JPH11195818A - Laminated type piezoelectric actuator and manufacture therefor - Google Patents
Laminated type piezoelectric actuator and manufacture thereforInfo
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- JPH11195818A JPH11195818A JP10000503A JP50398A JPH11195818A JP H11195818 A JPH11195818 A JP H11195818A JP 10000503 A JP10000503 A JP 10000503A JP 50398 A JP50398 A JP 50398A JP H11195818 A JPH11195818 A JP H11195818A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、縦効果を利用した
積層型圧電アクチュエータおよびその製造方法に係わ
り、例えば、自動車用エンジンの燃料噴射弁、光学装置
等の精密位置決め機構、防振台の除振マウント等のアク
チュエータとして使用される積層型圧電アクチュエータ
およびその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminated piezoelectric actuator utilizing a longitudinal effect and a method of manufacturing the same. For example, a precision positioning mechanism for a fuel injection valve of an automobile engine, an optical device, etc. The present invention relates to a laminated piezoelectric actuator used as an actuator such as a vibration mount and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電歪効果を応用して大きな変位量を得る
ために、圧電セラミックス板と内部電極層とを交互に積
層した積層型の圧電アクチュエータの構造が提案されて
いる。このような構造の積層型圧電アクチュエータとし
ては、製造法から見ると、大別して、積層体の形成と圧
電素子の焼成を同時に行うものと、あらかじめ焼成され
た圧電素子を積層するものとの２種類がある。2. Description of the Related Art In order to obtain a large amount of displacement by applying an electrostrictive effect, a structure of a laminated piezoelectric actuator in which piezoelectric ceramic plates and internal electrode layers are alternately laminated has been proposed. When viewed from the manufacturing method, the laminated piezoelectric actuators having such a structure are roughly classified into two types, one that simultaneously forms a laminated body and sintering a piezoelectric element, and one that laminates a pre-fired piezoelectric element. There is.
【０００３】そして、前者の同時に焼成を行うものとし
ては、例えば、特開昭５９−１７５１７６号公報に記載
されたものがあり、図８に示すような構造のものとなっ
ている。[0003] The former simultaneous firing is disclosed, for example, in JP-A-59-175176, and has a structure as shown in FIG.
【０００４】すなわち、この積層型圧電アクチュエータ
５１は、圧電セラミックス板５２と、Ａｇ等の金属導電
体からなる内部電極５３とが交互に積層された積層体５
４の構造を有し、積層体５４の側面に露出した内部電極
５３の端部には一層おきに交互に絶縁層５５が形成され
ている。そして、この絶縁層５５を含む積層体５４の側
面には、金属導電体からなる外部電極５６Ａ，５６Ｂが
設けられ、外部電極５６Ａ，５６Ｂ間に通電した際に各
圧電セラミックス板５２の厚さ方向に電界が印加される
ように、各外部電極５６Ａ，５６Ｂは絶縁層５５が形成
されていない内部電極５３の端部に電気的に接続されて
いる。そして、従来、前記絶縁層５５にはガラス質材料
が用いられている。That is, the laminated piezoelectric actuator 51 is composed of a laminated body 5 in which piezoelectric ceramic plates 52 and internal electrodes 53 made of a metal conductor such as Ag are alternately laminated.
Insulating layers 55 are alternately formed at the ends of the internal electrodes 53 exposed on the side surfaces of the stacked body 54. External electrodes 56A and 56B made of a metal conductor are provided on the side surfaces of the stacked body 54 including the insulating layer 55, and when a current is applied between the external electrodes 56A and 56B, the thickness direction of each piezoelectric ceramic plate 52 is increased. The external electrodes 56A and 56B are electrically connected to the ends of the internal electrodes 53 where the insulating layer 55 is not formed so that an electric field is applied to the external electrodes 56A and 56B. Conventionally, a glassy material is used for the insulating layer 55.
【０００５】このような構造を有する積層型圧電アクチ
ュエータ５１において積層体５４の側面に絶縁層５５を
形成するに際しては、帯電したガラス微粉末粒子を懸濁
液中で電気泳動法により必要な内部電極５３の側面露出
端部に付着させ、ガラスの液相化温度以上に加熱溶融す
る方法が知られており、絶縁層５５自体の厚さは数十μ
ｍ程度である。When the insulating layer 55 is formed on the side surface of the laminated body 54 in the laminated piezoelectric actuator 51 having such a structure, charged glass fine powder particles are dispersed in a suspension by electrophoresis to obtain the necessary internal electrodes. A method is known in which the insulating layer 55 is attached to the exposed end of the side surface of the glass plate 53 and heated and melted at a temperature higher than the liquidus temperature of the glass.
m.
【０００６】このような構造の積層型圧電アクチュエー
タ５１において、その外部電極５６Ａ，５６Ｂ間に電圧
を印加することにより、個々の圧電素子５２に電界が印
加され、各圧電素子５２が歪を発生して、アクチュエー
タとして機能する。In the laminated piezoelectric actuator 51 having such a structure, an electric field is applied to the individual piezoelectric elements 52 by applying a voltage between the external electrodes 56A and 56B, and each piezoelectric element 52 generates a strain. Function as an actuator.
【０００７】他方、後者のあらかじめ焼成された圧電素
子を積層するものとしては、例えば、特開昭６２−２９
９０９３号公報に記載されたものがあり、図９に示すよ
うな構造のものとなっている。On the other hand, as a method of laminating the latter pre-fired piezoelectric element, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 62-29
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9093 discloses a structure as shown in FIG.
【０００８】すなわち、この積層型圧電アクチュエータ
１０１は、あらかじめ焼成・加工されていると共に両面
にＡｇ等の（積層後は内部電極として機能する）焼成電
極１０２を形成した圧電素子１０３と、例えば、ステン
レス鋼等よりなり且つ１２０°間隔で３つの電気接続片
１０４Ｅをそなえた金属板１０４とを交互に重ね合わせ
た積層体１０５の構造を有し、圧電素子１０３を挟んで
互いに隣り合う金属板１０４は垂直軸周りに位相が約６
０°ずれて配置されている。したがって、ある一つの金
属板１０４の３つの電気接続片１０４Ｅが、隣り合う他
の金属板１０４の３つの電気接続片１０４Ｅのそれぞれ
の間に位置するものとしている。そして、各金属板１０
４のうち同位相にある金属板１０４、すなわちひとつ置
きに位置している金属板１０４の電気接続片１０４Ｅ
は、一方の外部電極１０６Ａとなる帯状金属板および他
方の外部電極１０６Ｂとなる帯状金属板にそれぞれ溶接
または半田付けする等して互いに電気的に接続された構
造をなしている。That is, the laminated piezoelectric actuator 101 is composed of a piezoelectric element 103 which has been fired and processed in advance and has a fired electrode 102 made of Ag or the like (which functions as an internal electrode after lamination) on both sides, for example, stainless steel. It has a laminated body 105 structure in which metal plates 104 made of steel or the like and provided with three electric connection pieces 104E at 120 ° intervals are alternately stacked, and the metal plates 104 adjacent to each other across the piezoelectric element 103 are About 6 phases around vertical axis
They are offset by 0 °. Therefore, three electric connection pieces 104E of one metal plate 104 are located between each of the three electric connection pieces 104E of another adjacent metal plate 104. And each metal plate 10
4, the metal plate 104 having the same phase, that is, the electric connection piece 104E of the metal plate 104 located every other metal plate 104
Have a structure in which they are electrically connected to each other by welding or soldering to a band-shaped metal plate serving as one external electrode 106A and a band-shaped metal plate serving as the other external electrode 106B.
