JPH08205566A

JPH08205566A - 超音波モータ

Info

Publication number: JPH08205566A
Application number: JP7011073A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Yoshino; 朋之吉野; Hironobu Ito; 浩信伊藤; Masao Kasuga; 政雄春日; Makoto Suzuki; 鈴木　　誠
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1995-01-26
Filing date: 1995-01-26
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】圧電素子への電圧印加をリード基板を用いる
事で信頼性を向上させると同時に、製造の容易な電気的
接続構造を提供する。【構成】圧電素子の伸縮運動を利用した振動波によ
り、移動体を摩擦駆動する超音波モータにおいて、リー
ド基板３の導電パターン３２上に形成した導電性突起
４、または導電パターン３２の一部を機械的にフォーミ
ングした突起３５を用いて圧電素子１の表面に形成した
電極１１と接合させ電気的導通を取る。また、接合部を
絶縁性接着剤で固定して接続強度を保つ。さらに、加圧
機構を用いて導電性突起４と導電パターン３２を加圧接
触させた電気的導通構造を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電素子の伸縮運動を
利用した振動波により、移動体を摩擦駆動する超音波モ
ータにおける圧電素子の電気的接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波モータにおける圧電素子の
電気的接続構造は図１０に示すように、圧電素子１の表
面に形成した複数の電極１１へ複数のリード線６を接続
していた。その接続方法の代表的なものにハンダ付けに
よるものがある。すなわち、圧電素子１の表面に形成し
た電極１１にリード線６がハンダ７により接合されてい
る。

【０００３】図１１は従来例において、圧電素子１表面
の電極１１に１２本のリード線６を取り付けた状態を平
面図で表している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の超音波
モータの構造では、圧電素子１の表面に形成した複数の
電極１１へ複数のリード線６を接続するため、接続時間
が非常にかかり、製品のコストアップの原因になってい
た。

【０００５】また、リード線６と電極１１の接続強度が
弱く信頼性の面でも問題があった。更には、リード線６
をハンダ付けで接合するため、接合時の熱によって圧電
素子１の分極状態に悪影響を与える事もあった。ハンダ
付けで接合する際には電極１１の材料も限定される問題
点もある。

【０００６】そこで、本発明では圧電素子への導通を確
実に行い、小型で信頼性の高い超音波モータを得る事を
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明ではリード基板３の導電パターン３２上に
形成した導電性突起４、または導電パターン３２の一部
を機械的にフォーミングした突起３５を用いて圧電素子
１の表面に形成した電極１１と接合させ電気的導通を取
る構造にした。

【０００８】また、上記のように接合した後、接合部を
絶縁性接着剤で固定して接続強度を保つようにした。ま
た、加圧機構を用いて導電性突起４と導電パターン３２
を加圧接触させ電気的導通を取る構造とした。

【０００９】さらに、機械的にフォーミングした突起３
５を用いて電気的導通をとる場合、突起３５に施した金
属メッキにより電極１１表面の金属との共晶接合により
接合する構造とした。

【００１０】

【作用】リード基板３には、導電パターン３２が形成さ
れており、当該導電パターン３２上には複数の導電性突
起４が形成されていて、圧電素子１の表面に形成した電
極１１と対になって接触させ、電気的接続を行う。

【００１１】また、接合部を絶縁性接着剤で固定するこ
とにより所定の接続強度を得ることができ、信頼性を向
上させることができる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の超音波モータの実施例の模式
的なブロック図であり、図２は、その実形状に即した断
面図である。

【００１３】固定台１０１にはリード基板３が配置され
ている。振動体２には複数の電極１１をパターン形成さ
れた圧電素子１が接合されており、その振動体２は中心
軸１０２に案内され、リード基板３が配置された固定台
１０１と一体となるように中心部近傍で固定支持されて
いる。なお、リード基板３には圧電素子１に形成された
複数の電極１１と導通させるための電極パターンが予め
形成されている。

【００１４】移動体５０は中心軸１０２により回転案内
されており、中心軸１０２に一端を固定された加圧部材
５により振動体２に所定の圧力で接触して回転可能とな
っている。なお、加圧部材５には、コイルバネ、板バネ
等の弾性体を用いる事ができ、これらを併用しても構わ
ない。

【００１５】圧電素子１の表面に形成された電極１１に
は、従来はハンダ付けを容易にするために、金−ニッケ
ル−クロムの三層膜が用いられていたが、本発明によれ
ば、電極材にアルミニウム、金、銀、銅、等使用環境に
よって様々な電極材を選択使用出来る。

【００１６】図３は本発明によるリード基板の平面図を
示してあり、リード基板に形成された導電パターン３２
上には導電性突起４が形成されている。本実施例では１
２個の導電性突起を形成している。導電性突起４には導
電ペーストや、導電粒子等を用いる事も可能である。或
いは、図９に示した様に導電パタ−ン３２の一部を機械
的にフォーミング加工して突起３５を形成し、突起３５
の先端の接合部３６を介して電極１１と接合する事もで
きる。この場合には導電性突起４は不要になる。

【００１７】図４には本発明による圧電素子上の電極１
１のパターンを示してある。本実施例では電極を１２分
割しており、図３に示した１２個の導電性突起と接合す
ることで圧電素子に電圧を印加する。リード基板３と圧
電素子１との接合方法には、図５に示した様に絶縁性接
着剤２０を用いる方法がある。その際接着剤硬化温度は
高すぎると圧電素子の分極状態が消失してしまうため、
硬化温度は低い方が望ましい。従って、接着剤には低温
で短時間で硬化できる紫外線硬化型の接着剤等も有効に
なる。

【００１８】また、図９に示した様に接合用の突起３５
を形成する場合には、電極材の表面に金メッキを施して
おき、突起３５の表面には錫メッキを施しておき、接合
部３６を数百度に加熱することにより共晶接合する事も
出来る。リード基板３の導電パターン３２の形状とし
て、図６に示した内側導電パターン３３と外側導電パタ
ーン３４の様に形成すれば導電性突起４を形成しやすく
なる。本実施例では、内側電極パターン３３の円形パタ
ーン上には全面に導電性突起を形成した状態を示してい
る。接合部材の形成には印刷法やディスペンサ等による
塗布方法を用いる。その際、パターン間の距離が数十μ
m と狭いことから、図６のようなパターン構成にする
と、より導電性突起を形成しやすくなり、リード基板の
更なる小型化ができる。

【００１９】リード基板を小型にすることは、圧電素子
の抑え込みにより、駆動のために必要な振動が吸収され
てしまうことを防ぐ働きがある。図７は図６に示したリ
ード基板を用いる際に形成した圧電素子上の電極パター
ンである。内側導電パターン３３と導通を取るための電
極形状を電極１２の様に内周側を大きく伸ばしている。
この様な形状にする目的はリード基板の内側導電パター
ン３３が隣接した電極１３と接触するのを避けるためで
ある。図８は上記図６に示したリード基板と、図７に示
した圧電素子の電極を接合したときの状態を表してい
る。

【００２０】

【発明の効果】本発明による超音波モータによれば、リ
ード基板上に形成した配線用導電パターンと圧電素子表
面に形成した電極を単に接合する事で電気的導通を取る
事が出来、従来から問題になっていたリード線のハンダ
付けが不要になり、作業時間の大幅な削減が出来た。

【００２１】また、上記構成によりリード基板と圧電素
子の接合が強固となり、リード線の剥離等の問題が解決
でき信頼性が向上した。そして、リード線のハンダ付け
時にかかる熱の影響も無くなり、圧電素子の振動特性も
安定した。更には、圧電素子表面に形成する電極材の種
類を限定される事が無くなり、選択の幅が広がった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波モータの実施例の模式的なブロ
ック図である。

【図２】本発明による超音波モータの実施例の実形状に
即した断面図である。

【図３】本発明によるリード基板の平面図である。

【図４】本発明による圧電素子表面の電極形状である。

【図５】本発明によるリード基板と圧電素子表面の電極
を接合した状態を示す平面図である。

【図６】本発明によるリード基板の平面図である。

【図７】本発明による圧電素子表面の電極形状である。

【図８】本発明によるリード基板と圧電素子表面の電極
を接合した状態を示す平面図である。

【図９】本発明によるリード基板と圧電素子表面の電極
を接合した状態を示す断面図である。

【図１０】従来の超音波モータの断面図である。

【図１１】従来の超音波モータのリード線接合状態の平
面図である。

【符号の説明】

１圧電素子２振動体３リード基板４導電性突起５加圧部材６リード線７ハンダ１１、１２、１３電極２０接着剤３１絶縁部材３２導電パターン３３内側導電パターン３４外側導電パターン３５突起３６接合部５０移動体１０１固定台１０２中心軸１０３駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木誠東京都江東区亀戸６丁目31番１号セイコー電子工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電素子の伸縮運動を利用した振動波に
より、移動体を摩擦駆動する超音波モータにおいて、前記圧電素子（１）の表面に形成された電極（１１）に
駆動電圧を印加するための導電パターン（３２）を有す
るリード基板（３）と、前記導電パターン（３２）に形成され、前記圧電素子
（１）の電極（１１）と電気的導通をとるための導電性
突起（４）と、前記圧電素子（１）の電極（１１）と前記導電性突起
（４）を加圧接合させるための加圧部材（５）を有する
ことを特徴とする超音波モータ。
【請求項２】前記導電性突起（４）と、前記圧電素子
（１）の表面に形成した電極（１１）との接合部を絶縁
性の接着剤（２０）で固定した構成であることを特徴と
する請求項１記載の超音波モータ。
【請求項３】前記導電性突起（４）は、前記導電性パ
ターンの一部を金属加工によるフォーミングで形成した
突起（３５）であることを特徴とする請求項１記載の超
音波モータ。
【請求項４】前記フォーミングで形成した突起（３
５）の一部に金属メッキを施した接合部を有し、前記圧
電素子（１）の表面に形成した電極（１１）との共晶接
合により接合する構成であることを特徴とする請求項１
記載の超音波モータ。
【請求項５】前記導電性パターンの一部を略円環状に
形成し、前記略円環状に形成した導電性パターン（３
３）全周に前記導電性突起（４）を形成し、前記圧電素
子（１）の表面に形成した電極（１２）と電気的に接合
する構成であることを特徴とする請求項１記載の超音波
モータ。