(57)【要約】【課題】既存の第１バネ部を大型化することなく、付勢力を強めることができる圧電アクチュエーター及びロボットを提供する。【解決手段】圧電アクチュエーターは、圧電素子５を有する振動部２１と、振動部２１に配置され、被駆動部１１０に振動部２１の駆動力を伝達する伝達部２３と、を備える振動子２と、振動子２を被駆動部１１０に向けて付勢する第１付勢部７Ａと、を有し、第１付勢部７Ａは、振動子２に接続される第１基部７１と、振動子２を被駆動部１１０に向けて付勢する方向の第１基部７１の両端に設けられる第１バネ部７２，７３と、振動子２と第１基部７１とが重なる方向からの平面視において、第１基部７１と重なる第２バネ部７６と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を有する振動部と、前記振動部に配置され、被駆動部に前記振動部の駆動力を伝達する伝達部と、を備える振動子と、
前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する第１付勢部と、
を有し、
前記第１付勢部は、
前記振動子に接続される第１基部と、
前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する方向の前記第１基部の両端に設けられる第１バネ部と、
前記振動子と前記第１基部とが重なる方向からの平面視において、前記第１基部と重なる第２バネ部と、
を有する、
圧電アクチュエーター。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電アクチュエーターにおいて、
前記振動子は、接続部を介して前記振動部を支持する支持部を有し、
前記接続部は、前記振動子と前記第１基部とが重なる方向からの平面視において、前記第１基部と重なる、
圧電アクチュエーター。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の圧電アクチュエーターにおいて、
前記第１バネ部は、前記第２バネ部と一体構造である、
圧電アクチュエーター。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の圧電アクチュエーターにおいて、
前記第１バネ部は、前記第２バネ部と別体構造である、
圧電アクチュエーター。
【請求項５】
請求項２に記載の圧電アクチュエーターにおいて、
前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する第２付勢部を有し、
前記第２付勢部は、
前記振動子に接続される第２基部と、
前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する方向の前記第２基部の両端に設けられる第３バネ部と、
前記振動子と前記第２基部とが重なる方向からの平面視において、前記第２基部と重なる第４バネ部と、
を有し、
前記支持部は、前記第１基部と前記第２基部との間に配置されている、
圧電アクチュエーター。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の圧電アクチュエーターと、
第１部材と、
前記第１部材に接続された第２部材と、
を有し、
前記圧電アクチュエーターは、前記第１部材に配置され、前記第１部材に対して前記第２部材を回動させる、
ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエーター及びロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電アクチュエーターとしては、振動部と、振動部に配置され、ローター（被駆動部）に振動部の駆動力を伝達する伝達部と、を備える振動子と、振動子をローターに向けて付勢している付勢部と、を有している。さらに、付勢部は、振動子に固定されている基部と、基部に接続されている２本のバネ部と、を有している（例えば、特許文献１参照）。付勢部による付勢力は、平面的に振動子の外側に配置された２本のバネ部から得ていた。
また、圧電アクチュエーターによりローターを回転させるための駆動力は、付勢力に比例するため、バネ部のバネ定数は大きい方が望ましい。また、バネ定数は、バネ部の厚さに比例するため、バネ部の形状を維持してバネ部の厚さを増やす方法がとられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８６３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、バネ部の形状を維持してバネ部の厚さを増やす方法では、バネ部のバネ定数を高めた分だけバネ部が厚くなってしまうため、圧電アクチュエーター全体が大型化していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の圧電アクチュエーターは、圧電素子を有する振動部と、前記振動部に配置され、被駆動部に前記振動部の駆動力を伝達する伝達部と、を備える振動子と、前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する第１付勢部と、を有し、前記第１付勢部は、前記振動子に接続される第１基部と、前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する方向の前記第１基部の両端に設けられる第１バネ部と、前記振動子と前記第１基部とが重なる方向からの平面視において、前記第１基部と重なる第２バネ部と、を有する。
【０００６】
上記の圧電アクチュエーターでは、前記振動子は、接続部を介して前記振動部を支持する支持部を有し、前記接続部は、前記振動子と前記第１基部とが重なる方向からの平面視において、前記第１基部と重なることが好ましい。
【０００７】
上記の圧電アクチュエーターでは、前記第１バネ部は、前記第２バネ部と一体構造であることが好ましい。
【０００８】
上記の圧電アクチュエーターでは、前記第１バネ部は、前記第２バネ部と別体構造であることが好ましい。
【０００９】
上記の圧電アクチュエーターでは、前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する第２付勢部を有し、前記第２付勢部は、前記振動子に接続される第２基部と、前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する方向の前記第２基部の両端に設けられる第３バネ部と、前記振動子と前記第２基部とが重なる方向からの平面視において、前記第２基部と重なる第４バネ部と、を有し、前記支持部は、前記第１基部と前記第２基部との間に配置されていることが好ましい。
【００１０】
本願のロボットは、上記のいずれか一項に記載の圧電アクチュエーターと、第１部材と、前記第１部材に接続された第２部材と、を有し、前記圧電アクチュエーターは、前記第１部材に配置され、前記第１部材に対して前記第２部材を回動させる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る圧電モーターの全体構成を示す平面図。
【図２】図１に示す圧電アクチュエーターの分解図。
【図３】図１に示す圧電モーターが備える圧電アクチュエーターを示す斜視図。
【図４】図３に示す振動子とローターとの平面図。
【図５】図４中のＡ−Ａ線断面図。
【図６】図４中のＢ−Ｂ線断面図。
【図７】図４中のＣ−Ｃ線断面図。
【図８】図３に示す振動子の基端部を示す斜視図。
【図９】図３中のＤ−Ｄ線断面図。
【図１０】図３中のＥ−Ｅ線断面図。
【図１１】図３中のＦ−Ｆ線断面図。
【図１２】図１に示す圧電モーターの駆動を説明する概略図。
【図１３】第２実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す斜視図。
【図１４】図１３に示す圧電アクチュエーターの分解図。
