JP2016208576A - 振動波モータ - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板と圧電素子との密着性に問題がある。【解決手段】少なくとも２つ以上に分割された電極領域１０１ａ、１０１ｂを有する圧電素子１０１と、電極領域１０１ａ、１０１ｂのそれぞれに導通する銅箔１４０ａ、１４０ｂを有し、圧着力により圧電素子１０１に固着されるフレキシブル基板１４０と、フレキシブル基板１４０が固着される圧電素子１０１の面と反対側の面に固着される弾性体１００と、弾性体１００と加圧接触する被駆動部材１２０とを備え、振動により弾性体１００と被駆動部材１２０とを相対移動させる振動波モータにおいて、フレキシブル基板１４０は、圧着力を伝える固着補助部１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈを銅箔１４０ａ、１４０ｂの間に備え、固着補助部１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈは、電極領域１０１ａ、１０１ｂの隙間１３３に位置付けられる。【選択図】 図９

Description

本発明は、摩擦部材に対して押圧された振動子に楕円振動を発生させて駆動力を得る振動波モータに関する。

従来、超音波モータは、その無音作動、低速から高速までの駆動特性、高トルク出力特性等の特徴を活かして、例えば、カメラやレンズの駆動源として採用されている。超音波モータは、圧電素子と弾性体とを接着剤で固着して振動子を構成し、圧電素子に高周波の電圧を印加することで、振動子に超音波振動を励起させて駆動力を発生する。圧電素子への高周波の電圧の供給は、圧電素子の電極領域に異方性導電接着剤等で固着されたフレキシブル基板の銅箔により行われる。分割された複数の電極領域を有する圧電素子と、それぞれの電極領域に対応した複数の銅箔パターンを有するフレキシブル基板とを固着して圧電素子へ通電を行う技術は、特許文献１等に開示されている。特許文献１に開示されているように圧電素子とフレキシブル基板とを固着する場合、貼りずれ等により電極領域と銅箔とが誤って組み合わされないように、分割された複数の電極領域同士は、所定以上に離間される必要がある。

特開２０１４−３７３３号公報

しかし、特許文献１に開示された超音波モータでは、電極領域同士の間の領域は、電極領域に比べて電極の厚みが無いので凹んでいる。そのため、フレキシブル基板を異方性導電接着剤等で電極領域に圧着する際、電極領域同士の間の領域において圧着の圧力がフレキシブル基板にかかりにくく、フレキシブル基板と圧電素子の密着性が悪いという問題があった。

そこで本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、フレキシブル基板と圧電素子の密着性を向上した振動波モータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明における振動波モータは、少なくとも２つ以上に分割された電極領域を有する圧電素子と、当該電極領域のそれぞれに導通する銅箔を有し、圧着力により圧電素子に固着されるフレキシブル基板と、フレキシブル基板が固着される圧電素子の面と反対側の面に固着される弾性体と、当該弾性体と加圧接触する被駆動部材とを備え、圧電素子を励振して弾性体に発生させた振動により弾性体と被駆動部材とを相対移動させる振動波モータにおいて、フレキシブル基板は、圧着力を伝える固着補助部を銅箔の間に備え、固着補助部は、電極領域の隙間に位置付けられることを特徴とする。

本発明によれば、フレキシブル基板と圧電素子の密着性を向上した振動波モータを提供することができる。

本発明の振動波モータの分解斜視図である。 （Ａ）振動波モータの平面図である。（Ｂ）正面図である。 振動子１０２と支持部材１０９との接合状態を示す拡大斜視図である。 （Ａ）図２（Ａ）の断面線ＩＶ（Ａ）−ＩＶ（Ａ）における部分断面図である。（Ｂ）図２（Ａ）の断面線ＩＶ（Ｂ）−ＩＶ（Ｂ）における断面図である。 （Ａ）曲げ２次振動モードの振動の節と腹の位置を示す。（Ｂ）曲げ１次振動モードの振動の節と腹の位置を示す。 （Ａ）曲げ２次振動モードにおける歪の特性を示す。（Ｂ）曲げ１次振動モードにおける歪の特性を示す。 （Ａ）本発明の振動子１０２を示す。（Ｂ）図７（Ａ）の断面線（Ｂ）−（Ｂ）における部分断面図である。 （Ａ）本発明のフレキシブル基板１４０を示す。（Ｂ）図８（Ａ）の断面線（Ｂ）−（Ｂ）における断面図である。 （Ａ）本発明のフレキシブル基板１４０が固着された状態を示す。（Ｂ）図９（Ａ）の断面線（Ｂ）−（Ｂ）における部分断面図である。（Ｃ）図９（Ａ）の断面線（Ｃ）−（Ｃ）における部分断面図である。 （Ａ）本発明のフレキシブル基板１４０がＸ軸方向にずれて貼付された状態を示す。（Ｂ）本発明のフレキシブル基板１４０が斜めにずれて貼付された状態を示す。

