(57)【要約】【課題】  圧電素子の欠け、割れを低減し、振動の信頼性を持続し、構造が簡単で低コストの圧電アクチュエータと、この圧電アクチュエータを備え、高効率駆動の機器を提供する。【解決手段】  圧電アクチュエータ１０は、矩形薄板状の圧電素子８０を含む振動体２０を有するとともに、振動体２０の振動方向が振動体２０の面内方向である圧電アクチュエータ１０であって、振動体２０を支持する支持部材４０が、振動体２０の振動の中心節部となる位置近傍の断面周囲を巻回して支持している。また、支持部材４０が、振動体２０の振動の面内方向に対して略垂直となるように振動体２０の表裏両方向を支持する支持軸４３を備え、支持部材４０が、付勢手段によって一方向に付勢されることによって、振動体２０が、振動の面内方向にあるロータ９０に付勢されている。【選択図】      図１
2006340528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形薄板状の圧電素子を含む振動体を有するとともに、前記振動体の振動方向が当該振動体の面内方向である圧電アクチュエータであって、
前記振動体を支持する支持部材が、前記振動体の振動の中心節部となる位置近傍の断面周囲を巻回して、前記振動体を支持していることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記支持部材が、前記振動体の振動の面内方向に対して略垂直となるように前記振動体の表裏両面方向を支持する支持軸を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【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において、
前記圧電素子に形成される複数の電極と、前記複数の電極に電圧を印加する電圧印加手段を備え、
前記複数の電極と前記電圧印加手段との間に、前記支持部材に挿通して設けられる導通端子を備えていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記振動体を合成樹脂によってインサート成形し、前記支持部材を形成することを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項５】
請求項４に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記圧電素子に形成される電極の前記振動体の振動の中心節部の近傍に非円形の開口部が開設され、
前記振動体と前記支持部材とをインサート成形する際、前記開口部の内部に前記支持部材の一部が充填されることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項６】
請求項５に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記導通端子が、前記振動体と前記支持部材とをインサート成形する際に装填されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記支持部材が、付勢手段によって一方向に付勢され、
前記振動体が、振動の面内方向にある被駆動部材に付勢されることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項８】
請求項７に記載の圧電アクチュエータにおいて、
前記付勢手段が、弾性を有していることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータと、
前記圧電アクチュエータを構成する振動体を振動の面内方向にある被駆動部材に付勢するための付勢手段と、
前記圧電アクチュエータに駆動電圧を印加する電圧印加手段と、
前記被駆動部材の運動を伝達する伝達機構と、
を備えていることを特徴とする機器。
