(57)【要約】【課題】安定した推進力を得ることが可能なモータ装置及びロボット装置を提供すること。【解決手段】回転可能に設けられた回転子と、当該回転子の回転軸方向に配置され、回転子に対して回転力を伝達可能に設けられた伝達部と、少なくとも回転子の回転軸周りの方向に変形可能なフレクシャ部を介して伝達部に連結され、伝達部が回転軸周りの方向に振動するように振動可能な駆動部と、駆動部の振動を制御する制御部とを備える。【選択図】図１
2014091054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた回転子と、
前記回転子の回転軸方向に配置され、前記回転子に対して回転力を伝達可能に設けられた伝達部と、
少なくとも前記回転子の回転軸周りの方向に変形可能なフレクシャ部を介して前記伝達部に連結され、前記伝達部が前記回転軸周りの方向に振動するように振動可能な駆動部と、
前記駆動部の振動を制御する制御部と
を備えるモータ装置。
【請求項２】
前記フレクシャ部は、弾性変形可能に形成されている
請求項１に記載のモータ装置。
【請求項３】
前記駆動部は、
前記フレクシャ部に接続された接続部と、
前記接続部に固定され、前記接続部を振動させる駆動素子と
を有する
請求項１又は請求項２に記載のモータ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記接続部が共振するように前記駆動素子の振動を制御可能である
請求項３に記載のモータ装置。
【請求項５】
前記接続部は、前記回転軸方向に前記駆動素子を挟むように一対設けられている
請求項３又は請求項４に記載のモータ装置。
【請求項６】
前記駆動素子は、前記一対の接続部が前記回転軸周りの方向のうち互いに反対の方向に振動するように設けられている
請求項５に記載のモータ装置。
【請求項７】
前記フレクシャ部は、前記回転軸方向において前記一対の接続部の両方に跨って形成されている
請求項５又は請求項６に記載のモータ装置。
【請求項８】
前記駆動素子は、前記一対の接続部のうち一方の前記接続部側に配置される前記フレクシャ部の第一部分に対しては前記回転軸周りの一方向に力を作用させると共に、前記一対の接続部のうち一方の前記接続部とは異なる他方の前記接続部側に配置される前記フレクシャ部の第二部分に対しては前記回転軸周りのうち前記一方向とは反対の他方向に力を作用させるように形成されている
請求項７に記載のモータ装置。
【請求項９】
前記駆動素子は、前記回転軸周りの方向の両端部に一対配置されている
請求項３から請求項８のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項１０】
前記駆動部は、前記回転軸周りに複数並んで配置されている
請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項１１】
前記制御部は、複数の前記駆動部が等しい位相で振動するように制御可能である
請求項１０に記載のモータ装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記回転軸回りの方向において前記駆動部毎に位相が等しくずれるように複数の前記駆動部の振動を制御可能である
請求項１０又は請求項１１に記載のモータ装置。
【請求項１３】
前記フレクシャ部は、前記伝達部の外周面に連結されている
請求項１から請求項１２のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項１４】
前記回転子と前記伝達部との間が前記回転力を伝達可能な伝達状態と前記伝達状態が解除された非伝達状態とで切り替わるように前記回転軸方向に振動する伝達用振動部を更に備える
請求項１から請求項１３のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のうちいずれか一項に記載のモータ装置を備える
ロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ装置及びロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボット装置やステージ装置などを駆動するモータ装置として、例えば超音波モータが知られている（例えば、特許文献１参照）。超音波モータは、圧電素子などの振動子の伸縮により固定子と可動子との平面同士を強く押しつけ、当該押圧力（与圧力）によって発生する摩擦力で高推進力を実現している。このような超音波モータでは、十分な与圧力を得るため、固定子側を共振させる技術が知られている。