TWI678879B - 超音波線性致動裝置 - Google Patents

Abstract

一種超音波線性致動裝置，包括動子以及複數組定子。動子包括至少一動子齒條。複數組定子相對於動子設置，各組定子包括致動元件以及複數個定子齒條，致動元件用以使相對應之各組定子於振動方向產生駐波振動，使各組定子之複數個定子齒條接觸於相對應之動子之動子齒條，以使各定子齒條嚙合於相對應之動子齒條，驅使動子沿移動方向移動。

Description

超音波線性致動裝置

本發明是有關於一種超音波線性致動裝置。

當在壓電材料表面施加電場（電壓），因電場作用時電偶極矩會被拉長，壓電材料為抵抗變化，會沿電場方向伸長，這種通過電場作用而產生機械形變的過程稱為「逆壓電效應」。「逆壓電效應」實質上是將電能轉化為機械能的過程，而壓電馬達係一種透過壓電元件的「逆壓電效應」來激發定子產生微幅度、高頻的超聲振動，並在定子表面特定點或特定區域形成具有特定軌跡的質點運動，通過定子與動子間的摩擦耦合實現機械能輸出的新型馬達。

壓電馬達可分為半靜態馬達與超音波馬達兩種，這兩種型態之壓電馬達皆以壓電元件作動，半靜態馬達並不是以振動的方式推動動子，而超音波馬達係以振動的方式來推動動子。舉例而言，將兩組壓電片配置在一摩擦塊之兩側，透過兩組壓電片施加不同電壓方向導致的變形，讓壓電片於摩擦塊之左右兩側搖擺變形，以摩擦力形式來驅使摩擦塊產生位移運動。因此，壓電馬達具有結構緊湊、低轉速大力矩、響應快、斷電自鎖、不受磁電干擾等優點，作為一種新型態驅動器有著十分廣泛的應用，現已開始廣泛應用到工業型機器人、掃描電子顯微鏡、精密機械等各個領域。

然而，基於壓電馬達應用在工業型機器人、掃描電子顯微鏡、精密機械等各個領域的需求逐漸增溫，如何在降低該壓電馬達之尺寸以符合配合機械元件之尺寸的狀況下，仍具有較高的出力，係業界所待解決之課題。

本發明提供一種超音波線性致動裝置，其利用定子駐波振動、齒條嚙合，使超音波線性致動裝置具有體積小並出力大之優勢，更透過依序激發多組定子，驅使相對應之齒條嚙合，達到推動動子移動之目的。

本發明之一實施例提出一種超音波線性致動裝置，包括一動子以及複數組定子。動子包括至少一動子齒條。複數組定子相對於動子設置，各組定子包括一致動元件以及複數個定子齒條，致動元件用以使相對應之各組定子於一振動方向產生駐波振動，使各組定子之複數個定子齒條接觸於相對應之動子之至少一動子齒條，以使各定子齒條嚙合於相對應之動子齒條，驅使動子沿一移動方向移動。

基於上述，在本發明超音波線性致動裝置中，利用致動元件產生振動訊號，以激發相對應之各組定子產生駐波振動，驅使各組定子之定子齒條嚙合於相對應之動子齒條，達到推動動子移動之目的。

再者，本發明係利用使各組定子產生駐波振動，以提升振幅，藉此滿足所需定子齒條嚙合至動子齒條所需之位移量，進而能降低超音波線性致動裝置之整體厚度尺寸。

此外，習用技術以摩擦力驅使結構產生位移，其出力的最大上限就等於摩擦力的大小，並容易造成元件磨耗之產生。反觀本發明，本發明係利用使各組定子產生駐波振動，利用駐波接近共振頻率之物理特性，其定子之振幅將大幅增加，以利定子齒條嚙合至動子齒條，且上述齒條嚙合的過程係為物理性之剛性接觸，故可降低元件磨耗之問題產生。

另外，本發明之出力係靠定子齒條與動子齒條嚙合時所給予之支撐力，換言之，本發明係以齒條嚙合來取代習用技術之摩擦力來提高出力之限制，因此，本發明在降低超音波線性致動裝置之尺寸下，仍具有較高的出力。

為讓本發明能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此限制本發明的保護範圍。

需說明的是，在各個實施例的說明中，當一元件被描述是在另一元件之「上方/上」或「下方/下」，係指直接地或間接地在該另一元件之上或之下的情況，其可能包含設置於其間的其他元件；所謂的「直接地」係指其間並未設置其他中介元件。「上方/上」、「下方/下」、「左邊/左」或「右邊/右」等的描述係以圖式為基準進行說明，但亦包含其他可能的方向轉變。所謂的「第一」、「第二」、「第三」、「第四」、及「第五」係用以描述不同的元件，這些元件並不因為此類謂辭而受到限制。為了說明上的便利和明確，圖式中各元件的厚度或尺寸，係以誇張或省略或概略的方式表示，且各元件的尺寸並未完全為其實際的尺寸。

圖1為本發明之超音波線性致動裝置一實施例的示意圖。請參閱圖1，在本實施例中，超音波線性致動裝置1包括複數組定子11以及一動子12。本實施例之動子12包括一動子齒條121，其中動子齒條121上具有複數個動子齒122。需說明的是，圖1繪示一個動子齒條121，本發明不對此加以限制，在其他未繪示實施例中，動子齒條121的數量可為多個。

在本實施例中，複數個動子齒122係為週期性排列的多個凸出結構並設置在動子齒條121之相互分離的位置上，且動子齒122之齒型為一對稱齒型。如圖2A所示，本實施例之動子齒122之齒型為一等腰梯形齒型，兩個動子齒122之間形成一齒隙G，動子齒122包括兩動子斜面122a、動子齒頂122b以及動子齒底122c，兩動子斜面122a之一端分別連接動子齒頂122b之末端，所述動子齒頂122b之末端係動子齒頂122b與動子斜面122a的連接點(可視為轉折點)，兩動子斜面122a之另一端分別連接至動子齒條121，兩動子斜面122a、動子齒頂122b以及動子齒底122c共同構成一等腰梯形齒型。然，本發明不對此動子齒122之對稱齒型加以限制，動子齒之齒型可為一等腰三角齒型、一弧形齒型(如圖2C)或該對稱齒型、該等腰三角齒、該等腰梯形齒其中至少二者的組合。

