(57)【要約】【課題】  耐圧力性、耐衝撃性に比較的優れたコネクタ部材、コネクタ装置、および圧電アクチュエータを提供する。【解決手段】  柱状の絶縁基体と、前記絶縁基体の他方端面の一部から前記絶縁基体の周面の少なくとも一部にわたって連続して設けられたメタライズ層と、前記絶縁基体を貫通して前記前記一方端面から前記他方端面に向かって延在し、少なくとも一部が前記絶縁基体の一方端面から突出するとともに、前記他方端面の側で前記メタライズ層と電気的に接続した導体ピンと、を備えて構成されることを特徴とするコネクタ部材を提供する。【選択図】図１
2011049063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状の絶縁基体と、
前記絶縁基体の他方端面の一部から前記絶縁基体の周面の少なくとも一部にわたって連続して設けられたメタライズ層と、
前記絶縁基体を貫通して前記前記一方端面から前記他方端面に向かって延在し、少なくとも一部が前記絶縁基体の一方端面から突出するとともに、前記他方端面の側で前記メタライズ層と電気的に接続した導体ピンと、
を備えて構成されることを特徴とするコネクタ部材。
【請求項２】
前記導体ピンは、少なくとも一部が前記メタライズ層から突出していることを特徴とする請求項１記載のコネクタ部材。
【請求項３】
前記絶縁基体の前記他方端面が、平面とされていることを特徴とする請求項１または２記載のコネクタ部材。
【請求項４】
前記絶縁基体が、セラミックスを主成分とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコネクタ部材。
【請求項５】
請求項１〜４記載のコネクタ部材と、
前記絶縁基体の前記他方端面と当接する当接面を備える板部材と、
を備えて構成されたコネクタ装置。
【請求項６】
前記板部材は、前記当接面に、前記絶縁基体の前記他方端面に設けられたメタライズ層に対応する凹部が設けられていることを特徴とする請求項５記載のコネクタ装置。
【請求項７】
前記コネクタ部材の前記導体ピンは、少なくとも一部が前記メタライズ層を貫通して前記他方端面の側に突出しており、
前記板部材は、前記凹部の底面に、前記導体ピンの突出端に対応した窪部を備えることを特徴とする請求項６記載のコネクタ装置。
【請求項８】
前記板部材は、セラミックスを主成分とすることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のコネクタ装置。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれかに記載のコネクタ部材と、
前記メタライズ層の、前記絶縁基体の前記周面に配置された部分と接合する電極板と、
前記導体ピン、前記メタライズ層、および前記電極板を介して入力された電気信号に応じて動作する圧電体と、を備えて構成された圧電アクチュエータ。
【請求項１０】
前記電極板は、前記一方端面から前記他方端面に向かって延在し、
前記圧電体は、前記電極板の延在方向に沿って積層された複数の圧電素子を備え、
複数の前記圧電素子が前記電極板と各々電気的に接続されていることを特徴とする請求項９記載の圧電アクチュエータ。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータの動作に応じて開閉する制御弁と、を備え、
前記制御弁の開閉によって、圧力容器に貯留された噴射の噴射動作を制御する燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ部材、コネクタ装置、圧電アクチュエータ、および燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排ガス規制対策として、いわゆるコモンレールを備えた燃料噴射装置が提案されている。コモンレールを備えた燃料噴射装置では、ディーゼルエンジンの内部に各気筒（シリンダ）の燃料噴射ノズルに接続され、各気筒の燃料噴射ノズルへ均一な量の燃料を供給する。コモンレールを用いた燃料噴射装置を用いることで、ディーゼルエンジンの燃焼効率を比較的向上させるとともに、有害排気物質を比較的低減することができる。このコモンレールを用いた燃料噴射装置は、燃料噴射の前にコモンレールの中に燃料を圧縮して溜めておき、最も燃焼効率が高まるタイミングでこの燃料をコモンレールからシリンダ内に噴射するように構成されている。コモンレールからシリンダ内に燃料を噴射するための燃料噴射ノズルの駆動部には、通電させることによって変位する圧電素子の動作によって、所望のタイミングで燃料を噴射させる構成のものが用いられている。
