(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電材料を含む振動体に電圧を印加して屈曲振動を発生させ、前記振動体の端部に設け
られた凸部を対象物に接触させることによって、前記対象物を移動させる圧電モーターで
あって、
前記振動体の前記凸部が設けられた端部が前記屈曲振動で移動する屈曲方向と交差する
方向に向いた面に接続され、前記振動体に電圧を印加する第１電線および第２電線と、
前記凸部を突出させて前記振動体を収納し、前記第１電線および前記第２電線が外部に
引き出される収納ケースと、
前記振動体と前記収納ケースとの間に設けられ、前記振動体の屈曲方向と交差する方向
から前記振動体の両面を挟持する支持部と、
前記第１電線を、前記振動体の屈曲方向の一方の側に向けて前記振動体と接合する第１
接合部と、
前記第２電線を、前記振動体の屈曲方向の他方の側に向けて前記振動体と接合する第２
接合部と
を備え、
前記振動体の屈曲方向の両側には、前記収納ケースとの間に隙間が設けられており、
前記収納ケースには、前記凸部が突出する側とは反対側で、前記振動体の両側の前記隙
間の各々の延長上に第１引出穴および第２引出穴が形成されており、
前記第１電線は、前記第１引出穴から前記収納ケースの外部に引き出され、前記第２電
線は、前記第２引出穴から前記収納ケースの外部に引き出されていて、
前記振動体は、
前記屈曲方向と交差する方向に向いた面を格子状に４つに分割して設けられ、前記電圧
が印加される４枚の電極と、
前記凸部が設けられた端部と前記屈曲振動の振幅が同じである腹部と、
前記腹部よりも前記屈曲振動の振幅が小さい節部と、
を有し、
前記４枚の電極は、互いに対角線の位置にある２枚の電極を組として、前記節部にて各
組の電極同士が第３電線および第４電線で接続されており、
前記第１電線および前記第２電線は、前記節部にて前記４枚の電極のうち前記第１引出
穴および前記第２引出穴から遠い側の２枚の電極に１本ずつ接続されている
ことを特徴とする圧電モーター。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電モーターであって、
前記第１引出穴および前記第２引出穴は、互いの間隔が前記収納ケースの内側よりも外
側で小さくなるように、前記振動体の両側の前記隙間の延長方向に対して斜めに形成され
ている
ことを特徴とする圧電モーター。
【請求項３】
圧電材料を含む振動体に電圧を印加して屈曲振動を発生させ、前記振動体の端部に設け
られた凸部を対象物に接触させることによって、前記対象物を移動させる圧電モーターで
あって、
前記振動体の前記凸部が設けられた端部が前記屈曲振動で移動する屈曲方向と交差する
方向に向いた面に接続され、前記振動体に電圧を印加する第１電線および第２電線と、
前記凸部を突出させて前記振動体を収納し、前記第１電線および前記第２電線が外部に
引き出される収納ケースと、
前記振動体と前記収納ケースとの間に設けられ、前記振動体の屈曲方向と交差する方向
から前記振動体の両面を挟持する支持部と、
を備え、
前記振動体の屈曲方向の両側には、前記収納ケースとの間に隙間が設けられており、
前記収納ケースには、前記凸部が突出する側とは反対側で、前記振動体の両側の前記隙
間の各々の延長上に第１引出穴および第２引出穴が形成されており、
前記第１電線は、前記第１引出穴から前記収納ケースの外部に引き出され、前記第２電
線は、前記第２引出穴から前記収納ケースの外部に引き出されていて、
前記支持部には、前記第１電線および前記第２電線を通過させ、前記第１電線および前
記第２電線の配線経路を規定する通路部が設けられている
ことを特徴とする圧電モーター。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の圧電モーターを備える駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の圧電モーターを備える印刷装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の圧電モーターを備えるロボットハンド。
【請求項７】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の圧電モーター、または請求項７に記載の
ロボットハンドを備えるロボット。
【請求項８】
把持した電子部品を検査ソケットに装着して、前記電子部品の電気的特性を検査する電
子部品検査装置であって、
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の圧電モーターを用いて、前記検査ソケッ
トに対する前記電子部品の位置合わせを行う
ことを特徴とする電子部品検査装置。
【請求項９】
電子部品が装着されて、前記電子部品の電気的特性が検査される検査ソケットと、
前記電子部品を把持する把持装置と、
前記把持装置を互いに直交する第１軸および第２軸と、前記第１軸および前記第２軸に
直交する第３軸との合計三軸方向に移動させる移動装置と、
前記検査ソケットから見て前記第１軸上または前記第２軸上に設けられて、前記検査ソ
ケットに装着される前記電子部品について、前記第１軸および前記第２軸の方向への位置
および前記第３軸まわりの角度を、前記電子部品の姿勢として検出する撮像装置と、
前記検査ソケットから前記撮像装置を結ぶ前記第１軸または前記第２軸上の所定位置ま
で、前記電子部品を搬送する上流側ステージと、
前記検査ソケットから見て前記撮像装置が設けられている側と反対側の所定位置から、
前記電子部品を搬送する下流側ステージと、
前記移動装置の動作を制御する制御装置と、
を備える電子部品検査装置であって、
前記制御装置は、
前記上流側ステージが搬送してきた前記電子部品を把持した前記把持装置を、前記撮
像装置の上まで移動させる第１制御部と、
前記把持装置を移動させることによって、前記撮像装置で姿勢が確認された前記電子
部品を前記検査ソケットに装着する第２制御部と、
前記把持装置を移動させることによって、前記検査ソケットで前記電気的特性が検査
された前記電子部品を前記検査ソケットから前記下流側ステージに載置する第３制御部と
、
を備えており、
前記把持装置は、前記撮像装置で検出された前記電子部品の姿勢に基づいて、前記電子
部品を前記第１軸方向に移動させる第１の圧電モーターと、前記第２軸方向に移動させる
第２の圧電モーターと、前記第３軸まわりに回転させる第３の圧電モーターとを有してお
り、
前記第１ないし第３の圧電モーターは、請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の
圧電モーターである
ことを特徴とする電子部品検査装置。
【請求項１０】
把持した電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の圧電モーターを用いて、前記電子部品の
位置合わせを行う
ことを特徴とする電子部品搬送装置。
【請求項１１】
電子部品を把持する把持装置と、
互いに直交する第１軸および第２軸と、前記第１軸および前記第２軸に直交する第３軸
との合計三軸方向に前記把持装置を移動させる移動装置と、
前記移動装置の動作を制御する制御装置と、
を備える電子部品搬送装置であって、
前記把持装置は、前記電子部品を前記第１軸方向に移動させる第１の圧電モーターと、
前記第２軸方向に移動させる第２の圧電モーターと、前記第３軸まわりに回転させる第３
の圧電モーターとを有しており、
前記第１ないし第３の圧電モーターは、請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の
圧電モーターである
ことを特徴とする電子部品搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電モーター、駆動装置、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、印刷装置、ロボットハンド、およびロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電材料で形成された振動体を振動させて、対象物を駆動する圧電モーターが知られている。この圧電モーターは、電磁力を利用してローターを回転させる方式の電磁モーターに比べて小型でありながら、大きな駆動力を得ることができ、更に、対象物を高分解能で位置決めすることができるという特徴を有している。このため、例えばカメラの駆動機構など、種々の装置のアクチュエーターとして用いられている。
