JP2017092167A - Piezoelectric actuator and method of manufacturing the same - Google Patents
Piezoelectric actuator and method of manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017092167A JP2017092167A JP2015218281A JP2015218281A JP2017092167A JP 2017092167 A JP2017092167 A JP 2017092167A JP 2015218281 A JP2015218281 A JP 2015218281A JP 2015218281 A JP2015218281 A JP 2015218281A JP 2017092167 A JP2017092167 A JP 2017092167A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric actuator
- resin layer
- piezoelectric
- resin
- hardness
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 65
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 65
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 5
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 41
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 15
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 4
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電圧の印加により屈曲運動する圧電アクチュエータおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a piezoelectric actuator that bends by application of a voltage and a method for manufacturing the same.
従来、圧電素子を駆動させて針の往復運動を制御する編み機が知られている。例えば、特許文献１記載の繊維機械用圧電アクチュエータ素子は、シム材プレートと、シム材プレートの表裏両面に積層された圧電体とを有している。 Conventionally, a knitting machine that drives a piezoelectric element to control the reciprocating motion of a needle is known. For example, a piezoelectric actuator element for a textile machine described in Patent Document 1 includes a shim material plate and a piezoelectric body laminated on both front and back surfaces of the shim material plate.
圧電素子は、繊維機械に接続される支持部を備え、圧電素子の両面の電極膜とシム材プレートには、それらに電流を供給する導線が接続されている。そして、圧電素子はレジスト膜上に設けられた電気絶縁膜で全面的に被覆され、電極膜や接続部位は耐水蒸気性および非導電性を有する材料で封止されている。 The piezoelectric element includes a support portion connected to the textile machine. Conductive wires for supplying current to the electrode films and shim material plates on both sides of the piezoelectric element are connected to the piezoelectric element. The piezoelectric element is entirely covered with an electrical insulating film provided on the resist film, and the electrode film and the connection portion are sealed with a material having water vapor resistance and non-conductivity.
一方、このような屈曲型の圧電アクチュエータを薄くする技術についても提案されている。特許文献２は、特定構造を有する積層型圧電体が貼り合わされたバイモルフ型の圧電アクチュエータを提案している。この圧電アクチュエータは、厚さを薄くすることで、低電圧での駆動を可能にしている。 On the other hand, a technique for thinning such a bending type piezoelectric actuator has also been proposed. Patent Document 2 proposes a bimorph type piezoelectric actuator in which a laminated piezoelectric material having a specific structure is bonded. This piezoelectric actuator can be driven at a low voltage by reducing the thickness.
しかし、上記のような圧電アクチュエータ素子は、過酷な環境で長時間駆動されると、圧電アクチュエータを覆う膜に亀裂が生じることがあり、亀裂が生じた場合には圧電アクチュエータ表面の外部電極に対し、絶縁性が悪くなる。そして、亀裂に水や溶剤が付着したときには圧電アクチュエータ素子の故障を誘発する。 However, when the piezoelectric actuator element as described above is driven for a long time in a harsh environment, a film covering the piezoelectric actuator may crack, and in the case of cracking, the external electrode on the surface of the piezoelectric actuator , Insulation becomes worse. When water or a solvent adheres to the crack, a failure of the piezoelectric actuator element is induced.