【０００３】
このような、コモンレールからシリンダ内に燃料を噴射する、圧電素子を備えた圧電アクチュエータの一例が、例えば下記特許文献１に記載されている。図５（ａ）は、例えば下記特許文献１に示される、従来の圧電アクチュエータのうち一例について説明する概略断面図である。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す従来の圧電アクチュエータ１００が備えるコネクタ１３０の一部を拡大して示す図である。図５では、下記特許文献１に示される圧電アクチュエータ１００のうち、複数の圧電素子が積層されてなるスタック部１２４に電圧を印加するための電気コネクタ１３０周辺について、拡大して示している。図５に示すコネクタ１３０は、導体ピン１３８ａ、１３８ｂが挿通された貫通孔を備える絶縁基体１３６と、絶縁基体１３６の他方端面１３１の側に配置された導体板１４０ａ、１４０ｂを備えて構成されている。絶縁基体１３６の他方端面１３１の周縁には、略矩形状の切欠部１３９ａ、１３９ｂが設けられている。導体板１４０ａおよび１４０ｂは、これら切欠部１３９ａおよび１３９ｂに各々配置され、メタライズ層および金属ロウとが積層された接合層を介して、導体板１４０ａ、１４０ｂと絶縁基体１３６とが接合されている。
【０００４】
導体ピン１３８ａ、１３８ｂは、導体板１４０ａ、１４０ｂに各々設けられた貫通孔に挿通されており、導体ピン１３８ａと導体板１４０ａ、導体ピン１３８ｂと導体板１４０ｂと、が夫々電気的に接続されている。導体板１４０ａの側面には電極板１２６ａが接合され、導体板１４０ｂの側面には電極板１２６ｂが接合されている。各電極板１２６ａおよび１２６ｂは、図中上下方向に沿って延在し、同じく図中上下方向に沿って積層された複数の圧電素子（スタック部１２４を構成する図示しない複数の圧電素子）の内部電極と、電気的に接続されている。アクチュエータ１２４には、導体ピン１３８ａおよび１３８ｂから、導体板１４０ａおよび１４０ｂを介して電圧が印加されて、複数の圧電素子が図中上下方向に伸縮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８３７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
圧電アクチュエータ１００に設けられるコネクタ１００は、燃料を噴射する際、絶縁基体１３６の一方端面１３１の側から、図中上下方向に沿った比較的大きな圧力を受ける。圧電アクチュエータ１００では、導体板１４０ａおよび１４０ｂが、切欠部１３９ａおよび１３９ｂに各々配置され、メタライズ層および金属ロウとが積層された接合層を介して、導体板１４０ａ、１４０ｂと絶縁基体１３６とが接合されている。金属からなる導体板１４０ａと、セラミックスからなる絶縁基体１３６とでは、熱膨張係数が比較的大きく、導体板１４０と絶縁基体１３６との接合部分に、クラック等の欠陥が生じる場合があり、接合強度が比較的低減する場合もあった。このため、係る従来の構成のコネクタ１３０では、係る圧力を繰り返し受けた際、特に導体板１４０ａの内側面１４１ａの側の接合層において、クラック等の不良が比較的生じ易いといった課題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み完成されたものであり、耐圧力性、耐衝撃性に比較的優れたコネクタ部材、コネクタ装置、および圧電アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本願発明は、柱状の絶縁基体と、前記絶縁基体の他方端面の一部から前記絶縁基体の周面の少なくとも一部にわたって連続して設けられたメタライズ層と、前記絶縁基体を貫通して前記前記一方端面から前記他方端面に向かって延在し、少なくとも一部が前記絶縁基体の一方端面から突出するとともに、前記他方端面の側で前記メタライズ層と電気的に接続した導体ピンと、を備えて構成されることを特徴とするコネクタ部材を提供する。
【０００９】
また、上記コネクタ部材と、前記絶縁基体の前記他方端面と当接する当接面を備える板部材と、を備えて構成されたコネクタ装置を、併せて提供する。
【００１０】