在本實施例中，動子12齒距(pitch)為動子齒底寬D3加上動子齒間距d3。需說明的是，在此所用「動子齒底寬」之詞彙，係指動子齒122的動子齒底122c之距離，以圖2A為例，右邊之動子齒122之兩動子斜面122a在動子齒條121上具有一第一末端Q1與一第二末端Q2，第一末端Q1與第二末端Q2之連線距離即為動子齒底寬，所述動子斜面122a之末端(如第一末端Q1、第二末端Q2與下述第三末端Q3)係動子斜面122a與動子齒條121的連接點；在此所用「動子齒間距」之詞彙，係指相鄰兩動子齒122中，一動子齒122的動子齒底122c之端點至另一動子齒122的動子齒底122c之端點之間的距離，以圖2A為例，右邊之動子齒122之一動子斜面122a之第一末端Q1，其相鄰左邊之動子齒122之一動子斜面122a之第三末端Q3，第一末端Q1與第三末端Q3之連線距離即為動子齒間距；在此所用「動子齒距」之詞彙，係指相鄰兩動子齒122之動子齒頂122b中心端點的連線距離，以圖2A為例，右邊之動子齒122之動子齒頂122b之第一中心端點Q4，左邊之動子齒122之動子齒頂122b之第二中心端點Q5，第一中心端點Q4與第二中心端點Q5連線距離即為動子12齒距，此動子12齒距即等同於圖1之動子齒底寬D3加上動子齒間距d3。

請復參閱圖1，本實施例之定子11為三組定子，其為第一組定子11A、第二組定子11B與第三組定子11C。需說明的是，圖1繪示三組定子，本發明不對此加以限制，在其他未繪示實施例中，定子11可為六組定子、九組定子等以三為倍數之組數。以第一組定子11A為例，定子11包括複數個定子齒條111以及一致動元件113，其中各定子齒條111上具有複數個定子齒112。

在本實施例中，複數個定子齒112係為週期性排列的多個凸出結構並設置在定子齒條111之相互分離的位置上，且定子齒112之齒型為一對稱齒型。詳細而言，如圖2A所示，本實施例之定子齒112之齒型為一等腰梯形齒型，定子齒112包括兩定子斜面112a、定子齒頂112b以及定子齒底112c，兩定子斜面112a之一端分別連接定子齒頂112b之末端，所述定子齒頂112b之末端係定子齒頂112b與定子斜面112a的連接點(可視為轉折點)，兩定子斜面112a之另一端分別連接至定子齒條111，兩定子斜面112a、定子齒頂112b以及定子齒底112c共同構成一等腰梯形齒型。

然，本發明不對此定子齒112之對稱齒型加以限制，在另一實施例中，以圖2B為例，定子齒5之齒型為一等腰三角齒型，定子齒5包括兩定子斜面51以及定子齒頂52，兩定子斜面51分別連接定子齒頂52，即定子齒頂52係為兩定子斜面51的連接點(可視為轉折點)。在另一實施例中，以圖2C為例，定子齒6之齒型為一弧形齒型，其包含兩側面61以及一曲面62，兩側面61分別連接曲面62之末端，所述曲面62之末端係兩側面61的連接點(可視為轉折點)，其中曲面62具有一弧度之弧形設計，其功能類似於前述定子斜面。在另一實施例中，定子齒之齒型亦可為對稱齒型、等腰三角齒型、弧形齒型、等腰梯形齒其中至少二者的組合。

在本實施例中，定子11齒距(pitch)為定子齒底寬D2加上定子齒間距d2。需說明的是，在此所用「定子齒距」之詞彙，係指相鄰兩定子齒112之定子齒頂112b中心端點的連線距離，此定子11齒距即等同於圖1之定子齒底寬D2加上定子齒間距d2；在此所用「定子齒底寬」之詞彙，係指定子齒112的定子齒底112c之距離，以圖2A為例，定子齒112之兩定子斜面112a在定子齒條111上具有一第四末端Q6與一第五末端Q7，第四末端Q6與第五末端Q7之連線距離即為定子齒底寬，所述定子斜面112a之末端(如第四末端Q6與第五末端Q7)係定子斜面112a與定子齒條111的連接點；在此所用「定子齒間距」之詞彙，係指相鄰兩定子齒112中，一定子齒122的定子齒底112c之端點至另一定子齒112的定子齒底112c之端點之間的距離。

在本實施例中，定子11齒距等於動子12齒距，即定子齒底寬D2加上定子齒間距d2等於動子齒底寬D3加上動子齒間距d3。以圖1與圖2A為例，定子齒間距d2與動子齒間距d3均不等於零，換言之，相鄰兩定子11之定子齒底112c之間相隔一距離，相鄰兩動子12之動子齒底122c之間相隔一距離。在其他實施例中，以圖10為例，定子齒距為定子齒底寬D2加上定子齒間距d2，然而，圖10之相鄰兩動子之動子齒底彼此連接，使得動子齒間距d3為零，即動子齒距為動子齒底寬D3，換言之，圖10之動子齒底寬D3等於定子齒底寬D2加上定子齒間距d2。然，本發明不以此為限，在其他實施例中，定子齒距不等於動子齒距。

在本實施例中，第一組定子11A、第二組定子11B與第三組定子11C沿移動方向L2依序配置，以圖1為例，移動方向L2為雙向，故移動方向L2可為由圖1之圖面之由左到右，使第一組定子11A之定子齒條111、第二組定子11B之定子齒條111與第三組定子11C之定子齒條111由圖1之圖面之由左到右分別對應至動子12之動子齒條121上不同位置的複數個動子齒122。第二組定子11B的結構與配置、第三組定子11C的結構與配置與第一組定子11A的結構與配置相似，並且各組定子之間並無物理連接關係，僅具有相對距離關係，本實施例之各組定子間的定子齒條偏移距離D1，可以下述公式(1)表示： (1)。

上述公式(1)中，P為動子齒距，Y為調整係數，n為整數，其中調整係數與定子齒之齒型有關。以圖1為例，定子齒112之齒型為對稱齒型，Y即為1/3；以圖4為例，定子齒212之齒型為非對稱齒型，Y即為1/2。在上述定子齒條偏移距離D1之定義下，以圖1為例，當第一組定子11A對正動子12時，即第一組定子11A之定子齒112對應至動子12中相鄰動子齒122之間的齒隙；第二組定子11B與第一組定子11A之間具有一定子齒條偏移距離D1，定子齒條偏移距離D1係等於動子齒條121之 1/3的動子齒底寬D3，使得第二組定子11B之定子齒112並未正對至動子12中相鄰動子齒122之間的齒隙，而是第二組定子11B之定子齒112與動子12會差 1/3乘上動子齒底寬D3的距離。同理，第三組定子11C的結構與配置與第一組定子11A的結構與配置相似，第三組定子11C與第二組定子11B之間並無物理連接關係，僅具有相對距離關係，定子齒條偏移距離D1係等於動子齒條121之 1/3的動子齒底寬D3，使得第三組定子11C之定子齒112相較於第二組定子11B之定子齒112又偏移動子齒條121之 1/3的動子齒底寬，且第二組定子11B之定子齒112與動子12會差 1/3乘上動子齒底寬D3的距離，使得第三組定子11C之定子齒112並未正對至動子12中相鄰動子齒122之間的齒隙，而是第三組定子11C之定子齒112與動子12會差 2/3乘上動子齒底寬D3的距離。因此，本實施例透過設計各組定子11之間的定子齒條偏移距離D1，藉此能避免定子11之定子齒條111嚙合過程先碰到動子12之動子齒條121之動子齒頂122b(見圖2A)。需說明的是，上述係以第一組定子21A對正動子22作為說明定子齒條偏移距離，在其他實施例中，以第三組定子11C對正動子22作為說明定子齒條偏移距離，本發明不對此限制。

