JPH03101278A - 圧電積層体 - Google Patents
圧電積層体Info
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- JPH03101278A JPH03101278A JP1237292A JP23729289A JPH03101278A JP H03101278 A JPH03101278 A JP H03101278A JP 1237292 A JP1237292 A JP 1237292A JP 23729289 A JP23729289 A JP 23729289A JP H03101278 A JPH03101278 A JP H03101278A
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Links
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Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は圧電積層体に関する。
中央に電極接続のための開口部を備える圧電素子板を複
数個積層してなる圧電積層体は例えば実開昭６１−９８
２１７号公報に開示されている。この圧電積層体は第６
図及び第７図に示すように、プラス側電極６１同志及び
マイナス側電極６２同志の接続にあたって、反対極性の
電極に対する絶縁性を確保するため、圧電素子板６３に
設けられる導電性被膜６１及び６２が開口部６４の周囲
のある部分６１ａを除いて印刷されないようになってい
る。
数個積層してなる圧電積層体は例えば実開昭６１−９８
２１７号公報に開示されている。この圧電積層体は第６
図及び第７図に示すように、プラス側電極６１同志及び
マイナス側電極６２同志の接続にあたって、反対極性の
電極に対する絶縁性を確保するため、圧電素子板６３に
設けられる導電性被膜６１及び６２が開口部６４の周囲
のある部分６１ａを除いて印刷されないようになってい
る。
上述した圧電積層体においては、導電性被膜が印刷され
ない環状部分６３ａには電荷が印荷されないため長期間
の使用に伴って被膜との境界に歪の差に寄因してヘアー
クラックを発生し、この部分から短絡することがある。
ない環状部分６３ａには電荷が印荷されないため長期間
の使用に伴って被膜との境界に歪の差に寄因してヘアー
クラックを発生し、この部分から短絡することがある。
また電極（即ち導電性被膜）６１及び６２同志の接続に
あたっても、その作業は高度な技術を必要とし、加えて
仮りに被膜が印刷されない圧電素子板間隙部６３ａに異
物や水分が侵入した場合、その近傍を通るリード線６５
との間で短絡を発生する恐れがある。
あたっても、その作業は高度な技術を必要とし、加えて
仮りに被膜が印刷されない圧電素子板間隙部６３ａに異
物や水分が侵入した場合、その近傍を通るリード線６５
との間で短絡を発生する恐れがある。
本発明は上述した問題点に鑑み、長期使用においてもヘ
アークラックを発生せず、また製造時、高度な技術を必
要とすることなく圧電素子板の組み付けや電極間の接続
が達成され、さらにその接続は短絡に充分対処し得るよ
うな圧電積層体を提供することを目的とする。
アークラックを発生せず、また製造時、高度な技術を必
要とすることなく圧電素子板の組み付けや電極間の接続
が達成され、さらにその接続は短絡に充分対処し得るよ
うな圧電積層体を提供することを目的とする。
上記目的のため本発明によれば、対向する上下面を有し
、 かつ中央に開口部を備え、圧電材料より形成される圧電
素子板、 該圧電素子板と略同一なる外形を有し、上記開口部に対
応する開口部に該開口部周囲より該開口部に突出する舌
部を有し、組立て時、上記圧電素子板の下面に積層固着
されると共に上記舌部が固着される圧電素子板の開口部
を挿通ずるよう折曲される電極板、及び 上記圧電素子板の開口部に部分的に相補する外形を有し
、組立て時、圧電素子板の開口部に部分的に嵌入されて
圧電素子板の上面より部分的に突出し、かつ折曲された
上記電極板の舌部を挿通せしめる開口部を有し、絶縁材
料より形成されるスペーサ部材、を積層固着してなる単
位要素体を、複数個圧電素子板の開口部中心を通る軸線
を中心として交互に回転変位させて積層し、各単位要素
体に含まれる電極板の各舌部を積層方向一つおきに電気
的接続してなる圧電積層体が提供される。
、 かつ中央に開口部を備え、圧電材料より形成される圧電
素子板、 該圧電素子板と略同一なる外形を有し、上記開口部に対