【０００３】
圧電モーターは、次のような原理で動作する。先ず、振動体（圧電材料）を略直方体形状に形成して、長手方向の端面に凸部を設けておく。そして、振動体に所定周波数の電圧を印加することによって、振動体が伸縮する態様の振動と、振動体が屈曲する態様の振動とを同時に生じさせる。すると、振動体の端面は一方向に回転する楕円運動を開始する。そこで、端面に設けた凸部を対象物に押しつけてやれば、凸部と対象物との間に働く摩擦力によって対象物を一定方向に移動させることができる。
【０００４】
このような動作原理から、圧電モーターは、振動体の端面に設けられた凸部を対象物に押しつけた状態で用いる必要がある。また、対象物を駆動する時に凸部が対象物から受ける反力で振動体が逃げないように、振動体を保持しておく必要がある。それでいながら、凸部が楕円運動するように振動体の振動は許容しなければならない。そこで、凸部を突出させた状態で振動体を収納ケースに収め、その収納ケース内で、振動体の両側を屈曲方向から弾性部材を介して保持するとともに、振動体ごと収納ケースを対象物に向けて付勢する技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３４６４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、提案されている技術では、振動体が発生する機械的エネルギーを、対象物の駆動のために効率よく利用することが困難であるという問題があった。これは、振動体の両側を屈曲方向から支持しているため、振動体の振動が収納ケースを介して外部に伝わり易く、外部に伝わった振動は、対象物を駆動するのに利用することができないためである。
【０００７】
この発明は、従来の技術が有する上述した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、対象物を効率よく駆動することが可能な圧電モーターの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の圧電モーターは次の構成を採用した。すなわち、
圧電材料を含む振動体に電圧を印加して屈曲振動を発生させ、前記振動体の端部に設けられた凸部を対象物に接触させることによって、前記対象物を移動させる圧電モーターであって、
前記振動体の前記凸部が設けられた端部が前記屈曲振動で移動する屈曲方向と交差する方向に向いた面に接続され、前記振動体に電圧を印加する第１電線および第２電線と、
前記凸部を突出させて前記振動体を収納し、前記第１電線および前記第２電線が外部に引き出される収納ケースと、
前記振動体と前記収納ケースとの間に設けられ、前記振動体の屈曲方向と交差する方向から前記振動体の両面を挟持する支持部と、
を備え、
前記振動体の屈曲方向の両側には、前記収納ケースとの間に隙間が設けられており、
前記収納ケースには、前記凸部が突出する側とは反対側で、前記振動体の両側の前記隙間の各々の延長上に第１引出穴および第２引出穴が形成されており、
前記第１電線は、前記第１引出穴から前記収納ケースの外部に引き出され、前記第２電線は、前記第２引出穴から前記収納ケースの外部に引き出されている
ことを要旨とする。
【０００９】
このような本発明の圧電モーターでは、収納ケースに収納された振動体は、振動体の屈曲方向からではなく、屈曲方向と交差する方向から支持部によって挟持されている。この振動体が屈曲振動すると、支持部が剪断方向に変形することにより、屈曲方向から挟持する場合に比べて振動体の振動が収納ケースに伝わることを抑制できる。また、対象物を駆動したときに振動体の凸部が受ける反力を、支持部が剪断方向に変形する際の剛性で受け止め、振動体が反力で逃げないように振動体を支持することができる。その結果、対象物を効率よく駆動することが可能となる。更に、振動体の屈曲方向の両側と収納ケースとの間には隙間が設けられており、この隙間の延長上で、凸部が突出する側に対して反対側には、収納ケースに第１引出穴および第２引出穴が形成されている。このため、振動体の屈曲方向と交差する方向に向いた面に接続される第１電線および第２電線を、第１引出穴および第２引出穴から１本ずつ引き出すと、自ずと第１電線および第２電線の引き回しが振動体の屈曲方向の両側の隙間に誘導されることから、この隙間を配線経路に利用して、振動体の振動に干渉することなく第１電線および第２電線を引き回すことが可能となる。
【００１０】
上述した本発明の圧電モーターでは、第１電線を、振動体の屈曲方向の一方の側に向けて振動体に接合することとして、第２電線を、振動体の屈曲方向の他方の側に向けて振動体に接合してもよい。
【００１１】
このように、第１電線および第２電線を振動体の屈曲方向の外側（収納ケースとの隙間が設けられた側）に向けて接合しておけば、第１電線および第２電線の引き回しを振動体の屈曲方向の両側の隙間に誘導することができる。しかも、第１電線および第２電線が収納ケースに収まるように第１引出穴および第２引出穴の側に曲げられると、この曲がった部分では、曲がっていない部分に比べて腰（元の状態を保とうとする弾力）が増し、この腰が第１電線および第２電線を振動体から遠ざける（収納ケースに近づける）方向に作用するので、第１電線および第２電線が振動体に接触することを抑制することができる。
【００１２】
また、上述の圧電モーターでは、次のようにしてもよい。先ず、振動体の屈曲方向と交差する方向に向いた面に設けられた４枚の電極のうち互いに対角線の位置にある２枚の電極を組として、振動体の屈曲振動の振幅が小さい節部にて各組の電極同士を第３電線および第４電線で接続する。そして、第１電線および第２電線を、同じく節部にて４枚の電極のうち第１引出穴および第２引出穴から遠い側の２枚の電極に１本ずつ接続する。
【００１３】
このように屈曲振動の振幅が小さい節部で電極と電線との接合を行えば、屈曲振動の振幅が大きい腹部で行う場合に比べて、電線の接合が振動体の屈曲振動の妨げとなり難く、また、振動体の屈曲振動の影響で電線の接合が外れてしまうことを抑制できる。また、第１電線および第２電線を第１引出穴および第２引出穴から遠い側の電極に接合しておけば、第１電線および第２電線が振動体の屈曲方向の両側の隙間へと引き回される途中で振動体に接触しても、節部で接触させることができるので、腹部に接触する場合に比べて振動体の屈曲振動への干渉を抑制することができる。しかも、第１電線および第２電線が振動体の節部に接触すると、この接触した部分が支えとなって、振動体から離れる方向に第１電線および第２電線の引き回しの方向が規定されるので、第１電線および第２電線が振動体の腹部などに接触することを抑制できる。
【００１４】
また、こうした圧電モーターでは、第１引出穴および第２引出穴を、互いの間隔が収納ケースの内側よりも外側で小さくなるように、振動体の両側の隙間の延長方向に対して斜めに形成しておいてもよい。
【００１５】
このように斜めに形成された第１引出穴および第２引出穴から第１電線および第２電線を１本ずつ引き出すと、第１電線および第２電線は、振動体の屈曲方向の内向き（互いに接近する方向）に曲げられることになる。この曲げられた部分では、曲げられていない部分に比べて腰（元の状態を保とうとする弾力）が増し、この腰は第１電線および第２電線を振動体から遠ざける方向（収納ケースに近づける方向）に作用するので、第１電線および第２電線が振動体に接触することを抑制するのに好適である。
【００１６】
また、前述した本発明の圧電モーターでは、振動体を挟持する支持部に通路部を設けて、第１電線および第２電線を通過させるとともに、第１電線および第２電線の配線経路（引き回し経路）を規定することとしてもよい。
【００１７】
このように支持部に設けられた通路部に、第１電線および第２電線を通すことにより、振動体に接触しないように第１電線および第２電線を支えるとともに、第１電線および第２電線の引き回しの方向を適切に誘導することができる。その結果、振動体の屈曲振動を阻害することなく、収納ケース内で第１電線および第２電線を引き回すことが可能となる。
