(57)【要約】  【課題】  積層型圧電素子と基体との接合部のクラック発生を抑制し、変位量を長期間安定して得られる圧電アクチュエータを実現する。  【解決手段】  本開示の圧電アクチュエータ１０は、積層型圧電素子１と、積層型圧電素子１の上端および下端が内壁に当接するように積層型圧電素子１を収容した金属ケース２とを備えている。そして、金属ケース２は、積層型圧電素子１の下端に当接された基体２１と、基体２１の上面に接合された筒体２２とを含み、筒体２２は、上下に延びる筒状部２２１と、筒状部２２１の下端に接続された鍔部２２２とを有している。さらに、基体２１の上面における積層型圧電素子１と筒体２２との間の領域には、積層型圧電素子１とは間隔をおいて積層型圧電素子１を取り囲むように立設部３がある。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層型圧電素子と、該積層型圧電素子の上端および下端が内壁に当接するように前記積層型圧電素子を収容した金属ケースとを備え、前記金属ケースは、前記積層型圧電素子の下端に当接された基体と、該基体の上面に接合された筒体とを含み、該筒体は、上下に延びる筒状部と、該筒状部の下端に接続された鍔部とを有し、前記基体の上面における前記積層型圧電素子と前記筒体との間の領域には、前記積層型圧電素子とは間隔をおいて当該積層型圧電素子を取り囲むように立設部があることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記立設部が前記積層型圧電素子よりも前記筒体に近い側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記立設部が前記積層型圧電素子を一周連続して取り囲んでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記立設部の高さが前記鍔部の厚み分の高さよりも高いことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちのいずれかに記載の圧電アクチュエータ。 
【請求項５】
前記筒体は、前記筒状部の内面から前記鍔部の下面にかけて徐々に拡がる曲面状の内面を有しており、前記立設部、前記基体および前記筒体で囲まれる空間を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記立設部が前記筒状部の内面に接していることを特徴とする請求項５に記載の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、例えばマスフローコントローラ、ＸＹテーブルの精密位置決め装置等に用いられる圧電アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧電アクチュエータは、積層型圧電素子と、積層型圧電素子の上端および下端が内壁に当接するように積層型圧電素子を収容した金属ケースとを備え、金属ケースは、積層型圧電素子の下端に当接された基体と、基体の上面に接合された筒体とを含んでいる（例えば、特許文献１を参照）。ここで、筒体は、上下に延びる筒状部と、筒状部の下端に接続された鍔部とを有しており、例えば、積層型圧電素子に圧縮荷重を印加した状態で、基体と鍔部とをレーザー溶接や抵抗溶接で接合することで作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２２８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の圧電アクチュエータでは、基体と鍔部とを溶接する際の熱が積層型圧電素子と基体との接合部に伝わって、熱応力により当該接合部にクラックを生じさせたものとなるおそれがあった。
【０００５】
さらに、長期間の駆動によってこのクラックが進展すると、積層型圧電素子へ印加した荷重が片当たりの状態となり、更に進展すると、印加荷重が下がり、所望の変位量が安定して得られなくなるおそれもあった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みて案出されたものであり、積層型圧電素子と基体との接合部へのクラックの発生を抑制し、変位量を長期間安定して得られる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】
【０００７】
