JP2022179552A - 圧電モータ及びコネクタ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電モータ１００の製造時間を短縮する。【解決手段】圧電モータ１００は、圧電素子１１２と、圧電素子１１２と電気的に接続されたプリント基板１１５と、プリント基板１１５に接着されたピン１５１を有するコネクタ１５０と、ピン１５１が接着された端子板１６０とを備え、プリント基板１１５には、ピン１５１が挿入された第１開口部１１５Ｈが形成されており、端子板１６０には、ピン１５１が挿入されるとともに、第１方向における長さが第１方向に直交する第２方向における長さよりも長い第２開口部１６１が形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、端子板を備える圧電モータ、並びに圧電モータ及びコネクタ組立体の製造方法に関する。

特許文献１には、圧電素子を利用して駆動力を生じさせる圧電モータ（例えば、超音波モータ）が記載されている。この圧電モータにおいては、ステータとロータとが、一対のベースに挟まれている。そして、一対のベースのそれぞれには、外部と接続するためのコネクタと接続される端子支持板が取り付けられている。

特開２０１３－０００２０７号公報

特許文献１の端子支持板には、コネクタのピンを挿入するために複数の小さな穴が形成されている。そして、この端子支持板にコネクタを取り付ける際には、例えばハンダによってピンを端子支持板とプリント基板とに接着することが考えられる。この場合、ピンをプリント基板にハンダ付けした後に、プリント基板とは反対側からピンを端子支持板にハンダ付けする。そして、ピンを支持する支持部材を端子支持板に当接するまで押し込むことにより、端子支持板にコネクタが取り付けられる。

ピンをプリント基板にハンダ付けする際には、コネクタのピンを支持する支持部材とプリント基板との間の狭い空間においてピンにハンダごてを当てる必要がある。そのため、作業性が悪く、ハンダ付けに要する作業時間が長くなってしまう。そして、作業時間が長くなってしまうと、熱によって端子板、プリント基板、又はこれらの上に配置された電子部品が損傷してしまうことがある。さらに、ハンダ付けに失敗した場合には、ハンダを除去するために、ハンダ吸い取り線又はハンダ吸い取り器を、支持部材とプリント基板との狭い空間に挿入する必要があり、ハンダの除去が困難である。そして、ハンダの除去に要する時間が長くなってしまうと、熱によって端子板、プリント基板、又はこれらの上に配置された電子部品が損傷してしまうことがある。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る圧電モータは、圧電素子と、前記圧電素子と電気的に接続されたプリント基板と、前記プリント基板に接着されたピンを有するコネクタと、前記ピンが接着された端子板とを備え、前記プリント基板には、前記ピンが挿入された第１開口部が形成されており、前記端子板には、前記ピンが挿入されるとともに、第１方向における長さが前記第１方向に直交する第２方向における長さよりも長い第２開口部が形成されている。

また、本発明の他の態様に係る圧電モータの製造方法は、第１開口部が形成されたプリント基板と、第２開口部が形成された端子板と、ピンを有するコネクタとを準備する工程と、前記第１開口部と前記第２開口部とを位置合わせする工程と、前記第１開口部を介して前記ピンを前記第２開口部に挿入する工程と、前記第２開口部を介して前記第１開口部に接着剤を流し込んで、前記ピンを前記端子板と前記プリント基板とに接着する工程とを備える。

また、本発明の他の態様に係るコネクタ組立体の製造方法は、第１開口部が形成されたプリント基板と、第２開口部が形成された端子板と、ピンを有するコネクタとを準備する工程と、前記第１開口部と前記第２開口部とを位置合わせする工程と、前記第１開口部を介して前記ピンを前記第２開口部に挿入する工程と、前記第２開口部を介して前記第１開口部に接着剤を流し込んで、前記ピンを前記端子板と前記プリント基板とに接着する工程とを備える。

本発明のさらなる特徴は、添付図面を参照して例示的に示した以下の実施例の説明から明らかになる。

圧電モータの概略斜視図。 圧電モータの概略断面図。 本発明の第１実施形態に係るコネクタ組立体の概略分解斜視図。 コネクタ組立体の概略斜視図。 コネクタ組立体の概略断面図。 本発明の第２実施形態に係る端子板の概略斜視図。 本発明の第３実施形態に係る端子板の概略斜視図。 本発明の第４実施形態に係るコネクタ組立体の概略断面図。

以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態において説明する寸法、材料、形状及び構成要素の相対的な位置は任意に設定でき、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に具体的に記載された実施形態に限定されるものではない。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、ロータ側を上側としてステータ側を下側としている。しかし、圧電モータの向きは任意であり、例えばロータ側が下側でありステータ側が上側であってもよい。

［第１実施形態］
図１及び図２を用いて圧電モータ１００について説明する。図１は、圧電モータ１００の斜視図であり、ケース１３４側から見た外観を示している。図２は、シャフト１３５の長手方向に沿った概略断面図であり、シャフト１３５の回転軸を通る断面を示している。

図１に示すように、圧電モータ１００は、略板状のベース１４１と、ベース１４１にねじ止めされているケース１３４とを備えている。さらに、圧電モータ１００は、ベース１４１及びケース１３４を貫通してベース１４１及びケース１３４から突出するシャフト１３５を備えている。また、圧電モータ１００は、外部と接続するための複数の導電性のピン１５１を有するコネクタ１５０を備えている。このコネクタ１５０は、ベース１４１の側面に取り付けられている。そして、コネクタ１５０の側面は、略Ｕ字状の断面形状を有するコネクタカバー１５２によって覆われている。