自硬化型のコート材の主な使用用途は、動作により変形することのない回路基盤用のコート材であるため、大きく変位するアクチュエータ用のコート材として使用すると変位を阻害もしくは変位に追従できずコート材にクラックが入り、そこを基点とし絶縁劣化が始まり製品寿命を短くする。 The main application of the self-curing coating material is the coating material for circuit boards that is not deformed by operation, so if used as a coating material for actuators that are displaced greatly, the displacement cannot be inhibited or follow the displacement. Cracks occur in the coating material, and insulation deterioration starts from that point and shortens the product life.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、動きに追従して表面に亀裂が生じるのを防止し、絶縁劣化しない長寿命な圧電アクチュエータおよびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a long-life piezoelectric actuator that prevents the surface from cracking following movement and does not deteriorate in insulation, and a method for manufacturing the same. And
（１）上記の目的を達成するため、本発明の圧電アクチュエータは、電圧の印加により屈曲運動する圧電アクチュエータであって、金属製の振動板、および前記振動板の主面上に設けられ、素子本体の両主面に電極が設けられた圧電素子を有する圧電アクチュエータ本体と、前記圧電アクチュエータ本体を被覆し、ショアＡ硬度が１００°以上である第１樹脂層と、前記第１樹脂層を被覆し、ショアＡ硬度が８０°以下である第２樹脂層と、を備えることを特徴としている。このように、第１樹脂層のショアＡ硬度が１００°以上なので一定以上の強度の膜を形成でき、第２樹脂層のショアＡ硬度が８０°以下なので、動きに追従して表面に亀裂が生じるのを防止できる。その結果、絶縁性を向上でき、長寿命を実現できる。 (1) In order to achieve the above object, a piezoelectric actuator of the present invention is a piezoelectric actuator that bends when a voltage is applied, and is provided on a metal diaphragm and a main surface of the diaphragm. A piezoelectric actuator main body having a piezoelectric element having electrodes provided on both main surfaces of the main body, a first resin layer covering the piezoelectric actuator main body and having a Shore A hardness of 100 ° or more, and a first resin layer And a second resin layer having a Shore A hardness of 80 ° or less. Thus, since the Shore A hardness of the first resin layer is 100 ° or more, a film having a certain strength or more can be formed, and since the Shore A hardness of the second resin layer is 80 ° or less, the surface is cracked following the movement. It can be prevented from occurring. As a result, insulation can be improved and a long life can be realized.
（２）また、本発明の圧電アクチュエータは、前記第２樹脂層が、アクリル系またはエポキシ系の硬化樹脂からなることを特徴としている。これにより、容易に入手できる材料で硬化により、耐油性、耐溶剤性を有するコーティングを構成できる。 (2) Further, the piezoelectric actuator of the present invention is characterized in that the second resin layer is made of an acrylic or epoxy cured resin. Thereby, the coating which has oil resistance and solvent resistance can be comprised by hardening with the material which can be obtained easily.
（３）また、本発明の圧電アクチュエータは、前記第２樹脂層が、アクリル系の紫外線硬化樹脂からなることを特徴としている。これにより温度を上げることなく硬化させることができ、温度上昇による圧電体への影響を防止できる。 (3) Further, the piezoelectric actuator of the present invention is characterized in that the second resin layer is made of an acrylic ultraviolet curable resin. Thereby, it can harden | cure without raising temperature and the influence on the piezoelectric material by temperature rise can be prevented.
（４）また、本発明の圧電アクチュエータは、前記第２樹脂層の厚さが、１０μｍ〜５０μｍであることを特徴としている。これにより、１０μｍ以上であることで十分な強度により被覆を維持でき、５０μｍ以下であることで動きへ柔軟な追従が可能になる。 (4) Further, in the piezoelectric actuator of the present invention, the thickness of the second resin layer is 10 μm to 50 μm. Accordingly, the coating can be maintained with a sufficient strength when the thickness is 10 μm or more, and the movement can be flexibly followed when the thickness is 50 μm or less.
（５）また、本発明の圧電アクチュエータは、前記第２樹脂層の材料が、硬化後の伸び率が５０％以上であることを特徴としている。これにより、動きへの追従が容易になり、圧電アクチュエータの変位を阻害しない。 (5) Moreover, the piezoelectric actuator of the present invention is characterized in that the material of the second resin layer has an elongation percentage after curing of 50% or more. Thereby, it becomes easy to follow the movement and does not hinder the displacement of the piezoelectric actuator.