（実施例）
以下、図を用いて本発明の実施例について説明する。なお、本実施例の振動波モータは、デジタルカメラ用のレンズ鏡筒等の駆動用アクチュエータとしてユニット化した直動駆動型モータを例に説明するが、使用用途はこれに限られたものではない。

図１は、本発明の一実施例である振動波モータの分解斜視図である。なお、図における同一部材は、同一記号で図示される。本明細書中において、振動子１０２が相対移動する方向をＸ軸方向と定義する。また、後述するバネ部材１０７による加圧方向をＺ軸方向と定義する。Ｚ軸方向において、振動子１０２が後述する被駆動部材１２０から遠ざかる向きを＋Ｚ軸方向、振動子１０２が被駆動部材１２０に近づく方向を−Ｚ軸方向と定義する。さらに、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに垂直な方向をＹ軸方向と定義する。

固定台１２２は、振動波モータのユニット全体を保持している。被駆動部材１２０は、振動子１０２が加圧されて接触する接触面１２０ａを備え、２本の固定ビス１２１で固定台１２２に固定されている。弾性体１００は、押圧により加圧接触された状態で接触面１２０ａに接触している。圧電素子１０１は、弾性体１００に接着剤等により固着されている。そして、弾性体１００に圧電素子１０１が固着された状態で、圧電素子１０１に高周波電圧を印加することにより超音波領域の振動数の振動波（超音波振動）を発生させ、弾性体１００に楕円運動を発生させることができる。本発明の振動波モータ（超音波モータ）では、弾性体１００と圧電素子１０１とで振動子１０２を構成している。

遮断部材１０３は、圧電素子１０１の振動波が他の部品に伝わらないように遮断している。すなわち、圧電素子１０１の振動波を減衰させることなく、後述する小基台１０４への振動波の伝播を防止している。遮断部材１０３の材料としては、フェルト生地が適している。小基台１０４は、遮断部材１０３を介して圧電素子１０１の上面に設けられ、後述するバネ部材１０７による加圧力を圧電素子１０１に伝えている。

保持部材１０５は、振動子１０２及びその周辺の部品を保持している。加圧部材１０６は、後述の加圧受け部材１０８の嵌合孔部１０８ａに嵌合し、被駆動部材１２０の接触面１２０ａに対して概ね垂直な方向にのみ変位可能に保持される。バネ部材１０７は、圧縮コイルバネで構成されている。バネ部材１０７の一方の端部は、加圧受け部材１０８で固定され、もう一方の端部は加圧部材１０６に当接し、バネ部材１０７は押圧力を発生する。加圧受け部材１０８は、中央に丸孔である嵌合孔部１０８ａを有する略円板形状をしており、外周側面に形成されたネジ部で保持部材１０５のネジ穴１０５ｂにねじ込み固定される。また、嵌合孔部１０８ａにおいて、加圧部材１０６を嵌合保持している。加圧部材１０６は、バネ部材１０７からの押圧力を、遮断部材１０３と小基台１０４を介して振動子１０２に伝え、振動子１０２を被駆動部材１２０に加圧接触させる。なお、この加圧部材１０６とバネ部材１０７とが本発明の加圧手段を構成している。

支持部材１０９は、薄板形状に形成されている。支持部材１０９は、Ｘ軸方向よりもＺ軸方向において弱い剛性を有している。そして、支持部材１０９は、弾性体１００を保持部材１０５に対してＸ軸方向にガタなく固定する一方、弾性体１００がＺ軸方向に振動できるように固定する機能を果たしている。

支持部材１０９は、押さえ板１１０とともに２本の固定ビス１１１で保持部材１０５に共締め固定される。また、押さえ板１１０は、振動子１０２と所定の隙間を設けて配置されているので、振動子１０２が−Ｚ軸方向に所定以上振動すると、振動子１０２は押さえ板１１０に当接し、それ以上変位できない構成になっている。すなわち、押さえ板１１０は振動子１０２の変位を規制する機能を果たしている。

