JP2004201441A - 振動型駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気−機械エネルギ変換素子の最大歪みを大きくすることなく、電気−機械エネルギ変換素子の歪みの総和（接触体への出力）を大きくする。
【解決手段】電気−機械エネルギ変換素子２への駆動信号の供給により、弾性体２１ａ（２１ｂ）に振動を発生させる振動体と、弾性体２１ａに接触し、弾性体２１ａからの振動を受けて駆動される接触体とを有する振動型駆動装置において、振動体は、この振動によって生じる歪の最も集中する領域を、電気−機械エネルギ変換素子２および弾性体２１ａの接触面から離れた位置に発生させるように構成されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動型駆動装置に関するものであって、電気−機械エネルギ変換素子が固定される振動体の形状に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の振動波モータについて図２１を用いて説明する（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。図２１は、振動波モータの側断面図である。同図において、振動子は、円板状に形成された２つの弾性体１ａ、１ｂの間に圧電素子２を挟持、又は接着により接合して構成されている。この振動子の振動形態を図２２に示す。
【０００３】
圧電素子２は、図２３に示すように１周８分割の電極パターン（＋、−は分極方向）、すなわち空間的位相差が９０°のＡ相（Ａ＋、Ａ−）、Ｂ相（Ｂ＋、Ｂ−）が設けられたものを多数積層されている。Ａ相およびＢ相に同一周波数で時間的位相差が９０°の交流信号が印加されると、圧電素子２は厚み方向に伸縮して弾性体１ａ、１ｂには面外曲げ（ここでは周方向２次）の進行波が生ずる。
【０００４】
この結果、弾性体１ａ、１ｂの駆動部の表面粒子は同じ方向の円または楕円運動を行い、これに移動子としてのロータを圧接すれば、ロータは同方向に摩擦駆動される。なお、図２３の電極パターンにおいて、内周の斜線部には電極が存在していないが、これはこの部分がほとんど歪まずロータの駆動に寄与しないためである。
【０００５】
図２１において、３ａ、３ｂはロータであり、各々ゴム７を介して加圧用の薄板バネ５により押圧され、弾性体１ａ、１ｂに圧接される。薄板バネ５は、中心部においてスラスト方向の位置決め用部品８とかしめ結合しており、ラジアル・スラスト両方向に固定されている。なお、１１は位置決め用部品８をモータ軸９に固定するためのビスである。
【０００６】
上記構成において、ロータ３ａ、３ｂは共通のモータ軸９と連結して回転することにより、モータ軸９を回転出力とすることができる。なお、弾性体１ａ、１ｂは、周方向に複数のスリットが形成され、振動変位を拡大するための櫛歯を有する。
【０００７】
振動子の径方向に延出した振動子支持用薄円板４の外周部は、ケース部材としてのモータケース６に固定されている。これにより、振動子はモータケース６によって支持される。振動子支持用薄円板４には加圧力が作用しないため、これに抗する剛性は不要で、モータ負荷反力に抗するねじり剛性が確保できればよい。１０はモータケース６に結合されたベアリングであり、このベアリング１０に軸支されたモータ軸９がモータケース６から突出している。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−９５７７７号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６８７５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した振動波モータは、薄型の割に高出力を得られるというメリットがあるが、以下に説明する問題点がある。上述した振動波モータの振動子は、ロータとの摩擦駆動部の直径を圧電素子２の直径よりも大きくし、摩擦駆動部と圧電素子２との間に位置する弾性体１ａ、１ｂの部位をフランジ形状とすることで、摩擦駆動部の振動変位を拡大するよう構成されている。図２４は、振動子の固有振動モードにおける振動の腹部の厚さ方向の引張り応力σｚの等高線図を示す。図中の値は応力σｚを摩擦駆動部のＺ振幅で正規化したものであり、単位はＭＰａである。図２５は、圧電素子２のうち弾性体との接触面に近い領域において、摩擦駆動部のＺ振幅で正規化された応力σｚ（縦軸）と、径（横軸）との関係を示したグラフである。
