CN102473834A - 层叠型压电元件及使用该层叠型压电元件的喷射装置以及燃料喷射*** - Google Patents

层叠型压电元件及使用该层叠型压电元件的喷射装置以及燃料喷射*** Download PDF

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Abstract

在现有的层叠型压电元件中，当位移量大时或以高速被驱动时，有时在层叠体产生龟裂，从而不能稳定地进行驱动。为了解决上述课题，本发明提供一种层叠型压电元件及使用该层叠型压电元件的喷射装置以及燃料喷射***。本发明的层叠型压电体元件(1)包括：交替层叠有压电体层(2)和内部电极层且在压电体层(2)之间的局部配置有应力缓和层(4)的层叠体(5)、与层叠体(5)的侧面接合且与内部电极层电连接的外部电极(6)，内部电极层未在层叠体(5)的侧面露出，应力缓和层(4)在层叠体(5)的侧面露出。由于可以从应力缓和层(4)选择性地产生因在层叠体(5)的伸缩下产生的应力而产生的裂纹，因此，可以缓和应力并抑制因裂纹而导致内部电极层之间产生短路，并且，可以实现高位移，从而可以形成具有良好的耐久性的层叠型压电元件(1)。

Description

层叠型压电元件及使用该层叠型压电元件的喷射装置以及燃料喷射***
技术领域
本发明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所使用的层叠型压电元件。
背景技术
现有的层叠型压电元件例如具有：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并且与内部电极层电连接的一对外部电极，该内部电极层以交替地成为不同极性的方式被设定且分别导出到层叠体的侧面。
在未形成外部电极的层叠体的侧面，以夹着压电体层尽可能地增大面积的方式设定的内部电极层有时露出，在该情况下，为了防止在侧面放电，在层叠体的侧面以将露出的内部电极层的端部覆盖的方式涂覆有绝缘性树脂。
专利文献1：日本特许第3900918号公报
但是，当层叠型压电元件作为压电致动器而用于汽车的内燃机等的燃料喷射装置(喷射器)中时、即在以高温连续驱动之类的苛刻条件下使用时，对于树脂的涂覆而言，耐热性未必足够，因此存在有可能在层叠体侧面的内部电极层之间产生放电的问题。
另外，在考虑将层叠型压电元件用于水中或药品中的情况下，对于树脂而言，难以可靠地防止水或药品的侵入，从而同样地存在有可能在层叠体侧面的内部电极层之间产生放电的问题。
另一方面，为了避免出现上述问题，虽然可考虑使内部电极层不在层叠体的侧面露出，但在该情况下存在如下问题：当层叠型压电元件的层叠体伸长时，因施加于未隔着内部电极层的压电体层的部分即对于压电呈非活性的部分的应力，而导致在层叠体的压电体层之间产生裂纹，该裂纹一直扩展至内部电极层之间，导致在正极及负极的内部电极层之间有时产生短路。
发明内容
本发明是鉴于上述现有的问题而作出的，其目的在于提供一种即便在苛刻的环境下裂纹也不会扩展到层叠体的内部且具有高耐久性的层叠型压电元件。
本发明的层叠型压电元件包括：交替层叠有压电体层及内部电极层且在所述压电体层之间的局部配置有应力缓和层的层叠体；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，所述层叠型压电元件的特征在于，所述内部电极层未在所述层叠体的侧面露出，所述应力缓和层在所述层叠体的侧面露出。
本发明的喷射装置的特征在于，包括：具有喷射孔的容器、上述任一项所述的本发明的层叠型压电元件，蓄积于所述容器内的流体在所述层叠型压电元件的驱动下自所述喷射孔喷出。
本发明的燃料喷射***的特征在于，包括：蓄积高压燃料的共轨、将蓄积于该共轨的所述高压燃料进行喷射的上述本发明的喷射装置、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。
本发明的层叠型压电元件的制造方法的特征在于，具备如下工序：
在第一压电陶瓷生片的主表面的中央区域涂覆构成内部电极层的第一导电性膏，并且，在外周区域以隔着规定间隔包围所述第一导电性膏的方式涂覆构成虚设内部电极层的第二导电性膏的工序；
在第二压电陶瓷生片的整个主表面涂覆构成应力缓和层的第三导电性膏的工序；
通过将所述第一及第二压电陶瓷生片层叠规定的片数来制作层叠成形体的工序；
通过对该层叠成形体进行烧成而制作层叠体的工序，该层叠体中交替层叠有所述压电体层及被所述虚设内部电极层包围的所述内部电极层，且在所述压电体层之间的局部配置有所述应力缓和层；以及
通过对该层叠体的侧面进行磨削，将所述虚设内部电极层与所述压电体层的外周区域一并除去的工序。
发明效果
根据本发明的层叠型压电元件，由于其包括：交替层叠有压电体层及内部电极层且在压电体层之间的局部配置有应力缓和层的层叠体；与该层叠体的侧面接合且与内部电极层电连接的外部电极，内部电极层未在层叠体的侧面露出，应力缓和层在层叠体的侧面露出，故，由于应力缓和层在层叠体的侧面露出，因而，当该层叠型压电元件在汽车的内燃机的燃料喷射装置(喷射器)等中使用时、即在长时间施加高电场及高压力的状态下被连续驱动之类的苛刻条件下使用时，可以自在层叠体的侧面露出的应力缓和层选择性地产生因在层叠体的伸长及收缩下反复产生的应力而产生的裂纹，因此，不存在在层叠体的内部产生跨内部电极层之间的裂纹而导致内部电极层之间产生短路之类的危险。
另外，由于在应力缓和层产生的裂纹可以减小根据层叠体的伸长而产生的应力，因此，层叠体的位移不被限制，可以实现高位移。
并且，由于内部电极层未在层叠体的侧面露出，因此，即便在汽车的内燃机的燃料喷射装置(喷射器)等中使用时、即在高温下使用时，也不存在在层叠体的侧面的内部电极层之间产生放电的情况。另外，与上述情况同样地，即便在水中或药品中使用，也不存在在层叠体的侧面的内部电极层之间产生放电的情况。
因此，根据本发明的层叠型压电元件，可以构成即便在苛刻的环境下裂纹也不会扩展到层叠体的内部且具有高耐久性的层叠型压电元件。