転動ボール１１２は、保持部材１０５に形成された溝と後述する天板１２３に形成された溝との間に転動保持されている。この構成により、天板１２３に対して保持部材１０５は、Ｘ軸方向に移動可能に支持されている。すなわち、振動子１０２を保持した保持部材１０５は、転動ボール１１２を介して被駆動部材１２０と天板１２３との間で保持（転動保持）されている。天板１２３は４本の固定ビス１２４で固定台１２２に固定されている。上述した各部材が組込まれて振動波モータとしてのユニットが構成される。

図２（Ａ）は、図１に示す分解された各部材を組込んで構成された振動波モータの平面図であり、図２（Ｂ）は振動波モータの正面図である。固定台１２２には、２本の固定ビス１２１で被駆動部材１２０が固定され、さらに４本の固定ビス１２４で天板１２３が固定されている。天板１２３の中央には長方形開口部１２３ａが設けられており、保持部材１０５の突出部１０５ｃが露出している。被駆動部材１２０の上には、弾性体１００が当接した状態で載置されている。弾性体１００は薄板形状の支持部材１０９を介して保持部材１０５に固定されている。そのため、弾性体１００は、支持部材１０９の変形により、保持部材１０５に対してＺ軸方向には振動できるが、Ｘ軸方向にはガタなく位置決めされるとともに固定されている。

振動子１０２に発生した楕円運動により、振動子１０２が被駆動部材１２０に対しＸ軸方向に相対移動する際、被駆動部材１２０、固定台１２２、固定ビス１２１、天板１２３、固定ビス１２４が固定部となる。一方、振動子１０２を含めた、遮断部材１０３、小基台１０４、加圧部材１０６、バネ部材１０７、加圧受け部材１０８、支持部材１０９、押さえ板１１０、固定ビス１１１、そしてそれらを保持する保持部材１０５が可動部となる。つまり本発明の振動波モータは、駆動源である振動子１０２自身が可動する自走式のモータユニットとなっている。なお、振動子１０２が可動する代わりに被駆動部材１２０が可動する形式としても良い。また、本発明の振動波モータがカメラのレンズ鏡筒等に組み込まれる際には、保持部材１０５がフォーカス機構やズーム機構に連結される。

次に、振動波モータの構成について詳細に説明する。図３は、図１及び図２における弾性体１００と支持部材１０９との接合状態を示す拡大斜視図であって、被駆動部材１２０側から見た図である。弾性体１００の平板部１００ａには、２つの突起部１００ｂが形成される。接触部１００ｃは、当該突起部１００ｂの上端面に形成されており、被駆動部材１２０の接触面１２０ａと当接する面である。２つの接触部１００ｃは、同一平面上に形成され、被駆動部材１２０の接触面１２０ａとの当接状態を良好にするため、製造時には研磨等により均一な面に仕上げられる。

一方、平板部１００ａの裏面側（２つの突起部１００ｂが形成されている面と反対の面側）には、圧電素子１０１が接着剤等により固着されている。なお、平板部１００ａの裏面と圧電素子１０１とは、固着できればその固着方法は限定されない。この圧電素子１０１は、複数の圧電素子膜を積層して一体化したものである。そして、この圧電素子１０１に所望の交流電圧を印加することで圧電素子１０１を励振させ、圧電素子１０１に固着された弾性体１００に２つの振動モードを励起させる。このとき２つの振動モードの振動位相を所望の位相差となるように設定することで、接触部１００ｃには、図３の矢印で示すような楕円運動が発生する。被駆動部材１２０の接触面１２０ａに接触している接触部１００ｃがこのような楕円運動することで、振動子１０２自身が被駆動部材１２０に対して直動駆動することが可能となる。

次に、弾性体１００の両端には、支持部材１０９の両端側に形成された凹形状の段差部１０９ａと接合するための２つの接合部１００ｄが形成されている。そして、この接合部１００ｄにおいて弾性体１００は、支持部材１０９に溶接や接着等により接合されるが、弾性体１００と支持部材１０９の接合方法は、接合できればその方法は限定されない。両端の接合部１００ｄと平板部１００ａとの間には、２つの腕部１００ｅが形成され、この腕部１００ｅを介して、圧電素子１０１が固着された平板部１００ａは支持部材１０９に固定される。この腕部１００ｅは、平板部１００ａにおける振動を接合部１００ｄに伝達しにくくするため、平板部１００ａや接合部１００ｄの幅に対して幅が狭められた細い形状となっている。すなわち、支持部材１０９は、平板部１００ａにおける振動を阻害しないような連結の構成を当該腕部１００ｅによって実現している。

