JP2006311647A - 超音波モータ - Google Patents

Abstract

【課題】 縦振動モードおよび屈曲振動モードの双方の振動モードをそれぞれ独立した形で、あるいは縦振動モードのみを特別な装置を用いることなく、容易に検出すること。
【解決手段】 駆動用の電気機械変換素子１２（Ａ＋），１２（Ａ−），１２（Ｂ＋），１２（Ｂ−）および振動検出用の電気機械変換素子１２（Ｃ＋），１２（Ｃ−），１２（Ｄ＋），１２（Ｄ−）を備え、前記駆動用の電気機械変換素子１２（Ａ＋），１２（Ａ−），１２（Ｂ＋），１２（Ｂ−）に所定の位相差および所定の駆動周波数の２相の交番電圧を供給することにより、異なる２つの振動モードを同時に発生させて出力端に略楕円振動を生じさせる超音波振動子を備える超音波モータであって、前記振動検出用の電気機械変換素子１２（Ｃ＋），１２（Ｃ−），１２（Ｄ＋），１２（Ｄ−）により縦振動モードおよび屈曲振動モードの双方の振動モードをそれぞれ独立した形で検出可能とされている。
【選択図】 図１１

Description

この発明は、超音波モータに関するものである。

近年、電磁型モータに代わる新しいモータとして超音波モータが注目されている。この超音波モータは、従来の電磁型モータに比べ以下のような利点を有している。
（１）ギヤなしで高トルクが得られる。
（２）電気ＯＦＦ時に保持力がある。
（３）高分解能である。
（４）静粛性に富んでいる。
（５）磁気的ノイズを発生せず、また、ノイズの影響も受けない。

従来の超音波モータとしては、特許文献１に開示された構造のものがある。この特許文献１に開示された超音波モータには、積層圧電素子の一部に振動検出用の内部電極が設けられており、これにより振動モードを検出することができるようになっている。
特開平７−１９３２９１号公報

しかしながら、特許文献１の超音波モータにより検出することができる振動モードは、円柱棒形状振動子に生じる屈曲振動モードのみである。そのため、縦振動モードと屈曲振動モードとを同時に発生する振動子においては、特許文献１に開示された内部電極を用いて各振動モードをそれぞれ独立した形で検出することはできず、別途特別な装置が必要となるといった問題点があった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、縦振動モードおよび屈曲振動モードの双方の振動モードをそれぞれ独立した形で、あるいは縦振動モードのみを特別な装置を用いることなく、容易に検出することができる超音波モータを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
この発明は、駆動用の電気機械変換素子および振動検出用の電気機械変換素子を備え、前記駆動用の電気機械変換素子に所定の位相差および所定の駆動周波数の２相の交番電圧を供給することにより、異なる２つの振動モードを同時に発生させて出力端に略楕円振動を生じさせる超音波振動子を備える超音波モータであって、前記振動検出用の電気機械変換素子により縦振動モードのみが検出可能とされている。
この発明によれば、特別な装置を用いることなく、縦振動モードのみを容易に検出することができる。また、周波数を振動子の縦振動振幅が最大となる周波数の近傍に設定することにより効率よく超音波モータを駆動することができて、高いモータ出力を得ることができる。

上記発明においては、前記振動検出用の電気機械変換素子が、前記縦振動モードにおいて同符号の電荷状態となり、前記屈曲振動モードにおいて異符号の電荷状態となる領域にまたがって配置されていることが好ましい。
この発明によれば、縦振動モードにより発生する各領域での電荷の総和が有限値をとり、かつ屈曲振動により発生する各領域での電荷の総和が打ち消されてゼロとなるような位置に振動検出用の電気機械変換素子が配置されており、これにより縦振動のみが検出されることとなる。