在本實施例中，致動元件113用以使各組定子11於一振動方向L1產生駐波(standing wave)振動，其中振動方向L1垂直於移動方向L2。本實施例之致動元件113為一壓電致動器(piezoelectric actuator)，壓電致動器包含壓電片，透過壓電片產生振動訊號，激發第一組定子11A、第二組定子11B與第三組定子11C之駐波振動。

然，本發明不對致動元件113之型態加以限制，在另一實施例中，致動元件亦可為一靜電致動器(electrostatic actuator)，靜電致動器包含梳狀結構，利用兩梳狀結構的靜電力來產生振動訊號，以驅使第一組定子11A、第二組定子11B與第三組定子11C產生駐波振動。在另一實施例中，致動元件又可為一電磁致動器(electromagnetic actuator)，其包含馬達、線圈及磁鐵之組合來產生振動訊號，以驅使第一組定子11A、第二組定子11B與第三組定子11C產生駐波振動。

在上述的配置之下，在本實施例之超音波線性致動裝置1中，利用致動元件113產生振動訊號，以激發相對應之第一組定子11A、第二組定子11B與第三組定子11C依序產生駐波振動，使第一組定子11A、第二組定子11B與第三組定子11C之定子齒條111依序接觸於相對應之動子12之動子齒條121，以使各定子齒條111嚙合於相對應之動子齒條121，驅使動子12沿一移動方向L2移動，以達到推動動子12移動之目的。

再者，考量到齒條嚙合所需之位移量，至少需滿足齒頂之高度，以習用技術之壓電致動器之最大位移量約壓電致動器厚度尺寸之千分之一為例來估算，齒條嚙合所需位移量若為0.1 mm，壓電致動器厚度尺寸需達約為100 mm，由此可知，習用技術之作法難以縮減裝置體積。相較於此，本實施例係利用各組定子11產生駐波振動，當激發之振動接近共振頻率，其振幅將大幅增加，故可提升振幅，藉此滿足所需定子齒條111嚙合至動子齒條121所需之位移量，進而能降低超音波線性致動裝置1之整體厚度尺寸。

此外，本實施例係利用使各組定子11產生駐波振動，利用駐波接近共振頻率之物理特性，其定子11之振幅將大幅增加，以利定子齒條111嚙合至動子齒條121，且上述齒條嚙合的過程係為物理性之剛性接觸，故可降低元件磨耗之問題產生。

另外，本實施例之出力係靠定子齒條111與動子齒條121嚙合時所給予之支撐力，換言之，本實施例係以齒條嚙合來取代習用技術之摩擦力來提高出力之限制，因此，本實施例在降低超音波線性致動裝置1之尺寸下，仍具有較高的出力之優勢。

圖3A至圖3C係為各組定子依序振動之示意圖。請參閱圖3A至圖3C。在本實施例中，本實施例之定子11為三組定子，其為第一組定子11A、第二組定子11B與第三組定子11C，各組定子11之間具有一定子齒條偏移距離，定子齒條偏移距離可參照前述圖1實施例所述，在此不重重覆贅述，定子齒條偏移距離係等於動子齒條121之1/3的動子齒底寬，其中動子齒距為動子齒底寬加上動子齒間距d3。在另一實施例中，各組定子11之定子齒條偏移距離可為小於動子齒條121之1/3的動子齒底寬。

在本實施例中，本實施例之致動元件113藉由三相控制時序，依圖3A、圖3B、圖3C、圖3A、圖3B、圖3C之順序依序激發相對應之第一組定子11A、第二組定子11B、第三組定子11C、第一組定子11A、第二組定子11B與第三組定子11C之駐波振動，可使動子12往圖3A之圖面的右邊移動(即如圖3B之移動方向L5或圖3B之移動方向L5)；反之，致動元件113藉由三相控制時序，依圖3A、圖3C、圖3B、圖3A、圖3C、圖3B之依序激發相對應之第一組定子11A、第三組定子11C、第二組定子11B、第一組定子11A、第三組定子11C與第二組定子11B之駐波振動，可使動子12往圖3A之圖面的左邊移動(即相反於如圖3B之移動方向L5或圖3B之移動方向L5)。由此可知，本實施例可依據不同組定子之齒條嚙合之時序，來控制動子12的移動方向，換言之，本實施例透過多組定子間歇驅動，以驅動動子朝特定之方向移動。

詳細而言，如圖3A所示，致動元件113產生振動訊號，激發第一組定子11A產生駐波振動，第一組定子11A產生駐波振動時，第一組定子11A朝一嚙合方向L3移動，如圖2A所示，定子斜面112a朝相對應之動子斜面122a移動並接觸，以使第一組定子11A之定子齒條111嚙合於相對應之動子齒條121，來驅使動子12移動。

接著，如圖3B所示，致動元件113產生振動訊號，激發第二組定子11B產生駐波振動，與此同時，第一組定子11A朝一復位方向L4移動，即第一組定子11A逐漸遠離於相對應之動子齒條121，使第一組定子11A此時未嚙合於相對應之動子齒條121。第二組定子11B產生駐波振動時，第二組定子11B朝一嚙合方向L3移動，以使第二組定子11B之定子齒條111嚙合於相對應之動子齒條121，並驅使動子12朝一移動方向L5移動，其中動子12之移動方向L5係為動子斜面122a至動子齒頂122b之傾斜方向，由此可知，本實施例係能透過依序激發第一組定子11A與第二組定子11B，來驅使動子12往圖3B之圖面的右邊移動(即圖3B之移動方向L5)。

需說明的是，上述致動元件113依序激發相對應之第一組定子11A與第二組定子11B的過程中，第一組定子11A之定子齒條111與動子齒條121的嚙合時間即將結束前，致動元件113可先激發第二組定子11B，如此可以降低定子齒條111與動子齒條121的嚙合時間。

