JP2004248368A

JP2004248368A - 超音波モータ、及びその製造方法

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Publication number: JP2004248368A
Application number: JP2003033459A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Matsushita; 幸弘松下; Masahiko Komoda; 晶彦菰田; Motoyasu Yano; 元康谷野
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-09-02
Also published as: US20040160146A1; US6933656B2

Abstract

【課題】リサイクル性に優れた超音波モータを提供する。
【解決手段】超音波モータは、第１及び第２圧電素子１５，１６が上側及び下側金属ブロック１３，１４に挟まれた状態で締結されてなるステータ１１と、ステータ１１に加圧接触され、ステータ１１の振動に基づいて回転するロータ１２とを備える。第１及び第２圧電素子１５，１６に電気的に接続される通電部材は、第１及び第２圧電素子１５，１６と共に上側及び下側金属ブロック１３，１４に挟持されるアルミ系フレキシブル基板１７におけるアルミ系金属よりなる第１〜第４電極３１ａ〜３４ａとされる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波モータ、及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の超音波モータとしては、略円柱形状の定在波型（所謂ボルト締めランジュバン型）のものがある（例えば、特許文献１参照。）。このような超音波モータは、図８に示すように、ステータ８１とロータ８２とを備えている。ステータ８１は、下側金属ブロック８３、第３電極板８４、第２圧電素子８５、第２電極板８６、第１圧電素子８７、第１電極板８８、上側金属ブロック８９がこの順で積層された状態で、それらの内部を軸方向に挿通するボルト９０により締結されてなり、略円柱形状に形成されている。このステータ８１の下部外周、即ち下側金属ブロック８３の外周には、第１及び第２圧電素子８５，８７による縦振動に基づいて捩り振動を発生するためのスリット部８３ａが形成されている。ロータ８２は、略円筒状に形成され、皿ばね９１によりステータ８１の上面、即ち上側金属ブロック８９の上端面に摺動回転可能に加圧接触される。
【０００３】
この超音波モータでは、第１〜第３電極板８４，８６，８８に高周波電圧が供給されると、第１及び第２圧電素子８５，８７にて縦振動が発生されるとともに、スリット部８３ａにて縦振動に基づいた捩り振動が発生されることでロータ８２が回転駆動される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１５５２８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような超音波モータでは、第１及び第２圧電素子８５，８７に電気的に接続される通電部材として銅系金属（銅合金）よりなる第１〜第３電極板８４，８６，８８が用いられている。又、下側及び上側金属ブロック８３，８９は、一般的にアルミ系金属（アルミ合金）よりなる。よって、このような超音波モータを好適にリサイクルするためには、ステータ８１（アルミ系金属）から第１〜第３電極板８４，８６，８８（銅系金属）を取り除く分別作業が必要となる。しかしながら、上記のようなステータ８１では、下側及び上側金属ブロック８３，８９間に第１〜第３電極板８４，８６，８８が締結されていることにより、容易に分解することができず、リサイクル性が悪いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、リサイクル性に優れた超音波モータ、及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、圧電素子が複数のアルミ系金属ブロックに挟まれた状態で締結されてなるステータと、前記ステータに加圧接触され、前記ステータの振動に基づいて回転するロータとを備えた超音波モータにおいて、前記圧電素子に電気的に接続される通電部材を、前記圧電素子と共に前記アルミ系金属ブロックに挟持されるアルミ系フレキシブル基板におけるアルミ系の電極とした。