（６）また、本発明の圧電アクチュエータの製造方法は、電圧の印加により屈曲運動する圧電アクチュエータの製造方法であって、電極を両主面に設けた素子本体を有する圧電素子を、金属製の振動板の主面上に接着して圧電アクチュエータ本体を作製する工程と、前記圧電アクチュエータ本体の表面に、硬化時にショアＡ硬度１００°以上となる第１樹脂を塗布する工程と、前記第１樹脂の表面に硬化時にショアＡ硬度８０°以下となる第２樹脂をスクリーン印刷する工程と、を含むことを特徴としている。これにより、製造コストを低減することができる。 (6) A method for manufacturing a piezoelectric actuator according to the present invention is a method for manufacturing a piezoelectric actuator that bends when a voltage is applied. A piezoelectric element having an element body provided with electrodes on both main surfaces is made of metal. A step of producing a piezoelectric actuator main body by bonding to a main surface of the diaphragm; a step of applying a first resin having a Shore A hardness of 100 ° or more upon curing to the surface of the piezoelectric actuator main body; and the first resin. And a step of screen-printing a second resin that has a Shore A hardness of 80 ° or less upon curing. Thereby, manufacturing cost can be reduced.
本発明によれば、動きに追従して表面に亀裂が生じるのを防止できる。その結果、絶縁性を向上でき、長寿命を実現できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the surface from cracking following the movement. As a result, insulation can be improved and a long life can be realized.
次に、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（圧電アクチュエータの構成）
図１、２は、それぞれ圧電アクチュエータ１００の斜視図、断面図である。図１に示すように、圧電アクチュエータ１００は、バイモルフ型の圧電アクチュエータであって、電圧の印加により屈曲運動する。圧電アクチュエータ１００は、圧電アクチュエータ本体１０５、第１樹脂層１４０および第２樹脂層１５０を備えている。圧電アクチュエータ１００は、編機用選針装置として繊維機械に使用できる。
(Configuration of piezoelectric actuator)
1 and 2 are a perspective view and a sectional view of the
圧電アクチュエータ本体１０５は、振動板１１０、圧電素子１２０、１３０を備えている。振動板１１０は、ＳＵＳ等の金属製であり、シム板とも呼ばれる。振動板１１０の両主面上には、圧電素子１２０、１３０が設けられている。圧電素子１２０の素子本体１２１の両主面には、ほぼ全面にわたって外部電極１２２、１２３が設けられている。同様に、圧電素子１３０は、素子本体１３１の両主面に外部電極１３２、１３３が設けられている。なお、主面とは板部材の最も広い面をいう。
The
図１、２に示す例では圧電素子１２０、１３０を単純化して表現しているが、素子本体１２１、１３１は、圧電セラミックスと内部電極とが厚み方向に交互に積層された積層体である。そして互い違いに内部電極は、断面のほぼ全面にわたって設けられ、それぞれ素子の両主面の外部電極１２２、１２３に接続されている。接続には、貫通孔を電極材料で埋めたスルーホール電極を用いてもよい。圧電アクチュエータ１００は、バイモルフ型が好ましいが、モノモルフ型であってもよい。なお、素子本体１２１、１３１は、圧電セラミックスの単層であってもよい。
In the example shown in FIGS. 1 and 2, the
圧電セラミックスとしては、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）、またはＰＺＴにＰｂ（Ｍｇ、Ｎｂ）Ｏ３やＰｂ（Ｎｉ、Ｎｂ）Ｏ３等の鉛系複合ペロブスカイト型化合物を固溶させた３成分系圧電セラミックスを用いることができる。バイモルフ型の圧電素子には、特に、ジルコン酸チタン酸鉛−マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＺＴ−ＰＭＮ）系材料が好適である。電極には、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｄ（銀／パラジウム）等、複数種類の材料を用いることができるが、内部電極にはＡｇ／Ｐｄが好適である。 Piezoelectric ceramics include PZT (PbZrO 3 —PbTiO 3 ), or a three-component system in which lead-based composite perovskite compounds such as Pb (Mg, Nb) O 3 and Pb (Ni, Nb) O 3 are dissolved in PZT. Piezoelectric ceramics can be used. For a bimorph type piezoelectric element, lead zirconate titanate-lead magnesium niobate (PZT-PMN) -based material is particularly suitable. A plurality of types of materials such as Ag and Ag / Pd (silver / palladium) can be used for the electrode, but Ag / Pd is suitable for the internal electrode.