【０００９】このような構造において、帯状金属板から
なる外部電極１０６Ａ，１０６Ｂに電圧を印加すること
によって、個々の圧電素子１０３に電界が印加され、各
圧電素子１０３が歪を発生して軸方向に変位することに
よって、アクチュエータとして機能する。In such a structure, an electric field is applied to each of the piezoelectric elements 103 by applying a voltage to the external electrodes 106A and 106B made of a strip-shaped metal plate, and each piezoelectric element 103 generates a strain to generate an axial direction. Function as an actuator.
【００１０】このような構造をなす積層型圧電アクチュ
エータ１０１は、前記した圧電素子５２と内部電極５３
の焼成を積層後に同時に行うタイプの積層型圧電アクチ
ュエータ５１に比べて、大型のアクチュエータの製造が
容易であるというメリットがあり、主に、断面の直径が
１０ｍｍ以上の積層型圧電アクチュエータに用いられ
る。The laminated piezoelectric actuator 101 having such a structure includes the piezoelectric element 52 and the internal electrode 53 described above.
There is an advantage in that a large-sized actuator can be easily manufactured as compared with the laminated piezoelectric actuator 51 of a type in which baking is performed after lamination simultaneously, and is mainly used for a laminated piezoelectric actuator having a sectional diameter of 10 mm or more.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術においては、次のような問題点があった。However, the above-mentioned prior art has the following problems.
【００１２】すなわち、同時焼成により製造される積層
型圧電アクチュエータ５１においては、内部電極５３を
ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）等からなる圧電
素子材料と同時に１０００℃以上の温度で焼成するた
め、内部電極材料としてＰｄやＰｔ等の貴金属を使用す
る必要があり、コストが高くなる。また、内部電極５３
は印刷厚膜であるため、これと接続するための外部電極
５６にも印刷膜厚が使用されるが、外部電極５６は積層
型圧電アクチュエータ５１が歪を発生しても耐えうる強
度を有している必要があり、印刷厚膜でこの耐久性を確
保するには重ね塗り印刷を行って膜厚を厚くする等、製
造工程が複雑になるなどの問題がある。That is, in the laminated piezoelectric actuator 51 manufactured by simultaneous firing, the internal electrodes 53 are fired at a temperature of 1000 ° C. or more simultaneously with the piezoelectric element material such as PZT (PbZrO 3 —PbTiO 3 ). It is necessary to use a noble metal such as Pd or Pt as an electrode material, which increases the cost. In addition, the internal electrode 53
Is a printed thick film, the printed film thickness is also used for the external electrode 56 for connection to the thick film. However, the external electrode 56 has a strength that can withstand the distortion of the multilayer piezoelectric actuator 51. In order to ensure this durability with a thick printed film, there are problems such as the production process being complicated, such as increasing the film thickness by performing multi-layer printing.
【００１３】これに対して、あらかじめ焼成した圧電素
子１０３を積層すれば、内部電極１０２はより安価なＡ
ｇ電極を使用でき、外部電極１０６も帯状金属板を溶接
工法等にて組み合わせれば容易に耐久性を確保できる。On the other hand, if the piezoelectric element 103 fired in advance is laminated, the internal electrode 102 can be made at a lower cost.
The g electrode can be used, and the durability of the external electrode 106 can be easily secured by combining a strip-shaped metal plate by a welding method or the like.
【００１４】しかしながら、積層型圧電アクチュエータ
はその発生歪が０．１％と少なく（絶対変位量にして数
十μｍ）、機械部品に組み付けるに際して上下端面の精
密な平行度を要求される。However, the strain of the laminated piezoelectric actuator is as small as 0.1% (several tens μm in terms of absolute displacement), and it is required that the upper and lower end surfaces have precise parallelism when assembled to mechanical parts.
【００１５】ところが、あらかじめ焼成した圧電素子１
０３を積層した積層型圧電アクチュエータ１０１は、個
々の素子や金属板は接着されず、樹脂製の絶縁チューブ
で保持されるため、内部の圧電素子は回転可能な状態で
あり、このような積層体において上下端面の平行度を確
保するためには、個々の圧電素子の平面度・平行度を精
密に確保する必要があり、個々の圧電素子の研磨に時間
を要するという問題があった。However, the previously fired piezoelectric element 1
03 is stacked, since the individual elements and metal plates are not bonded and are held by an insulating tube made of resin, the internal piezoelectric elements are rotatable. In order to ensure the parallelism of the upper and lower end surfaces, it is necessary to precisely secure the flatness and parallelism of each piezoelectric element, and there is a problem that polishing of each piezoelectric element takes time.
【００１６】また、内部電極にＡｇ等のエレクトロマイ
グレーションを引き起こし易い材料を使用するため、湿
度の高い環境下で駆動させた場合、電極が集中する内部
電極と外部電極との間でＡｇ電極がエレクトロマイグレ
ーションを発生し、ショートによる破損が生じやすくな
るという問題もあった。Further, since a material which easily causes electromigration such as Ag is used for the internal electrode, when the electrode is driven in a humid environment, the Ag electrode is electrically connected between the internal electrode where the electrodes are concentrated and the external electrode. There is also a problem that migration occurs and breakage due to a short circuit easily occurs.
【００１７】[0017]
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題に鑑み
てなされたものであって、Ａｇ等の安価な焼成電極を使
用することができるあらかじめ焼成された圧電素子を積
層した積層型圧電アクチュエータにおいて、個々の圧電
素子の平行度を精密に管理することなく上下端面の平行
度の確保が可能であって、内部電極と外部電極との間で
の絶縁信頼性が高い積層型圧電アクチュエータを提供す
ることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such conventional problems, and has been made in consideration of the above-mentioned problems. In the actuator, it is possible to secure the parallelism of the upper and lower ends without precisely managing the parallelism of the individual piezoelectric elements, and to achieve a highly reliable insulation type piezoelectric actuator between the internal and external electrodes. It is intended to provide.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明に係わる積層型圧
電アクチュエータは、請求項１に記載しているように、
板状の圧電素子と電気接続片をそなえた金属板とを導電
性接着剤を介して交互に重ね合わせて接合した積層体の
構造を有し、ひとつ置きの金属板の電気接続片をそれぞ
れ同一の方向に圧電素子間より突出させ、同一の方向に
突出した電気接続片を電気的に接続した積層型圧電アク
チュエータにおいて、前記積層体の外側に露出した前記
金属板の電気接続片を除く端部および前記導電性接着剤
の部分を絶縁体で被覆した構成としたことを特徴として
いる。According to the present invention, there is provided a laminated piezoelectric actuator according to the present invention.
