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制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够抑制在压电体层与内部电极层之间的界面、内部电极层处产生的微小裂缝的延伸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。本发明专利技术的层叠型压电元件(1)包括：层叠压电体层(2)及内部电极层(3)而成的层叠体(4)；以及设于层叠体(4)的侧面且经由导电性接合件(5)与内部电极层(3)电连接的外部电极(6)，在外部电极(6)上具有朝向层叠体(4)突出的突起(61)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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
本专利技术涉及例如作为压电驱动元件(压电致动器)、压力传感器元件及压电电路元件等而使用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。
技术介绍
作为层叠型压电元件，已知有如下所述的结构，其包括：层叠有压电体层及内部电极层的层叠体；设于该层叠体的侧面且经由导电性接合件与内部电极层电连接的外部电极(参照专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-223014号公报专利技术要解决的课题根据层叠型压电元件的驱动时的伸缩，在压电体层与内部电极层之间的界面、内部电极层上产生的微小裂缝贯穿导电性接合件而在与外部电极之间的界面上延伸，存在外部电极与导电性接合件之间的电接合无法保持、耐老化性变差这样的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够抑制在压电体层与内部电极层之间的界面、内部电极层上产生的微小裂缝的延伸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。解决方案本专利技术的层叠型压电元件的特征在于，所述层叠型压电元件包括：层叠压电体层及内部电极层而成的层叠体；以及设于该层叠体的侧面且经由导电性接合件与所述内部电极层电连接的外部电极，在所述外部电极上具有朝向所述层叠体突出的突起。另外，本专利技术提供一种压电致动器，其特征在于，所述压电致动器具备：层叠型压电元件；以及在内部收容该层叠型压电元件的壳体。另外，本专利技术提供一种喷射装置，其特征在于，所述喷射装置具备：具有喷射孔的容器；以及层叠型压电元件，积蓄于所述容器内的流体在所述层叠型压电元件的驱动下从所述喷射孔排出。另外，本专利技术提供一种燃料喷射系统，其特征在于，所述燃料喷射系统具备：积蓄高压燃料的共轨；喷射在该共轨处积蓄的所述高压燃料的喷射装置；向所述共轨供给所述高压燃料的压力泵；以及向所述喷射装置给予驱动信号的喷射控制单元。专利技术效果根据本专利技术的层叠型压电元件，通过在外部电极上具有朝向层叠体突出的突起，从压电体层与内部电极层之间的界面、内部电极层贯穿导电性接合件向与外部电极之间的界面延伸的裂缝被突起止住，并且利用突起始终确保外部电极与导电性接合件之间导通，因此电接合得以保持且耐老化性提高。附图说明图1中，(a)是示出本专利技术的层叠型压电元件的实施方式的一例的概要立体图，(b)是沿着(a)所示的A-A线剖开的剖面的局部放大图。图2是示出本专利技术的层叠型压电元件的实施方式的另一例的局部放大立体图。图3中，(a)是示出本专利技术的层叠型压电元件的实施方式的一例的概要立体图，(b)是沿着(a)所示的B-B线剖开的剖面的局部放大图。图4中，(a)是示出本专利技术的层叠型压电元件的实施方式的另一例的局部放大立体图，(b)是从层叠体侧观察(a)所示的外部电极的说明图。图5中，(a)是示出本专利技术的层叠型压电元件的实施方式的另一例的局部放大立体图，(b)是(a)所示的外部电极的概要立体图。图6是示出本专利技术的层叠型压电元件的实施方式的另一例的局部放大剖视图。图7是示出本专利技术的压电致动器的实施方式的一例的概要剖视图图8是示出本专利技术的喷射装置的实施方式的一例的概要剖视图。图9是示出本专利技术的燃料喷射系统的实施方式的一例的概要图。具体实施方式参照附图对本专利技术的层叠型压电元件的实施方式的例子进行详细说明。图1(a)是示出本专利技术的层叠型压电元件的实施方式的一例的概要立体图，(b)是沿着(a)所示的A-A线剖开的剖面的局部放大图。图1所示的层叠型压电元件1的特征在于，包括：层叠有压电体层2及内部电极层3的层叠体4；以及设于层叠体4的侧面且经由导电性接合件5与内部电极层3电连接的外部电极6，在外部电极6上具有朝向层叠体4突出的突起61。构成层叠型压电元件1的层叠体4通过层叠压电体层2及内部电极层3而成，具有例如压电体层2及内部电极层3交替层叠有多个而成的活性部和由设置在活性部的层叠方向两端的压电体层2构成的非活性部，例如形成为纵0.5～10mm、横0.5～10mm、高度1～100mm的长方体状。