圧電素子１２０の一方の端部の外部電極１２２には、リード線２２０が接続されている。同様に、圧電素子１３０も同じ側の端部の外部電極１３２にリード線２３０が接続されている。また、振動板１１０も同じ側の端部にリード線２１０が接続されている。リード線２１０、２２０、２３０を用いて駆動信号を圧電アクチュエータ１００に入力すると、圧電アクチュエータ１００は、駆動信号に応じて屈曲振動する。圧電アクチュエータ１００を編機用に用いる場合には、両端に先端支持部を設け、さらに中央に中間支持部を設ける。
A
図２に示すように、圧電アクチュエータ本体１０５は、樹脂のコート材により２層に被覆されている。第１樹脂層１４０は、レジスト膜であり、圧電アクチュエータ本体１０５、主に圧電素子１２０の外部電極１２２および圧電素子１３０の外部電極１３２を被覆している。第１樹脂層１４０のショアＡ硬度（ＪＩＳ Ｋ６２５３）が１００°以上であり、一定以上の強度の膜を形成できる。
As shown in FIG. 2, the piezoelectric actuator
レジスト材料には、例えば、エポキシ樹脂を主成分とする液状の感光性レジスト材料や、ウレタンアクリレートを主成分とした感光性レジスト材料を用いることができる。一般的に市販されている緑色又は青色のものを使用してもよい。 As the resist material, for example, a liquid photosensitive resist material mainly composed of an epoxy resin or a photosensitive resist material mainly composed of urethane acrylate can be used. You may use the green or blue thing generally marketed.
第２樹脂層１５０は、第１樹脂層１４０を被覆している。第２樹脂層１５０のショアＡ硬度は８０°以下であり、動きに追従して表面に亀裂が生じるのを防止できる。その結果、絶縁性を向上でき、長寿命を実現できる。このように、圧電アクチュエータ１００では、硬度と伸び率に着目して第２樹脂層１５０を構成する自硬化型コート材の材料を選択している。なお、第１樹脂層１４０および第２樹脂層１５０は、外部電極１２２、１３２の表面を覆っていれば十分であるが、端面も含め圧電アクチュエータ本体１０５の全体を覆っていてもよい。ただし、後述のようにスクリーン印刷を行う場合には、樹脂層が外部電極表面のみを覆う方が工数を省略できるので好ましい。
The
第２樹脂層１５０は、アクリル系またはエポキシ系の硬化樹脂からなることが好ましい。これらの材料は、容易に入手でき、硬化により、耐油性、耐溶剤性を有するコーティングを構成できる。特に、第２樹脂層１５０は、アクリル系の紫外線硬化樹脂からなることが好ましい。紫外線硬化樹脂であるため、温度を上げることなく硬化させることができ、温度上昇による圧電体への影響を防止できる。
The
第２樹脂層１５０の厚さは、１０μｍ〜５０μｍであることが好ましい。１０μｍ以上であることで十分な強度により被覆を維持でき、５０μｍ以下であることで動きへ柔軟な追従が可能になる。また、第２樹脂層１５０の材料は、硬化後の伸び率（ＪＩＳ Ｋ６７６７）が５０％以上であることが好ましい。これにより、動きへの追従が容易になる。
The thickness of the
（圧電アクチュエータの製造方法）
圧電アクチュエータ１００の製造方法の一例を説明する。まず、電極が両主面に設けられた素子本体を有する圧電素子を準備する。圧電セラミックス材料としてチタン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）の圧電材料を秤量し、溶剤およびバインダ等を加えてボールミル等で混合し、スラリーを作製する。そして、得られたスラリーを用いて、例えばドクターブレード法やカレンダロール法により、焼成後の収縮を考慮した所定の厚さのグリーンシートに成形する。
(Method for manufacturing piezoelectric actuator)
An example of a method for manufacturing the
得られたシートに内部電極を印刷して、所定の寸法に切り出し、積層して圧縮する。得られた成形体を焼成し、両主面に電極を印刷して圧電素子を作製する。圧電素子には、所定の向きに分極を行う。 An internal electrode is printed on the obtained sheet, cut into predetermined dimensions, laminated, and compressed. The obtained molded body is fired, and electrodes are printed on both main surfaces to produce a piezoelectric element. The piezoelectric element is polarized in a predetermined direction.