弾性体１００は、薄板形状の支持部材１０９を介して保持部材１０５に固定される。これにより、保持部材１０５に対して弾性体１００は、加圧方向であるＺ軸方向には自由度があり、駆動方向であるＸ軸方向には位置がずれることなく固定される。

図４（Ａ）は、図２（Ａ）の断面線ＩＶ（Ａ）−ＩＶ（Ａ）における断面図、図４（Ｂ）は、図２（Ａ）の断面線ＩＶ（Ｂ）−ＩＶ（Ｂ）における断面図である。図４（Ｂ）における一点鎖線２０１は、弾性体１００の接触部１００ｃの重心を通過し、接触面１２０ａの法線を含む中心線である。接触部１００ｃは、被駆動部材１２０の接触面１２０ａと当接し、加圧手段により加圧接触状態にある。また、弾性体１００は、両端の接合部１００ｄが２か所の段差部１０９ａで支持部材１０９と接合されている。そして、圧電素子１０１は遮断部材１０３を介して小基台１０４に面接触している。

小基台１０４は、遮断部材１０３と面接触している反対側の面の２か所に軸部１０４ａを有している。保持部材１０５には、孔部１０５ａが２か所に設けられ、それぞれの孔部１０５ａは、Ｙ軸方向に短辺、Ｘ軸方向に長辺を有し、そして、Ｚ軸方向に延びる長孔形状になっている。小基台１０４の２つの軸部１０４ａは、それぞれ孔部１０５ａに係合している。ここで、孔部１０５ａと軸部１０４ａとは、Ｘ軸方向に隙間を有し、Ｙ軸方向に隙間を有しない嵌合状態であり、Ｘ軸方向において小基台１０４は或る程度傾くことが許容されている。小基台１０４の２つの軸部１０４ａの間、すなわち上側中央には、当接部１０４ｂが設けられている。この当接部１０４ｂは、図４（Ａ）において円弧形状を示し、図４（Ｂ）において矩形形状を示すような、円筒形状の一部で構成されている。そして、この当接部１０４ｂには、加圧部材１０６の下端面１０６ａが線接触で接している。この下端面１０６ａは平面であるため、当接部１０４ｂとの線接触部は、図４（Ａ）のＹ軸方向にある長さを有する線接触となる。従って、図４（Ａ）においては、小基台１０４がＸ軸方向で傾き可能な構成となっている。仮に製造時の寸法誤差や組み立て誤差、また外乱による部材の傾きが生じた場合でも、被駆動部材１２０の接触面１２０ａに弾性体１００の接触部１００ｃが倣うように小基台１０４が傾くため、良好な加圧接触状態を保つことができる。

保持部材１０５には、ネジ穴１０５ｂが形成されており、ネジ穴１０５ｂに加圧受け部材１０８の外径側面に設けられたネジ部１０８ｂが螺合する。このネジ部１０８ｂのねじ込み量を部材のばらつきに合わせて変えることで、バネ部材１０７の加圧力を調整することができる。加圧受け部材１０８の中央部に形成された嵌合孔部１０８ａには、加圧部材１０６の嵌合軸部１０６ｂが嵌合保持されるので、加圧部材１０６がＺ軸方向のみに変位可能な構成となっている。

天板１２３に形成された溝部１２３ｂと保持部材１０５に形成された溝部１０５ｄに転動ボール１１２を挟持することで、保持部材１０５と天板１２３とが転動支持されるように構成されている。これにより、保持部材１０５がＺ軸方向の加圧接触の反力を受けながら、Ｘ軸方向に移動する際の摩擦抵抗を極力小さくしている。また、転動ボール１１２が挟まれることで、保持部材１０５がＹ軸方向に位置決めされる。そして、天板１２３は、バネ部材１０７の加圧力で弾性体１００の接触部１００ｃを被駆動部材１２０の接触面１２０ａに加圧接触させたときの反力を受けつつ、固定台１２２に固定される。本発明の振動波モータでは、４つの転動ボール１１２によりバネ部材１０７の加圧力を受けることで、保持部材１０５が天板１２３に対して傾くことなく転動支持されている。

圧電素子１０１と小基台１０４の間には、遮断部材１０３が挟み込まれている。遮断部材１０３は、振動の伝播を遮断する機能を有する材料から形成されており、圧電素子１０１の振動波を阻害することなく、小基台１０４への振動の伝播を抑えている。遮断部材１０３に適した材質としては、例えば、フェルト生地等が挙げられる。