接著，如圖3C所示，致動元件113產生振動訊號，激發第三組定子11C產生駐波振動，與此同時，第二組定子11B朝一復位方向L4移動，即第二組定子11B逐漸遠離於相對應之動子齒條121，使第二組定子11B此時未嚙合於相對應之動子齒條121。第三組定子11C產生駐波振動時，第三組定子11C朝一嚙合方向L3移動，以使第三組定子11C之定子齒條111嚙合於相對應之動子齒條121，並驅使動子12繼續朝移動方向L5移動，其中動子12之移動方向L5係為動子斜面122a至動子齒頂122b之傾斜方向，可使動子12往圖3C之圖面的右邊移動(即圖3B之移動方向L5)。

需說明的是，上述致動元件113依序激發相對應之第二組定子11B與第三組定子11C的過程中，第二組定子11B之定子齒條111與動子齒條121的嚙合時間即將結束前，致動元件113可先激發第三組定子11C，如此可以降低定子齒條111與動子齒條121的嚙合時間。

在上述的配置之下，本實施例藉由致動元件113依序激發各組定子11產生共振，產生駐波振動，達到多組定子11間歇驅動，以驅動動子12朝特定之方向移動。此外，動子12移動之速度可由切換定子11之頻率以及駐波振動達到最大振幅的最短時間來決定。

以圖1、圖2A、圖3A、圖3B及圖3C為例，定子齒112之齒型為對稱齒型，動子齒122之齒型為對稱齒型，動子12之移動方向L5係為動子斜面122a至動子齒頂122b之傾斜方向，故可驅使動子12朝左或朝右之雙向移動。

在其他實施例中，如圖4所示，圖4為本發明之超音波線性致動裝置另一實施例的示意圖，請參閱圖4，本實施例超音波線性致動裝置2之定子21為兩組定子。動子22包括一動子齒條221以及複數個動子齒222。需說明的是，圖4繪示一個動子齒條221，本發明不對此加以限制，在其他未繪示實施例中，動子齒條221的數量可為多個。

在本實施例中，複數個動子齒222係為週期性排列的多個凸出結構並設置在動子齒條221之相互分離的位置上，且動子齒222之齒型為一非對稱齒型。如圖5A所示，本實施例之動子齒222之齒型為一直角梯形齒型，兩個動子齒222之間形成一齒隙G，動子齒222包括一動子斜面222a、一動子齒頂222b、一直角側邊222c以及一動子齒底222d。動子斜面222a之一端與直角側邊222c之一端分別連接動子齒頂222b之末端，所述定子齒頂212b之末端係指定子齒頂212b與定子斜面212a的連接點(可視為轉折點)及定子齒頂212b與直角側邊212c的連接點(可視為轉折點)，動子斜面222a之另一端與直角側邊222c之另一端分別至動子齒條221，動子斜面222a、動子齒頂222b、直角側邊222c以及動子齒底222c共同構成一直角梯形齒型。然，本發明不對此動子齒222之非對稱齒型加以限制，動子齒之齒型可為一直角三角齒型、一直角梯形齒型、一弧形齒型(如圖5C)或非對稱齒型、直角三角齒型、直角梯形齒型其中至少二者的組合。

在本實施例中，動子22齒距(pitch)為動子齒底寬D3加上動子齒間距d3，其中「動子齒距」之詞彙之定義可參照前述圖1實施例之說明，動子齒底寬D3為動子齒222的動子齒底222d之距離，動子齒間距d3為相鄰兩動子齒222中，一動子齒222的動子齒底222d之端點至另一動子齒222的動子齒底222d之端點之間的距離。

請復參閱圖4，本實施例之定子21為兩組定子，其為第一組定子21A與第二組定子21B。需說明的是，圖4繪示兩組定子，本發明不對此加以限制，在其他未繪示實施例中，定子21可為四組定子、六組定子、八組定子等以二為倍數之組數。以第一組定子21A為例，定子21包括一定子齒條211、複數個定子齒212以及一致動元件213。

在本實施例中，複數個定子齒212係為週期性排列的多個凸出結構並設置在定子齒條211之相互分離的位置上，且定子齒212之齒型為一非對稱齒型。詳細而言，如圖5A所示，本實施例之定子齒212之齒型為一直角梯形齒型，定子齒212包括一定子斜面212a、定子齒頂212b、一直角側邊212c以及定子齒底212d，定子斜面212a之一端與直角側邊212c之一端分別連接定子齒頂212b之末端，所述定子齒頂212b之末端係定子齒頂212b與定子斜面212a的連接點(可視為轉折點)及直角側邊212c的連接點(可視為轉折點)。定子斜面212a之另一端與直角側邊212c之另一端分別至定子齒條211，定子斜面212a、定子齒頂212b、直角側邊212c以及定子齒底212d共同構成一直角梯形齒型。

然，本發明不對此定子齒212之非對稱齒型加以限制，在另一實施例中，以圖5B為例，定子齒7之齒型為一直角三角齒型，定子齒7包括定子斜面71、定子齒頂72以及直角側邊73，定子斜面71與直角側邊73分別連接定子齒頂72，即定子齒頂72係為定子斜面71與側邊73的連接點(可視為轉折點)。

在另一實施例中，以圖5C為例，定子齒8之齒型為一弧形齒型，其包含一弧面81、一定子齒頂82以及一直角側邊83，弧面81與直角側邊83分別連接定子齒頂82，所述定子齒頂82係弧面81與直角側邊83的連接點(可視為轉折點)，其中曲面81具有一弧度之弧形設計，其功能類似於前述定子斜面。在另一實施例中，定子齒之齒型亦可為非對稱齒型、直角三角齒型、弧形齒型、直角梯形齒型其中至少二者的組合。

在本實施例中，定子21齒距(pitch)為定子齒底寬D2加上定子齒間距d2，其中「定子齒距」之詞彙之定義可參照前述圖1實施例之說明，定子齒底寬D2為定子齒212的定子齒底212d之距離，定子齒間距d2為相鄰兩定子齒212中，一定子齒212的定子齒底212d之端點至另一定子齒212的定子齒底212d之端點之間的距離。此外，本實施例之定子11齒距等於動子12齒距，即定子齒底寬D2加上定子齒間距d2等於動子齒底寬D3加上動子齒間距d3。以圖4與圖5A為例，定子齒間距d2與動子齒間距d3均不等於零，換言之，相鄰兩定子21之定子齒底212d之間相隔一距離，相鄰兩動子22之動子齒底222d之間相隔一距離。在其他實施例中，以圖10為例，定子齒距為定子齒底寬D2加上定子齒間距d2，然而，圖10之相鄰兩動子之動子齒底彼此連接，使得動子齒間距d3為零，即動子齒距為動子齒底寬D3，換言之，圖10之動子齒底寬D3等於定子齒底寬D2加上定子齒間距d2。然，本發明不以此為限，在其他實施例中，定子齒距不等於動子齒距。

