JP5929138B2 - 圧電モーターおよびロボット - Google Patents

Description

本発明は、圧電体の振動を利用した圧電モーターと、この圧電モーターの機構を備えた駆動装置、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、ロボット、プリンターと、に関する。

従来、圧電モーターとしては、特許文献１に示すような、圧電セラミックス板と押圧部材とを有する圧電アクチュエーターを搭載した、超音波モーターが開示されている。この超音波モーターは、圧電セラミックス板が振動することにより、押圧部材が楕円運動をする構成となっている。超音波モーターは、この押圧部材の楕円運動により、押圧部材に当接している可動体（ステージ）を、案内レールに沿って移動させるようになっている。この場合、押圧部材の当接部位の硬さＨ１と、可動体の当接部位の硬さＨ２とは，Ｈ１／Ｈ２＝０．７５〜１．５に設定することが好ましく、これにより、当接部位における磨耗を効果的に抑制することが可能である。

また、特許文献２には、圧電素子と、圧電素子の振動により楕円運動をする駆動子と、を有する超音波アクチュエーター（圧電モーター）が開示されている。この超音波アクチュエーターは、駆動子と駆動子が当接して駆動させる可動体との関係において、駆動子と可動体との当接部をできるだけ少なくしている構成であって、これにより、可動体を効率良く駆動させることが可能である。そして、この構成では、駆動子および可動体がアルミナである場合、可動体のアルミナは、駆動子のアルミナと比べ、その硬さが柔らかいことが好ましい、とされている。

特開２００４−２３６４９３号公報 特開２００７−３０６７９９号公報

しかし、特許文献１でいう、押圧部材および可動体の硬さは、いわゆる塑性変形硬さであって、ビッカース硬度で表されるものである。また、特許文献２においても、塑性変形硬さ（ビッカース硬度）と明記されてはいないが、駆動子および可動体の硬さに関わる設定をしている。ここで、超音波モーターのような圧電モーターにおいて、塑性変形硬さに基づいた設定をしただけでは、摺動による磨耗を効果的に抑制できない場合があり、圧電モーターにおける磨耗のメカニズムは、塑性変形硬さにのみ影響されるわけではないことが解明されてきている。このため、特許文献１および特許文献２に示すような塑性変形硬さなどによる硬さを設定しただけでは、摺動による磨耗を効果的に抑制することは困難である、という課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る圧電モーターは、圧電素子と、前記圧電素子を含む振動部と、前記振動部の端部に設けられた駆動突起部と、前記駆動突起部が当接して駆動される被駆動体と、を備え、前記駆動突起部のヤング率Ｅ１と、前記被駆動体のヤング率Ｅ２とは、Ｅ１≠Ｅ２の関係である、ことを特徴とする。

本適用例の圧電モーターによれば、互いに当接して摺動する駆動突起部と被駆動体とにおいて、それぞれのヤング率の値を相違させている。ヤング率の値が大きい材料は、塑性変形硬さ（ビッカース高度）も大きい値となる傾向であるが、必ずしも比例してはいない。そのため、例えば、塑性変形硬さがほぼ同様の材料で構成された２つの被駆動体であっても、ヤング率の大きい材料で構成された被駆動体は、ヤング率の小さい材料で構成された被駆動体に比べて、駆動突起部の当接による材料表面の押し込まれ量が少ない。この状態で、駆動突起部が被駆動体に当接して摺動すると、ヤング率の大きい材料で構成された被駆動体の方が、駆動突起部による押し込まれ量が少ないため、摺動による摩耗も少なくなり、耐摩耗性に優れる、という結果が得られた。このように、圧電モーターの駆動突起部および被駆動体の関係では、互いに当接して摺動する、それぞれの表面部近傍のヤング率が耐摩耗性に影響している。さらに、例えば、窒化珪素は、塑性変形硬さが酸化アルミニウムより硬いものであっても、その最表面のヤング率が酸化アルミニウムより小さい場合、耐摩耗性が酸化アルミニウムより悪いという知見が得られている。この場合のヤング率は、塑性変形硬さであるビッカース硬度測定では正確に測定できない、表面部近傍の微少範囲における値である。これを踏まえ、圧電モーターは、駆動突起部と被駆動体との関係において、従来の塑性変形硬さの他に、駆動突起部のヤング率Ｅ１と、被駆動体のヤング率Ｅ２と、の関係をＥ１≠Ｅ２とする特徴を有している。この特徴を有する圧電モーターは、駆動突起部および被駆動体の耐摩耗性を向上させることが可能であると共に、駆動突起部または被駆動体のいずれかが摩耗するような設定等を、容易に行うことが可能である。これにより、圧電モーターは、求められる機能に応じて、最適な耐摩耗性を有する駆動突起部および被駆動体を備えることが可能である。

［適用例２］上記適用例に記載の圧電モーターにおいて、前記駆動突起部のヤング率Ｅ１と、前記被駆動体のヤング率Ｅ２とは、Ｅ１＜Ｅ２の関係である、ことが好ましい。

この構成によれば、圧電モーターは、駆動突起部のヤング率Ｅ１＜被駆動体のヤング率Ｅ２、とする設定により、被駆動体が駆動突起部より摩耗しにくい構成となっている。これにより、圧電モーターは、長期使用等の後、摩耗した駆動突起部を交換する構成になっていて、メンテナンス等が容易となるため、各種の装置に好適に用いられる。

［適用例３］上記適用例に記載の圧電モーターにおいて、前記駆動突起部のヤング率Ｅ１と、前記被駆動体のヤング率Ｅ２とは、Ｅ１＞Ｅ２の関係である、ことが好ましい。

この構成によれば、圧電モーターは、駆動突起部のヤング率Ｅ１＞被駆動体のヤング率Ｅ２、とする設定により、駆動突起部が被駆動体より摩耗しにくい構成となっている。これにより、圧電モーターは、長期使用等の後、摩耗した被駆動体を交換する構成になっていて、メンテナンス等が容易となるため、各種の装置に好適に用いられる。

［適用例４］上記適用例に記載の圧電モーターにおいて、前記駆動突起部と前記被駆動体とは、同じ材料で構成されている、ことが好ましい。

この構成によれば、圧電モーターの駆動突起部および被駆動体が同じ材料であり、同材料であれば、処理等によりヤング率を異ならせることが容易に行える。例えば、駆動突起部および被駆動体がセラミックスの場合、処理炉や処理雰囲気等が同一のまま、焼成温度を変えることで、ヤング率の異なるセラミックスで形成された駆動突起部および被駆動体が得られる。