図２に示すように、圧電モータ１００は、シャフト１３５の回転軸を中心に略回転対称の構成を備えている。この圧電モータ１００は、ステータ１１１と、被駆動体であるロータ１２１とを備えている。このステータ１１１はベース１４１に固定されており、ロータ１２１はステータ１１１に対向している。また、ステータ１１１及びロータ１２１は、ケース１３４内の略円柱状のスペースに格納されている。

ベース１４１にはシャフト１３５が貫通する穴が形成されており、この穴にはブッシュ１３７が圧入により取り付けられている。代替的に、このブッシュ１３７に代えてベアリングを用いてもよい。さらに、ケース１３４にもシャフト１３５が貫通する穴が形成されており、この穴に対応する位置にはベアリング１３８が取り付けられている。すなわち、シャフト１３５は、ブッシュ１３７及びベアリング１３８をそれぞれ貫通している。また、シャフト１３５は、それぞれ略リング状のステータ１１１及びロータ１２１の中心を貫通している。そのため、ステータ１１１とロータ１２１は、シャフト１３５の回転軸と同軸である。

また、圧電モータ１００は、被駆動体を駆動させるためのピエゾ素子等の圧電素子１１２と、圧電素子１１２と電気的に接続された可撓性のプリント基板１１５とを備えている。このプリント基板１１５には、コネクタ１５０のピン１５１が挿入される複数の穴が形成されている。そして、プリント基板１１５には、ピン１５１が接着によって電気的に接続されている。換言すると、コネクタ１５０は、プリント基板１１５に接着されたピン１５１を有している。これにより、圧電素子１１２には、コネクタ１５０及びプリント基板１１５を介して、外部電源から高周波電圧が印可される。

ステータ１１１は、圧電素子１１２、弾性体１１３及び摺動材１１４を有している。そして、圧電素子１１２及び摺動材１１４は、弾性体１１３に貼り付けられている。このステータ１１１は、複数のステータネジ１１６によってベース１４１に固定されている。具体的に、弾性体１１３のシャフト１３５側の縁部はネジ穴を有している。また、ベース１４１は、弾性体１１３のネジ穴に対応するネジ穴を有している。そして、ステータネジ１１６が両ネジ穴と螺合することにより、ステータ１１１がベース１４１に固定されている。また、ロータ１２１は、環状部材１２０を有している。そして 環状部材１２０は、摺動材１１４と当接する基体部分１２２と、当該基体部分１２２と一体的に形成されている皿バネ部分１２３とを有している。

圧電素子１１２と、弾性体１１３と、摺動材１１４とは、ベース１４１からロータ１２１に向かって、この順に配置されている。一例として、摺動材１１４は、強化繊維を含む架橋フッ素樹脂により形成できる。これにより、ロータ１２１の基体部分１２２が摺動材１１４に押し付けられた際に、強化繊維が摺動材１１４の変形を抑制する。さらに、耐摩耗性を向上させて、摺動材１１４の寿命、ひいては圧電モータ１００の寿命を長くできる。そのため、ロータ１２１がステータ１１１に押し付けられる際の押し付け力（両者の間の摩擦力）をより強くして、圧電モータ１００を高トルク化できる。

弾性体１１３は、鉄、鋼、ジュラルミン、銅合金及びチタン合金等の金属によって形成できる。また、弾性体１１３は、複数の櫛歯を備えている。そして、当該櫛歯同士の間には、弾性体１１３の中心から弾性体１１３の外周に向かって放射状に延在する矩形状の溝が形成されている。

圧電モータ１００に高周波電圧が印可されると、圧電素子１１２の伸縮によって弾性体１１３にたわみ振動が生じ、円周方向に進行波が発生する。この進行波の各頂点において、ロータ１２１は、摺動材１１４を介して弾性体１１３と接触している。そして、各頂点は楕円運動しており、当該楕円運動の軌跡は、進行波の進む方向とは逆方向である。そのため、ロータ１２１は、進行波とは反対の方向に回転する。これにより、シャフト１３５は、ロータ１２１の回転に伴い、ロータ１２１と同じ方向に回転する。

ロータ１２１は、環状部材１２０の皿バネ部分１２３が固定される固定部の一例として、シャフト１３５に固定されるスタビライザー１２５を有している。また、環状部材１２０の中央には穴が形成されており、環状部材１２０とスタビライザー１２５とは別体である。そして、ロータ１２１は、複数の第１ロータネジ１２４と、スタビライザー１２５と、複数の第２ロータネジ１２６とを介して、シャフト１３５のフランジ１３６に固定されている。また、環状部材１２０の皿バネ部分１２３のシャフト１３５側に位置する内縁部１２７は、ネジ穴を有している。さらに、スタビライザー１２５の外縁部は、当該ネジ穴に対応するネジ穴を有している。そして、第１ロータネジ１２４が両ネジ穴と螺合することにより、皿バネ部分１２３がスタビライザー１２５に固定されている。

皿バネ部分１２３は、ロータ１２１をステータ１１１に対して付勢するためのスプリングとして機能する。これにより、基体部分１２２が、ステータ１１１の摺動材１１４に押し付けられている。すなわち、皿バネ部分１２３が基体部分１２２をステータ１１１に対して付勢することにより、ロータ１２１が摺動材１１４に密着している。皿バネ部分１２３がスプリングとして機能することにより、圧電モータ１００のサイズを小さくすることができる。

また、皿バネ部分１２３は、圧電モータ１００の半径方向において、基体部分１２２とスタビライザー１２５との間に設けられている。換言すると、スタビライザー１２５は、皿バネ部分１２３よりもシャフト１３５に近い位置において、シャフト１３５に固定されている。具体的に、スタビライザー１２５の内縁部及びシャフト１３５のフランジ１３６には、それぞれ対応するネジ穴が形成されている。そして、第２ロータネジ１２６が両ネジ穴と螺合することにより、スタビライザー１２５がフランジ１３６に固定されている。

