JP2010104101A

JP2010104101A - 超音波モータ

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Publication number: JP2010104101A
Application number: JP2008271331A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Fukunaga; 了一福永
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2028-10-21
Also published as: JP5329912B2

Abstract

【課題】単板の圧電振動子を従来とは異なる辺比で構成すると共に、これを積層した超音波モータを提供する。
【解決手段】矩形で単板の圧電振動子を積層して積層型圧電振動子５０を構成し、積層型圧電振動子が、第一次縦振動モードと第二次屈曲振動モードとを組み合わせた多重振動モードで振動することにより駆動力を発生する超音波モータであって、単板の圧電振動子が第一次縦振動モードで振動する際の伸縮方向の長さをＬとし、単板の圧電振動子が第二次屈曲振動モードで振動する際の剪断方向の長さをｄとした場合、単板の圧電振動子は、ｄ／Ｌの値が実質的に０．６３となるように形成されていると共に、単板の圧電振動子は、剪断方向に複数積層されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、超音波モータに関し、特に、積層された矩形型の圧電振動子が、第一次縦振動モードと第二次屈曲振動モードとを組み合わせた多重振動モードで振動することにより駆動力を発生する超音波モータに関する。

従来から、圧電振動子を振動させることによって、ロータや回転軸等を駆動する超音波モータが知られている。この超音波モータは、圧電振動子を振動させる際に、複数種類の振動（共振）モードを合成することによって、駆動力を発生するように構成されている。

図８は、矩形型の圧電振動子を複数種類の振動モードで振動させたときの周波数スペクトラムを示す図である。ここで、Ｆ１、Ｆ２およびＦ３は、屈曲振動を示し、Ｌ１およびＬ２は縦振動を示す。矩形型の圧電振動子が、第一次縦振動モード（Ｌ１）で振動する際の伸縮方向の長さをＬとし、また、圧電振動子が、第二次屈曲振動モード（Ｆ２）で振動する際の剪断方向の長さをｄとする。そして、図８に示すように、ｄ／Ｌを変数として、ｄ／Ｌと圧電振動子の第一次縦振動モードの共振周波数とを対応させると共に、ｄ／Ｌと第二次縦振動モードの共振周波数とを対応させる。なお、図８ではＬ＝２０ｍｍで固定し、ｄ（Ｗｉｄｔｈ）のみを変化させている。この場合、縦横の二辺の比（以下、「辺比」と呼称する。）ｄ／Ｌが、０．２７２付近で両者の共振周波数が一致し、二つの振動が縮退する。そのため、従来は、辺比ｄ／Ｌが０．２７２付近となるように、圧電振動子を形成していた。

一方、特開平５−００３６８８号公報には、圧電振動子として、共振周波数が若干異なる縦振動モードと屈曲振動モードとを組み合わせた多重振動モードで駆動する超音波モータが開示されている。この超音波モータでは、圧電振動子の長手縦振動の共振周波数ｆｔと、偶数次の面内屈曲振動の共振周波数ｆｐとが若干異なる値を有する。具体的には、圧電振動子の短辺の長さと長辺の長さの比を０．２６：１から外し、例えば、０．２８：１や、０．２４：１などの比となるように、圧電振動子を形成する。これにより、超音波モータを安定して駆動させるようにしている。
特開平５−００３６８８号公報

上記のように、従来は、圧電振動子の辺比ｄ／Ｌは０．２７２である場合のみが注目されていた。ところが、第一次縦振動モードの共振周波数と第二次屈曲振動モードの共振周波数とが一致する場合の辺比ｄ／Ｌは、一通りではない。図８に示すように、辺比ｄ／Ｌが０．２７２付近である場合の他、辺比ｄ／Ｌが０．６付近である場合も第一次縦振動モードの共振周波数と第二次屈曲振動モードの共振周波数とが一致する。しかしながら、従来は、圧電振動子の辺比ｄ／Ｌを０．６付近として超音波モータを構成することは行なわれていなかった。さらに、矩形型の単板の圧電振動子を上記のような辺比で構成すると共に、これを積層した超音波モータを構成することは行なわれていなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、単板の圧電振動子を従来とは異なる辺比で構成すると共に、これを積層した超音波モータを提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するため、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の超音波モータは、矩形で単板の圧電振動子を積層して積層型圧電振動子を構成し、前記積層型圧電振動子が、第一次縦振動モードと第二次屈曲振動モードとを組み合わせた多重振動モードで振動することにより駆動力を発生する超音波モータであって、前記単板の圧電振動子が第一次縦振動モードで振動する際の伸縮方向の長さをＬとし、前記単板の圧電振動子が第二次屈曲振動モードで振動する際の剪断方向の長さをｄとし、ｄ／Ｌを変数として、ｄ／Ｌと前記単板の圧電振動子の第一次縦振動モードの共振周波数とを対応させると共に、ｄ／Ｌと第二次縦振動モードの共振周波数とを対応させた場合、前記単板の圧電振動子は、同一のｄ／Ｌの値に対する第一次縦振動モードの共振周波数の値から、第二次屈曲振動モードの共振周波数の値を減算した減算値が、負の数から正の数に変わるときのｄ／Ｌの値に基づいて形成されていると共に、前記単板の圧電振動子は、前記剪断方向に複数積層されていることを特徴としている。