【図１５】第３実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す斜視図。
【図１６】図１５に示す圧電アクチュエーターの分解図。
【図１７】第４実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す斜視図。
【図１８】第５実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す平面図。
【図１９】第６実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す平面図。
【図２０】第７実施形態に係るロボットを示す平面図。
【図２１】第８実施形態に係る電子部品搬送装置を示す斜視図。
【図２２】図２１に示す電子部品搬送装置が備える電子部品保持部を示す斜視図。
【図２３】第９実施形態に係るプリンターの全体構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の圧電アクチュエーター及びロボットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の本実施形態に係る圧電モーターについて説明する。
図１は、本実施形態に係る圧電モーター１００の全体構成を示す平面図である。図２は、図１に示す圧電アクチュエーター１の分解図である。図３は、図１に示す圧電モーター１００が備える圧電アクチュエーター１を示す斜視図である。図４は、図３に示す振動子２とローター１１０との平面図である。図５は、図４中のＡ−Ａ線断面図である。図６は、図４中のＢ−Ｂ線断面図である。図７は、図４中のＣ−Ｃ線断面図である。図８は、図３に示す振動子２の基端部を示す斜視図である。図９は、図３中のＤ−Ｄ線断面図である。図１０は、図３中のＥ−Ｅ線断面図である。図１１は、図３中のＦ−Ｆ線断面図である。図１２は、図１に示す圧電モーター１００の駆動を説明する概略図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側を「上」とも言い、図１中の紙面奥側を「下」とも言う。また、圧電アクチュエーター１のローター１１０側を「先端側」とも言い、ローター１１０と反対側を「基端側」とも言う。
【００１４】
本実施形態に係る圧電モーター１００は、図１に示すように、回動軸Ｏまわりに回転可能な被駆動部としてのローター１１０と、ローター１１０の外周面１１１に当接する圧電アクチュエーター１と、を備える。このような圧電モーター１００では、圧電アクチュエーター１を駆動（振動）させることで、ローター１１０を回動軸Ｏまわりに回転させることができる。なお、圧電モーター１００の構成としては図１の構成に限定されない。例えば、本実施形態では、被駆動部として回転移動するローター１１０を用いているが、被駆動部として直線移動するものを用いてもよい。
【００１５】
また、圧電アクチュエーター１は、図１に示すように、圧電素子５を備える振動部２１と、振動部２１に配置されており、ローター１１０に振動部２１の駆動力を伝達する伝達部２３と、を備える振動子２と、振動子２をローター１１０に向けて付勢する機能を備える付勢部７と、を備える。
【００１６】
また、付勢部７は、第１付勢部７Ａと、第２付勢部７Ｂと、を備える。第１付勢部７Ａは、振動子２に接続（固定）されている第１基部７１と、振動子２をローター１１０に向けて付勢する方向の第１基部７１の両端に設けられる第１基部７１と一体である一対の第１バネ部７２，７３と、振動子２と第１基部７１とが重なる方向からの平面視において、第１基部７１と重なる複数の第２バネ部７６と、を備える。第２付勢部７Ｂは、振動子２に接続（固定）されている第２基部８１と、付勢する方向の第２基部８１の両端に設けられる第２基部８１と一体である一対の第３バネ部８２，８３と、振動子２と第２基部８１とが重なる方向からの平面視において、第２基部８１と重なる複数の第４バネ部８６と、を備える。これによれば、振動子２の表側と裏側とから付勢力を与えることができ、さらに、付勢力を強めることができる。また、表側と裏側との付勢力を同じにすることができる。これにより、圧電アクチュエーター１が、振動子２と第１基部７１（第２基部８１）とが重なる方向に傾くことを防ぐことができる。
【００１７】
第１バネ部７２，７３は、図２に示すように、複数の第２バネ部７６と一体構造である。これによれば、第１バネ部７２，７３と複数の第２バネ部７６との位置関係が変わることを防ぐことができ、安定した付勢ができる。このように、付勢部７において、第１基部７１と一対の第１バネ部７２，７３と複数の第２バネ部７６とを一体化することで、第１基部７１と一対の第１バネ部７２，７３とが別体でこれらがネジ等の固定部材を用いて固定されている構成と比較して、圧電アクチュエーター１の小型化、構造の簡素化（部品点数の削減等）を図ることができる。
また、第３バネ部８２，８３は、複数の第４バネ部８６と一体構造である。第２基部８１と一対の第３バネ部８２，８３と複数の第４バネ部８６とを一体化することで、上述と同様に、圧電アクチュエーター１の小型化、構造の簡素化（部品点数の削減等）を図ることができる。
また、例えば、ネジの締め付け具合や経時的な締め付けの緩み等によって、付勢力が個体間でバラついたり、付勢力が経時的に変化したりする問題が生じないため、設計通りで、より安定した付勢力を得ることができる。
以下、このような圧電アクチュエーター１について詳細に説明する。
【００１８】
圧電アクチュエーター１は、図３に示すように、振動子２と、振動子２をローター１１０に向けて付勢する付勢部７と、を備える。また、振動子２は、対向配置された第１基板３及び第２基板４と、これら第１基板３と第２基板４との間に位置し、接着剤を介して接合された圧電素子５及び第１層間部６と、を備える。
【００１９】
また、図４に示すように、第１基板３は、振動板３１と、振動板３１を支持する支持板３２と、振動板３１及び支持板３２を接続（連結）する一対の接続部３３と、を備える。同様に、第２基板４は、振動板４１と、振動板４１を支持する支持板４２と、振動板４１及び支持板４２を接続（連結）する一対の接続部４３と、を備える。第１基板３及び第２基板４は、実質的に同じ形状及び大きさを備えており、圧電素子５を介して振動板３１，４１が対向配置され、第１層間部６を介して支持板３２，４２が対向配置され、空隙を介して接続部３３，４３が対向配置されている。接続部３３は、振動子２と第１基部７１とが重なる方向からの平面視において、第１基部７１と重なる。また、接続部４３は、振動子２と第２基部８１とが重なる方向からの平面視において、第２基部８１と重なる。これによれば、第１基部７１による振動子２の支持が安定する。そして、このような振動子２では、振動板３１、圧電素子５、及び振動板４１の積層体で振動部２１が形成され、支持板３２、第１層間部６、及び支持板４２の積層体で支持部２２が形成されている。すなわち、振動子２は、振動部２１と、接続部３３，４３を介して振動部２１を支持している支持部２２と、を備える。支持部２２は、第１基部７１と第２基部８１との間に配置されている。
【００２０】
第１基板３及び第２基板４としては特に限定されないが、例えば、シリコン基板を用いることができる。第１基板３及び第２基板４としてシリコン基板を用いることで、優れた加工精度（パターニング精度）を発揮することができる。また、振動子２の製造にシリコンウエハプロセス（ＭＥＭＳプロセス）を用いることができ、振動子２を効率的に製造することができる。なお、図示しないが、第１基板３及び第２基板４の表面には絶縁層が設けられている。例えば、第１基板３及び第２基板４としてシリコン基板を用いる場合、絶縁層は、シリコン基板の表面を熱酸化して形成した酸化シリコンで構成することができる。
【００２１】
次に、振動部２１について説明する。