It has a laminated structure in which a plate-shaped piezoelectric element and a metal plate with an electric connection piece are alternately overlapped and joined via a conductive adhesive, and the electric connection pieces of every other metal plate are the same. In the laminated piezoelectric actuator in which the electrical connection pieces protruding from the piezoelectric elements in the direction of (i) and electrically connecting the electrical connection pieces protruding in the same direction are excluding the electrical connection pieces of the metal plate exposed outside the laminate. In addition, the conductive adhesive is covered with an insulator.
【００１９】そして、本発明に係わる積層型圧電アクチ
ュエータの実施態様においては、請求項２に記載してい
るように、積層体の端部には平行な端面を有し且つ圧電
素子と同質材料からなるセラミックス板をそなえている
ものとしたことを特徴としている。In the embodiment of the laminated piezoelectric actuator according to the present invention, as described in claim 2, the laminated body has a parallel end face at the end and is made of the same material as the piezoelectric element. It is characterized by having a ceramic plate.
【００２０】同じく、本発明に係わる積層型圧電アクチ
ュエータの実施態様においては、請求項３に記載してい
るように、絶縁体はガラスからなるものとしたことを特
徴としている。Similarly, an embodiment of the laminated piezoelectric actuator according to the present invention is characterized in that the insulator is made of glass as described in claim 3.
【００２１】本発明に係わる積層型圧電アクチュエータ
の製造方法は、請求項４に記載しているように、板状の
圧電素子と電気接続片をそなえた金属板とを導電性接着
剤を介して交互に重ね合わせて接合し、ひとつ置きの金
属板の電気接続片をそれぞれ同一の方向に圧電素子間よ
り突出させた積層体を作製し、該積層体の同一方向に圧
電素子間より突出した電気接続片の先端部に導電性接着
剤を塗布し、同一方向に突出した電気接続片の先端を金
属当板に接続し、これを絶縁体材料を含有する懸濁液中
に浸漬し、前記金属当板に電圧を印加し、電気泳動法に
より前記積層体の外側に露出した前記電気接続片の端部
を除く金属板および前記導電性接着剤の端面に絶縁体材
料を付着させ、次に前記積層体を加熱し、前記積層体の
外側に露出した前記電気接続片の端部を除く金属板およ
び前記導電性接着剤の端面を絶縁体で被覆し、この後、
同一の方向に突出した前記電気接続片の端部同士を電気
的に接続するようにしたことを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a laminated piezoelectric actuator, comprising the steps of: connecting a plate-shaped piezoelectric element and a metal plate having an electric connection piece via a conductive adhesive. A laminate is formed by alternately overlapping and joining, and an electrical connection piece of every other metal plate is protruded from between the piezoelectric elements in the same direction, and the electric protruding from the piezoelectric elements in the same direction of the laminate. A conductive adhesive is applied to the tip of the connection piece, the tip of the electric connection piece protruding in the same direction is connected to a metal plate, and this is immersed in a suspension containing an insulator material, and A voltage is applied to the plate, an insulating material is adhered to an end surface of the metal plate and the conductive adhesive except an end of the electric connection piece exposed to the outside of the laminate by an electrophoresis method, and then the Before heating the laminate and exposing it outside the laminate The end face of the metal plate and the conductive adhesive except for the ends of the electrical connection piece covered with an insulating material, thereafter,
The end portions of the electric connection pieces protruding in the same direction are electrically connected to each other.
【００２２】[0022]
【発明の作用】本発明による積層型圧電アクチュエータ
は、上記の構成としたことにより、積層体を構成する圧
電素子は導電性接着剤によって全て接合されているか
ら、個々の圧電素子の平行度を精密に揃えなくとも、研
削加工により積層体上下端の平行度を出すだけで、アク
チュエータ自体の平行度が確保され、また、積層体の外
周に露出した導電性接着剤は絶縁体で被覆されているか
ら、導電性接着剤中の導電体がエレクトロマイグレーシ
ョンを起こすのが抑止されることとなる。さらに、本発
明の積層型圧電アクチュエータは、あらかじめ焼成した
圧電素子を積層しているので、内部電極に圧電素子の焼
成温度よりも融点の高い金属を用いなくともよく、Ｐ
ｔ，Ｐｄ等の貴金属を必要としない。また、金属板の溶
接により、耐久性の高い外部電極を構成できるといった
従来技術の長所も失われない。According to the multilayer piezoelectric actuator of the present invention having the above-described structure, since the piezoelectric elements constituting the multilayer body are all joined by the conductive adhesive, the parallelism of each piezoelectric element can be reduced. Even without precise alignment, the parallelism of the upper and lower ends of the laminated body is only obtained by grinding to ensure the parallelism of the actuator itself, and the conductive adhesive exposed on the outer periphery of the laminated body is covered with an insulator. Therefore, the occurrence of electromigration of the conductor in the conductive adhesive is suppressed. Furthermore, since the laminated piezoelectric actuator of the present invention has laminated piezoelectric elements fired in advance, it is not necessary to use a metal having a melting point higher than the firing temperature of the piezoelectric elements for the internal electrodes.
No precious metals such as t and Pd are required. In addition, the advantage of the prior art that a highly durable external electrode can be formed by welding a metal plate is not lost.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明による積層型圧電アクチュエータ
では、請求項１に記載しているように、板状の圧電素子
と電気接続片をそなえた金属板とを導電性接着剤を介し
て交互に重ね合わせて接合した積層体の構造を有し、ひ
とつ置きの金属板の電気接続片をそれぞれ同一の方向に
圧電素子間より突出させ、同一の方向に突出した電気接
続片を電気的に接続した積層型圧電アクチュエータにお
いて、前記積層体の外側に露出した前記金属板の電気接
続片を除く端部および前記導電性接着剤の部分を絶縁体
で被覆した構成としたから、導電性接着剤（焼成電極）
中のＡｇ等の導電材料がエレクトロマイグレーションを
起こすのを防止することができ、このようなＡｇ等の安
価な焼成電極を使用することができるあらかじめ焼成さ
れた圧電素子を積層した積層型圧電アクチュエータにお
いて、個々の圧電素子の平行度を精密に管理することな
く上下端面の平行度の確保が可能であって、内部電極と
外部電極との間での絶縁信頼性が高い積層型圧電アクチ
ュエータを提供することが可能であるという著しく優れ
た効果がもたらされる。According to the laminated piezoelectric actuator of the present invention, as described in the first aspect, the plate-shaped piezoelectric element and the metal plate provided with the electric connection piece are alternately interposed via the conductive adhesive. It has the structure of a laminated body that is overlapped and joined, and the electric connection pieces of every other metal plate are respectively protruded from between the piezoelectric elements in the same direction, and the electric connection pieces protruding in the same direction are electrically connected. In the laminated piezoelectric actuator, the end of the metal plate exposed to the outside of the laminated body except for the electric connection piece and the portion of the conductive adhesive are covered with an insulator. electrode)
The electro-migration of a conductive material such as Ag therein can be prevented, and an inexpensive fired electrode such as Ag can be used. Provided is a multilayer piezoelectric actuator that can secure the parallelism of the upper and lower end surfaces without precisely managing the parallelism of each piezoelectric element, and has high insulation reliability between the internal electrode and the external electrode. A significant advantage of being able to do so.
