JP2001218481A - 圧電駆動体、超音波モータ及び超音波モータ付き電子機器 - Google Patents
圧電駆動体、超音波モータ及び超音波モータ付き電子機器Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/0015—Driving devices, e.g. vibrators using only bending modes
-
- H—ELECTRICITY
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- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/103—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 振動体の共振周波数を低減させ、小型化して
も高効率な超音波モータを得る。また、バッチ処理が可
能で大量生産が可能な構造とする。 【解決手段】 本発明の超音波モータでは、方形状の振
動体を用い、振動体の少なくとも一部に設けられた圧電
素子と、振動体に設けられた突起と、移動体からなる構
成とした。そして圧電素子は振動体の対角線上に節を有
する振動波を励振するようにした。また、振動体に設け
た圧電素子に複数の電極を設け駆動信号を印加する電極
を選択することにより振動体に励振される振動の節の位
置を移動させ移動体の回転方向を可変できるようにし
た。
も高効率な超音波モータを得る。また、バッチ処理が可
能で大量生産が可能な構造とする。 【解決手段】 本発明の超音波モータでは、方形状の振
動体を用い、振動体の少なくとも一部に設けられた圧電
素子と、振動体に設けられた突起と、移動体からなる構
成とした。そして圧電素子は振動体の対角線上に節を有
する振動波を励振するようにした。また、振動体に設け
た圧電素子に複数の電極を設け駆動信号を印加する電極
を選択することにより振動体に励振される振動の節の位
置を移動させ移動体の回転方向を可変できるようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電駆動体と、圧
電素子を駆動源とする超音波モータ、およびそれらを用
いた電子時計、医療機器、光情報機器、カメラ等の電子
機器に関する。
電素子を駆動源とする超音波モータ、およびそれらを用
いた電子時計、医療機器、光情報機器、カメラ等の電子
機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、超音波モータの実用化研究が盛ん
に行われており、種々の超音波モータが提案されてい
る。しかしながら、実用化されているほとんどのものが
円板もしくは円環状の振動体を用い、振動体の周方向へ
の撓み振動を励振することで移動体を駆動している。例
えば特公平６−７７５０にその様な例が示されている。
に行われており、種々の超音波モータが提案されてい
る。しかしながら、実用化されているほとんどのものが
円板もしくは円環状の振動体を用い、振動体の周方向へ
の撓み振動を励振することで移動体を駆動している。例
えば特公平６−７７５０にその様な例が示されている。
【０００３】また、振動体の製造方法としては、一般に
振動体の形状から自動旋盤等による切削で製造されるこ
とが知られている。
振動体の形状から自動旋盤等による切削で製造されるこ
とが知られている。
【０００４】一方、最近ではエッチング等のマイクロマ
シニング技術を利用した超音波モータも考案されてい
る。例えば特開平１０−３３７０５２にその様な例が開
示されている。
シニング技術を利用した超音波モータも考案されてい
る。例えば特開平１０−３３７０５２にその様な例が開
示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公平６−７７５０に開示されているような従来の超音波
モータでは、振動体の周方向の撓み振動を利用している
為に、移動体の送り方向の変位すなわち周方向の変位を
得るには振動体の板厚を厚くしなければならず、共振周
波数の増大を招いていた。そして、特に周方向に対する
波数、および径方向に対する節の数が増えるほど共振周
波数を増大させていた。更に、変位を拡大するための突
起を有するゆえに、超音波モータの厚みを増大させてい
た。また、機械加工により一つづつ振動体を加工するた
めに製造コストの増大を招いていた。
公平６−７７５０に開示されているような従来の超音波
モータでは、振動体の周方向の撓み振動を利用している
為に、移動体の送り方向の変位すなわち周方向の変位を
得るには振動体の板厚を厚くしなければならず、共振周
波数の増大を招いていた。そして、特に周方向に対する
波数、および径方向に対する節の数が増えるほど共振周
波数を増大させていた。更に、変位を拡大するための突
起を有するゆえに、超音波モータの厚みを増大させてい
た。また、機械加工により一つづつ振動体を加工するた
めに製造コストの増大を招いていた。
【０００６】また、特開平１０−３３７０５２に示した
ような構成では、駆動源である圧電素子の面積が小さい
ために大きな出力が得られず、また複数の片持ち梁を有
する構成となっているために、各片持ち梁の共振周波数
がばらつき、個々のモータ特性がばらつくという問題を
有していた。更には、回転方向が一方向であるという欠
点を有していた。
ような構成では、駆動源である圧電素子の面積が小さい
ために大きな出力が得られず、また複数の片持ち梁を有
する構成となっているために、各片持ち梁の共振周波数
がばらつき、個々のモータ特性がばらつくという問題を
有していた。更には、回転方向が一方向であるという欠
点を有していた。
【０００７】上記課題に鑑み、本発明では、小型化して
も共振周波数の増大が抑えられるとともに大きな振幅が
得られ、高出力で効率のよい超音波モータを実現すると
ともに、製造方法が簡易で一度に大量生産が可能で品質
に優れた超音波モータおよびそれを用いた電子機器を提
供することを目的とする。
も共振周波数の増大が抑えられるとともに大きな振幅が
得られ、高出力で効率のよい超音波モータを実現すると
ともに、製造方法が簡易で一度に大量生産が可能で品質
に優れた超音波モータおよびそれを用いた電子機器を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の超音波モータは、方形板状の振動体と、
前記振動体に接合された圧電素子と、前記振動体に設け
られた突起と、前記突起に接触しこれにより駆動される
移動体と、を有する超音波モータにおいて、前記圧電素
子は前記振動体の対角線上、あるいは前記振動体を二分
