CN101160711B - 超声波致动器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波致动器。该超声波致动器包括：产生振动方向互不相同的多种振动的压电元件(10)，设置在压电元件(10)上并伴随着压电元件(10)的振动进行动作从而输出沿所规定的驱动方向驱动的驱动力的驱动部(2、2)，设置在压电元件(10)上并与压电元件(10)电连接的供电电极(8、8)，以及与供电电极(8、8)相接触并从驱动方向上的两侧对压电元件(10)进行弹性支撑、而且成为用来向供电电极(8、8)供电的供电端子的支撑供电部(6A、6B、7A、7B、9A)。
Description
技术领域
本发明，涉及一种被用于各种电子机械的振动致动器(actuator)、进一步来说是关于使用了电气机械转换元件的超声波致动器。
背景技术
在图21、图22中表示的是以往的超声波致动器。图21是以往的超声波致动器的压电元件部的立体图，图22是该图21的剖面图。
压电元件100被五个支撑部101A、101B、101C、101D、101F所支撑，在该压电元件100上形成四分割电极102a、102b、102c、102d，在相反一侧的压电元件的整个面上形成有整体电极(无图示)。
导线104a通过焊料105a与电极102a相连接，并通过焊料105c与电极102c相连接。还有，导线104b通过焊料105b与电极102b相连接，并通过焊料105d与电极102d相连接。再者，导线104g与上述整体电极相连接。通过这些导线104a、104b、104g，向压电元件100施加电压。
在压电元件100的上表面设置有驱动部102，该驱动部102的顶端部与可动体103接触。该驱动部102的顶端部被上述支撑部101C压向可动体103，这样一来提高了驱动部102的顶端部与可动体103之间的摩擦力并通过驱动部102使压电元件100的振动更加确实地传递给可动体103。
下面关于该超声波致动器的驱动方法进行简单的说明。
图23、图24、图25(a)～图25(d)是分别对压电元件的振动形态进行说明的概念图。
使上述导线104g接地，并向上述导线104a施加特定频率的正弦波的基准电压，向上述导线104b施加相位与基准电压相差90°或者-90°的电压。于是，在压电元件100上引发了如图23所示的弯曲振动的二阶模态(mode)以及如图24所示的伸缩振动(所谓的纵向振动)的一阶模态。
虽然弯曲振动的谐振频率及伸缩振动的谐振频率是分别由压电元件100的材料、形状等决定的，但通过使这两种谐振频率基本上一致、并施加其附近频率的电压，从而在压电元件100上协调地引发弯曲二阶模态和伸缩一阶模态，依次产生了如图25(a)、图25(b)、图25(c)、图25(d)所示的形状的变化。
其结果是从纸面方向来看设置在压电元件100上的驱动部102进行近似椭圆运动。也就是，由于压电元件100的弯曲振动和伸缩振动的合成，驱动部102进行椭圆运动。由于该椭圆运动而使被驱动部102支撑的可动体103沿箭头A或者箭头B的方向可进行移动，从而发挥了作为超声波致动器的作用。
在此，关于压电元件的振动的节点部(节)进行说明。
伸缩振动的节点部是如图24所示的压电元件的长度方向的中央部，弯曲振动的节点部是如图23所示的压电元件的长度方向的中央部、以及根据元件的形状产生了位移即是与中央相距了元件长度的35～40％左右的部分。
也就是当协调地产生了伸缩振动和弯曲振动时的共同的节点，仅为压电元件的长度方向的中心部。
还有，作为与本申请的发明相关的先行技术文献信息，例如专利文献1及专利文献2已为众所周知。
[专利文献1]日本专利公开平8-237971号公报
[专利文献2]日本专利公开平11-69851号公报
(发明所要解决的课题)
然而，如专利文献1所涉及的超声波致动器所示，在压电元件的表面设置了供电电极、用焊料将导线连接在该供电电极上、且通过该导线向压电元件的供电电极施加电压的这一构成中，所存在的问题是在压电元件的设置了焊料的部分上应力集中致使压电元件有破损的危险。
另一方面，作为在没有使用导线及焊料的情况下向压电元件供电的超声波致动器，包括如专利文献2所公开的超声波致动器，而在如该超声波致动器所示将压电元件或者致动器主体牢固地固定住的这一构成中，阻碍了压电元件或者致动器主体的伸缩运动，其结果是存在使超声波致动器的效率降低的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于：降低对压电元件的振动造成的不良影响从而使作为超声波致动器的效率得以提高，同时防止由于应力在压电元件的用来向该压电元件供电的导线的连接部分上集中而导致该压电元件破损的问题。
本发明包括：具有压电元件、并产生振动方向互不相同的多种振动的致动器主体，设置在上述致动器主体上并伴随着该致动器主体的振动进行动作从而输出沿所规定的驱动方向驱动的驱动力的驱动部，设置在上述致动器主体上并与上述压电元件电连接的供电电极，以及与上述供电电极相接触并从驱动方向上的两侧对上述致动器主体进行弹性支撑、而且成为用来向该供电电极供电的供电端子的支撑供电部。
本发明，通过用支撑供电部来对具有压电元件的致动器主体进行弹性支撑，从而能够降低对致动器主体及压电元件的振动造成的阻碍，其结果是具有能够使效率得以提高的作用效果。而且，本发明，通过利用支撑供电部实现了压电元件和供电电源之间的电导通从而没有必要在压电元件上设置焊料，所以具有能够防止由于应力在设置了焊料的部分上集中而导致的压电元件破损的这一作用效果。
图1是本发明的实施例一所涉及的超声波致动器的立体图。图2是超声波致动器的剖面图。图3(a)～图3(d)是分别表示实施例一所涉及的超声波致动器的压电元件的动作的概念图。图4是实施例一的变形例一所涉及的超声波致动器的分解立体图。图5是超声波致动器的剖面图。图6是实施例一的变形例二所涉及的超声波致动器的分解立体图。图7是超声波致动器的剖面图。图8是实施例二所涉及的超声波致动器的立体图。图9是超声波致动器的分解立体图。 图10是超声波致动器的剖面图。
附图说明
图11(a)～图11(d)是分别表示实施例二所涉及的超声波致动器的压电元件的动作的概念图。
图12是实施例二的变形例一所涉及的超声波致动器的分解立体图。
图13是超声波致动器的剖面图。
图14是实施例二的变形例二所涉及的超声波致动器的分解立体图。
图15是超声波致动器的剖面图。
图16是参考例所涉及的超声波致动器的剖面图。
图17是其他的参考例所涉及的超声波致动器的剖面图。
图18是另一其他的参考例所涉及的超声波致动器的剖面图。
图19是其他的实施例所涉及的超声波致动器的立体图。
图20是另一其他的实施例所涉及的超声波致动器的立体图。