根据本发明的喷射装置，由于包括：具有喷射孔的容器和本发明的层叠型压电元件，蓄积于容器内的流体在层叠型压电元件的驱动下自喷射孔喷出，因此，可以防止在层叠型压电元件的层叠体内部产生跨内部电极层之间的裂纹而导致内部电极层之间产生短路之类的不良情况，而且可以防止层叠体的位移被限制，因此，可以长期稳定地进行流体的所希望的喷射。
根据本发明的燃料喷射***，包括：蓄积高压燃料的共轨、将蓄积于共轨的高压燃料进行喷射的本发明的喷射装置、向共轨供给高压燃料的压力泵、以及向喷射装置提供驱动信号的喷射控制单元，因此，可以长期稳定地进行高压燃料的所希望的喷射。
根据本发明的层叠型压电元件的制造方法，由于具备上述各工序，因此，能够可靠且稳定地制造上述本发明的层叠型压电元件。
附图说明
图1是表示本发明的层叠型压电元件的实施方式之一例的立体图。
图2是图1所示的层叠型压电元件的平行于层叠体的层叠方向的A-A’截面的剖面图。
图3是图1所示的层叠型压电元件的垂直于层叠体的层叠方向的截面中的包括内部电极的部位的剖面图。
图4是图1所示的层叠型压电元件的垂直于层叠体的层叠方向的截面上的包括应力缓和层的部位的剖面图。
图5是分别表示在图1所示的层叠型压电元件的外部电极上形成有狭缝的示例的图，(a)是侧视图及俯视图、(b)～(d)是俯视图。
图6的(a)是图1所示的层叠型压电元件的垂直于层叠体的层叠方向的截面中的包括另一例应力缓和层的部位的剖面图、(b)是图1所示的层叠型压电元件的垂直于层叠体的层叠方向的截面中的包括又一例应力缓和层的部位的剖面图。
图7的(a)是图1所示的层叠型压电元件的垂直于层叠体的层叠方向的截面中的包括另一例应力缓和层的部位的剖面图、(b)是图1所示的层叠型压电元件的垂直于层叠体的层叠方向的截面中的包括又一例应力缓和层的部位的剖面图。
图8是表示本发明的层叠型压电元件的实施方式的其他示例的立体图。
图9是图8所示的层叠型压电元件的平行于层叠体的层叠方向的A-A’截面的剖面图。
图10的(a)～(d)是分别表示本发明的层叠型压电元件的外部引线部件的示例的俯视图。
图11是表示本发明的喷射装置的实施方式之一例的简略剖面图。
图12是表示本发明的燃料喷射***的实施方式之一例的简略框图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的层叠型压电元件的实施方式的示例。
图1是表示本发明的层叠型压电元件的实施方式之一例的立体图，图2是图1所示的层叠型压电元件的平行于层叠体的层叠方向的截面即A-A’截面的剖面图，图3是图1所示的层叠型压电元件的垂直于层叠体的层叠方向的截面中的包括内部电极的部位的剖面图，图4是包括与图3同样的应力缓和层的部位的剖面图。如图1～图4所示，在本实施例的层叠型压电元件1中包括层叠体5和外部电极6，层叠体5中交替层叠有压电体层2及内部电极层3，并且在压电体层2之间的局部配置有应力缓和层4，该应力缓和层4的强度比内部电极层3的强度低且容易因应力而产生裂纹，外部电极6与该层叠体5的侧面接合且与内部电极层3电连接。内部电极层3未在层叠体5的侧面露出，应力缓和层4在层叠体5的侧面露出。
构成层叠体5的压电体层2由具有压电特性的压电陶瓷构成，例如由钙钛矿型氧化物等构成，该钙钛矿型氧化物由PbZrO3-PbTiO3等构成。内部电极层3与压电体层2交替地层叠，并自上下夹着压电体层2，通过按照层叠顺序配置正极及负极，对被夹在上述内部电极层3之间的压电体层2施加驱动电压。内部电极层3例如由银钯(Ag-Pd)等金属构成，在本实施例中，正极及负极(或接地极)分别经由电极引出部3A与一对外部电极6电连接，该一对外部电极6与层叠体5的对置的侧面接合。即，内部电极层3未在层叠体5的侧面露出，而是利用电极引出部3A导出到层叠体5的侧面。
另外，在层叠体5的压电体层2之间的局部，替代内部电极层3而配置有应力缓和层4。该应力缓和层4由于其强度比内部电极层3低而容易因应力产生裂纹，因此，在伴随驱动而在层叠体5产生的应力的作用下，该应力缓和层4比内部电极层3先产生裂纹等破损，从而在层叠体5内作为应力缓和层而起作用。而且，在本发明的层叠型压电元件中，如图1～图4所示的本实施例的层叠型压电元件1所示，其特征在于，内部电极层3未在层叠体5的侧面露出，应力缓和层4在层叠体5的侧面露出。
这样，由于具有应力缓和功能的应力缓和层4在层叠体5的侧面露出，因此，当该层叠型压电元件1在汽车的内燃机的燃料喷射装置(喷射器)等中使用时、即在长时间施加高电场及高压力的状态下被连续驱动之类的苛刻条件下使用时，可以从在侧面露出的应力缓和层4优先选择性地产生因在层叠体5的伸长及收缩下反复产生的应力而在层叠体5产生的裂纹，因此，不存在在压电体层2产生横跨内部电极层3之间的裂纹而导致正极的内部电极层3和负极的内部电极层3产生短路的危险。
另外，由于如上所述在应力缓和层4选择性地产生的裂纹减小因层叠体5的伸长及收缩而产生的应力，因此，层叠体5的位移不会长期被限制，从而可以实现长期维持高位移的目的。
另外，根据本实施例的层叠型压电元件1，由于内部电极层3未在层叠体5的侧面露出，因此，即便处于如在汽车的内燃机的燃料喷射装置(喷射器)等中使用时那样在高温下使用的情况下，也不会在层叠体5的侧面横跨内部电极层3之间产生放电。并且，即便在水中或药品中使用，也不会在层叠体5的侧面产生放电。
另外，对于通常内部电极层未在层叠体的侧面露出这种类型的层叠型压电元件而言，为了不使内部电极层在层叠体的侧面露出，使内部电极层的外缘自层叠体的侧面朝层叠体的内部方向后退(即在内部电极层的周围(与接触到层叠体侧面的压电体层的外缘之间)设置内部电极层的非形成部)，故该部分成为驱动电压未施加到压电体层而导致层叠体不伸缩的部分，从而作为限制层叠体的位移的部分而起作用。而且，当内部电极层自层叠体侧面后退的距离在垂直于层叠体的层叠方向的(平行于压电体层及内部电极层的)方向上在整周不均等时，在后退距离较大的侧面侧，对层叠体的位移进行限制的限制力较大地作用，而在后退距离较小的侧面侧，限制力较小地作用，因此，有时会导致产生如下不良情况：层叠体不会沿层叠方向笔直地伸长，而是相对于层叠方向倾斜地伸长。由于层叠体的整个长度越长，越难以维持层叠精度(即导致后退距离的偏差越大)，因此，该不良情况成为较大的问题。并且，如上所述因层叠体相对于层叠方向不会笔直地伸长/收缩而产生应力，有时因上述应力在层叠体产生裂纹而导致层叠体破损。
