JP2008141863A

JP2008141863A - 圧電アクチュエータ

Info

Publication number: JP2008141863A
Application number: JP2006325437A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Kawazoe; 尚幸川添; Kaneo Takema; 金男武馬; Hidekazu Hattori; 秀和服部
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2008-06-19
Also published as: DE102007047905A1

Abstract

【課題】耐エロージョン性に優れた圧電アクチュエータを提供すること。
【解決手段】エンジンの燃料噴射用のインジェクタにおける燃料通路内に配設され、該燃料通路内の燃料に晒された状態で使用される圧電アクチュエータ１は、圧電アクチュエータ１の駆動源となる圧電素子１０と、圧電素子１０を収納すると共に、圧電素子１０の駆動に応じて変動可能な可動部２１を設けた金属ケース２とを有する。金属ケース２における可動部２１は、基準長さ５０μｍの測定範囲において１μｍ間隔で所定方向から触診を接触させた際の接触点の位置を検出し、隣接する接触点間の上記所定方向における変位差の絶対値を合計し、平均した値である表面粗さデータが０．１〜１μｍであり、かつ、表面硬度がＨｖ２００〜６００である。
【選択図】図２

Description

本発明は、インジェクタ等の駆動源として用いられる圧電アクチュエータに関する。

従来から、自動車の内燃機関等の燃料噴射装置（例えば、ディーゼルエンジン用のインジェクタ）の駆動源として用いられる圧電アクチュエータが知られている（特許文献１参照）。圧電アクチュエータは、小型化・省スペースの観点から、インジェクタ内の燃料通路内に配設され、その燃料通路内の燃料に晒された状態で使用される。

圧電アクチュエータとしては、例えば、電圧を印加させることにより駆動する圧電素子を金属ケース内に収納したものがある。圧電素子は、燃料に直接触れることで劣化し、さらには作動障害の原因となるおそれがある。そのため、通常は、圧電素子の外周面に金属ケースを設け、燃料通路内の燃料が圧電素子に触れないようにシールされている。また、金属ケースには、ベローズ等が設けられており、その部分が圧電素子の駆動に応じて変動するように構成されている。

このような圧電アクチュエータを搭載したインジェクタにおいて、燃料噴射が行われた場合、圧電アクチュエータ近傍の燃料通路内では、燃料リーク等によって燃料の圧力分布が大きく乱れ、圧力の脈動によって気泡（キャビテーション）が発生する場合がある。近年は、燃焼をより良くするために燃料の圧力を高くする傾向があり、これによって気泡の発生頻度・発生量はさらに増大する。そして、この気泡の崩壊による衝撃波が金属ケースに繰り返し作用することにより、金属ケース表面に浸食（エロージョン）が生じる。

また、金属ケースのうち、圧電素子の駆動に応じて変動する部分は、その機能を果たすために他の部分に比べて複雑な形状となっている。特に、蛇腹状を呈するベローズは、山部と谷部とが存在する形状であるため、気泡が滞留しやすくエロージョンが発生しやすい。そして、エロージョンの程度が大きいと金属ケースに穴が開き、そこから燃料がリークして圧電素子に接触し、圧電アクチュエータの作動障害を引き起こす。

そのため、圧電アクチュエータとしての機能を充分に果たし、従来と変わらない構成でありながら優れた耐エロージョン性を有する圧電アクチュエータが望まれている。

特開２００３−９７４１８号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、耐エロージョン性に優れた圧電アクチュエータを提供しようとするものである。

本発明は、内燃機関の燃料噴射用のインジェクタにおける燃料通路内に配設され、該燃料通路内の燃料に晒された状態で使用される圧電アクチュエータにおいて、
該圧電アクチュエータの駆動源となる圧電素子と、
該圧電素子を収納すると共に、該圧電素子の駆動に応じて変動可能な可動部を設けた金属ケースとを有し、
上記金属ケースにおける少なくとも上記可動部は、基準長さ５０μｍの測定範囲において１μｍ間隔で所定方向から触診を接触させた際の接触点の位置を検出し、隣接する接触点間の上記所定方向における変位差の絶対値を合計し、平均した値である表面粗さデータが０．１〜１μｍであり、かつ、表面硬度がＨｖ２００〜６００であることを特徴とする圧電アクチュエータにある（請求項１）。