応する開口部に該開口部周囲より該開口部に突出する舌
部を有し、組立て時、上記圧電素子板の下面に積層固着
されると共に上記舌部が固着される圧電素子板の開口部
を挿通ずるよう折曲される電極板、及び 上記圧電素子板の開口部に部分的に相補する外形を有し
、組立て時、圧電素子板の開口部に部分的に嵌入されて
圧電素子板の上面より部分的に突出し、かつ折曲された
上記電極板の舌部を挿通せしめる開口部を有し、絶縁材
料より形成されるスペーサ部材、を積層固着してなる単
位要素体を、複数個圧電素子板の開口部中心を通る軸線
を中心として交互に回転変位させて積層し、各単位要素
体に含まれる電極板の各舌部を積層方向一つおきに電気
的接続してなる圧電積層体が提供される。
圧電素子板に対し、その電極を構成する電極板を略同一
形状にすることにより、圧電素子板全域に亘り電荷が印
荷され、局部的な歪差を生ずることはない。
形状にすることにより、圧電素子板全域に亘り電荷が印
荷され、局部的な歪差を生ずることはない。
また各圧電素子板の電極端子を構成する電極板舌部をス
ペーサ部材で覆い、かつスペーサ部材が圧電素子板上面
より突出することにより、隣接する他の単位要素体の電
極板から内包する舌部を隔離するため異物・水分等によ
る短絡を防止することができる。
ペーサ部材で覆い、かつスペーサ部材が圧電素子板上面
より突出することにより、隣接する他の単位要素体の電
極板から内包する舌部を隔離するため異物・水分等によ
る短絡を防止することができる。
またこのスペーサ部材は圧電素子板の開口部を部分的に
占有し、かつ、組立て時においては各単位要素体が交互
に回転変位されて積層されるために圧電素子板上面より
突出したスペーサ部材が隣接する単位要素体のスペーサ
部材と干渉せず、スペーサ部材の突出部分により他の単
位要素体との連結が補助され単位要素体間の組付は性も
向上する。
占有し、かつ、組立て時においては各単位要素体が交互
に回転変位されて積層されるために圧電素子板上面より
突出したスペーサ部材が隣接する単位要素体のスペーサ
部材と干渉せず、スペーサ部材の突出部分により他の単
位要素体との連結が補助され単位要素体間の組付は性も
向上する。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明による圧電積層体の基本となる単位要素
体１０の構成を示している。図において圧電素子板１１
は、その中央に円形の開口部１２を有しており、その上
・下面の全面に亘り導電性の膜１３゜１４が被覆されて
いる。また電極板１５は、その外形が圧電素子板１１と
同一形状を成しておりさらに素子板１１同様、その内径
をほぼ同じくじて中央に設けられる開口部１６には、そ
の一端で周囲の電極板部分１５ａと一体を成し開口部１
６に突出する舌部１５ｂが形成される。
体１０の構成を示している。図において圧電素子板１１
は、その中央に円形の開口部１２を有しており、その上
・下面の全面に亘り導電性の膜１３゜１４が被覆されて
いる。また電極板１５は、その外形が圧電素子板１１と
同一形状を成しておりさらに素子板１１同様、その内径
をほぼ同じくじて中央に設けられる開口部１６には、そ
の一端で周囲の電極板部分１５ａと一体を成し開口部１
６に突出する舌部１５ｂが形成される。
上述した２要素に加えて、さらに、圧電素子板１１の開
口部１２に部分的に相補する形状であって、本実施例の
場合、略半月状の絶縁材料より形成されるスペーサ部材
１７が提供される。このスペーサ部材１７は後述する積
層方向に貫通した開口部１８を備えており、部材１７自
体の軸Ａ方向厚みに関しては、上述したこれらの３要素
、即ち圧電素子板１１、電極板１５及びスペーサ部材１
７が一体的に組立てられた時、圧電素子板１１の表面よ
りスペーサ部材１７の一部が突出し、好ましくはその突
出した部分の軸Ａ方向長さが圧電素子板１１と電極板１
５の厚み合計にほぼ等しいように、即ち換言すればスペ
ーサ部材１７の厚みが上記厚み合計のほぼ２倍となるよ
うに設定される。
口部１２に部分的に相補する形状であって、本実施例の
場合、略半月状の絶縁材料より形成されるスペーサ部材
１７が提供される。このスペーサ部材１７は後述する積
層方向に貫通した開口部１８を備えており、部材１７自
体の軸Ａ方向厚みに関しては、上述したこれらの３要素
、即ち圧電素子板１１、電極板１５及びスペーサ部材１
７が一体的に組立てられた時、圧電素子板１１の表面よ
りスペーサ部材１７の一部が突出し、好ましくはその突
出した部分の軸Ａ方向長さが圧電素子板１１と電極板１