【００２４】そして、請求項２に記載しているように、
積層体の端部には平行な端面を有し且つ圧電素子と同質
材料からなるセラミックス板をそなえているものとする
ことによって、このセラミックス板を適宜加工すること
により積層体の端面における平行度がより一層向上した
積層型圧電アクチュエータを提供することが可能である
という著しく優れた効果がもたらされる。And, as described in claim 2,
The end of the laminate has a parallel end face and is provided with a ceramic plate made of the same material as the piezoelectric element. By appropriately processing this ceramic plate, the parallelism at the end face of the laminate is reduced. A remarkably excellent effect that a further improved laminated piezoelectric actuator can be provided is provided.
【００２５】また、請求項３に記載しているように、絶
縁体はガラスからなるものとすることによって、内部電
極と外部電極との間での絶縁信頼性が高い積層型圧電ア
クチュエータを低コストで提供することが可能であると
いう著しく優れた効果がもたらされる。Further, as described in claim 3, the insulator is made of glass, so that a laminated piezoelectric actuator having high insulation reliability between the internal electrode and the external electrode can be manufactured at low cost. A remarkably excellent effect of being able to be provided by the above.
【００２６】本発明による積層型圧電アクチュエータの
製造方法では、請求項４に記載しているように、板状の
圧電素子と電気接続片をそなえた金属板とを導電性接着
剤を介して交互に重ね合わせて接合し、ひとつ置きの金
属板の電気接続片をそれぞれ同一の方向に圧電素子間よ
り突出させた積層体を作製し、該積層体の同一方向に圧
電素子間より突出した電気接続片の先端部に導電性接着
剤を塗布し、同一方向に突出した電気接続片の先端を金
属当板に接続し、これを絶縁体材料を含有する懸濁液中
に浸漬し、前記金属当板に電圧を印加し、電気泳動法に
より前記積層体の外側に露出した前記電気接続片の端部
を除く金属板および前記導電性接着剤の端面に絶縁体材
料を付着させ、次に前記積層体を加熱し、前記積層体の
外側に露出した前記電気接続片の端部を除く金属板およ
び前記導電性接着剤の端面を絶縁体で被覆し、この後、
同一の方向に突出した前記電気接続片の端部同士を電気
的に接続するようにしたから、内部電極と外部電極との
間での絶縁信頼性が高い積層型圧電アクチュエータを生
産性良く製造することが可能であるという著しく優れた
効果がもたらされる。In the method of manufacturing a laminated piezoelectric actuator according to the present invention, as described in claim 4, the plate-shaped piezoelectric element and the metal plate having the electric connection piece are alternately interposed via a conductive adhesive. To form a laminate in which the electrical connection pieces of every other metal plate protrude from between the piezoelectric elements in the same direction, and the electrical connections protrude from between the piezoelectric elements in the same direction of the laminate. A conductive adhesive is applied to the tip of the piece, the tip of the electrical connection piece protruding in the same direction is connected to a metal plate, and this is immersed in a suspension containing an insulator material, and A voltage is applied to the plate, and an insulating material is attached to an end surface of the metal plate and the conductive adhesive excluding an end of the electric connection piece exposed to the outside of the laminate by an electrophoresis method. Before heating the body and exposing it outside the laminate The end face of the metal plate and the conductive adhesive except for the ends of the electrical connection piece covered with an insulating material, thereafter,
Since the ends of the electric connection pieces protruding in the same direction are electrically connected to each other, a multilayer piezoelectric actuator having high insulation reliability between the internal electrode and the external electrode is manufactured with high productivity. A significant advantage of being able to do so.
【００２７】[0027]
【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して説明するが、本発明はこのような実施例のみに限定
されないものである。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to only such embodiments.
【００２８】図１ないし図３は本発明に係る積層型圧電
アクチュエータの実施例を示すものであって、この積層
型圧電アクチュエータ１は、板状の圧電素子２と金属板
３とを交互に重ね合わせることによって積層体４の構造
を有するものとなっている。FIGS. 1 to 3 show an embodiment of a laminated piezoelectric actuator according to the present invention. In the laminated piezoelectric actuator 1, a plate-like piezoelectric element 2 and a metal plate 3 are alternately stacked. By combining them, the structure of the laminate 4 is obtained.
【００２９】この圧電素子２と金属板３との間には導電
性接着剤５が介在させてあり、両者を接合するとともに
圧電素子２の表面と金属板３とを電気的に接続してい
る。そして、圧電素子２と金属板３は、真円形状をなし
ており、金属板３は対向する２カ所に電気接続片３Ｅを
そなえている。A conductive adhesive 5 is interposed between the piezoelectric element 2 and the metal plate 3 to join them together and electrically connect the surface of the piezoelectric element 2 and the metal plate 3. . The piezoelectric element 2 and the metal plate 3 have a perfect circular shape, and the metal plate 3 has electric connection pieces 3E at two opposing positions.
【００３０】そして、圧電素子２と金属板３とを交互に
重ね合わせて積層体４を構成する際に、金属板３の対向
する電気接続片３Ｅは、隣接する金属板３の電気接続片
３Ｅと相互に９０°異なる方向に位置するものとしてお
り、ひとつ置きの金属板３において電気接続片３Ｅが同
じ方向に向くように配置される。When the piezoelectric element 2 and the metal plate 3 are alternately overlapped to form the laminate 4, the opposing electric connection pieces 3 E of the metal plate 3 are connected to the electric connection pieces 3 E of the adjacent metal plate 3. Are arranged in directions different from each other by 90 °, and the electric connection pieces 3E are arranged in every other metal plate 3 so as to face in the same direction.
【００３１】このようにして金属板３の電気接続片３Ｅ
をひとつ置きに同じ向きにして配置することにより、積
層された金属板３にはひとつ置きに同じ電圧を印加する
ことができるようになっている。そして、積層体４の外
周より突出した金属板３の電気接続片３Ｅは外周面に沿
って下方に折り曲げられ、一層置きに溶接や半田等によ
り電気的に接続されて外部電極６Ａ，６Ｂを構成するよ
うになっている。In this manner, the electric connection piece 3E of the metal plate 3
Are arranged in the same direction every other, so that the same voltage can be applied every other to the laminated metal plates 3. The electric connection pieces 3E of the metal plate 3 protruding from the outer periphery of the laminate 4 are bent downward along the outer peripheral surface, and are electrically connected to each other by welding, solder, or the like to form the external electrodes 6A and 6B. It is supposed to.
