JP2006060899A - 圧電アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】誤動作を防止することができ、安定的に駆動することができる圧電アクチュエータを提供すること。
【解決手段】補強板２１および補強板２１に積層された圧電素子２２を有し、圧電素子２２に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する振動体２と、補強板２１に設けられ、振動体２の振動により被駆動体Ｒに接触して被駆動体Ｒに駆動力を伝達する接触部３と、圧電素子２２に前記交流電圧を印加する駆動電極１２、１３と、振動体２の振動時にて圧電素子２２に誘起される電圧を検出する検出電極１１、１４とを有する圧電アクチュエータ１であって、検出電極１１がアースに接続されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧電アクチュエータに関する。

従来、直線運動や回転運動する移動体（被駆動体）を駆動するために用いられる駆動装置として、駆動源として超音波モータを用いた圧電アクチュエータが知られている。
この圧電アクチュエータは、交流電圧を駆動電極に印加することにより励振する振動体の振動を被駆動体に伝達し、この振動により、被駆動体をガイドに沿って移動させ、振動体の振動時に誘起される電圧を検出電極により検出し、その検出結果に基づいて振動体への印加電圧を調整するよう構成されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、従来の圧電アクチュエータでは、検出電極により検出される電圧（検出信号）に、駆動電極に印加された交流電圧が影響（重畳）し、圧電アクチュエータが誤動作を行うという問題があった。

特開２００１−２６８９５３号公報

本発明の目的は、誤動作を防止することができ、安定的に駆動することができる圧電アクチュエータを提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の圧電アクチュエータは、補強板および該補強板に積層された少なくとも１つの圧電素子を有し、該圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する振動体と、
前記補強板に設けられ、前記振動体の振動により被駆動体に接触して被駆動体に駆動力を伝達する接触部と、
前記圧電素子に前記交流電圧を印加する少なくとも１対の駆動電極と、
前記振動体の振動時にて前記圧電素子に誘起される電圧を検出する少なくとも１対の検出電極とを有する圧電アクチュエータであって、
前記検出電極の一方の極がアースに接続されていることを特徴とする。
これにより、検出電極により検出される電圧に対する駆動電圧の影響を低減することができるため、誤動作を防止することができ、圧電アクチュエータを安定的に駆動することができる。

本発明の圧電アクチュエータでは、前記圧電素子の一方の表面に設けられた前記駆動電極と、他方の表面に設けられた前記検出電極とは、平面視で重ならないよう構成され、前記一方の表面に設けられた前記検出電極と、前記他方の表面に設けられた前記駆動電極とは、平面視で重ならないよう構成されていることが好ましい。
これにより、検出電極と駆動電極とがコンデンサ結合されることを容易かつ確実に防止することができるため、誤動作を防止することができ、圧電アクチュエータを安定的に駆動することができる。

本発明の圧電アクチュエータは、補強板および該補強板に積層された複数の圧電素子を有し、該圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する振動体と、
前記補強板に設けられ、前記振動体の振動により被駆動体に接触して被駆動体に駆動力を伝達する接触部と、
前記圧電素子のうちの所定の圧電素子の対向する１対の面に、それぞれ設けられ、前記圧電素子に前記交流電圧を印加する駆動電極と、
前記圧電素子のうちの所定の圧電素子の対向する１対の面に、それぞれ設けられ、前記振動体の振動時にて前記駆動電極が設けられた圧電素子に、それぞれ誘起される電圧を検出する検出電極とを有する圧電アクチュエータであって、
前記検出電極の一方の極がアースに接続されていることを特徴とする。
これにより、検出電極により検出される電圧に対する駆動電圧の影響を低減することができるため、誤動作を防止することができ、圧電アクチュエータを安定的に駆動することができる。また、消費電力の低減が図れる。

本発明の圧電アクチュエータでは、積層された前記複数の圧電素子の最外層の圧電素子の対向する１対の面に、それぞれ、前記駆動電極が設けられ、前記最外層の圧電素子の対向する１対の面のうちの少なくとも１方の面にアースに接続された前記検出電極が設けられていることが好ましい。
これにより、最外層の圧電素子を確実に駆動させることができ、圧電アクチュエータを効率よく駆動することができる。