构成层叠体4的压电体层2由具有压电特性的陶瓷形成，作为上述的陶瓷，例如能够使用由锆钛酸铅(PbZrO3-PbTiO3)构成的钙钛矿型氧化物、铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)等。该压电体层2的厚度为例如3～250μm。构成层叠体4的内部电极层3与形成压电体层2的陶瓷同时烧制而形成，并与压电体层2交替层叠而从上下夹持压电体层2，通过配置正极及负极，向其之间所夹持的压电体层2施加驱动电压。作为其形成材料，能够使用例如以与压电陶瓷反应的反应性低的银-钯合金为主要成分的导体、或包含铜、铂等在内的导体。在图1所示的例子中，正极及负极(或接地极)分别向层叠体的对置的一对侧面相互不同地导出，并经由导电性接合件5与外部电极6电连接。该内部电极层3的厚度为例如0.1～5μm。在层叠体4的侧面以与内部电极层3电连接的方式隔着导电性接合件5设有外部电极6。作为在此使用的导电性接合件5，例如优选由导电性粘合剂形成，该导电粘合剂由包含Ag粉末、Cu粉末等导电性良好的金属粉末在内的环氧树脂、聚酰亚胺树脂构成。导电性接合件5形成为例如5～500μm的厚度。另外，外部电极6是由铜、铁、不锈钢、磷青铜等金属构成的板状体，形成为例如长度20～80mm、宽度0.5～10mm、厚度0.01～1.0mm。作为外部电极6，除了图1所示那样的单纯的平板状的构件以外，作为缓和因层叠体4的伸缩产生的应力的效果较高的形状，举出例如加工为在宽度方向上出现狭缝的形状、网眼状的金属板等。在图3所示的例子中，在宽度方向上出现狭缝62且在狭缝62间设有沿着宽度方向延伸的形状的孔63。此外，外部电极6也可以是比上述的长度长且从层叠体4的端面延伸突出那样的长度。需要说明的是，如图1及图2所示，外部电极6可以经由导电性接合件5直接接合于层叠体4的沿着层叠方向的侧面，如图3所示，也可以是在层叠体4的侧面设有与内部电极层3电连接的导体层7的情况下，外部电极6经由导电性接合件5与导体层7的表面接合。在图3所示的情况下，设于层叠体4的侧面且与内部电极层3电连接的一对导体层7通过例如涂敷由银和玻璃构成的糊并烧结而形成，与层叠体4的侧面接合，并与向层叠体4的对置的侧面彼此不同地导出的内部电极层3分别电连接。该导体层7的厚度为例如5～500μm。而且，外部电极6具有朝向层叠体4突出的突起61。根据该结构，在层叠型压电元件1驱动时，在层叠体4的内部产生的微小裂缝在将要贯穿导电性接合件5而延伸至与外部电极6之间的界面时，被位于其路线的中途的突起61阻止，因此能够抑制裂缝的延伸。另外，通过突起61始终确保外部电极6与导电性接合件5之间导通。因而，与外部电极6之间的电接合得以确保，耐老化性提高。需要说明的是，突起61的突出量(长度)为至少0.01mm即可，相对于导电性接合件5的厚度为10％以上的突出量即可。另外，作为突起61的形状，可以举出：剖面形状朝向前端变细的形状(例如剖面呈V字状等)；相反地、剖面形状朝向前端变粗的形状；锚形状(例如剖面呈L字状等)等，对于咬入后述的导体层7这点而言，剖面形状优选为朝向前端变细的形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层叠型压电元件，其特征在于，所述层叠型压电元件包括：层叠压电体层及内部电极层而成的层叠体；以及设于该层叠体的侧面且经由导电性接合件与所述内部电极层电连接的外部电极，在所述外部电极上具有朝向所述层叠体突出的突起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.10 JP 2012-1784641.一种层叠型压电元件，其特征在于，所述层叠型压电元件包括：层叠压电体层及内部电极层而成的层叠体；以及设于该层叠体的侧面且经由导电性接合件与所述内部电极层电连接的外部电极，在所述外部电极上具有朝向所述层叠体突出的突起，并且该外部电极具有从与层叠方向垂直的宽度方向的两端朝向中央交替设置的多条狭缝及沿着所述宽度方向延伸的多个孔中的至少一方，所述突起在所述狭缝或所述孔的周缘从所述狭缝或所述孔中的所述宽度方向的端部到端部进行连续。2.根据权利要求1所述的层叠型压电元件，其特征在于，所述突起在所述宽度方向上的端部突出的长度比在所述宽度方向上的中央部突出的长度长。3.根据权利要求2所述的层叠型压电元件，其特征在于，在所述层叠体的侧面上设有与所述内部电极层电连接的导体层，所述突起在所述宽度方向上的端部处咬入所述导体层。4.一种层叠型压电元件，其特征在于，所述层叠型压电元件包括：层叠压电体层及内部电极层而成的层叠体；以及设于该层叠体的侧面且经由导电性接合件与所述内部电极层电连接的外部电极，在所述外部电极上具有朝向所述层叠体突出的突起，在所述层叠体的侧面上设有与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：川村浩二，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP