CN104350624A

CN104350624A - 层叠型压电元件及具备其的压电致动器、喷射装置以及燃料喷射系统

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Publication number: CN104350624A
Application number: CN201380030182.0A
Authority: CN
Inventors: 加藤刚
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: US9373773B2; JP5856312B2; CN104350624B; EP2913858A1; WO2014069452A1; EP2913858A4; EP2913858B1; US20150171306A1; JPWO2014069452A1

Abstract

本发明提供一种能够抑制外部电极板的剥落的层叠型压电元件及具备该层叠型压电元件的压电致动器、喷射装置以及燃料喷射系统。本发明的层叠型压电元件(1)包含：将压电体层(2)与内部电极层(3)层叠而成的层叠体(4)；以及经由导电性接合件(5)安装于层叠体(4)的侧面的外部电极板(6)；在外部电极板(6)的表面设置有金属覆盖层(7)，金属覆盖层(7)的厚度在与层叠体(4)的层叠方向的一个端部(4a)对应的区域具有厚度比与层叠体(4)的中央部(4b)对应的区域厚的厚壁部(71)。

Description

层叠型压电元件及具备其的压电致动器、喷射装置以及燃料喷射系统

技术领域

本发明涉及例如用作压电驱动元件(压电致动器)、压力传感器元件以及压电电路元件等的层叠型压电元件以及具备该层叠型压电元件的压电致动器、喷射装置以及燃料喷射系统。

背景技术

作为层叠型压电元件，包含将压电体层与内部电极层层叠而成的层叠体、以及设置于该层叠体的侧面且经由导电性接合件而与内部电极层电连接的外部电极板在内的构成是已知的。另外，在将金属覆盖层(镀膜)设置于外部电极板的情况下，其厚度是均匀的。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2008-10742号公报

发明要解决的课题

这里，在专利文献1记载的层叠型压电元件中，通常，将引线连接到外部电极板，以便涌流从外部电极板的端部进入，如果涌流进入则外部电极板的端部会发热，随之，导电性接合件也发热。并且，如果局部的发热反复，则存在导电性接合件会劣化，其保持力降低，恐怕外部电极板会剥落这样的问题，进一步地，也存在在导电性接合件与外部电极板之间产生电火花，恐怕层叠型压电元件的驱动会停止这样的问题。

此外，在具备上述层叠型压电元件的压电致动器、喷射装置以及燃料喷射系统中，由于层叠型压电元件的外部电极板的剥落，恐怕不会长期稳定地进行驱动。

发明内容

本发明鉴于上述的问题点而想出，其目的在于提供一种能够抑制外部电极板的剥落的层叠型压电元件以及具备该层叠型压电元件的压电致动器、喷射装置以及燃料喷射系统。

用于解决课题的手段

本发明是一种层叠型压电元件，其特征在于，包含：将压电体层与内部电极层层叠而成的层叠体；以及经由导电性接合件安装于该层叠体的侧面的外部电极板；在该外部电极板的表面设置有金属覆盖层，该金属覆盖层在与上述层叠体的层叠方向的一个端部对应的区域具有厚度比与上述层叠体的中央部对应的区域厚的厚壁部。

此外，本发明是一种压电致动器，其特征在于，具备：上述层叠型压电元件；以及将该层叠型压电元件容纳于内部的壳体。

此外，本发明是一种喷射装置，其特征在于，具备：具有喷射孔的容器；以及上述层叠型压电元件，通过上述层叠型压电元件的驱动而将蓄存于上述容器内的流体从上述喷射孔喷出。

此外，本发明是一种燃料喷射系统，其特征在于，具备：蓄存高压燃料的共轨；将蓄存于该共轨中的上述高压燃料进行喷射的上述喷射装置；向上述共轨提供上述高压燃料的压力泵；以及对上述喷射装置给出驱动信号的喷射控制单元。

发明效果

根据本发明的层叠型压电元件，能够抑制外部电极板的剥落，作为结果，能够抑制在外部电极板与导电性接合件之间产生电火花。因此，驱动量历经长期而不会变动，从而得到稳定地进行驱动的优异的层叠型压电元件。