［適用例５］上記適用例に記載の圧電モーターにおいて、前記駆動突起部と前記被駆動体は、異なる材料で構成されている、ことが好ましい。

この構成によれば、圧電モーターの駆動突起部および被駆動体が異なる材料であり、異なる材料であれば、圧電モーターに要求される機能に対応して、ヤング率の異なるものを広範囲に選択することが可能である。これにより、材料組成をはじめとしてヤング率の異なる材料で構成され種々の幅広い特性を有する、駆動突起部および被駆動体、が得られる。

［適用例６］上記適用例に記載の圧電モーターにおいて、前記駆動突起部と前記被駆動体は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）を含み、少なくとも互いに当接するそれぞれの表面部から２００ｎｍまでの深さの領域が前記ヤング率Ｅ１または前記ヤング率Ｅ２である、ことが好ましい。

この構成によれば、圧電モーターの駆動突起部および被駆動体は、耐摩耗性良好な酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）で構成されている。さらに、この酸化アルミニウムは、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含有していて、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含有しない場合より、ヤング率の値を大きくすることが可能であり、その含有率でヤング率の調整も可能である。この場合、ヤング率は、酸化アルミニウムの表面部から２００ｎｍまでの深さの領域における値を指し、この領域は、塑性変形硬さであるビッカース硬度測定では正確に測定できない微少な深さ範囲である。これにより、駆動突起部および被駆動体は、それぞれ最適な耐摩耗性を有する酸化アルミニウムで構成される。

［適用例７］本適用例に記載の駆動装置において、上記適用例に記載の圧電モーターの機構を備えている、ことを特徴とする。

本適用例の駆動装置によれば、圧電モーターの機構または圧電モーターに準じた機構、即ち圧電素子と圧電素子が積層された振動部と振動部の端部に設けられた駆動突起部と駆動突起部が当接して駆動される被駆動体と、を備えている。この駆動装置は、駆動突起部および駆動突起部により回転駆動または直線駆動等をする被駆動体が、異なるヤング率を有し、互いの摺動による磨耗を効果的に抑制することが可能である。

［適用例８］本適用例に記載の電子部品搬送装置において、上記適用例に記載の圧電モーターの機構を備えている、ことを特徴とする。

本適用例の電子部品搬送装置によれば、圧電モーターの機構または圧電モーターに準じた機構、即ち圧電素子と圧電素子が積層された振動部と振動部の端部に設けられた駆動突起部と駆動突起部が当接して駆動される被駆動体と、を備えている。この電子部品搬送装置は、駆動突起部および駆動突起部により駆動され電子部品を所定位置に送るための被駆動体が、異なるヤング率を有し、互いの摺動による磨耗を効果的に抑制でき、これによりメンテナンス等が容易になると共に安定した搬送を維持することが可能である。

［適用例９］本適用例に記載の電子部品検査装置において、上記適用例に記載の圧電モーターの機構を備えている、ことを特徴とする。

本適用例の電子部品検査装置によれば、検査する電子部品を搬送するために、圧電モーターの機構または圧電モーターに準じた機構、即ち圧電素子と圧電素子が積層された振動部と振動部の端部に設けられた駆動突起部と駆動突起部が当接して駆動される被駆動体と、を備えている。この電子部品検査装置は、駆動突起部および駆動突起部により駆動され電子部品を所定位置に送るための被駆動体が、異なるヤング率を有し、互いの摺動による磨耗を効果的に抑制する構成となっていることにより、電子部品を正確に位置決めして、迅速且つ的確な検査が可能である。

［適用例１０］本適用例に記載のロボットにおいて、上記適用例に記載の圧電モーターの機構を備えている、ことを特徴とする。

本適用例のロボットによれば、圧電モーターの機構または圧電モーターに準じた機構、即ち圧電素子と圧電素子が積層された振動部と振動部の端部に設けられた駆動突起部と駆動突起部が当接して駆動される被駆動体と、を備えている。このロボットは、例えばロボットハンド等に設けられ異なるヤング率を有する、駆動突起部および被駆動体を備え、互いの摺動による磨耗を効果的に抑制することが可能である。

［適用例１１］本適用例に記載のプリンターにおいて、上記適用例に記載の圧電モーターの機構を備えている、ことを特徴とする。

本適用例のプリンターによれば、圧電モーターの機構、または圧電モーターに準じた機構、即ち圧電素子と圧電素子が積層された振動部と振動部の端部に設けられた駆動突起部と駆動突起部が当接して駆動される被駆動体と、を備えている。このプリンターは、駆動突起部および駆動突起部により駆動される被駆動体が、印刷された印刷媒体を切断するカッター等をスムーズに駆動させる構成等であって、これら駆動突起部および被駆動体が異なるヤング率を有し、互いに摺動による磨耗を効果的に抑制することが可能である。

（ａ）第１実施形態にかかる圧電モーターを示す平面図、（ｂ）圧電モーターを示す断面図。 （ａ）圧電アクチュエーターの構成を示す斜視図、（ｂ）圧電アクチュエーターの外観を示す斜視図。 （ａ）（ｂ）圧電アクチュエーターの振動挙動を示す平面図。 （ａ）セラミックス最表面における塑性変形硬さとヤング率との関係を示すグラフ図、（ｂ）セラミックスにおける押し込み荷重と押し込み深さとの関係を示す模式図。 （ａ）酸化アルミニウムにおける焼成温度とヤング率との関係を示すグラフ図、（ｂ）酸化アルミニウムにおける酸化マグネシウム含有の有無度とヤング率との関係を示すグラフ図。 （ａ）第２実施形態にかかる駆動装置を示す平面図、（ｂ）駆動装置を示す断面図。 第３実施形態にかかる電子部品検査装置を示す斜視図。 電子部品検査装置の補正機構部を示す斜視図。 （ａ）第４実施形態にかかるロボットを示す斜視図、（ｂ）圧電モーターを有する、ロボットのロボットハンドを示す平面図。 （ａ）第５実施形態にかかるプリンターを示す斜視図、（ｂ）プリンターのカッティングヘッドを示す平面図。 （ａ）第６実施形態にかかる液体吐出装置を示す平面図、（ｂ）液体吐出装置の駆動突起部の構成を示す断面図。 液体吐出装置を示す断面図。 第７実施形態にかかる電子時計の輪列構成を示す平面図。 電子時計の輪列構成を示す断面図。 （ａ）変形例としての進行波型超音波モーターの構成を示す斜視図、（ｂ）進行波型超音波モーターの動作原理を示す模式図。