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の超音波モータにおいて、前記アルミ系フレキシブル基板には、前記圧電素子の複数の端面に対応した複数の円盤部と、前記円盤部を連結する連結部とが一体で形成された。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の超音波モータにおいて、前記アルミ系フレキシブル基板には、外部に接続するためのコネクタに配線される延設部が一体で形成された。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項２又は３に記載の超音波モータにおいて、前記連結部は、前記円盤部と一平面状に形成されたものが折り曲げられてなる。
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の超音波モータにおいて、前記アルミ系の電極は、全て前記一平面状の一方の面に露出して設けられた。
【００１１】
請求項６に記載の発明では、請求項４又は５に記載の超音波モータにおいて、前記円盤部は、４つ形成され、前記連結部は、４つの前記円盤部を一線状に連結し、中心の前記連結部より一方側に設けられる２つの前記電極はＡ組電極とされ、中心の前記連結部より他方側に設けられる２つの前記電極はＢ組電極とされ、前記延設部は、中心の前記連結部から延設された。
【００１２】
請求項７に記載の発明では、圧電素子を複数のアルミ系金属ブロックにて挟んだ状態で締結してステータを組み立てる締結工程を備えた超音波モータの製法方法であって、予め前記圧電素子の複数の端面に対応した複数の円盤部と前記円盤部を連結する連結部とが一平面状に一体で形成されたアルミ系フレキシブル基板を形成するフレキ製造工程を備え、前記締結工程は、前記複数の円盤部におけるアルミ系の電極が前記圧電素子の各端面と当接するように前記連結部を折り曲げ、その円盤部を前記圧電素子と共に前記アルミ系金属ブロックに挟持させる折曲配置工程を備える。
【００１３】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、圧電素子に電気的に接続される通電部材は、前記圧電素子と共に前記アルミ系金属ブロックに挟持されるアルミ系フレキシブル基板におけるアルミ系の電極とされるため、リサイクル時、締結されて容易に分解できないステータから銅を取り除くといった分別作業が不要となる。よって、リサイクル性が向上される。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、アルミ系フレキシブル基板には、前記圧電素子の複数の端面に対応した複数の円盤部と、前記円盤部を連結する連結部とが一体で形成されるため、部品点数が低減される。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、アルミ系フレキシブル基板には、外部に接続するためのコネクタに配線される延設部が一体で形成されるため、部品点数が低減される。しかも、従来のように電極板に導線を半田付けする作業が不要となるとともに、半田付け箇所のクラック等の不良が発生することがない。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、連結部は、円盤部と一平面状に形成されたものが折り曲げられてなるため、部品段階で連結部と円盤部を一平面状に容易に形成することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、前記アルミ系の電極は、全て前記一平面状の一方の面に露出して設けられるため、一方及び他方の面に露出して設けた場合に比べて、その形成が容易となる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、中心の連結部より一方側に設けられる２つの前記電極がＡ組電極とされ、中心の連結部より他方側に設けられる２つの電極がＢ組電極とされ、延設部は中心の連結部から延設されるため、２種類の電極（Ａ組及びＢ組電極）に対する配線を容易に配置でき且つ短くすることができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、圧電素子に電気的に接続される通電部材は、アルミ系フレキシブル基板におけるアルミ系の電極とされるため、リサイクル時、締結されて容易に分解できないステータから銅を取り除くといった分別作業が不要となる。