TW201415785A - 壓電馬達、機器人手部、機器人、電子零件搬送裝置、電子零件檢查裝置、送液泵、印刷裝置、電子時鐘、投影裝置、搬送裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係藉由相對於振動體設置於彎曲方向之兩側之第1側部及第2側部、及連結第1側部及第2側部之連結部等而構成振動體箱。以此方式，對於振動體之彎曲方向之剛性變高，從而可抑制振動體箱之變形。又，該結構只要確保相同之剛性便可縮小振動體箱，故而可確保較高之剛性且將振動體箱小型化。因此，可實現一種一方面抑制壓電馬達之大型化、一方面充分地確保驅動精度之壓電馬達。

Description

壓電馬達、機器人手部、機器人、電子零件搬送裝置、電子零件檢查裝置、送液泵、印刷裝置、電子時鐘、投影裝置、搬送裝置

本發明係關於一種壓電馬達、機器人手部、機器人、電子零件搬送裝置、電子零件檢查裝置、送液泵、印刷裝置、電子時鐘、投影裝置、搬送裝置。

已知如下方式之壓電馬達：對含有壓電材料而形成之振動體施加驅動電壓，藉此，同時地產生伸縮振動與彎曲振動，在設置於振動體之端面上之凸部，摩擦驅動對象物(專利文獻1)。壓電馬達係使振動體以較小之振幅且較高之頻率進行振動，驅動對象物，故而具有可以較高之解析度定位對象物，而且可迅速地驅動對象物之類的優點。

該方式之壓電馬達係以與凹部之間之摩擦力驅動對象物，故必需在將凸部擠壓至對象物之狀態下使用。又，為了獲得較大之驅動力，而必需將凸部以較強之力擠壓至對象物上，因此，較理想為，牢 固地保持振動體。另一方面，鑒於驅動原理，而必需以不阻礙振動體之振動之方式進行保持。

因此，提出如下方法：將振動體收容於振動體箱中，且將振動體箱收容於外側箱中，使壓電馬達成為具有雙層箱之結構，且藉由設置於振動體箱與外側箱之間之彈簧，而於每一振動體箱中將振動體(及振動體之凸部)擠壓至對象物(專利文獻2)。該方法係可藉由使振動體箱可相對於外側箱滑動，而以振動體箱僅於對象物之方向上移動之方式，由外側箱牢固地保持振動體箱(及振動體)，並且以不阻礙振動體之振動之方式，由振動體箱保持振動體。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2008-187768號公報

[專利文獻2]日本專利特開2009-33788號公報

然而，於將內置有振動體之振動體箱收容於外側箱之類型之壓電馬達中，並不清楚應使振動體箱成為何種結構為宜。即，若振動體箱之剛性不足，則會因振動體之振動或對象物之驅動時之反作用力，振動體箱變形導致對象物之驅動精度降低，或對與外側箱之間之滑動造成阻礙，從而無法將振動體之凸部擠壓至對象物。另一方面，僅提昇振動體箱之剛性則振動體箱變大，故必需將變大之振動體箱收容於外側箱，因此，導致壓電馬達愈發變大。又，亦必需考慮用以對振動體施加驅動電壓之配線之盤繞，且為了配線之盤繞而犧牲振動體箱之剛性較為欠佳。如此般，振動體箱之結構對壓電馬達之尺寸、驅動精度、及配線對振動體之盤繞造成較大之影響，且問題在於，對於來自該等觀點之振動體箱之結構仍未予以考量。

本發明係為解決先前技術所具有之上述課題而完成者，其目的在於提供一種包含可一方面抑制壓電馬達之大型化一方面確保驅動精度，並且可容易地盤繞配線之振動體箱之壓電馬達。

為解決上述課題之至少一部分，本發明之壓電馬達係採用如下之構成。即，其要點在於包含：振動體，其含有壓電材料，且藉由被施加電壓而於伸縮方向及彎曲方向上振動；及振動體箱，其收容上述振動體；上述振動體箱含有：第1側部，其相對於上述振動體而設置於上述彎曲方向上；第2側部，其夾隔上述振動體而設置於上述第1側部之相反側；連結部，其相對於上述振動體而設置於與上述彎曲方向及上述伸縮方向正交之方向上，且連結上述第1側部與上述第2側部。

於此種本發明之壓電馬達中，收容振動體之振動體箱包含：相對於振動體設置於彎曲方向之兩側之第1側部及第2側部、以及連結第1側部及第2側部之連結部。已知利用連結部將如此地設置於彎曲方向之兩側之第1側部及第2側部連結之結構係朝向彎曲方向之面積慣性矩變大。因此，振動體箱可提昇對於振動體之彎曲方向之剛性，故而，可抑制振動體箱變形。又，詳細情形將於以下描述，而利用連結部將第1側部及第2側部連結之結構係根據材料力學所教授之知識，幾乎不產生較少有助於剛性之部分，故而，若確保相同之剛性，則可縮小振動體箱。而且，可於由第1側部之平面、第2側部之平面、及連結部之平面包圍之部分中收容振動體。如此般，本發明之壓電馬達所具備之 振動體箱之結構成為可一面確保較高之剛性一面使振動體箱小型化之結構。因此，可實現一方面抑制壓電馬達之大型化、一方面充分地確保驅動精度之壓電馬達。

又，於上述本發明之壓電馬達中，可將第1側部之伸縮方向之長度、第2側部之伸縮方向之長度、及連結部之伸縮方向之長度形成為長於振動體之伸縮方向之長度。

藉此，可將振動體之整體收容於振動體箱，故而，可避免振動體中受到某些干擾導致振動體損傷之事態。

又，於上述本發明之壓電馬達中，第1側部、第2側部、及連結部含有板狀部分，而且，連結部含有之板狀部分之板厚可形成為薄於第1側部含有之板狀部分之板厚及第2側部含有之板狀部分之板厚。

根據材料力學所教授之知識，即便連結部之板厚薄於第1側部或第2側部之板厚，剛性亦幾乎不下降。因此，可藉由如此之方式，幾乎不使剛性降低地實現振動體箱之小型化。

又，於上述本發明之壓電馬達中，可在面向振動體之連結部之平面上，在與彎曲方向之振動之節點對應之位置上形成支持振動體之凸部。此處所謂「與振動之節點對應之位置」係指自振動體之厚度方向(與振動體之彎曲方向及伸縮方向正交之方向)觀察時，與彎曲方向之振動之節點重疊之位置。

如此般，連結部之凸部與振動體接觸，故而，可將振動體振動時產生之熱經由凸部向振動體箱散熱。因此，可避免振動體達到高熱導致特性變化、或壓電馬達之性能下降、或壽命變短。又，凸部係設置於振動之節點之部分，故而，可抑制阻礙振動體之振動。進而，亦可抑制在凸部與振動體之接觸部分產生較大之摩擦，故而，亦可抑制產生磨耗或摩擦熱等，阻礙來自振動體之散熱之虞。

又，於上述本發明之壓電馬達中，亦可採用如下方式。首先， 於面向振動體之連結部之平面上，在與彎曲方向之振動之節點對應之位置上形成凹部。繼而，可於凹部設置緩衝部，且以該緩衝部支持振動體。

如此般，於凹部形成有支持振動體之緩衝部，故可抑制因振動體振動時之力，導致緩衝部之位置偏移。

又，於上述本發明之壓電馬達中，亦可採用如下方式。於連結部之面向振動體之側，在與彎曲方向之振動之節點對應之位置上設置緩衝部，且以緩衝部支持振動體。繼而，可將連結部之平面之至少設置緩衝部之部分形成為凹凸形狀。

如此般，支持振動體之緩衝部齧入凹凸形狀中，故可抑制因振動體振動時之力，導致緩衝部之位置偏移。

又，本發明之壓電馬達係採用以下構成。即，其要點在於包含：振動體，其含有壓電材料，且藉由被施加電壓而於伸縮方向及彎曲方向上振動；及振動體箱，其收容上述振動體；上述振動體箱含有：第1側部，其相對於上述振動體而設置於上述彎曲方向上；第2側部，其夾隔上述振動體而設置於上述第1側部之相反側；及連結部，其相對於上述振動體而設置於與上述彎曲方向及上述伸縮方向正交之方向上，且連結上述第1側部與上述第2側部；於上述第1側部或上述第2側部設置有貫通孔。

於此種本發明之壓電馬達中，收容振動體之振動體箱包含：相對於振動體設置於彎曲方向之兩側之第1側部及第2側部、以及連結第 1側部及第2側部之連結部。已知利用連結部將如此地設置於彎曲方向之兩側之第1側部及第2側部連結之結構係朝向彎曲方向之面積慣性矩變大。因此，振動體箱可提昇對於振動體之彎曲方向之剛性，故而，可抑制振動體箱變形。又，詳細情形將於以下描述，而利用連結部將第1側部及第2側部連結之結構係根據材料力學所教授之知識，幾乎不產生較少有助於剛性之部分，故而，若確保相同之剛性，則可縮小振動體箱。而且，可於由第1側部、第2側部、及連結部包圍之部分收容振動體。進而，於第1側部或第2側部設置有貫通孔，故而，可藉由穿過該貫通孔而於振動體進行配線。並且，由於僅於第1側部或第2側部設置有貫通孔，因此，幾乎不產生振動體箱之剛性之下降。因此，可實現一方面抑制壓電馬達之大型化一方面確保驅動精度、且亦可進行配線之盤繞之壓電馬達。

