WO2017108385A1 - Vielschichtaktor - Google Patents

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WO2017108385A1
WO2017108385A1 PCT/EP2016/079838 EP2016079838W WO2017108385A1 WO 2017108385 A1 WO2017108385 A1 WO 2017108385A1 EP 2016079838 W EP2016079838 W EP 2016079838W WO 2017108385 A1 WO2017108385 A1 WO 2017108385A1
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electrode layers
multilayer actuator
longitudinal axis
actuator according
layers
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PCT/EP2016/079838
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Istvan Denes
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Robert Bosch Gmbh
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Priority to US16/063,358 priority patent/US11404625B2/en
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    • H10N30/877—Conductive materials

Definitions

  • the invention relates to a multilayer actuator according to the preamble of claim 1.
  • a multilayer actuator according to the preamble of claim 1 is known from DE 10 2014 200 241 A1 of the applicant. In the known multilayer actuator, it is provided for electrical contacting of the individual
  • Electrode layers Each electrode layer with two sections
  • Dielectric layers are arranged between the electrode layers, which have electrically conductive regions on both sides in overlapping lateral areas and in overlap with the electrodes of the electrode layers.
  • Such a structure of a multilayer actuator is relatively complicated due to the relatively complex formation of the individual electrode layers and dielectric layers.
  • the invention has the object, a multilayer actuator according to the preamble of claim 1 such that the individual electrode layers with the same Polarity can be electrically contacted with each other in production technology simple way.
  • Claim 1 solved.
  • the invention is based on the idea that
  • a dielectric layer and an electrode layer need not be divided into different regions.
  • Multilayer actuators usually have a rectangular base surface, the sides on which the electrode layers are connected to one another, usually also form planar surfaces. To be in the area of this level
  • Connecting element of a metal foil preferably made of copper.
  • copper has the advantage that it has a relatively low electrical resistance and thus electrical losses are minimized and, moreover, for example, by means of conventional cohesive
  • connection technologies particularly well connect with the electrode layers.
  • this has a thickness of less ⁇ , preferably less than ⁇ ⁇ .
  • the requirement of the relatively small thickness of the metal foil arises from the necessity that upon activation of the electrode layers, the distance between the electrode layers decreases as they expand in a direction perpendicular to the longitudinal direction. The reduced distance between the electrode layers causes each other, too reduce the distances between the individual contacts of the electrode layers and the connecting element. To the desired and required reduction of the distances of the electrode layers by the respective
  • the connecting element prefferably be relatively flexible in a longitudinal direction, which inevitably leads to a relatively small thickness of such a metal foil when metal is used.
  • connection element by means of material connections.
  • the technologies used in this case depend in particular on the exact geometrical design or size of the individual layers, the materials used and other factors.
  • the cohesive connection in the form of a welded joint, a
  • Solder or an adhesive bond formed using an electrically conductive adhesive is solder or an adhesive bond formed using an electrically conductive adhesive.
  • Connecting element is formed a gap. This makes it possible in particular the connection region between the connecting element and the
  • Forming or forming electrode layers free of dielectric which facilitates, for example, the formation of the individual connections between the connecting elements and the electrode layers.
  • Another aspect of the invention relates to a protected arrangement or
  • Dielectric layers arranged electrode layers in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the multilayer actuator plane are each rectangular in shape, and that at least the corner regions of the electrode layers and the dielectric layers are covered by extending in the longitudinal direction of the multilayer actuator angle elements. Such angular elements cause the corner regions of the electrode layers as well as the
  • Dielectric layers Furthermore, it is pointed out that, in the case of an arrangement with electrical connecting elements arranged on two (opposite) side surfaces, it is basically sufficient to provide only two such angular elements.
  • the two angle elements then cover the side surfaces of the electrode layers and the dielectric layers on the sides where no electrical connection elements are arranged.
  • Multilayer actuator considered flexible, such that they can be deformed without great effort in the longitudinal direction.