また、上記コネクタ部材と、前記メタライズ層の、前記絶縁基体の前記周面に配置された部分と接合する電極板と、前記導体ピン、前記メタライズ層、および前記電極板を介して入力された電気信号に応じて動作する圧電体と、を備えて構成された圧電アクチュエータを、併せて提供する。
【００１１】
また、上記圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータの動作に応じて開閉する制御弁と、を備え、前記制御弁の開閉によって、圧力容器に貯留された噴射の噴射動作を制御する燃料噴射装置を、併せて提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のコネクタ部材は、耐圧力性能、耐衝撃性能が比較的高い。該コネクタ部材を備えた圧電アクチュエータは、比較的大きな圧力を繰り返し発生させた場合においても、比較的高い信頼性を有している。また、該圧電アクチュエータを備えた燃料噴射装置は、噴射する燃料の圧力を比較的高めた状態においても、燃料噴射動作を安定して繰り返し実施することができる。本発明の燃料噴射装置は、耐久性および動作信頼性が比較的高い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、本発明のコネクタ部材の一実施形態を示す概略斜視図であり、（ｂ）は概略断面図である。
【図２】図１（ｂ）に示す２つのメタライズ層のうち一方の側の近傍を拡大して示す図である。
【図３】図１に示すコネクタ部材１を備えて構成されるコネクタ装置の一実施形態について説明する概略図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す図、（ｃ）は（ａ）に示すコネクタ装置を構成する板部材の概略斜視図である。
【図４】本発明の圧電アクチュエータの一実施形態である圧電アクチュエータ、および圧電アクチュエータを備えて構成された、本発明の燃料噴射ノズルの一実施形態である燃料噴射ノズルを説明する概略断面図である。
【図５】（ａ）は、例えば下記特許文献１に示される、従来の圧電アクチュエータのうち一例について説明する概略断面図である。また、（ｂ）は、（ａ）に示す従来の圧電アクチュエータが備えるコネクタの一部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のコネクタ部材、コネクタ装置、圧電アクチュエータ、および燃料噴射装置の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は下記実施形態の範囲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いて、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【００１５】
図１（ａ）は、本発明のコネクタ部材の実施の形態の一例を示す概略斜視図であり、図１（ｂ）は概略断面図である。図２は、図１（ｂ）に示す２つのメタライズ層１５のうち一方の側の近傍を拡大して示す図である。図１に示すコネクタ部材１は、絶縁基体１２と、一部が絶縁基体１２の内部を通過するように設けられた、絶縁基体１２の一方端面１２Ａの側と、絶縁基体１２の側面１２Ｃの側と、を電気的に接続するための導体部１１とを備える。導体部１１は、後述する導体ピン１３、メタライズ層１５、を有して構成されている。本実施形態では、導体ピン１３およびメタライズ層１５は、柱状の絶縁基体１２の中心線を対象軸とする２箇所に設けられている。なお、導体ピンの本数や形状については、特に限定されない。
【００１６】
絶縁基体１２には、一方端面１２Ａから他方端面１２Ｂに向けて延在する貫通孔１２ｂが設けられている。絶縁基体１２の他方端面１２Ｂは、全面が平面状とされている。なお他方端面は、全面が平面状とされることに限定されない。例えば、部分的に凹部または凸部が設けられていてもよい。
【００１７】