固定子側を共振させることにより、非共振の場合に比べて大きな与圧力を確保することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３１１２３７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、固定子側を共振させる場合、固定子側を共振周波数で振動させることが必要となる。共振周波数は与圧力や固定子側の固定条件などに応じて変化するため、固定子側を安定して共振させることは困難である。このため、安定した推進力を得ることが困難となる。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明は、安定した推進力を得ることが可能なモータ装置及びロボット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様に従えば、回転可能に設けられた回転子と、当該回転子の回転軸方向に配置され、回転子に対して回転力を伝達可能に設けられた伝達部と、少なくとも回転子の回転軸周りの方向に変形可能なフレクシャ部を介して伝達部に連結され、伝達部が回転軸周りの方向に振動するように振動可能な駆動部と、駆動部の振動を制御する制御部とを備えるモータ装置が提供される。
【０００７】
本発明の第二の態様に従えば、本発明の第一の態様に従うモータ装置を備えるロボット装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の態様によれば、安定した推進力を得ることが可能なモータ装置及びロボット装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態に係るモータ装置の構成を示す斜視図。
【図２】本実施形態に係るモータ装置の断面構成を示す図。
【図３】本実施形態に係る回転振動発生部の構成を示す断面図。
【図４】本実施形態に係る回転振動発生部の構成を示す側面図。
【図５】本実施形態に係る回転振動発生部の動作の状態を示す側面図
【図６】本実施形態に係る回転振動発生部の動作の状態を示す側面図。
【図７】本実施形態に係るモータ装置の動作の状態を示す図。
【図８】本実施形態に係るモータ装置の動作の状態を示す図。
【図９】第二実施形態に係るロボット装置の一部の構成を示す図。
【図１０】変形例に係る首振り型の進行波モータの概略的な構成を示す斜視図。
【図１１】変形例に係る円板型の進行波モータの概略的な構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第一実施形態］  
以下、本発明に係るモータ装置の第一実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１１】
図１は、本実施形態に係るモータ装置１００の構成を示す斜視図である。図２は、モータ装置１００の断面構成を示す図である。  
図１及び図２に示すように、モータ装置１００は、フレーム１０と、当該フレーム１０に支持された振動発生部２０と、当該振動発生部２０に支持された回転子３０と、当該回転子３０を振動発生部２０側に付勢する付勢部４０と、振動発生部２０を制御する制御部ＣＯＮＴとを備えている。
【００１２】
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。本実施形態では、モータ装置の回転軸方向（及び当該回転軸方向に平行な方向）をＺ軸方向とし、当該Ｚ軸方向に直交する水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。また、モータ装置の回転方向、すなわち、Ｚ軸まわりの回転方向をθＺ方向とする。
【００１３】
フレーム１０は、例えば円板状に形成された第一支持部１１及び第二支持部１２と、第一支持部１１の支持面１１ａと第二支持部１２の支持面１２ａとを連結する棒状の連結軸１３とを有している。第一支持部１１、第二支持部１２及び連結軸１３は、例えば金属や合金などの剛性の高い材料を用いて形成されている。第一支持部１１の支持面１１ａ及び第二支持部１２の支持面１２ａは、それぞれ平坦に形成されており、互いに平行に配置されている。
【００１４】
本実施形態では、第一支持部１１及び第二支持部１２が円板状に形成されているが、これに限られることは無く、矩形板状や三角形板状など他の形状であってもよい。また、第一支持部１１及び第二支持部１２の形状は板状に限られず、例えば半球状など他の形状であってもよい。
【００１５】
振動発生部２０は、回転子３０をθＺ方向に回転させるための振動を発生させる。振動発生部２０は、第一支持部１１の支持面１１ａに支持されている。振動発生部２０は、連結軸１３によってＺ方向に貫通されている。振動発生部２０は、連結軸１３に対して非接触となるように、当該連結軸１３との間で周方向の全体に亘って隙間が形成されるように形成されている。
