JPH11230837A - Piezoelectric parts - Google Patents
Piezoelectric partsInfo
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- JPH11230837A JPH11230837A JP10031164A JP3116498A JPH11230837A JP H11230837 A JPH11230837 A JP H11230837A JP 10031164 A JP10031164 A JP 10031164A JP 3116498 A JP3116498 A JP 3116498A JP H11230837 A JPH11230837 A JP H11230837A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は圧電部品に関し、特
に、外部から加えられる衝撃力を検出する圧電センサや
被制御物体を所望の変位量だけ変位させるアクチュエー
タ等として使用される圧電部品に関する。The present invention relates to a piezoelectric component, and more particularly to a piezoelectric component used as a piezoelectric sensor for detecting an externally applied impact force, an actuator for displacing a controlled object by a desired displacement amount, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の圧電部品としては、例え
ば米国特許第４，８６２，２９８号に開示されたような
ものが知られている。該圧電部品は、パーソナルコンピ
ュータのハードディスクに外部から衝撃力が加わったと
きに、書き込みや読み出しの禁止信号をコンピュータの
ＣＰＵに出力し、衝撃力によりハードディスクのヘッド
がディスク表面に衝突してディスクに損傷を与えるのを
防止する圧電センサである。2. Description of the Related Art As a conventional piezoelectric component of this type, for example, one disclosed in U.S. Pat. No. 4,862,298 is known. The piezoelectric component outputs a write / read prohibition signal to the CPU of the computer when an impact force is applied to the hard disk of the personal computer from the outside. This is a piezoelectric sensor that prevents the occurrence of
【０００３】図７に示すように、圧電センサ１は、立方
体形状を有するベース部材２の相隣る三つの面に圧電結
晶体３〜５がそれぞれ導電性接着剤により接着されてい
る。これら三つの圧電結晶体３〜５はいずれもＰＺＴか
らなるものであり、外部からの衝撃力のＸ軸方向の成
分、Ｙ軸方向の成分及びＺ軸方向の成分をそれぞれ検出
する。圧電結晶体３〜５の各々には、ベース部材２との
各接着面と対向する面に、検出感度を向上させるための
Ｘ軸振動質量６、Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８が
導電性接着剤により接着されている。これらＸ軸振動質
量６、Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８にはそれぞ
れ、Ｘ軸リード線１１、Ｙ軸リード線１２及びＺ軸リー
ド線１３が接続されている。これらＸ軸リード線１１、
Ｙ軸リード線１２及びＺ軸リード線１３からは、それぞ
れ外部からの衝撃力のＸ軸方向の成分、Ｙ軸方向の成分
及びＺ軸方向の成分に対応する信号が出力される。As shown in FIG. 7, a piezoelectric sensor 1 has piezoelectric crystals 3 to 5 bonded to three adjacent surfaces of a base member 2 having a cubic shape by a conductive adhesive. Each of these three piezoelectric crystals 3 to 5 is made of PZT, and detects an X-axis component, a Y-axis component, and a Z-axis component of an external impact force. On each of the piezoelectric crystal bodies 3 to 5, an X-axis vibrating mass 6, a Y-axis vibrating mass 7, and a Z-axis vibrating mass 8 for improving detection sensitivity are provided on a surface facing each bonding surface with the base member 2. They are bonded by a conductive adhesive. An X-axis lead wire 11, a Y-axis lead wire 12, and a Z-axis lead wire 13 are connected to the X-axis vibration mass 6, the Y-axis vibration mass 7, and the Z-axis vibration mass 8, respectively. These X-axis lead wires 11,
From the Y-axis lead wire 12 and the Z-axis lead wire 13, signals corresponding to the X-axis component, the Y-axis component, and the Z-axis component of the external impact force are output.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の圧電
センサ１では、外部からの衝撃力のＸ軸方向の成分、Ｙ
軸方向の成分及びＺ軸方向の成分をそれぞれ検出するた
めに、三つの圧電結晶体３〜５及びベース部材２のほか
にＸ軸振動質量６、Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８
を必要とするので部品点数が多くなるという問題があっ
た。また、三つの圧電結晶体３〜５、Ｘ軸振動質量６、
Ｙ軸振動質量７及びＺ軸振動質量８を、Ｘ軸、Ｙ軸及び
Ｚ軸にそれぞれ沿うようにベース部材２の三つの面に導
電性接着剤で接着しているので、形状も大きくなるとい
う問題があった。In the conventional piezoelectric sensor 1, a component in the X-axis direction of the external impact force, Y
In order to detect the axial component and the Z-axis component, respectively, in addition to the three piezoelectric crystals 3 to 5 and the base member 2, an X-axis vibration mass 6, a Y-axis vibration mass 7, and a Z-axis vibration mass 8
However, there is a problem that the number of parts increases because of the need for In addition, three piezoelectric crystals 3 to 5, an X-axis vibration mass 6,
Since the Y-axis vibrating mass 7 and the Z-axis vibrating mass 8 are bonded to the three surfaces of the base member 2 with a conductive adhesive along the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, respectively, the shape is also increased. There was a problem.