在本實施例中，第一組定子21A之複數個定子齒條211與第二組定子21B之複數個定子齒條211分別對應至動子22之動子齒條221上不同位置的複數個動子齒222。第二組定子21B的結構與配置與第一組定子21A的結構與配置相似，第二組定子21B與第一組定子21A之間並無物理連接關係，僅具有相對距離關係，本實施例之各組定子間的定子齒條偏移距離D1，可以前述公式(1)表示。舉例而言，當第一組定子21A對正動子22時，即第一組定子21A之定子齒212對應至動子22中相鄰動子齒222之間的齒隙，第二組定子21B與第一組定子21A之間具有一定子齒條偏移距離D1，其定子齒條偏移距離D1係等於動子齒條221之 1/2的動子齒底寬，即動子齒底寬D3的1/2，使得第二組定子21B之定子齒212並未正對至動子22中相鄰動子齒222之間的齒隙，而是第二組定子21B之定子齒212與動子22會差1/2乘上動子齒底寬的距離。在另一實施例中，第二組定子21B與第一組定子21A之定子齒條偏移距離D1可為小於動子齒條221之1/2的動子齒底寬。需說明的是，上述係以第一組定子21A對正動子22作為說明定子齒條偏移距離，在其他實施例中，以第二組定子21B對正動子22作為說明定子齒條偏移距離，本發明不對此限制。

請復參閱圖4，在本實施例中，致動元件213之結構與功能類似於圖1之致動元件113，致動元件213用以使各組定子21於一振動方向L1產生駐波(standing wave)振動，其中振動方向L1垂直於移動方向L6。

在上述的配置之下，在本實施例之超音波線性致動裝置2中，利用致動元件213產生振動訊號，以激發相對應之第一組定子21A與第二組定子21B依序產生駐波振動，使第一組定子21A之複數個定子齒條211與第二組定子21B之複數個定子齒條211依序接觸於相對應之動子22之動子齒條221，以使各定子齒條211嚙合於相對應之動子齒條221，驅使動子22沿一移動方向L6移動，以達到推動動子22移動之目的。

再者，本實施例更能藉由致動元件113依序激發各組定子21產生共振，產生駐波振動，達到多組定子21間歇驅動，以驅動動子22朝特定之方向移動。以圖4為例，定子齒212之齒型為非對稱齒型，動子齒222之齒型為非對稱齒型，動子22之移動方向L6係為動子斜面222a至動子齒頂222b之傾斜方向，故能驅使動子22朝圖4之圖面的左邊作單向移動(即圖4之移動方向L6)。

此外，本實施例係利用使各組定子21產生駐波振動，利用駐波接近共振頻率之物理特性，其定子21之振幅將大幅增加，藉此滿足所需定子齒條211嚙合至動子齒條221所需之位移量，進而能降低超音波線性致動裝置2之整體厚度尺寸。除此之外，定子21之振幅將大幅增加，有利於定子齒條211嚙合至動子齒條221，且上述齒條嚙合的過程係為物理性之剛性接觸，故可降低元件磨耗之問題產生。

另外，本實施例之出力係靠定子齒條211與動子齒條221嚙合時所給予之支撐力，換言之，本實施例係以齒條嚙合來取代習用技術之摩擦力來提高出力之限制，因此，本實施例在降低超音波線性致動裝置2之尺寸下，仍具有較高的出力之優勢。

圖6為本發明之超音波線性致動裝置又一實施例的示意圖，請參閱圖6，本實施例超音波線性致動裝置3之定子31為四組定子31。動子32包括一動子齒條321以及複數個動子齒322。需說明的是，圖6繪示一個動子齒條321，本發明不對此加以限制，在其他未繪示實施例中，動子齒條321的數量可為多個。

本實施例中，複數個動子齒322係為週期性排列的多個凸出結構並設置在動子齒條321之相互分離的位置上，且動子齒322之齒型為一非對稱齒型。動子齒322之齒型亦可採用如一直角三角齒型、一直角梯形齒型或非對稱齒型、直角三角齒型、弧形齒型(如圖5C)、直角梯形齒型其中至少二者的組合。

在本實施例中，本實施例之定子31為四組定子，其為第一組定子31A、第二組定子31B、第三組定子31C與第四組定子31D。定子31包括一定子齒條311、複數個定子齒312以及一致動元件313。第一組定子31A之定子齒條311、第二組定子31B之定子齒條311、第三組定子31C之定子齒條311與第四組定子31D之定子齒條311分別對應至動子32之動子齒條321上不同位置的動子齒322。

在本實施例中，複數個定子齒312係為週期性排列的多個凸出結構並設置在定子齒條311之相互分離的位置上，且定子齒312之齒型為一非對稱齒型，其中非對稱齒型例如為圖5A所示之直角梯形齒型。在另一實施例中，定子齒312之齒型亦可採用圖5B所示之直角三角齒型或圖5C所示之弧形齒型。在另一實施例中，定子齒之齒型亦可為非對稱齒型、直角三角齒型、弧形齒型、直角梯形齒型其中至少二者的組合。

在本實施例中，第二組定子31B的結構與配置與第一組定子31A的結構與配置相似，第二組定子31B與第一組定子31A之間並無物理連接關係，僅具有相對距離關係，本實施例之各組定子間的定子齒條偏移距離D1，可以前述公式(1)表示。舉例而言，當第一組定子31A對正動子32時，即第一組定子31A之定子齒312對應至動子32中相鄰動子齒322之間的齒隙，第二組定子31B與第一組定子31A之間具有一定子齒條偏移距離D1，其定子齒條偏移距離D1係等於動子齒條321之 1/2的動子齒底寬，使得第二組定子31B之定子齒312並未正對至動子32中相鄰動子齒322之間的齒隙，而是第二組定子31B之定子齒312與動子32會差 1/2乘上動子齒底寬的距離。在另一實施例中，第二組定子31B與第一組定子31A之定子齒條偏移距離D1可為小於動子齒條321之1/2的動子齒底寬。同理，第三組定子31C的結構與配置與第一組定子31A的結構與配置相似，第三組定子31C與第二組定子31B之間並無物理連接關係，僅具有相對距離關係，定子齒條偏移距離D1係等於動子齒條321之 1/2的動子齒底寬，使得第三組定子31C之定子齒312相較於第二組定子31B之定子齒312又偏移動子齒條121之 1/2的動子齒底寬，使得第三組定子31C之定子齒312再度正對至動子32中相鄰動子齒322之間的齒隙。在另一實施例中，第三組定子31C與第二組定子31B之定子齒條偏移距離D1可為小於動子齒條321之1/2的動子齒底寬。同理，第四組定子31D的結構與配置與第一組定子31A的結構與配置相似，第四組定子31D與第三組定子31C之間並無物理連接關係，僅具有相對距離關係，定子齒條偏移距離D1係等於動子齒條321之 1/2的動子齒底寬，使得第四組定子31D之定子齒312相較於第三組定子31C之定子齒312又偏移動子齒條121之 1/2的動子齒底寬，使得第四組定子31D之定子齒312並未正對至動子32中相鄰動子齒322之間的齒隙，而是第四組定子31D之定子齒312與動子32會差 1/2乘上動子齒底寬的距離。在另一實施例中，第四組定子31D與第三組定子31C之定子齒條偏移距離D1可為小於動子齒條321之 1/2的動子齒底寬。因此，本實施例透過設計各組定子31之間的定子齒條偏移距離D1，藉此能避免定子31之定子齒條312嚙合過程先碰到動子32之動子齒條321之動子齒頂。需說明的是，上述係以第一組定子21A對正動子22作為說明定子齒條偏移距離，在其他實施例中，以第四組定子31D對正動子22作為說明定子齒條偏移距離，本發明不對此限制。