图21是以往的超声波致动器的压电元件部的立体图。
图22是以往的超声波致动器的剖面图。
图23是弯曲振动的二阶模态的位移图。
图24是伸缩振动的一阶模态的位移图。
图25(a)～图25(d)是分别说明压电元件的动作的概念图。
(符号说明)
1 被安装体
2 驱动部
3 可动体
4、4a、4b、4g 导线
5 焊料
6、52 第一支撑体
6A、6B、52A 第一支撑体的支撑部
7、53 第二支撑体
7A、7B、53A 第二支撑体的支撑部
8、8a、8b、8c、8d 供电电极
9、54 第三支撑体
9A、54A 第三支撑体的支撑部
10、61 压电元件
11、81 引出电极
51、82 导电部
具体实施方式
下面，利用实施例及附图来对本发明的超声波致动器进行说明。
发明的实施例一》
如图1、图2所示，压电元件10被设置在被安装体1上的第一、第二、第三支撑体6、7、9的支撑部6A、6B、7A、7B、9A所支撑。该压电元件10构成致动器主体。
第三支撑体9被设置在安装有该超声波致动器的被安装体1上，通过在该被安装体1上安装超声波致动器从而利用支撑部9A从背面对压电元件10进行支撑同时将驱动部2压向可动体3。
这些支撑部6A、6B、7A、7B、9A分别由弹性体构成，具体可列举出弹胶物(elastomer)、硅橡胶、片簧。
特别是在使用了硅橡胶的情况下，支撑部和压电元件10之间的接触、支撑部和支撑体之间的接触分别成为面接触，这样一来具有下记作用效果，即能够稳定地对压电元件10进行支撑、并且与其他的弹胶物相比弹性的温度变化小可进行稳定地支撑。再者，也具有下记作用效果，即能够防止由于压电元件10的振动而引起的声音的产生。
这样一来由于至少在支撑部使用了弹性体，因而降低了对压电元件10的振动造成的阻碍，其结果是具有能够使超声波致动器的效率得以提高的这一作用效果。特别是由于第三支撑体9的支撑部9A对压电元件10的不为节点部的部位(非节点部)进行了支撑，因此通过使用弹性体所获得的降低对伸展振动(伸缩振动)的阻碍的这一效果显著。
另一方面，虽然第一、第二支撑体6、7的支撑部6A、6B、7A、7B对弯曲振动的节点部进行支撑，但通过将这些支撑部6A、6B、7A、7B设定为弹性体，从而与牢固地固定在压电元件上的以往的情况相比具有对于弯曲振动造成的阻碍降低的效果，同时也具有对于设置有这些支撑部6A、6B、7A、7B的部位成为非节点部的 伸缩振动造成的阻碍降低的效果。
特别是从近年来所追求的超声波致动器的小型化方面考虑，压电元件也被加以小型化，此时在制造上仅在节点部接合支撑体的接合方法从制造精度的角度考虑变得更加困难。不过，由于在支撑部使用了弹性体因而即使略微从节点部偏离开也能够缓解对振动造成的阻碍，所以在制造中不需要更高的精度，具有能够容易地对小型超声波致动器进行制作的这一作用效果。
还有，在安装上述弹性体时，为了分别提高压电元件和弹性体之间的密合性、支撑体和弹性体之间的密合性，最好是在对该弹性体进行压缩的状态下加以安装。
在压电元件10的前面设置有供电电极8。通过对该供电电极8施加电压从而压电元件10根据所施加电压的频率进行振动。各个供电电极8a(8b、8c、8d)的一部分以延伸至压电元件10的侧周面的方式形成，且在压电元件10的侧周面(具体来说，是侧周面中、后述的支撑部6A、6B、7A、7B、9A的导电部51所接触的部分)上露出后形成外部电极，这没有在图上进行表示。
还有，在第一、第二、第三支撑体6、7、9上设置有导电部51、51、……，在第一、第二、第三支撑体6、7、9上设置有引出电极11、11、……。并且，通过使各个导电部51与在压电元件10的侧周面上露出的各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极相接触，从而经由各个导电部51使压电元件10的各个供电电极8a(8b、8c、8d)和各个引出电极11之间电导通。也就是，支撑部6A、6B、7A、7B、9A，作为向各个供电电极8a(8b、8c、8d)供电的供电端子发挥作用，构成了支撑供电部。
通过设定成为上述结构，从而没有必要在压电元件10上利用焊料进行导线连接，所以具有下记作用效果，即由于应力集中在设置了焊料的压电元件的部位而造成压电元件10破损的问题得到解决。还有，因为不需要在压电元件10的厚度方向上设置的焊料，所以针对于此能够实现薄型化。
还有，作为第一、第二、第三支撑体6、7、9的支撑部6A、6B、7A、7B、9A的弹性体使用了硅橡胶、并在压缩率为5～40％的范围内压缩该硅橡胶来进行安装，从而因为压电元件10的供电电极和导电部51之间、导电部51和支撑体的引出电极11之间的各自的密合性稳定所以导通电阻变得稳定，其结果是能够实现作为超声波致动器的特性的稳定化。在此所述的压缩率是变形前后的长度差和变形前的长度之比。具体来说，当长度为1mm的弹性体被压缩到0.9mm时，压缩率为10％。
由于在一个支撑部上设置了多个该导电部51，所以能够提高可靠性。作为该导电部51，能够使用金属线、金属粒子，特别是当使用了金属粒子时由于耐反复压缩性能好所以具有耐久性提高的作用效果。
也就是，支撑部6A、6B、7A、7B、9A能够用导电性橡胶构成。
还有，作为导电部51的材料，能够使用镍、黄铜的金属线、或者根据需要可使用对它们的表面镀金的金属线。还有，作为金属粒子最好使用导电性好的银。
还有，供电电极8a～8d、特别是其中的外部电极，最好是由银或银钯合金(Ag-Pd)等构成的(也就是，以银为主要成份而构成的)、或者是对银或银钯合金等进行烧接处理或镀层处理。
在此，通过以银为主要成份来构成各个供电电极8a(8b、8c、8d)或它们的表面、同时以银为主要成份来构成各个导电部51或者它们的表面，从而能够防止各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和各个导电部51之间的接触部硫化，并可以防止该接触部的导通电阻增大。具体来说，由于银具有因空气中的硫化氢及二氧化硫而容易硫化的性质，所以一旦事先使至少其表面是以银为主要成份而构成的各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和至少其表面是以银为主要成份而构成的各个导电部51之间相接触，则在该各个供电电极8a(8 b、8c、8d)的外部电极及各个导电部51中位于暴露在空气中的表面上的银与空气中的硫化氢或者二氧化硫反应成为硫化银。由此，在该各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和各个导电部51的外周上形成了硫化银的膜将各个供电电极8a(8b、8c、8d)和各个导电部51包覆成为一体。其结果是各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和各个导电部51之间的接触部被硫化银膜保护没有与空气中的硫化氢及二氧化硫反应，能够防止硫化。