よって、リサイクル性が向上される。しかも、アルミ系フレキシブル基板には、前記圧電素子の複数の端面に対応した複数の円盤部と、前記円盤部を連結する連結部とが一体で形成されるため、部品点数が低減される。更に、連結部は、フレキ製造工程にて円盤部と一平面状に形成され、折曲配置工程にて連結部が折り曲げられて円盤部が配置される。このようにすると、フレキ製造工程にてアルミ系フレキシブル基板を容易に形成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をアクチュエータに具体化した一実施の形態を図１〜図４に従って説明する。図１に示すように、アクチュエータ１は、被固定部材としてのハウジング２、及び定在波型の超音波モータ３を備えている。
【００２１】
ハウジング２は、複数の部材により略円筒形状に形成され、その一端側（図１中、上端側）の内側にはボールベアリング４を介して回転軸５が回転可能に支持されている。回転軸５の他端側（図１中、下端側）には、径方向外側に突出したフランジ部５ａが形成され、更にその他端側の他端部には、係合溝が形成された嵌合部５ｂが形成されている。
【００２２】
図１及び図３に示すように、超音波モータは、ステータ１１とロータ１２とを備えている。ステータ１１は、上側金属ブロック１３、下側金属ブロック１４、第１及び第２圧電素子１５，１６、アルミ系フレキシブル基板１７、ボルト１８、及び絶縁カラー１９を備えている。
【００２３】
上側及び下側金属ブロック１３，１４は、アルミ系金属ブロックであって、本実施の形態ではアルミ合金にて形成されている。上側金属ブロック１３は、略円筒状に形成されている。上側金属ブロック１３の上部には、その内径が大きくされることで、上端面に発生する振動を増幅するためのホーン部１３ａが形成されている。又、上側金属ブロック１３のホーン部１３ａを除く内周面には、雌ネジ１３ｂが形成されている。尚、上側金属ブロック１３の上端面には薄肉の摩擦材２１が貼付されている。
【００２４】
下側金属ブロック１４は、内外径が上側金属ブロック１３と同じ略円筒状に形成されている。下側金属ブロック１４の上部（図１及び図２中、上部）外周には、励起される縦振動に基づいて捩り振動を発生する振動変換部としてのスリット部（凹部）１４ａが形成されている。このスリット部１４ａは、周方向に複数形成されている。又、スリット部１４ａは、（軸直交方向から見て）それぞれ軸方向に対して傾斜している。
【００２５】
又、下側金属ブロック１４の中央部（軸方向中央部）外周には、外部、即ち前記ハウジング２に固定するための固定用凸部１４ｂが径方向外側に突出して周方向に複数形成されている。又、下側金属ブロック１４の内周面（図１及び図３中、破線で示す）には、雌ネジ１４ｃが形成されている。
【００２６】
第１及び第２圧電素子１５，１６は円板状に形成され、その中心部に貫通孔がそれぞれ形成されている。この第１及び第２圧電素子１５，１６の内径は、上側及び下側金属ブロック１３，１４の内径より大きく設定されている。
【００２７】
アルミ系フレキシブル基板１７は、その導体２２（図３中、模式的に太線で示す）がアルミ系金属であるフレキシブル基板であって、ここで言うアルミ系とは上側及び下側金属ブロック１３，１４の材料（アルミ合金）と分別しなくてもリサイクル性に優れる材料である。本実施の形態のアルミ系フレキシブル基板１７では、導体２２はアルミニウムより構成されている。即ち、アルミ系フレキシブル基板１７は、前記導体２２と、絶縁性の基材２３とから形成されている。尚、本実施の形態の基材２３は、ポリイミド樹脂よりなる。又、本実施の形態の基材２３の厚みは、ステータ１１の振動特性への影響が小さく、且つ上側及び下側金属ブロック１３，１４と導体２２との絶縁が可能な厚さである１０μｍに設定されている。
【００２８】
図４は、アルミ系フレキシブル基板１７を展開した状態を示し、ステータ１１として組み付けられる前の状態を示す。アルミ系フレキシブル基板１７には、図４に示すように、前記第１及び第２圧電素子１５，１６の各端面に対応した（内外径が略同じ）複数（本実施の形態では４つ）の第１〜第４円盤部３１〜３４と、第１〜第４円盤部３１〜３４を連結する第１〜第３連結部３５〜３７とが一体で形成されている。又、アルミ系フレキシブル基板１７には、外部（制御装置）に接続するためのコネクタＣに配線される延設部３８が一体で形成されている。そして、第１〜第４円盤部３１〜３４における導体２２（図４中、環状の部分）が第１及び第２圧電素子１５，１６に電気的に接続される通電部材としての第１〜第４電極３１ａ〜３４ａとされている。
