(57)【要約】【課題】長期間の使用においても変位伝達部材の割れ・破損等の発生を抑制することができ、変位特性を維持することができる、耐久性・信頼性に優れた圧電アクチュエータを提供すること。【解決手段】圧電アクチュエータ１は、圧電素子１０を収納してなる筒状の胴部２１と、胴部２１の一方の端部を閉塞する駆動部材２２とを備えた収納ケース２と、圧電素子１０と駆動部材２２との間に設けられ圧電素子１０の駆動力を駆動部材２２に伝達する変位伝達部材１９とを有する。駆動部材２２は、平坦な当接受面２２１を有し、変位伝達部材１９の平坦な先端面１９１を当接受面２２１に当接させている。変位伝達部材１９の先端面１９１は、その外周端部１９２に面取りしてなる面取り部１９４を有し、面取り部１９４の面取り量Ｃは０．１〜０．８ｍｍである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層型の圧電素子を収納してなる筒状の胴部と、該胴部の一方の端部を閉塞する駆動部材とを備えた収納ケースと、上記圧電素子と上記駆動部材との間に設けられ上記圧電素子の駆動力を上記駆動部材に伝達する変位伝達部材とを有する圧電アクチュエータにおいて、
上記駆動部材は、平坦な当接受面を有し、上記変位伝達部材の平坦な先端面を上記当接受面に当接させており、
上記変位伝達部材の上記先端面は、その外周端部に面取り部を有し、該面取り部の面取り量は、０．１〜０．８ｍｍであることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１において、上記面取り部は、上記変位伝達部材の上記先端面における外周端部の角部の角度が９０°超え１８０°未満となるように面取りしてなることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１において、上記面取り部は、上記変位伝達部材の上記先端面における外周端部を一定の曲率を有するＲ形状に面取りしてなることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、上記変位伝達部材は、セラミックよりなることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項５】
請求項４において、上記変位伝達部材は、アルミナよりなることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、上記収納ケースの上記胴部は、上記圧電素子の駆動に応じて軸方向に弾性的に伸縮可能な伸縮部を有することを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、上記収納ケースの上記胴部と上記駆動部材との間には、上記圧電素子の駆動に応じて弾性的に変形可能なダイヤフラム膜部を有することを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、上記圧電アクチュエータは、内燃機関の燃料噴射用のインジェクタに内蔵するアクチュエータであることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型の圧電素子を利用してなる圧電アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の燃費、排気ガス等の対策の面から、圧電アクチュエータを用いた自動車の燃料噴射用インジェクタの開発が進められている。
上記圧電アクチュエータは、例えば、積層型の圧電素子を収納してなる筒状の胴部と、その胴部の一方の端部を閉塞する駆動部材とを備えた収納ケースを有し、圧電素子と駆動部材との間に、圧電素子の圧電変位による駆動力を駆動部材に伝達する変位伝達部材を設けた構成のものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
このような圧電アクチュエータは、通常、変位を効率よく伝達するために、駆動部材と変位伝達部材との互いの平坦な面を当接させ、両者を接触させている。