又，於上述本發明之壓電馬達中，貫通孔可設置於與振動體在彎曲方向上振動時之振動之節點對應之位置上。此處所謂「與振動之節點對應之位置」係指自振動體之厚度方向(與振動體之彎曲方向及伸縮方向正交之方向)觀察時，與彎曲方向之振動之節點重疊之位置。

如此般，可為了儘可能地不對振動體之振動造成影響，而於存在振動節點之振動體之長度方向中央之位置上進行配線。

又，於上述本發明之壓電馬達中，貫通孔可相對於振動體之彎曲方向傾斜地設置。

根據裝載壓電馬達時之佈局方面之情形等，亦存在必需傾斜地引曳配線電纜之情形。此種情形時，若使貫通孔相對於振動體之彎曲方向傾斜，則即便不強行彎曲配線電纜，亦可在貫通孔之方向上進行引曳。

又，於上述本發明之壓電馬達中，設置有貫通孔之第1側部或第 2側部可由複數個構件形成，且貫通孔可設置於複數個構件之間。

如此般，例如亦可於構件形成槽，且將該等構件組合，形成貫通孔，故而，可使形成貫通孔時之自由度、或與貫通孔之形狀相關之自由度提昇。

又，於上述本發明之壓電馬達中，於連結部之面向振動體之側，可在與貫通孔對應之位置上設置凹部。此處，所謂「與貫通孔對應之位置」係指相對於振動體之伸展方向，與貫通孔重疊之位置。

如此般，自振動體箱之外側在振動體上進行配線時，可將穿過貫通孔之配線電纜引導至凹部，且自凹部在振動體上進行配線。因此，即便振動體與連結部之間隙較窄，亦容易進行配線。

又，於上述本發明之壓電馬達中，於貫通孔開口之部位，可在角之部分設置倒角部或曲面部。

於壓電馬達驅動對象物時，或於裝載有壓電馬達之機器運轉時，存在配線電纜進行振動之情形。即便此種情形時，若於第1側部或第2側部之貫通孔開口之部位之角之部分，設置有倒角部或曲線部，則亦可避免配線電纜擦碰角之部分而損傷。

又，本發明亦可以如下之態樣把握。即，亦可作為一種機器人手部而把握，該機器人手部係包含複數個指部，且握持對象物者，其特徵在於包含：基體，其可移動地豎立設置有上述指部；及上述壓電馬達，其係使上述指部相對於上述基體移動。

於此種本發明之機器人手部，可提昇振動體箱之朝向振動體之彎曲方向之剛性，故可抑制振動體箱變形。又，若確保相同之剛性，則可縮小振動體箱。因此，可一方面抑制壓電馬達之大型化，一方面確保驅動精度，故而可實現高性能之機器人手部。

又，本發明亦可以如下之機器人之態樣進行把握。即， 亦可作為一種機器人而把握，該機器人包含：臂部，其設置有可轉動之關節部；手部，其設置於上述臂部；及本體部，其設置有上述臂部；該機器人之特徵在於：其係包括設置於上述關節部且使上述關節部彎曲或旋轉驅動之上述壓電馬達。

根據此種本發明，由於裝載有小型且驅動精度較高之壓電馬達，故可實現小型且定位精度較高之高性能之機器人。

又，本發明亦可以如下之態樣把握。即，亦可作為一種電子零件搬送裝置而把握，該電子零件搬送裝置之特徵在於包含：握持部，其握持電子零件；及上述壓電馬達，其將握持上述電子零件之上述握持部驅動。

根據此種本發明，由於裝載有小型且驅動精度較高之壓電馬達，故可實現小型且定位精度或搬送精度較高之電子零件搬送裝置。

又，本發明亦可以如下之態樣把握。即，亦可作為一種電子零件檢查裝置而把握，該電子零件檢查裝置之特徵在於包含：握持部，其握持電子零件；上述壓電馬達，其將握持上述電子零件之上述握持部驅動；及檢查部，其檢查上述電子零件。

根據此種本發明，由於裝載有小型且驅動精度較高之壓電馬達，故可實現小型且定位精度或搬送精度較高之電子零件檢查裝置。

又，本發明亦可以如下之態樣把握。即，亦可作為一種送液泵而把握，該送液泵之特徵在於包含：液體管，其係液體可進行流動者； 阻塞部，其抵接於上述液體管之一部分，將上述液體管阻塞；移動部，其藉由於保持上述阻塞部之狀態下移動，而使上述液體管之阻塞位置移動；及上述壓電馬達，其驅動上述移動部。

根據此種本發明，由於裝載有小型且驅動精度較高之壓電馬達，故可實現小型且送液精度較高之送液泵。

又，本發明亦可以如下之態樣把握。即，亦可作為一種印刷裝置而把握，該印刷裝置之特徵在於包含：印刷頭，其於媒體上印刷圖像；及上述壓電馬達，其使上述印刷頭移動。

根據此種本發明，由於裝載有小型且驅動精度較高之壓電馬達，故可實現小型且高畫質之印刷裝置。

又，本發明亦可以如下之態樣把握。即，亦可作為一種電子時鐘而把握，該電子時鐘之特徵在於包含：旋轉圓板，其同軸狀地設置有齒輪，且可進行轉動；齒輪列，其係包含複數個齒輪而構成；指針，其係與上述齒輪列連接，指示時刻；及上述壓電馬達，其驅動上述旋轉圓板。

根據此種本發明，由於裝載有小型且驅動精度較高之壓電馬達，故可實現小型且計時精度較高之電子時鐘。

又，本發明亦可以如下之態樣把握。即，亦可作為一種投影裝置而把握，該投影裝置之特徵在於包含：投影部，其包含光學透鏡，且投影來自光源之光；調整部，其調整上述光學透鏡之上述光之投影狀態；及上述壓電馬達，其驅動上述調整部。

根據此種本發明，由於裝載有小型且驅動精度較高之壓電馬 達，故可實現小型且可精度良好地調整光學透鏡之光之投影狀態之投影裝置。

又，本發明亦可以如下之態樣把握。即，亦可作為一種搬送裝置而把握，該搬送裝置係搬送對象物者，其特徵在於包含：握持部，其握持對象物；及上述壓電馬達，其將握持上述對象物之上述握持部驅動。