【００１６】
振動発生部２０は、第一支持部１１側（−Ｚ側）に配置された回転振動発生部２１と、第二支持部１２側（＋Ｚ側）に配置された縦振動発生部２２と、回転振動発生部２１と縦振動発生部２２とを連結する連結板２３と、回転子３０に振動を伝達する伝達板２４とを有している。
【００１７】
回転振動発生部２１は、第一支持部１１と連結板２３とでＺ方向に挟まれている。回転振動発生部２１は、第一支持部１１及び連結板２３に対してθＺ方向についての振動を発生させる。回転振動発生部２１は、Ｚ方向に分割された第一固定部材２５及び第二固定部材２６と、この第一固定部材２５及び第二固定部材２６をθＺ方向に振動させる振動部２７とを有している。
【００１８】
第一固定部材２５は、回転振動発生部２１の−Ｚ側端部に配置されている。第一固定部材２５の−Ｚ側の面は、不図示の接着剤などを介して第一支持部１１の支持面１１ａに固定されている。第二固定部材２６は、回転振動発生部２１の＋Ｚ側端部に配置されている。第二固定部材２６の＋Ｚ側の面は、接着剤などを介して連結板２３に固定されている。振動部２７は、第一固定部材２５と第二固定部材２６との間に振動を発生させる。
【００１９】
縦振動発生部２２は、連結板２３と伝達板２４とでＺ方向に挟まれている。縦振動発生部２２は、連結板２３及び伝達板２４に対してＺ方向についての振動を発生させる。縦振動発生部２２は、電圧を印加することによって振動する電気機械変換素子を有している。このような電気機械変換素子としては、例えばピエゾ素子などが挙げられる。縦振動発生部２２は、円筒状に形成されており、中心軸の軸線方向がＺ方向と平行になるように配置されている。
【００２０】
連結板２３は、回転振動発生部２１と縦振動発生部２２とを連結する。連結板２３の−Ｚ側の第一面２３ａは、回転振動発生部２１の第二固定部材２６に固定されている。連結板２３の＋Ｚ側の第二面２３ｂは、縦振動発生部２２に固定されている。連結板２３は、例えば円板状に形成されており、中央部に円形の開口部２３ｃが設けられている。
【００２１】
伝達板２４は、縦振動発生部２２と回転子３０との間に挟まれる位置に設けられている。伝達板２４は、振動発生部２０で発生した振動を回転子３０に伝達する。伝達板２４の−Ｚ側の第一面２４ａは、縦振動発生部２２に固定されている。伝達板２４の＋Ｚ側の第二面２４ｂは、回転子３０に対向配置されている。第二面２４ｂと回転子３０との間は固定されていない。
【００２２】
回転子３０は、例えば円筒状に形成されており、中心軸がＺ方向に平行になるように配置されている。回転子３０は、伝達板２４と第二支持部１２との間でＺ方向に挟まれた状態で設けられている。回転子３０は、−Ｚ側（伝達板２４側）に向けられた第一面３０ａと、＋Ｚ側（第二支持部１２側）に向けられた第二面３０ｂとを有している。第一面３０ａ及び第二面３０ｂは、例えばＸＹ平面に平行である。回転子３０は、ベアリング部３１を介して連結軸１３に回転可能に支持されている。
【００２３】
付勢部４０は、回転子３０に対して−Ｚ方向の付勢力を付与する。付勢部４０は、Ｚ方向において回転子３０と第二支持部１２との間に配置されている。付勢部４０は、回転子３０の第二面３０ｂに接触する接触部材４１と、当該接触部材４１に当接される複数のボール部材４２と、回転子３０との間でこれらボール部材４２を挟む円板部材４３と、第二支持部１２と円板部材４３との間に配置されたバネ部材４４とを有している。
【００２４】
接触部材４１は、例えば金属などの剛性部材を用いて環状に形成されており、−Ｚ側の面が回転子３０の第二面３０ｂに接触されている。複数のボール部材４２は、例えば金属などの剛性材料を用いて、それぞれ等しい径となるように球状に形成されている。各ボール部材４２は、接触部材４１の＋Ｚ側の面に接触するように設けられている。これらボール部材４２は、連結軸１３の軸回り方向に所定のピッチで配置されている。
【００２５】
円板部材４３は、例えば金属などの剛性部材を用いて環状に形成されており、接触部材４１との間で複数のボール部材４２を挟むように配置されている。円板部材４３は、各ボール部材４２のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向への移動を規制すると共に、回転方向（θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向）については自在に回転可能となるように上記ボール部材４２を支持する支持部４３ａが設けられている。
【００２６】
バネ部材４４は、第二支持部１２と円板部材４３との間に挟まれている。バネ部材４４は、Ｚ方向に弾性変形した状態で配置されている。このため、第二支持部１２に対しては＋Ｚ方向の弾性力を付与すると共に、円板部材４３に対しては−Ｚ方向の弾性力を付与する。
