(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台の先端面に固定された圧電素子と、該基台の先端部外周に形成され、底面とケース摺動面とを有する段状嵌合部と、該段状嵌合部に嵌着され、前記圧電素子を密封する金属ケースと、該金属ケースの下端面と前記段状嵌合部の底面との間に形成される溶接隙間と、該溶接隙間に形成される溶接部と、を備えた圧電アクチュエータであって：
前記段状嵌合部の隅側に逃げ部が設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】
逃げ部が、段状嵌合部のケース摺動面側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
逃げ部が、段状嵌合部の下面とケース摺動面とに亘って設けられていることを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
基台の先端面に固定された圧電素子と、該基台の先端部外周に形成され、底面とケース摺動面とを有する段状嵌合部と、該段状嵌合部に嵌着され、前記圧電素子を密封する金属ケースと、該金属ケースの下端面と前記段状嵌合部の底面との間に形成される溶接隙間と、該溶接隙間に形成される溶接部と、を備えた圧電アクチュエータであって：
前記段状嵌合部の底面背後側に溶融バランス溝が形成されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項５】
基台の先端面に固定された圧電素子と、該基台の先端部外周に形成され、底面とケース摺動面とを有する段状嵌合部と、該段状嵌合部に嵌着され、前記圧電素子を密封する金属ケースと、該金属ケースの下端面と前記段状嵌合部の底面との間に形成される溶接隙間と、該溶接隙間に形成される溶接部と、を備えた圧電アクチュエータであって：
前記段状嵌合部の隅側に逃げ部が設けられており、
前記段状嵌合部の底面背後側に溶融バランス溝が形成されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項６】
基台の先端面に固定された圧電素子と、該基台の先端部外周に形成されたケ−ス摺動面と、該基台の先端部に嵌着され、前記圧電素子を密封する金属ケースと、該金属ケースの下端面と前記ケース摺動面とを固着する溶接部と、を備えた圧電アクチュエータであって：
前記ケース摺動面が、先端面中央部側に向かって傾斜するテーパ面であることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバ用接合装置、磁気ヘッド加工用ダイシング装置、半導体用露光装置などのＸＹステージに装着される圧電アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧電アクチュエータには、圧電素子を密封するための金属ケースが設けられている。この金属ケースは、基台の先端面に固定されて圧電素子を覆い、その下端面は基台の段状嵌合部に溶接されている。
【０００３】
図８に示すように、この基台１００の段状嵌合部１０１は鍔１０２の上方に位置する先端部１０３外周に段状に形成されており、ケース摺動面１０５と底面１０６とを備えている。そして、金属ケース１１０は、該ケース摺動面１０５に案内されながら嵌合され、その下端面１１１と前記底面１０６との間に溶接隙間１１５が形成される。この溶接隙間１１５にレーザＬ等を照射して前記下端面１１１と前記底面１０６とを溶接し両者を固定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の嵌合部１０１の隅１０１ａは、Ｃ面形状になっており、底面１０６とケース摺動面１０５とが直交していない。そのため、金属ケース１１０をケース摺動面１０５に沿って挿入すると、該ケース摺動面１０５の下端面１１１が前記Ｃ面形状に当接し進行できなくなる。
【０００５】
基台１００の底面１０６と前記下端面１１１との間の溶接隙間１１５が設計以上に大きくなり、溶接で溶けだした金属がその隙間に取られて結果的に金属ケースに穴があいてしまうことがある。
【０００６】
そこで、前記Ｃ面形状が発生しないように、両面１０５、１０６が直交するように精度良く加工することが考えられるが、この様な精密加工は費用が嵩み製品のコストアップの問題が発生するので、技術的には可能であっても実際上無理である。
【０００７】