スタビライザー１２５は、皿バネ部分１２３の湾曲した薄肉部よりも厚く形成されている。すなわち、シャフト１３５の回転軸方向において、スタビライザー１２５は、皿バネ部分１２３の薄肉部よりも厚い。そして、スタビライザー１２５は、皿バネ部分１２３の振動が伝搬するように構成されている。これにより、皿バネ部分１２３の振動を抑制し、異音を低減することができる。また、振動を抑制する結果、圧電モータ１００の寿命をより長くすることができる。なお、スタビライザー１２５は厚いため、皿バネ部分１２３から振動が伝搬しても損傷する可能性は低い。また、スタビライザー１２５は、環状部材１２０よりも質量が大きくなるように形成してもよい。

さらに、スタビライザー１２５によって、皿バネ部分１２３の内縁部１２７から皿バネ部分１２３の外縁部１２８までの距離をより短くできる。換言すると、ロータ１２１の半径方向における皿バネ部分１２３の長さをより短くできる。これにより、損傷しやすい薄肉部を短くできるため、皿バネ部分１２３が損傷する可能性を減少させることができる。その結果、圧電モータ１００の寿命をより長くすることができる。また、より強い力でロータ１２１をステータ１１１に押し付けても損傷しないため、圧電モータ１００を高トルク化することができる。さらに、高精度の加工を要する薄肉部を短くできるため、皿バネ部分１２３の製造コストを削減できる。また、皿バネ部分１２３の変形量を低く抑えて、圧電モータ１００を高トルク化できる。加えて、スタビライザー１２５より外側に位置する環状部材１２０の質量が低くなる結果、ロータ１２１の慣性モーメントを下げることができる。そのため、圧電モータ１００の応答性を向上させることができる。

第２ロータネジ１２６のねじ止め方向は、第１ロータネジ１２４のねじ止め方向とは反対方向である。すなわち、第１ロータネジ１２４は、ケース１３４側からベース１４１側に向かってねじ込まれている。これに対して、第２ロータネジ１２６は、ベース１４１側からケース１３４側に向かってねじ込まれている。ただし、スタビライザー１２５をシャフト１３５に固定するときのねじ止め方向は、皿バネ部分１２３をスタビライザー１２５に固定するときのねじ止め方向と同一方向であってもよい。すなわち、第２ロータネジ１２６をケース１３４側からベース１４１側に向かってねじ込めるように、スタビライザー１２５及びフランジ１３６にネジ穴を形成してもよい。第２ロータネジ１２６及び第１ロータネジ１２４を同一方向にねじ込むことにより、両ネジによる締め付け方向が一致する。そのため、ロータ１２１をシャフト１３５により強固に固定できる。

一例として、スタビライザー１２５は、５０００系アルミニウム合金（例えばＡ５０５２）によって形成できる。これにより、ケース１３４をベース１４１に取り付ける際に、スタビライザー１２５の変形量を低く抑えることができる。そのため、ロータ１２１がステータ１１１に押し付けられる際の押し付け力（両者の間の摩擦力）をより強くして、圧電モータ１００を高トルク化することができる。さらに、両者の間の押し付け力がばらつくことも抑制できる。すなわち、ケース１３４を取り付ける際に、スタビライザー１２５は、ベース１４１（ステータ１１１）側に押し付けられる。これにより、ロータ１２１がステータ１１１に押し付けられるが、その際にスタビライザー１２５の大きな変形に起因して、押し付け力がばらつくことを抑制できる。なお、環状部材１２０は、一例として、７０００系アルミニウム合金（例えばＡ７０７５）によって形成できる。

また、スタビライザー１２５は、環状部材１２０よりも低剛性となるように（縦弾性係数が低くなるように）構成してもよい。これにより、スタビライザー１２５が振動を吸収することによって、皿バネ部分１２３の振動をより抑制することができる。そのために、スタビライザー１２５は、シャフト１３５の回転軸を中心とする環状溝１２９を有している。この環状溝１２９は、断面略Ｕ字状の形状を有しており、環状溝１２９の底はスタビライザー１２５の他の部分よりも薄い。この環状溝１２９により、スタビライザー１２５の剛性をより低くできる。その結果、皿バネ部分１２３の振動をより抑制することができる。このようにスタビライザー１２５を低剛性に構成することにより、ロータ１２１をステータ１１１に押し付ける際にスタビライザー１２５がわずかに変形する。その結果、ロータ１２１をステータ１１１に押し付ける力を均等に分散させることができる。なお、二つ以上の環状溝１２９を形成してもよい。

略リング状のスタビライザー１２５の半径方向における幅は、同じく略リング状の皿バネ部分１２３の半径方向における幅よりも長く設定されている。これにより、皿バネ部分１２３の全周に渡って、スタビライザー１２５の質量を、皿バネ部分１２３の対応する部分よりも大きくできる。そのため、皿バネ部分１２３の全周に渡って、スタビライザー１２５の剛性を、皿バネ部分１２３よりも低くできる。ただし、スタビライザー１２５の形状はリング状には限定されず、多角形等の他の形状であってもよい。

ベアリング１３８とスタビライザー１２５との間には、スペーサーを配置してもよい。これにより、ケース１３４をベース１４１に取り付ける際に、ロータ１２１がステータ１１１に押し付けられる際の押し付け力を調整することができる。さらに、このスペーサーに代えてまたはスペーサーに加えて、ベアリング１３８とスタビライザー１２５との間にスプリング、例えば皿バネを配置してもよい。これにより、ロータ１２１がステータ１１１に押し付けられる際の押し付け力をより強くして、圧電モータ１００を高トルク化することができる。具体的には、スタビライザー１２５に向かって凸状の皿バネを配置することによって、ロータ１２１をステータ１１１に押し付けることができる。