以下、本発明の圧電モーター、駆動装置、電子部品検査装置、ロボットおよびプリンターについて、それぞれの好適な一例を、添付図面に基づき順に説明する。
（実施形態１）

図１（ａ）は、第１実施形態にかかる圧電モーターを示す平面図である。また、図１（ｂ）は、圧電モーターを示す断面図であり、図１（ａ）におけるＡ−Ａ’断面を示している。図１（ａ）に示すように、圧電モーター１は、基台２と、基台２に回転可能に設けられている被駆動体３と、基台２に摺動可能に固定されている支持体４と、支持体４を被駆動体３の側に付勢するコイルばね５と、支持体４にねじ６によって固定されている圧電アクチュエーター１００と、を備えている。

まず、圧電モーター１の圧電アクチュエーター１００について説明する。図２（ａ）は、圧電アクチュエーターの構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、圧電アクチュエーターの外観を示す斜視図である。

圧電アクチュエーター１００は、図２に示すように、板状の振動板（振動部）１２０の一方の面１２０ｂとその裏面１２０ｃに圧電素子１１０が接着剤や合金ろう材などの固着手段によって積層されている。圧電素子１１０は、矩形の圧電体１１１において、振動板１２０に貼り合わされる側に電極１１２が形成され、他方の側には電極１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄ，１１３ｅに分割された電極１１３が形成されている。圧電体１１１は、圧電性を有する材料、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃）、水晶、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）などが挙げられ、特にＰＺＴが好適に用いられる。そして、電極１１２，１１３は、Ａｕ，Ｔｉ，Ａｇなどの導電性金属を蒸着やスッパッタリングなどにより成膜して形成されている。なお、振動板１２０の材料が導電性を有している場合には、電極１１２は形成しなくても良く、振動板１２０を電極として用いればよい。

振動板１２０は、ステンレス、ニッケル合金、ゴムメタルなどで形成され、加工性の容易さからステンレスが用いられ、ＳＵＳ３０１Ｈ材や４２ニッケルアロイ（日立金属製ＹＥＦ４２（商標））などが本実施形態にかかる圧電アクチュエーター１００には好適に用いられる。振動板１２０は、ほぼ矩形の基体部１２０ａと、被駆動体３（図１）に付勢する方向である、基体部１２０ａの長手方向の一方の端部中央に突出して設けられている駆動突起部１３０と、を備えている。駆動突起部１３０は、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）で形成され、被駆動体３に付勢されて当接する先端部が円弧状をなしていて、基体部１２０ａとは別体の形態となっている。この駆動突起部１３０の先端部は、円弧状に限らず、直線状に形成された形態であってもよい。また、振動板１２０は、コイルばね５で付勢される支持体４に装着するための装着孔１２０ｅを有する、装着部１２０ｄを備えている。

このように形成された圧電アクチュエーター１００は、次のように動作する。図３（ａ）および図３（ｂ）は、圧電アクチュエーターの振動挙動を示す平面図である。図３（ａ）に示すように、圧電素子１１０（図２）に形成された電極１１３のうち、電極１１３ｃ，１１３ｂ，１１３ｄと、図示されない電極１１２と、の間に交流電圧を印加することにより、電極１１３ｃ，１１３ｂ，１１３ｄが形成されている圧電体１１１（図２）の領域部は、図示矢印で示す縦振動が励振される。詳細には、電極１１３ｂの領域では、圧電アクチュエーター１００を長手方向に振動させる縦振動が励起され、電極１１３ｃ，１１３ｄの領域では、圧電アクチュエーター１００に形状Ｍで示すような屈曲振動が励起される。これにより、振動板１２０に設けられている駆動突起部１３０の先端部は、楕円軌道Ｒ１を描くように振動する。

また、図３（ｂ）に示すように、圧電素子１１０に形成された電極１１３のうち、電極１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｅと、図示されない電極１１２との間に交流電圧を印加することにより、電極１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｅが形成されている圧電体１１１の領域部は、図示矢印で示す縦振動が励振される。詳細には、電極１１３ｂの領域では、圧電アクチュエーター１００を長手方向に振動させる縦振動が励起され、電極１１３ａ，１１３ｅの領域では、圧電アクチュエーター１００に形状Ｎで示すような屈曲振動が励起される。これにより、振動板１２０の駆動突起部１３０の先端部は、楕円軌道Ｒ２を描くように振動する。このように、圧電アクチュエーター１００における振動板１２０は、圧電素子１１０により励起された振動を、駆動突起部１３０における楕円軌道Ｒ１，Ｒ２の振動に変換している。

図１に戻って、圧電モーター１において、被駆動体３は、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）で形成され、回転軸７および軸受け８などから構成される回転手段により基台２に設置されている。回転軸７の回転力は、回転軸７が接続される減速あるいは増速装置９を介して、他の装置（不図示）へ伝達される。

また、支持体４は、ガイド孔４ａを備え、ガイド孔４ａにガイドピン２ａが挿通されて基台２に摺動可能に固定される。ガイド孔４ａの形状は、トラック状の平面形状をなし、圧電アクチュエーター１００の付勢方向に支持体４が摺動可能となっている。そして、支持体４は、コイルばね５の一方の端部が、圧電アクチュエーター１００を装着する固定腕４ｂに装着され、コイルばね５の他方の端部が、基台２に備えるばね装着部２ｂに装着されている。これにより、支持体４は、被駆動体３の方向に付勢される。なお、コイルばね５に替えて、例えば、板ばね、弾性ゴムなどを用いて付勢する構成等であっても良い。

また、支持体４の固定腕４ｂには、振動板１２０の装着部１２０ｄが載置され、圧電アクチュエーター１００は、固定腕４ｂにねじ６によって固定される。固定された圧電アクチュエーター１００に設けられている、駆動突起部１３０は、支持体４によって、被駆動体３へ所定の力で付勢される。このように構成された圧電モーター１は、圧電アクチュエーター１００による楕円軌道Ｒ１，Ｒ２の振動挙動によって、被駆動体３に回転駆動を付与する。圧電モーター１は、圧電体１１１の振動を、効率良く、駆動突起部１３０の駆動振動にすることができ、小型であっても大きな駆動量（出力）を発生させることができる。

