JP2012134377A - 積層型圧電素子およびこれを備えた噴射装置ならびに燃料噴射システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】積層型圧電素子1は、圧電体3および内部電極5が積層された積層体7と、積層体7の側面に設けられて内部電極5と電気的に接続されたメタライズ層8と、メタライズ層8に接合された外部電極6とを含み、外部電極6は、メタライズ層8から少なくとも一部がはみ出たはみ出し部61を有する。
【選択図】図1
Description
積層方向に垂直な方向にはみ出ていることを特徴とする積層型圧電素子である。
2の互いに反対側となる側面(対向する側面)にはメタライズ層8が設けられている。また、内部電極5は正極と負極(グランド)とで構成され、それぞれの極が積層体7の互いに反対側となる側面(対向する側面)に導出され、メタライズ層8と電気的に接続されている。
m、厚み0.01〜1.0mm程度に形成されたものである。外部電極6は、積層体7の伸縮に
追従するため、平板状の金網、網目状に加工された金属板、幅方向にスリットの入った形状、断面波型の入った形状などが挙げられるが、特に、平板状の金網、網目状に加工された金属板などの網目構造の電極とするのが好ましい。網目構造の電極とすることで、単純な平板に対して表面積が増加し、より多くの水分を保持でき、結露しやすくなるため、結露によってメタライズ層8が腐食することを防ぎ、より安定した変位を維持することができる。また、網目開口部の角部が結露しやすくなり、さらに、網目開口部に水滴を保持することができるので、メタライズ層8を結露させないだけでなく、水滴の流れ込みも防止できる。また、厚みも10〜500μmが好ましく、特に50〜200μm程度が好ましい。さらに、電気伝導性や熱伝導性を向上させるため、すずや銀のメッキを施してもよい。
、結露によるメタライズ層の腐食を防ぎ、安定した変位を維持することができる。
合は、メタライズ層8の幅方向距離に対して10%以上の領域、好ましくは全域からはみ出しているのが効果的である。また、図5および図6に示すように、はみ出し部61が積層方向に垂直な方向(駆動方向に垂直な方向)にはみ出ている場合は、メタライズ層8の積層方向距離に対して10%以上の領域、好ましくは全域からはみ出しているのが効果的である。
を備えた積層体7を作製する。
、樹脂層となるシリコーン樹脂を含む樹脂溶液に、外部リード部材9を接続した積層体7を浸漬する。そして、樹脂溶液を真空脱気することにより、積層体7の外周側面に樹脂溶液を密着させ、その後、樹脂溶液から積層体7を引き上げる。これにより、メタライズ層8の表面に外部リード部材9を接続固定した積層体7の側面にシリコーン樹脂からなる樹脂層がコーティングされる。
の直流電界を印加し、積層体7を構成する圧電体3を分極することによって、積層型圧電素子1が完成する。この積層型圧電素子1は、外部リード部材9を介してメタライズ層8と外部の電源とを接続して、圧電体3に電圧を印加することにより、各圧電体3を逆圧電効果によって大きく変位させることができる。これにより、例えばエンジンに燃料を噴射供給する自動車用燃料噴射弁として機能させることが可能となる。
わたって精度よく噴射させることができる。
)を主成分とする圧電セラミックスの仮焼粉末、バインダーおよび可塑剤を混合したセラミックスラリーを作製した。このセラミックスラリーを用いてドクターブレード法により厚み100μmの圧電体層3となるセラミックグリーンシートを作製した。また、銀−パラ
ジウム合金にバインダーを加えて、内部電極となる導電性ペーストを作製した。
枚積層した。そして、980〜1100℃で焼成することにより積層体を得た。得られた積層体
を、平面研削盤を用いて所定の形状に研削した。
直流電圧を印加したところ、積層体の積層方向に40μmの変位量が得られた。
2・・・導電性接合材
3・・・圧電体
5・・・内部電極
6・・・外部電極
61・・・はみ出し部
7・・・積層体
8・・・メタライズ層
9・・・外部リード部材
10・・・半田
19・・・噴射装置
21・・・噴射孔
23・・・収納容器(容器)
25・・・ニードルバルブ
27・・・流体通路
29・・・シリンダ
31・・・ピストン
33・・・皿バネ
35・・・燃料噴射システム
37・・・コモンレール
39・・・圧力ポンプ
41・・・噴射制御ユニット
43・・・燃料タンク
Claims (7)
- 圧電体および内部電極が積層された積層体と、該積層体の側面に設けられて前記内部電極と電気的に接続されたメタライズ層と、該メタライズ層に接合された外部電極とを含み、該外部電極は、前記メタライズ層から少なくとも一部がはみ出たはみ出し部を有することを特徴とする積層型圧電素子。
- 前記外部電極が網目構造の電極であることを特徴とする請求項1に記載の積層型圧電素子。
- 前記はみ出し部が前記積層体の積層方向にはみ出ていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の積層型圧電素子。
- 前記はみ出し部が前記積層体の積層方向に垂直な方向にはみ出ていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の積層型圧電素子。
- 前記はみ出し部が前記積層体の積層方向および該積層方向に垂直な方向にはみ出ていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の積層型圧電素子。
- 噴射孔を有する容器と、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の積層型圧電素子とを備え、前記容器内に蓄えられた流体が前記積層型圧電素子の駆動により前記噴射孔から吐出されることを特徴とする噴射装置。
- 高圧燃料を蓄えるコモンレールと、該コモンレールに蓄えられた前記高圧燃料を噴射する請求項6に記載の噴射装置と、前記コモンレールに前記高圧燃料を供給する圧力ポンプと、前記噴射装置に駆動信号を与える噴射制御ユニットとを備えたことを特徴とする燃料噴射システム。
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JP2010286104A JP2012134377A (ja) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | 積層型圧電素子およびこれを備えた噴射装置ならびに燃料噴射システム |
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JP2015103744A (ja) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | 京セラ株式会社 | 積層型圧電素子およびこれを備えた噴射装置ならびに燃料噴射システム |
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-
2010
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