(57)【要約】【課題】  超音波振動子の位置に関わらず、超音波振動子が一対のガイドにより略均一に押圧されるとともに、安定したモータ特性を得ることができる超音波モータを提供すること。【解決手段】  電気機械変換素子を備え、該電気機械変換素子に所定の位相差および所定の駆動周波数の２相の交番電圧を供給することにより、異なる２つの振動モードを同時に発生させて出力端に略楕円振動を生じさせる超音波振動子１０と、前記超音波振動子１０の出力端１２を被駆動体３１に押し付ける押圧手段３４，３５とを備え、前記押圧手段３４，３５による超音波振動子１０の出力端１２の被駆動体３１への押圧力が、前記超音波振動子１０の進行方向全体にわたって略均一となるように構成されている。【選択図】      図５
2006320119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械変換素子を備え、該電気機械変換素子に所定の位相差および所定の駆動周波数の２相の交番電圧を供給することにより、異なる２つの振動モードを同時に発生させて出力端に略楕円振動を生じさせる超音波振動子と、
前記超音波振動子の出力端を被駆動体に押し付ける押圧手段とを備え、
前記押圧手段による超音波振動子の出力端の被駆動体への押圧力が、前記超音波振動子の進行方向全体にわたって略均一となるように構成されている超音波モータ。
【請求項２】
前記押圧手段が弾性部材からなり、かつ前記超音波振動子の進行方向全体にわたって一体的に形成されている超音波モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波振動子を用いた超音波モータに関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電磁型モータに代わる新しいモータとして超音波モータが注目されている。この超音波モータは、従来の電磁型モータに比べ以下のような利点を有している。
（１）ギヤなしで高トルクが得られる。
（２）電気ＯＦＦ時に保持力がある。
（３）高分解能である。
（４）静粛性に富んでいる。
（５）磁気的ノイズを発生せず、また、ノイズの影響も受けない。
【０００３】
従来の超音波モータとしては、特許文献１に開示された構造のものがある。この特許文献１に開示された超音波モータは、超音波振動子と、この超音波振動子を保持する一対のガイドと、これらガイドの両端部両側面に配され、収容された超音波振動子とガイドとをある所定の圧力で押圧するために前記ガイドを付勢する板バネとを主たる要素として構成されたものである。
【特許文献１】特開２００４−１０４９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の超音波モータでは、超音波振動子がガイドの略中央部に位置している場合には、ガイドの両端部両側面に設けられた板バネの長さが略同じとなり、超音波振動子が一対のガイドにより略均一に押圧されている。しかしながら、超音波振動子がガイドの一端部近傍あるいは他端部近傍に位置している場合には、超音波振動子が位置していない側（すなわち、他端部あるいは一端部）に設けられた板バネの長さが、超音波振動子が位置している側に設けられた板バネの長さよりも短くなって一対のガイドが互いに傾いてしまい（平行な状態ではなくなってしまい）、超音波振動子が一対のガイドにより均一に押圧されなくなってしまうといった問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、超音波振動子の位置に関わらず、超音波振動子が一対のガイドにより略均一に押圧されるとともに、安定したモータ特性を得ることができる超音波モータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
この発明は、電気機械変換素子を備え、該電気機械変換素子に所定の位相差および所定の駆動周波数の２相の交番電圧を供給することにより、異なる２つの振動モードを同時に発生させて出力端に略楕円振動を生じさせる超音波振動子と、前記超音波振動子の出力端を被駆動体に押し付ける押圧手段とを備え、前記押圧手段による超音波振動子の出力端の被駆動体への押圧力が、前記超音波振動子の進行方向全体にわたって略均一となるように構成されている。