此外，根据本发明的压电致动器、喷射装置以及燃料喷射系统，由于层叠型压电元件的外部电极板的剥落得到抑制，所以能够长期稳定地被驱动。

附图说明

图1(a)是表示本发明的层叠型压电元件的实施方式的一例的简要立体图，图1(b)是由图1(a)所示的A-A线切断后的剖面的主要部分放大图。

图2是表示本发明的层叠型压电元件的实施方式的其他例的由A-A线切断后的剖面的主要部分放大图。

图3是表示本发明的层叠型压电元件的实施方式的其他例的由A-A线切断后的剖面的主要部分放大图。

图4是表示本发明的压电致动器的实施方式的一例的简要剖面图。

图5是表示本发明的喷射装置的实施方式的一例的简要剖面图。

图6是表示本发明的燃料喷射系统的实施方式的一例的简要的框图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细地说明本发明的层叠型压电元件的实施方式的一例。

图1(a)是表示本发明的层叠型压电元件的实施方式的一例的简要立体图，图1(b)是由图1(a)所示的A-A线切断后的剖面的主要部分放大图。图1所示的层叠型压电元件1包含：将压电体层2与内部电极层3层叠而成的层叠体4；以及经由导电性接合件5安装于层叠体4的侧面的外部电极板6；在外部电极板6的表面设置有金属覆盖层7，金属覆盖层7的厚度在与层叠体4的层叠方向的一个端部4a对应的区域具有厚度比与层叠体4的中央部4b对应的区域厚的厚壁部71。

构成层叠型压电元件1的层叠体4将压电体层2以及内部电极层3层叠而成，且例如具有将压电体层2以及内部电极层3交替地层叠多层而成的活性部4d、以及由设置于活性部4d的层叠方向两端的压电体层2构成的非活性部4e，且例如形成为纵0.5～10mm、横0.5～10mm、高5～100mm的长方体形状。

构成层叠体4的压电体层2由具有压电特性的陶瓷形成，作为这样的陶瓷，例如能够使用由钛酸锆酸铅(PbZrO₃-PbTiO₃)形成的钙钛矿型氧化物、铌酸锂(LiNbO₃)、钽酸锂(LiTaO₃)等。该压电体层2的厚度例如为3～250μm。

构成层叠体4的内部电极层3通过与形成压电体层2的陶瓷同时焙烧而形成，与压电体层2交替地层叠并从上下夹持该压电体层2，且按层叠顺序来配置正极以及负极，从而对被挟持于它们之间的压电体层2施加驱动电压。作为其形成材料，例如能够使用以与压电陶瓷的反应性低的银-钯合金作为主成分的导体、或者含有铜、铂等的导体。在图1所示的例子中，正极以及负极(或者接地极)分别被轮流地导出至层叠体4的相对置的一对侧面。该内部电极层3的厚度例如设为0.1～5μm。

设置于层叠体4的侧面且与内部电极层3相电连接的一对导体层8例如通过涂敷由银和玻璃形成的膏并进行烘焙而形成，在层叠体4的相对置的侧面，从层叠体4的层叠方向的一个端部起一直设置到另一个端部。并且，一对导体层8与被轮流地导出至层叠体4的相对置的侧面的内部电极层3分别电连接。该导体层8的厚度例如设为5～500μm。

在导体层8之上隔着导电性接合件5设置有外部电极板6。作为这里使用的导电性接合件5，例如优选由含有Ag粉末、Cu粉末等导电性良好的金属粉末的环氧树脂、聚酰亚胺树脂所形成的导电性粘接剂形成。导电性接合件5例如以5～500μm的厚度从导体层8的一端起一直形成到另一端。另外，在图中所示的例子中，虽然在层叠体4的侧面设置有导体层8，但是也可以不必设置导体层8，而直接在层叠体4的侧面隔着导电性接合件5来设置外部电极板6。在该情况下，导电性接合件5从活性部4d的层叠方向的一端起一直设置到另一端。

此外，外部电极板6以与内部电极层3电连接并且一部分从层叠体4的一个端面起在层叠方向上延伸出来的方式在层叠体4的侧面隔着导电性接合件5进行安装。该外部电极板6由铜、铁、不锈钢，磷青铜等金属平板构成，例如形成为宽度0.5～10mm、厚度0.01～1.0mm。作为外部电极板6，列举例如被加工为在宽度方向上含有缝隙的形状、网眼状来作为对由于层叠体4的伸缩而产生的应力进行缓和的效果好的形状的金属板等。

