JPS59129590A - 電歪式アクチユエ−タ - Google Patents
電歪式アクチユエ−タInfo
- Publication number
- JPS59129590A JPS59129590A JP58003639A JP363983A JPS59129590A JP S59129590 A JPS59129590 A JP S59129590A JP 58003639 A JP58003639 A JP 58003639A JP 363983 A JP363983 A JP 363983A JP S59129590 A JPS59129590 A JP S59129590A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- actuator
- electrode
- electrostrictive
- thin plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
- H10N30/501—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure with non-rectangular cross-section in stacking direction, e.g. polygonal, trapezoidal
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は１）ＺＴ等の圧電体セラミックスをもちいた、
ポンプやバルブ等に用いることができる圧電式のアクチ
ュエータに関するものである。
ポンプやバルブ等に用いることができる圧電式のアクチ
ュエータに関するものである。
従来、前記アクチュエータとしてけ圧電セラミックスの
薄板と薄板状の金属からなる電極板を交互にはさみ、こ
れを多数枚積層して用いるのが普通である。しかしなが
ら、得られる変位は、数十μと小さいわりに電極板の総
厚みが数百μと大きいため電極板の弾性による電歪効果
の吸収や長期にわたる使用による疲労、すきま等の構造
」−の問題ににす、要求される変位がとれない、あるい
は（１） 再現Ｍ：に乏しいという欠点があった。
薄板と薄板状の金属からなる電極板を交互にはさみ、こ
れを多数枚積層して用いるのが普通である。しかしなが
ら、得られる変位は、数十μと小さいわりに電極板の総
厚みが数百μと大きいため電極板の弾性による電歪効果
の吸収や長期にわたる使用による疲労、すきま等の構造
」−の問題ににす、要求される変位がとれない、あるい
は（１） 再現Ｍ：に乏しいという欠点があった。
本発明は従来の圧電セラミックスの厚み電歪効果を利用
するのではなく、径方向電歪効果を利用する１１により
、電極板が変位のほしい方向に入らないようにして前記
欠点を取除いたアクチュエータを提（Ｉｔするものであ
る。
するのではなく、径方向電歪効果を利用する１１により
、電極板が変位のほしい方向に入らないようにして前記
欠点を取除いたアクチュエータを提（Ｉｔするものであ
る。
次に、本発明を実施例にＪｌｌ；づいて説明する。
まず、アクチュエータに使用した圧電体の構成について
説明する。圧電体素材は、径方向の伸びの変化を一定の
荷重のもとで大きくとりだすという目的のため、圧電定
数ｄ３１が大きく、ヤング率の小さなものを使用した。
説明する。圧電体素材は、径方向の伸びの変化を一定の
荷重のもとで大きくとりだすという目的のため、圧電定
数ｄ３１が大きく、ヤング率の小さなものを使用した。
製作手順として前記の目的にあった配合の圧電体の焼結
体を作製し、所定の寸法にスライスする。
体を作製し、所定の寸法にスライスする。
その１法は、径方向に関して４０μの変位が欲しいため
、のび率を３′３慮にいれて約５０鶴のＬさをとり、厚
み方向に関してｔＢ位厚みあたり１０ ＫＶ／ｃｍとい
う条（’ｌと素子強度の観点から５００■印加で０．５
鶴を選択した。
、のび率を３′３慮にいれて約５０鶴のＬさをとり、厚
み方向に関してｔＢ位厚みあたり１０ ＫＶ／ｃｍとい
う条（’ｌと素子強度の観点から５００■印加で０．５
鶴を選択した。
そのスライス片を第１図に示すように、一部り（（２）
側端面にはみだすように銀電極をスクリーン印刷する。
第１図において１は圧電素子、２は銀電極部である。片
面乾燥の後もう一方の面に反対の電極パターンを印刷し
、所定の枚数張り合せて電歪式アクチュエータを形成す
る。第２図に電歪式アクチュエータの上からみた図を示
す。１は圧電素子、２は外側端面にはみだした銀電極、
３は銀電極部２をつなぐゴム性導電接着剤、４は導電性
接着剤で取り出される外部電極である。
面乾燥の後もう一方の面に反対の電極パターンを印刷し
、所定の枚数張り合せて電歪式アクチュエータを形成す
る。第２図に電歪式アクチュエータの上からみた図を示
す。１は圧電素子、２は外側端面にはみだした銀電極、
３は銀電極部２をつなぐゴム性導電接着剤、４は導電性
接着剤で取り出される外部電極である。
次に本発明の電歪式アクチュエータの用途例として電歪
式アクチュエータを組み込んだポンプについて説明する
。第３図において、この圧電体１はポンプ１１のケーシ
ング内にもうけたシリンダ内に収納され、その下端面は
同じシリンダ内に同軸に収納されるピストン５の上端面
と接している。
式アクチュエータを組み込んだポンプについて説明する
。第３図において、この圧電体１はポンプ１１のケーシ
ング内にもうけたシリンダ内に収納され、その下端面は
同じシリンダ内に同軸に収納されるピストン５の上端面
と接している。
ピストン５の下端面とシリンダ内壁によって形成される