しかしながら、上記両者の互いの平坦な面が平行な状態で接触している場合は問題ないが、位置ずれ等により平行な状態で接触していない場合には、変位伝達部材に不具合が生じる。すなわち、変位伝達部材から駆動部材への変位伝達の際に、変位伝達部材における駆動部材との接触面において、応力集中が生じる。特に、その接触面の外周端部が直角又は鋭角である場合には、その外周端部が主として駆動部材と接触して変位が伝達されるため、その部分に応力集中が生じる。これにより、圧電素子の繰り返しの駆動によって、変位伝達部材に割れ・破損等の不具合が生じる。
【０００４】
このようなことから、長期間の使用においても変位伝達部材の割れ・破損等の発生を抑制することができ、変位特性を維持することができる、耐久性・信頼性に優れた圧電アクチュエータが望まれている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９７４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、長期間の使用においても変位伝達部材の割れ・破損等の発生を抑制することができ、変位特性を維持することができる、耐久性・信頼性に優れた圧電アクチュエータを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、積層型の圧電素子を収納してなる筒状の胴部と、該胴部の一方の端部を閉塞する駆動部材とを備えた収納ケースと、上記圧電素子と上記駆動部材との間に設けられ上記圧電素子の駆動力を上記駆動部材に伝達する変位伝達部材とを有する圧電アクチュエータにおいて、
上記駆動部材は、平坦な当接受面を有し、上記変位伝達部材の平坦な先端面を上記当接受面に当接させており、
上記変位伝達部材の上記先端面は、その外周端部に面取り部を有し、該面取り部の面取り量は、０．１〜０．８ｍｍであることを特徴とする圧電アクチュエータにある（請求項１）。
【０００８】
本発明の圧電アクチュエータは、上記駆動部材の上記当接受面と上記変位伝達部材の上記先端面とを当接させている。つまり、上記駆動部材と上記変位伝達部材とは、互いの平坦な面同士により当接している。そして、上記変位伝達部材の上記先端面は、その外周端部に面取り部を有している。そのため、上記変位伝達部材に割れ・破損等の不具合が生じることを抑制することができる。
【０００９】
すなわち、本発明では、上記圧電素子の圧電変位による駆動力を上記変位伝達部材から上記駆動部材へと伝達する面となる上記先端面の外周端部に、その部分を面取りしてなる上記面取り部が設けてある。そのため、例えば上記当接受面と上記先端面とが位置ずれ等により平行な状態で接触してない場合でも、上記先端面が面取りされていない従来に比べて、変位伝達の際に上記先端面の外周端部に集中する応力が分散される。これにより、上記変位伝達部材の上記先端面における応力集中を抑制することができる。そして、長期間の使用においても、上記変位伝達部材に割れ・破損等の不具合が生じることを抑制することができる。
【００１０】
さらに、本発明では、上記面取り部の面取り量を０．１〜０．８ｍｍの範囲としている。上記面取り量を上記の範囲とすることにより、上記圧電素子から上記変位伝達部材を介して上記駆動部材に伝達される変位伝達量等の変位特性を充分に確保しながら、上記の効果を得ることができる。
【００１１】
このように、本発明の圧電アクチュエータは、長期間の使用においても変位伝達部材の割れ・破損等の発生を抑制することができ、変位特性を維持することができる、耐久性・信頼性に優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明においては、上記面取り部の面取り量が０．１ｍｍ未満の場合には、上記変位伝達部材の上記先端面における応力集中を抑制するという効果を充分に得ることができないおそれがある。特に、上記圧電素子の変位による駆動力が大きくなればなるほど、その傾向は顕著となる。一方、０．８ｍｍを超える場合には、変位伝達量を充分に得ることができないおそれがある。
なお、ここでいう面取り量とは、上記変位伝達部材の上記先端面において、面取りする前の外周端から面取りした後の外周端までの距離である。
【００１３】
また、上記面取り部は、上記変位伝達部材の上記先端面における外周端部の角部の角度が９０°超え１８０°未満となるように面取りしてなる構成とすることができる（請求項２）。