根據此種本發明，由於裝載有小型且驅動精度較高之壓電馬達，故可實現小型且搬送精度較高之搬送裝置。

1‧‧‧電子零件

2‧‧‧印刷媒體

10、20、10c、20c、10m、20m、10s、20s、10x、20x、10y、20y、10θ、20θ‧‧‧壓電馬達

100、1100‧‧‧本體部

102r‧‧‧前側輥

104r‧‧‧保持輥

106r‧‧‧後側輥

110‧‧‧振動部

112‧‧‧振動體

114‧‧‧驅動凸部

116、116a、116b、116c、116d‧‧‧表電極

118a、118b‧‧‧正電壓電纜

118g‧‧‧接地電纜

120、1120‧‧‧振動體箱

120a‧‧‧第1側部

120b、1120b‧‧‧第2側部

120c‧‧‧連結部

120d‧‧‧前側第2側部

120e‧‧‧後側第2側部

120f‧‧‧切口

120g‧‧‧凹部

120h‧‧‧貫通孔

120k‧‧‧倒角部

120o‧‧‧結合構件

120r‧‧‧曲面部

120s‧‧‧螺釘

122、124、126‧‧‧振動體箱

122c、124c、126c‧‧‧連結部

122d、122e‧‧‧凸部

124d‧‧‧凹部

126d‧‧‧凹凸部

130‧‧‧緩衝部

140‧‧‧壓固板

142‧‧‧彈性部

144‧‧‧壓固蓋

146‧‧‧固定螺釘

200、1200‧‧‧外側箱

210‧‧‧第1側壁塊

212‧‧‧前方外殼

212s‧‧‧前方側壓力彈簧

214‧‧‧中央外殼

216‧‧‧後方外殼

216s‧‧‧後方側壓力彈簧

220、1220‧‧‧第2側壁塊

220h‧‧‧貫通孔

222s‧‧‧加壓彈簧

230‧‧‧基板

232s‧‧‧保持彈簧

240‧‧‧固定螺釘

600‧‧‧機器人手部

601‧‧‧工具

602‧‧‧基台

603‧‧‧指部

604‧‧‧腕

610‧‧‧臂

612‧‧‧連桿部

620‧‧‧關節部

650、660‧‧‧機器人

662‧‧‧頭部

663‧‧‧相機

664‧‧‧本體部

666‧‧‧控制部

668‧‧‧腳輪

700‧‧‧電子零件檢查裝置

710‧‧‧基台

712u‧‧‧上游側載台

712d‧‧‧下游側載台

714‧‧‧攝像裝置

716‧‧‧檢查台

718‧‧‧控制裝置

730‧‧‧支持台

732‧‧‧Y載台

734‧‧‧臂部

736‧‧‧X載台

738‧‧‧攝像相機

750‧‧‧握持裝置

752‧‧‧握持部

754‧‧‧旋轉軸

756‧‧‧微調整板

800‧‧‧送液泵

802‧‧‧箱

804‧‧‧轉子

806‧‧‧管

808‧‧‧球體

850‧‧‧印刷裝置

851‧‧‧排紙盒

852‧‧‧排出口

853‧‧‧用紙架

854‧‧‧輥紙

855‧‧‧操作按鈕

860‧‧‧導軌

870‧‧‧印刷頭

872‧‧‧列印部

874‧‧‧掃描部

880‧‧‧切斷機構

882‧‧‧引導軸

884‧‧‧刀架

886‧‧‧用紙切刀

900‧‧‧電子時鐘

902‧‧‧旋轉圓板

902g‧‧‧齒輪

904‧‧‧齒輪列

906‧‧‧電力供給部

908‧‧‧水晶晶片

910‧‧‧IC

950‧‧‧投影裝置

952‧‧‧投影部

954‧‧‧調整機構

956‧‧‧透鏡罩

A、B、C、D、E‧‧‧構件

圖1(a)、(b)係表示第1實施形態之壓電馬達之簡要構成之說明圖。

圖2係表示第1實施形態之本體部之結構之分解組裝圖。

圖3(a)-(c)係表示壓電馬達之動作原理之說明圖。

圖4(a)、(b)係表示第1實施形態之振動體箱之結構之說明圖。

圖5(a)-(d)係表示第1實施形態之振動體箱之剛性較高之原因之說明圖。

圖6(a)-(c)係表示第1實施形態之第1變化例之振動體箱之概略圖。

圖7(a)、(b)係表示第1實施形態之第2變化例之振動體箱之概略圖。

圖8係表示第1實施形態之第3變化例之振動體箱之概略圖。

圖9(a)、(b)係表示第2實施形態之壓電馬達之簡要構成之說明圖。

圖10係表示第2實施形態之本體部之結構之分解組裝圖。

圖11(a)、(b)係表示第2實施形態之振動體箱之結構之說明圖。

圖12係例示將電源電纜引曳至第2實施形態之壓電馬達之側方之情況之說明圖。

圖13(a)、(b)係表示可以第2實施形態之振動體箱幾乎不損及剛性之方式將電源電纜引曳至壓電馬達之側方之原因之說明圖。

圖14(a)-(c)係例示將複數個構件組合而形成第2側部之變化例之振動體箱之說明圖。

圖15係表示於連結部設置有配線凹部之變化例之振動體箱之說明圖。

圖16係例示貫通孔相對於第2側部傾斜地形成之變化例之振動體箱之說明圖。

圖17(a)、(b)係例示於貫通孔開口之部位之角之部分設置有倒角部或曲面部之變化例之貫通孔之說明圖。

圖18係例示裝入有第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達之機器人手部之說明圖。

圖19係例示包含機器人手部之單臂機器人之說明圖。

圖20係例示包含機器人手部之複臂機器人之說明圖。

圖21係例示裝入第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達而構成之電子零件檢查裝置之立體圖。

圖22係與內置於握持裝置中之微調整機構有關之說明圖。

圖23(a)、(b)係例示裝入有第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達之送液泵之說明圖。

圖24係表示裝入有第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達之印刷裝置之立體圖。

圖25係例示裝入有第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達之電子時鐘之說明圖。

圖26係例示裝入有第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達之投 影裝置之立體圖。

<第1實施形態> A.裝置構成：

圖1係表示本實施形態之壓電馬達10之簡要構成之說明圖。於圖1(a)中，表示本實施形態之壓電馬達10之整體圖，於圖1(b)中，表示分解組裝圖。如圖1(a)所示，本實施形態之壓電馬達10係簡要地包含本體部100與外側箱200。本體部100係安裝於外側箱200內，且於該狀態下可於一方向上進行移動。再者，於本說明書中，將本體部100之移動方向稱為X方向。又，如圖中所示，將與X方向正交之方向分別稱為Y方向、Z方向。

本體部100及外側箱200係分別將複數個零件組合而構成。例如，外側箱200係於呈大致矩形狀之基板230之上表面之兩側，藉由利用固定螺釘240緊固第1側壁塊210及第2側壁塊220而構成(參照圖1(b))。於組裝壓電馬達10時，自本體部100之上方，使用固定螺釘240將第1側壁塊210及第2側壁塊220安裝於基板230。

又，於第1側壁塊210，形成有前方外殼212、中央外殼214、及後方外殼216之3個凹部。而且，在將第1側壁塊210安裝於基板230時，於前方外殼212中收納有前方側壓力彈簧212s，且後方外殼216中收納有後方側壓力彈簧216s之狀態下進行安裝。其結果，本體部100成為藉由前方側壓力彈簧212s及後方側壓力彈簧216s而擠壓至第2側壁塊220之狀態。又，於本體部100之側面之面向第2側壁塊220之側，安裝有前側輥102r及後側輥106r。進而，於本體部100之側面，設置有加壓彈簧222s。該加壓彈簧222s於前側輥102r之後側之部位沿X方向擠壓本體部100。

又，在與設置有前側輥102r及後側輥106r之側為相反側之本體部 100之側面，朝向Z方向(圖式上為上方)設置有保持輥104r。於安裝有第1側壁塊210之狀態下，將該保持輥104r收納於第1側壁塊210之中央外殼214。又，在本體部100之設置有保持輥104r之部分之背面側與基板230之間，設置有保持彈簧232s。因此，保持輥104r成為相對於中央外殼214之內面在Z方向(圖式上為上方)上受到擠壓之狀態。

圖2係表示本實施形態之本體部100之結構之分解組裝圖。本體部100簡要而言成為於振動體箱120內收納有振動部110之結構。振動部110包含：藉由壓電材料而形成為長方體形狀之振動體112、安裝於振動體112之長度方向(X方向)之端面上之陶瓷製之驅動凸部114、將振動體112之一側面四等份分割而設置之4片表電極116等。再者，圖2中雖未圖示，但在與設置有4片表電極116之側為相反側之側面，設置有覆蓋側面之大致整面之背電極，且該背電極接地。

振動部110係在自設置有表電極116及背電極之兩側面(圖2為Z方向之兩側面)利用由具有動態黏彈性之材料(聚醯亞胺樹脂、橡膠、或彈性體等)形成之緩衝部130夾持之狀態下，收納於振動體箱120中。進而，自表電極116側之緩衝部130之上，載置以金屬材料形成之板狀之壓固板140、彈性部142、及壓固蓋144，且利用固定螺釘146將壓固蓋144緊固於振動體箱120。因此，振動部110係即便受到彈性部142之彈力抵壓，亦因樹脂製之緩衝部130之剪切變形，而以振動體112可在振動體箱120內振動之狀態被收納。再者，本實施形態係使用盤形彈簧作為彈性部142。又，緩衝部130自兩側夾持振動體112之方向(Z方向)係如下所述，成為與振動體112彎曲振動之方向(彎曲方向)交叉之方向。

B.壓電馬達之動作原理：

圖3係表示壓電馬達10之動作原理之說明圖。壓電馬達10係在對振動部110之表電極116以固定週期施加電壓時，藉由振動部110之驅 動凸部114進行橢圓運動而動作。振動部110之驅動凸部114進行橢圓運動係依據以下之理由。

首先，眾所周知，壓電材料具有施加正電壓則進行伸展之性質。因此，如圖3(a)所示，若反覆進行對4個表電極116全體施加正電壓之後解除施加電壓，則以壓電材料形成之振動體112反覆進行於長度方向(X方向)上伸縮之動作。如此般，將振動體112於長度方向(X方向)上反覆伸縮之動作稱為「伸縮振動」。又，若使施加正電壓之頻率變化，則達到某特定之頻率時伸縮量會急遽變大，產生一種共振現象。因伸縮振動而產生共振之頻率(共振頻率)係由振動體112之物性、及振動體112之尺寸(寬度W、長度L、厚度T)決定。

