(57)【要約】【課題】振動板の振動を阻害しない支持部を備える圧電アクチュエーター。【解決手段】圧電素子３０及び短辺と長辺とを有する平面視で長方形の振動板２１を積層した積層体と、振動板２１の長辺から該長辺に直交する方向に延在する支持部３１と、を含む圧電アクチュエーター１であって、振動板２１の長辺の長さと、支持部３１における振動板２１の長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１〜２５：１の範囲内であることを特徴とする圧電アクチュエーター１。【選択図】図２１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体を含む圧電素子と、
前記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ前記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、
前記振動板の長辺から前記長辺に直交する方向に延在する腕部、および、前記腕部における前記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１〜２５：１の範囲内であることを特徴と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であって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、９：１〜１２：１の範囲内であることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧電アクチュエーターであって、
前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅と、前記腕部の前記長辺から突出する方向の寸法である長さとの比が、１：１〜１：４の範囲内であることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載に記載の圧電アクチュエーターであって、
前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅と、前記腕部の前記長辺から突出する方向の寸法である長さとの比が、１：１であることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載に記載の圧電アクチュエーターであって、
前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅と、前記腕部の前記長辺から突出する方向の寸法である長さとの比が、１：３〜１：４の範囲内であることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーターであって、
前記振動板は、前記長辺の寸法が７．０ｍｍであり前記短辺の寸法が２．０ｍｍであることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーターであって、
前記振動板は、前記長辺の寸法が２１．０ｍｍであり前記短辺の寸法が５．６ｍｍであることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーターであって、
前記振動板及び前記支持部はＳＵＳ３０１又はＦｅ−４２Ｎｉ合金からなることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【請求項９】
複数の指部と、
前記指部が移動可能に立設された基体と、
前記基体に対して前記指部を移動させる圧電アクチュエーターと、
を備えるロボットハンドであって、
前記圧電アクチュエーターは、
圧電体を含む圧電素子と、
前記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ前記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、
前記振動板の長辺から前記長辺に直交する方向に延在する腕部、および、前記腕部における前記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１〜２５：１の範囲内であることを特徴とするロボットハンド。
【請求項１０】
請求項９に記載のロボットハンドであって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、９：１〜１２：１の範囲内であることを特徴とする特徴とするロボットハンド。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載のロボットハンドであって、
前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅と、前記腕部の前記長辺から突出する方向の寸法である長さとの比が、１：１〜１：４の範囲内であることを特徴とするロボットハンド。
【請求項１２】
請求項９または請求項１０に記載のロボットハンドであって、
前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅と、前記腕部の前記長辺から突出する方向の寸法である長さとの比が、１：１であることを特徴とするロボットハンド。
【請求項１３】
回動可能な関節部が設けられた腕部と、
前記腕部に設けられたハンド部と、
前記腕部が設けられた本体部と、
前記関節部を屈曲あるいは回転駆動させる圧電アクチュエーターと、
を備えたロボットであって、
前記圧電アクチュエーターは、
圧電体を含む圧電素子と、
前記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ前記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、
前記振動板の長辺から前記長辺に直交する方向に延在する腕部、および、前記腕部における前記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１〜２５：１の範囲内であることを特徴とするロボット。
【請求項１４】
電子部品を把持する把持部と、
前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する圧電アクチュエーターと、
を備える電子部品搬送装置であって、
前記圧電アクチュエーターは、
圧電体を含む圧電素子と、
前記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ前記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、
前記振動板の長辺から前記長辺に直交する方向に延在する腕部、および、前記腕部における前記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１〜２５：１の範囲内であることを特徴とする電子部品搬送装置。
【請求項１５】
電子部品を把持する把持部と、
前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する圧電アクチュエーターと、
前記電子部品を検査する検査部と、
を備える電子部品検査装置であって、
前記圧電アクチュエーターは、
圧電体を含む圧電素子と、
前記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ前記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、
前記振動板の長辺から前記長辺に直交する方向に延在する腕部、および、前記腕部における前記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１〜２５：１の範囲内であることを特徴とする電子部品検査装置。
【請求項１６】
液体が流動可能な液体チューブと、
前記液体チューブの一部に当接して前記液体チューブを閉塞する閉塞部と、
前記閉塞部を保持した状態で移動することによって、前記液体チューブの閉塞位置を移動させる移動部と、
前記移動部を駆動する圧電アクチュエーターと、
を備える送液ポンプであって、
前記圧電アクチュエーターは、
圧電体を含む圧電素子と、
前記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ前記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、
前記振動板の長辺から前記長辺に直交する方向に延在する腕部、および、前記腕部における前記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１〜２５：１の範囲内であることを特徴とする送液ポンプ。
【請求項１７】
媒体上に画像を印刷する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを移動させる圧電アクチュエーターと、
を備える印刷装置であって、
前記圧電アクチュエーターは、
圧電体を含む圧電素子と、
前記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ前記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、
前記振動板の長辺から前記長辺に直交する方向に延在する腕部、および、前記腕部における前記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１〜２５：１の範囲内であることを特徴とする印刷装置。
【請求項１８】
同軸状に歯車が設けられ、回動可能な回転円板と、
複数の歯車を含んで構成された歯車列と、
前記歯車列に接続され、時刻を指し示す指針と、
前記回転円板を駆動する圧電アクチュエーターと、
を備える電子時計であって、
前記圧電アクチュエーターは、
圧電体を含む圧電素子と、
前記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ前記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、
前記振動板の長辺から前記長辺に直交する方向に延在する腕部、および、前記腕部における前記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１〜２５：１の範囲内であることを特徴とする電子時計。
【請求項１９】
光学レンズを含み、光源からの光を投影する投影部と、
前記光学レンズによる前記光の投影状態を調整する調整部と、
前記調整部を駆動する圧電アクチュエーターと
を備える投影装置であって、
前記圧電アクチュエーターは、
圧電体を含む圧電素子と、
前記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ前記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、
前記振動板の長辺から前記長辺に直交する方向に延在する腕部、および、前記腕部における前記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１〜２５：１の範囲内であることを特徴とする投影装置。
【請求項２０】
圧電アクチュエーターの駆動力を利用して対象物を搬送する搬送装置であって、
前記圧電アクチュエーターは、
圧電体を含む圧電素子と、
