JP2003339177A

JP2003339177A - 超音波モータ及び超音波モータつき電子機器

Info

Publication number: JP2003339177A
Application number: JP2002144963A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kosaka; 貴之小坂; Kenji Suzuki; 賢二鈴木; Chikashi Motomura; 京志本村
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2003-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】薄型超音波モータ及び、超音波モータを用い
た電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の超音波モータは、振動体と、振
動体の一方の面に接合された圧電素子と、振動体を支持
する支持部材と、振動体の一方の面に設けられた突起
と、突起に当接するように配置された移動体と、移動体
と突起とを加圧接触させる加圧機構とを有し、圧電素子
に所定の交流電圧を印加することにより振動体を振動さ
せ、移動体を移動させる超音波モータにおいて、振動体
と移動体とは振動体の厚み方向に積み重ねられ、振動体
と移動体との間の一部に支持部材を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、超音波モータに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、色々な超音波モータが提案されて
いる。超音波モータは駆動方式から定在波方式と進行波
方式とに大別されるが、どちらの方式も、交流電圧印加
による圧電素子の伸縮運動を振動体の振動源とし、振動
体に設けられた突起を移動体に接触させ、この摩擦力に
よって移動体を駆動させるものである。進行波方式超音
波モータは、位置的・時間的に位相が９0°ずれた2つの
振動を印加することで、振動体に進行波を発生させ、そ
の振動体の表面の質点の楕円運動に移動体を摩擦接触さ
せ、その移動体を進行波の進行方向とは逆方向に駆動さ
せるものである。

【０００３】一方、定在波方式超音波モータは、節を有
する振動を用い、その振動の一部を移動体に対し所定の
角度で摩擦接触させて駆動するものである。本発明はこ
れらの定在波方式および進行波方式の超音波モータに関
するものである。

【０００４】図２３に従来の超音波モータ５０００の断
面図を示す。略円盤形状の振動体５０１０の一方の面に
圧電素子５０２０が接合され、他方の面には振動体中心
を同じくするように、突起５０９０が等間隔に複数個配
置されている。振動体５０１０の中心部を固定する中心
軸５０３０に対し、移動体５０６０が回転可能に案内さ
れると同時に、移動体は加圧ばね５０７０により、突起
に加圧接触している。

【０００５】中心軸５０３０は支持板５１００、振動体
５０１０と打ち込みにより固定されている。圧電素子５
０２０に所定の交流電圧を印加することにより、圧電素
子５０２０は伸縮振動を発生し、振動体５０１０を共振
振動させる。共振振動は突起５０９０と移動体５０６０
の摩擦力を介し、移動体５０６０の駆動力に変換され
る。

【０００６】たとえば、特開昭６３−９６４７２号公報
にこのような構造の超音波モータが開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の超音
波モータ（特開昭６３−９６４７２号公報）において
は、中心軸を中心として、移動体、突起、振動体、圧電
素子、支持板の順で積み重なった構造となっている。そ
のため、移動体と振動体との間、圧電素子と支持板の間
に空間が残されている。

【０００８】本発明は、このような背景の下になされた
もので、薄型の超音波モータならびに、超音波モータを
用いた電子機器を提供することが目的である。

【０００９】

【課題を解決する手段】上記の目的を達成するために、
本発明は、振動体と、振動体の一方の面に接合された圧
電素子と、振動体を支持する支持部材と、振動体の一方
の面に設けられた突起と、突起に当接するように配置さ
れた移動体と、移動体と突起とを加圧接触させる加圧機
構とを有し、圧電素子に所定の交流電圧を印加すること
により振動体を振動させ、移動体を移動させる超音波モ
ータにおいて、振動体と移動体とは振動体の厚み方向に
積み重ねられ、振動体と移動体との間に支持部材を配置
することを特徴とする。

【００１０】すなわち本発明によれば、支持板を振動体
と移動体の間に内挿することにより、支持板の厚みおよ
び、支持板と圧電素子の間の厚みを省略することがで
き、薄型な超音波モータ提供することができる。