  • the angle elements made of plastic, preferably made of a thermoplastic elastomer, and that the
  • Angular elements viewed in the longitudinal direction are flexible.
  • each end cap preferably made of plastic
  • the end caps may for example be formed of the same material as the aforementioned Wink elements.
  • the requirement or the desire to form them as rigid as possible in the end caps so that the force exerted in the deformation or actuation of the multilayer actuator in the axial direction forces as directly as possible, ie without deformation of the end caps, can be transmitted.
  • the formation of such rigid end caps can be effected in a particularly simple manner, for example by an appropriate choice of wall thickness for the material of the end caps.
  • multilayer actuators so far described in multilayer actuators in which they are constructed using ferroelectric or piezoelectric polymers.
  • Such multilayer actuators are typically characterized in that they have an elongation of between 1% and 3% when activated, relative to the height of the multilayer actuator in the longitudinal direction.
  • Fig. 1 is a simplified longitudinal section through an inventive
  • Fig. 6 shows the multilayer actuator according to Fig. 1 in the activated state, in which the distances between the individual electrode layers are reduced.
  • the multilayer actuator 10 shown in FIGS. 1 and 2 is used in particular for the actuation of an element, not shown.
  • the multilayer actuator 10 has a plurality of with respect to a longitudinal axis 1 1 and the longitudinal direction of the
  • the respective electrode layer 12, 13 ends on the other side in each case in front of the edge region 15, 16.
  • the at least to the edge regions 15, 16 of the dielectric layers 14 laterally elongated electrode layers 12, 13 of the same polarity are electrically connected to each other with one connecting element 18, 19.
  • the connecting element 18, 19 is preferably made of a thin metal foil, preferably copper, and has a thickness of less than ⁇ , preferably less than 10 ⁇ .
  • connection between the respective electrode layers 12, 13 and the connecting element 18, 19 assigned to the electrode layers 12, 13 is designed as a cohesive connection 20.
  • the cohesive connection 20 in the form of a welded joint with
  • a facing side has a coating 23, in particular in the form of a tinning.
  • a coating 23 in particular in the form of a tinning.
  • Connecting elements 18, 19 is formed by means of an adhesive layer 24 consisting of electrically conductive adhesive. Furthermore, it is common to the embodiments according to FIGS. 3 to 5 that a gap exists between the dielectric layers 14 and the connecting elements 18, 19, with the exception of the regions in which the electrode layers 12, 13 are connected to the respective connecting element 18, 19 25 is formed.
  • angle elements 32 are formed as rectangular folded angle elements 32 and consist of a plastic, preferably one
  • thermoplastic elastomer They are designed or have such a thickness that they are in the direction of the longitudinal axis 1 1 even at low force, which usually, for example, when applying a voltage to the electrode layers 12, 13 and a so
  • end caps 36, 37 may consist in particular of the same plastic or material as the angle elements 32.
  • FIG. 1 shows the multilayer actuator 10 in a non-activated state, ie that no voltage is applied to the electrode layers 12, 13, 6 shows the multilayer actuator 10 in the activated state.
  • the distance between the individual electrode layers 12, 13, ie, the height h is reduced with activated multilayer actuator 10 is less than the height H of the non-activated multilayer actuator 10 shown in FIG. 1.
  • the connecting elements 18, 19 also shortened viewed in the direction of the longitudinal axis 1 1, such that they are bulged, for example, to the outside.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vielschichtaktor (10), umfassend mehrere, in Richtung einer Längsachse (11) übereinander angeordnete Elektrodenschichten (12, 13) abwechselnder Polarität mit zwischen den Elektrodenschichten (12, 13) angeordneten Dielektrikumschichten (14), wobei die Elektrodenschichten (12, 13) mit gleicher Polarität in einer senkrecht zur Längsachse (11) verlaufenden Richtung an einer Seite jeweils bis an einen Randbereich (15, 16) reichen und auf der gegenüberliegenden Seite vor dem Randbereich (15, 16) enden, und wobei die bis an den Randbereich (15, 16) ragenden Elektrodenschichten (12, 13) im Randbereich (15, 16) elektrisch zumindest mittelbar miteinander verbunden sind.