なお、圧電モータ１００は、非磁性体材料を用いて構成できる。非磁性体材料の一例として、弾性体１１３の材料はリン青銅であり、シャフト１３５、第２ロータネジ１２６、第１ロータネジ１２４、及びステータネジ１１６の材料は真鍮である。また、ケース１３４、ベース１４１、皿バネ部分１２３、及びスタビライザー１２５の材料はアルミニウムであり、ブッシュ１３７の材料はフッ素樹脂である。

［コネクタ組立体］
図３を参照して、圧電モータ１００が備えるコネクタ組立体１０について説明する。このコネクタ組立体１０は、ピン１５１が接着される端子板１６０及びプリント基板１１５と、端子板１６０及びプリント基板１１５に取り付けられるコネクタ１５０とを有している。また、コネクタ組立体１０は、端子板１６０が固定されるベース１４１を有していてもよい。このコネクタ組立体１０においては、コネクタ１５０、プリント基板１１５、及び端子板１６０が、ベース１４１に向かってこの順で重なって配置されている。なお、図３に示すベース１４１は、説明の便宜上、一部のネジ穴の図示を省略している。

ベース１４１には段差部１４２が形成されており、この段差部１４２上にプリント基板１１５が載置される。さらに、ベース１４１には、端子板１６０を収容する溝部１４３が形成されており、この溝部１４３は段差部１４２を横断するように伸びている。第１実施形態の溝部１４３の深さは端子板１６０の厚さと一致しており、溝部１４３内に配置された端子板１６０の上面と段差部１４２の上面とが略一致している。段差部１４２の内側には、弾性体１１３のシャフト１３５側の縁部を受け入れるように略リング状の環状溝部１４４が形成されている。そして、端子板１６０を収容する溝部１４３は、当該環状溝部１４４と連通している。代替的に、環状溝部１４４と溝部１４３との境界部分に突出部を形成してもよい。これにより、当該突出部に端子板１６０が当接するため、ベース１４１の内側方向への端子板１６０の位置ずれを規制することができる。

プリント基板１１５上には、圧電モータ１００を駆動する駆動電圧としてのsin波又はcos波を圧電素子１１２に印加するための信号ラインとして機能する第１導電層１１５Ａ及び第２導電層１１５Ｂが形成されている。さらに、プリント基板１１５上には、コネクタ１５０を介して外部のグランドに接続される第３導電層１１５Ｃと、圧電素子１１２からのフィードバック信号を出力するための第４導電層１１５Ｄとが形成されている。なお、第１導電層１１５Ａ、第２導電層１１５Ｂ、第３導電層１１５Ｃ及び第４導電層１１５Ｄの配列は任意である。例えば、第１導電層１１５Ａ及び第２導電層１１５Ｂを、四つの導電層の中央側に配置してもよい。

また、プリント基板１１５には、コネクタ１５０のピン１５１が挿入される第１開口部として、略円状の穴１１５Ｈが複数形成されている。具体的に、第１導電層１１５Ａ、第２導電層１１５Ｂ、第３導電層１１５Ｃ及び第４導電層１１５Ｄのそれぞれに穴１１５Ｈが形成されている。代替的に、フィードバック信号の出力が不要である場合には、第４導電層１１５Ｄに形成する穴１１５Ｈを省略できる。

端子板１６０には、コネクタ１５０のピン１５１が挿入される第２開口部として、複数のスリット１６１が形成されている。このスリット１６１は、第１実施形態においては切り欠きとして形成されており、その一端が外部に開放している。スリット１６１の最も内側の縁部（シャフト１３５側の縁部）は略円弧状の形状を有している。代替的に、当該縁部が矩形の形状を有していてもよい。ただし、当該縁部がピン１５１の周囲を三方から囲む形状を有していることにより、ピン１５１の外周面とスリット１６１の内面との間で、接着される領域の面積を大きくすることができる。一例として、コネクタ１５０は四つのピン１５１を有しており、プリント基板１１５には四つの穴１１５Ｈが形成されており、端子板１６０には四つのスリット１６１が形成されている。

端子板１６０のスリット１６１の第１方向である長手方向における長さＬ１は、第１方向に直交する第２方向である短手方向における長さＬ２よりも長い。一例として、長さＬ１は、長さＬ２の１．５倍から２倍の長さを有する。ここで、Ｌ２は、第２方向における最も長い部分の長さであり、好ましくはスリット１６１における端子板１６０の内側（シャフト１３５側）に位置する部分の長さである。このように、長さが異なることによって、コネクタ１５０を接着する際に接着剤がスリット１６１内に流れ込む。そのため、表面張力によって接着剤が端子板１６０上に溜まってしまうことを抑制して、ピン１５１を端子板１６０及びプリント基板１１５に確実に接着できる。一方、プリント基板１１５の穴１１５Ｈは、直径が略等しい円形の形状を有している。すなわち、第１方向に平行な方向において、プリント基板１１５の穴１１５Ｈは端子板１６０のスリット１６１よりも短く形成されている。

端子板１６０上には、第１導電層１１５Ａ、第２導電層１１５Ｂ、第３導電層１１５Ｃ及び第４導電層１１５Ｄのそれぞれに対応する導電層（不図示）が形成されている。一例として、第３導電層１１５Ｃに対応するグランド導電層１６２（図４）は、端子板１６０の下面上においてスリット１６１の周囲からベース１４１に向かって延びるように形成されている。さらに、グランド導電層１６２は、スリット１６１の内面上にも形成されている。このグランド導電層１６２は、端子板１６０の下面においてベース１４１と接触しており、両者が電気的に接続されている。