【００２７】
付勢部４０は、バネ部材４４の当該円板部材４３に対する弾性力によって円板部材４３が複数のボール部材４２を−Ｚ方向に押圧し、複数のボール部材４２が接触部材４１を介して回転子３０の回転を規制しないように当該回転子３０の第二面３０ｂを−Ｚ方向に押圧することで、回転子３０に−Ｚ方向の付勢力を付与する構成となっている。
【００２８】
図３は、Ｚ方向視における回転振動発生部２１の構成を示す断面図である。なお、図３では、第一固定部材２５の断面を示しているが、断面形状については第二固定部材２６も同様の構成となっている。図４は、回転振動発生部２１の＋Ｘ方向視における構成を示す側面図である。
【００２９】
図２から図４に示すように、第一固定部材２５は、第一支持部１１に固定された伝達部５１と、当該伝達部５１に設けられたフレクシャ部５２と、当該フレクシャ部５２を介して伝達部５１に接続された可動部５３とを備えている。
【００３０】
伝達部５１は、Ｚ方向視において例えば略三角形の板状に形成されている。伝達部５１のＺ方向視における中央部には、円形の開口部５１ｃが形成されている。開口部５１ｃには、上記の連結軸１３が挿入されている。開口部５１ｃの内周面は、連結軸１３の外周面に対して所定距離離れるように設けられている。
【００３１】
図２に示すように、伝達部５１の−Ｚ側の端面５１ａは、第一支持部１１の支持面１１ａに固定されている。伝達部５１の＋Ｚ側の端面５１ｂは、伝達部６１側に向けられている。
【００３２】
フレクシャ部５２は、Ｚ方向視において略三角形に形成された伝達部５１の頂点に対応する部分にそれぞれ設けられている。フレクシャ部５２は、θＺ方向に弾性変形可能となるように、幅方向（Ｚ軸に直交する方向）の寸法が伝達部５１の他の部分よりも小さく形成されている。また、フレクシャ部５２は、Ｚ方向への変形が規制されるように、当該Ｚ方向については伝達部５１と略同一の寸法に形成されている。
【００３３】
可動部５３は、３つのフレクシャ部５２のそれぞれに接続されている。可動部５３には、平坦に形成され−Ｚ方向に向けられた固定面５３ａが設けられている。可動部５３の固定面５３ａは、振動部２７に固定されている。可動部５３は、振動部２７の駆動力によってθＺ方向に移動可能に設けられている。
【００３４】
また、図２から図４に示すように、第二固定部材２６は、連結板２３に固定された伝達部６１と、当該伝達部６１に設けられたフレクシャ部６２と、当該フレクシャ部６２を介して伝達部６１に接続された可動部６３とを備えている。
【００３５】
伝達部６１は、Ｚ方向視において例えば略三角形の板状に形成されている。伝達部６１のＺ方向視における中央部には、円形の開口部６１ｃが形成されている。開口部６１ｃには、上記の連結軸１３が挿入されている。開口部６１ｃの内周面は、連結軸１３の外周面に対して所定距離離れるように設けられている。
【００３６】
図２に示すように、伝達部６１の＋Ｚ側の端面６１ａは、連結板２３の第一面２３ａに固定されている。伝達部６１の−Ｚ側の端面６１ｂは、伝達部５１の端面５１ｂに対向するように配置されている。
【００３７】
フレクシャ部６２は、Ｚ方向視において略三角形に形成された伝達部６１の頂点に対応する部分にそれぞれ設けられており、Ｚ方向において第一固定部材２５のフレクシャ部５２に重なる位置に配置されている。フレクシャ部６２は、θＺ方向に弾性変形可能となるように、幅方向（Ｚ軸に直交する方向）の寸法が伝達部６１の他の部分よりも小さく形成されている。また、フレクシャ部６２は、Ｚ方向への変形が規制されるように、当該Ｚ方向については伝達部６１と略同一の寸法に形成されている。
【００３８】
可動部６３は、３つのフレクシャ部６２のそれぞれに接続されている。可動部６３には、平坦に形成され可動部５３の固定面５３ａに対向するように配置された固定面６３ａが設けられている。固定面６３ａは、振動部２７に固定されている。可動部６３の固定面６３ａは、第一固定部材２５の可動部５３に形成された固定面５３ａとの間で振動部２７をＺ方向に挟持するように配置されている。可動部６３は、振動部２７の駆動力によってθＺ方向に移動可能に設けられている。
【００３９】
振動部２７は、第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２を有している。第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２は、それぞれ３つの可動部５３と３つの可動部６３との間にＺ方向に挟持されている。第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２としては、例えば電圧を印加することによって振動する電気機械変換素子が用いられている。このような電気機械変換素子としては、例えばピエゾ素子などが挙げられる。