次に、圧電モーター１において、駆動突起部１３０と、駆動突起部１３０が当接して駆動させる被駆動体３と、の摺動における関係について説明する。図４（ａ）は、セラミックス最表面における塑性変形硬さとヤング率との関係を示すグラフ図である。また、図４（ｂ）は、セラミックスにおける押し込み荷重と押し込み深さとの関係を示す模式図である。図４（ａ）に示すグラフ図は、駆動突起部１３０および被駆動体３（図１）を形成しているセラミックスの酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）と、他種セラミックスである窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）と、の場合を示している。グラフ図の縦軸は、セラミックスのヤング率（ＧＰａ）を示し、横軸は、セラミックスの塑性変形硬さ（ＧＰａ）を示している。この場合のヤング率は、酸化アルミニウムの最表面における測定値である。なお、ここでいう最表面とは、１ｍＮ〜１０ｍＮ荷重における圧子の食い込む深さである、３０〜２００ｎｍ程度の領域であって、ナノインデンテーター（例えばエリオニクス社製ＥＮＴ１１００（商標）など）にて計測可能な領域を指す。

図４（ａ）に示すように、酸化アルミニウムと窒化珪素とは、塑性変形硬さとヤング率との関係が、塑性変形硬さが大きくなればヤング率も大きくなり、ほぼ同じような傾向で推移している。しかし、同じ塑性変形硬さであっても、ヤング率は、酸化アルミニウムの方が窒化珪素より大きい値である。この関係から、以下のことが知見できる。即ち、セラミックス製の摺動部品において、酸化アルミニウムより塑性変形硬さの硬い窒化珪素で形成された摺動部品は、酸化アルミニウム製の摺動部品より塑性変形硬さが硬いにもかかわらず、耐摩耗性が劣る傾向であった。これは、同じ塑性変形硬さであっても、窒化珪素は、摺動面である最表面近傍のヤング率が酸化アルミニウムより小さいことに起因することが解明された。

図４（ｂ）は、酸化アルミニウムまたは窒化珪素等の表面に荷重Ｆで圧子を押し付けた時の、該表面が押し込まれる深さｄを示している。ヤング率が小さい材料は、荷重Ｆでの弾性変形が、ヤング率が大きい材料に比べて大きくなり、つまり、押し込まれる深さｄが深くなる。これにより、酸化アルミニウムに比べて塑性変形硬さが同じでも、ヤング率が小さい窒化珪素は、深さｄが酸化アルミニウムより深くなる。そのため、窒化珪素は、押し込まれた深さｄが深い状態で摺動するため、酸化アルミニウムより磨耗しやすくなり、耐磨耗性に劣ることになる。酸化アルミニウム同士の比較においても、塑性変形硬さがほぼ同じであってもヤング率が異なれば、上記同様の耐摩耗性の相違が生じることになる。

このヤング率は、セラミックスの形成条件によって、制御することが可能である。図５（ａ）は、酸化アルミニウムにおける焼成温度とヤング率との関係を示すグラフ図である。また、図５（ｂ）は、酸化アルミニウムにおける酸化マグネシウム含有の有無とヤング率との関係を示すグラフ図である。これらグラフ図は、駆動突起部１３０および被駆動体３を形成している酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）における、酸化マグネシウム含有の有無の場合のヤング率を示しているが、セラミックスであれば、酸化アルミニウム以外でもほぼ同様な傾向である。

図５（ａ）は、縦軸に酸化アルミニウムのヤング率（ＧＰａ）を示し、横軸に酸化アルミニウムの焼成温度（℃）を示している。グラフ図に示すように、焼成温度が１５５０℃の場合、ヤング率は５５０ＧＰａであり、焼成温度が１７００℃の場合、ヤング率は５００ＧＰａである。つまり、酸化アルミニウムは、焼成温度の低い場合の方がヤング率が大きくなる、ということが明らかになった。

また、図５（ｂ）は、縦軸に酸化アルミニウムのヤング率（ＧＰａ）を示し、横軸に酸化アルミニウムにおける酸化マグネシウムの含有の有無を示している。この場合、焼成温度は、１５２５℃である。グラフ図に示すように、酸化マグネシウムを含有していない酸化アルミニウムは、ヤング率が３８０ＧＰａであり、酸化マグネシウムを含有している酸化アルミニウムは、ヤング率が５４０ＧＰａである。つまり、酸化アルミニウムは、酸化マグネシウムを含有している方がヤング率が大きくなる、ということが明らかになった。

圧電モーター１では、圧電アクチュエーター１００の駆動突起部１３０を形成する酸化アルミニウムのヤング率Ｅ１が、被駆動体３を形成する酸化アルミニウムのヤング率Ｅ２に対して、Ｅ１≠Ｅ２の関係であり、さらには、Ｅ１＜Ｅ２となるように設定されている。この設定であれば、駆動突起部１３０と被駆動体３との摺動において、駆動突起部１３０は、被駆動体３と比較すれば、摩耗しやすくなっていて、他装置等と連結していて脱着しにくい被駆動体３の耐摩耗性を相対的に向上させる設定になっている。従って、圧電モーター１は、摩耗の程度に応じて、駆動突起部１３０を有する圧電アクチュエーター１００を交換することになる。このように、圧電モーター１は、求められるモーターとしての機能に応じて、最適な耐摩耗性を有する駆動突起部１３０および被駆動体３を備えていて、小型化が可能で高耐久性も併せ持っている。
（実施形態２）

次に、圧電モーター１の機構、即ち、圧電素子１１０、振動板１２０、駆動突起部１３０と、駆動突起部１３０に駆動される被駆動体と、を備えている駆動装置について、説明する。図６（ａ）は、第２実施形態にかかる駆動装置を示す平面図であり、図６（ｂ）は、駆動装置を示す断面図である。

図６に示すように、駆動装置２０は、基台２１と、基台２１に固定された支持体４と、支持体４に設けられ、駆動突起部１３０を有する圧電アクチュエーター１００と、駆動突起部１３０の当接により駆動される被駆動体２５と、を備えている。被駆動体２５は、駆動突起部１３０に当接する内周面２５ａを有するリング状である。被駆動体２５の内周面２５ａは、直径方向に凹状に形成されている。また、被駆動体２５は、基台２１に対して、ボールベアリング２６で回転可能に保持されている。

駆動装置２０は、駆動突起部１３０および被駆動体２５が酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）で形成されている。また、駆動突起部１３０を形成する酸化アルミニウムのヤング率Ｅ１は、被駆動体２５を形成する酸化アルミニウムのヤング率Ｅ２に対して、Ｅ１＜Ｅ２となるように設定されている。この設定であれば、駆動突起部１３０と被駆動体２５との摺動において、駆動突起部１３０は、被駆動体２５と比較すれば、摩耗しやすくなっている。これにより、基台２１に回転可能に支持されている被駆動体２５の耐摩耗性は、駆動突起部１３０に対して相対的に向上させる設定になっている。従って、駆動装置２０では、摩耗の程度に応じて、脱着しやすい圧電アクチュエーター１００を交換することで、摩耗した駆動突起部１３０を取り替えることになる。このように、駆動装置２０は、求められる機能に応じて、最適な耐摩耗性を有する駆動突起部１３０および被駆動体２５を備えていて、小型化が可能で高耐久性も併せ持っている。なお、駆動装置２０は、被駆動体２５がリング状で回転する形態に限定されず、被駆動体が直線状をなしリニアな駆動をする構成であっても良い。
（実施形態３）

