JPS59222977A - 圧電体アクチユエ−タ - Google Patents
圧電体アクチユエ−タInfo
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- JPS59222977A JPS59222977A JP58095812A JP9581283A JPS59222977A JP S59222977 A JPS59222977 A JP S59222977A JP 58095812 A JP58095812 A JP 58095812A JP 9581283 A JP9581283 A JP 9581283A JP S59222977 A JPS59222977 A JP S59222977A
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- piezoelectric
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
- H10N30/506—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure having a cylindrical shape and having stacking in the radial direction, e.g. coaxial or spiral type rolls
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/852—Composite materials, e.g. having 1-3 or 2-2 type connectivity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- 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】
技術分野
本発明は圧電体アクチーエータに関する。本発明による
圧電体アク゛チーエータは例えば、内燃機関における燃
料噴射のだめのインジェクタ用スタックにおける圧電体
アクチーエータとして用いら 〆れる。
圧電体アク゛チーエータは例えば、内燃機関における燃
料噴射のだめのインジェクタ用スタックにおける圧電体
アクチーエータとして用いら 〆れる。
従来技術
従来、スタックに用いる圧電体アクチーエータとしてＰ
ＺＴのピースを伸縮方向に積み重ねた構成のものが提案
されている。しかし、電極とピースを交互に積み重ねる
作業が煩雑で、特に電極とリード線の接続をピースの数
だけ行わなければならない上、ピースの面の加工精密を
高くしなければならない等の率悄がある。また、ＰＺＴ
スタックの場合、５００Ｖ程度の高い電圧が印加される
ことにより発熱し、キーリ一点を越えることにな、す、
何らかの冷却法を併用せざるを得ないという問題点があ
る。
ＺＴのピースを伸縮方向に積み重ねた構成のものが提案
されている。しかし、電極とピースを交互に積み重ねる
作業が煩雑で、特に電極とリード線の接続をピースの数
だけ行わなければならない上、ピースの面の加工精密を
高くしなければならない等の率悄がある。また、ＰＺＴ
スタックの場合、５００Ｖ程度の高い電圧が印加される
ことにより発熱し、キーリ一点を越えることにな、す、
何らかの冷却法を併用せざるを得ないという問題点があ
る。
発明の目的
本発明の目的は、前述の従来形における問題点にかんが
み、積み重ね配置された電極および高分子圧電材料の巻
回構成を用いるという着想にもとづき、圧電材料伸縮量
を維持しつつ印加電圧を低いものとすることができ％特
別の冷却手段を必要とせず、電極からの端子引出構成が
簡単でちる。
み、積み重ね配置された電極および高分子圧電材料の巻
回構成を用いるという着想にもとづき、圧電材料伸縮量
を維持しつつ印加電圧を低いものとすることができ％特
別の冷却手段を必要とせず、電極からの端子引出構成が
簡単でちる。
加工性および生産性の面においても有利な圧電体アクチ
ュエータを得ることにある。
ュエータを得ることにある。
発明の構成
本発明においては、上下面に電極が配置された偶数枚の
高分子圧電材料が分極方向を相反させて積み重ね配置さ
れ、該積み重ね配置された電極および高分子圧電材料が
巻回されて筒状体が形成され、該電極に引出導体を介し