并且，在外部电极板6的表面设置有金属覆盖层7。这里，作为金属覆盖层7的主成分，虽然列举电阻值比外部电极板6的形成材料小的材料例如银、镍、锡，但是优选可以是金属覆盖层7以银作为主成分。这是因为，由于银的电导率高，所以金属覆盖层7的电阻值比上述外部电极板6的主体小(电力易于流动)，能够有助于抑制外部电极板6的发热。此外，作为金属覆盖层7，优选是镀膜。这是因为，由于结晶状态处处相同且电阻率处处相同，所以不会有局部高电阻的部位。作为镀膜，例如最好能够采用由镀银形成的膜。

进一步地，如图1(b)所示，在本发明中，金属覆盖层7的厚度在与层叠体4的层叠方向的一个端部4a对应的区域具有厚度比与层叠体4的中央部4b对应的区域厚的厚壁部71。

这里，所谓金属覆盖层7的厚度的意思是，外部电极板6的内侧(层叠体侧)的表面的厚度与外部电极板6的外侧的表面的厚度的总和厚度。

此外，所谓层叠体4的中央部4b的意思是，将层叠体4在层叠方向上3等分时的正中的区域，所谓层叠体4的层叠方向的一个端部4a的意思是，位于与将覆盖外部电极板6的金属覆盖层7和外部引导部件9相接合的端部相同的一侧的层叠体4的端部。

具体来说，金属覆盖层7的厚壁部71的厚度例如形成为5～20μm，这以外的部位(薄壁部)的厚度例如形成为0.2～15μm，这些厚度之差成为2μm以上。特别地，优选厚壁部71的厚度是5～15μm，这以外的部位(薄壁部)的厚度是2～10μm。此外，厚壁部71从外部电极板7的宽度方向的一端起一直设置到另一端，作为厚壁部71的层叠方向的长度，例如设为0.1～2mm。

由此，设置于外部电极板6的表面的金属覆盖层7的厚度较厚的厚壁部71的电阻值变小，难以在局部发热，所以由发热的反复导致的导电性接合件5的劣化也变少，从而外部电极板6变得难以剥落。此外，该部位的导电性接合件5与外部电极板6之间的热膨胀差也变小。其结果是，能够抑制在导电性接合件5与外部电极板6之间产生电火花。

该效果起因于由电阻值小的形成材料形成的厚壁部71的厚度，例如即使外部电极板6与金属覆盖层7的厚度的总和相同，只要金属覆盖层7的厚度的比率大就可以得到该效果。

厚壁部71虽然在图中设置于导体层8的端部附近，但是该被设置的区域一直到与外部引导部件相接合的端部为止都存在，这根据以下一点是优选的：由于与低电阻的外部引导部件之间的电阻值之差变小，所以从与外部引导部件的接合部起直至与层叠型压电元件的接合部为止都难以产生局部发热。

此外，可以在厚壁部71与这以外的部位(薄壁部)之间设置高低差而使厚度突然发生变化，并且也可以使厚度倾斜地发生变化。此外，厚壁部71可以通过仅使外部电极板6的与层叠体4相对置的层叠体侧的主面形成得较厚来设置，也可以通过仅使与层叠体4相反的一侧的主面形成得较厚来设置。

这里，如图2所示，优选金属覆盖层7在与层叠体4的层叠方向的另一个端部4c对应的区域，也具有厚度比与层叠体4的中央部4b对应的区域厚的厚壁部71。

外部电极板6的端部区域(与层叠体4的一个端部4a对应的区域以及与另一个端部4c对应的区域)由于导热差而易于发热，所以外部电极板6变得易于剥落。相对于此，在本发明中，通过使设置于外部电极板6的表面的金属覆盖层7在两端部区域(与层叠体4的一个端部4a对应的区域以及与另一个端部4c对应的区域)具有厚度厚的厚壁部71，从而在两端部区域的厚壁部71电阻值变小，所以难以产生局部的发热，外部电极板6难以剥落。此外，也能够更加抑制由破裂导致的电火花。