本発明の圧電アクチュエータは、上記のごとく、駆動源となる圧電素子と該圧電素子を収納する金属ケースとを有しており、インジェクタにおける燃料通路内に配設され、該燃料通路内の燃料に晒された状態で使用される。つまり、上記金属ケースは、上記圧電素子が燃料に接触しないように該圧電素子を収納して設けられており、上記燃料通路内の燃料に晒された状態となっている。
また、上記金属ケースには、上記圧電素子の駆動に応じて変動可能な可動部が設けられている。そして、上記金属ケースにおける少なくとも上記可動部は、上記の測定方法により求められる表面粗さデータが０．１〜１μｍであり、かつ、表面硬度がＨｖ２００〜６００である。

すなわち、上記金属ケースにおける上記可動部は、上記圧電素子の駆動に応じて変動するという機能を果たすため、後述するベローズ等のように他の部分に比べて複雑な形状となっている。そのため、例えば燃料噴射の際に噴射されなかった一部の高圧燃料が燃料通路内にリークし、該燃料通路内に燃料の圧力脈動が生じて気泡が発生した場合には、その気泡が最も滞留（残留）しやすい部分となる。そこで、本発明では、このような上記金属ケースにおいて最も気泡が滞留しやすく、エロージョンが発生しやすい部分である上記可動部の表面粗さデータ及び表面硬度を上記特定の範囲としたのである。

そして、上記可動部の表面粗さデータを上記特定の範囲とすることにより、上記可動部の表面の凹凸を小さくし、気泡の滞留を低減させることができる。また、上記可動部の表面硬度を上記特定の範囲とすることにより、上記圧電素子の駆動に応じて変動するという機能を充分に果たしながら、上記可動部の強度を高め、滞留した気泡の崩壊による衝撃波に対する耐久性を向上させることができる。これにより、上記金属ケース、特に上記可動部におけるエロージョンの発生を抑制することができる。

このように、本発明の圧電アクチュエータは、本来の機能を充分に果たしながら、耐エロージョン性に優れたものとなる。

本発明においては、上記金属ケースにおける上記可動部の表面粗さデータが０．１μｍ未満の場合には、上記可動部の表面粗さデータを所望の値とすることが困難となったり、それを実現するためにコストが高くなったりするおそれがある。一方、１μｍを超える場合には、上記可動部の表面における気泡の滞留を低減させる効果を充分に得ることができず、エロージョンの発生を抑制することができないおそれがある。

また、上記金属ケースにおける上記可動部の表面硬度がＨｖ２００未満の場合には、滞留した気泡の崩壊による衝撃波に対する上記可動部の耐久性を充分に得られないおそれがある。一方、Ｈｖ６００を超える場合には、上記可動部は、上記圧電素子の駆動に応じて変動するという機能を果たすことができないおそれがある。

なお、上記可動部の表面粗さデータを調整する方法としては、砥粒による機械的な研磨、電解研磨、化学研磨等の研磨による表面状態の平滑化等の方法がある。
また、上記可動部の表面硬度を調整する方法としては、材料そのものを高硬度材料にする他、熱処理による材質の硬度向上、表面処理による硬度向上等の方法がある。

また、上記可動部は、大径部と小径部とを交互に有する伸縮可能なベローズであることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記圧電素子の変位に伴い、上記可動部としてのベローズを容易に伸縮させることができる。そのため、上記圧電素子の駆動に応じて変動するという上記可動部としての機能を充分に発揮することができる。

また、上記可動部は、大径部と小径部とを交互に有するベローズであるため、山部と谷部とが存在する形状となる。そのため、この谷部に気泡が滞留しやすく、エロージョンが発生しやすい。したがって、上記ベローズを適用する構成の場合には、上記可動部の表面における気泡の滞留を低減させ、滞留した気泡の崩壊による衝撃波に対する上記可動部の耐久性を向上させるという本発明の効果をより有効に発揮することができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる圧電アクチュエータについて、図を用いて説明する。
本例の圧電アクチュエータ１は、図１に示すごとく、ディーゼルエンジンのコモンレール噴射システムに適用されたインジェクタ６に搭載されている。
このインジェクタ６は、同図に示すごとく、駆動部としての圧電アクチュエータ１が収容される上部ハウジング６２と、その下端に固定され、内部に噴射ノズル部６４が形成される下部ハウジング６３を有している。

上部ハウジング６２は略円柱状を呈し、外部のコモンレール（図示略）から高圧燃料を供給するための供給用燃料通路６２２が設けられ、その上端部は、上部ハウジング６２上側部に突出する燃料導入管６２３内を経て外部のコモンレールに連通している。
また、供給用燃料通路６２２の側方には、燃料噴射の際に噴射されなかった燃料を外部に排出するための排出用燃料通路６２１が設けられている。排出用燃料通路６２１内には、圧電アクチュエータ１が挿通固定されている。