本開示の圧電アクチュエータは、積層型圧電素子と、該積層型圧電素子の上端および下端が内壁に当接するように前記積層型圧電素子を収容した金属ケースとを備え、前記金属ケースは、前記積層型圧電素子の下端に当接された基体と、該基体の上面に接合された筒体とを含み、該筒体は、上下に延びる筒状部と、該筒状部の下端に接続された鍔部とを有し、前記基体の上面における前記積層型圧電素子と前記筒体との間の領域には、前記積層型圧電素子とは間隔をおいて当該積層型圧電素子を取り囲むように立設部があることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の圧電アクチュエータによれば、積層型圧電素子と基体との接合部へのクラックの発生が抑制されたものとなり、長期間安定した変位量を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】圧電アクチュエータの一実施形態の概略斜視図である。
【図２】図１に示す圧電アクチュエータのＡ−Ａ線で切断した概略断面図である。
【図３】（ａ）は図２に示す領域Ｂの一例の拡大断面図、（ｂ）は図２に示す領域Ｂの一例の一部省略平面図である。
【図４】図２に示す領域Ｂの一例の一部省略概略斜視図である。
【図５】図２に示す積層型圧電素子の一例の概略斜視図である。
【図６】図２に示す領域Ｂの他の例の一部省略平面図である。
【図７】図２に示す領域Ｂの他の例の一部省略平面図である。
【図８】図２に示す領域Ｂの他の例の拡大断面図である。
【図９】図２に示す領域Ｂの他の例の拡大断面図である。
【図１０】図２に示す領域Ｂの他の例の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の圧電アクチュエータの一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は圧電アクチュエータの一実施形態の概略斜視図、図２は図１に示す圧電アクチュエータのＡ−Ａ線で切断した概略断面図、図３（ａ）は図２に示す領域Ｂの一例の拡大断面図、図３（ｂ）は図２に示す領域Ｂの一例の一部省略平面図、図４は図２に示す領域Ｂの一例の一部省略概略斜視図、図５は図２に示す積層型圧電素子の一例の概略斜視図である。
【００１２】
図１〜図４に示す圧電アクチュエータ１０は、積層型圧電素子１と、積層型圧電素子１の上端および下端が内壁に当接するように積層型圧電素子１を収容した金属ケース２とを備えている。そして、金属ケース２は、積層型圧電素子１の下端に当接された基体２１と、基体２１の上面に接合された筒体２２とを含み、筒体２２は、上下に延びる筒状部２２１と、筒状部２２１の下端に接続された鍔部２２２とを有している。さらに、基体２１の上面における積層型圧電素子１と筒体２２との間の領域には、積層型圧電素子１とは間隔をおいて積層型圧電素子１を取り囲むように立設部３がある。
【００１３】
積層型圧電素子１は、図５に示すように、例えば圧電体層１１と内部電極層１２とが交互に複数積層された活性部と、活性部の積層方向の両端に積層された圧電体層１１からなる不活性部とを有する積層体１３を備えた積層型の圧電素子である。ここで、活性部は駆動時に圧電体層が積層方向に伸長または収縮する部位であり、不活性部は駆動時に圧電体層が積層方向に伸長または収縮しない部位である。
【００１４】
積層型圧電素子１を構成する積層体１３は、例えば縦４〜７ｍｍ、横４〜７ｍｍ、高さ２０〜５０ｍｍ程度の直方体状に形成されている。なお、積層体１３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。
【００１５】
積層体１３を構成する複数の圧電体層１１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、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）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。
【００１６】
積層体１３を構成する複数の内部電極層１２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１３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、活性部において、積層方向に隣り合う内部電極層１２同士の間に挟まれた圧電体層１１に駆動電圧を印加するものである。