【００１１】また、本発明は、支持部材は中心軸を介し
て振動体を保持することを特徴とする。すなわち本発明
によれば、振動体は中心軸を介して保持部材により、振
動体を支持する。

【００１２】また、本発明は、圧電素子と突起は、振動
体の同一面上に配置されることを特徴とする。すなわち
本発明によれば、圧電素子の厚み分を省略することがで
き、薄型な超音波モータ提供することができる。

【００１３】また、本発明は、支持部材に孔部が設けら
れ、突起が孔部を貫通することを特徴とする。すなわち
本発明によれば、支持部材と突起は接触することがなく
なるため、安定した出力の超音波モータを提供すること
ができる。

【００１４】また、本発明は、支持部材は、隣り合う突
起の間隔よりも細い梁部を有するとともに、隣り合う突
起の間の空間を通して外部へ固定されることを特徴とす
る。すなわち本発明によれば、支持部材を外部部材に固
定することが可能であり、超音波モータを固定すること
ができる。

【００１５】また、本発明は、振動体と支持部材の間
に、振動体の振動振幅よりも厚みの厚いスペーサ部材を
有することを特徴とする。すなわち本発明によれば、振
動体の振動する部位に、支持部材が接触することを防ぐ
ことができる。

【００１６】また、本発明は、スペーサ部材は振動体の
振動の節部に配置されていることを特徴とする。すなわ
ち本発明によれば、振動体の振動を阻害することなく、
振動体と支持部材とを固定することが可能であり、安定
した出力の超音波モータを提供することができる。

【００１７】また、本発明は、振動体と、支持部材と、
中心軸のいずれか１つにスペーサ部材が一体的に設けら
れていることを特徴とする。すなわち本発明によれば、
一体的に成形することで、部品点数の削減による低コス
ト化が可能である。

【００１８】また、本発明は、圧電素子に電力を供給す
るための導通手段が支持部材に設けられていることを特
徴とする。すなわち本発明によれば、圧電素子に電力を
供給する手段も、振動体と移動体の間の空間に内挿する
ことにより、薄型な超音波モータを提供することができ
る。

【００１９】また、本発明は、支持部材は、移動体の位
置を検出する位置検出手段を有することを特徴とする。
すなわち本発明によれば、移動体の位置検出が可能であ
り、制御回路を用い、位置決め制御が可能となる。

【００２０】また、本発明によれば、超音波モータを薄
型化することができるので、本発明の超音波モータを搭
載する電子機器を薄型化することが可能である。

【００２１】

【発明の実施の形態】{実施の形態１}図１は実施の形態
１による超音波モータ１０００の断面図である。円盤形
状の振動体１０１０には、振動体１０１０の最外周に突
起１０９０が設けられており、突起１０９０は４個であ
り、互いに９０°の角度を持って配置されている。ま
た、振動体１０１０の中心には、中心軸１０３０が打ち
込みにより固定されるために穴が空いている。この穴外
周には、スペーサ部材であるスペーサ部材１０４０が振
動体１０１０と一体で成形されている。振動体１０１
０、および突起１０９０は一体構造であり、本実施例で
はアルミ合金を用いているが、真鍮やステンレス、セラ
ミックスなどの材料でもよい。突起１０９０の内側に
は、土手状突起部１０４０によって案内され、円環薄肉
形状の圧電素子１０２０が接着されている。ここで、振
動体１０１０は円盤形状としたが、薄板状であって、矩
形形状や多角形状などでもよい。

【００２２】図２に圧電素子１０２０の電極構造を示す
平面図を示す。圧電素子１０２０は、例えばチタン酸バ
リウムやチタン酸ジルコン酸鉛が薄肉円環状に成形され
ている。振動体１０１０と接着される面には、圧電素子
１０２０のほぼ全面に、クロム、ニッケル、金の薄膜を
重ね合わせて成形された全面電極１０２３が、例えば蒸
着やスパッタ、印刷により、形成されている。また、圧
電素子１０２０の全面電極１０２３と反対側の面には、
放射状に８等分割された分割電極１０２４がクロム、ニ
ッケル、金の薄膜を重ね合わせて成形され、例えば蒸着
やスパッタ、印刷により、成形されている。