【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及びこの圧電アクチュエータを備えた機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、矩形薄板状の圧電素子を含む振動体を有し、この振動体の振動方向が振動体の面内方向である圧電アクチュエータであって、圧電アクチュエータを支持する支持部材が、振動体の振動の節近傍となる位置において、振動体に貫通孔を開設し、この貫通孔に支持部材を挿通して振動体を支持する圧電アクチュエータというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、圧電素子を備える振動体の幅方向両側に一対の腕部を延在させ、この腕部を剛体の支持体に固定し、支持体を被駆動体の半径方向に沿って配置し、振動体に形成される突起部を被駆動体の外周に当接させて駆動する圧電アクチュエータも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９７９４９号公報
【特許文献２】特開２００４−１５９３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような特許文献１では、圧電素子を含む振動体に貫通孔を開設し、支持部材をこの貫通孔に挿通して振動体を支持しているが、圧電素子は、一般に脆性を有しているため、貫通孔を開設する際、あるいは圧電アクチュエータを機器に取り付けて駆動する際に、貫通孔の周縁が欠ける、圧電素子が割れる、または圧電素子の振動性能が劣化することが考えられる。また、このことにより圧電素子に貫通孔を開設する工程を要することから、コストが高くなるということも考えられる。
【０００６】
また、特許文献２によれば、圧電素子を備える振動体の幅方向両側に一対の腕部を延在させ、この腕部を剛体の支持体に固定しているため、振動体に外力が加えられるような場合に腕部が変形し、そのことにより抗力が発生して振動の妨げになることや、腕部が、曲げ振動を繰り返すことで、応力が加えられ続けると、腕部の疲労破壊が生ずることが予測される。
【０００７】
さらに、振動体の幅方向両側に一対の腕部を延在させる構造であるので、振動体の占有面積が大きくなり、一枚の基材からの取り個数が減少することからコスト高になることが考えられる。また、振動体の占有面積が増すために、機器内の小型化に不利な構造といえる。
【０００８】
本発明の目的は、前述した課題を解決することを要旨とし、圧電素子の欠け、割れが少なく、振動の信頼性を持続し、且つ、構造が簡単で低コストの圧電アクチュエータと、この圧電アクチュエータを備え、高効率駆動の機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧電アクチュエータは、矩形薄板状の圧電素子を含む振動体を有するとともに、前記振動体の振動方向が該振動体の面内方向である圧電アクチュエータであって、前記振動体を支持する支持部材が、前記振動体の振動の中心節部となる位置近傍の断面周囲を巻回して、前記振動体を支持していることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、振動体を支持部材によって振動の中心節部となる位置近傍の断面周囲を巻回して支持しているため、前述した特許文献１のように振動体に支持部材を挿通するための貫通孔を設ける必要がなく、貫通孔を設けることによる貫通孔の周縁の欠け、圧電素子の割れの発生を防止することができる。このことから、安定した振動を維持することができる他、脆性を有する圧電素子に貫通孔を開設する工程がないため、歩留りが向上し、コストの低減を実現できる。
【００１１】
また、前記支持部材が、前記振動体の振動の面内方向に対して略垂直となるように前記振動体の表裏両面方向を支持する支持軸を備えていることが好ましい。
【００１２】
この構造によれば、支持部材を、振動平面に対して略垂直に設けており、かつ振動体を表裏両面方向で支持しているので、安定した面内振動を得ることができる。また、支持部材に対して垂直な方向に振動するため、被駆動体との接触が安定し、振動体及び被駆動体の接触面の磨耗を低減し、確実な駆動力の伝達を維持することができる。
【００１３】
また、本発明では、前記圧電素子に形成される複数の電極と、前記複数の電極に電圧を印加する電圧印加手段を備え、前記複数の電極と前記電圧印加手段との間に、前記支持部材に挿通して設けられる導通端子を備えていることが好ましい。