本発明の圧電アクチュエータでは、積層された前記複数の圧電素子の最外層の圧電素子の対向する１対の面の一方の面に設けられた駆動電極と他方の面に設けられた前記検出電極とは、平面視で重ならないよう構成され、前記一方の面に設けられた前記検出電極と、前記他方の面に設けられた前記駆動電極とは、平面視で重ならないよう構成されていることが好ましい。
これにより、検出電極と駆動電極とがコンデンサ結合されることを容易かつ確実に防止することができるため誤動作を防止することができ、圧電アクチュエータを安定的に駆動することができる。

本発明の圧電アクチュエータでは、前記補強板は、金属で構成されていることが好ましい。
本発明の圧電アクチュエータでは、前記振動体は、複数の共振モードで同時に駆動されて振動するよう構成されていることが好ましい。
これにより、被駆動体を効率よく駆動することができる。

以下、本発明の圧電アクチュエータを添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の圧電アクチュエータの実施形態を示す斜視図、図２は、図１に記載した圧電アクチュエータを示す側面図、図３は、駆動電極および検出電極の配置を示す平面図、図４は、図１に記載した圧電アクチュエータを示す組立斜視図、図５は、被駆動体と圧電アクチュエータの接触部との関係を示す側面図である。

なお以下では、説明の都合上、図３中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」という。
この圧電アクチュエータ１は、振動体２と、接触部３、３０と、腕部４と、駆動電極１２、１３と、検出電極１１、１４とを有する超音波モータである。この圧電アクチュエータ１では、駆動回路（図示省略）からの印加電圧により振動体２が振動し、接触部３が被駆動体Ｒを叩くことにより被駆動体Ｒが回転して駆動される。また、圧電アクチュエータ１は、検出電極１１、１４にて検出された電圧に基づき、その振動体２の振動を制御する。この圧電アクチュエータ１では、検出電極１１、１４が振動体２に対して所定の位置に設置されており、これにより、検出電極１１、１４により検出される電圧がより安定し、安定した駆動が可能となる。なお、この圧電アクチュエータ１では、被駆動体Ｒがロータその他の回転体であるが、これに限らず、被駆動体Ｒがスライダその他の並進体であっても良い。

また、接触部３０は、圧電アクチュエータ１の振動時における圧電アクチュエータ１のバランスをとるためのバランサーとしての機能を有する。
振動体２は、厚みを有する略板状（長方形）形状をなしており、補強板２１と、２つの圧電素子ユニット２０、２０とで構成されている。図２に示すように、この圧電素子ユニット２０、２０は、補強板２１を介して一方が上側に設けられ、他方が下側に設けられている。また、圧電素子ユニット２０の分極方向は、補強板２１を挟んで対称に、例えば、一方の圧電素子ユニット２０の電荷方向が最外層から補強板２１の後述する接着層への方向であるとすると、他方の圧電素子ユニット２０の電荷方向も最外層から補強板２１との接着層への方向に設定されている。

補強板２１の構成材料は、特に限定されず、例えば、ステンレス鋼、ニッケルパーマロイ等の金属や、アルミナ、ジルコニア等の酸化物や、カーボンファイバー等各種のものを用いることができる。なお、本実施形態では、振動体２は略板状であるが、本発明では、これに限定されないのは言うまでもない。
圧電素子ユニット２０、２０は、それぞれ、複数の圧電素子２２ａ〜２２ｄで構成されている。
圧電素子２２ａ〜２２ｄは、それぞれ、略長方形の板状形状をなし、厚み方向に電圧が印加されると平面方向に変形して伸縮する圧電特性を有する。

また、図４に示すように、圧電素子２２ａ〜２２ｄは、補強板２１の表裏（上下）にそれぞれ４層ずつ積層して配置され、例えば、接着剤等により固着される。なお、これらの圧電素子２２ａ〜２２ｄの構成材料としては、特に限定されず、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ（商標））、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等各種のものを用いることができる。