【００１８】
また、前述した本発明の圧電モーターでは、第１電線および第２電線を、塑性変形する材料を用いて形成することとして、収納ケース内での配線形状を曲げ加工で作っておいてもよい。
【００１９】
このように第１電線および第２電線に、塑性変形する材料を用いて、振動体と接触しない配線形状を予め適切に形成しておくことにより、振動体の屈曲振動を阻害することなく、収納ケース内で第１電線および第２電線を引き回すことが可能となる。
【００２０】
また、上述した本発明の圧電モーターを用いて駆動装置や、印刷装置、ロボットハンド、ロボットなどを構成しても良い。
【００２１】
本発明の圧電モーターは、小型で且つ高い駆動精度を実現することができる。従って、本発明の圧電モーターを用いて駆動装置や、印刷装置、ロボットハンド、ロボットなどを構成してやれば、小型で高性能な駆動装置や、印刷装置、ロボットハンド、ロボットなどを得ることができる。
【００２２】
また、本発明の圧電モーターを用いて、以下のような電子部品検査装置を構成しても良い。すなわち、把持した電子部品を検査ソケットに装着して、前記電子部品の電気的特性を検査する電子部品検査装置であって、上述した本発明の何れかの圧電モーターを用いて、検査ソケットに対する電子部品の位置合わせを行うようにしてもよい。
【００２３】
上述したように、本発明の圧電モーターは小型で且つ高い駆動精度を実現することができるから、電子部品を精度良く位置合わせを行うことができ、且つ、小型な電子部品検査装置を実現することが可能となる。
【００２４】
あるいは、本発明の電子部品検査装置は、次のような態様で把握することもできる。すなわち、
把持した電子部品を検査ソケットに装着して、前記電子部品の電気的特性を検査する電子部品検査装置であって、
前記検査ソケットに対する前記電子部品の位置合わせを行う圧電モーターを備え、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含んで形成され、電圧が印加されると屈曲振動する振動体と、
前記振動体の端部に設けられた凸部と、
前記振動体の前記凸部が設けられた端部が前記屈曲振動で移動する屈曲方向と交差する方向に向いた面に接続され、前記振動体に電圧を印加する第１電線および第２電線と、
前記凸部を突出させて前記振動体を収納し、前記第１電線および前記第２電線が外部に引き出される収納ケースと、
前記振動体と前記収納ケースとの間に設けられ、前記振動体の屈曲方向と交差する方向から前記振動体の両面を挟持する支持部と、
を備え、
前記振動体の屈曲方向の両側には、前記収納ケースとの間に隙間が設けられており、
前記収納ケースには、前記凸部が突出する側とは反対側で、前記振動体の両側の前記隙間の各々の延長上に第１引出穴および第２引出穴が形成されており、
前記第１電線は、前記第１引出穴から前記収納ケースの外部に引き出され、前記第２電線は、前記第２引出穴から前記収納ケースの外部に引き出されている
ことを特徴とする電子部品検査装置という態様で把握することもできる。
【００２５】
更に、上述した本発明の電子部品検査装置は、次のような態様、すなわち、
電子部品が装着されて、前記電子部品の電気的特性が検査される検査ソケットと、
前記電子部品を把持する把持装置と、
前記把持装置を互いに直交する第１軸および第２軸と、前記第１軸および前記第２軸に直交する第３軸との合計三軸方向に移動させる移動装置と、
前記検査ソケットから見て前記第１軸上または前記第２軸上に設けられて、前記検査ソケットに装着される前記電子部品について、前記第１軸および前記第２軸の方向への位置および前記第３軸まわりの角度を、前記電子部品の姿勢として検出する撮像装置と、
前記検査ソケットから前記撮像装置を結ぶ前記第１軸または前記第２軸上の所定位置まで、前記電子部品を搬送する上流側ステージと、
前記検査ソケットから見て前記撮像装置が設けられている側と反対側の所定位置から、前記電子部品を搬送する下流側ステージと、
前記移動装置の動作を制御する制御装置と、
を備える電子部品検査装置であって、
前記制御装置は、
前記上流側ステージが搬送してきた前記電子部品を把持した前記把持装置を、前記撮像装置の上まで移動させる第１制御部と、
前記把持装置を移動させることによって、前記撮像装置で姿勢が確認された前記電子部品を前記検査ソケットに装着する第２制御部と、
前記把持装置を移動させることによって、前記検査ソケットで前記電気的特性が検査された前記電子部品を前記検査ソケットから前記下流側ステージに載置する第３制御部と、
を備えており、
前記把持装置は、前記撮像装置で検出された前記電子部品の姿勢に基づいて、前記電子部品を前記第１軸方向に移動させる第１の圧電モーターと、前記第２軸方向に移動させる第２の圧電モーターと、前記第３軸まわりに回転させる第３の圧電モーターとを有しており、
前記第１ないし第３の圧電モーターは、請求項１ないし請求項６の何れか一項に記載の圧電モーターである
ことを特徴とする電子部品検査装置という態様で把握することもできる。
【００２６】
このような構成の電子部品検査装置は、把持装置に設けられた第１ないし第３の圧電モーターを用いて電子部品の姿勢を調整した後、検査ソケットに装着することができる。ここで、本発明の圧電モーターは、小型で且つ対象物を精度良く駆動することができるので、把持装置に設ける第１ないし第３の圧電モーターとして特に優れている。
【００２７】
更には、本発明の圧電モーターを用いて、以下のような電子部品搬送装置を構成しても良い。すなわち、把持した電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、上述した本発明の何れかの圧電モーターを用いて、電子部品の位置合わせを行うようにしてもよい。
【００２８】
上述したように、本発明の圧電モーターは小型で且つ高い駆動精度を実現することができるから、電子部品を精度良く位置合わせを行うことができ、且つ、小型な電子部品搬送装置を実現することができる。
【００２９】
あるいは、本発明の電子部品搬送装置は、次のような態様、すなわち、
把持した電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、
前記電子部品の位置合わせを行う圧電モーターを備え、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含んで形成され、電圧が印加されると屈曲振動する振動体と、
前記振動体の端部に設けられた凸部と、
前記振動体の前記凸部が設けられた端部が前記屈曲振動で移動する屈曲方向と交差する方向に向いた面に接続され、前記振動体に電圧を印加する第１電線および第２電線と、
前記凸部を突出させて前記振動体を収納し、前記第１電線および前記第２電線が外部に引き出される収納ケースと、
前記振動体と前記収納ケースとの間に設けられ、前記振動体の屈曲方向と交差する方向から前記振動体の両面を挟持する支持部と、
を備え、
前記振動体の屈曲方向の両側には、前記収納ケースとの間に隙間が設けられており、
前記収納ケースには、前記凸部が突出する側とは反対側で、前記振動体の両側の前記隙間の各々の延長上に第１引出穴および第２引出穴が形成されており、
前記第１電線は、前記第１引出穴から前記収納ケースの外部に引き出され、前記第２電線は、前記第２引出穴から前記収納ケースの外部に引き出されている
ことを特徴とする電子部品搬送装置という態様で把握することもできる。
【００３０】
更には、上述した本発明の電子部品搬送装置は、以下のような態様、すなわち、
電子部品を把持する把持装置と、
互いに直交する第１軸および第２軸と、前記第１軸および前記第２軸に直交する第３軸との合計三軸方向に前記把持装置を移動させる移動装置と、
前記移動装置の動作を制御する制御装置と、
を備える電子部品搬送装置であって、
前記把持装置は、前記電子部品を前記第１軸方向に移動させる第１の圧電モーターと、前記第２軸方向に移動させる第２の圧電モーターと、前記第３軸まわりに回転させる第３の圧電モーターとを有しており、
前記第１ないし第３の圧電モーターは、請求項１ないし請求項６の何れか一項に記載の圧電モーターである
