專利名稱：疊層型壓電元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及疊層型壓電元件，其用于，例如汽車中進(jìn)行燃料噴射的噴射閥、光學(xué)設(shè)備等中的精密定位裝置、防止振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件和噴墨打印機(jī)中。
背景技術(shù)：
近年來，為了確保高壓下小壓電致動(dòng)器中的大位移量，強(qiáng)電場(chǎng)已經(jīng)應(yīng)用于壓電致動(dòng)器并且它已經(jīng)被長(zhǎng)期連續(xù)驅(qū)動(dòng)。
在用于這種壓電致動(dòng)器中的疊層型壓電元件中，當(dāng)壓電致動(dòng)器必須在強(qiáng)電場(chǎng)和高壓下被連續(xù)驅(qū)動(dòng)很長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，設(shè)置在疊層型壓電元件的側(cè)部區(qū)域上用作正電極或負(fù)電極的外部電極不能跟隨疊層型壓電元件的伸展和收縮運(yùn)動(dòng)。因此，在形成于壓電體之間的內(nèi)部電極與外部電極之間會(huì)出現(xiàn)剝離，或者在外部電極上會(huì)出現(xiàn)裂縫并且外部電極斷裂。因此，在電壓沒有供應(yīng)到一部分壓電體上之處會(huì)出現(xiàn)問題，并且移位特性在驅(qū)動(dòng)過程中會(huì)改變。
因此，日本特開平8-242025號(hào)公報(bào)提出了一種疊層型壓電元件，其中切口沿寬度方向形成的導(dǎo)電材料薄片借助于導(dǎo)電粘合劑與疊層型壓電元件的側(cè)部區(qū)域相連以至于使導(dǎo)電材料薄片與內(nèi)部電極連續(xù)電導(dǎo)通。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在日本特開平8-242025號(hào)公報(bào)中所述的現(xiàn)有技術(shù)中，因?yàn)榀B層型壓電元件和導(dǎo)電材料薄片通過導(dǎo)電粘合劑連接，其中導(dǎo)電粘合劑的連接強(qiáng)度與軟釬焊或硬釬焊相比通常較弱，因此存在連接強(qiáng)度及其耐久性較差的問題。盡管連接對(duì)施加于導(dǎo)電材料薄片上所形成的切口部分上的應(yīng)力具有影響，但是不能充分減小應(yīng)力，并且因?yàn)槌锌诓糠种獾钠渌糠植捎脤?dǎo)電粘合劑固定，導(dǎo)電材料薄片會(huì)斷裂。而且，因?yàn)閷?dǎo)電材料薄片與內(nèi)部電極之間的導(dǎo)電性由于導(dǎo)電材料薄片的斷裂而不能得到保證，因此存在驅(qū)動(dòng)過程中移位特性改變的問題。本發(fā)明通過考慮這些問題而得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的目的是提供一種疊層型壓電元件，其提供下面效果即使使用導(dǎo)電粘合劑，形成于壓電體中的內(nèi)部電極與外部電極之間的連接強(qiáng)度也會(huì)很高，并且即使一部分外部電極斷裂，移位特性在驅(qū)動(dòng)過程中也不容易改變。
本發(fā)明提供了一種疊層型壓電元件，其包括壓電層、內(nèi)部電極層和第一外部電極層，其中所述壓電層由可以通過施加的電壓伸展和收縮的陶瓷構(gòu)成，所述內(nèi)部電極層與所述壓電層交替堆疊以形成疊層型壓電元件并且供應(yīng)電壓至壓電層，所述第一外部電極層設(shè)置在疊層型壓電元件的側(cè)部區(qū)域上，與內(nèi)部電極層電導(dǎo)通并且包括可以在疊層型壓電元件的堆疊方向上伸展和收縮的開口部分，其中，第一外部電極層通過導(dǎo)電粘合件與疊層型壓電元件相連，并且導(dǎo)電粘合件的寬度比第一外部電極層的寬度窄。
因此，盡管導(dǎo)電粘合件的粘合強(qiáng)度與軟釬焊或硬釬焊相比通常較弱，但是因?yàn)閷?dǎo)電粘合件穿入第一外部電極層的開口部分中以形成錨形連接部，因此第一外部電極層與疊層型壓電元件牢固連接。而且，因?yàn)閷?dǎo)電粘合件的寬度比第一外部電極層的寬度窄，因此即使固定到導(dǎo)電粘合件上的第一外部電極層的一部分因?yàn)閴弘妼拥囊莆坏榷鴶嗔眩瑑?nèi)部電極層的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件上的第一外部電極層的一部分而得到保證。因此，可以提供一種疊層型壓電元件，其中形成于疊層型壓電元件中的內(nèi)部電極層與第一外部電極層之間的連接強(qiáng)度很高，并且即使第一外部電極層的一部分?jǐn)嗔?，移位特性也不容易改變?br> 根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求2，提供了一種疊層型壓電元件，其中導(dǎo)電粘合件的寬度不小于0.3mm。因此，即使粘合劑具有不大于20MPa的粘合強(qiáng)度，連接強(qiáng)度對(duì)于疊層型壓電元件也足夠高。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求3，提供了一種疊層型壓電元件，其中在與疊層型壓電元件的堆疊方向垂直的方向上開口部分的最大寬度不大于0.5·Wm，其中，Wm表示第一外部電極層的寬度。因此，即使固定到導(dǎo)電粘合件上的第一外部電極層的一部分?jǐn)嗔眩瑑?nèi)部電極層的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件上的第一外部電極層的一部分而得到保證。換句話說，內(nèi)部電極層的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分的邊而得到保證。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求4，提供了一種疊層型壓電元件，其中開口部分的形狀為圓形或橢圓形。因此，因?yàn)殚_口部分具有沒有尖角的形狀，其中由壓電層的移位等引起的應(yīng)力不容易集中，因此第一外部電極層幾乎不會(huì)斷裂。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求5，提供了一種疊層型壓電元件，其中開口部分的形狀為在角部形成圓角的多邊形。因此，因?yàn)殚_口部分具有圓角的形狀，其中由壓電層的移位等引起的應(yīng)力不容易集中，因此第一外部電極層幾乎不會(huì)斷裂。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求6，提供了一種疊層型壓電元件，其中開口部分的形狀為四邊形或菱形，此外特別的是，導(dǎo)電粘合件的寬度Ws由下面公式表示，