このように、ｄ／Ｌを変数として、ｄ／Ｌと単板の圧電振動子の第一次縦振動モードの共振周波数とを対応させると共に、ｄ／Ｌと第二次縦振動モードの共振周波数とを対応させた場合、ｄ／Ｌが小さい場合は、第二次屈曲振動モードの共振周波数よりも第一次縦振動モードの共振周波数の方が大きく、ｄ／Ｌが０．２７２付近を越えると、その大きさが逆転する。さらにｄ／Ｌを大きくしていくと、第一次縦振動モードの共振周波数が、第二次屈曲振動モードの共振周波数よりも大きくなる。すなわち、同一のｄ／Ｌの値に対する第一次縦振動モードの共振周波数の値から、第二次屈曲振動モードの共振周波数の値を減算した減算値が、負の数から正の数に変わる。本発明は、そのときのｄ／Ｌの値によって、単板の圧電振動子を形成する。これにより、単板の圧電振動子は、従来のように、辺比ｄ／Ｌが０．２７２付近である場合よりも、いわゆる肉厚となると共に、長手方向の長さが小さくなる。その結果、小型化を図ることができる。また、従来よりも肉厚となることから、疲労や過入力による破損が生じ難くなり、耐久性を向上させることが可能となる。さらに、このように形成された単板の圧電振動子を、剪断方向に複数積層することによって、圧電振動子に単板と同じ入力電圧で大きな電界強度を印加することができるので、必要な電源電圧を小さくすることが可能となる。その結果、従来の超音波モータでは必要とされていた昇圧部品を不要とすることができ、ドライバ基板の小型化を図ることが可能となる。これにより、マルチチャネル動作可能な小型ドライバシステムを実現することが可能となる。

（２）また、本発明の超音波モータは、矩形で単板の圧電振動子を積層して積層型圧電振動子を構成し、前記積層型圧電振動子が、第一次縦振動モードと第二次屈曲振動モードとを組み合わせた多重振動モードで振動することにより駆動力を発生する超音波モータであって、前記単板の圧電振動子が第一次縦振動モードで振動する際の伸縮方向の長さをＬとし、前記単板の圧電振動子が第二次屈曲振動モードで振動する際の剪断方向の長さをｄとした場合、前記単板の圧電振動子は、ｄ／Ｌの値が０．５５から０．６５の範囲に収まるように形成されていると共に、前記単板の圧電振動子は、前記剪断方向に複数積層されていることを特徴としている。

このように、ｄ／Ｌの値が０．５５から０．６５の範囲に収まるため、辺比ｄ／Ｌが０．２７２付近である場合よりも、いわゆる肉厚となると共に、長手方向の長さが小さくなる。その結果、圧電振動子の小型化を図ることができる。また、従来よりも肉厚となることから、疲労や過入力による破損が生じ難くなり、耐久性を向上させることが可能となる。さらに、このように形成された単板の圧電振動子を、剪断方向に複数積層することによって、圧電振動子に単板と同じ入力電圧で大きな電界強度を印加することができるので、必要な電源電圧を小さくすることが可能となる。その結果、従来の超音波モータでは必要とされていた昇圧部品を不要とすることができ、ドライバ基板の小型化を図ることが可能となる。これにより、マルチチャネル動作可能な小型ドライバシステムを実現することが可能となる。