【００２３】この分割電極１０２４は、分割電極１０２
４から全面電極１０２３の方向を+とすると、＋・＋・
−・−・＋・＋・−・−というように分極されている。
分割電極１０２４の内周側では、分割電極１０２４をひ
とつおきに短絡し、第１電極１０２１を構成している。
また、外周側では、残りの分割電極１０２４を短絡し、
第２電極１０２２を構成している。このようにグループ
化することにより、第１電極１０２１、と第２電極１０
２２はともに、分極の方向が＋・−・＋・−と並ぶ。

【００２４】図３に圧電素子１０２０と振動体１０１０
の接着後の平面図を示す。

【００２５】振動体１０１０に設けられたスペーサ部材
１０４０に案内され、圧電素子１０２０と振動体１０１
０は中心を同じくして接着されている。また、圧電素子
１０２０の第１電極１０２１と第２電極１０２２の間の
分割部の延長上、振動体１０１０の外周部には、分割部
の１つおきに突起１０９０が配置されている。

【００２６】ここで、図１の実施の形態１による超音波
モータ１０００の断面図にもどり、ステンレスを段つき
形状に成形した中心軸１０３０と振動体１０１０は打ち
込みによって固定され、支持部材である支持部材１０５
０は振動体１０１０と一体で成形されたスペーサ部材１
０４０に突き当てられるように、これも打ち込みにより
固定されている。スペーサ部材１０４０と支持部材１０
５０をあわせた高さは、突起１０９０よりも低く設計さ
れており、突起１０９０の上には移動体１０６０が加圧
機構１０７０により、加圧接触している。

【００２７】図４に支持部材１０５０及び振動体１０１
０と中心軸１０３０との平面図を示す。支持部材１０５
０はステンレスにより略短冊薄板形状に形成され、突起
１０９０と接触しないように突起逃げ形状１０９１を有
している。また、支持部材１０５０には、第１電極１０
２１および、第２電極１０２２に導通をとるためのリー
ド基板１０８０が固定されており、支持部材１０５０に
設けられた孔部であるリード窓１０９３を通し、リード
１０８１が第１電極１０２１へ、リード１０８２が第２
電極１０２２へ接合されている。また、リード１０８３
は支持部材１０５０と導通し、支持部材１０５０、中心
軸１０３０、振動体１０１０を介して、圧電素子１０２
０の全面電極１０２３へ短絡している。

【００２８】ここで図１の実施の形態１による超音波モ
ータ１０００の断面図に戻る。移動体１０６０は略円盤
形状であり、突起１０９０との接触部は、炭素繊維を含
んだ樹脂により成形されており、中心には、ベアリング
１０６１が接合されており、移動体１０６０はベアリン
グ１０６１により、中心軸１０３０を中心として回転可
能に案内され、中心軸１０３０とベアリング１０６１は
中心軸１０３０の高さ方向に移動可能なように案内され
ている。ここでは移動体１０６０の案内にベアリング１
０６１を用いたが、セラミック等の材料で成形された、
摩擦材料による案内も可能である。また、移動体１０６
０の中心付近には、ピボット１０６３が設けられてお
り、加圧機構１０７０により、圧力を加えられている。

【００２９】また、加圧機構１０７０は支持部材１０５
０に固定されたばね座１０７１と、ばね座１０７１にネ
ジ止めにより固定された加圧ばね１０７２から構成され
ている。加圧ばね１０７２は矩形状の弾性部材である。

【００３０】以上のように構成された超音波モータ１０
００は、導通部材である、リード１０８１またはリード
１０８２と、リード１０８３の間に交流電圧を印加する
ことにより、圧電素子１０２０の伸縮運動は、振動体１
０１０の屈曲振動に変換され、突起１０９０と移動体１
０６０の摩擦力を介して、移動体１０６０を回転駆動さ
せる。