て引出端子が設けられた。圧電体アクチェエータが提供
される。
高分子圧電材料が分極方向を相反させて積み重ね配置さ
れ、該積み重ね配置された電極および高分子圧電材料が
巻回されて筒状体が形成され、該電極に引出導体を介し
て引出端子が設けられた。圧電体アクチェエータが提供
される。
実施例
本発明の一実施例としての圧電体アクチュエータが第１
図（Ａ） 、 ＣＢ）、および第２図に示される。
図（Ａ） 、 ＣＢ）、および第２図に示される。
第１図（Ａ）において、高分子復合物圧電材刺（ポリビ
ニリデンフルオライドにＰＺＴの微粉末を混ぜたもの等
）または薄いフィルム状の高分子圧電材料（ポリビニリ
デンフルオライド、ポリビニリデンシアノイド等）１１
．１２を分極方向を相反させて重ね合わせる。１１．１
２の上下面には、それぞれ電極２１１，２１２が蒸着さ
れている。８ｇ１図（Ａ）に示したこの素子の上面、中
１１ＪＩ面。
ニリデンフルオライドにＰＺＴの微粉末を混ぜたもの等
）または薄いフィルム状の高分子圧電材料（ポリビニリ
デンフルオライド、ポリビニリデンシアノイド等）１１
．１２を分極方向を相反させて重ね合わせる。１１．１
２の上下面には、それぞれ電極２１１，２１２が蒸着さ
れている。８ｇ１図（Ａ）に示したこの素子の上面、中
１１ＪＩ面。
下面よシそれぞれ箔電極３１，３２．３３を導電性接着
材で接着して引き出し、３１と３３を１つにしたリード
線４２と３２からのリード線４１との間に電圧を印加す
ると、第１図（Ａ）の伸縮方向ＡＨ，１に該素子が伸縮
する。
材で接着して引き出し、３１と３３を１つにしたリード
線４２と３２からのリード線４１との間に電圧を印加す
ると、第１図（Ａ）の伸縮方向ＡＨ，１に該素子が伸縮
する。
該素子を幅方向ＡＲ２に長く作シ巻いていき、５１．５
２のバンドで止めれば、第１図ＣＢ）のフィルムスタッ
クが形成される。電極の引き出しが１ケ所でよく、重ね
て巻くだけであるから、加工性、生産性が良（、ＰＺＴ
スタックと比しコストが大部に低減できる。また、ＰＺ
Ｔの場合、薄くするのは困難であり、現在のところ、ろ
Ｏｐｍ程度が卿作上の限界であるのに対し、高分子フィ
ルムの場合は１０μｍ以下が容易に可能で、印加電圧を
下げることが可能となｆｉ、ＰＺＴスタックと同じ大き
さで同程庁の伸縮量を維持しながら１発熱の間覇を解決
できる。
２のバンドで止めれば、第１図ＣＢ）のフィルムスタッ
クが形成される。電極の引き出しが１ケ所でよく、重ね
て巻くだけであるから、加工性、生産性が良（、ＰＺＴ
スタックと比しコストが大部に低減できる。また、ＰＺ
Ｔの場合、薄くするのは困難であり、現在のところ、ろ
Ｏｐｍ程度が卿作上の限界であるのに対し、高分子フィ
ルムの場合は１０μｍ以下が容易に可能で、印加電圧を
下げることが可能となｆｉ、ＰＺＴスタックと同じ大き
さで同程庁の伸縮量を維持しながら１発熱の間覇を解決
できる。
第１図（Ａ） 、 ＣＢ）のアクチーエータを用いたイ
ンジェクタの構成が第２図に示される。第２図において
１がアクチーエータであシ、上部より２本のリード線４
１，４２を取シ出す。６１はノーウジン！、６２Ｂｆイ
スタンスブレー）、６３はパルプボディ、６４はパルプ
、６６はスタックをはめ込んだピストン、６７はスタッ
クカバー、６８はガスケット、６９はＯリング、７０は
スプリング。
ンジェクタの構成が第２図に示される。第２図において
１がアクチーエータであシ、上部より２本のリード線４
１，４２を取シ出す。６１はノーウジン！、６２Ｂｆイ
スタンスブレー）、６３はパルプボディ、６４はパルプ
、６６はスタックをはめ込んだピストン、６７はスタッ
クカバー、６８はガスケット、６９はＯリング、７０は
スプリング。
７１はドレンエア、７２はパツキンである。
高分子複合物圧電材＃４を用いる場合は、圧電性が等方
性であるため伸縮方向をどの方向にあわせてもよい。
性であるため伸縮方向をどの方向にあわせてもよい。
これに対し、高分子圧電＃利ヲ用いる場合は。
圧電性に異方性が存在し、フィルムの上下面に電圧を印
加した時、フィルムの延伸方向が大きく伸縮する。した
がって、高分子圧電材料を用いる場合は、フィルムの延
伸方向を第１図（Δ）の伸縮方向に一致させる。
加した時、フィルムの延伸方向が大きく伸縮する。した
がって、高分子圧電材料を用いる場合は、フィルムの延
伸方向を第１図（Δ）の伸縮方向に一致させる。
圧電拐刺１１．１２の分極方向を相反させて重ね合わせ
、箔電極３１，３２．３３によ多並列型の配線にするこ
とによシ１１と１２は伸縮方向の同方向に伸縮するとと
もに、１１の上面、１２の下面の電極の電位が同じとな
るため、第１図（Ｂ）のように巻いた場合に１間に絶縁
体をはさまなくてよいメリットがある。絶縁体をはさむ
と、絶縁体と圧電体の間の摩擦が伸縮の際の抵抗になり
、伸縮量をへらし、応答性を阻害する要因となる。
、箔電極３１，３２．３３によ多並列型の配線にするこ
とによシ１１と１２は伸縮方向の同方向に伸縮するとと
もに、１１の上面、１２の下面の電極の電位が同じとな
るため、第１図（Ｂ）のように巻いた場合に１間に絶縁
体をはさまなくてよいメリットがある。絶縁体をはさむ
と、絶縁体と圧電体の間の摩擦が伸縮の際の抵抗になり
、伸縮量をへらし、応答性を阻害する要因となる。
さらに、第１図ＬＡ）において重ね合わせる際および、
第１図（Ｂ）の巻きつける際に接着材はいつさいつかわ
ないため、伸縮方向と直角方向の伸γメをスタック内で
吸収でき、接＠材による摩擦の影響を回避できる。
第１図（Ｂ）の巻きつける際に接着材はいつさいつかわ
ないため、伸縮方向と直角方向の伸γメをスタック内で
吸収でき、接＠材による摩擦の影響を回避できる。
第１図１（Ｂ〕に示される圧電体アクチーエータを用い
て、胆２図のようなインジェクタを構成した場合、６６
のパルプボディの両サイドにあけた穴より燃圧をかけ、
６４のパルプを上昇式せることによって燃料を噴射させ
る構造となっている。圧電体アクチュエータ（スタック
〕１に電圧をかけない状態では、７０のスプリング゛に
ょｐパルプ６４がパルプボディ６３に押し付けられると
ともに、燃料Ｊ？はパルプ６４内の通路を通って室６５
に入るため燃圧と掌６５内圧力が平衡し、パルプ６４は
閉じた状態で保持される。
て、胆２図のようなインジェクタを構成した場合、６６
のパルプボディの両サイドにあけた穴より燃圧をかけ、
６４のパルプを上昇式せることによって燃料を噴射させ
る構造となっている。圧電体アクチュエータ（スタック
〕１に電圧をかけない状態では、７０のスプリング゛に
ょｐパルプ６４がパルプボディ６３に押し付けられると
ともに、燃料Ｊ？はパルプ６４内の通路を通って室６５
に入るため燃圧と掌６５内圧力が平衡し、パルプ６４は
閉じた状態で保持される。
スタック１に電圧をかけるとスタックが縮み、ピストン
６６を上昇ざぜて室６５内圧力を下げるため、パルプ６
４は燃圧に押ジれて上昇し、燃料を萌射する。このとき
、パルプ６４の上部の突起が、ディスタンスプレート６
２に当たシシールするためパルプ６４内の通路を通った
燃料は室６５には入シ込まず、スタック１に電圧を印加
しているかぎシバルブ６４は開きつづけ、噴射状態を持
続する。とのインジェクタは、従来の電磁石を用いたイ
ンジェクタよシ応答性が良い。
６６を上昇ざぜて室６５内圧力を下げるため、パルプ６
４は燃圧に押ジれて上昇し、燃料を萌射する。このとき
、パルプ６４の上部の突起が、ディスタンスプレート６
２に当たシシールするためパルプ６４内の通路を通った
燃料は室６５には入シ込まず、スタック１に電圧を印加
しているかぎシバルブ６４は開きつづけ、噴射状態を持
続する。とのインジェクタは、従来の電磁石を用いたイ
ンジェクタよシ応答性が良い。
本発明の実施にあたっては、前述の実施例のほか１種々
の変形形態をとることができる。例えば。
の変形形態をとることができる。例えば。
第１図（Ａ） 、 （Ｂ）においては圧電体を２枚重ね
たが、これに限らず、第６図のように４枚（１１〜１４
〕にし１分極方向を相反させて交互に重ねることができ
る。１つおきの電極（２１１、２２２゜２４２：２２１
．２３２）からのリード線をそれぞれ１つに嫁とめて、
リードｇ４１．４２を形成する。これを幅方向に長くつ
く、す、第１図（Ｂ）のように巻きつけた構成としても
よい。一般的に２ｎ枚の圧電体を重ねて巻きつけた形成
とすることができる。
たが、これに限らず、第６図のように４枚（１１〜１４
〕にし１分極方向を相反させて交互に重ねることができ
る。１つおきの電極（２１１、２２２゜２４２：２２１
．２３２）からのリード線をそれぞれ１つに嫁とめて、
リードｇ４１．４２を形成する。これを幅方向に長くつ
く、す、第１図（Ｂ）のように巻きつけた構成としても