絶縁基体１２は、例えば、セラミックスを主成分として構成されており、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質セラミックス、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）質セラミックス，炭化珪素（ＳｉＣ）質セラミックス等のセラミックス等が好適である。これらセラミックスは比較的硬度も高く、外部から圧力を受けた場合でも変形し難い。絶縁基体12は、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質セラミックスから成る場合、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）等の原料粉末を所定形状の金型内に充填するとともにこれを一定圧力で押圧して柱状の生の成形体とし、しかる後、この生の成形体を例えば約1600℃の高温で焼成することによって製作することができる。
【００１８】
絶縁基体１２の他方端面１２Ｂには、導体部１１を構成するメタライズ層１５が設けられている。メタライズ層１５は、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂの一部から他方端面１２Ｂの周縁を経て、絶縁基体１２の側面１２Ｃの少なくとも一部にわたって連続して設けられている。メタライズ層１５は公知のメタライズ層であり、例えばＭｏ−Ｍｎを主成分とする。図１では、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂに対応する領域における幅（図１(ａ)に示す矢印Ｗに沿った幅、図１（ｂ）の紙面に垂直な方向の幅）に比べて、側面１２Ｃの側に対応する領域における幅が、より大きくされている。すなわち、コネクタ部材１では、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂの側では、メタライズ層１５の面積を比較的小さく、絶縁基体１２の側面１２Ｃの側では、メタライズ層１５の面積を比較的大きくしている。コネクタ部材１のメタライズ層１５の、絶縁基体１２の側面１２Ｃに露出した部分は、後述する電極板４４とメタライズ接合されている。このように、幅が調整されていることで、メタライズ層１５は、側面１２Ｃの比較的広い面積に形成されており、電極板４４とメタライズ層１５とが比較的広い面積で接合されている。本実施形態の圧電アクチュエータ４０では、電極板４４とメタライズ層１５とが、比較的強い強度で接合されている。また、電極板４４とメタライズ層１５との接合部分における電気抵抗も、比較的小さい。
【００１９】
なお、メタライズ層１５の形状は、図１に示す例に特に限定されず、面積についても、上記特徴の範囲に限定されるものではない。幅Ｗは、例えば０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度と、絶縁基体１２の側面の大きさに応じて設定すればよい。
【００２０】
導体部１１を構成する導体ピン１３は、貫通孔１２ｂに挿通されて一方端面１２Ａから一部が露出するとともに、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂの側でメタライズ層１５と電気的に接続している。本実施形態において導体ピン１３は、メタライズ層１５の表面（図１における下側表面）から、少なくとも一部が突出している。導体ピン１３は、図１中の下側の端部に拡径部１３Ｃを備えており、この拡径部１３Ｃがメタライズ層１５から突出している。導体ピンは、拡径部を備える形態に限定されず、また、メタライズ層の表面から突出する形態にも限定されない。
【００２１】
導体ピン１３は、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＦｅ−Ｎｉ合金等の金属材料を主成分とする。導体ピン１３の、一方端面１２Ａの側の突出部は、絶縁基体１２の一方端面１２Ａの側に設けられた、モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），タングステン（Ｗ）等を含むメタライズ層、および該メタライズ層に積層された銀（Ａｇ）ロウやＡｇ−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材によって、絶縁基体１２の一方端面１２Ａと接合されている。なお、本実施形態では、導体ピン１３の一方端面１２Ａから突出した突出部には、端子ブレード１７がロウ付け接合されている。導体ピン１３は、例えば銅（Ｃｕ）等の電気抵抗値の比較的低い金属材料を主成分としてもよく、この場合、外部からの電気信号のピン部材１３における損失が比較的小さい。
【００２２】