（３）また、本発明の超音波モータは、矩形で単板の圧電振動子を積層して積層型圧電振動子を構成し、前記積層型圧電振動子が、第一次縦振動モードと第二次屈曲振動モードとを組み合わせた多重振動モードで振動することにより駆動力を発生する超音波モータであって、前記単板の圧電振動子が第一次縦振動モードで振動する際の伸縮方向の長さをＬとし、前記単板の圧電振動子が第二次屈曲振動モードで振動する際の剪断方向の長さをｄとした場合、前記単板の圧電振動子は、ｄ／Ｌの値が実質的に０．６３となるように形成されていると共に、前記単板の圧電振動子は、前記剪断方向に複数積層されていることを特徴としている。

このように、ｄ／Ｌの値は、実質的に０．６３であるため、辺比ｄ／Ｌが０．２７２付近である場合よりも、いわゆる肉厚となる。その結果、辺比ｄ／Ｌが０．２７２付近である場合よりも同体積でＬ方向の長さを短くすることができるため、小型化を図ることができる。また、従来よりも肉厚となることから、疲労や過入力による破損が生じ難くなり、耐久性を向上させることが可能となる。さらに、このように形成された単板の圧電振動子を、剪断方向に複数積層することによって、圧電振動子に単板と同じ入力電圧で大きな電界強度を印加することができるので、必要な電源電圧を小さくすることが可能となる。その結果、従来の超音波モータでは必要とされていた昇圧部品を不要とすることができ、ドライバ基板の小型化を図ることが可能となる。これにより、マルチチャネル動作可能な小型ドライバシステムを実現することが可能となる。なお、ｄ／Ｌの値が実質的に０．６３であるとは、圧電振動子が超音波モータとして実用的に機能する範囲という意味である。ｄ／Ｌの値が０．６３の前後にずれていても、圧電振動子が超音波モータとして実用的に機能するのであれば、ｄ／Ｌの値は実質的に０．６３であると言える。逆に言えば、ｄ／Ｌの値は、圧電振動子が超音波モータとして実用的に機能するのであれば、ちょうど０．６３でなければならないわけではない。

本発明によれば、単板の圧電振動子は、従来のように、辺比ｄ／Ｌが０．２７２付近である場合よりも、いわゆる肉厚となると共に、長手方向の長さが小さくなる。その結果、小型化を図ることができる。また、従来よりも肉厚となることから、疲労や過入力による破損が生じ難くなり、耐久性を向上させることが可能となる。さらに、このように形成された単板の圧電振動子を、剪断方向に複数積層することによって、圧電振動子に単板と同じ入力電圧で大きな電界強度を印加することができるので、必要な電源電圧を小さくすることが可能となる。その結果、従来の超音波モータでは必要とされていた昇圧部品を不要とすることができ、ドライバ基板の小型化を図ることが可能となる。これにより、マルチチャネル動作可能な小型ドライバシステムを実現することが可能となる。

次に、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る矩形で単板の圧電振動子の斜視図である。この圧電振動子１は、圧電セラミクスから形成されており、分極方向は、図１に示す座標軸のｚ軸方向に一致している。また、圧電振動子１が第一次縦振動モードで振動する際の伸縮方向は、ｘ軸と平行であり、圧電振動子１のｘ軸方向の長さはＬである。また、圧電振動子１が第二次屈曲振動モードで振動する際の剪断方向は、ｙ軸と平行であり、圧電振動子１のｙ軸方向の長さ（厚さ）はｄである。

図２は、圧電振動子１の第一次縦振動の様子を示す図である。第一次縦振動は、図２の矢印ＡおよびＢに示すように、圧電振動子１の長手方向に伸縮を繰り返すことにより生ずる。また、図３は、圧電振動子１の第二次屈曲振動の様子を示す図である。第二次屈曲振動は、図３の矢印Ｃに示すように、圧電振動子１の厚さ方向に、相互に向きが異なる剪断力により屈曲を繰り返すことにより生ずる。これらの第一次縦振動と第二次屈曲振動とを合成（縮退）することにより、圧電振動子１に設けられたチップが楕円運動をし、駆動力が生ずる。

図４は、圧電振動子１が被駆動体２を図中、右方向に駆動する様子を段階的に示す図である。図４において、圧電振動子１は、チップ１ａを備えている。圧電振動子１の第一次縦振動と第二次屈曲振動とを合成することで、圧電振動子１が伸縮と屈曲を繰り返し、１サイクルで被駆動体を距離ｌだけ移動させている。