与之相对，在本实施例的层叠型压电元件1中，虽然内部电极层3未在层叠体5的侧面露出，但应力缓和层4在层叠体5的侧面露出，因此，即便万一处于内部电极层3的后退距离在内部电极层3的周围于平行于内部电极层3的方向上不均等的情况下，也会因该后退距离大，使得自对层叠体5的位移进行限制的限制力较大地作用的侧面侧、即后退距离较大的侧面侧优先在应力缓和层4产生裂纹，所以，在限制力较大的一侧的侧面侧，可以得到更大的应力缓和效果，其结果是，在本实施例的层叠型压电元件1中，因具有应力缓和层4，故可以相对于层叠体5的层叠方向笔直地进行位移。
因此，根据本实施例的层叠型压电元件1，即便处于苛刻的环境下，裂纹也不会扩展到层叠体5的内部，从而可以形成具有高耐久性且长期具有高可靠性的层叠型压电元件。
在本实施例的层叠型压电元件1中，关于未在层叠体5的侧面露出的内部电极层3，自图3所示的层叠体5的侧面到内部电极层3的端部的后退距离t优选设为5μm以上500μm以下，以便在确保高位移的驱动的同时可靠地防止在层叠体5的侧面产生放电。若该后退距离t不到5μm，则由于经过邻接的内部电极层3之间的层叠体5侧面的绝缘距离对于防止放电而言较短，因此，存在在层叠体5的侧面、或层叠体5和外部之间产生放电的危险。另一方面，若该后退距离t的大小超过500μm，则由于在层叠体5的内部对压电体层2不施加驱动电压且对于压电呈非活性的部分的面积增大，因此，虽然不会在层叠体5的侧面产生发电且不会在层叠体5和外部之间产生放电，但会导致位移量降低。另外，由于在层叠体5中对于压电呈非活性的部分的面积增大，因此，也导致层叠体5伸长时的应力增大。需要说明的是，将内部电极层3的端部和外部电极6电连接的电极引出部3A的长度与后退距离t相同，优选处于上述范围内。
在层叠体5中具有应力缓和功能的应力缓和层4作为强度比内部电极层3低且容易因应力产生裂纹的层而形成。如上所述的应力缓和层4例如由烧结不充分的压电体层、空孔多的压电体层或金属层、或压电体粒子和金属粒子独立分布的层等构成，当层叠体5伸长而沿层叠体5的层叠方向施加有拉伸应力时，由于在应力缓和层4优先选择性地产生裂纹，因此，可以防止裂纹进入内部电极层3或压电体层2。
而且，由于应力缓和层4的刚性比内部电极层3低，从而刚性比压电体层2低，所以，在应力缓和层4自层叠体5的侧面产生的裂纹不会朝向压电体层2或内部电极层3弯曲地扩展。因此，在应力缓和层4产生的裂纹沿着该应力缓和层4扩展，故不存在裂纹穿过夹着该应力缓和层4的压电体层2扩展到临近的内部电极层3而导致内部电极层3产生短路的不良情况。
需要说明的是，与应力缓和层4的上下相邻的内部电极层3优选为同极(彼此都为正极或彼此都为负极)。这是为了不在与应力缓和层4的上下相邻的内部电极层3之间产生电场(不使该压电体层2变形)。
在本发明的层叠型压电元件中，优选应力缓和层4比内部电极层3包括更多的空孔。通过使应力缓和层4比内部电极层3包括更多的空孔，应力缓和层4的强度比内部电极层3的强度低，从而可以稳定地优先且选择性地在应力缓和层4产生裂纹。
当应力缓和层4比内部电极层3包括更多的空孔时，应力缓和层4的空孔率(在应力缓和层4的体积中空孔所占的体积比例)优选为内部电极层3的空孔率的2倍以上。通过使应力缓和层4的空孔率为内部电极层3的空孔率的2倍以上，相对于内部电极层3的强度，能够可靠地降低应力缓和层4的强度，因此，当伴随着伸长及收缩而在层叠体5的内部产生应力时，相比内部电极层3，可以先在应力缓和层4产生裂纹，由此，可以缓和在层叠体5的内部产生的应力。
应力缓和层4的空孔通常为圆形、或多个圆形空孔相连而成的形状。为了有效降低应力缓和层4的强度以选择性地产生裂纹，应力缓和层4的空孔优选形成为多个空孔彼此相连而成的形状。
需要说明的是，在本发明的层叠型压电元件中，应力缓和层4优选包括相互独立的金属部分。通过使比构成压电体层2的压电体更柔软的金属部分以相互独立的状态分布，可以降低应力缓和层4的刚性，因此，可以作为层叠体5中的应力缓和层良好地发挥作用，从而可以形成使裂纹不扩展到层叠体5内部的层叠型压电元件。上述金属部分在应力缓和层4以相互独立的状态呈所谓的岛状分布。不言而喻，上述金属部分也可以与空孔一同存在，在该情况下，可以得到由上述两者带来的叠加效果。另外，由于金属部分在应力缓和层4中相互独立，因此，不会因上述金属部分而产生电气导通。
另外，应力缓和层4所包括的相互独立的金属部分优选与邻接的压电体层2局部接合在一起。在该情况下，由于可以进一步减小金属部分和压电体层2的接合面积，因此，可以将应力缓和层4的强度保持得更低，故可以作为层叠体5的应力缓和层更有效地起作用。
另外，在本发明的层叠型压电元件中，应力缓和层4优选沿层叠体5的层叠方向隔着规定间隔而配置有多个。在该情况下，换言之，在周期性地配置有多个应力缓和层的情况下，由于可以在层叠体5的层叠方向上大致均等地在整个层叠体5缓和应力，因此，可以有效防止在遍及整个层叠体5而形成的多个内部电极层3和层叠体5的内部产生裂纹。
当配置有多个应力缓和层4时，每隔所形成的多层内部电极层3层数的1/2以下的层数、优选每隔内部电极层3层数的1/8以下的层数、更优选每隔全部层数的1/15以下的层数，分别隔着与上述层数对应的间隔设置上述应力缓和层4即可。需要说明的是，当应力缓和层4的配置间隔为超过内部电极层3的全部层数的1/2的层数时，由于层叠体5中的应力缓和层4的数量少，因此，难以在层叠体5的层叠方向的整个部分良好地缓和应力。但是，由于层叠体5层叠方向的两端部附近构成压电体层2未被内部电极层3夹着的非活性部，并构成压电体层2既不伸长也不收缩且不产生应力的部分，因此，关于应力缓和层4的配置，即便脱离层叠体5中央附近处的配置有序性也没关系。
