(57)【要約】      （修正有）【課題】常時、圧電積層体を構成する圧電素子の横ずれや傾きを抑制できる圧電アクチュエータユニットを提供する。【解決手段】複数の圧電素子２０を積層して形成された棒状の圧電積層体２と、圧電積層体２を積層方向の両端から挟持する挟持部材４と、挟持部材４を介して積層方向に圧縮応力を付加しつつ圧電積層体２を収容し、その積層方向の伸縮を案内する筒状のガイド部材６とを備え、ガイド部材６の軸Ｘ方向の両端部には、内側に突出する鍔部６２が形成され、鍔部６２の傾斜面６２２に当接する挟持部材４の角部には、面取り面４２０が形成され、圧電素子２０に電圧が印加されると、圧電積層体２が積層方向に伸長して面取り面４２０が傾斜面６２２を押圧することにより、ガイド部材６が軸Ｘ方向に伸長するとともに、ガイド部材６の側部が内側に撓んで圧電積層体２の側部を押圧する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧電素子を積層して形成された棒状の圧電積層体と、
前記圧電積層体を積層方向の両端から挟持する挟持部材と、
前記挟持部材を介して積層方向に圧縮応力を付加しつつ前記圧電積層体を収容し、その積層方向の伸縮を案内する筒状のガイド部材と、を備える圧電アクチュエータユニットであって、
前記ガイド部材の軸方向の両端部には、内側に突出する鍔部が形成され、
前記鍔部の内壁に当接する前記挟持部材の角部には、面取り面が形成され、
前記圧電素子に電圧が印加されると、前記圧電積層体が積層方向に伸長して前記面取り面が前記鍔部の内壁を押圧することにより、前記ガイド部材が軸方向に伸長するとともに、前記ガイド部材の側部が内側に撓んで前記圧電積層体の側部を押圧することを特徴とする圧電アクチュエータユニット。
【請求項２】
前記鍔部の内壁には、前記圧電積層体が伸長する方向に向かうに従い内側に傾斜した傾斜面が形成され、
前記面取り面は、前記傾斜面に当接することを特徴とする請求項１記載の圧電アクチュエータユニット。
【請求項３】
前記軸方向に対する前記傾斜面の傾斜角度は、前記軸方向に対する前記面取り面の傾斜角度に比べて大きいことを特徴とする請求項２記載の圧電アクチュエータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータユニットに関する。詳しくは、複数の圧電素子を積層して形成された圧電積層体を備える圧電アクチュエータユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電磁力を利用した電磁アクチュエータに代わって、圧電効果を利用した圧電アクチュエータが多用されている。この圧電アクチュエータは、小型で発熱量が少ないうえ高速駆動が可能であるため、機械的駆動素子として極めて有用である。
【０００３】
ここで、圧電素子の圧電効果による変位量は、極めて小さいことが知られている。特に、環境面への配慮から、圧電素子の材料を非鉛系に限定した場合には、その傾向は顕著である。
【０００４】
そこで、例えば、複数の板状の圧電素子と電極板とを、交互に積層してなる圧電積層体が提案されている（特許文献１参照）。この圧電積層体によれば、実用的な変位量が得られるとされている。
【０００５】
ところで、圧電積層体を無拘束の状態で駆動させると、自らの変位によって、圧電素子にクラックが発生するおそれがある。このため、圧電積層体は、例えばピストン等により予め積層方向に圧縮応力を付加した拘束状態で駆動させるのが一般的である。またこれにより、圧電積層体の変位を吸収してしまう接着剤を使用することなく、良好な積層状態を維持できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２７５７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば圧電積層体をピストンシャフト内に組み込んだ場合、圧電積層体が積層方向に伸長してその変位量が最大に達した後、収縮に向かう瞬間において、ピストンシャフト内のピストンの戻り遅れにより、圧電積層体に対する積層方向の圧縮応力が開放される。