ベース１４１はステータ１１１の弾性体１１３と接触しており、両者が電気的に接続されている。すなわち、弾性体１１３のグランド側は、ベース１４１、端子板１６０のグランド導電層１６２、及びプリント基板１１５の第３導電層１１５Ｃを介してコネクタ１５０のピン１５１に電気的に接続される。なお、図４に示されるように、端子板１６０にはフィードバック端子用の導電層に端子穴１６５が形成されている。当該端子穴１６５は、第２開口部と同様の形状を有していてもよい。

［圧電モータ１００の製造方法］
コネクタ組立体１０を製造するために、穴１１５Ｈが形成されたプリント基板１１５、スリット１６１が形成された端子板１６０、ピン１５１を有するコネクタ１５０、及びベース１４１を準備する。そして、端子板１６０をベース１４１の溝部１４３内に配置し、ネジ１６３によって端子板１６０をベース１４１に固定する。代替的に、コネクタ１５０を接着剤によってベース１４１に固定してもよい。次に、ベース１４１の段差部１４２上にプリント基板１１５を載置して、プリント基板１１５の穴１１５Ｈと端子板１６０のスリット１６１とを位置合わせする。ここで、段差部１４２の周囲には略リング状の突出部１４５が形成されている。そのため、当該突出部１４５の内側にプリント基板１１５を配置することによって、穴１１５Ｈをスリット１６１に位置合わせすることができる。

次に、プリント基板１１５の穴１１５Ｈを介してコネクタ１５０のピン１５１を端子板１６０のスリット１６１に挿入して、プリント基板１１５側からコネクタ１５０を取り付ける。そして、端子板１６０のプリント基板１１５が重力方向において下に位置するように、コネクタ組立体１０を裏返す。このとき、ピン１５１はまだ、プリント基板１１５及び端子板１６０に接着されていない。図４は、ピン１５１を接着する前のコネクタ組立体１０を示す概略斜視図であり、コネクタ１５０の下面側が上を向いた状態を示している。なお、図４に示すベース１４１は、説明の便宜上、一部のネジ穴の図示を省略している。

図４に示すように、コネクタ１５０のピン１５１はスリット１６１から下方に（図４においては上方に）突出している。また、プリント基板１１５の穴１１５Ｈによって位置決めされるため、コネクタ１５０のピン１５１は、スリット１６１の奥側の内壁に近接した位置に挿入されている。この状態で、端子板１６０側からコネクタ１５０を、プリント基板１１５に接着剤によって接着する。この接着剤は導電性接着剤であり、一例として、ハンダの他に、熱可塑性樹脂、熱硬化型樹脂、及び紫外線硬化型樹脂等を用いることができる。以下の説明では、ハンダを用いて接着する例について説明する。

ピン１５１を接着する場合、スリット１６１を介してハンダを穴１１５Ｈに流し込み、ピン１５１を端子板１６０とプリント基板１１５とに接着する。これにより、ピン１５１は、端子板１６０側からプリント基板１１５に接着される。具体的に、スリット１６１の内面上の導電層と、穴１１５Ｈの内面上の導電層とに、ピン１５１をハンダによって接着する。これにより、ピン１５１と両導電層とが電気的に接続される。なお、図４においては図示されていないが、コネクタ１５０の脱落を防止する冶具を用いて、ベース１４１に対してコネクタ１５０を支持した状態でピン１５１を接着してもよい。

図５は図４のＶ－Ｖ線に沿った概略断面図であり、スリット１６１の第１方向（長手方向）に沿って第３導電層１１５Ｃに対応するピン１５１の中央を横切る断面を示している。図５に示すように、溶融ハンダＳによって接着されたピン１５１は、端子板１６０の下面上及びスリット１６１の内面上においてグランド導電層１６２に電気的に接続されている。さらに、ピン１５１は、穴１１５Ｈの内面上において、第３導電層１１５Ｃに電気的に接続されている。また、スリット１６１内においては、スリット１６１の内面と三方向において対向するピン１５１の各部が、スリット１６１の内面と接着され得る。

すなわち、スリット１６１に流れ込んだ溶融ハンダＳは、端子板１６０の下面上に溜まることなくスリット１６１内に流れ込む。その結果、ピン１５１の外周面のうち、外方に面する部分を除いた残部が、スリット１６１の内面上のグランド導電層１６２と接着される。ただし、ピン１５１は、スリット１６１の内面のうち、少なくとも図５に示された最も内側の部分と接着されていればよい。同様に、スリット１６１を介して穴１１５Ｈに流れ込んだ溶融ハンダＳが、ピン１５１の外周面と穴１１５Ｈの内面上の第３導電層１１５Ｃとを接着する。

コネクタ組立体１０を組み立てた後に、プリント基板１１５をステータ１１１に接着する。具体的には、接着剤によって摺動材１１４を弾性体１１３に接着し、接着剤によって圧電素子１１２を弾性体１１３に接着して、ステータ１１１を構成する。代替的に、圧電素子１１２を弾性体１１３に接着した後に、摺動材１１４を弾性体１１３に接着してもよい。その後、ステータ１１１の圧電素子１１２に、接着剤によってプリント基板１１５を貼り付ける。そして、ステータ１１１をベース１４１に固定する。具体的には、ステータ１１１の弾性体１１３をベース１４１にねじ止めする。