５の厚み合計にほぼ等しいように、即ち換言すればスペ
ーサ部材１７の厚みが上記厚み合計のほぼ２倍となるよ
うに設定される。
上述したこれら３要素（圧電素子板１１、電極板１５、
スペーサ部材１７）の組立てにあたっては、例として、
まず電極板１５と圧電素子板１１との間に導電性接着剤
を適量、あるいは高強度の絶縁性接着剤を極微量だけ部
分的に塗布して高荷重で圧着して合体させて、電極板付
き圧電素子を製作し、次いで圧電素子板１１の開口部１
２の内周面に、スペーサ部材１７の外周面を、それぞれ
の下面がほぼ同一平面上になるように、また、スペーサ
部材１７の。
スペーサ部材１７）の組立てにあたっては、例として、
まず電極板１５と圧電素子板１１との間に導電性接着剤
を適量、あるいは高強度の絶縁性接着剤を極微量だけ部
分的に塗布して高荷重で圧着して合体させて、電極板付
き圧電素子を製作し、次いで圧電素子板１１の開口部１
２の内周面に、スペーサ部材１７の外周面を、それぞれ
の下面がほぼ同一平面上になるように、また、スペーサ
部材１７の。
開口部１８下方に電極板１５の舌部１５ｂが走るように
、両者を位置決めした上で絶縁性接着剤で固着し、さら
に、電極板１５の舌部１５ｂを上方に折り曲げ、スペー
サ部材１７の開口部１８に挿入し、貫通させるようにし
て、本発明の基本単位となる単位要素体１０を製作する
。
、両者を位置決めした上で絶縁性接着剤で固着し、さら
に、電極板１５の舌部１５ｂを上方に折り曲げ、スペー
サ部材１７の開口部１８に挿入し、貫通させるようにし
て、本発明の基本単位となる単位要素体１０を製作する
。
第２図は以上のようにして製作された２個の単位要素体
１０及び１０′の外観を示している。
１０及び１０′の外観を示している。
本発明による圧電積層体は、この単位要素体１０を複数
個、積層してなるものであり、その組立てにあたっては
図示するように、まず積層時隣接することになる他の単
位要素体１０′全体を圧電素子板１１の開口部１２を通
る軸線Ａを中心として１８０度回転（半回転）させ、単
位要素体１０′のスペーサ部材１７′に占有されない開
口部空間１２ａ′に対し、別の単位要素体１０に設けら
れたスペーサ部材１７の突出部分を挿入し、両単位要素
体１０及び１０′を密着固定、或いは接着する。そして
第３図及び第４図に示すように、３個目の単位要素体１
０″を、前記の要素体２個組立体の最上に位置する単位
要素体１０′に対して、軸Ａ周りに１８０度回転させた
位相で（即ち、第一番目のプラス単位要素体１０と同位
相で）、上方から積層して第３の単位要素体１０″を先
の組立体１０及び１０′に密着固定、又は接着し、次に
、第一の単位要素体１０の電極舌部１５ｂの先端近くの
部分と、第三の単位要素体１０″の舌部１５ｂ”のほぼ
中央部分とをスポット溶接等にて電気的に接合する。そ
して以下、同様の繰り返しで、第四、第五・・・と第ｎ
番目まで要求される単位要素体を組付ける。
個、積層してなるものであり、その組立てにあたっては
図示するように、まず積層時隣接することになる他の単
位要素体１０′全体を圧電素子板１１の開口部１２を通
る軸線Ａを中心として１８０度回転（半回転）させ、単
位要素体１０′のスペーサ部材１７′に占有されない開
口部空間１２ａ′に対し、別の単位要素体１０に設けら
れたスペーサ部材１７の突出部分を挿入し、両単位要素
体１０及び１０′を密着固定、或いは接着する。そして
第３図及び第４図に示すように、３個目の単位要素体１
０″を、前記の要素体２個組立体の最上に位置する単位
要素体１０′に対して、軸Ａ周りに１８０度回転させた
位相で（即ち、第一番目のプラス単位要素体１０と同位
相で）、上方から積層して第３の単位要素体１０″を先
の組立体１０及び１０′に密着固定、又は接着し、次に
、第一の単位要素体１０の電極舌部１５ｂの先端近くの
部分と、第三の単位要素体１０″の舌部１５ｂ”のほぼ
中央部分とをスポット溶接等にて電気的に接合する。そ
して以下、同様の繰り返しで、第四、第五・・・と第ｎ
番目まで要求される単位要素体を組付ける。
第５図は以上のように組付けてなる圧電積層体２０の断
面を示している。図示するように各単位要素体１０の電
極板舌部１５ｂは軸Ａ方向、即ち積層方向に沿って一つ
おきに電気的に接続され、最終的には圧電積層体２０の
上部において図示しない電源部より延びるプラス側のリ
ード線２１とマイナス側のリード線２２とに接続される
ことになる。尚、この圧電積層体２０の電源部への接続
に関しては、図示しないがリード線を取り付けるための
２端子部を備えた天板を圧電積層体２０の最上端に設け
