JP2023108716A - 圧電アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】圧電素子の振動効率を低減させることなく、駆動対象物に振動を伝達可能な圧電アクチュエータを提供する。
【解決手段】圧電アクチュエータ１００は、圧電素体２と、圧電素体２に配置されている外部電極６と、を有する圧電素子１と、外部電極６に接続されている配線部材４０と、圧電素子１が配線部材４０を介して配置されている配置面８２ｓを有する筐体８０と、圧電素子１を支持している第一支持部材５０及び第二支持部材６０と、を備える。配置面８２ｓは、配線部材４０と当接する第一領域Ｒ１と、外部電極６に対応して設けられ、配線部材４０と当接しない第二領域Ｒ２と、を含む。
【選択図】図３

Description

本開示は、圧電アクチュエータに関する。

特許文献１には、圧電アクチュエータとして用いられる圧電振動子の保持装置が記載されている。この保持装置では、圧電振動子の側部に固着された板ばねによって圧電振動子が保持されているので、圧電振動子の振動エネルギーの損失が少ない。

国際公開第２０１０／０１３３６１号

本開示の一態様は、圧電素子の振動効率を低減させることなく、駆動対象物に振動を伝達可能な圧電アクチュエータを提供する。

本開示の一態様に係る圧電アクチュエータは、駆動対象物を駆動する圧電アクチュエータであって、圧電素体と、圧電素体に配置されている第一外部電極と、を有する圧電素子と、第一外部電極に接続されている配線部材と、圧電素子が配線部材を介して配置されている配置面を有する筐体と、圧電素子を支持している支持部材と、を備え、配置面は、配線部材と当接する第一領域と、第一外部電極に対応して設けられ、配線部材と当接しない第二領域と、を含む。

上記圧電アクチュエータでは、第一外部電極は、その厚さの分だけ圧電素体の表面から突出するので、配線部材を介して配置面と干渉し易い。筐体の配置面は、第一外部電極に対応して設けられ、配線部材と当接しない第二領域を含むので、第一外部電極が配線部材を介して配置面と干渉することが抑制される。よって、圧電素子の振動効率を低減させることなく、駆動対象物に振動を伝達することができる。

配置面に直交する方向から見て、第二領域は、第一外部電極の全体を覆う大きさを有していてもよい。この場合、第一外部電極が配線部材を介して配置面と干渉することが確実に抑制される。よって、駆動対象物に振動を確実に伝達することができる。

圧電素子は、圧電素体に配置されている第二外部電極を更に有し、第一領域は、第二外部電極と対応して設けられていてもよい。この場合、配線部材と配置面とが点接触に近い状態となるので、圧電素子の押さえられる位置が正確に決まり振動が安定する。

第二領域は、一対の第一領域間に配置されていてもよい。この場合、圧電素子が配線部材を介して一対の第一領域で配置面により支持される。このように二箇所で支持されることにより、圧電素子が安定して配置面に配置される。

第二領域は、配置面に設けられた凹部又は貫通孔により構成されていてもよい。この場合、第二領域が配線部材と当接しない構成を容易に実現できる。

圧電素体は、長方形状を呈し、互いに対向している一対の主面と、一対の主面の長辺方向で互いに対向している第一端面及び第二端面と、一対の主面の短辺方向で互いに対向している第一側面及び第二側面と、を有し、支持部材は、駆動対象物と圧電素子を介して長辺方向で対向し、第一端面を支持している第一支持部材と、圧電素子が配置されている筐体の配置面と圧電素子を介して短辺方向で対向し、第一側面を支持している第二支持部材と、を有し、第一支持部材は、第一端面の変形に応じて移動可能に設けられ、第二支持部材は、第一側面の変形に応じて移動可能に設けられていてもよい。この場合、第一支持部材及び第二支持部材は、別々に移動可能に設けられているので、圧電素子の振動が阻害され難い。

第一支持部材は、長辺方向で第二支持部材と対向している対向部と、対向部から長辺方向に突出し、第二支持部材と当接する突出部を有していてもよい。この場合、組み立て時に第一支持部材に対する第二支持部材の位置が決まり易い。よって、組み立てが容易である。

突出部の第二支持部材との当接部が圧電素子から短辺方向において離間する距離は、短辺方向における圧電素子の長さの０．３倍以上０．７倍以下であってもよい。この場合、圧電素子の振動に応じて第一支持部材及び第二支持部材が移動しても、第一支持部材及び第二支持部材が互いに干渉することが抑制される。よって、圧電素子の振動が阻害されることが抑制される。

上記圧電アクチュエータは、第一支持部材を長辺方向に付勢して圧電素子に当接させている第一付勢部材と、第二支持部材を短辺方向に付勢して圧電素子に当接させている第二付勢部材と、を更に備えてもよい。この場合、第一支持部材が第一端面の変形に応じて移動可能な構成が容易に実現される。第二支持部材が第一側面の変形に応じて移動可能な構成が容易に実現される。

上記圧電アクチュエータは、第一支持部材を長辺方向に付勢して圧電素子に当接させている第一付勢部材と、第二支持部材を短辺方向に付勢して圧電素子に当接させている第二付勢部材と、を更に備え、第二支持部材は、長辺方向で互いに離間し、第一側面を支持する一対の支持部を有し、第二付勢部材は、長辺方向において、一対の支持部の間に位置してもよい。この場合、第一支持部材が第一端面の変形に応じて移動可能な構成が容易に実現される。第二支持部材が第一側面の変形に応じて移動可能な構成が容易に実現される。第二支持部材は、一対の支持部で第一側面を支持するので、第一側面を確実に支持することができる。第二付勢部材は、長辺方向において、一対の支持部の間に位置しているので、一対の支持部にバランスよく付勢力を付与することができる。

第二支持部材は、長辺方向で互いに離間し、第一側面を支持する一対の支持部を有してもよい。この場合、第二支持部材は、一対の支持部で第一側面を支持するので、第一側面を確実に支持することができる。

第一支持部材は、短辺方向における圧電素子の位置を規定する位置決め部を有していてもよい。この場合、圧電素子が第一支持部材上で短辺方向に移動することを抑制できる。

本発明の一態様によれば、圧電素子の振動効率を低減させることなく、駆動対象物に振動を伝達可能な圧電アクチュエータが提供される。

図１は、第一実施形態に係る圧電アクチュエータ及び移動体を示す側面図である。 図２は、図１のII-II線に沿っての断面図である。 図３は、図２のIII-III線に沿っての断面図である。 図４は、図１の圧電素子を示す斜視図である。 図５は、図４のV-V線に沿っての断面図である。 図６は、図４のVI-VI線に沿っての断面図である。 図７は、図４の圧電素子を示す分解斜視図である。 図８は、圧電体層上に配置された内部電極を示す平面図である。 図９は、圧電体層上に配置された内部電極を示す平面図である。 図１０は、圧電体層上に配置された内部電極を示す平面図である。 図１１は、圧電素子、接触子、第一支持部材、及び第二支持部材を示す側面図である。 図１２は、図１の圧電アクチュエータの動作を模式的に示す側面図である。 図１３は、比較例に係る圧電アクチュエータの動作を模式的に示す側面図である。 図１４は、圧電素子に印加した電圧の周波数と移動体の移動速度との関係を示すグラフである。 図１５は、第二実施形態に係る圧電アクチュエータを示す側面図である。 図１６は、第三実施形態に係る圧電アクチュエータを示す側面図である。 図１７は、図１６のXVII-XVII線に沿っての断面図である。