【００３２】また、積層体４の外周側の圧電素子２の間
の部分で、導電性接着剤５や金属板円形部の端部が露出
する部分は、絶縁体８によって被覆されるものとしてお
り、導電性接着剤５中の導電性材料がエレクトロマイグ
レーションを生ずるのを防止している。In the portion between the piezoelectric elements 2 on the outer peripheral side of the laminated body 4, the portion where the conductive adhesive 5 and the end of the circular portion of the metal plate are exposed is covered with the insulator 8. This prevents the conductive material in the conductive adhesive 5 from causing electromigration.
【００３３】さらに、外部電極６Ａ，６Ｂには、リード
線９Ａ，９Ｂが接続され、リード線９Ａ，９Ｂに電圧を
印加することによって、積層体内の個々の圧電素子２に
電圧が印加されるようになっており、積層体４の端部に
は平行な端面を有する圧電板１１，１２が接着剤により
接合してある。Further, lead wires 9A and 9B are connected to the external electrodes 6A and 6B, and by applying a voltage to the lead wires 9A and 9B, a voltage is applied to the individual piezoelectric elements 2 in the laminate. The piezoelectric plates 11 and 12 having parallel end faces are bonded to the ends of the laminated body 4 with an adhesive.
【００３４】本発明に係る積層型圧電アクチュエータ１
の構成要素である圧電素子２は、例えば、チタン酸ジル
コン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３：ＰＺＴ）を主成分
とする焼結体が使われるが、圧電性を有するセラミック
スであれば良く、圧電定数ｄ３３の大きなものを使うこ
とが望ましい。そして、この圧電素子２の形状は、円形
をなすものであってもよく、また、矩形ないしは多角形
をなすものであってよい。The multilayer piezoelectric actuator 1 according to the present invention
For example, a sintered body mainly composed of lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O 3 : PZT) is used for the piezoelectric element 2 which is a component of well, it is desirable to use a large piezoelectric constant d 33. The shape of the piezoelectric element 2 may be circular, or may be rectangular or polygonal.
【００３５】また、本発明の積層型圧電アクチュエータ
１では、あらかじめ焼結した圧電素子を積層するため、
圧電素子の厚さは、この圧電素子を板状に成形・焼結す
るにせよ、ブロック体を焼結後板状に切り出し加工する
にせよ、０．２ｍｍ以上の厚さとするのが現実的である
が、厚すぎると高い駆動電圧が必要になり、電源が高価
になるため、０．６ｍｍ以下の厚さとすることが望まし
い。Further, in the laminated piezoelectric actuator 1 of the present invention, since the previously sintered piezoelectric elements are laminated,
Regardless of whether the piezoelectric element is formed and sintered into a plate shape or the block body is cut out into a plate shape after sintering, it is practical to have a thickness of 0.2 mm or more. However, if the thickness is too large, a high driving voltage is required, and the power supply becomes expensive. Therefore, the thickness is preferably 0.6 mm or less.
【００３６】金属板３は、電気抵抗が低く後述する導電
性接着剤５の焼成温度より融点の高いものであることが
望ましく、例えば、銀、真鍮、銅、燐青銅、ステンレス
鋼等が望ましく、厚さは、金属板自体の弾性変形が積層
型圧電アクチュエータの発生歪量（変位量）に影響を与
えないよう、なるべく薄いものとするのが望ましく、数
十μｍ程度のものとするのが望ましい。また、金属板３
の円形部の直径は、外部電極６と接触するのを防止する
ため、圧電素子２の直径よりも小さいものとすることが
望ましい。It is desirable that the metal plate 3 has a low electric resistance and a melting point higher than the sintering temperature of the conductive adhesive 5 described later. For example, silver, brass, copper, phosphor bronze, stainless steel, or the like is desirable. The thickness is desirably as thin as possible so that the elastic deformation of the metal plate itself does not affect the amount of generated strain (displacement) of the laminated piezoelectric actuator, and desirably is about several tens μm. . In addition, metal plate 3
Is preferably smaller than the diameter of the piezoelectric element 2 in order to prevent contact with the external electrode 6.
【００３７】また、電気接続片３Ｅの幅は、容易に溶接
または半田付けが可能である広さを有するものとするこ
とが望ましく、１〜３ｍｍ程度とするのが望ましい。The width of the electric connection piece 3E is desirably large enough to easily be welded or soldered, and preferably about 1 to 3 mm.
【００３８】導電性接着剤５は、Ａｇ等の金属粉末とガ
ラス粉末を含有し、絶縁体８の焼成温度よりも高い温度
（例えば、５００〜７００℃）で溶融するものであるこ
とが望ましい。そして、この導電性接着剤５は、印刷に
よって形成が可能であり、積層接着処理時に側面からは
み出さない厚さ（例えば、３〜２０μｍ）であることが
望ましく、圧電素子２の両面に形成される。It is desirable that the conductive adhesive 5 contains a metal powder such as Ag and a glass powder and is melted at a temperature higher than the firing temperature of the insulator 8 (for example, 500 to 700 ° C.). The conductive adhesive 5 can be formed by printing, and desirably has a thickness (for example, 3 to 20 μm) that does not protrude from the side surface during the lamination bonding process, and is formed on both surfaces of the piezoelectric element 2. You.
【００３９】絶縁体８は、ＰｂＯ，ＺｎＯ，Ｂ２Ｏ３，
ＳｉＯ２を主成分としたガラス質よりなり、導電性接着
剤５よりも低い焼成温度（例えば、６００℃以下）のも
のが望ましい。The insulator 8 is made of PbO, ZnO, B 2 O 3 ,
Desirably, the material is made of glass having SiO 2 as a main component and has a lower firing temperature (for example, 600 ° C. or lower) than the conductive adhesive 5.
【００４０】このような構造を有する本発明実施例の積
層型圧電アクチュエータ１を製造するに際しては、ま
ず、圧電アクチュエータ用材料として適している円板形
状のＰＺＴ系焼結体の両面をラッピング研磨して、直径
１４ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの圧電セラミック板（圧電素
子２）を製造した。When manufacturing the laminated piezoelectric actuator 1 of the embodiment of the present invention having such a structure, first, both sides of a disk-shaped PZT-based sintered body suitable as a material for a piezoelectric actuator are lapped and polished. Thus, a piezoelectric ceramic plate (piezoelectric element 2) having a diameter of 14 mm and a thickness of 0.3 mm was manufactured.
【００４１】次に、この圧電素子２の両面に、Ａｇ等の
金属粉末とガラス粉末を含有する接着剤ペーストを印刷
したのち乾燥して厚さ１０μｍの厚膜とし、７００℃で
焼成して内部電極を形成した。Next, an adhesive paste containing a metal powder such as Ag and a glass powder is printed on both sides of the piezoelectric element 2 and dried to form a thick film having a thickness of 10 μm. An electrode was formed.
【００４２】一方、厚さ２５μｍのＡｇ薄板を図３に示
すように、直径１２ｍｍの円盤形状に打ち抜くことによ
って、対向する２個所に２×４ｍｍの電気接続片３Ｅを
有する金属板３を製造した。On the other hand, as shown in FIG. 3, a Ag thin plate having a thickness of 25 μm was punched into a disk shape having a diameter of 12 mm to produce a metal plate 3 having electric connection pieces 3E of 2 × 4 mm at two opposing locations. .