【００１７】
なお、積層体１３には、応力を緩和するための層であって内部電極層として機能しない金属層等が含まれていてもよい。
【００１８】
そして、内部電極層１２の正極または負極（もしくはグランド極）が導出された積層体１３の対向する一対の側面には、それぞれ外部電極１４が設けられ、導出された内部電極層１２と電気的に接続されている。外部電極１４は、例えば銀およびガラスの焼結体からなるメタライズ層である。なお、図３に示すように、外部電極１４にはリード線４１がはんだ４２で取り付けられていて、リード線４１を介して駆動電圧を印加するようになっている。
【００１９】
一方、積層体１３の対向する他の一対の側面には、内部電極層１２の正極および負極（もしくはグランド極）の両極が露出しており、この側面には必要により酸化物からなる被覆層１５が形成されている。被覆層１５の形成により、駆動時に高電圧をかけた際に発生する両極間での沿面放電を防止することができる。この被覆層１５を形成する酸化物としては、セラミック材料が挙げられ、特に、圧電アクチュエータ１０を駆動した際の積層体１３の駆動変形（伸縮）に追随でき、被覆層１５が剥がれて沿面放電が生じるおそれのないように、応力によって変形可能な材料であることが好ましい。具体的には、応力が生じると局所的に相変態して体積変化して変形可能な部分安定化ジルコニア、Ｌｎ１−ＸＳｉＸＡｌＯ３＋０．５Ｘ（Ｌｎは、Ｓｎ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，ＴｍおよびＹｂのうちから選ばれるいずれか少なくとも一種を示す。ｘ＝０．０１〜０．３）などのセラミック材料、あるいは、生じた応力を緩和するように結晶格子内のイオン間距離が変化するチタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛などの圧電材料が挙げられる。この被覆層１５は、例えばインク状にした後、ディッピングやスクリーン印刷によって積層体１３の側面に塗布され、焼結することによって形成される。
【００２０】
また、圧電アクチュエータ１０は、積層型圧電素子１の上端および下端が内壁に当接するように積層型圧電素子１を収容した金属ケース２を備えている。金属ケース２は、基体２１と、基体２１の上面に下端部が接合された筒体２２と、筒体２２の上端部に接合された蓋体２３とを含んでいる。そして、基体２１の上面に積層型圧電素子１の下端面が当接され、蓋体２３の下面に積層型圧電素子１の上端面が当接されている。
【００２１】
基体２１、筒体２２および蓋体２３は、例えばＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６Ｌなどの金属材料からなるものである。
【００２２】
筒体２２は、上下に延びる筒状部２２１と、筒状部２２１の下端に接続された鍔部２２２とを有している。この筒体２２は、例えば、所定の形状でシームレス管を作製した後、圧延加工や静水圧プレスなどによりベロー（蛇腹）形状に形成されたものである。筒体２２は、積層型圧電素子１に電圧を印加した際に積層型圧電素子１の伸縮に追従できるように、所定のバネ定数を有しており、厚み、溝形状および溝数によってそのバネ定数を調整している。例えば、筒体２２の厚みは例えば０．１〜０．５ｍｍとされる。筒体２２の上下に延びる筒状部２２１から一端側開口（上端側開口）までは円筒状にされたものであるが、筒体２２の他端側開口（下端側開口）は径方向外側に向かって広がるいわゆるラッパ状になっている。このように、筒体２２の他端側開口がラッパ状になっていることで、筒体２２が鍔部２２２を有する構造になっている。
【００２３】
また、基体２１は円板状にされたもので、図に示す例では周縁部が他の部位よりも薄肉になっている。基体２１の周縁部と筒体２２の鍔部２２２とは、積層型圧電素子１に圧縮荷重がかかるようにして例えば溶接により接合されている。なお、基体２１にはリードピン４３を挿通可能な貫通孔が２つ形成されており、リード線４１と電気的に接続されたリードピン４３を貫通孔に挿通させている。そして、貫通孔の隙間には例えば軟質ガラス４４が充填されていて、リードピン４３が固定されている。
【００２４】
蓋体２３は外径が筒体２２の一端側開口の内径と同じ程度に形成されたもので、筒体２２の一端側開口から蓋体２３が嵌め込まれて、筒体２２の一端側開口の近傍（上端近傍）の内壁にその側面を例えば溶接により接合されている。