次に、ステータ１１１と対向するようにロータ１２１を固定する。具体的には、ロータ１２１を構成する環状部材１２０の皿バネ部分１２３を、第１ロータネジ１２４によってスタビライザー１２５に固定する。その後、ロータ１２１を構成するスタビライザー１２５を、第２ロータネジ１２６によってシャフト１３５のフランジ１３６に固定する。続いて、シャフト１３５をベース１４１のブッシュ１３７に挿入する。そして、シャフト１３５がベアリング１３８を貫通するように、ケース１３４をベース１４１に取り付けて加圧する。このようにして、圧電モータ１００を製造することができる。なお、コネクタ１５０にコネクタカバー１５２を取り付ける工程は、コネクタ組立体１０の組立後の任意のタイミングにおいて行うことができる。

図５においては、グランド導電層１６２及び第３導電層１１５Ｃとこれらに対応する及びピン１５１について説明した。しかし、他の導電層及びピン１５１も、同様に溶融ハンダＳによって接着される。また、図５においては、ハンダＳがプリント基板１１５の上面（図５においては下面）に到達していない。しかし、溶融ハンダＳがプリント基板１１５の上面に到達するまで、穴１１５Ｈに溶融ハンダＳを流し込んでもよい。ただし、ハンダＳがプリント基板１１５の上面に到達しない場合には、溶融ハンダＳを除去して端子板１６０からプリント基板１１５を取り外すことが容易となる。

上記第１実施形態に係る発明によれば、以下の効果を奏する。すなわち、第２開口部をスリット１６１によって構成することによって、接着剤がスリット１６１を通過してプリント基板１１５の穴１１５Ｈに到達する。これにより、穴１１５Ｈの中に流れ込んだ接着材がピン１５１と穴１１５Ｈの内面上の導電層とを電気的に接続する。その結果、プリント基板１１５側からの接着を省略して、圧電モータ１００の製造工数を削減するとともに、製造時間を短縮できる。そのため、端子板１６０、プリント基板１１５及びこれらに配置された電子部品が、熱によって損傷することを抑制できる。一方、端子板１６０の小さい穴にピン１５１を挿入する場合、プリント基板１１５の穴１１５Ｈに到達するまえに、接着剤が端子板１６０上に溜まってしまう。このように接着剤が通過できないため、端子板１６０側とプリント基板１１５側の両側からピン１５１を接着する必要がある。そのため、作業効率が悪く且つ作業時間が長くなってしまう。

さらに、第１実施形態に係る発明によれば、ハンダ付けに失敗した場合には、ハンダ吸い取り線又はハンダ吸い取り器を、スリット１６１内に挿入してハンダを容易に除去することができる。これにより、ハンダの除去に要する時間を短縮できる。そのため、端子板１６０、プリント基板１１５及びこれらに配置された電子部品が、熱によって損傷することを抑制できる。また、不具合が生じたプリント基板１１５を、端子板１６０から容易に取り外して交換できる。

加えて、熱による損傷を抑制できるため、コネクタ組立体１０（又はコネクタ組立体１０を備える圧電モータ１００）に不具合が生じた場合に、ハンダを除去して不具合が生じた原因を正確に解析できる。例えば、ハンダの除去に長時間を要する場合、ハンダ除去後の解析によって、端子板１６０又はプリント基板１１５に不具合が発見されたとしても、これが当初からの不具合であるのか熱による損傷に起因する不具合であるのか区別することは困難である。一方、第１実施形態に係るコネクタ組立体１０によれば、熱による損傷を抑制できる。そのため、熱による損傷に起因する不具合を考慮しなくともよいため、不具合が生じた原因を正確に解析できる。

［第２実施形態］
図６を参照して第２実施形態に係る端子板２６０について説明する。なお、第２実施形態の説明においては、第１実施形態との相違点について説明し、既に説明した構成要素については同じ参照番号を付し、その説明を省略する。特に説明した場合を除き、同じ参照符号を付した構成要素は略同一の動作及び機能を奏し、その作用効果も略同一である。

第２実施形態に係る端子板２６０は、第２開口部として略楕円状の貫通孔２６１が形成されている点で第１実施形態と異なる。すなわち、貫通孔２６１は、その全周において閉塞されており、端子板２６０の上面及び下面を除いて外方に開放されていない。この貫通孔２６１においても、第１方向である長手方向における長さＬ１は、第１方向に直交する第２方向である短手方向における長さＬ２よりも長い。一例として、長さＬ１は、長さＬ２の１．５倍から２倍の長さを有する。このように、長さが異なることによって、コネクタ１５０を接着する際に接着剤が貫通孔２６１を通過してプリント基板１１５の穴１１５Ｈの中に流れ込む。そのため、表面張力によって接着剤が端子板２６０上に溜まってしまうことを抑制して、ピン１５１を端子板２６０及びプリント基板１１５に接着することができる。

上記第２実施形態に係る発明によれば、接着剤が貫通孔２６１を通過してプリント基板１１５の穴１１５Ｈに到達する。これにより、穴１１５Ｈの中に流れ込んだ接着材がピン１５１と穴１１５Ｈの内面上の導電層とを電気的に接続できる。その結果、プリント基板１１５側からの接着を省略して、圧電モータ１００の製造工数を削減するとともに、製造時間を短縮できる。さらに、ハンダの除去に要する時間を短縮できる。また、第２実施形態に係る発明によれば、端子板２６０を固定するネジが螺合するネジ穴２６５の形成と同時に貫通孔２６１を形成できる。そのため、端子板２６０の製造コストを削減できる。また、貫通孔２６１の内面の全域に渡って導電層を形成できるため、ピン１５１と導電層との接着面積を大きくできる。

なお、図６においては貫通孔２６１が端子板２６０の長手方向に延在している。しかし、貫通孔２６１が延びる方向は、端子板２６０の長手方向には限定されない。例えば、端子板２６０の長手方向に直交する幅方向に延びるように、貫通孔２６１を形成してもよい。この場合、一列に並ぶように貫通孔２６１を形成してもよく、互い違いに貫通孔２６１を形成してもよい。そして、コネクタ１５０のピン１５１は、貫通孔２６１の形成位置に対応するように配置される。また、貫通孔２６１は、矩形状等の多角形状を有していてもよい。