Description

Beschreibung
Vielschichtaktor Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Vielschichtaktor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Ein Vielschichtaktor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 10 2014 200 241 A1 der Anmelderin bekannt. Bei dem bekannten Vielschichtaktor ist es vorgesehen, zur elektrischen Kontaktierung der einzelnen
Elektrodenschichten jede Elektrodenschicht mit zwei Abschnitten
unterschiedlicher Polarität auszubilden, die durch einen Isolationsabschnitt voneinander getrennt sind. Der Isolationsabschnitt ist nahe eines seitlichen Randbereichs der Elektrodenschicht ausgebildet bzw. angeordnet. Dadurch entstehen in Bezug auf die Grundfläche der Elektrodenschicht unterschiedlich große Elektroden. Zwischen den Elektrodenschichten sind Dielektrikumschichten angeordnet, die in seitlichen Randbereichen beidseitig und in Überdeckung mit den Elektroden der Elektrodenschichten elektrisch leitende Bereiche aufweisen. Durch Übereinanderstapeln der Elektrodenschichten mit dazwischen
angeordneten Dielektrikumschichten werden im Bereich der gegenüberliegenden Randbereiche die jeweils eine gleiche Polarität aufweisenden Elektroden der einzelnen Elektrodenschichten über die elektrisch leitenden Bereiche der Dielektrikumschichten elektrisch miteinander kontaktiert. Ein derartiger Aufbau eines Vielschichtaktors ist durch die relativ komplexe Ausbildung der einzelnen Elektrodenschichten und Dielektrikumschichten relativ aufwändig.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Vielschichtaktor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die einzelnen Elektrodenschichten mit gleicher Polarität auf fertigungstechnisch einfache Art und Weise elektrisch miteinander kontaktiert werden können.
Diese Aufgabe wird bei einem Vielschichtaktor mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die
Elektrodenschichten gleicher Polarität mittels eines sich in Längsrichtung des Vielschichtaktors erstreckenden, außerhalb der Elektrodenschichten und der Dielektrikumschichten angeordneten Verbindungselements miteinander zu verbinden. Dadurch wird sowohl für die Elektrodenschichten als auch für die Dielektrikumschichten jeweils ein relativ einfacher Aufbau ermöglicht.
Insbesondere muss eine Dielektrikumschicht und eine Elektrodenschicht nicht in unterschiedliche Bereiche unterteilt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Vielschichtaktors sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Da die einzelnen, fluchtend übereinander angeordneten Schichten des
Vielschichtaktors üblicherweise eine rechteckförmige Grundfläche aufweisen, bilden die Seiten, an denen die Elektrodenschichten miteinander verbunden sind, üblicherweise ebenfalls ebene Flächen aus. Um im Bereich dieser ebenen
Flächen eine möglichst einfache elektrische Kontaktierung der
Elektrodenschichten zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das
Verbindungselement aus einer Metallfolie, vorzugsweise aus Kupfer, besteht. Kupfer hat insbesondere den Vorteil, dass es einen relativ geringen elektrischen Widerstand aufweist und es somit elektrische Verluste minimiert werden und darüber hinaus sich beispielsweise mittels üblicher stoffschlüssiger
Verbindungstechnologien besonders gut mit den Elektrodenschichten verbinden lässt. In konkreter Ausgestaltung einer derartigen Metallfolie wird vorgeschlagen, dass diese eine Dicke von weniger δθμηη, vorzugsweise weniger als Ι Ομηη aufweist. Das Erfordernis der relativ geringen Dicke der Metallfolie ergibt sich aus der Notwendigkeit, dass bei einer Aktivierung der Elektrodenschichten sich der Abstand zwischen den Elektrodenschichten verringert, während sich diese in einer senkrecht zur Längsrichtung erstreckenden Richtung ausdehnen. Der verringerte Abstand der Elektrodenschichten zueinander bewirkt, dass sich auch die Abstände zwischen den einzelnen Kontaktierungen der Elektrodenschichten und dem Verbindungselement verringern. Um die gewünschte und erforderliche Verringerung der Abstände der Elektrodenschichten durch das jeweilige
Verbindungselement nicht zu behindern, ist es daher erforderlich, dass das Verbindungselement in einer in Längsrichtung verlaufenden Richtung relativ flexibel ausgebildet ist, was zwangsläufig bei Verwendung von Metall zu einer relativ geringen Dicke einer derartigen Metallfolie führt.