一方、ＳＵＳ等の金属製の振動板を準備し、接着剤を用いて圧電素子をその両主面上に接着して圧電アクチュエータ本体を作製する。接着剤として導電性接着剤を用いることで、振動板を取り出し電極として用いることができる。圧電素子の電極および振動板の所定箇所にそれぞれリード線を半田付けし、電気的に接続する。 On the other hand, a metal diaphragm such as SUS is prepared, and a piezoelectric element body is manufactured by adhering piezoelectric elements on both main surfaces using an adhesive. By using a conductive adhesive as the adhesive, the diaphragm can be taken out and used as an electrode. Lead wires are soldered to the electrodes of the piezoelectric element and predetermined portions of the diaphragm, and are electrically connected.
このようにして得られた圧電アクチュエータ本体の表面にレジスト材を塗布し、硬化させ第１樹脂層を形成する。さらに、第１樹脂の表面にコート材をスクリーン印刷し、第２樹脂層を形成する。スクリーン印刷することで、蒸着法に比べて製造コストを低減することができる。また、蒸着法のように、マスキング後の塗布のやり直しは不要であり、２度手間を省くことができる。 A resist material is applied to the surface of the piezoelectric actuator body thus obtained and cured to form a first resin layer. Further, a coating material is screen printed on the surface of the first resin to form a second resin layer. Screen printing can reduce the manufacturing cost compared to the vapor deposition method. In addition, unlike the vapor deposition method, it is not necessary to redo the coating after masking, and it is possible to save time and effort.
（実施例）
上記の製造方法により、長さ６０ｍｍ、幅２０ｍｍの圧電アクチュエータの試料を作製した。圧電素子の厚さは１８０μｍ、振動板の厚さは１００μｍとした。圧電材料にはジルコン酸チタン酸鉛−マグネシウムニオブ酸鉛系を用い、振動板にはＳＵＳを用いた。
(Example)
A sample of a piezoelectric actuator having a length of 60 mm and a width of 20 mm was produced by the above manufacturing method. The thickness of the piezoelectric element was 180 μm, and the thickness of the diaphragm was 100 μm. The piezoelectric material was lead zirconate titanate-lead magnesium niobate, and SUS was used for the diaphragm.
レジスト材には市販されている青色のものを使用し、第１樹脂層（レジスト層）を形成し、圧電アクチュエータ本体を被覆した。さらに、第１樹脂層の表面にスクリーン印刷によりアクリル系の紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線を照射して硬化させ第２樹脂層を形成した。第１樹脂層の厚さは１２μｍ、第２樹脂層の厚さは５０μｍとした。ショアＡ硬度を２５°から１００°まで、２０〜３０°ずつ変えた第２樹脂層用のコート材を用いてそれぞれの試料を作製した。それぞれのショアＡ硬度を有する材料の伸び率は、下表の通りである。 A commercially available blue material was used as the resist material, a first resin layer (resist layer) was formed, and the piezoelectric actuator body was covered. Further, an acrylic ultraviolet curable resin was applied to the surface of the first resin layer by screen printing, and was cured by irradiation with ultraviolet rays to form a second resin layer. The thickness of the first resin layer was 12 μm, and the thickness of the second resin layer was 50 μm. Each sample was produced using the coating material for the 2nd resin layer which changed Shore A hardness from 20 degrees to 25 degrees from 25 degrees to 100 degrees. The elongation percentage of each material having Shore A hardness is as shown in the table below.