［第３実施形態］
図７を参照して第３実施形態に係る端子板３６０について説明する。なお、第３実施形態の説明においては、第１実施形態との相違点について説明し、既に説明した構成要素については同じ参照番号を付し、その説明を省略する。特に説明した場合を除き、同じ参照符号を付した構成要素は略同一の動作及び機能を奏し、その作用効果も略同一である。

第３実施形態に係る端子板３６０は、第２開口部としてのスリット３６１に加えてピン１５１が挿入される穴３６６が形成されている点で、第１実施形態と異なる。すなわち、端子板３６０には、プリント基板１１５の第４導電層１１５Ｄに対応する位置に位置決め穴３６６が形成されている。フィードバック信号が不要である場合には、ピン１５１と第４導電層１１５Ｄとの接着が不十分であっても、圧電モータ１００の機能に問題は生じない。そこで、第４導電層１１５Ｄに対応する位置に位置決め穴３６６を形成して、ピン１５１がスリット３６１内で移動してしまうことを抑制することができる。

具体的に、位置決め穴３６６は、第１方向においてスリット３６１よりも短くなるように形成されている。そして、位置決め穴３６６に挿入されたピン１５１が位置決め穴３６６の内壁に当接することによって、コネクタ１５０の移動が規制される。そのため、他のピン１５１がスリット３６１内で移動することを防止できる。これにより、ピン１５１をスリット３６１の内周面のうち最も内側の部分に近接する位置に位置決めできる。その結果、ピン１５１をスリット３６１内面上の導電層と確実に接続することができる。

上記第３実施形態に係る発明によれば、プリント基板１１５の穴１１５Ｈの中に流れ込んだ接着材がピン１５１と穴１１５Ｈの内面上の導電層とを電気的に接続する。その結果、プリント基板１１５側からの接着を省略して、圧電モータ１００の製造工数を削減するとともに、製造時間を短縮できる。さらに、ハンダの除去に要する時間を短縮できる。また、第３実施形態に係る発明によれば、コネクタ１５０の移動を規制して、ピン１５１をスリット３６１の内周面のうち最も内側の部分に近接する位置に位置決めできる。その結果、ピン１５１をスリット３６１の内面上の導電層と確実に接続することができる。

なお、ピン１５１は、プリント基板１１５の穴１１５Ｈによっても位置決めされる。ただし、可撓性のプリント基板１１５の穴１１５Ｈに加えて、剛性の端子板３６０の穴３６６を用いることによって、より確実にピン１５１を位置決めすることができる。

［第４実施形態］
図８を参照して第４実施形態に係るコネクタ組立体４０について説明する。なお、第４実施形態の説明においては、第１実施形態との相違点について説明し、既に説明した構成要素については同じ参照番号を付し、その説明を省略する。特に説明した場合を除き、同じ参照符号を付した構成要素は略同一の動作及び機能を奏し、その作用効果も略同一である。

第４実施形態に係るコネクタ組立体４０は、端子板１６０とプリント基板１１５との間に隙間が形成されている点で、第１実施形態と異なる。すなわち、端子板１６０の上面とプリント基板１１５の下面とがわずかに離間している。例えば、端子板１６０を収容するステータ１１１の溝部４４３を端子板１６０の厚みよりも深く形成することによって、段差部１４２上に載置されたプリント基板１１５と端子板１６０とを離間させることができる。

これにより、スリット１６１から流れ込んだ溶融ハンダＳを、端子板１６０とプリント基板１１５との間にも流れ込ませることができる。そのため、端子板１６０及びプリント基板１１５と溶融ハンダＳとの接触面積を広くして、より強固にピン１５１を端子板１６０及びプリント基板１１５に接着させることができる。その結果、より確実にピン１５１を端子板１６０及びプリント基板１１５に接続することができる。また、プリント基板１１５の下面（図８においては上面）に導電層を形成する場合には、当該導電層とピン１５１とを電気的に接続することができる。

上記第４実施形態に係る発明によれば、プリント基板１１５の穴１１５Ｈに流れ込んだ接着材がピン１５１と穴１１５Ｈの内面上の導電層とを電気的に接続できる。その結果、プリント基板１１５側からの接着を省略して、圧電モータ１００の製造工数を削減するとともに、製造時間を短縮できる。さらに、ハンダの除去に要する時間を短縮できる。また、第４実施形態に係る発明によれば、より強固にピン１５１を端子板１６０及びプリント基板１１５に接着できるとともに、より確実にピン１５１を端子板１６０及びプリント基板１１５に接続できる。

なお、端子板１６０の上面とプリント基板１１５の下面とを離間する構成は、溝部４４３以外によっても実現できる。例えば、可撓性のプリント基板１１５が重力によって重力方向において下方に撓むように構成して、端子板１６０の上面とプリント基板１１５の下面とを離間させてもよい。また、端子板１６０の上面に突起を設けて、端子板１６０の上面とプリント基板１１５の下面とを離間させてもよい。さらに、端子板１６０の上面とプリント基板１１５の下面とは、第１開口部及び第２開口部の周辺のみにおいて離間していてもよい。すなわち、第４実施形態において、端子板１６０の上面とプリント基板１１５の下面の一部が当接していてもよい。

以上、各実施形態を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、各実施形態及び各変形形態は、本発明に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。

