JPH11284241A - 圧電アクチュエータ - Google Patents
圧電アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH11284241A JPH11284241A JP10081718A JP8171898A JPH11284241A JP H11284241 A JPH11284241 A JP H11284241A JP 10081718 A JP10081718 A JP 10081718A JP 8171898 A JP8171898 A JP 8171898A JP H11284241 A JPH11284241 A JP H11284241A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- metal case
- tip part
- tip
- high temperature
- Prior art date
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- Pending
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、簡単な構造の金属ケースを用い
ながら、高温状態においても信頼性を損なうことがない
圧電アクチュエータを提供することを課題とする。 【解決手段】 圧電素子２の先端部の突起部３が金属ケ
ース５の先端部の内面に接着されているので、圧電素子
２の伸縮に応じて金属ケース５の可撓部６が撓み、金属
ケース５の先端部は正確に圧電素子２の伸縮に追従する
ながら、高温状態においても信頼性を損なうことがない
圧電アクチュエータを提供することを課題とする。 【解決手段】 圧電素子２の先端部の突起部３が金属ケ
ース５の先端部の内面に接着されているので、圧電素子
２の伸縮に応じて金属ケース５の可撓部６が撓み、金属
ケース５の先端部は正確に圧電素子２の伸縮に追従する
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、圧電アクチュエ
ータに係り、特に圧電素子を金属ケースで密封した超精
密微動装置に関する。
ータに係り、特に圧電素子を金属ケースで密封した超精
密微動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバ用接合装置、磁気ヘッ
ド加工用ダイシング装置、半導体露光装置等において位
置決め等のために移動ステージを微小移動させる超精密
微動装置として、積層型圧電素子を金属ケース内に収容
した圧電アクチュエータが用いられている。金属ケース
は伸縮部を備え、積層型圧電素子は金属ケースの伸縮部
から予圧を受けるように金属ケース内に密封される。金
属ケースで密封されるので、空気中の水蒸気の侵入が遮
断され、また積層型圧電素子に予圧をかけることによ
り、外部応力に対して強くなる、信頼性が向上するとい
った特性の改善がなされる。
ド加工用ダイシング装置、半導体露光装置等において位
置決め等のために移動ステージを微小移動させる超精密
微動装置として、積層型圧電素子を金属ケース内に収容
した圧電アクチュエータが用いられている。金属ケース
は伸縮部を備え、積層型圧電素子は金属ケースの伸縮部
から予圧を受けるように金属ケース内に密封される。金
属ケースで密封されるので、空気中の水蒸気の侵入が遮
断され、また積層型圧電素子に予圧をかけることによ
り、外部応力に対して強くなる、信頼性が向上するとい
った特性の改善がなされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属ケ
ースにより積層型圧電素子に予圧をかけるので、金属ケ
ースの反力により積層型圧電素子の変位が減少してしま
う、高温状態で金属ケースが熱膨張したときに積層型圧
電素子の先端部と金属ケースの内面との間に隙間が生じ
て正確な微動ができなくなる惧れがあるという問題点が
あった。また、金属ケースは積層型圧電素子と共に伸縮
する伸縮部を有しながらも積層型圧電素子に予圧をかけ
ることから、金属ケースの構造が複雑になるという問題
もあった。この発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、簡単な構造の金属ケースを用いなが
ら、高温状態においても信頼性を損なうことがない圧電
アクチュエータを提供することを目的とする。
ースにより積層型圧電素子に予圧をかけるので、金属ケ
ースの反力により積層型圧電素子の変位が減少してしま
う、高温状態で金属ケースが熱膨張したときに積層型圧
電素子の先端部と金属ケースの内面との間に隙間が生じ
て正確な微動ができなくなる惧れがあるという問題点が
あった。また、金属ケースは積層型圧電素子と共に伸縮
する伸縮部を有しながらも積層型圧電素子に予圧をかけ
ることから、金属ケースの構造が複雑になるという問題
もあった。この発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、簡単な構造の金属ケースを用いなが
ら、高温状態においても信頼性を損なうことがない圧電
アクチュエータを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明に係る圧電アク
チュエータは、圧電素子と、圧電素子を密封すると共に
圧電素子の伸縮方向に可撓性を有する金属ケースとを備
