层叠型压电致动器

摘要

本发明旨在获得一种不容易因应力而导致外部电极的一部分发生断裂、即使发生断裂也不容易因裂纹的蔓延而导致损坏的、可靠性优异的层叠型压电致动器。在层叠有多个内部电极及多个压电体层的层叠型压电体(2)的外表面形成有外部电极(9)，外部电极(9)包括基底电极(10)、以及形成于基底电极(10)上的应力吸收用电极构件(11)，应力吸收用电极构件(11)包括在受到外力时发生弹性形变的弹性结构部(11a)、以及固定于基底电极(10)上的固定部(11b、11c)，固定部(11b、11c)具有平行于内部电极(6～8)的边缘部分(6a～8a)而延伸的形状，并且该固定部(11b～11g)的宽度方向尺寸为不到沿层叠方向相邻的内部电极。

权利要求

1.一种层叠型压电致动器，其特征在于,

包括层叠型压电体以及第一外部电极和第二外部电极，

所述层叠型压电体的多个内部电极与多个压电体层层叠，多个内部电极具有与不同电位相连接的第一内部电极和第二内部电极，所述第一外部电极和第二外部电极分别与所述第一内部电极和第二内部电极电连接，并且形成于所述层叠型压电体的外表面，所述层叠型压电体具有相对的第一侧面和第二侧面，所述第一内部电极和第二内部电极分别引出到第一侧面和第二侧面，所述第一外部电极和第二外部电极形成于所述第一侧面和第二侧面，所述第一外部电极和第二外部电极包括基底电极和应力吸收用外部电极构件，所述基底电极形成于所述压电体的侧面，与引出到该侧面的所述第一内部电极或第二内部电极的边缘部分电连接，所述应力吸收用外部电极构件形成于所述基底电极上，具有弹性结构部和多个固定部，所述弹性结构部在受到外力时发生弹性形变，所述多个固定部与所述弹性结构部相连接，并平行于位于所述基底电极下方的内部电极边缘部分而延伸，与所述基底电极相接合，所述固定部包括第一固定部和第二固定部，所述第一固定部和第二固定部隔着所述弹性结构部而相对配置，各个所述固定部的与所述基底电极相接合的接合部分的宽度方向尺寸为：沿所述层叠型压电体的层叠方向从侧面观察时，所述固定部的所述接合部分不与相邻的内部电极重叠，该相邻的内部电极与所述基底电极相连接。

2.如权利要求1所述的层叠型压电致动器，其特征在于，

所述弹性结构部不与所述基底电极相接合。

3.如权利要求1或2所述的层叠型压电致动器，其特征在于，所述基底电极与所述应力吸收用外部电极构件通过扩散接合相接合。

4.如权利要求3所述的层叠型压电致动器，其特征在于，

所述基底电极和所述应力吸收用外部电极构件经由金属嵌件进行扩散接合，所述金属嵌件与对所述应力吸收用外部电极构件进行扩散接合时所扩散的金属为同种金属。

5.如权利要求4所述的层叠型压电致动器，其特征在于，

所述金属嵌件由含有金属粉末和玻璃料的导电糊料形成，所述基底电极由以与所述导电糊料相同的金属为主要成分的导电糊料通过煅烧而形成。

说明书

层叠型压电致动器

技术领域

[0001] 本发明涉及在例如汽车的燃料喷射装置中用作为驱动源的层叠型压电致动器，更具体地涉及形成于层叠型压电体外表面的外部电极具有缓和因层叠型压电体伸缩而产生的应力的应力吸收用外部电极构件的层叠型压电致动器。

背景技术

[0002] 层叠型压电致动器可以获得较大的位移量，但施加到压电体上的应力也会增大。层叠型压电致动器包括与不同电位相连接的内部电极隔着压电体层而层叠多层的活性部、以及位于活性部的层叠方向外侧的非活性部。在进行驱动时，不向非活性部的压电体层施加电压。因而，在进行驱动时，会对因压电效应而发生伸缩的活性部、与非活性部之间施加较大的应力，可能会在压电体中产生裂纹。

[0003] 若上述裂纹蔓延至形成于压电体表面的外部电极，则外部电极有可能断裂。若外部电极断裂，则断裂后的外部电极部分之间会发生放电，从而有可能导致层叠型压电体损坏。