ここで、電圧印加手段としては、例えば、駆動回路及び検出回路と接続片を有するリード配線及び回路基板等が含まれる。
【００１４】
このようにすれば、前記振動体の振動の中心節部となる位置近傍の断面周囲を支持部材によって巻回する構造において、圧電素子に形成される複数の電極と回路基板の接続片との間の接続を導通端子で行うので、接続の信頼性を高め、薄型の圧電アクチュエータを提供することができる。
【００１５】
また、本発明では、前記振動体を合成樹脂によってインサート成形し、前記支持部材を形成することが好ましい。
【００１６】
従って、振動体をインサート成形する工法で支持部材を成形するため、振動体と支持部材との相互位置精度を高めることができ、また、振動体と支持部材との間の密着性がよいので、支持部材を設けることによる振動の影響を低減することができる。
【００１７】
また、本発明では、前記圧電素子に形成される電極の前記振動体の振動の中心節部の近傍に非円形の開口部が開設され、前記振動体と前記支持部材とをインサート成形する際、前記開口部の内部に前記支持部材の一部が充填されることが好ましい。
ここで、非円形の開口部としては、支持部材と振動体とが一体で駆動できるための回転止め及び位置ずれ防止の機能を有する形状を示し、開口部形状としては、例えば、矩形や他の多角形、楕円形などがある。
【００１８】
このようにすれば、非円形の開口部に支持部材の一部が充填しているために、支持部材に対して振動体が回転することや位置ずれが発生することを防止し、また、振動体に対する支持部材の位置精度をより一層高めることができるので、安定した振動と確実な駆動力の伝達を行うことができる。
【００１９】
また、前記導通端子が、前記振動体と前記支持部材とをインサート成形する際に装填されていることが望ましい。
【００２０】
このように、振動体と導通端子と支持部材とをインサート成形するため、これらの相対的な位置精度を高めるとともに、導通端子を設けても製造工数を低減することができる。
【００２１】
また、前記支持部材が、付勢手段によって一方向に付勢され、前記振動体が、振動の面内方向にある被駆動部材に付勢されることが好ましい。
【００２２】
この発明によれば、付勢手段によって、振動体を振動の面内方向にある被駆動部材に付勢しているので、確実に駆動力を被駆動体に伝達することができる。
また、製造上、振動体及び被駆動体の形状誤差、位置誤差が発生しても確実に振動体と被駆動体との接触を得ることができ、安定した駆動力を伝達することができる。
【００２３】
また、本発明では、前記付勢手段が、弾性を有していることが望ましい。
付勢手段が、弾性を有することから、より一層、振動体と被駆動体との接触を確実に行うことができ、位置ずれに対して付勢力の変化が小さく、付勢力も付勢手段の弾性力の範囲で安定して得ることができる。
【００２４】
本発明の機器は、前述した構造の圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータの振動体を振動の面内方向にある被駆動部材に付勢するための付勢手段と、前記圧電アクチュエータに駆動電圧を印加する電圧印加手段と、前記被駆動部材の回転を伝達する伝達機構と、を備えていることを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、前述した圧電アクチュエータを備えているので、前述したような効果を奏することができ、高効率で良好な振動と駆動力の伝達が可能な機器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態１に係る圧電アクチュエータを示し、図２は、圧電アクチュエータの振動形態を示している。また、図３は、本発明の実施形態２に係る圧電アクチュエータ、図４，５は、本発明の圧電アクチュエータを備える機器を示している。
（実施形態１）
【００２７】
図１は、実施形態１に係る圧電アクチュエータ１０の構造を示す斜視図である。図１において、圧電アクチュエータ１０は、基本構成として、振動体２０と振動体２０を支持する支持部材４０とから構成されている。
【００２８】