Besonders einfach und in fertigungstechnisch vorteilhafter Art und Weise lässt sich die Verbindung zwischen den Elektrodenschichten und dem
Verbindungselement mittels stoffschlüssiger Verbindungen herstellen. Die dabei zur Anwendung kommenden Technologien hängen insbesondere von der genauen geometrischen Ausbildung bzw. Größe der einzelnen Schichten, den verwendeten Materialien sowie anderen Faktoren ab. Vorzugsweise wird die stoffschlüssige Verbindung in Form einer Schweißverbindung, einer
Lötverbindung oder einer Klebeverbindung unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Klebers ausgebildet.
In bevorzugter Weiterbildung des Vielschichtaktors ist es darüber hinaus vorgesehen, dass zwischen den Dielektrikumschichten und dem
Verbindungselement ein Spalt ausgebildet ist. Dadurch lässt sich insbesondere der Verbindungsbereich zwischen dem Verbindungselement und den
Elektrodenschichten frei von Dielektrikum gestalten bzw. ausbilden, was beispielsweise das Ausbilden der einzelnen Verbindungen zwischen den Verbindungselementen und den Elektrodenschichten erleichtert.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine geschützte Anordnung bzw.
Umkapselung eines derartig ausgebildeten Vielschichtaktors, bei dem an seinen Seitenflächen die elektrischen Verbindungselemente angeordnet sind. Hierzu wird in einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des Vielschichtaktors vorgeschlagen, dass die Elektrodenschichten und die fluchtend zu den
Elektrodenschichten angeordneten Dielektrikumschichten in einer senkrecht zur Längsrichtung des Vielschichtaktors verlaufenden Ebene jeweils rechteckförmig ausgebildet sind, und dass zumindest die Eckbereiche der Elektrodenschichten und der Dielektrikumschichten von über in Längsrichtung des Vielschichtaktors sich erstreckenden Winkelelementen überdeckt sind. Derartige Winkelelemente bewirken Umfassen der Eckbereiche der Elektrodenschichten sowie die
Dielektrikumschichten. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass es bei einer Anordnung mit an zwei (gegenüberliegenden) Seitenflächen angeordneten elektrischen Verbindungselementen grundsätzlich genügt, lediglich zwei derartige Winkelelemente vorzusehen. Die beiden Winkelelemente überdecken dann die Seitenflächen der Elektrodenschichten und der Dielektrikumschichten auf den Seiten, an denen keine elektrischen Verbindungselemente angeordnet sind.
Da, wie oben erläutert, bei einer Aktivierung der Elektrodenschichten sich deren gegenseitiger Abstand in Längsrichtung des Vielschichtaktors betrachtet verringert und diese Verringerung der Abstände nicht durch die in den
Eckbereichen angeordneten Winkelelemente gestört werden soll, ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn die Winkelelemente in Längsrichtung des
Vielschichtaktors betrachtet flexibel ausgebildet sind, derart, dass diese ohne großen Kraftaufwand in Längsrichtung deformiert werden können. Hierzu ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Winkelelemente aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischem Elastomer, bestehen, und dass die
Winkelelemente in Längsrichtung betrachtet flexibel ausgebildet sind.