又，如圖3(b)或圖3(c)所示，將彼此位於對角線之位置上之2個表電極116為一組(表電極116a及表電極116d之組、或表電極116b及表電極116c之組)，以固定週期施加正電壓。如此般，振動體112反覆進行長度方向(X方向)之前端部(安裝有驅動凸部114之部分)於圖式上朝向右方向或左方向搖動頭部之動作。例如圖3(b)所示，若對表電極116a及表電極116d之組以固定週期施加正電壓，則振動體112反覆進行使前端部於圖式上朝向右方向搖動之動作。又，如圖3(c)所示，若對表電極116b及表電極116c之組以固定週期施加正電壓，則使前端部反覆進行於圖式上朝向左方向搖動之動作。將此種振動體112之動作稱為「彎曲振動」。關於此種彎曲振動，亦存在由振動體112之物性、及振動體112之尺寸(寬度W、長度L、厚度T)決定之共振頻率。因此，若對於彼此位於對角線之位置上之2個表電極116，以其共振頻率施加正電壓，則振動體112朝向右方向或左方向(Y方向)較大地搖動頭部進行振動。再者，於以下之說明中，將伸縮振動之方向(X方向)稱為「伸縮方向」，將彎曲振動之方向(Y方向)稱為「彎曲方向」。又，將與伸縮方向及彎曲方向之兩方向正交之方向(Z方向)稱為振動體112之「厚 度方向」。

此處，圖3(a)所示之伸縮振動之共振頻率、及圖3(b)或圖3(c)所示之彎曲振動之共振頻率亦由振動體112之物性、振動體112之尺寸(寬度W、長度L、厚度T)決定。因此，只要適當地選擇振動體112之尺寸(寬度W、長度L、厚度T)，則可使共振頻率一致。而且，若對於此種振動體112，以共振頻率施加如圖3(b)或圖3(c)之彎曲振動之形態之電壓，則產生圖3(b)或圖3(c)所示之彎曲振動之同時，因共振亦使圖3(a)之伸縮振動感應。其結果，於圖3(b)所示之態樣下施加電壓之情形時，振動體112之前端部分(安裝有驅動凸部114之部分)開始進行圖式上順時針之橢圓運動。又，於圖3(c)所示之態樣下施加電壓之情形時，振動體112之前端部開始進行圖式上逆時針之橢圓運動。

壓電馬達10係利用上述橢圓運動，驅動對象物。即，於將振動體112之驅動凸部114擠壓至對象物之狀態下產生橢圓運動。如此般，驅動凸部114反覆進行如下動作：在振動體112申展時擠壓至對象物之狀態下，自左向右(或自右向左)移動之後，在振動體112收縮時自對象物離開之狀態下，返回至原本之位置。其結果，對象物因自驅動凸部114受到之摩擦力而朝一方向受到驅動。又，對象物受到之驅動力係等於對象物與驅動凸部114之間產生之摩擦力，故而，驅動力之大小係由驅動凸部114與對象物之間之摩擦係數、及將驅動凸部114擠壓至對象物之力決定。

根據以上說明之壓電馬達10之動作原理而明確，壓電馬達10係於將驅動凸部114擠壓至對象物之狀態下，使振動體112在伸縮方向(X方向)及彎曲方向(Y方向)上振動而使用。因此，振動體112必需在容許伸縮方向及彎曲方向之振動之狀態下，收納於振動體箱120內。又，於使振動體112振動，使對象物移動時，來自對象物之反作用力作用於驅動凸部114。若因該反作用力，振動體112於振動體箱120內 移動，則無法將充分之驅動力傳遞至對象物，驅動凸部114之移動量減少，故而，對象物之驅動量亦變小。進而，本體部100之遊隙量並不一定始終穩定，因此，導致對象物之驅動量變得不穩定。

又，如上所述，將振動體112收容於振動體箱120內之結構中，驅動對象物產生之反作用力係經由驅動凸部114及振動體112，傳遞至振動體箱120。而且，振動體箱120係以於伸縮方向(X方向)上可移動之態樣安裝於外側箱200上，故而，若因來自對象物之反作用力導致振動體箱120變形，則阻礙外側箱200內之伸縮方向之移動，其結果，無法將振動體112之驅動凸部114擠壓至對象物。又，若振動體箱120變形，則外側箱200內之振動體箱120之位置偏移，故而，驅動凸部114之位置亦偏移，使對象物之驅動精度亦降低。進而，振動體112係介隔緩衝部130由振動體箱120保持，故而，振動體112進行彎曲振動(及伸縮振動)產生之反作用力亦作用於使振動體箱120變形之方向上。因此，振動體箱120至少於振動體112之彎曲方向上必需具有充分之剛性。另一方面，僅提昇振動體箱120之剛性將導致振動體箱120變大，且必需將該振動體箱120收容於外側箱200內，故導致壓電馬達會變大。因此，本實施形態之壓電馬達10之振動體箱120採用如下之構成。

C.振動體箱之結構：

圖4係自朝向振動體112之彎曲方向之剛性之觀點考量，表示振動體箱120之結構之說明圖。就朝向彎曲方向之剛性之觀點而言，如圖4(a)所示，本實施形態之振動體箱120可考慮如下結構：藉由相對於振動體112設置於Z方向上之連結部120c，而將相對於振動體112(參照圖2)設置於彎曲方向(Y方向)上之第1側部120a、與夾隔振動體112設置於第1側部120a之相反側之第2側部120b結合。

再者，第1側部120a、或第2側部120b並非單純之平板形狀，而設 置有用以安裝前側輥102r或後側輥106r、或保持輥104r(參照圖1)之結構等(關於前側輥102r、後側輥106r、及保持輥104r，參照圖1)。然而，就對於彎曲方向之剛性之觀點而言，該等結構對剛性毫無幫助。因此，本實施形態之振動體箱120之結構可如圖4(b)所示進行簡化。繼而，圖4(b)所示之結構成為對於彎曲方向之剛性較高之結構。

圖5係表示本實施形態之振動體箱120之剛性較高之原因之說明圖。例如圖5(a)所示，考慮將2個板狀構件A、B平行地排列所得之結構。該結構係對於圖中由中空箭頭所示之方向之負荷而言，因各個構件A、B分擔地承受負荷，導致各個構件簡單地彎曲，故可謂較弱(對於箭頭方向之剛性較低)之結構。因此，此次考慮將各個構件朝向相對於箭頭方向之負荷難以彎曲之方向排列。

於圖5(b)中，表示將2個板狀之構件C、D排列於相對於中空箭頭所示之負荷難以彎曲之方向上之結構。該結構係因各個構件難以彎曲，故可謂相較圖5(a)之結構，朝向箭頭方向之剛性較高之結構。但，根據材料力學所教授之知識，圖5(b)之結構於構件C、D中出現幾乎無助於剛性之部分(圖中由虛線包圍之部分)，故而可謂浪費較多之結構。

相對於此，考慮將圖5(a)所示之2個板狀之構件A、B經由另一板狀之構件E而結合之圖5(c)之結構。該結構係將2個構件A、B結合，故而各個構件A、B不會單獨地彎曲。例如，若因圖中由中空箭頭所示之負荷，構件A即將彎曲，則於構件B產生拉伸或壓縮之力。因此，只要負荷並未相當大，則構件A不會彎曲。

關於構件B亦同樣地，若構件B即將彎曲，則於構件A產生拉伸或壓縮之力。因此，只要負荷並未相當大，則構件B不會彎曲。最終，圖5(c)所示之結構可稱為對於圖中之箭頭所示之負荷難以彎曲(剛性較高之)之結構。而且，構件E係僅將2個構件A、B結合，該構件並未主 動地承受負荷，故而構件E之板厚可薄於構件A、B之厚度。因此，幾乎不會產生如圖5(b)中由虛線包圍之部分般無助於剛性之部分，從而可實現高於圖5(b)之結構之剛性。

而且，圖5(c)之結構係與使用圖4(b)所述之本實施形態之振動體箱120之結構等效。為便於理解，而將圖4(b)作為圖5(d)再揭示。

比較圖5(c)與圖5(d)可明確，振動體箱120之第1側部120a對應於圖5(c)之構件A，振動體箱120之第2側部120b對應於圖5(c)之構件B，振動體箱120之連結部120c對應於圖5(c)之構件E。進而，圖5(c)中箭頭所示之負荷方向對應於振動體箱120之Y方向(彎曲方向)。因此，圖5(d)所示之振動體箱120可謂對於Y方向(彎曲方向)具有較高剛性之結構。

而且，圖5(d)之振動體箱120係於圖中之YZ平面上截取剖面時幾乎所有部分有助於剛性。因此，若實現相同之剛性，則圖5(d)所示之結構可縮小振動體箱120之大小。而且，振動體112可收容於藉由第1側部120a、第2側部120b、及連結部120c所包圍之部分中。最終，本實施形態之振動體箱120之結構係對於振動體112之彎曲方向之剛性較高，並且可使振動體箱120小型化。

再者，如上所述，本實施形態之振動體箱120係根據確保彎曲方向之剛性且使振動體箱120小型化之觀點，成為於振動體112之彎曲方向之兩側設置第1側部120a及第2側部120b，進而，藉由連結部120c而將第1側部120a及第2側部120b結合之結構。因此，如先前之壓電馬達中所採用般，由樹脂製構件等自彎曲方向之兩側保持振動體112變得困難。因此，如圖2所示，本實施形態之振動體箱120採用將振動體112之兩側自厚度方向(Z方向)利用緩衝部130夾隔著保持之嶄新之方法。換言之，本實施形態之振動體箱120之結構係於必需開發將振動體112自厚度方向(Z方向)夾隔著保持之嶄新之方法之方面，可謂獨特 之結構。