Ws＜Wm-h其中，Wm表示第一外部電極層的寬度，并且h表示具有三個(gè)邊“a”、“b”和“L2”的三角形的高度，其中，“a”和“b”分別表示在形成為四邊形或菱形的開口部分中沿堆疊方向彼此鄰接的兩個(gè)邊的長(zhǎng)度，并且“L2”表示在疊層型壓電元件的堆疊方向上開口部分的寬度。因此，即使固定到導(dǎo)電粘合件上的第一外部電極層的一部分因?yàn)閴弘妼拥囊莆欢鴶嗔?，?nèi)部電極層的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件上的第一外部電極層的一部分而得到保證。換句話說，內(nèi)部電極層的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分的邊“a”和邊“b”而得到保證。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求8，提供了一種疊層型壓電元件，其中三角形的三邊之間的關(guān)系由下面公式表示，a+b＞L2×α其中，α表示在堆疊方向上疊層型壓電元件的伸展率(最大伸展量/總長(zhǎng)度)。因此，因?yàn)殛P(guān)系式a+b＞L2×α，所以第一外部電極層不會(huì)因?yàn)閴弘婓w的伸展而容易斷裂。
而且，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求9，優(yōu)選的是，在堆疊方向上疊層型壓電元件的最大伸展率(最大伸展量/總長(zhǎng)度)不大于0.012。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求10，提供了一種疊層型壓電元件，其中第一外部電極層由金屬構(gòu)成，所述金屬由不銹鋼、銅、銀、鐵和鎳中的至少一種金屬或它們的合金構(gòu)成。因此，可以形成具有很高強(qiáng)度的第一外部電極層。
而且，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求11，提供了一種疊層型壓電元件，其中沒有形成開口部分的非開口部分形成于第一外部電極層的端部。因此，可以使與外部設(shè)備的連接很容易。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求12，提供了一種疊層型壓電元件，其中一第二外部電極層介于導(dǎo)電粘合件與第一外部電極層之間，特別的是，其中第二外部電極層由金屬構(gòu)成，所述金屬由選自銀、鈀、鉑、銅、金和鎳中的至少一種金屬或它們的合金構(gòu)成。因此，因?yàn)榈诙獠侩姌O層的熱膨脹系數(shù)位于壓電層與第一外部電極層的熱膨脹系數(shù)之間，并且用作熱應(yīng)力釋放層，因此從壓電層施加于第一外部電極層的熱應(yīng)力與第一外部電極層直接連接到壓電層上的情況相比可以減小。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求14，提供了一種疊層型壓電元件，其中絕緣樹脂構(gòu)件插入第一外部電極層與內(nèi)部電極層之間的間隙中，所述間隙形成為使得導(dǎo)電粘合件的寬度比第一外部電極層的寬度窄。特別的是，其中絕緣樹脂構(gòu)件由硅樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂或聚酯樹脂制成。因此，因?yàn)榭梢栽诘谝煌獠侩姌O層與內(nèi)部電極層之間形成電絕緣，所以可以防止通過在第一外部電極層與內(nèi)部電極層之間由于反復(fù)通電而導(dǎo)致的放電現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求16，提供了一種疊層型壓電元件，其中疊層型壓電元件通過連接疊層型壓電單元而形成。甚至以這種方式，本發(fā)明可以提供一種疊層型壓電元件，其中形成于疊層型壓電元件中的內(nèi)部電極層與第一外部電極層之間的連接強(qiáng)度很高，并且即使第一外部電極層的一部分?jǐn)嗔眩莆惶匦砸膊蝗菀赘淖儭?br> 如果根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求17疊層型壓電元件被應(yīng)用于燃料噴射裝置，就可以提供具有極佳耐久性的燃料噴射裝置，因?yàn)樾纬捎诏B層型壓電元件中的內(nèi)部電極層與第一外部電極層之間的連接強(qiáng)度很高，并且即使第一外部電極層的一部分?jǐn)嗔眩莆惶匦砸膊蝗菀赘淖儭?br>

圖1顯示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖2(a)顯示了沿著圖1中疊層型壓電元件的箭頭X方向的疊層型壓電元件的視圖。
圖2(b)顯示了沿著圖1中疊層型壓電元件的箭頭Y方向的疊層型壓電元件的視圖。
圖3顯示了圖1中主要部分的放大圖。
圖4顯示了圖1中主要部分的放大圖。
圖5顯示了用于測(cè)量本發(fā)明實(shí)施例中導(dǎo)電粘合劑的粘合強(qiáng)度的方法。
圖6顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖7顯示了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的致動(dòng)。
圖8顯示了本發(fā)明實(shí)施例中疊層型壓電元件的工作。
