(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体層および内部電極層が積層された積層体と、前記積層体の対向する側面にそれぞれ取り付けられた一対の外部電極とを含み、該一対の外部電極の端部には湾曲した凹面がそれぞれ設けられているとともに、該凹面上に外部端子を接合する導電性接合材が設けられ、前記一対の外部電極の前記凹面が互いに内側で対向せずに外側に向いていることを特徴とする積層型圧電素子。
【請求項２】
前記凹面には突起または凹みが設けら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】
前記突起または凹みが、前記外部電極の長手方向に延びる突状または溝であ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】
前記凹面と前記導電性接合材との間に、前記外部電極の端部の表面を形成する成分および前記導電性接合材を形成する成分を含む中間層が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。
【請求項５】
断面で見て、前記導電性接合材は前記凹面の端よりも高く盛り上がっ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６】
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、該積層型圧電素子を内部に収容するケースとを備えていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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７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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジンの燃料噴射装置、インクジェット等の液体噴射装置、ＸＹテーブルの精密位置決め装置等に用いられる積層型圧電素子および圧電アクチュエータ、噴射装置、燃料噴射システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積層型圧電素子として、圧電体層および内部電極層が積層された積層体と、積層体の側面に取り付けられた外部電極とを含む構成のものが知られている。そして、積層型圧電素子を外部電源に接続するために、例えば外部電極の端部にはリード線が導電性接合材（はんだ）で接合される（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２３７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の積層型圧電素子は、駆動時に矩形波の電圧を印加することで、立ち上がりの急激な振動であって外部電極と導電性接合材との境界面に平行に働く横振動が加わるので、導電性接合材が外部電極から剥がれるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は外部電極と導電性接合材との境界面に平行に働く振動（横振動）による機械的応力を抑制することのできる積層型圧電素子および圧電アクチュエータ、噴射装置、燃料噴射システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の積層型圧電素子は、圧電体層および内部電極層が積層された積層体と、前記積層体の対向する側面にそれぞれ取り付けられた一対の外部電極とを含み、該一対の外部電極の端部には湾曲した凹面がそれぞれ設けられているとともに、該凹面上に外部端子を接合する導電性接合材が設けられ、前記一対の外部電極の前記凹面が互いに内側で対向せずに外側に向いていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の積層型圧電素子は、前記凹面には突起または凹みが設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の積層型圧電素子は、前記突起または凹みが、前記外部電極の長手方向に延びる突条または溝であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の積層型圧電素子は、前記凹面と前記導電性接合材との間に、前記外部電極の端部の表面を形成する成分および前記導電性接合材を形成する成分を含む中間層があることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の積層型圧電素子は、断面で見て、前記導電性接合材は前記凹面の端よりも高く盛り上がっていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の圧電アクチュエータは、積層型圧電素子と、該積層型圧電素子を内部に収容するケースとを備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の噴射装置は、噴射孔を有する容器と、請求項１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ものである。
【００１３】
そして、本発明の燃料噴射システムは、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７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特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の積層型圧電素子によれば、一対の外部電極の端部には湾曲した凹面がそれぞれ設けられ、この凹面にリード線を接合するための導電性接合材が設けられているので、外部電極と導電性接合材との境界の端から延びる延長線の向きと横振動の向きとが合わないため、導電性接合材を剥がれにくくすることができ、積層型圧電素子を長期間安定して駆動させることができる。また、一対の外部電極の凹面が互いに内側で対向せずに外側に向いていることで、熱を放射させやすく、高温になることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の積層型圧電素子の実施の形態の一例を示す概略側面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図２】本発明の積層型圧電素子の実施の形態の他の例の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の積層型圧電素子の実施の形態の他の例の要部を示す断面図である。
【図４】本発明の圧電アクチュエータを示す概略断面図である。
【図５】本発明の噴射装置の実施の形態の一例を示す概略的な断面図である。
【図６】本発明の燃料噴射システムの実施の形態の一例を示す概略的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の積層型圧電素子の実施の形態の例について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１（ａ）は本発明の積層型圧電素子の実施の形態の一例を示す概略側面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【００１８】
図１に示すように、本例の積層型圧電素子１は、圧電体層３および内部電極層５が積層された積層体７と、積層体７の側面に取り付けられた外部電極９とを含み、外部電極９の端部には湾曲した凹面９１が設けられているとともに、凹面９１上に外部端子１１を接合する導電性接合材１３が設けられている。
【００１９】
積層型圧電素子１を構成する積層体７は、例えば縦４〜７ｍｍ、横４〜７ｍｍ、高さ２０〜６０ｍｍ程度の直方体状に形成されている。なお、図１は四角柱形状の積層体７を表したものであるが、積層体７としては例えば六角柱形状や八角柱形状などであってもよい。
【００２０】
積層体１を構成する複数の圧電体層３は、圧電特性を有する圧電磁器（圧電セラミックス）からなり、当該圧電磁器は平均粒径が例えば１．６〜２．８μｍに形成されたものである。圧電磁器としては、例えばＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３（チタン酸ジルコン酸鉛）等からなるペロブスカイト型酸化物、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）などを用いることができる。
【００２１】
また、内部電極層５は、例えば銀、銀−パラジウム合金、銀−白金、銅などで形成され
たものであり、正極と負極（もしくはグランド極）とがそれぞれ積層体７の対向する一対の側面に互い違いに導出されている。この構成により、積層方向に隣り合う内部電極層３同士の間に挟まれた圧電体層３に駆動電圧を印加するものである。
【００２２】
なお、積層体７には、応力を緩和するための層（例えば内部電極層５として機能しない金属層）等が含まれていてもよい。
【００２３】