割又は四分割する線上に節を有する振動波を励振し、前
記突起はこの節を外れた位置に設けられたことを特徴と
する。このような構成、原理とすることで、振動体の板
厚みに関係なく移動体の駆動に必要な振動成分が得ら
れ、振動体更には超音波モータ全体を薄型化することが
可能となる。また、振動体の共振周波数を下げられるた
め、小型化しても大きな振幅が得られ高効率な超音波モ
ータが実現できる。
めに、本発明の超音波モータは、方形板状の振動体と、
前記振動体に接合された圧電素子と、前記振動体に設け
られた突起と、前記突起に接触しこれにより駆動される
移動体と、を有する超音波モータにおいて、前記圧電素
子は前記振動体の対角線上、あるいは前記振動体を二分
割又は四分割する線上に節を有する振動波を励振し、前
記突起はこの節を外れた位置に設けられたことを特徴と
する。このような構成、原理とすることで、振動体の板
厚みに関係なく移動体の駆動に必要な振動成分が得ら
れ、振動体更には超音波モータ全体を薄型化することが
可能となる。また、振動体の共振周波数を下げられるた
め、小型化しても大きな振幅が得られ高効率な超音波モ
ータが実現できる。
【０００９】また、振動体に設けた圧電素子に複数の電
極を設け、駆動信号を印加する電極を選択するか、もし
くは駆動信号の位相を変えることにより、振動体に励振
される振動の節の位置を移動させ移動体の回転方向を可
変できるようにした。
極を設け、駆動信号を印加する電極を選択するか、もし
くは駆動信号の位相を変えることにより、振動体に励振
される振動の節の位置を移動させ移動体の回転方向を可
変できるようにした。
【００１０】そして、この発明によれば、振動体の形状
が方形状のため、ダイシング等によって一度に多数個の
振動体を加工することができる。またプレス等を用いて
打ち抜き加工をしても原料を余すことなく有効に使用で
きる。
が方形状のため、ダイシング等によって一度に多数個の
振動体を加工することができる。またプレス等を用いて
打ち抜き加工をしても原料を余すことなく有効に使用で
きる。
【００１１】また、本発明の超音波モータを始めとする
圧電駆動体において、複数の電極部が設けられた圧電素
子の分極方向はすべて同一方向とした。これにより、例
えば振動体に圧電素子を接合した後で分極した場合の歪
による変形を抑えたり、あるいは均一にすることが可能
になり、振動体と接する移動体との接触状況も良好とな
る。そして、圧電素子全体を一度に同一方向に分極する
ことにより、分極時に必要な圧電素子の変形を阻害せ
ず、分極がよくかかり、圧電振動体から大きな駆動力を
低電圧で得られるようになる。
圧電駆動体において、複数の電極部が設けられた圧電素
子の分極方向はすべて同一方向とした。これにより、例
えば振動体に圧電素子を接合した後で分極した場合の歪
による変形を抑えたり、あるいは均一にすることが可能
になり、振動体と接する移動体との接触状況も良好とな
る。そして、圧電素子全体を一度に同一方向に分極する
ことにより、分極時に必要な圧電素子の変形を阻害せ
ず、分極がよくかかり、圧電振動体から大きな駆動力を
低電圧で得られるようになる。
【００１２】また、本発明の超音波モータもしくは圧電
駆動体を電子機器に備えることにより、電子機器の小
型、薄型化、低消費電力化が実現できる。
駆動体を電子機器に備えることにより、電子機器の小
型、薄型化、低消費電力化が実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明につき図面に基づい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１４】<実施の形態１>図１は、本発明の超音波モ
ータ１００の平面図及び側面図を示したものである。
ータ１００の平面図及び側面図を示したものである。
【００１５】図２は、超音波モータ１００から移動体８
を外したところを上部から見たものである。
を外したところを上部から見たものである。
【００１６】図１において、正方形の振動体１には圧電
素子２が接合されている、振動体1は、その中心を支持
板４に固定された中心軸５によって例えば打込み固定さ
れている。移動体８の溝部８ａには加圧部材６の段部６
ａが系合され、移動体８の面内方向への動きを拘束す
る。加圧部材６は中心部の穴６ａが中心軸５で案内さ
れ、移動体８とともに回転する。穴６ａには、耐摩耗性
に富み、低摩擦係数を有する材料、例えばエンジニアプ
ラスチック製のブッシュ、含油軸受、セラミクス軸受等
を設けてもよい。また、玉軸受等でも構わない。
素子２が接合されている、振動体1は、その中心を支持
板４に固定された中心軸５によって例えば打込み固定さ
れている。移動体８の溝部８ａには加圧部材６の段部６
ａが系合され、移動体８の面内方向への動きを拘束す
る。加圧部材６は中心部の穴６ａが中心軸５で案内さ
れ、移動体８とともに回転する。穴６ａには、耐摩耗性
に富み、低摩擦係数を有する材料、例えばエンジニアプ
ラスチック製のブッシュ、含油軸受、セラミクス軸受等
を設けてもよい。また、玉軸受等でも構わない。
【００１７】また、加圧部材６の中心部は中心軸５に固
定された固定部材７により撓まされ、移動体８と振動体
1に設けられた突起１ａの間に接触圧を与えている。
定された固定部材７により撓まされ、移動体８と振動体
1に設けられた突起１ａの間に接触圧を与えている。
【００１８】以下に、本発明における超音波モータ１０
０の駆動原理について説明する。図２において、振動体
１上には突起１ａが中心軸５を中心として点対称の位置
に２個設けられている。ここでは、振動体１の辺に沿っ
てその辺の中点にあたる部分に突起１ａがそれぞれ設け
られている。振動体１には、これに接合された圧電素子
２によって、一つの対角線１０ａを節とする定在波が励
振される。この時、中心軸方向に上昇した突起１ａの先
端は、矢印１１ａ、１１ｂの方向（対角線１０ａに対し
て垂直な方向）にも変位する。したがって、移動体８は
矢印１２の方向に回転する。
０の駆動原理について説明する。図２において、振動体
１上には突起１ａが中心軸５を中心として点対称の位置
に２個設けられている。ここでは、振動体１の辺に沿っ
てその辺の中点にあたる部分に突起１ａがそれぞれ設け
られている。振動体１には、これに接合された圧電素子
２によって、一つの対角線１０ａを節とする定在波が励
振される。この時、中心軸方向に上昇した突起１ａの先
端は、矢印１１ａ、１１ｂの方向（対角線１０ａに対し
て垂直な方向）にも変位する。したがって、移動体８は
矢印１２の方向に回転する。
【００１９】一方、もう一つの対角線１０ｂを節とする
定在波を励振すれば、突起１ａの先端は矢印１１ｃ、１