前記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ前記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、
前記振動板の長辺から前記長辺に直交する方向に延在する腕部、および、前記腕部における前記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、
前記長辺の長さと、前記支持部における前記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１〜２５：１の範囲内であることを特徴とする搬送装置。
【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、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置、搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電アクチュエーターは、高周波の交流電圧等の駆動電圧を機械的振動に変換する圧電素子と、該圧電素子によって駆動される被駆動部と、を少なくとも有する駆動装置である。圧電モーターは、圧電アクチュエーターの一種である。圧電モーターは、上述の被駆動部としてローターを用いた駆動装置であり、圧電素子の振動を回転力として利用可能な駆動装置である。一般的に圧電素子は、圧電素子を補強し該圧電素子と共に振動する振動板と積層されて用いられる。そして圧電素子は、他の部材により振動可能に保持、すなわち固定されることが一般的である。例えば特許文献１では、圧電素子を該圧電素子に付加された支持部により支持台に固定する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２２３８１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、上述の圧電アクチュエーターは、支持部が圧電素子及び振動板の動作すなわち振動を阻害しかねないとう課題がある。支持部は振動板を固定すると共に、該振動板と共に振動もする部材である。したがって、形状あるいは材質によっては、振動板の振動を阻害して圧電アクチュエーターの性能を低下の原因となってしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例の圧電アクチュエーターは、圧電体を含む圧電素子と、上記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ上記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、上記振動板の長辺から上記長辺に直交する方向（おおまかに直交する場合も含む）に延在する腕部、および、上記腕部における上記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１（おおまかに２：１である場合も含む）〜２５：１（おおまかに２５：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする。
【０００７】
このような構成であれば、振動板の短辺と長辺とを含む平面（以下、振動板の平面）に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の平面に対して垂直方向（いわゆる「あおり方向」）への変位を抑制することができるので、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）が低下したり、駆動力が低下したりすることを回避することが可能となる。
【０００８】
［適用例２］上述の圧電アクチュエーターであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、９：１（おおまかに９：１である場合も含む）〜１２：１（おおまかに１２：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【０００９】
このような構成であれば、適用例１の構成の中でも特に効率的に、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することで、ローターに対する振動板の逃げもさらに抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）が低下したり、駆動力が低下したりすることを、さらに回避することが可能となる。
【００１０】
［適用例３］上述の圧電アクチュエーターであって、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅と、上記腕部の上記長辺から突出する方向の寸法である長さとの比が、１：１（おおまかに１：１である場合も含む）〜１：４（おおまかに１：４である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【００１１】
このような構成であれば、適用例１または適用例２の構成の中でも特に効率的に、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することができ、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）が低下したり、駆動力が低下したりすることを、さらに回避することが可能となる。
【００１２】
［適用例４］上述の圧電アクチュエーターであって、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅と、上記腕部の上記長辺から突出する方向の寸法である長さとの比が、１：１（おおまかに１：１である場合も含む）であることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【００１３】
このような構成であれば、適用例３の構成の中でも特に効率的に、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することができ、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）が低下したり、駆動力が低下したりすることを、さらに回避することが可能となる。
【００１４】
［適用例５］上述の圧電アクチュエーターであって、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅と、上記腕部の上記長辺から突出する方向の寸法である長さとの比が、１：３（おおまかに１：３である場合も含む）〜１：４（おおまかに１：４である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【００１５】
このような構成であれば、適用例３の構成の中でも特に効率的に、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することができ、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）が低下したり、駆動力が低下したりすることを、さらに回避することが可能となる。
【００１６】
［適用例６］上述の圧電アクチュエーターであって、上記振動板は、上記長辺の寸法が７．０ｍｍ（おおまかに７．０ｍｍである場合も含む）であり上記短辺の寸法が２．０ｍｍ（おおまかに２．０ｍｍである場合も含む）であることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【００１７】
このような寸法の振動板を備える圧電アクチュエーターは、適用例１〜適用例５の構成の中でも特に効率的に、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することができ、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）が低下したり、駆動力が低下したりすることを、さらに回避することが可能となる。
【００１８】
［適用例７］上述の圧電アクチュエーターであって、上記振動板は、上記長辺の寸法が２１．０ｍｍ（おおまかに２１．０ｍｍである場合も含む）であり上記短辺の寸法が５．６ｍｍ（おおまかに５．６ｍｍである場合も含む）であることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【００１９】
このような寸法の振動板を備える圧電アクチュエーターは、適用例１〜適用例５の構成の中でも特に効率的に、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することができ、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）が低下したり、駆動力が低下したりすることを、さらに回避することが可能となる。
【００２０】
［適用例８］上述の圧電アクチュエーターであって、上記振動板及び上記支持部はＳＵＳ３０１又はＦｅ−４２Ｎｉ合金からなることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【００２１】
このような材料で形成された振動板を備える圧電アクチュエーターは、適用例１〜適用例７の構成の中でも特に効率的に、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することができ、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）が低下したり、駆動力が低下したりすることを、さらに回避することが可能となる。
【００２２】
［適用例９］本適用例のロボットハンドは、複数の指部と、上記指部が移動可能に立設された基体と、上記基体に対して上記指部を移動させる圧電アクチュエーターと、を備えており、上記圧電アクチュエーターは、圧電体を含む圧電素子と、上記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ上記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、上記振動板の長辺から上記長辺に直交する方向（おおまかに直交する場合も含む）に延在する腕部、および、上記腕部における上記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１（おおまかに２：１である場合も含む）〜２５：１（おおまかに２５：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする。
【００２３】
このようなロボットハンドであれば、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することで、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）の低下や、駆動力の低下を回避することが可能となる。
【００２４】
［適用例１０］上述のロボットハンドであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、９：１（おおまかに９：１である場合も含む）〜１２：１（おおまかに１２：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とするロボットハンド。
【００２５】
このような構成であれば、適用例９の構成の中でも特に効率的に、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することで、ローターに対する振動板の逃げもさらに抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）が低下したり、駆動力が低下したりすることを、さらに回避することが可能となる。
【００２６】
［適用例１１］上述のロボットハンドであって、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅と、上記腕部の上記長辺から突出する方向の寸法である長さとの比が、１：１（おおまかに１：１である場合も含む）〜１：４（おおまかに１：４である場合も含む）の範囲内であることを特徴とするロボットハンド。
【００２７】
このような構成であれば、適用例９または適用例１０の構成の中でも特に効率的に、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することができ、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）が低下したり、駆動力が低下したりすることを、さらに回避することが可能となる。
【００２８】
［適用例１２］上述のロボットハンドであって、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅と、上記腕部の上記長辺から突出する方向の寸法である長さとの比が、１：１（おおまかに１：１である場合も含む）であることを特徴とするロボットハンド。
【００２９】
このような構成であれば、適用例１１の構成の中でも特に効率的に、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することができ、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）が低下したり、駆動力が低下したりすることを、さらに回避することが可能となる。
【００３０】
［適用例１３］本適用例のロボットは、回動可能な関節部が設けられた腕部と、上記腕部に設けられたハンド部と、上記腕部が設けられた本体部と、を備えたロボットであって、上記関節部に設けられて上記関節部を屈曲あるいは回転駆動させる圧電アクチュエーターを有しており、上記圧電アクチュエーターは、圧電体を含む圧電素子と、上記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ上記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、上記振動板の長辺から上記長辺に直交する方向（おおまかに直交する場合も含む）に延在する腕部、および、上記腕部における上記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１（おおまかに２：１である場合も含む）〜２５：１（おおまかに２５：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする。
【００３１】
このようなロボットであれば、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することで、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）の低下や、駆動力の低下を回避することが可能となる。
【００３２】
［適用例１４］本適用例の電子部品搬送装置は、電子部品を把持する把持部と、上記電子部品を把持した上記把持部を駆動する圧電アクチュエーターと、を備える電子部品搬送装置であって、上記圧電アクチュエーターは、圧電体を含む圧電素子と、上記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ上記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、上記振動板の長辺から上記長辺に直交する方向（おおまかに直交する場合も含む）に延在する腕部、および、上記腕部における上記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１（おおまかに２：１である場合も含む）〜２５：１（おおまかに２５：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする。
【００３３】
このような電子部品搬送装置であれば、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することで、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）の低下や、駆動力の低下を回避することが可能となる。
【００３４】
［適用例１５］本適用例の電子部品検査装置は、電子部品を把持する把持部と、上記電子部品を把持した上記把持部を駆動する圧電アクチュエーターと、上記電子部品を検査する検査部と、を備える電子部品検査装置であって、上記圧電アクチュエーターは、圧電体を含む圧電素子と、上記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ上記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、上記振動板の長辺から上記長辺に直交する方向（おおまかに直交する場合も含む）に延在する腕部、および、上記腕部における上記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１（おおまかに２：１である場合も含む）〜２５：１（おおまかに２５：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする。
【００３５】
このような電子部品検査装置であれば、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することで、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）の低下や、駆動力の低下を回避することが可能となる。
【００３６】
［適用例１６］本適用例の送液ポンプは、液体が流動可能な液体チューブと、上記液体チューブの一部に当接して上記液体チューブを閉塞する閉塞部と、上記閉塞部を保持した状態で移動することによって、上記液体チューブの閉塞位置を移動させる移動部と、上記移動部を駆動する圧電アクチュエーターと、を備える送液ポンプであって、上記圧電アクチュエーターは、圧電体を含む圧電素子と、上記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ上記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、上記振動板の長辺から上記長辺に直交する方向（おおまかに直交する場合も含む）に延在する腕部、および、上記腕部における上記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１（おおまかに２：１である場合も含む）〜２５：１（おおまかに２５：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする。
【００３７】
このような送液ポンプであれば、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することで、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）の低下や、駆動力の低下を回避することが可能となる。
【００３８】
［適用例１７］本適用例の印刷装置は、媒体上に画像を印刷する印刷ヘッドと、上記印刷ヘッドを移動させる圧電アクチュエーターと、を備える印刷装置であって、上記圧電アクチュエーターは、圧電体を含む圧電素子と、上記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ上記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、上記振動板の長辺から上記長辺に直交する方向（おおまかに直交する場合も含む）に延在する腕部、および、上記腕部における上記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１（おおまかに２：１である場合も含む）〜２５：１（おおまかに２５：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする。
【００３９】
このような印刷装置であれば、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することで、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）の低下や、駆動力の低下を回避することが可能となる。
【００４０】
［適用例１８］本適用例の電子時計は、同軸状に歯車が設けられ、回動可能な回転円板と、複数の歯車を含んで構成された歯車列と、上記歯車列に接続され、時刻を指し示す指針と、上記回転円板を駆動する圧電アクチュエーターと、を備える電子時計であって、上記圧電アクチュエーターは、圧電体を含む圧電素子と、上記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ上記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、上記振動板の長辺から上記長辺に直交する方向（おおまかに直交する場合も含む）に延在する腕部、および、上記腕部における上記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１（おおまかに２：１である場合も含む）〜２５：１（おおまかに２５：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする。
【００４１】
このような電子時計であれば、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することで、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）の低下や、駆動力の低下を回避することが可能となる。
【００４２】
［適用例１９］本適用例の投影装置は、光学レンズを含み、光源からの光を投影する投影部と、上記光学レンズによる上記光の投影状態を調整する調整部と、上記調整部を駆動する圧電アクチュエーターとを備える投影装置であって、上記圧電アクチュエーターは、圧電体を含む圧電素子と、上記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ上記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、上記振動板の長辺から上記長辺に直交する方向（おおまかに直交する場合も含む）に延在する腕部、および、上記腕部における上記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１（おおまかに２：１である場合も含む）〜２５：１（おおまかに２５：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする。
【００４３】
このような投影装置であれば、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することで、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）の低下や、駆動力の低下を回避することが可能となる。