接触部１００ｃを被駆動部材１２０の接触面１２０ａに加圧接触させるための加圧力を伝えるために、振動子１０２は、Ｚ軸方向に自由度を有する必要がある。また、フォーカス機構やズーム機構に連結した保持部材１０５を精度よく駆動するために、振動子１０２は、保持部材１０５にガタなく保持される必要がある。そこで、振動子１０２を薄板形状で形成された支持部材１０９を介して保持部材１０５に固定することにより、振動子１０２はＺ軸方向に振動することができる一方、Ｘ軸方向にガタなく固定されて、駆動可能となっている。

図５（Ａ）は、Ｘ軸方向の曲げ２次振動モードの節と腹の位置を示す。弾性体１００と圧電素子１０１は、固着され一体の構成として振動子１０２を成している。後述する圧電素子１０１の第１の電極領域１０１ａと第２の電極領域１０１ｂに対して、逆位相の高周波の電圧を印加することで、振動子１０２にＸ軸方向の曲げ２次振動モードを励起することができる。１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃは、曲げ２次振動モードの節である。１３２ａ、１３２ｂは、曲げ２次振動モードの腹である。節１３１ａ、節１３１ｂ、節１３１ｃでは、曲げ２次振動モードによるＺ軸方向の振動は非常に小さい。前述の接触部１００ｃは、節１３１ａと節１３１ｃの位置に設けられているため、曲げ２次モードに起因するＺ軸方向の振動はほぼ無いが、Ｘ軸方向に振動を生じている。したがって、上記節の位置に接触部１００ｃを設け、Ｘ軸方向の曲げ２次振動モードを与えることにより、接触部１００ｃにＸ軸方向の振動を起こすことができる。一方、腹１３２ａ、腹１３２ｂでは、曲げ２次振動モードによるＺ軸方向の振動が極大となる。そのため、腹１３２ａ、腹１３２ｂの位置に振動を阻害させるようなものがあると、Ｘ軸方向の曲げ２次振動モードが減衰してしまう。

図５（Ｂ）は、Ｙ軸方向の曲げ１次振動モードの節と腹の位置を示す。後述する圧電素子１０１の第１の電極領域１０１ａと第２の電極領域１０１ｂに同位相の高周波の電圧を印加することで、振動子１０２にＹ軸方向の曲げ１次振動モードを励起することができる。１３１ｄ、１３１ｅは、曲げ１次振動モードの節である。１３２ｃは、曲げ１次振動モードの腹である。節１３１ｄ、節１３１ｅでは、曲げ１次振動モードによるＺ軸方向の振動は非常に小さい。一方、腹１３２ｃでは、曲げ１次振動モードによるＺ軸方向の振動が極大となる。そのため、腹１３２ｃの位置に振動を阻害するようなものがあると、Ｚ軸方向の曲げ１次振動モードが減衰してしまう。前述の接触部１００ｃは、腹１３２ｃの位置に設けられているため、曲げ１次振動モードによってＹ軸方向には振動しないが、Ｚ軸方向には振動する。このような腹の位置に接触部１００ｃを設けることで、Ｙ軸方向の曲げ１次振動モードにより、接触部１００ｃにＺ軸方向の振動を起こすように構成している。

図６（Ａ）は、曲げ２次振動モードにおける歪の特性を示し、横軸はＸ軸方向の位置、縦軸はＺ軸方向の歪である。曲げ２次振動モードの腹１３２ａの位置では、歪は正の方向の最大値Ｓｔｒ２となり、腹１３２ｂの位置では、歪は負の方向の最大値−Ｓｔｒ２となる。腹１３２ａと腹１３２ｂの中間地点は、節１３１ｂであるため歪はゼロとなる。

図６（Ｂ）は、曲げ１次振動モードにおける歪の特性を示し、横軸はＹ軸方向の位置、縦軸はＺ軸方向の歪である。曲げ１次振動モードの腹１３２ｃの位置では、歪は最大値Ｓｔｒ１となる。本発明の振動波モータでは、曲げ１次振動モードの最大値Ｓｔｒ１と、曲げ２次振動モードの最大値Ｓｔｒ２の大小関係を次の式を満たすように設定する。
Ｓｔｒ２ ＜ Ｓｔｒ１
つまり、曲げ１次振動モードの腹１３２ｃの位置における最大値Ｓｔｒ１が、曲げ２次振動モードの腹１３２ａ（１３２ｂ）の位置における最大値Ｓｔｒ２（−Ｓｔｒ２）より大きい値となるように設定する。

