
極層及び電極板）が一つおきに正極用の接続導通管のフ
ランジ又は負極用の接続導通管のフランジと導通しうる
ように、圧電板２枚分の厚さと略同等（厳密に言えば、
この２枚の圧電板間に存在する内部電極層等の厚さを加
えたもの）とされている。なお、一方の接続導通管の上
記円周フランジ群の軸方向の位置は、他方の接続導通管
の上記円周フランジ群の軸方向の位置と上記ピッチの半
分の大きさ分だけずれている。また、各接続導通管の外
周側面のフランジが形成されていない部分は絶縁材料が
フランジの突出量と同等の厚さで塗布されており、各フ
ランジ間が該絶縁材料で充填されている。そして、上記
圧電積層体の孔内にそれぞれ接続導通管を挿入して、各
接続導通管の開口端部が圧電積層体の一端部から突出す
るように配設し、各接続導通管の開口端部から油圧等の
流体圧力を導入して各接続導通管を拡径する。これによ
り、接続導通管に設けられたフランジが圧電積層体の内
部電極層等に一つおきに導通される。そして、各接続導
通管に正極用のリード線、負極用のリード線をそれぞれ
接続することにより、電極取り出し部を構成することが
できる。

【００１２】また、電極取り出し部の他の構成例は、以
下の通りである。耐熱性の高い絶縁材料よりなり、一端
が閉塞され管壁に複数の小孔が貫設された管状の接続導
通管を準備する。この小孔の形成位置については、円周
方向に望ましくは等間隔で２個以上配設されるととも
に、これらの円周小孔群が接続導通管の軸方向に均一ピ
ッチで配設されている。この軸方向のピッチは、正極用
の接続導通管又は負極用の接続導通管を上記圧電積層体
の孔内に配設した際、各圧電板間に存在する内部電極層
（この内部電極層の表面に電極板が積層されている場合
は、内部電極層及び電極板）が一つおきに正極用の接続
導通管の小孔又は負極用の接続導通管の小孔と対向しう
るように、圧電板２枚分の厚さと略同等（厳密に言え
ば、この２枚の圧電板間に存在する内部電極層等の厚さ
を加えたもの）とされている。なお、正極用の接続導通
管の上記円周小孔群の軸方向の位置は、負極用の接続導
通管の上記円周小孔群の軸方向の位置と上記ピッチの半
分の大きさ分だけずれている。そして、上記圧電積層体
の孔内にそれぞれ接続導通管を挿入して、各接続導通管
の開口端部が圧電積層体の一端部から突出するように配
設し、各接続導通管の開口端部からそれぞれ溶融した低
融点金属を注入、充填後、冷却する。これにより、接続
導通管に設けられた小孔を介して、接続導通管内に充填
された低融点金属が圧電積層体の内部電極層等に一つお
きに導通される。そして、各接続導通管に正極用のリー
ド線、負極用のリード線をそれぞれ接続することによ
り、電極取り出し部を構成することができる。

【００１３】なお、低融点金属よりなる棒状部材を準備
し、この外周側面に耐熱性の高い絶縁材料をコーティン
グした後、このコーティング層に低融点金属まで貫通す
る小孔を上記と同様に貫設したものを上記圧電積層体の
孔内に挿入、配設し、その後低融点金属を加熱溶融、冷
却することによっても、上記と同様の構成の電極取り出
し部を製造することができる。

【００１４】以上の構成を有する本発明の圧電積層体
は、内部電極層に電圧を印加するための電極取り出し部
が圧電積層体の内部に設けられた孔内に配設されている
ため、この圧電積層体の外周側面形状は、積層された圧
電板及び内部電極層のみからなる単純な外周側面形状と
なる。このため、本発明の圧電積層体を収納するための
ケース形状は単純なものとすることができ、ケース形状
の複雑化に伴うコスト高騰の問題を解決することが可能
となる。