１ｄの方向に変位するから、移動体８は矢印１３の方向
に回転する。
定在波を励振すれば、突起１ａの先端は矢印１１ｃ、１
１ｄの方向に変位するから、移動体８は矢印１３の方向
に回転する。
【００２０】このように、突起１ａを２個有し、振動体
の中心を基準として第一の突起と第二の突起を点対称の
位置に設けることで、移動体３の回転方向に関係なく超
音波モータ１００の出力特性は一定となる。突起１ａは
四隅を外れた位置にであれば原理的にはどこに設けられ
てもよく、また突起１ａは一つであってもよい。
の中心を基準として第一の突起と第二の突起を点対称の
位置に設けることで、移動体３の回転方向に関係なく超
音波モータ１００の出力特性は一定となる。突起１ａは
四隅を外れた位置にであれば原理的にはどこに設けられ
てもよく、また突起１ａは一つであってもよい。
【００２１】次に、振動体１の対角線上に節を有する振
動波を励振する圧電素子２の電極構造について説明す
る。
動波を励振する圧電素子２の電極構造について説明す
る。
【００２２】図３において、圧電素子２の一方の面は、
振動体１の互いに平行な辺の中点同士を結ぶことで格子
状に分けられた領域に、４つの電極３ｂ、３ｃ、３ｄ、
３ｅを有している。図示しないが、圧電素子２の他方の
面には全体に渡って電極３ａが設けられており、全ての
部分で厚み方向と同一方向に分極処理がされている。図
中の＋は分極方向を指す。ここで電極３ａと電極３ｂ、
３ｅの間に駆動信号を印加すると、図２における対角線
１０ｂを節とする定在波が発生する。今度は電極３ａと
電極３ｃ、３ｄの間に駆動信号を印加すると、図２にお
ける対角線１０ａを節とする定在波が発生する。
振動体１の互いに平行な辺の中点同士を結ぶことで格子
状に分けられた領域に、４つの電極３ｂ、３ｃ、３ｄ、
３ｅを有している。図示しないが、圧電素子２の他方の
面には全体に渡って電極３ａが設けられており、全ての
部分で厚み方向と同一方向に分極処理がされている。図
中の＋は分極方向を指す。ここで電極３ａと電極３ｂ、
３ｅの間に駆動信号を印加すると、図２における対角線
１０ｂを節とする定在波が発生する。今度は電極３ａと
電極３ｃ、３ｄの間に駆動信号を印加すると、図２にお
ける対角線１０ａを節とする定在波が発生する。
【００２３】次に、圧電素子２の電極構造の別の例を図
４に示す。図４において圧電素子２の一方の面は、振動
体１の二つの対角線で三角形状に分けられた領域に、４
つの電極部３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉを有しており、全て
の部分で厚み方向と同一方向に分極処理がされている。
圧電素子２の他方の面には全体に渡って電極３ａが設け
られている。この４つの電極部３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ
のうち、隣り合う二つの電極に駆動信号を印加すること
で、振動体１に振動波を励振する。
４に示す。図４において圧電素子２の一方の面は、振動
体１の二つの対角線で三角形状に分けられた領域に、４
つの電極部３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉを有しており、全て
の部分で厚み方向と同一方向に分極処理がされている。
圧電素子２の他方の面には全体に渡って電極３ａが設け
られている。この４つの電極部３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ
のうち、隣り合う二つの電極に駆動信号を印加すること
で、振動体１に振動波を励振する。
【００２４】例えば、電極３ａと電極３ｆ、３ｇもしく
は電極３ａと電極３ｈ、３ｉの間に駆動信号を印加する
ことにより、図２における対角線１０ａを節とする定在
波が発生する。今度は電極３ａと電極３ｆ、３ｉもしく
は電極３ａと電極３ｇ、３ｈの間に駆動信号を印加する
ことにより、図２における対角線１０ｂを節とする定在
波が発生する。
は電極３ａと電極３ｈ、３ｉの間に駆動信号を印加する
ことにより、図２における対角線１０ａを節とする定在
波が発生する。今度は電極３ａと電極３ｆ、３ｉもしく
は電極３ａと電極３ｇ、３ｈの間に駆動信号を印加する
ことにより、図２における対角線１０ｂを節とする定在
波が発生する。
【００２５】次に、突起１ａの位置に関する別の例を示
す。
す。
【００２６】図５は、振動体１の外側に突起１ａを張り
出した例である。移動体８が振動体１の突起１ａのみと
接するようにすれば、突起１ａは振動体１と同一平面状
にあっても構わない。このような構造とすることによ
り、エッチング等のプロセスによって一度に振動体１が
製造できるとともに、超音波モータ１００の薄型化が図
れる。
出した例である。移動体８が振動体１の突起１ａのみと
接するようにすれば、突起１ａは振動体１と同一平面状
にあっても構わない。このような構造とすることによ
り、エッチング等のプロセスによって一度に振動体１が
製造できるとともに、超音波モータ１００の薄型化が図
れる。
【００２７】図６は、突起１ａの位置をずらした例であ
る。前記突起を２個有し、第一の突起から第一の隅まで
の距離と、第二の突起から前記第一の隅と対角にある第
二の隅までの距離を等しくした。このように突起１ａを
振幅の小さい側に配置とすることで、加圧部材６からの
加圧力に対しても振動振幅が抑えられることがなくな
り、中心からの距離が遠くなることで発生するトルクも
大きくすることができる。
る。前記突起を２個有し、第一の突起から第一の隅まで
の距離と、第二の突起から前記第一の隅と対角にある第
二の隅までの距離を等しくした。このように突起１ａを
振幅の小さい側に配置とすることで、加圧部材６からの
加圧力に対しても振動振幅が抑えられることがなくな
り、中心からの距離が遠くなることで発生するトルクも
大きくすることができる。
【００２８】図７も、突起１ａを振動振幅が小さい側に
持ってきた例である。この場合も加圧力に対する振動振
幅の低下を抑えることができる。
持ってきた例である。この場合も加圧力に対する振動振
幅の低下を抑えることができる。
【００２９】ここでは一本の節を有する振動モードを用
いたが、この節と平行な複数の節を有する振動モードを
利用しても構わない。また、節円を有する振動モードを
利用しても構わない。
いたが、この節と平行な複数の節を有する振動モードを
利用しても構わない。また、節円を有する振動モードを
利用しても構わない。
【００３０】<実施の形態２>次に、本発明の別の実施例
について説明する。
について説明する。
【００３１】超音波モータの基本的な構成は図１と変わ