【００２５】
そして、図２〜図４に示すように、金属ケース２を構成する基体２１の上面における積層型圧電素子１と筒体２２との間の領域には、積層型圧電素子１とは間隔をおいて積層型圧電素子１を取り囲むように立設部３がある。言い換えると、圧電アクチュエータ１０は、基体２１の上面のうち筒体２２の内側に位置する部位に、積層型圧電素子１と接触しないように当該積層型圧電素子１のまわりに配置された立設部３を備えている。
【００２６】
これにより、基体２１と鍔部２２２とを溶接する際に生じた熱の一部を、立設部３に逃がして当該立設部３から放熱させることができる。したがって、積層型圧電素子１と基体２１との接合部に生じるクラックを抑制し、変位量を長期間安定して得られる圧電アクチュエータを実現することができる。
【００２７】
ここで、図に示すように、立設部３は積層型圧電素子１よりも筒体２２に近い側に設けることができる。立設部３が積層型圧電素子１から遠い位置に設けられていることで、積層型圧電素子１と基体２１との接合部に熱をより伝わりにくくすることができる。
【００２８】
また、立設部３としては、図３、図４に示すように積層型圧電素子１のまわりを一周連続して取り囲んだ平面視で環状の壁からなる構成とすることができる。これにより、熱分布が周方向に見てほぼ均等になるので、積層型圧電素子１と基体２１との接合部に応力がかかったとしても、当該応力がほぼ均等にかかることになるので、応力が集中する箇所が生じにくくなる。
【００２９】
なお、図６に示すように積層型圧電素子１のまわりに周方向に配置された複数の細い柱状体からなる構成であってもよく、図７に示すように積層型圧電素子１のまわりに周方向に配置された平面視で円弧状の複数の壁からなる構成であってもよい。
【００３０】
なお、立設部３の厚み（基体２１の半径方向の幅）は、熱分布および小型化の観点から好ましくは、例えば０．１〜０．３ｍｍに設定される。
【００３１】
また、図に示すように、立設部３の高さが鍔部２２２の厚み分の高さよりも高くすることができる。基体２１と鍔部２２２とを抵抗溶接する際に金属の小さなパーティクル（飛散物）が発生することがあるが、立設部３の高さが鍔部２２２の厚み分の高さよりも高いことで、このパーティクル（飛散物）が内側の積層型圧電素子１のほうまで飛ばなくなるようにできることから、パーティクル（飛散物）が積層型圧電素子１に付着するのを抑制することができる。
【００３２】
なお、この場合の立設部３の高さは、パーティクル抑制および筒体２２の挿入性の観点から好ましくは、鍔部２２２の厚みよりも例えば０．５〜１．０ｍｍ高くなるように設定される。
【００３３】
また、図８に示すように、筒体２２は、断面で見て、筒状部２２１の内面から鍔部２２２の下面にかけてほぼ直角に折れ曲がった形状であってもよいが、図９に示すように、筒体２２は、筒状部２２１の内面から鍔部２２２の下面にかけて徐々に拡がる曲面状の内面を有しており、立設部３、基体２１および筒体２２で囲まれる空間を有している形状とすることもできる。
【００３４】
立設部３と筒体２２（鍔部２２２）との間に基体２１と鍔部２２２とを抵抗溶接する際に発生する溶融した金属をためるスペースがあることで、この金属が立設部３と筒体２２との間の隙間から飛び出してパーティクル（飛散物）となるのを抑制し、パーティクル（飛散物）を内側の積層型圧電素子１のほうまで飛ばないようにすることもできる。
【００３５】
ここでいう、立設部３、基体２１および筒体２２で囲まれる空間を有しているとは、立設部３と筒体２２との間に隙間があってよいことを意味しており、この隙間の幅は、パーティクル抑制および筒体２２の挿入性の観点から好ましくは、例えば０．１〜０．２ｍｍとされる。
【００３６】
また、図１０に示すように、立設部３が筒状部２２１の内面に接している構成とすることもできる。基体２１の上面にある立設部３と筒体２２とを精度よくかみあわせることで、立設部３が筒状部２２１の内面に接している形状とすることができる。これにより、パーティクル（飛散物）が筒体２２の内側へ飛ばなくすることができる。
【００３７】
次に、本実施の形態にかかる圧電アクチュエータ１０の製造方法について説明する。
【００３８】