Um neben den Seitenflächen des Vielschichtaktors auch die in Längsrichtung gegenüberliegend angeordneten Stirnflächen bzw. Stirnflächen des
Vielschichtaktors zu schützen, ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn diese Stirnseiten von jeweils einer Endkappe, vorzugsweise aus Kunststoff bestehend, überdeckt sind, und wenn die Endkappen in Längsrichtung betrachtet starr ausgebildet sind. Insbesondere können die Endkappen beispielsweise aus demselben Material ausgebildet werden wie die zuvor erwähnten Winkelemente. Im Gegensatz zu den Winkelelementen ergibt sich jedoch bei den Endkappen das Erfordernis bzw. der Wunsch, diese möglichst starr auszubilden, damit die bei der Deformation bzw. Betätigung des Vielschichtaktors in Axialrichtung ausgeübten Kräfte möglichst direkt, d.h. ohne Deformation der Endkappen, übertragen werden können. Die Ausbildung derartig starrer Endkappen lässt sich auf besonders einfache Art und Weise beispielsweise durch eine entsprechende Wahl der Wanddicke für das Material der Endkappen bewirken. Besonders bevorzugt ist die soweit beschriebene erfindungsgemäße Ausbildung bzw. Konstruktion des Vielschichtaktors bei Vielschichtaktoren, bei denen diese unter Verwendung von ferroelektrischen oder piezoelektrischen Polymeren aufgebaut sind. Derartige Vielschichtaktoren zeichnen sich typischerweise dadurch aus, dass diese bei einer Aktivierung, bezogen auf die Höhe des Vielschichtaktors in Längsrichtung, eine Dehnung zwischen 1 % und 3% aufweisen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in:
Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Vielschichtaktor,
Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene II-II der Fig. 1 ,
Fig. 3
bis
Fig. 5 jeweils im Teillängsschnitt, unterschiedliche Arten der elektrischen
Kontaktierung der Elektrodenschichten gleicher Polarität mit einem Verbindungselement und
Fig. 6 den Vielschichtaktor gemäß Fig. 1 im aktivierten Zustand, bei dem die Abstände zwischen den einzelnen Elektrodenschichten verringert sind.
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vielschichtaktor 10 dient insbesondere der Betätigung eines nicht dargestellten Elements. Der Vielschichtaktor 10 weist eine Vielzahl von in Bezug zu einer Längsachse 1 1 bzw. Längsrichtung des
Vielschichtaktors 10 übereinander gestapelten Elektrodenschichten 12, 13 auf. Zwischen den Elektrodenschichten 12, 13 ist jeweils eine Dielektrikumschicht 14 angeordnet. Die Elektrodenschichten 12 weisen eine andere Polarität auf als die Elektrodenschichten 13. Die jeweils eine gleiche Polarität aufweisenden Elektrodenschichten 12, 13 sind auf gegenüberliegenden Seiten jeweils bis an einen Randbereich 15, 16 hin ausgebildet, der zumindest mit der seitlichen Begrenzung der Dielektrikumschicht 14 bündig abschließt, vorzugsweise (siehe Fig. 3 bis 5) jedoch über die Dielektrikumschichten 14 seitlich hinausragt.
Demgegenüber endet die jeweilige Elektrodenschicht 12, 13 auf der anderen Seite jeweils vor dem Randbereich 15, 16.
Die Elektrodenschichten 12, 13 sowie die Dielektrikumschichten 14 weisen, wie am besten anhand der Fig. 2 erkennbar ist, jeweils eine rechteckförmige Grundfläche auf.
Die zumindest bis zu den Randbereichen 15, 16 der Dielektrikumschichten 14 seitlich verlängert ausgebildeten Elektrodenschichten 12, 13 gleicher Polarität sind mit jeweils einem Verbindungselement 18, 19 elektrisch miteinander verbunden. Das Verbindungselement 18, 19 besteht vorzugsweise aus einer dünnen Metallfolie, vorzugsweise aus Kupfer, und weist eine Dicke von weniger als δθμηη, vorzugsweise weniger als 10μηι auf.