【００４４】
［適用例２０］本適用例の搬送装置は、圧電アクチュエーターの駆動力を利用して対象物を搬送する搬送装置であって、上記圧電アクチュエーターは、圧電体を含む圧電素子と、上記圧電素子を配置する長方形の板材であり、かつ上記長方形の短辺から突出する突出部を有する振動板と、上記振動板の長辺から上記長辺に直交する方向（おおまかに直交する場合も含む）に延在する腕部、および、上記腕部における上記長辺とは反対側に設けられた取付部を有する支持部と、を含む圧電アクチュエーターであって、上記長辺の長さと、上記支持部における上記長辺に沿った方向の寸法である幅との比が、２：１（おおまかに２：１である場合も含む）〜２５：１（おおまかに２５：１である場合も含む）の範囲内であることを特徴とする。
【００４５】
このような搬送装置であれば、振動板の平面に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することで、ローターに対する振動板の逃げを抑制することができる。その結果、ローターを回転させる駆動方向への振動板のストローク（振幅）の低下や、駆動力の低下を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の実施形態にかかる圧電モーターの分解斜視図。
【図２】圧電素子の第２電極の区分を突出部と共に示す平面図。
【図３】第１の実施形態の圧電モーターが備える振動体を示す平面図。
【図４】縦共振周波数と支持部長さとの関係を、固定時と非固定時の双方で求めた結果を示す図。
【図５】屈曲共振周波数と支持部長さとの関係を、固定時と非固定時の双方で求めた結果を示す図。
【図６】固定時の縦共振周波数と非固定時の縦共振周波数との差を求めた結果を示す図。
【図７】固定時の屈曲共振周波数と非固定時の屈曲共振周波数との差を求めた結果を示す図。
【図８】第１の実施形態の振動体に屈曲共振周波数の駆動電圧を印加した場合における振動を求めた結果を示す図。
【図９】第２の実施形態にかかる振動体を示す平面図。
【図１０】第２の実施形態にかかる振動体に、屈曲共振周波数の駆動電圧を印加した場合における振動を求めた結果を示す図。
【図１１】実施例１の振動体を示す図。
【図１２】実施例１の振動板の厚さが略０．５ｍｍである場合の縦共振周波数を、固定時と非固定時の双方について示す図。
【図１３】実施例１の振動板の厚さが略１．０ｍｍである場合の縦共振周波数を、固定時と非固定時の双方について示す図。
【図１４】実施例１の振動板の厚さが略０．５ｍｍである場合の屈曲共振周波数を、固定時と非固定時の双方について示す図。
【図１５】実施例１の振動板の厚さが略１．０ｍｍである場合の屈曲共振周波数を、固定時と非固定時の双方について示す図。
【図１６】実施例１の振動板の厚さが略０．５ｍｍである場合における固定時の共振周波数と非固定時の共振周波数の差を、縦共振周波数及び屈曲共振周波数の双方について示す図。
【図１７】実施例１の振動板の厚さが略１．０ｍｍである場合における固定時の共振周波数と非固定時の共振周波数の差を、縦共振周波数及び屈曲共振周波数の双方について示す図。
【図１８】材質が異なる複数種の振動体において、該振動体を固定した場合の縦共振周波数と屈曲共振周波数を求めた結果を示す図。
【図１９】材質が異なる複数種の振動体において、該振動体を固定しない場合の縦共振周波数と屈曲共振周波数を求めた結果を示す図。
【図２０】材質が異なる複数種の振動体において、固定時の縦共振周波数と非固定時の縦共振周波数との差、及び、固定時の屈曲共振周波数と非固定時の屈曲共振周波数との差を求めた結果を示す図。
【図２１】「振動板の長辺ａと支持部幅Ｂとの比」と、「突出部の先端部の振幅」および「支持部の剛性」との関係をシミュレーションによって求めた結果を示す図。
【図２２】本実施形態の圧電モーターを組み込んだロボットハンドを例示した説明図。
【図２３】ロボットハンドを備えた単腕のロボットを例示した説明図。
【図２４】ロボットハンドを備えた複腕のロボットを例示した説明図。
【図２５】本実施形態の圧電モーターを組み込んで構成された電子部品検査装置を例示した斜視図。
【図２６】把持装置に内蔵された微調整機構についての説明図。
【図２７】本実施形態の圧電モーターを組み込んで構成された送液ポンプを例示した説明図。
【図２８】本実施形態の圧電モーターを組み込んだ印刷装置を例示した斜視図。
【図２９】本実施形態の圧電モーターを組み込んだ電子時計の内部構造を例示した説明図。
【図３０】本実施形態の圧電モーターを組み込んだ投影装置を例示した説明図。
【図３１】変形例の圧電モーターの分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の実施形態にかかる圧電アクチュエーターについて、図面を参照しつつ述べる。なお本発明の実施の形態は、以下の各図に示す構造、形状に限定されるものではない。また、以下の各図においては、各構成要素を図面で認識可能な程度の寸法とするため、該構成要素の縮尺を実際とは異ならせてある。
【００４８】
（第１の実施形態）
本実施形態、及び後述する各実施形態の圧電アクチュエーターとしての圧電モーターは、振動体１１の一部である支持部３１の形状に特徴を有している。そこで、まず圧電モーター１の概略について説明した後、支持部３１について説明する。
【００４９】
＜圧電モーター＞
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる圧電モーター１の分解斜視図である。図示するように、圧電モーター１は、基台２、被駆動部としてのローター（回転体）３、圧電素子３０と振動板２１の積層体を含む振動体１１、振動体１１を固定する付勢手段８０、等から構成されている。ローター３は、基台２の一方の面に対して略垂直方向の回転軸ｒを有している。
【００５０】
図示するように、振動体１１は、振動板２１と該振動板の両面に配置された圧電素子３０等で構成されている。圧電素子３０は後述するように駆動電圧としての交流電圧の印加により振動する圧電体層４０を含む部材であり、平面視で矩形である。振動板２１は厚さ略０．５ｍｍのＳＵＳ３０１からなる板状部材であり、圧電素子３０と略同一の平面形状を有している。振動板２１は、圧電素子３０を補強する機能も果たしている。そして振動板２１自体は振動しないが、圧電素子３０と積層されているため、圧電素子３０が振動すると振動板２１も略同等に振動する。
【００５１】
振動体１１は、支持部３１と突出部（摺動部）２５とをさらに備えている。支持部３１は、振動板２１の双方の長辺から突き出している部材である。支持部３１は、該長辺に略直交する方向に延在する腕状の部分（腕部）と該腕状の部分の先端に位置する略円形に広がった部分（取付部）とを有している。そして上述の略円形の部分には、貫通孔２７が形成されている。振動板２１と支持部３１は、上述のＳＵＳ３０１の板材から一体的に成型されている。一方、突出部２５はアルミナからなり、振動板２１の長辺方向の一方の端部に、該端部から突出するように接着されている。なお、突出部２５は、支持部３１と同様に振動板と一体的に形成することもできる。
【００５２】
振動体１１は、突出部２５がローター３に所定の圧力で当接するように支持部３１を（正確には貫通孔２７）介して、後述する付勢手段８０に固定されている。駆動電圧の印加により圧電素子３０が振動すると、圧電素子３０に積層された部材である振動板２１、及び該振動板を含む振動体１１全体が振動する。そして後述するように、振動板２１の端部から突出する突出部２５は、楕円軌道を描くように振動する。ローター３が、かかる楕円軌道を描く振動が伝導されて所定の速度で回転することで、圧電モーター１としての機能を果たす。
【００５３】
ここで圧電素子３０について説明する。図示するように、圧電素子３０は、圧電体層４０と、圧電体層４０の振動板２１側に設けられた第１電極５０と、圧電体層４０の第１電極５０とは反対側に設けられた第２電極６０と、を含んでいる。第１電極５０は、圧電体層４０の振動板２１側の略全面に亘って形成されている。一方、第２電極６０は、第１の溝部７１及び第２の溝部７２によって、互いに電気的に隔離された５つの電極（第２電極６０ａ〜６０ｅ）に分割されている。そして第１電極５０は、かかる複数に分割された第２電極６０（６０ａ〜６０ｅ）に対する共通電極として機能している。なお、第２電極６０（６０ａ〜６０ｅ）及び溝部（７１，７２）については後述する。
【００５４】
圧電体層４０は、電気機械変換作用を示す圧電材料、特に圧電材料の中でも一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト構造を有する金属酸化物からなる。圧電体層４０としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電体材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル又は酸化マグネシウム等の金属酸化物を添加したもの等が好適である。具体的には、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ３）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）又は、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ３）等を用いることができる。
【００５５】
図２は、圧電素子３０の第２電極６０の区分を突出部２５と共に示す平面図である。第２電極６０は、第１の溝部７１により短辺方向に略三等に分割されている。そして短辺方向における両側の２つの電極は、第２の溝部７２によって、さらに長辺方向に略二等に分割されている。したがって第２電極６０は、第２電極６０ａ〜６０ｅの計５つの電極に分割されている。
【００５６】
第２電極６０ａ、第２電極６０ｅ、及び第２電極６０ｃのみに選択的に駆動電圧を印加すると、圧電素子３０には、主に第２電極６０ｃによって圧電素子３０の長辺方向の略中心を中心に伸縮する縦一次振動が励振される。また、主に第２電極６０ａと第２電極６０ｅによって、圧電素子３０の面内で縦一次振動と直交する方向、つまり圧電素子３０の短軸方向に沿って屈曲する屈曲二次振動が励振される。
【００５７】
上記双方の振動の程度、すなわち圧電素子３０の振幅は、駆動電圧の周波数によって変動する。振幅の逆数を振動体１１のインピーダンスとした場合、駆動周波数に対してインピーダンスが極小となる周波数、すなわち振幅がピークとなる周波数が、上記双方の振動毎に現れる。かかる周波数が共振周波数（共振点）である。縦一次振動がピークとなる周波数が縦共振周波数（ｆｒ１）であり、屈曲二次振動がピークとなる周波数が屈曲共振周波数（ｆｒ２）である。そして、縦共振周波数の方が屈曲共振周波数よりも低い値（周波数）となる。双方の共振周波数の略中間の周波数で圧電アクチュエーターを駆動することで、圧電素子３０に縦一次振動と屈曲二次振動の双方を励振させることができる。
そして、かかる縦一次振動と屈曲二次振動とを組み合せることで、圧電素子３０に、図２における二点鎖線で示されるように伸縮しながら屈曲する振動を励振させることができる。その結果、突出部２５は、かかる２つの振動を組み合わせた楕円軌道Ｒを描いて振動する。
【００５８】
突出部２５を反対方向に回転させる場合には、圧電素子３０において駆動電圧を印加する第２電極６０を、振動体１１の長辺方向に沿った中心線を軸として線対称に切り替えればよい。すなわち、複数に分割された第２電極６０のうち、第２電極６０ｂ、第２電極６０ｄ及び第２電極６０ｃのみに選択的に駆動電圧を印加することにより得られる縦一次振動と、第２電極６０ｂと第２電極６０ｄによって得られる屈曲二次振動とを組み合せることで、図示する回転（振動）方向（右回り方向）とは反対の方向に回転する楕円振動を得ることができる。