まず、圧電体層１１となるセラミックグリーンシートを作製する。具体的には、圧電セラミックスの仮焼粉末と、アクリル系，ブチラール系等の有機高分子からなるバインダーと、可塑剤とを混合してセラミックスラリーを作製する。そして、周知のドクターブレード法、カレンダーロール法等のテープ成型法を用いることにより、このセラミックスラリーからセラミックグリーンシートを作製する。圧電セラミックスとしては、圧電特性を有するものであればよく、例えば、ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３からなるペロブスカイト型酸化物などを用いることができる。また、可塑剤としては、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ），フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）などを用いることができる。
【００３９】
次に、内部電極層１２となる導電性ペーストを作製する。具体的には、銀−パラジウム合金の金属粉末にバインダーおよび可塑剤を添加混合することによって、導電性ペーストを作製する。この導電性ペーストを上記のセラミックグリーンシート上にスクリーン印刷法を用いて印刷し、次に、導電性ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを複数枚積層するとともに積層方向の両端部に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複数枚積層して積層成形体を得る。この積層成形体を所定の温度で脱バインダー処理した後、９００〜１２００℃で焼成することによって積層体１３が得られる。
【００４０】
次に、積層体１３の側面のうち両内部電極層（正極および負極）が導出された一対の側面に、酸化物のインクをスクリーン印刷によって印刷した後、９００〜１２００℃で焼成し、被覆層１５を形成する。
【００４１】
酸化物のインクは、酸化物の粉体を溶剤、分散剤、可塑剤、及びバインダーの溶液に分散させた後、３本ロールを数回通すことにより、粉体の凝集を解砕するとともに、粉体を分散させて作製される。
【００４２】
次に、メタライズ層から成る外部電極１４を形成する。まず、銀粒子およびガラス粉末にバインダーを加えて銀ガラス含有導電性ペーストを作製し、内部電極層１２の正極または負極が導出された積層体１３の対向する一対の側面にスクリーン印刷法によって印刷し、５００〜８００℃程度の温度で焼き付け処理を行なう。これにより、メタライズ層から成る外部電極１４を形成して積層型圧電素子１が完成する。
【００４３】
次に、外部電極１４とリード線４１を半田付けする。また、切削加工にて立設部３および抵抗溶接用の環状部（図示せず）を形成するとともに、穴加工にて貫通孔を形成してな
る基体２１を用意する。なお、立設部３は、基体２１を切削加工して形成することの他、別部材（例えばリング状部材）を固着させて形成してもよい。
【００４４】
次に、この基体２１に形成された２つの貫通孔にそれぞれリードピン４３を挿通するとともに隙間に軟質ガラス４４を充填して固定し、さらに基体２１の上面に積層型圧電素子１の下端部を接着剤で接着する。そして、積層型圧電素子１の外部電極１４に半田４２にて半田付けしたリード線４１と基体２１に取り付けられたリードピン４３とを半田で接続する。
【００４５】
次に、ＳＵＳ３０４製のシームレスの円筒状の筒体２２に圧延加工によりベロー形状を形成する。圧延加工時に金型形状を変更することにより、溝部の厚み、及び曲率半径の変更することができる。この筒体２２の一端側（上端側）の開口を塞ぐようにＳＵＳ３０４製の蓋体２３をレーザー溶接によって溶接する。なお、筒体２２の他端側（下端側）には鍔部２２２が形成される。
【００４６】
ここで、図８に示すような、断面でみて直角に折れ曲がった形状にするために、円筒状の筒体２２を圧延加工時の金型形状に直角を設ければよい。同様に、図９に示すような断面で見て湾曲した形状（ラッパ状）とするために、圧延加工時の金型形状に湾曲した形状を設ければよい。
【００４７】
次に、筒体２２を基体２１に接着した積層型圧電素子１に被せ、所定の荷重で筒体を引張り、積層型圧電素子１に荷重を加える。この状態で、筒体２２の鍔部２２２と基体２１とを抵抗溶接によって溶接する。
【００４８】
最後に、基体２１に取り付けられたリードピン４３に０．１〜３ｋＶ／ｍｍの直流電界を印加し、積層体１３を分極することによって、本実施の形態の圧電アクチュエータが完成する。
【００４９】