また、本実施形態では、絶縁基体１２の他方主面１２Ｂの側において、メタライズ層１５および導体ピン１３の突出部（すなわち、拡径部１３Ｃ）の表面に、例えば電解メッキ法または無電解メッキ法等によりニッケル（Ｎｉ）等の金属から成る金属層１９が被着されている。かかる金属層１９が被着されているので、メタライズ層１５と導体ピン１３とが、比較的強固に接合される。また、メタライズ層１５と導体ピン１３との電気的接続も、比較的良好にされる。また、かかる金属層１９を有することで、メタライズ層１５や導体ピン１３の酸化や腐食等による劣化が、比較的抑制される。
【００２３】
コネクタ部材１では、絶縁基体１２の一方端面１２Ａから一部が突出した導体ピン１３と、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂから側面１２Ｃにかけて連続して設けられたメタライズ層１５と、が電気的に接続されている。公知のメタライズ層１５は、例えばアルミナなどを主成分とする絶縁基体１２に対して、比較的高い強度で接合されている。また、絶縁基体１２と導体板などをメタライズ層を介して接合する従来の構成に比べて、部材点数も少なく、比較的安価な構成とされている。例えば、絶縁基体１２と導体板などをメタライズ層を介して接合する従来の構成においては、絶縁基体１２と導体板との熱膨張係数の差に起因して、絶縁基体１２と導体板との接合部においてクラック等が比較的生じやすい。コネクタ部材１では、絶縁基体１２へメタライズ層１５を設ける工程においても、また、使用時に比較的大きな温度変化があった場合でも、メタライズ層１５におけるクラックの発生や、メタライズ層１５の剥がれなどが抑制されている。かかるコネクタ部材１は、外部から圧力を受けた場合であっても、導体ピン１３とメタライズ層１５との電気的接続が良好に維持される。
【００２４】
かかるコネクタ部材１は、例えば以下のような工程を経て製造することができる。例えば、成型体を焼成後に、Ｗ，Ｍｏ，Ｍｎ等の金属粉末に適当なバインダ，溶剤を混合して成る導体ペーストを、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂおよび側面１２Ｃの所定部位に、例えばスクリーン印刷法などにより印刷塗布する。この際、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂに設けられた貫通孔１２ｂの開口に対応して、導体ペーストにも開口を設けておく。導体ペーストを設けた状態で、全体を約1500℃の温度で焼成することによって、貫通項１２ｂと連通する開口を有するメタライズ層１５が形成される。メタライズ層１５は、例えば厚さ１．０μｍ〜１．０ｍｍと、所望の厚さに設定すればよい。スクリーン印刷によって、メタライズ層１５の厚さは比較的高精度に制御することができる。例えば、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂの側における厚さと、絶縁基体１２の側面１２Ｃの側における厚さとを相違させることもできる。例えば、基体２２の側面１２Ｃの厚さを相対的に大きくした場合、後述する電極板４４との溶接接合の際、電極板４４と比較的高い強度で接合される。
【００２５】
次に、導体ピン１３を、メタライズ層１５の開口を通し絶縁基体１２の貫通孔１２ｂに挿通する。導体ピン１３の端部には、拡径部１３Ｃが設けられており、この拡径部１３Ｃがメタライズ層１５と当接することで、導体ピン１３の位置が容易に制御され、絶縁基体１２の一方主面１２Ａからの導体ピン１３の突出量が、比較的高い精度で設定される。なお、コネクタ部材１の製造工程については、以上の実施形態に限定されない。
【００２６】
図３は、図１に示すコネクタ部材１を備えて構成されるコネクタ装置の一実施形態について説明する概略図である。図３（ａ）はコネクタ装置３０の概略断面図、（ｂ）は図３（ａ）の一部を拡大して示す図、図３（ｃ）はコネクタ装置３０を構成する板部材３２の概略斜視図である。
【００２７】
板部材３２の一方主面３２Ａは、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂと当接する当接面とされている。また、板部材３２の他方主面３２Ｂは平面状とされている。一方主面３２Ａには、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂに設けられたメタライズ層１５に対応する凹部３４を備えている。また、凹部３４の底面には、導体ピン１３の突出端（拡径部１３Ｃ）に対応した窪部３６を備えている。本実施形態において、板部材３２の一方主面３２Ａと絶縁基体１２の他方端面１２Ｂとが当接した状態で、凹部３４とメタライズ層１５、および導体ピン１３と窪部３６の内壁面、は接触していない。すなわち、メタライズ層１５の厚さに比べて、凹部３４の深さがより大きい。また、導体ピン１３の拡径部１３Ｃの厚さに比べて、窪部３６の深さが、より大きくされてい。