以下、添付図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

［第一実施形態］
図１～図３に示されるように、第一実施形態に係る圧電アクチュエータ１００は、圧電素子１と、配線部材４０と、接触子４６と、第一支持部材５０と、第二支持部材６０と、第一付勢部材７１と、第二付勢部材７２と、筐体８０と、を備える。圧電アクチュエータ１００は、超音波モータとして用いられ、駆動対象物である移動体２００を駆動方向Ｄｄに駆動可能に構成されている。図３では、移動体２００の図示が省略されている。

（移動体）
移動体２００は、レール２０１と、軸部材２０２と、複数対のベアリング２０３と、摺動板２０４と、を備える。レール２０１は、断面Ｕ字状を呈し、駆動方向Ｄｄに延在している溝状部材である。レール２０１は、底部２０１ａと、互いに対向している一対の側部２０１ｂと、を有している。各側部２０１ｂの内面には、駆動方向Ｄｄに延びる溝が設けられている。軸部材２０２は、断面矩形状の棒状部材で、駆動方向Ｄｄに延在している。軸部材２０２は、レール２０１の溝内に嵌め込まれている。軸部材２０２の外側面には、各側部２０１ｂの内面に設けられた溝と対向する位置に、駆動方向Ｄｄに延びる溝が設けられている。

ベアリング２０３は、レール２０１の側部２０１ｂの溝と軸部材２０２の溝との間に配置されている。摺動板２０４は、レール２０１の一方の側部２０１ｂに取り付けられ、駆動方向Ｄｄに延在している。移動体２００では、圧電アクチュエータ１００の振動が摺動板２０４を介してレール２０１に伝達され、摺動板２０４と共にレール２０１が駆動方向Ｄｄに駆動される。

（圧電素子）
図４～図１０を参照して、圧電素子１について説明する。図４に示されるように、圧電素子１は、圧電素体２と、複数の外部電極４，５，６，７，８，９と、を備えている。圧電素体２は、直方体形状を呈している。直方体形状には、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状が含まれる。圧電素体２は、互いに対向している一対の端面２ａ，２ｂと、互いに対向している一対の側面２ｃ，２ｄと、互いに対向している一対の主面２ｅ，２ｆと、を有している。

端面２ａ，２ｂの対向する方向Ｄ１と、側面２ｃ，２ｄの対向する方向Ｄ２と、主面２ｅ，２ｆの対向する方向Ｄ３とは、互いに交差している。本実施形態では、方向Ｄ１と、方向Ｄ２と、方向Ｄ３とは、互いに直交している。方向Ｄ１は、圧電素体２の長さ方向である。方向Ｄ２は、圧電素体２の幅方向である。方向Ｄ３は、圧電素体２の厚さ方向である。主面２ｅ，２ｆは、長方形状を呈している。主面２ｅ，２ｆの長辺方向は、方向Ｄ１と一致している。主面２ｅ，２ｆの短辺方向は、方向Ｄ２と一致している。

各端面２ａ，２ｂは、側面２ｃ，２ｄの間を連結するように、方向Ｄ２に延びている。各端面２ａ，２ｂは、主面２ｅ，２ｆの間を連結するように、方向Ｄ３にも延びている。各側面２ｃ，２ｄは、端面２ａ，２ｂの間を連結するように、方向Ｄ１に延びている。各側面２ｃ，２ｄは、主面２ｅ，２ｆの間を連結するように、方向Ｄ３にも延びている。各主面２ｅ，２ｆは、端面２ａ，２ｂの間を連結するように、方向Ｄ１に延びている。各主面２ｅ，２ｆは、側面２ｃ，２ｄの間を連結するように、方向Ｄ２にも延びている。

圧電素体２の幅（方向Ｄ２の長さ）は、例えば、２．５ｍｍである。圧電素体２の長さ（方向Ｄ１の長さ）は、例えば、９ｍｍである。圧電素体２の厚さ（方向Ｄ３の長さ）は、例えば、１ｍｍである。圧電素体２の幅は、圧電素体２の厚さよりも長く、圧電素体２の長さよりも短い。

圧電素体２の各面２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆは、例えば、バレル研磨により研磨された研磨面である。各面２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆのうち、隣り合う二つの面の間に位置している各稜線部２ｇは、丸められた面取り形状を呈している。各稜線部２ｇは、湾曲面により構成されている。各面２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆのうち、隣り合う三つの面の間に位置している各角部２ｈは、丸められた面取り形状を呈している。各角部２ｈは、湾曲面により構成されている。

外部電極４，５，６は、圧電素体２の側面２ｃに配置されている。外部電極４，５，６は、互いに離間している。外部電極４，５，６は、方向Ｄ１において並んで配置されている。外部電極４は、端面２ａ側に配置されている。外部電極４は、端面２ａから離間している。外部電極５は、端面２ｂ側に配置されている。外部電極５は、端面２ｂから離間している。外部電極６は、外部電極４と外部電極５との間に配置されている。外部電極６は、外部電極４及び外部電極５のそれぞれから離間している。

外部電極４，５，６は、互い同形状を呈している。外部電極４，５，６は、方向Ｄ２から見て、矩形状を呈している。各外部電極４，５，６は、主面２ｅと主面２ｆとを接続するように方向Ｄ３に延在している。各外部電極４，５，６は、側面２ｃの方向Ｄ３の全体に形成されている。各外部電極４，５，６は、側面２ｃと主面２ｅとの間の稜線部２ｇ、及び、側面２ｃと主面２ｆとの間の稜線部２ｇのそれぞれにも設けられている。

外部電極７，８，９は、圧電素体２の側面２ｄに配置されている。外部電極７，８，９は、互いに離間している。外部電極７，８，９は、方向Ｄ１において並んで配置されている。外部電極７は、端面２ａ側に配置されている。外部電極７は、端面２ａから離間している。外部電極８は、端面２ｂ側に配置されている。外部電極８は、端面２ｂから離間している。外部電極９は、外部電極７と外部電極８との間に配置されている。外部電極９は、外部電極７及び外部電極８のそれぞれから離間している。

外部電極７，８，９は、互い同形状を呈している。外部電極７，８，９は、方向Ｄ２から見て、矩形状を呈している。各外部電極７，８，９は、主面２ｅと主面２ｆとを接続するように方向Ｄ３に延在している。各外部電極７，８，９は、側面２ｄの方向Ｄ３の全体に形成されている。各外部電極７，８，９は、側面２ｄと主面２ｅとの間の稜線部２ｇ、及び、側面２ｄと主面２ｆとの間の稜線部２ｇのそれぞれにも設けられている。

外部電極４及び外部電極７は、方向Ｄ２において互いに対向している。外部電極４及び外部電極７は、方向Ｄ２から見て、互いに重なるように設けられている。外部電極５及び外部電極８は、方向Ｄ２において互いに対向している。外部電極５及び外部電極８は、方向Ｄ２から見て、互いに重なるように設けられている。外部電極６及び外部電極９は、方向Ｄ２において互いに対向している。外部電極６及び外部電極９は、方向Ｄ２から見て、互いに重なるように設けられている。

外部電極４，５，６，７，８，９は、例えば、スパッタリング法により側面２ｃ，２ｄに形成されている。外部電極４，５，６，７，８，９は、蒸着法により形成されていてもよい。外部電極４，５，６，７，８，９を構成する膜構造として、例えば、Ｃｒ／Ｎｉ、ＮｉＣｕ／Ａｇ、ＳｎＡｇ、又はＡｕなどが挙げられる。外部電極４，５，６，７，８，９の厚さは、例えば、０．５μｍ以上２．５μｍ以下である。外部電極４，５，６，７，８，９の方向Ｄ１の長さは、例えば、１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。

外部電極４，５，６，７，８，９は、導電性ペーストの焼き付けにより形成された焼付電極層であってもよい。導電性ペーストとしては、Ａｇを主成分とした導電材料を含む導電性ペーストを用いることができる。外部電極４，５，６，７，８，９は、電気めっきにより形成されためっき層を更に有していてもよい。めっき層としては、Ｎｉ／Ａｕめっき層などが挙げられる。

図７に示されるように、圧電素体２は、積層体であり、方向Ｄ３において積層された圧電体層１０～１９を有している。圧電素体２は、圧電体層１０～１９が方向Ｄ３において積層されて構成されている。圧電体層１０～１９の積層方向は、主面２ｅ，２ｆの対向方向と一致している。圧電体層１０～１９は、矩形板状を呈している。

圧電体層１０，１９は、積層方向（方向Ｄ３）の両端に配置されている。圧電体層１０の外表面は、主面２ｅを構成している。圧電体層１９の外表面は、主面２ｆを構成している。圧電体層１１～１８は、積層方向において、圧電体層１０，１９の間に配置されている。積層方向の両端に配置された各圧電体層１０，１９の厚さ（方向Ｄ３における長さ）は、圧電体層１０，１９の間に配置された各圧電体層１１～１８の厚さ（方向Ｄ３における長さ）よりも薄い。

圧電体層１０，１９の厚さは、例えば、０．０２ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下である。積層方向において、圧電体層１１～１８の厚さは、例えば、０．１２ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。本実施形態では、圧電体層１０，１９は、互いに同等の厚さを有しているが、互いに異なっていてもよい。複数の圧電体層１１～１８は、互いに同等の厚さを有しているが、互いに異なっていてもよい。

各圧電体層１０～１９は、圧電セラミック材料からなる。圧電セラミック材料としては、ＰＺＴ［Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ_３］、ＰＴ（ＰｂＴｉＯ_３）、ＰＬＺＴ［（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ_３］、又はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）などが挙げられる。各圧電体層１０～１９は、圧電セラミック材料を含むセラミックグリーンシートの焼結体である。実際の圧電素体２では、各圧電体層１０～１９は、各圧電体層１０～１９の間の境界が視認できない程度に一体化されている。

圧電素子１は、圧電素体２内に配置され、圧電素体２に複数の活性領域を生じさせるための複数の内部電極２０，３０Ａ，３０Ｂを備えている。圧電素子１では、第一内部電極としての内部電極３０Ａ，３０Ｂと、第二内部電極としての内部電極２０とが、各圧電体層１０～１９を介して交互に配置されている。第一内部電極は内部電極３０Ａ，３０Ｂのいずれでもよい。ただし、圧電素子１は、内部電極３０Ａ，３０Ｂを少なくとも一層ずつ有する必要がある。複数の内部電極２０，３０Ａ，３０Ｂは、一対の内部電極２０が積層方向（方向Ｄ３）の両端に位置するように積層されている。

本実施形態では、圧電素子１は、複数の内部電極２０と、複数の内部電極３０Ａと、複数の内部電極３０Ｂと、を備えている。圧電素子１は、具体的には、圧電体層１０，１２，１４，１６，１８上にそれぞれ配置されている５つの内部電極２０と、圧電体層１１，１５上にそれぞれ配置されている２つの内部電極３０Ａと、圧電体層１３，１７上にそれぞれ配置されている２つの内部電極３０Ｂと、を備えている。

複数の内部電極２０は、圧電体層１０と圧電体層１１との間、圧電体層１２と圧電体層１３との間、圧電体層１４と圧電体層１５との間、圧電体層１６と圧電体層１７との間、及び、圧電体層１８と圧電体層１９との間にそれぞれ配置されている。複数の内部電極３０Ａは、圧電体層１１と圧電体層１２との間、及び、圧電体層１５と圧電体層１６との間にそれぞれ配置されている。複数の内部電極３０Ｂは、圧電体層１３と圧電体層１４との間、及び、圧電体層１７と圧電体層１８との間にそれぞれ配置されている。

圧電体層１１上に配置された内部電極３０Ａは、圧電体層１１を介して内部電極２０と対向していると共に、圧電体層１２を介して内部電極２０と対向している。圧電体層１３上に配置された内部電極３０Ｂは、圧電体層１３を介して内部電極２０と対向していると共に、圧電体層１４を介して内部電極２０と対向している。圧電体層１５上に配置された内部電極３０Ａは、圧電体層１５を介して内部電極２０と対向していると共に、圧電体層１６を介して内部電極２０と対向している。圧電体層１７上に配置された内部電極３０Ｂは、圧電体層１７を介して内部電極２０と対向していると共に、圧電体層１８を介して内部電極２０と対向している。

各内部電極２０，３０Ａ，３０Ｂは、導電性材料（例えば、Ａｇ／Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｄ又はＣｕなど）からなる。各内部電極２０，３０Ａ，３０Ｂは、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成される。

図８は、圧電体層１０上に配置された内部電極２０を示す平面図である。図８に示されるように、内部電極２０は、主電極部２０ａと、接続部２０ｂ，２０ｃと、を有している。主電極部２０ａは、圧電素体２の長手方向を主電極部２０ａの長手方向とする長方形状を呈している。主電極部２０ａは、端面２ａ，２ｂ及び側面２ｃ，２ｄから離間して設けられている。

図５にも示されるように、接続部２０ｂは、主電極部２０ａの長手方向（方向Ｄ１）に沿う一方の側面から圧電素体２の側面２ｃ側に延在し、圧電素体２の側面２ｃと主面２ｅとの間の稜線部２ｇに露出している。接続部２０ｂは、圧電素体２の長手方向（方向Ｄ１）の中央に位置している。接続部２０ｃは、主電極部２０ａの長手方向に沿う他方の側面から圧電素体２の側面２ｄ側に延在し、圧電素体２の側面２ｄと主面２ｅとの間の稜線部２ｇに露出している。接続部２０ｃは、圧電素体２の長手方向の中央に位置している。

圧電体層１２，１４，１６，１８上にも圧電体層１０上と同形状の内部電極２０が配置されている。各内部電極２０は、内部電極３０Ａ，３０Ｂに含まれる複数の電極部分３１，３２，３３，３４（図９及び図１０参照）と圧電体層１１～１８を介して対向し、共通電極として機能している。

圧電体層１２，１４，１６上に配置された内部電極２０では、接続部２０ｂは圧電素体２の側面２ｃに露出し、接続部２０ｃは圧電素体２の側面２ｄに露出している。圧電体層１８上に配置された内部電極２０では、接続部２０ｂは圧電素体２の側面２ｃと主面２ｆとの間の稜線部２ｇに露出し、接続部２０ｃは圧電素体２の側面２ｄと主面２ｆとの間の稜線部２ｇに露出している。各内部電極２０の接続部２０ｂは、外部電極６と接続されている。各内部電極２０の接続部２０ｃは、外部電極９と接続されている。圧電体層１０，１８上に配置された内部電極２０は、稜線部２ｇにおいて、対応する外部電極６，９に接続されている。圧電体層１２，１４，１６上に配置された内部電極２０は、側面２ｃ，２ｄにおいて、外部電極６，９に接続されている。

図９は、圧電体層１１上に配置された内部電極３０Ａを示す平面図である。図９に示されるように、内部電極３０Ａは、電極部分３１，３２，３３，３４、及び、接続部分３５を含んでいる。圧電体層１５上にも、圧電体層１１上と同形状の内部電極３０Ａが配置されている。