すると、無拘束状態となった圧電素子が横ずれして傾き、電極剥がれやクラックが発生して圧電素子が破損する問題が生じていた。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、常時、圧電積層体を構成する圧電素子の横ずれや傾きを抑制できる圧電アクチュエータユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明は、複数の圧電素子（例えば、後述の圧電素子２０）を積層して形成された棒状の圧電積層体（例えば、後述の圧電積層体２）と、前記圧電積層体を積層方向の両端から挟持する挟持部材（例えば、後述の挟持部材４，４）と、前記挟持部材を介して積層方向に圧縮応力を付加しつつ前記圧電積層体を収容し、その積層方向の伸縮を案内する筒状のガイド部材（例えば、後述のガイド部材６）と、を備える圧電アクチュエータユニット（例えば、後述の圧電アクチュエータユニット１）を提供する。本発明に係る圧電アクチュエータユニットは、前記ガイド部材の軸方向の両端部には、内側に突出する鍔部（例えば、後述の鍔部６２，６２）が形成され、前記鍔部の内壁（例えば、後述の内壁６２０，６２０）に当接する前記挟持部材の角部には、面取り面（例えば、後述の面取り面４２０，４２０）が形成され、前記圧電素子に電圧が印加されると、前記圧電積層体が積層方向に伸長して前記面取り面が前記鍔部の内壁を押圧することにより、前記ガイド部材が軸方向に伸長するとともに、前記ガイド部材の側部が内側に撓んで前記圧電積層体の側部を押圧することを特徴とする。
【００１０】
本発明では、挟持部材を介して積層方向に圧縮応力を付加しつつ圧電積層体を収容するガイド部材の軸方向の両端部に、内側に突出する鍔部を形成した。また、ガイド部材の鍔部の内壁に当接する挟持部材の角部に、面取り面を形成した。
これにより、例えば本発明の圧電アクチュエータユニットをピストンシャフト内に組み込む際には、圧電積層体はガイド部材による積層方向の圧縮応力によって拘束されているため、圧電素子の横ずれや傾きを抑制できる。
また、圧電素子に電圧が印加されると、圧電積層体が積層方向に伸長することで、挟持部材の面取り面がガイド部材の鍔部の内壁を押圧する。すると、ガイド部材が軸方向に伸長するとともに、ガイド部材の側部が内側に撓んで圧電積層体の側部を押圧する。これにより、圧電積層体に対して横方向の保持力が付加される。
さらに、圧電積層体が積層方向に伸長してその変位量が最大に達した後、収縮に向かう瞬間において、例えばピストンシャフトに内蔵されているピストン（以下、単に「ピストン」という）の戻り遅れにより、圧電積層体に対する積層方向の圧縮応力が開放される。このとき、ガイド部材の軸方向の変位量は最大であり、ガイド部材の側部の撓みにより生ずる横方向の保持力は十分に大きいため、この横方向の保持力によって、圧電積層体の横ずれや傾きを抑制できる。
従って、本発明によれば、常時、圧電積層体を構成する圧電素子の横ずれや傾きを抑制できる。ひいては、圧電素子の破損を抑制できる。
【００１１】
この場合、前記鍔部の内壁には、前記圧電積層体が伸長する方向に向かうに従い内側に傾斜した傾斜面（例えば、後述の傾斜面６２２，６２２）が形成され、前記面取り面は、前記傾斜面に当接することが好ましい。
【００１２】
この発明では、鍔部の内壁を、圧電積層体が伸長する方向に向かうに従い内側に傾斜した傾斜面を含んで形成した。これにより、圧電素子に電圧が印加されたときに、ガイド部材の軸方向両端部の外側の角形状が保持された状態で、当該両端部を外方に向かって押し広げることができる。従って、ガイド部材の側部を軸方向の全体に亘って内側により均等に撓ませることができ、圧電積層体の横ずれや傾きをより抑制できる。
【００１３】
また、この発明によれば、傾斜面の傾斜角度を調整することにより、ガイド部材の側部の撓み発生部位を調整できる。即ち、傾斜面の傾斜角度を調整することで、軸方向の全体に亘って、ガイド部材の側部を内側に均等に撓ませることができ、圧電積層体の横ずれや傾きをより抑制できる。