【００４０】
第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２は、それぞれθＺ方向に間隔を空けて配置されている。例えば、図２〜図４に示す構成において、第一駆動素子７１は可動部５３及び可動部６３のθＺ方向の一端に配置されており、第二駆動素子７２は可動部５３及び可動部６３のθＺ方向の他端に配置されている。
【００４１】
第一駆動素子７１の面７１ａ及び第二駆動素子７２の面７２ａは、可動部５３の固定面５３ａに固定されている。第一駆動素子７１の面７１ｂ及び第二駆動素子７２の面７２ｂは、可動部６３の固定面６３ａに固定されている。
【００４２】
第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２としては、いわゆるｄ１５モードの圧電素子が用いられる。このため、第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２に所定の電圧を印加すると、当該第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２は、可動部５３側の面７１ａ、７２ａと、可動部６３側の面７１ｂ、７２ｂとが互いにＹ方向について反対方向に平行移動するように変形する。
【００４３】
図５及び図６は、回転振動発生部２１の動作の状態を示す図である。  
図５に示すように、第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２に所定の電圧を印加することにより、当該第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２は、可動部５３側の面７１ａ、７２ａが＋Ｙ側へ移動し、可動部６３側の面７１ｂ、７２ｂが−Ｙ方向に移動するように変形する。
【００４４】
この変形により、可動部５３に対して面７１ａ及び７２ａによって＋Ｙ方向の力が作用し、可動部５３が＋Ｙ方向に移動する。可動部５３の当該移動により、フレクシャ部５２が＋Ｙ方向に引っ張られ、この方向に撓むように弾性変形する。フレクシャ部５２の弾性変形により、可動部５３は伝達部５１のＺ方向視における中心部を中心として−θＺ方向（−Ｚ方向視における反時計回りの方向）に移動する。
【００４５】
一方、可動部６３に対しては、面７１ｂ及び７２ｂによって−Ｙ方向の力が作用し、可動部６３が−Ｙ方向に移動する。可動部６３の当該移動により、フレクシャ部６２が−Ｙ方向に引っ張られ、この方向に撓むように弾性変形する。フレクシャ部６２の弾性変形により、可動部６３は伝達部６１のＺ方向視における中心部を中心として＋θＺ方向（−Ｚ方向視における時計回りの方向）に移動する。
【００４６】
このように、第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２が可動部５３と可動部６３とをＹ方向に剪断するように移動させることで、図６に示すように、フレクシャ部５２及びフレクシャ部６２においてθＸ方向（＋Ｘ方向視における反時計回りの方向）の捩れが生じる。
【００４７】
この捩れにより、フレクシャ部５２が伝達部５１に対して−θＺ方向の力を作用させると共に、フレクシャ部６２が伝達部６１に対して＋θＺ方向の力を作用させる。伝達部５１はフレーム１０の第一支持部１１に固定されているため、当該伝達部５１に対して−θＺ方向に作用する力は、伝達部６１に対する＋θＺ方向の反作用の力として加算される。これにより、伝達部６１に固定された連結板２３が＋θＺ方向に回転する。
【００４８】
このように、回転振動発生部２１は、フレクシャ部５２、６２、可動部５３、６３及び振動部２７（第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２）により、伝達部５１、６１とは独立して共振を発生させる駆動部２８が構成されている。当該駆動部２８は、共振を発生させることにより伝達部５１、６１を大きいストロークで回転させる。なお、駆動部２８が伝達部５１、６１の回転方向に沿って複数等ピッチで配置されているため、伝達部５１、６１に対して高出力の回転力が安定して作用することになる。
【００４９】
上記動作では、駆動部２８が共振するように、所定の周波数（共振周波数）で第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２を駆動する。この場合、共振によって伝達部５１及び伝達部６１のθＺ方向への回転量が増幅する。このように伝達部５１、６１とは独立して駆動部２８を共振させる場合、モータ装置１００の全体を共振させる場合に比べて、駆動部２８を共振させるだけで済むため、共振周波数の設定及び実際の共振発生動作を容易に行うことができる。