りはないので、突起１ａの位置および圧電素子２の駆動
方法について説明する。
りはないので、突起１ａの位置および圧電素子２の駆動
方法について説明する。
【００３２】図８は、図１の超音波モータ１００から移
動体８を外したところを上部から見たものである。
動体８を外したところを上部から見たものである。
【００３３】図８において、振動体１は圧電素子２によ
って振動体１の第一の辺の中央と、前記第一の辺と向か
い合う第二の辺の中央を結ぶ線上に、節１０ｃを有する
振動波を励振する。
って振動体１の第一の辺の中央と、前記第一の辺と向か
い合う第二の辺の中央を結ぶ線上に、節１０ｃを有する
振動波を励振する。
【００３４】突起１ａは節を外れた位置、例えば振動体
の対角線上に設けている。この時、中心軸方向に上昇し
た突起１ａは、矢印１１ｅ、１１ｆの方向（対角線１０
ｃに対して垂直方向）にも変位する。したがって、移動
体３は矢印１３の方向に回転する。一方、１０ｄを節と
する定在波を励振すれば、突起１ａの先端は矢印１１
ｇ、１１ｈの方向（対角線１０ｄに対して垂直方向）に
変位するから、移動体３は矢印１３と逆の矢印１２の方
向に回転する。
の対角線上に設けている。この時、中心軸方向に上昇し
た突起１ａは、矢印１１ｅ、１１ｆの方向（対角線１０
ｃに対して垂直方向）にも変位する。したがって、移動
体３は矢印１３の方向に回転する。一方、１０ｄを節と
する定在波を励振すれば、突起１ａの先端は矢印１１
ｇ、１１ｈの方向（対角線１０ｄに対して垂直方向）に
変位するから、移動体３は矢印１３と逆の矢印１２の方
向に回転する。
【００３５】このように突起１ａを２個有し、対角線上
にこれらを設けることにより、移動体８の回転方向に関
係なく超音波モータ１００の出力特性は一定となる。突
起１ａは節を外れた位置にであれば原理的にはどこでも
よく、また突起１ａは一つでもよい。
にこれらを設けることにより、移動体８の回転方向に関
係なく超音波モータ１００の出力特性は一定となる。突
起１ａは節を外れた位置にであれば原理的にはどこでも
よく、また突起１ａは一つでもよい。
【００３６】本実施の形態に用いる圧電素子２の電極構
造は、図３に示したもので構わない。その場合、電極３
ａと電極３ｂ、３ｄもしくは３ｃ、3ｅの間に駆動信号
を印加すると、対角線１０ｃを節とする定在波が発生す
る。今度は電極３ａと電極３ｂ、３ｃもしくは３ｄ、３
ｅの間に駆動信号を印加すると、対角線１０ｄを節とす
る定在波が発生する。
造は、図３に示したもので構わない。その場合、電極３
ａと電極３ｂ、３ｄもしくは３ｃ、3ｅの間に駆動信号
を印加すると、対角線１０ｃを節とする定在波が発生す
る。今度は電極３ａと電極３ｂ、３ｃもしくは３ｄ、３
ｅの間に駆動信号を印加すると、対角線１０ｄを節とす
る定在波が発生する。
【００３７】圧電素子２の電極構造には、図４に示すも
のを用いても構わない。その場合、図中の四つの電極部
３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉのうち、向かい合う二つの電極
に駆動信号を印加して振動体１に振動波を励振する。
のを用いても構わない。その場合、図中の四つの電極部
３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉのうち、向かい合う二つの電極
に駆動信号を印加して振動体１に振動波を励振する。
【００３８】例えば電極３ａと電極３ｆ、３ｈの間に駆
動信号を印加することにより、対角線１０ｃを節とする
定在波が発生する。今度は電極３ａと電極３ｇ、３ｉの
間に駆動信号を印加することにより、対角線１０ｄを節
とする定在波が発生する。
動信号を印加することにより、対角線１０ｃを節とする
定在波が発生する。今度は電極３ａと電極３ｇ、３ｉの
間に駆動信号を印加することにより、対角線１０ｄを節
とする定在波が発生する。
【００３９】ここでは一本の節を有する振動モードを用
いたが、この節と平行な複数の節を有する振動モードを
利用しても構わない。また、節円を有する振動モードを
利用しても構わない。
いたが、この節と平行な複数の節を有する振動モードを
利用しても構わない。また、節円を有する振動モードを
利用しても構わない。
【００４０】例えば図９に示す様に、節１０ｃの他に、
節１０ｃと平行な節１０ｃ´、１０ｃ〃を有する定在波
Ａを励振する（図中、節は直線で示してあるが、実際に
は曲線を伴うことも有る）。このように、節を複数有す
る高次の振動モードは電気機械結合係数が高く、低電圧
で高出力を得ることができる。この時、振動の節及び腹
を外れた位置にある突起１ａは上昇した際に矢印１１
ｉ、１１ｊの方向にも変位する。従って、移動体８は矢
印１２の方向に回転する。一方、節１０ｄ、１０ｄ´、
１０ｄ〃を有する定在波を励振すれば突起１ａの先端は
矢印１１ｋ、１１ｌの方向に変位するから移動体８は矢
印１２とは逆の矢印１３の方向に回転する。
節１０ｃと平行な節１０ｃ´、１０ｃ〃を有する定在波
Ａを励振する（図中、節は直線で示してあるが、実際に
は曲線を伴うことも有る）。このように、節を複数有す
る高次の振動モードは電気機械結合係数が高く、低電圧
で高出力を得ることができる。この時、振動の節及び腹
を外れた位置にある突起１ａは上昇した際に矢印１１
ｉ、１１ｊの方向にも変位する。従って、移動体８は矢
印１２の方向に回転する。一方、節１０ｄ、１０ｄ´、
１０ｄ〃を有する定在波を励振すれば突起１ａの先端は
矢印１１ｋ、１１ｌの方向に変位するから移動体８は矢
印１２とは逆の矢印１３の方向に回転する。
【００４１】駆動に用いる圧電素子２の電極構造は、図
３に示したもので構わない。その場合、電極３ａと電極
３ｂ、３ｃもしくは電極３ａと電極３ｄ，３ｅの間に駆
動信号を印加すると、節１０ｃ、１０ｃ´、１０ｃ〃を
有する定在波が励振される。今度は電極３ａと電極３
ｃ、３ｅもしくは電極３ａと電極３ｂ，３ｄの間に駆動
信号を印加すると、節１０ｄ、１０ｄ´、１０ｄ〃を有
する定在波が励振される。また、例えば図１０に示すよ
うに電極３ａと電極３ｂ、３ｃとの間と電極３ａと電極
３ｄ，３ｅとの間に位相が１８０度異なる駆動信号を印
加すると、節１０ｃ、１０ｃ´、１０ｃ〃を有する´定
在波が励振される。そして電極３ａと電極３ｂ、３ｄと
の間と電極３ａと電極３ｃ，３ｅとの間に位相が１８０
度異なる駆動信号を印加すると、節１０ｄ、１０ｄ´、
１０ｄ〃を有する定在波が励振される。
３に示したもので構わない。その場合、電極３ａと電極
３ｂ、３ｃもしくは電極３ａと電極３ｄ，３ｅの間に駆
動信号を印加すると、節１０ｃ、１０ｃ´、１０ｃ〃を
有する定在波が励振される。今度は電極３ａと電極３