【００１４】
この場合、前記軸方向に対する前記傾斜面の傾斜角度（例えば、後述の傾斜角度α１）は、前記軸方向に対する前記面取り面の傾斜角度（例えば、後述の傾斜角度β１）に比べて大きいことが好ましい。
【００１５】
この発明では、軸方向に対する傾斜面の傾斜角度を、軸方向に対する面取り面の傾斜角度よりも大きく設定した。これにより、圧電素子に電圧が印加されたときに、ガイド部材をより伸長させるとともに、ガイド部材の軸方向両端部の外側の角形状を保持しつつ当該両端部を外方に向かって押し広げることができる。従って、ガイド部材の側部を軸方向の全体に亘って内側にさらに均等に撓ませることができ、圧電積層体の横ずれや傾きをさらに抑制できる。
また、面取り面が鍔部の内壁を押圧する際に、面取り面と傾斜面とが互いに面当接するため、挟持部材によるガイド部材への損傷を抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、常時、圧電積層体を構成する圧電素子の横ずれや傾きを抑制できる圧電アクチュエータユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧電アクチュエータユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】上記実施形態に係る圧電素子の側面図である。
【図４】上記実施形態に係る圧電素子の縦断面図である。
【図５】圧電素子の積層状態を示す図であり、（Ａ）は良好な積層状態が維持されているときを示す図であり、（Ｂ）は横ずれや傾きが生じているときを示す図である。
【図６】電圧が印加されていないときの上記実施形態に係る圧電アクチュエータユニットを模式的に示す部分縦断面図である。
【図７】電圧が印加されたときの上記実施形態に係る圧電アクチュエータユニットを模式的に示す部分縦断面図である。
【図８】ガイド部材の側部の撓み発生部位を説明するための図である。
【図９】傾斜面を形成していない圧電アクチュエータユニットに電圧を印加したものを模式的に示す部分縦断面図である。
【図１０】上記実施形態に係る圧電アクチュエータユニットにおける傾斜面の傾斜角度と面取り面の傾斜角度との関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る圧電アクチュエータユニット１の構成を示す分解斜視図である。より詳しくは、図１は、例えば圧電アクチュエータユニット１をピストンシャフト内に組み込み、挟持部材４，４を介して圧電積層体２に軸Ｘ方向のプレ圧縮荷重を付加したときの圧電アクチュエータユニット１を示している。
図１に示すように、圧電アクチュエータユニット１は、中心軸（以下、「軸」という）Ｘを有する棒状を呈し、圧電積層体２と、挟持部材４，４と、ガイド部材６と、を備える。
【００１９】
圧電積層体２は、四角柱の棒状を呈し、複数（例えば、５６個）の圧電素子２０を積層して形成される。この圧電積層体２では、圧電素子２０の積層の際に接着剤は使用されていない。後述するように、ガイド部材６によって、圧電積層体２には挟持部材４，４を介して軸Ｘ方向の圧縮応力が付加されており、接着剤無しでも良好な積層状態を維持できるためである。これにより、接着剤によって圧電素子２０の変位量が吸収されるのが回避され、機械的駆動素子として十分な変位量が得られる。
【００２０】
圧電素子２０は、電圧を印加することにより伸長する特性を有する。圧電素子２０は、略直方体形状に成形されたセラミックスであり、環境面への配慮から非鉛系のＢａＴｉＯ３系材料（例えば、圧電定数２００ｐｍ／Ｖ）が用いられる。圧電素子２０は、従来公知の積層セラミックコンデンサの製造設備により作製され、例えば、口７ｍｍで厚みが３．５ｍｍのものが用いられる。
【００２１】