この発明によれば、超音波振動子が被駆動体に対してどのような位置にあっても、押圧手段による超音波振動子の出力端の被駆動体への押圧力を略均一に保つことができて、これにより常に安定したモータ特性を得ることができる。
【０００７】
また、この発明は、前記押圧手段が弾性部材からなり、かつ前記超音波振動子の進行方向全体にわたって一体的に形成されていることが望ましい。
この発明によれば、弾性部材（例えば、板バネ）が超音波振動子の進行方向全体にわたって一体的に形成されており、超音波振動子の出力端の被駆動体への押圧力を略均一に保つことができるとともに、部品点数を低減させることができて、構成の簡略化を図ることができる。また、弾性部材の剛性（例えば、バネ定数）を適宜選択するだけで超音波振動子の出力端の被駆動体への押圧力を容易に変更することができる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、超音波振動子の位置に関わらず、超音波振動子が一対のガイドにより略均一に押圧されるとともに、安定したモータ特性を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の第１実施形態に係る超音波モータについて、図１〜図５を参照して以下に説明する。
図１は本実施形態による超音波モータに搭載された超音波振動子の概略構成を説明するための図で、図１（ａ）は超音波振動子の正面図、図１（ｂ）は超音波振動子の側面図である。また、図２は図１に示す超音波振動子の基本的な部分を詳しく示した要部分解斜視図、図３は本実施形態の超音波振動子の動作状態を示す斜視図であり、図３（ａ）は共振縦振動状態を示し、図３（ｂ）は共振屈曲振動状態をそれぞれ示している。そして、図４は本実施形態の超音波振動子の駆動子近傍に生じる励起作用を説明するための図であり、図４（ａ）はＡ相に印加する交番電圧がＢ相よりもπ／２位相が遅れている時を示し、図４（ｂ）は逆にＡ相に印加する交番電圧がＢ相よりもπ／２位相が進んでいる時をそれぞれ示している。さらに、図５は上記超音波振動子を備えた本実施形態に係る超音波モータの基本構造を説明するためのもので、図５（ａ）は超音波モータの正面図、図５（ｂ）は超音波モータの側面図である。
【００１０】
まず、本実施形態の超音波モータ３０（図５参照）に搭載された超音波振動子１０の構成について図１を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態に係る超音波モータ３０は、超音波振動子１０自体が自走可能な自走式となるように構成されており、図１に示すような積層型の超音波振動子１０を搭載して構成される。
【００１１】
この超音波振動子１０は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、角柱形状の圧電体積層部１１と、この圧電体積層部１１の底面２箇所、および上面２箇所に接着された駆動子（出力端）１２と、圧電体積層部１１の左右両側側面それぞれ２箇所に設けられた外部電極１３とを主たる要素として構成されている。
【００１２】
圧電体積層部１１は、詳細な構成は後述するが内部電極処理が施された薄い矩形状の圧電体層（電気機械変換素子）２１が複数枚積層され、これら複数積層された圧電体層２１を挟持するように積層の最初と最後に、絶縁体としての電極が施されていない絶縁体層２４Ａ，２４Ｂが積層されて構成される。また、圧電体積層部１１は、２つの圧電素子からなる圧電体積層部１１Ａ，１１Ｂを構成している。
【００１３】
圧電体積層部１１の側面において、この圧電体積層部１１の図中右側側面部から取り出されている内部電極露出部２５Ａ，２５Ｂ（図２参照）に外部電極１３を取付けてなる２つの電気端子（Ａ＋，Ａ−の両端子）をＡ（Ａ相）として構成し、また、この圧電体積層部１１の図中左側側面部から取り出されている内部電極露出部２５Ａ，２５Ｂ（図２参照）に外部電極１３を取付けてなる２つの電気端子（Ｂ＋，Ｂ−の両端子）をＢ（Ｂ相）として構成している。この場合、Ａ−，Ｂ−端子については、それぞれＡ相，Ｂ相のグラウンド（ＧＮＤ）として構成しているのでリード線等で電気的に同電位となるように構成しても良い。