Entsprechend der Darstellung der Fig. 3 bis 5 ist die Verbindung zwischen den jeweiligen Elektrodenschichten 12, 13 und dem den Elektrodenschichten 12, 13 zugeordneten Verbindungselement 18, 19 als stoffschlüssige Verbindung 20 ausgebildet. Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die stoffschlüssige Verbindung 20 in Form einer Schweißverbindung mit
Schweißpunkten 21 zwischen den Elektrodenschichten 12, 13 und dem jeweiligen Verbindungselement 18, 19 ausgebildet. Demgegenüber ist die stoffschlüssige Verbindung 20 bei der Fig. 4 als Lötverbindung unter Ausbildung von Lötpunkten 22 ausgebildet. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass das Verbindungselement 18, 19 auf der den Elektrodenschichten 12, 13
zugewandten Seite eine Beschichtung 23 aufweist, insbesondere in Form einer Verzinnung. In der Fig. 5 ist der Fall dargestellt, bei der die stoffschlüssige Verbindung 20 zwischen den Elektrodenschichten 12, 13 und den
Verbindungselementen 18, 19 mittels einer aus elektrisch leitfähigem Klebstoff bestehenden Klebeschicht 24 ausgebildet ist. Weiterhin ist den Ausführungsformen gemäß den Fig. 3 bis 5 gemeinsam, dass zwischen den Dielektrikumschichten 14 und den Verbindungselementen 18, 19, mit Ausnahme in den Bereichen, in denen die Elektrodenschichten 12, 13 mit dem jeweiligen Verbindungselement 18, 19 verbunden sind, ein Spalt 25 ausgebildet ist.
Die an gegenüberliegenden Seiten, im Ausführungsbeispiel an den Schmalseiten der Elektrodenschichten 12, 13 und der Dielektrikumschichten 14 angeordneten Verbindungselemente 18, 19 sind entsprechend der Darstellung der Fig. 2 mit elektrischen Anschlussleitungen 26, 27 verbunden, die wiederum mit
unterschiedlichen Polen einer (nicht dargestellten) Spannungsquelle verbindbar sind.
Anhand der Fig. 2 ist darüber hinaus erkennbar, dass einzelne oder alle
Eckbereiche 28 bis 31 des Vielschichtaktors 10 mit in Richtung der Längsachse 1 1 verlaufenden Winkelelementen 32 geschützt bzw. von diesen überdeckt sind. Die Winkelemente 32 sind als rechtwinklig gefaltete Winkelelemente 32 ausgebildet und bestehen aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem
thermoplastischen Elastomer. Sie sind derart ausgebildet bzw. weisen eine derartige Dicke auf, dass sie sich in Richtung der Längsachse 1 1 bereits bei geringer Krafteinwirkung, welche üblicherweise beispielsweise beim Anlegen einer Spannung an die Elektrodenschichten 12, 13 und einer damit
einhergehenden Verringerung des Abstandes zwischen den Elektrodenschichten 12, 13 entsteht, verformen.
Zusätzlich sind die beiden in Richtung der Längsachse 1 1 betrachtet
gegenüberliegenden Stirnseiten 34, 35 des Vielschichtaktors 10 mittels vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff bestehender Endkappen 36, 37 vollständig überdeckt. Die Endkappen 36, 37 können insbesondere aus demselben Kunststoff bzw. Material bestehen wie die Winkelelemente 32.
Jedoch ist durch eine entsprechende Dicke der Endkappen 36, 37 gewährleistet, dass diese relativ starr ausgebildet sind, d.h. sich in Richtung der Längsachse 1 1 nicht verformen. Während die Fig. 1 den Vielschichtaktor 10 in einem nicht aktivierten Zustand zeigt, d.h., dass an den Elektrodenschichten 12, 13 keine Spannung anliegt, zeigt die Fig. 6 den Vielschichtaktor 10 in aktiviertem Zustand. Dabei verringert sich der Abstand zwischen den einzelnen Elektrodenschichten 12, 13, d.h., dass die Höhe h bei aktiviertem Vielschichtaktor 10 geringer ist als die Höhe H des nicht aktivierten Vielschichtaktors 10 gemäß der Fig. 1. Weiterhin erkennt man, dass sich zum Ausgleich der verringerten Höhe des Vielschichtaktors 10 sich insbesondere die Dielektrikumschichten 14 in einer senkrecht zur Längsachse 1 1 verlaufenden Ebene vergrößern. Die axiale Verkürzung des Vielschichtaktors 10 hat zur Folge, dass die Verbindungselemente 18, 19 sich in Richtung der Längsachse 1 1 betrachtet ebenfalls verkürzen, derart, dass diese beispielsweise nach außen ausgebeult werden.