振動体２０は、長手方向を有する矩形薄板状で寸法比が長辺：短辺が約７：２に形成されており、運動伝達板７０と、その両面に貼着された圧電素子８０と、を含んで構成されている。運動伝達板７０は、短辺の一方側に、後述する電極３１の幅の範囲の突起部７１を有し、この突起部７１が被駆動体としてのロータ９０（図５、参照）のロータ部９１の接触面に当接する。なお、突起部７１は、振動の際のバランスをとるために、中心節部に対して点対称位置にも付設されている。
この運動伝達板７０は、本実施形態ではステンレス鋼等のように靭性や強度に優れる材料が用いられている。
【００２９】
圧電素子８０は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ（登録商標））、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の各種のものから選択使用される。
【００３０】
圧電素子８０は、長手方向に平行に３等分され、３等分されたうちの両側は、短辺方向に２等分されている。これら等分された圧電素子８０の表面には、電極３１〜３５が形成されている。これらの電極３１〜３５は、振動体２０の表裏両方向に設けられた圧電素子８０それぞれに、平面形状が面対称になるように形成されている。
【００３１】
圧電素子８０の平面方向中央部は、振動体２０の振動の中心節部であり、不動点である。この中心節部の近傍周縁部に合成樹脂からなる支持部材４０がインサート成形によって形成される。支持部材４０は、インサート成形により振動体２０の表面に密接されている。支持部材４０は、中心節部の近傍の断面周囲を全周にわたって巻回する枠部４１と、この枠部４１の上面には、中心節部を中心とする突起部が突設されて構成される。この突起部は、平面視四角形の角部４２と支持軸４３とが段状に形成されている。角部４２は、後述する押圧レバー１０１（図４、参照）に設けられる角孔と嵌合する。
【００３２】
支持軸４３は、振動体２０の表面に対して略垂直に突設されており、振動体２０の裏面側にも形成され、この一対の支持軸４３が圧電アクチュエータ１０の上下に設けられる第１基板９７、第２基板９８に軸支される（図５、参照）。こうして、支持部材４０によって、振動体２０は、中空に浮いた状態で支持される。
【００３３】
支持部材４０の枠部４１には、導通端子４４〜４９がインサートされている（図４も参照）。これら導通端子４４〜４９は、金属で形成され、表面には金メッキ等の電導性がよい材料で被覆されている。導通端子４４〜４９は、振動体２０と共にインサート金型に装填された後、インサート成形される。また、導通端子４４〜４８は、それぞれ前述した電極３１〜３５に対応した位置に配置され、導通端子４９は、枠部４１の側面方向に設けられ、運動伝達板７０の断面方向の略中央に配置されている。
【００３４】
導通端子４４〜４８は、一方の端面が電極３１〜３５に接続されており、導通端子４９は、運動伝達板７０に接続されている。導通端子４９はアース電極に接続されている。これら導通端子４４〜４９は、電極３１〜３５または運動伝達板７０に導電性接着剤、半田バンプ、熱圧着等の接続手段により接続されている。導通端子４４〜４９の他方の端面は、枠部４１の表面から僅かに突出しており、後述する回路基板６０に形成される接続片６１〜６６と接続される（図４、参照）。
【００３５】
続いて、本実施形態の圧電アクチュエータ１０（振動体２０）の振動形態について図面を参照して説明する。
図２は、振動体２０の振動形態を模式的に示す平面図である。図２（ａ）は、電極３３と運動伝達板７０の間に駆動電圧を印加した際の振動形態を示している。まず、電極３３に駆動電圧を印加した場合、この電極３３が形成されている部分の圧電素子８０が伸縮運動（矢印Ｌ方向）をする。
振動体２０は長手方向を有するため、長手方向に直交する方向（短辺方向）への伸縮より長手方向への伸縮の変位が大きく、従って、振動体２０は電極３３の略中心（支持軸４３の平面位置）を振動の中心節部として縦１次振動を行う。支持部材４０は、この縦１次振動の中心節部である中心部分に形成されるので縦１次振動に影響しない不動点に位置する。
【００３６】
図２（ｂ）は、電極３１及び電極３４と運動伝達板７０に駆動電圧を印加した際の振動形態を示している。電極３１及び電極３４に同時に電圧を印加すると、電極３１，３４が形成される範囲の圧電素子８０が伸縮振動をする（矢印Ｇ方向）。振動体２０の全体をみると、伸縮運動をする電極３１，３４の部分と伸縮振動をしない電極３２，３５の部分とが非対称になるため屈曲する。
