(57)【要約】たとえば機械的な構成部材を操作するための圧電アクチュエータが提案される。この圧電アクチュエータでは、圧電層（２）と、この圧電層（２）の間に配置された内側電極（３，４；１０，１３）との多層構造体によって、内側電極（３，４；１０，１３）と外側電極（９；１９，２０）との、交互の側方のコンタクト形成が可能となる。個々の内側電極（１０，１３）は、組み立てて多層構造体を形成する前に、切断縁部によって形成された角隅（１１）で丸み付けられている。角隅（１１）がそれぞれ斜め面取り部（１６）を有している場合には、この斜め面取り部の角隅もそれぞれ丸み付けることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電アクチュエータであって、
−圧電層（２）と、該圧電層（２）の間に配置された内側電極（３，４；１０，１３）との多層構造体が設けられており、
−内側電極（３，４；１０，１３）と外側電極（９；１９，２０）との、交互の側方のコンタクト形成部が設けられている形式のものにおいて、
−個々の内側電極（１０，１３）が、切断縁部によって形成された角隅（１１）で丸み付けられていることを特徴とする、圧電アクチュエータ。
【請求項２】
角隅（１１）が、それぞれ斜め面取り部（１６）を有しており、該斜め面取り部の角隅がそれぞれ丸み付けられている、請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
丸み（１２；１７）が、それぞれ少なくとも２０μｍの曲率半径を有している、請求項１または２記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
当該圧電アクチュエータ（１）が、機械的な構成部材、たとえば弁またはこれに類するものを操作するために使用可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧電アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、独立請求項の上位概念部の特徴による、たとえば機械的な構成部材、たとえば弁またはこれに類するものを操作するための圧電アクチュエータに関する。
【０００２】
いわゆる「圧電効果」を使用して、適切な結晶構造を備えた材料から成る圧電素子を形成することができることが一般的に知られている。外側の電圧の印加時には、圧電素子の機械的な反応が生ぜしめられる。この反応は、結晶構造および電圧の印加領域に関連して、設定可能な方向への押圧または引張りを成している。
【０００３】
いわゆる「多層アクチュエータ」としての圧電アクチュエータの構造は、ここでは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９２８１９１号明細書に記載されているように、複数の層で行うことができる。この場合、電圧が加えられる電極はそれぞれ層の間に配置される。圧電アクチュエータの運転時には、機械的な応力によって層構造体に不都合な亀裂形成が生ぜしめられることに注意しなければならない。
【０００４】
この場合、電極の交互の側方のコンタクト形成時には、電極は一般的に常に完全に反対の側にまで案内され得ない。なぜならば、さもないと、電圧フラッシオーバが圧電アクチュエータの破壊を生ぜしめ得るからである。交互のコンタクト形成部は、層構造体において、反対の側でコンタクト形成された異極の内側電極を閉じ込めるそれぞれ２つの内側電極が一方の側で一緒にコンタクト形成されているように形成されている。いま、交互に層構造体において、一緒にコンタクト形成された内側電極のそれぞれ一方は、中性の段階を形成して、圧電層の端部にまで案内されておらず、それぞれ他方は圧電層の端部にまで案内されている。
【０００５】
この場合、内側電極のデザインは、一般的に圧電アクチュエータの所要の外側の形状に関連して選択される。この場合、たいていのアクチュエータ形状は、アクチュエータスタックの製作技術もしくは切断からも得られる。この切断によって形成された縁部には僅かに電圧フラッシオーバが生ぜしめられ得るので、しばしば縁部の加工が必要となる。しかし、この加工は、特に追補的にアクチュエータに実施される場合には、極めて手間がかかると共に高価となり得る。
【０００６】
発明の利点
冒頭に記載した、たとえば機械的な構成部材を操作するために使用可能であってよい圧電アクチュエータは、有利には、圧電層と、この圧電層の間に配置された内側電極との多層構造体によって形成されている。本発明によれば、個々の内側電極が、組み立てて多層構造体を形成する前にすでに、切断縁部によって形成された角隅で丸み付けられている。
【０００７】
角隅がそれぞれ斜め面取り部を有している場合には、この斜め面取り部の角隅も簡単にそれぞれ丸み付けることができる。この場合、尖端部または縁部として作用しないために、丸みがそれぞれ少なくとも２０μｍの曲率半径を有していると特に有利である。この場合、本発明によって、簡単に圧電アクチュエータの縁部の加工を省略することができる。なぜならば、この加工は、特に追補的に丸みを製作するためには、手間がかかると共に高価となる恐れがあるからである。
【０００８】
実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【０００９】
図１には、圧電アクチュエータ１が示してある。この圧電アクチュエータ１は、自体公知の形式で、適切な結晶構造を備えた石英材料の圧電シート２から形成されており、これによって、いわゆる「圧電効果」を使用して、外部でコンタクト形成された外側電極５，６を介して、ここには概略的にしか図示していない内側電極３，４に外側の電圧を印加した場合に圧電アクチュエータ１の機械的な反応が生ぜしめられる。
【００１０】
さらに、図１から明らかであるように、外側電極５，６は波形電極として形成されている。この波形電極はコンタクト面８で、同じ極性を有するそれぞれ２つの内側電極にコンタクト形成されている。圧電層２；２ａ，２ｂはそれぞれ交互に角隅で、設定された領域において内方にずらされている。これによって、溝９；９ａ，９ｂが形成される。
【００１１】
図２に認めることができるように、本発明によれば、内側電極１０が、破線で図示した角隅１１にそれぞれ丸み１２を備えている。交互のコンタクト形成のためにずらされて設けられた内側電極１３はその角隅１４にそれぞれ丸み１５を備えている。
【００１２】
図３に示した構成では、内側電極１０の角隅に設けられた既存の斜め面取り部１６が同じく丸み１７を備えている。同じことが、図３に示した内側電極１３の角隅に設けられた斜め面取り部１６に当てはまる。
【００１３】
さらに、図４から、内側電極１０，１３に対するデザインの別の実施例を知ることができる。この実施例では、丸み１２に対して付加的に交互に、それぞれ丸み付けられた中性の領域１８が切り欠かれており、これによって、外側電極１９，２０を取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】圧電セラミックスから成る層の多層構造体と、交互にコンタクト形成された内側電極および波形の外側電極とを備えた、公知先行技術による圧電アクチュエータの断面図である。
【００１５】
【図２】丸み付けられた角隅を備えた内側電極の詳細図である。
【００１６】
【図３】すでに斜め面取りされた、丸み付けられた角隅を備えた内側電極の詳細図である。
【００１７】
【図４】丸み付けられた角隅または縁部を備えた内側電極デザインの別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  圧電アクチュエータ、  ２，２ａ，２ｂ  圧電層、  ３，４  内側電極、  ５，６  外側電極、  ８  コンタクト面、  ９，９ａ，９ｂ  溝、  １０  内側電極、  １１  角隅、  １２  丸み、  １３  内側電極、  １４  角隅、  １５  丸み、  １６  斜め面取り部、  １７  丸み、  １８  領域、  １９，２０  外側電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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