振動部２１は、振動子２の厚さ方向（振動板３１、圧電素子５、及び振動板４１の積層方向）からの平面視（以下、単に「平面視」とも言う）で、略長方形状（長手形状）をなしている。また、振動部２１の長手方向の先端部であって、幅方向の中央部には凸状の伝達部２３が設けられている。伝達部２３は、振動部２１の振動をローター１１０に伝達する部位であり、振動部２１から先端側へ突出していると共に、その先端面がローター１１０の外周面１１１に接触している。そのため、振動部２１が振動すると、その振動が伝達部２３を介してローター１１０に伝わり、ローター１１０が回動軸Ｏまわりに回転する。
【００２２】
なお、振動部２１及び伝達部２３の形状や配置としては、その機能を発揮することができる限り、特に限定されない。
【００２３】
圧電素子５は、図５から図７に示すように、振動板３１と振動板４１との間に位置しており、振動板３１との間に配置された絶縁性の接着剤Ｘ１を介して振動板３１と接合され、振動板４１との間に配置された絶縁性の接着剤Ｘ１を介して振動板４１と接合されている。なお、接着剤Ｘ１としては、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂系、ウレタン樹脂系、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、エステル樹脂系等の各種熱硬化性樹脂系の接着剤、酢酸ビニル樹脂系、ポリビニルアルコール系、エチレン酢酸ビニル樹脂系、塩化ビニル樹脂系、アクリル樹脂系、ポリアミド系、セルロース系、ポリビニルピロリドン系、ポリスチレン系等の各種熱可塑性樹脂系の接着剤等を用いることができる。
【００２４】
また、圧電素子５は、５つの圧電素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅを備える。圧電素子５ｅは、振動部２１の幅方向の中央部において、振動部２１の長手方向に沿って配置されている。この圧電素子５ｅに対して振動部２１の幅方向の一方側には圧電素子５ａ，５ｂが振動部２１の長手方向に沿って配置され、他方側には圧電素子５ｃ，５ｄが振動部２１の長手方向に沿って配置されている。
【００２５】
また、５つの圧電素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅは、それぞれ、圧電体５２と、圧電体５２の上面（振動板３１側の主面）に設けられた第１電極５１と、圧電体５２の下面（振動板４１側の主面）に設けられた第２電極５３と、を備える。
【００２６】
第１電極５１は、圧電素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅに共通して設けられた共通電極である。一方、第２電極５３は、圧電素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅごとに個別に設けられた個別電極である。また、圧電体５２は、圧電素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅに共通して一体的に設けられている。なお、圧電体５２は、圧電素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅごとに個別に設けられていてもよい。また、本実施形態とは逆に、第１電極５１が圧電素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅごとに個別に設けられ、第２電極５３が圧電素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅに共通して設けられていてもよい。
【００２７】
圧電体５２は、振動部２１の厚さ方向に沿った方向の電界が印加されることで振動部２１の長手方向に沿った方向に伸縮する。このような圧電体５２の構成材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、タンタル酸ストロンチウムビスマス（ＳＢＴ）、メタニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の圧電セラミックスを用いることができる。圧電セラミックスで構成された圧電体５２は、例えば、バルク材料から形成してもよいし、ゾル−ゲル法やスパッタリング法を用いて形成してもよいが、バルク材料から形成することが好ましい。これにより、振動子２の製造が容易となる。なお、圧電体５２の構成材料としては、上述した圧電セラミックスの他にも、ポリフッ化ビニリデン、水晶等を用いてもよい。
【００２８】
本実施形態では、圧電体５２は、バルク材料から形成されている。この場合、圧電体５２の厚さとしては、特に限定されないが、例えば、１００μｍ以上、６００μｍ以下とすることが好ましい。
【００２９】
また、第１電極５１及び第２電極５３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）等の金属材料が用いられる。また、第１電極５１及び第２電極５３は、それぞれ、蒸着、スパッタリング等により形成することができる。
【００３０】
次に、支持部２２について説明する。
支持部２２は、平面視で、振動部２１の基端側を囲むＵ字形状となっている。
【００３１】
また、第１層間部６は、図８に示すように、支持板３２と支持板４２との間に位置しており、支持板３２との間に配置された絶縁性の接着剤Ｘ１を介して支持板３２と接合され、支持板４２との間に配置された絶縁性の接着剤Ｘ１を介して支持板４２と接合されている。また、第１層間部６は、平面視で、支持板３２，４２と実質的に同じ形状及び大きさを備える。また、第１層間部６は、絶縁性を備える。
【００３２】
このような第１層間部６としては特に限定されず、例えば、ジルコニア、アルミナ、チタニア等の各種セラミックス、各種金属材料、シリコン、各種樹脂材料等を用いることができる。これらの中でも、各種セラミックス、各種金属材料、シリコンを用いることが好ましく、これにより、硬質な第１層間部６が得られる。ただし、金属材料を用いる場合には、第１層間部６に絶縁性を付与するために、例えば、その表面に絶縁処理を施す等の加工が必要となる。また、シリコンを用いることで、シリコンウエハプロセスを用いて第１層間部６を配置することができるため、振動子２を効率的に製造することができる。
【００３３】
なお、支持部２２の形状や配置としては、その機能を発揮することができる限り、特に限定されない。例えば、支持部２２は、振動部２１の幅方向の一方側（一方の接続部３３，４３と接続されている側）と他方側（他方の接続部３３，４３と接続されている側）とで２つに分割されていてもよい。また、本実施形態の第１層間部６は、一層で構成されているが、第１層間部６は、複数の層が積層された構成となっていてもよい。また、本実施形態では、第１層間部６が１つのブロックから形成されているが、第１層間部６は、複数のブロックに分割されていてもよい。
【００３４】
ここで、第１層間部６の厚さは、圧電素子５の厚さとほぼ等しいことが好ましい。より具体的には、第１層間部６の厚さは、圧電素子５の厚さと等しいか、又は、若干薄いことが好ましく、若干薄いことがより好ましい。このような関係を満足することで、振動子２の製造が容易となり、歩留まりが向上する。振動子２は、第１基板３と第２基板４とをこれらの間に接着剤Ｘ１、圧電素子５、及び第１層間部６を挟み込み、押圧して接合することで製造される。そのため、第１層間部６を圧電素子５よりも薄くすることで、第１基板３及び第２基板４と圧電素子５とが、第１基板３及び第２基板４と第１層間部６とよりも優先的に接合され、第１基板３及び第２基板４と圧電素子５との接合強度を十分に高めることができ、第１基板３及び第２基板４と圧電素子５とをより確実に貼り合せることができる。その結果、振動部２１の駆動不良や故障の可能性が低くなる。
【００３５】
以上、振動子２について説明した。