【００５９】
ここで図１に戻り、付勢手段８０について説明する。付勢手段８０は、振動体１１を保持する保持部材８１と、保持部材８１に一端が固定されたコイルばね等のばね部材８２と、ばね部材８２の他端に当接すると共に基台２に固定された支持ピン８３と、を少なくとも備えている。
【００６０】
保持部材８１は、振動体１１の支持部３１が固定される一対の固定部８４と、固定部８４の間に一体的に設けられて基台２に対してスライド移動可能に支持されるスライド部８５とを備えている。固定部８４には、支持部３１の貫通孔２７に対応して、ねじ部材８６が螺合される雌ねじ部８７が形成されている。この雌ねじ部８７に支持部３１の後述する貫通孔２７を挿通したねじ部材８６を螺合させることで、振動体１１は保持部材８１に対して固定される。
【００６１】
スライド部８５には、厚さ方向に貫通し、且つスライド方向に延設された長孔である２つのスライド孔８８が設けられている。そして、各スライド孔８８に挿通されて基台２に固定されたスライドピン８９によって、スライド部８５は基台２に対してスライド移動可能に支持されている。
【００６２】
ばね部材８２は、スライド部８５のスライド方向に沿って配置されたコイルばねである。ばね部材８２は、固定部８４に一端が固定されると共に、基台２に固定された支持ピン８３の側面に他端が当接するように配置されている。ばね部材８２は、振動体１１が備える突出部２５をローター３に向かって付勢、すなわち押圧する。かかる状態で圧電素子３０に楕円軌道を描く振動を発生させることで、ローター３を回転駆動することができる。上述したように、圧電素子３０は任意の方向の楕円振動を発生させることができる。したがって、本実施形態の圧電モーター１は、右回り（正転）と左回り（逆転）とのどちらの方向にも回転可能である。
【００６３】
上述したように、圧電素子３０は駆動電圧の印加により振動する。そして、圧電素子３０と積層されている振動板２１、及び圧電素子３０と振動板２１の積層体を含む振動体１１も同様に振動する。すなわち、圧電素子３０及び該圧電素子を構成要素とする圧電モーター１は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換している。
【００６４】
振動体１１は支持部３１を介して保持部材８１の固定部８４に固定されている。圧電素子３０と振動板２１の積層体は、支持部３１により保持部材８１に固定された状態で振動する。支持部３１は、上述の振動をできる限り妨げず、かつ振動体１１を保持部材８１（の固定部８４）に対して固定する機能を果たしている。したがって、支持部３１の態様は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する効率であるエネルギー変換効率に大きく影響する。
本実施形態の圧電モーター１は、支持部３１の形状（平面形状）を工夫することで、上述のエネルギー変換効率を向上させている。以下、本実施形態の圧電モーター１が備える支持部３１について説明する。
【００６５】
＜支持部＞
図３は、本実施形態の圧電モーター１が備える振動体１１を示す平面図である。なお、本図では、圧電素子３０の図示を省略している。振動板２１及び支持部３１は、好適例として厚さ略０．５ｍｍのＳＵＳ３０１を成型して一体的に形成されている。振動板２１の寸法は、長辺ａが略７．０ｍｍ、短辺ｂが略２．０ｍｍである。
【００６６】
支持部３１は、振動板２１の長辺方向における略中央から突き出るように形成されている。そして支持部３１は、上述したように腕状の部分とその端部の円形の部分とを有している。そして該円形の部分には貫通孔２７が形成されている。
ここで、支持部３１の腕状の部分における、振動板２１の長辺に沿った方向の寸法である幅を、支持部幅Ｂと定義する。そして、支持部３１の腕状の部分における、振動板２１の長辺から突出する方向の寸法である長さ、すなわち支持部３１の延在する方向の寸法を、支持部長さＬと定義する。
【００６７】
好適例における本実施形態の支持部３１は、支持部幅Ｂが略０．６ｍｍであり支持部長さＬが略２．０ｍｍである。したがって、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比が、略１：３．３である。本実施形態の支持部３１は、支持部幅Ｂと支持部長さＬとの比をかかる値とすることで、振動体１１を、該振動体の振動を大きく妨げることなく、付勢手段８０に固定することを可能としている。すなわち本実施形態の圧電モーター１は、支持部３１を上述の形状とすることで、高いエネルギー変換効率を得ている。以下の記載において、支持部幅Ｂと支持部長さＬとの比が、振動体１１の振動に及ぼす影響について説明する。
【００６８】
図４〜図７は、本実施形態の振動体１１、及び振動体１１と類似する形態であって、支持部幅Ｂは０．６ｍｍであり支持部長さＬの寸法のみを変化させた複数の振動体の共振周波数等を、該振動体を固定した場合と固定しない場合に分けてシミュレーションした結果を示す図である。
なお、振動体１１を振動させるためには、支持部３１を介して固定する必要がある。しかし、支持部３１の形状を好適なものとするためには、支持部３１の形状が振動に及ぼす影響を確認する必要がある。そこで上記図４〜図７では、振動体１１を固定した場合と振動体１１を固定しない場合、言い換えると振動に影響を及ぼさない理想的な支持部３１を介して固定して振動させた場合の双方を、シミュレーションで求めている。
【００６９】
図４は、縦共振周波数ｆｒ１と支持部長さＬとの関係を、振動体１１の支持部３１を固定部８４に固定した場合、すなわち振動体１１の固定時と、振動体１１の非固定時、すなわち振動体１１が固定されずに言わば宙に浮いた状態、の双方で求めた結果を示す図である。図示するように、支持部長さＬが０．４ｍｍ〜２．４ｍｍの範囲、すなわち支持部幅Ｂと支持部長さＬの比が略１：０．６６〜略１：４．０の範囲において、固定時の縦共振周波数ｆｒ１と非固定時の縦共振周波数ｆｒ１は、大きくは乖離していない。すなわち、かかる範囲の支持部３１を用いた場合、振動体１１を固定部８４に固定した場合であっても、非固定時と略同等の縦一次振動が得られると推定される。
【００７０】
図５は、屈曲共振周波数ｆｒ２と支持部長さＬとの関係を、固定時と、非固定時の双方で求めた結果を示す図である。図示するように、支持部長さＬが１．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲、すなわち支持部幅Ｂと支持部長さＬの比が略１：２．５〜略１：５．０の範囲において、固定時の屈曲共振周波数ｆｒ２と非固定時の屈曲共振周波数ｆｒ２は、大きくは乖離していない。
【００７１】
しかし、支持部長さＬが略１．１ｍｍの近辺、すなわち上述のＢとＬの比が略１：１．８の近辺では、双方の屈曲共振周波数ｆｒ２は極端に大きく乖離している。また、支持部長さＬが０．１ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲、すなわち上述のＢとＬの比が略１：０．１７〜略１：１．７の範囲においても、双方の屈曲共振周波数ｆｒ２は略１３ｋＨｚ、すなわち略４．５％乖離している。
【００７２】
図６は、固定時の縦共振周波数ｆｒ１と非固定時の縦共振周波数ｆｒ１との差を求めた結果を示す図である。図示するように、支持部長さＬが０．４ｍｍ〜２．４ｍｍの範囲、すなわちＢとＬの比が略１：０．６６〜略１：４の範囲において、双方の縦共振周波数ｆｒ１の差は略１ｋＨｚ以内に収まっている。
図７は、固定時の屈曲共振周波数ｆｒ２と非固定時の屈曲共振周波数ｆｒ２との差を求めた結果を示す図である。支持部長さＬが１．８ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲、すなわちＢとＬの比が略１：３〜略１：５の範囲において、上述の差は略２ｋＨｚ以内に収まっている。
【００７３】
以上述べたように、支持部幅Ｂが略０．６ｍｍの支持部３１を備える振動体１１について、固定時と非固定時の双方における縦共振周波数ｆｒ１をシミュレーションで求めた結果、支持部長さＬが０．４ｍｍ〜２．４ｍｍの範囲において、双方の縦共振周波数ｆｒ１の差が少ないことが判る。
同様に、上述の振動体１１について、固定時と非固定時の双方における屈曲共振周波数ｆｒ２をシミュレーションで求めた結果、支持部長さＬが１．８ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲において、双方の屈曲共振周波数ｆｒ２の差が少ないことが判る。したがって、支持部長さＬが１．８ｍｍ〜２．４ｍｍの場合、すなわちＢとＬの比が略１：３．３〜略１：４の範囲において、振動体１１の固定時と非固定時における共振周波数の差が、縦共振周波数ｆｒ１と屈曲共振周波数ｆｒ２の双方とも少ないことが判明する。
【００７４】
固定時の共振周波数と非固定時の共振周波数との差が少ないということは、振動体１１が固定されることが振動体１１の振動に及ぼす影響が少ないものと推定される。すなわち、振動体１１が、支持部長さＬが上記の範囲の支持部３１で保持部材８１（の固定部８４）に固定された場合は、エネルギー変換効率の低下が少ないものと推定される。
【００７５】
上述したように、本実施形態の振動体１１が備える支持部３１における上述の比は略１：３．３であり、上述の略１：３〜略１：４の範囲内に収まっている。したがって、本実施形態の圧電モーター１は、振動体１１が支持部３１を介して保持部材８１に固定されているにもかかわらず、圧電素子３０に印加される電気エネルギーを高い変換効率でローター３の回転運動に変換できる。
【００７６】
図８は、本実施形態の圧電モーター１における振動体１１に屈曲共振周波数ｆｒ２の駆動電圧を印加した場合における振動（変形）を、シミュレーションにより求めた結果を示す図である。図８（ａ）は振動体１１が固定されている場合の振動を示す図であり、図８（ｂ）は振動体１１が固定されていない場合の振動を示す図である。なお、振動体１１が固定されるとは、上述したように、振動体１１の支持部３１がねじ部材８６により保持部材８１に対して固定されるということである。すなわち、振動体１１が固定されるということは、支持部３１が固定されるということである。
【００７７】
図８に示すように、本実施形態の圧電モーター１が備える振動体１１、すなわち支持部幅Ｂと支持部長さＬの比が略１：３．３である支持部３１を備える振動体は、固定されたときの振動と固定されていないときの振動との差が非常に少ない。これは、支持部３１のＢとＬの比が略１：３．３の場合、支持部３１、及び振動板２１における該支持部に連なる部分が振動の節となるためであると考えられる。
【００７８】
長尺状の部材が屈曲振動する場合、一般的に「腹」と「節」が出現する。「腹」は振幅が極大となる部分であり、「節」は腹と腹の中間に位置する振幅が極小となる部分である。節の部分は、非固定時も振動しない。したがって、振動板２１の支持部３１に連なる部分が振動の節となる場合、固定時の振動と非固定時の振動とにあまり差が生じないこととなる。そして、固定時の振動と非固定時の振動との差が少ないということは、振動体１１が固定されている場合であっても、非固定時に類似する振動、すなわち略理想的な振動が得られているということである。
【００７９】
＜本実施形態の効果＞
以上述べたように、本実施形態にかかる圧電モーター１、すなわち上述の支持部３１を備える圧電モーター１は、振動体１１を固定しているにもかかわらず、略理想的な振動が得られている。したがって、圧電素子３０に印加される電気エネルギーを効率的にローター３の回転に変換できる。すなわち、高いエネルギー変換効率を有しており、省エネルギー化を実現できている。