还有，该导电部51可以设置在所有的支撑部(第一、第二、第三支撑体6、7、9的支撑部6A、6B、7A、7B、9A)上，也能够设置在任意的支撑部上。
在压电元件10的表面设置有驱动部2，与可动体3相接触。
下面关于上述结构的超声波致动器的动作进行说明。图3是表示本发明的超声波致动器的压电元件的动作的概念图。
通过向压电元件10的特定的供电电极施加特定频率的交流电压，从而压电元件10引发了如图23所示的弯曲振动的二阶模态以及如图24所示的伸缩振动的一阶模态。具体来说，虽然弯曲振动的谐振频率及伸缩振动的谐振频率是分别由压电 元件10的材料、形状等决定的，不过通过使这两种谐振频率基本上一致、并将其附近频率的电压以相位相差90°或-90°的方式分别施加在四个供电电极8中的位于压电元件10的对角线上的供电电极8a、8c和8b、8d上，从而压电元件10协调地引发了弯曲二阶模态和伸缩一阶模态的振动。在此，弯曲二阶模态的振动方向是可动体的可动方向，也就是驱动部2所输出的驱动力的驱动方向，伸缩一阶模态的振动方向是与可动体的可动方向(也就是，驱动方向)垂直且将压电元件10和可动体3连接起来的方向(驱动部2对可动体3进行支撑的方向)。
并且，压电元件10，依次产生了图3(a)、图3(b)、图3(c)、图3(d)所示的形状的变化，其结果是从纸面方向来看设置在压电元件10上的驱动部2进行近似椭圆运动。也就是，由于压电元件10的弯曲振动和伸缩振动的合成，驱动部2进行椭圆运动。由于该椭圆运动使驱动部2所接触的可动体3沿图2的箭头A或者箭头B的方向可进行移动，从而发挥了作为超声波致动器的作用。也就是，驱动部2沿箭头A及箭头B的延伸方向(所规定的驱动方向)输出驱动力。
下面，来进行具体的说明，当例如将钛锆酸铅系列的压电陶瓷材料用于压电元件10时，在将压电元件的形状制成长度为6mm、宽度为1.7mm、厚度为1mm、并在该压电元件10上进行与图1所示的形态相同的电极配置、且沿厚度方向极化的情况下，伸缩振动的一阶模态的谐振频率及弯曲振动的二阶模态的谐振频率基本上一致、在270kHz的附近。
并且，通过使与在压电元件10的后面的几乎整个面上形成的电极相连接的、支撑部9A的导电部51接地，且经由引出电极11向连接在电极8a、8c上的支撑部6A、7B的导电部51、51施加270kHz、20Vrms的正弦波的基准电压，并经由引出电极11向连接在电极8b、8d上的支撑部6B、7A的导电部51、51施加与基准电压相同频率、相同电压值但相位差为90°或-90°的电压，从而在压电元件10协调地引发弯曲振动的二阶模态和伸缩振动的一阶模态，并能够依次产生图3所示的形状的变化，使驱动部2进行近似椭圆运动。
另外，在上述说明中，第一、第二支撑体6、7的支撑部6A、6B、7A、7B分别设置在与可动体3的可动方向(图2中的A、B方向)同方向上设置的第一、第二支撑体6、7上，而也可以设置在与可动体3的可动方向(图2的A、B方向)垂直相交的方向(压电元件的前面及后面方向)上设置的第一、第二支撑体上，且还可以将 上述两种设置形态结合起来进行设置。当将第一、第二支撑体的支撑部设置在与可动体3的可动方向(图2的A、B方向)垂直相交的方向上的第一、第二支撑体上时，能够抑制伴随振动而产生的压电元件10的上述垂直相交方向上的偏移，由此具有能够更加有效地将压电元件10的振动转换为驱动部2的椭圆运动的这一作用效果。
-实施例一的变形例一-
下面，关于实施例一的变形例进行说明。在图4、图5中表示的是实施例一的变形例一。
在该变形例一所涉及的超声波致动器中，压电元件10被收纳在壳体21的内部，在该壳体21的内壁面设置有壁面支撑体23A、23B、23D、23E，分别对压电元件10进行支撑。
还有，在壳体21的内底面也设置有背面支撑体24C，对压电元件10进行支撑。这些支撑体23A、23B、23C、23D、23E分别由弹性体构成，这些弹性体所使用的是弹性比压电元件10及壳体21低的材料。具体可列举出弹胶物、硅橡胶、片簧。
特别是在使用了硅橡胶的情况下，与压电元件10之间的接触、与壳体21之间的接触分别为面接触，由此具有能够稳定地对压电元件10进行支撑、进而与其他的弹胶物相比弹性的温度变化小可进行稳定地支撑的这一作用效果。并且，也具有下记作用效果，即能够防止由于压电元件10的振动而引起的声音的产生。
这样一来由于在支撑体中使用了弹性体，从而降低了对压电元件10的振动造成的阻碍，其结果是具有能够使超声波致动器的效率得以提高的这一作用效果。特别是由于背面支撑体24C对压电元件10的不为节点部的部位(非节点部)进行了支撑，因此通过使用弹性体所获得的降低对伸展振动(伸缩振动)的阻碍的这一效果显著。
另一方面，虽然壁面支撑体23A、23B、23D、23E对弯曲振动的节点部进行支撑，但通过将这些支撑体23A、23B、23D、23E设定为弹性体，从而与牢固地固定在压电元件上的以往的情况相比具有对弯曲振动造成的阻碍降低的效果，同时也具有对设置有这些支撑体23A、23B、23D、23E的部位成为非节点部的伸缩振动的阻碍降低的效果。
特别是从近年来所追求的超声波致动器的小型化方面考虑，压电元件也被加以小型化，此时在制造上仅在节点部接合支撑体的接合方法从制造精度的角度考虑变 得更加困难。不过，由于在支撑体中使用了弹性体因而即使略微从节点部偏离开也能够缓解对振动造成的阻碍，所以在制造中不需要更高的精度，具有能够容易地对小型超声波致动器进行制作的这一作用效果。
还有，在安装上述弹性体时，为了分别提高压电元件10和弹性体之间的密合性、壳体21和弹性体之间的密合性，最好是在压缩该弹性体的状态下进行安装。
在压电元件10的前面设置有供电电极8。通过对该供电电极8施加电压从而压电元件10根据所施加电压的频率进行振动。各个供电电极8a(8b、8c、8d)的一部分以延伸至压电元件10的侧周面的方式形成，且在压电元件10的侧周面(具体来说，是侧周面中、后述的壁面支撑体23A、23B、23D、23E及背面支撑体24C的导电部51所接触的部分)上露出后形成外部电极，这没有在图上进行表示。
还有，在壁面支撑体23A、23B、23D、23E及背面支撑体24C上设置有导电部51、51、……，在壳体21上设置有引出电极52、52、……。并且，通过使该各个导电部51与在压电元件10的侧周面上露出的各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极相接触，从而经由各个导电部51使压电元件10的各个供电电极8a(8b、8c、8d)和各个引出电极52之间电导通。