在此，关于层叠体5中的应力缓和层4的配置，“隔着规定间隔”不言而喻包括应力缓和层4之间的间隔恒定的情况，而且也包括如下情况，即间隔近似于即便间隔存在偏差也能够遍及层叠体5层叠方向的整个区域大致均匀地缓和应力这种程度。具体而言，相对于应力缓和层4之间的间隔的平均值，上述间隔处于±20％的范围内即可、优选处于±15％的范围内。
另外，在本发明的层叠型压电元件中，如图5(a)中用侧视图及俯视图表示层叠型压电元件1中的外部电极6的其他例、图5(b)～(d)中分别用俯视图表示上述外部电极6的其他例所示那样，优选在外部电极6的与配置有应力缓和层4的压电体层2之间对应的部位形成有狭缝7。在该情况下，通过在外部电极6形成有狭缝7，可以在外部电极6利用狭缝7使层叠体5伸长及收缩时反复产生且施加于外部电极6的应力分散，因此，可以有效防止因长期驱动而导致外部电极6自层叠体5的侧面剥离的情况。
对于形成于外部电极6的狭缝7而言，例如当外部电极6通过在层叠体5的侧面印刷导电性膏并进行烧制而形成时，可以在印刷构成外部电极6的导电性膏并烧制后，通过切割装置等在与应力缓和层4对应的部分加工切口来形成上述狭缝。另外，当外部电极6通过金属板形成时，可以通过在与应力缓和层4对应的部分加工切口来形成狭缝7，只要使该金属板的狭缝7的位置与应力缓和层4的位置吻合地将外部电极6与层叠体5的侧面进行接合即可。需要说明的是，在图5中省略了层叠体5及内部电极层3的图示。
形成于外部电极6的狭缝7优选为，在外部电极6的宽度方向(垂直于层叠体5的层叠方向的方向、即沿着内部电极层3的方向)的整个区域，以在外部电极6的整个宽度上连续且不上下切断外部电极6的状态形成。在该情况下，具体而言，如图5(a)中利用侧视图及俯视图表示层叠型压电元件1的外部电极6的其他例那样，优选在外部电极6上形成跨外部电极6的宽度方向但沿厚度方向未贯通的狭缝7。另外，作为其他结构，可以如图5(b)中用俯视图所示那样，在外部电极6的左右边的一边形成所谓的梳齿状，可以如图5(c)所示，自左右边交替地形成，也可以如图5(d)所示，沿着对应的内部电极层3并排形成多个短的狭缝7。
另外，狭缝7的宽度根据对应的内部电极层3的厚度优选形成为30μm以下，以防止外部电极6强度较大地降低或电阻增高。另外，对于狭缝7的深度而言，如图5(b)～(d)所示的示例所示，当外部电极6未被狭缝7切断时，从缓和应力的观点来看，上述狭缝优选形成为跨外部电极6的整个厚度而贯通外部电极6，但即便没有跨整个厚度，上述狭缝也优选形成至的厚度的一半。
在本发明的层叠型压电元件中，应力缓和层4优选在压电体层2之间具有非形成区域。即，如图6(a)及(b)中分别用包括与图4同样的应力缓和层4的部位的剖面图所示那样，在图6(a)所示的示例中，在应力缓和层4的中央部设置有圆形状的非形成区域4A，在图6(b)所示的示例中，在应力缓和层4的中央部设置有与外部电极6之间正交的方向为长轴的椭圆形的非形成区域4A。如上所述，通过应力缓和层4在压电体层2之间具有非形成区域4A，从而在该非形成区域4A可以使上下的压电体层2彼此接合，因此，可以将在驱动层叠体5时因层叠体5的伸长及收缩而产生的力不经由强度低的应力缓和层4而可靠地朝层叠体5的层叠方向进行传递。另外，即便处于伴随着层叠型压电元件1的驱动而在应力缓和层4产生裂纹且该裂纹扩展的情况下，也可以通过该应力缓和层4所具有的非形成区域4A使上下的压电体层2彼此接合，因此，不会导致上下的压电体层2彼此完全分离，可以防止层叠体5在应力缓和层4的部分被零散地分割。
设置于应力缓和层4的非形成区域4A的形状除图6所示的圆形及椭圆形之外，也可以形成为矩形等各种形状。另外，非形成区域4A的个数，除如图6所示在中央部设置一个之外，也可以设置多个。需要说明的是，由于在应力缓和层4产生的裂纹基本上从在层叠体5的侧面露出的外周开始产生，因此，非形成区域4A的位置优选避开周边部而配置。
另外，在本发明的层叠型压电元件中，在应力缓和层4具有非形成区域4A的情况下，如图7(a)及(b)中分别用包括与图6(a)及(b)同样的应力缓和层4的部位的剖面图所示那样，应力缓和层4优选在压电体层2之间被非形成区域4A分割。并且，在应力缓和层4被非形成区域4A分割的情况下，优选在正极及负极的外部电极6之间被非形成区域4A分割。当应力缓和层4被非形成区域4A分割时，在层叠体5的对置的侧面间或相邻侧面间，可以与该非形成区域4A对应地形成上下的压电体层2接合的区域，因此，可以更可靠地得到前述效果。即，可以防止因内部应力而导致层叠体5在应力缓和层4的部分被零散地分割，从而可以将层叠型压电元件驱动时产生的力进行可靠的传递。另外，当在正极及负极的外部电极6之间被非形成区域4A分割时，即便处于在液体中使用该层叠型压电元件1的情况下，也能够可靠地防止在正极的外部电极6和负极的外部电极6之间产生短路。
在本发明的层叠型压电元件中，如在图8中用与图1同样的立体图、及在图9中用与图2同样的A-A’截面的剖面图表示实施方式的其他例那样，优选在外部电极6的表面经由导电性接合材料8接合有外部引线部件9。根据该结构，即便处于使大电流流到外部电极6并以高速驱动层叠型压电元件1的情况下，也可以分散向外部电极的电流供给并使大电流流到导电性接合材料8及外部引线部件9，因此，可以抑制外部电极6局部发热。另外，外部引线部件9如后所述，是在层叠体5的伸缩方向上柔软的构造，因此，即便在外部电极6上设置狭缝7，外部引线部件9也能够将电流供给至被狭缝7隔开的各个外部电极6，故不存在一部分压电体层2不被供给电力的可能性。另外，由于外部引线部件9能够随动于外部电极6的移动，因此，即便在外部电极6设置有狭缝，也不存在外部电极6断线的情况。需要说明的是，在图8及图9所示的示例中，附图标记10表示引线、11表示引线连接材料。引线10使用引线连接材料11连接到外部引线部件9。这些引线10及引线连接材料11替代图1及图2所示的示例中的外部引线部件9及导电性接合材料8。