電極部分３１，３２，３３，３４は、方向Ｄ１及び方向Ｄ２のそれぞれに二列ずつで行列状に配列されている。電極部分３１，３３は、側面２ｃ側において、方向Ｄ１に沿って並んで配置されている。電極部分３２，３４は、側面２ｄ側において、方向Ｄ１に沿って並んで配置されている。電極部分３１，３４は、端面２ａ側において、方向Ｄ２に沿って並んで配置されている。電極部分３２，３３は、端面２ｂ側において、方向Ｄ２に沿って並んで配置されている。

電極部分３１，３２，３３，３４は、圧電体層１１を方向Ｄ１及び方向Ｄ２にそれぞれ二分割してなる四つの分割領域に一つずつ配置されている。電極部分３１，３２は、互いに対角に位置している。電極部分３３，３４は、互いに対角に位置している。電極部分３１，３２は、圧電体層１１上において、互いに離間して配置されている。電極部分３３，３４は、圧電体層１１上において、接続部分３６により互いに接続されている。

電極部分３１は、圧電体層１１上において、圧電素体２の端面２ａと側面２ｃとが形成する角部側に配置されている。電極部分３１は、主電極部３１ａと、接続部３１ｂと、を有している。主電極部３１ａと接続部３１ｂとは、一体に形成されている。主電極部３１ａは、略矩形状を呈し、各端面２ａ，２ｂ及び各側面２ｃ，２ｄから離間している。接続部３１ｂは、主電極部３１ａから側面２ｃ側に延在し、側面２ｃに露出している。

電極部分３２は、圧電体層１１上において、電極部分３１が配置された角部と対角の角部、すなわち圧電素体２の端面２ｂと側面２ｄとが形成する角部側に配置されている。電極部分３２は、主電極部３２ａと、接続部３２ｂと、を有している。主電極部３２ａと接続部３２ｂとは、一体に形成されている。主電極部３２ａは、略矩形状を呈し、各端面２ａ，２ｂ及び各側面２ｃ，２ｄから離間している。接続部３２ｂは、主電極部３２ａから側面２ｄ側に延在し、側面２ｄに露出している。

電極部分３３は、圧電体層１１上において、圧電素体２の端面２ｂと側面２ｃとが形成する角部側に配置されている。電極部分３３は、主電極部３３ａと、接続部３３ｂと、を有している。主電極部３３ａと接続部３３ｂとは、一体に形成されている。主電極部３３ａは、略矩形状を呈し、各端面２ａ，２ｂ及び各側面２ｃ，２ｄから離間している。接続部３３ｂは、主電極部３３ａから側面２ｃ側に延在し、側面２ｃに露出している。

電極部分３４は、圧電体層１１上において、電極部分３３が配置された角部と対角の角部、すなわち圧電素体２の端面２ａと側面２ｄとが形成する角部側に配置されている。電極部分３４は、主電極部３４ａと、接続部３４ｂと、を有している。主電極部３４ａと接続部３４ｂとは、一体に形成されている。主電極部３４ａは、略矩形状を呈し、各端面２ａ，２ｂ及び各側面２ｃ，２ｄから離間している。接続部３４ｂは、主電極部３４ａから側面２ｄ側に延在し、側面２ｄに露出している。

接続部分３５は、電極部分３３と電極部分３４とを電気的に接続している。具体的には、接続部分３５は、電極部分３３の主電極部３３ａと電極部分３４の主電極部３４ａとを電気的に接続している。接続部分３５は、圧電体層１１上において方向Ｄ１及び方向Ｄ２の中央部に配置されている。接続部分３５は、所定の間隔をあけて対角に配置された電極部分３１と電極部分３２との間に配置されている。接続部分３５は、電極部分３１及び電極部分３２から離間している。接続部分３５は、方向Ｄ３から見て、方向Ｄ１及び方向Ｄ２に対して傾斜した方向に延在している。

接続部２０ｂ，２０ｃ，３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂの方向Ｄ１の長さは、例えば、互いに同等であり、０．９ｍｍ以上１．４ｍｍ以下である。接続部２０ｂ，２０ｃ，３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂの方向Ｄ１の長さは、外部電極４，５，６，７，８，９の方向Ｄ１の長さ以下である。これにより内部電極の露出部が外部電極で保護されるので、外部電極にフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等を接続する際に使用される半田が内部電極側へ浸透する(内部電極の半田喰われ)ことを防止できる。

図１０は、圧電体層１３上に配置された内部電極３０Ｂを示す平面図である。図１０に示されるように、内部電極３０Ｂは接続部分３５（図９参照）の代わりに接続部分３６を含んでいる点で、内部電極３０Ａと相違している。接続部分３６は、電極部分３１と電極部分３２とを電気的に接続している。具体的には、接続部分３６は、電極部分３１の主電極部３１ａと電極部分３２の主電極部３２ａとを電気的に接続している。接続部分３６は、圧電体層１３上において方向Ｄ１及び方向Ｄ２の中央部に配置されている。接続部分３６は、所定の間隔をあけて対角に配置された電極部分３３と電極部分３４との間に配置されている。接続部分３６は、電極部分３３及び電極部分３４から離間している。接続部分３６は、方向Ｄ３から見て、方向Ｄ１及び方向Ｄ２に対して傾斜した方向に延在している。圧電体層１７上にも、圧電体層１３上と同形状の内部電極３０Ｂが配置されている。

各内部電極３０Ａ，３０Ｂにおいて、複数の接続部３１ｂは、側面２ｃにおいて外部電極４とそれぞれ接続されている。複数の電極部分３１は、外部電極４を介して互いに電気的に接続されている。複数の接続部３２ｂは、側面２ｄにおいて外部電極８とそれぞれ接続されている。複数の電極部分３２は、外部電極８を介して互いに電気的に接続されている。複数の接続部３３ｂは、側面２ｃにおいて外部電極５とそれぞれ接続されている。複数の電極部分３３は、外部電極５を介して互いに電気的に接続されている。複数の接続部３４ｂは、側面２ｄにおいて外部電極７とそれぞれ接続されている。複数の電極部分３４は、外部電極７を介して互いに電気的に接続されている。

上述のように、内部電極３０Ａでは、電極部分３３，３４が接続部分３５を介して互いに接続されている。内部電極３０Ｂでは、電極部分３１，３２が接続部分３６を介して互いに接続されている。よって、全ての電極部分３１，３２は、接続部分３６、外部電極４及び外部電極８を通じ、互いに電気的に接続されている。全ての電極部分３３，３４は、接続部分３５、外部電極５及び外部電極７を通じ、互いに電気的に接続されている。

以上のように構成された圧電素子１では、配線部材４０により、外部電極４，５，６に互いに異なる電位が印加され得る。一例として、外部電極６をグラウンドに接続すると共に、外部電極４，５に互いに異なる電位を印加する。これにより、圧電素体２には圧電的に活性な複数の活性領域が生じる。複数の活性領域は、電極部分３１，３２，３３，３４に対応して形成される。

具体的には、圧電体層１１～１８のうち、方向Ｄ３から見て、電極部分３１，３２，３３，３４と重なる領域が活性領域となる。圧電体層１１～１８のうち、電極部分３１の主電極部３１ａと内部電極２０の主電極部２０ａとの間、電極部分３２の主電極部３２ａと内部電極２０の主電極部２０ａとの間、電極部分３３の主電極部３３ａと内部電極２０の主電極部２０ａとの間、及び、電極部分３４の主電極部３４ａと内部電極２０の主電極部２０ａとの間に挟まれた領域が活性領域となる。

圧電素子１は、駆動時においては２つの共振モードを有している。圧電素子１は、方向Ｄ１に振動する縦振動モードと、方向Ｄ２への屈曲振動モードとの重ね合わせによって振動する。圧電素子１では、例えば、電極部分３１，３２に対応する活性領域と、電極部分３３，３４に対応する活性領域とのうち、いずれか一方の活性領域を方向Ｄ１に沿って伸縮させ、他方の活性領域を変位させない。これにより、方向Ｄ３から見て、圧電素子１はＳ字状に屈曲振動する。