D.變化例：

於上述本實施形態之壓電馬達10，存在各種之變化例。以下，對該等變化例簡單地進行說明。再者，於以下之變化例中，對於與上述本實施形態之壓電馬達10不同之部分聚焦地進行說明，而關於與本實施形態之壓電馬達10相同之構成，標註相同編號，省略說明。

D-1.第1變化例：

上述實施形態係介隔緩衝部130，保持振動體112，但並非限定於此。例如圖6(a)中概念性所示，亦可自振動體箱122之連結部122c使凸部122d突出設置，且藉由該凸部122d而支持振動體112。

於圖6(b)中，表示第1變化例之振動體箱122之YZ平面上之剖面圖。再者，於圖中，藉由虛線而表示裝入振動體箱122時之振動體112、緩衝部130、壓固蓋144等。如圖所示，在第1變化例中，自振動體箱122突出設置之凸部122d接觸於振動體112。

眾所周知，若對振動體112施加交流電壓使其振動，則振動體112發熱。其結果，若振動體112之溫度變得過高，則作為壓電馬達10之功能降低。於該方面上，就第1變化例之振動體箱122而言，振動體箱122係藉由凸部122d而與振動體112接觸，故而，可將振動體112中產生之熱經由凸部122d逸散至振動體箱122。圖6(b)所示之箭頭係概念性表示來自振動體112之熱流。

進而，凸部122d係設置於與振動體112彎曲振動時之節點對應之位置上。因此，即便振動體112進行振動，亦可抑制凸部122d與振動體112之接觸部分中產生較大之摩擦。其結果，在振動體112與凸部122d之間出現間隙，從而不會阻礙自振動體112向凸部122d之熱傳遞，此外，可抑制接觸部分中之摩擦造成之發熱。因此，可更進一步抑制振動體112之溫度上升造成之性能降低。

再者，於圖6(b)中，自振動體箱122之連結部122c突出設置之凸部122d之基底之部分係作為以相對於連結部122c之表面大致直角地交叉之方式形成者進行說明。然而，如圖6(c)所示，亦可將凸部122d之基底與連結部122c之表面交叉之部分形成為R形狀。藉此，如圖中箭頭所示，可更進一步促進自振動體112向振動體箱122之散熱。又，可抑制於凸部122d之基底部分122e產生應力集中，故而，亦可避免於凸部122d之基底部分122e產生龜裂之事態。

D-2.第2變化例：

上述實施形態係如圖4(a)所示，將振動體箱120之連結部120c作為面向振動體112之側形成為平面者進行說明。而且，作為於該平面之上依序重疊有緩衝部130、振動體112、及緩衝部130，從而保持振動體112者進行說明(參照圖2)。然而，亦可於振動體箱120之連結部120c設置凹部，且於設置於該凹部內之緩衝部130之上，依序重疊振動體112及緩衝部130，保持振動體112。

於圖7(a)中，概念性表示此種第2變化例之振動體箱124。如圖所示，於振動體箱124之連結部124c，在與振動體112之彎曲振動之節點對應之2個部位，形成有凹部124d。又，於圖7(b)中，表示第2變化例之振動體箱124之YZ平面之剖面圖。再者，於圖中，亦藉由虛線而表示裝入振動體箱124時之振動體112、緩衝部130、壓固蓋144等。

如圖7(b)所示，第2變化例係於設置在振動體箱124之凹部124d中嵌入緩衝部130，且於其上依序重疊有振動體112、緩衝部130，保持振動體112。如此般，於振動體112振動時，可抑制嵌入至凹部124d中之緩衝部130因自振動體112所受之力而位置偏移。

D-3.第3變化例：

又，於振動體箱124之設置在連結部124c上之凹部124d中亦可不嵌入緩衝部130，而設置緩衝部130之防滑用之凹凸部。於圖8中，表 示此種第3變化例之振動體箱126之剖面形狀。如圖所示，第3變化例之振動體箱126係於連結部126c之表面上，形成有緩衝部130之防滑用之凹凸部126d。再者，該凹凸部126d只要形成於設置有緩衝部130之位置上便足夠，但亦可形成於連結部126c之面向振動體112之側之表面整體上。又，該凹凸部126d可藉由以噴丸加工使面粗糙而形成，亦可藉由有意識地殘存銑床之刀痕(切削加工痕)而形成。又，凹凸部126d之剖面形狀亦可形成為矩形之凹凸形狀、三角形狀、或鋸齒形狀。

於此種第3變化例之振動體箱126中，若夾持振動體112則凹凸部126d嵌入緩衝部130，故而，於振動體112振動時，可抑制緩衝部130位置偏移。

<第2實施形態>

參照圖式，對第2實施形態進行說明。再者，對於與第1實施形態相同之構成構件標註相同符號，且亦存在省略或簡化其等之說明之情形。

A.裝置構成：

圖9係表示本實施形態之壓電馬達20之簡要構成之說明圖。圖9(a)中表示本實施形態之壓電馬達20之整體圖，且圖9(b)中表示分解組裝圖。

如圖9(a)所示，本實施形態之壓電馬達20簡要地包含本體部1100與外側箱1200。本體部1100係安裝於外側箱1200內，且該狀態下可於一方向上移動。再者，本說明書中，將本體部1100之移動方向稱為X方向。又，如圖中所示，將與X方向正交之方向分別稱為Y方向、Z方向。

本體部1100及外側箱1200係分別將複數個零件組合而構成。例如，外側箱1200係於形成為大致矩形狀之基板230之上表面之兩側， 藉由利用固定螺釘240將第1側壁塊210及第2側壁塊1220緊固而構成(參照圖9(b))。再者，於第2側壁塊1220之長度方向(X方向)之大致中央側面，設置有貫通孔220h。關於貫通孔220h之作用將於以下描述。於組裝壓電馬達20時，自本體部1100之上方，使用固定螺釘240將第1側壁塊210及第2側壁塊1220安裝於基板230。

又，於第1側壁塊210，形成有前方外殼212、中央外殼214、及後方外殼216之3個凹部。而且，在將第1側壁塊210安裝於基板230時，於前方外殼212中收納有前方側壓力彈簧212s，且後方外殼216中收納有後方側壓力彈簧216s之狀態下進行安裝。其結果，本體部1100成為藉由前方側壓力彈簧212s及後方側壓力彈簧216s而擠壓至第2側壁塊1220之狀態。又，於本體部1100之側面之面向第2側壁塊1220之側，安裝有前側輥102r及後側輥106r。進而，於本體部1100之側面，設置有加壓彈簧222s。該加壓彈簧222s於前側輥102r之後側之部位沿X方向擠壓本體部1100。

又，在與設置有前側輥102r及後側輥106r之側為相反側之本體部1100之側面，朝向Z方向(圖式上為上方)設置有保持輥104r。於安裝有第1側壁塊210之狀態下，將該保持輥104r收納於第1側壁塊210之中央外殼214。又，在本體部1100之設置有保持輥104r之部分之背面側與基板230之間，設置有保持彈簧232s。因此，保持輥104r成為相對於中央外殼214之內面在Z方向(圖式上為上方)上受到擠壓之狀態。

圖10係表示本實施形態之本體部1100之結構之分解組裝圖。本體部1100簡要而言成為於振動體箱1120內收納有振動部110之結構。振動部110包含：藉由壓電材料而形成為長方體形狀之振動體112、安裝於振動體112之長度方向(X方向)之端面上之陶瓷製之驅動凸部114、將振動體112之一側面四等份分割而設置之4片表電極116等。再者，圖10中雖未圖示，但在與設置有4片表電極116之側為相反側之側面， 設置有覆蓋側面之大致整面之背電極，且該背電極接地。又，如下所述，自表電極116及背電極引曳出未圖示之電源電纜，且於振動體箱1120之側部，設置有用以穿過電源電纜之貫通孔120h。而且，穿過貫通孔120h之電源電纜係穿過第2側壁塊1220之貫通孔220h(參照圖9)引曳至壓電馬達20之外部。

振動部110係在自設置有表電極116及背電極之兩側面(圖10為Z方向之兩側面)，利用由具有動態黏彈性之材料(聚醯亞胺樹脂、橡膠、或彈性體等)形成之緩衝部130夾持之狀態下，收納於振動體箱1120中。進而，自表電極116側之緩衝部130之上，載置以金屬材料形成之板狀之壓固板140、彈性部142、及壓固蓋144，且利用固定螺釘146將壓固蓋144緊固於振動體箱1120。因此，振動部110係即便受到彈性部142之彈力抵壓，亦因樹脂製之緩衝部130之剪切變形，而以振動體112可進行振動之狀態收納於振動體箱1120內。再者，本實施形態係使用盤形彈簧作為彈性部142。又，緩衝部130自兩側夾持振動體112之方向(Z方向)係如下所述，成為與振動體112彎曲振動之方向(彎曲方向)交叉之方向。