【００２９】
前記第１〜第３連結部３５〜３７は、アルミ系フレキシブル基板１７を展開した状態、言い換えるとステータ１１として組み付けられる前の状態で、第１〜第４円盤部３１〜３４と一平面状に形成され、後述するように、組み付けられる際に折り曲げられることになる。又、延設部３８においても、アルミ系フレキシブル基板１７を展開した状態で、第１〜第４円盤部３１〜３４と一平面状に形成されている。
【００３０】
前記第１〜第４電極３１ａ〜３４ａは、全て前記一平面状の一方の面（図４中、紙面手前側の面）に露出して設けられている。又、第１〜第３連結部３５〜３７は、第１〜第４円盤部３１〜３４を一線状に（一つの線となるように）連結している。
【００３１】
詳しくは、第１連結部３５は、第１及び第２円盤部３１，３２を連結し、第２連結部３６は第２及び第３円盤部３２，３３を連結し、第３連結部３７は第３及び第４円盤部３３，３４を連結している。又、本実施の形態では、第１〜第３連結部３５〜３７は、第１〜第４円盤部３１〜３４を一直線状に（１つの直線となるように）連結している。そして、前記延設部３８は、中心の第２連結部３６から延設されている。そして、前記第１電極３１ａは、第１連結部３５に設けられる（埋設される）導体２２にて第２電極３２ａに接続され、第２電極３２ａは、第２連結部３６及び延設部３８に設けられる（埋設される）導体２２にて延設部３８の先端部で露出した第１端子部３８ａに接続される。又、前記第４電極３４ａは、第３連結部３７に設けられる（埋設される）導体２２にて第３電極３３ａに接続され、第３電極３３ａは、第２連結部３６及び延設部３８に設けられる（埋設される）導体２２にて延設部３８の先端部で露出した第２端子部３８ｂに接続される。尚、本実施の形態では、中心の第２連結部３６より一方側（図４中、左側）に設けられる第１及び第２電極３１ａ，３２ａがＡ組電極を構成し、中心の第２連結部３６より他方側（図４中、右側）に設けられる第３及び第４電極３３ａ，３４ａがＢ組電極を構成する。
【００３２】
ボルト１８は、その外周に雄ネジ１８ａが形成された略円柱形状のものであって、前記雌ネジ１３ｂ，１４ｃに螺合可能とされている。
絶縁カラー１９は、絶縁性樹脂にて円筒状に形成されている。この絶縁カラー１９は、その外径が前記第１及び第２圧電素子１５，１６、第１〜第４円盤部３１〜３４の内径と同じに設定され、その内径がボルト１８の雄ネジ１８ａの外径と同じ（ボルト１８を内嵌可能）に設定されている。
【００３３】
そして、第１及び第２圧電素子１５，１６と第１〜第４円盤部３１〜３４（第１〜第４電極３１ａ〜３４ａ）とを挟んだ上側及び下側金属ブロック１３，１４は、その内部を軸線方向に挿通するボルト１８により締結される。
【００３４】
このステータ１１は、詳しくは以下の製造方法で製造される。
フレキ製造工程にて、予め前記展開した状態（ステータ１１として組み付けられる前の状態であって、前述した図４に示す状態）のアルミ系フレキシブル基板１７を形成する。
【００３５】
そして、締結工程にて第１及び第２圧電素子１５，１６、第１〜第４円盤部３１〜３４を上側及び下側金属ブロック１３，１４にて挟んだ状態で締結してステータ１１を組み立てる。
【００３６】
詳述すると、締結工程は、折曲配置工程を備える。
折曲配置工程では、第１〜第４円盤部３１〜３４における第１〜第４電極３１ａ〜３４ａが第１及び第２圧電素子１５，１６の各端面と当接するように第１〜第３連結部３５〜３７を折り曲げ、第１〜第４円盤部３１〜３４を第１及び第２圧電素子１５，１６と共に上側及び下側金属ブロック１３，１４に挟持させる。本実施の形態では、第１〜第４電極３１ａ〜３４ａが露出した側から見て（図４参照）、第１連結部３５を山折り、第２及び第３連結部３６，３７を谷折りする。これにより、図３に示すように、Ａ組電極である第１及び第２電極３１ａ，３２ａの露出した面が背中合わせとされ、Ｂ組電極である第３電極３３ａの露出した面が第２電極３２ａの露出した面と対向され、Ｂ組電極である第４電極３４ａの露出した面が第１電極３１ａの露出した面と対向される。そして、第４電極３４ａと第１電極３１ａが第１圧電素子１５を挟むように、且つ第２電極３２ａと第３電極３３ａが第２圧電素子１６を挟むように配置される。
【００３７】