また、２つの圧電素子ユニット２０、２０は、その構成が互いに同様であるので、以下では、代表的に、１つの圧電素子ユニット２０について説明する。
図３（ａ）〜図３（ｅ）および図４に示すように、圧電素子２２ｄの上面（表面）には、電極パターン７１が形成されており、圧電素子２２ｃの上面には、電極パターン７２が形成されており、圧電素子２２ｂの上面には、電極パターン７３が形成されており、圧電素子２２ａの上面には、電極パターン７４が形成されており、圧電素子２２ａの下面には、パターン７５が形成されている。すなわち、電極パターン７２は、圧電素子２２ｃと圧電素子２２ｄに挟み込まれ、電極パターン７３は、圧電素子２２ｂと圧電素子２２ｃとに挟み込まれ、電極パターン７４は、圧電素子２２ａと圧電素子２２ｂとに挟み込まれ、パターン７５は、補強板２１と圧電素子２２ａとに挟み込まれた構成となっている。

これらの電極パターン７１、７２は、所定間の間隙が設けられることによって複数の互いに絶縁された電極を有している。また、これらの電極パターン７１〜７４は、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布法や、スパッタリング法や、金属膜を形成した後、不要部分をエッチングにより除去する方法などにより形成される。かかる方法によれば、電極を比較的容易に圧電素子２２上に形成することができる。

図３（ａ）に示すように、電極パターン７１は、圧電素子２２ｄの長辺を２分する中心軸Ｃを挟んで左側に設置される検出電極１１、１４、１５と、右側に設置される駆動電極１３と、その大部分が右側に設置される駆動電極１２とで構成されている。
図３（ｂ）に示すように、電極パターン７２は、圧電素子２２ｃの長辺を２分する中心軸Ｃを挟んで左側に設置される検出電極１１と、その大部分が右側に設置される駆動電極１２とで構成されている。なお、検出電極１５は、本実施形態では使用されない。従って省略されていてもよい。このような構成にすることにより、検出電極１１と、駆動電極１２とが確実に絶縁される。また、平面視で電極パターン７１の検出電極１４と、電極パターン７２の駆動電極１２とが重ならないように構成され、また、平面視で電極パターン７１の駆動電極１２、１３と、電極パターン７２の検出電極１１とが重ならないように構成されているため、検出電極１１により検出される検出電圧は、駆動電極１２に印加される駆動電圧の影響を受けることがなく、検出電極１４と駆動電極１２、１３とがコンデンサ結合されることを容易かつ確実に防止することができ、精度の高い検出電圧が得られる。

また、電極パターン７２が駆動電極１２を有することにより、電極パターン７２の（圧電素子２２ｃの上面に設けられた）駆動電極１２と、電極パターン７３の（圧電素子２２ｃの下面に設けられた）駆動電極１３との間に駆動電圧を印加して、圧電素子２２ｃを駆動させることができる。これにより、電極パターン７２の全面を検出電極１１で構成する場合と比較して、圧電素子２２ｃを有効利用させることができ、より大きな駆動力が得られる。

図３（ｃ）に示すように、電極パターン７３は、駆動電極１３で構成されている。この駆動電極１３は接触部３、３０に対応した形状となっている。これにより、振動体２の駆動時に、圧電素子２２ｃに対して縦振動と屈曲振動とを同時に励振させることができ、振動部３が略楕円軌道を描く。
図３（ｄ）に示すように、電極パターン７４は、圧電素子２２ａの略全面に設けられた駆動電極１２で構成されている。

電極パターン７２〜７４が、駆動電極１２、１３のうちの少なくとも一方を有することによって、圧電素子２２ｂ〜２２ｄの全てが駆動可能になることにより、高い駆動力を得ることができる。
また、電極パターン７１の駆動電極１２、１３は、導線９１、９２を介して駆動回路（外部回路）に接続されている。また、検出電極１１、１４は、導線８１、８２を介して検出回路（外部回路）に接続されている。