また、この発明は、駆動用の電気機械変換素子および振動検出用の電気機械変換素子を備え、前記駆動用の電気機械変換素子に所定の位相差および所定の駆動周波数の２相の交番電圧を供給することにより、異なる２つの振動モードを同時に発生させて出力端に略楕円振動を生じさせる超音波振動子を備える超音波モータであって、前記振動検出用の電気機械変換素子により縦振動モードおよび屈曲振動モードの双方の振動モードがそれぞれ独立した形で検出可能とされている。
この発明によれば、特別な装置を用いることなく、縦振動モードおよび屈曲振動モードの双方の振動モードをそれぞれ独立した形で容易に検出することができる。また、周波数を振動子の縦振動振幅が最大となる周波数の近傍に設定することにより効率よく超音波モータを駆動することができて、高いモータ出力を得ることができる。

上記発明においては、前記振動検出用の電気機械変換素子が、前記縦振動モードにおいて同符号の電荷状態となり、かつ前記屈曲振動モードにおいて異符号の電荷状態となる領域にそれぞれ配置されていることが好ましい。
この発明によれば、縦振動モードにより発生する各領域での電荷の和が有限値をとるとともに、縦振動モードにより発生する各領域での電荷の差がゼロとなり、かつ屈曲振動により発生する各領域での電荷の和がゼロとなるとともに、屈曲振動により発生する各領域での電荷の差が有限値をなるような位置に振動検出用の電気機械変換素子が配置される。したがって、これら領域において発生した電位の和を演算することにより縦振動モードを検出し、これら領域において発生した電位の差を演算することにより屈曲振動モードを検出することができる。これにより縦振動モードおよび屈曲振動モードの双方の振動モードをそれぞれ独立した形で容易に検出することができる。

この発明によれば、縦振動モードおよび屈曲振動モードの双方の振動モードをそれぞれ独立した形で、あるいは縦振動モードのみを特別な装置を用いることなく、容易に検出することができるという効果を奏する。

以下、本発明の第１の実施形態に係る超音波モータについて、図１〜図７を参照して説明する。
本実施形態に係る超音波モータ１は、図１に示されるように、被駆動体２に接触配置される超音波振動子３と、該超音波振動子３を被駆動体２に押し付ける押圧手段４とを備えている。被駆動体２は、ベース５に固定された直動ベアリング６の可動部７に固定されている。また、被駆動体２には、超音波振動子３に接触する面に、例えば、ジルコニアセラミックスからなる摺動板８が接着されている。図中符号９は、直動ベアリング６の固定部１０をベース５に固定するためのネジである。

超音波振動子３は、図２〜図４に示されるように、矩形板状の圧電セラミックスシート（電気機械変換素子）１１の片側面にシート状の内部電極１２（図４参照）を設けたものを複数枚積層してなる直方体状の圧電積層体１３と、該圧電積層体１３の一側面に接着された２個の摩擦接触子１４（出力端）と、該摩擦接触子１４が設けられた側面に隣接する側面からピン１５を突出させる振動子保持部材１６とを備えている。

圧電積層体１３は、図３に示されるように、例えば、長さ１８ｍｍ、幅４．４ｍｍ、厚さ２ｍｍの外形寸法を備えている。
圧電積層体１３を構成する圧電セラミックスシート１１は、図４に示されるように、例えば、厚さ約８０μｍのチタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックス素子（以下、ＰＺＴという。）である。ＰＺＴとしては、Ｑｍ値の大きなハード系材料を選択した。Ｑｍ値は約１８００である。
また、内部電極１２は、例えば、厚さ約４μｍの銀パラジウム合金からなっている。積層方向の一端に配置される圧電セラミックスシート１１ａは内部電極１２を備えていない。それ以外の圧電セラミックスシート１１は、図４に示されるような２種類の内部電極１２を備えている。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示される圧電セラミックスシート１１はそれぞれ、その略全面に内部電極１２を備えている。内部電極１２は、セラミックスシート１１の幅方向の中央部において、セラミックスシート１１の長さ方向に沿って設けられた一つの内部電極、およびこの内部電極の周囲に配置されて、この内部電極との間に圧電セラミックスシート１１の幅方向に約０．４ｍｍの絶縁距離を開け、かつ圧電セラミックスシート１１の長さ方向に約０．４ｍｍの絶縁距離を開けて設けられた、略同じ大きさを有する四つの内部電極からなる。各内部電極１２は、圧電セラミックスシート１１の周縁から約０．４ｍｍの隙間を空けて配置されるとともに、その一部が圧電セラミックスシート１１の周縁まで延びている。