そして、締結工程では、下側金属ブロック１４、第３円盤部３３、第２圧電素子１６、第２円盤部３２、第１円盤部３１、第１圧電素子１５、第４円盤部３４、上側金属ブロック１３がこの順で積層された状態で、ボルト１８の雄ネジ１８ａを前記雌ネジ１３ｂ，１４ｃに螺合することで締結する。尚、このとき、第１及び第２圧電素子１５，１６は、分極方向がそれぞれ互いに上下逆になるように積層される。又、このとき、第１及び第２圧電素子１５，１６、第１〜第４円盤部３１〜３４の内周面と、ボルト１８の雄ネジ１８ａの外周面との間には、絶縁カラー１９が介在される。従って、第１及び第２圧電素子１５，１６、第１〜第４円盤部３１〜３４（第１〜第４電極３１ａ〜３４ａ）の内周面と、ボルト１８の外周面とは電気的に絶縁される。又、このとき、アルミ系フレキシブル基板１７の基材２３にて第１及び第２圧電素子１５，１６、第１〜第４電極３１ａ〜３４ａと、上側及び下側金属ブロック１３，１４とは電気的に（軸方向に）絶縁される。
【００３８】
ロータ１２は、鉄系の金属よりなる。ロータ１２は、前記上側及び下側金属ブロック１３，１４より直径（外径）が大きい略円筒状に形成され、その外周には、励起される縦振動に基づいて捩り振動を発生する図示しないロータスリット部（凹部）が周方向に複数形成されている。このロータ１２は、ステータ１１の上面、即ち上側金属ブロック１３（摩擦材２１）の上端面に摺動回転可能に加圧接触される。
【００３９】
詳しくは、ロータ１２の一端側（図１中、上端側）には、前記回転軸５の嵌合部５ｂと嵌合可能な嵌合凹部１２ａが形成されている。そして、ロータ１２は、嵌合凹部１２ａに前記嵌合部５ｂが嵌合されることで回転軸５と相対回転不能、且つ軸方向に移動可能に配設される。又、このとき、回転軸５のフランジ部５ａとロータ１２との間には皿ばね４１が介在される。そして、前記ステータ１１は、ハウジング２内に挿入されその上端面がロータ１２と加圧接触するように（皿ばね４１を圧縮するように）、その固定用凸部１４ｂが取付部材４２を介して前記ハウジング２に固定される。尚、この状態で、前記アルミ系フレキシブル基板１７の延設部３８の先端部、即ち第１及び第２端子部３８ａ，３８ｂ（図４参照）は、ハウジング２の外部に導出される。そして、第１及び第２端子部３８ａ，３８ｂはコネクタＣのハウジングに収容保持され、コネクタＣの接続端子を構成する。
【００４０】
このように構成されたアクチュエータ１（超音波モータ３）では、図示しない制御装置から第１及び第２端子部３８ａ，３８ｂを介して第１〜第４電極３１ａ〜３４ａ（Ａ組電極とＢ組電極間）に高周波電圧が印加されると、第１及び第２圧電素子１５，１６にて大きな（２つの振動を足した）縦振動が発生される。すると、該振動に基づいてステータ１１のスリット部１４ａ及びロータ１２の図示しないロータスリット部にて捩じり振動が発生される。すると、縦振動成分による浮力と、捩り振動成分による推進力にてロータ１２が回転駆動され、該ロータ１２と共に回転軸５が回転駆動される。
【００４１】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）第１及び第２圧電素子１５，１６に電気的に接続される通電部材を、第１及び第２圧電素子１５，１６と共に上側及び下側金属ブロック１３，１４に挟持されるアルミ系フレキシブル基板１７におけるアルミ系金属の第１〜第４電極３１ａ〜３４ａとした。よって、リサイクル時（リサイクルするための一つの工程時）、締結されて容易に分解できないステータ１１から従来のように銅（銅系金属の電極板）を取り除くといった分別作業が不要となる。よって、リサイクル性が向上される。
【００４２】
（２）アルミ系フレキシブル基板１７には、第１及び第２圧電素子１５，１６の各端面に対応した複数（４つ）の第１〜第４円盤部３１〜３４と、第１〜第４円盤部３１〜３４を連結する第１〜第３連結部３５〜３７とが一体で形成されるため、部品点数が低減される。
【００４３】
（３）アルミ系フレキシブル基板１７には、外部（制御装置）に接続するためのコネクタＣに配線される延設部３８が一体で形成されるため、部品点数が低減される。しかも、従来のように電極板に導線を半田付けするといった作業が不要となるとともに、半田付け箇所のクラック（割れ）等の不良が発生することがない。
【００４４】
（４）第１〜第３連結部３５〜３７は、第１〜第４円盤部３１〜３４と一平面状に形成されたものが折曲配置工程にて折り曲げられてなるため、部品段階（図４参照）で例えば段差を有するように形成した場合に比べて、アルミ系フレキシブル基板１７をフレキ製造工程にて容易に形成することができる。