また、圧電アクチュエータ１は、例えば前述した塗布法等により圧電素子２２の側面に形成された、側面電極１７〜１９を有している。
電極パターン７１、７２の各検出電極１１は、この側面電極１７を介して相互に導通している。また、電極パターン７２、７４の各駆動電極１２は、この側面電極１８を介して相互に導通している。また、電極パターン７１、７３の各駆動電極１３は、この側面電極１９を介して相互に導通している。
また、側面電極１７、１７は、それぞれ導線９３、９４によって接地されている。これにより、補強板２１を介して互いに反対方向に設けられた検出電極１１、１１が、それぞれ側面電極１７および導線９３（導線９４）を介してアースに接続される。なお、側面電極１７、１７を互いに接続して接地してもよい。

また、図２に示すように、各圧電素子ユニット２０における後述する導通部５３、５３を互いに接続する導線９５を介して圧電素子ユニット２０、２０における全ての電極１２が互いに電気的に接続され、各圧電素子ユニット２０における後述する導通部５４、５４を互いに接続する導線９６を介して圧電素子ユニット２０、２０における全ての電極１３が互いに電気的に接続されている。
これにより、圧電素子２２ａ〜２２ｄには、その厚み方向に駆動電圧を印加するための回路が構成される。また、かかる構成は、接続回路を簡易に構成できる点で好ましい。

また、パターン７５は、駆動回路に接続されておらず、また、接地もされていない。したがって、この圧電素子２２ａは、上の三層（圧電素子２２ｂ〜２２ｃ）を補強板２１に対して絶縁する絶縁層として機能する。これにより、上の三層のショートが抑止されて振動体２が好適に駆動されるので、電圧の検出が的確に為される利点がある。また、圧電素子２２ａは、上の三層を補強板２１に対して接着する接着層として機能する。すなわち、電極パターン（電極パターン７１〜７４）を介して圧電素子２２を補強板２１に接着することが困難なので、１枚の圧電素子２２ａを接着層として挿入するものである。

なお、本実施形態は、４つの圧電素子２２ａ〜２２ｄで圧電素子ユニット２０を構成したが、それに限られず、１層〜３層、５層以上の圧電素子２２で圧電素子ユニット２０を構成してもよい。また、５層以上の圧電素子２２を用いた場合は、最外層の圧電素子２２の表面に対して電極パターン７１が形成され、最外層の圧電素子２２と、最外層に対して１つ内層の圧電素子２２との間に電極パターン７２が形成され、以降内層に向かって圧電素子２２と圧電素子２２との間に電極パターン７３と電極パターン７４とが交互に繰り返して形成される。

接触部３、３０は、長尺状をなし、それぞれ補強板２１の対角線上の両方の短辺の端部に補強板２１に対して一体的に形成され、接触部３は、その先端部にて被駆動体Ｒに対して当接する。したがって、この圧電アクチュエータ１では、接触部３、３０が補強板２１と同一材料で構成され、また、接触部３、３０の設置強度が高められている。
また、接触部３、３０の先端部は、接触部３、３０の振動面方向（図２中左右方向）に対して略垂直な方向（図２中上下方向）に並ぶ２箇所Ｚ１、Ｚ２で被駆動体Ｒに接触している。本実施形態では、前記２箇所の間に凹部が形成されている。この凹部の凹面は、湾曲凹面形状をなしている。
ここで、「振動面方向」とは、接触部３の振動の軌跡により形成される方向を言う。

腕部４は、補強板２１の長辺の中央部から腕状に突出して形成される。補強板２１は、この腕部４にて、ベース（図示せず）に対してネジその他の固定手段４１により固定設置される。このとき、振動体２は、固定手段４１によりベースに対して水平に浮上した状態で支持される。また、被駆動体Ｒに対する接触部３の付勢力は、この固定手段４１の調整（例えば、ネジの締め付け具合の調整）により、任意に調整可能である。