又、金属ケース１１０を基台１００のケース摺動面１０５に沿って挿入するとき、円滑に挿入できず位置ずれが発生し、設計位置で溶接することができないことがある。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑み、基台と金属ケースとを設計位置で溶接できる様にすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、基台の先端面に固定された圧電素子と、該基台の先端部外周に形成され、底面とケース摺動面とを有する段状嵌合部と、該段状嵌合部に嵌着され、前記圧電素子を密封する金属ケースと、該金属ケースの下端面と前記段状嵌合部の底面との間に形成される溶接隙間と、該溶接隙間に形成される溶接部と、を備えた圧電アクチュエータであって：前記段状嵌合部の隅側に逃げ部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この発明は、基台の先端面に固定された圧電素子と、該基台の先端部外周に形成され、底面とケース摺動面とを有する段状嵌合部と、該段状嵌合部に嵌着され、前記圧電素子を密封する金属ケースと、該金属ケースの下端面と前記段状嵌合部の底面との間に形成される溶接隙間と、該溶接隙間に形成される溶接部と、を備えた圧電アクチュエータであって：前記段状嵌合部の底面背後側に溶融バランス溝が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明は、基台の先端面に固定された圧電素子と、該基台の先端部外周に形成されたケ−ス摺動面と、該基台の先端部に嵌着され、前記圧電素子を密封する金属ケースと、該金属ケースの下端面と前記ケース摺動面とを固着する溶接部と、を備えた圧電アクチュエータであって：前記ケース摺動面が、先端面中央部側に向かって傾斜するテーパ面であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明は、基台の段状嵌合部を精密加工する代わりに、該段状嵌合部の隅側に逃げ部を形成してＣ面形状を除去し、この段状嵌合部に金属ケースを所定位置まで挿入し溶接隙間し溶接する。
この逃げ部は、例えば、ケース摺動面側に形成されるが、ケース摺動面と底面とにわたって形成しても良い。
【００１３】
この発明は、基台の先端部に段状嵌合部を設け、該段状嵌合部の底面背後側に溶融バランス溝を形成し、基台と金属ケースの溶け込み量がほぼ等しくなるようにするものである。
【００１４】
この発明は、ケース摺動面を先端面中央部に向かって傾斜するテーパ面に形成し、金属ケースを嵌合しやすくすると共に、その下端面を所定位置に精度良く位置決めし溶接する。
【００１５】
【実施例】
この発明の第１実施例を図１、図２により説明する。
圧電アクチュエータＳは、密封式であり、基台１の先端面１Ａには、内部リード電極１０を有する圧電素子２が固定されている。この電極１０は、ガラス１２により密封されたリード線１３に接続されている。
【００１６】
この圧電素子２には予圧ばね３により圧縮力が加えられており、又、この圧電素子２及び予圧ばね３は金属ケース５により密封されている。
この金属ケース５はボール受部５ｒを有する頭部５ａと円筒状の胴部５ｂとから構成されている。
【００１７】
前記頭部５ａのボール受部５ｒの外側は、出力部材１１に当接し、又、その内側は半球体７を介して予圧ばね３の頭部に接続している。
【００１８】
金属ケース５の下端部５Ｃは、基台１の段状嵌合部１５に嵌着されている。
この段状嵌合部１５は、基台１の鍔部１６より上方に位置する先端部１ａ外周に段状に形成され、基台１の中心線１Ｃと垂直状の底面１ｄと、該中心線１Ｃに平行状のケース摺動面１ｅと、を備えている。
【００１９】
段状嵌合部１５の隅１７側、例えば、ケース摺動面１ｅには、逃げ部２０が設けられている。この逃げ部２０は、例えば、断面円弧状の凹部であるが、隅１７に発生するＣ面形状を除去できるものであれば、その形状などはとくに限定されるものではない。
この逃げ部２０を形成することによりＣ面形状が無くなるので、金属ケース５を円滑に所定位置に嵌着することができる。
【００２０】
この実施例では、例えば、段状嵌合部１５の底面１dと鍔部１６との間隔Ｌ1は0.5mm、該底面１ｄと基台１の先端面１Ａとの間隔Ｌ2は0.5mm、該底面１ｄと金属ケース５の下端面５ｄとの間に形成される溶接隙間ｔは0.05mm、に形成されている。なお、この溶接隙間tは、0.０5mm以下にするのが好ましい。
【００２１】
溶接隙間ｔに向かってレーザなどを照射し金属ケース５の下端部５ｃと段状嵌合部１５とを溶接し溶接部Ｍを形成する。この時、溶接隙間ｔは従来例に比べて大幅に小さいので、溶接で溶けでた金属がその隙間に取られて金属ケース５に穴があく様なことはない。
【００２２】
この発明の第２実施例を図３により説明するが、この実施例と第１実施例との相違点は、逃げ部２２が段状嵌合部１５の隅１７側の底面１ｄとケース摺動面１ｅとわたって形成されていることである。
【００２３】
この発明の第３実施例を図４により説明するが、この実施例と第１実施例との相違点は、底面２５ｄとケース摺動面２５ｅとを備えた段状嵌合部２５において、ケース摺動面２５ｅが先端面１Ａ中央部に向かって傾斜するテーパ面であることである。このテーパ面の基台１の中心線１ｃに対する傾斜角度は、必要に応じて適宜選択されるが、例えば、その傾斜角度は、先端面１Ａの外縁１ｓと金属ケース５の下端部５ｃ内周面５ｎとの間隔wが、０．５〜０．０５mm以下になるような角度が選ばれる。