圧電振動子１は、このような原理で駆動力を発生させるのであるが、従来は、単板の圧電振動子１の辺比ｄ／Ｌは、０．２７２付近のみが注目されていた。すなわち、ｄ／Ｌを変数として、ｄ／Ｌと単板の圧電振動子の第一次縦振動モードの共振周波数とを対応させると共に、ｄ／Ｌと第二次縦振動モードの共振周波数とを対応させた場合、図８に示すように、ｄ／Ｌが小さい場合は、第二次屈曲振動モードの共振周波数よりも第一次縦振動モードの共振周波数の方が大きい。そして、ｄ／Ｌが０．２７２となると、第一次縦振動モードの共振周波数と、第二次屈曲振動モードの共振周波数とが一致するので、ｄ／Ｌが０．２７２である圧電振動子のみが利用されていた。ｄ／Ｌが０．２７２を超えると、第二次屈曲振動モードの共振周波数が第一次縦振動モードの共振周波数よりも大きくなる。

ところが、さらにｄ／Ｌを大きくしていくと、第一次縦振動モードの共振周波数が、第二次屈曲振動モードの共振周波数よりも大きくなる。すなわち、同一のｄ／Ｌの値に対する第一次縦振動モードの共振周波数の値から、第二次屈曲振動モードの共振周波数の値を減算した減算値が、負の数から正の数に変わる。つまり、この点においても、第一次縦振動モードの共振周波数と、第二次屈曲振動モードの共振周波数とが一致するのである。本実施形態では、そのときのｄ／Ｌの値によって、単板の圧電振動子を構成する。具体的には、本実施形態では、ｄ／Ｌの値は実質的に０．６３である。

これにより、圧電振動子１は、従来のように、辺比ｄ／Ｌが０．２７２付近である場合よりも、いわゆる肉厚となる。その結果、辺比ｄ／Ｌが０．２７２付近である場合よりも同体積でＬ方向の長さを短くすることができるため、小型化を図ることができる。また、従来よりも肉厚となることから、疲労や過入力による破損が生じ難くなり、耐久性を向上させることが可能となる。

図５は、上記のように形成された単板の圧電振動子１を、剪断方向に複数個積層することにより構成した積層型圧電振動子を概念的に表した図である。図５では、一部を切断して表現している。この積層型圧電振動子５０は、単板の圧電振動子１を積層した圧電層５１およびその圧電層の間に設けられた内層電極５２から構成されている。また、積層型圧電振動子５０は、入力電極５３、２つの外部取り出し電極５４、およびグランド電極５５を有している。

単板の圧電振動子１を、例えば、８層に積層して、積層型圧電振動子５０を構成すると、単板の圧電振動子１では、入力電圧が２００Ｖｐｐであったものが、積層型圧電振動子５０では、２５Ｖｐｐに低下させることができた。この場合、積層方向と変位方向とは垂直の関係にあるため、圧電効果は、「横効果」を利用することとなる。また、効率をより上昇させるため、「縦効果」を利用する構成を採ることも可能である。例えば、変位方向に積層することによって、縦効果を利用することができる。例えば、単板の圧電振動子を縦方向に分極すると、駆動電圧は５００Ｖｐｐ以上が必要となる。一方、単板の圧電振動子を、０．５ｍｍ間隔で積層して、積層型圧電振動子を構成することによって、駆動電圧を１０Ｖｐｐ以下にして駆動することが可能となる。

図６は、交差指電極を取り付けた圧電振動子を示す図である。この圧電振動子６０は、交差指電極６１と、グランド電極６２を有している。このような交差指電極６１を用いて積層型圧電振動子を構成し、交差指の間隔方向に分極して超音波モータを構成することによっても、同様の効果を得ることが可能である。また、積層数が少なくて済み、工業上、有利である。

具体的には、横効果を用いた場合は、ｄ３１＝１３０×１０^−１２ｍ／Ｖ、であり、縦効果を利用した場合は、ｄ３３＝２９０×１０^−１２ｍ／Ｖであるため、縦効果を利用した場合は、横効果の約２．２倍の効率改善を図ることが可能となる。

図７は、本実施形態に係る超音波モータ装置の概略構成を示す図である。この超音波モータ装置５０において、積層型圧電振動子５０ａは、摺動チップ２ａが楕円運動をすることにより、駆動対象物１５を図７中、矢印ＡまたはＢの方向へスライドさせる。また、積層型圧電振動子５０は、図５に示したような電極を有しており、２箇所から電圧を供給され、中央の電極は接地されている。