圖9顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖10顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖11顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖12顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖13(a)顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖13(b)顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖13(c)顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖14顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖15(a)顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖15(b)顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖15(c)顯示了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖16顯示了包括本發(fā)明的疊層型壓電元件的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)共軌型噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
(概述)下面將根據(jù)

本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。圖1是一副說明本發(fā)明實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)的圖。如圖1中所示，該實(shí)例的疊層型壓電元件1大體劃分包括為，壓電層11、內(nèi)部電極層21a和21b、第二外部電極層31、導(dǎo)電粘合件32、第一外部電極層33和絕緣樹脂構(gòu)件34，并且如下構(gòu)成。疊層型壓電元件1通過交替堆疊多個(gè)壓電層11和多個(gè)內(nèi)部電極層21而形成，其中壓電層11由可以通過施加的電壓而伸展和收縮的PZT陶瓷材料構(gòu)成，內(nèi)部電極層21用于供應(yīng)施加的電壓。在外周側(cè)部區(qū)域101上，電導(dǎo)通的第二外部電極層31設(shè)置為使得內(nèi)部電極層21a和內(nèi)部電極層21b分別成為不同的電極。在第二外部電極層31上，第一外部電極層33通過導(dǎo)電粘合件32形成。第一外部電極層33包括多個(gè)可伸展和收縮的開口部分33a。而且，絕緣樹脂構(gòu)件34介于疊層型壓電元件1的外周側(cè)部區(qū)域101與第一外部電極層33之間，并且防止在第一外部電極層33與內(nèi)部電極層21a、21b之間由于反復(fù)通電而導(dǎo)致的火花放電現(xiàn)象。
然后將在下面說明本發(fā)明的特征部分。第一外部電極層33包括多個(gè)可伸展和收縮的開口部分33a。即使使用了與軟釬焊或硬釬焊相比大體具有較弱連接強(qiáng)度的導(dǎo)電粘合劑，但是因?yàn)閷?dǎo)電粘合件32可以穿入第一外部電極層33的開口部分33a中并且形成錨形連接部，因此第二外部電極層31和第一外部電極層33也得到牢固連接。因?yàn)閷?dǎo)電粘合件32的寬度比第一外部電極層33的寬度窄，因此即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分因?yàn)閴弘妼拥囊莆坏榷鴶嗔?，?nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定在導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。因此，可以提供一種疊層型壓電元件，其中形成于壓電層11處的內(nèi)部電極層21a、21b與第一外部電極層33之間的連接強(qiáng)度很高，并且即使第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔?，移位特性也不容易改變?br> (細(xì)節(jié))下面將說明本發(fā)明的細(xì)節(jié)。如圖1中所示，疊層型壓電元件1成形為使得，內(nèi)部電極層21a和21b以交替正極和負(fù)極的方式形成在壓電層11之間。內(nèi)部電極層21a設(shè)置為在一個(gè)外周側(cè)部區(qū)域101上露出，而內(nèi)部電極層21b設(shè)置為在另一個(gè)外周側(cè)部區(qū)域(圖1中未示出)上露出。在疊層型壓電元件1的外周側(cè)部區(qū)域101上，由烘銀構(gòu)成的第二外部電極層31形成為使露出的內(nèi)部電極層21的端部電連續(xù)。構(gòu)成第二外部電極層31的烘銀是通過烘干Ag膠，并且其成分包括97％的Ag和3％的玻璃粉。第二外部電極層31可以通過蒸鍍或電鍍，但不是通過烘干而形成。
第一外部電極層33通過導(dǎo)電粘合件32設(shè)置在第二外部電極層31上。導(dǎo)電粘合件32和第一外部電極層33將在后面進(jìn)一步得到說明。
在第一外部電極層33上，形成有用于將從外部施加的電壓供應(yīng)至疊層型壓電元件1的非開口部分33b。而且，對(duì)應(yīng)于非開口部分33b的用于與外部電源相連的一部分可以根據(jù)設(shè)計(jì)適當(dāng)變化，并且可以例如形成于第二外部電極層31上。
在疊層型壓電元件1中，堆疊方向的中心部分形成為驅(qū)動(dòng)部分11a，夾住驅(qū)動(dòng)部分11a的部分形成為過渡部分11b，并且夾住過渡部分11b的部分進(jìn)一步形成為緩沖部分11c。因此，它們構(gòu)成為在電壓施加的過程中伸展和收縮量按照驅(qū)動(dòng)部分11a、過渡部分11b和緩沖部分11c的順序減小。具體地說，壓電層11的厚度制造為按順序變厚，并且內(nèi)部電極層沒有形成在上側(cè)緩沖部分11c的上側(cè)區(qū)域和下側(cè)緩沖部分11c的下側(cè)區(qū)域上。因此，由于內(nèi)應(yīng)力可以在各級(jí)中釋放，裂縫不容易形成，并且疊層型壓電元件1可以長(zhǎng)時(shí)間使用。
下面將說明該疊層型壓電元件1的制造方法和詳細(xì)結(jié)構(gòu)。該實(shí)例的疊層型壓電元件1可以通過采用廣泛使用的生胚薄片(green-sheet)法進(jìn)行制造。將氧化鉛、氧化鋯、氧化鈦、氧化鈮、氧化鍶等的粉末按重量制成期望的合成物，這些成分將成為壓電材料的主要來源?？紤]到鉛的汽化作用，將氧化鉛配制成使其增加超出混合合成物的化學(xué)計(jì)量比的1-2％。將該合成物采用攪拌機(jī)進(jìn)行干式攪拌，然后在800-950℃溫度下部分煅燒。