【００１０】
図２５に示すように、ある振動モードにおいて、圧電素子２の内径部付近ではほとんど応力（歪）が発生せず、外周部に近づくにつれて応力σｚが大きくなっており、最も応力の集中する応力集中領域が圧電素子の外周付近となっている。これは振動子のフランジ部の根元部分に最も応力が集中しやすいためである。
【００１１】
振動波モータにおいて、高い出力を発生させるためには、振動子の摩擦駆動部に所定の振幅を効率よく出す必要がある。このためには、摩擦駆動部における単位振幅あたりの圧電素子の平均歪（本件では圧電素子の厚み方向の歪を利用しているので、厚み方向の歪の平均値）を大きくしなければならない。この平均歪とは、圧電素子のうち電極が形成された領域における平均歪のことである。
【００１２】
しかし、図２５に示す応力分布の場合、平均歪を大きくしようとすると、圧電素子での最大応力（歪）が非常に大きくなり、圧電素子内部の誘電体損失が増大し、モータ効率が悪化する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電気−機械エネルギ変換素子への駆動信号の供給により、弾性体に振動を発生させる振動体と、弾性体に接触し、弾性体からの振動を受けて駆動される接触体とを有する振動型駆動装置において、振動体は、この振動によって生じる歪集中領域を、電気−機械エネルギ変換素子および弾性体の接触面から離れた位置に発生させるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１から図２０を参照して本発明である振動型駆動装置の各実施形態について説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態である振動波モータ（振動型駆動装置）における振動子の側断面図である。
【００１６】
同図において、振動子の弾性体２１ａ、２１ｂは、圧電素子（電気−機械エネルギ変換素子）２に接触しており、この圧電素子２に位相の異なる交番信号を印加することで弾性体２１ａ、２１ｂに振動が励起される。弾性体２１ａ、２１ｂのうち図中上下方向に延びる突起部（摩擦駆動部）には、不図示の接触体が加圧接触しており、弾性体２１ａ、２１ｂに振動が励起されることで、接触体が所定方向に移動することになる。
【００１７】
一方、振動子の弾性体２１ａ、２１ｂは、この一端面に円柱状の突部２１ｃを有している。この突部２１ｃの先端は、圧電素子（電気−機械エネルギ変換素子）２と接触しており、圧電素子２と略等しい径を有している。
【００１８】
ここで、振動子の弾性体２１ａ、２１ｂに突部２１ｃを設けると、振動子の厚さ方向（図中上下方向）における引張り応力σｚの等高線は図２に示すようになり、応力集中領域が弾性体２１ａ、２１ｂの突部２１ｃの根元部分近傍に位置する。これに対し、従来技術の振動子（図２１に示す振動子）では図２４に示すように、応力集中領域が圧電素子２の外周に位置する。このように応力集中領域の位置が変化したのは、突部２１ｃを設けたために突部２１ｃの根元が振動子のフランジ部の根元になり、この部位に応力が集中しやすくなったためである。この結果、本実施形態では、圧電素子２のうち弾性体２１ａ（２１ｂ）との接触面に近い領域において、圧電素子２の内部に従来技術に示すものよりも大きな応力が発生する。例えば、図２４及び図２より、引張り応力σｚの等高線図のうち１０ＭＰａを示す等高線と５ＭＰａを示す等高線とが従来技術のものよりも圧電素子の中心方向へ向かってシフトしていることがわかるであろう。
【００１９】
図３は、圧電素子２のうち弾性体２１ａ（２１ｂ）との接触面に近い領域において、摩擦駆動部のＺ振幅（図２中上下方向の振幅）で正規化された応力σｚ（縦軸）と、径（横軸）との関係を示す。同図には、本実施形態における振動子と、従来技術における振動子とを比較して示している。
【００２０】
同図に示すように、本実施形態における振動子では、圧電素子２の最外径となる部分において、従来技術の振動子と同様に応力が最も大きくなっている。
【００２１】
ここで、摩擦駆動部の単位振幅あたりの最大応力の値を、図３に示すように、本実施形態の振動子および従来の振動子で等しい値にそろえると、最大応力が加わる位置よりも径方向内側において、本実施形態における応力値は従来に比べて大きくなる。これにより、圧電素子２における応力（歪）の平均値（又は総和）が、従来技術での圧電素子における応力の平均値（又は総和）よりも大きくなる。
【００２２】