この様なテーパ面にすると、嵌合が円滑になるので嵌め合い精度を向上させることができる。
【００２４】
この発明の第４実施例を図５により説明するが、この実施例と前記第１〜第３実施例との相違点は、段状嵌合部１５と鍔部１６との間、即ち、段状嵌合部１５の底面１d背後側に、溶融バランス溝３０が形成されていることである。
この溶融バランス溝３０は、レーザなどによる溶接時に、基台１と金属ケース５の溶け込み量がほぼ等しくなる様にするためのものである。この溝３０により溶接時に金属ケース５に穴があくのを防止できる。
この溝３０は、例えば、段状嵌合部１５の底面１ｄから０．５ｍｍ離れた位置に、断面三角形状に形成され、その深さは０．５ｍｍであるが、その位置、形状、深さなどは、必要に応じて適宜選択される。
【００２５】
この発明の第５実施例を図６により説明するが、この実施例と第１実施例との相違点は次のとおりである。
基台１の先端部３１ａ、即ち、鍔１６から先端面３１Ａに至るまでの部分は基端部３１ｇ側の径が金属ケース５の下端部５ｃの内径より大きく、また、先端部３１ａ側の径がそれより小さい円錐台状に形成され、其の外周面であるケース摺動面３１ｅは、先細のテーパ面となっている。
【００２６】
このテーパ面の基台１の中心線１ｃに対する傾斜角度は、必要に応じて適宜選択されるが、例えば、その角度は、先端面３１Ａの外縁３１ｓと金属ケース５の下端部５ｃ内周面５ｎとの間隔wが、０．5〜０．０５mm以下になるような値が選ばれる。
この実施例では、金属ケース５の下端部５ｃをケース摺動面３１ｅに沿って距離Ｌ3挿入すると、その下端５ｆがケース摺動面３１ｅに圧接し、それ以上進まなくなる。この時、前記下端５ｆと鍔１６との距離はＬ4であるが、前記距離Ｌ3、Ｌ4は、例えば、各々０．５〜1mmである。
【００２７】
この金属ケース５は、ケース摺動面３１ｅに案内されセンタリングされながら挿入されるので、円滑に嵌合され、金属ケースの下端５ｆとケース摺動面３１ｅとは設計位置で密着する。この状態に於いてレーザを照射して前記下端面５ｄとケース摺動面３１ｅとを溶接し溶接部Ｍを形成する。
【００２８】
この発明の第６実施例を図７により説明するが、この実施例と第４実施例との相違点は、ケース摺動面３１ｅの先端部３１ａ側にガイド突起５Ｔを設けたことである。このガイド突起５Ｔは金属ケース５の挿入時のがイドとなり、又、該金属ケース５をケース摺動面３１ｅに溶接した後には該金属ケース５の支持部材として機能する。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は、次のような効果を奏する。
(1)段状嵌合部の隅側に逃げ部が設けられているので、金属ケースの嵌合の支障となるＣ面形状が存在しない。
そのため、該金属ケースの下端を所定位置にすることが出来るので、設計通りの小さな溶接隙間を形成することができる。
又、逃げ部を形成すことにより簡単にＣ面形状を除去できるので、経費の嵩む精密加工をする必要もない。
【００３０】
(2)段状嵌合部の底面背後側に、溶融バランス溝を形成したので、溶接時において基台と金属ケースの溶け込み量はほぼ均一になる。そのため、従来例と異なり、金属ケースに穴があくことはない。
【００３１】
(3)ケース摺動面が先端面中央部側に向かって傾斜するテーパ面であるので、金属ケースを円滑に基台に嵌着し所定位置に固定できる。
そのため、嵌め合い精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１の腰部拡大断面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す拡大断面図の一部を示す図で、図２に相当する図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す拡大断面図で、図２に対応する図である。
【図５】本発明の第４実施例を示す拡大断面図で、図２に対応する図である。
【図６】本発明の第５実施例を示す拡大断面図で、図２に対応する図である。
【図７】本発明の第６実施例を示す拡大断面図の一部を示す図で、図５に相当する図である。
【図８】従来例を示す拡大断面図の一部を示す図である。
【符号の説明】
１    基台
１Ａ  先端面
１ａ  先端部
１ｄ  底面
１ｅ  ケース摺動面
２    圧電素子
５    金属ケース
１５  段状嵌合部
２０  逃げ部
３０  溶融バランス溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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