【００３１】ここで、超音波モータ１０００の駆動原理
について説明する。図５に超音波モータ１０００を振動
体１０１０の円周方向に展開した時の概略図を示す。＋
・―の記号は分極方向を示す。突起１０９０は第１電極
１０２１と第２電極１０２２の間のひとつ置きに設けら
れている。図では分極方向＋と＋、または―と―の間に
突起１０９０が位置しているが、＋と―の間に位置して
もよい。図中の結線は第１電極１０２１と第２電極１０
２２のグループ分けを示す。

【００３２】図６は第１電極１０２１と全面電極１０２
３の間に交流電圧を加えたときの振動体１０１０の振動
を示す概略図である。第１電極１０２１と全面電極１０
２３の間に交流電圧を加えることで、圧電素子１０２０
は伸縮運動を起こす。振動体１０１０が接合されている
ため、振動体１０１０と圧電素子１０２０は振動体１０
１０の高さ方向に屈曲定在波振動する。この屈曲定在波
振動にたいし、突起１０９０は節と腹の中央に位置する
ため、円弧上をなぞるような往復運動を行う。突起１０
９０に移動体１０６０を押し当てることにより、図中に
示す方向に移動体１０６０は移動する。

【００３３】また、図７は第２電極１０２２と全面電極
１０２３の間に交流電圧を加えたときの振動体１０１０
の振動を示す概略図である。振動体１０１０は、第１電
極１０２１と全面電極１０２３の間に交流電圧を加えた
ときと同じように、屈曲振動を発生する。しかし、第２
電極１０２２と全面電極１０２３の間に交流電圧を加え
たときは、第１電極１０２１と全面電極１０２３の間に
交流電圧を加えたときと、節と腹の位置が入れ替わり、
突起１０９０の往復運動は、第１電極１０２１と全面電
極１０２３の間に交流電圧を加えたときと反対の向きの
往復運動となる。この往復運動に移動体１０６０を押し
当てることにより、図中に示す方向（第１電極１０２１
と全面電極１０２３の間に交流電圧を加えたときと反対
方向）に移動体１０６０は移動する。

【００３４】なお、本実施の形態では、第１電極１０２
１と第２電極１０２２のどちらか一方に交流電圧を印加
し、定在波振動により駆動する方式であるが、第１電極
１０２１と第２電極１０２２に位相の９０°異なる交流
電圧を印加し、位相差を９０°もしくは―９０°と切り
替えることで正逆転駆動する進行波振動を用いた駆動も
可能である。その場合、突起１０９０の数は波数と同数
もしくは、波数の２倍数である必要はなく、自由に設定
可能である。

【００３５】図８の実施の形態１にかかわる超音波モー
タ１０００の駆動回路を示す回路図である。ここでは、
駆動回路１０を説明する。TRI-STインバータ１１の出力
端子は、一方の端子をグランドに接続されたコンデンサ
１４のもう一方の端子と、TRI-STバッファ１２と１３の
それぞれの入力端子と、抵抗１６の一方の端子に接続さ
れている。また、抵抗１６のもう一方の端子は、TRI-ST
インバータ１１の入力端子と、一方の端子をグランドに
接続されたコンデンサ１５のもう一方の端子と、超音波
モータ１０００のリード１０８３に接続されている。ま
た、TRI-STバッファ１２の出力端子はリード１０８２に
接続され、TRI-STバッファ１３の出力端子はリード１０
８１に接続されている。この駆動回路１０のTRI-STバッ
ファ１２とTRI-STインバータ１１を能動状態にすること
で第２電極１０２２によりの定在波を自励発振させるこ
とができ、また、TRI-STバッファ１３とTRI-STインバー
タ１１を能動状態にすることで第１電極１０２１により
定在波を自励発振させとができる。