その結果、第１樹脂層にショアＡ硬度の高いコート材を用いた圧電アクチュエータは、駆動前に第１および第２樹脂層合せた層の絶縁抵抗値が１０００ＭΩだったのが、４８時間の連続駆動後に０．５ＭΩまで低下した。一方、ショアＡ硬度８０°以下のコート材は１０００時間駆動後も第１および第２樹脂層合せた層の絶縁抵抗値が１０００ＭΩ以上を保っていた。また、第２樹脂層の材料の伸び率に対して変位量を測定したところ、コーティングしていない製品と比べると伸び率５０％以上の材料では変位量が変わらないことを確認できた。 As a result, in the piezoelectric actuator using the coating material having a high Shore A hardness for the first resin layer, the insulation resistance value of the first and second resin layers combined before driving was 1000 MΩ. It decreased to 0.5 MΩ after driving. On the other hand, the coating material having a Shore A hardness of 80 ° or less maintained an insulation resistance value of 1000 MΩ or more even after being driven for 1000 hours after the first and second resin layers were combined. Moreover, when the displacement amount was measured with respect to the elongation rate of the material of the second resin layer, it was confirmed that the displacement amount did not change with a material having an elongation rate of 50% or more as compared with an uncoated product.
１００ 圧電アクチュエータ
１０５ 圧電アクチュエータ本体
１１０ 振動板
１２０、１３０ 圧電素子
１２１、１３１ 素子本体
１２２、１２３、１３２、１３３ 外部電極
１４０ 第１樹脂層
１５０ 第２樹脂層
２１０、２２０、２３０ リード線
DESCRIPTION OF
Claims (6)
金属製の振動板、および前記振動板の主面上に設けられ、素子本体の両主面に電極が設けられた圧電素子を有する圧電アクチュエータ本体と、
前記圧電アクチュエータ本体を被覆し、ショアＡ硬度が１００°以上である第１樹脂層と、
前記第１樹脂層を被覆し、ショアＡ硬度が８０°以下である第２樹脂層と、を備えることを特徴とする圧電アクチュエータ。 A piezoelectric actuator that bends when a voltage is applied,
A piezoelectric actuator body having a metal diaphragm and a piezoelectric element provided on the principal surface of the diaphragm, and electrodes provided on both principal surfaces of the element body;
A first resin layer covering the piezoelectric actuator body and having a Shore A hardness of 100 ° or more;
A piezoelectric actuator comprising: a second resin layer covering the first resin layer and having a Shore A hardness of 80 ° or less.
電極を両主面に設けた素子本体を有する圧電素子を、金属製の振動板の主面上に接着して圧電アクチュエータ本体を作製する工程と、
前記圧電アクチュエータ本体の表面に、硬化時にショアＡ硬度１００°以上となる第１樹脂を塗布する工程と、
前記第１樹脂の表面に硬化時にショアＡ硬度８０°以下となる第２樹脂をスクリーン印刷する工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。 A method of manufacturing a piezoelectric actuator that bends when a voltage is applied,
Bonding a piezoelectric element having an element body provided with electrodes on both main surfaces onto the main surface of a metal diaphragm, and producing a piezoelectric actuator body;
Applying a first resin having a Shore A hardness of 100 ° or more upon curing to the surface of the piezoelectric actuator body;
And a step of screen-printing a second resin having a Shore A hardness of 80 ° or less when cured on the surface of the first resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015218281A JP6524467B2 (en) | 2015-11-06 | 2015-11-06 | Piezoelectric actuator and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015218281A JP6524467B2 (en) | 2015-11-06 | 2015-11-06 | Piezoelectric actuator and method of manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017092167A true JP2017092167A (en) | 2017-05-25 |
| JP6524467B2 JP6524467B2 (en) | 2019-06-05 |
Family
ID=58769368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015218281A Active JP6524467B2 (en) | 2015-11-06 | 2015-11-06 | Piezoelectric actuator and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6524467B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112567540A (en) * | 2018-08-13 | 2021-03-26 | Tdk株式会社 | Vibration device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6146082A (en) * | 1984-08-10 | 1986-03-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Piezoelectric actuator |
| JP2000183414A (en) * | 1998-12-15 | 2000-06-30 | Ngk Insulators Ltd | Ceramic element |