[0004] 因此，为了防止层叠型压电体损坏，提出了各种结构。例如，在下述的专利文献1中，揭示了图11所示的层叠型压电致动器。如图11所示，层叠型压电致动器101中，在层叠型压电体102中，多个第一内部电极103和多个第二内部电极104隔着压电体层交替地层叠。第二内部电极104引出到侧面102a。在侧面102a上形成有外部电极105。外部电极105包括形成于侧面102a上的金属基底被覆层105a、以及配置于金属基底被覆层105a上的三维结构的电极构件105b。该具有三维结构的电极构件105b通过导电性的接合构件106，在多个接触部分与金属基底被覆层105a相接合。

[0005] 例如即使在层叠型压电体102中产生裂纹A，且该裂纹A蔓延到侧面102a，使得金属基底被覆层105a断裂，也能利用所述具有三维结构的电极构件105b来确保导通。另外，即使在具有三维结构的电极构件105b受到导致所述裂纹A的应力的情况下，也能吸收该应力。因而，电极构件105b使得电极不容易断裂。

[0006] 作为这种具有三维结构的电极构件105b，不局限于图9所示的形状，在专利文献1中还示出了使用海绵金属或金属网的结构。

[0007] 另一方面，在以下的专利文献2和专利文献3中，揭示了将由金属网所形成的强化用外部电极构件层叠在基底电极上的结构。

[0008] 专利文献1：日本专利特开平10-229227号公报

[0009] 专利文献2：日本专利特开昭63-153870号公报

[0010] 专利文献3：日本专利特开2001-210884号公报

发明内容

[0011] 为了将专利文献1所披露的具有三维机构的电极构件105b与成为基底的金属基底被覆层105a接合，使用了导电性接合构件106。另外，专利文献2、3所披露的由金属网所形成的强化用外部电极构件也同样通过导电性接合构件而与基底电极接合。

[0012] 作为使用了这样的导电性接合构件的接合方法，示出了使用导电性粘接剂的粘接法、钎焊或焊接等方法。

[0013] 然而，在使用导电性粘接剂等的情况下，接合强度不够，当因使用过程中的温度变化导致有热应力施加时，由于压电陶瓷和由金属形成的电极构件之间的热膨胀差，强化用外部电极构件有可能会剥离。

[0014] 另外，在钎焊法中，可以通过选择钎料来获得足够的接合强度。但是，助焊剂等可能会残留，从而有可能降低层叠型压电致动器的可靠性。

[0015] 在使用焊接法的情况下，可以提高接合强度。但是，在焊接时，层叠型压电体局部被加热到较高的温度。因此，由于热冲击，层叠型压电致动器中可能会产生微裂纹，从而以微裂纹为起点而对层叠型压电致动器造成损坏。

[0016] 本发明的目的在于，提供一种能克服上述现有技术的缺点、可靠性优异的层叠型压电致动器，该层叠型压电致动器具有在基底电极上接合有用于吸收应力的电极构件的外部电极，基底电极与应力吸收用电极构件之间的接合强度足够高，并且即使在驱动或施加热冲击的情况下，层叠型压电体也不容易发生损坏。

[0017] 本发明所涉及的层叠型压电致动器的特征在于，包括层叠型压电体以及第一外部电极和第二外部电极，所述层叠型压电体的多个内部电极与多个压电体层层叠，多个内部电极具有与不同电位相连接的第一内部电极和第二内部电极，所述第一外部电极和第二外部电极分别与所述第一内部电极和第二内部电极电连接，并且形成于所述层叠型压电体的外表面，所述层叠型压电体具有相对的第一侧面和第二侧面，所述第一内部电极和第二内部电极分别引出到第一侧面和第二侧面，所述第一外部电极和第二外部电极形成于所述第一侧面和第二侧面，所述第一外部电极和第二外部电极包括基底电极和应力吸收用外部电极构件，所述基底电极形成于所述压电体的侧面，与引出到该侧面的所述第一内部电极或第二内部电极的边缘部分电连接，所述应力吸收用外部电极构件形成于所述基底电极上，具有弹性结构部和固定部，所述弹性结构部在受到外力时发生弹性形变，所述固定部与所述弹性结构部相连，并平行于位于所述基底电极的下方的内部电极边缘部分而延伸，与所述基底电极相接合。

[0018] 在本发明所涉及的层叠型压电致动器的某一特定情况下，所述固定部形成为使其与所述基底电极相接合的部分的宽度方向尺寸为不到沿所述层叠型压电体的层叠方向相邻的内部电极。在这种情况下，即使产生了裂纹，由于裂纹不横跨在与不同电位相连接的第一内部电极和第二内部电极之间，因此第一内部电极和第二内部电极之间不容易发生短路。