【００３７】
従って、振動体２０は、電極３１，３２，３４，３５から等距離にある振動体２０の中心部を節として長手方向に直交する方向に屈曲２次振動する（矢印Ｋ方向）。支持部材４０は、この屈曲２次振動の節の近傍を支持するため、屈曲２次振動には影響を与えない不動点に位置する。
【００３８】
図２（ａ）、図２（ｂ）により、支持部材４０は、縦１次振動と屈曲２次振動の両方の節が最も近づいた位置において振動体２０を支持することになり、これらの振動に影響を与えることなしに振動体２０を支持することができる。
【００３９】
図２（ｃ）は、電極３１，３３，３４と運動伝達板７０に電圧を印加した際の突起部７１の動きを示している。図２（ｃ）において、突起部７１は、縦１次振動と屈曲２次振動が複合されることで、振動体２０の振動方向が、振動体２０の面内方向において矢印Ｈ方向の回転軌跡を有する楕円運動をする。突起部７１は、この楕円運動の一部において、楕円運動の向きと力に応じた駆動力を被駆動体であるロータ９０に与える。
【００４０】
なお、ロータ９０に与える駆動力の向きを逆にし、ロータ９０の回転を逆にするためには、電圧を印加する電極を、中心節部を中心に線対称とするか、一方の電極を逆位相で駆動すればよい。すなわち、電極３２，３３，３５と運動伝達板７０に電圧を印加することで、突起部７１は逆向きの楕円運動を描き、この楕円運動に応じた向きに駆動力が働く。この際、突起部７１とロータ９０の当接位置と角度を適宜調整することが好ましい。
【００４１】
なお、本実施形態では、電圧を印加しない電極（図２（ａ）では電極３２，３５に相当）は振動検出に用いられ、接続片６５，６３（図４、参照）を介して検出信号が、図示しない検出回路に送られる。これにより、振動体２０の振動を検出し、フィードバック制御により電極に印加する電圧を調整することが可能になる。
【００４２】
従って、前述した実施形態１によれば、振動体２０を支持部材４０によって振動の中心節部の近傍を支持しているため、前述した特許文献１のように振動体に支持部材を挿通するための貫通孔を設ける必要がないので、貫通孔を設けることによる貫通孔の周縁の欠け、圧電素子の割れの発生を防止することができる。このことから、安定した振動を維持することができる他、脆性を有する圧電素子に貫通孔を開設する工程がないため、歩留りが向上し、コストの低減を実現できる。
【００４３】
また、支持部材４０の支持軸４３を、振動平面に対して略垂直に設けており、かつ振動体２０を表裏両面方向において支持するため、支持状態が安定し、安定した面内振動を得ることができる。また、支持軸４３に対して垂直な方向に振動し傾きにくいため、ロータ９０との接触が安定し、振動体２０の突起部７１及びロータ９０との接触面の磨耗を低減し、確実な駆動力の伝達を維持することができる。
【００４４】
また、振動体２０が屈曲振動する際、支持軸４３が遊嵌の関係に設定されているため、前述した特許文献２のような一対の腕部で振動体を支持する構造に比べ、抗力が発生しにくく振動ロスを低減できる他、振動体の疲労破壊を防ぐことができる。
【００４５】
また、振動体２０の振動の中心節部となる位置近傍の断面周囲を支持部材４０によって巻回する構造において、圧電素子８０に形成される複数の電極３１〜３５及び運動伝達板７０と回路基板６０の接続片６１〜６６との間の接続を導通端子４４〜４９で行うため、接続の信頼性を高め、薄型の圧電アクチュエータを提供することができる。
【００４６】
また、振動体２０をインサート成形する工法で支持部材４０を成形するため、振動体２０と支持部材４０との相互位置精度を高めることができ、振動体２０と支持部材４０との間の密着性もよいので、支持部材４０を設けることによる振動への影響を低減することができる。
【００４７】
さらに、導通端子４４〜４９もインサート成形されるため、圧電素子８０に形成される電極３１〜３５との相対的な位置精度を高めるとともに、導通端子を設けても製造工数を低減することができる。
（実施形態２）
【００４８】
続いて、本発明の実施形態２に係る圧電アクチュエータについて図面に基き説明する。実施形態２は、振動体と支持部材との間に回転止めを付加したところに特徴を有し、他は前述した実施形態１と同じであるため説明を省略し、同じ符号を附して説明する。