这里，所谓层叠体4的层叠方向的一个端部4a的意思是，包含在将层叠体4在层叠方向上3等分时的一端侧(在图1中是下端侧)的区域中、且跨越非活性部4e和活性部4d的部位，是从非活性部4e起一直包含至活性部4d的端部为止的部位。此外，所谓层叠体4的层叠方向的中央部4b的意思是，将层叠体4在层叠方向上3等分时的中央部，是活性部4d的区域内的中央部。此外，所谓层叠体4的层叠方向的另一个端部4c的意思是，包含在将层叠体4在层叠方向上3等分时的另一端侧(在图1中是上端侧)的区域中、且跨越非活性部4e和活性部4d的部位，是从非活性部4e起一直包含至活性部4d的端部为止的部位。

此外，如图3所示，层叠体4优选具有将压电体层2与内部电极层3层叠而成的活性部4d、以及位于活性部4d的层叠方向两端且由压电体层2层叠而成的非活性部4e，厚壁部71设置于与非活性部4e对应的区域。非活性部4b由于没有内部电极层3，导热差，所以外部电极板6易于剥落，但是通过在与非活性部对应的区域设置厚壁部71，从而使与位于活性部4d的层叠方向两端的非活性部4e对应的外部电极板6以及导电性接合件5的导热变好，因此能够进一步地使外部电极板6难以剥落。此外，也能够进一步地抑制由破裂导致的电火花。

接着，说明本实施方式的层叠型压电元件1的制造方法。

首先，制作成为压电体层2的陶瓷生片。具体来说，将压电陶瓷的煅烧粉末、由丙稀系、丁缩醛系等有机高分子形成的粘合剂、塑化剂相混合来制作陶瓷浆料。然后，通过采用刮刀法，砑光辊法等流延成型法，使用该陶瓷浆料来制作陶瓷生片。作为压电陶瓷只要是具有压电特性即可，例如，能够使用由钛酸锆酸铅(PbZrO₃-PbTiO₃)形成的钙钛矿型氧化物等。此外，作为塑化剂，能够使用邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)等。

接着，制作成为内部电极层3的导电性膏。具体来说，通过在银-钯合金的金属粉末中添加混合粘合剂以及塑化剂来制作导电性膏。使用丝网印刷法在上述陶瓷生片上按照内部电极层3的图案来涂敷该导电性膏。进一步地，将印刷了该导电性膏的陶瓷生片层叠多片，并以规定的温度进行了脱粘合剂处理后，以900～1200℃的温度进行焙烧，并使用平面磨床等实施研磨处理以便成为规定的形状，由此制作包含交替地层叠的压电体层2以及内部电极层3在内的层叠体4。

另外，层叠体4不限定为通过上述的制造方法来制作，只要能够制作将压电体层2与内部电极层3层叠多个而成的层叠体4，就可以通过任何制造方法来制作。

之后，在将以银作为主成分的导电性粒子和玻璃相混合而成的物质中添加粘合剂、塑化剂以及溶剂而制作出含有银玻璃的导电性膏，通过丝网印刷法等按照导体层8的图案在层叠体4的侧面印刷该含有银玻璃的导电性膏，并进行干燥，且在干燥后以650～750℃的温度进行烘焙处理，形成导体层8。

接着，经由导电性接合件5将外部电极板6与导体层8的表面相连接固定。

导电性接合件5能够使用由含有Ag粉末、Cu粉末等导电性良好的金属粉末的环氧树脂、聚酰亚胺树脂形成的导电性粘接剂的膏，并通过点涂(dispense)方式来控制形成为规定的厚度、宽度。

外部电极板6由铜、铁、不锈钢、磷青铜等金属平板构成，例如形成为宽度0.5～10mm、厚度0.01～1.0mm。作为外部电极板6，使用加工为例如在宽度方向上含有缝隙的形状、网眼状来作为对因层叠体4的伸缩产生的应力进行缓和的效果好的形状的金属板。