ことを特徴とする電子部品搬送装置という態様で把握することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施例の圧電モーターの大まかな構成を示した説明図である。
【図２】本実施例の本体部の構造を示す分解組立図である。
【図３】振動体に電圧を印加するために接合された電線を示した説明図である。
【図４】圧電モーターの動作原理を示す説明図である。
【図５】Ｘ−Ｚ平面で本体部の断面を取ることによって、本実施例の振動体ケース内で外部電線が引き回されている様子を示した説明図である。
【図６】振動体の節部を示した説明図である。
【図７】Ｘ−Ｙ平面で本体部の断面を取ることによって、第１変形例の振動体ケースに設けられた引出穴を示した説明図である。
【図８】第２変形例の振動体ケース内で外部電線が引き回されている様子を示した説明図である。
【図９】第３変形例の振動体の表電極に接続された外部電線を示した説明図である。
【図１０】本実施例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である。
【図１１】把持装置に内蔵された微調整機構についての説明図である。
【図１２】本実施例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である。
【図１３】本実施例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である。
【図１４】ロボットハンドを備えたロボットを例示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施例を説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．圧電モーターの動作原理：
Ｃ．外部電線の引き回し：
Ｄ．変形例：
Ｄ−１．第１変形例：
Ｄ−２．第２変形例：
Ｄ−３．第３変形例：
Ｅ．適用例：
【００３３】
Ａ．装置構成  ：
図１は、本実施例の圧電モーター１０の大まかな構成を示した説明図である。図１（ａ）には、本実施例の圧電モーター１０の全体図が示されており、図１（ｂ）には分解組立図が示されている。図１（ａ）に示されるように、本実施例の圧電モーター１０は、大まかには、本体部１００と、基台部２００とから構成されている。本体部１００は基台部２００内に取り付けられており、その状態で一方向に移動可能となっている。尚、本明細書中では、本体部１００の移動方向をＸ方向と称する。また、図中に示すように、Ｘ方向と直交する方向を、それぞれＹ方向、Ｚ方向と称するものとする。
【００３４】
本体部１００および基台部２００は、それぞれ複数の部品が組み合わされて構成されている。たとえば基台部２００は、略矩形形状をした基板２３０の上面の両側に、第１側壁ブロック２１０および第２側壁ブロック２２０が止めネジ２４０で締結されることによって構成されている（図１（ｂ）を参照のこと）。圧電モーター１０を組み立てる際には、本体部１００の上方から、第１側壁ブロック２１０および第２側壁ブロック２２０を、止めネジ２４０を用いて基板２３０に取り付ける。
【００３５】
また、第１側壁ブロック２１０には、前方ハウジング２１２、中央ハウジング２１４、後方ハウジング２１６の３つの凹部が形成されている。そして、第１側壁ブロック２１０を基板２３０に取り付ける際には、前方ハウジング２１２に前方側圧バネ２１２ｓを収納し、後方ハウジング２１６に後方側圧バネ２１６ｓを収納した状態で取り付ける。その結果、本体部１００は、前方側圧バネ２１２ｓおよび後方側圧バネ２１６ｓによって第２側壁ブロック２２０に押しつけられた状態となる。また、本体部１００の側面の、第２側壁ブロック２２０に面する側には、前側コロ１０２ｒおよび後側コロ１０６ｒが取り付けられている。更に、本体部１００の側面には加圧バネ２２２ｓが設けられている。この加圧バネ２２２ｓは、前側コロ１０２ｒの後ろ側の箇所で本体部１００をＸ方向に押圧している。
【００３６】
また、前側コロ１０２ｒおよび後側コロ１０６ｒが設けられた側と反対側の本体部１００の側面には、Ｚ方向（図面上では上方）に向けて押さえコロ１０４ｒが設けられている。第１側壁ブロック２１０を取り付けた状態では、この押さえコロ１０４ｒは、第１側壁ブロック２１０の中央ハウジング２１４に収納される。また、本体部１００の押さえコロ１０４ｒが設けられた部分の裏面側と、基板２３０との間には、押さえバネ２３２ｓが設けられている。このため、押さえコロ１０４ｒは中央ハウジング２１４の内面に対してＺ方向（図面上では上方）に押しつけられた状態となっている。
【００３７】
図２は、本実施例の本体部１００の構造を示す分解組立図である。本体部１００は、大まかには、振動体ケース１２０内に振動部１１０が収納された構造となっている。振動部１１０は、圧電材料によって直方体形状に形成された振動体１１２と、振動体１１２の長手方向（Ｘ方向）の端面に取り付けられたセラミック製の駆動凸部１１４と、振動体１１２のＺ方向を向いた一方の面を格子状に４分割して設けられた４枚の表電極１１６などから構成されている。また、図２では示されていないが、４枚の表電極１１６が設けられた側と反対側の面には、ほぼ全面を覆う裏電極が設けられており、この裏電極はグランドに接地されている。後述するように振動体１１２は、電圧を印加することによって振動する性質を有している。尚、本実施例の駆動凸部１１４は、本発明の「凸部」に相当している。
【００３８】
振動部１１０は、駆動凸部１１４を突出させた状態で振動体ケース１２０に収納される。また、振動体ケース１２０に収納された振動部１１０は、表電極１１６および裏電極が設けられた振動体１１２の両面（図２では、Ｚ方向を向いた両面）から樹脂製の支持部材１３０で挟まれた状態となる。更に、表電極１１６側の支持部材１３０の上から、蓋板１４０、皿バネ１４２、および押さえ板１４４が積層されて、押さえ板１４４が止めネジ１４６で振動体ケース１２０に締結される。このため振動部１１０は、皿バネ１４２のバネ力によって蓋板１４０及び支持部材１３０を介して押さえ付けられながらも、樹脂製の支持部材１３０が剪断変形することによって、振動体ケース１２０内で振動体１１２が振動し得る状態で収納されている。尚、本実施例の振動体ケース１２０及び蓋板１４０は、本発明の「収納ケース」に相当している。
【００３９】
図３は、振動体１１２に電圧を印加するために接合された電線を示した説明図である。図示されているように、振動体１１２のＺ方向を向いた両面（支持部材１３０が接する両面）の一方の面には４枚の表電極１１６が格子状に分割して設けられており、互いに対角線の位置にある２つの表電極１１６を組（表電極１１６ａ及び表電極１１６ｄの組と、表電極１１６ｂ及び表電極１１６ｃの組）として、各組の表電極１１６同士が電極間電線３００ａ，３００ｂによって接続されている。上下方向（Ｚ方向）に立体交差する電極間電線３００ａ，３００ｂは、絶縁材料で被覆されており、表電極１１６に半田３０２で接合されている。また、表電極１１６の各組において駆動凸部１１４に近い側の表電極１１６（表電極１１６ａ、表電極１１６ｂ）は、外部電線３０４ａ，３０４ｂによって外部電源（図示せず）と接続されている。この外部電線３０４ａ，３０４ｂも、電極間電線３００ａ，３００ｂと同様に、絶縁材料で被覆された電線を用いて、半田３０２で表電極１１６に接合されている。後述するように、振動体１１２が収納される振動体ケース１２０には、駆動凸部１１４が突出する側とは反対側に、引出穴が形成されており、この引出穴から外部電線３０４ａ，３０４ｂが引き出されて外部電源と接続される。尚、本明細書中では、振動体ケース１２０の駆動凸部１１４が突出する側を「前方側」と呼び、駆動凸部１１４が突出する側とは反対側を「後方側」と呼ぶことがあるものとする。また、本実施例の外部電線３０４ａ、外部電線３０４ｂは、それぞれ本発明の「第１電線」、「第２電線」に相当している。
【００４０】
また、前述したように、振動体１１２の４枚の表電極１１６が設けられた側と反対側の面には、ほぼ全面を覆う裏電極が設けられており、この裏電極には、グランドに接地するためのグランド電線３０６が半田３０２で接合されている。
【００４１】
Ｂ．圧電モーターの動作原理  ：