（配線部材）
図１～図３に示されるように、配線部材４０は、圧電素子１に電気的及び物理的に接続されている。配線部材４０は、例えば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）又はフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）である。配線部材４０は、ベース４１と、複数の導体４２，４３，４４と、を有している。ベース４１は、例えば、ポリイミド樹脂等の樹脂からなる。導体４２，４３，４４は、ベース４１の一方面上に互いに離間してこの順に配置されている。導体４２，４３，４４は、接着層（不図示）によって、ベース４１の一方面に接合されている。導体４２，４３，４４は、例えば、Ｃｕからなる。導体４２，４３，４４は、例えば、Ｃｕ層上にＮｉメッキ層及びＡｕメッキ層がこの順に設けられた構成であってもよい。

図示を省略するが、ベース４１の一方面上には、例えば、ポリイミド樹脂等の樹脂からなるカバーが設けられている。導体４２，４３，４４の端部は、カバーから露出している。配線部材４０は、ベース４１の一方面が圧電素子１の側面２ｃと対向するように配置されている。導体４２の端部は、圧電素子１の外部電極４にはんだ４５により接続されている。導体４３の端部は、圧電素子１の外部電極６にはんだ４５により接続されている。導体４４の端部は、圧電素子１の外部電極５にはんだ４５により接続されている。配線部材４０は、筐体８０の外側に配置されたドライブ回路（不図示）と接続されている。

（接触子）
接触子４６は、圧電素子１の端面２ａに配置されている。接触子４６は、例えば、接着により端面２ａに取り付けられている。接触子４６は、例えば、角柱状を呈している。接触子４６は、ジルコニア、アルミナ等から構成されている。接触子４６は、移動体２００の摺動板２０４に圧接されている。

（支持部材）
図１～３及び図１１に示されるように、第一支持部材５０は、移動体２００と圧電素子１を介して方向Ｄ１で対向し、端面２ｂを支持している。図１１では、外部電極４～９の図示が省略されている。第一支持部材５０は、例えば、樹脂からなる。第一支持部材５０は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等のプラスチックからなる。樹脂からなる第一支持部材５０によれば、圧電素子１に傷がつき難い。第一支持部材５０は、第一付勢部材７１により端面２ｂに向かって付勢されている。第一支持部材５０は、端面２ｂの変形に応じて、方向Ｄ３に直交する方向に移動可能に設けられている。第一支持部材５０は、圧電素子１と同じ厚さで形成されている。すなわち、第一支持部材５０の方向Ｄ３の長さは、圧電素子１の方向Ｄ３の長さと同等である。

第一支持部材５０は、支持部５１と、対向部５２と、突出部５３と、位置決め部５４と、を有している。支持部５１は、方向Ｄ１で互いに対向している第一面５１ａ及び第二面５１ｂを有している。第一面５１ａは、端面２ｂと当接し、端面２ｂを支持している。第一面５１ａは、矩形状を呈し、端面２ｂと略同形状を有している。第二面５１ｂには、第一付勢部材７１が当接されている。本実施形態では、第二面５１ｂは、第一面５１ａと同形状を呈している。

対向部５２は、方向Ｄ１で互いに対向している第一面５２ａ及び第二面５２ｂを有している。第一面５２ａは、方向Ｄ１で第二支持部材６０と対向している。第一面５２ａは、第一面５１ａと連続し、第一面５１ａと同一平面を構成している。第二面５２ｂは、第二面５１ｂと連続し、第二面５１ｂと同一平面を構成している。

突出部５３は、対向部５２の第一面５２ａから方向Ｄ１に突出している。突出部５３は、第二支持部材６０と当接する頂部５３ａを含んでいる。頂部５３ａは、突出部５３の第二支持部材６０との当接部である。第一支持部材５０及び第二支持部材６０は、方向Ｄ３から見て、互いに点接触している。頂部５３ａは、方向Ｄ３に延在しているので、第一支持部材５０及び第二支持部材６０は、互いに線接触している。

突出部５３の第二支持部材６０との当接部、すなわち、頂部５３ａが圧電素子１から方向Ｄ２において離間する距離Ｗ２は、圧電素子１（圧電素体２）の方向Ｄ２の長さＷ１の０．３倍以上０．７倍以下である。本実施形態では、突出部５３は、対向部５２の第一面５２ａの全面に設けられている。突出部５３は、方向Ｄ１において第一面５２ａから離れるつれて、方向Ｄ２の幅が徐々に狭くなるテーパ形状を呈している。突出部５３は、方向Ｄ３を軸方向とする三角柱形状を呈している。突出部５３は、方向Ｄ３から見て、三角形状を呈している。例えば、突出部５３は、方向Ｄ３から見て、第一面５２ａを底辺とする二等辺三角形状を呈している。

位置決め部５４は、圧電素子１の方向Ｄ２における位置を規定する。位置決め部５４は、支持部５１の第一面５１ａ又は対向部５２の第一面５２ａと、突出部５３との間の段差部により構成されている。本実施形態では、突出部５３が対向部５２の第一面５２ａの全面に設けられ、突出部５３は支持部５１の第一面５１ａと隣り合っている。よって、位置決め部５４は、支持部５１の第一面５１ａと、突出部５３との間の段差部により構成されている。位置決め部５４は、端面２ｂと側面２ｄとの間の稜線部２ｇと当接し、圧電素子１が方向Ｄ２において位置決め部５４よりも突出部５３側に移動することを阻止している。

第二支持部材６０は、配線部材４０及び後述の配置面８２ｓと圧電素子１を介して方向Ｄ２で対向し、側面２ｄを支持している。第二支持部材６０は、第一支持部材５０とは別部材である。第二支持部材６０は、例えば、第一支持部材５０と同じ材料からなる。第二支持部材６０は、例えば、樹脂からなる。第二支持部材６０は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等のプラスチックからなる。樹脂からなる第二支持部材６０によれば、圧電素子１に傷がつき難い。第二支持部材６０は、第二付勢部材７２により側面２ｄに向かって付勢されている。第二支持部材６０は、側面２ｄの変形に応じて、方向Ｄ３に直交する方向に移動可能に設けられている。第二支持部材６０は、圧電素子１と同じ厚さで形成されている。すなわち、第二支持部材６０の方向Ｄ３の長さは、圧電素子１の方向Ｄ３の長さと同等である。

第二支持部材６０は、方向Ｄ２で互いに対向している第一面６０ａ及び第二面６０ｂと、方向Ｄ１で第一支持部材５０と対向している第三面６０ｃと、一対の支持部６１と、を有している。第一面６０ａは、側面２ｄと方向Ｄ２で対向している。第一面６０ａは、矩形状を呈し、側面２ｄと略同形状を有している。第二面６０ｂには、第二付勢部材７２が当接されている。本実施形態では、第二面６０ｂは、第一面６０ａと同形状を呈している。第三面６０ｃは、第一支持部材５０の対向部５２及び突出部５３と方向Ｄ１で対向しており、突出部５３の頂部５３ａと当接する。

一対の支持部６１は、方向Ｄ１で互いに離間している。一対の支持部６１は、第一面６０ａから方向Ｄ２に突出している。一対の支持部６１は、圧電素子１と当接し、側面２ｄを支持している。すなわち、第二支持部材６０は、圧電素子１を二箇所で支持している。一方の支持部６１は、第一面６０ａの方向Ｄ２の一端に配置され、外部電極７と当接している。他方の支持部６１は、第一面６０ａの方向Ｄ２の他端に配置され、外部電極８と当接している。支持部６１の方向Ｄ１の長さは、外部電極７，８の方向Ｄ１の長さよりも短い。支持部６１の突出高さ（方向Ｄ２の長さ）は、圧電素子１が振動しても側面２ｄが第一面６０ａに接しないように、圧電素子１の振幅に合わせて設定される。