なお、第１基板３の内面（圧電素子５側の面）には圧電素子５の第１電極５１と電気的に接続された配線９１が設けられており（図７参照）、第２基板４の内面（圧電素子５側の面）には圧電素子５の各第２電極５３と電気的に接続された配線９２，９３，９４，９５，９６が設けられている（図５から図７参照）。そして、図８に示すように、これら配線９１，９２，９３，９４，９５，９６は、支持部２２の基端側の側面２２１に端子部９０として露出している。そのため、端子部９０を介して圧電素子５を外部と電気的に接続することができる。
【００３６】
次に、付勢部７について説明する。
付勢部７は、上述した振動子２をローター１１０へ向けて付勢する機能を備える。このような付勢部７は、図３に示すように、振動子２を挟んで一対設けられている。すなわち、振動子２は、２つ（複数）の付勢部７の間に配置されている。具体的には、付勢部７は、振動子２の厚さ方向の一方側に位置する第１付勢部７Ａと、他方側に位置する第２付勢部７Ｂと、を備える。付勢部７は、これらで振動子２を挟持するように配置されている。このように、振動子２を挟むようにして付勢部７を一対設けることで、振動子２をバランスよく、具体的には厚さ方向への傾きを抑制しながらローター１１０に向けて付勢することができる。ただし、付勢部７は、少なくとも１つ設けられていればよく、第１付勢部７Ａ及び第２付勢部７Ｂのいずれか一方を省略してもよい。また、振動子２に近接する第１基部７１があれば、その外側に第２バネ部７６が何層あってもよい。
【００３７】
第１付勢部７Ａは、図３に示すように、板状をなしており、第１基部７１と、第１基部７１に接続（連結）されている一対の第１バネ部７２，７３と、第１基部７１に接続（連結）されている複数の第２バネ部７６と、一対の第１バネ部７２，７３及び複数の第２バネ部７６を介して第１基部７１と接続（連結）されている接続部７４と、を備える。
また、第２付勢部７Ｂは、板状をなしており、第２基部８１と、第２基部８１に接続（連結）されている一対の第３バネ部８２，８３と、第２基部８１に接続（連結）されている複数の第４バネ部８６と、一対の第３バネ部８２，８３及び複数の第４バネ部８６を介して第２基部８１と接続（連結）されている接続部７４と、を備える。
【００３８】
第１基部７１及び第２基部８１の構成は、共通のため、以降、第１基部７１を説明し、第２基部８１は、その説明を省略する。
そして、図９に示すように、第１基部７１と振動子２の支持部２２とが接続（接合）されている。このように、第１基部７１と支持部２２とを接続することで、振動子２と付勢部７との接続（接合）が容易となる。なお、第１基部７１と支持部２２との接合方法としては、特に限定されず、活性化接合等を用いて第１基部７１と支持部２２とを直接接合してもよいし、接着剤を用いて第１基部７１と支持部２２とを接合してもよい。なお、本実施形態では、絶縁性の接着剤Ｘ２を用いて第１基部７１と支持部２２とが接合されている。接着剤Ｘ２としては、特に限定されず、例えば、前述した接着剤Ｘ１と同様のものを用いることができる。
【００３９】
また、第１付勢部７Ａの少なくとも一部は、平面視（振動部２１と第１付勢部７Ａとが重なる方向からの平面視）で、振動部２１と重なる領域を備え、当該重なる領域において付勢部７と振動部２１との間には空隙Ｓが設けられている。より具体的には、第１基部７１は、図９に示すように、平面視で、振動部２１と重なる領域を備えており、当該領域には内面（振動子２側の面）に開放する凹部７１１が形成されている。これにより、第１基部７１と振動部２１との間に空隙Ｓが形成されている。
【００４０】
また、第１バネ部７２は、図１０に示すように、平面視で、振動部２１と重なる領域を備える。第１バネ部７２は、第１基部７１の支持部２２と接合されている部分（言い換えると、凹部７１１が形成されていない部分）よりも薄く構成されており、かつ、付勢部７の外面（振動子２と反対側の面）側に偏在して設けられている。これにより、第１バネ部７２と振動部２１との間に空隙Ｓが形成されている。
【００４１】
また、第２バネ部７６は、図９に示すように、平面視で、第１基部７１と重なる領域を備える。複数の第２バネ部７６は、互いに平行なバネ部材である。第２バネ部７６は、第１基部７１の外側に設けられた平行なバネである。第２バネ部７６により厚さ当たりのバネ定数が増える。第２バネ部７６は、第１基部７１の支持部２２と接合されている部分よりも薄く構成されており、かつ、付勢部７の外面（振動子２と反対側の面）側に偏在して設けられている。これにより、第２バネ部７６と第１基部７１との間に空隙Ｓが形成されている。
【００４２】
また、第２バネ部７６は、図１０に示すように、平面視で、第１バネ部７２と重なる領域を備える。第２バネ部７６は、第１基部７１の支持部２２と接合されている部分よりも薄く構成されている。これにより、第２バネ部７６と第１バネ部７２との間に空隙Ｓが形成されている。
【００４３】
また、図１１に示すように、このように、第１付勢部７Ａと振動部２１との間に空隙Ｓを形成することで、第１付勢部７Ａと振動部２１との接触を抑制することができ、振動部２１を効率的にかつ所望の軌跡で振動させることができる。また、第１バネ部７２と第２バネ部７６との間に空隙Ｓを設けて接触を防ぐことで、摩擦によって押圧力が削がれるのを防ぐ。
【００４４】
なお、本実施形態では、凹部７１１の底面７１１ａと、第１バネ部７２の内面７２ａ（振動子２側の主面）は、同一平面上に位置している。このように、凹部７１１の底面７１１ａと第１バネ部７２の内面７２ａとを同一平面上に位置させることで、凹部７１１及び第１バネ部７２を同一のエッチングプロセスによって一括で形成することができる。そのため、第１付勢部７Ａの製造プロセスが短くなる。
【００４５】
第１バネ部７２，７３は、平面視で、振動子２の付勢方向（図１中の上下方向：振動部２１の長手方向）に対して交差する方向、特に本実施形態では付勢方向に直交する方向（図１中の横方向：振動部２１の幅方向）に延在している。そして、図１に示すように、第１バネ部７２，７３が弾性変形した状態で圧電アクチュエーター１がステージ１２０に固定されることで、振動子２に対して図１中上方向への付勢力が発生し、振動子２の伝達部２３がローター１１０の外周面１１１に押し付けられる。このような第１バネ部７２，７３は、付勢方向に沿って並んで配置されており、第１バネ部７２が第１基部７１の先端部と接続されており、第１バネ部７３が第１基部７１の基端部と接続されている。第１バネ部７２，７３をこのように配置することで、振動子２をより安定した状態でローター１１０に向けて付勢することができる。
【００４６】
第２バネ部７６は、平面視で、振動子２の付勢方向（図１中の上下方向：振動部２１の長手方向）に対して交差する方向、特に本実施形態では付勢方向に直交する方向（図１中の横方向：振動部２１の幅方向）に延在している。そして、図１に示すように、第２バネ部７６が弾性変形した状態で圧電アクチュエーター１がステージ１２０に固定されることで、振動子２に対して図１中上方向への付勢力が発生し、振動子２の伝達部２３がローター１１０の外周面１１１に押し付けられる。このような第２バネ部７６は、付勢方向に沿って並んで配置されており、複数の第２バネ部７６が第１基部７１の先端部から基端部まで等間隔に接続されている。第２バネ部７６をこのように配置することで、振動子２をより安定した状態でローター１１０に向けて付勢することができる。もちろん、複数の第２バネ部７６は、第１基部７１の先端部から基端部まで、等間隔でない任意の間隔で接続されていてもよい。
【００４７】
なお、本実施形態では第１バネ部７２，７３と第３バネ部８２，８３、又は第２バネ部７６と第４バネ部８６は、バネの本数をそれぞれ同数としたが、バネの本数がそれぞれ異なっていてもよい。
【００４８】