【００２８】
また、上述のように、コネクタ部材１では、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂの側では、メタライズ層１５の面積が比較的小さくされており、板部材３２の一方主面３２Ａと、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂとが、比較的広い面積で当接されている。このため、板部材３２の一方主面３２Ａと、絶縁基体１２の他方端面１２Ｂと当接する当接面とが、比較的広い面積で当接する。
【００２９】
コネクタ装置３０では、板部材３２の他方主面３２Ｂに比較的大きな圧力や衝撃を受けた場合であっても、この圧力は、一方主面３２Ａから他方端面１２Ｂに、比較的均一に分散されて伝わる。また、この圧力や衝撃は、導体ピン１３やメタライズ層１５に直接伝達されない。このため、板部材３２の他方主面３２Ｂに、比較的大きな力が加わった場合でも、絶縁基体１２やメタライズ層１５の破損、メタライズ層１５の剥がれや破損などの欠陥が、比較的発生し難い。なお、コネクタ部材１では、板部材３２の他方主面３２Ｂは、全面にわたって平面とされているが、この他方主面３２Ｂの形状について特に限定されない。
【００３０】
コネクタ部材１は、絶縁基体１２の一方端面１２Ａから一部が突出した導体ピン１３と、絶縁基体１２の側面１２Ｃに対応する領域におけるメタライズ層１５以外は、絶縁基体１２および板部材３２によって被覆されている。このため、コネクタ部材１の、この突出した導体ピン１３から、絶縁基体１２の側面１２Ｃにおけるメタライズ層１５へ電気信号を送信する際の、余分な電流の漏えいが比較的抑制される。
【００３１】
板部材３２も、絶縁基体１２と同様、例えば、セラミックスを主成分として構成されており、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質セラミックス、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）質セラミックス，炭化珪素（ＳｉＣ）質セラミックス等のセラミックス等が好適である。これらセラミックスは比較的硬度も高く、外部から圧力を受けた場合でも変形し難い。絶縁基体12は、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）質セラミックスから成る場合、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）等の原料粉末を所定形状の金型内に充填するとともにこれを一定圧力で押圧して柱状の生の成形体とし、しかる後、この生の成形体を例えば約1600℃の高温で焼成することによって製作することができる。
【００３２】
図４は、本発明の圧電アクチュエータの一実施形態である圧電アクチュエータ４０、および圧電アクチュエータ４０を備えて構成された、本発明の燃料噴射ノズルの一実施形態である燃料噴射ノズル５０を説明する概略断面図である。
【００３３】
圧電アクチュエータ４０は、コネクタ部材１および板部材３２を有して構成されたコネクタ装置３０と、コネクタ部材１のメタライズ層１５と接合された電極板４４と、複数の圧電素子（図示せず）が積層されてなる圧電スタック４２と、を備えて構成されている。
【００３４】
圧電スタック４２は、積層された複数の圧電素子を備えて構成されている。コネクタ装置３０は、圧電スタック４２の上部に配置されている。コネクタ装置３０は、板部材３２の他方主面３２Ｂが、圧電スタック４２の上側面（図中上側面）に当接した状態で配置されている。
【００３５】
電極板４４は、コネクタ部材１のメタライズ層１５の、絶縁基体１２の側面１２Ｃに露出した部分と、例えば熔接接合されている。メタライズ層１５は、側面１２Ｃの比較的広い面積に形成されており、電極板４４とメタライズ層１５とが比較的広い面積で接合されている。本実施形態の圧電アクチュエータ４０では、電極板４４とメタライズ層１５とが、比較的強い強度で接合されている。また、電極板４４とメタライズ層１５との接合部分における電気抵抗も、比較的小さい。