この場合には、上記変位伝達部材の上記先端面における応力集中を抑制するという効果を有効に発揮することができる。
なお、上記構成の場合には、上記角部の角度が上記範囲となるように、例えば上記面取り部を傾斜平面状に設けることができる。
【００１４】
また、上記面取り部は、上記変位伝達部材の先端面における外周端部を一定の曲率を有するＲ形状に面取りしてなる構成とすることもできる（請求項３）。すなわち、上記面取り部を一定の曲率を有する曲面状に設けることもできる。
上記面取り部をＲ形状とした場合でも、上記変位伝達部材の上記先端面における応力集中を抑制するという効果を充分に得ることができる。
【００１５】
また、上記変位伝達部材は、セラミックよりなることが好ましい（請求項４）。特に、上記変位伝達部材は、アルミナよりなることが好ましい（請求項５）。
この場合には、ヤング率が高いことにより、上記圧電素子から上記変位伝達部材を介して上記駆動部材に伝達される変位のロスを小さくすることができる。
【００１６】
また、上記収納ケースの上記胴部は、上記圧電素子の駆動に応じて軸方向に弾性的に伸縮可能な伸縮部を有する構成とすることができる（請求項６）。
この場合には、上記伸縮部としてベローズ等を用いたベローズ型の圧電アクチュエータとすることができる。もちろん、このような構成とした場合でも、上記変位伝達部材の上記先端面における応力集中を抑制するという効果を充分に得ることができる。
【００１７】
また、上記収納ケースにおける上記胴部と上記駆動部材との間には、上記圧電素子の駆動に応じて弾性的に変形可能なダイヤフラム膜部を有する構成とすることができる（請求項７）。
この場合には、ダイヤフラム型の圧電アクチュエータとすることができる。もちろん、このような構成とした場合でも、上記変位伝達部材の上記先端面における応力集中を抑制するという効果を充分に得ることができる。
【００１８】
また、上記圧電アクチュエータは、内燃機関の燃料噴射用のインジェクタに内蔵するアクチュエータであることが好ましい（請求項８）。
上記インジェクタは、高温高湿という過酷な条件下で使用される。そのため、上記の優れた圧電アクチュエータを用いることにより、耐久性・信頼性を向上させることができ、インジェクタ全体の性能向上を図ることができる。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる圧電アクチュエータについて、図を用いて説明する。
本例の圧電アクチュエータ１は、図１に示すごとく、積層型の圧電素子１０を収納してなる筒状の胴部２１と、該胴部２１の一方の端部を閉塞する駆動部材２２とを備えた収納ケース２と、圧電素子１０と駆動部材２２との間に設けられ圧電素子１０の駆動力を駆動部材２２に伝達する変位伝達部材１９とを有する。
駆動部材２２は、平坦な当接受面２２１を有し、変位伝達部材１９の平坦な先端面１９１を当接受面２２１に当接させている。そして、変位伝達部材１９の先端面１９１は、その外周端部１９２に面取り部１９４を有し、該面取り部１９４の面取り量Ｃは、０．１〜０．８ｍｍの範囲内である。
以下、これを詳説する。
【００２０】
図１に示すごとく、積層型の圧電素子１０は、圧電層１２と内部電極層１３とを交互に積層してなるセラミック積層体１１を有している。セラミック積層体１１は、断面四角形状を呈しており、セラミック積層体１１の外周面には、相互に対面する一対の側面電極形成面１１１、１１２が形成されている。
なお、圧電層１２は、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）よりなる圧電セラミックスにより構成されている。また、内部電極層１３は、Ａｇ／Ｐｄ合金により構成されている。
【００２１】
また、セラミック積層体１１の側面電極形成面１１１、１１２には、Ａｇペーストを焼き付けてなる焼付け銀上に、Ａｇフィラーをエポキシ樹脂中に含有させてなる導電性接着剤を介して側面電極板１６を接合した側面電極１４が設けられている。
なお、側面電極板１６としては、金属板を加工したメッシュ状のエキスパンドメタルを用いた。
【００２２】