接続部７４は、第１バネ部７２，７３及び複数の第２バネ部７６を介して第１基部７１と接続されている。このような接続部７４は、圧電アクチュエーター１をステージ１２０に固定するための固定部としても機能し、本実施形態では、ネジによって圧電アクチュエーター１がステージ１２０に固定されている。ただし、圧電アクチュエーター１のステージ１２０への固定方法は、特に限定されない。
【００４９】
このような接続部７４は、図１に示すように、振動子２の付勢方向（図１中の上下方向）と交差する方向、特に本実施形態では直交する方向（図１中の横方向：振動部２１の幅方向）に第１基部７１と並んで配置されている。これにより、圧電アクチュエーター１の長さ（付勢方向の長さ）が抑えられるため、圧電アクチュエーター１の小型化を図ることができる。また、第１基部７１と、接続部７４と、を振動部２１の幅方向に並べて配置することで、これらを連結する第１バネ部７２，７３及び第２バネ部７６を振動部２１の幅方向に延びる直線形状とすることができる。そのため、付勢力を効率的に発生させることのできる第１バネ部７２，７３及び第２バネ部７６をより小さいスペースに配置することができ、圧電アクチュエーター１の小型化に寄与する。また、このような配置とすることで、支持部２２の基端側の側面２２１（図８参照）の周囲に十分な空間を確保することができ、端子部９０と外部との電気的な接続を容易に行うこともできる。
【００５０】
なお、接続部７４の厚さは、第１基部７１の厚さ（凹部７１１が形成されていない部分の厚さ）とほぼ等しい。
【００５１】
第１付勢部７Ａの構成材料としては、特に限定されないが、シリコンを備えることが好ましい。そのため、第１付勢部７Ａとしては、例えば、シリコン基板を用いることができる。第１付勢部７Ａとしてシリコン基板を用いることで、優れた加工精度（パターニング精度）を発揮することができる。また、圧電アクチュエーター１の製造にシリコンウエハプロセス（ＭＥＭＳプロセス）を用いることができ、圧電アクチュエーター１を効率的に製造することができる。
【００５２】
また、第１付勢部７Ａは、それぞれ、シリコン基板をエッチングでパターニングすることで形成されている。そのため、第１付勢部７Ａは、エッチング面を備える。具体的には、第１付勢部７Ａの側面がエッチング面となっている。このように、シリコン基板をエッチングして第１付勢部７Ａを形成することで、第１付勢部７Ａ（特に、第１バネ部７２，７３及び第２バネ部７６の第１基部７１と対向する側面）を高い寸法精度で形成することができる。そのため、例えば、第１バネ部７２，７３及び第２バネ部７６の幅や長さを設計通りに形成し易くなり、設計通りの付勢力が得られる。特に、第１基部７１と第１バネ部７２，７３及び第２バネ部７６とが一体化されていることで、エッチングによりパターニングすることの効果をより強力に発揮することができる。
【００５３】
また、特に、エッチングとして、シリコンディープエッチング（所謂「ボッシュ法」）を用いることで、高いアスペクト比にも対応することができ、第１付勢部７Ａの厚みが大きく、第１基部７１と第１バネ部７２，７３及び第２バネ部７６との隙間が小さい場合であっても、第１付勢部７Ａを精度よく形成することができる。また、エッチングでパターニングすると、特に、第１基部７１と第１バネ部７２，７３及び第２バネ部７６との接続部や、第１バネ部７２，７３及び第２バネ部７６と接続部７４との接続部が滑らかとなり、当該部分を起点としたクラックが生じ難くなる。そのため、機械的強度の高い圧電アクチュエーター１となる。ただし、第１付勢部７Ａの形成方法としては、エッチングに限定されず、例えば、打ち抜き等で形成してもよい。
【００５４】
ここで、図９から図１１に示すように、第１付勢部７Ａの接続部７４と第２付勢部７Ｂの接続部７４との間には第２層間部７５が設けられている。第２層間部７５は、第１付勢部７Ａの接続部７４と第２付勢部７Ｂの接続部７４との間の隙間を埋めると共に、第１付勢部７Ａの接続部７４と第２付勢部７Ｂの接続部７４とを接続するための部材である。これにより、接続部７４の機械的強度が高まり、圧電アクチュエーター１をステージ１２０（図１参照）に対してより強固に固定することができる。
【００５５】
このような第２層間部７５は、一方の接続部７４との間に配置された絶縁性の接着剤Ｘ２を介してこの接続部７４と接合され、他方の接続部７４との間に配置された絶縁性の接着剤Ｘ２を介してこの接続部７４と接合されている。また、第２層間部７５は、平面視で、接続部７４と実質的に同じ形状及び大きさを備える。
【００５６】
また、第２層間部７５の厚さは、振動子２の厚さとほぼ等しい。これにより、第１付勢部７Ａ及び第２付勢部７Ｂの厚さ方向への撓みを抑制することができ、より確実に、振動子２を所望の方向へ付勢することができる。
【００５７】
また、第２層間部７５は、第１層７５１、第２層７５２、及び第３層７５３が接着剤Ｘ１を介して第１付勢部７Ａ側から順に積層した積層体で構成される。そして、第１層７５１は、第１基板３と同じ基板から形成される。第２層７５２は、第１層間部６と同じ基板から形成される。第３層７５３は、第２基板４と同じ基板から形成される。すなわち、第２層間部７５は、振動子２の支持部２２と同じ構成である。第２層間部７５をこのような構成とすることで、例えば、製造方法によって、振動子２と厚みがほぼ等しい第２層間部７５を容易に形成することができる。
【００５８】
なお、前述したように、第１層７５１は、第１基板３と同じ基板から形成される。第２層７５２は、第１層間部６と同じ基板から形成される。第３層７５３は、第２基板４と同じ基板から形成される。このため、第１層７５１、第２層７５２、及び第３層７５３の構成材料は、第１基板３、第１層間部６、及び第２基板４の構成材料と同じである。
以上、圧電モーター１００の構成について説明した。
【００５９】
次に、圧電モーター１００の作動の一例を説明する。ただし、圧電モーター１００の作動方法は、以下の方法に限定されない。所定の周波数の駆動信号（交番電圧）を、圧電素子５ａ，５ｄと圧電素子５ｂ，５ｃとの位相差が１８０°となり、圧電素子５ａ，５ｄと圧電素子５ｅとの位相差が３０°となるように各圧電素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅに印加すると、図１２に示すように、各圧電素子５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅがそれぞれ伸縮し、振動部２１がＳ字形状に屈曲変形（長手方向へ伸縮変形すると共に幅方向へ屈曲変形）する。これにより、伝達部２３の先端が楕円運動する。その結果、ローター１１０は、回動軸Ｏまわりに矢印方向に回転する。なお、圧電素子５ａ，５ｄとの位相差が２１０°となるように圧電素子５ｅに駆動信号を印加すれば、ローター１１０を逆回転させることができる。
以上、圧電アクチュエーター１及びこの圧電アクチュエーター１を備えた圧電モーター１００について詳細に説明した。
【００６０】
圧電モーター１００は、圧電アクチュエーター１を備える。そのため、上述した圧電アクチュエーター１の効果を享受することができるため、優れた信頼性を発揮することができる。
【００６１】
本実施形態によれば、既存の第１バネ部７２を大型化することなく、付勢力を強めることができる。
また、この構造により、付勢部７の厚さ当たりのバネ定数が大きくなり、薄型かつ高押圧力を発揮できる圧電アクチュエーター１が実現できる。
また、本実施形態によれば、従来と同様に振動子２の支持部２２を固定できることは変わらないが、第１バネ部７２，７３の外側は第２バネ部７６になっており、バネの本数が増えている。よって、厚さが同じであれば、従来の押圧バネ部材よりも大きなバネ力を発揮できる。つまり、厚さ当たりのバネ定数を高めることができ、圧電アクチュエーター１の全体の薄型化につながる。
【００６２】
＜第２実施形態＞
次に、本実施形態に係る圧電アクチュエーターについて説明する。
図１３は、本実施形態に係る圧電アクチュエーター１を示す斜視図である。図１４は、図１３に示す圧電アクチュエーター１の分解図である。
