(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電セラミックス製のピエゾ素子連からなるピエゾポジショナーにおいて、該ピエゾ素子連が、素子連に圧縮応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能な蛇行導通線によって電気的に接続されているピエゾ素子連であることを特徴とするピエゾポジショナー。
【請求項２】
圧電セラミックス製のピエゾ素子連からなるピエゾポジショナーにおいて、該ピエゾ素子連が、導通線に引っ張り応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能な蛇行導通線によって電気的に接続されているピエゾ素子連であることを特徴とするピエゾポジショナー。
【請求項３】
圧電セラミックス製のピエゾ素子連からなるピエゾポジショナーにおいて、該ピエゾ素子連が、素子連に圧縮応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能なヘリカル導通線によって電気的に接続されているピエゾ素子連であることを特徴とするピエゾポジショナー。
【請求項４】
圧電セラミックス製のピエゾ素子連からなるピエゾポジショナーにおいて、該ピエゾ素子連が、導通線に引っ張り応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能なヘリカル導通線によって電気的に接続されているピエゾ素子連であることを特徴とするピエゾポジショナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピエゾポジショナー関し、特に圧電セラミックス製のピエゾ素子連からなるピエゾポジショナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧電セラミックス製のピエゾ素子連を用いたピエゾポジショナーでは、その素子連の電気的接続には、図１に示す直線の導通線が、図２に示す各素子の表面に設けられている電極部に、図３に示す通り線付け接合され、その導通線が各素子間で曲げられて接続されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この電気的接続では、各素子が樹脂で接着されているものの、各素子間に圧縮応力がかからないため、接着した接着剤によって緩衝され正確な変位が出ないという問題が生じるので、例えば、素子連を板バネで押さえていた。そのため、素子連に板バネを挟み込む面倒で煩雑な作業があるため、生産性が悪いという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述したピエゾポジショナーが有する課題に鑑みなされたものであって、その目的は、ピエゾ素子連を押さえる板バネを必要としないピエゾポジショナーを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記目的を達成するため鋭意研究した結果、導通線に伸縮可能な線を用い、それを素子連に圧縮応力を加えながら各素子の電極部に点付け接合すれば、あるいは導通線に引っ張り応力を加えながら各素子の電極部に点付け接合すれば、板バネを使う必要がないとの知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち本発明は、（１）圧電セラミックス製のピエゾ素子連からなるピエゾポジショナーにおいて、該ピエゾ素子連が、素子連に圧縮応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能な蛇行導通線によって電気的に接続されているピエゾ素子連であることを特徴とするピエゾポジショナー（請求項１）とし、（２）圧電セラミックス製のピエゾ素子連からなるピエゾポジショナーにおいて、該ピエゾ素子連が、導通線に引っ張り応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能な蛇行導通線によって電気的に接続されているピエゾ素子連であることを特徴とするピエゾポジショナー（請求項２）とし、（３）圧電セラミックス製のピエゾ素子連からなるピエゾポジショナーにおいて、該ピエゾ素子連が、素子連に圧縮応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能なヘリカル導通線によって電気的に接続されているピエゾ素子連であることを特徴とするピエゾポジショナー（請求項３）とし、（４）圧電セラミックス製のピエゾ素子連からなるピエゾポジショナーにおいて、該ピエゾ素子連が、導通線に引っ張り応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能なヘリカル導通線によって電気的に接続されているピエゾ素子連であることを特徴とするピエゾポジショナー（請求項４）とすることを要旨とする。以下さらに詳細に説明する。
【０００７】
上記で述べたように、本発明のピエゾ素子連からなるピエゾポジショナーとしては、そのピエゾ素子連が、素子連に圧縮応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能な蛇行導通線によって電気的に接続されている素子連とするピエゾポジショナーとした（請求項１）。
【０００８】
これは、先ず導通線が図４に示す如く伸縮可能な蛇行導通線であるため、その蛇行導通線を素子連に圧縮応力を加えながら各素子に点付け接合すれば、素子連にかかっている圧縮応力が蛇行導通線に逆に引っ張り応力としてかかり、そのため、各素子間に圧縮応力がかかるので、板バネで押さえる必要をなくしたものである。
【０００９】
また、別のピエゾポジショナーとしては、そのピエゾ素子連が、導通線に引っ張り応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能な蛇行導通線によって電気的に接続されている素子連とするピエゾポジショナーとした（請求項２）。