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。また、図３は、圧電素子２０の側面図である。これら図２及び図３に示すように、圧電素子２０の一の側面と、この一の側面の反対側の側面には、板状の一対の外部電極２２，２２が取り付けられる。また、これら外部電極２２，２２が取り付けられた圧電素子２０を積層して圧電積層体２を形成した後、圧電積層体２の積層方向（軸Ｘ方向と一致する。以下、同様である。）の一端から他端にまで延びる銅メッシュ２４が、導電ペースト層２６を介して外部電極２２の外面に取り付けられる。各外部電極２２は、これら銅メッシュ２４及び導電ペースト層２６を介して、後述するガイド部材６の切り欠き部６４を通じて図示しない外部電源に接続されている。
【００２２】
図４は、圧電素子２０の縦断面模式図である。図４に示すように、圧電素子２０は、その内部に複数の内部電極層２８を備える。内部電極層２８は、一層おきに、その一端が異なる外部電極２２に接続されており、他端がグランドとなっている。これら複数の内部電極層２８のそれぞれに電圧が印加されることにより、内部電極層２８間に介在する各セラミックス層に電圧差が生じる。これにより、圧電素子２０が伸縮して変位し、その変位量に応じた荷重が発生する。
【００２３】
以上のような構成からなる圧電素子２０を積層して形成される圧電積層体２は、機械的駆動素子としての機能を発揮するために、その積層状態を良好に保つことが重要である。ここで、図５は、圧電素子２０の積層状態を示す図であり、（Ａ）が良好な積層状態が維持されているときを示す図であり、（Ｂ）が横ずれや傾きが生じているときを示す図である。図５に示すように、圧電素子２０の上下面は、緩やかな凸曲面で形成されている。特に、圧電素子２０に電圧を印加したときには、上下面の中央部分のみが変位し、上下面の平坦度はさらに低くなる。このため、図５の（Ａ）に示すような良好な積層状態を保つためには、積層方向に圧縮応力を付加することが重要であり、この圧縮応力が解放されると、図５の（Ｂ）に示すような横ずれや傾きが生じ易くなる。
【００２４】
また、圧電素子２０はセラミック焼成部品であるため、個々の寸法にばらつきがある。このため、圧電素子２０の側面を従来公知のガイド部材Ｇ等でガイドしたとしても、圧電素子２０の４つの側面がガイド部材Ｇに十分に面当接せず、上記の圧縮応力が解放されたときの横ずれや傾きを十分に抑制できない。
これに対して、本実施形態では、後述するように挟持部材４，４やガイド部材６の構成に工夫を凝らすことにより、圧電素子２０の横ずれや傾きを抑制するものである。
【００２５】
図１及び図２に戻って、挟持部材４，４は、圧電積層体２を、その積層方向の両端から挟持する。挟持部材４，４としては、例えばＳＵＳ製のものが用いられる。挟持部材４，４は、それぞれ、圧電積層体２と略同一の断面形状を有する四角柱状の本体部４２と、この本体部４２に連結された円柱の棒状部４４とから構成される。また図１に示すように、棒状部４４の先端には、例えばピストン等に接続するための接続部材７が取り付けられている。
【００２６】
挟持部材４，４の構成について、図６を参照してさらに詳しく説明する。
図６は、図１と同様に、挟持部材４，４を介して圧電積層体２に軸Ｘ方向のプレ圧縮荷重が付加された状態において、電圧が印加されていないときの本実施形態の圧電アクチュエータユニット１を模式的に示す部分縦断面図である。なお、図６において、圧電素子２０の側面に取り付けられている外部電極２２，２２の記載は省略している。
【００２７】
図６に示すように、後述するガイド部材６の鍔部６２，６２の内壁６２０，６２０の傾斜面６２２，６２２に当接する挟持部材４，４の角部（本体部４２の角部）には、面取り加工が施され、平面で構成された面取り面４２０，４２０が形成されている。図６において矢印で示すように、面取り面４２０，４２０を介して、ガイド部材６による積層方向の圧縮応力が圧電積層体２に付加されている。
【００２８】
図１に戻って、ガイド部材６は、円筒状を呈し、挟持部材４，４を介して積層方向に圧縮応力を付加しつつ圧電積層体２を収容する。また、ガイド部材６は、圧電積層体２の積層方向の伸縮を案内する。
ガイド部材６としては、弾性及び絶縁性を有する材料であればよく、例えば、帝人化成（株）製のポリカーボネート樹脂「パンライト」（グレードＬ−１２５０Ｙ）が用いられる。