このように本実施形態の振動波モータによれば、圧電素子２の最大歪みを大きくすることなく、圧電素子２の歪の総和を大きくすることができるため、圧電素子２を破損することなく、振動子の歪み量を大きく（振動波モータの出力を大きく）することができる。
【００２３】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図である。
【００２４】
同図において、振動子の弾性体３１ａ、３１ｂの一端面には、突部が形成されており、この突部の側面には弾性体３１ａ、３１ｂの径方向内側に延びる切り欠き部３１ｃが形成されている。この切り欠き部３１ｃは、ロータの回転軸に対して傾斜する傾斜面を有している。
【００２５】
このように弾性体３１ａ、３１ｂに切り欠き部３１ｃを設けることにより、剛性の小さい領域が形成される。
【００２６】
ここで、弾性体３１ａ、３１ｂに切り欠き部３１ｃを設けると、振動子の厚さ方向（図中上下方向）における引張り応力σｚの等高線は図５に示すようになり、応力の集中する領域が切り欠き３１ｃ付近に形成されている。このような応力分布では、圧電素子２の応力集中領域が内径側にシフトする。
【００２７】
図６は、圧電素子２のうち弾性体３１ａ（３１ｂ）との接触面に近い領域において、摩擦駆動部のＺ振幅で正規化された応力σｚ（縦軸）と、径（横軸）との関係を示す。同図には、本実施形態における振動子と、従来技術における振動子とを比較して示している。
【００２８】
同図に示すように、本実施形態における振動子では、圧電素子２の最外径となる部分において従来技術の振動子と同様に応力が最も大きくなっている。
【００２９】
ここで、摩擦駆動部の単位振幅あたりの最大応力の値を、図６に示すように、本実施形態の振動子および従来の振動子で等しい値にそろえると、圧電素子の最大応力が加わる位置よりも径方向内側において、本実施形態における応力値は従来に比べて大きくなる。これにより、圧電素子２における応力（歪）の平均値が、従来における応力の平均値よりも大きくなる。
【００３０】
このように振動子のフランジ部の根元を圧電素子２の外周よりも径方向内側に設け、応力集中領域を圧電素子２の外周よりも径方向内側に位置させることは、圧電素子２の最大歪みを大きくすることなく、圧電素子２の歪の総和を大きくするために非常に有効な手段である。
【００３１】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図である。
【００３２】
同図において、振動子の弾性体４１ａ、４１ｂのうち圧電素子２側の端面には突部が形成されており、この突部の側面には径方向内側に延びる周状の溝部４１ｃが形成されている。このような振動子の構成においても、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図である。
【００３４】
同図において、振動子の弾性体５１ａ、５１ｂのうち圧電素子２が配置される側の端面には突部５１ｃが形成されており、この突部５１ｃは圧電素子２の径よりも小さい径に形成されている。
【００３５】
振動子を上述した構成にすると、振動子の厚さ方向における引張り応力σｚの等高線は図９のようになり、応力の集中する領域が突部５１ｃの外周付近に形成される。このような応力分布では、圧電素子２の最大応力の位置も内径側にシフトする。
【００３６】
ここで、圧電素子２の外周近傍の領域は、弾性体５１ａ、５１ｂと接触しておらず、この領域では応力が著しく低下する。このため、突部５１ｃの径をあまり小さくしすぎると、圧電素子２に生じる歪みの平均値（総和）を大きくさせる点で逆効果となってしまう。このため、突部５１ｃの径は、従来技術よりも歪みの平均値が大きくなるような径に適宜設定する必要がある。
【００３７】
図１０は、圧電素子２のうち弾性体５１ａ（５１ｂ）との接触面に近い領域において、摩擦駆動部のＺ振幅で正規化された応力σｚ（縦軸）と、径（横軸）との関係を示す。同図には、本実施形態における振動子と、従来技術における振動子とを比較して示している。
【００３８】
同図に示すように、本実施形態における振動子では、圧電素子２の最外径よりも内側の領域において、従来の振動子における応力に比べて大きくなっている。
【００３９】
ここで、摩擦駆動部の単位振幅あたりの最大応力の値を、図１０に示すように、本実施形態の振動子および従来の振動子で等しい値にそろえると、圧電素子２における応力（歪み）の平均値が、従来の振動子（圧電素子）における応力の平均値よりも大きくなり、第２、第３実施形態における応力の平均値に近いものとなる。
【００４０】