図４は、圧電モーター１０の動作原理を示す説明図である。圧電モーター１０は、振動部１１０の表電極１１６に一定周期で電圧を印加したときに、振動部１１０の駆動凸部１１４が楕円運動することによって動作する。振動部１１０の駆動凸部１１４が楕円運動するのは次の理由による。
【００４２】
先ず、周知のように振動体１１２は、正電圧を印加すると伸張する性質を有している。従って、図４（ａ）に示すように、４つの表電極１１６の全てに正電圧を印加した後、印加電圧を解除することを繰り返すと、振動体１１２は長手方向（Ｘ方向）に伸縮する動作を繰り返す。このように、振動体１１２が長手方向（Ｘ方向）に伸縮を繰り返す動作を「伸縮振動」と呼ぶ。また、正電圧を印加する周波数を変化させていくと、ある特定の周波数となったときに伸縮量が急に大きくなって、一種の共振現象が発生する。伸縮振動で共振が発生する周波数（共振周波数）は、振動体１１２の物性と、振動体１１２の寸法（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）とによって決定される。
【００４３】
また、図４（ｂ）あるいは図４（ｃ）に示すように、互いに対角線の位置にある２つの表電極１１６を組（表電極１１６ａおよび表電極１１６ｄの組、あるいは表電極１１６ｂおよび表電極１１６ｃの組）として、一定周期で正電圧を印加する。すると、振動体１１２は、長手方向（Ｘ方向）の先端部（駆動凸部１１４が取り付けられた部分）が、図面上で左右方向（Ｙ方向）に首を振るような動作を繰り返す。例えば、図４（ｂ）に示したように、表電極１１６ａおよび表電極１１６ｄの組に正電圧を印加する度に、振動体１１２は、長手方向の先端部が右方向に移動する動作を繰り返す。また、図４（ｃ）に示したように、表電極１１６ｂおよび表電極１１６ｃの組に正電圧を印加する度に、振動体１１２は、長手方向の先端部が左方向に移動する動作を繰り返す。このような振動体１１２の動作を「屈曲振動」と呼ぶ。このような屈曲振動についても、振動体１１２の物性と、振動体１１２の寸法（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）とによって決まる共振周波数が存在する。従って、互いに対角線の位置にある２つの表電極１１６に対して、その共振周波数で正電圧を印加すると、振動体１１２は右方向あるいは左方向（Ｙ方向）に大きく首を振って振動する。
【００４４】
ここで、図４（ａ）に示した伸縮振動の共振周波数も、図４（ｂ）あるいは図４（ｃ）に示した屈曲振動の共振周波数も、振動体１１２の物性や、振動体１１２の寸法（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）によって決定される。従って、振動体１１２の寸法（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）を適切に選んでやれば、２つの共振周波数を一致させることができる。そして、そのような振動体１１２に対して、図４（ｂ）あるいは図４（ｃ）に示すような屈曲振動の形態の電圧を共振周波数で印加すると、図４（ｂ）あるいは図４（ｃ）に示す屈曲振動が生じると同時に、共振によって図４（ａ）の伸縮振動も誘起される。その結果、図４（ｂ）に示す態様で表電極１１６ａおよび表電極１１６ｄの組に電圧を印加した場合には、振動体１１２の先端部（駆動凸部１１４が取り付けられた部分）が図面上で時計回りに楕円を描くような動作（楕円運動）を行う。また、図４（ｃ）に示す態様で表電極１１６ｂおよび表電極１１６ｃの組に電圧を印加した場合には、振動体１１２の先端部が図面上で反時計回りの楕円運動を行う。
【００４５】
圧電モーター１０は、このような楕円運動を利用して対象物を駆動する。すなわち、振動体１１２の駆動凸部１１４を対象物に押しつけた状態で楕円運動を発生させる。すると駆動凸部１１４は、振動体１１２が伸張する際には対象物に押しつけられた状態で左から右に向かって（あるいは右から左に向かって）移動した後、振動体１１２が収縮する際には対象物から離れた状態で元の位置まで復帰する動作を繰り返す。この結果、対象物は、駆動凸部１１４から受ける摩擦力によって一方向に駆動されることになる。また、対象物が受ける駆動力は、駆動凸部１１４との間で生じる摩擦力に等しいから、駆動力の大きさは、駆動凸部１１４と対象物との間の摩擦係数と、駆動凸部１１４が対象物に押しつけられる力とによって決定される。
【００４６】
以上に説明した圧電モーター１０の動作原理から明らかなように、圧電モーター１０は、駆動凸部１１４を対象物に押しつけた状態で使用する必要がある。このため、本実施例の圧電モーター１０では、駆動凸部１１４を備える本体部１００が基台部２００に対して移動可能となっており、本体部１００と基台部２００との間に設けられた加圧バネ２２２ｓによって、本体部１００から突き出た駆動凸部１１４を対象物に押しつけるようになっている（図１参照）。
【００４７】
また、対象物を駆動すると、駆動凸部１１４は対象物から反力を受ける。そして、この反力は本体部１００に伝達される。上述したように本体部１００は基台部２００に対して移動可能としなければならないが、駆動時に受ける反力で本体部１００が移動方向とは直交する方向に逃げてしまうと、対象物に対して十分な駆動力を伝達することができなくなる。また、本体部１００が逃げると駆動凸部１１４の移動量が減少するので対象物の駆動量が少なくなる。更に、本体部１００の逃げ量は、常に安定しているとは限らないから、対象物の駆動量が不安定となってしまう。そこで、図１に示すように、本実施例の圧電モーター１０では、本体部１００の移動方向と直交する方向から、前方側圧バネ２１２ｓおよび後方側圧バネ２１６ｓによって本体部１００を第２側壁ブロック２２０に押しつけるようになっている。
【００４８】
更に、振動体１１２は、駆動凸部１１４が楕円運動するように振動体１１２の振動（伸縮振動および屈曲振動）が許容される状態で、振動体ケース１２０内に収納されていなければならない。そこで、図２に示すように、本実施例の圧電モーター１０では、振動体１１２の屈曲方向（Ｙ方向：駆動凸部１１４が設けられた端部が移動する方向）と交差する方向（Ｚ方向：振動体１１２の表電極１１６および裏電極が設けられた両面の向いた方向）から支持部材１３０で挟持した状態で、振動体１１２が振動体ケース１２０に収納されている。電圧の印加により振動体１１２が振動する際には、支持部材１３０が剪断方向に変形することによって振動体１１２の振動が許容されるので、上述した駆動凸部１１４の楕円運動を発生させることができる。また、振動体１１２を屈曲方向と交差する方向から支持部材１３０で挟持することにより、振動体１１２の屈曲方向から挟持する場合に比べて、屈曲振動が振動体ケース１２０に伝わることによるエネルギーの損失を抑制して、対象物を効率よく駆動することができる。
【００４９】
このような支持部材１３０は、ポリイミドなどの樹脂材料で形成されており、支持部材１３０の厚みが大きくなるほど、剪断方向への変形（剪断変形）が容易となって、許容される振動体１１２の振幅（振動の自由度）が大きくなる。すると、駆動凸部１１４の移動量が増加して、対象物の駆動量や駆動スピードが向上することから、対象物を駆動する上で有利な方向に作用する。但し、支持部材１３０は、剪断方向に変形するときの剛性で、駆動凸部１１４が対象物から受ける反力を支えるようになっており、支持部材１３０が厚くなると、剪断変形が容易となる反面、対象物からの反力を支える剛性が低下して、対象物の駆動が減少してしまうことになる。このように支持部材１３０は、剪断変形によって振動体１１２の振動を許容しつつ、駆動凸部１１４が対象物から受ける反力を支える適度な剛性を備えるように、適切な厚みに設定しておく必要がある。本実施例の圧電モーターでは、１．０ｍｍの厚さの支持部材１３０によって、振動体１１２（幅：７．５ｍｍ、長さ：３０．０ｍｍ、厚さ：３．０ｍｍ）を両側から挟持するようになっている。
【００５０】