將水和分散劑加入部分煅燒的粉末中以制作漿料，然后將該漿料采用針磨(purl-mill)進(jìn)行水磨。之后，將研磨漿料在真空設(shè)備中去除氣泡，同時(shí)進(jìn)行攪拌以調(diào)節(jié)其粘度。
然后使用刮粉刀裝置由漿料形成具有均勻厚度的基板。將所獲得的基板采用沖壓機(jī)進(jìn)行沖壓，或者通過切割機(jī)切割以形成特定尺寸的塊?；逋ǔＳ糜隍?qū)動(dòng)部分、過渡部分和緩沖部分。
例如采用具有7/3銀/鈀重量比的銀鈀膠(下面將稱為Ag/Pd膠)通過絲網(wǎng)印刷使圖案形成于所產(chǎn)生的基板的一個(gè)表面上。
在將要成為壓電層11的基板的幾乎整個(gè)表面上，采用Ag/Pd膠形成有比壓電層11的表面更小的相對(duì)較小的圖案以獲得內(nèi)部電極層21a和21b。在基板表面的相反的側(cè)部中的一個(gè)側(cè)部上，一個(gè)部分設(shè)置成內(nèi)部電極層21a(21b)并不形成在那里。換句話說，該部分設(shè)置為使得內(nèi)部電極層21a(21b)沒有到達(dá)基板表面的相反的側(cè)部中的一個(gè)端部(對(duì)應(yīng)于疊層型壓電元件1的一個(gè)側(cè)部區(qū)域101或相反區(qū)域的部分)，而內(nèi)部電極層21a(21b)可以到達(dá)所述相反的側(cè)部的另一個(gè)端部。
基于需要的位移量要求，在其上形成這種內(nèi)部電極層21a和21b的特定數(shù)量的基板被制備用于驅(qū)動(dòng)部分11a和過渡部分11b。在其上沒有印制內(nèi)部電極層的必需數(shù)量的基板也被制備用于過渡部分11b和緩沖部分11c。
然后堆疊這些基板。當(dāng)堆疊形成有電極層21a和21b的基板時(shí)，將它們堆疊為使得沒有電極形成的部分被交替設(shè)置在疊層型壓電元件1的一個(gè)側(cè)部區(qū)域101和相反的側(cè)部區(qū)域上。因此，在基板的一個(gè)側(cè)部區(qū)域101上露出的內(nèi)部電極層21a成為用作該側(cè)部區(qū)域上的一個(gè)電極的內(nèi)部電極，而在相反側(cè)部區(qū)域上露出的內(nèi)部電極層21b成為用作該相反側(cè)部上另一電極的內(nèi)部電極。
中心驅(qū)動(dòng)部分11a通過只堆疊形成有內(nèi)部電極層21a和21b的基板而形成，過渡部分11b通過插入沒有內(nèi)部電極形成的基板來堆疊基板而形成，并且緩沖部分11c通過只堆疊沒有內(nèi)部電極形成的基板而形成。因此，獲得具有圖1中所示結(jié)構(gòu)的疊層體。
接下來，在通過采用溫水等的橡膠壓制在擠壓機(jī)中熱結(jié)合之后，使用電爐在400至700℃溫度下將疊層體脫脂，并且在900至1200℃溫度下煅燒。然后通過在疊層體的側(cè)部區(qū)域上應(yīng)用和烘干Ag膠而形成第二外部電極層31。盡管第二外部電極層31在該實(shí)例中通過使用烘Ag而形成，但是它也可以通過烘干，例如Ag/Pd、Pt、Cu、Ni、Au等膠而形成。除上述材料之外的銀、銅、鎳、鉑、金等可以用作內(nèi)部電極層21a和21b的材料。
第二外部電極層31在用作一極的內(nèi)部電極層21a露出的位置上形成，以使其與每個(gè)內(nèi)部電極層21a導(dǎo)電。設(shè)置在相反的側(cè)部區(qū)域上的第二外部電極層31(圖中未示出)在用作另一極的內(nèi)部電極層21b露出的位置上形成，以使其與每個(gè)內(nèi)部電極層21b導(dǎo)電。然后將導(dǎo)電粘合件32應(yīng)用于第二外部電極層31上。將第一外部電極層33壓到導(dǎo)電粘合件32上。然后將疊層型壓電元件1浸入絕緣油中，并且從第一外部電極層33的非開口部分33b將直流電流施加在內(nèi)部電極層21a與21b之間，以使壓電層11極化。于是，獲得疊層型壓電元件1。
(本發(fā)明的特征部分)圖2(a)顯示了沿著圖1中箭頭X方向的疊層型壓電元件1的視圖，并且圖2(b)顯示了沿著圖1中箭頭Y方向的疊層型壓電元件1的視圖。如圖2(a)、2(b)中所示，導(dǎo)電粘合件32設(shè)置在第二外部電極層31與第一外部電極層33之間以連接它們。
第一外部電極層33由不銹鋼、銅、鐵、鎳或它們的合金構(gòu)成，并且形成有菱形的開口部分33a。作為形成開口部分33a的方法，可以采用沖壓加工、蝕刻加工、激光加工、通過在金屬板上形成切口并且拉伸板以形成格狀片材的方法等。在第一外部電極層33的端部處，形成有非開口部分33b，這里沒有開口部分形成。
絕緣樹脂構(gòu)件34由硅樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂(polyamideimide resin)或聚酯樹脂構(gòu)成，并且形成于設(shè)置在疊層型壓電元件1中的內(nèi)部電極層21a、21b與第一外部電極層33之間，以防止在第一外部電極層33與內(nèi)部電極層21a、21b之間由于反復(fù)通電而導(dǎo)致的火花放電現(xiàn)象。
圖3顯示了圖1中主要部分的放大圖。本發(fā)明的特征在于導(dǎo)電粘合件32的寬度Ws比第一外部電極層33的寬度Wm窄。在該實(shí)施例中導(dǎo)電粘合件32的寬度Ws為大約1mm。導(dǎo)電粘合件32的寬度Ws不限于該實(shí)施例。具體地說，當(dāng)寬度不小于0.3mm時(shí)，即使使用了具有最大不大于30MPa粘合強(qiáng)度的常用粘合劑，粘合強(qiáng)度也足夠。后面將說明一種用于測(cè)量粘合強(qiáng)度的方法。粘合強(qiáng)度可以如下定義。即，如果“a”和“b”分別表示在近似形成為四邊形的開口部分33a中彼此鄰接的兩個(gè)邊的長(zhǎng)度，L2表示沿疊層型壓電元件1的堆疊方向的開口部分33a的寬度，h表示具有三個(gè)邊長(zhǎng)“a”、“b”和“L2”的三角形的高度，并且Wm表示第一外部電極層33的寬度，導(dǎo)電粘合件32的寬度Ws由下面公式表示。
Ws＜Wm-h因此，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔?，?nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。換句話說，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分33a的邊“a”和“b”而得到保證。
而且，當(dāng)α表示沿堆疊方向的疊層型壓電元件1的伸展率(最大伸展量/總長(zhǎng)度)時(shí)，三角形的三邊之間的關(guān)系由下面公式表示。