【００８０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の圧電モーターについて説明する。本実施形態の圧電モーターは、第１の実施形態の圧電モーター１と略同一の構成を有しており、支持部３１の支持部幅Ｂと支持部長さＬの比のみが異なっている。そこで、本実施形態においては圧電モーターの図示及び説明の記載は省略して、振動体等についてのみ説明する。なお、以下の記載において、「本（第２の）実施形態の圧電モーターが備える振動体１２」を「本（第２の）実施形態の振動体１２」と称する。他の構成要素についても同様とする。
【００８１】
図９は、本実施形態の振動体１２を示す図である。振動体１２は、振動板２２と支持部３２と突出部２５と貫通孔２７を含んでいる。なお、上記図３と同様に、圧電素子３０の図示は省略している。本実施形態の振動板２２は、上述の第１の実施形態の振動板２１と略同一である。すなわち厚さ略０．５ｍｍのＳＵＳ３０１材で形成され、長辺ａが略７．０ｍｍ、短辺ｂが略２．０ｍｍの矩形である。そして本実施形態の支持部３２は、第１の実施形態の支持部３１と支持部長さＬのみが異なっている。すなわち本実施形態の支持部３２は、支持部幅Ｂが略０．６ｍｍで支持部長さＬが略０．６ｍｍである。したがって、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比が略１：１である。
【００８２】
上述したように、そして図４及び図６に示すように、固定時の縦共振周波数ｆｒ１と非固定時の縦共振周波数ｆｒ１は、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比が略１：０．６６〜略１：４．０の範囲において大きくは乖離していない。すなわち、上記の比が略１：１の場合においても、縦共振周波数ｆｒ１については、固定時と非固定時の差が少ない。
また、図５及び図７に示すように支持部長さＬが略０．６ｍｍの場合、固定時の屈曲共振周波数ｆｒ２と非固定時の屈曲共振周波数ｆｒ２の差は略１３ｋＨｚ、比率にして略４．５％であり、極端に大きな差は無い。そして、支持部長さＬが１．１ｍｍの近辺の場合のような（屈曲共振周波数の）急激な変化も見られない。
【００８３】
このように、本実施形態の支持部３２を用いた場合、上記第１の実施形態の支持部３１を用いた場合と同様に、縦共振周波数ｆｒ１と屈曲共振周波数ｆｒ２の双方は、振動体１２の固定時と非固定時とであまり大きくは変動しない。したがって、本実施形態の振動体１２は、支持部３２で保持部材８１の固定部８４（図１参照）に固定された場合であっても、エネルギー変換効率の低下が少ないものと推定される。
【００８４】
図１０は、第１の実施形態における図９に相当する図である。すなわち図１０は、振動体１２に屈曲共振周波数ｆｒ２の駆動電圧を印加した場合における振動を、シミュレーションにより求めた結果を示す図である。図１０（ａ）は、振動体１２が固定されている場合の振動を示す図である。図１０（ｂ）は、振動体１２が固定されていない場合の振動を示す図である。
【００８５】
図示するように、本実施形態の振動体１２、すなわち支持部幅Ｂと支持部長さＬの比が略１：１である支持部３２を備える振動体１２は、固定されたときの振動と固定されていないときの振動との差が少ない。これは、第１の実施形態の振動体１１と同様に、支持部３２、及び振動板２２における該支持部に連なる部分が、振動の節となるためであると考えられる。したがって、本実施形態の支持部３２を備える振動体１２は、固定されている場合であっても、非固定時の振動に類似する振動、すなわち略理想的な振動を得ることができる。
【００８６】
＜本実施形態の効果＞
以上述べたように、本実施形態にかかる支持部３２を備える圧電モーターは、振動体１２を固定しているにもかかわらず、略理想的な振動が得られる。したがって、圧電素子３０に印加される電気エネルギーを効率的にローター３の回転に変換でき、省エネルギー化を実現できる。
【００８７】
また、本実施形態の振動体１２は、第１の実施形態の振動体１１に比べて支持部長さＬが短い。したがって、本実施形態の振動体１２を用いた場合、圧電モーターを小型化できるという利点がある。本実施形態の振動板２２は、第１の実施形態の振動板２１と同一の大きさである。したがって、該振動板に積層される圧電素子３０の大きさも変わらない。したがって、本実施形態の振動体１２が発揮する駆動力は、第１の実施形態の振動体１１が発揮する駆動力と殆んど変わらない。すなわち、実施形態の振動体１２を備える圧電モーターは、駆動力に対する外形寸法を相対的に縮小できる。そのため、本実施形態の振動体１２を用いることで、省エネルギー化され、かつ小型化された圧電モーターを実現できる。
【００８８】
次に、振動体等の寸法及び該振動体が備える振動板の厚さ等が変動した場合について、実施例として説明する。
【００８９】
（実施例１）
まず、実施例１として、振動体及び振動体を構成する各要素の寸法を、上記の各実施形態における該寸法に比べて拡大させた場合の共振周波数等を示す。図１１は、実施例１の振動体１３を示す図である。振動体１３は、振動板２３、支持部３３（３３ａ，３３ｂ）、突出部２５を含んでいる。なお上記の図３及び図９と同様に圧電素子３０の図示は省略する。
【００９０】
図１１（ａ）は、振動板２３と該振動板と一体的に形成される支持部３３ａを含む振動体１３を示す図である。図１１（ｂ）は、振動板２３と該振動板と一体的に形成される支持部３３ｂを含む振動体１３を示す図である。振動板２３は、長辺ａの寸法が略２１ｍｍ、短辺ｂの寸法が略５．６ｍｍの平面視で矩形の板状部材である。したがって、長辺ａと短辺ｂの（寸法の）比は、上述の第１の実施形態及び第２の実施形態の振動板（２１，２２）における比と類似している。
振動板２３の材質はＳＵＳ３０１材であり、厚さは略０．５ｍｍ又は略１．０ｍｍである。したがって、振動板２３と一体的に形成される支持部３３（ａ，ｂ）の厚さも略０．５ｍｍ又は略１．０ｍｍの２種類が存在する。
【００９１】
支持部３３ａと支持部３３ｂとは、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比が異なっている。支持部３３ａは、支持部幅Ｂが略２．０ｍｍで支持部長さＬが略２．０ｍｍである。したがって、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比は略１：１である。支持部３３ｂは、支持部幅Ｂが略２．０ｍｍで支持部長さＬが略７．０ｍｍである。したがって、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比は略１：３．５であり略１：３〜略１：４の範囲内に含まれている。
【００９２】
図１２〜図１７は、実施例１の振動板２３に、支持部幅Ｂが略２．０ｍｍであり支持部長さＬが略０．４〜略８．０ｍｍである各種の支持部を組み合せた場合の共振周波数等を、振動体１３の固定時と非固定時の双方について示す図である。すなわち、振動板２３に本実施例の支持部３３（ａ，ｂ）を含む、各種の支持部を組み合せた場合の、共振周波数等を示す図である。
【００９３】
図１２は、振動板２３の厚さが略０．５ｍｍである場合の縦共振周波数を、固定時と非固定時の双方について示す図である。図１３は、振動板２３の厚さが略１．０ｍｍである場合の縦共振周波数を、固定時と非固定時の双方について示す図である。図１４は、振動板２３の厚さが略０．５ｍｍである場合の屈曲共振周波数を、固定時と非固定時の双方について示す図である。図１５は、振動板２３の厚さが略１．０ｍｍである場合の屈曲共振周波数を、固定時と非固定時の双方について示す図である。図１６は、振動板２３の厚さが略０．５ｍｍである場合における固定時の共振周波数と非固定時の共振周波数の差を、縦共振周波数及び屈曲共振周波数の双方について示す図である。図１７は、振動板２３の厚さが略１．０ｍｍである場合における固定時の共振周波数と非固定時の共振周波数の差を、縦共振周波数及び屈曲共振周波数の双方について示す図である。
【００９４】
上述したように、実施例１の振動板２３及び支持部３３（ａ，ｂ）は、平面視で第１の実施形態の振動板２１及び支持部３１の略３倍の寸法を有している。かかる場合において、図１２〜図１７に示すように、共振周波数等は第１の実施形態における共振周波数等と類似する傾向を示している。特に屈曲共振周波数については顕著に類似している。すなわち、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比が略１：１である場合、あるいは略１：３〜略１：４の範囲内に含まれる場合、固定時と非固定時の共振周波数の差は低下している。したがって、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比が上述の値（あるいは範囲）である限り、振動板及び支持体の寸法（大きさ）が変動した場合であっても、駆動電圧をローター３の回転に変換する変換効率を向上できる。
【００９５】
また、図１２と図１４と図１６の３図と、図１３と図１５と図１７の３図と、を比較すると判るように、振動板２３及び支持部（３３ａ，３３ｂ）の厚さは、固定時の共振周波数と非固定時の共振周波数の差等にあまり影響しない。すなわち、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比が略１：１である場合、あるいは略１：３〜略１：４の範囲内に含まれる場合、振動板２３等の厚さにかかわらず上述のエネルギー変換効率の向上効果を得ることができる。したがって、必要とされる駆動力の増加に合せて振動板等の厚さを増加させることも容易になる。
【００９６】
以上述べたように、上記の６図に示す実施例１の結果、及び第１〜第２の実施形態の結果を利用することで、支持部の形状等の設定が容易となり、圧電モーターの支持部の製造条件を簡便化できる。すなわち、必要とされる駆動力等にかかわらず、エネルギー変換効率の高い圧電モーター、すなわち省エネルギー化された圧電モーターを実現することが可能となる。
【００９７】
（実施例２）
次に、実施例２として、振動板及び支持部の材質を変更した場合について説明する。本実施例２の振動板及び支持部は、上述の実施例１の振動板２３及び支持部３３の類似するものである。すなわち、長辺ａが略２１ｍｍ、短辺ｂが略５．６ｍｍで、支持部幅Ｂが略２．０ｍｍである。振動板及び支持部の厚さは略０．５ｍｍの一種類である。実施例１との違いは、振動板及び支持部の形成材料である。実施例２の振動板及び支持部は、異方性のＳＵＳ３０１、異方性の４２Ｎｉ（ニッケル略４２％、鉄略５６％の合金）、等方性の４２Ｎｉ、の計３種類の材料が用いられている。そこで、振動板２３及び支持部３３の形状を示す図は省略し、共振周波数等を示す図のみを用いて説明する。また、符号の付与も省略する。
【００９８】
図１８〜図２０は、上述の各材料を用いて形成された振動板及び支持部を用いた場合の共振周波数等を、シミュレーションにより求めた結果を示す図である。
【００９９】
図１８（ａ）〜１８（ｃ）は、固定時、すなわち振動体を固定した場合の縦共振周波数と屈曲共振周波数を、支持部長さＬを略０．４ｍｍ〜略８．０ｍｍの間で変化させて求めた結果を示す図である。図１８（ａ）は、振動板の材質として異方性ＳＵＳ３０１を用いた場合の結果を示す図である。図１８（ｂ）は、振動板の材質として異方性４２Ｎｉを用いた場合の結果を示す図である。図１８（ｃ）は、振動板の材質として等方性４２Ｎｉを用いた場合の結果を示す図である。