（付勢部材）
第一付勢部材７１は、第一支持部材５０を方向Ｄ１に付勢して端面２ｂに当接させている。第一付勢部材７１は、コイルスプリング等の弾性部材である。第一付勢部材７１の一端は、第一支持部材５０の支持部５１の第二面５１ｂと当接している。第一付勢部材７１は、方向Ｄ１から見て、支持部５１及び圧電素子１と重なるように配置されている。第一付勢部材７１は、圧電素子１に当接していないので、圧電素子１に傷がつき難い。

第二付勢部材７２は、第二支持部材６０を方向Ｄ２に付勢して圧電素子１に当接させている。第二付勢部材７２は、コイルスプリング等の弾性部材である。第二付勢部材７２の一端は、第二支持部材６０の第二面６０ｂと当接している。第二付勢部材７２の一端は、第二面６０ｂの方向Ｄ１の中央部と当接している。第二付勢部材７２は、方向Ｄ１において、一対の支持部６１の間に位置している。第二付勢部材７２は、方向Ｄ２から見て、一対の支持部６１のいずれとも重ならない位置に配置されている。第二付勢部材７２は、圧電素子１に当接していないので、圧電素子１に傷がつき難い。

（筐体）
図１～図３に示されるように、筐体８０は、圧電素子１、配線部材４０の端部、第一支持部材５０、第二支持部材６０、第一付勢部材７１、及び、第二付勢部材７２を収容している。筐体８０は、底壁８１と、側壁８２，８３，８４，８５と、を有している。底壁８１及び側壁８２，８３，８４，８５は、一体的に形成されている。底壁８１上には、圧電素子１等の上記各部材が配置されている。底壁８１は、圧電素子１等の上記各部材と方向Ｄ３で対向している。

側壁８２，８３，８４，８５は、方向Ｄ３から見て圧電素子１等の上記各部材を取り囲むように底壁８１上に設けられている。側壁８２及び側壁８３は、方向Ｄ２で互いに対向している。側壁８２，８３は、方向Ｄ１に延在している。側壁８４，８５は、方向Ｄ１で互いに対向している。側壁８４，８５は、方向Ｄ２に延在している。側壁８４は、側壁８２の方向Ｄ１の一端と側壁８２の方向Ｄ１の一端とを接続している。側壁８５は、側壁８３の方向Ｄ１の他端と接続されている。側壁８５は、側壁８２から離間して配置されている。側壁８５と側壁８２との間には、圧電素子１の端面２ａ側の端部が配置されている。端面２ａは筐体８０から露出している。接触子４６は、筐体８０の外側に配置されている。

配線部材４０は、筐体８０の外側に方向Ｄ３に沿って引き出されている。筐体８０は、底壁８１と方向Ｄ３で対向し、圧電素子１等の上記各部材を覆う蓋部を更に有していてもよい。この場合、蓋部には、配線部材４０が引き出すための孔部が設けられてもよい。

側壁８２は、配線部材４０の端部を介して圧電素子１が配置されている配置面８２ｓを有している。配置面８２ｓは、方向Ｄ２に直交している。配置面８２ｓは、第一支持部材５０と隙間（空間）を挟んで方向Ｄ２で対向している。よって、側壁８２が、第一支持部材５０と干渉することが抑制される。配置面８２ｓは、配線部材４０と当接する一対の第一領域Ｒ１と、配線部材４０と当接しない第二領域Ｒ２と、を含んでいる。配線部材４０は、配置面８２ｓに接合されていない。

一方の第一領域Ｒ１は、導体４２及び外部電極４と対応して設けられている。他方の第一領域Ｒ１は、導体４４及び外部電極５と対応して設けられている。第二領域Ｒ２は、方向Ｄ１で一対の第一領域Ｒ１の間に配置されている。第二領域Ｒ２は、導体４３及び外部電極６と対応して設けられている。配置面８２ｓに直交する方向（すなわち方向Ｄ２）から見て、第二領域Ｒ２は、導体４３及び外部電極６の全体を覆う大きさを有している。第二領域Ｒ２の方向Ｄ１の長さは、導体４３の方向Ｄ１の長さ及び外部電極６の方向Ｄ１の長さよりも長い。

側壁８２には、底壁８１を露出させる切り欠き部８２ａが配置面８２ｓから筐体８０の外側に向かって設けられている。切り欠き部８２ａは、側壁８３を貫通しない凹部として設けられているが、貫通孔であってもよい。凹部の深さ（方向Ｄ２の長さ）は、圧電素子１が振動しても配線部材４０が凹部の底面に接しないように、圧電素子１の振幅に合わせて設定される。第二領域Ｒ２は、切り欠き部８２ａにより構成されている。方向Ｄ１から見て、導体４３及び外部電極６は、切り欠き部８２ａ内に配置されている。切り欠き部８２ａ及び底壁８１により構成される空間は、筐体８０の内部空間と繋がっている。

側壁８３は、第一支持部材５０及び第二支持部材６０のそれぞれと隙間（空間）を挟んで方向Ｄ２で対向している。よって、側壁８３が、第一支持部材５０及び第二支持部材６０のそれぞれと干渉することが抑制される。側壁８４は、隙間（空間）を挟んで方向Ｄ１で第一支持部材５０と対向している。よって、側壁８４が、第一支持部材５０と干渉することが抑制される。側壁８５は、隙間（空間）を挟んで方向Ｄ１で第二支持部材６０と対向している。よって、側壁８５が、第二支持部材６０と干渉することが抑制される。側壁８５は、隙間（空間）を挟んで方向Ｄ２で圧電素子１の側面２ｄと対向している。よって、側壁８５が、圧電素子１と干渉することが抑制される。

側壁８４には、底壁８１を露出させる切り欠き部８４ａが設けられている。切り欠き部８４ａは、側壁８４を貫通しない凹部として設けられている。切り欠き部８４ａ及び底壁８１は、第一付勢部材７１を収容する収容部８６を構成している。収容部８６の内部空間は、筐体８０の内部空間と繋がっている。側壁８３には、底壁８１を露出させる切り欠き部８３ａが設けられている。切り欠き部８３ａは、側壁８３を貫通しない凹部として設けられている。切り欠き部８３ａ及び底壁８１は、第二付勢部材７２を収容する収容部８７を構成している。収容部８７の内部空間は、筐体８０の内部空間と繋がっている。

（圧電アクチュエータの動作）
図１２を参照して、圧電アクチュエータ１００の動作について説明する。図１２では、配線部材４０、第一付勢部材７１、第二付勢部材７２、筐体８０、及び外部電極４～９の図示が省略されている。図１２（ａ）では、外部電極４，５，６（図４参照）に電圧（電位）が印加されていない状態が示されている。図１２（ｂ）では、外部電極６をグラウンドに接続すると共に、外部電極５に正電圧、外部電極４にゼロ電圧を印加した状態が示されている。このとき、電極部分３１，３２（図９及び図１０参照）に対応する活性領域が方向Ｄ１に縮むように変形する。これにより、主面２ｆ側から見て、圧電素子１がＳ字状に変形する。図１２（ｃ）では、外部電極６をグラウンドに接続すると共に、外部電極５に負電圧、外部電極４にゼロ電圧を印加した状態が示されている。このとき、電極部分３３，３４に対応する活性領域が方向Ｄ１に伸びるように変形する。これにより、主面２ｆ側から見て、圧電素子１が逆Ｓ字状に変形する。