本実施形態の振動子では、第２、第３実施形態のように切り欠き部を形成しておらず、突部５１ｃの径が長手方向で等しくなっているため、弾性体５１ａ、５１ｂの加工が容易となる。
【００４１】
（第５実施形態）
図１１は、本発明の第５実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図である。
【００４２】
同図において、振動子の弾性体６１ａ、６１ｂには、第４実施形態と同様に、圧電素子２の径よりも小さい径の突部６１ｃが形成されている。また、本実施形態では、圧電素子２２の外径エッジ部をＲ形状（曲面形状）にしている（Ｃ面取りでもよい）。
【００４３】
第４実施形態で説明したように、突部６１ｃの径が小さすぎると、圧電素子２２の外径部、特に弾性体６１ａ、６１ｂに近い部分の応力がマイナスになり、圧電素子全体における歪みの平均値が減少してしまう。このため、本実施形態では、圧電素子２のエッジ部をＲ状に形成して、応力がマイナスとなる領域を除去することで、モータの駆動に使わないようしている。
【００４４】
図１２は、圧電素子のうち弾性体との接触面に近い領域において、摩擦駆動部のＺ振幅で正規化された応力σｚ（縦軸）と、径（横軸）との関係を示す。同図には、外径エッジ部がＲ形状に形成されていない圧電素子を用いた振動子（第４実施形態）と、外径エッジ部がＲ形状に形成された圧電素子を用いた振動子（本実施形態）とを比較して示している。
【００４５】
本実施形態では、上述したように図中の○に示す部分はモータの駆動に用いないので、圧電素子２２の平均歪の値は第４実施形態と同等になる。すなわち、本実施形態においても、従来技術の振動子に比べて圧電素子における歪みの総和を大きくすることができる。
【００４６】
（第６実施形態）
図１３は、本発明の第６実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図である。
【００４７】
同図において、振動子の弾性体７１ａ、７１ｂは、第５実施形態における弾性体６１ａ、６１ｂと同一形状となっている。また、圧電素子３２は、第１実施形態から第４実施形態における圧電素子２と同一形状となっている。一方、本実施形態では、圧電素子３２のうち図中○印で示す領域、すなわち応力がマイナスとなる領域には、モータ駆動用の電極が設けられていない。
【００４８】
すなわち、圧電素子３２のうち弾性体７１ａ、７１ｂとの接触面に近い部分では、図１４に示すように、外周部が幅ｄだけ空いている電極パターンを積層している。そして、幅ｄは、図１５に示すように、弾性体７１ａ（７１ｂ）との接触面に近づくにつれて大きくなるようになっている。図１５において、圧電素子３２の内部に示した実線は、電極パターンを示している。
【００４９】
本実施形態では、第５実施形態のように圧電素子の形状を変えずに内部電極の形状を変えることによって、第５実施形態と同じ効果を得るようにしている。
【００５０】
（第７実施形態）
図１６は、本発明の第７実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図である。
【００５１】
同図において、振動子の弾性体８１ａ、８１ｂおよび圧電素子２はそれぞれ、第４実施形態における弾性体５１ａ、５１ｂおよび圧電素子２と同じ構成となっている。一方、本実施形態では、弾性体８１ａ、８１ｂと圧電素子２との間に形成されたスペースに、弾性体８１ａ、８１ｂのヤング率よりも小さい補助部材１２（樹脂材料等）を設けて、この部分の剛性を小さくしている。
【００５２】
第４実施形態では、上述したように補助部材１２が配置される領域における剛性がゼロとなっているが、本実施形態では、補助部材１２を設けることによって、剛性を高めている。これにより、本実施形態では、第４実施形態に比べて圧電素子２の外周における応力を高めることができ、圧電素子２全体における歪みの平均値を大きくすることができる。
【００５３】
（第８実施形態）
図１７は、本発明の第８実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図である。
【００５４】
同図において、振動子の弾性体９１ａ、９１ｂおよび圧電素子２はそれぞれ、第４実施形態における弾性体５１ａ、５１ｂおよび圧電素子２と同じ構成となっている。一方、本実施形態では、弾性体９１ａ、９１ｂと圧電素子２との間に薄板状の円板１３を設けている。このように弾性体９１ａ（９１ｂ）および圧電素子２間に、円板１３を配置することにより、圧電素子２の外周に相当する領域における剛性を高めることができる。これにより、本実施形態においても、第７実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態から第８実施形態における構成を適宜組み合わせることもできる。
