JP3741876B2

JP3741876B2 - 弾性表面波アクチュエータ

Info

Publication number: JP3741876B2
Application number: JP27326298A
Authority: JP
Inventors: 俊郎樋口; 実黒澤
Original assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2018-09-28
Also published as: JP2000102271A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から弾性表面波モータは、高速、高推力、高速応答な小型リニアモータとして期待され、優れた動作特性が実現されている。移動速度としては、１ｍ／秒以上が実現しており、極めて大きな推力を発生できることが実験で示されている。この弾性表面波モータは、厚さ数ｍｍでアクチュエータを実現することができ、薄型で推力が大きな高速応答が可能なモータである。
【０００３】
これまでは、弾性表面波モータのステータ振動子に進行波を励振して、ステータ振動子上のスライダーを移動子として用いるモータが提案されてきた。例えば、本願発明者によって既に提案されている弾性表面波モータ（特願平９−３０４０６８号）がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した弾性表面波モータは、小さなスライダーを移動するとともに、その移動距離がステータ振動子の寸法で決まってしまい、移動範囲の制限が大きいことと、様々なアクチュエータへの応用に制限があること、また、運動の自由度としては、平面内の一次元か二次元の運動に限られているなどの問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を除去し、弾性表面波素子を有する駆動素子により制限をなくして、しかも、より大型の被駆動体をも移動させることができる弾性表面波アクチュエータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕弾性表面波アクチュエータにおいて、エネルギー補填用櫛型電極と、このエネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極と摩擦駆動面とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する駆動素子と、前記摩擦駆動面が接触するともに、前記駆動素子により駆動される被駆動体と、前記駆動素子と前記被駆動体間に圧力を付与する手段とを具備するようにしたものである。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記駆動素子は一軸方向への進行波を生成するようにしたものである。
【０００８】
〔３〕上記〔１〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記駆動素子は二軸方向への進行波を生成するようにしたものである。
【０００９】
〔４〕上記〔１〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記駆動素子は平行した二軸方向への進行波を生成するようにしたものである。
【００１０】
〔５〕上記〔１〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記摩擦駆動面は複数の突起群からなるようにしたものである。
【００１１】
〔６〕上記〔１〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記駆動素子は、前記被駆動体への接触面に前記摩擦駆動面を介してエネルギー補填用櫛型電極と振動を電力に変換する一方向性電極とを具備するようにしたものである。
【００１２】
〔７〕弾性表面波アクチュエータにおいて、Ｖ溝の側面に配置されるとともに、エネルギー補填用櫛型電極と、このエネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極と摩擦駆動面とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する駆動素子と、前記摩擦駆動面が接触するともに、前記Ｖ溝に嵌合するＶ突起を有する被駆動体と、前記駆動素子と前記被駆動体間に圧力を付与する手段とを具備するようにしたものである。
【００１３】
〔８〕弾性表面波アクチュエータにおいて、エネルギー補填用櫛型電極と、このエネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第１の駆動素子と、エネルギー補填用櫛型電極と、このエネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第２の駆動素子と、前記第１の駆動素子と第２の駆動素子間に挟まれるように配置される被駆動軸と、前記第１の駆動素子と第２の駆動素子と前記被駆動軸間に圧力を付与する手段とを具備するようにしたものである。
【００１４】
〔９〕上記〔８〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記対になる第１の駆動素子と第２の駆動素子とを２組配置し、＃状に構成するようにしたものである。
【００１５】
〔１０〕上記〔８〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記対になる第１の駆動素子と第２の駆動素子とを３組以上配置するようにしたものである。
【００１６】
〔１１〕弾性表面波アクチュエータにおいて、エネルギー補填用櫛型電極と、このエネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により、振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第１の駆動素子と、エネルギー補填用櫛型電極と、このエネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第２の駆動素子と、前記第１の駆動素子と第２の駆動素子間に挟まれるように配置される被駆動円筒状体と、前記第１の駆動素子と第２の駆動素子と前記被駆動円筒状体間に圧力を付与する手段とを具備するようにしたものである。