また、各側面電極１４は、セラミック積層体１１の積層方向の一層おきの内部電極層１３と電気的に接続しており、かつ、一方の側面電極１４と電気的に接続している内部電極層１３は、他方の側面電極１４に対して電気的に絶縁した状態となっている。つまり、本例のセラミック積層体１１は、いわゆる部分電極構造を有している。
また、セラミック積層体１１の外周面全体は、絶縁性を有するシリコーン樹脂よりなるモールド材（図示略）によって覆われている。
【００２３】
また、同図に示すごとく、セラミック積層体１１の積層方向の一方の端面には、ハーメチックシールよりなる接続部材１８が接合されている。接続部材１８は、側面電極１４を外部へと導く外部電極２０を有しており、側面電極１４と外部電極２０とは、レーザー溶接により接合されている。
また、セラミック積層体１１のもう一方の端面には、アルミナよりなり、圧電素子１０の圧電変位による駆動力を収納ケース２の駆動部材２２に伝達するための変位伝達部材１９が設けられている。変位伝達部材１９は、駆動部材２２に当接している。
【００２４】
また、同図に示すごとく、金属製の収納ケース２は、略円筒状を呈する胴部２１と底部を構成する駆動部材２２とを有している。胴部２１と駆動部材２２とは、レーザー溶接により接合されている。
また、胴部２１の駆動部材２２側の端部には、圧電素子１０の駆動に応じて軸方向に伸縮可能な伸縮部２１１が設けられている。この伸縮部２１１は、大径と小径とを交互に有する金属ベローズである。
【００２５】
また、収納ケース２の開口端部２０１は、接続部材１８によって封止されており、収納ケース２内は密閉された状態となっている。収納ケース２の開口端部２０１と接続部材１８とは、レーザー溶接により接合されている。
【００２６】
ここで、当接している駆動部材２２及び変位伝達部材１９について、詳しく説明する。
図１に示すごとく、変位伝達部材１９は、平坦な先端面１９１を有している。一方、駆動部材２２も、平坦な当接受面２２１を有している。そして、変位伝達部材１９と駆動部材２２とは、先端面１９１と当接受面２２１とを当接させることにより、接触した状態を保っている。
【００２７】
また、図２（ａ）、（ｂ）に示すごとく、変位伝達部材１９の先端面１９１における外周端部１９２は、面取りがされており、その面取りされた部分に面取り部１９４が形成されている。面取り部１９４は、変位伝達部材１９の外周角部１９５から先端面１９１の角部１９３にかけて、全周に渡って傾斜平面状に設けられている。
【００２８】
また、図２（ｂ）に示すごとく、変位伝達部材１９の断面形状は、直径６ｍｍの円形を呈しており、その先端面１９１も直径５ｍｍの円形を呈している。そして、本例の面取り量Ｃは０．５ｍｍである。また、先端面１９１の外周端部１９２の角部１９３の角度αは１３５°である。
【００２９】
なお、ここでいう面取り量Ｃとは、変位伝達部材１９の外周端から先端面１９１の外周端までの径方向の距離である。本例では、変位伝達部材１９の外周角部１９５から先端面１９１の角部１９３までの径方向の距離となる。また、軸方向の面取り量も径方向の面取り量Ｃと同じ０．５ｍｍである。
また、変位伝達部材１９の断面形状は、四角形、八角形等の種々の形状を採用することができる。
【００３０】
次に、圧電アクチュエータ１の製造方法について簡単に説明する。
まず、圧電材料となるジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）よりなるセラミック原料粉末を準備し、溶剤、バインダー、可塑剤、分散剤等を加えてスラリーを作製する。そして、ドクターブレード法により、上記スラリーをキャリアフィルム上に塗布し、一定厚みのグリーンシートを成形する。なお、グリーンシートの成形方法としては、本例で用いたドクターブレード法以外にも、押出成形法やその他種々の方法を用いることができる。
【００３１】
次いで、図３に示すごとく、グリーンシート１２０上に、予め内部電極層１３を形成する部分に電極材料１３０を塗布しておき、そのグリーンシート１２０から所望の大きさのシート片１００を切り出す。シート片１００には、電極材料１３０を塗布していない控え部１３１が形成されている。なお、電極材料１３０としては、Ａｇ／Ｐｄ合金ペーストを用いた。
【００３２】