ポンプ室内には皿バネ７があり、ピストン５の下０１１
１１面に接し」−向きの付勢力を１）えている。
ポンプ室内には皿バネ７があり、ピストン５の下０１１
１１面に接し」−向きの付勢力を１）えている。
なおピストン５のり（周にけ０１Ｊング６が設けてあっ
て、ポンプ室内の流体（例えば燃料）が圧電体（３〉 ］と接触しないようにしである。ケーシングの下端部に
は吸入ボート８と吐出ボート９が設けてあり、吸入ボー
ト８は逆止ブｒ１０を介して吐出ボート９は直接、ポン
プ室に導通している。なお、吸入ボー １・８はり１部
の図示ゼぬ燃料タンクと吐出ボート９はり（部の図示ゼ
ぬ燃第１噴躬弁と連結することにより、燃＊゛１賄射シ
ステノ、を構成することができる。
て、ポンプ室内の流体（例えば燃料）が圧電体（３〉 ］と接触しないようにしである。ケーシングの下端部に
は吸入ボート８と吐出ボート９が設けてあり、吸入ボー
ト８は逆止ブｒ１０を介して吐出ボート９は直接、ポン
プ室に導通している。なお、吸入ボー １・８はり１部
の図示ゼぬ燃料タンクと吐出ボート９はり（部の図示ゼ
ぬ燃第１噴躬弁と連結することにより、燃＊゛１賄射シ
ステノ、を構成することができる。
作動について説明ずろ。夕１部電極４ａ、４ｂに圧電素
子１の分極方向と逆方向に２００Ｖ印加すると圧電素子
１は径方向に伸び、その力によってピストン５は曲バネ
７に逆って下降する。その結果、ポンプ室内の流体は圧
縮され、吐出ボート９よりり（部に吐きたされる。前記
の電圧を解除し、逆電圧５００Ｖを印加すると、）１゛
電素７− ］は径方向に縮む為ピストン５は皿バネ７に
よって押し戻されポンプ室は吸入ボート８、逆止弁１ｏ
を介してり（部の流体を吸入する。ｌｕ上の作動を（り
返す事によりポンプ動作をおこなうことができる。
子１の分極方向と逆方向に２００Ｖ印加すると圧電素子
１は径方向に伸び、その力によってピストン５は曲バネ
７に逆って下降する。その結果、ポンプ室内の流体は圧
縮され、吐出ボート９よりり（部に吐きたされる。前記
の電圧を解除し、逆電圧５００Ｖを印加すると、）１゛
電素７− ］は径方向に縮む為ピストン５は皿バネ７に
よって押し戻されポンプ室は吸入ボート８、逆止弁１ｏ
を介してり（部の流体を吸入する。ｌｕ上の作動を（り
返す事によりポンプ動作をおこなうことができる。
第４図に他の実施例としてハニカム形状圧電体く４）
を示す。（ａ）は全体構成を示す斜視図、（ｂ）はその
部分拡大図である。このハニカム体の貫通穴１２が開ｒ
１する両端面にはそれぞれ銀焼つけ電極１３ａ。
部分拡大図である。このハニカム体の貫通穴１２が開ｒ
１する両端面にはそれぞれ銀焼つけ電極１３ａ。
１、３ ｂがそれぞれ形成される。貫通孔１２の内面に
も同様の電極１．４ａ、１４ｂが形成されている。
も同様の電極１．４ａ、１４ｂが形成されている。
即ち１つおきの貫通孔の内壁面には、一方の端面の電極
１３ａと接続し、他方の端面の電極１３ｂとは距離をへ
だでて接続しない電極１４ ａが形成されており、また
電極１４ａが形成されていない他の１つおきの貫通孔に
は、他方の端面の電極１３ｂと接続し、一方の端面の電
極１３ａと距離をへだてて接続しないｆｆ１＠１４−ｂ
が形成されている。
１３ａと接続し、他方の端面の電極１３ｂとは距離をへ
だでて接続しない電極１４ ａが形成されており、また
電極１４ａが形成されていない他の１つおきの貫通孔に
は、他方の端面の電極１３ｂと接続し、一方の端面の電
極１３ａと距離をへだてて接続しないｆｆ１＠１４−ｂ
が形成されている。
そして、更にハニカノ、体の両側面にはそれぞれ電極１
３ａと接続する集合電極１５ａおよび電極１３ｂと接続
する集合電極１５ｂを形成する。電極の形成は、例えば
電極を形成しない部分をゴムあるいはワックス等で被覆
し、ハニカム体を銀ペーストに浸漬し、引上げて後乾燥
して焼成する。この構造にすると、アクチュエータとし
て作動する時、放熱の点において有利である。又、側面
電極（５） をわたず必要がないという有利さもある。
３ａと接続する集合電極１５ａおよび電極１３ｂと接続
する集合電極１５ｂを形成する。電極の形成は、例えば
電極を形成しない部分をゴムあるいはワックス等で被覆
し、ハニカム体を銀ペーストに浸漬し、引上げて後乾燥
して焼成する。この構造にすると、アクチュエータとし
て作動する時、放熱の点において有利である。又、側面
電極（５） をわたず必要がないという有利さもある。
なお、第１の実施例において銀電極部２をつなぐゴム性
導電接着剤３は金属メソシュでもよい。
導電接着剤３は金属メソシュでもよい。
以上詳細に説明したように本発明によれば変位のおこる
方向に電極板、電極剤がはいらないため従来おこってい
た金属板の弾性に、１；る電歪効果の吸収、耐久による
疲労、すきま等の構造上の問題がなく再現性のよい要求
通りの変位量かえられる。
方向に電極板、電極剤がはいらないため従来おこってい
た金属板の弾性に、１；る電歪効果の吸収、耐久による
疲労、すきま等の構造上の問題がなく再現性のよい要求
通りの変位量かえられる。
また、変位の大きな方向に側面電極がとりつけられてい
ないため従来のような側面電極のはがれがおこらない。
ないため従来のような側面電極のはがれがおこらない。
第１図は圧電体素材の構成を示すネ１視図、第２図は第
１図に示す圧電体素材を張り合わせて形成した電歪式ア
クチュエータを示す平面図、第３図は電歪式アクチュエ
ータの用途例としてのポンプの断面構成図、第４図は他
の実施例としての電歪式アクチュエータを示ず斜視図で
ある。 １・・・圧電セラミックスの薄板をなす圧電素子。 ２．１４ａ、ｌｌｂ・・・薄板状の電極、５・・・被駆