B.壓電馬達之動作原理：

壓電馬達20之動作原理係與第1實施形態所示之壓電馬達10相同，故而省略詳細之說明。

C.振動體箱之結構：

圖11係根據朝向振動體112之彎曲方向之剛性之觀點，表示振動體箱1120之結構之說明圖。就朝向彎曲方向之剛性之觀點而言，如圖11(a)所示，本實施形態之振動體箱1120可考慮如下結構：藉由相對於振動體112設置於Z方向上之連結部120c，而將相對於振動體112(參照圖10)設置於彎曲方向(Y方向)上之第1側部120a、與夾隔振動體112設置於第1側部120a之相反側之第2側部120b結合。

再者，第1側部120a、或第2側部1120b並非單純之平板形狀，而設置有用以安裝前側輥102r或後側輥106r、或保持輥104r(參照圖9)之結構等(關於前側輥102r、後側輥106r、及保持輥104r，參照圖9)。然而，就對於彎曲方向之剛性之觀點而言，該等結構對剛性毫無幫助。因此，本實施形態之振動體箱1120之結構可如圖11(b)所示進行簡化。繼而，圖11(b)所示之結構成為對於彎曲方向之剛性較高之結構。

振動體箱1120之剛性較高之原因係與第1實施形態中說明之振動體箱120(參照圖5)相同，故而省略詳細之說明。

再者，對如上所述本實施形態之振動體箱1120而言，根據確保彎曲方向之剛性且使振動體箱1120小型化之觀點，成為於振動體112之彎曲方向之兩側設置第1側部120a及第2側部1120b，進而，利用連結部120c將第1側部120a及第2側部1120b結合而成之結構。因此，以先前之壓電馬達中所採用之方式，利用樹脂製構件等自彎曲方向之兩側保持振動體112變得困難。因此，如圖10所示，本實施形態之振動體箱1120係採用自厚度方向(Z方向)利用緩衝部130將振動體112之兩側夾持著保持之嶄新之方法。換言之，本實施形態之振動體箱1120之結構係於必需開發將振動體112自厚度方向(Z方向)夾持著保持之嶄新方法之方面可謂特異之結構。

此處，壓電馬達20係藉由振動體112被施加驅動電壓產生變形而動作，因此，必需配線用以對振動體112施加驅動電壓之電源電纜。而且，亦存在因將壓電馬達20裝載於各種機器時之佈局上之限制，而必需將電源電纜引曳至壓電馬達20之側方之情形。於此種情形時，為了不損及振動體箱1120高剛性之特徵地將電源電纜引曳至壓電馬達20之側方，本實施形態採用如下方法。

圖12係例示將電源電纜引曳至本實施形態之壓電馬達20之側方 之情形之說明圖。如圖所示，本實施形態之壓電馬達20係自振動體112之表電極116(參照圖10)引曳正電壓電纜118a、118b，自振動體112之背電極(圖示省略)引曳接地電纜118g。再者，為了儘可能不對振動體112之振動造成影響，而自存在振動之節點之振動體112之長度方向中央之位置引曳該等電源電纜(正電壓電纜118a、118b、接地電纜118g)。

而且，該等電源電纜(正電壓電纜118a、118b，接地電纜118g)係穿過形成於振動體箱1120之第2側部1120b之貫通孔120h(參照圖10)、及形成於外側箱1200之第2側壁塊1220之貫通孔220h(參照圖9)，自壓電馬達20之側方向外部引曳。再者，本實施形態之說明係於第2側部1120b設置有貫通孔120h，但亦可設置於第1側部120a。於該情形時，亦於外側箱1200之第1側壁塊210設置有貫通孔220h。如此，只要自設置於振動體箱1120之第2側部1120b(或第1側部120a)之貫通孔120h引曳電源電纜，則根據以下之原因，可幾乎不損及振動體箱1120之剛性地將電源電纜引曳至壓電馬達20之側方。

假設於振動體箱1120之第2側部1120b，設置有用以使來自振動體112之電源電纜穿過之切口。於圖13(a)中，例示有將用以穿過電源電纜之切口120f設置於第2側部1120b之振動體箱1120。再者，為了便於理解，於圖13(a)中，以較細之虛線表示振動體箱1120以外之零件(例如振動體112或壓固蓋144)之簡要形狀。又，如上所述，電源電纜係自振動體112之長度方向之大致中央引曳，故而，亦將振動體箱1120之切口120f設置於第2側部1120b之長度方向之大致中央處。

如圖13(a)所示，若於振動體箱1120之第2側部1120b設置切口120f，則第2側部1120b成為被分成具有大致相同大小之前側部分(前側第2側部120d)與後側部分(後側第2側部120e)之狀態。其結果，如圖13(b)所示，產生前側第2側部120d與後側第2側部120e夾隔著切口120f 彼此逆向地變形之振動模式，從而使振動體箱1120之剛性大幅降低。

相對於此，如本實施形態般於振動體箱1120設置有貫通孔120h之情形時，產生前側第2側部120d與後側第2側部120e彼此逆向地變形之振動模式(參照圖13(b))之情形受到抑制。因此，可於振動體箱1120之剛性降低得到抑制之狀態下，將電源電纜引曳至壓電馬達20之側方。

再者，於以上之說明中，貫通孔120h係作為形成於一體形成之第2側部1120b者進行說明。然而，第2側部1120b既可組合有複數個構件，亦可藉由將複數個構件組合，形成第2側部1120b，而最終形成貫通孔120h。

例如，圖14(a)所示之例係於前側第2側部120d與後側第2側部120e之間之切口120f，自上方嵌入有結合構件120o，且結合構件120o藉由熔接、焊接、或接著等而與前側第2側部120d及後側第2側部120e結合。其結果，藉由前側第2側部120d、後側第2側部120e、及結合構件120o而形成第2側部1120b。而且，於由該等前側第2側部120d、後側第2側部120e、及結合構件120o包圍之切口120f之部分形成貫通孔120h。即便如此，前側第2側部120d與後側第2側部120e亦藉由結合構件120o而結合，故而，如圖13(b)所示，可抑制前側第2側部120d與後側第2側部120e彼此於逆向變形之振動模式之產生。因此，可抑制振動體箱1120之剛性降低。

又，結合構件120o未必必需嵌入至前側第2側部120d與後側第2側部120e之間，如圖14(b)中例示，亦可以橫跨切口120f之方式，於前側第2側部120d及後側第2側部120e之上方設置結合構件120o。於該情形時，結合構件120o亦可藉由熔接、焊接、或接著等而結合於前側第2側部120d及後側第2側部120e，但如圖14(c)中例示，亦可使用螺釘120s鎖止。

又，於振動體箱1120之連結部120c，如圖15所示，亦可設置凹部 (配線凹部120g)。藉此，接地電纜118g之配線空間擴大，故而，故可容易地將接地電纜118g配線。又，若於連結部120c設置有凹部，則無需為了確保配線空間而擴大振動體箱1120之連結部120c與振動體112之間隔，故亦無需將振動體箱1120加厚增大，故壓電馬達20亦不會大型化。

再者，與第1實施形態中之說明(參照圖5(c))同樣地，當由振動體112之彎曲振動所產生之反作用力作用於振動體箱1120時，連結部120c並非主動地承受負荷。因此，即便藉由設置配線凹部120g因而連結部120c之板厚局部地變薄，亦幾乎不會使振動體箱1120之剛性降低。

又，第2側部1120b之貫通孔120h不一定要相對於第2側部1120b之側面垂直地設置。例如，圖16所示之例中，將第2側部1120b之貫通孔120h於圖式上朝左下方向傾斜地設置。再者，於以此方式傾斜地設置第2側部1120b之貫通孔120h之情形時，亦可使外側箱1200之第2側壁塊1220之貫通孔220h與貫通孔120h同樣地傾斜。

根據裝載壓電馬達20時之佈局上之要求，亦存在必需傾斜地引曳電源電纜(正電壓電纜118a、118b、接地電纜118g)之情形。於此種情形時，可藉由使第2側部1120b之貫通孔120h、或第2側壁塊1220之貫通孔220h在電源電纜需要引曳之方向上傾斜，而將電源電纜不強行地彎曲地進行引曳。又，亦可抑制電源電纜干擾貫通孔120h或貫通孔220h之角之部分而使電源電纜損傷之可能性，故而，不設置電纜保護用之緩衝構件，或不進行鑄模處理將電纜固定，便可保護電纜。

又，無論貫通孔120h相對於第2側部1120b之側面垂直地貫通、或傾斜地貫通，第2側部1120b之貫通孔120h所開口之部位均可對角之部分進行倒角，或以曲面形成。於圖17(a)中，例示有在相對於第2側部1120b之側面垂直地設置之貫通孔120h，設置有倒角部120k之情形。 又，於圖17(b)中，例示有於貫通孔120h設置有曲面部120r之情形。再者，於外側箱1200之第2側壁塊1220，亦可將貫通孔220h所開口之部位之角之部分進行倒角，或以曲面形成。藉此，於電源電纜(正電壓電纜118a、118b、接地電纜118g)振動地擦碰貫通孔120h所開口之部位之情形、或電源電纜因張力而擠壓至貫通孔120h所開口之部位之情形時，亦可抑制使電源電纜損傷、或斷線之可能性。