図７（Ａ）は、振動子１０２の平面図である。図７（Ａ）を用いて、圧電素子１０１のフレキブル基板接着面に形成された電極について説明する。圧電素子１０１は、少なくとも２つ以上に分割された電極領域として第１の電極領域１０１ａ、第２の電極領域１０１ｂ及びグランド（ＧＮＤ）電極領域１０１ｃを有する。第１の電極領域１０１ａと第２の電極領域１０１ｂとの間には、所定の隙間１３３が存在する。これにより第１の電極領域１０１ａと第２の電極領域１０１ｂとの短絡を防止している。ＧＮＤ電極領域１０１ｃは、隙間１３３の−Ｙ軸方向端に配置されている。

図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の断面線（Ｂ）−（Ｂ）における部分断面図、すなわち、曲げ１次振動モードの腹１３２ｃの位置におけるＸＺ平面の部分断面図である。図７（Ｂ）を参照すると、第１の電極領域１０１ａと第２の電極領域１０１ｂは、いずれも圧電素子１０１に電極が形成された面であるため、圧電素子１０１において電極の厚さだけ突出している。一方、隙間１３３の領域は、第１の電極領域１０１ａと第２の電極領域１０１ｂに比べて、電極の厚さだけ凹んでいる。

図８（Ａ）は、本発明の振動波モータのフレキシブル基板１４０を＋Ｚ軸方向から見た図である。フレキシブル基板１４０は、第１の銅箔１４０ａ、第２の銅箔１４０ｂ及びＧＮＤ銅箔１４０ｃを有する。第１の銅箔１４０ａは、圧電素子１０１の第１の電極領域１０１ａと導通し、第２の銅箔１４０ｂは、圧電素子１０１の第２の電極領域１０１ｂと導通する。ＧＮＤ銅箔１４０ｃは、圧電素子１０１のＧＮＤ電極領域１０１ｃと導通する。更にフレキシブル基板１４０は、ベース材１４０ｄ、カバーレイ領域１４０ｅ（灰色領域）を有する。ＧＮＤ銅箔１４０ｃの部分にのみカバーレイ領域１４０ｅが切り取られている形状となっている。そして、フレキシブル基板１４０は、ダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈを有し、全てのダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈは、第１の銅箔１４０ａ、第２の銅箔１４０ｂ及びＧＮＤ銅箔１４０ｃに導通していない。そして、複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈとＧＮＤ銅箔１４０ｃとは、Ｙ軸方向に一列に並んで配置されている。

図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の断面線（Ｂ）−（Ｂ）における部分断面図である。第１の銅箔１４０ａと第２の銅箔１４０ｂは、ベース材１４０ｄの上に銅箔が形成されているため、銅箔の厚さだけ突出している。そして、第１の銅箔１４０ａと第２の銅箔１４０ｂとの間に第１の銅箔１４０ａと第２の銅箔１４０ｂと略同じ厚さを有するダミー銅箔１４０ｇが配置されているため、ダミー銅箔１４０ｇの厚さだけ突出している。もし、ダミー銅箔１４０ｇが設けられていないと、第１の銅箔１４０ａと第２の銅箔１４０ｂとの間に大きな凹んだ領域が生じてしまう。しかしながら、本発明の振動波モータにおけるフレキシブル基板１４０では、ダミー銅箔１４０ｇを設けることにより、この凹んだ領域を減らしている。

図９（Ａ）は、フレキシブル基板１４０が固着された振動子１０２の平面図である。曲げ１次振動モードの腹１３２ｃ、曲げ２次振動モードの節１３１ｂ及び曲げ２次振動モードの腹１３２ａ、腹１３２ｂがそれぞれ一点鎖線で表されている。第１の電極領域１０１ａと第１の銅箔１４０ａ、第２の電極領域１０１ｂと第２の銅箔１４０ｂ、ＧＮＤ電極領域１０１ｃとＧＮＤ銅箔１４０ｃとがそれぞれ導通されている。フレキシブル基板１４０の複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈは、隙間１３３の領域に配置されている。更に、複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈのうち、ダミー銅箔１４０ｇの位置は、曲げ１次振動モードの腹１３２ｃとなる位置である。なお、複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈは、第１の電極領域１０１ａ、第２の電極領域１０１ｂ、ＧＮＤ電極領域１０１ｃのいずれの領域にも導通していない。