そして、積層体７の４つの側面のうち、内部電極層５の正極のみが導出された側面および負極（もしくはグランド極）のみが導出された側面には、それぞれ外部電極９が取り付けられている。この内部電極層５と電気的に接続されるように取り付けられた外部電極９は、銀、銅、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄、リン青銅などからなる板状体または棒状体であり、直接内部電極層５と電気的に接続されてもよく、銀とガラスからなるペーストを塗布して焼き付けて形成された導体層を介して内部電極層５と電気的に接続されてもよい。
【００２４】
そして、外部電極９の端部には湾曲した凹面９１が設けられているとともに、凹面９１上に外部端子１１を接合する導電性接合材１３が設けられている。
【００２５】
導電性接合材１３としては、例えばＡｇを含む材料で、例えば銀−銅−スズはんだ等が用いられる。導電性接合材１３はＰｂを含有していてもよい。また、外部端子１１はステンレス（ＳＵＳ）、リン青銅などの抵抗値の低い金属からなり、線やピン形状のものであればよい。
【００２６】
図１に示す外部電極９は、積層体７に接合された部位の幅に比べて端部が幅広の板状になっていて、かつこの端部が湾曲するように折り曲げられることで、凹面９１が設けられたものである。このように、板状の端部が折り曲げられて曲面が形成されたことによって凹面９１が設けられていてもよいが、平坦な端部の一方の主面にくぼみが設けられてこのくぼみの内壁が湾曲した凹面９１になっているような構成であってもよい。
【００２７】
積層型圧電素子１には、積層体７の積層方向に伸縮する縦振動が発生すると同時に、積層方向と垂直な方向にも伸縮して横振動が発生する。このとき、積層体７の側面に取り付けられた外部電極９の端部には、導電性接合材１３の界面に横振動が発生して、導電性接合材１３が外部電極９から剥がれやすくなる。ここで、外部電極９の端部には湾曲した凹面９１が設けられているとともに、凹面９１上に外部端子１１を接合する導電性接合材１３が設けられていることで、外部電極９と導電性接合材１３との境界の端から延びる延長線の向きと横振動の向きとが合わないため、導電性接合材１３を剥がれにくくすることができ、積層型圧電素子を長期間安定して駆動させることができる。
【００２８】
なお、湾曲した凹面９１の曲率半径は例えば０．１〜１００ｍｍ、好ましくは１〜５０ｍｍである。また、端部が折り曲げられて曲面が形成されている場合において、凹面９１の端から延びる延長線の仮想平坦面（端部が平坦であるとした場合の面）に対する傾斜角度は１°〜１７９°、好ましくは１０°〜１７０°であるのがよい。
【００２９】
また、図２に示すように、外部電極９の凹面９１には突起または凹み（図２では突起９２）があることが好ましい。凹面９１に突起９２または凹みがあることで、導電性接合材１３における外部電極９との界面近傍領域に剥がれによる亀裂が生じた場合に、凹面９１とのなす角度が連続的に変化するので、機械的応力が分散されやすく、クラックが進展しにくい。さらに、アンカー効果により、外部電極９と導電性接合材１３との接合強度を高くできる。
【００３０】
外部電極９の凹面に設けられた突起９２または凹みは、凹面９１に対する傾斜角度が大
きいものであればよく、例えば５°〜１７５°の傾斜角度を有しているものである。好ましくは２０°〜１６０°であればよい。また、突起９２または凹みの大きさや深さは、横振動の最大振幅より小さく、外部電極９の表面粗さＲａより大きい必要があり、その大きさや深さは、例えば０．００２〜３ｍｍ、特に０．０１〜２ｍｍが好ましい。突起９２または凹みは、２個以上設けられるのが効果的であり、長手方向に複数配置されるのが好ましい。
【００３１】
また、突起９２または凹みが、外部電極９の長手方向に延びる突状または溝であることが好ましい。駆動時には、積層体７で生じた熱が外部電極９に伝達されて高温になり、さらに接合している導電性接合材１３に伝達される。外部電極９と導電性接合材１３とは熱伝導率が違うので、温度差による熱膨張差により、外部電極９と導電性接合材１３との境界に熱応力が発生して、導電性接合材１３が界面からはがれやすくなる。ここで、突条または溝が長手方向に同じ形で伸びているので、断面形状が同じで、積層体７から伝わる熱が外部電極９の端の方へ伝わりやすい為、外部電極９と導電性接合材１３との界面の温度分布を均一にすることができ、導電性接合材１３の界面近傍での亀裂の発生を防ぐことができる。突状または溝の長手方向の長さは、外部電極９の表面との接触長さと振幅の関係から表面粗さＲａより大きいほうがよい。例えば０．１〜２０ｍｍ、特に０．３〜１０ｍｍが好ましい。