Der soweit beschriebene Vielschichtaktor 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims

Ansprüche
1 . Vielschichtaktor (10), umfassend mehrere, in Richtung einer Längsachse (1 1 ) übereinander angeordnete Elektrodenschichten (12, 13) abwechselnder Polarität mit zwischen den Elektrodenschichten (12, 13) angeordneten Dielektrikumschichten (14), wobei die Elektrodenschichten (12, 13) mit gleicher Polarität in einer senkrecht zur Längsachse (1 1 ) verlaufenden Richtung an einer Seite jeweils bis an einen Randbereich (15, 16) reichen und auf der gegenüberliegenden Seite vor dem Randbereich (15, 16) enden, und wobei die bis an den Randbereich (15, 16) ragenden
Elektrodenschichten (12, 13) im Randbereich (15, 16) elektrisch zumindest mittelbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Elektrodenschichten (12, 13) mittels eines sich in Richtung der Längsachse (1 1 ) erstreckenden, außerhalb der
Elektrodenschichten (12, 13) und der Dielektrikumschichten (14)
angeordneten Verbindungselements (18, 19) erfolgt.
2. Vielschichtaktor nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungselement (18, 19) aus einer Metallfolie, vorzugsweise aus Kupfer, besteht.
3. Vielschichtaktor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Metallfolie eine Dicke von weniger als δθμηη, vorzugsweise weniger als Ι Ομηη, aufweist.
4. Vielschichtaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindung zwischen den Elektrodenschichten (12, 13) und dem Verbindungselement (18, 19) als stoffschlüssige Verbindung (20)
ausgebildet ist. Vielschichtaktor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die stoffschlüssige Verbindung (20) als Schweißverbindung (21 ), als Lötverbindung 22) oder als Klebeverbindung (24) unter Verwendung eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs ausgebildet ist.
Vielschichtaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den Dielektrikumschichten (14) und dem
Verbindungselement (18, 19) ein Spalt (25) ausgebildet ist.
Vielschichtaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Elektrodenschichten (12, 13) und die Dielektrikumschichten (14) in einer senkrecht zur Längsachse (1 1 ) verlaufenden Ebene jeweils rechteckförmig ausgebildet sind, und dass zumindest die Eckbereiche (28 bis 31 ) der Elektrodenschichten (12, 13) und der Dielektrikumschichten (14) von über in Richtung der Längsachse (1 1 ) sich erstreckenden
Winkelelementen (32) überdeckt sind.
Vielschichtaktor nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Winkelelemente (32) aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischem Elastomer bestehen, und dass die Winkelelemente (32) in Richtung der Längsachse (1 1 ) betrachtet flexibel ausgebildet sind.
Vielschichtaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden in Richtung der Längsachse (1 1 ) gegenüberliegenden Stirnseiten (34, 35) des Vielschichtaktors (10) von jeweils einer Endkappe (36, 37), vorzugsweise aus Kunststoff, besonders bevorzugt aus einem thermoplastischem Elastomer bestehend, überdeckt sind, und dass die Endkappen (36, 37) in Richtung der Längsachse (1 1 ) betrachtet starr ausgebildet sind.
10. Vielschichtaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieser unter Verwendung von ferroelektrischen und/oder
piezoelektrischer Polymeren aufgebaut ist und die Aktordehnung, bezogen auf die Höhe des Vielschichtaktors (10) in Längsrichtung, zwischen 1 % und
3% beträgt.
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