【００３６】ここで、図中では超音波モータ１０００の
構造は省略して示している。この様に、TRI-STインバー
タ１１が能動状態にあり、TRI-STバッファ１２とTRI-ST
バッファ１３のどちらか一方を選択して能動状態にする
ことで自励発振により交流電圧を発生し、超音波モータ
１０００の正逆転を選択して駆動することができる。こ
の駆動回路１０によれば、外部環境の温度変化、時系列
的な劣化などによって超音波モータ１０００の共振周波
数がずれても、駆動周波数を自動的に追従させることが
できる。

【００３７】以上、実施の形態１として、本発明の超音
波モータ１０００とその駆動回路１０について説明を記
述したが、支持部材、スペーサ部材については以下のよ
うにしても構成可能である。超音波モータ１１００と同
様の部材を用いる場合、同じ符号を付し、その説明を省
略する。

【００３８】図９に超音波モータ１１００の断面図を示
す。スペーサ部材１１４０は中心軸１１３０と一体に成
形されており、スペーサ部材１１４０を挟み込むよう
に、振動体１０１０及び、支持部材１１５０が打ち込み
によって固定されている。図１０に支持部材１１５０の
平面図を示す。支持部材１１５０は、外部へ固定するた
めの矩形部を有する略円盤形状である。突起１０９０と
重なり合う部位には、突起逃げ形状１１９１及び突起逃
げ形状１１９２が設けられている。図中では、方形の窓
であるが、突起１０９０と支持部材１１５０が接触しな
いように、突起１０９０の振動振幅よりも広い隙間の形
状であればよい。例えば、円形などでも構成できる。ま
た、圧電素子１０２０へリード１０８１及び１０８２を
接合するためのリード窓１１９３が設けてある。

【００３９】また、図１１に超音波モータ１２００の断
面図を示す。スペーサ部材１２４０はリング状のステン
レスからなる。中心軸１２３０は、一端に段つき形状を
設けてある。その、中心軸１２３０に案内される、振動
体１０１０、スペーサ部材１２４０、支持部材１２５０
が順に積み重なり、中心軸１２３０と支持部材１２５
０、振動体１０１０は打ち込みにより固定されている。

【００４０】図１２に支持部材１２５０の平面図を示
す。支持部材１２５０は略薄板短冊形状であり、リード
１０８１および１０８２を圧電素子１０２０へ接合する
ためのリード窓１２９３が設けられている。支持部材１
２５０と突起１０９０は重なり合わないように、突起１
０９０と１０９０の間に配置されている。支持部材１２
５０の長手方向の長さは振動体１０１０の直径よりも大
きく、超音波モータ１２００から２つの腕が張り出すよ
うな構造となっている。ここでは、支持部材１２５０は
略薄板短冊形状とすることで、超音波モータ１２００か
らの張り出し部は２箇所だが、十字型にすることで、張
り出し部は４箇所となるような構造もとることができ
る。また、Ｔ字形状では張り出し部は３箇所となる。

【００４１】また、図１３に超音波モータ１３００の断
面図を示す。スペーサ部材１３４０はリング形状であ
り、支持部材１３５０と一体で成形されている。支持部
材１３５０は中心軸１３３０に案内されるリング形状部
の外周に角柱が振動体１０１０の外側へ向かって伸びて
いる。中心軸１３４０は一端が段つき形状であり、振動
体１０１０と支持部材１３５０のリング形状部が、打ち
込みにより固定されている。

【００４２】図１４に支持部材１３５０の平面図を示
す。支持部材１３５０の角柱部は、突起１０９０と突起
１０９０との間を通過し、振動体１０１０の外側にまで
張り出しており、外部に固定可能である。図中では角柱
部は１つであるが、突起と接触しない範囲で追加可能で
ある。

【００４３】超音波モータ１０００の加圧機構は支持板
と一体で成形することが可能である。一体成形すること
で、部品数の削減や、アセンブルを簡単にし、製造コス
トを下げることが可能である。

【００４４】図１５に、超音波１４００の断面図を示
す。加圧機構である板ばね部１４７２が支持部材１４５
０と一体で成形されている。実施の形態１と同様の部材
に関しては、同一の符号を振ることでその説明を省略す
る。