a+b＞L2×α因此，第一外部電極層33不會(huì)因?yàn)榀B層型壓電元件1的伸展而容易斷裂。在該實(shí)施例中疊層型壓電元件1的伸展率近似在0.001至0.002的范圍內(nèi)。換句話說，例如，當(dāng)疊層型壓電元件1的總長(zhǎng)度為50mm并且最大伸展量為0.05mm時(shí)，伸展率為0.001。疊層型壓電元件1的伸展率不受該實(shí)例的限制。當(dāng)層型壓電元件1的伸展率不大于0.012時(shí)，可以認(rèn)為，第一外部電極層33不容易因?yàn)榀B層型壓電元件1的伸展而斷裂。
當(dāng)Wm表示第一外部電極層33的寬度時(shí)，沿與疊層型壓電元件1的堆疊方向垂直的方向上的開口部分33a的寬度不大于0.5·Wm。因此，即使形成于第一外部電極層33中的一個(gè)開口部分33a與導(dǎo)電粘合件32固定，其它開口部分33a也可以處于未與導(dǎo)電粘合件32固定的狀態(tài)中。因此，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔?，?nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。換句話說，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分33a的邊而得到保證。
圖4顯示了圖1中主要部分的放大視圖。如圖4中所示，在該實(shí)施例的疊層型壓電元件1中，通過將第一外部電極層33壓在形成于第二外部電極層31上的導(dǎo)電粘合件32上，其中第二外部電極層31設(shè)置在疊層型壓電元件1的外周側(cè)部區(qū)域101上，導(dǎo)電粘合件32穿入第一外部電極層33的開口部分33a中以形成錨形連接部。因此，第二外部電極層31和第一外部電極層33可以牢固連接。兩側(cè)為錨形的連接部33e表明穿入第一外部電極層33的開口部分中的導(dǎo)電粘合件32在疊層型壓電元件1的堆疊方向上從向上的方向和向下的方向覆蓋第一外部電極層33。一側(cè)為錨形的連接部33f表明穿入第一外部電極層33的開口部分中的導(dǎo)電粘合件32在疊層型壓電元件1的堆疊方向上從向上的方向或向下的方向覆蓋第一外部電極層33。整個(gè)區(qū)域中為錨形的連接部33g表明穿入第一外部電極層33的開口部分中的導(dǎo)電粘合件32在疊層型壓電元件1的堆疊方向上從向上的方向和從向下的方向覆蓋第一外部電極層33，并且橋接橫跨第一外部電極層33。
圖5顯示了用于測(cè)量圖1至4所示疊層型壓電元件1中導(dǎo)電粘合件32的粘合強(qiáng)度的方法。如圖5中所示，導(dǎo)電粘合件32的粘合強(qiáng)度可以如下測(cè)量。首先，將導(dǎo)電粘合劑42以厚度均勻的方式(例如，0.05mm)涂在玻璃板41上。將具有特定尺寸的重物43(例如，M3的不銹鋼螺母)放在其上，并且沿Y方向施加特定載荷(例如，400g)。然后使導(dǎo)電粘合劑42固化。通過使用強(qiáng)度測(cè)量計(jì)(例如，拉-壓力計(jì))，以5mm/min的速度沿X方向推壓重物43，并且在導(dǎo)電粘合劑42斷開時(shí)測(cè)量強(qiáng)度。
如上所述，在該實(shí)施例中，為了連接疊層型壓電元件1和第一外部電極層33，導(dǎo)電粘合件32穿入第一外部電極層33的開口部分33a中以形成錨形連接部。因此，第一外部電極層33與疊層型壓電元件1牢固連接。而且，導(dǎo)電粘合件32的寬度Ws比第一外部電極層33的寬度Wm窄。因此，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分因?yàn)閴弘妼?1的移位等而斷裂，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。換句話說，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分33a的邊的作用而得到保證。因此，可以提供疊層型壓電元件1，其中形成于疊層型壓電元件1中的內(nèi)部電極層21a、21b與第一外部電極層33之間的連接強(qiáng)度很高，并且即使第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔?，移位特性也不容易改變?br> 圖6是說明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)的圖。如圖6中所示，在該實(shí)施例的疊層型壓電元件1中，多個(gè)疊層型壓電單元1a被連接在一起。在這種疊層型壓電元件1中，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔眩瑑?nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。換句話說，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分33a的邊而得到保證。
圖7和圖8是說明圖6所示疊層型壓電元件的致動(dòng)的圖。圖7顯示了一種狀態(tài)，其中固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分因?yàn)閴弘妼?1的移位而斷裂。圖8顯示了一種狀態(tài)，其中導(dǎo)電粘合件32的一部分和固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分因?yàn)閺耐獠恐苯邮┘拥蒋B層型壓電元件1上的過大拉力而斷裂。因此，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔?，?nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。換句話說，因?yàn)樾纬芍辽僖粋€(gè)開口部分33a的邊沒有粘合到導(dǎo)電粘合件32上，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分33a的邊的作用而得到保證。同樣，在圖1至4所示的疊層型壓電元件1中，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔?，?nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。
