独自の銅電極使用で高信頼性と低コスト実現の車載用アクチュエータ

ＴＤＫの車載用銅電極タイプ 圧電アクチュエータ

　ＴＤＫはＥＰＣＯＳブランドの車載用アクチュエータを開発、サンプル出荷を開始した。新製品はディーゼル、ガソリンエンジンの燃料噴射装置に用いるもの。独自の銅電極を用い、高信頼性と低コスト化を両立した。

　燃料噴射装置用のアクチュエータは、一般的に内部電極材料として銀―パラジウム合金を用いている。同社は、銀―パラジウム製品を００年から事業化したのに加え、０３年から銅電極製品を初めて開発。０９年に第２弾製品、今回は第３世代製品として開発したもの。

　燃料噴射装置向けの圧電アクチュエータとして要求されるのは、信頼性の点で高温・高湿の過酷な動作環境下でも高い耐久性能（最大サイクル数）を確保すること。

　これまでの銀―パラジウム合金で銀を高い比率で用いた場合、特に高湿環境下で銀マイグレーションが発生し、故障の原因になるおそれがある。

　同社の銅電極製品は、電気機械結合係数が７５％超と極めて高い圧電特性を有する新開発の圧電セラミック材料を使用。構造面では圧電層の変位しない部分に当たる非活性部を最小限に抑え、最大限の容積効率を達成。これらによって、単位電圧当たりの伸縮が８４０ｐｍ／Ｖと、同一サイズの従来製品に比べて変位を２０％向上した。

　また、１７０度Ｃの高温環境下で故障することなく、１０億サイクルの連続駆動が可能になった。

　外部電極でも新たに鉛フリーの高融点金属接合技術を開発。高温環境下でも接合部が外れない高い接合強度を確保。２００度Ｃでの２千時間耐久性試験でも脆化を生じることなく、優れた耐久性を実現している。

　ＥＰＣＯＳブランドでの車載用圧電アクチュエータ事業として、カスタム対応で００年以降、累計１億個以上の実績を有している。０３年以降は、内部電極に銅を使用している唯一のメーカーとして、銅電極製品への取り組みを強化している。