<適用例>

上述實施形態之壓電馬達10(20)可較佳地裝入至如下之裝置中。

圖18係例示裝入有第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達10(20)之機器人手部600之說明圖。圖示之機器人手部600係自基台602豎立設置有複數根指部603，且經由腕604連接於臂610。此處，指部603之基底之部分係於基台602內可進行移動，且於驅動凸部114擠壓至該指部603之基底之部分之狀態下裝載有壓電馬達10(20)。因此，可藉由使壓電馬達10(20)動作，而使指部603移動，握持對象物。又，亦於腕604之部分，在驅動凸部114擠壓至腕604之端面之狀態下，裝載有壓電馬達10(20)。因此，可藉由使壓電馬達10(20)動作，而使基台602整體旋轉。

圖19係例示包含機器人手部600(手部)之單臂機器人650之說明圖。如圖所示，機器人650包含臂610(臂部)，該臂610(臂部)含有複數根連桿部612(連桿構件)、及於可彎曲之狀態下將該等連桿部612之間連接之關節部620。又，機器人手部600係連接於臂610之前端。而且，於關節部620中內置有壓電馬達10(20)。因此，可藉由使壓電馬達10(20)動作，而使各個關節部620彎曲任意之角度。

圖20係例示包含機器人手部600之複臂機器人660之說明圖。如圖所示，機器人660包含複數根(圖示之例為2根)臂610，該臂610包含複數根連桿部612、及於可彎曲之狀態下將該等連桿部612之間連接之 關節部620。於臂610之前端，連接有機器人手部600、或工具601(手部)。又，於頭部662裝載有複數台相機663，且於本體部664之內部裝載有控制整體之動作之控制部666。進而，可藉由設置於本體部664之底面之腳輪668而進行搬送。亦於該機器人660中，在關節部620內置有壓電馬達10(20)。因此，可藉由使壓電馬達10(20)動作，而使各個關節部620彎曲任意之角度。

圖21係例示裝入第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達10(20)而構成之電子零件檢查裝置700之立體圖。圖示之電子零件檢查裝置700簡要地包含基台710、及豎立設置於基台710之側面上之支持台730。於基台710之上表面，設置有載置檢查對象之電子零件1進行搬送之上游側載台712u、及載置已檢查之電子零件1進行搬送之下游側載台712d。又，在上游側載台712u與下游側載台712d之間，設置有用以確認電子零件1之姿勢之攝像裝置714、及為檢查電氣特性而安裝電子零件1之檢查台716(檢查部)。再者，作為電子零件1之代表性者，可列舉「半導體」、「半導體晶圓」、「LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)或OLED(Organic Light-Emitting Diode，有機發光二極體)等之顯示元件」、「水晶元件」、「各種感測器」、「噴墨頭」、「各種MEMS(Micro Electro Mechanical System，微機電系統)元件」等。

又，於支持台730，設置有可於與基台710之上游側載台712u及下游側載台712d平行之方向(Y方向)上移動之Y載台732，且在自Y載台732朝向基台710之方向(X方向)上延設有臂部734。又，於臂部734之側面，設置有可於X方向移動之X載台736。而且，於X載台736上，設置有攝像相機738、及內置有可上下方向(Z方向)移動之Z載台之握持裝置750。又，於握持裝置750之前端，設置有握持電子零件1之握持部752。握持部752係握持藉由壓電馬達10(20)(圖示省略)而驅動之電子零件1。進而，於基台710之前面側，亦設置有控制電子零件檢查 裝置700之整體動作之控制裝置718。再者，本實施形態中，設置於支持台730上之Y載台732、臂部734、X載台736、或握持裝置750對應於本發明之「電子零件搬送裝置」。

具有以上構成之電子零件檢查裝置700係以如下方式進行電子零件1之檢查。首先，將檢查對象之電子零件1載置於上游側載台712u，移動至檢查台716之附近。其次，使Y載台732及X載台736移動，使握持裝置750移動至載置於上游側載台712u上之電子零件1之正上方之位置為止。此時，可使用攝像相機738，確認電子零件1之位置。繼而，若使用內置於握持裝置750內之Z載台，使握持裝置750下降，且利用握持部752握持電子零件1，則直接使握持裝置750移動至攝像裝置714之上，使用攝像裝置714確認電子零件1之姿勢。繼而，使用內置於握持裝置750中之微調整機構，調整電子零件1之姿勢。繼而，使握持裝置750移動至檢查台716上之後，使內置於握持裝置750中之Z載台移動，將電子零件1載置於檢查台716上。由於使用握持裝置750內之微調整機構，調整電子零件1之姿勢，故可於檢查台716之正確之位置上載置電子零件1。繼而，使用檢查台716，完成電子零件1之電氣特性之檢查後，再次，接著自檢查台716將電子零件1舉起後，移動Y載台732及X載台736，使握持裝置750移動至下游側載台712d上，於下游側載台712d放置電子零件1。其後，移動下游側載台712d，將檢查結束之電子零件1搬送至特定位置為止。

圖22係關於內置於握持裝置750中之微調整機構之說明圖。如圖所示，於握持裝置750內，設置有連接於握持部752之旋轉軸754、及可旋轉地安裝有旋轉軸754之微調整板756等。又，微調整板756係一面由未圖示之引導機構進行引導，一面可於X方向及Y方向上移動。

此處，如圖22中標註斜線所示，朝向旋轉軸754之端面，裝載有旋轉方向用之壓電馬達10θ(20θ)，且將壓電馬達10θ(20θ)之驅動凸部 (圖示省略)擠壓至旋轉軸754之端面。因此，可藉由使壓電馬達10θ(20θ)動作，而使旋轉軸754(及握持部752)在θ方向上精度良好地旋轉任意之角度。又，朝向微調整板756，設置有X方向用之壓電馬達10x(20x)、及Y方向用之壓電馬達10y(20y)，且將各個驅動凸部(圖示省略)擠壓至微調整板756之表面。因此，可藉由使壓電馬達10x(20x)動作，而使微調整板756(及握持部752)在X方向上精度良好地移動任意之距離，同樣地，可藉由使壓電馬達10y(20y)動作，而使微調整板756(及握持部752)於Y方向上精度良好地移動任意之距離。因此，圖21之電子零件檢查裝置700係可藉由使壓電馬達10θ(20θ)、壓電馬達10x(20x)、及壓電馬達10y(20y)動作，而將由握持部752握持之電子零件1之姿勢進行微調整。

圖23係例示裝入第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達10(20)而構成之送液泵800之說明圖。於圖23(a)中，表示俯視送液泵800所得之平面圖，圖23(b)中表示側視送液泵800所得之剖面圖。如圖所示，送液泵800係於矩形形狀之箱802內，可旋轉地設置有圓板形狀之轉子804(移動部)，且在箱802與轉子804之間，夾持有藥液等液體於內部進行流通之管806(液體管)。又，管806之一部分藉由設置於轉子804之球體808(阻塞部)而壓扁，成為阻塞之狀態。因此，若轉子804旋轉，則球體808壓扁管806之位置移動，故而輸送管806之液體。而且，若於將上述實施形態之壓電馬達10(20)之驅動凸部114擠壓至轉子804之側面之狀態下進行設置，則可驅動轉子804。藉此，可精度良好地輸送極小之量，而且可實現小型之送液泵800。

圖24係例示裝入有第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達10(20)之印刷裝置850之立體圖。圖示之印刷裝置850係對印刷媒體2之表面噴射油墨，印刷圖像之所謂噴墨印表機。印刷裝置850係呈現大致箱形之外觀形狀，且於前面之大致中央設置有排紙盒851、排出口852、 及複數個操作按鈕855。又，於背面側，設置有安裝輥狀捲繞之印刷媒體2(輥紙854)之用紙架853。若於用紙架853，安裝輥紙854，且對操作按鈕855進行操作，則將安裝於用紙架853上之輥紙854吸入，於印刷裝置850之內部將圖像印刷至印刷媒體2之表面。又，輥紙854係於利用裝載於印刷裝置850內部之下述切斷機構880切斷之後，自排出口852排出。

於印刷裝置850之內部，設置有於印刷媒體2上沿主掃描方向往復移動於之印刷頭870、及引導印刷頭870朝主掃描方向移動之導軌860。又，圖示之印刷頭870包含將油墨噴射至印刷媒體2上之列印部872、及用以沿主掃描方向掃描印刷頭870之掃描部874等。於列印部872之底面側(朝向印刷媒體2之側)，設置有複數個噴射嘴，且可自噴射嘴朝向印刷媒體2噴射油墨。又，於掃描部874，裝載有壓電馬達10m(20m)、10s(20s)。壓電馬達10m(20m)之驅動凸部(圖示省略)係擠壓至導軌860。因此，可藉由使壓電馬達10m(20m)動作，而使印刷頭870於主掃描方向上移動。又，壓電馬達10s(20s)之驅動凸部114係擠壓至列印部872。因此，可藉由使壓電馬達10s(20s)動作，而使列印部872之底面側靠近印刷媒體2、或離開印刷媒體2。又，於印刷裝置850，亦裝載有用以切斷輥紙854之切斷機構880。切斷機構880包含：於前端裝載有用紙切刀886之刀架884；及貫通刀架884於主掃描方向上延設之引導軸882。於刀架884內裝載有壓電馬達10c(20c)，且將壓電馬達10c(20c)之未圖示之驅動凸部擠壓至引導軸882。因此，若使壓電馬達10c(20c)動作，則刀架884沿著引導軸882於主掃描方向上移動，用紙切刀886切斷輥紙854。又，為了對印刷媒體2進行送紙，亦可使用壓電馬達10(20)。

