[發明專利]機電轉換元件和驅動裝置

無效

• 申請號: 201080057392.5
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102714473A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 湯淺智行
• 申請（專利權）人: 柯尼卡美能達先進多層薄膜株式會社
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 史雁鳴

技術領域

本發明涉及一種將電能轉換成機械能的機電轉換元件，特別涉及該機電轉換元件的外部電極的構造。并且，本發明涉及使用了該機電轉換元件的驅動裝置。

背景技術

通常，在具有可動部分的機械裝置中，為了驅動上述可動部分而裝入有驅動器。該驅動器是將輸入能量轉換成機械性的運動量的裝置，作為該種驅動器之一，公知稱作SIDM（Smooth?Impact?Drive?Mechanism，平滑沖擊驅動裝置）的使用了例如壓電元件等機電轉換元件的驅動裝置。

圖9是表示SIDM的結構的圖，圖9的（A）是SIDM的立體圖，圖9的（B）是SIDM的分解立體圖。

在圖9中，SIDM100包括機電轉換元件101、振動構件102和支承構件103。機電轉換元件101是將電能轉換成機械能的元件，例如是使由壓電材料構成的多個壓電層101a在各壓電層101a間隔著內部電極101b地層疊而成的壓電元件101。在該壓電元件101的沿層疊方向的彼此相面對的側面分別形成有一對外部電極101c、101c，這一對外部電極101c、101c與上述多個內部電極101b依次交替地相連接。振動構件102是固定在壓電元件101的層疊方向的一方端部的柱狀構件。支承構件103是固定在壓電元件101的層疊方向的另一方端部且支承壓電元件101和振動構件102的構件。在這樣的結構的SIDM100中，當從外部電路經由一對外部電極101c、101c施加有脈沖狀的驅動電壓時，壓電元件101沿層疊方向伸縮。這樣，壓電元件101將輸入的電能轉換成機械性的伸縮運動。并且，隨著該壓電元件101的伸縮，振動構件102沿其長度方向進行往返運動。這里，將與振動構件102摩擦卡合的省略圖示的移動構件安裝于振動構件102，在以使振動構件102在去路和回路中移動速度非對稱的方式使機電轉換元件101反復伸縮時，利用該振動構件102的非對稱的往返運動使移動構件沿上述長度方向移動，將電能轉換成移動構件的運動。

例如在專利文獻1中公開了上述這種機電轉換元件101。在專利文獻1中公開了一種壓電陶瓷驅動器，該壓電陶瓷驅動器包括：壓電性陶瓷部，利用正負相面對的內部電極分別夾持多個壓電性陶瓷而使它們極化，使該極化方向彼此相對地進行層疊而形成該壓電性陶瓷部；正負一對的外部電極，它們設在該壓電性陶瓷部的沿上述層疊方向的彼此相面對的側面，由只與上述正的內部電極相連接的正電極和只與上述負的內部電極相連接的負電極構成；一對外部引線分別與上述正負一對外部電極相連接，該壓電性陶瓷部的上述層疊方向的兩端部分別利用環氧樹脂等粘接固定于機械加工裝置等的被驅動部分中的支承部和被驅動部。

另外，圖9的（A）所示的SIDM100例如如圖9的（B）所示，當在振動構件102的一方端部的表面或壓電元件101的一方端部的表面上涂敷了例如環氧系等的熱固化性的粘接劑104后，將振動構件102的一方端部和壓電元件101的一方端部粘接起來，當在支承構件103的一方端部的表面或壓電元件101的另一方端部的表面上涂敷了上述粘接劑104后，將支承構件103的一方端部和壓電元件101的另一方端部粘接起來，并且進行加熱處理。利用該加熱處理使上述粘接劑104熱固化，從而利用上述粘接劑104將振動構件102和支承構件103彼此固定在壓電元件101上，制成SIDM100。在由該加熱處理進行的粘接劑104的熱固化中，發生粘接劑104的未固化的部分（未固化粘接劑104a）流動的稱作滲出（環氧滲出）的現象。當發生該滲出時，根據粘接劑104的涂敷量、壓電元件101、振動構件102和支承構件103的大小等關系，該未固化粘接劑104a會流出到設在壓電元件101的側面上的外部電極101c上，有時會如圖9的（A）所示地進一步覆蓋外部電極101c的露出面。

為了向壓電元件101供給電能，需要像上述專利文獻1公開的壓電陶瓷驅動器那樣使一對引線分別與這一對外部電極101c、101c相連接，但是當因發生上述那樣的滲出現象而使外部電極101c的露出面被未固化粘接劑104a覆蓋時，很難電連接引線和外部電極101c。引線和外部電極101通常通過焊料（日文：ハンダ）電連接起來，當外部電極101c的整個露出面即使不是由未固化粘接劑104a完全覆蓋而只是被覆蓋了一部分時，外部電極101c上的焊料用露出面積減小，可能發生連接不良。