ｃ、３ｅもしくは電極３ａと電極３ｂ，３ｄの間に駆動
信号を印加すると、節１０ｄ、１０ｄ´、１０ｄ〃を有
する定在波が励振される。また、例えば図１０に示すよ
うに電極３ａと電極３ｂ、３ｃとの間と電極３ａと電極
３ｄ，３ｅとの間に位相が１８０度異なる駆動信号を印
加すると、節１０ｃ、１０ｃ´、１０ｃ〃を有する´定
在波が励振される。そして電極３ａと電極３ｂ、３ｄと
の間と電極３ａと電極３ｃ，３ｅとの間に位相が１８０
度異なる駆動信号を印加すると、節１０ｄ、１０ｄ´、
１０ｄ〃を有する定在波が励振される。
【００４２】この様に、本発明による圧電素子２を用い
ることにより、より大きな出力を得ることができる。
ることにより、より大きな出力を得ることができる。
【００４３】ここで振動体１には正方形を用いたが、長
方形でも曲面を有する形状でも構わない。
方形でも曲面を有する形状でも構わない。
【００４４】即ち、以上示したような振動モードが励振
でき、超音波モータ１００を構成できれば振動体１の形
状は任意である。
でき、超音波モータ１００を構成できれば振動体１の形
状は任意である。
【００４５】<実施の形態３>次に、本発明の別の実施例
について説明する。超音波モータの基本的な構成は図１
と変わりはないので、突起１ａの位置および圧電素子２
の駆動方法について説明する。
について説明する。超音波モータの基本的な構成は図１
と変わりはないので、突起１ａの位置および圧電素子２
の駆動方法について説明する。
【００４６】図１１は、図１の超音波モータ１００から
移動体３を外したところを上部から見たものである。
移動体３を外したところを上部から見たものである。
【００４７】図１１において振動体１は、圧電素子２に
よって振動体１の第一の辺の中央と前記第一の辺と向か
い合う第二の辺の中央を結ぶ線上と、第三の辺の中央と
前記第三の辺と向かい合う第四の辺の中央を結ぶ線上
に、節１０ｃおよび１０ｄを有する振動波を励振する。
突起１ａは、節および腹を外れた位置に設けている。図
１１のように突起１ａを設けた場合、突起１ａの先端は
中心軸方向に上昇するとともに矢印１１ｍ、１１ｎの方
向にも変位する。したがって、移動体８は矢印１３の方
向に回転する。突起１ａは節および対角線を外れた位置
にであれば原理的にはどこでもよく、また突起１ａは一
つでもよいし、あるいは各節に対象に四つ設けても構わ
ない。
よって振動体１の第一の辺の中央と前記第一の辺と向か
い合う第二の辺の中央を結ぶ線上と、第三の辺の中央と
前記第三の辺と向かい合う第四の辺の中央を結ぶ線上
に、節１０ｃおよび１０ｄを有する振動波を励振する。
突起１ａは、節および腹を外れた位置に設けている。図
１１のように突起１ａを設けた場合、突起１ａの先端は
中心軸方向に上昇するとともに矢印１１ｍ、１１ｎの方
向にも変位する。したがって、移動体８は矢印１３の方
向に回転する。突起１ａは節および対角線を外れた位置
にであれば原理的にはどこでもよく、また突起１ａは一
つでもよいし、あるいは各節に対象に四つ設けても構わ
ない。
【００４８】圧電素子２の電極構造は、例えば図３と同
じ物を用いても構わない。その場合は、対角に当たる電
極、すなわち電極３ａと電極３ｂ，３ｅの間、もしくは
電極３ａと電極３ｃ、３ｄの間に駆動信号を印加すれば
よい。また電極３ａと電極３ｂ、３ｄとの間と電極３ａ
と３ｃ、3ｅの間に位相が１８０度異なる駆動信号を印
加しても構わない。その場合、振動体１の第一の辺の中
央と前記第一の辺と向かい合う第二の辺の中央を結ぶ線
上と、第三の辺の中央と前記第三の辺と向かい合う第四
の辺の中央を結んだ線上に、節１０ｃおよび１０ｄを有
する振動波を励振する。また、対角に当たる部分、例え
ば電極３ｂと３ｅと、電極３ｃと３ｄ部を夫々一組とし
て二つの組の分極方向を逆方向にすれば、各電極に印加
する駆動信号の位相は同じで構わない。
じ物を用いても構わない。その場合は、対角に当たる電
極、すなわち電極３ａと電極３ｂ，３ｅの間、もしくは
電極３ａと電極３ｃ、３ｄの間に駆動信号を印加すれば
よい。また電極３ａと電極３ｂ、３ｄとの間と電極３ａ
と３ｃ、3ｅの間に位相が１８０度異なる駆動信号を印
加しても構わない。その場合、振動体１の第一の辺の中
央と前記第一の辺と向かい合う第二の辺の中央を結ぶ線
上と、第三の辺の中央と前記第三の辺と向かい合う第四
の辺の中央を結んだ線上に、節１０ｃおよび１０ｄを有
する振動波を励振する。また、対角に当たる部分、例え
ば電極３ｂと３ｅと、電極３ｃと３ｄ部を夫々一組とし
て二つの組の分極方向を逆方向にすれば、各電極に印加
する駆動信号の位相は同じで構わない。
【００４９】図４の圧電素子２および電極３ａ，３ｆ，
３ｇ，３ｈ，３ｉを用い、電極３ａと３ｉ、３ｇとの間
と電極３ａと電極３ｆ、３ａとの間に位相が１８０度異
なる駆動信号を印加することで、図１２に示すように二
つの対角線を節とする振動波が励振される。この時、図
１２における突起１ａは振動体１の二つの対角線上にあ
る節を外れる位置に設けられているために、突起１ａの
先端は中心軸方向に上昇するとともに矢印１１ｏ、１１
ｐの方向にも変位する。したがって、移動体８は矢印１
３の方向に回転する。
３ｇ，３ｈ，３ｉを用い、電極３ａと３ｉ、３ｇとの間
と電極３ａと電極３ｆ、３ａとの間に位相が１８０度異
なる駆動信号を印加することで、図１２に示すように二
つの対角線を節とする振動波が励振される。この時、図
１２における突起１ａは振動体１の二つの対角線上にあ
る節を外れる位置に設けられているために、突起１ａの
先端は中心軸方向に上昇するとともに矢印１１ｏ、１１
ｐの方向にも変位する。したがって、移動体８は矢印１
３の方向に回転する。
【００５０】この様に、本発明によれば、圧電素子全体
を使って振動波を励振することができるので、超音波モ
ータ１００の出力が大きくなる。
を使って振動波を励振することができるので、超音波モ
ータ１００の出力が大きくなる。
【００５１】勿論、向かい合う二つの電極３ｉ，３ｇも
しくは３ｆ、３ｈの電極のみに駆動信号を印可しても構
わない。また上記振動モードの高次モードである節円を
有する振動モードを利用しても構わない。
しくは３ｆ、３ｈの電極のみに駆動信号を印可しても構
わない。また上記振動モードの高次モードである節円を
有する振動モードを利用しても構わない。
【００５２】<実施の形態４>次に、振動体１の支持方法
に関する例を示す。
に関する例を示す。
【００５３】図1３は、実施例２に示す振動体１の一つ
の対角線上にある二つの隅１ｂを支持した例である。図
１３において、振動体１は突起１ａを有する励振部と固
定部１ｃ（図１３中の斜線部）とに分けられ、対角線上
にある二つの隅１ｂを介してつながれた構造となってい