导电性接合材料8由导电性树脂或焊锡等构成。其中，由于导电性树脂的材质柔软，因此，从能够良好地随动于伴随层叠体5的位移而引起的外部电极6的变形这方面来看，优选由导电性树脂构成。作为如上所述的导电性树脂，导电材料优选使用银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)或铜(Cu)等金属或它们的合金。特别是，由于耐氧化性好且电阻低，因此，优选使用较便宜的银粉末。由导电性树脂构成的导电性接合材料8中的导电材料作为粉末而使用，但为了降低电阻值且提高强度，其形状可以是针状或片状等非球形。另外，作为构成导电性树脂的树脂，可以使用硅酮树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂或聚酰胺树脂等，但考虑到在高温下使用，优选使用聚酰亚胺树脂。
外部引线部件9除图1及图2所示的示例中的线材之外，也优选采用图10(a)～(d)中分别用俯视图表示外部引线部件9的示例的、随动于层叠体5的伸缩之类的形状。即，能够使用图10(a)所示的使线材沿垂直于层叠体5的层叠方向的方向排列的外部引线部件、或图10(b)所示的金属制的网状外部引线部件、或图10(c)所示的对金属板进行加工来设置狭缝以能够随动于层叠体5的伸缩的外部引线部件、或图10(d)所示的对金属板进行加工来设置通孔以能够随动于层叠体5的伸缩的外部引线部件等。使用上述外部引线部件9的示例是图8及图9所示的示例。
外部引线部件9利用导电性接合材料8连接固定于外部电极6，但优选外部引线部件9的局部埋设于导电性接合材料8。这是为了提高外部引线部件9向外部电极6安装的强度。
接下来，说明本实施例的层叠型压电元件1的制造方法。
首先，制作构成压电体层2的压电陶瓷生片。具体而言，将压电陶瓷的预烧成粉末与增塑剂以及由丙烯酸系或丁醛系等有机高分子构成的结合剂进行混合来制作陶瓷浆料。接着，通过使用刮板法或压延辊法等带成型法，使用该陶瓷浆料制作压电陶瓷生片。作为压电陶瓷，只要具有压电特性即可，例如，可以使用由锆钛酸铅(PZT：PbZrO3-PbTiO3)制成的钙钛矿型氧化物等。另外，作为增塑剂，可以使用邻苯二甲酸二丁脂(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)等。
接着，制作构成内部电极层3的内部电极层用导电性膏。具体而言，通过向银-钯合金的金属粉末中添加并混合结合剂及增塑剂来制作内部电极层用导电性膏。该内部电极层用导电性膏除用于形成内部电极层3之外，也用于形成电极引出部3A。需要说明的是，也可以代替银-钯合金而将银粉末和钯粉末混合。
接着，制作构成应力缓和层4的应力缓和层用膏。具体而言，通过向例如以使银比率比内部电极层用导电性膏的银比率高的方式制作的金属粉末中添加并混合结合剂及增塑剂来制作应力缓和层用膏。此时，既可以将银粉末和钯粉末混合，也可以使用银钯合金的粉末，还可以使用向内部电极层用导电性膏中进一步添加银粉末而形成的混合物。另外，应力缓和层4作为强度比内部电极层3低且容易因应力而产生裂纹的层，可以是具有很多空孔的层、也可以是粒子状的颗粒较松散地结合在一起而形成的层、也可以是由所谓的脆性材料形成的层。在该情况下，作为应力缓和层用膏，可以使用后述那样的混合了丙烯珠等而形成的膏等各种膏。
接着，将内部电极层用导电性膏例如利用丝网印刷法按照内部电极层3的图案涂覆在上述压电陶瓷生片上。需要说明的是，在将内部电极层用导电性膏涂覆成内部电极层3的图案的同时，也可以使用该内部电极层用导电性膏涂覆成电极引出部3A的图案。
进而，在其他压电陶瓷生片上，按照应力缓和层4的图案利用丝网印刷法涂覆应力缓和层用膏。该应力缓和层4的图案既可以相对于与层叠体5的层叠方向垂直的截面在整个面形成，也可以在其内部局部形成构成非形成区域4A的非形成部(未印刷应力缓和层膏的部分)。优选的是，设置非形成部。并且，优选为，正极及负极的外部电极6之间按照被非形成区域4A分割的图案形成。
接着，将涂覆有内部电极层用导电性膏的压电陶瓷生片层叠规定片数。此时，隔着规定间隔(压电陶瓷生片的片数)层叠涂覆有应力缓和层用膏的压电陶瓷生片。
接着，以规定的温度对如上所述层叠而形成的构成体进行脱结合剂处理后，在900～1200℃的温度下进行烧成，从而制成具有交替层叠的压电体层2和内部电极层3、以及配置在一部分压电体层2之间的应力缓和层4的层叠体5。
在该烧成过程中，由于在应力缓和层用膏和内部电极层用导电性膏之间存在银的浓度梯度，因此，应力缓和层用膏中的银成分通过压电陶瓷生片向内部电极层用导电性膏扩散，故在烧成后的应力缓和层4中，金属成分作为相互独立的金属部分而残留，并呈岛状分布，构成刚性比内部电极层3的刚性低的层。另外，在这种应力缓和层4中空隙(空孔)也多。
另外，对于隔着压电陶瓷生片与未涂覆内部电极层用导电性膏的部分相当的应力缓和层用膏，由于因银的浓度梯度而引起的银的扩散量减少，因此，如后所述，优选在该部分即在烧成后的形状加工中被除去的部分，预先涂覆烧成后成为虚设内部电极层的第二导电性膏。
即，在第一压电陶瓷生片上，按照内部电极层3及电极引出部3A的图案，利用丝网印刷法涂覆在烧成后成为内部电极层3及电极引出部3A的作为第一导电性膏的内部电极层用导电性膏，并且，以与该内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)隔着规定间隔且包围内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)的方式，在同一第一压电陶瓷生片上利用丝网印刷法涂覆在烧结后成为虚设内部电极层的第二导电性膏。