圧電素子１にプラスマイナス振幅の正弦波電圧を印加し、図１２（ｂ）の状態及び図１２（ｃ）の状態が連続的に繰り返されることで、圧電アクチュエータ１００が連続的に動作する。これにより、接触子４６から移動体２００（図１参照）に力が伝わり、移動体２００の運動に変換される。第一支持部材５０には、第一付勢部材７１（図１参照）による方向Ｄ１の付勢力（加圧力）Ｆ１が付与されているので、第一支持部材５０は、端面２ｂの変形に応じて移動し、支持部５１が端面２ｂに当接し続ける。第二支持部材６０は、第二付勢部材７２（図１参照）による方向Ｄ２の付勢力（加圧力）Ｆ２が付与されているので、第二支持部材６０は、側面２ｄの変形に応じて移動し、一対の支持部６１が外部電極７，８に当接し続ける。

一対の支持部６１は、圧電素子１の振動の節（振動において振幅を生じない位置）又はその近傍に当接している。一対の支持部６１は、圧電素子１の振動の腹（振動において振幅が最大となる位置）に当接していない。よって、一対の支持部６１は、圧電素子１の振動を阻害することなく、圧電素子１を支持することができる。

第一支持部材５０の突出部５３の頂部５３ａは、少なくとも図１２（ａ）の状態で第二支持部材６０に当接している。図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）に示されるように、第一支持部材５０が移動しても頂部５３ａの位置はほとんど変わらない。また、第二支持部材６０における頂部５３ａが当接する位置もほとんど変わらない。頂部５３ａは、第二支持部材６０に当接しているか、もしくは若干離れる位置に配置されるので、第二支持部材６０と干渉しない。よって、圧電アクチュエータ１００では、圧電素子１のスムーズな動きが実現されている。

図１３に示されるように、比較例に係る圧電アクチュエータ１１０は、第一支持部材５０の代わりに第一支持部材１５０を有している。第一支持部材１５０は、突出部５３の頂部５３ａが圧電素子１と接しており、圧電素子１から離間していない点で、第一支持部材５０と相違している。図１３（ａ）では、図１２（ａ）と同様に、外部電極４，５，６（図４参照）に電圧（電位）が印加されていない状態が示されている。図１３（ｂ）では、図１２（ｂ）と同様に、外部電極６をグラウンドに接続すると共に、外部電極５に正電圧、外部電極４にゼロ電圧を印加した状態が示されている。図１３（ｃ）では、図１２（ｃ）と同様に、外部電極６をグラウンドに接続すると共に、外部電極５に負電圧、外部電極４にゼロ電圧を印加した状態が示されている。

圧電アクチュエータ１１０においても、第一支持部材５０の突出部５３の頂部５３ａは、少なくとも図１３（ａ）の状態で第二支持部材６０に当接している。図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示されるように、第一支持部材５０が移動すると頂部５３ａの位置が変化する。特に、図１３（ｂ）の状態では、頂部５３ａは、第二支持部材６０と重なっている。これは、頂部５３ａが第二支持部材６０と干渉することを示している。

図１４には、頂部５３ａが第二支持部材６０と干渉しない実施例と、頂部５３ａが第二支持部材６０と干渉する比較例とについて、圧電素子１に印加した電圧の周波数と移動体２００の移動速度との関係が示されている。干渉のある比較例の設計では、圧電素子１の動きが阻害されるので、グラフの形状が歪であり、ピークが比較的低くなっている。これに対し、干渉のない実施例の設計では、圧電素子１の動きが阻害されないので、グラフの形状がなだらかであり、ピークが比較的高くなっている。

（作用及び効果）
以上説明したように、圧電アクチュエータ１００では、第一支持部材５０は、圧電素子１の端面２ｂの変形に応じて移動可能に設けられている。第二支持部材６０は、圧電素子１の側面２ｄの変形に応じて移動可能に設けられている。このように、第一支持部材５０及び第二支持部材６０は、別々に移動可能に設けられているので、圧電素子１の振動が阻害され難い。第一支持部材５０は、第二支持部材６０と当接する頂部５３ａを含んでいる。このため、圧電アクチュエータ１００の組み立て時に第一支持部材５０に対し、第二支持部材６０の位置が一義的に決まり易い。よって、圧電アクチュエータ１００を容易に組み立てることができる。

圧電素子１と突出部５３の頂部５３ａとが方向Ｄ２において離間する距離Ｗ２は、方向Ｄ２における圧電素子１の長さＷ１の０．３倍以上０．７倍以下である。このため、圧電素子１の振動に応じて第一支持部材５０及び第二支持部材６０が移動しても、第一支持部材５０及び第二支持部材６０が互いに干渉することが抑制される。よって、圧電素子１の振動が阻害されることが抑制される。

第一付勢部材７１は、第一支持部材５０を方向Ｄ１に付勢して端面２ｂに当接させている。このため、第一支持部材５０が端面２ｂの変形に応じて移動可能な構成が容易に実現される。第一支持部材５０の第一面５１ａは、端面２ｂに接合されていないので、圧電素子１の振動が阻害されることが抑制される。

第二付勢部材７２は、第二支持部材６０を方向Ｄ２に付勢して外部電極７，８に当接させている。このため、第二支持部材６０が側面２ｄの変形に応じて移動可能な構成が容易に実現される。第二支持部材６０の各支持部６１は、圧電素子１に接合されていないので、圧電素子１の振動が阻害されることが抑制される。

第二支持部材６０は、一対の支持部６１で側面２ｄを支持するので、側面２ｄを確実に支持することができる。第二付勢部材７２は、方向Ｄ２において、一対の支持部６１の間に位置している。よって、第二付勢部材７２は、一対の支持部６１にバランスよく付勢力を付与することができる。一つの第二付勢部材７２により、側面２ｄの二点支持を実現できるので効率的である。

第一支持部材５０は、圧電素子１の方向Ｄ２の位置を規定する位置決め部５４を有している。このため、圧電素子１が第一支持部材５０上で方向Ｄ２に移動することを抑制できる。

配置面８２ｓに直交する方向Ｄ２から見て、第二領域Ｒ２は、外部電極６の全体を覆う大きさを有している。このため、外部電極６が配線部材４０を介して配置面８２ｓと干渉することが確実に抑制される。よって、移動体２００に振動を確実に伝達することができる。

一対の第一領域Ｒ１は、外部電極４，５と対応して設けられている。このため、配線部材４０と配置面８２ｓとが点接触に近い状態となるので、圧電素子１の押さえられる位置が正確に決まり振動が安定する。

第二領域Ｒ２は、一対の第一領域Ｒ１間に配置されている。外部電極４，５は、その厚さの分だけ圧電素体２の側面２ｃから突出する。したがって、圧電素子１が配線部材４０を介して一対の第一領域Ｒ１で配置面８２ｓにより支持される。このように二箇所で支持されることにより、圧電素子１が傾いたり、がたついたりすることなく、安定して配置面８２ｓに配置される。

第二領域Ｒ２は、配置面８２ｓに設けられた凹部又は貫通孔である切り欠き部８２ａにより構成されていている。このため、第二領域Ｒ２が配線部材４０と当接しない構成を容易に実現できる。