よい。一般的に２ｎ枚の圧電体を重ねて巻きつけた形成
とすることができる。
また、圧電材料を幅方向Ａ ＩＮ ２に長く作る場合、
一度に作らずに、第４図に示されるように、つなぎあわ
せて作ることができる。第４図において、箔電極３１，
３２．３３を各々幅方向ＡＲ２に長くつくシ、導電性接
着材で接着した上、−緒に巻いていきバンドで止めれば
よい。
一度に作らずに、第４図に示されるように、つなぎあわ
せて作ることができる。第４図において、箔電極３１，
３２．３３を各々幅方向ＡＲ２に長くつくシ、導電性接
着材で接着した上、−緒に巻いていきバンドで止めれば
よい。
発明の効果
本発明によれば、圧電材刺伸編′＠ヲ維持しつつ印加電
圧を低いものとすることができ、ｌ特別の冷却手段を必
要とせず、電極からの端子引出博成が簡単である。加工
性および生産性の面においても有利な圧電体アクチュエ
ータを得ることができる。
圧を低いものとすることができ、ｌ特別の冷却手段を必
要とせず、電極からの端子引出博成が簡単である。加工
性および生産性の面においても有利な圧電体アクチュエ
ータを得ることができる。
第１図（Δ） 、 ＣＢ）は本発明の一実施例としての
圧電体アクチーエータの基本購成を示す図。 第２図は第１図（Ｂ）に示される圧電体アクチーエータ
を用いたーインジェクタの構成を示す図、第３図および
第４図はそれぞれ本発明の他の実施例を説明する図であ
る。 （符号の覗明） １・・・・・・圧電体アクチーエータ、 １１．１
２・・・・・・圧電材料、 ２１１，２１２，２２
１，２２２・・・ ・・・′７シｔイ翫、 ３
１，３２．３３ ・・・ ・・・ｔＭ Ｔｔ 不ヤ、
４１．４２・・・・・・ｖ−ドｍ、 ５１．５．２・
・・・・・バンド、 ６１・・・・・・ハウジング、
６２・旧・・ディスタンスプレート、 ６３・・
・・・・パルプボディ、６４・・・・・・パルプ、
６５・・・・・・Ｌ ６６・・・・・・ピストン、
６７・・・・・・スタックカバー、 ６８・・・・・
・ガスケット。 ６９・・・・・・０リング、 ７０・・・・・・ス
プリング、７１・・・・・・ドレンエア、 ７２・・
・・・・パツキン。 特許ａｊ ＭＲ人 株式会社日本自動車部品総合研究所 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 松 下 操 弁理士 山 口 昭 之 第 １図（Ａ） ± ＰＩ 第１図（Ｂ） 第２図
圧電体アクチーエータの基本購成を示す図。 第２図は第１図（Ｂ）に示される圧電体アクチーエータ
を用いたーインジェクタの構成を示す図、第３図および
第４図はそれぞれ本発明の他の実施例を説明する図であ
る。 （符号の覗明） １・・・・・・圧電体アクチーエータ、 １１．１
２・・・・・・圧電材料、 ２１１，２１２，２２
１，２２２・・・ ・・・′７シｔイ翫、 ３
１，３２．３３ ・・・ ・・・ｔＭ Ｔｔ 不ヤ、
４１．４２・・・・・・ｖ−ドｍ、 ５１．５．２・
・・・・・バンド、 ６１・・・・・・ハウジング、
６２・旧・・ディスタンスプレート、 ６３・・
・・・・パルプボディ、６４・・・・・・パルプ、
６５・・・・・・Ｌ ６６・・・・・・ピストン、
６７・・・・・・スタックカバー、 ６８・・・・・
・ガスケット。 ６９・・・・・・０リング、 ７０・・・・・・ス
プリング、７１・・・・・・ドレンエア、 ７２・・
・・・・パツキン。 特許ａｊ ＭＲ人 株式会社日本自動車部品総合研究所 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 松 下 操 弁理士 山 口 昭 之 第 １図（Ａ） ± ＰＩ 第１図（Ｂ） 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、上下面に電極が配置された偶数枚の高分子圧電材料
が分極方向を相反させて積み重ね配置され、該積み重ね
配置された電極および高分子圧電材料が巻回されて筒状
体が形成され、該電極に引出導体を介して引出端子が設
けられた、圧電体アクチュエータ。 ２、該高分子圧電材料の上下面に配置された電極は、該
高分子圧電材料の上下面への電極の蒸着によりて形成さ
れた電極である、特許請求の範囲第１項記載の圧電体ア
クチーエータ。 ３、該高分子圧電材料として高分子復合物圧電材刺が用
いられる、特許請求の範囲第１項記載の圧電体アクチー