【００１５】また、電極取り出し部を圧電積層体の外周
側面に設けていないことから、単純なケース形状であっ
てもケースと圧電積層体との間に隙間が形成されない。
このため、圧電積層体の外周側面からケースを介して効
率的に外部に放熱することができる。したがって、ケー
スと圧電積層体との隙間の存在による放熱性低下の問題
を解決することができる。さらに、圧電積層体の内部に
設けられた電極取り出し部が放熱体として機能し得るた
め、圧電積層体の外周側面からの放熱だけでなく、圧電
積層体の内部からの放熱も期待できる。したがって、本
発明の圧電積層体は、熱により特性劣化を効果的に抑え
ることができ、耐久性向上に有利となる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の圧電積層体を実施例により具
体的に説明する。（実施例１）図１〜図１０に示す本実施例は、本発明の
圧電積層体を接合型ＰＺＴ圧電アクチュエータに適用し
たものである。この圧電アクチュエータは、円筒状のケ
ース１と、絶縁材料よりなる熱収縮チューブ２と、圧電
積層体３と、正極用の電極取り出し部４ａ及び負極用の
電極取り出し部４ｂとから主として構成されている。以
下、本実施例に係る圧電アクチュエータの詳細な構成に
ついて、その製造方法とともに説明する。

【００１７】圧電積層体３は、上下両端に配設された上
インシュレータ３１及び下インシュレータ３２と、圧電
体よりなり５８枚積層された圧電板３３と、下インシュ
レータ３２の上面及び圧電板３３の片面（上面）のみに
形成された厚さ５μｍの内部電極層３４とから構成され
ている。この圧電積層体３は以下のように製造した。ま
ず、直径１７ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの円板状のＰＺＴを
２枚準備し、エタノール又はアセトンで脱脂洗浄後、一
方を上インシュレータ３１とした。また、他方の円板状
のＰＺＴの片面のみにＡｇペーストを印刷、乾燥して、
片面のみに内部電極層３４が形成された下インシュレー
タ３２を製作した。

【００１８】次に、直径１７ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの円
板状のＰＺＴを５８枚準備し、各円板状のＰＺＴをエタ
ノール又はアセトンで脱脂洗浄後、片面のみにＡｇペー
ストを印刷、乾燥して、片面のみに内部電極層３４が形
成された５８枚の圧電板３３を製作した。なお、上記圧
電板３３は圧電定数（ｄ33）が５５０×１０-12 ｍ／Ｖ
の特性を有している。

【００１９】上記下インシュレータ３２を内部電極層３
４が上面となるように配置し、５８枚の圧電板３３を内
部電極層３４が上面となるようにそれぞれ積層し、さら
にその上に上インシュレータ３１を積層した。そして、
圧電板３３の積層方向に１ＭＰａの圧力を加えた状態で
電気炉に入れ、６００℃で１５分加熱して圧着した。そ
の後、円筒研削盤で外周側面を、平面研削盤で両端面を
それぞれ研削加工して、外径寸法が直径１６ｍｍ、軸方
向長さが３４ｍｍの圧電積層体３を製作した。次に、上
記圧電積層体３に２個の貫通孔３５ａ，３５ｂを超音波
加工により貫設した。なお、貫通孔３５ａ、３５ｂは、
圧電積層体３の中心線を通る線上に軸対称位置に配設さ
れている。そして、各貫通孔３５ａ、３５ｂにそれぞれ
正極用の電極取り出し部４ａ、負極用の電極取り出し部
４ｂを挿入した。

【００２０】この正極用（負極用）の電極取り出し部４
ａ（４ｂ）は、一端が閉塞され管壁に円周方向に延在す
る複数のフランジ４１ａ（４１ｂ）が一体的に突設され
た軟質金属としてのアルミニウムよりなる管状の接続導
通管４２ａ（４２ｂ）と、接続導通管４２ａ（４２ｂ）
の閉塞端面及び外周側面のフランジ４１ａ（４１ｂ）が
形成されていない部分にフランジ４１ａ（４１ｂ）の突
出量と同等の厚さでエポキシ樹脂（絶縁材料）が塗布、
充填された絶縁部４３ａ（４３ｂ）とから構成されてい
る。