【０１００】
縦共振周波数と屈曲共振周波数とが逆転する時点の支持部長さＬは、異方性材料（異方性ＳＵＳ３０１及び異方性４２Ｎｉ）では略４．５ｍｍであり、等方性材料（等方性４２Ｎｉ）では略５．５ｍｍである。すなわち、材料により若干の差はあるものの、全体としては略類似する傾向を有しており、異方性材料と等方性材料の差、及びＳＵＳ３０１と４２Ｎｉの差は、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比に比べて共振周波数に大きくは影響しないと言える。
【０１０１】
図１９（ａ）〜１９（ｃ）は、非固定時、すなわち振動体を固定しない場合の縦共振周波数と屈曲共振周波数を、支持部長さＬを略０．４ｍｍ〜略８．０ｍｍの間で変化させて求めた結果を示す図である。図１９（ａ）は、振動板の材質として異方性ＳＵＳ３０１を用いた場合の結果を示す図である。図１９（ｂ）は、振動板の材質として異方性４２Ｎｉを用いた場合の結果を示す図である。図１９（ｃ）は、振動板の材質として等方性４２Ｎｉを用いた場合の結果を示す図である。
【０１０２】
縦共振周波数と屈曲共振周波数とが逆転する時点の支持部長さＬは、異方性材料（異方性ＳＵＳ３０１及び異方性４２Ｎｉ）では略５．７ｍｍであり、等方性材料（等方性４２Ｎｉ）では略６．５ｍｍである。材料により若干の差はあるものの、全体としては類似する傾向を有している。したがって、固定時と同様に、異方性材料と等方性材料の差は、及びＳＵＳ３０１と４２Ｎｉの差は、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比に比べて共振周波数に大きくは影響しないと言える。
【０１０３】
図２０（ａ）〜２０（ｃ）は、（振動体の）固定時の縦共振周波数と非固定時の縦共振周波数との差、及び、固定時の屈曲共振周波数と非固定時の屈曲共振周波数との差を、支持部長さＬを略０．４ｍｍ〜略８．０ｍｍの間で変動させて求めた結果を示す図である。図２０（ａ）は、振動板の材質として異方性ＳＵＳ３０１を用いた場合の結果を示す図である。図２０（ｂ）は、振動板の材質として異方性４２Ｎｉを用いた場合の結果を示す図である。図２０（ｃ）は、振動板の材質として等方性４２Ｎｉを用いた場合の結果を示す図である。
【０１０４】
図示するように、縦共振周波数と屈曲共振周波数とでは、支持部長さＬの変動の影響が大きく異なっている。上記３種類の材料における縦共振周波数の固定時と非固定時との差は、支持部長さＬが略０．４ｍｍ〜略８．０ｍｍまで変動する間で、略２ｋＨｚ以内に収まっている。一方、上記３種類の材料における屈曲共振周波数の固定時と非固定時との差は、支持部長さＬが４．０ｍｍ以上の範囲であれば略２ｋＨｚ以内に収まっているが、２．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲では大きく変動している。そして、０．４ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲でも最大で１０ｋＨｚ近く変動している。
【０１０５】
しかし、縦共振周波数と屈曲共振周波数の双方共に、材料の差は少ない。上記３種類の材料で、類似した結果を示している。したがって、固定時の共振周波数と非固定時の共振周波数という観点からも、異方性材料と等方性材料の差は、及びＳＵＳ３０１と４２Ｎｉの差は、支持部幅Ｂと支持部長さＬの比に比べて共振周波数に大きくは影響しないと言える。
【０１０６】
以上、図１８〜図２０を用いて説明したように、材料の差は、支持部幅（Ｂ）と支持部長さ（Ｌ）の比に比べると、振動体の共振周波数に与える影響は少ない。したがって、第１の実施形態の振動体１１における上述の比（略１：３〜略１：４）、あるいは第２の実施形態の振動体１２における上述の比（１：１）を保つ限り、振動板及び該振動板と一体的に形成される支持部の形成材料は、圧電モーターの使用条件に合せて広い範囲から選択することができる。したがって、使用環境を含めた広い条件下で使用される圧電モーターにおいて、エネルギー変換効率の高い圧電モーター、すなわち省エネルギー化された圧電モーターを実現することが可能となる。
【０１０７】
（実施例３）
次に、実施例３として、「振動板の長辺ａと支持部幅Ｂとの比」を変更した場合の「突出部の先端部の振幅（先端振幅）」および「支持部の剛性（支持部の剛性）」について説明する。図２１は、「振動板の長辺ａと支持部幅Ｂとの比」と、「突出部の先端部の振幅（先端振幅）」および「支持部の剛性（支持部剛性）」との関係をシミュレーションによって求めた結果を示す図である。図２１に示すように、振動板の長辺ａと支持部幅Ｂとの比が略２：１〜略２５：１の範囲（図２１に示す振動板の長辺／支持部幅Ｂが略２〜略２５のｒ１の範囲）では、先端振幅が２．０μｍ以上に保たれているとともに、支持部剛性が３．０Ｎ／ｍｍ以上に保たれている。すなわち、このｒ１の範囲では、振動板の短辺ｂと長辺ａとを含む平面（振動板の平面）に沿った振動板の変形を許容することができるとともに、振動板の平面に対して垂直方向（あおり方向）への変位を抑制することで、ローター３に対する突出部の逃げを抑制することができる。その結果、ローター３を回転させる駆動方向への突出部のストローク（振幅）を、高い精度で保つことが可能となり、更に、駆動力が低下することを回避することができる。また、振動板の「あおり方向」への変位を抑制することができるので、駆動が不安定になるなどの問題を抑制することができる。
【０１０８】
また、図２１に示すように、振動板の長辺ａと支持部幅Ｂとの比が略９：１〜略１２：１の範囲（図２１に示す振動板の長辺／支持部幅Ｂが略９〜略１２のｒ２の範囲）では、先端振幅が２．５μｍ以上に保たれているとともに、支持部剛性が３．５Ｎ／ｍｍ以上に保たれている。すなわち、このｒ２の範囲では、振動板の平面に沿った振動板の変形をさらに許容することができるとともに、振動板の「あおり方向」への変位をさらに抑制することで、ローター３に対する突出部の逃げもさらに抑制することができる。その結果、ローター３を回転させる駆動方向への突出部のストローク（振幅）を、一層高い精度で保つことができ、更に駆動力の低下も回避することが可能となる。また、振動板の「あおり方向」への変位をさらに抑制することができるので、駆動が不安定になるなどの問題を抑制することができる。
【０１０９】
（第３の実施形態）
上述した本実施形態の圧電モーター１は、以下のような装置に好適に組み込むことができる。
【０１１０】
図２２は、本実施形態の圧電モーター１を組み込んだロボットハンド６００を例示した説明図である。図示したロボットハンド６００は、基台６０２から複数本の指部６０３が立設されており、手首６０４を介してアーム６１０に接続されている。ここで、指部６０３の根元の部分は基台６０２内で移動可能となっており、この指部６０３の根元の部分に突出部２５を押しつけた状態で圧電モーター１が搭載されている。このため、圧電モーター１を動作させることで、指部６０３を移動させて対象物を把持することができる。また、手首６０４の部分にも、手首６０４の端面に突出部２５を押しつけた状態で圧電モーター１が搭載されている。このため、圧電モーター１を動作させることで、基台６０２全体を回転させることが可能である。
【０１１１】
図２３は、ロボットハンド６００（ハンド部）を備えた単腕のロボット６５０を例示した説明図である。図示されるようにロボット６５０は、複数本のリンク部６１２（リンク部材）と、それらリンク部６１２の間を屈曲可能な状態で接続する関節部６２０とを備えたアーム６１０（腕部）を有している。また、ロボットハンド６００はアーム６１０の先端に接続されている。そして、関節部６２０には圧電モーター１が内蔵されている。このため、圧電モーター１を動作させることにより、それぞれの関節部６２０を任意の角度だけ屈曲させることが可能である。
【０１１２】
図２４は、ロボットハンド６００を備えた複腕のロボット６６０を例示した説明図である。図示されるようにロボット６５０は、複数本のリンク部６１２と、それらリンク部６１２の間を屈曲可能な状態で接続する関節部６２０とを備えたアーム６１０を複数本（図示した例では２本）有している。アーム６１０の先端には、ロボットハンド６００や、工具６０１（ハンド部）が接続されている。また、頭部６６２には複数台のカメラ６６３が搭載され、本体部６６４の内部には全体の動作を制御する制御部６６６が搭載されている。更に、本体部６６４の底面に設けられたキャスター６６８によって搬送可能である。このロボット６６０にも、関節部６２０に圧電モーター１が内蔵されている。このため、圧電モーター１を動作させることにより、それぞれの関節部６２０を任意の角度だけ屈曲させることが可能である。
【０１１３】
図２５は、本実施形態の圧電モーター１を組み込んで構成された電子部品検査装置７００を例示した斜視図である。図示した電子部品検査装置７００は、大まかには基台７１０と、基台７１０の側面に立設された支持台７３０とを備えている。基台７１０の上面には、検査対象の電子部品１０が載置されて搬送される上流側ステージ７１２ｕと、検査済みの電子部品１０が載置されて搬送される下流側ステージ７１２ｄとが設けられている。また、上流側ステージ７１２ｕと下流側ステージ７１２ｄとの間には、電子部品１００の姿勢を確認するための撮像装置７１４と、電気的な特性を検査するために電子部品１００がセットされる検査台７１６（検査部）とが設けられている。尚、電子部品１０の代表的なものとしては、「半導体」や、「半導体ウェハー」、「ＣＬＤやＯＬＥＤなどの表示デバイス」、「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」などが挙げられる。
【０１１４】
また、支持台７３０には、基台７１０の上流側ステージ７１２ｕおよび下流側ステージ７１２ｄと平行な方向（Ｙ方向）に移動可能にＹステージ７３２が設けられており、Ｙステージ７３２からは、基台７１０に向かう方向（Ｘ方向）に腕部７３４が延設されている。また、腕部７３４の側面には、Ｘ方向に移動可能にＸステージ７３６が設けられている。そして、Ｘステージ７３６には、撮像カメラ７３８と、上下方向（Ｚ方向）に移動可能なＺステージを内蔵した把持装置７５０が設けられている。また、把持装置７５０の先端には、電子部品１０を把持する把持部７５２が設けられている。更に、基台７１０の前面側には、電子部品検査装置７００の全体の動作を制御する制御装置７１８も設けられている。尚、本実施形態では、支持台７３０に設けられたＹステージ７３２や、腕部７３４や、Ｘステージ７３６や、把持装置７５０が、本発明の「電子部品搬送装置」に対応する。
【０１１５】
以上のような構成を有する電子部品検査装置７００は、次のようにして電子部品１０の検査を行う。先ず、検査対象の電子部品１０は、上流側ステージ７１２ｕに載せられて、検査台７１６の近くまで移動する。次に、Ｙステージ７３２およびＸステージ７３６を動かして、上流側ステージ７１２ｕに載置された電子部品１０の真上の位置まで把持装置７５０を移動させる。このとき、撮像カメラ７３８を用いて電子部品１０の位置を確認することができる。そして、把持装置７５０内に内蔵されたＺステージを用いて把持装置７５０を降下させて、把持部７５２で電子部品１０を把持すると、そのまま把持装置７５０を撮像装置７１４の上に移動させて、撮像装置７１４を用いて電子部品１０の姿勢を確認する。続いて、把持装置７５０に内蔵されている微調整機構を用いて電子部品１０の姿勢を調整する。そして、把持装置７５０を検査台７１６の上まで移動させた後、把持装置７５０に内蔵されたＺステージを動かして電子部品１０を検査台７１６の上にセットする。把持装置７５０内の微調整機構を用いて電子部品１０の姿勢が調整されているので、検査台７１６の正しい位置に電子部品１０をセットすることができる。そして、検査台７１６を用いて電子部品１０の電気的な特性の検査が終了したら、再び、今度は検査台７１６から電子部品１０を取り上げた後、Ｙステージ７３２およびＸステージ７３６を動かして、下流側ステージ７１２ｄの上まで把持装置７５０を移動させ、下流側ステージ７１２ｄに電子部品１０を置く。その後、下流側ステージ７１２ｄを動かして、検査が終了した電子部品１０を所定位置まで搬送する。