エータ。 ４、該高分子圧電材料として単−高分子圧電材料が用い
られ、該積み重ね配置された電イ全および単−高分子圧
電材料の巻回は、該単−高分子圧電材刺の延伸方向と直
角方向の巻回である、特許請求の範囲第１項記載の圧電
体アクチーエータ。 ５、該積み重ね配置された電極および単−高分子圧電材
料の巻回は積み重ねられた電極および単−高分子圧電材
料の延伸方向につなぎ合わされた単−高分子圧電材料の
、該単−高分子圧電材別の延伸方向と直角方向の巻回で
ある。特許請求の範囲第４項記載の圧電体アクチーエー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58095812A JPS59222977A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 圧電体アクチユエ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58095812A JPS59222977A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 圧電体アクチユエ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59222977A true JPS59222977A (ja) | 1984-12-14 |
Family
ID=14147833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58095812A Pending JPS59222977A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 圧電体アクチユエ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59222977A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62133777A (ja) * | 1985-12-05 | 1987-06-16 | Hitachi Metals Ltd | 積層型圧電素子およびその製造方法 |
| JPS62174362U (ja) * | 1986-04-23 | 1987-11-05 | ||
| US4879698A (en) * | 1988-11-03 | 1989-11-07 | Sensor Electronics, Inc. | Piezopolymer actuators |
| EP0587192A1 (en) * | 1988-07-08 | 1994-03-16 | Fujitsu Limited | Electro-distortion device |
| EP1167747A2 (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-02 | Denso Corporation | Improved structure of fuel injector using piezoelectric actuator |
| KR100454454B1 (ko) * | 2001-12-04 | 2004-10-28 | 남재도 | 폴리머 액튜에이터 |
| KR100695727B1 (ko) | 2005-06-10 | 2007-03-15 | (주)피에조랩 | 압전 복합체 센서 |
| KR20160094405A (ko) | 2013-12-03 | 2016-08-09 | 데이진 가부시키가이샤 | 고분자 압전 재료용 연신 적층 필름 및 그 제조 방법 |
| US9748469B2 (en) * | 2014-12-31 | 2017-08-29 | Lg Display Co., Ltd. | Multilayer actuator and display device comprising the same |
-
1983
- 1983-06-01 JP JP58095812A patent/JPS59222977A/ja active Pending
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