【００３２】
さらに、積層体７の側面に設けられた一対の外部電極９は、それぞれ凹面９１が外側に向いている。一対の外部電極９の凹面９１が互いに内側で対向せずに外側に向いていることで、熱を放射させやすく、高温になることを抑制することができる。
【００３３】
また、図３に示すように、凹面９１と導電性接合材１３との間に、外部電極９の端部の表面を形成する成分および導電性接合材１３を形成する成分を含む中間層９３があることが好ましい。
【００３４】
中間層９３は、外部端子１１を導電性接合材１３で接合する際に所定の出力でレーザーを照射して局所的に加熱することで形成される。この中間層９３は、レーザーで加熱される際に、凹面９１中の金属成分および導電性接合材１３中の金属成分（例えばＡｇ）が相互拡散して形成されるため、凹面９１および導電性接合材１３間に傾斜したＡｇの分布のものとなる。
【００３５】
中間層９３に含まれるＡｇの含有量は５％以上がよく、１０％以上が好ましい。また、中間層９３の成分は、凹面９１と導電性接合材１３との接合部の断面を研磨して、ＩＣＰ分析装置（例えば波長分散型Ｘ線分析装置（日本電子製ＪＸＡ−８１００）を用いて倍率１０００倍〜２万倍の画像を測定することで確認することができる。
【００３６】
外部電極９と導電性接合材１３との間にこれらと同じ金属を含んだ層があると、導電性接合材１３から外部電極９にかけて熱容量の急激な変化がなくなるので、熱がこもりにくくなり、導電性接合材１３の端が欠けにくくなるので、導電性接合材１３がさらに外れなくなる。
【００３７】
さらに、図１（ｂ）、図２および図３に示すように、図１（ａ）に示すＡ−Ａの断面で見て、導電性接合材１３は凹面９１の端（断面で見た凹面９１の開口）よりも高く盛り上がっていることが好ましい。
【００３８】
これにより、導電性接合材１３が薄くならず、外部端子１１が凹面９１の端に偏って接合されたとしても強度が維持でき、振動に対して強くなる。
【００３９】
一対の外部電極９にそれぞれ接続した外部端子１１から外部電極９および内部電極層５を介して圧電体層３に０．１〜３ｋＶ／ｍｍの直流電界を印加し、圧電体層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、外部電極と外部の電源とを接続して、内部電極層５を介して圧電体層３に駆動電圧を印加することにより、各圧電体層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。
【００４０】
次に、本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の例について説明する。図４は、本発明の圧電アクチュエータの一例を示す概略断面図であり、図４に示す例の圧電アクチュエータは積層型圧電素子１をケース１０に収容してなるものである。
【００４１】
ケース１０は、例えばＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６Ｌなどの金属材料で形成されたもので、このようなケース１０にて積層型圧電素子１が封止されているため、腐食性のガス中や、水中等で使用することができる。また、内部電極層５のイオンマイグレーションを防止するために、不活性ガスを用いて封止してもよい。この場合は、酸素が不足するため、圧電体層３の酸素空孔が発生しやすくなるが、本発明の積層型圧電素子１を用いることで、ケース１０内の密閉された空間においても樹脂から有効的に酸素を供給することができ、圧電体層３中に酸素空孔が発生するのを抑制することができる。
【００４２】
次に、本発明の噴射装置の実施の形態の例について説明する。図５は、本発明の噴射装置の実施の形態の一例を示す概略断面図である。
【００４３】
図５に示すように、本例の噴射装置１９は、一端に噴射孔２１を有する収納容器（容器）２３の内部に上記の例の積層型圧電素子１が収納されている。
【００４４】
収納容器２３内には、噴射孔２１を開閉することができるニードルバルブ２５が配設されている。噴射孔２１には流体通路２７がニードルバルブ２５の動きに応じて連通可能になるように配設されている。この流体通路２７は外部の流体供給源に連結され、流体通路２７に常時高圧で流体が供給されている。従って、ニードルバルブ２５が噴射孔２１を開放すると、流体通路２７に供給されていた流体が外部または隣接する容器、例えば内燃機関の燃料室（図示せず）に、噴射孔２１から吐出されるように構成されている。
【００４５】
また、ニードルバルブ２５の上端部は、他の部位よりも径の大きなピストン部３１であり、このピストン部３１はシリンダ状の収納容器２３の内壁と摺動するようになっている。そして、収納容器２３内には、上述した例の本発明の積層型圧電素子１が収納されている。