これら内部電極１２を備えた圧電セラミックスシート１１は、図４（ａ）に示されるものと、図４（ｂ）に示されるものとが交互に複数枚積層されることにより、直方体状の圧電積層体１３を構成している。

圧電積層体１３の長さ方向の一端面には６個、圧電積層体１３の長さ方向の他端面には４個の合計１０個の外部電極１７が設けられている。各外部電極１７には、同種の圧電セラミックスシート１１の同一位置に配される全ての内部電極１２が接続されている。これにより、同種の圧電セラミックスシート１１の同一位置に配される内部電極１２は、同一の電位とされるようになっている。なお、これら外部電極１７はそれぞれ、配線（図示せず）を介して制御器（図示せず）に接続されている。配線は、リード線、フレキシブル基板等、可撓性を有する配線であれば任意のものでよい。

圧電積層体１３は、例えば、以下の通りに製造される。
圧電積層体１３を製造するには、まず、圧電セラミックスシート１１を製造する。圧電セラミックスシート１１は、例えば、ＰＺＴの仮焼粉末と所定のバインダとを混合して作成された泥しょうをドクターブレード法によってフィルム上にキャスティングした後に乾燥し、フィルムから剥離することにより製造する。

製造された圧電セラミックスシート１１にはそれぞれ内部電極１２のパターンを有するマスクを用いて内部電極材料を印刷する。そして、最初に、内部電極１２を有しない圧電セラミックスシート１１ａを配置し、次いで、内部電極１２を下向きにして正確に位置決めしつつ、形状の異なる内部電極１２を有する圧電セラミックスシート１１を交互に積層していく。積層された圧電セラミックスシート１１は熱圧着した後に、所定の形状に裁断され、１２００℃程度の温度で焼成されることにより圧電積層体１３が製造される。

また、その後、圧電セラミックスシート１１の周縁に露出している内部電極１２を連結するように、それぞれ外部電極１７となる銀を焼き付けて、外部電極１７を形成する。
最後に、対向する内部電極１２間に直流高電圧を加えることにより圧電セラミックスシート１１を分極処理し、圧電的に活性化する。

次に、このようにして構成された圧電積層体１３の動作について説明する。
圧電積層体１３の長さ方向の一端に形成された６つの外部電極１７を、圧電積層体１３の他側面の側（図において上側）からＡ相（Ａ＋，Ａ−）、Ｃ相（Ｃ＋，Ｃ−）、およびＢ相（Ｂ＋，Ｂ−）、他端に形成された４つの外部電極１７を、圧電積層体１３の他側面の側（図において上側）からＢ相（Ｂ＋，Ｂ−）、およびＡ相（Ａ＋，Ａ−）とする。Ａ相およびＢ相は駆動用の外部電極であり、Ｃ相は振動検出用の外部電極である。