【００５０】
なお、上記駆動動作における共振周波数は、フレクシャ部５２、６２の剛性及び可動部５３、６３の慣性モーメントによって概ね決定される。このため、フレクシャ部５２、６２及び可動部５３、６３については、振動部２７の駆動動作によって共振するように予め形状や重量などを設計しておくようにする。
【００５１】
次に、上記のように構成されたモータ装置１００の動作を説明する。  
まず、モータ装置１００の駆動開始時において、伝達板２４と回転子３０との間は当接していない状態になっている。この状態から、制御部ＣＯＮＴは、縦振動発生部２２に電圧を印加させる。この制御により、図７に示すように、縦振動発生部２２がＺ方向に伸長し、伝達板２４と回転子３０とが接触する。また、回転子３０には付勢部４０によって−Ｚ方向に付勢されているため、回転子３０が伝達板２４に押圧されることになる。
【００５２】
一方、制御部ＣＯＮＴは、回転振動発生部２１の第一駆動素子７１及び第二駆動素子７２に電圧を印加させる。この制御により、上記のように可動部５３及び可動部６３に捩れが生じ、連結板２３が＋θＺ方向に回転する。連結板２３の＋θＺ方向の回転は、縦振動発生部２２を介して伝達板２４に伝達され、伝達板２４が＋θＺ方向に回転する。この伝達板２４の回転が回転子３０に伝達されることで、回転子３０はθＺ方向に回転する。
【００５３】
本実施形態では、振動発生部２０の一部である可動部５３及び可動部６３に共振を発生させることにより、回転振動発生部２１において大きな振動が得られることになる。このため、回転振動発生部２１及び縦振動発生部２２を含む振動発生部２０全体に共振を発生させて回転方向のストロークを得る場合に比べて、周波数の調整や各部の設計の面で負担を低減させることができる。
【００５４】
回転子３０を回転させた後、制御部ＣＯＮＴは、縦振動発生部２２に印加された電圧を解除する。同時に、制御部ＣＯＮＴは、回転振動発生部２１に印加された電圧を解除する。この制御により、縦振動発生部２２は−Ｚ方向に収縮し、回転振動発生部２１は変形が解消される方向に振動し、それぞれもとの形状に戻る。回転振動発生部２１及び縦振動発生部２２を急速に元の形状に戻すことにより、図８に示すように、伝達板２４と回転子３０との間に摩擦力が働くことなく伝達板２４が−Ｚ方向に移動する。
【００５５】
伝達板２４の移動により、回転子３０と伝達板２４との間に隙間が生じる。制御部ＣＯＮＴは、この状態から、上記動作を高速で繰り返すようにする。この制御により、回転子３０が連続的に回転する。
【００５６】
このように、本実施形態に係るモータ装置１００は、回転子３０の回転軸方向に配置され、回転子３０に対して回転力を伝達可能に設けられた伝達部５１、６１と、少なくとも回転子３０の回転軸周りの方向に変形可能なフレクシャ部５２、６２を介して伝達部５１、６１に連結され、伝達部５１、６１が回転軸周りの方向に振動するように振動可能な振動部２７と、振動部２７の振動を制御する制御部ＣＯＮＴとを備える。
【００５７】
このため、振動発生部２０の一部である可動部５３及び可動部６３に共振を発生させることにより、回転振動発生部２１において大きな振動が得られることになる。このため、回転振動発生部２１及び縦振動発生部２２を含む振動発生部２０全体に共振を発生させて回転方向のストロークを得る場合に比べて、周波数の調整や各部の設計の面で負担を低減させることができる。
【００５８】
また、共振周波数は、付勢部４０による付勢力など回転子３０及び振動発生部２０に対してＺ方向に作用する力（与圧力）や振動発生部２０全体の固定条件などに応じて変化するため、振動発生部２０全体を安定して共振させることは困難であった。これに対して、本実施形態によれば、振動発生部２０の一部である可動部５３及び可動部６３に共振を発生させる構成で済むため、共振発生に要する条件が比較的厳しく無くて済む。これにより、安定した推進力を得ることが可能なモータ装置１００を提供することができる。
【００５９】
［第二実施形態］  
次に、本発明の第二実施形態を説明する。  
図９は、第１実施形態に記載のモータ装置１００を備えるロボット装置ＲＢＴの一部（指部分の先端）の構成を示す図である。
【００６０】
同図に示すように、ロボット装置ＲＢＴは、末節部１０１、中節部１０２及び関節部１０３を有しており、末節部１０１と中節部１０２とが関節部１０３を介して接続された構成になっている。関節部１０３には軸支持部１０３ａ及び軸部１０３ｂが設けられている。軸支持部１０３ａは中節部１０２に固定されている。軸部１０３ｂは、軸支持部１０３ａによって固定された状態で支持されている。