【００４５】図１６の支持部材１４５０の平面図に示す
ように、支持部材１４５０は加圧機構である板ばね部１
４７２を有した形状であり、ステンレスの平板を打ち抜
き加工、もしくは、ワイヤーカットにより平面的に成形
する。その後、板ばね部１４７２を所定の形状に曲げ加
工することにより、加圧機構とすることができる。図１
７に支持板１４５０の曲げ加工後の形状をしめす。アセ
ンブル時には、弾性変形範囲内で板ばね部１４７２を引
き上げ、移動体１０６０を挿入する。

【００４６】{実施の形態２}実施の形態１において、支
持部材１０５０の形状を変えた支持板２０５０と、スリ
ットつき移動体２０６０を用いることで、位置検出手段
を設けることができる。本実施の形態による超音波モー
タを超音波モータ２０００とする。実施の形態１と同様
の部材に関しては、同一の符号を振ることでその説明を
省略する。図１８に実施の形態２による超音波モータ２
０００の断面図を示す。

【００４７】移動体２０６０には、ステンレス薄板状の
スリット板がインサート成形により内挿されており、支
持板２０５０には、フォトインタラプタ２０６６が設置
されている。図１９に移動体２０６０の平面図を示す。
フォトインタラプタ２０６６の発光素子から発光した光
は、スリット板で反射し、フォトインタラプタ２０６６
の受光素子は明暗の信号を受ける。受光素子により明暗
信号は電気信号に変換され、矩形波の信号を出力する。
移動体２０６０が回転することで、スリット板２０６５
のスリットがフォトインタラプタ２０６６上を通過する
ため、受光素子の出力信号を移動体２０６０の回転量情
報として制御に用いることができる。

【００４８】ここで、図２０に支持板２０５０の平面図
を示す。支持板２０５０は実施の形態１と同様にステン
レスにより成形されている。支持板２０５０の移動体２
０６０側の面には基板２０８０が接合されており、リー
ド基板２０８０の一部にはフォトインタラプタ２０６６
が設けられている。また、フォトインタラプタ２０６６
の電源供給、信号出力用にリード２０６７が設けられて
いる。また、実施の形態１と同様に、リード１０８１、
リード１０８２、リード１０８３が設けられている。

【００４９】ここでは、位置検出手段にフォトインタラ
プタを用いたが、磁化したスリット板を用いることで、
ホール素子などによっても位置検出が可能である。

【００５０】{実施の形態３}加圧機構を備えた移動体３
０６０を用いることで、さらに超音波モータは薄型化が
可能である。本実施の形態の超音波モータを、超音波モ
ータ３０００とする。

【００５１】図２１に実施の形態４による超音波モータ
３０００の断面図を示す。実施の形態１と同様の部材に
関しては、同一の符号を振ることでその説明を省略す
る。炭素繊維の含む樹脂から成る略円環状の移動体３０
６０はその内側にはバネ部材である皿バネ３０７２が接
合されている。皿バネ３０７２はステンレスなどの弾性
部材からなり、中心部に孔をもつ略円盤状に成形されて
いる。

【００５２】皿バネ３０７２の内週側はベアリング３０
６１の外周に接合されている。また、ベアリング３０６
１は中心軸３０３０に対し、高さ方向にスライド可能に
案内されており、中心軸３０３０に止められたネジ３０
６３のネジ頭により、高さ方向下向きに拘束されてい
る。そして、移動体３０６０を皿バネ３０７２の弾性力
により、突起１０９０に押し当てている。

【００５３】以上のように移動体３０６０を突起１０９
０に加圧接触させることにより、実施の形態１と同様に
駆動可能である。この構造によれば、実施の形態１の超
音波モータ１０００に比べ、ピボット１０６３の分薄型
化が可能である。

【００５４】{実施の形態４}また、上述した実施の形態
１や２による超音波モータは電子機器の駆動源として適
用可能である。図２２は実施の形態２による超音波モー
タ２０００を腕時計のカレンダ駆動の駆動源として適用
した例であるカレンダ機構部４０００の平面図である。