【００４６】
このような噴射装置１９では、積層型圧電素子１が電圧を印加されて伸長すると、ピストン３１が押圧され、ニードルバルブ２５が噴射孔２１に通じる流体通路２７を閉塞し、流体の供給が停止される。また、電圧の印加が停止されると積層型圧電素子１が収縮し、皿バネ３３がピストン３１を押し返し、流体通路２７が開放され噴射孔２１が流体通路２７と連通して、噴射孔２１から流体の噴射が行なわれるようになっている。
【００４７】
なお、積層型圧電素子１に電圧を印加することによって流体通路２７を開放し、電圧の印加を停止することによって流体通路２７を閉鎖するように構成してもよい。
【００４８】
また、本例の噴射装置１９は、噴射孔２１を有する容器２３と、上記の例の積層型圧電素子１とを備え、容器２３内に充填された流体を積層型圧電素子１の駆動により噴射孔２１から吐出させるように構成されていてもよい。すなわち、積層型圧電素子１が必ずしも
容器２３の内部にある必要はなく、積層型圧電素子１の駆動によって容器２３の内部に流体の噴射を制御するための圧力が加わるように構成されていればよい。なお、本例の噴射装置１９において、流体とは、燃料，インク等の他、導電性ペースト等の種々の液体および気体が含まれる。本例の噴射装置１９を用いることによって、流体の流量および噴出タイミングを長期にわたって安定して制御することができる。
【００４９】
上記の例の積層型圧電素子１を採用した本例の噴射装置１９を内燃機関に用いれば、従来の噴射装置に比べてエンジン等の内燃機関の燃焼室に燃料をより長い期間にわたって安定して精度よく噴射させることができる。
【００５０】
次に、本発明の燃料噴射システムの実施の形態の例について説明する。図６は、本発明の燃料噴射システムの実施の形態の一例を示す概略図である。
【００５１】
図６に示すように、本例の燃料噴射システム３５は、高圧流体としての高圧燃料を蓄えるコモンレール３７と、このコモンレール３７に蓄えられた高圧流体を噴射する複数の上記の例の噴射装置１９と、コモンレール３７に高圧流体を供給する圧力ポンプ３９と、噴射装置１９に駆動信号を与える噴射制御ユニット４１とを備えている。
【００５２】
噴射制御ユニット４１は、外部情報または外部からの信号に基づいて高圧流体の噴射の量およびタイミングを制御する。例えば、エンジンの燃料噴射に本例の燃料噴射システム３５を用いた場合であれば、エンジンの燃焼室内の状況をセンサ等で感知しながら燃料噴射の量およびタイミングを制御することができる。圧力ポンプ３９は、燃料タンク４３から流体燃料を高圧でコモンレール３７に供給する役割を果たす。例えばエンジンの燃料噴射システム３５の場合には１０００〜２０００気圧（約１０１ＭＰａ〜約２０３ＭＰａ）程度、好ましくは１５００〜１７００気圧（約１５２ＭＰａ〜約１７２ＭＰａ）程度の高圧にしてコモンレール３７に流体燃料を送り込む。コモンレール３７では、圧力ポンプ３９から送られてきた高圧燃料を蓄え、噴射装置１９に適宜送り込む。噴射装置１９は、前述したように噴射孔２１から一定の流体を外部または隣接する容器に噴射する。例えば、燃料を噴射供給する対象がエンジンの場合には、高圧燃料を噴射孔２１からエンジンの燃焼室内に霧状に噴射する。
【００５３】
なお、本発明は、上記の実施の形態の例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内で種々の変更を行なうことは何ら差し支えない。例えば、積層型圧電素子１における外部電極９は、上記の例では積層体７の対向する２つの側面に１つずつ形成したが、２つの外部電極９を積層体７の隣り合う側面に形成してもよいし、積層体７の同一の側面に形成してもよい。また、積層体７の積層方向に直交する方向における断面の形状は、上記の実施の形態の例である四角形状以外に、六角形状や八角形状等の多角形状、円形状、あるいは直線と円弧とを組み合わせた形状であっても構わない。
【００５４】
本例の積層型圧電素子１は、例えば、圧電駆動素子（圧電アクチュエータ），圧力センサ素子および圧電回路素子等に用いられる。駆動素子としては、例えば、自動車エンジンの燃料噴射装置，インクジェットのような液体噴射装置，ＸＹテーブルの精密位置決め装置、光学装置のような精密位置決め装置，振動防止装置が挙げられる。センサ素子としては、例えば、燃焼圧センサ，ノックセンサ，加速度センサ，荷重センサ，超音波センサ，感圧センサおよびヨーレートセンサが挙げられる。また、回路素子としては、例えば、圧電ジャイロ，圧電スイッチ，圧電トランスおよび圧電ブレーカーが挙げられる。