【００５６】
（第９実施形態）
図１８は、本発明の第９実施形態である振動波モータの側断面図である。第１実施形態から第８実施形態における振動子は、円板状に形成された２つの弾性体の間に圧電素子２を挟持、又は接着により接合して構成したものであり、この振動子を用いた振動波モータは、２つの弾性体のそれぞれにロータを圧接させて、ロータを摩擦駆動している。
【００５７】
本実施形態の振動子は、図１８に示すように、１つの弾性体２１ａと、１つの支持部材１４との間に圧電素子を挟持、又は接着により接合して構成されている。本実施形態では、第１実施形態で説明した弾性体２１ａおよび圧電素子２を用いた場合について説明する。なお、第２実施形態から第８実施形態で説明した弾性体および圧電素子を用いることもできる。
【００５８】
図１８において、ロータ３ａは、ゴム７を介して加圧用の薄板バネ５からの付勢力を受けて弾性体２１ａに圧接する。薄板バネ５は、この中心部においてスラスト方向の位置決め用部品８とかしめ結合しており、もう１つの位置決め用部品８’をモータ軸９に固定し、加圧の反力をベアリング１０’が受けるようにすることによって、ラジアル・スラスト両方向においてガタなく固定されている。
【００５９】
なお、ビス１１、１１’はそれぞれ、位置決め用部品８、８’をモータ軸９に固定するための部材である。
【００６０】
上述した構成において、ロータ３ａは、モータ軸９と連結して回転することによりモータ軸９を回転出力とすることができる。支持部材１４は、振動がほとんど発生しないように設計されており、モータケース２６’にビスにより固定されている。これにより、振動子はモータケース２６’に支持される。
【００６１】
ベアリング１０はモータケース２６に結合され、ベアリング１０’は支持部材１４に結合されており、モータ軸９は、ベアリング１０、１０’に回転可能に支持されている。
【００６２】
本実施形態における振動子の厚さ方向の引っ張り応力σｚの等高線を図１９に示す。本実施形態の振動子では、第１実施形態から第８実施形態のように２つの弾性体を用いた振動子と比べると、支持部材１４付近の応力が小さく圧電素子２の応力（歪）の平均値は小さくなる。
【００６３】
しかし、本実施形態では、２つの弾性体のうち１つの弾性体を省略しているため、振動波モータを薄型化することができる。また、支持部材１４を用いることで振動子の支持構造がしっかりしており、支持部材１４とモータケース２６’との接触面積が大きくなっているため、放熱の面でも有利となる。
【００６４】
（第１０実施形態）
図２０は、本発明の第１０実施形態である振動波モータの側断面図である。
【００６５】
上述した第９実施形態では、ロータ３ａにバネ性を持たせた構成としているが、本実施形態では、破線で示すように弾性体１０１の外周に複数のスリットを形成することで弾性体１０１にバネ性を持たせている。そして、ロータ２３にはバネ性を持たせておらず、ロータ２３が厚みの薄い円盤状に形成されている。
【００６６】
ロータ２３は、ＳＵＳ４２０Ｊ２などの磁性材料で構成されている。ここで、磁石１５を弾性体１０１とロータ２３との間に配置することで、磁石１５の磁力によりロータ２３を弾性体１０１側に引き寄せて、ロータ２３を弾性体１０１に圧接させることができる。
【００６７】
ロータ２３は、モータ軸２９に一体的に接合されており、ロータ２３が回転することでモータ軸２９を回転出力とすることができる。支持部材１４は、第９実施形態と同様にモータケース３６’に固定されており、これにより振動子はモータケース３６’に支持される。
【００６８】
ベアリング１０、１０’はそれぞれ、モータケース３６および支持部材１４に結合されており、モータ軸２９がベアリング１０、１０’により回転可能に支持されている。
【００６９】
本実施形態の振動波モータの構成によれば、第９実施形態で説明した振動波モータよりも更に薄型化を図ることができる。すなわち、本実施形態では、ロータ２３ではなく弾性体１０１におけるスリットを大きくすることでバネ性を持たせているため、第９実施形態に比べてロータ２３の回転軸方向における振動波モータの大きさを小さく（薄型化）することができる。
【００７０】
以上説明した各実施形態は、以下に示す各発明を実施した場合の一例でもあり、下記の各発明は上記各実施形態に様々な変更や改良が加えられて実施されるものである。