る。このような構造とすることで、振動体１の支持部１
ｂ、固定部１ｃを含めてエッチング等で一度に加工する
ことができる。また、一つの対角線を拘束する形となる
ので、他の不要な振動モードの発生を抑えることができ
る。実施例３の振動体１を支持する場合には、同様に節
部の近辺を支持すればよい。
の対角線上にある二つの隅１ｂを支持した例である。図
１３において、振動体１は突起１ａを有する励振部と固
定部１ｃ（図１３中の斜線部）とに分けられ、対角線上
にある二つの隅１ｂを介してつながれた構造となってい
る。このような構造とすることで、振動体１の支持部１
ｂ、固定部１ｃを含めてエッチング等で一度に加工する
ことができる。また、一つの対角線を拘束する形となる
ので、他の不要な振動モードの発生を抑えることができ
る。実施例３の振動体１を支持する場合には、同様に節
部の近辺を支持すればよい。
【００５４】図1４は、振動体１の一つの対角線を固定
部材１４により固定支持した例である。図１４（ａ）は
上面図、（ｂ）は側面図である。振動体１は、固定部材
１４を介して支持板４に固定される。振動体１と固定部
材１４の間、あるいは固定部材１４と支持板４の間は接
着剤、溶接等によって接合されていてもよいし、あるい
は両者を一体的に加工して製作しても構わない。これに
よって、他の不要な振動モードの発生を抑えるととも
に、加圧部材６からの加圧力に対して強い構造になるた
め、高トルクの発生が可能となる。実施例３の振動体1
を支持する場合には同様に節となる線上を支持すればよ
い。
部材１４により固定支持した例である。図１４（ａ）は
上面図、（ｂ）は側面図である。振動体１は、固定部材
１４を介して支持板４に固定される。振動体１と固定部
材１４の間、あるいは固定部材１４と支持板４の間は接
着剤、溶接等によって接合されていてもよいし、あるい
は両者を一体的に加工して製作しても構わない。これに
よって、他の不要な振動モードの発生を抑えるととも
に、加圧部材６からの加圧力に対して強い構造になるた
め、高トルクの発生が可能となる。実施例３の振動体1
を支持する場合には同様に節となる線上を支持すればよ
い。
【００５５】<実施の形態５>図1５は、実施例1の振動体
において、振動体1の対角線上、即ち振動の節の位置に
溝を設けた例である。（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図
である。このような構造とすることで、振動の支点とな
る節部の剛性を低下させ振動振幅を増大させることが可
能になるとともに、共振周波数を低下させることができ
る。また、不要な振動モードの発生を抑えることができ
る。
において、振動体1の対角線上、即ち振動の節の位置に
溝を設けた例である。（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図
である。このような構造とすることで、振動の支点とな
る節部の剛性を低下させ振動振幅を増大させることが可
能になるとともに、共振周波数を低下させることができ
る。また、不要な振動モードの発生を抑えることができ
る。
【００５６】実施例３の振動体1の場合にも同様に、節
となる線上に溝１ｃを設ければよい。また、溝に係ら
ず、節上の一部に穴等の手段によって剛性を低下させる
手段を設ければ同様の効果が得られる。
となる線上に溝１ｃを設ければよい。また、溝に係ら
ず、節上の一部に穴等の手段によって剛性を低下させる
手段を設ければ同様の効果が得られる。
【００５７】<実施の形態６>圧電素子２を振動体１に接
合した後で分極処理をする場合、実施例１，２，３に示
したように複数の電極からなる分極領域を同一方向に分
極処理することが極めて有効となる。
合した後で分極処理をする場合、実施例１，２，３に示
したように複数の電極からなる分極領域を同一方向に分
極処理することが極めて有効となる。
【００５８】この際、圧電素子２からなる薄膜、厚膜を
スパッタ法、ゾル・ゲル法、印刷法、イオンビーム法、
分子線エピタキシー法、レーザーアブレーション法、ガ
スデポジション法、電気泳動法、（ＭＯ）ＣＶＤ法等の
プロセスを使って接着剤を用いずに成膜すると特に有効
である。分極時には歪を生じるが、同一平面状で異なる
方向の分極処理を行うと歪の方向が異なり、圧電素子２
と接合された振動体１に複雑な変形を生じさせる。この
ため、振動体２と移動体８の接触が不均一になりモータ
特性の低下を招く。また、分極方向の変わる境界に大き
な歪を生じ、圧電素子２と振動体１の接合部の剥離等の
問題を生じる恐れがある。これに対し、全ての分極方向
を同方向とし歪を均一とすることで、以上の様な問題を
抑えることができる。接着剤を用いて圧電素子２を接合
した後で分極を行う場合も同様の効果が得られるが、接
着剤は分極時の歪みをある程度吸収するので、接着剤を
用いずに直接接合する場合の方が効果は大きい。
スパッタ法、ゾル・ゲル法、印刷法、イオンビーム法、
分子線エピタキシー法、レーザーアブレーション法、ガ
スデポジション法、電気泳動法、（ＭＯ）ＣＶＤ法等の
プロセスを使って接着剤を用いずに成膜すると特に有効
である。分極時には歪を生じるが、同一平面状で異なる
方向の分極処理を行うと歪の方向が異なり、圧電素子２
と接合された振動体１に複雑な変形を生じさせる。この
ため、振動体２と移動体８の接触が不均一になりモータ
特性の低下を招く。また、分極方向の変わる境界に大き
な歪を生じ、圧電素子２と振動体１の接合部の剥離等の
問題を生じる恐れがある。これに対し、全ての分極方向
を同方向とし歪を均一とすることで、以上の様な問題を
抑えることができる。接着剤を用いて圧電素子２を接合
した後で分極を行う場合も同様の効果が得られるが、接
着剤は分極時の歪みをある程度吸収するので、接着剤を
用いずに直接接合する場合の方が効果は大きい。
【００５９】例えば実施の形態２，３に示した様に全て
の分極方向を同じとし、印加する電圧信号の位相を１８
０度変えた二つの信号を印加することで、分極方向を変
えた場合と同様の振動を発生することができる。
の分極方向を同じとし、印加する電圧信号の位相を１８
０度変えた二つの信号を印加することで、分極方向を変
えた場合と同様の振動を発生することができる。
【００６０】ところで、このようにスパッタ、ゾルゲル
法等のプロセスを用いた場合、電極３ａは必ずしも必要
ではない。振動体１が導体であれば振動体１が圧電素子
２の電極を兼ねることができる。
法等のプロセスを用いた場合、電極３ａは必ずしも必要
ではない。振動体１が導体であれば振動体１が圧電素子
２の電極を兼ねることができる。
【００６１】また、電極３の形状や振動体１の形状等は