次に、圧電モーター１の機構、即ち、圧電素子１１０、振動板１２０、駆動突起部１３０と、駆動突起部１３０に駆動される被駆動体と、を備えている電子部品検査装置について、説明する。図７は、第３実施形態にかかる電子部品検査装置を示す斜視図であり、図８は、電子部品検査装置の補正機構部を示す斜視図である。図７に示すように、電子部品検査装置３０は、直方体状の基台３１と、基台３１の側部に電子部品検査装置３０を制御する制御装置３８と、を備えている。ここで、基台３１の長手方向をＹ方向（左右方向）とし、水平面においてＹ方向と直交する方向をＸ方向（前後方向）とし、鉛直方向をＺ方向（上下方向）、補正機構部の回転方向をθとする。なお、この電子部品検査装置３０には、電子部品搬送装置が組み込まれている。

電子部品検査装置３０は、基台３１において、基台３１左方に設置された給材部３３と、給材部３３上面に設けられ、案内レールによりＹ方向に沿って往動移動する載置ステージ３３ａと、を備えている。載置ステージ３３ａには、電子部品３００が載置される。そして、基台３１において、給材部３３の端部である、基台３１の中央近傍には、電子部品３００の一方の側を撮影するための撮像部３７ｂが設置されている。

また、電子部品検査装置３０は、撮像部３７ｂの給材部３３と反対側に設置され、電子部品３００を検査するときに電気信号を送受信するための治具である、検査台３２と、検査台３２の撮像部３７ｂと反対側に設置された除材装置３４と、除材装置３４上面に設けられ、案内レールによりＹ方向に沿って往動移動する載置ステージ３４ａと、を備えている。載置ステージ３４ａには、検査台３２で検査された電子部品３００が除材のために載置される。さらに、電子部品検査装置３０は、基台３１上方に設けられＹ方向に往復移動するＹ移動部（電子部品搬送装置）３６ｂと、Ｙ移動部３６ｂに設けられＸ方向に移動するＸ移動部（電子部品搬送装置）３６ａと、Ｘ移動部３６ａに設けられ電子部品３００の他方の側を撮影するための撮像部３７ａと、Ｘ移動部３６ａに設けられ電子部品３００の位置（Ｘ，Ｙ，θ）を微調整するための補正機構部（電子部品搬送装置）３５と、補正機構部３５をＺ方向へ移動するＺ移動部（不図示の電子部品搬送装置）と、を備えている。

補正機構部３５は、電子部品３００を把持するための把持部３５ａを有し、撮像部３７ａ，３７ｂで撮影した電子部品３００の位置データに基づき、検査台３２に対する電子部品３００の位置を微調節する。この微調整は、Ｘ移動部３６ａおよびＹ移動部３６ｂによる移動に加え、より精緻な位置調節をするためのものである。これにより、電子部品３００は、検査台３２に正確に載置されて検査される。

次に、補正機構部３５の構成について、説明する。図８は、電子部品検査装置の補正機構部を示す斜視図である。図８に示すように、補正機構部３５は、Ｘ移動部３６ａに固定されている基部３５１と、基部３５１の下面にＸ方向に沿って設けられた溝に係合して移動可能なＸ補正体部３５２と、を備えている。基部３５１には、基部３５１から下方に延伸した延伸部の端部に下向きの当接面３５１ａが設けられ、Ｘ補正体部３５２には、圧電アクチュエーター１００が設けられている。そして、圧電アクチュエーター１００の駆動突起部１３０は、基部３５１の当接面３５１ａに当接するように設置されていて、圧電アクチュエーター１００が駆動すると、圧電アクチュエーター１００は、当接面３５１ａに沿って移動し、これに伴って、Ｘ補正体部３５２もＸ方向に移動する。

また、補正機構部３５は、Ｘ補正体部３５２の下部に固定された補正基体部３５３と、補正基体部３５３の下面にＹ方向に沿って設けられた溝に係合して移動可能なＹ補正体部３５４と、を備えている。Ｙ補正体部３５４には、Ｙ補正体部３５４の張り出し部に下向きの当接面３５４ａが設けられ、補正基体部３５３には、圧電アクチュエーター１００が設けられている。そして、この圧電アクチュエーター１００の駆動突起部１３０は、Ｙ補正体部３５４の当接面３５４ａに当接するように設置されていて、圧電アクチュエーター１００が駆動すると、当接面３５４ａを有するＹ補正体部３５４がＹ方向に移動する。

さらに、補正機構部３５は、Ｙ補正体部３５４下部に回転可能に設けられている回転体３５５を備えている。回転体３５５には、その上面に当接面３５５ａが設けられ、Ｙ補正体部３５４には、圧電アクチュエーター１００が設けられている。そして、この圧電アクチュエーター１００の駆動突起部１３０は、回転体３５５の当接面３５５ａに当接するように設置されていて、圧電アクチュエーター１００が駆動すると、当接面３５５ａを有する回転体３５５がθ方向に回転する。なお、回転体３５５には、図示していない把持部３５ａ（図７）が設けられている。このような構成の補正機構部３５は、３つの圧電アクチュエーター１００により、Ｘ，Ｙ，θ各方向での微細な位置調整を確実に行なうことができる。

ここで、電子部品検査装置３０では、圧電アクチュエーター１００の駆動突起部１３０が酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）で形成されていて、基部３５１、Ｙ補正体部３５４および回転体３５５において、少なくともそれぞれの当接面３５１ａ，３５４ａ，３５５ａが酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）で形成されている。そして、圧電アクチュエーター１００の駆動突起部１３０を形成する酸化アルミニウムは、そのヤング率Ｅ１が、被駆動体である基部３５１、Ｙ補正体部３５４および回転体３５５の当接面３５１ａ，３５４ａ，３５５ａを形成する酸化アルミニウムのヤング率Ｅ２に対して、Ｅ１＜Ｅ２となるように設定されている。この設定であれば、駆動突起部１３０と当接面３５１ａ，３５４ａ，３５５ａとの摺動において、駆動突起部１３０は、当接面３５１ａ，３５４ａ，３５５ａと比較すれば、摩耗しやすくなっていて、当接面３５１ａ，３５４ａ，３５５ａの耐摩耗性を相対的に向上させる設定になっている。従って、電子部品検査装置３０は、摩耗の程度に応じて、基部３５１、Ｙ補正体部３５４および回転体３５５よりも脱着しやすい、駆動突起部１３０を有する圧電アクチュエーター１００を交換することになる。このように、電子部品検査装置３０は、求められる検査装置としての位置調整機能に応じて、最適な耐摩耗性を有する駆動突起部１３０および被駆動体（基部３５１、Ｙ補正体部３５４、回転体３５５）を備えていて、補正機構部３５の小型化および高耐久性化が図られている。
（実施形態４）