圖9和圖10是說明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)的圖。如圖9和圖10所示，在該實(shí)施例的疊層型壓電元件1中，沿疊層型壓電元件1的堆疊方向的第二外部電極層31和導(dǎo)電粘合件32的中心線偏離沿疊層型壓電元件1的堆疊方向的第一外部電極層33的中心線。圖9中所示疊層型壓電元件1形成為使得第一外部電極層的端部33c、第二外部電極層31和導(dǎo)電粘合件32可以重疊，其中所述端部33c是在與疊層型壓電元件1的堆疊方向垂直的方向上第一外部電極層33的一個(gè)端側(cè)。圖10中所示疊層型壓電元件1形成為使得設(shè)置在第一外部電極層的端部33c的更外側(cè)的第二外部電極層31和導(dǎo)電粘合件32與第一外部電極層的端部33c部分重疊。根據(jù)圖9、10中所示的疊層型壓電元件1，有可能連續(xù)設(shè)置多個(gè)不接觸導(dǎo)電粘合件32的開口部分33a。因此，即使第一外部電極層33因?yàn)檫^大的拉力等而斷裂，也可以減小第一外部電極層33完全斷裂的可能性。而且，在圖10所示的疊層型壓電元件1中，因?yàn)榈谝煌獠侩姌O層的端部33c通過導(dǎo)電粘合件32固定，所以當(dāng)疊層型壓電元件1在制造步驟中被支承時(shí)，第一外部電極層33不容易通過從第一外部電極層的端部33c的一側(cè)支承壓電元件而被抓牢在支承裝置等上。而且，在這種疊層型壓電元件1中，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔?，?nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。換句話說，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分33a的邊而得到保證。
圖11是說明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)的圖。在圖11所示的疊層型壓電元件1中，第二外部電極層31和導(dǎo)電粘合件32被分成多個(gè)部分。所述多個(gè)部分沿第一外部電極層33的寬度方向和縱向以交錯(cuò)形態(tài)設(shè)置。具體地說，第二外部電極層31和導(dǎo)電粘合件32的一部分在第一外部電極層33的縱向上位于一個(gè)端側(cè)，并且設(shè)置在第一外部電極層的端部33c，所述端部33c為第一外部電極層33的寬度方向上的一個(gè)端側(cè)。第二外部電極層31和導(dǎo)電粘合件32的另一部分在第一外部電極層33的縱向上位于另一個(gè)端側(cè)，并且設(shè)置在第一外部電極層的端部33d，所述端部33d為第一外部電極層33的寬度方向上的另一個(gè)端側(cè)。
圖12是說明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)的圖。在圖12所示的疊層型壓電元件1中，第二外部電極層31和導(dǎo)電粘合件32沿著與第一外部電極層33的縱向的中心線傾斜的方向設(shè)置。具體地說，第二外部電極層31和導(dǎo)電粘合件32以從一個(gè)部分(圖中左上部)到另一個(gè)部分(圖中右下部)的直線的形狀設(shè)置，其中所述一個(gè)部分是第一外部電極層33沿縱向的一端部以及第一外部電極層的端部33c一端，也是第一外部電極層33沿寬度方向的一端部，所述另一個(gè)部分是第一外部電極層33沿縱向的另一端部以及第一外部電極層的端部33d一端，也是第一外部電極層33沿寬度方向的另一端部。
在圖11和圖12所示的疊層型壓電元件1中，第一外部電極層33可以在縱向和寬度方向上完全固定。因此，如果疊層型壓電元件1從外部受到振動(dòng)，則未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分不會(huì)振動(dòng)，并且第一外部電極層33不會(huì)剝離。
圖13(a)、13(b)是說明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)的圖。圖13(a)、13(b)中所示的疊層型壓電元件1形成為使第二外部電極層31的寬度比導(dǎo)電粘合件32的寬度窄。在圖13(a)中，第二外部電極層31的長(zhǎng)度比導(dǎo)電粘合件32的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。在圖13(b)中，第二外部電極層31(圖中未示出)的長(zhǎng)度與導(dǎo)電粘合件32的長(zhǎng)度相等。在圖13(c)中，第二外部電極層31(圖中未示出)的長(zhǎng)度比導(dǎo)電粘合件32的長(zhǎng)度更短。在圖13(a)所示的疊層型壓電元件1中，當(dāng)熱膨脹系數(shù)大于第二外部電極層31的導(dǎo)電粘合件32在低溫下在寬度方向上收縮時(shí)，收縮的導(dǎo)電粘合件32的端部抓牢第二外部電極層31的端部。因此，剝離和斷裂不容易出現(xiàn)，并且其粘合強(qiáng)度很高。在圖13(b)所示的疊層型壓電元件1中，第二外部電極層31與導(dǎo)電粘合件32在長(zhǎng)度上相等，并且可以增加堆疊方向上與疊層型壓電元件1的端部的距離。因此，當(dāng)金屬部件存在于堆疊方向上疊層型壓電元件1的端部時(shí)，可以改進(jìn)其電絕緣。而且，在圖13(c)所示的疊層型壓電元件1中，當(dāng)熱膨脹系數(shù)大于第二外部電極層31的導(dǎo)電粘合件32在低溫下在寬度方向上和縱向上收縮時(shí)，收縮的導(dǎo)電粘合件32的端部抓牢第二外部電極層31的端部。因此，剝離和斷裂不容易出現(xiàn)，并且粘合強(qiáng)度很高。而且在這種疊層型壓電元件1中，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔眩瑑?nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。換句話說，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分33a的邊而得到保證。