本発明に示す限りではなく、複数の電極を有する圧電素
子２を有する圧電駆動体であればなんでも構わない。従
って圧電素子２を有するアクチュエータ、センサ、トラ
ンス、フィルター等が本実施例の範疇に含まれる。
本発明に示す限りではなく、複数の電極を有する圧電素
子２を有する圧電駆動体であればなんでも構わない。従
って圧電素子２を有するアクチュエータ、センサ、トラ
ンス、フィルター等が本実施例の範疇に含まれる。
【００６２】<実施の形態７>図1６に、本発明を超音波
モータ付き電子機器に適用した実施の形態７のブロック
図を示す。
モータ付き電子機器に適用した実施の形態７のブロック
図を示す。
【００６３】超音波モータ付き電子機器２００は、所定
の分極処理を施した圧電素子２を接合した振動体1と、
振動体1により駆動される移動体８と、振動体1と移動体
８を加圧接触させる加圧部材６と、移動体８と連動して
稼動する伝達機構１４と、伝達機構１４の動作に基づい
て運動する出力機構１５を備えることにより実現する。
の分極処理を施した圧電素子２を接合した振動体1と、
振動体1により駆動される移動体８と、振動体1と移動体
８を加圧接触させる加圧部材６と、移動体８と連動して
稼動する伝達機構１４と、伝達機構１４の動作に基づい
て運動する出力機構１５を備えることにより実現する。
【００６４】ここで、伝達機構１４には例えば歯車、摩
擦車等の伝達車を用いる。出力機構１５には、例えばカ
メラにおいてはシャッタ駆動機構、レンズ駆動機構を、
電子時計においては指針駆動機構、カレンダ駆動機構
を、光学機器においてはフィルタ駆動機構、ミラー駆動
機構等を用いる。
擦車等の伝達車を用いる。出力機構１５には、例えばカ
メラにおいてはシャッタ駆動機構、レンズ駆動機構を、
電子時計においては指針駆動機構、カレンダ駆動機構
を、光学機器においてはフィルタ駆動機構、ミラー駆動
機構等を用いる。
【００６５】超音波モータ付き電子機器２００として
は、例えば、電子時計、計測器、カメラ、プリンタ、印
刷機、工作機械、ロボット、移動装置、医療機器、光学
機器、情報機器などに適用される。
は、例えば、電子時計、計測器、カメラ、プリンタ、印
刷機、工作機械、ロボット、移動装置、医療機器、光学
機器、情報機器などに適用される。
【００６６】尚、移動体８に出力軸を取りつけ、出力軸
からトルクを伝達する為の動力伝達機構を有する構成に
すれば、超音波モータ単体で駆動機構が実現される。
からトルクを伝達する為の動力伝達機構を有する構成に
すれば、超音波モータ単体で駆動機構が実現される。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波モ
ータによれば、振動体の板厚みに関係なく移動体の駆動
に必要な振動成分が得られ、振動体更には超音波モータ
全体を薄型化することが可能となる。また振動体の共振
周波数を下げられるため、小型化しても大きな振幅が得
られ、高効率な超音波モータが実現できる。また、許容
周波数等から生じる駆動回路の制限を小さくすることが
可能となるとともに、消費電流を抑えることができる。
ータによれば、振動体の板厚みに関係なく移動体の駆動
に必要な振動成分が得られ、振動体更には超音波モータ
全体を薄型化することが可能となる。また振動体の共振
周波数を下げられるため、小型化しても大きな振幅が得
られ、高効率な超音波モータが実現できる。また、許容
周波数等から生じる駆動回路の制限を小さくすることが
可能となるとともに、消費電流を抑えることができる。
【００６８】また、電気的に単相信号で駆動でき、更に
回転方向を切り替える場合にも振動体に設けた圧電素子
に複数の電極を設け、駆動信号を印加する電極を選択す
るだけで振動体に励振される振動の節の位置を移動さ
せ、移動体の回転方向を可変できるるため、自励発振回
路による駆動が容易に実現できる。
回転方向を切り替える場合にも振動体に設けた圧電素子
に複数の電極を設け、駆動信号を印加する電極を選択す
るだけで振動体に励振される振動の節の位置を移動さ
せ、移動体の回転方向を可変できるるため、自励発振回
路による駆動が容易に実現できる。
【００６９】更には、振動体の形状が方形状のため、ダ
イシング等によって一度に多数個のものを加工できる。
またプレス等を用いて打ち抜き加工をしても材料を材料
を余すことなく使用できる。
イシング等によって一度に多数個のものを加工できる。
またプレス等を用いて打ち抜き加工をしても材料を材料
を余すことなく使用できる。
【００７０】また、本発明の超音波モータを始めとする
圧電駆動体において、複数の電極部が設けられた圧電素
子の分極方向はすべて同一方向とした。これにより例え
ば振動体に圧電素子を接合した後で分極した場合の歪に
よる変形を抑えたり、あるいは均一にすることができ、
振動体と接する移動体との接触状況を良好とし、効率の
低下を防ぐとともに製品個々のばらつきを小さくするこ
とが可能となる。そして、圧電素子全体を一度に同一方
向に分極することにより分極がよくかかり、圧電振動体
から大きな駆動力を低電圧で得られるようになる。
圧電駆動体において、複数の電極部が設けられた圧電素
子の分極方向はすべて同一方向とした。これにより例え
ば振動体に圧電素子を接合した後で分極した場合の歪に
よる変形を抑えたり、あるいは均一にすることができ、
振動体と接する移動体との接触状況を良好とし、効率の
低下を防ぐとともに製品個々のばらつきを小さくするこ
とが可能となる。そして、圧電素子全体を一度に同一方
向に分極することにより分極がよくかかり、圧電振動体
から大きな駆動力を低電圧で得られるようになる。
【００７１】そして超音波モータもしくは圧電駆動体を
電子機器に備えることにより電子機器の小型、薄型化、
低消費電力化が実現できる。
電子機器に備えることにより電子機器の小型、薄型化、
低消費電力化が実現できる。
【図１】この発明の超音波モータの構造を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】実施の形態１における超音波モータの原理を説
明する図である。
明する図である。
【図３】実施の形態１における圧電素子の図である。
【図４】実施の形態１における圧電素子の別の例を示す
図である。
図である。
【図５】実施の形態１に係る突起の位置の第２の例を示
す図である。
す図である。
【図６】実施の形態１に係る突起の位置の第３の例を示
す図である。
す図である。
【図７】実施の形態１に係る突起の位置の第４の例を示
す図である。
す図である。
【図８】実施の形態２における超音波モータの原理を示
す図である。
す図である。
【図９】実施の形態２における超音波モータの別の原理
