本发明专利技术提供一种耐久性良好的层叠型压电元件，即便在高电场且高压力下使其长期连续驱动，也不会导致导电部件自外部电极剥离。该层叠型压电元件（１）包括：交替层叠有压电体层（３）和内部电极层（５）的层叠体（７）、与层叠体（７）的侧面接合且与内部电极层（５）电连接的外部电极（９），在外部电极（９）的表面形成有多个开口气孔（２）。通过开口气孔（２），使导电部件向外部电极（９）接合的接合强度得以提高，从而可以防止导电部件剥离。而且，由于外部电极的散热特性得以提高，因此，可以防止外部电极因发热而产生热破坏。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如用于驱动元件(压电执行器)、传感器元件及电路元件等的层叠 型压电元件。作为驱动元件，例举例如机动车发动机的燃料喷射装置、喷墨头那样的液体喷 射装置、光学装置那样的精密定位装置、防振装置。作为传感器元件，例举例如燃烧压力传 感器、爆震传感器、加速度传感器、负载传感器、超声波传感器、压敏传感器及偏航速率传感 器。另外，作为电路元件，例举例如压电陀螺仪、压电开关、压电变压器及压电断路器。
技术介绍
作为现有的层叠型压电元件中的外部电极，如专利文献1所公开的那样，使用具 有银等导电材料和玻璃的导电膏。将该导电膏涂覆于层叠体的侧面并进行烧结，从而形成 外部电极。接着，用于向外部电极提供电压的导电部件，使用焊锡或导电性粘结剂等连接固 定在该外部电极的外侧。希望层叠型压电元件在发展小型化的同时在高压力下确保大的位移量。为此，要 求层叠型压电元件能够在被施加更高的电压且使其长时间连续驱动的苛刻条件下使用。专利文献1 日本特开2005-174974号公报但是，对于使用专利文献1所记载的外部电极的层叠型压电元件而言，在高电压、 高压力下或长时间的连续驱动之类的苛刻条件下使用时，有可能产生如下问题连接固定 于外部电极的导电部件剥离，导致不能向外部电极供给电压且层叠型压电元件不位移。而且，在使大电流流到外部电极而高速驱动层叠型压电元件的情况下，产生如下 问题外部电极发热而产生热破坏。或者产生如下问题外部电极的局部有可能自层叠体的侧面剥离，产生不能向层 叠体的内部电极层供给电压的不良情况，从而导致层叠型压电元件不能维持初始的位移。这是因为，当通过施加电压而使层叠体沿层叠方向伸长及收缩时，在层叠体和外 部电极之间的接合界面产生应力，该应力超过外部电极对于层叠体的紧贴力。即，在层叠型 压电元件中，当以高电压长时间连续驱动时，在产生于层叠体的侧面和外部电极之间的接 合界面的应力的作用下，外部电极的局部自层叠体的侧面剥离，因此不能经由内部电极层 自外部电极向一部分压电体层供给电压而导致位移特性降低。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而作出的，其目的在于提供一种层叠型压电元件，即便在 高电压、高压力下或长时间连续驱动之类的苛刻条件下使用，也不会导致导电部件自外部 电极剥离或外部电极产生热破坏。另外，本专利技术的目的在于提供一种层叠型压电元件，其在高电压、高压力或长时间 连续驱动之类的苛刻条件下使用时，能够改善位移特性降低这种不良情况。本专利技术的第一层叠型压电元件的特征在于，包括交替层叠有压电体层及内部电极层的层叠体、与该层叠体的侧面接合且与所述内部电极层电连接的外部电极，在所述外 部电极的表面形成有开口气孔。另外，在上述结构的基础上，优选所述开口气孔也形成于所述外部电极的边缘部。并且，在上述结构的基础上，优选所述开口气孔在沿层叠方向相邻的所述内部电 极层之间的区域形成。另外，在上述结构的基础上，优选所述开口气孔在沿层叠方向相邻的所述内部电 极层之间的区域形成有多个。并且，在上述结构的基础上，优选在所述外部电极的内部形成有空孔。另外，在上述结构的基础上，优选所述开口气孔在构成所述外部电极的金属粒子 之间形成。并且，在上述结构的基础上，优选在所述外部电极上接合有导电部件。本专利技术的第二层叠型压电元件的特征在于，包括交替层叠有压电体层及内部电 极层的层叠体、与该层叠体的侧面接合且与所述内部电极层电连接的外部电极，在所述外 部电极的内部，多个空孔偏向表面侧而存在。另外，在上述结构的基础上，优选所述空孔存在于所述外部电极的表层部。并且，在上述各构成的基础上，优选在所述外部电极的内部，玻璃成分偏向与所述 层叠体接合的接合面侧而存在。