上部ハウジング６２上側部には、排出用燃料通路６２１に連通する燃料導出管６２５が突設し、燃料導出管６２５から流出する燃料は、燃料タンク（図示略）へ戻される。
また、排出用燃料通路６２１は、上部ハウジング６２及び下部ハウジング６３内を下方に延びる図示しない通路によって後述する３方弁６５１に連通してしる。

噴射ノズル部６４は、ピストンボデー６３１内を上下方向に摺動するノズルニードル６４１と、ノズルニードル６４１によって開閉されて燃料溜まり６４２から供給される高圧燃料をエンジンの各気筒に噴射する噴孔６４３を備えている。燃料溜まり６４２は、ノズルニードル６４１の中間部周りに設けられ、供給用燃料通路６２２の下端部がここに開口している。ノズルニードル６４１は、燃料溜まり６４２から開弁方向の燃料圧を受けるとともに、上端面に面して設けた背圧室６４４から閉弁方向の燃料圧を受けており、背圧室６４４の圧力が降下すると、ノズルニードル６４１がリフトして、噴孔６４３が開放され、燃料噴射がなされる。

背圧室６４４の圧力は３方弁６５１によって増減される。３方弁６５１は、背圧室６４４と供給用燃料通路６２２、または排出用燃料通路６２１と選択的に連通させる構成である。ここでは、供給用燃料通路６２２または排出用燃料通路６２１へ連通するポートを開閉するボール状の弁体を有している。この弁体は、圧電アクチュエータ１により、その下方に配設される大径ピストン６５２、油圧室６５３、小径ピストン６５４を介して、駆動される。

なお、燃料溜まり６４２、背圧室６４４は、供給燃料通路６２２から供給される高圧燃料によって満たされている。
また、排出用燃料通路６２１は、上述した供給燃料通路６２２内の燃料圧力に比べて低い圧力の燃料によって満たされている。すなわち、圧電アクチュエータ１は、排出用燃料通路６２１内に満たされた燃料に晒された状態となっている。

次に、インジェクタ６に搭載されている圧電アクチュエータ１について説明する。
本例の圧電アクチュエータ１は、図２に示すごとく、圧電アクチュエータ１の駆動源となる圧電素子１０と、圧電素子１０を収納すると共に、圧電素子１０の駆動に応じて変動可能な可動部２１を設けた金属ケース２とを有している。
そして、金属ケース２における可動部２１は、基準長さ５０μｍの測定範囲において１μｍ間隔で所定方向から触診を接触させた際の接触点の位置を検出し、隣接する接触点間の上記所定方向における変位差の絶対値を合計し、平均した値である表面粗さデータが０．１〜１μｍであり、かつ、表面硬度がＨｖ２００〜６００である。
以下、これを詳説する。
なお、表面粗さデータ及びその測定方法については、後述の実施例２で説明する。

図５に示すごとく、積層型の圧電素子１０は、圧電層１２と内部電極層１３とを交互に積層してなるセラミック積層体１１を有している。セラミック積層体１１は、断面樽形状を呈しており、セラミック積層体１１の外周面には、相互に対面する一対の側面電極形成面１１１、１１２が形成されている。なお、圧電層１２は、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）よりなる圧電セラミックスにより構成されている。また、内部電極層１３は、Ａｇ／Ｐｄ合金により構成されている。

また、セラミック積層体１１の側面電極形成面１１１、１１２には、焼付け銀よりなる側面電極１４が設けられている。各側面電極１４は、セラミック積層体１１の積層方向の一層おきの内部電極層１３と電気的に接続しており、かつ、一方の側面電極１４と電気的に接続している内部電極層１３は、他方の側面電極１４に対して電気的に絶縁した状態となっている。つまり、本例のセラミック積層体１１は、いわゆる部分電極構造を有している。なお、側面電極１４を構成する焼付け銀は、Ａｇペーストを焼き付けたものである。

また、図２に示すごとく、側面電極１４上には、導電性接着剤（図示略）を介して外部電極１６が接合されている。なお、導電性接着剤は、Ａｇフィラーをエポキシ樹脂中に含有させたものである。また、外部電極１６は、金属板を加工したメッシュ状のエキスパンドメタルにＡｇメッキを施したものである。
また、セラミック積層体１１の外周面全体は、絶縁性を有するシリコーン樹脂よりなるモールド材（図示略）によって覆われている。