【０００５】そこで、本発明の目的は、部品点数が少な
く、しかも形状が小さい圧電部品を提供することにあ
る。Accordingly, an object of the present invention is to provide a piezoelectric component having a small number of components and a small shape.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段及び作用】前記目的を達成
するため、本発明に係る圧電部品は、複数の圧電体基板
と複数の電極膜を積み重ねて積層体を構成し、前記圧電
体基板の各々はその分極軸が互いに異なる方向に配置さ
れており、前記積層体に印加される外力によって前記圧
電体基板の各々に発生する電圧に基づいて前記外力を検
出することを特徴とする。In order to achieve the above object, a piezoelectric component according to the present invention comprises a plurality of piezoelectric substrates and a plurality of electrode films stacked on each other to form a laminate. The polarization axes are arranged in directions different from each other, and the external force is detected based on a voltage generated in each of the piezoelectric substrates by an external force applied to the laminate.
【０００７】以上の構成により、圧電体基板の各々は相
互に分極軸の方向が異なっており、外部からの衝撃力や
変位が積層体に印加されると、衝撃力や変位の大きさ及
び方向に応じて、圧電体基板の各々に電圧が発生する。
この電圧は電極膜を介してそれぞれ出力され、その電圧
値に基づいて衝撃力や変位量が検出される。With the above arrangement, the directions of the polarization axes of the piezoelectric substrates are different from each other, and when an external impact force or displacement is applied to the laminate, the magnitude and direction of the impact force or displacement are changed. , A voltage is generated in each of the piezoelectric substrates.
This voltage is output via each of the electrode films, and the impact force and the amount of displacement are detected based on the voltage value.
【０００８】さらに、本発明に係る圧電部品は、複数の
圧電体基板と複数の電極膜を積み重ねて積層体を構成
し、前記圧電体基板の各々はその分極軸が互いに異なる
方向に配置されており、前記圧電体基板の各々に印加さ
れる電圧によって前記積層体を変形させ、前記積層体に
結合された被制御部材の位置を変位させるようにしたこ
とを特徴とする。Further, the piezoelectric component according to the present invention forms a laminated body by stacking a plurality of piezoelectric substrates and a plurality of electrode films, and each of the piezoelectric substrates is arranged in a direction in which their polarization axes are different from each other. Preferably, the laminated body is deformed by a voltage applied to each of the piezoelectric substrates, and a position of a controlled member coupled to the laminated body is displaced.
【０００９】以上の構成により、圧電体基板の各々は相
互に分極軸の方向が異なっており、圧電体基板に電圧が
印加されると、印加された電圧値に応じて圧電体基板が
変形し、積層体に結合された被制御部材の位置が変位す
る。With the above arrangement, the directions of the polarization axes of the piezoelectric substrates are different from each other, and when a voltage is applied to the piezoelectric substrate, the piezoelectric substrate is deformed in accordance with the applied voltage value. The position of the controlled member coupled to the laminate is displaced.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る圧電部品の実
施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a piezoelectric component according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１１】［第１実施形態、図１〜図４］本発明に係
る圧電部品の一つの実施形態の斜視図を図１に示す。図
２は、図１に示された圧電部品２１を奥側から見た斜視
図である。図３は圧電部品２１の等価電気回路図であ
る。圧電部品２１は、外部から印加される力（衝撃力）
を検出する圧電センサである。圧電センサ２１は、図１
及び図２に示すように、セラミック材料からなる四角形
状を有する絶縁基板２２の上に、四角形状を有する三枚
の圧電体基板３１〜３３と電極膜４１〜４４とを交互に
積層して構成した四角柱状の積層体３４からなるもので
ある。積層体３４の最上層の電極膜４１の上には、質量
部材２３を接着している。[First Embodiment, FIGS. 1 to 4] FIG. 1 shows a perspective view of one embodiment of a piezoelectric component according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the piezoelectric component 21 shown in FIG. FIG. 3 is an equivalent electric circuit diagram of the piezoelectric component 21. The piezoelectric component 21 has a force (impact force) applied from outside.