【００４３】そして、圧電素子２を１００枚用いて、図
１および図２に示したように、圧電素子２と金属板３と
を交互に重ね合わせ、金属板３の電気接続片３Ｅが一層
おきに同じ位置に来るように、９０度ずつずらして配置
された積層体４を組み上げた。Then, as shown in FIGS. 1 and 2, the piezoelectric elements 2 and the metal plates 3 are alternately overlapped with each other by using 100 piezoelectric elements 2, and the electrical connection pieces 3E of the metal plate 3 are placed one by one. The laminated bodies 4 arranged at 90 ° intervals were assembled so as to be at the same position.
【００４４】そして、積層体４の上下端には、圧電素子
２と同じ直径でかつ金属板３と接着する面に圧電素子２
に印刷したのと同じ接着剤ペーストをあらかじめ印刷焼
成した前記圧電素子２と同一材料からなるセラミックス
板１１，１２を配置した。次いで、このようにして組み
上げた積層体４を適切な荷重で加圧しながら、７００
℃，３０分の加熱処理を行って接着剤を溶融させること
により接合一体化した。The upper and lower ends of the laminate 4 have the same diameter as that of the piezoelectric element 2, and the piezoelectric element 2
Ceramic plates 11 and 12 made of the same material as the piezoelectric element 2 were printed and baked with the same adhesive paste as before printing. Next, while pressing the laminated body 4 assembled in this manner with an appropriate load, 700
A heat treatment was performed at 30 ° C. for 30 minutes to melt the adhesive, thereby joining and integrating the adhesive.
【００４５】次に、図４に示すように、積層体４の側面
より突出した金属板３の電気接続片３Ｅの先端２ｍｍ程
の部位に、ディッピング法によって樹脂系の導電性接着
剤１３を塗布した。この樹脂系の導電性接着剤１３に
は、熱硬化性樹脂にＡｇ粉末を分散させたものを使用し
た。Next, as shown in FIG. 4, a resin-based conductive adhesive 13 is applied by a dipping method to a portion of the metal plate 3 protruding from the side surface of the laminate 4 at a position of about 2 mm at the tip of the electric connection piece 3E. did. As the resin-based conductive adhesive 13, a material obtained by dispersing Ag powder in a thermosetting resin was used.
【００４６】次いで、図５に示すような鋭角形状をなし
ていて内側部分に導電性接着剤１３を付着させた金属当
板１４を図４に示したごとく樹脂系の導電性接着剤１３
を先端に塗布した電気接続片３Ｅに図６に示すようにし
てあてがい、１７０℃で導電性接着剤１３を加熱硬化し
て接着した。そしてさらに、この積層体４の外周側面に
おいて、圧電素子２の間で、導電性接着剤５や金属板３
の円板部分の端部が露出する部分を以下に説明するよう
に電気泳動法（電着法）を用いて図７に示すごとく絶縁
体８で被覆した。Next, as shown in FIG. 4, the metal contact plate 14 having an acute angle as shown in FIG. 5 and having the conductive adhesive 13 adhered to the inner portion thereof is replaced with the resin-based conductive adhesive 13 as shown in FIG.
Was applied as shown in FIG. 6, and the conductive adhesive 13 was heated and cured at 170 ° C. for bonding. Further, on the outer peripheral side surface of the laminate 4, the conductive adhesive 5 and the metal plate 3 are interposed between the piezoelectric elements 2.
The portion where the end of the disc portion was exposed was covered with an insulator 8 as shown in FIG. 7 by using an electrophoresis method (electrodeposition method) as described below.
【００４７】具体的には、イソプロピルアルコールと酢
酸エチルを容積比で１：１に混合した溶媒１００ｃｃあ
たりに、２〜４ｇのＰｂＯ，ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ
２を主成分としたガラス粉末を加え、超音波にて４〜５
分間攪拌して懸濁液を作った。この懸濁液をアンモニア
ガスでバブリングし、懸濁液中のＮＨ４ ＋を０．０３モ
ル濃度に調整した。Specifically, 2 to 4 g of PbO, ZnO, B 2 O 3 , SiO 2 are mixed per 100 cc of a solvent in which isopropyl alcohol and ethyl acetate are mixed at a volume ratio of 1: 1.
Add glass powder containing 2 as a main component, and 4 to 5
Stir for a minute to make a suspension. The suspension was bubbled with ammonia gas to adjust the concentration of NH 4 + in the suspension to 0.03 molar.
【００４８】そして、超音波攪拌を４分間施し、図６に
示した積層体４と対電極を懸濁液中に浸漬したのち、積
層体４に固定した金属当板１４にリード線等を接続し、
このリード線等を介して電圧を印加することにより、積
層体４を構成する金属板３と対電極との間に５０〜１０
０Ｖ／ｃｍ程度の直流電界を３〜５分間印加した。Then, ultrasonic stirring is performed for 4 minutes, and the laminate 4 and the counter electrode shown in FIG. 6 are immersed in the suspension, and then a lead wire or the like is connected to the metal plate 14 fixed to the laminate 4. And
By applying a voltage via this lead wire or the like, a distance of 50 to 10 is applied between the metal plate 3 constituting the laminate 4 and the counter electrode.
A DC electric field of about 0 V / cm was applied for 3 to 5 minutes.
【００４９】その結果、積層体４の外周側面において、
図６に示したような圧電素子２の間で導電性接着剤５や
金属板３の円板部分の端部が露出している部分は、図７
に示すように懸濁液中のガラス粉末（８）が付着して覆
われる。その後、積層体４を懸濁液より引き上げたあと
乾燥し、付着したガラス粉末（８）を空気中６００℃で
焼成して絶縁体８を形成させた。As a result, on the outer peripheral side surface of the laminate 4,
The portion where the conductive adhesive 5 or the end of the disk portion of the metal plate 3 is exposed between the piezoelectric elements 2 as shown in FIG.
The glass powder (8) in the suspension adheres and is covered as shown in FIG. Thereafter, the laminate 4 was taken out of the suspension and dried, and the attached glass powder (8) was fired at 600 ° C. in air to form the insulator 8.
【００５０】同時に、金属当板１４を電気接続片３Ｅに
固定していた樹脂系の導電性接着剤１３は炭化・焼失す
るので金属当板１４は剥れるが、電気接続片３Ｅは絶縁
体８の被覆処理中導電性接着剤１３によって被覆されて
いるため、絶縁体８の付着はない。At the same time, the resin-based conductive adhesive 13 that fixed the metal contact plate 14 to the electric connection piece 3E is carbonized and burned off, so that the metal contact plate 14 is peeled off. Is covered with the conductive adhesive 13 during the coating process, the insulator 8 does not adhere.