[0019] 在本发明所涉及的层叠型压电致动器的另一特定情况下，所述应力吸收用外部电极构件分别在所述固定部与所述基底电极相接合，所述弹性结构部不与所述基底电极相接合。在这种情况下，在受到应力时，由于弹性结构部自然地发生弹性形变，所以可以更有效地吸收所受的应力。

[0020] 在本发明所涉及的层叠型压电致动器的又一特定情况下，所述固定部包括第一固定部和第二固定部，所述第一固定部和第二固定部隔着所述弹性结构部而相对配置。这样，在第一固定部和第二固定部隔着弹性结构部而相对配置的情况下，可以将应力吸收用电极构件可靠地固定到基底电极。从而，可以提高应力吸收用电极构件与基底电极相接合的可靠性。

[0021] 在本发明所涉及的层叠型压电致动器的又一特定情况下，所述基底电极与所述应力吸收用外部电极构件通过扩散接合相接合。在这种情况下，通过扩散接合，基底电极与应力吸收用外部电极构件牢固地接合在一起。而且，在进行接合时，由于不需要加热到较高的温度，因此也不容易发生层叠型压电致动器的可靠性降低的情况。

[0022] 较为理想的是，所述基底电极和所述应力吸收用外部电极构件经由金属嵌件(insert metal)进行扩散接合，所述金属嵌件与对所述应力吸收用外部电极构件进行扩散接合时所扩散的金属为同种金属。在这种情况下，由于金属嵌件与对应力吸收用外部电极构件进行扩散接合时所扩散的金属为同种金属，因此可以更牢固地将应力吸收用电极构件与基底电极相接合。

[0023] 另外，在本发明的又一特定情况下，所述金属嵌件由含有金属粉末和玻璃料的电极糊料形成，所述基底电极由以与所述导电糊料相同的金属为主要成分的电极糊料通过煅烧而形成。在这种情况下，在对基底电极进行涂布和煅烧的工序中，通过对所述导电糊料进行涂布和煅烧，可以同时形成金属嵌件。

[0024] 根据本发明所涉及的层叠型压电致动器，第一外部电极和第二外部电极包括基底电极和形成于基底电极上的应力吸收用电极构件，由于应力吸收用电极构件具有所述弹性结构部，因此，即使在进行驱动时对外部电极施加应力，该应力也会迅速地被应力吸收用电极构件所吸收。因而，由于即使外部电极产生断裂部分，所述应力吸收用电极构件也不容易发生断裂，因此断裂的外部电极间不会发生放电，从而，不易因放电而导致层叠型压电体产生裂纹。