また、同図に示すごとく、セラミック積層体１１の積層方向の一方の端面には、接続部材１８が接合されている。接続部材１８は、外部電極１６を外部へと導く貫通穴１８１を有しており、この貫通穴１８１に外部電極１６を挿通させている。
また、セラミック積層体１１のもう一方の端面には、アルミナセラミックよりなり、圧電素子１０の駆動力を金属ケース２のプレート板２２に伝達するための伝達部材１９が設けられている。伝達部材１９は、圧電アクチュエータ１の使用時において、プレート板２２と当接するように構成されている。

また、同図に示すごとく、有底円筒状を呈する金属ケース２は、略円筒状を呈する胴部２３と底部を構成するプレート板２２とを有しており、胴部２３とプレート板２２とは、レーザー溶接により接合されている。また、胴部２３のプレート板２２側の端部には、圧電素子１０の駆動に応じて変動可能な可動部２１が設けられている。

可動部２１は、大径部２１１と小径部２１２とを交互に有し、圧電素子１０の駆動に応じて伸縮可能な金属ベローズである。可動部２１は、大径部２１１と小径部２１２とによって形成された山部２１３と谷部２１４とが存在する。本例の可動部２１は、８つの山部２１３を有している。なお、図２では、便宜上、山部２１３及び谷部２１４の数を省略して示してある。

また、金属ケース２の開口端部２０１は、接続部材１８によって封止されている。金属ケース２の開口端部２０１と接続部材１８とは、レーザー溶接により接合されており、金属ケース２内は密閉された状態となっている。

なお、本例の金属ケース２は、ＳＵＳ３０４よりなるパイプをバルジ加工することによって、伸縮可能な金属ベローズとしての可動部２１を形成したものである。また、可動部２１は、表面の凹凸を小さくするために研磨が施されている。この研磨は、平均粒径０．５μｍのα−Ｃｒ₂Ｏ₃を研磨材として分散させてなる研磨液を不織布に浸透させ、可動部２１に押し当てながら金属ケース２を回転させることによって行った。
また、本例の可動部２１の表面粗さデータは０．５μｍである。また、可動部２１を含む金属ケース２の表面硬度はＨｖ２３０である。

次に、圧電アクチュエータ１の製造方法について簡単に説明する。
まず、圧電材料となるジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）よりなるセラミックス原料粉末を準備し、溶剤、バインダー、可塑剤、分散剤等を加えてスラリーを作製する。そして、ドクターブレード法により、上記スラリーをキャリアフィルム上に塗布し、一定厚みのグリーンシートを成形する。なお、グリーンシートの成形方法としては、本例で用いたドクターブレード法以外にも、押出成形法やその他種々の方法を用いることができる。

次いで、図３に示すごとく、グリーンシート１２０上に、予め内部電極層１３を形成する部分に電極材料１３０を塗布しておき、そのグリーンシート１２０から所望の大きさのシート片１００を切り出す。シート片１００には、電極材料１３０を塗布していない控え部１３１が形成されている。なお、電極材料１３０としては、Ａｇ／Ｐｄ合金ペーストを用いた。

次いで、図４に示すごとく、シート片１００を積層し、中間積層体１１０を形成する。このとき、シート片１００に形成された控え部１３１の位置が交互となるように、シート片１００を積層する。
そして、形成した中間積層体１１０を脱脂した後、１０００〜１１００℃で１〜３時間焼成を行う。これにより、圧電層１２と内部電極層１３とを交互に積層してなるセラミック積層体１１を形成する。

次いで、図５に示すごとく、セラミック積層体１１の側面電極形成面１１１、１１２上に、ガラスフリットを含有するＡｇペースト１４０を塗布する。そして、塗布したＡｇペースト１４０を６５０℃で焼き付ける。これにより、セラミック積層体１１の側面電極形成面１１１、１１２に、焼付け銀よりなる側面電極１４を形成する。

次いで、図２に示すごとく、セラミック積層体１１の側面電極形成面１１１、１１２に形成した側面電極１４上に、導電性接着剤（図示略）を塗布して外部電極１６を配置する。その後、導電性接着剤を加熱硬化させ、外部電極１６を接合する。
そして、セラミック積層体１１の積層方向の一方の端面に接続部材１８を接合し、もう一方の端面に伝達部材１９を接合する。このとき、外部電極１６を接続部材１８の貫通穴１８１に挿通させると共に、隙間をシール材により充填する。