通过设定成为上述结构，从而没有必要在压电元件10上利用焊料进行导线连接，所以具有下记作用效果，即由于应力集中在设置了焊料的压电元件的部位而造成压电元件10破损的问题得到解决。还有，因为不需要在压电元件10的厚度方向上设置的焊料，所以针对于此能够实现薄型化。
还有，通过作为壁面支撑体23A、23B、23D、23E及背面支撑体24C的弹性体使用了硅橡胶、并在压缩率为5～40％的范围内压缩该硅橡胶来进行安装，从而因为压电元件10的供电电极和导电部51之间、导电部51和壳体21的引出电极52之间的各自的密合性稳定因而导通电阻变得稳定，其结果是能够实现作为超声波致动器的特性的稳定化。在此所述的压缩率是变形前后的长度差与变形前的长度之比。具体来说，当长度为1mm的弹性体被压缩到0.9mm时，压缩率为10％。
由于在一个支撑体上设置了多个该导电部51，所以能够提高可靠性。作为该导电部51，能够使用金属线、金属粒子，特别是当使用了金属粒子时由于耐反复压缩性能好所以具有耐久性提高的作用效果。
还有，作为导电部51的材料，能够使用镍、黄铜的金属线、或者根据需要可 使用对它们的表面镀金的金属线。还有，作为金属粒子最好使用导电性好的银。
再者，供电电极8a～8d、特别是其中的外部电极，最好是由银或银钯合金(Ag-Pd)等构成的(也就是，以银为主要成份而构成的)、或者是对银或银钯合金等进行烧接处理或镀层处理。
在此，通过以银为主要成份来构成各个供电电极8a(8b、8c、8d)或它们的表面、同时以银为主要成份来构成各个导电部51或者它们的表面，从而能够防止各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和各个导电部51之间的接触部硫化，并可以防止该接触部的导通电阻增大。具体来说，由于银具有因空气中的硫化氢及二氧化硫而容易硫化的性质，所以一旦事先使至少其表面是以银为主要成份而构成的各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和至少其表面是以银为主要成份而构成的各个导电部51之间相接触，则在该各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极及各个导电部51中位于暴露在空气中的表面上的银与空气中的硫化氢或者二氧化硫反应成为硫化银。由此，在该各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和各个导电部51的外周上形成了硫化银的膜将各个供电电极8a(8b、8c、8d)和各个导电部51包覆成为一体。其结果是各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和各个导电部51之间的接触部被硫化银膜保护没有与空气中的硫化氢及二氧化硫反应，能够防止硫化。
还有，该导电部51可以设置在所有的支撑体(壁面支撑体23A、23B、23D、23E及背面支撑体24C)上，也能够设置在任意的支撑体上。
另外，在压电元件10的表面设置有驱动部2，驱动部2从在壳体21的表面设置的开口部22中突出，并与位于壳体21的上方的可动体3接触。
关于变形例一的超声波致动器的动作，与前面所述的实施例一所涉及的超声波致动器相同。
-实施例一的变形例二-
下面，关于实施例一的变形例二进行说明。在图6、图7中表示的是实施例一的变形例二。
在该变形例二所涉及的超声波致动器中，压电元件10被收纳在壳体21的内部，在该壳体21的内壁面设置有壁面支撑体23A、23B、23D、23E，分别对压电元件10进行支撑。
还有，在该壳体21的表面设置有开口部22，向该开口部22突出的突出部65 被设置在壳体21上。在该突出部65设置有对压电元件10进行支撑的表面支撑体6A、6B。并且，上述壁面支撑体23A、23B、23D、23E及上述表面支撑体6A、6B由弹性体构成。在壳体21的内底面上也设置有背面支撑体24C，对压电元件10进行支撑。该背面支撑体24C也是由弹性体构成的。
上述弹性体所使用的是弹性比压电元件10及壳体21低的材料。具体可列举出弹胶物、硅橡胶、片簧。
特别是在使用了硅橡胶的情况下，与压电元件10之间的接触、与壳体21之间的接触分别为面接触，由此具有能够稳定地对压电元件10进行支撑、进而与其他的弹胶物相比弹性的温度变化小可进行稳定地支撑的这一作用效果。并且，也具有下记作用效果，即能够防止由于压电元件10的振动而引起的声音的产生。
这样一来由于在支撑体中使用了弹性体，因而降低了对压电元件10的振动造成的阻碍，其结果是具有能够使超声波致动器的效率得以提高的这一作用效果。特别是由于背面支撑体24C、表面支撑体6A、6B对压电元件10的不为节点部的部位(非节点部)进行了支撑，因此通过使用弹性体所获得的降低对伸展振动(伸缩振动)的阻碍的这一效果显著。
还有，通过设置表面支撑体6A、6B，从而压电元件10被夹持在该表面支撑体6A、6B与背面支撑体24C之间，与壁面支撑体23A、23B、23D、23E的支撑相结合还具有能够实现更稳定的支撑的作用效果。
另一方面，虽然壁面支撑体23A、23B、23D、23E对弯曲振动的节点部进行支撑，但通过将这些支撑体23A、23B、23D、23E设定为弹性体，从而与牢固地固定在压电元件上的以往的情况相比具有对弯曲振动造成的阻碍降低的效果，同时也具有对设置有这些支撑体23A、23B、23D、23E的部位成为非节点部的伸缩振动造成的阻碍降低的效果。
特别是从近年来所追求的超声波致动器的小型化方面考虑，压电元件也被加以小型化，此时在制造上仅在节点部接合支撑体的接合方法从制造精度的角度考虑变得更加困难。不过，由于在支撑体中使用了弹性体因而即使略微从节点部偏离开也能够缓解对振动造成的阻碍，所以在制造中不需要更高的精度，具有能够容易地对小型超声波致动器进行制作的这一作用效果。
还有，在安装上述弹性体时，为了分别提高压电元件10和弹性体之间的密合 性、壳体21和弹性体之间的密合性，最好是在压缩该弹性体的状态下进行安装。
在压电元件10的前面设置有供电电极8。通过对该供电电极8施加电压从而压电元件10根据所施加电压的频率进行振动。各个供电电极8a(8b、8c、8d)的一部分以延伸至压电元件10的侧周面的方式形成，且在压电元件10的侧周面(具体来说，是侧周面中、后述的壁面支撑体23A、23B、23D、23E及背面支撑体24C的导电部51所接触的部分)上露出后形成外部电极，这没有在图上进行表示。