Is a piezoelectric sensor that detects The piezoelectric sensor 21 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, three piezoelectric substrates 31 to 33 having a rectangular shape and electrode films 41 to 44 are alternately stacked on a rectangular insulating substrate 22 made of a ceramic material. It is made of a square pillar-shaped laminated body 34. The mass member 23 is bonded on the uppermost electrode film 41 of the laminate 34.
【００１２】図１及び図２に示すように、絶縁基板２２
の上面にＺ−Ｘ平面が平行で、Ｙ軸の方向が積層体３４
の積層方向に沿うように直交座標系を設定したとき、圧
電体基板３１はＸ軸方向の分極軸Ｐ１を有しており、圧
電体基板３２はＹ軸方向の分極軸Ｐ２を有しており、圧
電体基板３３はＺ軸方向の分極軸Ｐ３を有している。As shown in FIG. 1 and FIG.
The ZX plane is parallel to the upper surface of the
When the orthogonal coordinate system is set so as to follow the stacking direction of the piezoelectric substrate 31, the piezoelectric substrate 31 has a polarization axis P1 in the X-axis direction, and the piezoelectric substrate 32 has a polarization axis P2 in the Y-axis direction. The piezoelectric substrate 33 has a polarization axis P3 in the Z-axis direction.
【００１３】なお、前記のような構成を有する積層体３
４は、例えば図４に示すように、分極軸Ｐ１〜Ｐ３と電
極膜５１をそれぞれ有した圧電母材５２，…，５２を順
次積層接着し、それを一点鎖線で示すように、賽の目状
に切断することにより効率よく製造することができる。
もちろん、絶縁基板２２も一体的に加工してもよいし、
質量部材２３や後述のキャップ２６も一体となっていて
もよい。The laminate 3 having the above configuration
For example, as shown in FIG. 4, the piezoelectric base materials 52,..., 52 each having the polarization axes P1 to P3 and the electrode film 51 are sequentially laminated and bonded, as shown in FIG. By cutting, it can be manufactured efficiently.
Of course, the insulating substrate 22 may be integrally processed,
The mass member 23 and a cap 26 described later may also be integrated.
【００１４】図１に示すように、質量部材２３と圧電体
基板３１との間に配置された電極膜４１は、端子電極６
１により積層体３４の側面から絶縁板２２に引き出され
ている。端子電極６１は、電極膜４２，４３，４４に短
絡しないように、積層体３４の側面に形成された絶縁膜
２５ａの上に設けられている。なお、絶縁膜２５ａを設
ける替わりに、端子電極６１が配設される位置の電極膜
４２〜４４の部分を積層体３４の側面に露出しないよう
に除去しておいてもよい。圧電体基板３１と圧電体基板
３２との間に配置された電極膜４２は、端子電極６２に
より積層体３４の側面から絶縁基板２２に引き出されて
いる。端子電極６２は、電極膜４３，４４に短絡しない
ように、積層体３４の側面に形成された絶縁膜２５ｂの
上に設けられている。As shown in FIG. 1, the electrode film 41 disposed between the mass member 23 and the piezoelectric substrate 31
1 draws out from the side surface of the laminate 34 to the insulating plate 22. The terminal electrode 61 is provided on the insulating film 25 a formed on the side surface of the multilayer body 34 so as not to short-circuit to the electrode films 42, 43, 44. Instead of providing the insulating film 25a, the portions of the electrode films 42 to 44 at the positions where the terminal electrodes 61 are provided may be removed so as not to be exposed on the side surfaces of the stacked body 34. The electrode film 42 disposed between the piezoelectric substrate 31 and the piezoelectric substrate 32 is led out from the side surface of the multilayer body 34 to the insulating substrate 22 by the terminal electrode 62. The terminal electrode 62 is provided on the insulating film 25b formed on the side surface of the stacked body 34 so as not to short-circuit to the electrode films 43 and 44.