[0025] 因此，根据本发明，即使在被反复驱动、或施加热冲击的情况下，也不易产生裂纹和以裂纹为起点的损坏，从而可以提供可靠性优异的层叠型压电致动器。

附图说明

[0026] 图1(a)、(b)是表示本发明的实施方式1所涉及的层叠型压电致动器的外观的立体图、以及从第二侧面进行观察的侧视图。

[0027] 图2是用于对实施方式1的层叠型压电致动器的应力吸收用电极构件进行说明的立体图。

[0028] 图3是用于对实施方式1的层叠型压电致动器中所产生的裂纹的状态进行说明的局部正面剖视图。

[0029] 图4是用于对为比较而准备的层叠型压电致动器中所产生的裂纹的状态进行说明的局部剖视图。

[0030] 图5是本发明的实施方式2所涉及的层叠型压电致动器的侧视图。

[0031] 图6是用于对实施方式2的层叠型压电致动器的应力吸收用电极构件与基底电极之间的接合部的结构进行说明的局部剖视图。

[0032] 图7是用于对应力吸收用电极构件的弹性结构部的变形例进行说明的立体图。

[0033] 图8是用于对应力吸收用电极构件的弹性结构部的另一变形例进行说明的立体图。

[0034] 图9是用于对作为比较例1而准备的层叠型压电致动器进行说明的侧视图。

[0035] 图10是表示作为比较例2而准备的层叠型压电致动器的侧视图。

[0036] 图11是表示现有的层叠型压电致动器的一个例子的局部正面剖视图。

[0037] 标号说明

[0038] 1 层叠型压电致动器

[0039] 2 层叠型压电体

[0040] 2a 压电体层

[0041] 2b 第一侧面

[0042] 2c 第二侧面

[0043] 2d 上表面

[0044] 2e 下表面

[0045] 2f 正面

[0046] 2g 背面

[0047] 3～8 内部电极

[0048] 4a 内部电极边缘部分

[0049] 6a～8a 内部电极边缘部分

[0050] 9 外部电极

[0051] 10 基底电极

[0052] 11 应力吸收用电极构件

[0053] 11a 弹性结构部

[0054] 11b～11g 固定部

[0055] 12 导电性接合层

[0056] 21 层叠型压电致动器

[0057] 22、23 金属层

[0058] 31a 弹性结构部

[0059] 31b、31c 固定部

[0060] 32、33 导电性接合构件

[0061] 41a 弹性结构部

[0062] 41b、41c 固定部

[0063] 42、43 导电性接合剂

[0064] 101 层叠型压电致动器

[0065] 102 层叠型压电体

[0066] 102a 侧面

[0067] 103 第一内部电极

[0068] 104 第二内部电极

[0069] 105 外部电极

[0070] 105a 金属基底被覆层

[0071] 105b 电极构件

[0072] 106 导电性接合构件

[0073] 111 应力吸收用电极构件

[0074] 112 接合构件

[0075] 121 层叠型压电致动器

[0076] 122 应力吸收用电极构件

[0077] 122a 固定部

[0078] 131 层叠型压电致动器

[0079] 132b、132c 固定部

具体实施方式

[0080] 以下，通过参照附图来说明本发明的具体实施方式，来阐明本发明。

[0081] 图1(a)及(b)是表示本发明的实施方式1所涉及的层叠型压电致动器的外观的立体图、以及从第二侧面一侧进行观察的侧视图。

[0082] 层叠型压电致动器1包括层叠型压电体2。层叠型压电体2是利用一体烧成技术对内部电极和压电体陶瓷进行烧成而获得的单片型压电体。

[0083] 更具体而言，在层叠型压电体2中，在层叠方向上交替地配置有与一侧电位相连接的多个第一内部电极3～5、和不同于第一内部电极而与另一侧电位相连接的第二内部电极6～8。第一内部电极3～5及第二内部电极6～8配置成分别隔着压电体层2a重叠。层叠型压电体2中，压电体层2a沿厚度方向极化。

[0084] 第一内部电极3～5引出到层叠型压电体2的第一侧面2b。另一方面，多个第二内部电极6～8引出到与第一侧面2b相反一侧的第二侧面2c。

[0085] 可以使用合适的压电陶瓷作为构成层叠型压电体2的压电材料。另外，内部电极3～8通过对Ag或Ag-Pd糊料那样的导电糊料和上述压电陶瓷进行共烧结而形成。

[0086] 层叠型压电体2具有长方体状的形状，上述长方体状包括第一侧面2b和第二侧面2c、上表面2d和下表面2e、以及正面2f和背面2g。形成有第一外部电极，使其与第一内部电极3～5的引出到侧面2b的内部电极边缘部分电连接。在图1(a)中，未示出第一外部电极。

[0087] 另一方面，在第二侧面2c上形成有第二外部电极9。第二外部电极9与第二内部电极6～8的引出到侧面2c的内部电极边缘部分6a～8a电连接。

[0088] 更具体而言，外部电极9包括由形成于侧面2c上的金属膜所构成的基底电极10、以及与基底电极10的外表面相接合的应力吸收用外部电极构件11。具有与第一外部电极相同的结构。

[0089] 基底电极10可以用Ag、Ag-Pd等合适的金属形成。基底电极10是通过对含有这些金属的电极糊料进行涂布和煅烧所形成的电极膜。但是，也可以通过蒸镀、镀敷、或溅射等来形成基底电极10。

[0090] 所述应力吸收用电极构件11包括在施加外力时发生弹性形变的弹性结构部11a、以及第一固定部11b和第二固定部11c。在本实施方式中，第一固定部11b和第二固定部11c隔着弹性结构部11a而相对配置。第一固定部11b和第二固定部11c与基底电极10相接合。弹性结构部11a不与基底电极10的外表面相接合。因而，由于弹性结构部11a不与基底电极10相接合，因此在施加外力时自然地发生弹性形变，从而吸收被施加的应力，并且，即使被施加应力，弹性结构部11a也不容易发生断裂。

[0091] 如图2所示，弹性结构部11a具有金属网状的形状。因而，即使在层叠型压电体2的层叠方向或与层叠方向交叉的方向上施加外力，网状部分也能自然地发生弹性形变。因此，即使被反复驱动、或施加热冲击，弹性结构部11a也不容易因应力而发生断裂。