Ａ相およびＢ相に同位相で共振周波数に対応する交番電圧を加えると、図５に示されるような１次の縦振動が励起されるようになっている。このとき、前述した圧電セラミックスシート１１を、図７（ａ）に示すような同じ形（矩形）で同じ面積の四つの領域に分割して、各領域における電荷の符号を測定すると、各領域では図７（ｂ）に示すような電荷状態となる。すなわち、縦振動モードが励起されている場合には、すべての領域において正電荷もしくは負電荷が同時に励起されていることになる。
また、Ａ相とＢ相とに逆位相で共振周波数に対応する交番電圧を加えると、図６に示されるような２次の屈曲振動が励起されるようになっている。このとき、前述した各領域では図７（ｃ）に示すような電荷状態となる。すなわち、屈曲振動モードが励起されている場合には、四つの領域のうち、対角線上に位置する領域では同符号の電荷が同時に励起され、隣り合う領域では異符号の電荷が同時に励起されていることになる。
そして、これら各領域における電荷状態は、Ｃ相を介して前述した制御器に出力され、この制御器において処理されることとなる。
なお、どちらの符号の電荷が励起されるかは振動の位相状態によって決まる。

前記摩擦接触子１４は、前記圧電積層体１３の２次の屈曲振動の腹となる２カ所の位置に接着されている。これにより、圧電積層体１３に１次の縦振動が発生したときには、摩擦振動子１４が圧電積層体１３の長さ方向（図２に示されるＸ方向）に変位させられるようになっている。一方、圧電積層体１３に２次の屈曲振動が生じたときには、摩擦接触子１４が、圧電積層体１３の幅方向（図２に示されるＺ方向）に変位させられるようになっている。
したがって、超音波振動子３のＡ相とＢ相とに、位相が９０°ずれた共振周波数に対応する交番電圧を加えることにより、１次の縦振動と２次の屈曲振動とが同時に発生して、図２に矢印Ｃで示されるように、摩擦接触子１４の位置において時計回りまたは反時計回りの略楕円振動が発生するようになっている。

前記振動子保持部材１６は、断面略コ字状に形成された保持部１６ａと、該保持部１６ａの両側面から垂直に突出する該保持部１６ａと一体的なピン１５とを備えている。保持部１６ａは、圧電積層体１３の幅方向の一側から圧電積層体１３を囲むようにして、例えば、シリコーン樹脂またはエポキシ樹脂により圧電積層体１３に接着されている。保持部１６ａが圧電積層体１３に接着された状態で、保持部１６ａの両側面に一体的に設けられた２つのピン１５は、圧電積層体１３の縦振動と屈曲振動の共通の節となる位置に同軸に配置されるようになっている。

前記押圧手段４は、図１に示されるように、超音波振動子３に対して、その幅方向（Ｚ方向）に、前記摩擦接触子１４とは逆方向に離れた位置においてベース５に固定されるブラケット１８と、該ブラケット１８に対して、前記超音波振動子３の幅方向に移動可能に支持された押圧部材１９と、該押圧部材１９に対して押圧力を加えるコイルスプリング２０と、該コイルスプリング２０による押圧力を調節する調節ネジ２１と、ブラケット１８に対する押圧部材１９の移動を案内するガイドブッシュ２２とを備えている。符号２３は、ブラケット１８をベース５に固定するネジである。

前記押圧部材１９には、前記超音波振動子３を厚さ方向に挟む２つの保持板２４が備えられている。各保持板２４には、前記振動子保持部材１６の２本のピン１５をそれぞれ貫通させる貫通孔２５が設けられている。押圧部材１９に加えられる押圧力は、保持板２４およびその貫通孔２５に貫通するピン１５を介して超音波振動子３に伝達されるようになっている。

前記コイルスプリング２０は、圧縮コイルスプリングであって、前記調節ネジ２１と前記押圧部材１９との間に挟まれている。したがって、ブラケット１８に対する調節ネジ２１の締結位置を変化させることで、弾性変形量を変化させて押圧部材１９を超音波振動子３方向に付勢する押圧力を変化させることができるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る超音波モータ１の作用について説明する。
本実施形態に係る超音波モータ１を作動させるには、外部電極１７に接続された配線を介して、位相が９０°異なる高周波電圧（Ａ相およびＢ相）を供給する。
これにより、超音波振動子３に接着された摩擦接触子１４には、縦振動モードと屈曲振動モードとがミックスされた略楕円振動が発生し、その楕円振動の接線方向に沿って被駆動体２の摺動板８との間の生ずる摩擦力により、被駆動体２が推進されることになる。