【００１５】さらに、図２に示すように、圧電体基板３
２と圧電体基板３３との間に配置された電極膜４３は、
端子電極６３により積層体３４の側面から絶縁基板２２
に引き出されている。そして、端子電極６３は、電極膜
４４に短絡しないように、積層体３４の側面に形成され
た絶縁膜２５ｃの上に設けられている。また、圧電体基
板３３と絶縁基板２２との間の電極膜４４は、端子電極
６４により絶縁基板２２に引き出されている。積層体３
４には絶縁性の材料からなるキャップ２６（図１参照）
が被せられ、キャップ２６は絶縁基板２２に固定され
る。このキャップ２６は外部からの衝撃力が直接積層体
３４に加わるのを防止するためである。Further, as shown in FIG.
The electrode film 43 disposed between the piezoelectric substrate 2 and the piezoelectric substrate 33 is
The terminal substrate 63 allows the insulating substrate 22
Has been drawn to. The terminal electrode 63 is provided on the insulating film 25c formed on the side surface of the stacked body 34 so as not to short-circuit to the electrode film 44. Further, the electrode film 44 between the piezoelectric substrate 33 and the insulating substrate 22 is drawn out to the insulating substrate 22 by the terminal electrode 64. Laminate 3
4 is a cap 26 made of an insulating material (see FIG. 1).
And the cap 26 is fixed to the insulating substrate 22. The cap 26 is for preventing an external impact force from being directly applied to the laminated body 34.
【００１６】以上に説明した圧電センサ２１は、圧電体
基板３１とこの圧電体基板３１の上下面に配設された電
極膜４１，４２とでＸ軸圧電素子Ｑ１を構成し、圧電体
基板３２とこの圧電体基板３２の上下面に配設された電
極膜４２，４３とでＹ軸圧電素子Ｑ２を構成し、圧電体
基板３３とこの圧電体基板３３の上下面に配設された電
極膜４３，４４とでＺ軸圧電素子Ｑ３を構成している。
そして、圧電センサ２１は、図３に示すように、端子電
極６１，６２間にＸ軸圧電素子Ｑ１が接続され、端子電
極６２，６３間にＹ軸圧電素子Ｑ２が接続され、端子電
極６３，６４間にＺ軸圧電素子Ｑ３が接続された等価回
路を有する。In the above-described piezoelectric sensor 21, the piezoelectric substrate 31 and the electrode films 41 and 42 disposed on the upper and lower surfaces of the piezoelectric substrate 31 constitute an X-axis piezoelectric element Q1, and the piezoelectric substrate 32 And the electrode films 42 and 43 disposed on the upper and lower surfaces of the piezoelectric substrate 32, respectively, to constitute a Y-axis piezoelectric element Q2. The piezoelectric substrate 33 and the electrode films disposed on the upper and lower surfaces of the piezoelectric substrate 33 are formed. 43 and 44 constitute a Z-axis piezoelectric element Q3.
As shown in FIG. 3, the piezoelectric sensor 21 has an X-axis piezoelectric element Q1 connected between the terminal electrodes 61 and 62, a Y-axis piezoelectric element Q2 connected between the terminal electrodes 62 and 63, and 64 has an equivalent circuit in which the Z-axis piezoelectric element Q3 is connected.
【００１７】この圧電センサ２１に外部からの衝撃力Ｆ
（図１参照）が作用したとすると、圧電センサ２１は、
衝撃力ＦのＸ軸方向の成分ＦX，Ｙ軸方向の成分ＦY及び
Ｚ軸方向の成分ＦZによって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及び
Ｚ軸方向にそれぞれ移動する。ところが、積層体３４は
その慣性によりもとの位置に留まろうとする。従って、
この慣性力によって積層体３４には応力が生じ、応力に
対応する電圧が圧電素子Ｑ１〜Ｑ３にそれぞれ発生す
る。これらの電圧は、衝撃力ＦのＸ軸方向の成分ＦXに
対応する信号として端子電極６１，６２間から出力さ
れ、Ｙ軸方向の成分ＦYに対応する信号として端子電極
６２，６３間から出力され、Ｚ軸方向の成分ＦZに対応
する信号として端子電極６３，６４間から出力される。An external impact force F is applied to the piezoelectric sensor 21.