【実施例】
【００５５】
本発明の実施例の一例としての積層型圧電素子を以下のようにして作製した。
【００５６】
まず、平均粒径が０．４μｍのチタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）を主成分とする圧電セラミックスの仮焼粉末、バインダー及び可塑剤を混合したセラミックスラリーを作製し、ドクターブレード法で厚み１５０μｍの圧電体層となるセラミックグリーンシートを作製した。
【００５７】
このセラミックグリーンシートの片面に、銀−パラジウム合金（銀９５質量％−パラジウム５質量％）にバインダーを加えて作製した内部電極となる導電性ペーストを、スクリーン印刷法により印刷したセラミックグリーンシートを３００枚積層し、その上下に内部電極層となる導電性ペーストが印刷されていないセラミックグリーンシートを１５枚ずつ積層して、積層成形体を作製した。
【００５８】
次に、所定の大きさとなるようにダイシングソーマシンで積層成形体を切断した後、積層成形体を乾燥させ、焼成して積層体を作製した。焼成は、８００℃の温度を９０分保持した後、１０００℃で２００分間焼成した。積層成形体は直方体状であり、その大きさは端面が縦５ｍｍ、横５ｍｍであり、高さが３５ｍｍであった。
【００５９】
次に、銀粉末にガラス，バインダーおよび可塑剤を添加して作製した銀ガラスペーストを積層体の側面に印刷し、７００℃で焼き付けを行ない、内部電極層と電気的に接続された導体層を形成した。そして、銀−銅−スズはんだからなる導電性接合材を用いて金属製の外部端子を溶接した外部電極を、導体層の表面に取り付け、本発明の積層型圧電素子の実施例の試料（試料番号１）を作製した。
【００６０】
なお、試料番号１は、直径０．５ｍｍ長さ４０ｍｍの棒状の端部に幅５ｍｍ、長さ７ｍｍ、曲率半径５ｍｍの湾曲した凹面を有するＳＵＳ製の外部電極を用いた。凹面の端から延びる延長線の仮想平坦面に対する傾斜角度は２０°であった。また、リード線はレーザーで局所的に加熱溶接した。
【００６１】
また、試料番号２として、幅５ｍｍ、長さ７ｍｍ、曲率半径５ｍｍの湾曲した凹面に、傾斜角度３０°幅１ｍｍ長さ５ｍｍの突条を形成し、この突条に厚み３０μｍのＮｉメッキ処理をして、レーザーで局所的に加熱溶接して、銀の拡散によるＮｉとＣｕの反応した中間相を形成したＳＵＳ製の外部電極を用いた。なお、中間層の確認は、Ａ−Ａ面の断面をＥＰＭＡ分析装置でＡｇ、Ｎｉ、Ｃｕの濃度マッピング分析より、突条に接する部位に、厚み３０μｍのＡｇ拡散による中間層を確認した。
【００６２】
一方、比較例の試料（試料番号３）として、銀−銅−スズはんだを用い、端部は幅５ｍｍ、長さ７ｍｍの平坦な面としたＳＵＳ製の外部電極を用いた。またリード線は、はんだごてではんだ付けした。
【００６３】
試料番号１〜３の積層型圧電素子においてを、外部端子を介して外部電極に３ｋＶ／ｍｍの直流電界を１５分間印加して、圧電体層の分極処理を行なった。
【００６４】
その後、これら試料番号１〜３の積層型圧電素子に、それぞれ１５０℃の雰囲気下で、電圧２００Ｖ、周波数１ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ５０の矩形波で駆動し続ける連続駆動試験を行なった。１×１０８回まで連続駆動して耐久性試験を行なった。
【００６５】
上記試験の結果、本発明の実施例の積層型圧電素子（試料番号１、２）では、１×１０８回まで連続駆動しても正常に駆動し、Ａ−Ａ断面において導電性接合材と外部電極の端部との間にクラックや亀裂はなかった。
【００６６】
これに対し、比較例の積層型圧電素子（試料番号３）は、５×１０６サイクル駆動後に
導電性接合材であるはんだが剥がれて、駆動しなくなった。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・積層型圧電素子
３・・・圧電体層
５・・・内部電極層
７・・・積層体
９・・・外部電極
１１・・・外部端子
１３・・・導電性接合材
１５・・・界面の端
９１・・・凹面
９２・・・突起
９３・・・中間層
１０・・・ケース
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
【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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【図６】
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