この圧電アクチュエータ１は、圧電素子２２による複数の共振モード、本実施形態では圧電素子２２の縦振動における共振点での振動および屈曲振動における共振点での振動による２つの共振モードを有している。振動体２は、この２つの共振モードで同時に駆動されて振動するよう構成されている。
圧電アクチュエータ１を駆動する際には、まず、駆動回路が、駆動電極１２、１３を介して圧電素子２２に交流電圧を印加する。具体的には、圧電素子２２には、その縦振動にかかる共振周波数と、その屈曲振動にかかる共振周波数との中間の周波数を有する交流電圧が印加される。圧電素子２２に交流電圧が印加されると、圧電素子２２は、その圧電特性により伸縮運動して、縦振動と屈曲振動との複合振動を行う。すると、接触部３が、圧電素子２２の振動により、振動体２の平面視にて略楕円軌道を描くように運動する。これにより、接触部３が被駆動体Ｒを叩いて、被駆動体Ｒが所定方向に回転して駆動される。

一方、圧電アクチュエータ１の駆動時には、逆圧電効果により振動体２（圧電素子ユニット２０、２０）に誘起される誘起電圧が生じる。駆動回路は、この誘起電圧を検出電極１１、１４を介して検出すると共に、その検出結果に基づいて振動体２への印加電圧を調整する。これにより、振動体２の振動が、好適に制御される。
また、本実施形態の被駆動体Ｒの接触部３が接触する面は、湾曲凹面をなしている。この湾曲凹面の曲率は、接触部３に形成された湾曲凹面の曲率より小さいのが好ましい。このようにすることにより、以下の作用および効果が得られる。

駆動の際に、圧電アクチュエータ１が正常な状態で被駆動体Ｒを叩いているときは、図５に示すように接触部３は、図５中の位置Ａ、すなわち接触部３の長手方向と被駆動体Ｒの半径方向とが略平行になる位置にある。この位置Ａでは、接触部３の被駆動体Ｒとの接触点Ｚ１、Ｚ２とが被駆動体Ｒを駆動する力は釣り合っている。この状態において、圧電アクチュエータ１は、最も安定して被駆動体Ｒに対して駆動力を付与することができる。

ところが、何らかの外乱を受け、接触部３（圧電アクチュエータ１）の被駆動体Ｒに対しての接触部位が変化し、接触部３と被駆動体Ｒとの接触点Ｚ１、Ｚ２が、図５中位置Ｂに移動すると、接触点Ｚ１より接触点Ｚ２の当たりが強くなり（接触点Ｚ２の摩擦力が大きくなり）、接触点Ｚ２での駆動力が増大し、接触部３を図５中下側に寄せようとする力のベクトルＦ１がはたらく。これにより接触部３は位置Ａに復帰する。

同様に、接触部３が位置Ｃに移動したときは、接触点Ｚ２より接触点Ｚ１の当たりが強くなり（接触点Ｚ１の摩擦力が大きくなり）、接触点Ｚ１での駆動力が増大し、接触部３を図５中上側に寄せようとする力のベクトルＦ２がはたらく。これにより接触部３は位置Ａに復帰する。
すなわち外乱があっても被駆動体Ｒの位置Ａ（被駆動体Ｒの凹部の底部）に復帰させようとする力Ｆ１やＦ２がはたらくため、被駆動体Ｒに対して接触部３の描く軌道が安定し、圧電アクチュエータをより効率よく駆動することができる。また、被駆動体Ｒを安定して駆動させることができる。
また、接触部３を前述した形状とすることにより、例えば、接触部３と被駆動体Ｒとの接触により生じる磨耗粉を容易かつ確実に除去することができる。

図１に示すように、本実施形態の圧電アクチュエータ１は、駆動電極１２，１３および
検出電極１１、１４のそれぞれ一部に、残部より厚みの厚い導通部５１〜５４、６１、６２を有している。駆動電極１２、１３の導通部５１、５２には、それぞれ導線９１、９２が例えば、半田等により接続されており、駆動回路は、導線９１、９２および導通部５１、５２を介して、駆動電極に対して電圧を印加する。