次いで、同図に示すごとく、圧電素子１０を金属ケース２の開口端部２０１から収納し、金属ケース２の開口端部２０１と接続部材１８とをレーザー溶接することにより接合する。これにより、金属ケース２の開口端部２０１を接続部材１８によって封止し、金属ケース２内を密閉した状態とする。
以上により、図２の圧電アクチュエータ１を作製する。

本例の圧電アクチュエータ１における作用効果について説明する。
本例の圧電アクチュエータ１は、駆動源となる圧電素子１０と圧電素子１０を収納する金属ケース２とを有しており、インジェクタ６における排出用燃料通路６２１内に配設され、排出用燃料通路６２１内の燃料に晒された状態で使用される。つまり、金属ケース２は、圧電素子１０が燃料に接触しないように圧電素子１０を収納して設けられており、排出燃料通路６２１内の燃料に晒された状態となっている。
また、金属ケース２には、圧電素子１０の駆動に応じて変動可能な可動部２１が設けられている。そして、金属ケース２における可動部２１は、表面粗さデータが０．１〜１μｍの範囲内であり、かつ、表面硬度がＨｖ２００〜６００の範囲内にある。

すなわち、金属ケース２における可動部２１は、圧電素子１０の駆動に応じて変動するという機能を果たすため、本例で用いたベローズのように他の部分に比べて複雑な形状となっている。そのため、例えば燃料噴射の際に噴射されなかった一部の高圧燃料が排出用燃料通路６２１内にリークし、排出用燃料通路６２１内に燃料の圧力脈動が生じて気泡が発生した場合には、その気泡が最も滞留（残留）しやすい部分となる。そこで、本例では、このような金属ケース２において最も気泡が滞留しやすく、エロージョンが発生しやすい部分である可動部２１の表面粗さデータ及び表面硬度を上記特定の範囲としたのである。

そして、可動部２１の表面粗さデータを上記特定の範囲とすることにより、可動部２１の表面の凹凸を小さくし、気泡の滞留を低減させることができる。また、可動部２１の表面硬度を上記特定の範囲とすることにより、圧電素子１０の駆動に応じて変動するという機能を充分に果たしながら、可動部２１の強度を高め、滞留した気泡の崩壊による衝撃波に対する耐久性を向上させることができる。これにより、金属ケース２、特に可動部２１におけるエロージョンの発生を抑制することができる。

また、可動部２１は、大径部２１１と小径部２１２とを交互に有する伸縮可能なベローズである。そのため、圧電素子１０の変位に伴い、可動部２１としてのベローズを容易に伸縮させることができる。これにより、圧電素子１０の駆動に応じて変動するという可動部２１としての機能を充分に発揮することができる。

また、可動部２１は、大径部２１１と小径部２１２とを交互に有するベローズであるため、山部２１３と谷部２１４とが存在する形状である。つまり、この谷部２１４に気泡が滞留しやすく、エロージョンが発生しやすい形状である。したがって、可動部２１の表面における気泡の滞留を低減させ、滞留した気泡の崩壊による衝撃波に対する可動部２１の耐久性を向上させるという効果をより有効に発揮することができる。

このように、本例の圧電アクチュエータは、本来の機能を充分に果たしながら、優れた耐エロージョン性を有するものとなる。

（実施例２）
本例は、実施例１の圧電アクチュエータについて、耐エロージョン性を評価した例である。
本例では、本発明品として、金属ケース２の可動部２１の表面粗さデータ及び表面硬度が本発明の条件を満たしている実施例１の圧電アクチュエータ１を用意し、これを試料Ｅとした。また、比較品として、金属ケースの可動部の表面粗さデータ及び表面硬度が本発明の条件を満たしていない３種類の圧電アクチュエータを用意し、これを試料Ｃ１〜試料Ｃ３とした。
なお、各試料の表面粗さデータ及び表面硬度は、表１に示す。

ここで、可動部２１の表面粗さデータ及び表面硬度の測定方法を説明する。
表面粗さデータを測定するに当たっては、まず、図６に示すごとく、被測定部（可動部２１）の形状を測定する。具体的には、金属ケース２の径方向（Ｙ軸方向）からシリコーンチップよりなる計測用プローブ（触診）８を可動部２１に接触させ、その際の接触点の位置を検出する。そして、金属ケース２を金属ケース２の軸方向（Ｘ軸方向）に動かしながら、１μｍ間隔で接触点の位置の検出を繰り返し行う。これにより、可動部２１の山部２１３及び谷部２１４の形状を測定する。