そして、リードピン４３と外部電源とを接続して、圧電体層１１に電圧を印加することにより、各圧電体層１１を逆圧電効果によって大きく変位させることができる。
【実施例】
【００５０】
実施例としての圧電アクチュエータを以下のようにして作製した。
【００５１】
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１２０μｍ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。
【００５２】
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２６０枚積層し、その上下に導電性ペーストなしのセラミックグリーンシートを各２０枚積層した積層成形体を作製した。
【００５３】
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。
【００５４】
次に、部分安定化ジルコニア、圧電材料、圧電体層と同じ材料、及びチタン酸ジルコン
酸鉛を材料とするインクを作製し、それぞれ、被覆層の厚みが２０μｍとなるように、スクリーン印刷にて、内部電極層の両極が露出している積層体の側面に印刷し、その後、１０００℃で焼成し、積層体の側面に被覆層を形成した。
【００５５】
次に、銀粒子およびガラス粉末にバインダーを加えて銀ガラス含有導電性ペーストを作製し、これを積層体の側面にスクリーン印刷法によって印刷し、５００〜８００℃程度の温度で焼き付け処理して外部電極を形成した後、半田付けにて外部電極にリード線を接続した。
【００５６】
また、ＳＵＳ３０４で円板状の基体を作製した。具体的には、切削にて立設部と、溶接される部位となる環状部を設け、２箇所に貫通孔を形成した図２に示す形状の基体を作製した。そして、基体に形成された貫通孔に軟質ガラスでリードピンを取り付けた。なお、立設部は、高さ１．０ｍｍ、厚み（基体の半径方向の幅）０．３ｍｍのリング状とした。環状部は、高さ０．２ｍｍ、幅０．５ｍｍの断面三角形状とした。
【００５７】
次に、基体の上面に積層体を接着剤で固定し、外部電極に半田付けしたリード線と基体に取り付けられたリードピンとを半田付けで接続した。
【００５８】
次に、ＳＵＳ３０４で円板状の蓋体を作製した。
また、ＳＵＳ３１６Ｌ製の厚み０．１５ｍｍのシームレスの円筒に圧延加工によりベロー形状とラッパ状の下端部（鍔部）を形成した筒体を作製した。
【００５９】
作製した筒体に蓋体を挿入し、筒体と蓋体を溶接した。そして、この溶接したものを、基体に接着した積層型圧電素子に被せ、所定の荷重で筒体を引張り、積層型圧電素子に荷重を印加した後、筒体と基体の環状部との当接部を抵抗溶接で溶接した。
【００６０】
最後に、これらの試料の２本のリードピンに３ｋＶ／ｍｍの直流電界を１５分間印加して分極処理を行ない、実施例の圧電アクチュエータを作製した。
【００６１】
一方、比較例として、立設部が無い以外は上記と同様の構成の圧電アクチュエータを作製した。
【００６２】
そして、実施例及び比較例のそれぞれの圧電アクチュエータについて、耐久試験前後の変位量を変位測定装置にて測定した。
【００６３】
まず、それぞれの圧電アクチュエータに２００Ｖの直流電圧を印加して、初期変位量を求めたところ、実施例および比較例の圧電アクチュエータはともに変位量が５５μｍであった。
【００６４】
さらに、これらの圧電アクチュエータについて、室温で電圧２００Ｖにて１０００時間駆動し続ける耐久試験を行なった。その結果、実施例の圧電アクチュエータはほとんど変位量が変化しなかったのに対し、比較例の圧電アクチュエータは５％程度の変位量の低下がみられた。
【００６５】
これにより、実施例の圧電アクチュエータのほうが変位量を長期間安定して得られることが確認された。
【符号の説明】
【００６６】
１０・・・圧電アクチュエータ
１・・・積層型圧電素子
１１・・・圧電体層
１２・・・内部電極層
１３・・・積層体
１４・・・外部電極
１５・・・被覆層
２・・・金属ケース
２１・・・基体
２２・・・筒体
２２１・・・筒状部
２２２・・・鍔部
２３・・・蓋体
３・・・立設部
４１・・・リード線
４２・・・半田
４３・・・リードピン
４４・・・軟質ガラス
【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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