［第二実施形態］
図１５に示されるように、第二実施形態に係る圧電アクチュエータ１００Ａは、第一支持部材５０Ａ及び第二支持部材６０Ａを備える点で圧電アクチュエータ１００と相違している。第一支持部材５０Ａにおける突出部５３の頂部５３ａは、丸められた湾曲面（Ｒ面又はＣ面）を有し、湾曲面で第二支持部材６０Ａと当接する。これにより、突出部５３の破損が抑制される。また、頂部５３ａと当接する第二支持部材６０Ａの第三面６０ｃの破損も抑制される。第二支持部材６０Ａの一対の支持部６１のそれぞれは、丸められた湾曲面（Ｒ面又はＣ面）を有し、湾曲面で外部電極７，８と当接する。これにより、一対の支持部６１の破損が抑制される。また、一対の支持部６１と当接する外部電極７，８の破損も抑制される。

［第三実施形態］
図１６及び図１７に示されるように、第三実施形態に係る圧電アクチュエータ１００Ｂは、第一支持部材５０Ｂ及び第二支持部材６０Ｂを備える点で圧電アクチュエータ１００と相違している。第一支持部材５０Ｂは、突出部５３に設けられた連結軸９０により回転可能に第二支持部材６０Ｂに接続されている。突出部５３と、第二支持部材６０Ｂの第三面６０ｃ側の端部とは、方向Ｄ３から見て互いに重なるように配置されている。連結軸９０は、突出部５３に設けられた貫通孔に挿通されていると共に、第二支持部材６０Ｂの第三面６０ｃ側の端部に設けられた穴に挿入されている。圧電アクチュエータ１００Ｂでは、第一支持部材５０Ｂ及び第二支持部材６０Ｂが連結軸９０により連結されているので、第一支持部材５０Ｂに対し、第二支持部材６０Ｂの位置が確実に決まる。よって、組み立てがより容易である。

図１２で説明したように、圧電アクチュエータ１００では、圧電素子１の振動により第一支持部材５０及び第二支持部材６０が移動しても、第一支持部材５０及び第二支持部材６０の当接位置はほとんど変わらない。圧電アクチュエータ１００Ｂでは、連結軸９０は、第一支持部材５０Ｂ及び第二支持部材６０Ｂのうち、ほとんど位置が変わらない部分に設けられているので、圧電素子１の振動を阻害しない。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

［変形例］
上記実施形態では、圧電体層１０～１９が積層されることで圧電素体２が形成される形態を一例に説明した。しかし、圧電体層の積層数はこれに限定されず、設計に応じて適宜設定される。上記実施形態では、積層端に一対の内部電極２０が配置されているが、内部電極３０Ａ，３０Ｂが配置されていてもよい。内部電極３０Ａ，３０Ｂが稜線部２ｇに露出していてもよい。圧電体層１０～１９の厚さは、互いに同等であってもよい。各稜線部２ｇ及び各角部２ｈは、丸められた面取り形状を呈していなくてもよい。

第一支持部材５０の第一面５１ａは、端面２ｂに接合されていてもよい。第二付勢部材７２は、方向Ｄ２から見て、支持部６１と重なる位置に配置されていてもよい。圧電アクチュエータ１００は、一対の第二付勢部材７２を備えてもよい。この場合、一対の第二付勢部材７２は、方向Ｄ２で一対の支持部６１と対向するように配置されていてもよい。すなわち、一方の第二付勢部材７２が方向Ｄ２で一方の支持部６１と対向すると共に、他方の第二付勢部材７２が方向Ｄ２で他方の支持部６１と対向するように配置されていてもよい。

一対の支持部６１は、側面２ｄと当接していてもよい。すなわち、一対の支持部６１は、側面２ｄにおける外部電極７～９が設けられていない部分と当接していてもよい。一対の支持部６１は、例えば、側面２ｄにおける外部電極７と外部電極９との間に位置する部分、及び、外部電極８と外部電極９との間に位置する部分と当接していてもよい。

上記実施形態及び変形例は、適宜組み合わされてもよい。

１…圧電素子、２…圧電素体、２ａ，２ｂ…端面、２ｃ，２ｄ…側面、２ｅ，２ｆ…主面、５０，５０Ａ，５０Ｂ…第一支持部材、５１…支持部、５２…対向部、５３…突出部、５３ａ…頂部、５４…位置決め部、６０，６０Ａ，６０Ｂ…第二支持部材、７１…第一付勢部材、７２…第二付勢部材、８０…筐体、８２ｓ…配置面、９０…連結軸、１００，１００Ａ，１００Ｂ…圧電アクチュエータ。

Claims (12)

1. 駆動対象物を駆動する圧電アクチュエータであって、
   圧電素体と、前記圧電素体に配置されている第一外部電極と、を有する圧電素子と、
   前記第一外部電極に接続されている配線部材と、
   前記圧電素子が前記配線部材を介して配置されている配置面を有する筐体と、
   前記圧電素子を支持している支持部材と、を備え、
   前記配置面は、前記配線部材と当接する第一領域と、前記第一外部電極に対応して設けられ、前記配線部材と当接しない第二領域と、を含む、
   圧電アクチュエータ。
2. 前記配置面に直交する方向から見て、前記第二領域は、前記第一外部電極の全体を覆う大きさを有している、
   請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
3. 前記圧電素子は、前記圧電素体に配置されている第二外部電極を更に有し、
   前記第一領域は、前記第二外部電極と対応して設けられている、
   請求項１又は２に記載の圧電アクチュエータ。
4. 前記第二領域は、一対の前記第一領域間に配置されている、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
5. 前記第二領域は、前記配置面に設けられた凹部又は貫通孔により構成されている、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
6. 前記圧電素体は、長方形状を呈し、互いに対向している一対の主面と、前記一対の主面の長辺方向で互いに対向している第一端面及び第二端面と、前記一対の主面の短辺方向で互いに対向している第一側面及び第二側面と、を有し、
   前記支持部材は、前記駆動対象物と前記圧電素子を介して前記長辺方向で対向し、前記第一端面を支持している第一支持部材と、前記圧電素子が配置されている筐体の配置面と前記圧電素子を介して前記短辺方向で対向し、前記第一側面を支持している第二支持部材と、を有し、
   前記第一支持部材は、前記第一端面の変形に応じて移動可能に設けられ、
   前記第二支持部材は、前記第一側面の変形に応じて移動可能に設けられている、
   請求項１～５のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
7. 前記第一支持部材は、前記長辺方向で前記第二支持部材と対向している対向部と、前記対向部から前記長辺方向に突出し、前記第二支持部材と当接する突出部と、を有している、
   請求項６に記載の圧電アクチュエータ。
8. 前記突出部の前記第二支持部材との当接部が前記圧電素子から前記短辺方向において離間する距離は、前記短辺方向における前記圧電素子の長さの０．３倍以上０．７倍以下である、
   請求項７に記載の圧電アクチュエータ。
9. 前記第一支持部材を前記長辺方向に付勢して前記圧電素子に当接させている第一付勢部材と、
   前記第二支持部材を前記短辺方向に付勢して前記圧電素子に当接させている第二付勢部材と、を更に備える、
   請求項６～８のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
10. 前記第一支持部材を前記長辺方向に付勢して前記圧電素子に当接させている第一付勢部材と、
    前記第二支持部材を前記短辺方向に付勢して前記圧電素子に当接させている第二付勢部材と、を更に備え、
    前記第二支持部材は、前記長辺方向で互いに離間し、前記第一側面を支持する一対の支持部を有し、
    前記第二付勢部材は、前記長辺方向において、前記一対の支持部の間に位置している、
    請求項６～８のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
11. 前記第二支持部材は、前記長辺方向で互いに離間し、前記第一側面を支持する一対の支持部を有している、
    請求項６～９のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
12. 前記第一支持部材は、前記短辺方向における前記圧電素子の位置を規定する位置決め部を有している、
    請求項６～１１のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
    
    

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