(See FIG. 1), the piezoelectric sensor 21
The impact force F is moved in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction by the X-axis component F X , the Y-axis direction component F Y, and the Z-axis direction component F Z. However, the laminate 34 tends to stay at the original position due to its inertia. Therefore,
Due to the inertial force, a stress is generated in the laminate 34, and a voltage corresponding to the stress is generated in each of the piezoelectric elements Q1 to Q3. These voltages are output from between the terminal electrodes 61 and 62 as signals corresponding to the component F X in the X-axis direction of the impact force F, and are output from the terminals 62 and 63 as signals corresponding to the component F Y in the Y-axis direction. is output, is output from between the terminal electrodes 63 and 64 as a signal corresponding to the component F Z in the Z-axis direction.
【００１８】従って、端子電極６１，６２間から得られ
る信号、端子電極６２，６３間から得られる信号及び端
子電極６３，６４間から得られる信号に基づいて、衝撃
力Ｆの大きさ及び方向を知ることができる。また、その
検出感度は、質量部材２３が有している慣性により、大
幅に向上することができる。そして、このような構成を
有する圧電センサ２１は、圧電体基板３１〜３３が一方
向（Ｙ軸方向）に積層されており、圧電センサ２１を小
型化することができる。Therefore, the magnitude and direction of the impact force F are determined based on the signal obtained between the terminal electrodes 61 and 62, the signal obtained between the terminal electrodes 62 and 63, and the signal obtained between the terminal electrodes 63 and 64. You can know. Further, the detection sensitivity can be greatly improved by the inertia of the mass member 23. In the piezoelectric sensor 21 having such a configuration, the piezoelectric substrates 31 to 33 are stacked in one direction (Y-axis direction), and the size of the piezoelectric sensor 21 can be reduced.
【００１９】［第２実施形態、図５］本発明に係る圧電
部品を、電子顕微鏡の観察物を載置するテーブルの位置
を制御するアクチュエータに適用した実施の形態を図５
に示す。該アクチュエータ７１は図１及び図２において
説明した圧電センサ２１とほぼ同じ構成を有しており、
図５に示すように、セラミック材料からなる四角形状を
有する絶縁基板７２の上に、四角形状を有する三枚の圧
電体基板８１〜８３と電極膜９１〜９４とを交互に積層
して構成した四角柱状の積層体７３からなるものであ
る。積層体７３の最上層の電極膜９１の上には、テーブ
ル７４を接着している。[Second Embodiment, FIG. 5] FIG. 5 shows an embodiment in which the piezoelectric component according to the present invention is applied to an actuator for controlling the position of a table on which an object to be observed by an electron microscope is mounted.
Shown in The actuator 71 has substantially the same configuration as the piezoelectric sensor 21 described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 5, three piezoelectric substrates 81 to 83 having a rectangular shape and electrode films 91 to 94 are alternately laminated on a rectangular insulating substrate 72 made of a ceramic material. It is composed of a square pillar-shaped laminate 73. A table 74 is bonded on the uppermost electrode film 91 of the stacked body 73.
【００２０】圧電体基板８１はＸ軸方向の分極軸Ｐ１を
有しており、圧電体基板８２はＹ軸方向の分極軸Ｐ２を
有しており、圧電体基板８３はＺ軸方向の分極軸Ｐ３を
有している。そして、この圧電アクチュエータ７１は、
圧電体基板８１とこの圧電体基板８１の上下面に配設さ
れた電極膜９１，９２とでＸ軸圧電素子Ｑ１を構成し、
圧電体基板８２とこの圧電体基板８２の上下面に配設さ
れた電極膜９２，９３とでＹ軸圧電素子Ｑ２を構成し、
圧電体基板８３とこの圧電体基板８３の上下面に配設さ
れた電極膜９３，９４とでＺ軸圧電素子Ｑ３を構成して
いる。The piezoelectric substrate 81 has a polarization axis P1 in the X-axis direction, the piezoelectric substrate 82 has a polarization axis P2 in the Y-axis direction, and the piezoelectric substrate 83 has a polarization axis in the Z-axis direction. P3. And this piezoelectric actuator 71
The X-axis piezoelectric element Q1 is composed of the piezoelectric substrate 81 and the electrode films 91 and 92 disposed on the upper and lower surfaces of the piezoelectric substrate 81,
A piezoelectric substrate 82 and electrode films 92 and 93 provided on the upper and lower surfaces of the piezoelectric substrate 82 constitute a Y-axis piezoelectric element Q2,
The Z-axis piezoelectric element Q3 is composed of the piezoelectric substrate 83 and the electrode films 93 and 94 disposed on the upper and lower surfaces of the piezoelectric substrate 83.