【００２１】なお、接続導通管４２ａ（４２ｂ）の開口
端側で圧電積層体３から上方に突出する部分は、他の部
分と比べて外径が若干小さくされた小径部４４ａ（４４
ｂ）とされている。これは、本実施例の圧電アクチュエ
ータを他の装置に組み付けたとき、ＰＺＴ製の圧電板３
３全体に均等な荷重をかけるためである。すなわち、接
続導通管４２ａ（４２ｂ）の突出部分が小径にされてい
ないと、圧電アクチュエータを他の装置に組み付けた場
合、他の装置には電極取り出し部４ａ（４ｂ）を収容す
る電極取り出し部４ａ（４ｂ）より若干大きな寸法の穴
が必要となるが、電極取り出し部４ａ（４ｂ）と他の装
置との間には隙間がある分だけ、上インシュレータ３１
と他の装置とが接触していない部分が生じる。そのため
接触部分（すなわち荷重が加わっている部分）と非接触
部分（すなわち荷重が加わっていない部分）という差が
生じてしまい、圧電板３３に対して部分的に偏った荷重
がかかってしまう。そこで、接続導通管４２ａ（４２
ｂ）の突出部分を小径部４４ａ（４４ｂ）とすることに
より、上インシュレータ３１に均等に他の装置が接触で
きるため、圧電板３３全体に均等な荷重をかけることが
可能となる。

【００２２】また、複数のフランジ４１ａ（４１ｂ）の
形成位置は、円周方向に等間隔で４個配設され、これら
の円周フランジ群が接続導通管４２ａ（４２ｂ）の軸方
向に均一ピッチで配設されている。この軸方向のピッチ
は、正極用の接続導通管４２ａ、負極用の接続導通管４
２ｂを上記圧電積層体３の貫通孔３５ａ、３５ｂ内にそ
れぞれ配設した際、各圧電板３３間に存在する内部電極
層３４が一つおきに正極用の接続導通管４２ａのフラン
ジ４１ａ又は負極用の接続導通管４２ｂのフランジ４１
ｂと導通しうるように、圧電板３３の２枚分の厚さと同
等（１ｍｍ）とされている。なお、正極用の接続導通管
４２ａのフランジ４１ａの数は３０とされ、負極用の接
続導通管４２ｂのフランジ４１ｂの数は２９とされてい
る。また、負極用の接続導通管４２ｂの上記円周フラン
ジ群の軸方向の位置は、正極用の接続導通管４２ａの上
記円周フランジ群の軸方向の位置と上記ピッチの半分の
大きさ分（０．５ｍｍ）だけずれている。

【００２３】このような構成の正極用の電極取り出し部
４ａ、負極用の電極取り出し部４ｂを圧電積層体３の貫
通孔３５ａ、３５ｂにそれぞれ挿入し、各接続導通管４
２ａ、４２ｂの小径部４４ａ、４４ｂが圧電積層体３の
上端部から突出するように配設した後、各接続導通管４
２ａ、４２ｂの開口端部から油圧を導入して各接続導通
管４２ａ、４２ｂを拡径した。これにより、各接続導通
管４２ａ、４２ｂに設けられたフランジ４１ａ、４１ｂ
が圧電積層体３の内部電極層３４に一つおきに導通され
る。そして、各接続導通管４２ａ、４２ｂに図示しない
正極用のリード線、負極用のリード線をそれぞれ接続す
ることにより、電極取り出し部４ａ、４ｂを製作した。

【００２４】その後、熱収縮チューブ２を圧電積層体３
の外周側面に被覆した。この熱収縮チューブ２は圧電積
層体３の内部電極層３４同士や、内部電極層３４と外部
とのショートを防ぐもので絶縁材料よりなる。なお、熱
収縮チューブ２の被覆は、電極取り出し部４ａ、４ｂを
圧電積層体３内に配設する前に行ってもよい。最後に、
これらの一体品を円筒状のケース１内に収納して、本実
施例に係る圧電アクチュエータを完成した。