図３は、本実施形態の圧電アクチュエータ１０を示す部分断面図であり、振動体２０の振動の中心節部において圧電アクチュエータ１０を幅方向に切断した構造を示している。
【００４９】
図３において、圧電アクチュエータ１０は、実施形態１と同じ構成（図１、参照）とし、振動体２０の振動の中心節部を支持部材４０でインサート成形している。振動体２０は、運動伝達板７０の表裏両面に圧電素子８０が貼着されて構成され、その表面に電極３１〜３５が形成されている。ここで、図１に示す電極３３の中心部には四角形の開口部３３ａが開設されている。
【００５０】
開口部３３ａは、電極３３を長手方向に分離しない程度の大きさを有し、厚み方向に貫通している。この状態で支持部材４０をインサート成形すると、この開口部３３ａの内部に支持部材４０の一部が充填される。開口部３３ａは、四角形であるため、振動体２０が２次屈曲振動をする際、あるいは付勢手段としてのバネ１０５の付勢力でロータ９０方向に回動する際に（図４、参照）、振動体２０が支持部材４０に対して回転方向に位置ずれが発生しない回転止めの機能を有している。
【００５１】
なお、開口部３３ａの平面形状は、四角形に限らず回転止めの機能を奏する形状であれば限定されず、三角形や他の多角形、楕円形状であってもよい。また、開口部３３ａは、電極３３をハーフエッチング等で部分的な深さに形成してもよい。
【００５２】
従って、前述した実施形態２によれば、電極３３に非円形の開口部３３ａを開設し、この開口部３３ａに支持部材４０の一部を充填しているために、支持部材４０に対して振動体２０が回転することを防止し、振動体２０に対する支持部材４０の位置精度を高めることができるとともに、安定した振動と確実な駆動力の伝達を行うことができる。
（圧電アクチュエータを備える機器）
【００５３】
続いて、前述の実施形態１、実施形態２で説明した圧電アクチュエータ１０を備える機器１について図面に基き説明する。
図４は、本発明による機器１の圧電アクチュエータ周辺を示す部分平面図、図５は、図４に表すＡ−Ａ断面を示す部分断面図である。図４、図５において、本実施形態の圧電アクチュエータ１０を備える機器１は、圧電アクチュエータ１０と、圧電アクチュエータに駆動電圧を供給する電圧供給手段としての駆動回路や検出回路（図示しない）と、この電圧供給手段と圧電アクチュエータ１０とを接続するための回路基板６０と、圧電アクチュエータ１０を被駆動体としてのロータ９０に向かって付勢するための付勢手段としてのバネ１０５と、押圧レバー１０１と、を備えて構成されている。
【００５４】
圧電アクチュエータ１０は、実施形態１及び実施形態２において説明しているので説明を省略するが、電極３１〜３５及び運動伝達板７０に接続する導通端子４４〜４９が支持部材４０の枠部４１に植立されている。そして、回路基板６０に形成される電極パターンが延在された接続片６１〜６６が、これら導通端子４４〜４９の端面に接続されている。
【００５５】
回路基板６０は、可撓性を有するフレキシブル基板であって、振動体２０の表裏両面に、振動体２０の面に対して面対称形状をしており、振動体２０の裏面側に設けられる導通端子にも接続片が接続されている。また、回路基板６０は、導通端子４９の位置では、厚み方向の下方に折り曲げられ、接続片６６が導通端子４９に接続されている。また、回路基板６０に形成される前述の接続片６１〜６６のそれぞれに連続する電極パターン群６７は、図示しない駆動回路、検出回路に接続されている。
【００５６】
支持部材４０に形成される角部４２には、押圧レバー１０１が装着される。押圧レバー１０１の一方の端部には、角部４２に対応した角孔１０２が開設されており、この角孔１０２と角部４２とはきつめの嵌合関係に設定されている。押圧レバー１０１の他方の端部側面側には、付勢手段としてのバネ１０５が装着されている。
【００５７】
バネ１０５は、図４では、コイルバネを例示している。バネ１０５の一方の端部は押圧レバー１０１の側面に当接し、他方の端部は、機器１に設けられる押圧壁１０３に当接し、押圧レバー１０１を矢印Ｃ方向に付勢している。
なお、押圧レバー１０１は、支持部材４０と一体に成形することもできる。
【００５８】