需要说明的是，在如下情况下，即在第一压电陶瓷生片上，按照以烧成并分割后成为多个层叠型压电元件的方式取得的多个内部电极层3及电极引出部3A的图案来印刷内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)的情况下，相对于各个内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)的图案，以隔着规定间隔配置在上述图案之间的方式来印刷第二导电性膏即可。
此后，与前述处理同样地，将涂覆有内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)及第二导电性膏的第一压电陶瓷生片层叠规定片数。此时，隔着规定间隔(压电陶瓷生片的片数)，层叠涂覆有作为应力缓和层用膏的第三导电性膏的第二压电陶瓷生片。
接着，在规定的温度下对上述层叠而形成的构成体进行脱结合剂处理后，在900～1200℃的温度下进行烧成，从而制成具有交替层叠的压电体层2和被虚设内部电极层包围的内部电极层3、以及配置在一部分压电体层2之间的应力缓和层4的层叠体5。
在该情况下，对于隔着第一或第二压电陶瓷生片与未涂覆内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)的部分相当的应力缓和层用膏(第三导电性膏)，根据上述应力缓和层用膏相对于与内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)并排地隔着规定间隔被涂覆的第二导电性膏的浓度梯度，银的扩散被促进，因此，在烧成后的应力缓和层4中，金属成分作为相互独立的金属部分而残留，并呈岛状分布，从而可以形成刚性比内部电极层3的刚性低且空隙(空孔)多的应力缓和层4。需要说明的是，上述第二导电性膏可以使用与内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)相同的膏，或者使用银比率比内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)的银比率低(无论在哪种情况下银比率都比应力缓和层用膏(第三导电性膏)的银比率低)的由银钯构成的膏。优选为，使用与内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)相同的膏，隔着规定间隔同时涂覆内部电极层的图案和虚设内部电极层的图案，从膏的图案精度和膏涂覆的生产率方面来看很好。
需要说明的是，应力缓和层4的形成并不限于上述制造方法。例如，作为应力缓和层用膏，可以使用将在烧成过程中散失的物质(例如，丙烯珠)与银钯粉末、结合剂及增塑剂混合而成的混合物，或者使用将在烧成过程中散失的物质(例如，丙烯珠)与压电陶瓷的预烧成粉末、结合剂及增塑剂混合而成的混合物。
因丙烯珠在烧成过程中散失，故该部分成为空孔而残留，因此，可以形成空孔多的应力缓和层4。应力缓和层4中的空孔量可以根据应力缓和层用膏中含有的丙烯珠的量而调节。
接着，对通过烧成而得到的层叠体5，使用平面磨床等对其侧面进行磨削加工处理以形成规定的形状。前述的通过涂覆第二导电性膏而形成有虚设内部电极层的部分通过该形状加工(对侧面进行磨削的加工)而与压电体层2的外周部分一起被除去。由此，制成交替层叠有压电体层2和内部电极层3并且在压电体层2之间的局部配置有应力缓和层4的层叠体5。
此后，将以银为主成分且含有玻璃的银玻璃导电性膏，按照外部电极6的图案印刷在与层叠体5的内部电极层3电连接的电极引出部3A被导出的侧面上，并在650～750℃进行烧制，从而形成外部电极6。
此后，根据需要，使用切割装置等在外部电极6的对应于应力缓和层4的部分形成狭缝7。
接着，经由导电性接合材料(焊锡)8将外部引线部件9连接并固定在外部电极6的表面。在此，当层叠型压电元件1用于流过大电流且以高速驱动这种用途时，在外部电极6上形成狭缝7后，通过导电性接合材料8连接固定外部引线部件9。
此后，自与一对外部电极6分别连接的外部引线部件9施加0.1～3kV/mm的直流电场，对构成层叠体5的压电体层2进行极化处理，从而完成层叠型压电元件1的制作。该层叠型压电元件1经由外部引线部件9而连接外部电极6和外部电源，通过对压电体层2施加驱动电压，可以使各压电体层2根据逆压电效应较大地位移。由此，例如可以作为向发动机喷射供给燃料的汽车用燃料喷射阀起作用。
接着，说明本发明的喷射装置的实施方式的示例。图11是表示本发明的喷射装置的实施方式之一例的简略剖面图。
如图11所示，本实施例的喷射装置19在一端具有喷射孔21的收纳容器(容器)23的内部收纳有上述示例的层叠型压电元件1。
在收纳容器23内配设有能够对喷射孔21进行开闭的针阀25。流体通路27被配设成可根据针阀25的移动而与喷射孔21连通。该流体通路27与外部的流体供给源连结，总是以高压将流体供给至流体通路27。因此，当针阀25使喷射孔21敞开时，供给至流体通路27的流体自喷射孔21喷出到外部或邻接的容器、例如内燃机的燃料室(未图示)内。
另外，针阀25的上端部是内径比其他部位大的活塞31，该活塞31构成为在缸体状收纳容器23的内壁滑动。在收纳容器23内收纳有上述示例的本发明的层叠型压电元件1。
在如上所述的喷射装置19中，当层叠型压电元件1被施加电压而伸长时，活塞31被按压，针阀25将通向喷射孔21的流体通路27封闭，停止供给流体。另外，若停止施加电压，则层叠型压电元件1收缩，碟形弹簧33将活塞31推回去，流体通路27敞开而使喷射孔21与流体通路27连通，从而自喷射孔21进行流体的喷射。
需要说明的是，也可构成为，通过向层叠型压电元件1施加电压以使流体通路27敞开，且通过停止施加电压以将流体通路27封闭。
另外，本实施例的喷射装置19也可构成为包括：具有喷射孔21的容器23和上述示例的层叠型压电元件1，并且，使填充于容器23内的流体在层叠型压电元件1的驱动下自喷射孔21喷出。即，层叠型压电元件1不一定必须处于容器23的内部，只要构成为在层叠型压电元件1的驱动下对容器23的内部施加用于控制流体的喷射的压力即可。另外，在本实施例的喷射装置19中，对流体而言，除燃料、油墨等之外，包括导电性膏等各种液体及气体。通过使用本实施例的喷射装置19，可以长期稳定地控制流体的流量及喷出时机。