ここで、前述したように、支持部材１３０によって挟持される振動体１１２の両面（振動体１１２の屈曲方向と交差する方向に向いた両面）には、表電極１１６や裏電極が設けられており、これらの電極に、振動体１１２に電圧を印加するための各種電線（電極間電線３００ａ，３００ｂや、外部電線３０４ａ，３０４ｂや、グランド電線３０６）が半田３０２で接合される。そして、外部電線３０４ａ，３０４ｂは、振動体ケース１２０内を引き回されて、振動体ケース１２０の駆動凸部１１４が突出する側とは反対側（後方側）に設けられた引出穴から引き出される。しかし、振動体１１２の表電極１１６が設けられた面と同じ面を支持部材１３０で挟持する方式では、振動体１１２の表電極１１６と蓋板１４０との間に外部電線３０４ａ，３０４ｂをそのまま通すことができず、支持部材１３０を避けて引き回す必要がある。また、外部電線３０４ａ，３０４ｂが振動体１１２に接触して振動体１１２の振動を阻害するようなことがあってはならない。そこで、本実施例の圧電モーター１０では、振動体ケース１２０内で外部電線３０４ａ，３０４ｂを次のように引き回している。
【００５１】
Ｃ．外部電線の引き回し  ：
図５は、Ｘ−Ｙ平面で本体部１００の断面を取ることによって、本実施例の振動体ケース１２０内で外部電線３０４ａ，３０４ｂが引き回されている様子を示した説明図である。図示されているように、振動体１１２の屈曲方向（Ｙ方向）の両側には、振動体ケース１２０との間に隙間Ｇがそれぞれ設けられている。また、振動体ケース１２０の駆動凸部１１４が突出する側とは反対側（後方側）には、外部電線３０４ａ，３０４ｂを１本ずつ引き出すための２つの引出穴１２４ａ，１２４ｂが設けられており、これら引出穴１２４ａ，１２４ｂは、振動体１１２の両側の隙間Ｇを振動体ケース１２０の後方側に向けて延ばした各々の延長上に形成されている。このため、引出穴１２４ａ，１２４ｂから外部電線３０４ａ，３０４ｂを１本ずつ引き出せば、自ずと外部電線３０４ａ，３０４ｂの引き回しが振動体１１２の両側の隙間Ｇへと誘導されることから、隙間Ｇを利用して、振動体１１２の振動に干渉することなく外部電線３０４ａ，３０４ｂを引き回すことが可能となる。
【００５２】
尚、引出穴１２４ａ，１２４ｂから外部電線３０４ａ，３０４ｂを引き出した後、引出穴１２４ａ，１２４ｂに接着材などを注入して外部電線３０４ａ，３０４ｂを固定してもよい。このようにすれば、引出穴１２４ａ，１２４ｂで外部電線３０４ａ，３０４ｂが位置決めされるので、外部電線３０４ａ，３０４ｂの引き回しの方向を規定しておくことができ、また、引き出された外部電線３０４ａ，３０４ｂに外側に引っ張る力が作用しても、外部電線３０４ａ，３０４ｂが抜けてしまうことを防止できる。
【００５３】
また、外部電線３０４ａ，３０４ｂは、半田３０２で表電極１１６に接合する際に、配線方向を振動体ケース１２０の後方側（引出穴１２４ａ，１２４ｂが設けられた側）ではなく、振動体１１２の屈曲方向の外側（隙間Ｇが設けられた側）に向けて接合されている。これにより、表電極１１６に接合された外部電線３０４ａ，３０４ｂを振動体１１２の両側の隙間Ｇへと誘導することができる。しかも、外部電線３０４ａ，３０４ｂが振動体ケース１２０に収まるように曲げられると、この曲がった部分では、曲がっていない部分に比べて腰（元の状態を保とうとする弾力）が増し、この腰によって外部電線３０４ａ，３０４ｂが振動体１１２から離れる方向（振動体ケース１２０に近づく方向）に付勢されるので、外部電線３０４ａ，３０４ｂが振動体１１２に接触することを抑制することができる。
【００５４】
更に、本実施例の圧電モーター１０では、振動体１１２の４つの表電極１１６のうち互いに対角線の位置にある２つの表電極１１６を組（表電極１１６ａ及び表電極１１６ｄの組、表電極１１６ｂ及び表電極１１６ｃの組）として、各組の引出穴１２４ａ，１２４ｂに近い側の表電極１１６（表電極１１６ｃ、表電極１１６ｄ）ではなく、引出穴１２４ａ，１２４ｂから遠い側の表電極１１６（表電極１１６ａ、表電極１１６ｂ）に、外部電線３０４ａ，３０４ｂがそれぞれ接合されている。こうすることで、仮に外部電線３０４ａ，３０４ｂが振動体１１２に接触しても、振動体１１２の屈曲振動の振幅が小さい部分（節部）に接触することで、振動体１１２の屈曲振動への干渉を抑制することができる。以下、この点について補足して説明する。
【００５５】
図６は、振動体１１２の節部を示した説明図である。図４を用いて前述したように、振動体１１２は、４つの表電極１１６の互いに対角線の位置にある２つの表電極１１６を組（表電極１１６ａおよび表電極１１６ｄの組、表電極１１６ｂおよび表電極１１６ｃの組）として、一定周期で正電圧を印加すると、駆動凸部１１４が図面上で左右方向（Ｙ方向）に首を振るように振動体１１２が屈曲振動を繰り返す。図６では、振動体１１２に正電圧が印加されていない状態が破線で示されており、振動体１１２の表電極１１６ａおよび表電極１１６ｄの組に正電圧が印加されて駆動凸部１１４が右方向に移動した状態が実線で示されている。
【００５６】
このように屈曲振動する振動体１１２は、全体が同じ振幅で振動する（Ｙ方向に移動する）わけではなく、図６に示すように、駆動凸部１１４が設けられた先端部と同様の振幅で振動する部分である腹部１１７（１１７ａ，１１７ｂ）と、先端部や腹部１１７よりも屈曲振動の振幅が小さい部分である節部１１８とを有する。本実施例の振動体１１２は、振動体１１２の長手方向（Ｘ方向）の中央にある中央節部１１８ｂと、駆動凸部１１４に近い側にある前節部１１８ａと、駆動凸部１１４から遠い側にある後節部１１８ｃの３つの節部１１８を有している。
【００５７】
これら３つの節部１１８のうち、前節部１１８ａおよび後節部１１８ｃは、支持部材１３０が振動体１１２を挟持する部分となっている（図５参照）。このように振動体１１２の節部１１８を支持部材１３０で挟持するようにすれば、節部１１８と異なる部分（腹部１１７など）を挟持する場合に比べて、振動体１１２が屈曲振動する際に支持部材１３０が剪断方向に変形する変形量を大きくすることなく、振動体１１２の屈曲振動の振幅（駆動凸部１１４の移動量）を増大させることができるので、対象物を効率よく駆動する上で有利となる。
【００５８】
また、支持部材１３０で挟持されていない中央節部１１８ｂでは、表電極１１６への配線（電極間電線３００ａ，３００ｂおよび外部電線３０４ａ，３０４ｂの半田３０２による接合）を行うようになっている（図５参照）。このように、屈曲振動の振幅が小さい節部１１８で表電極１１６への配線を行えば、屈曲振動の振幅が大きい腹部１１７で行う場合に比べて、配線が振動体１１２の屈曲振動の妨げとなり難く、また、振動体１１２の屈曲振動の影響で配線が外れてしまうことを抑制できる。
【００５９】
更に、外部電線３０４ａ，３０４ｂを、引出穴１２４ａ，１２４ｂから遠い側の表電極１１６（表電極１１６ａ、表電極１１６ｂ）にそれぞれ接合することにより、外部電線３０４ａ，３０４ｂが、振動体１１２の両側の隙間Ｇへと引き回される途中で振動体１１２に接触したとしても、図５に示すように、中央節部１１８ｂで接触することになるので、腹部１１７に接触する場合に比べて、振動体１１２の屈曲振動への干渉を抑制することができる。しかも、外部電線３０４ａ，３０４ｂが振動体１１２の節部１１８に接触すると、この接触した部分が支えとなって、振動体１１２から離れる方向に外部電線３０４ａ，３０４ｂの引き回しの方向が規定されることになるので、外部電線３０４ａ，３０４ｂが振動体１１２の腹部１１７などに接触することを抑制できる。
【００６０】
Ｄ．変形例  ：
以下では、上述した本実施例の圧電モーター１０の変形例について説明する。尚、変形例の説明にあたっては、上述の実施例と同様の構成部分については、先に説明した実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
Ｄ−１．第１変形例  ：
図７は、Ｘ−Ｙ平面で本体部１００の断面を取ることによって、第１変形例の振動体ケース１２０に設けられた引出穴１２４ａ，１２４ｂを示した説明図である。前述した実施例では、２つの引出穴１２４ａ，１２４ｂが、振動体１１２の屈曲方向に向いた振動体ケース１２０の内壁面（隙間Ｇが設けられる側の内面）に対して平行に設けられていた（図５参照）。これに対して、第１変形例の振動体ケース１２０では、図７に示すように、２つの引出穴１２４ａ，１２４ｂが、互いの間隔が振動体ケース１２０の内側よりも外側で小さくなるように、振動体ケース１２０の内壁面に対して斜めに形成されている。
【００６２】