【００６３】
本実施形態は、第１付勢部７Ａの第１バネ部７２，７３と第２バネ部７６とが別体構造あり、第２付勢部７Ｂの第３バネ部８２，８３と第４バネ部８６とが別体構造である以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１３及び図１４において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００６４】
本実施形態の圧電アクチュエーター１は、図１４に示すように、第１バネ部７２，７３は、第２バネ部７６と別体構造である。これによれば、第２バネ部７６の構造の自由度が上がる。つまり、第２バネ部７６の構造の選択肢が増える。また、第３バネ部８２，８３は、第４バネ部８６と別体構造である。各バネ部同士は、接着剤等で接合される。
【００６５】
＜第３実施形態＞
次に、本実施形態に係る圧電アクチュエーターについて説明する。
図１５は、本実施形態に係る圧電アクチュエーター１を示す斜視図である。図１６は、図１５に示す圧電アクチュエーター１の分解図である。なお、図１６では第２付勢部７Ｂの図を省略している。
【００６６】
本実施形態は、第１基部７１が平面視において、接続部３３と重なり合うことを維持しながら、複数の第１バネ部７３とを備える以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１５及び図１６において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００６７】
第１付勢部７Ａは、付勢する方向の第１基部７１の両端に設けられる第１基部７１と一体である第１バネ部７２と第１バネ部７３とを備える。残りの第１バネ部７３は、付勢方向に沿って並んで配置されており、複数の第１バネ部７３が、第１基部７１が平面視において接続部３３と重なり合う箇所から第１基部７１の基端部まで等間隔に接続されている。第１バネ部７３をこのように配置することで、振動子２をより安定した状態でローター１１０に向けて付勢することができる。また、図示はしていないが、複数の第１バネ部７２が、第１基部７１が平面視において接続部３３と重なり合う箇所から第１基部７１の先端部まで等間隔に接続されていてもよく、この場合も、振動子２をより安定した状態でローター１１０に向けて付勢することができる。
第２付勢部７Ｂは、付勢する方向の第２基部８１の両端に設けられる第２基部８１と一体である第３バネ部８２と第３バネ部８３とを備える。残りの第３バネ部８３は、付勢方向に沿って並んで配置されており、複数の第３バネ部８３が、第２基部８１が平面視において接続部３３と重なり合う箇所から第２基部８１の基端部まで等間隔に接続されている。
【００６８】
上記の圧電アクチュエーター１では、接続部３３は、図１５の一点鎖線の円内に示すように、振動子２と第１基部７１とが重なる方向からの平面視において、第１基部７１と重なる。また、接続部４３は、振動子２と第２基部８１とが重なる方向からの平面視において、第２基部８１と重なる。これによれば、第１基部７１による振動子２の支持が安定する。
【００６９】
＜第４実施形態＞
次に、本実施形態に係る圧電アクチュエーターについて説明する。
図１７は、本実施形態に係る圧電アクチュエーター１を示す斜視図である。
【００７０】
本実施形態は、複数の振動子２が積層されている以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１７において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００７１】
本実施形態の圧電アクチュエーター１は、図１７に示すように、複数の振動子２を備え、複数の振動子２は、圧電アクチュエーター１の厚さ方向に積層されている。また、各振動子２は、上側が第１基板３、下側が第２基板４となって同じ向きで積層されている。また、重なり合う２つの振動子２は、例えば、図示しない接着剤で接合されている。そして、複数の振動子２が重なり合って構成された積層体２００を間に挟み込むようにして、第１付勢部７Ａ及び第２付勢部７Ｂが設けられている。また、これに対応して、第１付勢部７Ａの接続部７４と第２付勢部７Ｂの接続部７４との間には、振動子２の数と同等の数の第２層間部７５が積層している。このような構成とすることで、例えば、前述した第１実施形態と比較して、圧電アクチュエーター１の駆動力を高めることができる。
【００７２】
なお、積層される振動子２の数としては、特に限定されず、圧電アクチュエーター１の配置スペース、圧電アクチュエーター１に求められる駆動力等によって適宜設定することができる。また、本実施形態では、重なり合う２つの振動子２において、一方の振動子２の第１基板３と他方の振動子２の第２基板４とが重なり合うように配置されているが、例えば、一方の振動子２の第１基板３と他方の振動子２の第２基板４とを１つの基板で構成してもよい。すなわち、一方の振動子２の第１基板３が他方の振動子２の第２基板４を兼ねていてもよい。
【００７３】
このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７４】
＜第５実施形態＞
次に、本実施形態に係る圧電アクチュエーターについて説明する。
図１８は、本実施形態に係る圧電アクチュエーター１を示す平面図である。
【００７５】
本実施形態は、付勢部７の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１８において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００７６】
本実施形態の圧電アクチュエーター１の第１付勢部７Ａでは、図１８に示すように、一対の接続部７４が振動部２１の幅方向において第１基部７１を間に挟むようにして配置されている。また、第１バネ部７２，７３及び第２バネ部７６は、それぞれ、第１基部７１と各接続部７４とを接続するように一対設けられている。
【００７７】
このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７８】
＜第６実施形態＞
次に、本実施形態に係る圧電アクチュエーターについて説明する。
図１９は、本実施形態に係る圧電アクチュエーター１を示す平面図である。
【００７９】
本実施形態は、付勢部７の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１９において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００８０】
本実施形態の圧電アクチュエーター１の第１付勢部７Ａでは、図１９に示すように、接続部７４がＬ字状をなしており、振動子２の基端側において、ステージ１２０にネジ止めされている。このような接続部７４は、振動子２の横側に位置し、一対の第１バネ部７２，７３及び複数の第２バネ部７６と接続されている本体部７４１と、本体部７４１から延出し、振動子２の基端側に位置する延在部７４２と、を備える。接続部７４は、延在部７４２において、ステージ１２０にネジ止めされている。
【００８１】
このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８２】
＜第７実施形態＞
次に、本実施形態に係るロボットについて説明する。
図２０は、本実施形態に係るロボット１０００を示す平面図である。
【００８３】
図２０に示すロボット１０００は、精密機器やこれを構成する部品（対象物）の給材、除材、搬送、及び組立等の作業を行うことができる。なお、以下の説明においてはＸＹＺ座標系を設定し、このＸＹＺ座標系を参照しつつ各部材の位置関係を説明する。この際、鉛直方向をＺ軸方向、水平方向で、かつ、基台１００２の長さ方向をＹ軸方向、水平方向で、かつ、基台１００２の幅方向をＸ軸方向とする。
【００８４】