え、圧電素子の先端部と金属ケースの内面とを互いに接
着したものである。なお、圧電素子として、その全体が
セラミックスで覆われ且つセラミックスにより予圧がか
けられた圧電素子を用いることができる。
チュエータは、圧電素子と、圧電素子を密封すると共に
圧電素子の伸縮方向に可撓性を有する金属ケースとを備
え、圧電素子の先端部と金属ケースの内面とを互いに接
着したものである。なお、圧電素子として、その全体が
セラミックスで覆われ且つセラミックスにより予圧がか
けられた圧電素子を用いることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。 実施の形態１．図１にこの発明の実施の形態１に係る圧
電アクチュエータを示す。金属製の基台１上に圧電素子
２が固定されている。圧電素子２は、図示しない積層型
圧電素子本体の全体がセラミックスで覆われたものであ
り、このセラミックスにより積層型圧電素子本体に予圧
がかけられていると共にその先端部に半球状の突起部３
を有している。このような構造にすれば、素子自身が予
圧を有するので、金属ケースで予圧を与える必要がな
く、素子自身が外部からの引張り力に対して強い構造と
なり、製造時または動作時に外部から引張り力が加わっ
た場合でも壊れにくくなる。積層型圧電素子本体には一
対の外部電極が形成されており、これらの外部電極に接
続されたリード線４が圧電素子２の下部から基台１を貫
通して導出されている。圧電素子２は有底円筒状の金属
ケース５により密封されている。金属ケース５は、その
先端に波状に形成された可撓部６を有し、その基端部が
基台１に溶接されている。基台１には、リード線４を通
すための貫通孔が形成されており、貫通孔内はリード線
４を通した状態でガラス等を充填して融着され、これに
より金属ケース５内は外気と完全に遮断されている。
付図面に基づいて説明する。 実施の形態１．図１にこの発明の実施の形態１に係る圧
電アクチュエータを示す。金属製の基台１上に圧電素子
２が固定されている。圧電素子２は、図示しない積層型
圧電素子本体の全体がセラミックスで覆われたものであ
り、このセラミックスにより積層型圧電素子本体に予圧
がかけられていると共にその先端部に半球状の突起部３
を有している。このような構造にすれば、素子自身が予
圧を有するので、金属ケースで予圧を与える必要がな
く、素子自身が外部からの引張り力に対して強い構造と
なり、製造時または動作時に外部から引張り力が加わっ
た場合でも壊れにくくなる。積層型圧電素子本体には一
対の外部電極が形成されており、これらの外部電極に接
続されたリード線４が圧電素子２の下部から基台１を貫
通して導出されている。圧電素子２は有底円筒状の金属
ケース５により密封されている。金属ケース５は、その
先端に波状に形成された可撓部６を有し、その基端部が
基台１に溶接されている。基台１には、リード線４を通
すための貫通孔が形成されており、貫通孔内はリード線
４を通した状態でガラス等を充填して融着され、これに
より金属ケース５内は外気と完全に遮断されている。
【０００６】金属ケース５は圧電素子２に予圧をかける
必要がないため、金属ケース５の可撓部６は小さな力で
撓むように柔軟性を有している。このような金属ケース
５の先端部の内面に圧電素子２の先端部の突起部３が接
着剤等により接着されている。
必要がないため、金属ケース５の可撓部６は小さな力で
撓むように柔軟性を有している。このような金属ケース
５の先端部の内面に圧電素子２の先端部の突起部３が接
着剤等により接着されている。
【０００７】このため、リード線４を介して積層型圧電
素子本体の一対の外部電極に電圧を印加して圧電素子２
を伸縮させると、圧電素子２の先端部の突起部３が金属
ケース５の先端部の内面に接着されているので、圧電素
子２の伸縮に応じて金属ケース５の可撓部６が撓み、金
属ケース５の先端部は正確に圧電素子２の伸縮に追従す
ることとなる。このとき、金属ケース５の可撓部６は小
さな力で撓むように柔軟性を有しているので、金属ケー
ス５の反力により圧電素子２の変位が減少することはな
い。さらに、高温状態において金属ケース５が熱膨張し
ても、可撓部６が撓むことにより、金属ケース５内の圧
電素子２が引っ張り力を受けることが防止され、また、
圧電素子２の突起部３と金属ケース５の先端部の内面と
が互いに接着されているので、これらの間に隙間が生じ
ることもない。
素子本体の一対の外部電極に電圧を印加して圧電素子２
を伸縮させると、圧電素子２の先端部の突起部３が金属
ケース５の先端部の内面に接着されているので、圧電素
子２の伸縮に応じて金属ケース５の可撓部６が撓み、金
属ケース５の先端部は正確に圧電素子２の伸縮に追従す
ることとなる。このとき、金属ケース５の可撓部６は小
さな力で撓むように柔軟性を有しているので、金属ケー
ス５の反力により圧電素子２の変位が減少することはな
い。さらに、高温状態において金属ケース５が熱膨張し
ても、可撓部６が撓むことにより、金属ケース５内の圧
電素子２が引っ張り力を受けることが防止され、また、
圧電素子２の突起部３と金属ケース５の先端部の内面と
が互いに接着されているので、これらの間に隙間が生じ
ることもない。
【０００８】実施の形態２．図１に示した実施の形態１
では、金属ケース５がその先端部に可撓部６を有してい
たが、これに限るものではなく、図２に示されるよう
に、金属ケース７の円筒部分に波状に形成された可撓部