【００２５】（評価）上記実施例１に係る圧電アクチュ
エータの側面中央部と、側面中央部から中心部に向けて
延設した直径０．５ｍｍの穴内とに熱電対を設置し、こ
の状態で注入エネルギー：１２０ｍＪ、駆動周波数：１
３０Ｈｚでアクチュエータを駆動して側面中央部及び中
心部における到達温度を測定した。得られた結果を表１
に示す。なお、比較のため、図１４〜図１６に示す従来
の圧電アクチュエータについても同様に測定した。その
結果を表１に併せて示す。

【００２６】

【表１】表１から明らかなように、本実施例に係る圧電アクチュ
エータは、側面中央部及び中心部のいずれにおいても、
従来のものと比べて到達温度が低かった。側面中央部に
ついては、従来の圧電アクチュエータでは圧電積層体８
３とケース８８との間に隙間Ｃが存在しており、この隙
間Ｃにおける空気の断熱効果により放熱性が低下したの
に対し、本実施例に係る圧電アクチュエータでは圧電積
層体３がケース１内に隙間無く収納されているためこの
ような隙間による放熱性低下がなかったためと考えられ
る。また中心部については、本実施例に係る圧電アクチ
ュエータでは電極取り出し部４ａ、４ｂが放熱体として
機能したためと考えられる。

【００２７】（実施例２）また、電極取り出し部の他の
構成例は、以下の通りである。図１１〜図１３に示す本
実施例は、正極用（負極用）の電極取り出し部４ａ（４
ｂ）の構造を改良したこと以外は上記実施例１と同様で
ある。本実施例に係る正極用（負極用）の電極取り出し
部５ａ（５ｂ）は、一端が閉塞され管壁に複数の小孔５
１ａ（５１ｂ）が貫設された耐熱性の高い絶縁材料（エ
ポキシ又はポリイミド樹脂等）よりなる管状の正極用の
接続導通管５２ａ（５２ｂ）と、この接続導通管５２ａ
（５２ｂ）内に充填され、小孔５１ａ（５１ｂ）内に浸
入して圧電積層体３の内部電極層３４に一つおきに導通
される複数の導通突起部５３ａ（５３ｂ）が一体的に形
成された充填金属部５４ａ（５４ｂ）とから構成されて
いる。

【００２８】なお、接続導通管５２ａ（５２ｂ）の開口
端側で圧電積層体３から上方に突出する部分は、上記実
施例１と同様、他の部分と比べて外径が若干小さくされ
た小径部５５ａ（５５ｂ）とされている。この電極取り
出し部５ａ（５ｂ）は以下のように製造した。まず、一
端が閉塞され管壁に複数の小孔５１ａ（５１ｂ）が貫設
された耐熱性の高い絶縁材料よりなる管状の接続導通管
５２ａ（５２ｂ）を準備した。複数の小孔５１ａ（５１
ｂ）の形成位置は、円周方向に等間隔で４個配設され、
これらの円周小孔群が接続導通管５２ａ（５２ｂ）の軸
方向に均一ピッチで配設されている。この軸方向のピッ
チは、正極用の接続導通管５２ａ、負極用の接続導通管
５２ｂを上記圧電積層体３の貫通孔３５ａ、３５ｂ内に
それぞれ配設した際、各圧電板３３間に存在する内部電
極層３４が一つおきに正極用の接続導通管５２ａの小孔
５１ａ又は負極用の接続導通管５２ｂの小孔５１ｂと対
向しうるように、圧電板３３の２枚分の厚さと同等（１
ｍｍ）とされている。なお、正極用の接続導通管５２ａ
においては、円周方向に配設された小孔５１ａの円周小
孔群が軸方向に３０列並び、負極用の接続導通管５２ｂ
においては、円周方向に配設された小孔５１ｂの円周小
孔群が軸方向に２９列並ぶように配設されている。ま
た、負極用の接続導通管５２ｂの上記円周小孔群の軸方
向の位置は、正極用の接続導通管５２ａの上記円周小孔
群の軸方向の位置と上記ピッチの半分の大きさ分（０．
５ｍｍ）だけずれている。