【００１７】
〔１２〕上記〔１１〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記対になる第１の駆動素子と第２の駆動素子とを前記被駆動円筒状体の周面に配置するようにしたものである。
【００１８】
〔１３〕上記〔１１〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記対になる第１の駆動素子と第２の駆動素子とを前記被駆動円筒状体の上部面と下部面に配置するようにしたものである。
【００１９】
〔１４〕上記〔１１〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記被駆動円筒状体の周面に山形テーパを形成し、この山形テーパに対になる第１の駆動素子と第２の駆動素子とを配置するようにしたものである。
【００２０】
〔１５〕上記〔１１〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記被駆動円筒状体の中央部に出力軸を備えるようにしたものである。
【００２１】
〔１６〕弾性表面波アクチュエータにおいて、エネルギー補填用櫛型電極と、このエネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第１の駆動素子と、エネルギー補填用櫛型電極と、このエネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第２の駆動素子と、前記第１の駆動素子と第２の駆動素子により駆動される被駆動球状体と、前記第１の駆動素子と第２の駆動素子と前記被駆動球状体間に圧力を付与する手段とを具備するようにしたものである。
【００２２】
〔１７〕上記〔１６〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記被駆動球状体に出力軸を備えるようにしたものである。
【００２３】
〔１８〕上記〔１７〕記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記第１の駆動素子と第２の駆動素子にはＸ軸及びＹ軸方向の進行波が生成され、前記被駆動球状体の出力軸を揺動又は回転可能に構成してなるようにしたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の第１実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図、図２はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電極構造を示す図であり、図２（ａ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の平面図、図２（ｂ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の正面図、図２（ｃ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の側面図、図３はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電源側の構成図であり、図３（ａ）はその平面図、図３（ｂ）はその電極接続状態を示す斜視図である。
【００２６】
図３に示すように、駆動素子の電源側１の内側には外部電源であるＥ_Oｓｉｎωｔ，Ｅ_Oｃｏｓωｔが接続されるエネルギー補填用櫛型電極（ＩＤＴ）３，４が配置され、その外側には外部電源に接続されない電気・機械変換を行う一方向性電極（ＩＤＴ）５，７：６，８が配置される。ここで、この一方向性電極には変換素子としての櫛型電極（ＩＤＴ）５，６とそれらの外側に配置される反射電極７，８を含んでいる。
【００２７】
一方、図２に示すように、駆動素子２１の中央部に摩擦駆動面２３が形成され、その外側には、前記した駆動素子の電源側１の一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）５，６に一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）２４，２５が接続される。つまり、一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）５，６の電線９，１０と一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）２４，２５の電線２８，２９で接続される。また、最も外側には一方向性電極の反射電極２６，２７が配置されている。
【００２８】
なお、図１において、３０は平面が形成される被駆動体である。ここで、駆動素子２１の摩擦駆動面２３は、スパッタ等を用いて絶縁膜もしくは金属膜などを着け、図２（ｂ）に示すように、摩擦駆動面２３が一方向性電極（ＩＤＴ）２４，２６：２５，２７よりも高くなるようにする。
【００２９】
このように構成することにより、駆動素子２１を圧力付与手段（バネ）により被駆動体３０に押し付けた時、被駆動体３０に、一方向性電極（ＩＤＴ）２４，２６：２５，２７は接触せずに、摩擦駆動部２３のみがその平面と接することになり、図１に示すように、弾性表面波アクチュエータとしての動作を実現することができる。
【００３０】
なお、この実施例では、駆動素子の電源側１と駆動素子２１は別体となっており、例えば、駆動素子の電源側１は駆動素子２１とは別の位置に固定するようにしているが、駆動素子２１の上に電源側１を搭載して一体化するようにしてもよい。その場合には、表面側に設けられる電源側１の主要部分を避けた周辺部分をバネなどにより押さえて、駆動素子２１を介して被駆動体３０に対して圧力を付与するようにする。
【００３１】
上記した弾性表面波アクチュエータは、厚さ１〜２ｍｍ程度以下、幅数ｍｍ〜数ｃｍ程度の寸法で実現することができ、小型のリニアアクチュエータを提供することができる。
【００３２】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００３３】