図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の断面線（Ｂ）−（Ｂ）における部分断面図である。すなわち、曲げ１次振動モードの腹１３２ｃの位置におけるＸＺ平面の部分断面図である。異方性導電接着剤（ＡＣＰ又はＡＣＦ）１４０ｉは、絶縁性を有する接着剤と導電性を有する導電粒子１４０ｊとから構成されている。異方性導電接着剤１４０ｉが圧電素子１０１の圧着面に加えられ、フレキシブル基板１４０を圧着力により圧電素子１０１に固着する。フレキシブル基板１４０が圧電素子１０１へ圧着されると、第１の電極領域１０１ａと第１の銅箔１４０ａの間及び第２の電極領域１０１ｂと第２の銅箔１４０ｂの間に存在する導電粒子１４０ｊによりＺ軸方向の導通が確保される。ＧＮＤ電極領域１０１ｃとＧＮＤ銅箔１４０ｃとの間も同様に（不図示）Ｚ軸方向の導通が確保される。一方、導電粒子１４０ｊ同士は、接触していないため、Ｙ軸方向には導通していない。これにより、銅箔間の短絡を防ぎながら、圧着面同士のＺ軸方向の導通が確保されている。

隙間１３３の領域は、第１の電極領域１０１ａ及び第２の電極領域１０１ｂに比べて、電極が存在しない分だけ凹んでいる。そのため、フレキシブル基板１４０を圧電素子１０１に異方性導電接着剤１４０ｉを加えて圧着する際、隙間１３３の領域は圧着に要する力がかかりにくいという問題があった。そこで本発明の振動波モータでは、隙間１３３の対応する位置に複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈが配置されている。これにより、複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈがその銅箔厚み分だけ隙間１３３の領域に押し込まれるため、隙間１３３の領域における圧着時の圧力不足を軽減することができる。すなわち、複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈは、フレキシブル基板の固着を確かなものとする固着補助部として機能する。そして隙間１３３の領域における圧電素子１０１とフレキシブル基板１４０の密着性を向上できる。

図９（Ｃ）は、図９（Ａ）断面線（Ｃ）−（Ｃ）における部分断面図、すなわち、曲げ２次振動モードの節１３１ｂの位置におけるダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈ近傍のみを示すＹＺ平面の部分断面図である。フレキシブル基板１４０を圧電素子１０１に圧着した際、ダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈと圧電素子１０１との間では、導電粒子１４０ｊによるＺ軸方向の導通はない。更に、導電粒子１４０ｊ同士は接触していないため、Ｙ軸方向にも導通しない。

ダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈは、銅箔の厚さだけベース材１４０ｄより突出している。これより圧電素子１０１に電極が存在しない隙間１３３における圧電素子１０１とベース材１４０ｄとの間の大きな隙間を充填する効果を有する。圧電素子１０１に電極がないため、他の領域により凹んでいる領域にフレキシブル基板１４０の銅箔を設けることで、圧着時に異方性導電接着剤１４０ｉにかかる圧力を確保し、フレキシブル基板１４０と圧電素子１０１領域の密着性を向上させている。

ダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈが配置される位置では、圧着時の圧力で異方性導電接着剤１４０ｉが押し出されるため、異方性導電接着剤１４０ｉの厚さは薄くなる。一方、ダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈの間の領域１５０では、異方性導電接着剤１４０ｉの厚さは厚くなる。異方性導電接着剤１４０ｉはヤング率が低く、振動減衰性が高いため、異方性導電接着剤１４０ｉが厚い部分は、振動波が減衰しやすい。そこで本発明では、異方性導電接着剤１４０ｉが薄い領域が、振動波の腹の近傍になるように構成されている。具体的には、曲げ１次振動モードの腹１３２ｃの位置に、ダミー銅箔１４０ｇが位置付けられるようにする。これにより、異方性導電接着剤１４０ｉによって、振動波が減衰させられてしまうのを軽減している。

図９（Ａ）乃至（Ｃ）に示されているように、フレキシブル基板１４０が正しい位置に貼付された状態では、複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈは、第１の電極領域１０１ａ及び第２の電極領域１０１ｂに導通しない。

図１０（Ａ）は、振動子１０２に対してフレキシブル基板１４０がＸ軸方向にずれて貼付された状態を示す。このように貼付された場合は、複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈは、第２の電極領域１０１ｂと導通してしまう。しかしながら、複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈは、いずれも第１の銅箔１４０ａと導通していないため、これらのダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈを介して、第２の電極領域１０１ｂと第１の銅箔１４０ａとが導通してしまうことがない。このように複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈを隙間１３３の領域に設けることで、隙間１３３の領域の密着性を向上させながら、貼りずれにより異なるフレキシブル基板１４０の銅箔と圧電素子１０１の電極領域の短絡を防ぐことができる。