【００４５】
（５）第１〜第４電極３１ａ〜３４ａは、全て前記一平面状の一方の面（図４中、紙面手前側の面）に露出して設けられるため、一方及び他方の面に露出して設けた場合に比べて、その形成が容易となる。又、本実施の形態では、第１及び第２端子部３８ａ，３８ｂにおいても、前記一平面状の一方の面（図４中、紙面手前側の面）に露出して設けられるため、例えば第１〜第４電極３１ａ〜３４ａと同一工程で第１及び第２端子部３８ａ，３８ｂを露出して形成することが可能となる。よって、アルミ系フレキシブル基板１７の形成が容易となる。
【００４６】
（６）中心の第２連結部３６より一方側（図４中、左側）に設けられる第１及び第２電極３１ａ，３２ａがＡ組電極とされ、中心の第２連結部３６より他方側（図４中、右側）に設けられる第３及び第４電極３３ａ，３４ａがＢ組電極とされる。そして、延設部３８は、中心の第２連結部３６から延設されるため、２種類の電極（Ａ組及びＢ組電極）に対する配線を容易に配置でき且つ短くすることができる。詳しくは、例えば、延設部を一方側の第１連結部３５から延設すると、他方側のＢ組電極（第３及び第４電極３３ａ，３４ａ）に対する配線が複雑な配置となり且つ長くなるが、上記のようにすると対称的な配置が可能となることで、配線を容易に配置でき且つ短くすることができる。
【００４７】
（７）第１〜第３連結部３５〜３７は、第１〜第４円盤部３１〜３４を一直線状に連結するため、折り曲げられる方向が一直線状になる（折り目（図４中、２点鎖線で示す）は平行になる）。よって、第１〜第３連結部３５〜３７を折り曲げる工程が容易となり、第１〜第４円盤部３１〜３４を容易に配置することができる。
【００４８】
（８）アルミ系フレキシブル基板１７の基材２３にて第１及び第２圧電素子１５，１６、第１〜第４電極３１ａ〜３４ａと、上側及び下側金属ブロック１３，１４とが電気的に（軸方向に）絶縁される。よって、上側及び下側金属ブロック１３，１４をハウジング２に固定する際などに、他の絶縁手段が不要となる。詳しくは、従来では、図８に示すように、固定用凸部８３ｂが取付部材９２を介してハウジング９３に固定される際、固定用凸部８３ｂと取付部材９２との間に絶縁樹脂９４（図８中、太線で示す）等が必要であった。又、従来では、図８に示すように、回転軸９５に別部材で絶縁樹脂製の嵌合部材９６を固定し、該嵌合部材９６を介してロータ８２と連結する等の必要があった。これに対して、本実施の形態のアクチュエータ１では、別部材の絶縁樹脂９４や嵌合部材９６等が不要となる。
【００４９】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態のアルミ系フレキシブル基板１７は、その導体２２がアルミ系金属であれば他の形状に変更してもよく、例えば図５〜図７に示すようなアルミ系フレキシブル基板５１，６１，７１に変更してもよい。
【００５０】
図５に示すように、アルミ系フレキシブル基板５１において、第１〜第３連結部５２〜５４は、第１〜第４円盤部５５〜５８（第１〜第４電極５５ａ〜５８ａ）を一線状に（一つの線となるように）連結している。又、この例では、第１〜第３連結部５２〜５４は、第１〜第４円盤部５５〜５８が４角形の頂点となるように第１〜第４円盤部５５〜５８を連結している。
【００５１】
又、図６に示すように、アルミ系フレキシブル基板６１において、第１〜第３連結部６２〜６４は、第１〜第４円盤部６５〜６８（第１〜第４電極６５ａ〜６８ａ）を一線状に（一つの線となるように）連結している。又、この例では、第１〜第３連結部６２〜６４は、第１〜第４円盤部６５〜６８を所謂クランク形状（逆方向の直角に２回屈曲した形状）に連結している。
【００５２】
又、図７に示すように、アルミ系フレキシブル基板７１において、第１〜第３連結部７２〜７４は、第１〜第４円盤部７５〜７８（第１〜第４電極７５ａ〜７８ａ）を一線状に（一つの線となるように）連結している。又、この例では、第１〜第３連結部７２〜７４は、第１連結部７２と第２連結部７３とが直角となるように、且つ第２〜第４円盤部７６〜７８が一直線状となるように連結している。
【００５３】
これら（図５〜図７参照）のようにしても、上記実施の形態の効果（１）〜（６）、（８）と同様の効果を得ることができる。又、量産性を向上させるべく、例えば製造装置が製造可能なサイズや形状等に応じて、上記アルミ系フレキシブル基板１７，５１，６１，７１のいずれかを選択して実施しても良い。
【００５４】