次いで、図４に示すごとく、シート片１００を積層し、中間積層体１１０を形成する。このとき、シート片１００に形成された控え部１３１の位置が交互となるように、シート片１００を積層する。
そして、形成した中間積層体１１０を脱脂した後、焼成を行う。これにより、圧電層１２と内部電極層１３とを交互に積層してなるセラミック積層体１１を形成する。
【００３３】
次いで。セラミック積層体１１の側面電極形成面１１１、１１２上に、Ａｇペーストを塗布する。そして、塗布したＡｇペーストを焼き付け、焼付け銀を形成する。そして、この焼付け銀上に、導電性接着剤を塗布して側面電極板１６を配置する。その後、導電性接着剤を加熱硬化させ、側面電極板１６を接合する。これにより、側面電極形成面１１１、１１２に、側面電極１４を形成する。
【００３４】
次いで、セラミック積層体１１の積層方向の一方の端面にハーメチックシールよりなる接続部材１８を接合し、もう一方の端面にアルミナよりなる変位伝達部材１９を接合する。このとき、側面電極１４と接合部材１８が有している外部電極２０とをレーザー溶接にて接合する。
そして、セラミック積層体１１の両端面に接続部材１８及び変位伝達部材１９を接合してなる圧電素子１０を、胴部２１と駆動部材２２とをレーザー溶接により接合した収納ケース２の開口端部２０１から収納する。このとき、収納ケース２の駆動部材２２の当接受面２２１と変位伝達部材１９の先端面１９１とを当接させた状態とする。
【００３５】
次いで、収納ケース２の開口端部２０１と接続部材１８とをレーザー溶接することにより接合する。これにより、収納ケース２の開口端部２０１を接続部材１８によって封止し、収納ケース２内を密閉した状態とする。
以上により、図１の圧電アクチュエータ１を作製する。
【００３６】
本例の圧電アクチュエータ１における作用効果について説明する。
本例の圧電アクチュエータ１は、駆動部材２２の当接受面２２１と変位伝達部材１９の先端面１９１とを当接させている。つまり、駆動部材２２と変位伝達部材１９とは、互いの平坦な面同士により当接している。そして、変位伝達部材１９の先端面１９１は、その外周端部１９２に面取りしてなる面取り部１９４を有している。そのため、変位伝達部材１９に割れ・破損等の不具合が生じることを抑制することができる。
【００３７】
すなわち、本例では、圧電素子１０の圧電変位による駆動力を変位伝達部材１９から駆動部材２２へと伝達する面となる先端面１９１の外周端部１９２に、その部分を面取りしてなる面取り部１９４が設けてある。そのため、例えば当接受面２２１と先端面１９１とが位置ずれ等により平行な状態で接触してない場合でも、先端面１９１の外周端部１９２が面取りされていない従来に比べて、変位伝達の際に先端面１９１の外周端部１９２に集中する応力が分散される。これにより、変位伝達部材１９の先端面１９１における応力集中を抑制することができる。そして、長期間の使用においても、変位伝達部材１９に割れ・破損等の不具合が生じることを抑制することができる。
【００３８】
さらに、本例では、面取り部１９４の面取り量Ｃを０．１〜０．８ｍｍの範囲としている。面取り量Ｃを上記の範囲とすることにより、圧電素子１０から変位伝達部材１９を介して駆動部材２２に伝達される変位伝達量等の変位特性を充分に確保しながら、上記の効果を得ることができる。
【００３９】
また、本例では、面取り部１９４は、変位伝達部材１９の先端面１９１における外周端部１９２の角部１９３の角度αが９０°超え１８０°未満の範囲内となるように面取りしてなる。そのため、変位伝達部材１９の先端面１９１における応力集中を抑制するという効果を有効に発揮することができる。
【００４０】
このように、本発明の圧電アクチュエータは、長期間の使用においても変位伝達部材の割れ・破損等の発生を抑制することができ、変位特性を維持することができる、耐久性・信頼性に優れたものとなる。
【００４１】
また、本例では、変位伝達部材１９の先端面１９１における面取り部１９４は、図５（ａ）、（ｂ）に示すごとく、面取り量Ｃや角部１９３の角度αを変化させることにより、様々な形態とすることができる。
また、面取り部１９４は、図６（ａ）、（ｂ）に示すごとく、一定の曲率を有するＲ形状とすることもできる。
【００４２】