【００５１】次に、図２に示すように、積層体４の外周
側面に突出した電気接続片３Ｅを積層体４の軸方向に下
方に折り曲げ、同じ向きで突出している電気接続片３Ｅ
を半田により接合して外部電極６（６Ａ，６Ｂ）を形成
した。Next, as shown in FIG. 2, the electric connection piece 3E protruding from the outer peripheral side surface of the laminated body 4 is bent downward in the axial direction of the laminated body 4, and the electric connection piece 3E protruding in the same direction.
Were joined by solder to form external electrodes 6 (6A, 6B).
【００５２】このようにして積層体４の外周側面の４個
所に外部電極６（６Ａ，６Ｂ）を形成することにより、
積層体４を構成する１００枚の金属板３は、一方の外部
電極６Ａにより電気的に接続された一方の５０枚の金属
板３の組と、向きが９０°異なる他方の外部電極６Ｂに
より電気的に接続されかつ前記一方の５０枚の金属板３
とは圧電素子２を隔てて絶縁されている他方の５０枚の
金属板３の組との２組に分けられる。By forming the external electrodes 6 (6A, 6B) at four locations on the outer peripheral side of the laminated body 4 in this manner,
The 100 metal plates 3 constituting the laminated body 4 are electrically connected to each other by a pair of one 50 metal plates 3 electrically connected by one external electrode 6A and another external electrode 6B whose direction is different by 90 °. And one of the 50 metal plates 3
Are divided into two sets, that is, the other set of 50 metal plates 3 insulated with the piezoelectric element 2 interposed therebetween.
【００５３】さらに、外部電極６Ａ，６Ｂの上にリード
線９Ａ，９Ｂを半田付けにより接合し、積層体４の外周
側面をシリコンゴムで被覆し、さらに、積層体４の端部
に設けたセラミックス板１１，１２を研削加工すること
により、上下面の平行度を３０μｍ以下に整えた。Further, lead wires 9A and 9B are joined to the external electrodes 6A and 6B by soldering, the outer peripheral side surface of the laminated body 4 is covered with silicon rubber, and the ceramics provided at the end of the laminated body 4 By grinding the plates 11 and 12, the parallelism of the upper and lower surfaces was adjusted to 30 μm or less.
【００５４】さらに、この積層体４を８０℃のシリコン
オイル中に入れ、直流電源の正極にリード線９Ａを接続
すると共に、負極にリード線９Ｂを接続し、圧電素子２
に３ｋＶ／ｍｍの電界を３０分間印加して圧電素子２を
分極処理することにより本発明実施例の積層型圧電アク
チュエータ１を得た。Further, the laminate 4 was placed in silicon oil at 80 ° C., and the lead wire 9A was connected to the positive electrode of the DC power supply, and the lead wire 9B was connected to the negative electrode.
Then, an electric field of 3 kV / mm was applied for 30 minutes to polarize the piezoelectric element 2, thereby obtaining the multilayer piezoelectric actuator 1 of the embodiment of the present invention.
【００５５】このような製造工程により得られた積層型
圧電アクチュエータ１において、分極時の電界と同じ方
向に５００Ｖの直流電圧を印加したところ、４０μｍ以
上の変位を得ることができ、アクチュエータとして正常
に機能することを確認した。さらに、本実施例の積層型
圧電アクチュエータ１０個について湿度９５％の環境
で、０Ｖから５００Ｖの交流電界を５０Ｈｚの周波数で
印加し、１×１０８回連続駆動したところ、全て放電を
発生せず正常に動作した。When a DC voltage of 500 V is applied in the same direction as the electric field at the time of polarization, a displacement of 40 μm or more can be obtained in the laminated piezoelectric actuator 1 obtained by such a manufacturing process. Confirmed that it works. Further, an AC electric field of 0 V to 500 V was applied at a frequency of 50 Hz under an environment of humidity of 95% for 10 laminated piezoelectric actuators of the present example, and the piezoelectric actuator was driven 1 × 10 8 times. It worked fine.
【００５６】これに対して、積層体４の外周側面におい
て、圧電素子２の間で導電性接着剤５や金属板３の円板
部分の端部が露出する部分を絶縁体（８）で被覆せずに
積層型圧電アクチュエータを製造したところ、５００Ｖ
の直流電圧を印加することによって４０μｍの変位を得
ることができたが、０Ｖから５００Ｖの交流電界を５０
Ｈｚの周波数で印加し、１×１０６回連続駆動したとこ
ろ、１０本のうち７本が圧電素子２の側面で放電が発生
して故障した。On the other hand, on the outer peripheral side surface of the laminated body 4, a portion where the end of the conductive adhesive 5 or the disk portion of the metal plate 3 is exposed between the piezoelectric elements 2 is covered with the insulator (8). When a laminated piezoelectric actuator was manufactured without
Although a displacement of 40 μm could be obtained by applying a DC voltage of
When applied at a frequency of 1 Hz and driven continuously for 1 × 10 6 times, 7 out of 10 discharges occurred on the side surface of the piezoelectric element 2 and the piezoelectric element 2 failed.
【図１】本発明に係る積層型圧電アクチュエータの一実
施例を示す説明であって、図１（Ａ）は斜面説明図、図
１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す積層型圧電アクチュエータ
の上部端面説明図である。FIGS. 1A and 1B are explanatory views showing one embodiment of a multilayer piezoelectric actuator according to the present invention, wherein FIG. 1A is an explanatory view of a slope, and FIG. 1B is a multilayer piezoelectric actuator shown in FIG. FIG.
【図２】図１に示す積層型圧電アクチュエータの外部電
極部位を軸方向に切断した内部断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory internal cross-sectional view of an external electrode portion of the laminated piezoelectric actuator shown in FIG. 1 cut in an axial direction.
【図３】図１に示す積層型圧電アクチュエータに使用さ
れる金属板の形状を示す平面説明図である。FIG. 3 is an explanatory plan view showing a shape of a metal plate used in the multilayer piezoelectric actuator shown in FIG. 1;
【図４】図１に示す積層型圧電アクチュエータの製造工
程において、圧電素子と金属板とを積層した後に金属板
の電気接続片の先端部分に導電性接着剤を付着させた後
の状態を示す断面説明図である。FIG. 4 shows a state after a piezoelectric element and a metal plate are laminated and a conductive adhesive is applied to a tip portion of an electric connection piece of the metal plate in a manufacturing process of the multilayer piezoelectric actuator shown in FIG. It is sectional explanatory drawing.
【図５】図１に示す積層型圧電アクチュエータの製造工
程において、金属板の電気接続片に嵌め込む金属当板の
斜面説明図である。5 is an explanatory view of a slope of a metal abutment plate to be fitted to an electrical connection piece of the metal plate in a manufacturing process of the laminated piezoelectric actuator shown in FIG.
【図６】図１に示す積層型圧電アクチュエータの製造工
程において、金属板の電気接続片に金属当板を接着した
後の状態を示す断面説明図である。6 is an explanatory cross-sectional view showing a state after a metal plate is bonded to an electric connection piece of a metal plate in a manufacturing process of the laminated piezoelectric actuator shown in FIG.