【００１０】
これも先と同じように、先ず導通線が図４に示す如く伸縮可能な蛇行導通線であるため、その蛇行導通線に引っ張り応力を加えながらその蛇行導通線を各素子に点付け接合すれば、蛇行導通線にかかっている引っ張り応力が各素子間に逆に圧縮応力としてかかるので、これも前記したと同様板バネで押さえる必要をなくしたものである。
【００１１】
さらに別のピエゾポジショナーとしては、そのピエゾ素子連が、素子連に圧縮応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能なヘリカル導通線によって電気的に接続されている素子連とするピエゾポジショナーとした（請求項３）。
【００１２】
これは、先ず導通線が図６に示す如く伸縮可能なヘリカル導通線であるため、そのヘリカル導通線を素子連に圧縮応力を加えながら各素子に点付け接合すれば、素子連にかかっている圧縮応力がヘリカル導通線に逆に引っ張り応力としてかかり、そのため、各素子間に圧縮応力がかかるので、板バネで押さえる必要をなくしたものである。
【００１３】
さらにまた、別のピエゾポジショナーとしては、そのピエゾ素子連が、導通線に引っ張り応力を加えながら各素子に点付け接合した伸縮可能なヘリカル導通線によって電気的に接続されている素子連とするピエゾポジショナーとした（請求項４）。
【００１４】
これも先と同じように、先ず導通線が図６に示す如く伸縮可能なヘリカル導通線であるため、そのヘリカル導通線に引っ張り応力を加えながらそのヘリカル導通線を各素子に点付け接合すれば、ヘリカル導通線にかかっている引っ張り応力が各素子間に逆に圧縮応力としてかかるので、これも板バネで押さえる必要をなくしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を具体的な実施例を挙げて説明する。先ずセラミックス製のピエゾ素子（太平洋セメント社製）を用意する。
【００１６】
そのピエゾ素子４個を用いて、その４個を図５に示す如く接着剤で接着し、その接着された素子連に小型万力で素子連を加圧する構造の組立治具でもって圧縮応力を加えながら各素子の電極部に、図４に示すリン青銅からなる蛇行導通線を図５に示す如く６／４共晶はんだで点付け接合して４連のピエゾ素子連を作製した（実施例１）。
【００１７】
また、同様にピエゾ素子４個を用いて、その４個を図５に示す如く接着剤で接着し、その接着された各素子の電極部に、先の蛇行導通線をバネで引っ張り、素子連の電極部に接触させる構造の組立治具でもって引っ張り応力を加えながら点付け接合してピエゾ素子連を作製した（実施例２）。
【００１８】
さらに、同様に４個を図７に示す如く接着剤で接着し、その接着された素子連に小型万力で素子連を加圧する構造の組立治具でもって圧縮応力を加えながら各素子の電極部に、図６に示すリン青銅からなるヘリカル導通線を図７に示す如く６／４共晶はんだで点付け接合して４連のピエゾ素子連を作製した（実施例３）。
【００１９】
さらにまた、同様にピエゾ素子４個を用いて、その４個を図７に示す如く接着剤で接着し、その接着された各素子の電極部に、先のヘリカル導通線をバネで引っ張り、素子連の電極部に接触させる構造の組立治具でもって引っ張り応力を加えながら点付け接合してピエゾ素子連を作製した（実施例４）。
【００２０】
上記とは別に比較として、同様にピエゾ素子４個を用いて、その４個を図３に示す如く接着剤で接着し、その接着された各素子の電極部に、図１に示すリン青銅からなる直線導通線を素子連に圧縮応力を加えないで、図３に示す如く６／４の共晶はんだで線付け接合して４連のピエゾ素子連を作製した（比較例１）。
【００２１】
上記とはさらに別に比較として、比較例１で得られた４連のピエゾ素子連を別に用意した板バネで押さえた（比較例２）。
【００２２】
得られたピエゾ素子連の変位を電気マイクロメータで測定した。その結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
0004477252.tif 000002
【００２４】
表１から明らかなように、実施例１〜４は、素子連に圧縮応力がかかっているため、その変位量は従来の板バネで圧縮応力をかけている比較例２の変位量と変わらず、同等であった。
【００２５】
これに対して、比較例１では、素子連に圧縮応力がかかっていないため、変位量は実施例より大きく、正確な変位量とはならなかった。このことは、本発明であれば、圧縮応力がかかっているため、板バネを必要としなくても、板バネを用いたものと同等の変位量が得られることを示している。
【００２６】
【発明の効果】
以上の通り、本発明のピエゾポジショナーであれば、ピエゾ素子連を押さえる板バネを必要としないピエゾポジショナーとすることができるようになった。このことにより、作業効率が向上するので、ピエゾポジショナーの生産性を向上させることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来用いられている直線導通線を示す。
【図２】ピエゾ素子とその電極部を示す。
【図３】従来の直線導通線で接続されたピエゾ素子連を示す。
【図４】本発明で用いる蛇行導通線を示す。
【図５】本発明の蛇行導通線で接続したピエゾ素子連を示す。
【図６】本発明で用いるヘリカル導通線を示す。
【図７】本発明のヘリカル導通線で接続したピエゾ素子連を示す。
【符号の説明】
Ａ：ピエゾ素子
Ｂ：電極部
Ｃ：導通線
Ｄ：はんだ付け部
【図１】
0004477252.tif 000003
【図２】
0004477252.tif 000004
【図３】
0004477252.tif 000005
【図４】
0004477252.tif 000006
【図５】
0004477252.tif 000007
【図６】
0004477252.tif 000008
【図７】
0004477252.tif 000009