本実施形態に係る超音波モータ１によれば、縦振動モードにより発生する各領域での電荷の総和は有限値をとり、かつ屈曲振動により発生する各領域での電荷の総和は打ち消されてゼロとなるような位置にＣ相（振動検出用の内部電極１２）が設けられているので、このＣ相（振動検出用の内部電極１２）を介して縦振動のみを検出することができる。
また、周波数を振動子の縦振動振幅が最大となる周波数の近傍に設定することにより効率よく超音波モータを駆動することができて、高いモータ出力を得ることができる。

本発明の第２の実施形態に係る超音波モータについて、図８および図９を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る超音波モータは、図９に示されるように、振動検出用の内部電極がセラミックスシート１１の長さ方向の中央部において、セラミックスシート１１の幅方向に沿って設けられた超音波振動子３０を備えている点において、前述した第１の実施形態に係る超音波モータ１と相違している。

本実施形態に係る超音波モータによれば、内部電極１２の構成を簡略化することができるとともに、圧電積層体３３の構成を簡略化することができる。
その他の作用および効果については、前述した第１の実施形態のものと同じであるのでここではその説明を省略する。

本発明の第３の実施形態に係る超音波モータについて、図１０および図１１を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る超音波モータは、図１０および図１１に示されるように、振動検出用の内部電極としてＣ相およびＤ相が設けられた超音波振動子４０を備えている点において、前述した第１の実施形態および第２の実施形態に係る超音波モータと相違している。

図１１（ａ）に示される圧電セラミックスシート１１は、そのほぼ全面に内部電極１２を備えている。内部電極１２は、圧電セラミックスシート１１の長さ方向に約０．４ｍｍの絶縁距離を開け、かつ圧電セラミックスシート１１の幅方向に約０．４ｍｍの絶縁距離を開けて、略同じ大きさのものが長さ方向に２列、幅方向に３列配列されたものである。各内部電極１２は、圧電セラミックスシート１１の周縁から約０．４ｍｍの隙間を空けて配置されるとともに、その一部が圧電セラミックスシート１１の周縁まで延びている。

図１１（ｂ）に示される圧電セラミックスシート１１は、図１１（ａ）に示される内部電極１２のうち、その幅方向において中央に位置する内部電極１２の幅方向の長さが、略半分とされたものである。

これら内部電極１２を備えた圧電セラミックスシート１１は、図１１（ａ）に示される内部電極１２の大きいものと、図１１（ｂ）に示される内部電極１２の小さいものとが交互に複数枚積層されることにより、直方体状の圧電積層体４３を構成している。

圧電積層体４３の長さ方向の両端面には６個ずつ、合計１２個の外部電極１７が設けられている。各外部電極１７には、同種の圧電セラミックスシート１１の同一位置に配される全ての内部電極１２が接続されている。これにより、同種の圧電セラミックスシート１１の同一位置に配される内部電極１２は、同一の電位とされるようになっている。なお、これら外部電極１７はそれぞれ、配線（図示せず）を介して制御器（図示せず）に接続されている。配線は、リード線、フレキシブル基板等、可撓性を有する配線であれば任意のものでよい。

これら圧電積層体４３の長さ方向の一端に形成された６つの外部電極１７を、圧電積層体４３の他側面の側（図において上側）からＡ相（Ａ＋，Ａ−）、Ｃ相（Ｃ＋，Ｃ−）、およびＢ相（Ｂ＋，Ｂ−）、他端に形成された６つの外部電極１７を、圧電積層体４３の他側面の側（図において上側）からＢ相（Ｂ＋，Ｂ−）、Ｄ相（Ｄ＋，Ｄ−）、およびＡ相（Ａ＋，Ａ−）とする。Ａ相およびＢ相は駆動用の内部電極であり、Ｃ相およびＤ相は振動検出用の内部電極である。