図４は本発明の第２実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図、図５はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電極構造を示す図であり、図５（ａ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の正面図、図５（ｂ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の平面図、図５（ｃ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の側面図、図５（ｄ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の裏面図である。
【００３４】
この実施例では、駆動素子１０１の表面側の内側には、外部電源であるＥ_Oｓｉｎωｔ，Ｅ_Oｃｏｓωｔが接続されるエネルギー補填用櫛型電極（ＩＤＴ）１０３，１０４が配置され、その外側に、外部電源に接続されない一方向性電極（ＩＤＴ）１０５，１０７：１０６，１０８が配置されてる。つまり、一方向性電極として、櫛型電極（ＩＤＴ）１０５，１０６と、それらの外側に接続される反射電極１０７，１０８が配置されている。
【００３５】
一方、駆動素子１０１の裏面側の中央部には摩擦駆動面１０９が形成され、その外側に前記した駆動素子１０１の表面に搭載された一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）１０５，１０６にスルホール１１４，１１５，１１６，１１７を介して接続される一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）１１０，１１１が配置され、最も外側に一方向性電極の反射電極１１２，１１３が配置されている。なお、図４において、１２１は平板状の被駆動体である。
【００３６】
このように構成したので、被駆動体１２１を制限無く広範囲に駆動させることができる。また、被駆動体１２１を長尺にすることにより、被駆動体１２１を長い距離駆動させることができる。
【００３７】
図６は本発明の弾性表面波アクチュエータの駆動素子の摩擦駆動面の変形例を示す図である。
【００３８】
例えば、第２実施例に示す摩擦駆動面１０９を、この実施例では複数の突起１０９Ａを有する表面形状とすることにより、効率よく大きな摩擦力を取り出すことができる。摩擦駆動部１０９の全体の面積を５ｍｍ角とすると、１０Ｎ程度の力を取り出すことができ、無負荷時の速度は１ｍ／ｓｅｃ以上となる。移動可能な範囲は、用意できる平坦なガイド面の長さで決まる。
【００３９】
なお、上記した突起は駆動素子側に付いている実施例について説明したが、これとは反対に駆動素子面を平らにして、被駆動体側の表面に突起を形成するようにしてもよい。
【００４０】
従来は弾性表面波の基板の大きさ（最大で１０ｃｍ）の半分程度の移動距離しかとれなかったが、本発明によれば、数１０ｃｍの移動が可能となる。この方法では、弾性表面波素子が駆動素子となることができるだけでなく、駆動素子を固定することにより、長尺の被駆動体上を移動することが可能であり、移動距離の制約が取り除かれる。
【００４１】
次に、本発明の第３実施例について説明する。
【００４２】
図７は本発明の第３実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図、図８はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電極構造を示す図であり、図８（ａ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の正面図、図８（ｂ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の表面図、図８（ｃ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の側面図、図８（ｄ）はその弾性表面波アクチュエータの裏面図、図９はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電源側の構成図である。これらの図において、第１実施例と同じ部分については、同じ番号を付してそれらの説明は省略する。
【００４３】
図９に示すように、駆動素子の電源側１１の内側には外部電源であるＥ_Oｓｉｎωｔ，Ｅ_Oｃｏｓωｔが接続されるエネルギー補填用櫛型電極（ＩＤＴ）３，４が配置され、その外側には外部電源に接続されない電気・機械変換を行う一方向性電極（ＩＤＴ）５，７：６，８が配置されている。ここで、この一方向性電極には変換素子としての櫛型電極（ＩＤＴ）５，６とそれらの外側に配置される反射電極７，８を含んでいる。
【００４４】
一方，スライド側は、図８に示すように、２０１は駆動素子、２０２は摩擦駆動面、２０３，２０４は前記した一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）５，６に電線９，１０，２８，２９によって接続される一方向性電極の櫛型電極である。またその外側には一方向性電極の反射電極２０５，２０６が配置されている。
【００４５】
また、これとは直角方向に、前記した一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）５，６が電線などによって接続される一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）２０７，２０８が、その外側には一方向性電極の反射電極２０９，２１０が配置されている。
【００４６】
このように、駆動素子の裏面にはＸとＹの２方向への一方向性電極が配置されるので、図７に示すように、被駆動体をＸとＹの２方向へ移動させることができる弾性表面波アクチュエータが実現される。なお、図７において、２１１は平板状の被駆動体である。
【００４７】
次に、本発明の第４実施例について説明する。
【００４８】