【００６１】
末節部１０１は、接続部１０１ａ及び歯車１０１ｂを有している。接続部１０１ａには、関節部１０３の軸部１０３ｂが貫通した状態になっており、当該軸部１０３ｂを回転軸として末節部１０１が回転可能になっている。この歯車１０１ｂは、接続部１０１ａに固定されたベベルギアである。接続部１０１ａは、歯車１０１ｂと一体的に回転するようになっている。
【００６２】
中節部１０２は、筐体１０２ａ及びモータ装置ＡＣＴを有している。モータ装置ＡＣＴは、上記実施形態に記載のモータ装置１００を用いることができる。モータ装置ＡＣＴは、筐体１０２ａ内に設けられている。モータ装置ＡＣＴには、回転軸部材１０４ａが取り付けられている。回転軸部材１０４ａの先端には、歯車１０４ｂが設けられている。この歯車１０４ｂは、回転軸部材１０４ａに固定されたベベルギアである。歯車１０４ｂは、上記の歯車１０１ｂとの間で噛み合った状態になっている。
【００６３】
上記のように構成されたロボット装置ＲＢＴは、モータ装置ＡＣＴの駆動によって回転軸部材１０４ａが回転し、当該回転軸部材１０４ａと一体的に歯車１０４ｂが回転する。歯車１０４ｂの回転は、当該歯車１０４ｂと噛み合った歯車１０１ｂに伝達され、歯車１０１ｂが回転する。当該歯車１０１ｂが回転することで接続部１０１ａも回転し、これにより末節部１０１が軸部１０３ｂを中心に回転する。
【００６４】
以上のように、本実施形態によれば、安定した推進力を得ることが可能なモータ装置ＡＣＴを搭載することにより、直接末節部１０１の回転の制御を高精度に行うことができる。
【００６５】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記実施形態では、回転子３０の回転方向に沿って、駆動部２８が３つ設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、２つ以下及び４つ以上設けられた構成であってもよい。
【００６６】
また、上記実施形態の構成に加えて、例えば可動部５３、６３に予めネジ孔などを形成しておき、必要に応じて錘などの重量調整物を装着可能な構成としてもよい。この構成により、縦振動発生部２２の共振周波数に対応させることができるため、Ｚ方向についても安定した共振が実現可能となる。
【００６７】
また、上記実施形態によれば、縦方向の振動及び回転方向の振動を発生させる定在波型のモータ装置１００を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば進行波モータ（例、首振り型、円板型など）に対しても、上記駆動部２８の構成が適用可能である。
【００６８】
図１０は、首振り型の進行波モータ２００の概略的な構成を示す斜視図である。  
図１０に示すように、首振り型の進行波モータ２００の場合、固定子２２０の上面２２０ａであって回転子２３０の回転方向に沿った位置に等ピッチで駆動部２２８が複数配置されている。この構成においては、各駆動部２２８の駆動電圧の位相を変えて駆動することにより、回転子２３０が首振り運動を起こすことになる。
【００６９】
図１１は、円板型の進行波モータ３００の概略的な構成を示す斜視図である。  
図１１に示すように、円板型の進行波モータ３００の場合、固定子３２０の上面３２０ａであって回転子３３０の回転方向に沿った位置に等ピッチで駆動部３２８が複数配置されている。
【００７０】
この構成においては、各駆動部３２８の駆動電圧の位相を変えて駆動することにより、固定子３２０の上面３２０ａに進行波を形成することができる。このような構造であれば、駆動部３２８において他の部位とは独立して共振を発生させることができるので、固定子３２０の共振周波数を考える必要が無く、例えば大きな径の固定子３２０であっても対応することができる。
【符号の説明】
【００７１】
ＣＯＮＴ…制御部  ＲＢＴ…ロボット装置  ＡＣＴ、１００…モータ装置  ２０…振動発生部  ２１…回転振動発生部  ２２…縦振動発生部  ２５…第一固定部材  ２６…第二固定部材  ２７…振動部  ２８…駆動部  ３０…回転子  ５１、６１…伝達部  ５１ａ、６１ａ…端面  ５１ｂ、６１ｂ…端面  ５１ｃ、６１ｃ…開口部  ５２、６２…フレクシャ部  ５３、６３…可動部  ５３ａ、６３ａ…固定面  ７１…第一駆動素子  ７２…第二駆動素子  ２００、３００…進行波モータ  ２２０、３２０…固定子  ２２８、３２８…駆動部  ２３０、３３０…回転子
【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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