还有，在壁面支撑体23A、23B、23D、23E及背面支撑体24C上设置有导电部51、51、……，在壳体21上设置有引出电极52、52、……。并且，通过使该各个导电部51与在压电元件10的侧周面露出的各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极相接触，从而经由各个导电部51使压电元件10的各个供电电极8a(8b、8c、8d)和各个引出电极52之间电导通。该导电部也能够设置在表面支撑体6A、6B上。
通过设定成为上述结构，从而没有必要在压电元件10上利用焊料进行导线连接，所以具有下记作用效果，即由于应力集中在设置了焊料的压电元件的部位而造成压电元件10破损的问题得到解决。还有，因为不需要在压电元件10的厚度方向上设置的焊料，所以针对于此能够实现薄型化。
还有，通过作为壁面支撑体23A、23B、23D、23E、背面支撑体24C以及表面支撑体6A、6B的弹性体使用了硅橡胶、并在压缩率为5～40％的范围内压缩该硅橡胶来进行安装，从而因为压电元件10的各个供电电极8a(8b、8c、8d)和各个导电部51之间、各个导电部51和壳体21的各个引出电极52之间的各自的密合性稳定所以导通电阻变得稳定，其结果是能够实现作为超声波致动器的特性的稳定化。在此所述的压缩率是变形前后的长度差和变形前的长度之比。具体来说，当长度为1mm的弹性体被压缩到0.9mm时，压缩率为10％。
还有，因为从背面将壳体21挤压向可动体3，所以背面支撑体24C的压缩率受到壳体21的挤压力的直接影响。由于壳体21的挤压力被设定为使超声波致动器的特性达到最为理想的状态，因此有可能致使该挤压力与背面支撑体24C的压缩率的最佳值不同。然而，由于设置了表面支撑体6A、6B，所以能够通过其他途径对背面支撑体24C的压缩率进行调整，因此能够实现特性的稳定化。
由于在一个支撑体上设置了多个该导电部51，所以能够提高可靠性。作为该导电部51，能够使用金属线、金属粒子，特别是当使用了金属粒子时由于耐反复压缩 性能好所以具有耐久性提高的作用效果。
还有，作为导电部51的材料，能够使用镍、黄铜的金属线、或者根据需要可使用对它们的表面镀金的金属线。还有，作为金属粒子最好使用导电性好的银。
再者，供电电极8a～8d、特别是其中的外部电极，最好是由银或银钯合金(Ag-Pd)等构成的(也就是，以银为主要成份而构成的)、或者是对银或银钯合金等进行烧接处理或镀层处理。
在此，通过以银为主要成份来构成各个供电电极8a(8b、8c、8d)或它们的表面、同时以银为主要成份来构成各个导电部51或者它们的表面，从而能够防止各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和各个导电部51之间的接触部硫化，并可以防止该接触部的导通电阻增大。具体来说，由于银具有因空气中的硫化氢及二氧化硫而容易硫化的性质，所以一旦事先使至少其表面是以银为主要成份而构成的各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和至少其表面是以银为主要成份而构成的各个导电部51之间相接触，则在该各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极及各个导电部51中位于暴露在空气中的表面上的银与空气中的硫化氢或者二氧化硫反应成为硫化银。由此，在该各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和各个导电部51的外周上形成了硫化银的膜将各个供电电极8a(8b、8c、8d)和各个导电部51包覆成为一体。其结果是各个供电电极8a(8b、8c、8d)的外部电极和各个导电部51之间的接触部被该硫化银膜保护没有与空气中的硫化氢及二氧化硫反应，能够防止硫化。
还有，该导电部51可以设置在所有的支撑体(壁面支撑体23A、23B、23D、23E、背面支撑体24C以及表面支撑体6A、6B)上，也能够设置在任意的支撑体上。
另外，在压电元件10的表面设置有驱动部2，驱动部2从在壳体21的表面设置的开口部22中突出，并与位于壳体21的上方的可动体3接触。
关于变形例二的超声波致动器的动作，与前面所述的实施例一所涉及的超声波致动器相同。
发明的实施例二》
然后，关于本发明的实施例二进行说明。在图8～图10中表示的是实施例二所涉及的超声波致动器的基本构成。本实施例二与实施例一的不同点在于：压电元件61的伸缩振动的振动方向与可动体3的可动方向(也就是，超声波致动器的驱动方 向)为同方向，弯曲振动的振动方向与可动体3的可动方向垂直并且是将压电元件61和可动体3连接起来的方向(也就是，驱动部2对可动体3进行支撑的方向)。
在实施例二所涉及的超声波致动器中，在第一、第二支撑体52、53之间配置压电元件61使得压电元件61的伸缩振动的振动方向与可动体3的可动方向为同方向(图10中的A、B方向)，在与该可动体3的可动方向同方向的第一、第二支撑体52、53上设置支撑部52A、53A。还有，在压电元件61的背面也设置有第三支撑体54，用它的支撑部54A来支撑压电元件61。在压电元件61的表面设置有两个驱动部2、2，这两个驱动部2、2与可动体3接触。
第三支撑体54用大致相同的压力对这两个驱动部2、2进行挤压使得这两个驱动部2、2与可动体3相接触，由此能够使可动体3稳定地进行动作。
如图10所示，在上述第一、第二、第三支撑体52、53、54的支撑部52A、53A、54A上，与实施例一同样设置了导电部。还有，在第一、第二、第三支撑体52、53、54上设置有引出电极81、81、……。并且，通过各个导电部82与在压电元件61的侧周面上露出的各个供电电极8的外部电极相接触，从而经由各个导电部82使压电元件61的各个供电电极8与各个引出电极81之间电导通。
如上面所述的那样，实施例二与实施例一的不同点在于压电元件61的配置形态，而支撑部52A、53A、54A和引出电极81、81的材质和构成与实施例一相同。