【図７】図１に示す積層型圧電アクチュエータの製造工
程において、積層体の外周側面の圧電素子の間で導電性
接着剤や金属板の円板部分の端部が露出している部分に
絶縁体を付着させた後の状態を示す断面説明図である。FIG. 7 is a view showing a step of manufacturing a laminated piezoelectric actuator shown in FIG. 1 in which a conductive adhesive or an end of a disk portion of a metal plate is exposed between piezoelectric elements on the outer peripheral side surface of the laminate; It is sectional explanatory drawing which shows the state after attaching a body.
【図８】従来の積層型圧電アクチュエータの一例を示す
断面説明図である。FIG. 8 is an explanatory sectional view showing an example of a conventional laminated piezoelectric actuator.
【図９】従来の積層型圧電アクチュエータの他の例を示
す説明図であって、図９（Ａ）は外観斜面説明図、図９
（Ｂ）は金属板の形状を示す平面説明図、図９（Ｃ）は
分解斜面説明図である。9A and 9B are explanatory views showing another example of a conventional laminated piezoelectric actuator, wherein FIG.
9B is an explanatory plan view showing the shape of the metal plate, and FIG. 9C is an explanatory exploded slope view.
１ 積層型圧電アクチュエータ ２ 板状の圧電素子 ３ 金属板 ３Ｅ 電気接続片 ４ 積層体 ５ 導電性接着剤 ６Ａ，６Ｂ 外部電極 ８ 絶縁体 ９Ａ，９Ｂ リード線 １１，１２ セラミックス板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laminated piezoelectric actuator 2 Plate-shaped piezoelectric element 3 Metal plate 3E Electric connection piece 4 Laminated body 5 Conductive adhesive 6A, 6B External electrode 8 Insulator 9A, 9B Lead wire 11, 12 Ceramics plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼 塚 克 彦 鹿児島県国分市山下町１番４号 京セラ株 式会社総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Katsuhiko Onizuka 1-4-4 Yamashita-cho, Kokubu-shi, Kagoshima Inside the Kyocera Research Institute
Claims (4)
金属板とを導電性接着剤を介して交互に重ね合わせて接
合した積層体の構造を有し、ひとつ置きの金属板の電気
接続片をそれぞれ同一の方向に圧電素子間より突出さ
せ、同一の方向に突出した電気接続片を電気的に接続し
た積層型圧電アクチュエータにおいて、前記積層体の外
側に露出した前記金属板の電気接続片を除く端部および
前記導電性接着剤の部分を絶縁体で被覆したことを特徴
とする積層型圧電アクチュエータ。1. A structure in which a plate-shaped piezoelectric element and a metal plate provided with an electric connection piece are alternately overlapped and joined via a conductive adhesive, and the plate-shaped piezoelectric element and the metal plate having electric connection pieces are electrically connected to each other. In the laminated piezoelectric actuator in which the connecting pieces are projected from between the piezoelectric elements in the same direction, and the electrical connecting pieces projecting in the same direction are electrically connected, the electrical connection of the metal plate exposed outside the laminate is performed. A laminated piezoelectric actuator, wherein an end excluding a piece and a portion of the conductive adhesive are covered with an insulator.
圧電素子と同質材料からなるセラミックス板をそなえて
いることを特徴とする請求項１に記載の積層型圧電アク
チュエータ。2. The multilayer piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the multilayer body has a parallel end face at the end and a ceramic plate made of the same material as the piezoelectric element.
る請求項１または２に記載の積層型圧電アクチュエー
タ。3. The multilayer piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the insulator is made of glass.
金属板とを導電性接着剤を介して交互に重ね合わせて接
合し、ひとつ置きの金属板の電気接続片をそれぞれ同一
の方向に圧電素子間より突出させた積層体を作製し、該
積層体の同一方向に圧電素子間より突出した電気接続片
の先端部に導電性接着剤を塗布し、同一方向に突出した
電気接続片の先端を金属当板に接続し、これを絶縁体材
料を含有する懸濁液中に浸漬し、前記金属当板に電圧を
印加し、電気泳動法により前記積層体の外側に露出した
前記電気接続片の端部を除く金属板および前記導電性接
着剤の端面に絶縁体材料を付着させ、次に前記積層体を
加熱し、前記積層体の外側に露出した前記電気接続片の
端部を除く金属板および前記導電性接着剤の端面を絶縁
体で被覆し、この後、同一の方向に突出した前記電気接
続片の端部同士を電気的に接続することを特徴とする積
層型圧電アクチュエータの製造方法。4. A plate-shaped piezoelectric element and a metal plate having an electric connection piece are alternately overlapped and joined via a conductive adhesive, and the electric connection pieces of every other metal plate are connected in the same direction. To form a laminate protruding from between the piezoelectric elements, applying a conductive adhesive to the tip of the electrical connection piece protruding from between the piezoelectric elements in the same direction of the laminate, and protruding in the same direction. Is connected to a metal plate, which is immersed in a suspension containing an insulating material, a voltage is applied to the metal plate, and the electricity exposed outside the laminate by electrophoresis. An insulating material is adhered to the end faces of the metal plate and the conductive adhesive except for the ends of the connection pieces, and then the laminate is heated, and the ends of the electrical connection pieces exposed outside the laminate are removed. Excluding the metal plate and the end face of the conductive adhesive covered with an insulator, And electrically connecting end portions of the electric connection pieces protruding in the same direction to each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000503A JPH11195818A (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Laminated type piezoelectric actuator and manufacture therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10000503A JPH11195818A (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Laminated type piezoelectric actuator and manufacture therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11195818A true JPH11195818A (en) | 1999-07-21 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10000503A Pending JPH11195818A (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Laminated type piezoelectric actuator and manufacture therefor |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11195818A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008256597A (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Ricoh Elemex Corp | Ultrasonic transducer and ultrasonic level gage |
| JP2010068678A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Alps Electric Co Ltd | Stacked actuator and method of manufacturing the same |
| US7765660B2 (en) | 2005-11-28 | 2010-08-03 | Fujifilm Corporation | Method of manufacturing a multilayered piezoelectric element having internal electrodes and side electrodes |
| JP2013505383A (en) * | 2009-09-29 | 2013-02-14 | コングック ユニヴァーシティ インダストリアル コーペレーション コーポレーション | Elastic bridge bearings with piezoelectric elements |
-
1998
- 1998-01-05 JP JP10000503A patent/JPH11195818A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7765660B2 (en) | 2005-11-28 | 2010-08-03 | Fujifilm Corporation | Method of manufacturing a multilayered piezoelectric element having internal electrodes and side electrodes |
| JP2008256597A (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Ricoh Elemex Corp | Ultrasonic transducer and ultrasonic level gage |
| JP2010068678A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Alps Electric Co Ltd | Stacked actuator and method of manufacturing the same |
| JP2013505383A (en) * | 2009-09-29 | 2013-02-14 | コングック ユニヴァーシティ インダストリアル コーペレーション コーポレーション | Elastic bridge bearings with piezoelectric elements |
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