また、本例の圧電アクチュエータ１は、圧電素子１０の駆動に応じて伸縮可能な金属ベローズよりなる伸縮部２３を設けたベローズ型の圧電アクチュエータであるが、図７に示すごとく、収納ケース２における胴部２１と駆動部材２２との間に圧電素子１０の駆動に応じて弾性的に変形可能であるダイヤフラム膜部２９を設けたダイヤフラム型の圧電アクチュエータを採用することもできる。この場合にも、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
（実施例２）
本例は、変位伝達部材の面取り量と耐荷重との関係について評価した例である。
本例では、変位伝達部材の面取り量を０〜１．５ｍｍの範囲で変化させたものを準備し、それぞれについて耐荷重を測定した。なお、変位伝達部材としては、実施例１と同材質のものを用いた。
【００４４】
変位伝達部材の耐荷重を測定するに当たっては、図８に示すごとく、６ｍｍ×６ｍｍ×１８ｍｍの大きさの変位伝達部材１９を準備し、所望の面取り量Ｃとなるように面取り加工した。次いで、駆動部材２２及び胴部２１の伸縮部２１１のみで構成された収納ケース２に変位伝達部材１９を収納し、駆動部材２２と変位伝達部材１９とを当接させた。このとき、駆動部材２２の下にシム３１を挟み、当接受面２２１と先端面１９１との間に２°の傾斜角を設けた。そして、変位伝達部材１９に対して軸方向に荷重Ｆを加えていき、変位伝達部材１９に割れ・破損が発生した時点における荷重Ｆ（耐荷重）を測定した。
【００４５】
次に、測定結果を図９に示す。同図は、縦軸に耐荷重Ｆ（ｋＮ）、横軸に面取り量Ｃ（ｍｍ）をとったものである。また、割れ・破損が発生したものを×印、発生しなかったものを○印で表している。
同図から知られるように、面取り量Ｃが大きくなるほど、変位伝達部材１９に割れ・破損が発生し難くなる。その効果は、面取り量Ｃが０．１ｍｍ以上において特に顕著に表れる。したがって、変位伝達部材１９の面取り量Ｃは、０．１ｍｍ以上であることが好ましいことがわかる。
【００４６】
（実施例３）
本例は、変位伝達部材の面取り量と変位ロス量との関係について評価した例である。
本例では、変位伝達部材の面取り量を０〜２ｍｍの範囲で変化させた場合の変位ロス量を計算によって求めた。なお、変位伝達部材としては、実施例１と同材質とした。
【００４７】
変位伝達部材の変位ロス量を算出するに当たっては、図１０（ａ）に示すごとく、面取り量Ｃの面取り部１９４を有する６×６×１８ｍｍの大きさの変位伝達部材１９の形状を図１０（ｂ）に示すような形状に簡易モデル化し、径の大きい部分を大径部１９Ａ（断面積ＳＡ）、径の小さい部分を小径部１９Ｂ（断面積ＳＢ）とした。
【００４８】
ここで、変位伝達部材１９に対して軸方向に荷重Ｆが加えられた時の大径部１９Ａ及び小径部１９Ｂの歪み量εＡ、εＢをフックの法則（歪みε＝応力σ／ヤング率Ｅ）を用いて下記式（１）、（２）により算出した。そして、大径部１９Ａ及び小径部１９Ｂの歪み量εＡ、εＢの合計である合計歪み量εΣを下記式（３）により求め、これを変位ロス量とした。なお、印加する荷重Ｆは５００Ｎ、ヤング率Ｅは３６００００ＭＰａ（アルミナ）である。
変位伝達部材１９Ａの歪み量：εＢ＝（荷重Ｆ／断面積ＳＡ）／（ヤング率Ｅ））×（全長Ｌ−面取り量Ｃ）  ・・・（１）
変位伝達部材１９Ｂの歪み量：εＢ＝（荷重Ｆ／断面積ＳＢ）／（ヤング率Ｅ））×（全長Ｌ−面取り量Ｃ）  ・・・（２）
変位伝達部材１９全体の歪み量：εΣ＝εＡ＋εＢ  ・・・（３）
【００４９】
次に、算出結果を図１１に示す。同図は、縦軸に変位ロス量（ｍｍ）、横軸に面取り量Ｃ（ｍｍ）をとったものである。
同図から知られるように、面取り量Ｃが大きくなるほど、変位ロス量が少しずつ大きくなる。これは、変位伝達量が変位伝達部材１９の断面積の大きさに関係しているからである。すなわち、面取り量Ｃが大きくなるほど、変位伝達部材１９の断面積が小さくなる。これにより、変位伝達量が小さくなり、変位ロス量が大きくなる。特に、面取り量Ｃが０．８ｍｍを超えたあたりから変位ロス量が大きくなり、充分な変位特性を得られなくなるおそれがある。したがって、変位伝達部材１９の面取り量Ｃは、０．８ｍｍ以下であることが好ましいことがわかる。
【００５０】
（実施例４）
本例は、実施例１の圧電アクチュエータ１をインジェクタ６に用いた例である。