若将采用了上述示例的层叠型压电元件1的本实施例的喷射装置19用于内燃机，则与现有的喷射装置相比，可以在更长期间内将燃料高精度地喷射到发动机等内燃机的燃烧室。
接着，说明本发明的燃料喷射***的实施方式的示例。图12是表示本发明的燃料喷射***的实施方式之一例的简图。
如图12所示，本实施例的燃料喷射***35具有：蓄积作为高压流体的高压燃料的共轨37、将蓄积于该共轨37的高压流体进行喷射的多个上述示例的喷射装置19、向共轨37供给高压流体的压力泵39以及向喷射装置19提供驱动信号的喷射控制单元41。
喷射控制单元41基于外部信息或来自外部的信号，控制高压流体的喷射的量及时机。例如，若将本实施例的燃料喷射***35用于发动机的燃料喷射，则可以一边利用传感器等对发动机的燃烧室内的状况进行感知，一边控制燃料喷射的量及时机。压力泵39起到自燃料箱43将流体燃料以高压供给到共轨37的作用。例如，在处于发动机的燃料喷射***35的情况下，形成1000～2000大气压(约101MPa～约203MPa)左右、优选形成1500～1700大气压(约152MPa～约172MPa)左右的高压，并将流体燃料送入共轨37。在共轨37中，蓄积自压力泵39送来的高压燃料，并适当送入喷射装置19。喷射装置19如前所述自喷射孔21将一定的流体喷射到外部或邻接的容器。例如，当喷射供给燃料的对象为发动机时，将高压燃料自喷射孔21以雾状喷射到发动机的燃烧室内。
需要说明的是，本发明并不限于上述实施方式的示例，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。例如，在上述示例中，层叠型压电元件1中的外部电极6在层叠体5的对置的两个侧面各形成有一个，但也可以将两个外部电极6形成于层叠体5的相邻侧面，还可以在层叠体5的同一侧面形成。另外，层叠体5的与层叠方向正交的方向上的截面形状，除上述实施方式的作为示例的四边形之外，也可以是六边形或八边形等多边形、圆形、或将直线和圆弧组合的形状。
本实施例的层叠型压电元件1例如用于压电驱动元件(压电致动器)、压力传感器元件及压电电路元件等。作为驱动元件，例如可以举出汽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、振动防止装置。作为传感器元件，例如可以举出燃烧压力传感器、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，例如可以举出压电陀螺仪、压电开关、压电变压器及压电断路器。
实施例
以下说明本发明的层叠型压电元件的实施例。
如下所述制作具有本发明的层叠型压电元件的压电致动器。首先，将以平均粒径0.4μm的锆钛酸铅(PZT：PbZrO3-PbTiO3)为主成分的压电陶瓷的预烧成粉末、结合剂及增塑剂混合来制作陶瓷浆料。使用该陶瓷浆料，利用刮板法来制作构成厚度为100μm的压电体层的压电陶瓷生片。
另外，将结合剂添加到银-钯合金中，制作构成内部电极层及电极引出部的内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)。此时的银-钯比率为银95质量％-钯5％。
另外，将结合剂添加到银-钯合金，制作构成应力缓和层的应力缓和层用膏(第三导电性膏)。此时的银-钯比率为银99质量％-钯1％。
接着，在第一压电陶瓷生片的单面，按照图3所示的图案利用丝网印刷法印刷内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)。
需要说明的是，在构成与通过烧成后的形状加工而被除去的部分相当的层叠体外周部分的第一压电陶瓷生片上，也利用组分与内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)相同的第二导电性膏，印刷构成虚设内部电极层的图案。
另外，在其他第二压电陶瓷生片的单面，按照图4所示的图案利用丝网印刷法印刷应力缓和层用膏(第三导电性膏)。
按照20片∶1片的比例，对印刷有内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)及第二导电性膏的第一压电陶瓷生片和印刷有应力缓和层用膏(第三导电性膏)的第二压电陶瓷生片进行层叠。印刷有内部电极层用导电性膏(第一导电性膏)及第二导电性膏的第一压电陶瓷生片共计层叠300片，印刷有应力缓和层用膏(第三导电性膏)的第二压电陶瓷生片共计层叠15片。
接着，对上述层叠而形成的构成体在980～1100℃下进行烧成，从而得到层叠体。对得到的层叠体使用平面磨床进行形状加工以磨削成规定的形状。此时，印刷有第二导电性膏且形成有虚设内部电极层的部分通过磨削而与压电体层的外周部分一起从层叠体除去。
接着，将向银粉末中添加玻璃、结合剂及增塑剂而制成的银玻璃膏，按照外部电极的图案印刷在层叠体的侧面，并在700℃进行烧制，从而形成外部电极。接下来，在该外部电极上，使用作为导电性接合材料的焊锡，连接固定作为外部引线部件的引线。
根据以上处理，制成内部电极层未在层叠体的侧面露出而应力缓和层在层叠体的侧面露出的实施例的层叠型压电元件(试样号1)。
此时，在应力缓和层中，以银为主成分的金属部分相互独立地呈岛状分布。该独立的金属部分的大小平均为2μm。
另外，应力缓和层的空孔率为60％。而内部电极的空孔率为10％。需要说明的是，空孔率通过如下方式算出：用沿平行于层叠方向的截面切割层叠体，对其截面进行镜面精加工，利用金属显微镜进行拍摄，根据视野中所占的空孔的面积比例算出空孔率。
另外，作为比较例1，制作未层叠应力缓和层且使内部电极层在侧面露出的层叠体，进而制作在该层叠体的侧面涂覆硅酮树脂而形成的层叠型压电元件(试样号2)。
另外，作为比较例2，制作未层叠应力缓和层且使内部电极层不在侧面露出的层叠体，进而制作层叠型压电元件(试样号3)。