、その各端子部に最上端より延びるプラス側舌部とマイ
ナス側舌部を接続しても良い。また本図に示すように圧
電積層体２０の最上端及び最下端に位置するスペーサ部
材２３及び２４においては、前述したスペーサ部材１７
を２個合体させ、かつ半分の高さが圧電素子板１１と電
極板１５の厚み合計に等しく、残り半分の高さが、その
厚み合計の２倍となるように段付き状に形成し、圧電積
層体２０の上・下面が平坦になるようにしても良い。
面を示している。図示するように各単位要素体１０の電
極板舌部１５ｂは軸Ａ方向、即ち積層方向に沿って一つ
おきに電気的に接続され、最終的には圧電積層体２０の
上部において図示しない電源部より延びるプラス側のリ
ード線２１とマイナス側のリード線２２とに接続される
ことになる。尚、この圧電積層体２０の電源部への接続
に関しては、図示しないがリード線を取り付けるための
２端子部を備えた天板を圧電積層体２０の最上端に設け
、その各端子部に最上端より延びるプラス側舌部とマイ
ナス側舌部を接続しても良い。また本図に示すように圧
電積層体２０の最上端及び最下端に位置するスペーサ部
材２３及び２４においては、前述したスペーサ部材１７
を２個合体させ、かつ半分の高さが圧電素子板１１と電
極板１５の厚み合計に等しく、残り半分の高さが、その
厚み合計の２倍となるように段付き状に形成し、圧電積
層体２０の上・下面が平坦になるようにしても良い。
このように本実施例によれば圧電素子板１１及び電極板
１５を交互に積層してゆく圧電積層体の構造において、
−電極板１５の端子となる舌部１５ｂを隣接する電極板
より保護するスペーサ部材１７を設けたことにより電極
間の絶縁性を向上することができる。尚、上述した実施
例に関連して、上述したスペーサ部材１７を弾性に富む
材料で形成し、圧電素子板１１の開口部１２内に圧入さ
れた状態を以って２つのスペーサ部材１７を対向設置さ
れるように寸法法めをすることで開口部１２内周面のス
ペーサ部材１７の密着性を高め、異物・水分等に対する
シール性を向上させても良い。また、さらに絶縁性、耐
久性を向上するため圧電積層体の開口部内に画成される
空間に絶縁性の樹脂を充填し、異物や水分等がこの空間
に侵入するのを防ぐようにしても良い。
１５を交互に積層してゆく圧電積層体の構造において、
−電極板１５の端子となる舌部１５ｂを隣接する電極板
より保護するスペーサ部材１７を設けたことにより電極
間の絶縁性を向上することができる。尚、上述した実施
例に関連して、上述したスペーサ部材１７を弾性に富む
材料で形成し、圧電素子板１１の開口部１２内に圧入さ
れた状態を以って２つのスペーサ部材１７を対向設置さ
れるように寸法法めをすることで開口部１２内周面のス
ペーサ部材１７の密着性を高め、異物・水分等に対する
シール性を向上させても良い。また、さらに絶縁性、耐
久性を向上するため圧電積層体の開口部内に画成される
空間に絶縁性の樹脂を充填し、異物や水分等がこの空間
に侵入するのを防ぐようにしても良い。
加えて図示した実施例においては、圧電素子板の開口部
を円形とし、挿着されるスペーサ部材もその開口部形状
に対応して半月状としたが、本発明はこれに限定されず
、種々の形状（例えば矩形）が可能であり、また各単位
要素体の積層にあたってもスペーサ部材同志が干渉しな
い限りにおいては１８０度回転積層に限定されるもので
ない。
を円形とし、挿着されるスペーサ部材もその開口部形状
に対応して半月状としたが、本発明はこれに限定されず
、種々の形状（例えば矩形）が可能であり、また各単位
要素体の積層にあたってもスペーサ部材同志が干渉しな
い限りにおいては１８０度回転積層に限定されるもので
ない。
以上説明したように、本発明によれば、隣接する単位要
素体の電極板の舌部を覆うようにスペーサ部材を突出せ
しめたことによりプラス側電極とマイナス側電極の電気
絶縁性が向上する。また圧電積層体の組立てにあたって
は各単位要素体のスペーサ部材同志が干渉しないように
、回転させながら積層していくため、単位要素体の裏表
を間違えて組付けるようなことがなく組付はミスを解消
することができる。
素体の電極板の舌部を覆うようにスペーサ部材を突出せ
しめたことによりプラス側電極とマイナス側電極の電気
絶縁性が向上する。また圧電積層体の組立てにあたって
は各単位要素体のスペーサ部材同志が干渉しないように
、回転させながら積層していくため、単位要素体の裏表
を間違えて組付けるようなことがなく組付はミスを解消
することができる。
第１図は本発明による圧電積層体の基本単位となる単位
要素体の構成を示す各要素外観図；第２図は組立てられ