また、検出電極１１、１４の導通部６１、６２には、それぞれ導線８１、８２が例えば、半田等により接続されており、圧電素子２２、２２に誘起される電圧が、この導通部６１、６２を介して駆動回路に印加される。
すなわち、導通部５１、５２、６１、６２は、バンプや、パッドとしての機能を果たすものである。

このような構成とすることにより、例えば、導線９１、９２の駆動電極１２、１３への半田付けや導線８１、８２の検出電極１１、１４への半田付けの際に、各電極が圧電素子から剥離したり、溶けたりすることを容易かつ確実に防止することができる。また、各電極の全面（全部）をそれぞれ厚くしたときと比較して、圧電素子の振動損失を小さくすることができ、特に、電極厚さのバラツキに対する共振周波数の変動を小さくすることができる。

また、図４に示すように、導通部６２、５３、５４は、側面電極１７〜１９にそれぞれ接合されている。本実施形態の圧電アクチュエータ１は、製造過程において、圧電素子を積層した後に側面電極を形成するが、導通部６２、５３、５４を設けることにより、側面電極を形成する際に、各側面電極と各電極とが接触不良を起こすことを好適に防止することができる。また、振動体２の振動中に各側面電極と各電極とが接触不良を起こすことを好適に防止することができる。

この駆動電極１２、１３および検出電極１１、１４、１５の導通部５１〜５４、６１、６２を除く厚さは、それぞれ、０．３〜５μｍ程度であるのが好ましく、１〜３μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、振動時における振動損失を小さくすることができるため、被駆動体を効率よく駆動することができ、検出電極による検出される電圧の精度の低下を防止することができる。

また、導通部５１〜５４、６１、６２の平均厚さは、それぞれ１０〜１００μｍ程度が好ましく、２０〜５０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、振動時における振動損失を小さくすることができるため、被駆動体を効率よく駆動することができ、検出電極による検出される電圧の精度の低下を防止することができる。
さらに、導通部５１〜５４、６１、６２の厚みを例えば、レーザ等でトリミングすることで微調整することによって、縦振動と屈曲振動とによるそれぞれの共振周波数を調整（可変）して、適正な振動が生じるようにすることにより、被駆動体をより効率よく駆動することができる。

なお、縦振動と屈曲振動の周波数を調整する他の方法としては、各圧電素子ユニット２０の各稜や辺を、それぞれ面取りする方法等が挙げられる。この方法では、補強板２１に対する各圧電素子ユニット２０接着前に、予め各圧電素子ユニット２０の共振周波数をそれぞれ測定し、それに合わせて面取りの量を決定し、その後、補強板２１に対して各圧電素子ユニット２０をそれぞれ接着した後に面取りを行うことが好ましい。

また、駆動電極および検出電極は、それぞれ平面視における電極全体の面積に対して導通部の占める面積の比率が２０〜８０％程度であるのが好ましく、４０〜７０％程度であるのがより好ましい。これにより、振動時における振動損失を小さくすることができるため、被駆動体を効率よく駆動することができ、検出電極による検出される電圧の精度の低下を防止することができる。

なお、この圧電アクチュエータ１では、前述したように振動体２が圧電素子２２ａ〜２２ｄを積層して構成される。かかる積層型の振動体２では、単層型の振動体と比較して、駆動電極の面積を広く取ることができるため低電圧での駆動が可能であり、また、その駆動効率が高い。したがって、振動体２の駆動特性が安定化するので、検出電極１１、１４による電圧の検出が好適化される利点がある。しかし、これに限らず、振動体２は、単層型により構成されても良い。

また、この圧電アクチュエータ１では、検出電極１４が、振動体２の最上面（最外層に位置する圧電素子２２ｄの表面）にのみ設置され、他の位置、例えば、振動体２の内部などには設置されていない。これにより、振動体２の駆動特性が安定化するので、検出電極１１、１４により検出される電圧が安定する。
また、これに限らず、例えば、検出電極１４は、振動体２内部に設置されても良い。