・上記実施の形態では、アルミ系フレキシブル基板１７には、コネクタＣに配線される延設部３８が一体で形成されるとしたが、別部材の配線を用いてアルミ系フレキシブル基板とコネクタＣとを接続してもよい。
【００５５】
・上記実施の形態では、第１〜第４電極３１ａ〜３４ａは、全て前記一平面状の一方の面（図４中、紙面手前側の面）に露出して設けられるとしたが、一方及び他方の面に露出して設けてもよい。又、第１及び第２圧電素子１５，１６間に配設される１つの円盤部の両面に露出される電極を設ければ、円盤部を３つとした構成が可能となる。
【００５６】
・上記実施の形態では、延設部３８は、中心の第２連結部３６から延設されるとしたが、延設部を他の部分、例えば第１円盤部３１や第１連結部３５から延設するように変更してもよい。尚、延設部を第１円盤部３１や第１連結部３５から延設する場合、Ｂ組電極（第３及び第４電極３３，３４）への配線を第２円盤部３２の外側に増設して設けるといった変更が必要となる。
【００５７】
・上記実施の形態では、アルミ系フレキシブル基板１７を１つの部材としたが、例えばＡ組電極（第１及び第２電極３１，３２）とＢ組電極（第３及び第４電極３３，３４）とを別部材のアルミ系フレキシブル基板とする等、複数のアルミ系フレキシブル基板を用いて実施してもよい。
【００５８】
・上記実施の形態では、ロータ１２を鉄系の金属にて形成したが、アルミ系の金属にて形成してもよい。このようにすると、ステータ１１とロータ１２との分別作業が不要となり、リサイクル性が更に向上される。
【００５９】
・上記実施の形態では、第１及び第２圧電素子１５，１６を備えた超音波モータに具体化したが、圧電素子が１つや３つ以上の超音波モータに具体化してもよい。尚、この場合、アルミ系フレキシブル基板１７（その円盤部の個数等）を適宜変更する必要がある。
【００６０】
・上記実施の形態では、第１及び第２圧電素子１５，１６に電気的に接続される第１〜第４電極３１ａ〜３４ａを、電圧供給用のものとしたが、例えば一部をフィードバック用の電極（圧電素子にて発生された電圧を制御装置に伝達するための電極）とする等、他の用途の電極に変更してもよい。
【００６１】
・上記実施の形態のボルト１８は、締結可能な他の部材（例えば両端をかしめることで締結する部材等）に変更してもよい。
上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
【００６２】
（イ）請求項４乃至６のいずれか１項に記載の超音波モータにおいて、前記円盤部は、４つ形成され、前記連結部は、４つの前記円盤部を一直線状に連結することを特徴とする超音波モータ。このようにすると、連結部は、４つの前記円盤部を一直線状に連結するため、折り曲げられる方向が一直線状になる。よって、連結部を折り曲げる工程が容易となり、円盤部を容易に配置することができる。
【００６３】
（ロ）請求項６に記載の超音波モータにおいて、前記圧電素子は、分極方向が軸方向に逆に配置される第１及び第２圧電素子からなり、前記Ａ組電極は、その間を連結する前記連結部が山折りされて露出した面が背中合わせとされ、前記Ｂ組電極は、その間を連結する前記連結部が谷折りされて露出した面がそれぞれ前記Ａ組電極の露出した面と対向され、前記Ａ組及びＢ組電極がそれぞれ前記第１及び第２圧電素子を挟むように配置されたことを特徴とする超音波モータ。このようにすると、Ａ組電極とＢ組電極間に高周波駆動電圧を印加することで第１及び第２圧電素子にて大きな振動を発生させることができる。
【００６４】
（ハ）請求項１乃至６、及び上記（イ）、（ロ）のいずれかに記載の超音波モータにおいて、前記アルミ系フレキシブル基板における基材にて前記圧電素子と前記アルミ系金属ブロックとを絶縁したことを特徴とする超音波モータ。このようにすると、アルミ系金属ブロックを外部の被固定部に固定する際などに、他の絶縁手段が不要となる。
【００６５】
（ニ）請求項１乃至６、及び上記（イ）〜（ハ）のいずれかに記載の超音波モータにおいて、前記ロータを、アルミ系の金属にて形成したことを特徴とする超音波モータ。このようにすると、ステータとロータとの分別作業が不要となり、リサイクル性が更に向上される。
【００６６】
（ホ）圧電素子が複数のアルミ系金属ブロックに挟まれた状態で締結されてなる超音波モータのステータに挟持され、前記圧電素子と外部を電気的に接続するための超音波モータ用フレキシブル基板であって、前記圧電素子の複数の端面に対応した複数の円盤部と前記円盤部を連結する連結部とが一平面状に一体で形成され、前記円盤部における前記一平面状の一方の面にアルミ系の電極が露出して設けられたことを特徴とする超音波モータ用フレキシブル基板。