在本實施例中，致動元件313之結構與功能類似於圖1之致動元件113，致動元件313用以使各組定子31於一振動方向L1產生駐波振動，其中振動方向L1垂直於移動方向L6。本實施例之圖6與圖4之不同之處在於，本實施例係先同時激發第一組定子31A與第三組定子31C，接著再同時激發第二組定子31B與第四組定子31D。

在上述的配置之下，在本實施例之超音波線性致動裝置3中，利用致動元件313產生振動訊號，以激發相對應之各組定子31依序產生駐波振動，使第一組定子31A之複數個定子齒條311與第三組定子31C之複數個定子齒條311、以及第二組定子31B之複數個定子齒條311與第四組定子31D之複數個定子齒條311分別依序接觸於相對應之動子32之動子齒條321，以使定子齒條311嚙合於動子齒條321，驅使動子32沿移動方向L6移動，以達到推動動子32移動之目的。

再者，本實施例更能藉由依序激發各組定子31產生共振，產生駐波振動，達到多組定子31間歇驅動，以驅動動子32朝特定之方向移動。以圖6為例，定子齒312之齒型為非對稱齒型，動子齒322之齒型為非對稱齒型，故能驅使動子22朝圖6之圖面的左邊作單向移動(即圖6之移動方向L6)。進一步，本實施例透過時序控制，以控制兩組定子31先進行嚙合，另兩組定子31再進行嚙合，有效提升動子32推移之速度，換言之，本實施例可透過不同之切換頻率與不同組定子31之駐波振動來提升齒條間嚙合，進而達到推動動子32之目的。

此外，本實施例係利用駐波接近共振頻率之物理特性，其定子31之振幅將大幅增加，藉此滿足所需定子齒條311嚙合至動子齒條321所需之位移量，進而能降低超音波線性致動裝置3之整體厚度尺寸。除此之外，定子31之振幅將大幅增加，有利於定子齒條311嚙合至動子齒條321，且上述齒條嚙合的過程係為物理性之剛性接觸，故可降低元件磨耗之問題產生。

另外，本實施例之出力係靠定子齒條311與動子齒條321嚙合時所給予之支撐力，換言之，本實施例係以齒條嚙合來取代習用技術之摩擦力來提高出力之限制，因此，本實施例在降低超音波線性致動裝置3之尺寸下，仍具有較高的出力之優勢。

圖7為本發明之超音波線性致動裝置再一實施例的示意圖。圖8為圖7之超音波線性致動裝置的爆炸示意圖。圖9為圖7之多組定子與一動子的側面示意圖。圖10為圖9之定子之定子齒條與動子之動子齒條的局部放大圖。請參閱圖7至圖10，本實施例超音波線性致動裝置4包括複數組定子41、一動子42以及一移動機制43。本實施例之定子41為三組定子41，其為第一組定子41A、第二組定子41B與第三組定子41C。第一組定子41A、第二組定子41B與第三組定子41C沿移動方向L2依序配置，以圖9為例，移動方向L2為雙向，故移動方向L2可為由圖9之圖面之由左到右，使第一組定子41A之複數個定子齒條411、第二組定子41B之複數個定子齒條411與第三組定子41C之複數個定子齒條411分別對應至動子42之動子齒條421上不同位置的複數個動子齒422。

在本實施例中，各組定子之間並無物理連接關係，僅具有相對距離關係，本實施例之各組定子間的定子齒條偏移距離D1，可以前述公式(1)表示。舉例而言，當第一組定子41A對正動子42時，即第一組定子41A之定子齒412對應至動子42中相鄰動子齒422之間的齒隙。第二組定子41B之定子齒412並未正對至動子42中相鄰動子齒422之間的齒隙，而是第二組定子41B之定子齒412與動子42會差1/3乘上動子齒底寬的距離。第三組定子41C之定子齒412相較於第二組定子41B之定子齒412又偏移動子齒條421之 1/3的動子齒底寬，使得第三組定子41C之定子齒412並未正對至動子42中相鄰動子齒422之間的齒隙，而是第三組定子411C之定子齒412與動子42會差 2/3乘上動子齒底寬的距離。

在本實施例中，複數個定子齒412係為週期性排列的多個凸出結構並設置在定子齒條411之相互分離的位置上，且定子齒412之齒型例如為一三角齒型、一梯形齒型、一弧形齒型或其中至少二者的組合，以圖10為例，定子齒412之齒型為一等腰梯形齒型，在另一實施例中，定子齒412之齒型亦可為一等腰三角齒型、一弧形齒型或對稱齒型、等腰三角齒、等腰梯形齒其中至少二者的組合。

另一方面，動子42包括一動子齒條421、複數個動子齒422以及凸部423，其中兩凸部423與複數個動子齒422分別設置在動子本體421之相對表面。複數個動子齒422係為週期性排列的多個凸出結構並設置在動子齒條421之相互分離的位置上，且動子齒422之齒型為一三角齒型、一梯形齒型、一弧形齒型或其中至少二者的組合，以圖10為例，動子齒422之齒型為一等腰三角齒型，在另一實施例中，動子齒422之齒型亦可為一等腰梯形齒型、一弧形齒型或對稱齒型、等腰三角齒、等腰梯形齒其中至少二者的組合。

請復參閱圖8與圖9，動子42於移動機制43上移動，詳細而言，本實施例之移動機制43包括一座體431、一限位元件432以及一滑動元件433。然，本發明不對移動機制的型態加以限制，在另一實施例中，移動機制例如為鋼球、軌道之線性滑軌之組合。