[0092] 另一方面，固定部11b、11c是平行于基底电极10下方露出到侧面2c的内部电极边缘部分6a～8a而延伸的直线状部分。在本实施方式中，固定部11b、11c设置成隔着基底电极10而不与内部电极边缘部分6a、7a之间的部分重叠。但是，不一定需要将固定部11b、11c设置在隔着基底电极10而不与内部电极边缘部分4a重叠的位置上。

[0093] 另外，所述固定部11b、11c的与基底电极10相接合的部分的宽度方向尺寸为不到层叠型压电体2中沿层叠方向相邻的内部电极双方。这里所谓的宽度方向尺寸，是指与固定部11b、11c的延伸方向正交的方向上的尺寸。更具体而言，是指所述固定部11b、11c沿所述层叠方向的尺寸。

[0094] 此外，所谓固定部11b、11c的与基底电极10相接合的部分的宽度方向尺寸为不到沿层叠方向相邻的内部电极双方，更具体而言，是指如图3所示，固定部11b、11c通过接合构件与基底电极相接合的部分的尺寸为不到最接近的内部电极即内部电极4、和与内部电极4相邻的内部电极3或内部电极5双方。

[0095] 另外，当固定部11b、11c偏离与内部电极边缘部分4a重叠的位置而设置时，例如配置在内部电极边缘部分4a和内部电极边缘部分5a之间的位置上的情况下，当从第二侧面一侧观察时，固定部11b、11c的接合部分的宽度方向尺寸为不与内部电极4及内部电极5双方重叠。即，意味着图1中接合部分的上侧边缘及下侧边缘都位于内部电极4和内部电极5之间。

[0096] 此外，内部电极边缘部分6a、7a之间和内部电极边缘部分7a、8a之间同样地配置有第一固定部11d、11f和第二固定部11e、11g。

[0097] 所述应力吸收用电极构件11可以由Fe、Ni、Fe-Ni合金、Cu、Ag等合适的金属形成。

[0098] 另外，可以采用使用导电性粘接剂的接合方法、钎焊、焊接、或扩散接合法等作为接合所述固定部11b～11g与基底电极10的方法。由于接合强度足够，在接合时不需要加热到高温，因此最好通过扩散接合来进行接合。

[0099] 但是，即使在使用其他接合方法的情况下，本实施方式的层叠型压电致动器1也不容易发生以裂纹为起点的损坏。

[0100] 在本实施方式中，由于所述第一固定部11b、和第二固定部11c平行于内部电极边缘部分4a延伸而形成，并且固定部11b、11c的接合部分的宽度方向尺寸设定为如上所述，因此，即使层叠型压电体2中产生裂纹，与不同电位相连接的第一内部电极和第二内部电极之间也不容易发生短路。参照图3及图4对此进行说明。

[0101] 图3是表示本实施方式的层叠型压电致动器中产生裂纹B的状态的示意性的局部正面剖视图。

[0102] 在图3中，第一固定部11b平行于内部电极边缘部分6a～8a而延伸，并位于内部电极6、7之间。

[0103] 层叠型压电体2中所产生的裂纹一般以作为金属材料的内部电极与压电体层的界面为起点而产生。如图3的箭头B所示，以第二内部电极7与压电体层的界面为起点产生了裂纹。如图3所示，该裂纹向层叠型压电体2的侧面2c延伸，使基底电极10断裂。在这种情况下，如前所述，由于弹性结构部11a具有应力吸收用电极构件11，因此，即使基底电极10产生断裂部分，在断裂部分之间也不会发生放电。

[0104] 另外，如图3所示，裂纹B产生在内部电极6与压电体层的界面上，就这样向侧面2c延伸。因此，内部电极7与第一内部电极3、4之间不容易发生短路。

[0105] 其理由如下。

[0106] 一般，在如层叠型压电体这样的陶瓷层叠体的情况下，强度最弱的部分是陶瓷层即压电体层与内部电极的界面。因此，在因应力等而产生裂缝的情况下，裂缝一般产生在上述界面上。在这种情况下，虽然裂缝产生自层叠型压电体的表面，但是，在将强化用外部电极构件接合在基底电极外侧的情况下，由于进行了强化，因此不容易产生上述裂缝。然而，在强化用外部电极构件与基底电极相接合的接合部分位于内部电极所引出的边缘部分附近的位置上的情况下，强化效果变大，更不容易裂开。特别是在接合部分横跨相邻的两层以上内部电极引出部分的情况下，即使是在施加相当大的拉伸应力的情况下，也不容易裂开。相反，在没有产生裂纹来缓和应力，从而使应力集中而最终产生裂缝的情况下，在上述界面以外的地方会随机产生裂纹或裂缝。因此，无法对产生裂纹的方向进行控制，会产生遍及与不同电位相连接的内部电极的裂纹。