【００３６】
電極板４４は、絶縁基体１２の一方端面１２Ａの側から他方端面１２Ｂの側に向かう方向に沿って延在し、積層された複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続されている。図の左右に設けられた電極板４４をそれぞれ所定の電位に設定することで、圧電スタック４２を構成する各圧電素子に所定の電圧が印加される。複数の圧電素子は、電極板４４から入力された電位に応じて、絶縁基体１２の一方端面１２Ａの側から他方端面１２Ｂの側に向かう方向（図中上下方向）に沿って伸縮する。複数の圧電素子が積層されてなる圧電スタック４２では、比較的大きな圧力が発生し、図中上下方向に沿って比較的大きく伸縮する。
【００３７】
燃料噴射ノズル５０は、例えばＳＵＳ等からなる筒状部材５０ａの内部に、圧電アクチュエータ４０、およびピストン部６０が収納された構成とされている。筒状部材５０ａは、圧電アクチュエータ４０における端子ブレード１７に対応する部位が開口しており、外部電源と接続された図示しないコネクタが、端子ブレード１７と接続される。このコネクタから端子ブレード１７に印加された電圧は、導体ピン１３、導電板１５、および電極板４４を介して圧電スタック４２に伝わる。
【００３８】
筒状部材５０ａの下方側の端面には、ダイヤフラム６６がレーザ溶接等によって接合されている。また、筒状部材５０ａの内部には、印加する電圧の変化により伸縮する圧電スタック４２の下方側の端面に当接して摺動するピストン６３が収容されている。ダイヤフラム６６に隣接して、中央に貫通穴６４ａを有する板状のシート部材６４が、筒状部材５０ａの軸芯方向に直交するように接合されている。そして、このシート部材６４の貫通穴６４ａには、ピストン６３のロッド部６３ａが摺動自在に貫通されている。このロッド部６３ａの端部は、ダイヤフラム６６に当接されており、圧電スタック４２によって駆動されたピストン６３の変位をダイヤフラム６６に伝えるように構成されている。また、ロッド部６３ａの外周側における、ピストン６３とシート部材６４との間に配置されたバネ５６は、ピストン６３を圧電スタック４２に向けて付勢するように配置されている。
【００３９】
かかる燃料噴射ノズル５０では、コネクタ部材１を介して圧電スタック４２へ通電された電気信号に応じて、圧電スタック４２が軸方向に伸縮して、ダイヤフラム６の中央部が上下に変位する。燃料噴射ノズル５０は、例えばディーゼルエンジン等のコモンレー装着されて、ダイアフラム６の上下動にともないエンジンシリンダ内に燃料が噴射されるよう構成される。
【００４０】
本実施形態の圧電アクチュエータ、および燃料噴射ノズルでは、圧電スタック４２の動作によって絶縁基体１２の他方端面１２Ｂの側に比較的大きな圧力がかかった場合でも、メタライズ層１５が受ける応力や衝撃は比較的少なく、メタライズ層１５の剥がれなどの不良の発生が、比較的少なくされている。また、温度が変動した場合でも、メタライズ層１５のクラックや剥がれなどの欠陥が比較的すくなく、外部から圧力や衝撃を受けた場合であっても、導体ピン１３とメタライズ層１５との電気的接続が良好に維持される。また、メタライズ層１５と電極板４４との接合強度も比較的高く、このメタライズ層１５と電極板４４との接合不良も発生し難い。本実施形態の燃料噴射ノズルは、蓄圧される燃料が比較的高圧になっても、燃料噴射動作を比較的精確に実施させることが可能になる。
【００４１】
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であれば種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１５  メタライズ層
１９  金属層
３０  コネクタ装置
３２  板部材
３２Ａ  一方主面
３２Ｂ  他方主面
３４  凹部
３６  窪部
４０  圧電アクチュエータ
４２  圧電スタック
４４  電極板
５０  燃料噴射ノズル
５０ａ  筒状部材
６４  シート部材
６４ａ  貫通穴
６６  ダイヤフラム
【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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