在本實施例中，座體431包括一凹槽431a，限位元件432設置於座體431之凹槽431a內，限位元件432之兩側分別具有一止檔部432a。滑動元件433可動地設置於限位元件432，滑動元件433例如為一滾針排，其長度小於限位元件432之長度，其中所述長度係平行於移動方向L2。動子42之動子齒422係朝向定子41之定子齒412，動子42中具有凸部423之該表面(即不具有動子齒422之表面)於滑動元件433上滑動，滑動元件433移動於限位元件432之兩止檔部432a之間，以限制動子42沿移動方向L2移動之行程，且凹槽431a之側壁能限制動子42僅能沿移動方向L2(即，座體431之長度方向)移動。

在本實施例中，定子41包括一定子齒條411、複數個定子齒412、一致動元件413、一固定元件414以及一撓性元件415。固定元件414係分別位於定子本體411之兩側，固定元件414連接於撓性元件415，撓性元件415連接於定子本體411之一側部411a。需說明的是，撓性元件415例如為一片狀彈簧。在另一實施例中，撓性元件415可為板狀彈簧、螺旋彈簧或懸臂樑。

在本實施例中，固定元件414設置有第一鎖固孔P1，座體431具有對應第一鎖固孔P1之第二鎖固孔P2，本實施例即利用鎖固元件穿設於第一鎖固孔P1與第二鎖固孔P2，使得定子41之固定元件414能固定至座體431，撓性元件415用以驅使各定子齒條411與動子齒條421具有一距離，使得各組定子41之定子齒條411能懸浮於在動子齒條421之上。需說明的是，圖7至圖9中利用固定元件414鎖固至座體431僅為一實施態樣，並非限制本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾來設置機構，使各定子齒條411與相對應之複數個動子齒條421具有一距離。

在上述的配置之下，在本實施例之超音波線性致動裝置4中，利用致動元件413產生振動訊號，以激發相對應之各組定子41依序產生駐波振動，使第一組定子41A之複數個定子齒條411、第二組定子41B之複數個定子齒條411以及第三組定子41C之複數個定子齒條411依序接觸於相對應之動子42之複數個動子齒條421，以使各定子齒條411嚙合於相對應之動子齒條421，驅使動子42沿一移動方向L2移動，以達到推動動子42移動之目的。

再者，動子42於移動機制43上移動時，動子42受到座體431之凹槽431a之側壁的寬度之限制，能限制動子42僅能沿移動方向L2(即，沿著座體431之長度方向)移動，並且，本實施例更能透過滑動元件433移動於限位元件432之兩止檔部432a之間，以限制動子42沿移動方向L2移動之行程。

此外，本實施例更能藉由致動元件413依序激發各組定子41產生共振，產生駐波振動，達到多組定子41間歇驅動，以驅動動子42朝特定之方向移動。以圖10為例，定子齒412之齒型為對稱齒型，動子齒422之齒型為對稱齒型，故可使動子42朝左或朝右之雙向移動。在另一實施例中，亦可採用如圖4或圖6之定子與動子的設置。

進一步，本實施例透過時序控制，以控制致動元件413依序激發相對應之第一組定子41A、第二組定子41B與第三組定子41C之駐波振動，有效提升動子42推移之速度，換言之，本實施例可透過不同之切換頻率與不同組定子41之駐波振動來提升齒條間嚙合，進而達到推動動子42之目的。

另外，本實施例係利用駐波接近共振頻率之物理特性，其定子31之振幅將大幅增加，藉此滿足所需定子齒條411嚙合至動子齒條421所需之位移量，進而能降低超音波線性致動裝置4之整體厚度尺寸。除此之外，定子41之振幅將大幅增加，有利於定子齒條411嚙合至動子齒條421，且上述齒條嚙合的過程係為物理性之剛性接觸，故可降低元件磨耗之問題產生。

相較於習用技術而言，本實施例之出力係靠定子齒條411與動子齒條421嚙合時所給予之支撐力，換言之，本實施例係以齒條嚙合來取代習用技術之摩擦力來提高出力之限制，因此，本實施例在降低超音波線性致動裝置4之尺寸下，仍具有較高的出力之優勢。

綜上所述，在本發明超音波線性致動裝置中，利用致動元件產生振動訊號，以激發相對應之各組定子產生駐波振動，驅使各組定子之定子齒條嚙合於相對應之動子齒條，達到推動動子移動之目的。

再者，本發明係利用使各組定子產生駐波振動，以提升振幅，藉此滿足所需定子齒條嚙合至動子齒條所需之位移量，進而能降低超音波線性致動裝置之整體厚度尺寸。

另外，本發明係設計各組定子之間的間距，藉此能避免定子之定子齒條嚙合過程碰到動子之動子齒條之動子齒頂。

進一步，本發明藉由依序激發各組定子產生共振，產生駐波振動，達到多組定子間歇驅動，以驅動動子朝特定之方向移動。

此外，習用技術以摩擦力驅使結構產生位移，其出力的最大上限就等於摩擦力的大小，並容易造成元件磨耗之產生。反觀本發明，本發明係利用使各組定子產生駐波振動，利用駐波接近共振頻率之物理特性，其定子之振幅將大幅增加，以利定子齒條嚙合至動子齒條，且上述齒條嚙合的過程係為物理性之剛性接觸，故可降低元件磨耗之問題產生。

另外，本發明之出力係靠定子齒條與動子齒條嚙合時所給予之支撐力，換言之，本發明係以齒條嚙合來取代習用技術之摩擦力來提高出力之限制，因此，本發明在降低超音波線性致動裝置之尺寸下，仍具有較高的出力之優勢。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1、2、3、4‧‧‧超音波線性致動裝置