[0107] 其结果是，与不同电位相连接的内部电极发生短路，因裂纹导致耐受电压下降。除此以外，由于产生裂纹的部分充满了空气，因此介电常数低于周围的陶瓷部分。因而，由于电场集中，容易发生放电。

[0108] 与此不同的是，在本实施方式中，由于固定部11b、11c的接合部分的宽度方向尺寸为不到相邻的内部电极之间，因此能使裂纹沿箭头B所示的方向产生。即，不是防止裂纹产生，而是即使产生裂纹，也能通过控制该裂纹的延伸方向来防止陶瓷向无序的方向裂开和放电。

[0109] 与此不同的是，图4除了只包括网状金属部分的应力吸收用电极构件111经由接合构件112接合在基底电极上以外，与上述实施方式的层叠型压电致动器1的结构相同。因此，虽然在图4中只示出了应力吸收用电极构件111的一个剖面，但实际上，该应力吸收用电极构件111沿斜向在基底电极上延伸。因此，在裂纹C、D向接合构件112和应力吸收用电极构件111的接合部分蔓延的情况下，可能会产生像裂纹D那样横跨第一内部电极3和第二内部电极7的裂纹。因而，可能在第一内部电极和第二内部电极之间发生短路。

[0110] 与此不同的是，在本实施方式中，如上所述，由于固定部11b～11g采用平行于内部电极边缘部分6a～8a而延伸的形状，因此固定部分平行于内部电极边缘部分6a～8a而延伸。因此，即使产生裂纹，该裂纹也会向该固定部分延伸，而不容易在层叠型压电体2中从压电体层和内部电极的界面沿斜向延伸。因此，能可靠地防止第一内部电极和第二内部电极间的短路。

[0111] 在图3中，表示了所述固定部11b经由导电性接合层12接合在基底电极10上的部分。在本实施方式中，该导电性接合层12是扩散接合层，通过在基底电极10与固定部11b之间插入金属嵌件的状态下进行加热并进行扩散接合而形成。

[0112] 可以通过选择扩散的金属来使所述扩散接合时的加热温度为相对较低的温度。因此，在进行扩散接合时，层叠型压电体2的特性恶化的可能性较小。更为理想的是，通过涂布和煅烧含有金属粉末的导电糊料来形成基底电极10，优选使用相同的导电糊料作为用于通过扩散接合来形成导电性接合层12的金属嵌件层。在这种情况下，可以在通过煅烧形成基底电极10的同时，进行所述扩散接合。即，涂布导电糊料，为了在该导电糊料上形成金属嵌件层而印刷相同的导电糊料，再层叠应力吸收用电极构件11的固定部11b，加热到导电糊料的煅烧温度即可。在这种情况下，可以通过一次加热工序来完成基底电极10的形成以及所述导电性接合层12的形成这两道工序。因此，可以减小对层叠型压电体2所施加的热应力。另外，制造工序变少，从而也可以降低成本。

[0113] 图5是本发明的实施方式2的层叠型压电致动器的右视图，是与表示实施方式1的图1(b)相当的图。

[0114] 在实施方式2的层叠型压电致动器21中，在层叠型压电体2的侧面2c上，在基底电极10上形成有沿层叠方向延伸的金属层22、23。该金属层22、23用于进行所述扩散接合，由形成于基底电极10上的金属嵌件层经加热而形成。即，为了将第一固定部和第二固定部11b～11g扩散接合到基底电极10上，在配置固定部11b～11g的部分上配置所述金属层22、23，通过加热进行扩散接合，如图6中的局部剖视图所示，第一固定部11b经由金属层22扩散接合在基底电极10上。这样，通过形成横跨多个第一固定部11b、11d、11e的金属层22、以及横跨多个第二固定部11c、11e、11g的金属层23，可以容易地在使用金属嵌件的扩散接合时进行定位。

[0115] 关于其他方面，实施方式2的层叠型压电致动器21与实施方式1的层叠型压电致动器1的结构相同。

[0116] 此外，在上述实施方式中，使用了由金属网形成的弹性结构部11a，但本发明的弹性结构部的形状并不局限于此。例如，如图7所示，也可以在第一固定部31b和第二固定部31c之间设置具有多个弯曲部的锯齿状的弹性结构部31a。这里，第一固定部31b和第二固定部31b利用导电性接合构件32、33接合在基底电极上。

[0117] 另外，如图8所示，也可以在第一固定部41b和第二固定部41b之间配置蜿蜒状即蛇行形状的弹性结构部41a。

[0118] 第一固定部和第二固定部41b、41c利用导电性接合剂42、43与基底电极相接合。

[0119] 图7及图8是表示弹性结构部的变形例的图，也可以在第一固定部和第二固定部之间形成多列所述锯齿状的弹性结构部31a或蜿蜒状的弹性结构部41a。

[0120] 另外，应该指出，只要能吸收应力，弹性结构部的形状可以进行各种变形。

[0121] 接下来，对具体的试验例进行说明，从而表明根据上述实施方式，不容易因层叠型压电致动器中的裂纹而导致损坏等，并且可以提高耐热冲击性。

[0122] 首先，使用包括锆钛酸铅类压电陶瓷粉末、树脂粘合剂、及可塑剂的陶瓷浆料，利用刮刀法形成厚度大约为160μm的陶瓷生片。

[0123] 利用丝网印刷法在上述陶瓷生片的一个面上印刷包含Ag-Pd粉末的导电糊料。层叠多片印刷有导电糊料的陶瓷生片，再在层叠方向两侧分别层叠多片未进行印刷的陶瓷生片。像这样对获得的层叠体进行加压，使陶瓷生片彼此压接。将由上述方法得到的层叠体切割成所需要的层叠型压电致动器的大小，从而获得层叠体片。通过对该层叠体片进行加热，并进行粘合剂处理，再进行烧成，从而获得层叠型压电体2。在层叠型压电体2中，相邻内部电极之间的距离、即夹在内部电极之间的压电体层的厚度为100μm。

[0124] 由此，获得10mm×10mm×层叠方向尺寸40mm的层叠型压电体2。

[0125] 在上述层叠型压电体2的侧面2b、2c上印刷以Ag为主体的导电糊料。印刷后，使导电糊料干燥，之后，印刷与上述导电糊料相同的导电糊料作为用于扩散接合的金属嵌件。然后在基底电极上配置应力吸收用电极构件。在这种情况下，使第一固定部和第二固定部
11b～11g与构成金属嵌件的导电糊料相接触，而使弹性结构部11a不与形成基底电极的导电糊料相接触，然后，对形成金属嵌件层的导电糊料进行干燥。

[0126] 接着，在炉内对构成上述基底电极及金属嵌件层的导电糊料进行煅烧，形成基底电极，并进行扩散接合。

[0127] 此外，作为应力吸收用电极构件11，通过对铁-镍合金进行蚀刻来加工成具有如图1(a)、(b)所示的弹性结构部11a、及固定部11b～11g的形状。加工后，在表面利用电镀形成5～10μm厚的银。由此，形成应力吸收用电极构件11，从而获得实施例1的层叠型压电致动器。该应力吸收用电极构件11的固定部与基底电极相接合的部分的宽度方向尺寸为100μm，为不到相邻的内部电极之间的尺寸。

[0128] 此外，作为实施例2，除了不是对应力吸收用电极构件进行扩散接合，而是利用在环氧类粘接剂中混合银粉末而形成的导电性接合剂进行接合以外，准备了利用与上述实施例1相同的方法而获得的层叠型压电致动器。

[0129] 作为实施例3，除了应力吸收用电极构件11是通过电阻焊接焊接在基底电极10上以外，准备了利用与上述实施例1相同的方法而形成的层叠型压电致动器。

[0130] 作为比较例1，如图9所示，准备了层叠型压电致动器121。层叠型压电致动器121中，在基底电极10上层叠有金属网状的应力吸收用电极构件122，以该应力吸收用电极构件122的端部附近为固定部122a。因此，基底电极与应力吸收用电极构件的固定部122a的延伸方向相对于内部电极边缘部分6a～8a呈约45°交叉。

[0131] 另外，作为比较例2，如图10所示，准备了采用固定部132b、132c与基底电极10相接合的接合部分横跨在相邻内部电极边缘部分6a和7a之间以及内部电极边缘部分7a和8a之间的结构的层叠型压电致动器131。即，准备了具有与如图4所示结构相同的接合部的层叠型压电致动器。

[0132] 关于用如上所述方法所准备的各层叠型压电致动器，利用浸入法在层叠型压电致动器的外表面上形成硅酮橡胶层，在第一外部电极和第二外部电极间施加2kV/mm的电场，以进行极化。由于通过极化，活性部拉伸而非活性部未拉伸，因此所有的试料中都产生应力集中所导致的裂纹。裂纹的状态如以下的表1所示。

[0133] 表1

[0134]强化用电极接合之后不久 极化之后
实施例1 无裂纹 平行于内部电极的裂纹
实施例2 无裂纹 平行于内部电极的裂纹
实施例3 微裂纹 有横穿内部电极的裂纹
比较例1 无裂纹 有横穿内部电极的裂纹
比较例2 无裂纹 有横穿内部电极的裂纹

[0135] 由表1可知，上述实施例1中，在利用扩散接合对应力吸收用电极构件进行接合之后不久未发现裂纹，在极化之后产生了裂纹，但如图3所示，只产生了平行于内部电极的裂纹。

[0136] 与此不同的是，在比较例1、2及实施例2中，虽然在应力吸收用电极构件接合之后不久未发现裂纹，但在比较例1、2中，在极化之后产生了横穿内部电极的裂纹。此外，在实施例2中，产生了平行于内部电极的裂纹。

[0137] 另一方面，在实施例3中，在对应力吸收用电极构件进行接合之后不久就发现了裂纹，并且在极化之后又发现了横穿相邻内部电极间的裂纹。

[0138] 在比较例1、2中，可以认为产生横穿与不同电位相连接的内部电极间的裂纹的原因是，裂纹向所述基底电极与应力吸收用电极构件的接合部分延伸，从而产生了横跨与不同电位相连接的内部电极之间的裂纹。

[0139] 由此可知，与比较例1、2相比，在实施例1、2中未产生横穿与不同电位相连接的内部电极的裂纹，因此较为理想。

[0140] 另外，在实施例3中，虽然产生了上述微裂纹，但未产生如比较例1、2那样的较大的裂纹。在实施例3中，可以认为是由于焊接所导致的局部加热而产生了微裂纹。

[0141] 接下来，对上述实施例1～3及比较例1、2的各层叠型压电致动器在60℃及相对湿度50％的环境下施加0-200V的矩形波，对到发生故障为止的驱动次数进行了测定。结果如下述表2所示。

[0142] 表2

[0143]故障驱动次数
实施例1 驱动109次以上无故障
实施例2 驱动109次以上无故障
实施例3 驱动5×108次以上无故障
比较例1 5×108次以下全部发生故障
比较例2 5×108次以下全部发生故障

[0144] 由表2可知，在比较例1、2中，在108次以下发现了故障。与此不同的是，在实施例1、2中，驱动了109次以上也未发现故障。另外，在实施例3中，驱动了108次以上也未发现故障。

[0145] 此外，在实施例3中，虽然在109次以下的驱动中发现了几次故障，但并未发现相对于内部电极的延伸方向斜向延伸的裂纹。与此不同的是，在比较例1、2中，在发生故障的情况下，产生了相对于内部电极的延伸方向斜向的裂纹，并发现了放电。

[0146] 接下来，为了确认应力吸收用电极构件的接合强度，以维持-40℃的温度60分钟，接着在150℃的温度下使温度急剧变化，然后维持150℃的温度60分钟，以此作为一个周期，对上述实施例1及实施例2的层叠型压电致动器进行了500个周期的热冲击试验。

[0147] 分别对10个层叠型压电致动器进行了热冲击试验。然后，对应力吸收用电极构件的接合状态进行了确认。在实施例1中，在进行了热冲击试验后，所有样品的应力吸收用电极构件的接合状态都未发现问题。

[0148] 与此不同的是，在实施例2中，10个层叠型压电致动器中有6个层叠型压电致动器中的应力吸收用电极构件被发现剥离。

[0149] 另外，在上述热冲击试验后，对10个实施例1的层叠型压电致动器、以及实施例2的层叠型压电致动器内未发现剥离的4个层叠型压电致动器施加200V的矩形波电压，进行6
了驱动试验。在实施例1中，即使驱动了1×10 次，10个层叠型压电致动器也能正常驱动。
与此不同的是，在实施例2中，4个层叠型压电致动器全部因应力吸收用电极构件的剥离而损坏。