另外，在上述结构的基础上，优选在所述外部电极的、所述玻璃成分偏向与所述层 叠体接合的接合面侧而存在的区域，也形成有多个所述空孔。并且，在上述各结构的基础上，优选所述空孔在沿层叠方向相邻的所述内部电极 层之间的区域存在。另外，在上述各结构的基础上，优选在所述外部电极的与所述层叠体接合的接合 面侧的表层部，形成有由所述玻璃成分构成的玻璃层。并且，在上述结构的基础上，优选在所述玻璃层也形成有所述空孔。另外，在上述结构的基础上，优选所述空孔在沿层叠方向相邻的所述内部电极层 之间的区域存在。本专利技术的喷射装置的特征在于，包括具有喷出孔的容器、上述任一项的本专利技术的 层叠型压电元件，蓄积于所述容器内的液体在所述层叠型压电元件的驱动下自所述喷射孔 喷出。本专利技术的燃料喷射系统的特征在于，包括蓄积高压燃料的共轨、喷射蓄积于该 共轨的所述高压燃料喷射的上述本专利技术的喷射装置、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提供驱动信号的喷射控制单元。根据本专利技术的第一层叠型压电元件，由于在外部电极的表面形成有多个开口气 ？L，因此，在使用焊锡或导电性粘结剂等将用于向外部电极供给电压的导电部件与外部电 极接合时，这些焊锡或导电性粘结剂进入外部电极表面的开口气孔中，由此，焊锡或导电性 粘结剂相对于外部电极的接合变得良好，导电部件的接合强度得以提高，即便在高电压及 高压力下连续驱动，也能够防止产生导电部件自外部电极剥离的问题。而且，即便在使大电流流到外部电极而使该层叠型压电元件高速驱动的情况下， 由于在外部电极的表面设置有多个开口气孔，因此，外部电极的表面积增大，散热特性提高，故可以防止产生外部电极因发热而产生热破坏的问题。根据本专利技术的第二层叠型压电元件，由于在外部电极的内部，多个空孔偏向表面 侧而存在，因此，偏向外部电极内部的表面侧而存在的多个空孔可以吸收并缓和因伴随层 叠体的驱动的位移而产生于外部电极的应力，故可以防止外部电极的局部自层叠体的侧面 剥离或在外部电极内及外部电极和内部电极层之间断线。而且，由于多个空孔偏向外部电极的表面侧而存在，因此，不会降低外部电极的与 层叠体接合的接合面侧的接合强度，而且，在使层叠型压电元件长期连续驱动的情况下， 万一在外部电极自层叠体的侧面侧产生了裂纹，由于偏向表面侧而存在的空孔起到阻止裂 纹进展的作用，因此，也可以防止外部电极断线。根据本专利技术的喷射装置，在作为将蓄积于容器内的液体自喷射孔喷出的层叠型压 电元件而具有本专利技术的第一层叠型压电元件的情况下，在层叠型压电元件中可以防止导电 部件自层叠体侧面的外部电极剥离，而且，可以防止产生外部电极因发热而产生热破坏的 问题，因此，可以长期稳定地进行液体的所希望的喷射。另外，根据本专利技术的喷射装置，在作为将蓄积于容器内的液体自喷射孔喷出的层 叠型压电元件而具有本专利技术的第二层叠型压电元件的情况下，在层叠型压电元件中可以防 止外部电极的局部自层叠体的侧面剥离或断线，并可以防止层叠体的位移特性降低，因此， 可以长期稳定地进行液体的所希望的喷射。根据本专利技术的燃料喷射系统，作为将蓄积于共轨的高压燃料喷射的装置而具有本 专利技术的喷射装置，因此，可以长期稳定地进行高压燃料的所希望的喷射。附图说明图1是表示本专利技术第一及第二层叠型压电元件的实施方式的一例的立体图。图2是图1所示的本专利技术的第一及第二层叠型压电元件的平行于层叠方向的剖面 图。图3是表示图2所示的本专利技术第一层叠型压电元件的层叠体和外部电极的接合界 面附近的一例的放大剖面图。图4是表示本专利技术第一层叠型压电元件本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种层叠型压电元件，其特征在于，包括：交替层叠有压电体层及内部电极层的层叠体、与该层叠体的侧面接合且与所述内部电极层电连接的外部电极，在所述外部电极的表面形成有多个开口气孔。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：中村成信，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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