圖14是說明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)的圖。如圖14中所示，該實(shí)施例的疊層型壓電元件1不包括位于沿疊層型壓電元件1的堆疊方向和垂直方向的第一外部電極層33的端部處的開口部分33a。在該實(shí)施例的第一外部電極層33中，近似為四邊形的開口部分通過在第一外部電極層上形成切口并且拉伸其而形成，其中所述第一外部電極層由不銹鋼、銅、銀、鐵、鎳或它們的合金制成。然后將在薄板上獲得的第一外部電極層切成具有期望寬度的塊，并且使用。存在下面情況，即第一外部電極層不能在網(wǎng)形開口部分之間的邊界線處切割。但是，同樣，在這種疊層型壓電元件1中，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔眩瑑?nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。換句話說，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分33a的邊而得到保證。
圖15(a)至15(c)是說明本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中疊層型壓電元件的結(jié)構(gòu)的圖。在圖15(a)所示的疊層型壓電元件1中，開口部分33a為圓形。在圖15(b)所示的疊層型壓電元件1中，開口部分33a為橢圓形。在圖15(c)所示的疊層型壓電元件1中，開口部分33a為在角部形成圓角的四邊形。因?yàn)橛蓧弘妼拥囊莆坏纫鸬膽?yīng)力不容易集中在任一具有這些形狀的開口部分33a處，因此可以限制第一外部電極層的斷裂。開口部分33a的形狀可以適當(dāng)重新設(shè)計(jì)為三角形、六邊形、八邊形等。在這種疊層型壓電元件1中，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔眩瑑?nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。換句話說，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分33a的邊而得到保證。
如上所述，在該實(shí)施例中，連接疊層型壓電元件1和第一外部電極層33的導(dǎo)電粘合件32穿入第一外部電極層33的開口部分中以形成錨形連接部。因此，第一外部電極層33與疊層型壓電元件1牢固連接。而且，導(dǎo)電粘合件32的寬度Ws比第一外部電極層33的寬度Wm窄。因此，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分因?yàn)閴弘妼?1的移位等而斷裂，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證。換句話說，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性可以通過形成至少一個(gè)開口部分33a的邊而得到保證。因此，可以提供疊層型壓電元件1，其中形成于疊層型壓電元件1中的內(nèi)部電極層21a、21b與第一外部電極層33之間的連接強(qiáng)度很高，并且即使第一外部電極層33的一部分?jǐn)嗔?，移位特性也不容易改變?br> 用于本發(fā)明中的結(jié)構(gòu)不限于這些實(shí)施例，即使它們可以為本發(fā)明解決問題。例如，壓電層11不限于四邊形，并且可以為多邊形，如八邊形等。
圖16說明一個(gè)實(shí)例的結(jié)構(gòu)的圖，其中本發(fā)明的疊層型壓電元件被用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)共軌型噴射系統(tǒng)。如圖16中所示，噴射器5具有上側(cè)殼體52和固定在所述上側(cè)殼體52的下側(cè)端部上的下側(cè)殼體53，在所述上側(cè)殼體52中，上述疊層型壓電元件1被安裝為驅(qū)動(dòng)部件，而噴嘴部分54形成在所述下側(cè)殼體53中。
上側(cè)殼體52近似為圓柱體形狀，而疊層型壓電元件1插入并且固定在偏離中心軸線的縱向孔521的內(nèi)部。在縱向孔521的側(cè)部，平行設(shè)置有高壓燃料通道522，并且所述高壓燃料通道522的上側(cè)端部設(shè)置有通過燃料進(jìn)入管道523連通外部共軌油道(圖中省略)的連通通道，其中所述燃料進(jìn)入管道523在上側(cè)殼體52的上側(cè)部突出。
上側(cè)殼體52還突出地設(shè)置有燃料流出管道525，所述燃料流出管道525具有與排出通道524連通的連通通道，并且從燃料流出管道525流出的燃料返回到燃料箱(圖中省略)中。排出通道524設(shè)有連通通道，其經(jīng)過縱向孔521與驅(qū)動(dòng)部件(疊層型壓電元件)1之間的間隙50，經(jīng)由上側(cè)殼體52和下側(cè)殼體53中從該間隙50向下延伸的通道(圖中省略)到達(dá)三通閥551，后面將要說明三通閥551。
噴嘴部分54設(shè)置有噴嘴針閥541和噴射孔(injection slot)543，其中噴嘴針閥541在活塞體531中向上或向下滑動(dòng)，噴射孔543通過噴嘴針閥541的打開/關(guān)閉而將從燃料儲(chǔ)存部542供應(yīng)的高壓燃料供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)氣缸。燃料儲(chǔ)存部542設(shè)置在噴嘴針閥541的中部外圍并且高壓燃料通道522的底側(cè)端部在這里開通。噴嘴針閥541接受來自燃料儲(chǔ)存部542的開閥方向的燃料壓力，并且還接受來自面向上端區(qū)域設(shè)置的后側(cè)壓力室544的關(guān)閥方向的燃料壓力。當(dāng)后側(cè)壓力室544的壓力降低時(shí)，噴嘴針閥541提升，噴射孔543打開并且噴射燃料。
后側(cè)壓力室544的壓力通過三通閥551升高或降低。三通閥551構(gòu)成為選擇性地設(shè)置有與后側(cè)壓力室544和高壓燃料通道522或與排出通道524連通的連通通道。在這里設(shè)置有球形的閥件，所述閥件打開或關(guān)閉具有與高壓燃料通道522或排出通道524連通的連通通道的端口。該閥件由驅(qū)動(dòng)部件1經(jīng)由具有大直徑的活塞552、油壓室553和具有小直徑的活塞554進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其中活塞552設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部件的下側(cè)位置。