次に、圧電モーター１を備えていることを特徴とするロボットについて、説明する。図９（ａ）は、圧電モーターを有するハンドを備えたロボットを示す斜視図であり、図９（ｂ）は、ロボットのロボットハンドを示す平面図である。図９（ａ）に示すように、ロボット４０は、本体部４１、アーム部４２およびロボットハンド４５等から構成されている。本体部４１は、例えば床、壁、天井、移動可能な台車の上などに固定されている。アーム部４２は、本体部４１に対して可動に設けられており、本体部４１にはアーム部４２を回転させるための動力を発生させる駆動部（不図示）や、駆動部を制御する制御部等が内蔵されている。

アーム部４２は、第１フレーム４２ａ、第２フレーム４２ｂ、第３フレーム４２ｃ、第４フレーム４２ｄおよび第５フレーム４２ｅから構成されている。第１フレーム４２ａは、回転屈折軸を介して、本体部４１に回転可能または屈折可能に接続されている。第２フレーム４２ｂは、回転屈折軸を介して、第１フレーム４２ａおよび第３フレーム４２ｃに接続されている。第３フレーム４２ｃは、回転屈折軸を介して、第２フレーム４２ｂおよび第４フレーム４２ｄに接続されている。第４フレーム４２ｄは、回転屈折軸を介して、第３フレーム４２ｃおよび第５フレーム４２ｅに接続されている。第５フレーム４２ｅは、回転屈折軸を介して、第４フレーム４２ｄに接続されている。アーム部４２は、制御部の制御によって、各フレーム４２ａ〜４２ｅが各回転屈折軸を中心に複合的に回転または屈折して動くようになっている。

アーム部４２の第５フレーム４２ｅのうち第４フレーム４２ｄが設けられた側と反対側には、ハンド接続部４３が接続されており、このハンド接続部４３にロボットハンド４５が取り付けられている。

ロボットハンド４５は、図９（ｂ）に示すように、基部４５ａと、基部４５ａに接続された指部４５ｂと、を備えている。基部４５ａと指部４５ｂとの接続部４５ｃと、指部４５ｂの関節部４５ｄと、には、圧電モーター１が組み込まれている。圧電モーター１が駆動することによって、指部４５ｂが屈曲し、物体を把持することができる。この圧電モーター１は、超小型モーターであって、小型でありながら確実に物体を把持するロボットハンド４５を実現することができる。これにより、小型、軽量のロボットハンド４５を用いて、複雑な動作が行なえる、汎用性の高いロボット４０を提供することができる。
（実施形態５）

次に、圧電モーター１を備えていることを特徴とするプリンターについて、説明する。図１０（ａ）は、第５実施形態にかかるプリンターを示す斜視図であり、図１０（ｂ）は、プリンターのカッティングヘッドを示す平面図である。

図１０（ａ）に示すように、プリンター５０は、印刷用紙５２へ印刷する印刷部５１と、印刷部５１との間に印刷用紙５２を保持し且つガイドするステージでもあるプラテン５３と、印刷された印刷用紙５２を切断するためのカッティングヘッド５５と、プリンター５０を制御する制御部５８と、を備えている。この場合、カッティングヘッド５５は、印刷用紙５２の搬送される方向と直交する方向に印刷用紙５２を切断する方式であって、印刷用紙５２切断用のカッター５５ａを有している。

そして、印刷用紙５２を切断するための機構は、図１０（ｂ）に示すように、カッティングヘッド５５を支持しカッティングヘッド５５の移動をガイドするガイドレール５４と、ガイドレール５４に沿ってカッティングヘッド５５を移動させるリング状ベルト５６と、リング状ベルト５６にカッティングヘッド５５を連結させるためのベルト連結部５５ｂと、リング状ベルト５６を駆動するために、カッティングヘッド５５が移動する始端側および終端側に設けられた駆動軸５７ａおよび従動軸５７ｂと、を有している。

駆動軸５７ａは、圧電モーター１により回転して、リング状ベルト５６を駆動する。この場合、圧電モーター１の回転軸７の回転は、増速装置９を介して駆動軸５７ａへ伝達されるようになっている。このような構成のプリンター５０は、圧電モーター１が駆動すると駆動軸５７ａが回転し、駆動軸５７ａの回転により、駆動軸５７ａと従動軸５７ｂとの間をリング状ベルト５６が回転し、回転するリング状ベルト５６と連結したカッティングヘッド５５がガイドレール５４に沿って移動する。これにより、カッティングヘッド５５のカッター５５ａが印刷用紙５２を切断する。

プリンター５０は、駆動軸５７ａの駆動に圧電モーター１を用いることにより、駆動軸５７ａまわりをコンパクトな構成にすることができるため、小型化が可能であり、併せて高耐久性も有している。
（実施形態６）

次に、圧電モーター１の機構、即ち、圧電素子１１０、振動板１２０、駆動突起部と、駆動突起部に駆動される被駆動体と、を備えている液体吐出装置について、説明する。図１１（ａ）は、第６実施形態にかかる液体吐出装置を示す平面図であり、図１１（ｂ）は、液体吐出装置の駆動突起部の構成を示す断面図である。また、図１２は、液体吐出装置を示す断面図である。

図１１（ａ）および図１２に示すように、液体吐出装置６０は、内部に液体が流通するチューブ６２と、このチューブ６２を押圧するボール６３と、このボール６３をチューブ６２上で転動させるローター６４と、保持体６９に保持されローター６４を回転駆動するための圧電アクチュエーター１００Ａと、ボール６３の転動軌跡を規定するリテーナ６５とを備えている。これらの構成部品である、チューブ６２の一部、ボール６３、ローター６４、圧電アクチュエーター１００Ａ、およびリテーナ６５は、ケース部材６１に収納されている。図１２では、チューブ６２がボール６３で押された状態を示している。