ロボット１０００は、スカラ（ＳＣＡＲＡ：Selective Compliance Assembly Robot Arm）ロボット（水平多関節ロボット）である。ロボット１０００は、基台１００２と、第１部材としての第１アーム１００４と、第２部材としての第２アーム１００６と、作業ヘッド１００８と、エンドエフェクター１０１０と、配線引き回し部１０１２と、第１回動規制部材１０１４と、第２回動規制部材１０１６と、を備える。
【００８５】
基台１００２は、例えば、図示しない床面にボルト等によって固定される。基台１００２の上端部には第１アーム１００４が連結している。第１アーム１００４は、基台１００２に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿う第１軸Ｊ１回りに回動可能となっている。
基台１００２内には、第１アーム１００４を回動させる圧電モーター１００としての第１モーター１０１８と、第１減速機１０２０と、が設置される。第１減速機１０２０の入力軸は、第１モーター１０１８の回転軸に連結され、第１減速機１０２０の出力軸は、第１アーム１００４に連結される。そのため、第１モーター１０１８が駆動し、その駆動力が第１減速機１０２０を介して第１アーム１００４に伝達されると、第１アーム１００４が基台１００２に対して第１軸Ｊ１回りに水平面（ＸＹ面）内で回動する。
【００８６】
基台１００２は、弾性部１０２２を備えている。弾性部１０２２は、弾性を有する材質で構成されている。弾性を有する材質としては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ:Nitrile Butadiene Rubber）を選択できる。詳細は後述するが、弾性部１０２２は、基台１００２に対する第１アーム１００４の回動が規制される際に、第１回動規制部材１０１４が接触する部分である。
【００８７】
第１アーム１００４の先端部には、第２アーム１００６が連結している。第２アーム１００６は、第１アーム１００４に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿う第２軸Ｊ２回りに回動可能となっている。
【００８８】
第２アーム１００６内には、第２アーム１００６を回動させる圧電モーター１００としての第２モーター１０２４と、第２減速機１０２６と、が設置されている。第２減速機１０２６の入力軸は、第２モーター１０２４の回転軸に連結され、第２減速機１０２６の出力軸は、第１アーム１００４に連結固定されている。そのため、第２モーター１０２４が駆動し、その駆動力が第２減速機１０２６を介して第１アーム１００４に伝達されると、第２アーム１００６が第１アーム１００４に対して第２軸Ｊ２回りに水平面（ＸＹ面）内で回動する。
【００８９】
第２アーム１００６の先端部には、作業ヘッド１００８が配置されている。作業ヘッド１００８は、第２アーム１００６の先端部に同軸的に配置されたスプラインナット１０２８及びボールネジナット１０３０と、スプラインナット１０２８及びボールネジナット１０３０に挿通されたスプラインシャフト１０３２と、を備える。スプラインシャフト１０３２は、第２アーム１００６に対して、鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿う第３軸Ｊ３回りに回転可能であり、かつ、上下方向に移動（昇降）可能となっている。
スプラインシャフト１０３２の先端部（下端部）には、エンドエフェクター１０１０が連結されている。エンドエフェクター１０１０としては、特に限定されず、例えば、被搬送物を把持するもの、被加工物を加工するものなどが挙げられる。
【００９０】
第２アーム１００６内に配置された各電子部品（例えば、第２モーター１０２４等）に接続される複数の配線１０３４は、第２アーム１００６と基台１００２とを連結する管状の配線引き回し部１０１２内を通って基台１００２内まで引き回されている。さらに、複数の配線１０３４は、基台１００２内でまとめられることによって、第１モーター１０１８に接続される配線とともに、基台１００２の外部に設置され、ロボット１０００を統括制御する図示しない制御装置まで引き回される。なお、第１モーター１０１８及び第２モーター１０２４の駆動は、図示しないロボット制御部によって制御される。
【００９１】
このようなロボット１０００は、第１モーター１０１８及び第２モーター１０２４に圧電モーター１００（圧電アクチュエーター１）を備える。そのため、上述した圧電アクチュエーター１の効果を享受することができ、優れた信頼性を発揮することができる。
【００９２】
＜第８実施形態＞
次に、本実施形態に係る電子部品搬送装置について説明する。
【００９３】
図２１は、本実施形態に係る電子部品搬送装置２０００を示す斜視図である。図２２は、図２１に示す電子部品搬送装置２０００が備える電子部品保持部２２３０を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸とする。
【００９４】
図２１に示す電子部品搬送装置２０００は、電子部品検査装置に適用されており、基台２１００と、基台２１００の側方に配置された支持台２２００と、を備える。また、基台２１００は、検査対象の電子部品Ｑが載置されてＹ軸方向に搬送される上流側ステージ２１１０と、検査済みの電子部品Ｑが載置されてＹ軸方向に搬送される下流側ステージ２１２０と、上流側ステージ２１１０と下流側ステージ２１２０との間に位置し、電子部品Ｑの電気的特性を検査する検査台２１３０と、を備える。なお、電子部品Ｑの例として、例えば、半導体、半導体ウェハー、ＣＬＤやＯＬＥＤ等の表示デバイス、水晶デバイス、各種センサー、インクジェットヘッド、各種ＭＥＭＳデバイス等などが挙げられる。
【００９５】
また、支持台２２００は、支持台２２００に対してＹ軸方向に移動可能なＹステージ２２１０を備える。Ｙステージ２２１０は、Ｙステージ２２１０に対してＸ軸方向に移動可能なＸステージ２２２０を備える。Ｘステージ２２２０は、Ｘステージ２２２０に対してＺ軸方向に移動可能な電子部品保持部２２３０を備える。また、電子部品保持部２２３０は、図２２に示すように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能な微調整プレート２２３１と、微調整プレート２２３１に対してＺ軸まわりに回動可能な回動部２２３２と、回動部２２３２に設けられ、電子部品Ｑを保持する保持部２２３３と、を備える。また、電子部品保持部２２３０は、微調整プレート２２３１をＸ軸方向に移動させるための圧電アクチュエーター１（１ｘ）と、微調整プレート２２３１をＹ軸方向に移動させるための圧電アクチュエーター１（１ｙ）と、回動部２２３２をＺ軸まわりに回動させるための圧電アクチュエーター１（１θ）と、を備える。
【００９６】
このような電子部品搬送装置２０００は、圧電アクチュエーター１を備える。そのため、上述した圧電アクチュエーター１の効果を享受することができ、優れた信頼性を発揮することができる。
【００９７】
＜第９実施形態＞
次に、本実施形態に係るプリンターについて説明する。
図２３は、本実施形態に係るプリンター３０００の全体構成を示す概略図である。
【００９８】
図２３に示すプリンター３０００は、装置本体３０１０と、装置本体３０１０の内部に設けられている印刷機構３０２０、給紙機構３０３０、及び制御部３０４０と、を備える。
【００９９】
装置本体３０１０は、記録用紙Ｐを設置するトレイ３０１１と、記録用紙Ｐを排出する排紙口３０１２と、液晶ディスプレイ等の操作パネル３０１３と、を備える。
【０１００】
印刷機構３０２０は、ヘッドユニット３０２１と、キャリッジモーター３０２２と、キャリッジモーター３０２２の駆動力によりヘッドユニット３０２１を往復動させる往復動機構３０２３と、を備える。
【０１０１】