【００７１】
〔発明１〕 電気−機械エネルギ変換素子への駆動信号の供給により、弾性体に振動を発生させる振動体と、前記弾性体に接触し、前記弾性体からの振動を受けて駆動される接触体とを有する振動型駆動装置において、
前記振動体は、この振動によって生じる歪が最も集中する領域を、前記電気−機械エネルギ変換素子および前記弾性体の接触面から離れた位置に発生させるように構成されていることを特徴とする振動型駆動装置。
【００７２】
本発明の振動型駆動装置は、振動体の振動によって生じる歪が最も集中する領域（歪集中領域）を接触面から離れた位置に発生させることにより、電気−機械エネルギ変換素子に生じる最大歪みを大きくすることなく、電気−機械エネルギ変換素子に生じる歪みの総和（平均値）を大きくさせるようにしている。これにより、電気−機械エネルギ変換素子を破損させることなく、装置の出力を大きくすることができ、低電圧でも効率の良い駆動を行うことができる。
【００７３】
〔発明２〕 電気−機械エネルギ変換素子への駆動信号の供給により、弾性体に振動を発生させる振動体と、前記弾性体に接触し、前記弾性体からの振動を受けて駆動される接触体とを有する振動型駆動装置において、
前記振動体は、この振動によって生じる歪が最も集中する領域を、前記電気−機械エネルギ変換素子の外周よりも径方向内側に発生させるように構成されていることを特徴とする振動型駆動装置。
【００７４】
本発明においても、上記発明１と同様の効果を得ることができる。
【００７５】
〔発明３〕 電気−機械エネルギ変換素子への駆動信号の供給により、弾性体に振動を発生させる振動体と、前記弾性体に接触し、前記弾性体からの振動を受けて駆動される接触体とを有する振動型駆動装置において、
前記振動体は、この振動によって生じる歪が最も集中する領域を、前記電気−機械エネルギ変換素子および前記弾性体の接触面から離れた位置であって、前記電気−機械エネルギ変換素子の外周よりも径方向内側に発生させるように構成されていることを特徴とする振動型駆動装置。
【００７６】
〔発明４〕 電気−機械エネルギ変換素子への駆動信号の供給により、弾性体に振動を発生させる振動体と、前記弾性体に接触し、前記弾性体からの振動を受けて駆動される接触体とを有する振動型駆動装置において、
前記弾性体のうち前記電気−機械エネルギ変換素子との接触面の外側に、前記弾性体よりも剛性の小さい領域が形成されていることを特徴とする振動型駆動装置。
【００７７】
上述したように、電気−機械エネルギ変換素子に生じる歪みの総和を大きくするための具体的構成として、上記発明のように構成することができる。
【００７８】
〔発明５〕 前記弾性体には先端が前記電気−機械エネルギ変換素子に接触する突部が形成され、前記突部の側面に、この突部の内側に延びる溝部が形成されていることを特徴とする前記発明１から４のいずれかに記載の振動型駆動装置。
【００７９】
〔発明６〕 電気−機械エネルギ変換素子への駆動信号の供給により、弾性体に振動を発生させる振動体と、前記弾性体に接触し、前記弾性体からの振動を受けて駆動される接触体とを有する振動型駆動装置において、
前記弾性体には先端が前記電気−機械エネルギ変換素子に接触する突部が形成され、前記突部の径が、前記電気−機械エネルギ変換素子の径よりも小さいことを特徴とする振動型駆動装置。
【００８０】
〔発明７〕 前記電気−機械エネルギ変換素子は、この端部が曲面を持つように形成されていることを特徴とする前記発明１から６のいずれかに記載の振動型駆動装置。
【００８１】
〔発明８〕 前記電気−機械エネルギ変換素子は、複数の電極領域が積層されて構成されており、
前記複数の電極領域のうち、前記弾性体との接触面の近傍に位置する電極領域が、他の電極領域よりも小さく形成されていることを特徴とする前記発明１から６のいずれかに記載の振動型駆動装置。
【００８２】
〔発明９〕 前記弾性体のうち前記電気−機械エネルギ変換素子との接触面の近傍に、前記弾性体よりも剛性の小さい部材が配置されていることを特徴とする前記発明４に記載の振動型駆動装置。
【００８３】
〔発明１０〕 前記弾性体および前記電気−機械エネルギ変換素子間に配置された板状部材を有することを特徴とする前記発明１から８のいずれかに記載の振動型駆動装置。
【００８４】