た２個単位要素体の組付は方向を示す外観図； 第３図は３個単位要素体を組付けた外観図：第４図は第
３図ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図；第５図は圧電積層体の
縦断面図： 第６図は従来の圧電積層体構造を示す部分的縦断面図； 第７図は第６図■−■線に沿う圧電積層体横断面図。 １０・・・単位要素体、 １１・・・圧電素子板、１
５・・・電極板、 １５ｂ・・・舌部、１７・・
・スペーサ部材、 ２０・・・圧電積層体。 第 １図 第２ｒＪＡ 第３図 第４図 弗５囮 ２０・・・圧電積層体
要素体の構成を示す各要素外観図；第２図は組立てられ
た２個単位要素体の組付は方向を示す外観図； 第３図は３個単位要素体を組付けた外観図：第４図は第
３図ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図；第５図は圧電積層体の
縦断面図： 第６図は従来の圧電積層体構造を示す部分的縦断面図； 第７図は第６図■−■線に沿う圧電積層体横断面図。 １０・・・単位要素体、 １１・・・圧電素子板、１
５・・・電極板、 １５ｂ・・・舌部、１７・・
・スペーサ部材、 ２０・・・圧電積層体。 第 １図 第２ｒＪＡ 第３図 第４図 弗５囮 ２０・・・圧電積層体
Claims (1)
- １． 対向する上下面を有し、かつ中央に開口部を備え
圧電材料より形成される圧電素子板、該圧電素子板と略
同一なる外形を有し上記開口部に対応する開口部に、該
開口部周囲より該開口部に突出する舌部を有し、組立て
時、上記圧電素子板の下面に積層固着されると共に上記
舌部が固着される圧電素子板の開口部を挿通するよう折
曲される電極板、及び 上記圧電素子板の開口部に部分的に相補する外形を有し
、組立て時、圧電素子板の開口部に部分的に嵌入されて
圧電素子板の上面より部分的に突出し、かつ折曲された
上記電極板の舌部を挿通せしめる開口部を有し、絶縁材
料より形成されるスペーサ部材、を積層固着してなる単
位要素体を、複数個、圧電素子板の開口部中心を通る軸
線を中心として交互に回転変位させて積層し、各単位要
素体に含まれる電極板の各舌部を積層方向一つおきに電
気的接続してなる圧電積層体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1237292A JPH03101278A (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 圧電積層体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1237292A JPH03101278A (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 圧電積層体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03101278A true JPH03101278A (ja) | 1991-04-26 |
Family
ID=17013212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1237292A Pending JPH03101278A (ja) | 1989-09-14 | 1989-09-14 | 圧電積層体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03101278A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006049323A1 (de) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Epcos Ag | Piezoelektrisches Bauelement |
-
1989
- 1989-09-14 JP JP1237292A patent/JPH03101278A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006049323A1 (de) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Epcos Ag | Piezoelektrisches Bauelement |
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