接着，对于试样号1～3的各层叠型压电元件，经由外部引线部件向外部电极施加15分钟的3kV/mm的直流电场，进行压电体层的极化处理。
对上述试样号1～3的层叠型压电元件，分别在150℃的氛围气下按照150Hz的频率施加0V～+160V的交流电压，进行连续驱动1×107次的耐久性试验。得到的结果如表1所示。
[表1]
Figure BDA0000132410820000191
如表1所示，本发明的实施例的层叠型压电元件(试样号1)即便连续驱动1×107次，也未见异常。这是因为，通过使内部电极层不在层叠体的侧面露出，即便在高温下驱动，也可以防止在层叠体的侧面产生放电，而且，通过设置在层叠体的侧面露出的应力缓和层，相对于因层叠体的伸长及收缩而反复产生的应力，可以在应力缓和层选择性地产生裂纹，从而能够缓和层叠体的应力，因此，不会在压电体层及内部电极层产生裂纹。
另一方面，在层叠型压电元件为比较例1的层叠型压电元件(试样号2)的情况下，由于涂覆在层叠体侧面的硅酮树脂在高温下使用时氧化而劣化，因此，该硅酮树脂与层叠体侧面的密接力消失而剥离，在从层叠体侧面露出的内部电极层之间产生放电并导致产生短路、产生火花，故导致上述比较例1的层叠型压电元件在连续驱动2×106次后停止。
另外，在层叠型压电元件为比较例2的层叠型压电元件(试样号3)的情况下，不能承受因层叠体的伸长及收缩而反复产生的应力，自压电体层的侧面产生的裂纹通过内部电极层之间并继续扩展，因此，导致在层叠体的内部产生短路、产生火花，故导致上述比较例2的层叠型压电元件在连续驱动1×106次后停止。
接着，除在外部电极的与应力缓和层相当的部分设置有狭缝之外，制作与试样号1相同的层叠型压电元件(试样号4)。该狭缝遍及外部电极的宽度方向的整个部分而形成，深度设为自外部电极的表面至厚度方向的1/2厚度的深度，狭缝的宽度设为30μm。
对该试样号4的层叠型压电元件，同样地在150℃的氛围气下按照150Hz的频率施加0V～+160V的交流电压，连续驱动5×107次后，没有发现特别异常的发生。
接着，除按照图7(a)所示的图案形成应力缓和层之外，制作与试样号1相同的层叠型压电元件(试样号5)。
对该试样号5的层叠型压电元件，同样地在150℃的氛围气下按照150Hz的频率施加0V～+160V的交流电压，连续驱动5×107次后，也没有发现特别异常的发生。
接着，使用分散有银粉末的聚酰亚胺树脂来作为导电性接合材料而将图10(c)所示例的外部引线部件接合在外部电极的表面，除此之外，制作与试样号1相同的层叠型压电元件(试样号6)。
对该试样号6的层叠型压电元件，同样地在150℃的氛围气下按照150Hz的频率施加0V～+160V的交流电压，连续驱动5×107次后，也没有发现特别异常的发生。
附图标记说明
1  层叠型压电元件
2  压电体层
3  内部电极层
3A 电极引出部
4  应力缓和层
4A 非形成区域
5  层叠体
6  外部电极
7  狭缝
8  导电性接合材料
9  外部引线部件
10 引线
11 引线连接材料
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 缸体
31 活塞
33 碟形弹簧
35 燃料喷射***
37 共轨
39 压力泵
41 喷射控制单元
43 燃料箱

Claims (11)

1.一种层叠型压电元件，包括：交替层叠有压电体层和内部电极层且在所述压电体层之间的局部配置有应力缓和层的层叠体；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，所述层叠型压电元件的特征在于，
所述内部电极层未在所述层叠体的侧面露出，所述应力缓和层在所述层叠体的侧面露出。
2.如权利要求1所述的层叠型压电元件，其特征在于，
所述应力缓和层比所述内部电极层包含更多的空孔。
3.如权利要求1或2所述的层叠型压电元件，其特征在于，
所述应力缓和层包含相互独立的金属部分。
4.如权利要求1～3中任一项所述的层叠型压电元件，其特征在于，
所述应力缓和层沿所述层叠体的层叠方向隔着规定间隔配置有多个。
5.如权利要求1～4中任一项所述的层叠型压电元件，其特征在于，
所述外部电极在与配置有所述应力缓和层的所述压电体层之间对应的部位形成有狭缝。
6.如权利要求1～5中任一项所述的层叠型压电元件，其特征在于，
所述应力缓和层在所述压电体层之间具有非形成区域。
7.如权利要求6所述的层叠型压电元件，其特征在于，
所述应力缓和层在所述压电体层之间利用所述非形成区域分割。
8.如权利要求1～7中任一项所述的层叠型压电元件，其特征在于，
在所述外部电极的表面，经由导电性接合材料接合有外部引线部件。
9.一种喷射装置，其特征在于，包括：具有喷射孔的容器和权利要求1～权利要求8中任一项所述的层叠型压电元件，
蓄积于所述容器内的流体在所述层叠型压电元件的驱动下自所述喷射孔喷出。
10.一种燃料喷射***，其特征在于，包括：
蓄积高压燃料的共轨、
将蓄积于该共轨的所述高压燃料进行喷射的权利要求9所述的喷射装置、
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。
11.一种层叠型压电元件的制造方法，其特征在于，具备如下工序：
在第一压电陶瓷生片的主表面的中央区域涂覆构成内部电极层的第一导电性膏，并且，在外周区域以隔着规定间隔包围所述第一导电性膏的方式涂覆构成虚设内部电极层的第二导电性膏的工序；
在第二压电陶瓷生片的整个主表面涂覆构成应力缓和层的第三导电性膏的工序；
通过将所述第一及第二压电陶瓷生片层叠规定的片数来制作层叠成形体的工序；
通过对该层叠成形体进行烧成而制作层叠体的工序，该层叠体中交替层叠有所述压电体层及被所述虚设内部电极层包围的所述内部电极层，且在所述压电体层之间的局部配置有所述应力缓和层；以及
通过对该层叠体的侧面进行磨削，将所述虚设内部电极层与所述压电体层的外周区域一并除去的工序。
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