这里，虽然在外部电极板6的表面设置有金属覆盖层7，但是该金属覆盖层7例如能够通过以下方式形成为具有厚壁部71的形状：在采用电解镀覆对外部电极板6的整体进行镀覆处理后，对形成厚壁部71的部位以外的部位不是施加镀覆地实施覆盖，之后，再次进行电解处理。此外，厚壁部71也可以通过闪熔镀覆(flash plating)等来制作。

之后，对与一对导体层8分别连接的外部电极板6施加0.1～3kV/mm的直流电场，对构成层叠体4的压电体层2进行极化，由此完成层叠型压电元件1。该层叠型压电元件1经由外部电极板6将导体层8与外部的电源相连接，并对压电体层2施加电压，从而能够利用逆压电效应使各压电体层2产生较大位移。由此，例如能够作为对发动机喷射提供燃料的汽车用燃料喷射阀起作用。

接着，说明本发明的压电致动器的实施方式的一例。图4是表示本发明的压电致动器的实施方式的一例的简要剖面图。

如图4所示，本例的压电致动器11将层叠型压电元件1容纳于壳体13。

具体来说，壳体13具备以下部件而构成：上端堵塞且下端开口的壳体主体15、和安装于壳体主体15以堵塞壳体主体15的开口的盖部件17，并且以使层叠型压电元件1的两端面分别与壳体13的上端内壁以及下端内壁相抵接的方式将层叠型压电元件1例如与惰性气体一起封入容纳于壳体13的内部。

壳体主体15以及盖部件17由SUS304、SUS316L等金属材料形成。壳体主体15是上端堵塞且下端开口的筒状体，以能在层叠体7的层叠方向上进行伸缩的方式成为例如风箱(蛇腹)形状。此外，盖部件17例如形成为板状以便堵塞壳体主体15的开口。在盖部件17中形成能使外部引导部件9穿过的2个贯通孔，使外部引导部件9穿过贯通孔而使外部电极6与外部电导通。并且，在贯通孔的间隙中填充有软质玻璃等，在对该外部引导部件9进行固定的同时，预防外部气体的侵入。

根据本例的压电致动器11，能够长期稳定地进行驱动。

接着，说明本发明的喷射装置的实施方式的例子。图5是表示本发明的喷射装置的实施方式的一例的简要剖面图。

如图5所示，本实施方式的喷射装置19使在一端具有喷射孔21的收纳容器(容器)23的内部收纳有上述本实施方式的层叠型压电元件1。

在收纳容器23内，配设有能够打开关闭喷射孔21的针阀25。在喷射孔21中以能够根据针阀25的运动来进行连通的方式配设流体通路27。该流体通路27与外部的流体提供源相连结，始终对流体通路27以高压提供流体。因此，构成为：如果针阀25打开喷射孔21，则被提供至流体通路27的流体从喷射孔21喷出至外部或者相邻的容器例如内燃机的燃料室(未图示)。

此外，针阀25的上端部的直径变大，成为能够与收纳容器23中形成的气缸29进行滑动的活塞31。并且，使上述例子的层叠型压电元件1与活塞31相接触地收纳于收纳容器23内。

在这样的喷射装置19中，如果层叠型压电元件1被施加电压而伸长，则活塞31被推压，针阀25使通往喷射孔21的流体通路27闭塞，停止流体的提供。此外，如果停止施加电压，则层叠型压电元件1收缩，盘簧33将活塞31推回，流体通路27被打开而使喷射孔21与流体通路27相连通，从喷射孔21进行流体的喷射。

另外，也可以构成为，通过对层叠型压电元件1施加电压而打开流体通路27，并通过停止施加电压而封闭流体通路27。

此外，本实施方式的喷射装置19也可以构成为，具备具有喷射孔的容器23、以及本实施方式的层叠型压电元件1，并通过层叠型压电元件1的驱动而使填充于容器23内的流体从喷射孔21喷出。即，层叠型压电元件1不必处于容器23的内部，只要构成为通过层叠型压电元件1的驱动来对容器23的内部施加用于控制流体的喷射的压力即可。另外，在本实施方式的喷射装置19中，流体除了包含燃料、墨水等以外，还包含导电性膏等各种液体以及气体。通过使用本实施方式的喷射装置19，能够长期地对流体的流量以及喷出定时稳定地进行控制。

如果在内燃机中使用采用了本实施方式的层叠型压电元件1的本实施方式的喷射装置19，则与现有技术的喷射装置相比，能够历经更长的期间对发动机等内燃机的燃烧室精度良好地喷射燃料。

接着，说明本发明的燃料喷射系统的实施方式的例子。图6是表示本发明的燃料喷射系统的实施方式的一例的简要图。

如图6所示，本实施方式的燃料喷射系统35具备：蓄存作为高压流体的高压燃料的共轨37、喷射蓄存于该共轨37中的高压流体的多个本实施方式的喷射装置19、向共轨37提供高压流体的压力泵39、以及对喷射装置19给出驱动信号的喷射控制单元41。

喷射控制单元41基于外部信息或者来自外部的信号来对高压流体的喷射的量以及定时进行控制。例如，如果是在发动机的燃料喷射中使用喷射控制单元41的情况，则能够在由传感器等来感知发动机的燃烧室内的状况的同时对燃料喷射的量以及定时进行控制。压力泵39起到以高压从燃料罐43向共轨37提供流体燃料的作用。例如在发动机的燃料喷射系统35的情况下，例如设为1000～2000气压(约101MPa～约203MPa)，优选例如设为1500～1700气压(约152MPa～约172MPa)的高压向共轨37送入流体燃料。在共轨37中，蓄存从压力泵39送来的高压燃料，并适当送入至喷射装置19。喷射装置19如前所述从喷射孔21向外部或者相邻的容器喷射一定的流体。例如，在喷射提供燃料的对象为发动机的情况下，从喷射孔21向发动机的燃烧室内以雾状来喷射高压燃料。

另外，本发明不限定为上述实施方式的例子，在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更也丝毫没有影响。例如，与层叠体4的层叠方向正交的方向上的剖面的形状除了作为上述实施方式的例子的四边形形状以外，也可以是六边形形状、八边形形状等多边形形状、圆形形状、或者将直线与圆弧相组合而成的形状。

本实施方式的层叠型压电元件1例如使用于压电驱动元件(压电致动器)、压力传感器元件以及压电电路元件等。作为驱动元件，例如列举汽车发动机的燃料喷射装置、喷墨打印机这样的液体喷射装置、光学装置这样的精密定位装置、防震动装置。作为传感器元件，例如列举燃烧压传感器、爆震传感器、加速度传感器、载荷传感器、超声波传感器、压力传感器以及偏航率传感器。此外，作为电路元件，例如列举压电陀螺仪、压电开关、压电变压器以及压电断路器。

实施例

说明本发明的实施例。

具备本发明的层叠型压电元件的压电致动器如以下这样进行制作。首先，制作将以平均粒径为0.4μm的钛酸锆酸铅(PbZrO₃-PbTiO₃)作为主成分的压电陶瓷的煅烧粉末、粘合剂以及塑化剂相混合而成的陶瓷浆料。使用该陶瓷浆料通过刮刀法来制作厚度50μm的成为压电体层的陶瓷生片。

接着，在银-钯合金中添加粘合剂，制作成为内部电极层的导电性膏。

接着，通过丝网印刷法在陶瓷生片的单面上印刷成为内部电极层的导电性膏，并层叠200片印刷了导电性膏的陶瓷生片。此外，以印刷了成为内部电极层的导电性膏的200片陶瓷生片作为中心，在其上下分别各层叠15片未印刷成为内部电极层的导电性膏的陶瓷生片。然后，以980～1100℃进行焙烧，并使用平面磨床研磨为规定的形状而得到端面为5mm角的层叠体。

接着，通过丝网印刷法在层叠体的侧面的导体层的形成部印刷在银和玻璃中混合了粘合剂而成的导电性膏，并以700℃进行烘焙处理，形成了导体层。

接着，在导体层的表面以点涂方式涂覆将Ag粉末和聚酰亚胺树脂混合为膏状的导电性粘接剂，并将外部电极板与层叠体的表面平行地相连接来进行固定。

这里，对样品1使用了金属覆盖层在与层叠体的层叠方向的一个端部对应的区域具有厚度比与层叠体的中央部对应的区域厚的厚壁部的外部电极板。

此外，作为样品2，使用了金属覆盖层在与层叠体的层叠方向的另一个端部对应的区域也具有厚度比与层叠体的中央部对应的区域厚的厚壁部(在与层叠体的层叠方向的两个端部对应的区域具有厚度比与层叠体的中央部对应的区域厚的厚壁部)的外部电极板。