【００２９】
ガイド部材６は、軸Ｘを含む平面で切断された一対のガイド部品から形成されている。各ガイド部品には、上述の外部電極２２と図示しない外部電源とを接続するための切り欠き部６４が、軸Ｘ方向に沿って、ガイド部品の一端側から他端側に延びて設けられている。
【００３０】
図２に示すように、ガイド部材６には、圧電積層体２を収容するための内部空間６６が設けられている。この内部空間６６は、圧電積層体２の外形に対応しており、圧電積層体２の側部との間に隙間を有して圧電積層体２を収容する。
圧電積層体２を収容する前の内部空間６６の軸Ｘ方向の長さは、圧電積層体２の積層方向の長さと、一対の挟持部材４，４を構成する本体部４２，４２の軸Ｘ方向の長さの合計よりも短く設定されている。即ち、弾性を有するガイド部材６は、軸Ｘ方向に引張り応力を付加して伸長した状態で、圧電積層体２及び一対の挟持部材４，４をその内部空間６６に組み込んで収容する。このため、後述するガイド部材６の鍔部６２，６２によって、挟持部材４，４を介して圧電積層体２に軸Ｘ方向の圧縮応力が付加される。
【００３１】
図６に移って、ガイド部材６の構成についてさらに詳しく説明する。
図６に示すように、ガイド部材６の軸Ｘ方向の両端部には、内側に突出する鍔部６２，６２が形成されている。鍔部６２，６２は、両端部の全周に亘って形成される。また、鍔部６２，６２の内壁６２０，６２０には、傾斜面６２２，６２２が全周に亘って形成される。傾斜面６２２，６２２は、圧電積層体２が伸長する方向に向うに従い内側に傾斜している。なお、後述するように、軸Ｘ方向に対する傾斜面６２２，６２２の傾斜角度は、軸Ｘ方向に対する面取り面４２０，４２０の傾斜角度よりも大きく設定されている。
鍔部６２，６２の内壁６２０，６２０の傾斜面６２２，６２２は、上述したように、挟持部材４，４の面取り面４２０，４２０に当接する。本実施形態では、面取り面４２０，４２０の上端縁が、傾斜面６２２，６２２に線当接する。これにより、この面取り面４２０，４２０を介して、積層方向の圧縮応力が圧電積層体２に付加される。
【００３２】
本実施形態の圧電アクチュエータユニット１は、以下のようにして製造される。
先ず、ガイド部材６を形成する一対のガイド部品の一方の内側に、接着剤を使用することなく圧電素子２０を直列に並べて圧電積層体２を形成する。このとき、ガイド部品を軸Ｘ方向に引張りながら伸長させつつ、圧電積層体２の上下端に挟持部材４，４を配置する。次いで、他方のガイド部品を軸Ｘ方向に引張り伸長させながら、内側に圧電積層体２が配置された一方のガイド部品と接合する。
これにより本実施形態においては、ガイド部材６が上下方向に引き伸ばされることで個々の圧電素子２０同士を軸Ｘ方向で拘束し、且つガイド部材６の内側面は内側に絞られて圧電素子２０を側面から内側に押し付ける力が加わる。従って、接着剤等を使用せずとも圧電素子２０同士がずれず、例えばダンパ本体のピストンシャフト内に組み込むまでの取り扱いが容易になる利点を有する。
その後、切り欠き部６４，６４を通じて銅メッシュを導電ペーストを用いて取り付けた後、外部電極と接続することにより、圧電アクチュエータユニット１が得られる。
【００３３】
本実施形態の圧電アクチュエータユニット１は、以下のように動作する。
先ず、本実施形態の圧電アクチュエータユニット１を実際に使用する場合、例えばピストンシャフト内に組み込む際には、挟持部材４，４を介して、圧電積層体２に軸Ｘ方向のプレ圧縮荷重（例えば、５００Ｎ）を付加する。例えば、圧電アクチュエータユニット１の使用時の最大荷重のおよそ半分の圧縮荷重を付加する。
すると、圧電素子２０が圧縮変形するとともに、伸長していたガイド部材６が収縮し、ガイド部材６によって付加されていた軸Ｘ方向の圧縮応力が解放される。これにより、圧電アクチュエータユニット１を駆動させたときに、圧電積層体２の軸Ｘ方向の伸長が阻害されることが無く、圧電積層体２の変位に応じて発生する荷重が、損失無くピストン等に伝達される。
【００３４】