図１０は本発明の第４実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図、図１１はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電極構造を示す図であり、図１１（ａ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の正面図、図１１（ｂ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の表面図、図１１（ｃ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の側面図、図１１（ｄ）はその弾性表面波アクチュエータの駆動素子の裏面図である。
【００４９】
図１１において、３０１は駆動素子、３０２，３０３，３０４，３０５は摩擦駆動面、３０６，３０７，３１０，３１１，３１４，３１５，３１８，３１９は一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）、３０８，３０９，３１２，３１３，３１６，３１７，３２０，３２１は一方向性電極の反射電極である。
【００５０】
上記した一方向性電極の櫛型電極には、図示しないが、図９と同様の駆動素子が設けられ、各一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）３０６，３０７：３１０，３１１：３１４，３１５：３１８，３１９に電線等により接続される。
【００５１】
そこで、例えば、一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）３０６，３０７と３１０，３１１間に互いに逆方向の進行波を発生させると、予圧が付与された駆動素子３０１の中心点を中心にして、被駆動体３３１に回転トルクが生じて被駆動体３３１を回転させることができる。
【００５２】
このように、一方向電極である櫛型電極を４組〔（３０６，３０７）、（３１０，３１１）、（３１４，３１５）、（３１８，３１９）〕として、隣合う組（Ａ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′：Ｃ−Ｃ′、Ｄ−Ｄ′）で逆向きの進行波を励振することで被駆動体３２１を回転させることもできる。
【００５３】
次に、本発明の第５実施例について説明する。
【００５４】
図１２は本発明の第５実施例を示す弾性表面波アクチュエータの斜視図である。
【００５５】
この図に示すように、この実施例においては、固定側に第３実施例（図８）で示した、摩擦駆動面２０２、ｘ方向に配置される一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）２０３，２０４、一方向性電極の反射電極２０５，２０６と、ｙ方向に配置される一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）２０７，２０８、一方向性電極の反射電極２０９，２１０等とを備えた駆動素子２０１を４つ使用する。
【００５６】
これらの４つの駆動素子２０１上にセットされる小さなテーブル２５０の４つの足のところの駆動素子２０１を別々にあるいは協調的に駆動することにより、小さなテーブル２５０をｘ軸方向、ｙ軸方向、回転（θ）方向に駆動することができ、ｘ，ｙ，θテーブルを得ることができる。
【００５７】
次に、本発明の第６実施例について説明する。
【００５８】
図１３は本発明の第６実施例を示す弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電極構造を示す図であり、図１３（ａ）はその弾性表面波素子の正面図、図１３（ｂ）はその弾性表面波素子の表面図、図１３（ｃ）はその弾性表面波素子の側面図、図１４はその駆動素子の要部拡大表面図、図１５は本発明の第６実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図である。
【００５９】
これらの図において、４０１は駆動素子（弾性表面波素子）、４０２，４０３，４０４は外部電源であるＥ_Oｓｉｎωｔが接続されるエネルギー補填用櫛型電極（ＩＤＴ）、４０５，４０６，４０７は外部電源であるＥ_Oｃｏｓωｔが接続されるエネルギー補填用櫛型電極（ＩＤＴ）、４０８，４０９は外部電源に接続されない一方向性電極の櫛型電極、４１０，４１１は一方向性電極の反射電極、４１２はエネルギー補填用櫛型電極（ＩＤＴ）４０２〜４０７上に形成される摩擦駆動面である。
【００６０】
圧電材料のコストの問題から、弾性表面波素子はなるべく小さくすることが重要である。また、アクチュエータの応答性を高める必要から、弾性波の伝搬路は短くする必要がある。
【００６１】
以上の要求から、摩擦駆動面４１２とエネルギー補填用櫛型電極（ＩＤＴ）４０２〜４０７を同じ領域上に形成することは、極めて効果的である。
【００６２】
このように構成することにより、図１５に示すように、被駆動体４１５上に予圧により接触するコンパクトな弾性表面波素子を有する駆動素子を提供することができる。
【００６３】
特に、レイリー波の励振を短い時間で定常状態の振動振幅に持っていくには、伝搬経路を短くして、駆動電極が分布した構造が有利である。そのため駆動電極は、図１〜図１１に示したように、２相の駆動電極（励振電極）が分かれているのではなく、一体となった構成として摩擦駆動部の下部に分布していることが好ましい。
【００６４】
このように構成することにより、振動励振が早くなり、弾性表面波アクチュエータの過渡応答特性も改善することができる。
【００６５】
次に、本発明の第７実施例について説明する。
【００６６】
図１６は本発明の第７実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図、図１７はその要部断面図である。
【００６７】
これらの図に示すように、ステータ５０１にはＶ溝５０２が形成されており、一方、被駆動体５０４には、上記したＶ溝５０２に嵌まるように形成されたＶ突起５０５が形成されている。そして、Ｖ突起５０５には第６実施例で示された進行波を生成する弾性表面波素子を有する駆動素子５０３をステータ５０１に固定して、被駆動体５０４をＶ溝５０２に沿って駆動させるようにしている。
【００６８】
このように構成したので、被駆動体５０４に働く重力Ｎと、ステータ５０１に働く予圧Ｎ′の関係は、図１８に示すようになる。つまり、Ｎが小さくても、θを小さくすることで予圧Ｎ′＝Ｎ／２ｓｉｎθを大きくすることができる。予圧Ｎ′を大きくすることで、アクチュエータの推力を大きくとることができる。