図７において、駆動装置７０は、駆動対象物１５の位置を検出する位置センサ３１と、超音波モータ（積層型圧電振動子）５０ａを共振駆動する共振駆動装置３２と、超音波モータ５０ａを直流駆動する直流駆動装置３３と、位置センサ３１の検出信号に従って共振駆動装置３２または直流駆動装置３３に駆動指令信号を送る駆動制御装置（ＣＰＵ）３４と、を備えている。共振駆動装置３２と直流駆動装置３３は、増幅器３５ａ、３５ｂを共有している。さらに、共振駆動装置３２は、第１フィードバック制御装置３６と位相制御装置３７とを有している。直流駆動装置３３は、第２フィードバック制御装置３８と信号反転器３９とを有している。

超音波モータ５０ａは、積層型圧電振動子から構成されているため、上記のように、単板の圧電振動子より駆動電圧が小さくても同様の駆動力を発揮することが可能である。このため、増幅器３５ａ、３５ｂにおいては、従来のように昇圧部品を用いる必要がなく、増幅器３５ａ、３５ｂを小型化することが可能である。より具体的には、本実施形態に係る増幅器３５ａ、３５ｂは、従来の増幅器と比較して、大きさが１／３程度に小さくなっている。

位置センサ３１には、レーザを利用した非接触光学式センサシステムが好適に用いられる。例えば、駆動対象物１５には駆動対象物１５の位置を示すためのマーキング（図示せず）が施されており、位置センサ３１は反射光パターンから駆動対象物１５の位置を検出する。

第１フィードバック制御装置３６は、駆動制御装置（ＣＰＵ）３４から超音波モータ５０ａを共振駆動させる指令信号を受信すると、超音波モータ５０ａを共振駆動させるための共振駆動信号を発生させ、それを増幅器３５ａ、３５ｂに送る。また、第１フィードバック制御装置３６は、位置センサ３１の検出信号を受信して、駆動対象物１５の移動速度を調節する。このため第１フィードバック制御装置３６は、共振駆動信号の波形を適宜変形させる（例えば、ゼロ−ピーク電圧値を変化させる）ことができるようになっている。

第１フィードバック制御装置３６から増幅器３５ａ、３５ｂへは同一波形の共振駆動信号が出力される。このため一方の増幅器、つまり増幅器３５ａに送られる共振駆動信号は増幅器３５ａに入力される前に位相制御装置３７によって位相を９０度ずらされる。例えば、第１フィードバック制御装置３６から出力される共振駆動信号がＶ＝Ｖ_０ｓｉｎ（２πｆｔ）である場合には、増幅器３５ｂにはこのＶ＝Ｖ_０ｓｉｎ（２πｆｔ）の共振駆動信号が入力されるが、増幅器３５ａには位相制御装置３７によって位相制御されたＶ＝Ｖ_０ｃｏｓ（２πｆｔ）またはＶ＝−Ｖ_０ｃｏｓ（２πｆｔ）の共振駆動信号が入力される。

なお、第１フィードバック制御装置３６から出力される共振駆動信号はＶ＝Ｖ_０ｃｏｓ（２πｆｔ）であってもよい。この場合には、位相制御装置３７からは、Ｖ＝Ｖ_０ｓｉｎ（２πｆｔ）またはＶ＝−Ｖ_０ｓｉｎ（２πｆｔ）の共振駆動信号が出力される。

第２フィードバック制御装置３８は、駆動制御装置（ＣＰＵ）３４から超音波モータ５０ａを直流駆動させる指令信号を受け取ると、超音波モータ５０ａを直流駆動させるための直流電圧信号を発生させ、それを増幅器３５ａ、３５ｂに送る。また第２フィードバック制御装置３８は、位置センサ３１からの信号を受信して、直流電圧信号の電圧値を適宜調整して増幅器３５ａ、３５ｂに送ることができるようになっている。

第２フィードバック制御装置３８から増幅器３５ａ、３５ｂへは同じ直流電圧信号が出力される。このため増幅器３５ａに送られる直流電圧信号は増幅器３５ａに入力される前に信号反転器３９によって正負を逆転される。