不过，在实施例一中，在压电元件10的一个侧面上设置了两个支撑部6A、6B(7A、7B)，与此相对在实施例二中，在压电元件61的一个侧面上设置了一个支撑部52A(53A)。也就是，因为压电元件61通过设置四个供电电极8a、8b、……而实质上被分割为四个，所以虽然通常是以分别从四个供电电极8a、8b、……开始延伸至压电元件61的侧周面的方式来形成外部电极、同时经由分别与这四个外部电极相接触的共计四个支撑部(导电性橡胶)来进行供电，而在实施例二中是经由设置在压电元件61的两侧面上的两个支撑部52A、53A向四个供电电极8a、8b、……进行供电的。也就是，在实施例二所涉及的超声波致动器中，构成为通过向位于压电元件61的对角线上的一组供电电极8a、8c施加所规定的交流电压、另一方面向另一组供电电极8b、8d施加另一规定的交流电压从而产生了弯曲振动和伸缩振动，被施加该规定的交流电压的该一组供电电极8a、8c的外部电极形成在压电元件61的一短边侧面上，另一方面被施加该另一所规定的交流电压的该另一组供电电极8b、8d 的外部电极形成在压电元件61的另一短边侧面上。这样一来，因为在压电元件61的各短边侧面上聚集了被施加相同交流电压的外部电极，所以在各短边侧面上能够使支撑部实现共通化，同时还能够使引出电极81实现共通化。也就是，通过向位于压电元件61的一短边侧面一侧的引出电极81施加所规定的交流电压从而对位于压电元件61的对角线上的供电电极8a、8c施加了该所规定的交流电压，另一方面通过向位于压电元件61的另一短边侧面一侧的引出电极81施加另一所规定的交流电压从而对位于压电元件61的对角线上的供电电极8b、8d施加了该另一所规定的交流电压。再者，作为在压电元件61的一短边侧面上形成被施加了相同的交流电压的一组供电电极8a、8c的外部电极的方法，可以将外部电极分别从两个供电电极8a、8c各自延长到该一短边侧面的方式来形成，也可以在使供电电极8a和供电电极8c之间电导通的同时将外部电极仅从一个供电电极8a(8c)延长到该一短边侧面的方式来形成。关于被施加了相同的交流电压的另一组供电电极8b、8d也与上述方法相同。这样一来，因为在压电元件61的各侧周面上仅设置有应被施加了相同交流电压的供电电极8a、8c(或者8b、8d)的外部电极，所以能够各构成一个与压电元件61的各侧周面相接触的支撑部(导电性橡胶)52A(53A)及引出电极81，从而能够简化构成。例如实施例一的变形例一、二所示，当构成为在各个供电电极8的外部电极上分别设置了支撑部23A(23B、23D、23E)以及引出电极52时，在组装超声波致动器之际，必须以高精度来对形成在压电元件上的外部电极和支撑部23A、23B、23D、23E的位置进行对准。特别是当超声波致动器被小型化时，要求具有高组装精度。与此相对，在实施例二所涉及的超声波致动器中，因为在压电元件61的各侧周面上仅设置有应被施加了相同的交流电压的供电电极8、8的外部电极，且用来向该外部电极供电的支撑部及引出电极被共通化，所以即使组装精度不那么高，也能够在组装时使供电电极8、8的外部电极和支撑部相接触，并能够确保电导通。
还有，支撑部52A(53A)及引出电极81也可以是在压电元件61的一短边侧面上没有被共通化的情况下构成的。例如，也可以将被施加了不同的交流电压的供电电极8a、8b(或者8c、8d)的外部电极设置在压电元件61的一短边侧面上。此时，在一短边侧面上设置了分别与两个外部电极相对应的两个支撑部并且还可以设置分别与两个支撑部相对应的两个引出电极81、81(参照图5、图7)。在所涉及的构成 中，因为向两个引出电极81、81上分别施加了不同的交流电压，所以经由各个支撑部在供电电极8a、 8b上分别施加了不同的交流电压。或者，在一短边侧面上设置一个支撑部，该支撑部包含在用绝缘部件电绝缘的状态下分别与两个外部电极相对应的共计两个导电部，并且也可以设置分别与两个导电部82、82相对应的两个引出电极81、81。在上述所涉及的构成中，因为在两个引出电极81、81上分别施加不同的交流电压，所以经由各导电部82、82在供电电极8a、8b上分别施加了不同的交流电压。
下面，利用图11关于上述结构的超声波致动器的动作进行说明。
通过经由上述导电部82对压电元件61的特定的供电电极施加特定频率的交流电压，从而压电元件61引发了如图23所示的弯曲振动的二阶模态以及如图24所示的伸缩振动的一阶模态。虽然弯曲振动的谐振频率及伸缩振动的谐振频率是分别由压电元件的材料、形状等决定的，但通过使这两种频率基本上一致、并将其附近频率的电压以相位相差90°或-90°的方式分别施加在四个供电电极8中的位于压电元件10的对角线上的供电电极8a、8c和8b、8d上，从而压电元件61上协调地引发了弯曲二阶模态和伸缩一阶模态的振动。其结果是压电元件61依次产生了图11(a)、图11(b)、图11(c)、图11(d)所示的形状的变化，从纸面方向来看设置在该压电元件61上的两个驱动部2、2进行了近似椭圆运动。也就是，由于压电元件61的弯曲振动和伸缩振动的合成，两个驱动部2、2进行椭圆运动。由于该椭圆运动使两个驱动部2、2所接触的可动体3沿图10的箭头A或者箭头B的方向可进行移动，从而发挥了作为超声波致动器的作用。
如上所述，本发明将压电元件的支撑体的至少支撑部设定为弹性体，具有能使超声波致动器的效率提高的效果。
还有，因为没有必要在压电元件61上利用焊料进行导线连接，所以具有下记作用效果，即由于应力集中在设置了焊料的压电元件的部位上而造成压电元件61破损的问题得到解决。还有，因为不需要在压电元件61的厚度方向上设置的焊料，所以针对于此能够实现薄型化。
另外，能够发挥与实施例一相同的作用效果。
-实施例二的变形例一-
下面，关于实施例二的变形例进行说明。在图12、图13中表示的是实施例二 的变形例一。
该变形例一所涉及的超声波致动器是将压电元件61配置在壳体21内，在与该可动体3的可动方向同方向的壳体21的内壁面上设置了壁面支撑体62A、62C。还有，在壳体21的内底面也设置有背面支撑体63B，对压电元件61进行支撑。在压电元件61的表面设置有两个驱动部2、2，这两个驱动部2、2从在壳体21的表面设置的开口部22中突出，与位于壳体21的上方的可动体3接触。
背面支撑体63B用大致相同的压力对这两个驱动部2、2进行挤压使得这两个驱动部2、2与可动体3相接触，由此能够使可动体3稳定地进行动作。
在上述壁面支撑体62A、62C及背面支撑体63B上，与实施例一同样设置有导电部。如图13所示，在壳体21的壁面内部设置了引出电极81、81，同时在壳体21的底面内部也设置了引出电极81。并且，通过使各个导电部82与在压电元件61的侧周面露出的各个供电电极8相接触，从而经由各个导电部82使压电元件61的各个供电电极8与各个引出电极81之间电导通。
关于变形例一所涉及的超声波致动器的动作，与上述的实施例二所涉及的超声波致动器相同。
-实施例二的变形例二-
下面，关于实施例二的变形例二进行说明。在图14、图15中表示的是实施例二的变形例二。
该变形例二所涉及的超声波致动器是将压电元件61配置在壳体21内，在与该可动体3的可动方向同方向的壳体21的内壁面上设置壁面支撑体62A、62C。还有，在壳体21的内底面也设置有背面支撑体63B，在壳体21的突出部65也设置了表面支撑体66A、66B，分别对压电元件61进行支撑。在压电元件61的表面设置有两个驱动部2、2，这两个驱动部2、2从在壳体21的表面设置的开口部22中突出，与位于壳体21的上方的可动体3接触。