【００６７】
このようにすると、ステータとして組み付けられた状態で圧電素子に電気的に接続される通電部材がアルミ系の電極とされるため、リサイクル時、締結されて容易に分解できないステータから銅を取り除くといった分別作業が不要となる。よって、リサイクル性が向上される。しかも、超音波モータ用フレキシブル基板には、前記圧電素子の複数の端面に対応した複数の円盤部と、前記円盤部を連結する連結部とが一体で形成されるため、部品点数が低減される。更に、アルミ系の電極は、全て前記一平面状の一方の面に露出して設けられるため、一方及び他方の面に露出して設けた場合に比べて、その形成が容易となる。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜６に記載の発明によれば、リサイクル性に優れた超音波モータを提供することができる。
【００６９】
又、請求項７に記載の発明によれば、リサイクル性に優れた超音波モータの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態におけるアクチュエータの要部断面図。
【図２】本実施の形態における超音波モータのステータの斜視図。
【図３】本実施の形態における超音波モータの要部断面図。
【図４】本実施の形態におけるアルミ系フレキシブル基板の平面図。
【図５】別例におけるアルミ系フレキシブル基板の平面図。
【図６】別例におけるアルミ系フレキシブル基板の平面図。
【図７】別例におけるアルミ系フレキシブル基板の平面図。
【図８】従来技術におけるアクチュエータの要部断面図。
【符号の説明】
１１…ステータ、１２…ロータ、１３…上側金属ブロック（アルミ系金属ブロック）、１４…下側金属ブロック（アルミ系金属ブロック）、１５，１６…第１及び第２圧電素子（圧電素子）、１７，５１，６１，７１…アルミ系フレキシブル基板、３１〜３４，５５〜５８，６５〜６８，７５〜７８…第１〜第４円盤部（円盤部）、３１ａ〜３４ａ，５５ａ〜５８ａ，６５ａ〜６８ａ，７５ａ〜７８ａ…第１〜第４電極（電極）、３５〜３７，５２〜５４，６２〜６４，７２〜７４…第１〜第３連結部（連結部）、３８…延設部、Ｃ…コネクタ。

Claims

圧電素子が複数のアルミ系金属ブロックに挟まれた状態で締結されてなるステータと、
前記ステータに加圧接触され、前記ステータの振動に基づいて回転するロータと
を備えた超音波モータにおいて、
前記圧電素子に電気的に接続される通電部材を、前記圧電素子と共に前記アルミ系金属ブロックに挟持されるアルミ系フレキシブル基板におけるアルミ系の電極としたことを特徴とする超音波モータ。
請求項１に記載の超音波モータにおいて、
前記アルミ系フレキシブル基板には、前記圧電素子の複数の端面に対応した複数の円盤部と、前記円盤部を連結する連結部とが一体で形成されたことを特徴とする超音波モータ。
請求項２に記載の超音波モータにおいて、
前記アルミ系フレキシブル基板には、外部に接続するためのコネクタに配線される延設部が一体で形成されたことを特徴とする超音波モータ。
請求項２又は３に記載の超音波モータにおいて、
前記連結部は、前記円盤部と一平面状に形成されたものが折り曲げられてなることを特徴とする超音波モータ。
請求項４に記載の超音波モータにおいて、
前記アルミ系の電極は、全て前記一平面状の一方の面に露出して設けられたことを特徴とする超音波モータ。
請求項４又は５に記載の超音波モータにおいて、
前記円盤部は、４つ形成され、
前記連結部は、４つの前記円盤部を一線状に連結し、
中心の前記連結部より一方側に設けられる２つの前記電極はＡ組電極とされ、
中心の前記連結部より他方側に設けられる２つの前記電極はＢ組電極とされ、
前記延設部は、中心の前記連結部から延設されたことを特徴とする超音波モータ。
圧電素子を複数のアルミ系金属ブロックにて挟んだ状態で締結してステータを組み立てる締結工程を備えた超音波モータの製法方法であって、
予め前記圧電素子の複数の端面に対応した複数の円盤部と前記円盤部を連結する連結部とが一平面状に一体で形成されたアルミ系フレキシブル基板を形成するフレキ製造工程を備え、
前記締結工程は、
前記複数の円盤部におけるアルミ系の電極が前記圧電素子の各端面と当接するように前記連結部を折り曲げ、その円盤部を前記圧電素子と共に前記アルミ系金属ブロックに挟持させる折曲配置工程を備えることを特徴とする超音波モータの製造方法。