本例のインジェクタ６は、図１２に示すごとく、ディーゼルエンジンのコモンレール噴射システムに適用したものである。
このインジェクタ６は、同図に示すごとく、駆動部としての圧電アクチュエータ１が収容される上部ハウジング６２と、その下端に固定され、内部に噴射ノズル部６４が形成される下部ハウジング６３を有している。
【００５１】
上部ハウジング６２は略円柱状で、中心軸に対し偏心する縦穴６２１内に、積層型圧電素子１が挿通固定されている。
縦穴６２１の側方には、高圧燃料通路６２２が平行に設けられ、その上端部は、上部ハウジング６２上側部に突出する燃料導入管６２３内を経て外部のコモンレール（図示略）に連通している。
【００５２】
上部ハウジング６２上側部には、また、ドレーン通路６２４に連通する燃料導出管６２５が突設し、燃料導出管６２５から流出する燃料は、燃料タンク（図示略）へ戻される。
ドレーン通路６２４は、縦穴６２１と駆動部となる圧電アクチュエータ１との間の隙間６０を経由し、さらに、この隙間６０から上下ハウジング６２、６３内を下方に延びる図示しない通路によって後述する３方弁６５１に連通してしる。
【００５３】
噴射ノズル部６４は、ピストンボデー６３１内を上下方向に摺動するノズルニードル６４１と、ノズルニードル６４１によって開閉されて燃料溜まり６４２から供給される高圧燃料をエンジンの各気筒に噴射する噴孔６４３を備えている。燃料溜まり６４２は、ノズルニードル６４１の中間部周りに設けられ、上記高圧燃料通路６２２の下端部がここに開口している。ノズルニードル６４１は、燃料溜まり６４２から開弁方向の燃料圧を受けるとともに、上端面に面して設けた背圧室６４４から閉弁方向の燃料圧を受けており、背圧室６４４の圧力が降下すると、ノズルニードル６４１がリフトして、噴孔６４３が開放され、燃料噴射がなされる。
【００５４】
背圧室６４４の圧力は３方弁６５１によって増減される。３方弁６５１は、背圧室６４４と高圧燃料通路６２２、またはドレーン通路６２４と選択的に連通させる構成である。ここでは、高圧燃料通路６２２またはドレーン通路６２４へ連通するポートを開閉するボール状の弁体を有している。この弁体は、上記駆動部１により、その下方に配設される大径ピストン６５２、油圧室６５３、小径ピストン６５４を介して、駆動される。
【００５５】
そして、本例においては、上記構成のインジェクタ６における駆動源として、実施例１の圧電アクチュエータ１を用いている。この圧電アクチュエータ１は、上記のごとく、優れた耐久性及び信頼性を有するものである。そのため、インジェクタ６全体の性能向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１における、圧電アクチュエータの構造を示す説明図。
【図２】実施例１における、（ａ）変位伝達部材の先端部分の説明図、（ｂ）先端面を示す説明図。
【図３】実施例１における、シートを積層する工程を示す説明図。
【図４】実施例１における、中間積層体（セラミック積層体）を示す説明図。
【図５】実施例１における、（ａ）、（ｂ）面取り部のその他の形状の例を示す説明図。
【図６】実施例１における、（ａ）、（ｂ）面取り部のその他の形状の例を示す説明図。
【図７】実施例１における、ダイヤフラム型の圧電アクチュエータの構造を示す説明図。
【図８】実施例２における、変位伝達部材の耐荷重の測定方法を示す説明図。
【図９】実施例２における、面取り量と耐荷重との関係を示す説明図。
【図１０】実施例３における、変位伝達部材の変位ロス量の測定方法を示す説明図。
【図１１】実施例３における、面取り量と変位ロス量との関係を示す説明図。
【図１２】実施例４における、インジェクタの構造を示す説明図。
【符号の説明】
【００５７】
１  圧電アクチュエータ
１０  圧電素子
１９  変位伝達部材
１９１  先端面
１９２  外周端部
１９４  面取り部
２  収納ケース
２１  胴部
２２  駆動部材
２２１  当接受面
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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