従って、圧電アクチュエータ１０は、支持軸４３を回転中心として、被駆動体としてのロータ９０の方向に回転され（矢印Ｄ方向）、突起部７１がロータ部９１の接触面に付勢される。振動体２０は、駆動電圧を印加されると、前述した振動形態（図２、参照）で振動し、突起部７１が矢印Ｈ方向に楕円運動をしてロータ９０を矢印Ｆ方向に回転する。ロータの回転は、伝達機構としての伝達車９５に伝達され、所定の回転速度に増減速される。
【００５９】
圧電アクチュエータ１０、ロータ９０、伝達車９５は、第１基板９７と第２基板９８との間で軸支されている。さらに図５を参照して詳しく説明すると、圧電アクチュエータ１０は、支持部材４０の上下面それぞれに形成される支持軸４３で第１基板９７と第２基板９８とによって軸支されている。ロータ９０は、ロータ部９１と歯車９２とを備え、振動体２０の突起部７１がロータ部９１の側面に当接し、ロータ９０を回転する。ロータ９０の回転は、歯車９２に噛合する伝達車９５に伝達される。
【００６０】
従って、前述した圧電アクチュエータ１０を備える機器は、前述した効果を有する圧電アクチュエータ１０を備えることと、この圧電アクチュエータ１０を中空に浮かせる構造と、バネ１０５によって常にロータ９０に付勢することによって、高効率で良好な振動と駆動力の伝達を得ることができる。
【００６１】
さらに、バネ１０５によって、振動体２０を振動の面内方向にある被駆動部材としてのロータ９０に付勢しているので、付勢力もバネ１０５の弾性力の範囲で安定して得ることができるため、安定した駆動力を被駆動体としてのロータ９０に伝達することができる。
また、製造上、振動体２０及びロータ９０の形状誤差、位置誤差が発生しても、振動体２０とロータ９０とを接触させることができ、確実に駆動力の伝達を行うことができる。
【００６２】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述の実施形態の支持部材４０の構造、電圧印加手段と振動体２０との接続構造は、本発明の目的を達成できる他の構造を採用することができる。
【００６３】
前述した実施形態２では、振動体２０と支持部材４０との回転止めのために、電極３３に開口部３３ａを開設して、この開口部３３ａに支持部材４０の一部を充填しているが、運動伝達板７０の中心節部の近傍において、運動伝達板７０の側面に小さな突起または凹部を形成して支持部材４０でインサート成形しても同じ効果を得ることができる。
【００６４】
さらに、前述の実施形態１では、支持部材４０に導通端子４４〜４９をインサート成形しているが、支持部材４０に貫通孔を開設して、この貫通孔に導通端子４４〜４９を挿着する構造とすることができ、また、この貫通孔に回路基板６０に形成される接続片６１〜６６を挿入して、直接、接続片と電極３１〜３５及び運動伝達板７０に接続する構造を採用することもできる。
【００６５】
また、前述した実施形態では、運動伝達板７０に形成される突起部７１は、電極３１に対応する位置に配置されているが、電極３２〜３５それぞれの位置に配置することもできる。
【００６６】
従って、本発明によれば、圧電素子の欠け、割れを防止し、安定した振動を持続し、構造が簡単で低コストの圧電アクチュエータと、この圧電アクチュエータを備える高効率駆動の機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態１に係る圧電アクチュエータを示す斜視図。
【図２】本発明の実施形態１に係る振動体の振動形態を示す模式図。
【図３】本発明の実施形態２に係る圧電アクチュエータを示す断面図。
【図４】本発明による機器の圧電アクチュエータ周辺を示す部分平面図。
【図５】本発明による機器を示す図４のＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
【００６８】
１…機器、１０…圧電アクチュエータ、２０…振動体、４０…支持部材、７０…運動伝達板、８０…圧電素子、９０…ロータ、１０５…付勢手段としてのバネ。
【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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