此外，作为样品3，使用了厚壁部设置于与层叠体的层叠方向的两个端部对应的区域即厚壁部设置于与非活性部对应的区域的外部电极板。

此外，作为比较例，使用了金属覆盖层的厚度在两端部和中央部为大致同等厚度(一致)的外部电极板。

然后，以由SUS形成的4mm角的固定部件出现在元件的端面的中央的方式来以极微量的粘接剂进行了固定。

通过经由以焊接方式与外部电极板相接合的引导部件对外部电极板施加15分钟时间的3kV/mm的直流电场，来对这些层叠型压电元件进行了极化处理。对这些层叠型压电元件施加了160V的直流电压后，在层叠体的层叠方向上得到了30μm的位移量。进一步地，在30℃、90％的湿度内以150Hz的频率施加0V～+160V的交流电压，进行了经连续驱动的耐久性试验。

其结果是，比较例的层叠型压电元件在1×10⁴次的连续驱动下，在层叠体中产生裂纹而停止了驱动。

相对于此，样品1的层叠型压电元件即使连续驱动1×10⁷次也没有停止，但是层叠体的驱动量变小了。此外，样品2的层叠型压电元件连续驱动1×10⁷次也没有破裂地进行驱动，此外，也没有确认到驱动量的变化。

进一步地，在样品3的层叠型压电元件中，连续驱动1×10⁹次也没有破裂地进行驱动，此外，也没有确认到驱动量的变化。

根据以上结果可知，根据本发明，能够实现长期的耐久性优异的层叠型压电元件。

符号说明：

1 层叠型压电元件

2 压电体层

3 内部电极层

4 层叠体

4a 一个端部

4b 中央部

4c 另一个端部

4d 活性部

4e 非活性部

5 导电性接合件

6 外部电极板

7 金属覆盖层

71 厚壁部

8 导体层

19 喷射装置

21 喷射孔

23 收纳容器(容器)

25 针阀

27 流体通路

29 气缸

31 活塞

33 盘簧

35 燃料喷射系统

37 共轨

39 压力泵

41 喷射控制单元

43 燃料罐

Claims

1.一种层叠型压电元件，其特征在于，包含：

将压电体层与内部电极层层叠而成的层叠体；以及

经由导电性接合件安装于该层叠体的侧面的外部电极板，

在该外部电极板的表面设置有金属覆盖层，该金属覆盖层在与上述层叠体的层叠方向的一个端部对应的区域具有厚度比与上述层叠体的中央部对应的区域厚的厚壁部。

2.根据权利要求1所述的层叠型压电元件，其特征在于，

上述金属覆盖层在与上述层叠体的层叠方向的另一个端部对应的区域也具有厚度比与上述层叠体的中央部对应的区域厚的厚壁部。

3.根据权利要求1或2所述的层叠型压电元件，其特征在于，

上述层叠体具有将上述压电体层与上述内部电极层层叠而成的活性部、以及位于该活性部的层叠方向两端且对上述压电体层进行层叠而成的非活性部，

上述厚壁部设置于与上述非活性部对应的区域。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的层叠型压电元件，其特征在于，

上述金属覆盖层以银作为主成分。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的层叠型压电元件，其特征在于，

上述金属覆盖层由镀膜形成。

6.一种压电致动器，其特征在于，具备：

权利要求1～5中任一项所述的层叠型压电元件；以及

将该层叠型压电元件容纳于内部的壳体。

7.一种喷射装置，其特征在于，具备：

具有喷射孔的容器；以及

权利要求1～5中任一项所述的层叠型压电元件，

通过上述层叠型压电元件的驱动而使蓄存于上述容器内的流体从上述喷射孔喷出。

8.一种燃料喷射系统，其特征在于，具备：

蓄存高压燃料的共轨；

将蓄存于该共轨中的上述高压燃料进行喷射的权利要求7所述的喷射装置；

向上述共轨提供上述高压燃料的压力泵；以及

对上述喷射装置给出驱动信号的喷射控制单元。