〔発明１１〕 前記板状部材が、前記電気−機械エネルギ変換素子と同じ大きさに形成されていることを特徴とする前記発明１０に記載の振動型駆動装置。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、電気−機械エネルギ変換素子の最大歪を大きくすることなく、電気−機械エネルギ変換素子の歪を総和を大きくすることができ、低電圧でも装置の出力を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図。
【図２】本発明の第１実施形態の振動子において、振動時の厚み方向の引っ張り応力σｚを示す等高線図。
【図３】第１実施形態の振動波モータにおいて、圧電素子のうち弾性体の接触面に近い領域における、応力σｚと径との関係を示すグラフ。
【図４】本発明の第２実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図。
【図５】本発明の第２実施形態の振動子において、振動時の厚み方向の引っ張り応力σｚを示す等高線図。
【図６】第２実施形態の振動波モータにおいて、圧電素子のうち弾性体の接触面に近い領域における、応力σｚと径との関係を示すグラフ。
【図７】本発明の第３実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図。
【図８】本発明の第４実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図。
【図９】本発明の第４実施形態の振動子において、振動時の厚み方向の引っ張り応力σｚを示す等高線図。
【図１０】第４実施形態の振動波モータにおいて、圧電素子のうち弾性体との接触面に近い領域における、応力σｚと径との関係を示すグラフ。
【図１１】本発明の第５実施形態の振動波モータにおける振動子の側断面図。
【図１２】第５実施形態の振動波モータにおいて、圧電素子のうち弾性体との接触面に近い領域における、応力σｚと径との関係を示すグラフ。
【図１３】本発明の第６実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図。
【図１４】本発明の第６実施形態である振動波モータにおける圧電素子の電極パターンを示す図。
【図１５】本発明の第６実施形態である振動波モータにおいて、圧電素子の内部電極を示す拡大側面図。
【図１６】本発明の第７実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図。
【図１７】本発明の第８実施形態である振動波モータにおける振動子の側断面図。
【図１８】本発明の第９実施形態である振動波モータの側断面図。
【図１９】第９実施形態の振動子において、振動時の厚み方向の引っ張り応力σｚを示す等高線図。
【図２０】本発明の第１０実施形態である振動波モータの側断面図。
【図２１】従来技術である振動波モータの側断面図。
【図２２】従来技術である振動波モータにおける振動子の形状および振動姿態を示す図。
【図２３】従来技術である振動波モータにおける圧電素子の電極パターン図。
【図２４】従来技術の振動子において、振動時の厚み方向の引っ張り応力σｚを示す等高線図。
【図２５】従来技術である振動波モータにおいて、圧電素子のうち弾性体との接触面に近い領域における、応力σｚと径との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂ、４１ａ、４１ｂ、
５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂ、７１ａ、７１ｂ、８１ａ、８１ｂ、
９１ａ、９１ｂ、１０１・・・弾性体
２、２２、３２・・・圧電素子
３ａ、３ｂ、２３・・・ロータ
４・・・振動子支持用薄板円板 １４・・・振動子支持部材
５・・・加圧用バネ １５・・・加圧用磁石
６、２６、２６’、３６、３６’・・・モータケース
７・・・ゴム
８、８’・・・位置決め用部品
９、２９・・・モータ軸
１０、１０’・・・ベアリング
１１、１１’・・・ビス
１２・・・補助部材
１３・・・薄板円板

Claims (1)

1. 電気−機械エネルギ変換素子への駆動信号の供給により、弾性体に振動を発生させる振動体と、前記弾性体に接触し、前記弾性体からの振動を受けて駆動される接触体とを有する振動型駆動装置において、
   前記振動体は、この振動によって生じる歪が最も集中する領域を、前記電気−機械エネルギ変換素子および前記弾性体の接触面から離れた位置に発生させるように構成されていることを特徴とする振動型駆動装置。

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