【００５５】実施の形態１の超音波モータ２０００を腕
時計のカレンダ機構部４０００に組み込む。移動体２０
６０の外周部に一体に設けられた歯車４２００によって
略円環薄肉形状の日車４１００を回転させる。日車４１
００の内周側は内歯車４３００であり、歯車４２００と
のかみ合いによって動力を伝達される。また、日車４１
００の表面には１〜３１までの数字が円周方向に印刷さ
れている。その数字のうち１つを表示する窓がカレンダ
機構部４０００の図示しない文字盤ついており、日車４
１００が回転することによって、表示する数字を変更す
る。このように、超音波モータ２０００を所定の角度駆
動することで、日車４１００を動かし、表示する数字
（日付）を変更するカレンダ機能を実現できる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、支持板
を振動体と移動体の間に内挿することにより、支持板の
厚みおよび、支持板と圧電素子の間の厚みを省略するこ
とができ、薄型な超音波モータ提供することができる。

【００５７】また、本発明によれば、振動体と支持部材
は中心軸により固定されるとともに、移動体の案内が可
能であるため、部材省略が可能であり、低コストな超音
波モータを提供できる。

【００５８】また、本発明によれば、圧電素子の厚み分
を省略することができ、薄型な超音波モータ提供するこ
とができる。

【００５９】また、本発明によれば、支持部材と突起は
接触することがなくなるため、安定した出力の超音波モ
ータを提供することができる。

【００６０】また、本発明によれば、支持部材を外部部
材に固定することが可能であり、超音波モータを固定す
ることができる。

【００６１】また、本発明によれば、振動体の振動する
部位に、支持部材が接触することを防ぐことができる。

【００６２】また、本発明によれば、振動体の振動を阻
害することなく、振動体と支持部材とを固定することが
可能であり、安定した出力の超音波モータを提供するこ
とができる。

【００６３】また、本発明によれば、一体的に成形する
ことで、部品点数の削減による低コスト化が可能であ
る。

【００６４】また、本発明によれば、圧電素子に電力を
供給する手段も、振動体と移動体の間の空間に内挿する
ことにより、薄型な超音波モータを提供することができ
る。また、本発明によれば、移動体の位置検出が可能で
あり、制御回路を用い、位置決め制御が可能となる。

【００６５】また、本発明によれば、超音波モータを薄
型化することができるので、本発明の超音波モータを搭
載する電子機器を薄型化することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１による超音波モータ１０００の断
面図である。