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】実施の形態２における超音波モータの駆動信
号の印加の仕方を示す図である。
号の印加の仕方を示す図である。
【図１１】実施の形態３における超音波モータの原理を
示す図である。
示す図である。
【図１２】実施の形態３における超音波モータの別の原
理を示す図である。
理を示す図である。
【図１３】本発明の超音波モータの支持方法の第２の例
を示す図である。
を示す図である。
【図１４】本発明の超音波モータの支持方法の第３の例
を示す図である。
を示す図である。
【図１５】本発明の超音波モータの振動体形状の別の例
を示す図である。
を示す図である。
【図１６】本発明の超音波モータを用いた電子機器のブ
ロック図を示す説明図である。
ロック図を示す説明図である。
１００ 超音波モータ １ 振動体 １ａ 突起 ２ 圧電素子 ３ 電極 ４ 支持板 ５ 中心軸 ６ 加圧部材 ７ 固定部材 ８ 移動体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 誠 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 佐藤 樹 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 株 式会社エスアイアイ・アールディセンター 内 (72)発明者 渡辺 聖士 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 株 式会社エスアイアイ・アールディセンター 内 (72)発明者 鈴木 陽子 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 株 式会社エスアイアイ・アールディセンター 内 Ｆターム(参考） 5H680 AA01 AA04 AA06 AA08 AA19 BB01 BB16 BC01 BC02 CC06 DD01 DD15 DD23 DD27 DD39 DD53 DD66 DD73 DD82 DD92 FF03 FF08 FF13 FF32 FF33
Claims (18)
- 【請求項１】 圧電素子を有する方形板状の振動体と、 前記振動体に設けられた突起と、 前記突起に接触し、これにより駆動される移動体と、を
有する超音波モータにおいて、 前記圧電素子は、前記振動体の対角線上に節を有する振
動波を励振し、 前記突起は、前節を外れた位置に設けられたことを特徴
とする超音波モータ。 - 【請求項２】 圧電素子を有する方形板状の振動体と、 前記振動体に設けられた突起と、 前記突起に接触し、これにより駆動される移動体と、を
有する超音波モータにおいて、 前記圧電素子は、前記振動体の第一の辺の中央と前記第
一の辺と向かい合う第二の辺の中央を結ぶ線上に節を有
する振動波を励振し、 前記突起は、前記節を外れた位置に設けた位置に設けら
れたことを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項３】 前記突起は二つであり、これら突起は、
前記振動体の中心を基準として点対称の位置に設けられ
たことを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波モー
タ。 - 【請求項４】 前記突起は、前記振動体の対角線上に設
けられていることことを特徴とする請求項２に記載の超
音波モータ。 - 【請求項５】 前記突起は、前記振動体の第１の辺の中
央と前記第１の辺と向かい合う第２の辺の中央を結ぶ線
上にあることを特徴とする請求項１に記載の超音波モー
タ。 - 【請求項６】 前記振動体の中心部を支持したことを特
徴とする請求項１又は２に記載の超音波モータ。 - 【請求項７】 前記振動体の一つの対角線を支持したこ
とを特徴とする請求項１に記載の超音波モータ。 - 【請求項８】 前記振動体上の少なくとも一つの対角線
上にある少なくとも二つの隅を支持することを特徴とす
る請求項1に記載の超音波モータ。 - 【請求項９】 前記振動体上の第一の辺の中央と前記第
一の辺と向かい合う第二の辺の中央を結ぶ線上を支持す
ることを特徴とする請求項２に記載の超音波モータ。 - 【請求項１０】 前記振動体上の第一の辺の中央と前記
第一の辺と向かい合う第二の辺の中央の点を支持するこ
とを特徴とする請求項２に記載の超音波モータ。 - 【請求項１１】 前記振動体の前記節に当たる部分には
溝部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の
超音波モータ。 - 【請求項１２】 前記圧電素子は前記振動体の二つの対
角線で分けられる４つの電極部を有し、このうち二つの
電極に駆動信号を印加することで前記振動体を駆動する
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波モータ。 - 【請求項１３】 前記圧電素子は前記振動体の各辺の中
心点を結んだ領域で分けられる4つの電極を有し、この
うち二つの電極に駆動信号を印加することで前記振動体
を駆動することを特徴とする請求項２に記載の超音波モ
ータ。 - 【請求項１４】板状の振動体と、前記振動体に接合さ
れ、複数の電極を有する圧電素子を有する圧電駆動体に
おいて、前記複数の電極部が設けられた圧電素子の分極
方向はすべて同一方向であることを特徴とする圧電駆動
体。 - 【請求項１５】 前記圧電素子は前記振動体の二つの対
角線で分けられる４つの電極部を有し、このうち二つの
電極と残りの二つの電極には１８０度位相が異なる駆動
信号を印加することで前記振動体を駆動することを特徴
とする請求項１に記載の超音波モータ。 - 【請求項１６】 前記圧電素子は前記振動体の各辺の中
心点を結んだ領域で分けられる4つの電極を有し、この
うち二つの電極と残りの二つの電極には位相が１８０度
異なる駆動信号を印加することで前記振動体を駆動する
ことを特徴とする請求項２に記載の超音波モータ。 - 【請求項１７】 圧電素子を有する振動体と、前記振動
体の振動により駆動される移動体と、前記振動体と前記
移動体との間に接触圧を与える加圧部材からなる超音波
モータにおいて、前記加圧部材が前記移動体の回転の案
内となることを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項１８】 請求項１ないし１７に記載の超音波モ
ータもしくは圧電駆動体を備えたことを特徴とする電子
機器。
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