図７及び図８は、それぞれ試料Ｅ及び試料Ｃ１の可動部２１における谷部２１４の形状を測定した結果である。両図は、縦軸にＹ変位（μｍ）、横軸にＸ変位（μｍ）を示したものである。なお、Ｘ変位及びＹ変位は、計測用プローブ８のＸ軸及びＹ軸の変位量である。
そして、本例では、表面粗さデータを次のようにして求めた。すなわち、図７及び図８に示すごとく、Ｘ変位において可動部２１の谷部２１４の谷底Ｐから両側に２５μｍの範囲を基準長さＬ（５０μｍ）とする。その基準長さＬの範囲において１μｍ間隔で検出した接触点のＹ変位を用い、隣接する接触点間のＹ変位の変位差の絶対値（４９個）について平均値を求める。これを表面粗さデータとする。

また、表面硬度を測定するに当たっては、被測定物（金属ケース２）を樹脂に埋め込み、断面カット・研磨を行う。その後、マイクロビッカース硬度計を用いて測定する。これにより、表面硬度を求める。

次に、試料Ｅの圧電アクチュエータ１をインジェクタ６に組み込んで駆動させ、可動部２１におけるエロージョンの進行について評価した。また、試料Ｃ１〜試料Ｃ３についても同様の評価を行った。
なお、エロージョンの進行は、可動部２１の表面をＳＥＭにより観察し、レベル０〜５（図９（ａ）〜（ｆ））の６段階で評価した。各レベルの評価基準は以下の通りである。
レベル０：表面異常なし
レベル１：面荒れ小
レベル２：面荒れ面積大
レベル３：局所浸食大
レベル４：局所浸食複数
レベル５：貫通

次に、エロージョンの進行についての評価結果を図１０に示す。同図は、縦軸にエロージョンレベル、横軸に耐久時間（ｈ）を示したものである。
同図から知られるように、比較品である試料Ｃ１は、耐久時間３００（ｈ）の時点でエロージョンレベルがレベル４又はレベル５となっており、エロージョンの進行が早いことがわかる。また、試料Ｃ２及び試料Ｃ３は、耐久時間３００（ｈ）の時点ではレベル０又はレベル１であるが、耐久時間５００（ｈ）の時点ではレベル１又はレベル２となっている。よって、エロージョンの進行は遅いが、徐々に進行していることがわかる。
これに対して、本発明品の試料Ｅは、耐久時間５００（ｈ）の時点でもエロージョンレベルがレベル０であり、表面に異常は見られなかった。

以上の結果から、本発明品（試料Ｅ）は、長期間の使用においてもエロージョンの発生を抑制することができる、優れた耐エロージョン性を有する圧電アクチュエータであることがわかる。

実施例１における、インジェクタの構造を示す説明図。実施例１における、圧電アクチュエータの構造を示す説明図。実施例１における、シート片を積層する工程を示す説明図。実施例１における、セラミック積層体を示す説明図。実施例１における、側面電極を形成したセラミック積層体を示す説明図。実施例２における、表面形状（表面粗さデータ）の測定方法を示す説明図。実施例２における、表面形状の測定結果（試料Ｅ）を示す説明図。実施例２における、表面形状の測定結果（試料Ｃ１）を示す説明図。実施例２における、（ａ）〜（ｆ）エロージョンレベル０〜５の状態を示すＳＥＭ写真。実施例２における、エロージョンレベルと耐久時間との関係を示す説明図。

符号の説明

１圧電アクチュエータ
１０圧電素子
２金属ケース
２１可動部
６インジェクタ

Claims

内燃機関の燃料噴射用のインジェクタにおける燃料通路内に配設され、該燃料通路内の燃料に晒された状態で使用される圧電アクチュエータにおいて、
該圧電アクチュエータの駆動源となる圧電素子と、
該圧電素子を収納すると共に、該圧電素子の駆動に応じて変動可能な可動部を設けた金属ケースとを有し、
上記金属ケースにおける少なくとも上記可動部は、基準長さ５０μｍの測定範囲において１μｍ間隔で所定方向から触診を接触させた際の接触点の位置を検出し、隣接する接触点間の上記所定方向における変位差の絶対値を合計し、平均した値である表面粗さデータが０．１〜１μｍであり、かつ、表面硬度がＨｖ２００〜６００であることを特徴とする圧電アクチュエータ。
請求項１において、上記可動部は、大径部と小径部とを交互に有する伸縮可能なベローズであることを特徴とする圧電アクチュエータ。