【図２】実施の形態１による圧電素子１０２０の電極構
造を示す平面図である。

【図３】実施の形態１による圧電素子１０２０と振動体
１０１０の接着後の平面図である。

【図４】実施の形態１による支持部材１０５０と振動体
１０１０とを中心軸１０３０との平面図である。

【図５】実施の形態１による超音波モータ１０００を振
動体１０１０の円周方向に展開した時の概略図である。

【図６】実施の形態１による第１電極１０２１と全面電
極１０２３の間に交流電圧を加えたときの振動体１０１
０の振動を示す概略図である。

【図７】実施の形態１による第２電極１０２２と全面電
極１０２３の間に交流電圧を加えたときの振動体１０１
０の振動を示す概略図である。

【図８】実施の形態１による超音波モータ１０００の駆
動回路を示す回路図である。

【図９】実施の形態１による超音波モータ１１００の断
面図である。

【図１０】実施の形態１による支持部材１１５０の断面
図である。

【図１１】実施の形態１による超音波モータ１２００の
断面図である。

【図１２】実施の形態１による支持部材１２５０の断面
図である。

【図１３】実施の形態１による超音波モータ１３００の
断面図である。

【図１４】実施の形態１による支持部材１３５０の断面
図である。

【図１５】実施の形態１よる超音波１４００の断面図で
ある。

【図１６】実施の形態１による支持板１４５０の平面図
である。

【図１７】実施の形態１による支持板１４５０の曲げ加
工後の形状を示す図である。

【図１８】実施の形態２による超音波モータ２０００の
断面図である。

【図１９】実施の形態２による移動体２０６０の平面図
である。

【図２０】実施の形態２による支持板２０５０の平面図
である。

【図２１】実施の形態３による超音波モータ３０００の
断面図である。

【図２２】実施の形態４によるカレンダ機構部４０００
の平面図である。

【図２３】従来の超音波モータ５０００の断面図であ
る。

【符号の説明】

１０駆動回路１１ TRI-STインバータ１２１３ TRI-STバッファ１４１５コンデンサ１６抵抗１０００１１００１２００１３００１４００
２０００３０００超音波モータ１０１０振動体１０２０圧電素子１０２１第1電極１０２２第２電極１０２３全面電極１０２４分割電極１０３０１１３０１２３０１３３０３０３０
中心軸１０４０１１４０１２４０１３４０スペーサ部
材１４７２板ばね部１０５０１１５０１２５０１３５０１４５０
２０５０支持部材１０６０２０６０３０６０移動体１０６１３０６１ベアリング１０６３ピボット２０６５スリット板２０６６フォトインタラプタ１０７０加圧機構１０７１ばね座１０７２加圧ばね１０８０２０８０リード基板１０８１、１０８２、１０８３２０６７リード１０９０突起１０９１１１９１１１９２突起逃げ形状１０９３１１９３１２９３リード窓３０６３ネジ３０７２皿バネ４０００カレンダ機構部４１００日車４２００歯車４３００内歯車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本村京志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Ｆターム(参考） 5H680 AA19 BB03 BB16 BC02 CC04 CC06 CC07 DD23 DD35 DD45 DD63 DD66 DD73 DD84 DD97 EE03 EE10 EE12 EE22 FF26 FF32 FF33 GG02 GG24 GG25 GG27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動体と、前記振動体の一方の面に接合された圧電素子と、前記振動体を支持する支持部材と前記振動体の一方の面に設けられた突起と、前記突起に当接するように配置された移動体と、前記移動体と前記突起とを加圧接触させる加圧機構と、を有し、前記圧電素子に所定の交流電圧を印加することにより前
記振動体を振動させ、前記移動体を移動させる超音波モ
ータにおいて、前記振動体と前記移動体とは前記振動体の厚み方向に積
み重ねられ、前記振動体と前記移動体との間に前記支持
部材を配置することを特徴とする超音波モータ。
【請求項２】前記支持部材は中心軸を介して前記振動
体を保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３】前記圧電素子と前記突起は、前記振動体
の同一面上に配置されることを特徴とする請求項１また
は２に記載の超音波モータ。
【請求項４】前記支持部材には孔部が設けられ、前記
突起が前記孔部を貫通することを特徴とする請求項１か
ら３のいずれか1つに記載の超音波モータ。
【請求項５】前記支持部材は、隣り合う前記突起の間
隔よりも細い梁部を有するとともに、隣り合う前記突起
の間の空間を通して、前記振動体を固定することを特徴
とする請求項１から４のいずれか1つに記載の超音波モ
ータ。
【請求項６】前記振動体と支持部材の間に、前記振動
体の振動振幅よりも厚みが厚いスペーサ部材を有するこ
とを特徴とする請求項１から５のいずれか1つに記載の
超音波モータ。
【請求項７】前記スペーサ部材は、前記振動体の振動
の節部に配置されていることを特徴とする請求項６に記
載の超音波モータ。
【請求項８】前記振動体と、前記支持部材と、前記中
心軸のいずれか１つに前記スペーサ部材が一体的に設け
られていることを特徴とする請求項６または７に記載の
超音波モータ。
【請求項９】前記圧電素子に所定の交流電圧を印加す
るための導通手段が前記支持部材に設けられていること
を特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の超
音波モータ。
【請求項１０】前記支持部材は、前記移動体の位置を
検出する位置検出手段を有することを特徴とする請求項
１から９のいずれかひとつに記載の超音波モータ。
【請求項１１】請求項１から１０のいずれか１つに記
載の超音波モータを搭載する電子機器。