動（６） 部材をな°４゛ピストン。 代理人ブｌ゛理士 岡 部 隆 （７） 第１図 第２図 ぢ ４６３− Ｃ：！ ρ
１図に示す圧電体素材を張り合わせて形成した電歪式ア
クチュエータを示す平面図、第３図は電歪式アクチュエ
ータの用途例としてのポンプの断面構成図、第４図は他
の実施例としての電歪式アクチュエータを示ず斜視図で
ある。 １・・・圧電セラミックスの薄板をなす圧電素子。 ２．１４ａ、ｌｌｂ・・・薄板状の電極、５・・・被駆
動（６） 部材をな°４゛ピストン。 代理人ブｌ゛理士 岡 部 隆 （７） 第１図 第２図 ぢ ４６３− Ｃ：！ ρ
Claims (1)
- 圧電セラミックスの薄板と薄板状の電極とを交力、にけ
さんで積層し、前記薄板状の電極に沿う方向の端面に被
駆動部材を接しさせて駆動力を得ることを特徴とする電
歪式アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58003639A JPS59129590A (ja) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | 電歪式アクチユエ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58003639A JPS59129590A (ja) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | 電歪式アクチユエ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59129590A true JPS59129590A (ja) | 1984-07-25 |
Family
ID=11563047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58003639A Pending JPS59129590A (ja) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | 電歪式アクチユエ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59129590A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS627790U (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-17 | ||
| JPH02234482A (ja) * | 1989-03-08 | 1990-09-17 | Hitachi Metals Ltd | 積層型変位素子 |
| JPH0612128A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-01-21 | Hitachi Metals Ltd | バルブ装置 |
| JP2019065845A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 研能科技股▲ふん▼有限公司 | 流体システム |
| JP2019065847A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 研能科技股▲ふん▼有限公司 | 流体システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5136879A (ja) * | 1974-09-24 | 1976-03-27 | Nippon Electric Co | Denkaikokatoranjisutanoseizohoho |
-
1983
- 1983-01-12 JP JP58003639A patent/JPS59129590A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5136879A (ja) * | 1974-09-24 | 1976-03-27 | Nippon Electric Co | Denkaikokatoranjisutanoseizohoho |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS627790U (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-17 | ||
| JPH0436231Y2 (ja) * | 1985-06-28 | 1992-08-26 | ||
| JPH02234482A (ja) * | 1989-03-08 | 1990-09-17 | Hitachi Metals Ltd | 積層型変位素子 |
| JPH0612128A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-01-21 | Hitachi Metals Ltd | バルブ装置 |
| JP2019065845A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 研能科技股▲ふん▼有限公司 | 流体システム |
| JP2019065847A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 研能科技股▲ふん▼有限公司 | 流体システム |
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