次いで、圧電素子２０に電圧を印加して駆動させる。図７は、電圧が印加されたときの圧電アクチュエータユニット１を模式的に示す部分縦断面図である。図７に示すように、圧電積層体２の変位量が大きくなると、ガイド部材６が軸Ｘ方向に伸長するとともに、軸Ｘ方向の両端部が外方に向かって押し広げられる。このとき、両端部外側の角部が形状を保持したまま、圧電積層体２が収縮する方向に向かって回転する。すると、ガイド部材６の側部が、軸Ｘ方向の全体に亘って内側に撓んで圧電積層体２の側部に当接し、圧電積層体２に対して横方向の保持力が付加される。
【００３５】
さらに、圧電積層体２が伸長してその変位量が最大に達した後、収縮に向かう瞬間において、ピストン等の戻り遅れにより、圧電積層体２に対する積層方向の圧縮応力が開放される。このとき、ガイド部材６の軸Ｘ方向の変位量は最大であり、ガイド部材６の側部が大きく内側に撓むため、圧電積層体２に対して大きな横方向の保持力が付加される。
【００３６】
本実施形態の圧電アクチュエータユニット１によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、挟持部材４，４を介して積層方向に圧縮応力を付加しつつ圧電積層体２を収容するガイド部材６の軸Ｘ方向の両端部に、内側に突出する鍔部６２，６２を形成した。また、ガイド部材６の鍔部６２，６２の内壁６２０，６２０に当接する挟持部材４，４の角部に、面取り面４２０，４２０を形成した。
これにより、例えば本実施形態の圧電アクチュエータユニット１をピストンシャフト内に組み込む際には、圧電積層体２はガイド部材６による積層方向の圧縮応力によって拘束されているため、圧電素子２０の横ずれや傾きを抑制できる。
また、圧電素子２０に電圧が印加されると、圧電積層体２が積層方向に伸長することで、挟持部材４，４の面取り面４２０，４２０がガイド部材６の鍔部６２，６２の内壁６２０，６２０を押圧する。すると、ガイド部材６が軸Ｘ方向に伸長するとともに、ガイド部材６の側部が内側に撓んで圧電積層体２の側部を押圧する。これにより、圧電積層体２に対して横方向の保持力が付加される。
さらに、圧電積層体２が積層方向に伸長してその変位量が最大に達した後、収縮に向かう瞬間において、例えばピストンの戻り遅れにより、圧電積層体２に対する積層方向の圧縮応力が開放される。このとき、ガイド部材６の軸Ｘ方向の変位量は最大であり、ガイド部材６の側部の撓みにより生ずる横方向の保持力は十分に大きいため、この横方向の保持力によって、圧電積層体２の横ずれや傾きを抑制できる。
従って、本実施形態によれば、常時、圧電積層体２を構成する圧電素子２０の横ずれや傾きを抑制できる。ひいては、圧電素子２０の破損を抑制できる。
【００３７】
また、本実施形態では、鍔部６２，６２の内壁６２０，６２０を、圧電積層体２が伸長する方向に向かうに従い内側に傾斜した傾斜面６２２，６２２を含んで形成し、面取り面４２０，４２０が傾斜面６２２，６２２に当接するように構成した。これにより、圧電素子２０に電圧が印加されたときに、ガイド部材６の軸Ｘ方向両端部の外側の角形状が保持された状態で、当該両端部を外方に向かって押し広げることができる。従って、ガイド部材６の側部を軸Ｘ方向の全体に亘って内側により均等に撓ませることができ、圧電積層体２の横ずれや傾きをより抑制できる。
【００３８】
また、本実施形態では、傾斜面６２２，６２２の傾斜角度を調整することにより、ガイド部材６の側部の撓み発生部位を調整することもできる。即ち、傾斜面６２２，６２２の傾斜角度を調整することで、軸Ｘ方向の全体に亘って、ガイド部材６の側部を内側に均等に撓ませることができ、圧電積層体２の横ずれや傾きをより抑制できる。
【００３９】
また、本実施形態では、軸Ｘ方向に対する傾斜面６２２，６２２の傾斜角度を、軸Ｘ方向に対する面取り面４２０，４２０の傾斜角度よりも大きく設定した。これにより、圧電素子２０に電圧が印加されたときに、ガイド部材６をより伸長させるとともに、ガイド部材６の軸Ｘ方向両端部の外側の角形状を保持しつつ当該両端部を外方に向かって押し広げることができる。従って、ガイド部材６の側部を軸Ｘ方向の全体に亘って内側にさらに均等に撓ませることができ、圧電積層体２の横ずれや傾きをさらに抑制できる。