背面支撑体63B用大致相同的压力对这两个驱动部2、2进行挤压使得这两个驱动部2、2与可动体3相接触，由此能够使可动体3稳定地进行动作。
在上述壁面支撑体62A、62C及背面支撑体63B上，与实施例一同样设置有导电部。如图15所示，在壳体21的壁面内部设置有引出电极81，同时在壳体21的底面内部也设置有引出电极81。并且，通过使各个导电部82与在压电元件61的侧 周面露出的各个供电电极8相接触，从而经由各个导电部82使压电元件61的各个供电电极8与各个引出电极81之间电导通。
另外，壁面支撑体62A、62C及背面支撑体63B和引出电极81、81、……的材料和构成与前面所述的实施例二所涉及的超声波致动器的构成相同。
关于变形例二所涉及的超声波致动器的动作，也与上述的实施例二所涉及的超声波致动器相同。
《参考例》
在上述实施例一、二中，用导电性橡胶对压电元件10、61进行了支撑，而如果仅以对压电元件10、61进行弹性支撑作为目的的话，也可以构成为图16～图18所示的结构。图16所示的超声波致动器与实施例二所涉及的超声波致动器基本上为相同的构成，但支撑压电元件61的支撑部52A、53A、54A不包含导电部。也就是，支撑部52A、53A、54A是由弹性体(具体来说是弹胶物、硅橡胶、片簧等)构成的，但该弹性体不是导电性橡胶。图17所示的超声波致动器，与实施例二的变形例一所涉及的超声波致动器基本上为相同的构成，但支撑压电元件61的壁面支撑体62A、62C及背面支撑体63B不包含导电部。也就是，壁面支撑体62A、62C及背面支撑体63B是由弹性体(具体来说是弹胶物、硅橡胶、片簧等)构成的，但该弹性体不是导电性橡胶。图18所示的超声波致动器，与实施例二的变形例二所涉及的超声波致动器基本上为相同的构成，但支撑压电元件61的壁面支撑体62A、62C及背面支撑体63B不包含导电部。也就是，壁面支撑体62A、62C及背面支撑体63B是由弹性体(具体来说是弹胶物、硅橡胶、片簧等)构成的，但该弹性体不是导电性橡胶。
在上述构成中，特别是当使用了硅橡胶时，支撑部和压电元件61之间的接触、支撑部和支撑体之间的接触分别为面接触，由此具有能够稳定地对压电元件61进行支撑、并且与其他的弹胶物相比弹性的温度变化小可进行稳定地支撑的这一作用效果。再者，也具有下记作用效果，即能够防止由于压电元件61的振动而引起的声音的产生。
这样一来由于至少在支撑部使用了弹性体，因而降低了对压电元件61的振动造成的阻碍，其结果是具有能够使超声波致动器的效率得以提高的这一作用效果。特别是由于支撑部52A、53A及壁面支撑体62A、62C对压电元件61的不为节点部的部位(非节点部)进行了支撑，因此通过使用弹性体所获得的降低对伸展振动(伸 缩振动)的阻碍的这一效果显著。
另一方面，虽然支撑部对弯曲振动的节点部进行支撑、背面支撑体对伸缩振动及弯曲振动的节点部进行支撑，但通过将这些支撑部及背面支撑体设定为弹性体，从而与牢固地固定在压电元件上的以往的情况相比具有对弯曲振动造成的阻碍降低的效果，同时也具有对设置有上述支撑部的部位成为非节点部的伸缩振动的阻碍降低的效果。
特别是从近年来所追求的超声波致动器的小型化方面考虑，压电元件也被加以小型化，此时在制造上仅在节点部接合支撑体的接合方法从制造精度的角度考虑变得更加困难。不过，由于在支撑部使用了弹性体因而即使略微从节点部偏离开也能够缓解对振动造成的阻碍，所以在制造中不需要更高的精度，具有能够容易地对小型超声波致动器进行制作的这一作用效果。
还有，在安装上述弹性体时，为了分别提高压电元件和弹性体之间的密合性、支撑体和弹性体之间的密合性，最好是在压缩该弹性体的状态下进行安装。
在此，有时也要求超声波致动器不单单是移动可动体3，而且是一边以高位置决定精度决定位置一边移动可动体3。这样一来，当要求高位置决定精度时等，最好是能够以高精度对压电元件61的绝对位置、也就是相对于被安装体1的位置进行控制。如图16～图18所示，在参考例所涉及的超声波致动器中，因为驱动部2、2接触到可动体3，所以压电元件61沿与驱动方向垂直相交的方向所进行的移动被可动体3限制，另一方面压电元件61沿驱动方向进行的移动则比较自由。也就是，所要求的是对压电元件61的驱动方向上的稳定支撑。
因此，在该参考例中，构成为通过支撑部52A、53A从位于驱动方向上的两侧对压电元件61来进行支撑。这样一来，例如与仅用支撑部54A对压电元件61进行支撑的构成等相比，能够稳定地对压电元件61进行支撑。
并且，这样一来，在从位于驱动方向上的两侧对压电元件61进行支撑的这一构成中，当以使压电元件61的长度方向朝向驱动方向的方式配置压电元件61时，因为压电元件61的驱动方向上的两端部成为伸缩振动的非节点部，所以有可能出现阻碍伸缩振动的问题。因此，在该参考例中，用弹性体来构成对压电元件61的驱动方向上的两端进行支撑的支撑部52A、53A。也就是，根据该参考例，即使当压电元件61的驱动方向上的两端部是振动的非节点部时，也能够在没有对该振动造 成阻碍的情况下稳定地对压电元件61进行支撑，其结果是能够实现具有高位置决定精度的超声波致动器。
还有，虽然作为对压电元件61进行支撑的结构，还具有不是如本实施例所示的那样对压电元件61的侧周面进行支撑、而是设置了沿厚度方向贯穿压电元件61的棒状部件、利用该棒状部件来对压电元件61进行支撑的结构，但与通过该棒状部件进行支撑的结构相比，本实施例所涉及的结构能够缩小压电元件61的厚度方向上的尺寸，从而可以实现小型化。
还有，在压电元件61的前面设置有供电电极8，在该供电电极8上用焊料连接有导线4，通过该导线4向压电元件61的供电电极8施加电压，从而压电元件61根据所施加的电压的频率进行振动。
具体来说，当将钛锆酸铅系列的压电陶瓷材料用于压电元件61时，在将压电元件的形状制成长度为6mm、宽度为1.7mm、厚度为1mm、并在该压电元件61上进行与图14所示的形态相同的电极配置、且沿厚度方向极化的情况下，伸缩振动的一阶模态的谐振频率及弯曲振动的二阶模态的谐振频率基本上一致、在270kHz的附近。
并且，通过使与在压电元件61的后面的几乎整个面上形成的电极相连接的导线4g接地，且向连接在电极8a、8c上的导线4a施加270kHz、20Vrms的正弦波的基准电压，并向连接在电极8b、8d上的导线4b施加与基准电压相同频率、相同电压值但相位差为90°或-90°的电压，从而在压电元件61上协调地引发弯曲振动的二阶模态和伸缩振动的一阶模态，并依次产生了图11所示的形状的变化，能够使驱动部2、2进行近似椭圆运动。
形成有上述焊料5的压电元件61的部位在伸缩振动及弯曲振动的节点部周围，通过用该节点部作为连接有导线4的部位，从而可以尽可能地抑制对压电元件61的振动造成的不良影响、也就是可以尽可能地抑制由于焊料5的形成而对压电元件61造成的不必要的负荷。