Ａ相およびＢ相に同位相で共振周波数に対応する交番電圧を加えると、図５に示されるような１次の縦振動が励起されるようになっている。また、Ａ相とＢ相とに逆位相で共振周波数に対応する交番電圧を加えると、図６に示されるような２次の屈曲振動が励起されるようになっている。図５および図６は、有限要素法によるコンピュータ解析結果を示す図である。
一方、Ｃ相およびＤ相から出力された信号の和は縦振動に比例しており、Ｃ相およびＤ相から出力された信号の差は屈曲振動に比例している。そして、これらの計算は前述した制御器により行われる。

本実施形態に係る超音波モータによれば、Ｃ相（Ｃ＋）とＤ相（Ｄ＋）とを結線し、Ｃ相（Ｃ−）とＤ相（Ｄ−）とを結線することにより、これら一対の信号線から縦振動モードに比例した信号を検出することができるとともに、Ｃ相（Ｃ＋）とＤ相（Ｄ−）とを結線し、Ｃ相（Ｃ−）とＤ相（Ｄ＋）とを結線することにより、これら一対の信号線から屈曲振動モードに比例した信号を検出することができる。すなわち、縦振動モードおよび屈曲振動モードの双方の振動モードを、特別な装置を用いることなく、容易に検出することができる。
また、周波数を振動子の縦振動振幅または屈曲振動振幅が最大となる周波数の近傍に設定することにより効率よく超音波モータを駆動することができて、高いモータ出力を得ることができる。

本発明の第４の実施形態に係る超音波モータについて、図１２および図１３を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る超音波モータは、図１３に示されるように、セラミックスシート１１の幅方向において中央に位置する内部電極１２が省略され、かつ、Ａ相（Ａ＋）の一方（図１１（ｂ）において左下に位置する方）がＤ相（Ｄ＋）として、Ａ相（Ａ−）の一方（図１１（ａ）において左下に位置する方）がＤ相（Ｄ−）として、Ｂ相（Ｂ＋）の一方（図１１（ｂ）において左上に位置する方）がＣ相（Ｃ＋）として、Ｂ相（Ｂ−）の一方（図１１（ａ）において左上に位置する方）がＣ相（Ｃ−）として使用される超音波振動子５０を備えている点において、前述した第３の実施形態に係る超音波モータと相違している。

本実施形態に係る超音波モータによれば、内部電極１２の構成を簡略化することができるとともに、圧電積層体５３の構成を簡略化することができる。
その他の作用および効果については、前述した第３の実施形態のものと同じであるのでここではその説明を省略する。

本発明の第５の実施形態に係る超音波モータについて、図１４および図１５を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る超音波モータは、図１５に示されるように、セラミックスシート１１の幅方向において中央に位置する内部電極１２が省略され、かつ、Ａ相（Ａ＋）の一方（図１１（ｂ）において左下に位置する方）がＤ相（Ｄ＋）として、Ａ相（Ａ−）の一方（図１１（ａ）において左下に位置する方）がＤ相（Ｄ−）として、Ｂ相（Ｂ＋）の一方（図１１（ｂ）において右下に位置する方）がＣ相（Ｃ＋）として、Ｂ相（Ｂ−）の一方（図１１（ａ）において右下に位置する方）がＣ相（Ｃ−）として使用される超音波振動子７０を備えている点において、前述した第３の実施形態に係る超音波モータと相違している。

本実施形態に係る超音波モータによれば、内部電極１２の構成を簡略化することができるとともに、圧電積層体７３の構成を簡略化することができる。
その他の作用および効果については、前述した第３の実施形態のものと同じであるのでここではその説明を省略する。