【００６９】
次に、本発明の第８実施例について説明する。
【００７０】
図１９は本発明の第８実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（その１）の断面図、図２０は本発明の第８実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（その２）の断面図、図２１は本発明の第８実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（その３）の断面図である。
【００７１】
まず、図１９に示すように、弾性表面波素子（駆動素子）４０１（図１３参照）を被駆動軸７１１を挟むように配置し、弾性表面波素子４０１と被駆動軸７１１間には予め圧力が付加されるように構成する。
【００７２】
そこで、駆動素子４０１をそれぞれ駆動することにより、被駆動軸７１１を回転させたり、並進させることができる。すなわち、各駆動素子４０１に生成される進行波の方向を同じ向きにする。つまり、被駆動軸７１１に働く駆動力を両方の駆動素子４０１で同じ向きとすると被駆動軸７１１は並進運動し、被駆動軸７１１に働く駆動力を両方の駆動素子４０１で逆向きにすると、被駆動軸７１１に回転運動を行わせることができる。
【００７３】
また、図２０に示すように、更に９０°回転させるように、もう１組の弾性表面波素子（駆動素子）４３１を＃状に付加するように構成することができる。その場合には、被駆動軸７２１に対する駆動力を大きくすることができる。
【００７４】
更に、図２１に示すように、図２０に示したものに、更に４５°回転させるように、１組の弾性表面波素子（駆動素子）４５１を付加するように構成することができる。
【００７５】
この場合には、更に、被駆動軸７３１に対する駆動力を向上させることができる。
【００７６】
次に、本発明の第９実施例について説明する。
【００７７】
図２２は本発明の第９実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（回転型モータその１）を示す斜視図、図２３は本発明の第９実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（回転型モータその２）を示す斜視図、図２４は本発明の第９実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（回転型モータその３）を示す断面図である。
【００７８】
まず、図２２に示すように、回転円筒状体８０１の外周面８０１Ａに予圧が付与された固定側の弾性表面波素子を有する駆動素子４０１（図１３参照）を回転円筒状体８０１の外周面８０１Ａに押し付けることにより、駆動素子４０１の進行波により、回転円筒状体８０１を駆動することができる。なお、８０２は回転円筒状体８０１の中央部に設けられる被駆動軸である。
【００７９】
また、図２３に示すように、回転円筒状体８０１の上部面８０１Ｂと回転円筒状体８０１の下部面８０１Ｃにそれぞれ予圧が付与された固定側の弾性表面波素子を有する駆動素子４０１（図１３参照）を配置し、駆動素子４０１の進行波により、回転円筒状体８０１の回転を起こせる。この例でも、被駆動軸８０２が設けられる。
【００８０】
更に、図２４に示すように、回転円筒状体８０１の外周面には山型のテーパ面８０３を形成し、その山型のテーパ面８０３に駆動素子４０１（図１３参照）Ａ、４０１（図１３参照）Ｂを介して予圧を付加して配置する。この例でも、被駆動軸８０２が設けられる。すると、駆動素子４０１Ａ、４０１Ｂの進行波により、回転円筒状体８０１は回転を生じる。
【００８１】
また、この第９実施例においては、適宜、駆動素子の数を増加させることにより、回転駆動力を向上させることができる。
【００８２】
更に、この実施例の構成では、軸受を兼ねることが可能である。
【００８３】
次に、本発明の第１０実施例について説明する。
【００８４】
図２５は本発明の第１０実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図であり、この実施例では、３軸の運動を実現することができる。
【００８５】
この図に示すように、被駆動球状体９０１の球面９０１Ａに弾性表面波素子からなる駆動素子２０１Ａ，２０１Ｂ（図８参照）を介して予圧を付して、固定側に配置している。
【００８６】
そこで、駆動素子２０１Ａ，２０１ＢはＸ又はＹ方向に進行波を発生させることができるので、それらの進行波の方向を選択することにより、被駆動球状体９０１から延びる被駆動軸９０２を揺動したり、回転させるように構成することができる。
【００８７】
したがって、この実施例によれば、３軸周りの回転が可能なアクチュエータを構成することができる。特に、互いの回転軸が干渉しない（動きを妨げない）ため、効率の良い被駆動軸の動作を実現することができる。
【００８８】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００８９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００９０】
（Ａ）弾性表面波素子を有する駆動素子により被駆動体を円滑に、かつ制限をなくして、しかも、より大型の被駆動体をも駆動させることができる。
【００９１】
（Ｂ）振動励振が早くなり、弾性表面波アクチュエータの過渡応答特性も改善することができる。
【００９２】
（Ｃ）摩擦駆動面とエネルギー補填用櫛型電極を一緒に形成することにより、コンパクトな駆動素子を提供することができる。
【００９３】
（Ｄ）ステータにＶ溝、被駆動体にＶ突起を設けて、互いに嵌合させ、そのＶ突起又はＶ溝に弾性表面波素子を設けるようにしたので、被駆動体に働く重力Ｎが小さくても、Ｖ溝の形成角度θを小さくすることで予圧を大きくすることができる。また、予圧を大きくすることで、アクチュエータの推力を大きくとることができる。
【００９４】
（Ｅ）被駆動軸に作用する駆動素子の進行波により、被駆動軸の並進又は回転駆動を行わせることができる。
【００９５】
（Ｆ）被駆動円筒状体に作用する駆動素子の進行波により、被駆動円筒状体の回転駆動を行わせることができる。
【００９６】