例えば、プリント基板１１５の第１開口部は、プリント基板１１５の端部に形成された切り欠きからなるスリットであってもよい。ただし、第１開口部を小さい穴によって形成することによって、第１開口部に流れ込むハンダの量を抑制できる。そのため、ハンダを容易に除去できるため、プリント基板１１５を容易に分離できるという作用効果を奏する。また、第１開口部内への接着剤の流し込みは、重力による方法の他、第２開口部側から気体を吹き付ける方法、又は第１開口部側から吸い込む方法等を用いてもよい。

また、第２開口部は、楕円、矩形、多角形等の形状を有していてもよい。さらに、第２開口部は、台形、三角形又は涙形等、端子板１６０の内側に位置する部分が拡径されている形状を有していてもよい。すなわち、第２開口部を介して第１開口部に接着剤を流し込むことができれば、第２開口部の形状及びサイズは適宜変更できる。さらに、圧電素子１１２が駆動する被駆動体は、ロータ１２１に限定されない。すなわち、コネクタ組立体１０は、被駆動体であるスライダを直線的に移動させるリニア型の圧電モータ１００に用いることもできる。

また、圧電モータ１００は、複数のロータ１２１又は複数のステータ１１１を備えていてもよい。また、シャフト１３５には、スタビライザー１２５の数に対応する複数のフランジ１３６を形成できる。また、皿バネ部分１２３の固定と、スタビライザー１２５の固定は、ねじ止めには限定されず、それぞれ溶接等の他の固定方法を用いることもできる。また、環状溝１２９に代えて、格子状、放射状、又は同心円状に配列されるように複数の穴又は凹部を形成してもよい。さらに、多数の穴又は凹部を等間隔で形成してもよく、スタビライザー１２５内に多数の中空の空間又はリング状の空間を形成してもよい。この場合、金属材料を使用した三次元造形によってスタビライザー１２５を形成できる。

さらに、ロータ１２１は、スタビライザー１２５を備えていなくともよい。この場合、皿バネ部分１２３は、シャフト１３５まで延在し、フランジ１３６に直接固定される。ただし、スタビライザー１２５を備える構成によれば、振動を抑制できるという効果を奏する。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）圧電素子と、
前記圧電素子と電気的に接続されたプリント基板と、
前記プリント基板に接着されたピンを有するコネクタと、
前記ピンが接着された端子板とを備え、
前記プリント基板には、前記ピンが挿入された第１開口部が形成されており、
前記端子板には、前記ピンが挿入されるとともに、第１方向における長さが前記第１方向に直交する第２方向における長さよりも長い第２開口部と、前記ピンが挿入された位置決め穴とが形成されている、圧電モータ。

（付記２）圧電素子と、
前記圧電素子と電気的に接続されたプリント基板と、
前記プリント基板に接着されたピンを有するコネクタと、
前記ピンが接着された端子板とを備え、
前記プリント基板には、前記ピンが挿入された第１開口部が形成されており、
前記端子板には、前記ピンが挿入されるとともに、第１方向における長さが前記第１方向に直交する第２方向における長さよりも長い第２開口部が形成されており、
前記端子板と前記プリント基板の少なくとも一部が離間している、圧電モータ。

１０：コネクタ組立体、４０：コネクタ組立体、１００：圧電モータ、１１１：ステータ、１１２：圧電素子、１１５：プリント基板、１１５Ｈ：第１開口部、１２１：ロータ、１４１：ベース、１５０：コネクタ、１５１：ピン、１６０：端子板、１６１：第２開口部、２６０：端子板、２６１：第２開口部、３６０：端子板、３６１：第２開口部、Ｓ：接着剤

Claims (8)

1. 圧電素子と、
   前記圧電素子と電気的に接続されたプリント基板と、
   前記プリント基板に接着されたピンを有するコネクタと、
   前記ピンが接着された端子板とを備え、
   前記プリント基板には、前記ピンが挿入された第１開口部が形成されており、
   前記端子板には、前記ピンが挿入されるとともに、第１方向における長さが前記第１方向に直交する第２方向における長さよりも長い第２開口部が形成されている、圧電モータ。
2. 前記端子板には、前記第２開口部として、貫通孔又は切り欠きが形成されている、請求項１に記載の圧電モータ。
3. 前記プリント基板には、前記第１開口部として、穴又は切り欠きが形成されている、請求項１又は２に記載の圧電モータ。
4. 前記コネクタ、前記プリント基板、及び前記端子板が、この順で重なって配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の圧電モータ。
5. 前記ピンは、前記端子板側から前記プリント基板に接着されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の圧電モータ。
6. 第１開口部が形成されたプリント基板と、第２開口部が形成された端子板と、ピンを有するコネクタとを準備する工程と、
   前記第１開口部と前記第２開口部とを位置合わせする工程と、
   前記第１開口部を介して前記ピンを前記第２開口部に挿入する工程と、
   前記第２開口部を介して前記第１開口部に接着剤を流し込んで、前記ピンを前記端子板と前記プリント基板とに接着する工程とを備える、圧電モータの製造方法。
7. 前記端子板をベースに固定する工程と、
   前記プリント基板をステータに接着する工程と、
   前記ステータを前記ベースに固定する工程と、
   前記ステータと対向するようにロータを固定する工程とをさらに備え、
   前記端子板を前記ベースに固定した後に、前記ピンを接着する工程を行う、請求項６に記載の圧電モータの製造方法。
8. 第１開口部が形成されたプリント基板と、第２開口部が形成された端子板と、ピンを有するコネクタとを準備する工程と、
   前記第１開口部と前記第２開口部とを位置合わせする工程と、
   前記第１開口部を介して前記ピンを前記第２開口部に挿入する工程と、
   前記第２開口部を介して前記第１開口部に接着剤を流し込んで、前記ピンを前記端子板と前記プリント基板とに接着する工程とを備える、コネクタ組立体の製造方法。

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