図１０（Ｂ）は、振動子１０２に対してフレキシブル基板１４０が斜めにずれて貼付された状態を示す。このように貼付された場合には、ダミー銅箔１４０ｆは第２の電極領域１０１ｂに、ダミー銅箔１４０ｈは第１の電極領域１０１ａにそれぞれ導通してしまう。しかしながら、ダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｈ同士が導通していないため、ダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈを介して、第１の銅箔１４０ａと第２の電極領域１０１ｂとが短絡することがない。また、同様に第２の銅箔１４０ｂと第１の電極領域１０１ａとが短絡することがない。つまりダミー銅箔を介して、異なる組み合わせの電極領域とフレキシブル基板の銅箔とが短絡してしまうことがない。このようにダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈを隙間１３３の領域の対応した位置に設けるとともに、複数のダミー銅箔同士が導通しないように独立に構成することで、隙間１３３の領域の密着性を向上させることができる。さらに、フレキシブル基板が正しい位置に貼付されていなくても、異なるフレキシブル基板の銅箔と圧電素子の電極領域とが導通してしまうことを防ぐことができる。

以上のように、第１の銅箔１４０ａと第２の銅箔１４０ｂの間に、複数のダミー銅箔１４０ｆ、１４０ｇ、１４０ｈを位置付けて、フレキシブル基板１４０を異方性導電接着剤１４０ｉによって圧電素子１０１に固着する。そうすることによって、フレキシブル基板１４０と圧電素子１０１との密着性を向上させることができる。また、ダミー銅箔１４０ｇを曲げ１次振動モードの腹１３２ｃの場所に位置付けることによって、振動波の減衰を軽減することができる。本発明は、フレキシブル基板と圧電素子との密着性を改善するとともに、振動波の減衰を軽減した振動波モータを実現することを可能とする。以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００ 弾性体
１００ｃ 接触部
１０１ 圧電素子
１０１ａ、１０１ｂ 電極領域
１２０ 被駆動部材
１２０ａ 接触面
１３２ｃ 曲げ１次振動モードの腹
１３３ 隙間
１４０ フレキシブル基板
１４０ａ 第１の銅箔
１４０ｂ 第２の銅箔
１４０ｃ ＧＮＤ銅箔
１４０ｇ 固着補助部（ダミー銅箔、１４０ｆ、１４０ｈ）
１４０ｉ 異方性導電接着剤
１４０ｊ 導電粒子

Claims (10)

1. 少なくとも２つ以上に分割された電極領域を有する圧電素子と、
   前記電極領域のそれぞれに導通する銅箔を有し、圧着力により前記圧電素子に固着されるフレキシブル基板と、
   前記フレキシブル基板が固着される前記圧電素子の面と反対側の面に固着される弾性体と、
   前記弾性体と加圧接触する被駆動部材とを備え、
   前記圧電素子を励振して前記弾性体に発生させた振動により前記弾性体と前記被駆動部材とを相対移動させる振動波モータにおいて、
   前記フレキシブル基板は、前記圧着力を伝える固着補助部を前記銅箔の間に備え、前記固着補助部は、前記電極領域の隙間に位置付けられることを特徴とする振動波モータ。
2. 前記弾性体は、少なくとも１つの接触部を有し、前記接触部は、前記被駆動部材の接触面と加圧接触することを特徴とする請求項１に記載の振動波モータ。
3. 前記固着補助部は、前記振動の腹となる位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動波モータ。
4. 前記振動の腹は、曲げ１次振動モードの腹であることを特徴とする請求項３に記載の振動波モータ。
5. 前記曲げ１次振動モードは、前記電極領域に同位相の電圧を印加したときに発生するモードであることを特徴とする請求項４に記載の振動波モータ。
6. 前記圧電素子と前記フレキシブル基板とは、絶縁性を有する接着剤に導電性の粒子を含む導電接着剤により固着されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の振動波モータ。
7. 前記固着補助部は、前記電極領域と導通しないダミー銅箔であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の振動波モータ。
8. 前記固着補助部は、複数のダミー銅箔であり、前記複数のダミー銅箔同士は互いに導通していないことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の振動波モータ。
9. 前記フレキシブル基板は、ＧＮＤと導通するＧＮＤ銅箔を有し、前記複数のダミー銅箔とＧＮＤ銅箔とは、一列に並んで配置されていることを特徴とする請求項８に記載の振動波モータ。
10. 前記振動波モータは、前記振動が超音波振動する超音波モータであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の振動波モータ。

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