| JP2010034149A (en) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Wac Data Service Kk | Piezoelectric actuator element for textile machine and method of manufacturing the same |
| JP2015520963A (en) * | 2012-04-23 | 2015-07-23 | ハイウェイブ テクノロジーズ （ユーケー） リミテッド | Transducer with improved impedance matching |
-
2015
- 2015-11-06 JP JP2015218281A patent/JP6524467B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6146082A (en) * | 1984-08-10 | 1986-03-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Piezoelectric actuator |
| JP2000183414A (en) * | 1998-12-15 | 2000-06-30 | Ngk Insulators Ltd | Ceramic element |
| JP2010034149A (en) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Wac Data Service Kk | Piezoelectric actuator element for textile machine and method of manufacturing the same |
| JP2015520963A (en) * | 2012-04-23 | 2015-07-23 | ハイウェイブ テクノロジーズ （ユーケー） リミテッド | Transducer with improved impedance matching |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112567540A (en) * | 2018-08-13 | 2021-03-26 | Tdk株式会社 | Vibration device |
| CN112567540B (en) * | 2018-08-13 | 2023-06-30 | Tdk株式会社 | Vibration device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6524467B2 (en) | 2019-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9083264B2 (en) | Vibration element, manufacturing method thereof, and vibration wave actuator | |
| JP4933554B2 (en) | Multilayer piezoelectric element, injection apparatus and fuel injection system using the same, and method for manufacturing multilayer piezoelectric element | |
| JP2002203999A (en) | Laminated type piezoelectric-substance element and the manufacturing method thereof | |
| JP5718910B2 (en) | Piezoelectric element | |
| JP5084745B2 (en) | Multilayer piezoelectric element, injection device including the same, and fuel injection system | |
| US20180375010A1 (en) | Multilayer piezoelectric element, piezoelectric vibration apparatus, and electronic device | |
| JPWO2009082007A1 (en) | Multilayer piezoelectric element, injection device including the same, and fuel injection system | |
| JP6524467B2 (en) | Piezoelectric actuator and method of manufacturing the same | |
| JP2016096252A (en) | Piezo electric element | |
| JP4956054B2 (en) | Multilayer piezoelectric element and jetting apparatus using the same | |
| JPWO2012060236A1 (en) | Multilayer piezoelectric actuator and piezoelectric vibration device | |
| US11189777B2 (en) | Multilayer piezoelectric element and vibrating device | |
| JP5194333B2 (en) | Piezoelectric element and piezoelectric device | |
| JP2018107251A (en) | Piezoelectric element and piezoelectric actuator including the same | |
| JP6940330B2 (en) | Laminated piezoelectric element | |
| JP6348287B2 (en) | Piezoelectric element | |
| JP2014143219A (en) | Ceramic device and piezoelectric device | |
| JP2007188948A (en) | Piezoelectric element and method of manufacturing same | |
| JP2007242720A (en) | Process for manufacturing piezoelectric element | |
| JP7293898B2 (en) | Piezoelectric element | |
| JP6764759B2 (en) | Piezoelectric actuator | |
| JP6898167B2 (en) | Laminated piezoelectric element | |
| JP4986486B2 (en) | Multilayer piezoelectric element and jetting apparatus using the same | |
| JP2010199272A (en) | Laminated piezoelectric element, method of manufacturing the same, and vibrating body | |
| JP2018056162A (en) | Piezoelectric actuator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180514 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190128 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190205 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190226 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190411 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6524467 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |