(57)【要約】【課題】長時間繰返し使用される駆動環境下であっても、その性能低下を抑制することができる、信頼性の高い積層型圧電素子を提供する。【解決手段】セラミックス層１３を介在して、正極と負極の内部電極層１１，１２が交互配置されたセラミックス積層体１０と、前記正極又は負極の内部電極層１１，１２のそれぞれに、いずれか一方が電気的に接続された一対の外部電極２１，２２と、を備えた積層型圧電素子１であって、該積層型圧電素子１は、同極の前記内部電極層１１，１１間のセラミックス層１３の絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定部３０を備えてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス層を介在して、正極と負極の内部電極層が交互配置されたセラミックス積層体と、
前記正極又は負極の内部電極層のそれぞれに、いずれか一方が電気的に接続された一対の外部電極と、を備えた積層型圧電素子であって、
該積層型圧電素子は、同極の前記内部電極層間の前記セラミックス層の絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定部を備えていることを特徴とする積層型圧電素子。
【請求項２】
前記内部電極層と前記外部電極との電気的接続は、前記絶縁抵抗測定部を介して成されていることを特徴とする請求項１に記載の積層型圧電素子。
【請求項３】
前記絶縁抵抗測定部は、前記内部電極層と前記外部電極との前記電気的接続を遮断する接続遮断部を備えることを特徴とする請求項２に記載の積層型圧電素子。
【請求項４】
前記セラミックス層として、前記積層型圧電素子を応力緩和すべく空隙が形成された応力緩和セラミックス層を含んでおり、前記絶縁抵抗測定部に電気的に接続される内部電極層は、前記応力緩和セラミックス層と隣接する内部電極層であることを特徴とする請求項２又は３に記載の積層型圧電素子。
【請求項５】
前記絶縁抵抗測定部に電気的に接続される内部電極層は、負極の内部電極層であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の積層型圧電素子。
【請求項６】
前記積層型圧電素子は、前記接続遮断部の遮断動作を制御する制御装置をさらに備えており、該制御装置は、前記絶縁抵抗測定部が測定した値に基づいて絶縁抵抗値を演算する絶縁抵抗演算手段と、該絶縁抵抗値に基づいて前記接続遮断部に遮断動作をさせる遮断動作手段と、を備えることを特徴とする請求３〜５のいずれかに記載の積層型圧電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部電極層を有したセラミックス積層体と、該内部電極層に接続された外部電極と、を備えた積層型圧電素子に係り、特に、耐久性を向上させることができる積層型圧電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電圧に応じた変位量を制御するために、例えばエンジンの燃料噴射弁の開閉などに圧電素子が用いられることがある。このような圧電素子として、制御性及び応答性を高めるために、内部電極層とセラミックス層とを交互に積層した構造のセラミックス積層体を備えた積層型圧電素子が利用されることが多い。
【０００３】
その一例として、図４に示す積層型圧電素子９０が提案されている（例えば、特許文献１参照）。積層型圧電素子９０は、セラミックス積層体１０と、このセラミックス積層体１０を挟持した一対の外部電極２１，２２と、を備えている。セラミックス積層体１０は、セラミックス層１３を介して、正極と負極の内部電極層１１，１２が交互に積層配置されている。また、正極又は負極の内部電極層１１，１２は、これに対応した正極又は負極の外部電極２１，２２に接続さている。さらに、セラミックス層１３には、積層型圧電素子の伸び（変位）により発生する応力を緩和させるために、部分的にスリット状の空隙１５が形成されている。この積層型圧電素子にスリット状の空隙を設けることは、他の積層型圧電素子においても、一般的になされるものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
このような、積層型圧電素子９０は、一対の外部電極２１，２２に電源を接続し、該電源からの電圧を制御することにより、内部電極層１１，１２間に電界が印加される。そして、この電界の強度に応じて、各セラミックス層１３が長手方向（積層方向）に変位し、積層型圧電素子９０のセラミックス積層体１０の変位が調整される。さらに、積層型圧電素子９０の変位が長時間に亘って繰返されるような駆動環境条件であっても、スリット状の空隙１５により、セラミックス積層体１０に作用する応力は緩和される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２３０１３号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の示す如く、たとえスリット状の空隙をセラミックス積層体１０に設けた場合であっても、圧電素子を長時間繰返して使用することにより、セラミックス層にクラック等が発生することがある。そして、このクラックが進展し、内部電極層を構成する導電性材料がマイグレーション等を起してしまい、セラミックス層の絶縁性が低下することがあった。
【０００７】
例えば、スリット状の空隙を設けたセラミックス層の場合には、空隙の先端においてクラックが発生しやすく、このクラックは積層方向に対して斜め方向に進展し、内部電極層に到達することもあった。
【０００８】
この他にも、積層型圧電素子を長期に亘って繰返して使用した場合には、正極側において、セラミックス層のセラミックス材料中に酸素空孔が発生し、この酸素空孔が負極側に移動し、負極に集まった酸素空孔がセラミックス層内において、内部電界を形成すると考えられている。この結果として、負極の内部電極間での絶縁性が低下してしまう。
【０００９】
このように、セラミックス層の絶縁性の低下が、たとえ一箇所でも発生してしまうと、健全なセラミックス層に、電界が印加され難くなる。この結果、電源により積層型圧電素子の電極間に電圧をかけたとしても、積層型圧電素子全体としての所望の変位を期待することはできなくなり、積層型圧電素子の性能は低下してしまう。
【００１０】
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、たとえ、長時間繰返し使用される駆動環境下であっても、その性能低下を抑制することができる、信頼性の高い積層型圧電素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決すべく、本発明に係る積層型圧電素子は、セラミックス層を介在して、正極と負極の内部電極層が交互配置されたセラミックス積層体と、前記正極又は負極の内部電極層それぞれに、いずれか一方が電気的に接続された一対の外部電極と、を備えた積層型圧電素子であって、該積層型圧電素子は、同極の前記内部電極層間の前記セラミックス層の絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定部を備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、絶縁抵抗測定部が、同極の前記内部電極層間の前記セラミックス層の絶縁抵抗を測定することにより、積層型圧電素子の使用時において、リアルタイムに絶縁抵抗が低下したセラミックス層を特定することができる。これにより、絶縁抵抗が低下したセラミックス層を挟む（同極の）内部電極層と、これに接続される外部電極との電気的な接続を遮断することも可能となる。このように、電気的接続を遮断することにより、絶縁抵抗が低下したセラミックス層には、外部電極からの電界は印加しなくなるので、他の健全なセラミックス層に、所望の電界を印加することができ、セラミックス積層体の変位の性能の低下を抑制することができる。
【００１３】
また、本発明に係る積層型圧電素子は、前記内部電極層と前記外部電極との前記電気的接続が、前記絶縁抵抗測定部を介して成されている。本発明によれば、測定されるセラミックス層を挟む内部電極層の少なくとも一方と、外部電極とを、絶縁抵抗測定部により接続した構造となっているので、測定して絶縁抵抗が低下したと判断された場合には、絶縁抵抗測定部との電気的接続の遮断を容易に行なうことができる。これにより、絶縁抵抗が低下したセラミックス層に対して、電界を容易に印加させなくすることができる。
【００１４】
また、このような接続の遮断は、外部電極と絶縁抵抗測定部との接続、または、内部電極層と絶縁抵抗測定部との接続のいずれか一方を遮断すれば、達成することができるが、より好ましくは、前記絶縁抵抗測定部は、前記内部電極層と前記外部電極との前記電気的接続を遮断する接続遮断部を備える。
【００１５】
本発明によれば、絶縁抵抗測定部に、接続遮断部を設けることにより、前記部材間の接続部を取り外す等の作業なしに、より容易に内部電極層と外部電極との接続を遮断することができる。また、制御装置を用いて遮断動作の制御も可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る積層型圧電素子は、前記セラミックス層として、前記積層型圧電素子を応力緩和すべく空隙が形成された応力緩和セラミックス層を含んでおり、前記絶縁抵抗測定部に接続される内部電極層は、前記応力緩和セラミックス層と隣接する内部電極層であることがより好ましい。
【００１７】
本発明によれば、前記セラミックス層として、空隙が形成された応力緩和セラミックス層を備えることにより、セラミックス積層体を繰返し変位させたときにセラミックス層に発生する応力を緩和することができる。また、このような空隙は、繰返し変位により、その先端からクラックが発生して進展し、このクラックの進展により応力緩和セラミックス層及びその隣接セラミックス層の絶縁が低下することがある。しかし、このような場合であっても、この応力緩和セラミックス層に隣接する内部電極層と外部電極との接続を遮断することができるので、絶縁抵抗が低下した応力緩和セラミックス層及びその隣接セラミックス層に、外部電極からの電界を印加させないことが可能となり、積層型圧電素子全体としての絶縁低下を解消することができる。
【００１８】
また、本発明に係る積層型圧電素子は、前記絶縁抵抗測定部に接続される内部電極層が、負極の内部電極層であることがより好ましい。発明者らが繰返し実験をした結果から、セラミックス層のうち絶縁抵抗が低下し易いセラミックス層は、負極の内部電極層、特に応力緩和セラミックス層に隣接した負極の内部電極層に、隣接したセラミックス層であることが解っている。このことから、負極の内部電極層間のセラミックス層の絶縁抵抗を測定し、該絶縁抵抗の低下に伴い負極の内部電極と、外部電極との接続を遮断することにより、積層型圧電素子の性能低下をより抑制することができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る積層型圧電素子は、前記接続遮断部の遮断動作を制御する制御装置をさらに備えており、該制御装置は、前記絶縁抵抗測定部が測定した値に基づいて絶縁抵抗値を演算する絶縁抵抗演算手段と、該絶縁抵抗値に基づいて、前記接続遮断部に遮断動作をさせる遮断動作手段と、を備えることがより好ましい。
【００２０】
本発明によれば、演算した絶縁抵抗値に基づいて、測定しているセラミックス層の絶縁抵抗が所定値以下まで低下したときに、制御装置は、接続遮断部に制御信号を送り、該接続遮断部に、内部電極層と外部電極層との接続を遮断する遮断動作をさせることができる。このようにして、制御装置を用いれば、絶縁抵抗を測定しているセラミックス層の絶縁抵抗の低下を一括して監視することができ、さらには、絶縁抵抗が低下したセラミックス層に隣接した内部電極層と、外部電極との電気的な接続を遮断することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、絶縁抵抗が低下したセラミックス層を特定し、このセラミックス層に外部電極からの電界を印加させなくすることができ、かつ、他の健全なセラミックス層にのみ、所望の電界を印加することができるので、積層型圧電素子のセラミックス積層体の変位の性能の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、図面を参照して、本発明に係る積層型圧電素子を実施形態に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る積層型圧電素子の全体構成図を示しており、図２は、図１に示すセラミックス積層体の斜視図である。本実施形態に係る積層型圧電素子１は、図１に示すごとく、セラミックス積層体１０と、一対の外部電極２１，２２と、絶縁抵抗測定部３０と、制御装置５０と、を少なくとも備え、外部電極２１，２２により、セラミックス積層体１０内に電界を印加させることにより、セラミックス積層体１０を積層方向に変位させるための素子である。
【００２３】
図１及び２に示すように、セラミックス積層体１０は、内部電極層１１，１２とセラミックス層１３とを交互に積層してなる積層体であり、該セラミックス積層体１０の外面１１０，１２０において、外部電極２１，２２が内部電極層１１，１２に電気的に接続されている。
【００２４】
内部電極層１１，１２は、正極の内部電極層１１と負極の内部電極層１２を有しており、正極及び負極の内部電極層１１，１２は、積層方向（長手方向）に交互配置されている。このようにして、セラミックス積層体１０は、セラミックス層１３を介在して、正極と負極の内部電極層１１，１２が交互に配置されることになる。
【００２５】
また、正極の内部電極層１１は、導電性を有する内部電極部１１１と、該内部電極部１１１の外周端部がセラミックス積層体１０の外周面よりも内方に控えるための、セラミックス層と同じ材料からなる控え部１１２とを有している。同様に、負極の内部電極層１２も、内部電極部１２１と控え部１２２を有している。
【００２６】
正極及び負極の内部電極層１１，１２のいずれもが、セラミックス積層体１０のいずれか一方の外面１１０，１２０においてのみ、内部電極部１１１，１２１の外端部を露出しており、かつ、内部電極部１１１，１２１を露出させた一方の外面を除いては、各内部電極部１２１の外周端部を内方に控えて位置している。
【００２７】
このように、正極の内部電極層１１は、一方の外面（正極側の外面）１１０において、正極の内部電極層の内部電極部１１１が露出し、他方の外面（負極側の外面）１２０において、セラミックス層と同じ材質からなる控え部１１２が露出することになる。一方、負極の内部電極層１２は、正極の内部電極層１１と交互に配置されており、他方の外面（負極側の外面）において、セラミックス層と同じ材質からなる控え部１２２が露出し、一方の外面(正極の外面）において、負極の内部電極層の内部電極部１２１が露出することになる。
【００２８】
これにより、セラミックス積層体１０は、内部電極部１１１，１２１の外周端部の一部を、その内方に控えた、いわゆる部分電極構造を呈することになり、外部電極２１，２２との接続において、電気的な絶縁信頼性を確保することができる。
【００２９】
さらに、各正極の内部電極層１１と各負極の内部電極層１２との間には、圧電セラミックス材料からなるセラミックス層１３が配置されており、セラミックス積層体１０は、正極の内部電極層１１、セラミックス層１３、負極の内部電極層１２、セラミックス層１３、正極の内部電極層１１、…の順に、積層されることになる。なお、セラミックス層は、例えばチタン酸バリウム系セラミックスや、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックス等の圧電セラミックスからなる。
【００３０】
このように、正極の内部電極層１１と負極の内部電極層１２とを交互に配置したので、これらの層間に配置したセラミックス層１３のそれぞれに対して電界を印加させることができるので、効率的にセラミックス積層体１０を変位させることができる。
【００３１】
さらに、積層された複数のセラミックス層１３のうち一部のセラミックス層（応力緩和セラミックス層）１３Ａには、前記積層型圧電素子を応力緩和すべく、セラミックス積層体１０の表面を構成する位置に、スリット状の空隙１５が形成されている。この空隙１５には、さらに、電気的な絶縁性を有する絶縁材料が充填されていてもよい。
【００３２】
このような構造のセラミックス積層体１０の外面１１０，１２０において、さらに、正極又は負極の内部電極層１１，１２のいずれか一方に、一対の外部電極２１，２２の一方が電気的に接合されている。具体的には、正極の外部電極２１は、セラミックス積層体１０の一方の外面（正極の外面）１１０に露出した正極の内部電極層１１の内部電極部１１１に、電気的に接続されている。一方、負極の外部電極２２は、セラミックス積層体１０の他方の外面（負極の外面）１２０に露出した負極の内部電極層１２の内部電極部１２１に、電気的に接続されている。
【００３３】
さらに、絶縁抵抗測定部３０は、正極の内部電極層１１と負極の内部電極層１２との間のセラミックス層１３Ｂ又は応力緩和セラミックス層１３Ａの絶縁抵抗を測定するものである。具体的には、絶縁抵抗測定部３０は、応力緩和セラミックス層１３と隣接する負極の内部電極層１２と、負極の外部電極２２との間において接続されている。すなわち、この部分の負極の内部電極層１２と負極の外部電極２２との電気的接続は、絶縁抵抗測定部３０を介して成されている。
【００３４】
絶縁抵抗測定部３０は、絶縁抵抗を測定するための電圧計３１と、負極の内部電極層１２と負極の外部電極２２との接続を遮断する遮断スイッチ３２（接続遮断部）を少なくとも備えている。具体的には、電圧計３１は、負極の内部電極層１２と、負極の外部電極２２との間を接続する配線にある抵抗に並列接続されている。これにより、負極の内部電極層１２，１２間に流れる電流値（絶縁抵抗を示すパラメータ）から、これらの間にあるセラミックス層１３又は応力緩和セラミックス層１３Ａの絶縁抵抗を測定することができる。このように、絶縁抵抗測定部３０を用いて、絶縁抵抗が低下したセラミックス層を特定することができる。
【００３５】
さらに、電圧計３１は、抵抗に流れる電流を電圧値とした出力信号を制御装置５０に出力可能なように、制御装置５０に接続されている。なお、ここでは、電圧計３１を用いて、負極の内部電極層１２，１２間のセラミックス層１３の絶縁抵抗を測定しているが、この絶縁抵抗を測定することができる装置構成であれば、その装置構成は限定されるものではない。
【００３６】
また、遮断スイッチ３２は、負極の内部電極層１２と負極の外部電極２２との電気的接続を遮断するスイッチであって、制御装置５０からの制御信号によって、これらの電気的接続を遮断するようになっている。
【００３７】
なお、図１では、遮断スイッチ３２により、負極の内部電極層１２と負極の外部電極２２との電気的接続は遮断されているが、後述するように、積層型圧電素子１を使用する初期の段階では、これらのスイッチは、ＯＮ状態（閉じた状態）となっており、遮断スイッチ３２による遮断動作はなされていない。
【００３８】
制御装置５０は、絶縁抵抗測定部３０の遮断スイッチ３２の遮断動作を制御するものであり、電圧計３１からの測定信号を変換する入力装置５１と、入力装置５１で変換された信号値に基づいて遮断動作を制御するための演算を行う演算装置（ＣＰＵ）５２と、前記演算に必要な初期データを記憶する記憶装置５３と、演算装置５２で演算された結果に基づいて遮断動作の制御信号を遮断スイッチ３２に出力する出力装置５４と、を少なくとも備えたハードウェアの構成となっている。
【００３９】
演算装置５２は、ソフトウェアの構成として、絶縁抵抗演算手段５２Ａと、遮断動作判定手段５２Ｂと、遮断動作手段５２Ｃと、を備えている。絶縁抵抗演算手段５２Ａは、絶縁抵抗測定部３０が測定したセラミックス層１３の絶縁抵抗の値を演算する手段であり、入力装置５１で変換された電圧計の信号値と、記憶装置５３から読み出したデータとに基づいて、絶縁抵抗の値を演算している。
【００４０】
遮断動作判定手段５２Ｂは、この演算された絶縁抵抗値が、基準値以下であるかの判定を行なうものである。この基準値は、記憶装置５３に予め入力された値であり、記憶装置５３から読み出される。また、この基準値は、セラミックス積層体１０が正常に変位可能な場合における、セラミックス層の絶縁抵抗値の最小値であり、負極の内部電極層１２，１２間の絶縁抵抗を測定することにより、求めることができる。
【００４１】
遮断動作手段５２Ｃは、遮断スイッチ３２に遮断動作をさせるものであり、演算された絶縁抵抗値が基準値以下と判定した場合、この判定結果を受けて、出力装置５４に遮断動作の制御信号を出力するようになっている。
【００４２】
このように、構成された積層型圧電素子１は、以下の如く作用する。電源（図示せず）から出力された電圧に応じて、一対の外部電極２１，２２間に電圧が作用する。この電圧に基づいて、各正極及び負極の内部電極層１１，１２間のセラミックス層１３及び応力緩和セラミックス層１３Ａ（以下セラミックス層という）に電界が印加され、各セラミックス層は、電界強度に応じて積層方向に変位し、セラミックス積層体１０が全体として変位する。
【００４３】
この際に、絶縁抵抗測定部３０により、負極の内部電極層１２，１２間のセラミックス層の絶縁抵抗が測定される。具体的には、絶縁抵抗のもととなる電圧計３１の電流値が測定され、この測定信号が制御装置５０の入力装置５１に入力される。そして、演算装置５２の絶縁抵抗演算手段５２Ａにより、電流値から絶縁抵抗値が演算され、遮断動作判定手段５２Ｂにより、演算された絶縁抵抗値が基準値以下であるかの判定がなされる。
【００４４】
このとき、絶縁抵抗値が基準値以下である場合、セラミックス層１３に内部に損傷し絶縁抵抗が低下していると判断できるので、遮断動作手段５２Ｃにより、制御信号が出力され、遮断スイッチ３２を遮断動作させる。
【００４５】
このようにして、絶縁抵抗が低下したセラミックス層を挟む負極の内部電極層１２と、これに接続される外部電極２２との電気的な接続を遮断することができる。この接続の遮断により、絶縁抵抗が低下したセラミックス層には、外部電極２１，２２からの電界は印加されなくなるので、他の健全なセラミックス層にのみ、所望の電界を印加することができ、セラミックス積層体１０の変位の性能の低下を抑制することができる。
【００４６】
特に、応力緩和セラミックス層１３Ａに形成された空隙１５は、セラミックス積層体１０の繰返し変位により、その先端からクラックが発生して進展し、このクラックの進展により応力緩和セラミックス層１３Ａ及び１３Ｂの絶縁が低下しやすい。しかし、このような場合であっても、この応力緩和セラミックス層１３Ａに隣接する負極の内部電極層１２と負極の外部電極２２との接続を遮断することができるので、より確実に、積層型圧電素子の性能低下を抑制することができる。
【００４７】
また、制御装置５０を用いることにより、絶縁抵抗を測定しているセラミックス層の絶縁抵抗の低下を一括して監視することができ、さらには、絶縁抵抗が低下したセラミックス層に隣接した負極の内部電極層１２と、負極の外部電極２２との電気的な接続を遮断することができる。
【実施例】
【００４８】
本発明を以下に実施例を説明する。
（実施例）
本実施形態に係る積層型圧電素子を用いて、外部電極に繰返し電圧を作用させて、圧電素子を繰返し作動させた。そして、この作動時間に対する積層型圧電素子のセラミックス積層体の絶縁抵抗値、及び、セラミックス積層体の変位を測定した。積層型圧電素子を繰返し作動させたときに、絶縁抵抗値が基準値以下となった場合には、その測定箇所に接続された遮断スイッチを作動させ、内部電極層と外部電極との接続を遮断した。なお、遮断スイッチの遮断は、制御装置を用いず、手動で行なった。この結果を図３に示す。
【００４９】
（比較例１，２）
実施例と同様に、積層型圧電素子を繰返し作動させた。比較例１が、実施例１と相違する点は、図４に示す従来の積層型圧電素子を用いた点、すなわち、絶縁抵抗測定部を備えていない点が相違する。比較例２が、実施例１と相違する点は、図５に示す従来の積層型圧電素子を用いた点、すなわち、絶縁抵抗測定部を備えていない点、及び、空隙を設けたセラミックス層を負極の内部電極層で挟みこんだセラミックス積層体を用いた点が相違する、尚、図５において、積層型圧電素子の共通する構成は同一の符号を付した。そして、これらに対して、絶縁抵抗の変化及び変位量を測定した。この結果を図３に示す。
【００５０】
なお、図３に示す、作動時間は、比較例１の積層型圧電素子の絶縁抵抗が低下し始めた時間で正規化したものであり、絶縁抵抗は、実施例の積層型圧電素子の初期の絶縁抵抗で正規化したものであり、変位は、実施例のセラミックス積層体の初期の変位で正規化したものである。
【００５１】
［結果及び考察］
実施例の積層型圧電素子の絶縁抵抗（Ｒ）は、比較例１，２の絶縁抵抗（Ｒ）に比べて、作動時間の経過に伴う低下が小さかった。この絶縁抵抗の低下に伴い、セラミックス積層体の変位（D）はいずれも低下した。
【００５２】
また、実施例と比較例１とは、略同じタイミングで、絶縁抵抗の低下が始まるが、実施例の場合は、このタイミングで、遮断スイッチを作動させたことにより、積層型圧電素子の低下した絶縁抵抗が回復した。図３に示すように、実施例では、経時変化に伴い、３箇所の遮断スイッチを作動させている。このように、実施例では、外部電極と内部電極層との電気的接続を遮断することにより、絶縁抵抗が低下したセラミックス層には、外部電極からの電界は印加されなくなる。この結果として、他の健全なセラミックス層にのみ、所望の電界を印加させることができ、セラミックス積層体としての絶縁抵抗の低下は抑えられ、セラミックス積層体の変位の性能の低下を抑制することができたと考えられる。
【００５３】
また、比較例２の初期の変位（D）が、実施例の初期の変位（D）に比べて小さいのは、スリットが形成されたセラミックス層を挟む電極が負極であるため、この間のセラミックス層がセラミックス積層体の変位に起因しないからであると考えられる。
【００５４】
このことから、実施例の積層型圧電素子は、比較例１，２に比べて、図３に示す、所定の変位となるまでの作動時間が長くなったので、これらに比べて寿命が向上したといえる。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【００５６】
例えば本実施形態では、セラミックス積層体は、図２に示す如く略円柱状を呈する積層体の外面に、相互に対面する一対の平面を形成してなる断面樽形状を呈していたが、セラミックス積層体の断面形状としては、本例の樽形に限定されるものではなく、用途、使用状況に合わせて四角形などの多角形等に変更可能であってもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、制御装置を用いて、遮断スイッチを動作させていたが、絶縁低下しやすい箇所のセラミックス層が予め特定できる場合には、手動によりスイッチを作動させてもよいことは勿論のである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態に係る積層型圧電素子の模式断面図。
【図２】図１に示すセラミックス積層体の斜視図。
【図３】実施例及び比較例１，２に係る積層型圧電素子の評価試験の結果を示した図。
【図４】従来の積層型圧電素子の模式断面図。
【図５】比較例２に係る積層型圧電素子の模式断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１：積層型圧電素子、１０：セラミックス積層体、１１：正極の内部電極層、１２：負極の内部電極層、１３：セラミックス層、１５：空隙、２１：正極の外部電極、２２：負極の外部電極、３０：絶縁抵抗測定部、３１：電圧計、３２：スイッチ（接続遮断部）、５０：制御装置、５１：入力装置、５２：演算装置（ＣＰＵ）、５２Ａ：絶縁抵抗演算手段、５２Ｂ：遮断動作判定手段、５２Ｃ：遮断動作手段、５３：記憶装置、５４：出力装置、１１１，１２１：内部電極部、１１２，１２２：控え部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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