【００２１】テーブル操作部７８からの指令信号に基づ
いてＣＰＵ７９からＸ軸制御信号がアクチュエータ７１
に送られ、Ｘ軸圧電素子Ｑ１の電極膜９１，９２間に印
加されると、Ｘ軸圧電素子Ｑ１は、Ｘ軸方向に変形す
る。これにより、テーブル７４のＸ軸方向の位置の微調
整を行うことができる。同様にして、テーブル操作部７
８からの指令信号に基づいてＣＰＵ７９からＹ軸制御信
号及びＺ軸制御信号がアクチュエータ７１に印加される
と、圧電素子Ｑ２，Ｑ３はそれぞれ、Ｙ軸方向及びＺ軸
方向に変形する。これにより、テーブル７４のＹ軸方向
及びＺ軸方向の位置の微調整を行うことができる。この
ような構成を有するアクチュエータ７１は、三枚の圧電
体基板８１〜８３が一方向に積層されており、小型化を
図ることができる。An X-axis control signal is sent from the CPU 79 to the actuator 71 based on a command signal from the table operation unit 78.
When applied between the electrode films 91 and 92 of the X-axis piezoelectric element Q1, the X-axis piezoelectric element Q1 is deformed in the X-axis direction. Thereby, fine adjustment of the position of the table 74 in the X-axis direction can be performed. Similarly, the table operation unit 7
When a Y-axis control signal and a Z-axis control signal are applied from the CPU 79 to the actuator 71 based on the command signal from the actuator 8, the piezoelectric elements Q2 and Q3 are deformed in the Y-axis direction and the Z-axis direction, respectively. Thus, the position of the table 74 in the Y-axis direction and the Z-axis direction can be finely adjusted. In the actuator 71 having such a configuration, the three piezoelectric substrates 81 to 83 are stacked in one direction, so that the size can be reduced.
【００２２】［他の実施形態］本発明は前記実施形態に
限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変
更することができる。例えば、圧電体基板の積層枚数は
三枚に限らず、検出する力の成分の数もしくは被制御物
体の変位の次元に応じて、二枚、三枚もしくはそれ以上
の枚数であってもよい。また、積層体３４の圧電体基板
３１〜３３の分極軸Ｐ１〜Ｐ３の方向は直交座標系のＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿う必要はなく、例えば図６に示す
ように、分極軸Ｐ１とＰ３の方向を斜交させて圧電母材
５２を積層した後、それをカットして積層体３４を形成
するようにしてもよい。また、第１実施形態の質量部材
２３や絶縁基板２２やキャップ２６は必ずしも必要なも
のではなく、圧電センサ１の仕様により省略することが
できる。さらに、前記実施形態の圧電素子Ｑ１〜Ｑ３
は、それぞれ１枚の圧電体基板から構成されているが、
複数枚の圧電体基板からなるものであってもよい。[Other Embodiments] The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified within the scope of the gist. For example, the number of stacked piezoelectric substrates is not limited to three, but may be two, three, or more depending on the number of force components to be detected or the dimension of displacement of the controlled object. Further, the directions of the polarization axes P1 to P3 of the piezoelectric substrates 31 to 33 of the laminated body 34 are defined by X in a rectangular coordinate system.
It is not necessary to follow the axis, the Y axis, and the Z axis. For example, as shown in FIG. 6, the piezoelectric base material 52 is laminated by obliquely intersecting the directions of the polarization axes P1 and P3. May be formed. Further, the mass member 23, the insulating substrate 22, and the cap 26 of the first embodiment are not always necessary, and can be omitted depending on the specifications of the piezoelectric sensor 1. Further, the piezoelectric elements Q1 to Q3
Are each composed of one piezoelectric substrate,
It may be composed of a plurality of piezoelectric substrates.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、複数の圧電体基板と複数の電極膜を積み重ね
て積層体を構成し、前記圧電体基板の各々はその分極軸
が互いに異なる方向に配置されているので、この圧電部
品に外部から衝撃力や変位が印加されると、衝撃力や変
位の大きさ及び方向に応じて圧電体基板の各々に電圧が
生じる。そして、この電圧値に基づいて衝撃力や変位量
の大きさ及び方向を簡単に知ることができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, a plurality of piezoelectric substrates and a plurality of electrode films are stacked to form a laminate, and each of the piezoelectric substrates has a polarization axis. Since the piezoelectric components are arranged in different directions, when an impact force or displacement is applied to the piezoelectric component from the outside, a voltage is generated on each of the piezoelectric substrates in accordance with the magnitude and direction of the impact force or displacement. Then, the magnitude and direction of the impact force and the displacement can be easily known based on the voltage value.