以上説明したように、本実施形態によれば、単板の圧電振動子は、従来のように、辺比ｄ／Ｌが０．２７２付近である場合よりも、いわゆる肉厚となると共に、長手方向の長さが小さくなる。その結果、小型化を図ることができる。また、従来よりも肉厚となることから、疲労や過入力による破損が生じ難くなり、耐久性を向上させることが可能となる。さらに、このように形成された単板の圧電振動子を、剪断方向に複数積層することによって、圧電振動子に単板と同じ入力電圧で大きな電界強度を印加することができるので、必要な電源電圧を小さくすることが可能となる。その結果、従来の超音波モータでは必要とされていた昇圧部品を不要とすることができ、ドライバ基板の小型化を図ることが可能となる。これにより、マルチチャネル動作可能な小型ドライバシステムを実現することが可能となる。

本実施形態に係る圧電振動子の斜視図である。圧電振動子の第一次縦振動の様子を示す図である。圧電振動子の第二次屈曲振動の様子を示す図である。圧電振動子が被駆動体を図中、右方向に駆動する様子を段階的に示す図である。本実施形態に係る超音波モータの概略構成を示す図である。交差指電極を取り付けた圧電振動子を示す図である。本実施形態に係る超音波モータ装置の概略構成を示す図である。矩形型の圧電振動子を複数種類の振動モードで振動させたときの周波数スペクトラムを示す図である。

符号の説明

１圧電振動子
１ａチップ
２被駆動体
２ａ摺動チップ
１５駆動対象物
３１位置センサ
３２共振駆動装置
３３直流駆動装置
３４駆動制御装置
３５ａ増幅器
３５ｂ増幅器
３６フィードバック制御装置
３７位相制御装置
３８フィードバック制御装置
３９信号反転器
５０超音波モータ装置
５０ａ積層型圧電振動子
５１圧電層
５２内層電極
５３入力電極
５４電極
５５グランド電極
７０駆動装置

Claims

矩形で単板の圧電振動子を積層して積層型圧電振動子を構成し、前記積層型圧電振動子が、第一次縦振動モードと第二次屈曲振動モードとを組み合わせた多重振動モードで振動することにより駆動力を発生する超音波モータであって、
前記単板の圧電振動子が第一次縦振動モードで振動する際の伸縮方向の長さをＬとし、前記単板の圧電振動子が第二次屈曲振動モードで振動する際の剪断方向の長さをｄとし、ｄ／Ｌを変数として、ｄ／Ｌと前記単板の圧電振動子の第一次縦振動モードの共振周波数とを対応させると共に、ｄ／Ｌと第二次縦振動モードの共振周波数とを対応させた場合、
前記単板の圧電振動子は、同一のｄ／Ｌの値に対する第一次縦振動モードの共振周波数の値から、第二次屈曲振動モードの共振周波数の値を減算した減算値が、負の数から正の数に変わるときのｄ／Ｌの値に基づいて形成されていると共に、
前記単板の圧電振動子は、前記剪断方向に複数積層されていることを特徴とする超音波モータ。
矩形で単板の圧電振動子を積層して積層型圧電振動子を構成し、前記積層型圧電振動子が、第一次縦振動モードと第二次屈曲振動モードとを組み合わせた多重振動モードで振動することにより駆動力を発生する超音波モータであって、
前記単板の圧電振動子が第一次縦振動モードで振動する際の伸縮方向の長さをＬとし、前記単板の圧電振動子が第二次屈曲振動モードで振動する際の剪断方向の長さをｄとした場合、
前記単板の圧電振動子は、ｄ／Ｌの値が０．５５から０．６５の範囲に収まるように形成されていると共に、
前記単板の圧電振動子は、前記剪断方向に複数積層されていることを特徴とする超音波モータ。
矩形で単板の圧電振動子を積層して積層型圧電振動子を構成し、前記積層型圧電振動子が、第一次縦振動モードと第二次屈曲振動モードとを組み合わせた多重振動モードで振動することにより駆動力を発生する超音波モータであって、
前記単板の圧電振動子が第一次縦振動モードで振動する際の伸縮方向の長さをＬとし、前記単板の圧電振動子が第二次屈曲振動モードで振動する際の剪断方向の長さをｄとした場合、
前記単板の圧電振動子は、ｄ／Ｌの値が実質的に０．６３となるように形成されていると共に、
前記単板の圧電振動子は、前記剪断方向に複数積層されていることを特徴とする超音波モータ。