ケース部材６１には、チューブ６２が配置されるチューブガイド溝６６が形成されている。このチューブガイド溝６６は、円弧状部分と、ケース部材６１の外へチューブ６２を導く２つの直線部分とを備えていて、Ｕ字状をなしている。チューブ６２の材料は、シリコーンゴムが用いられているが、ポリウレタンやその他の弾性材料を採用しても良い。ボール６３は、２つ設けられ、チューブガイド溝６６の円弧状部分に沿って等間隔（１８０°間隔）で、チューブ６２がチューブガイド溝６６に当接される側とは反対側に配置されている。

ローター６４は、ポリカーボネートやその他ポリカーボネートに準じる材料で環状に形成され、外周には、酸化アルミニウムで形成されたリング６４ａ（被駆動体）が圧入されている。リング６４ａの外周には、断面円弧凹状の凹部６４ｂが形成されている。この凹部６４ｂに、圧電アクチュエーター１００Ａの駆動突起部１３０Ａが当接する。ローター６４は、ケース部材６１に固定されたロータ軸６８に回転可能に支持されている。そして、ローター６４のボール６３に対向する面には押圧ゴム６７が設けられ、ボール６３に当接している。ここで、ローター６４とチューブガイド溝６６との距離は、ボール６３の直径とチューブ６２の直径との和より小さく設定されていて、ボール６３は、ローター６４の押圧ゴム６７でチューブ６２側に押し付けられ、チューブ６２がチューブガイド溝６６の形状に沿って押しつぶされるようになっている。

ここで、図１１（ｂ）に示すように、圧電アクチュエーター１００Ａにおける駆動突起部１３０Ａは、振動板１２０の端部の角部側に設けられている。この駆動突起部１３０Ａは、酸化アルミニウムで形成されていて、振動板１２０に別体の構成で設けられている。つまり、液体吐出装置６０では、圧電アクチュエーター１００Ａおよび駆動突起部１３０Ａと、被駆動体であるリング６４ａと、が圧電モーターの機構に準じた構成となっている。

このような構成の液体吐出装置６０は、次のように動作する。まず、圧電アクチュエーター１００Ａに電圧を印加すると、圧電アクチュエーター１００Ａの駆動突起部１３０Ａが楕円軌道を描くように振動する。そして、この駆動突起部１３０Ａがリング６４ａの凹部６４ｂと当接していることにより、ローター６４を回転方向へ押す。この動作を繰り返すことにより、ローター６４を所望の回転数で回転させることができる。

ローター６４が回転すると、押圧ゴム６７に押圧されているボール６３は、チューブ６２を押しつぶしながら転動する。これによって、チューブ６２内の２つのボール６３に挟まれた状態の液体が移動し、チューブ６２の一方の端から吸引された液体が他方の端から吐出される。これを所定の回転数で繰り返すことによってチューブ６２内の液体を連続で吐出させることができる。

以上説明した構成の液体吐出装置６０において、圧電アクチュエーター１００Ａの駆動突起部１３０Ａは、酸化アルミニウムで形成されていて、そのヤング率Ｅ１が、被駆動体であるリング６４ａを形成する酸化アルミニウムのヤング率Ｅ２に対して、Ｅ１＞Ｅ２となるように設定されている。この設定であれば、駆動突起部１３０Ａとリング６４ａとの摺動において、リング６４ａは、駆動突起部１３０Ａと比較すれば、摩耗しやすくなっていて、駆動突起部１３０Ａの耐摩耗性を相対的に向上させる設定になっている。従って、この構成では、摩耗の程度に応じて、メンテナンス時等にリング６４ａを交換することになる。このように、液体吐出装置６０は、求められる吐出装置としての機能に応じて、最適な耐摩耗性を有する駆動突起部１３０Ａおよび被駆動体であるリング６４ａを備え、確実な稼動を維持できる。
（実施形態７）

次に、圧電モーター１の機構、即ち、圧電素子１１０、振動板１２０、駆動突起部と、駆動突起部に駆動される被駆動体と、を備えている電子時計について、説明する。図１３は、第７実施形態にかかる電子時計の輪列構成を示す平面図であり、図１４は、電子時計の輪列構成を示す断面図である。図１３は、電子時計７０の時刻表示側とは反対側（裏蓋側）から見た図であり、この図１３において、上方向が電子時計７０の３時方向、下方向が９時方向、右方向が１２時方向、左方向が６時方向となっている。図１４は、電子時計７０の時刻表示側を下、裏蓋側を上にした図となっている。

図１３、図１４に示すように、電子時計７０は、時刻を表示する指針（分針７５、時針７６）を駆動するための輪列７４および輪列７４を駆動する圧電アクチュエーター１００Ｂと、電池７１と、制御回路部７２ａと、水晶チップ７２ｂと、を備えている。これら電池７１、制御回路部７２ａ、水晶チップ７２ｂ等は、図示しない回路基板に設けられている。

輪列７４は、圧電アクチュエーター１００Ｂで駆動されるローター（被駆動体）７４ａと、ローター７４ａに噛み合う歯車７４ｂと、この歯車７４ｂのカナ７４ｃに噛み合う２番車７４ｄとを備えている。２番車７４ｄには、筒カナ７４ｅが取り付けられ、筒カナ７４ｅには、分針７５が取り付けられている。２番車７４ｄの筒カナ７４ｅには、日の裏車７４ｆが噛み合い、日の裏車７４ｆのカナ７４ｇには筒車７４ｈが噛み合っている。筒車７４ｈには、時針７６が取り付けられている。これらの各歯車は、地板７７および輪列受け７８に軸支されている。なお、秒針をさらに設ける場合には、３番車、４番車を設けて、２番車７４ｄの回転を増速し、４番車と一体に回転する秒カナを筒カナ７４ｅ内に配置して、秒針を取り付ければよい。

このような構成の電子時計７０は、圧電アクチュエーター１００Ｂが駆動すると、振動板１２０の端部の角部側に設けられている駆動突起部１３０Ｂが、ローター７４ａに対して所定角度傾斜して当接していることにより、ローター７４ａは、図１３において、反時計回り方向に回転する。そして、ローター７４ａの回転に伴い、歯車７４ｂが時計回り方向に回転し、歯車７４ｂに係合する爪レバー７３が歯車７４ｂ（ラチェット歯車）の次の歯に係合するまで回転した時点で、圧電アクチュエーター１００Ｂの駆動が停止する。圧電アクチュエーター１００Ｂが停止するまでの回転によって、分針７５、時針７６が回転する。具体的には、歯車７４ｂは３６０／６０＝６度分回転する。そして、歯車７４ｂが６度回転した際に、２番車７４ｄが２度回転し、分針７５が２度回転する。圧電アクチュエーター１００Ｂは、２０秒間隔で駆動されるため、分針７５が２０秒間隔で２度回転し、１分で６度つまり１目盛分移動するように設定されている。