（Ｇ）３軸周りの回転が可能なアクチュエータを構成することができる。特に、互いの回転軸が干渉しない（動きを妨げない）ため、効率の良い被駆動軸の動作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電極構造を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電源側の構成図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電極構造を示す図である。
【図６】本発明の弾性表面波アクチュエータの駆動素子の摩擦駆動面の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第３実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図である。
【図８】本発明の第３実施例を示す弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電極構造を示す図である。
【図９】本発明の第３実施例を示す弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電源側の構成図である。
【図１０】本発明の第４実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図である。
【図１１】本発明の第４実施例を示す弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電極構造を示す図である。
【図１２】本発明の第５実施例を示す弾性表面波アクチュエータの斜視図である。
【図１３】本発明の第６実施例を示す弾性表面波アクチュエータの駆動素子の電極構造を示す図である。
【図１４】本発明の第６実施例を示す弾性表面波アクチュエータの駆動素子の要部拡大表面図である。
【図１５】本発明の第６実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図である。
【図１６】本発明の第７実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図である。
【図１７】本発明の第７実施例を示す弾性表面波アクチュエータの要部断面図である。
【図１８】本発明の第７実施例を示す弾性表面波アクチュエータのＶ溝による予圧の説明図である。
【図１９】本発明の第８実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（その１）の断面図である。
【図２０】本発明の第８実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（その２）の断面図である。
【図２１】本発明の第８実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（その３）の断面図である。
【図２２】本発明の第９実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（回転型モータその１）を示す斜視図である。
【図２３】本発明の第９実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（回転型モータその２）を示す斜視図である。
【図２４】本発明の第９実施例を示す弾性表面波アクチュエータ（回転型モータその３）を示す断面図である。
【図２５】本発明の第１０実施例を示す弾性表面波アクチュエータの模式図である。
【符号の説明】
１，１１駆動素子の電源側
３，４，１０３，１０４，４０２，４０３，４０４，４０５，４０６，４０７エネルギー補填用櫛型電極（ＩＤＴ）
（５，７），（６，８），（２４，２６），（２５，２７），（１０５，１０７），（１０６，１０８）一方向性電極（ＩＤＴ）
５，６，２４，２５，１０５，１０６，１１０，１１１，２０３，２０４，２０７，２０８，３０６，３０７，３１０，３１１，３１４，３１５，３１８，３１９，４０８，４０９一方向性電極の櫛型電極（ＩＤＴ）
７，８，２６，２７，１０７，１０８，１１２，１１３，２０５，２０６，２０９，２１０，３０８，３０９，３１２，３１３，３１６，３１７，３２０，３２１，４１０，４１１一方向性電極の反射電極
９，１０，２８，２９電線
２１，１０１，２０１，２０１Ａ，２０１Ｂ，３０１，４０１，４０１Ａ，４０１Ｂ，４３１，４５１，５０３駆動素子
２３，１０９，２０２，３０２，３０３，３０４，３０５，４１２摩擦駆動面
３０，３３１，４１５，５０４被駆動体
１０９Ａ複数の突起
１１４，１１５，１１６，１１７スルホール
１２１，２１１平板状の被駆動体
２５０小さなテーブル
５０１ステータ
５０２Ｖ溝
５０５Ｖ突起
７１１，７２１，７３１，８０２，９０２被駆動軸
８０１回転円筒状体
８０１Ａ回転円筒状体の外周面
８０１Ｂ回転円筒状体の上部面
８０１Ｃ回転円筒状体の下部面
８０３山型のテーパ面
９０１被駆動球状体
９０１Ａ被駆動球状体の球面

Claims

（ａ）エネルギー補填用櫛型電極と、該エネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極と摩擦駆動面とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する駆動素子と、
（ｂ）前記摩擦駆動面が接触するともに、前記駆動素子により駆動される被駆動体と、