《其他的实施例》
在上述实施例中，被超声波致动器的驱动力所驱动的可动体3为平板状，但并不仅局限于此，作为可动体的结构能够采用任意的构成。例如图19所示，可动体是围绕所规定的X轴能够旋转的圆板体31，也可以构成为超声波致动器的驱动部2 与该圆板体31的侧周面31a相接触。在上述所涉及的构成中，一旦驱动超声波致动器，则由于驱动部2的近似椭圆运动，该圆板体31围绕所规定的X轴进行旋转。还有，如图20所示，可动体是围绕所规定的X轴能够旋转的圆板体32，也可以构成为超声波致动器的驱动部2与该圆板体32的平面部32a相接触。在上述所涉及的构成中，一旦驱动超声波致动器，则由于驱动部2的近似椭圆运动，该圆板体32沿与驱动部2之间的接触部的接线方向被驱动，其结果是该圆板体32围绕所规定的X轴进行旋转。
还有，在上述实施例中，用伸缩一阶模态和弯曲二阶模态对振动模态进行了说明，而也可以是其他的伸缩一阶和弯曲四阶、纵扭模态等其他的模态。
还有，虽然将支撑体、壁面支撑体、背面支撑体全部设定为弹性体，但也可以至少将其中的一个设定为弹性体，此外仅将一个环状的支撑体以使压电元件贯穿该支撑体的方式设置在该压电元件的周围，即使仅将该支撑体的与压电元件相连接的附近的部分设定为弹性体也能够获得同样的效果。
还有，虽然在上述实施例中对在压电元件的前面、后面形成供电电极8的单板结构进行了说明，但即使是将电极和压电体设定为叠层结构的叠层体的示例也是相同的。此时，通过向与多个内部电极相连接并在压电元件的任意面上形成的外部电极施加电压，从而能够使驱动部进行椭圆运动。
还有，对供电电极构成为最简单的前面为四分割电极和后面为整体电极的结构进行了说明，而当构成为二分割电极、五分割电极等其他电极构成时，也能够获得相同的效果。
还有，对仅使用压电元件来引发驱动部的椭圆运动的示例进行了说明，而在将压电元件粘贴在其他物质上、或放入其他物质中的这一使用了共振器的情况下也能够获得相同的效果。此时，包含压电元件的共振器构成了超声波致动器主体。
再者，上述实施例是本质上理想的示例，但并没有意图对本发明、本发明的适用物、或者它的用途范围进行限定。
(产业上的利用可能性)
如上述所说明的那样，本发明的超声波致动器，具有在压电元件的支撑体上使用弹性体的这一特征，从而能够实现高效率化、小型化，所以特别是对要求高效率化、小型化的电子机械等是有用的。
Claims (23)
1.一种超声波致动器，其特征在于：
包括：
致动器主体，是由压电元件构成的、或者是包含压电元件而构成的，产生振动方向互不相同的多种振动，
驱动部，设置在上述致动器主体上，伴随该致动器主体的振动进行动作从而输出沿所规定的驱动方向驱动的驱动力，
供电电极，设置在上述致动器主体上并与上述压电元件电连接，
支撑供电部，与上述供电电极相接触并从该驱动方向上的两侧对上述致动器主体进行弹性支撑，而且成为用来向该供电电极供电的供电端子。
2.根据权利要求1所述的超声波致动器，其特征在于：
上述支撑供电部由导电性橡胶构成。
3.根据权利要求1所述的超声波致动器，其特征在于：
上述致动器主体，使弯曲振动和纵向振动相结合地产生。
4.根据权利要求1所述的超声波致动器，其特征在于：
上述驱动方向，是与上述致动器主体的纵向振动的振动方向相同的方向。
5.根据权利要求1所述的超声波致动器，其特征在于：
上述支撑供电部，支撑上述致动器主体的处于纵向振动时的非节点部。
6.根据权利要求1所述的超声波致动器，其特征在于：
上述供电电极，被设置在上述致动器主体的位于上述驱动方向上的两侧面上。
7.根据权利要求1所述的超声波致动器，其特征在于：
上述供电电极，被设置在上述致动器主体的位于与上述驱动方向垂直相交的方向上的侧面上，
上述支撑供电部，与该供电电极相接触并在位于与该驱动方向垂直相交的方向上的侧面对该致动器主体进行支撑。
8.根据权利要求2所述的超声波致动器，其特征在于：
上述导电性橡胶是在被压缩的状态下安装的。
9.根据权利要求2所述的超声波致动器，其特征在于：
上述导电性橡胶的基体材料是硅橡胶。
10.根据权利要求9所述的超声波致动器，其特征在于：
上述导电性橡胶是在该导电性橡胶的压缩率为5～40％的状态下被安装的。
11.根据权利要求2所述的超声波致动器，其特征在于：
进一步包括具有用来向上述压电元件供电的引出电极的支撑体，
上述支撑供电部，相对于该支撑体对上述致动器主体进行弹性支撑，并且使该引出电极和上述供电电极之间电导通。
12.根据权利要求2所述的超声波致动器，其特征在于：
上述导电性橡胶包含金属线及金属粒子中的至少一种。
13.根据权利要求2所述的超声波致动器，其特征在于：
上述供电电极，是以银为主要成份构成的，
上述导电性橡胶包含银。
14.根据权利要求1所述的超声波致动器，其特征在于：
上述超声波致动器中设置有背面支撑部，该背面支撑部与上述致动器主体的与设置有上述驱动部的面相对的相对面接触并支撑该致动器主体。
15.根据权利要求14所述的超声波致动器，其特征在于：
上述背面支撑部的至少一部分是由弹性体构成的。
16.根据权利要求15所述的超声波致动器，其特征在于：
上述背面支撑部，是在上述弹性体被压缩的状态下安装的。
17.根据权利要求16所述的超声波致动器，其特征在于：
多个上述驱动部被设置在上述致动器主体的同一个面上，
上述背面支撑部，被设置在将多个该驱动部的重心位置投影到上述相对面的位置上。
18.根据权利要求15所述的超声波致动器，其特征在于：
上述弹性体是硅橡胶。
19.根据权利要求15所述的超声波致动器，其特征在于：
进一步包括设置在上述相对面上并与上述压电元件电连接的相对面供电电极，
上述弹性体，是成为用来向该相对面供电电极供电的供电端子的导电性橡胶。
20.根据权利要求19所述的超声波致动器，其特征在于：
上述导电性橡胶的基体材料是硅橡胶，上述导电性橡胶是在该导电性橡胶的压缩率为5～40％的状态下被安装的。
21.根据权利要求19所述的超声波致动器，其特征在于：
进一步包括具有用来向上述压电元件供电的引出电极的支撑体，
上述背面支撑部，与该相对面供电电极接触并相对于该支撑体对上述致动器主体进行弹性支撑，而且使该引出电极和该相对面供电电极之间电导通。
22.根据权利要求19所述的超声波致动器，其特征在于：
上述导电性橡胶包含金属线及金属粒子中的至少一种。
23.根据权利要求19所述的超声波致动器，其特征在于：
上述相对面供电电极，是以银为主要成份构成的，
上述导电性橡胶包含银。
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