８を有していてもよい。
では、金属ケース５がその先端部に可撓部６を有してい
たが、これに限るものではなく、図２に示されるよう
に、金属ケース７の円筒部分に波状に形成された可撓部
８を有していてもよい。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、圧電素子の伸縮方向に可撓性を有する金属ケースで
圧電素子を密封し、圧電素子の先端部と金属ケースの内
面とを互いに接着したので、金属ケースの反力により圧
電素子の変位が減少することがなく、高温状態において
金属ケースが熱膨張しても、圧電素子の突起部と金属ケ
ースの先端部の内面との間に隙間が生じることがなく、
さらに可撓部が撓むことにより金属ケース内の圧電素子
が引っ張り力を受けることが防止される。このため、信
頼性が向上する。また、金属ケースは圧電素子に予圧を
かける必要がないため、簡単な構造の金属ケースを用い
ることができる。
ば、圧電素子の伸縮方向に可撓性を有する金属ケースで
圧電素子を密封し、圧電素子の先端部と金属ケースの内
面とを互いに接着したので、金属ケースの反力により圧
電素子の変位が減少することがなく、高温状態において
金属ケースが熱膨張しても、圧電素子の突起部と金属ケ
ースの先端部の内面との間に隙間が生じることがなく、
さらに可撓部が撓むことにより金属ケース内の圧電素子
が引っ張り力を受けることが防止される。このため、信
頼性が向上する。また、金属ケースは圧電素子に予圧を
かける必要がないため、簡単な構造の金属ケースを用い
ることができる。
【図１】この発明の実施の形態１に係る圧電アクチュエ
ータを示す断面図である。
ータを示す断面図である。
【図２】実施の形態２に係る圧電アクチュエータを示す
断面図である。
断面図である。
１ 基台 ２ 圧電素子 ３ 突起部 ４ リード線 ５，７ 金属ケース ６，８ 可撓部
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電素子と、 前記圧電素子を密封すると共に前記圧電素子の伸縮方向
に可撓性を有する金属ケースとを備え、前記圧電素子の
先端部と前記金属ケースの内面とが互いに接着されたこ
とを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 【請求項２】 前記圧電素子は、その全体がセラミック
スで覆われ且つセラミックスにより予圧がかけられたこ
とを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10081718A JPH11284241A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 圧電アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10081718A JPH11284241A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 圧電アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11284241A true JPH11284241A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13754202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10081718A Pending JPH11284241A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 圧電アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11284241A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003036785A3 (de) * | 2001-09-27 | 2003-10-09 | Bosch Gmbh Robert | Piezoaktor zur betätigung eines mechanischen bauteils |
| JP2014193035A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Taiheiyo Cement Corp | 圧電アクチュエータ |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP10081718A patent/JPH11284241A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003036785A3 (de) * | 2001-09-27 | 2003-10-09 | Bosch Gmbh Robert | Piezoaktor zur betätigung eines mechanischen bauteils |
| JP2014193035A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Taiheiyo Cement Corp | 圧電アクチュエータ |
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