【０１１６】
図２６は、把持装置７５０に内蔵された微調整機構についての説明図である。図示されるように把持装置７５０内には、把持部７５２に接続された回転軸７５４や、回転軸７５４が回転可能に取り付けられた微調整プレート７５６などが設けられている。また、微調整プレート７５６は、図示しないガイド機構によってガイドされながら、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能である。
【０１１７】
ここで、図２６に斜線を付して示されるように、回転軸７５４の端面に向けて回転方向用の圧電モーター１θが搭載されており、圧電モーター１θの突出部（図示は省略）が回転軸７５４の端面に押しつけられている。このため、圧電モーター１θを動作させることによって、回転軸７５４（および把持部７５２）をθ方向に任意の角度だけ精度良く回転させることが可能である。また、微調整プレート７５６に向けてＸ方向用の圧電モーター１ｘと、Ｙ方向用の圧電モーター１ｙとが設けられており、それぞれの突出部（図示は省略）が微調整プレート７５６の表面に押しつけられている。このため、圧電モーター１ｘを動作させることによって、微調整プレート７５６（および把持部７５２）をＸ方向に任意の距離だけ精度良く移動させることができ、同様に、圧電モーター１ｙを動作させることによって、微調整プレート７５６（および把持部７５２）をＹ方向に任意の距離だけ精度良く移動させることが可能である。従って、図２５の電子部品検査装置７００は、圧電モーター１θ、圧電モーター１ｘ、圧電モーター１ｙを動作させることにより、把持部７５２で把持した電子部品１０の姿勢を微調整することが可能である。
【０１１８】
図２７は、本実施形態の圧電モーター１を組み込んで構成された送液ポンプ８００を例示した説明図である。図２７（ａ）には送液ポンプ８００を上面視した平面図が示されており、図２７（ｂ）には送液ポンプ８００を側面視した断面図が示されている。図示されるように送液ポンプ８００は、矩形形状のケース８０２内に円板形状のローター８０４（移動部）が回転可能に設けられており、ケース８０２とローター８０４との間には、薬液などの液体が内部を流通するチューブ８０６（液体チューブ）が挟持されている。また、チューブ８０６の一部は、ローター８０４に設けられたボール８０８（閉塞部）によって押しつぶされて閉塞した状態となっている。このためローター８０４が回転すると、ボール８０８がチューブ８０６を押しつぶす位置が移動するので、チューブ８０６の液体が送液される。そして、本実施形態の圧電モーター１の突出部２５をローター８０４の側面に押し付けた状態で設ければ、ローター８０４を駆動することができる。こうすれば、極僅かな量を精度良く送液可能で、しかも小型な送液ポンプ８００を実現することができる。
【０１１９】
図２８は、本実施形態の圧電モーター１を組み込んだ印刷装置８５０を例示した斜視図である。図示した印刷装置８５０は、印刷媒体２の表面にインクを噴射して画像を印刷するいわゆるインクジェットプリンターである。印刷装置８５０は、略箱形の外観形状をしており、前面のほぼ中央には排紙トレイ８５１や、排出口８５２や、複数の操作ボタン８５５が設けられている。また、背面側には、ロール状に巻いた印刷媒体２（ロール紙８５４）をセットする用紙ホルダー８５３が設けられている。用紙ホルダー８５３にロール紙８５４をセットして操作ボタン８５５を操作すると、用紙ホルダー８５３にセットされたロール紙８５４が吸い込まれて、印刷装置８５０の内部で印刷媒体２の表面に画像が印刷される。また、ロール紙８５４は、印刷装置８５０の内部に搭載された後述の切断機構８８０で切断された後、排出口８５２から排出される。
【０１２０】
印刷装置８５０の内部には、印刷媒体２上で主走査方向に往復動する印刷ヘッド８７０と、印刷ヘッド８７０の主走査方向への動きをガイドするガイドレール８６０が設けられている。また、図示した印刷ヘッド８７０は、印刷媒体２上にインクを噴射する印字部８７２や、印刷ヘッド８７０を主走査方向に走査するための走査部８７４などから構成されている。印字部８７２の底面側（印刷媒体２に向いた側）には、複数の噴射ノズルが設けられており、噴射ノズルから印刷媒体２に向かってインクを噴射することができる。また、走査部８７４には、圧電モーター１ｍ，１０ｓが搭載されている。圧電モーター１ｍの突出部（図示は省略）はガイドレール８６０に押しつけられている。このため、圧電モーター１ｍを動作させることで、印刷ヘッド８７０を主走査方向に移動させることができる。また、圧電モーター１ｓの突出部２５は、印字部８７２に対して押しつけられている。このため、圧電モーター１ｓを動作させることで、印字部８７２の底面側を印刷媒体２に近付けたり、印刷媒体２から遠ざけたりすることが可能である。また、印刷装置８５０には、ロール紙８５４を切断するための切断機構８８０も搭載されている。切断機構８８０は、用紙カッター８８６を先端に搭載したカッターホルダー８８４と、カッターホルダー８８４を貫通して主走査方向に延設されたガイド軸８８２とを備えている。カッターホルダー８８４内には圧電モーター１ｃが搭載されており、圧電モーター１ｃの図示しない突出部はガイド軸８８２に押し付けられている。このため、圧電モーター１ｃを動作させるとカッターホルダー８８４がガイド軸８８２に沿って主走査方向に移動し、用紙カッター８８６がロール紙８５４を切断する。また、印刷媒体２を紙送りするために圧電モーター１を用いることも可能である。
【０１２１】
図２９は、本実施形態の圧電モーター１を組み込んだ電子時計９００の内部構造を例示した説明図である。図２９では、電子時計９００の時刻表示側とは反対側（裏蓋側）から見た平面図が示されている。図２９に例示した電子時計９００の内部には、円板形状の回転円板９０２と、回転円板９０２の回転を、時刻を表示する指針（図示省略）に伝達する歯車列９０４と、回転円板９０２を駆動するための圧電モーター１と、電力供給部９０６と、水晶チップ９０８と、ＩＣ９１０とを備えている。また、電力供給部９０６や、水晶チップ９０８、ＩＣ９１０は、図示しない回路基板に搭載されている。歯車列９０４は、複数の歯車や図示しないラチェットを含んで構成されている。尚、図示が煩雑となることを避けるために、図２９では、歯車の歯先を結んだ線を細い一点鎖線で表し、歯車の歯元を結んだ線を太い実線で表している。従って、太い実線および細い一点鎖線による二重の円形は歯車を表していることになる。また、歯先を示す細い一点鎖線については全周を表示せず、他の歯車と噛み合う部分の周辺のみを表示している。
【０１２２】
回転円板９０２には、同軸に小さな歯車９０２ｇが設けられており、この歯車９０２ｇが歯車列９０４と噛み合わされている。このため回転円板９０２の回転は、所定の比率で減速されながら歯車列９０４を伝わる。そして、この歯車の回転が時刻を表す指針に伝達されて時刻を表示する。そして、本実施形態の圧電モーター１の突出部２５を回転円板９０２の側面に押し付けた状態で設ければ、回転円板９０２を回転させることができる。
【０１２３】
図３０は、本実施形態の圧電モーター１を組み込んだ投影装置９５０を例示した説明図である。図示されるように投影装置９５０は、光学レンズを含んだ投影部９５２を備えており、内蔵する光源（図示は省略）からの光を投影することによって画像を表示する。そして、投影部９５２に含まれる光学レンズの焦点を合わせるための調整機構９５４（調整部）を、本実施形態の圧電モーター１を用いて駆動するようにしても良い。圧電モーター１は位置決めの分解能が高いので、微妙な焦点合わせを行うことができる。また、光源からの光を投影しない間は、レンズカバー９５６で投影部９５２の光学レンズを覆うことで、光学レンズに傷が付くことを防ぐことができる。このレンズカバー９５６を開閉するための避けるために、本実施形態の圧電モーター１を用いることもできる。
【０１２４】
本発明の実施の形態は、上述の各実施形態以外にも、以下の様な変形例が考えられる。
【０１２５】
（変形例）
図３１は、変形例の圧電モーターの分解斜視図である。図１および図３を用いて前述したように、上述した実施形態の圧電モーター１は、振動板２１の両側の長辺に支持部３１を備える構成とした。これに対して、図３１に示す変形例２の圧電モーターは、これらの支持部３１のうち一方のみを備えている。詳しくは、振動板２１の両側の長辺のうち突出部２５側の長辺に支持部３１が形成されている。また、これに伴い、付勢手段８０は一方の支持部３１に対応する固定部８４、ばね部材８２、支持ピン８３のみを備えている。
【０１２６】
以上の構成により、変形例の振動板２１は基台２に片持ち支持された状態となる。この結果、振動板２１は、螺合された部分（支持部３１の貫通孔２７）を支点した回転方向への移動自由度が増し、ひいては、突出部２５のローター３に対する移動距離が増加することで、ローター３を好適に回転させることが可能となる。この結果、駆動効率の高い圧電モーターを実現することが可能となる。
【符号の説明】
【０１２７】
１…圧電アクチュエーターとしての圧電モーター、２…基台、３…被駆動部としてのローター、１１…第１の実施形態の振動体、１２…第２の実施形態の振動体、１３…実施例１の振動体、２１…第１の実施形態の振動板、２２…第２の実施形態の振動板、２３…実施例１の振動板、２５…突出部、２７…貫通孔、３０…圧電素子、３１…第１の実施形態の支持部、３２…第２の実施形態の支持部、３３…実施例１の支持部、４０…圧電体層、５０…第１電極、６０…第２電極、７１…第１の溝部、７２…第２の溝部、８０…付勢手段、８１…保持部材、８２…ばね部材、８３…支持ピン、８４…固定部、８５…スライド部、８６…ねじ部材、８７…雌ねじ部、８８…スライド孔、８９…スライドピン、６００…ロボットハンド、６０１…工具、６０２…基台、６０３…指部、６０４…手首、６１０…アーム、６１２…リンク部、６２０…関節部、６５０…ロボット、６６０…ロボット、６６２…頭部、６６３…カメラ、６６４…本体部、６６６…制御部、６６８…キャスター、７００…電子部品検査装置、７１０…基台、７１２ｄ…下流側ステージ、７１２ｕ…上流側ステージ、７１４…撮像装置、７１６…検査台、７１８…制御装置、７３０…支持台、７３４…腕部、７３８…撮像カメラ、７５０…把持装置、７５２…把持部、７５４…回転軸、７５６…微調整プレート、８００…送液ポンプ、８０２…ケース、８０４…ローター、８０６…チューブ、８０８…ボール、８５０…印刷装置、８５１…排紙トレイ、８５２…排出口、８５３…用紙ホルダー、８５４…ロール紙、８５５…操作ボタン、８６０…ガイドレール、８７０…印刷ヘッド、８７２…印字部、８７４…走査部、８８０…切断機構、８８２…ガイド軸、８８４…カッターホルダー、８８６…用紙カッター、９００…電子時計、９０２…回転円板、９０２ｇ…歯車、９０４…歯車列、９０６…電力供給部、９０８…水晶チップ、９１０…ＩＣ、９５０…投影装置、９５２…投影部、９５４…調整機構、９５６…レンズカバー。
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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