このように斜めに形成された引出穴１２４ａ，１２４ｂから外部電線３０４ａ，３０４ｂを１本ずつ引き出すと、外部電線３０４ａ，３０４ｂは、振動体１１２の屈曲方向の内向き（互いに接近する方向）に曲げられることになる。前述したように、外部電線３０４ａ，３０４ｂの曲げられた部分では、曲げられていない部分に比べて腰（元の状態を保とうとする弾力）が増し、この腰は外部電線３０４ａ，３０４ｂを振動体１１２から遠ざける方向（振動体ケース１２０に近づける方向）に作用するので、外部電線３０４ａ，３０４ｂが振動体１１２に接触することを抑制するのに好適である。
【００６３】
また、引出穴１２４ａ，１２４ｂに接着剤などを注入して外部電線３０４ａ，３０４ｂを固定する場合には、引出穴１２４ａ，１２４ｂを斜めに形成しておけば、引出穴１２４ａ，１２４ｂを振動体ケース１２０の内壁面に対して平行にしておく場合に比べて、固定する範囲を長く確保することができるので、外部電線３０４ａ，３０４ｂの位置決めや、抜け止めに好適である。
【００６４】
Ｄ−２．第２変形例  ：
図８は、第２変形例の振動体ケース１２０内で外部電線３０４ａ，３０４ｂが引き回されている様子を示した説明図である。図８（ａ）には、Ｘ−Ｙ平面で本体部１００を切断した断面図が示されており、図８（ｂ）には、Ｘ−Ｚ平面で支持部材１３０および振動体１１２を切断した断面図が示されている。図８（ａ）に示すように第２変形例では、前述した実施例（図５参照）と異なり、外部電線３０４ａ，３０４ｂが、振動体１１２の４つの表電極１１６のうち引出穴１２４ａ，１２４ｂに近い側の表電極１１６（表電極１１６ｃ、表電極１１６ｄ）にそれぞれ接続されており、また、配線方向を振動体ケース１２０の後方側（引出穴１２４ａ，１２４ｂが設けられた側）に向けて半田３０２で接合されている。
【００６５】
また、図８（ｂ）に示すように、振動体１１２を挟持する支持部材１３０の上面（蓋板１４０が重ねられる面）には、外部電線３０４ａ，３０４ｂを１本ずつ通す溝状の誘導通路１３２ａ，１３２ｂが設けられている。この誘導通路１３２ａ，１３２ｂは、図８（ａ）に示すように、出口側（引出穴１２４ａ，１２４ｂに近い側）を振動体１１２の屈曲方向の外側（隙間Ｇが設けられた側）に向けて形成されている。尚、誘導通路１３２ａ，１３２ｂが設けられた支持部材１３０は、振動体１１２の後節部１１８ｃを挟持している（図６参照）。また、第２変形例の誘導通路１３２ａ，１３２ｂは、本発明の「通路部」に相当している。
【００６６】
このような支持部材１３０の誘導通路１３２ａ，１３２ｂに、表電極１１６に接続された外部電線３０４ａ，３０４ｂを通すことにより、振動体１１２に接触しないように外部電線３０４ａ，３０４ｂを支えるとともに、外部電線３０４ａ，３０４ｂの引き回しの方向を規定して振動体１１２の両側の隙間Ｇへと誘導することができる。その結果、振動体１１２の屈曲振動を阻害することなく、振動体ケース１２０内で外部電線３０４ａ，３０４ｂを引き回すことが可能となる。
【００６７】
尚、支持部材１３０に設けられる誘導通路１３２ａ，１３２ｂの形態は、外部電線３０４ａ，３０４ｂが潰れないように通せるのであれば、溝に限られるわけではなく、例えば、支持部材１３０を貫通する穴であってもよい。
【００６８】
Ｄ−３．第３変形例  ：
図９は、第３変形例の振動体１１２の表電極１１６に接続された外部電線３０４ａ，３０４ｂを示した説明図である。第３変形例では、外部電線３０４ａ，３０４ｂが、柔軟な電線ではなく、塑性変形する性質を有する電線で構成されている。尚、「塑性変形」とは、ある限界以上の力を加えることで変形し、その力を除いても元の形状に戻らない変形をいう。そして、この外部電線３０４ａ，３０４ｂには、振動体ケース１２０内での引き回し形状が予め折り曲げて付けられている。すなわち、図９に示すように、振動体１１２の表電極１１６（表電極１１６ａ、表電極１１６ｂ）に半田３０２で接合された状態において、外部電線３０４ａ，３０４ｂは、先ず、図面上で上方向（Ｚ方向）に曲げられ、次に、蓋板１４０に当たらないように振動体ケース１２０の後方側に曲げられた後、振動体１１２の長手方向（Ｘ方向）の略中央で振動体１１２の屈曲方向の外側（隙間Ｇが設けられた側）に向けて曲げられている。続いて、振動体ケース１２０の内壁面に沿って下方向に曲げられ、さらに、振動体１１２の両側の隙間Ｇ（図５参照）を通るように振動体ケース１２０の後方側に曲げられている。
【００６９】
このように外部電線３０４ａ，３０４ｂに、塑性変形する電線を用いて、振動体１１２と接触しない形状を予め適切に形成しておくことにより、振動体１１２の屈曲振動を阻害することなく、振動体ケース１２０内で外部電線３０４ａ，３０４ｂを引き回すことが可能となる。
【００７０】
Ｅ．適用例  ：
上述した本実施例の圧電モーター１０あるいは変形例の圧電モーター１０は、小型で対象物を精度良く駆動することができるから、以下のような装置の駆動装置として好適に組み込むことができる。
【００７１】
図１０は、本実施例の圧電モーター１０を組み込んで構成された電子部品検査装置６００を例示した斜視図である。図示した電子部品検査装置６００は、大まかには基台６１０と、基台６１０の側面に立設された支持台６３０とを備えている。基台６１０の上面には、検査対象の電子部品１が載置されて搬送される上流側ステージ６１２ｕと、検査済みの電子部品１が載置されて搬送される下流側ステージ６１２ｄとが設けられている。また、上流側ステージ６１２ｕと下流側ステージ６１２ｄとの間には、電子部品１の姿勢を確認するための撮像装置６１４と、電気的な特性を検査するために電子部品１がセットされる検査台６１６とが設けられている。尚、電子部品１の代表的なものとしては、「半導体」、「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。また、本実施例の検査台６１６は、本発明の「検査ソケット」に対応する。
【００７２】
また、支持台６３０には、基台６１０の上流側ステージ６１２ｕおよび下流側ステージ６１２ｄと平行な方向（Ｙ方向）に移動可能にＹステージ６３２が設けられており、Ｙステージ６３２からは、基台６１０に向かう方向（Ｘ方向）に腕部６３４が延設されている。また、腕部６３４の側面には、Ｘ方向に移動可能にＸステージ６３６が設けられている。そして、Ｘステージ６３６には、撮像カメラ６３８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６５０が設けられている。また、把持装置６５０の先端には、電子部品１を把持する把持部６５２が設けられている。更に、基台６１０の前面側には、電子部品検査装置６００の全体の動作を制御する制御装置６１８も設けられている。尚、本実施例では、支持台６３０に設けられたＹステージ６３２や、腕部６３４や、Ｘステージ６３６や、把持装置６５０が、本発明の「電子部品搬送装置」に対応する。また、Ｘステージ６３６、Ｙステージ６３２、および把持装置６５０に内蔵されたＺステージが、本発明の「移動装置」に対応する。更に、本実施例の制御装置６１８は、本発明の「第１制御部」、「第２制御部」、「第３制御部」に対応する。
【００７３】
以上のような構成を有する電子部品検査装置６００は、次のようにして電子部品１の検査を行う。先ず、検査対象の電子部品１は、上流側ステージ６１２ｕに載せられて、検査台６１６の近くまで移動する。次に、Ｙステージ６３２およびＸステージ６３６を動かして、上流側ステージ６１２ｕに載置された電子部品１の真上の位置まで把持装置６５０を移動させる。このとき、撮像カメラ６３８を用いて電子部品１の位置を確認することができる。そして、把持装置６５０内に内蔵されたＺステージを用いて把持装置６５０を降下させて、把持部６５２で電子部品１を把持すると、そのまま把持装置６５０を撮像装置６１４の上に移動させて、撮像装置６１４を用いて電子部品１の姿勢を確認する。続いて、把持装置６５０に内蔵されている微調整機構を用いて電子部品１の姿勢を調整する。そして、把持装置６５０を検査台６１６の上まで移動させた後、把持装置６５０に内蔵されたＺステージを動かして電子部品１を検査台６１６の上にセットする。把持装置６５０内の微調整機構を用いて電子部品１の姿勢が調整されているので、検査台６１６の正しい位置に電子部品１をセットすることができる。そして、検査台６１６を用いて電子部品１の電気的な特性の検査が終了したら、再び、今度は検査台６１６から電子部品１を取り上げた後、Ｙステージ６３２およびＸステージ６３６を動かして、下流側ステージ６１２ｄの上まで把持装置６５０を移動させ、下流側ステージ６１２ｄに電子部品１を置く。その後、下流側ステージ６１２ｄを動かして、検査が終了した電子部品１を所定位置まで搬送する。