また、面取り面４２０，４２０が鍔部６２，６２の傾斜面６２２，６２２を押圧する際に、面取り面４２０，４２０と傾斜面６２２，６２２とが互いに面当接するため、挟持部材４，４によるガイド部材６への損傷を抑制できる。
【００４０】
［検証］
傾斜面６２２，６２２の傾斜角度について、図８及び図９を参照して検証する。
図８は、傾斜面６２２，６２２の傾斜角度を変化させたときの傾斜面６２２，６２２を示す図である。図８の（Ａ）は傾斜面６２２，６２２が形成されていないものであり、（Ｂ）は軸Ｘ方向に直交する方向に対する傾斜角度がθＢ、（Ｃ）はθＣ、（Ｄ）はθＤの傾斜面６２２，６２２を示しており、各傾斜角度の大きさの関係は、θＢ＜θＣ＜θＤである。
図９は、図８（Ａ）に示す傾斜面６２２，６２２を形成しないときの圧電アクチュエータユニット１に、電圧を印加したものを模式的に示す部分縦断面図である。図９に示すように、傾斜面６２２，６２２を形成しない場合には、ガイド部材６の側部の撓みが、軸Ｘ方向の中央部のみでしか発生しないことが分かる。
従って、図８の（Ｂ）＜（Ｃ）＜（Ｄ）の順に、即ち傾斜角度が大きいほど、軸Ｘ方向の全体に亘ってガイド部材６の側部を内側に均等に撓ませることができ、圧電積層体２の横ずれや傾きをより抑制できることが検証された。
【００４１】
次に、軸Ｘ方向に対する傾斜面６２２，６２２の傾斜角度と、軸Ｘ方向に対する面取り面の傾斜角度との関係について、図１０を参照して検証する。
図１０の（Ａ）は、軸Ｘ方向に対する傾斜面６２２，６２２の傾斜角度α１が、軸Ｘ方向に対する面取り面４２０，４２０の傾斜角度β１よりも大きい場合であり、（Ｂ）は、軸Ｘ方向に対する傾斜面６２２，６２２の傾斜角度α２が、軸Ｘ方向に対する面取り面４２０，４２０の傾斜角度β２よりも小さい場合を示している。
図１０に示すように、軸Ｘ方向に対する傾斜面６２２，６２２の傾斜角度α１が軸Ｘ方向に対する面取り面４２０，４２０の傾斜角度β１よりも大きい（Ａ）の場合には、先ず、面取り面４２０，４２０の上端縁が傾斜面６２２，６２２に線当接し、次いで、圧電積層体２の積層方向への伸長に伴って面取り面４２０，４２０が傾斜面６２２，６２２と面当接する結果、よりガイド部材６を伸長させて、軸Ｘ方向両端部を外方に向かって押し広げられることが分かる。
従って、軸Ｘ方向に対する傾斜面６２２，６２２の傾斜角度が軸Ｘ方向に対する面取り面４２０，４２０の傾斜角度よりも大きい場合に、ガイド部材６の側部が軸Ｘ方向の全体に亘って内側にさらに均等に撓み、圧電積層体２の横ずれや傾きをより抑制できることが検証された。
【００４２】
本実施形態に係る圧電アクチュエータユニット１は、例えば、アクティブダンパーの減衰力可変機構や、燃料噴射インジェクタのバルブ制御等に好適に利用される。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
例えば上記実施形態では、挟持部材４の角部の面取り面を、平面で構成したがこれに限定されない。かかる面取り面を曲面で構成してもよい。
【００４４】
また上記実施形態では、ガイド部材６を上下方向に引き伸ばした状態で、その内部に挟持部材４，４とともに圧電積層体２を配置することで、ガイド部材６の内側面が内側に絞られて圧電素子２０を側面から内側に押し付け、圧電素子２０を保持するように構成したが、このような態様をとらずとも圧電積層体２にプレ圧縮荷重を付加する前後で、軸Ｘ方向に適度な圧縮荷重が圧電積層体２に付加されていればよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…圧電アクチュエータユニット
２…圧電積層体
４…挟持部材
６…ガイド部材
２０…圧電素子
６２…鍔部
４２０…面取り面
６２０…内壁
６２２…傾斜面
【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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