【００１４】
上記圧電体積層部１１のさらに詳細な構成を図２を参照しながら説明する。
圧電体積層部１１は、図２に示すように圧電体層２１が第１内部電極層２２もしくは第２内部電極層２３を間に挟み込んで複数枚積層されることにより構成される。
圧電体層２１は、幅１０ｍｍ，高さ２．５ｍｍ，厚さ（積層方向の厚さ）８０μｍの形状を有する圧電素子であり、圧電体層を構成する材質としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックス素子（以下、ＰＺＴ材という。）を用いて形成される。なお、使用したＰＺＴ材にはＱｍ値の大きいハード系材料が選択されて使用されており、Ｑｍ値が２０００となっている。
【００１５】
また、圧電体積層部１１は、複数積層された圧電体層２１を挟持するように積層の最初（最上層）と最後（最下層）に、同じＰＺＴ材を用いて形成され且つ絶縁体としての電極が施されていない絶縁体層２４Ａ，２４Ｂが積層されて構成される。
これらの絶縁体層２４Ａ，２４Ｂの厚さは４０μｍの形状で構成されている。これらの絶縁体層２４Ａ，２４Ｂの表に出ている面は、電極が設けられていないので未分極状態であり圧電性は無く、したがって、実質的に絶縁体としての特性を有している。
【００１６】
圧電体層２１に設けられた第１内部電極層２２および第２内部電極層２３は、その電極材料としては銀パラジウム合金もしくは銀を用いて構成され、厚みは４μｍの形状となるように形成される。また、本実施形態の超音波振動子１０では、第１内部電極層２２および第２内部電極層２３が合計２４層積層されるように前記圧電体層２１をこれに対応させて積層することになる。なお、この場合、圧電体層２１の積層は、前記第１内部電極層２２と第２内部電極層２３とが交互に積層されることになる。
【００１７】
つまり、本実施形態の圧電体層２１を構成する各種部材の積層順序においては、絶縁体層２４Ａ，第１内部電極層２２，圧電体層２１，第２内部電極層２３，圧電体層２１，………，圧電体層２１，第１内部電極層２２，圧電体層２１，第２内部電極層２３，絶縁体層２４Ｂの順序で積層されることになる。
【００１８】
次に、内部電極形状について説明する。
圧電体層２１に設けられた第１内部電極層２２は、圧電体層部１１の断面形状に対し、図１に示すように略上半分の領域に配されるようになっており、詳しくは図２に示すように、圧電体層２１の片側面全領域の上部に配置され、かつ左右に２分割されるように設けられている。また、第１内部電極層２２の一部は、圧電体層２１の両側側面基端部にまで延設されており、内部電極露出部２５Ａをそれぞれ形成している。
【００１９】
一方、第２内部電極層２３は、主たる部分が略上半分であることから、第１内部電極層２２と略同様に圧電体層２１の片側面全領域の上部に配置され、かつ２分割されるように設けられている。さらに、第２内部電極層２３の一部は超音波振動子１０（圧電体層部１１）の下側半分の両側側面基端部にまで延設されており、内部電極露出部２５Ｂをそれぞれ形成している。
以上、圧電体積層部１１の構成を示したが、本実施形態における具体的な寸法は、幅１０ｍｍ，高さ２，５ｍｍ，奥行き２ｍｍの形状で圧電体積層部１１が構成されるようになっている。
【００２０】
圧電体積層部１１の長さ方向の両端面には２個ずつ、合計４個の外部電極１３が設けられている。各外部電極１３には、同種の圧電体層２１の同一位置に配される全ての内部電極層２２，２３が接続されている。これにより、同種の圧電体層２１の同一位置に配される内部電極層２２，２３は、同一の電位とされるようになっている。なお、外部電極１３には図示しない配線が接続されている。配線は、リード線、フレキシブル基板等、可撓性を有する配線であれば任意のものでよい。
【００２１】
圧電体積層部１１は、例えば、以下の通りに製造される。