【００７４】
図１１は、把持装置６５０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６５０内には、把持部６５２に接続された回転軸６５４や、回転軸６５４が回転可能に取り付けられた微調整プレート６５６などが設けられている。また、微調整プレート６５６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方向に移動可能となっている。
【００７５】
ここで、図１１に斜線を付して示されるように、回転軸６５４の端面に向けて回転方向用の圧電モーター１０θが搭載されており、圧電モーター１０θの駆動凸部（図示は省略）が回転軸６５４の端面に押しつけられている。このため、圧電モーター１０θを動作させることによって、回転軸６５４（および把持部６５２）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となっている。また、微調整プレート６５６に向けてＸ方向用の圧電モーター１０ｘと、Ｙ方向用の圧電モーター１０ｙとが設けられており、それぞれの駆動凸部（図示は省略）が微調整プレート６５６の表面に押しつけられている。このため、圧電モーター１０ｘを動作させることによって、微調整プレート６５６（および把持部６５２）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１０ｙを動作させることによって、微調整プレート６５６（および把持部６５２）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となっている。従って、図１０の電子部品検査装置６００は、圧電モーター１０θ、圧電モーター１０ｘ、圧電モーター１０ｙを動作させることにより、把持部６５２で把持した電子部品１の姿勢を微調整することが可能である。尚、本実施例では、圧電モーター１０ｘ、圧電モーター１０ｙがそれぞれ本発明の「第１の圧電モーター」、「第２の圧電モーター」に対応し、圧電モーター１０θが本発明の「第３の圧電モーター」に対応する。また、回転軸６５４や、微調整プレート６５６、圧電モーター１０θ、圧電モーター１０ｘ、圧電モーター１０ｙによって構成される微調整機構が、本発明の「駆動装置」に対応する。
【００７６】
図１２は、本実施例の圧電モーター１０を組み込んだ印刷装置７００を例示した斜視図である。図示した印刷装置７００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７００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７０１や、排出口７０２や、複数の操作ボタン７０５が設けられている。また、背面側には供給トレイ７０３が設けられている。供給トレイ７０３に印刷媒体２をセットして操作ボタン７０５を操作すると、供給トレイ７０３から印刷媒体２が吸い込まれて、印刷装置７００の内部で印刷媒体２の表面に画像が印刷された後、排出口７０２から排出される。
【００７７】
印刷装置７００の内部には、印刷媒体２上で主走査方向に往復動するキャリッジ７２０と、キャリッジ７２０の主走査方向への動きをガイドするガイドレール７１０が設けられている。また、図示したキャリッジ７２０は、印刷媒体２上にインクを噴射する噴射ヘッド７２２や、キャリッジ７２０を主走査方向に駆動するための駆動部７２４などから構成されている。噴射ヘッド７２２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、駆動部７２４には、圧電モーター１０ｍ，１０ｓが搭載されている。圧電モーター１０ｍの駆動凸部（図示は省略）はガイドレール７１０に押しつけられている。このため、圧電モーター１０ｍを動作させることで、キャリッジ７２０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１０ｓの駆動凸部１１４は、噴射ヘッド７２２に対して押しつけられている。このため、圧電モーター１０ｓを動作させることで、噴射ヘッド７２２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、印刷媒体２として、いわゆるロール紙を用いる印刷装置７００では、画像を印刷したロール紙を切断する機構が必要となる。このような場合には、キャリッジ７２０にカッターを取り付けて主走査方向に移動させれば、ロール紙を切断することも可能である。
【００７８】
図１３は、本実施例の圧電モーター１０を組み込んだロボットハンド８００を例示した説明図である。図示したロボットハンド８００は、基台８０２から複数本の指部８０３が立設されており、手首８０４を介してアーム８１０に接続されている。ここで、指部８０３の根元の部分は基台８０２内で移動可能となっており、この指部８０３の根元の部分に駆動凸部１１４を押しつけた状態で圧電モーター１０ｆが搭載されている。このため、圧電モーター１０ｆを動作させることで、指部８０３を移動させて対象物を把持することができる。また、手首８０４の部分にも、手首８０４の端面に駆動凸部１１４を押しつけた状態で圧電モーター１０ｒが搭載されている。このため、圧電モーター１０ｒを動作させることで、基台８０２全体を回転させることが可能である。
【００７９】
図１４は、ロボットハンド８００を備えたロボット８５０を例示した説明図である。図示されるようにロボット８５０は、複数本のアーム８１０と、それらアーム８１０の間を屈曲可能な状態で接続する関節部８２０とを備えている。また、ロボットハンド８００はアーム８１０の先端に接続されている。そして、関節部８２０には、関節部８２０を屈曲させるためのアクチュエーターとして圧電モーター１０ｊが内蔵されている。このため、圧電モーター１０ｊを動作させることにより、それぞれの関節部８２０を任意の角度だけ屈曲させることが可能である。
【００８０】
以上、本発明の圧電モーターや、圧電モーターを搭載した各種装置について説明したが、本発明は上記の実施例や、変形例、適用例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０…圧電モーター、    １００…本体部、    １１０…振動部、
１１２…振動体、    １１４…駆動凸部、    １１６…表電極、
１２０…振動体ケース、    １２４…引出穴、    １３０…支持部材、
１３２…誘導通路、    １４０…蓋板、    １４２…皿バネ、
１４４…押さえ板、    １４６…止めネジ、    ２００…基台部、
２１０…第１側壁ブロック、    ２２０…第２側壁ブロック、    ２３０…基板、
２４０…止めネジ、    ３００…電極間電線、    ３０２…半田、
３０４…外部電線、    ３０６…グランド電線、    ６００…電子部品検査装置、
６１０…基台、    ６１２ｄ…下流側ステージ、    ６１２ｕ…上流側ステージ、
６１４…撮像装置、    ６１６…検査台、    ６１８…制御部、
６３０…支持台、    ６３４…腕部、    ６３８…撮像カメラ、
６５０…把持装置、    ６５２…把持部、    ６５４…回転軸、
６５６…微調整プレート、    ７００…印刷装置、    ７０１…排紙トレイ、
７０２…排出口、    ７０３…供給トレイ、    ７０５…操作ボタン、
７１０…ガイドレール、    ７２０…キャリッジ、    ７２２…噴射ヘッド、
７２４…駆動部、    ８００…ロボットハンド、    ８０２…基台、
８０３…指部、    ８０４…手首、    ８１０…アーム、
８２０…関節部、    ８５０…ロボット
【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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