また、この圧電アクチュエータ１では、検出電極１１が接地されているため、駆動電極１２、１３に印加される電圧が、検出電極１４に漏れることを好適に防止することができる。これにより、検出電圧に対する駆動電圧の影響を小さくすることができ、検出電極１１、１４により検出される電圧の精度の低下を防止することにより、圧電アクチュエータ１の誤動作を好適に防止（または抑制）することができ、圧電アクチュエータを安定的に駆動することができる。

以上、本発明の圧電アクチュエータを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本実施形態の圧電素子の形状は、厚みを有する略板状（長方形）形状をなしているが、本発明ではこれに限られないのは言うまでもない。

この本発明の圧電アクチュエータの実施形態を示す斜視図である。 図１に記載した圧電アクチュエータを示す側面図である。 駆動電極および検出電極の配置を示す平面図である。 図１に記載した圧電アクチュエータを示す組立斜視図である。 被駆動体と圧電アクチュエータの接触部との関係を示す側面図である。

符号の説明

１・・・圧電アクチュエータ、 ２・・・振動体、 ３、３０・・・接触部、 ４・・・腕部、 １２、１３・・・駆動電極、 １１、１４、１５・・・検出電極、 １７、１８、１９・・・側面電極、 ２０・・・圧電素子ユニット、 ２１・・・補強板、 ２２、２２ａ〜２２ｄ・・・圧電素子、 ４１・・・固定手段、 ５１〜５４・・・導通部、 ６１、６２・・・導通部、 ７１〜７４・・・電極パターン、 ７５・・・パターン、 ８１、８２・・・導線、 ９１〜９６・・・導線、 Ａ、Ｂ、Ｃ・・・位置、 Ｚ１、Ｚ２・・・接触点、 Ｒ・・・被駆動体

Claims (7)

1. 補強板および該補強板に積層された少なくとも１つの圧電素子を有し、該圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する振動体と、
   前記補強板に設けられ、前記振動体の振動により被駆動体に接触して被駆動体に駆動力を伝達する接触部と、
   前記圧電素子に前記交流電圧を印加する少なくとも１対の駆動電極と、
   前記振動体の振動時にて前記圧電素子に誘起される電圧を検出する少なくとも１対の検出電極とを有する圧電アクチュエータであって、
   前記検出電極の一方の極がアースに接続されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
2. 前記圧電素子の一方の表面に設けられた前記駆動電極と、他方の表面に設けられた前記検出電極とは、平面視で重ならないよう構成され、前記一方の表面に設けられた前記検出電極と、前記他方の表面に設けられた前記駆動電極とは、平面視で重ならないよう構成されている請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
3. 補強板および該補強板に積層された複数の圧電素子を有し、該圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する振動体と、
   前記補強板に設けられ、前記振動体の振動により被駆動体に接触して被駆動体に駆動力を伝達する接触部と、
   前記圧電素子のうちの所定の圧電素子の対向する１対の面に、それぞれ設けられ、前記圧電素子に前記交流電圧を印加する駆動電極と、
   前記圧電素子のうちの所定の圧電素子の対向する１対の面に、それぞれ設けられ、前記振動体の振動時にて前記駆動電極が設けられた圧電素子に、それぞれ誘起される電圧を検出する検出電極とを有する圧電アクチュエータであって、
   前記検出電極の一方の極がアースに接続されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
4. 積層された前記複数の圧電素子の最外層の圧電素子の対向する１対の面に、それぞれ、前記駆動電極が設けられ、前記最外層の圧電素子の対向する１対の面のうちの少なくとも１方の面にアースに接続された前記検出電極が設けられている請求項３に記載の圧電アクチュエータ。
5. 積層された前記複数の圧電素子の最外層の圧電素子の対向する１対の面の一方の面に設けられた駆動電極と他方の面に設けられた前記検出電極とは、平面視で重ならないよう構成され、前記一方の面に設けられた前記検出電極と、前記他方の面に設けられた前記駆動電極とは、平面視で重ならないよう構成されている請求項４に記載の圧電アクチュエータ。
6. 前記補強板は、金属で構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
7. 前記振動体は、複数の共振モードで同時に駆動されて振動するよう構成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
   

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