【００２４】また、積層体の圧電体基板に電圧が印加さ
れると、印加された電圧値に応じて圧電体基板が変形
し、積層体に結合された被制御部材の位置を変位させる
ことができる。しかも、積層体は一方向に積層された構
造を有するものであるから、圧電部品を小型化すること
ができる。Further, when a voltage is applied to the piezoelectric substrate of the laminated body, the piezoelectric substrate is deformed in accordance with the applied voltage value, thereby displacing the position of the controlled member coupled to the laminated body. it can. In addition, since the laminate has a structure that is laminated in one direction, the size of the piezoelectric component can be reduced.
【図１】本発明に係る圧電部品の第１実施形態を示す斜
視図。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a piezoelectric component according to the present invention.
【図２】図１に示した圧電部品を奥側から見た斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the piezoelectric component shown in FIG. 1 as viewed from a rear side.
【図３】図１に示した圧電部品の電気等価回路図。FIG. 3 is an electric equivalent circuit diagram of the piezoelectric component shown in FIG.
【図４】図１に示した圧電部品の積層体の製造方法の説
明図。FIG. 4 is an explanatory view of a method for manufacturing the laminate of the piezoelectric component shown in FIG.
【図５】本発明に係る圧電部品の第２実施形態を示す説
明図。FIG. 5 is an explanatory view showing a second embodiment of the piezoelectric component according to the present invention.
【図６】圧電体基板の分極軸が斜交する積層体の製造方
法の説明図。FIG. 6 is an explanatory view of a method of manufacturing a laminate in which the polarization axes of the piezoelectric substrate are oblique.
【図７】従来の圧電部品の一例を示す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing an example of a conventional piezoelectric component.
２１…圧電センサ ２２…絶縁基板 ３１〜３３…圧電体基板 ３４…積層体 ４１〜４４…電極膜 ７１…アクチュエータ ７２…絶縁基板 ７３…積層体 ８１〜８３…圧電体基板 ９１〜９４…電極膜 Reference Signs List 21 piezoelectric sensor 22 insulating substrate 31-33 piezoelectric substrate 34 laminated body 41-44 electrode film 71 actuator 72 insulating substrate 73 laminated body 81-83 piezoelectric substrate 91-94 electrode film
Claims (2)
重ねて積層体を構成し、前記圧電体基板の各々はその分
極軸が互いに異なる方向に配置されており、前記積層体
に印加される外力によって前記圧電体基板の各々に発生
する電圧に基づいて前記外力を検出することを特徴とす
る圧電部品。1. A laminated body is formed by stacking a plurality of piezoelectric substrates and a plurality of electrode films, wherein each of the piezoelectric substrates has a polarization axis arranged in a direction different from each other, and is applied to the laminated body. Wherein the external force is detected based on a voltage generated in each of the piezoelectric substrates by an external force.
重ねて積層体を構成し、前記圧電体基板の各々はその分
極軸が互いに異なる方向に配置されており、前記圧電体
基板の各々に印加される電圧によって前記積層体を変形
させ、前記積層体に結合された被制御部材の位置を変位
させるようにしたことを特徴とする圧電部品。2. A laminated body is formed by stacking a plurality of piezoelectric substrates and a plurality of electrode films, wherein each of the piezoelectric substrates is arranged in a direction in which their polarization axes are different from each other. A piezoelectric component, wherein the laminated body is deformed by a voltage applied to the laminated body, and a position of a controlled member coupled to the laminated body is displaced.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10031164A JPH11230837A (en) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | Piezoelectric parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10031164A JPH11230837A (en) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | Piezoelectric parts |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11230837A true JPH11230837A (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=12323808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10031164A Pending JPH11230837A (en) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | Piezoelectric parts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11230837A (en) |
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|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-02-13 JP JP10031164A patent/JPH11230837A/en active Pending
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