【００２９】このような構成の正極用（負極用）の接続
導通管５２ａ（５２ｂ）を圧電積層体３の貫通孔３５ａ
（３５ｂ）に挿入し、接続導通管５２ａ（５２ｂ）の小
径部５５ａ（５５ｂ）が圧電積層体３の上端部から突出
するように配設した後、電気炉内で１７０℃に加熱し
た。そして、この状態で各接続導通管５２ａ（５２ｂ）
の開口端部からそれぞれ溶融した低融点金属（本実施例
では、Ｐｂ９０／Ｓｎ１０よりなるはんだを用いた）を
注入、充填後、冷却した。これにより、接続導通管５２
ａ（５２ｂ）に設けられた小孔５１ａ（５１ｂ）を介し
て、接続導通管５２ａ（５２ｂ）内に浸入、充填された
低融点金属よりなる導通突起部５３ａ（５３ｂ）が圧電
積層体３の内部電極層３４に一つおきに導通された。そ
して、各接続導通管５２ａ、５２ｂに図示しない正極用
のリード線、負極用のリード線をそれぞれ接続すること
により、電極取り出し部５ａ、５ｂを製作した。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の圧電積層体
によれば、電極取り出し部が圧電積層体の内部に配設さ
れているので、圧電積層体の側周面の形状を単純とし
て、圧電積層体収納用のケースの形状を単純形状とする
ことができるので、ケースの形状複雑化に伴うコスト高
を防止することができる。また、単純形状のケースであ
っても圧電積層体をケースに隙間無く収納することがで
きることから、圧電積層体の側周面における放熱性を良
好に確保することが可能となり、しかも圧電積層体に内
接された電極取り出し部により内部冷却が可能となるの
で、圧電積層体の熱による特性劣化を極めて効果的に抑
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る圧電アクチュエータの
縦断面図である。

【図２】本発明の実施例１に係る圧電アクチュエータの
横断面図である。

【図３】本発明の実施例１に係り、圧電体等の斜視図で
ある。

【図４】本発明の実施例１に係り、圧電体等を積層する
状態を説明する斜視図である。

【図５】本発明の実施例１に係り、圧電積層体に孔を貫
設した状態を示す斜視図である。

【図６】本発明の実施例１に係り、圧電積層体に孔を貫
設した状態を示す断面図である。

【図７】本発明の実施例１に係り、電極取り出し部の斜
視図である。

【図８】本発明の実施例１に係り、電極取り出し部の断
面図である。

【図９】本発明の実施例１に係り、圧電積層体の孔に電
極取り出し部を配設した状態を示す斜視図である。

【図１０】本発明の実施例１に係り、圧電積層体の孔に
電極取り出し部を配設した状態を示す断面図である。

【図１１】本発明の実施例２に係り、電極取り出し部を
構成する接続導通管の斜視図である。

【図１２】本発明の実施例２に係り、電極取り出し部を
構成する接続導通管の断面図である。

【図１３】本発明の実施例２に係り、圧電積層体に熱収
縮性チューブを被覆した状態を示す断面図である。

【図１４】従来の圧電アクチュエータの縦断面図であ
る。

【図１５】従来の圧電アクチュエータの一部断面図であ
る。

【図１６】従来の圧電アクチュエータの平面図である。

【符号の説明】

１：ケース、２：熱収縮チューブ、３：圧電積層
体、４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ：電極取り出し部、３
１，３２：インシュレータ３３：圧電板、３４：内部電極層、３５ａ，３５
ｂ：貫通孔４１ａ，４１ｂ：フランジ、４２ａ，４２ｂ，５２
ａ，５２ｂ：接続導通管４３ａ，４３ｂ：絶縁部、５１ａ，５１ｂ：小孔，５
３ａ，５３ｂ：導通突起部、５４ａ，５４ｂ：充填金
属部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方の表面に内部電極層が形
成された圧電板を複数個積層してなり、該内部電極層に
電極取り出し部を介して外部から電圧が印加される圧電
積層体において、上記電極取り出し部は、上記圧電積層体に上記圧電板の
積層方向に延設された孔内に設けられていることを特徴
とする圧電積層体。