（ｃ）前記駆動素子と前記被駆動体間に圧力を付与する手段とを具備することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項１記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記駆動素子は一軸方向への進行波を生成することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項１記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記駆動素子は二軸方向への進行波を生成することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項１記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記駆動素子は平行した二軸方向への進行波を生成することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項１記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記摩擦駆動面は複数の突起群からなることを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項１記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記駆動素子は、前記被駆動体への接触面に前記摩擦駆動面を介してエネルギー補填用櫛型電極と振動を電力に変換する一方向性電極とを具備することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
（ａ）Ｖ溝の側面に配置されるとともに、エネルギー補填用櫛型電極と、該エネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極と摩擦駆動面とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する駆動素子と、
（ｂ）前記摩擦駆動面が接触するともに、前記Ｖ溝に嵌合するＶ突起を有する被駆動体と、
（ｃ）前記駆動素子と前記被駆動体間に圧力を付与する手段とを具備することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
（ａ）エネルギー補填用櫛型電極と、該エネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第１の駆動素子と、
（ｂ）エネルギー補填用櫛型電極と、該エネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第２の駆動素子と、
（ｃ）前記第１の駆動素子と第２の駆動素子間に挟まれるように配置される被駆動軸と、
（ｄ）前記第１の駆動素子と第２の駆動素子と前記被駆動軸間に圧力を付与する手段とを具備することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項８記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記対になる第１の駆動素子と第２の駆動素子とを２組配置し、＃状に構成することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項８記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記対になる第１の駆動素子と第２の駆動素子とを３組以上配置することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
（ａ）エネルギー補填用櫛型電極と、該エネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第１の駆動素子と、
（ｂ）エネルギー補填用櫛型電極と、該エネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第２の駆動素子と、
（ｃ）前記第１の駆動素子と第２の駆動素子間に挟まれるように配置される被駆動円筒状体と、
（ｄ）前記第１の駆動素子と第２の駆動素子と前記被駆動円筒状体間に圧力を付与する手段とを具備することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項１１記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記対になる第１の駆動素子と第２の駆動素子とを前記被駆動円筒状体の周面に配置することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項１１記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記対になる第１の駆動素子と第２の駆動素子とを前記被駆動円筒状体の上部面と下部面に配置することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項１１記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記被駆動円筒状体の周面に山形テーパを形成し、該山形テーパに対になる第１の駆動素子と第２の駆動素子とを配置することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項１１記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記被駆動円筒状体の中央部に出力軸を備えることを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
（ａ）エネルギー補填用櫛型電極と、該エネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第１の駆動素子と、
（ｂ）エネルギー補填用櫛型電極と、該エネルギー補填用櫛型電極からのエネルギー供給により振動を電力に変換する一方向性電極とを備え、弾性表面波を励振して駆動する弾性表面波素子を有する第２の駆動素子と、
（ｃ）前記第１の駆動素子と第２の駆動素子により駆動される被駆動球状体と、
（ｄ）前記第１の駆動素子と第２の駆動素子と前記被駆動球状体間に圧力を付与する手段とを具備することを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項１６記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記被駆動球状体に出力軸を備えることを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。
請求項１７記載の弾性表面波アクチュエータにおいて、前記第１の駆動素子と第２の駆動素子にはＸ軸及びＹ軸方向の進行波が生成され、前記被駆動球状体の出力軸を揺動又は回転可能に構成してなることを特徴とする弾性表面波アクチュエータ。