以上説明した構成の電子時計７０において、圧電アクチュエーター１００Ｂの駆動突起部１３０Ｂは、酸化アルミニウムで形成されていて、そのヤング率Ｅ１が、被駆動体であるローター７４ａを形成する酸化アルミニウムのヤング率Ｅ２に対して、Ｅ１＞Ｅ２となるように設定されている。この設定であれば、駆動突起部１３０Ｂとローター７４ａとの摺動において、ローター７４ａは、駆動突起部１３０Ｂと比較すれば、摩耗しやすくなっていて、駆動突起部１３０Ｂの耐摩耗性を、相対的に向上させる設定になっている。従って、この構成では、摩耗の程度に応じて、メンテナンス時等にローター７４ａを交換することになる。このように、電子時計７０は、求められる時計装置としての機能に応じて、最適な耐摩耗性を有する駆動突起部１３０Ｂおよび被駆動体であるローター７４ａを備え、長期の正確な時刻表示が可能である。

なお、ここでは、圧電アクチュエーター１００Ｂを電子時計７０の指針の駆動に用いているが、これに限らず、電子時計７０の日車などのカレンダー機構の駆動に用いてもよい。このようにすれば、通常、日車などを駆動しているステッピングモーターを圧電アクチュエーターに置き換えることで、電子時計７０の一層の薄型化が実現できるとともに、圧電アクチュエーターがステッピングモーターよりも磁性の影響を受けにくいことから、電子時計７０の高耐磁化をも図ることができる。

以上説明した圧電モーター１等は、各実施形態における形態に限定されるものではなく、次に挙げる変形例のような形態であっても、実施形態と同様な効果が得られる。

（変形例１）圧電モーター１の駆動突起部１３０および被駆動体３には、酸化アルミニウムが用いられているが、これに限定されることなく、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等を用いても良い。また、駆動突起部１３０および被駆動体３は、同じ材料（酸化アルミニウム）に限定されず、ヤング率にかかる条件を満たせば、異なる材料であっても良い。これにより、材料の選択肢が増え、駆動突起部１３０および被駆動体３の形状等に最適な材料を選択できる。

（変形例２）圧電アクチュエーター１００，１００Ａ，１００Ｂの駆動突起部１３０，１３０Ａ，１３０Ｂは、振動板１２０に別体の形態で設けられているが、振動板１２０と一体で形成された形態であっても良い。

（変形例３）圧電素子１１０、振動板１２０、駆動突起部１３０と、駆動突起部に駆動される被駆動体３と、を備えている圧電モーター１としては、進行波型超音波モーターのようなものも挙げられる。図１５（ａ）は、変形例としての進行波型超音波モーターの構成を示す斜視図であり、図１５（ｂ）は、進行波型超音波モーターの動作原理を示す模式図である。進行波型超音波モーター８０は、一眼レフカメラのオートフォーカスレンズ駆動等に用いられており、図１５（ａ）に示すように、被駆動体に該当するリング状のローター８１と、圧電素子、振動板、駆動突起部に該当し、リング状をなす一方の面に櫛歯状突起を有するステーター８２と、を備えている。ステーター８２は、リング状の金属に圧電セラミックスからなる圧電素子を接着している。ステーター８２に高周波電圧を印加すると，図１５（ｂ）に示すように、ステーター８２は、所定の周波数で共振して、櫛歯状突起の先端部にたわみ振動８４が生じる。これにより、ステーター８２には進行波８３が発生する。その結果、ステーター８２に加圧されて保持されているローター８１は、ローター８１とステーター８２との間の摩擦により、回転する。

このような進行波型超音波モーター８０は、ステーター８２の進行波８３をローター８１に伝えるために、ローター８１に圧力を付与する必要があり、接触面の精度を高くしなくてはならない。また、ステーター８２の進行波８３がうまく伝わらずに、ローター８１が擦れると、摩擦熱が増大する、という課題があった。そこで、本発明の圧電モーター１等を参考にして、ステーター８２の圧電セラミックスのヤング率Ｅ１と、ローター８１のヤング率Ｅ２との関係をＥ１≠Ｅ２とし、さらには、使用目的に応じてＥ１＜Ｅ２またはＥ１＞Ｅ２となるように設定する。これにより、進行波型超音波モーター８０は、上記課題を解決して、小型化や耐久性の向上が可能である。

このようなヤング率設定は、進行波型超音波モーター８０の他に、軸と軸受け、ベアリング等にも応用することができる。

１…圧電モーター、３…被駆動体、２０…駆動装置、２５…被駆動体、３０…電子部品検査装置、３２…検査台、３５…補正機構部、４０…ロボット、４５…ロボットハンド、５０…プリンター、５４…ガイドレール、５５…カッティングヘッド、５６…リング状ベルト、５７ａ…駆動軸、６０…液体吐出装置、６２…チューブ、６３…ボール、６４…ローター、７０…電子時計、７４…輪列、７４ａ…ローター、８０…進行波型超音波モーター、１００…圧電アクチュエーター、１３０…駆動突起部。

Claims (6)

1. 圧電素子と、
   前記圧電素子を含む振動部と、
   前記振動部に設けられた突起部と、
   前記突起部が接触して駆動される被駆動体と、を備え、
   前記突起部のヤング率Ｅ１と、前記被駆動体のヤング率Ｅ２とは、Ｅ１≠Ｅ２の関係であり、
   前記突起部と前記被駆動体とは酸化アルミニウム（Ａｌ _２ Ｏ _３ ）を含み、
   前記突起部と前記被駆動体の少なくとも一方は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含むことを特徴とする圧電モーター。
2. 請求項１に記載の圧電モーターであって、
   前記突起部と前記被駆動体とは、互いに異なる比率で前記酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含んでいる、ことを特徴とする圧電モーター。
3. 請求項１に記載の圧電モーターであって、
   前記突起部のヤング率Ｅ１と、前記被駆動体のヤング率Ｅ２とは、Ｅ１＜Ｅ２の関係である、ことを特徴とする圧電モーター。
4. 請求項１に記載の圧電モーターであって、
   前記突起部のヤング率Ｅ１と、前記被駆動体のヤング率Ｅ２とは、Ｅ１＞Ｅ２の関係である、ことを特徴とする圧電モーター。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の圧電モーターであって、
   前記突起部と前記被駆動体は、異なる材料で構成されている、ことを特徴とする圧電モーター。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の圧電モーターの機構を備えている、ことを特徴とするロボット。

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