圖25係例示裝入有第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達10(20)之電子時鐘900之內部結構之說明圖。於圖25中，表示自與電子時鐘 900之時刻顯示側相反一側(背蓋側)觀察所得之平面圖。於圖25中例示之電子時鐘900之內部，包含：圓板形狀之旋轉圓板902、將旋轉圓板902之旋轉傳遞至顯示時刻之指針(圖示省略)之齒輪列904、用以驅動旋轉圓板902之壓電馬達10(20)、電力供給部906、水晶晶片908、及IC(Integrated Circuit，積體電路)910。又，電力供給部906、水晶晶片908、及IC910係裝載於未圖示之電路基板上。齒輪列904係包含複數個齒輪及未圖示之棘輪而構成。再者，為避免圖示變得複雜，而於圖25中，以較細之一點鏈線表示連結齒輪之齒頂之線，且以較粗之實線表示連結齒輪之齒根之線。因此，由較粗之實線及較細之一點鏈線形成之雙重圓形表示齒輪。又，關於表示齒頂之較細之一點鏈線，並未顯示整周，而僅顯示與其他齒輪嚙合之部分之周邊。

於旋轉圓板902，同軸地設置有較小之齒輪902g，且該齒輪902g與齒輪列904嚙合。因此，旋轉圓板902之旋轉一面以特定之比率減速一面在齒輪列904中傳遞。而且，該齒輪之旋轉係傳遞至顯示時刻之指針，從而顯示時刻。而且，若於上述實施形態之壓電馬達10(20)之驅動凸部114擠壓至旋轉圓板902之側面之狀態下進行設置，則可使旋轉圓板902旋轉。

圖26係例示裝入有第1實施形態或第2實施形態之壓電馬達10(20)之投影裝置950之說明圖。如圖所示，投影裝置950包含含有光學透鏡之投影部952，且藉由投影來自內置之光源(圖示省略)之光而顯示圖像。而且，亦可使用上述實施形態之壓電馬達10(20)，驅動用以使投影部952中包含之光學透鏡之焦點對準之調整機構954(調整部)。壓電馬達10(20)係定位之解析度較高，故而可進行精緻之對焦。又，於不投影來自光源之光之期間，可藉由透鏡罩956而覆蓋投影部952之光學透鏡，藉此，可防止光學透鏡劃傷。為開閉該透鏡罩956，亦可使用上述實施形態之壓電馬達10(20)。

以上，對本發明之壓電馬達、裝載有壓電馬達之各種裝置之實施形態、變化例、適用例進行了說明，但本發明並非限定於上述實施形態、變化例、適用例，於不脫離其精神之範圍內可以各種態樣實施。

120‧‧‧振動體箱

120a‧‧‧第1側部

120b‧‧‧第2側部

120c‧‧‧連結部

Claims (23)

1. 一種壓電馬達，其特徵在於包含：振動體，其含有壓電材料，且藉由被施加電壓而於伸縮方向及彎曲方向上振動；及振動體箱，其收容上述振動體；上述振動體箱含有：第1側部，其相對於上述振動體而設置於上述彎曲方向上；第2側部，其夾隔上述振動體而設置於上述第1側部之相反側；及連結部，其相對於上述振動體而設置於與上述彎曲方向及上述伸縮方向正交之方向上，且連結上述第1側部與上述第2側部。
2. 如請求項1之壓電馬達，其中將上述第1側部之上述伸縮方向之長度、上述第2側部之上述伸縮方向之長度、及上述連結部之上述伸縮方向之長度形成為長於上述振動體之上述伸縮方向之長度。
3. 如請求項1之壓電馬達，其中上述第1側部、上述第2側部、及上述連結部含有板狀部分，上述連結部所含有之板狀部分之板厚，薄於上述第1側部所含有之板狀部分之板厚及上述第2側部所含有之板狀部分之板厚。
4. 如請求項1之壓電馬達，其中於上述連結部之面向上述振動體之側，在與上述彎曲方向之振動之節點對應之位置設置有支持上述振動體之凸部。
5. 如請求項4之壓電馬達，其中於上述連結部之面向上述振動體之側，在與上述彎曲方向之 振動之節點對應之位置設置有凹部，且上述振動體係由設置於上述凹部之緩衝部支持。
6. 如請求項4之壓電馬達，其中於上述連結部之面向上述振動體之側，在與上述彎曲方向之振動之節點對應之位置，設置有支持上述振動體之緩衝部，且至少設置上述緩衝部之部分形成為凹凸形狀。
7. 一種壓電馬達，其特徵在於包含：振動體，其含有壓電材料，且藉由被施加電壓而於伸縮方向及彎曲方向上振動；及振動體箱，其收容上述振動體；上述振動體箱含有：第1側部，其相對於上述振動體而設置於上述彎曲方向上；第2側部，其夾隔上述振動體而設置於上述第1側部之相反側；及連結部，其相對於上述振動體而設置於與上述彎曲方向及上述伸縮方向正交之方向上，且連結上述第1側部與上述第2側部；於上述第1側部或上述第2側部設置有貫通孔。
8. 如請求項7之壓電馬達，其中上述貫通孔係設置在與上述振動體在彎曲方向上振動時之振動之節點對應之位置上。
9. 如請求項7之壓電馬達，其中上述貫通孔係相對於上述振動體之上述彎曲方向傾斜地設置。
10. 如請求項7之壓電馬達，其中 設置有上述貫通孔之上述第1側部或上述第2側部係由複數個構件而形成，且上述貫通孔係設置於上述複數個構件之間。
11. 如請求項7之壓電馬達，其中於上述連結部之面向上述振動體之側，在與上述貫通孔對應之位置設置有凹部。
12. 如請求項7之壓電馬達，其中於上述第1側部或上述第2側部之上述貫通孔所開口之部位，在角之部分設置有倒角部或曲面部。
13. 一種機器人手部，其係包含複數個指部且握持對象物者，其特徵在於包含：基體，其可移動地豎立設置有上述指部；及如請求項1至12中任一項之壓電馬達，其係使上述指部相對於上述基體移動。
14. 一種機器人，其包含：臂部，其設置有可轉動之關節部；手部，其設置於上述臂部；及本體部，其設置有上述臂部；且上述機器人之特徵在於含有設置於上述關節部且使上述關節部彎曲或旋轉驅動之如請求項1至12中任一項之壓電馬達。
15. 如請求項14之機器人，其中上述貫通孔係設置在與上述振動體在彎曲方向上振動時之振動之節點對應之位置。
16. 如請求項14之機器人，其中上述貫通孔係相對於上述振動體之上述彎曲方向傾斜地設置。
17. 一種電子零件搬送裝置，其特徵在於包含：握持部，其握持電子零件；及如請求項1或7之壓電馬達，其驅動握持著上述電子零件之上述握持部。
18. 一種電子零件檢查裝置，其特徵在於包含：握持部，其握持電子零件；如請求項1或7之壓電馬達，其驅動握持著上述電子零件之上述握持部；及檢查部，其檢查上述電子零件。
19. 一種送液泵，其特徵在於包含：液體管，其可供液體流動；阻塞部，其係抵接於上述液體管之一部分，將上述液體管阻塞；移動部，其係藉由於保持上述阻塞部之狀態下移動，而使上述液體管之阻塞位置移動；及如請求項1或7之壓電馬達，其驅動上述移動部。
20. 一種印刷裝置，其特徵在於包含：印刷頭，其於媒體上印刷圖像；及如請求項1或7之壓電馬達，其使上述印刷頭移動。
21. 一種電子時鐘，其特徵在於包含：旋轉圓板，其同軸狀地設置有齒輪，且可進行轉動；齒輪列，其包含複數個齒輪而構成；指針，其連接於上述齒輪列，且指示時刻；及如請求項1或7之壓電馬達，其驅動上述旋轉圓板。
22. 一種投影裝置，其特徵在於包含：投影部，其包含光學透鏡，且投影來自光源之光； 調整部，其調整上述光學透鏡之上述光之投影狀態；及如請求項1或7之壓電馬達，其驅動上述調整部。
23. 一種搬送裝置，其係搬送對象物者，其特徵在於包含：握持部，其握持對象物；及如請求項1或7之壓電馬達，其驅動握持著上述對象物之上述握持部。