11、21、31、41‧‧‧定子

11A、21A、31A、41A‧‧‧第一組定子

11B、21B、31B、41B‧‧‧第二組定子

11C、31C、41C‧‧‧第三組定子

31D‧‧‧第四組定子

111、211、311、411‧‧‧定子齒條

112、212、312、412‧‧‧定子齒

112a、212a‧‧‧定子斜面

112b、212b‧‧‧定子齒頂

112c、212d‧‧‧定子齒底

113、213、313、413‧‧‧致動元件

12、22、32、42‧‧‧動子

121、221、321、421‧‧‧動子齒條

122、222、322、422‧‧‧動子齒

122a、222a‧‧‧動子斜面

122b、222b‧‧‧動子齒頂

122c、222d‧‧‧動子齒底

212c、222c‧‧‧直角側邊

411a‧‧‧側部

414‧‧‧固定元件

415‧‧‧撓性元件

423‧‧‧凸部

43‧‧‧移動機制

431‧‧‧座體

431a‧‧‧凹槽

432‧‧‧限位元件

432a‧‧‧止檔部

433‧‧‧滑動元件

5‧‧‧定子齒

51‧‧‧定子斜面

52‧‧‧定子齒頂

6‧‧‧定子齒

61‧‧‧側面

62‧‧‧曲面

7‧‧‧定子齒

71‧‧‧定子斜面

72‧‧‧定子齒頂

73‧‧‧直角側邊

8‧‧‧定子齒

81‧‧‧弧面

82‧‧‧定子齒頂

83‧‧‧直角側邊

D1‧‧‧定子齒條偏移距離

D2‧‧‧定子齒底寬

d2‧‧‧定子齒間距

D3‧‧‧動子齒底寬

d3‧‧‧動子齒間距

G‧‧‧齒隙

L1‧‧‧振動方向

L2‧‧‧移動方向

L3‧‧‧嚙合方向

L4‧‧‧復位方向

L5‧‧‧移動方向

L6‧‧‧移動方向

P1‧‧‧第一鎖固孔

P2‧‧‧第二鎖固孔

Q1‧‧‧第一末端

Q2‧‧‧第二末端

Q3‧‧‧第三末端

Q4‧‧‧第一中心端點

Q5‧‧‧第二中心端點

Q6‧‧‧第四末端

Q7‧‧‧第五末端

圖1為本發明之超音波線性致動裝置一實施例的示意圖。 圖2A為圖1之定子齒與動子齒之齒型之一實施例的示意圖。 圖2B為本發明之定子齒之齒型另一實施例的示意圖。 圖2C為本發明之定子齒之齒型又一實施例的示意圖。 圖3A為圖1之第一組定子振動的示意圖。 圖3B為圖1之第二組定子振動的示意圖。 圖3C為圖1之第三組定子振動的示意圖。 圖4為本發明之超音波線性致動裝置另一實施例的示意圖。 圖5A為圖4之定子齒之齒型與動子齒之一實施例的示意圖。 圖5B為本發明之定子齒之齒型另一實施例的示意圖。 圖5C為本發明之定子齒之齒型又一實施例的示意圖。 圖6為本發明之超音波線性致動裝置又一實施例的示意圖。 圖7為本發明之超音波線性致動裝置再一實施例的示意圖。 圖8為圖7之超音波線性致動裝置的爆炸示意圖。 圖9為圖7之多組定子與一動子的側面示意圖。 圖10為圖9之定子之定子齒條與動子之動子齒條的局部放大圖。

Claims (21)

1. 一種超音波線性致動裝置，包括：一動子，包括至少一動子齒條；以及複數組定子，相對於該動子設置，各該組定子包括一致動元件以及複數個定子齒條，該致動元件用以使相對應之各該組定子於一振動方向產生駐波振動，使各該組定子之該複數個定子齒條接觸於相對應之該動子之該至少一動子齒條，以使各該定子齒條嚙合於相對應之該動子齒條，驅使該動子沿一移動方向移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之超音波線性致動裝置，其中各該組定子沿該移動方向依序配置，使各該組定子之該複數個定子齒條對應至該動子之該至少一動子齒條。
3. 如申請專利範圍第2項所述之超音波線性致動裝置，其中該致動元件產生振動訊號，以激發各該組定子依序產生該駐波振動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之超音波線性致動裝置，其中各該組定子之間具有一定子齒條偏移距離。
5. 如申請專利範圍第4項所述之超音波線性致動裝置，其中該複數組定子為至少兩組定子，各該組定子之該定子齒條偏移距離係小於或等於該動子齒條之一動子齒底寬的1/2。
6. 如申請專利範圍第5項所述之超音波線性致動裝置，其中各該定子齒條具有複數個定子齒，該複數個定子齒之齒型為一非對稱齒型。
7. 如申請專利範圍第6項所述之超音波線性致動裝置，其中該複數個定子齒之齒型包含一直角三角齒型、一直角梯形齒型或該非對稱齒型、該直角三角齒型、該直角梯形齒型其中至少二者的組合。
8. 如申請專利範圍第4項所述之超音波線性致動裝置，其中該複數組定子為至少三組定子，各該組定子之該定子齒條偏移距離係小於或等於該動子齒條之一動子齒底寬的1/3。
9. 如申請專利範圍第8項所述之超音波線性致動裝置，其中各該定子齒條具有複數個定子齒，該複數個定子齒之齒型為一對稱齒型。
10. 如申請專利範圍第9項所述之超音波線性致動裝置，其中該複數個定子齒之齒型包含一等腰三角齒型、一等腰梯形齒型、一弧形齒型或該對稱齒型、該等腰三角齒、該等腰梯形齒其中至少二者的組合。
11. 如申請專利範圍第1項所述之超音波線性致動裝置，其中各該定子齒條包括至少一定子斜面，各該動子齒條包括至少一動子斜面，各該定子產生駐波振動時，各該定子斜面朝該相對應之該動子斜面移動並接觸。
12. 如申請專利範圍第11項所述之超音波線性致動裝置，其中各該動子齒條包括一動子齒頂，該動子齒頂連接於該至少一動子斜面，該動子之該移動方向係為該至少一動子斜面至該動子齒頂之傾斜方向。
13. 如申請專利範圍第1項所述之超音波線性致動裝置，其中各該定子齒條具有複數個定子齒，該複數個定子齒之齒型包括一三角齒型、一梯形齒型、一弧形齒型或其中至少二者的組合。
14. 如申請專利範圍第1項所述之超音波線性致動裝置，其中各該動子齒條具有複數個動子齒，該複數個動子齒之齒型包括一三角齒型、一梯形齒型、一弧形齒型或其中至少二者的組合。
15. 如申請專利範圍第1項所述之超音波線性致動裝置，其中該致動元件為一壓電致動器、一靜電致動器或一電磁致動器。
16. 如申請專利範圍第1項所述之超音波線性致動裝置，其中該振動方向垂直於該移動方向。
17. 如申請專利範圍第1項所述之超音波線性致動裝置，其中各該組定子更包括：一撓性元件，驅使各該定子齒條與相對應之該動子齒條具有一距離。
18. 如申請專利範圍第1項所述之超音波線性致動裝置，更包括：一移動機制，該動子於該移動機制上移動。
19. 如申請專利範圍第18項所述之超音波線性致動裝置，其中該移動機制包括一座體，該座體包括一凹槽，該凹槽限制該動子僅能沿該移動方向移動。
20. 如申請專利範圍第19項所述之超音波線性致動裝置，其中各該組定子更包括一固定元件，該固定元件連接於該撓性元件，且該固定元件固定至該座體。
21. 如申請專利範圍第19項所述之超音波線性致動裝置，其中該移動機制包括：一限位元件，設置於該座體之該凹槽內；以及一滑動元件，可動地設置於該限位元件，該滑動元件移動於該限位元件之兩止檔部之間，以限制該動子沿該移動方向移動之行程。