なお、上記各実施形態においては、圧電セラミックスシートとしてＰＺＴを用いたが、これに限定されるものではなく、圧電性を示すものであれば、ＰＺＴ以外の任意の圧電素子を用いてもよい。
また、上記各実施形態においては、内部電極の材質として銀パラジウム合金を用いたが、これに代えて、銀、ニッケル、白金または金を用いてもよい。
さらに、被駆動体２の表面にジルコニアセラミックスからなる摺動板を接着する代わりに、ジルコニアセラミックスを溶射法により被駆動体２の表面に付着させることにしてもよい。
さらにまた、上述した実施形態では、振動検出用の内部電極を全層にわたって設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、一層にだけもしくは数層にだけ設けるようにすることもできる。

本発明の第１の実施形態に係る超音波モータを示す全体構成図である。 図１の超音波モータの超音波振動子を示す斜視図である。 図２の超音波振動子を構成する圧電積層体を示す斜視図である。 図３の圧電積層体を構成する圧電セラミックスシートを示す斜視図である。 図２の圧電積層体が１次の縦振動モードで振動する様子をコンピュータ解析により示す図である。 図２の圧電積層体が２次の屈曲振動モードで振動する様子をコンピュータ解析により示す図である。 セラミックスシートに設けられた内部電極に発生する電荷状態を説明するための図であって、（ａ）はセラミックスシートを同じ形（矩形）で同じ面積の四つの領域に分割した図、（ｂ）は縦振動モードが励起されているときの各領域における電荷状態を示す図、（ｃ）は屈曲振動モードが励起されているときの各領域における電荷状態を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る超音波モータの超音波振動子を示す斜視図である。 図８の圧電積層体を構成する圧電セラミックスシートを示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る超音波モータの超音波振動子を示す斜視図である。 図１０の圧電積層体を構成する圧電セラミックスシートを示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る超音波モータの超音波振動子を示す斜視図である。 図１２の圧電積層体を構成する圧電セラミックスシートを示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る超音波モータの超音波振動子を示す斜視図である。 図１４の圧電積層体を構成する圧電セラミックスシートを示す斜視図である。

符号の説明

１ 超音波モータ
２ 被駆動体
３ 超音波振動子
１１ セラミックスシート（電気機械変換素子）
１４ 摩擦接触子（出力端）
３０ 超音波振動子
４０ 超音波振動子
５０ 超音波振動子
７０ 超音波振動子

Claims (4)

1. 駆動用の電気機械変換素子および振動検出用の電気機械変換素子を備え、前記駆動用の電気機械変換素子に所定の位相差および所定の駆動周波数の２相の交番電圧を供給することにより、縦振動モードおよび屈曲振動モードを同時に発生させて出力端に略楕円振動を生じさせる超音波振動子を備える超音波モータであって、
   前記振動検出用の電気機械変換素子により前記縦振動モードのみが検出可能とされている超音波モータ。
2. 前記振動検出用の電気機械変換素子が、前記縦振動モードにおいて同符号の電荷状態となり、前記屈曲振動モードにおいて異符号の電荷状態となる領域にまたがって配置されている請求項１に記載の超音波モータ。
3. 駆動用の電気機械変換素子および振動検出用の電気機械変換素子を備え、前記駆動用の電気機械変換素子に所定の位相差および所定の駆動周波数の２相の交番電圧を供給することにより、縦振動モードおよび屈曲振動モードを同時に発生させて出力端に略楕円振動を生じさせる超音波振動子を備える超音波モータであって、
   前記振動検出用の電気機械変換素子により前記縦振動モードおよび前記屈曲振動モードの双方の振動モードがそれぞれ独立した形で検出可能とされている超音波モータ。
4. 前記振動検出用の電気機械変換素子が、前記縦振動モードにおいて同符号の電荷状態となり、かつ前記屈曲振動モードにおいて異符号の電荷状態となる領域にそれぞれ配置されている請求項３に記載の超音波モータ。

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