ヘッドユニット３０２１は、インクジェット式記録ヘッドであるヘッド３０２１ａと、ヘッド３０２１ａにインクを供給するインクカートリッジ３０２１ｂと、ヘッド３０２１ａ及びインクカートリッジ３０２１ｂを搭載したキャリッジ３０２１ｃと、を備える。
【０１０２】
往復動機構３０２３は、キャリッジ３０２１ｃを往復移動可能に支持しているキャリッジガイド軸３０２３ａと、キャリッジモーター３０２２の駆動力によりキャリッジ３０２１ｃをキャリッジガイド軸３０２３ａ上で移動させるタイミングベルト３０２３ｂと、を備える。
【０１０３】
給紙機構３０３０は、互いに圧接している従動ローラー３０３１及び駆動ローラー３０３２と、駆動ローラー３０３２を駆動する給紙モーターである圧電モーター１００と、を備える。
【０１０４】
制御部３０４０は、例えば、パーソナルコンピューター等のホストコンピューターから入力された印刷データに基づいて、印刷機構３０２０や給紙機構３０３０等を制御する。
【０１０５】
このようなプリンター３０００では、給紙機構３０３０が記録用紙Ｐを一枚ずつヘッドユニット３０２１の下部近傍へ間欠送りする。このとき、ヘッドユニット３０２１が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【０１０６】
このようなプリンター３０００は、圧電モーター１００（圧電アクチュエーター１）を備える。そのため、上述した圧電アクチュエーター１の効果を享受することができ、優れた信頼性を発揮することができる。なお、本実施系形態では、圧電モーター１００が給紙用の駆動ローラー３０３２を駆動しているが、この他にも、例えば、キャリッジ３０２１ｃを駆動してもよい。
【０１０７】
以上、本発明の圧電アクチュエーター及びロボットを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を備える任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１０８】
また、前述した実施形態では、圧電アクチュエーターをロボット、電子部品搬送装置、及びプリンターに適用した構成について説明したが、圧電アクチュエーターは、これら以外の各種電子デバイスに適用することができ、例えばプロジェクターに適用することができる。
【０１０９】
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。
【０１１０】
本願の圧電アクチュエーターは、圧電素子を有する振動部と、前記振動部に配置され、被駆動部に前記振動部の駆動力を伝達する伝達部と、を備える振動子と、前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する第１付勢部と、を有し、前記第１付勢部は、前記振動子に接続される第１基部と、前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する方向の前記第１基部の両端に設けられる第１バネ部と、前記振動子と前記第１基部とが重なる方向からの平面視において、前記第１基部と重なる第２バネ部と、を有する。
これによれば、既存の第１バネ部を大型化することなく、付勢力を強めることができる。
【０１１１】
上記の圧電アクチュエーターでは、前記振動子は、接続部を介して前記振動部を支持する支持部を有し、前記接続部は、前記振動子と前記第１基部とが重なる方向からの平面視において、前記第１基部と重なることが好ましい。
これによれば、第１基部による振動子の支持が安定する。
【０１１２】
上記の圧電アクチュエーターでは、前記第１バネ部は、前記第２バネ部と一体構造であることが好ましい。
これによれば、第１バネ部と第２バネ部との位置関係が変わることを防ぐことができ、安定した付勢ができる。
【０１１３】
上記の圧電アクチュエーターでは、前記第１バネ部は、前記第２バネ部と別体構造であることが好ましい。
これによれば、第２バネ部の構造の自由度が上がる。つまり、第２バネ部の構造の選択肢が増える。
【０１１４】
上記の圧電アクチュエーターでは、前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する第２付勢部を有し、前記第２付勢部は、前記振動子に接続される第２基部と、前記振動子を前記被駆動部に向けて付勢する方向の前記第２基部の両端に設けられる第３バネ部と、前記振動子と前記第２基部とが重なる方向からの平面視において、前記第２基部と重なる第４バネ部と、を有し、前記支持部は、前記第１基部と前記第２基部との間に配置されていることが好ましい。
これによれば、振動子の表側と裏側とから付勢力を与えることができ、さらに、付勢力を強めることができる。また、表側と裏側との付勢力を同じにすることができる。これにより、圧電アクチュエーターが、振動子と第１基部（第２基部）とが重なる方向に傾くことを防ぐことができる。
【０１１５】
本願のロボットは、上記のいずれか一項に記載の圧電アクチュエーターと、第１部材と、前記第１部材に接続された第２部材と、を有し、前記圧電アクチュエーターは、前記第１部材に配置され、前記第１部材に対して前記第２部材を回動させる。
これによれば、上述した圧電アクチュエーターの効果を享受することができ、優れた信頼性を発揮することができる。
【符号の説明】
【０１１６】
１，１ｘ，１ｙ，１θ…圧電アクチュエーター、２…振動子、３…第１基板、４…第２基板、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ…圧電素子、６…第１層間部、７…付勢部、７Ａ…第１付勢部、７Ｂ…第２付勢部、２１…振動部、２２…支持部、２３…伝達部、３１…振動板、３２…支持板、３３…接続部、４１…振動板、４２…支持板、４３…接続部、５１…第１電極、５２…圧電体、５３…第２電極、７１…第１基部、７２…第１バネ部、７２ａ…内面、７３…第１バネ部、７４…接続部、７５…第２層間部、７６…第２バネ部、８１…第２基部、８２…第３バネ部、８３…第３バネ部、８６…第４バネ部、９０…端子部、９１，９２，９３，９４，９５，９６…配線、１００…圧電モーター、１１０…ローター（被駆動部）、１１１…外周面、１２０…ステージ、２００…積層体、２２１…側面、７１１…凹部、７１１ａ…底面、７４１…本体部、７４２…延在部、７５１…第１層、７５２…第２層、７５３…第３層、１０００…ロボット、１００２…基台、１００４…第１アーム、１００６…第２アーム、１００８…作業ヘッド、１０１０…エンドエフェクター、１０１２…配線引き回し部、１０１４…第１回動規制部材、１０１６…第２回動規制部材、１０１８…第１モーター、１０２０…第１減速機、１０２２…弾性部、１０２４…第２モーター、１０２６…第２減速機、１０２８…スプラインナット、１０３０…ボールネジナット、１０３２…スプラインシャフト、１０３４…配線、２０００…電子部品搬送装置、２１００…基台、２１１０…上流側ステージ、２１２０…下流側ステージ、２１３０…検査台、２２００…支持台、２２１０…Ｙステージ、２２２０…Ｘステージ、２２３０…電子部品保持部、２２３１…微調整プレート、２２３２…回動部、２２３３…保持部、３０００…プリンター、３０１０…装置本体、３０１１…トレイ、３０１２…排紙口、３０１３…操作パネル、３０２０…印刷機構、３０２１…ヘッドユニット、３０２１ａ…ヘッド、３０２１ｂ…インクカートリッジ、３０２１ｃ…キャリッジ、３０２２…キャリッジモーター、３０２３…往復動機構、３０２３ａ…キャリッジガイド軸、３０２３ｂ…タイミングベルト、３０３０…給紙機構、３０３１…従動ローラー、３０３２…駆動ローラー、３０４０…制御部、Ｊ１…第１軸、Ｊ２…第２軸、Ｊ３…第３軸、Ｏ…回動軸、Ｐ…記録用紙、Ｑ…電子部品、Ｓ…空隙、Ｘ１，Ｘ２…接着剤。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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