該實(shí)施例中疊層型壓電元件1的特征部分在于連接疊層型壓電元件1和第一外部電極層33的導(dǎo)電粘合件32穿入第一外部電極層33的開口部分中以形成錨形連接部。因此，即使在惡劣的環(huán)境中，例如用于噴射器5，第一外部電極層33也與疊層型壓電元件1牢固連接。而且，導(dǎo)電粘合件32的寬度Ws比第一外部電極層33的寬度Wm窄。因此，即使固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分因?yàn)閴弘妼?1的移位等而斷裂，內(nèi)部電極層21a和21b的導(dǎo)電性也可以通過未固定到導(dǎo)電粘合件32上的第一外部電極層33的一部分而得到保證，并且疊層型壓電元件1的可靠性很高。因此，可以提供可以在惡劣的環(huán)境中以很高可靠性使用的、用于噴射器的疊層型壓電元件1。
權(quán)利要求
1.一種疊層型壓電元件，包括壓電層，其由可以通過施加的電壓而伸展和收縮的陶瓷構(gòu)成，內(nèi)部電極層，其與所述壓電層交替堆疊以形成所述疊層型壓電元件，并且供應(yīng)電壓至所述壓電層，和第一外部電極層，其設(shè)置在所述疊層型壓電元件的側(cè)部區(qū)域上，與所述內(nèi)部電極層電導(dǎo)通，并且包括可以沿所述疊層型壓電元件的堆疊方向而伸展和收縮的開口部分，其中，所述第一外部電極層通過導(dǎo)電粘合件與所述疊層型壓電元件相連，并且所述導(dǎo)電粘合件的寬度比所述第一外部電極層的寬度窄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，所述導(dǎo)電粘合件的寬度不小于0.3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，在與所述疊層型壓電元件的堆疊方向垂直的方向上所述開口部分的最大寬度不大于0.5·Wm，其中Wm表示所述第一外部電極層的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，所述開口部分的形狀為圓形或橢圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，所述開口部分的形狀為在角部形成圓角的多邊形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，所述開口部分的形狀為四邊形或菱形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的疊層型壓電元件，其特征在于，所述導(dǎo)電粘合件的寬度Ws由下面公式表示，Ws＜Wm-h其中Wm表示所述第一外部電極層的寬度，并且h表示具有三個(gè)邊a、b和L2的三角形的高度，其中a和b分別表示在形成為四邊形或菱形的開口部分中沿堆疊方向彼此鄰接的兩個(gè)邊的長(zhǎng)度，并且L2表示沿疊層型壓電元件的堆疊方向的所述開口部分的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的疊層型壓電元件，其特征在于，三角形的三邊之間的關(guān)系由下面公式表示，a+b＞L2×α其中，α表示在堆疊方向上所述疊層型壓電元件的伸展率(最大伸展量/總長(zhǎng)度)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，在堆疊方向上所述疊層型壓電元件的最大伸展率(最大伸展量/總長(zhǎng)度)不大于0.012。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，所述第一外部電極層由金屬制成，所述金屬包括不銹鋼、銅、銀、鐵和鎳中的至少一種金屬，或它們的合金。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，沒有形成所述開口部分的非開口部分形成于所述第一外部電極層的端部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，一第二外部電極層介于所述導(dǎo)電粘合件與第一外部電極層之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的疊層型壓電元件，其特征在于，所述第二外部電極層由金屬制成，所述金屬包括銀、鈀、鉑、銅、金和鎳中的至少一種金屬，或它們的合金。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，絕緣樹脂構(gòu)件插入所述第一外部電極層與所述內(nèi)部電極層之間的間隙中，所述間隙形成為使得所述導(dǎo)電粘合件的寬度比所述第一外部電極層的寬度窄。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的疊層型壓電元件，其特征在于，所述絕緣樹脂構(gòu)件由硅樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂或聚酯樹脂構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，所述疊層型壓電元件通過連接疊層型壓電單元而形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層型壓電元件，其特征在于，所述疊層型壓電元件被應(yīng)用于燃料噴射裝置中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種疊層型壓電元件(1)，其包括第一外部電極層(33)，所述第一外部電極層位于疊層型壓電元件(1)的側(cè)部區(qū)域上，與內(nèi)部電極層(21)電導(dǎo)通并且包括多個(gè)可以在疊層型壓電元件(1)的堆疊方向上伸展和收縮的開口部分(33a)。因?yàn)榈谝煌獠侩姌O層(33)采用導(dǎo)電粘合件(32)與疊層型壓電元件(1)相連并且導(dǎo)電粘合件(32)比第一外部電極層(33)窄，導(dǎo)電粘合件(32)穿入第一外部電極層(33)的開口部分(33a)中以形成錨形連接部。因此第一外部電極層(33)與疊層型壓電元件(1)牢固連接。
文檔編號(hào)H01L41/047GK1855567SQ200610073658
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者淺野浩章, 服部秀和, 小羽根庸一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