圧電体積層部１１を製造するには、まず、グリーンシート（圧電体層２１に相当）を製造する。グリーンシートは、例えば、ＰＺＴの仮焼粉末と所定のバインダとを混合して作成された泥しょうをドクターブレード法によってフィルム上にキャスティングした後に乾燥し、フィルムから剥離することにより製造する。
【００２２】
つぎに、第一のグリーンシートに、第１内部電極層２２のパターン（１個でも複数個でも良い、図２参照）を有するマスクを用いて電極材料を印刷する。また、別の第二のグリーンシートには、第２内部電極層２３のパターン（図２参照）を有するマスクを用いて電極材料を印刷する。
そして、これら第一のグリーンシートと第二のグリーンシートを位置決めを正確に行い交互に積層する。その後、積層の最上面、最下面には電極を印刷してない第三のグリーンシート（絶縁体層２４Ａ，２４Ｂに相当）を積層する。これらの積層されたグリーンシートは、熱圧着後、所定の形状に裁断され、１２００℃程度の温度で焼成されることにより圧電体積層部１１が製造される。
【００２３】
また、その後、圧電体層２１の周縁に露出している各内部電極露出部２５Ａ，２５Ｂを連結するように、それぞれ外部電極１３となる銀を焼き付けて、外部電極１３を形成する。
最後に、対向する内部電極層２２，２３間に直流高電圧を加えることにより圧電体層２１を分極処理し、圧電的に活性化する。
【００２４】
つぎに、このようにして構成された圧電体積層部１１の動作について説明する。
圧電体積層部１１の長さ方向の一端に形成された２つの外部電極１３を、圧電体積層部１１の他側面の側（図において上側）からＡ相（Ａ＋，Ａ−）、他端に形成された２つの外部電極１３を、圧電体積層部１１の他側面の側（図において上側）からＢ相（Ｂ＋，Ｂ−）とする。Ａ相およびＢ相に同位相で共振周波数に対応する交番電圧を加えると、図３（ａ）に示されるような１次の縦振動が励起されるようになっている。また、Ａ相とＢ相とに逆位相で共振周波数に対応する交番電圧を加えると、図３（ｂ）に示されるような２次の屈曲振動が励起されるようになっている。図５および図６は、有限要素法によるコンピュータ解析結果を示す図である。
【００２５】
さらに、Ａ相およびＢ相に位相がπ／２異なる共振周波数に対応する交番電圧を加えると、後述する駆動子１２の位置で、楕円振動を観測することができる。この場合、超音波振動子１０の底面にある駆動子１２の位置での超音波振動による回転の向きと、上面に接着してある駆動子１２の位置での超音波振動による回転の向きとは逆になる。
すなわち、図４（ａ）に示すようにＡ相がＢ相より印加する交番電圧の位相がπ／２遅れている場合には、底面の駆動子１２は反時計回りの回転をしており、一方、上面の駆動子１２は時計回りの回転をしている。このように同じ面の駆動子は同じ向きに回転するように配置すると、もっとも効率よく駆動力を取り出すことが可能である。
また、図４（ｂ）に示すようにＡ相がＢ相より印加する交番電圧の位相がπ／２進んでいる場合には、底面の駆動子１２は時計回りの回転をしており、一方、上面の駆動子１２は反時計回りの回転をしている。
【００２６】
圧電体積層部１１の底面および上面の所定位置には、ガイド筐体（被駆動体）３２の摺動板３３（図５参照）と接触して摺動するための突起形状の駆動子１２が複数併設されている。これら駆動子１２は、超音波振動子１０を用いて超音波モータ３０として構成した場合に、最も高レベルの出力特性が得られる任意の位置、すなわち、超音波振動子１０の最も高レベルの超音波楕円振動が行われる位置に設けられるのが望ましい。一般には、楕円振動を行うことが駆動の源となるため少なくとも１個以上の駆動子１２では楕円振動がおこっており、全ての駆動子１２の部位で生ずる振動による駆動力の総和が０にならないように駆動子１２を配置する。
なお、本実施形態では、複数の駆動子１２のうち特に第１のガイドに接触する駆動子を第１の駆動子、第２のガイドに接触する駆動子を第２の駆動子とする。また、これら第１および第２のガイドには、それぞれ接触部を有して構成している。
【００２７】
具体的には、図１に示す超音波振動子１０において、駆動子１２を図示しない被駆動体（摺動板２２）と実際に接触させる位置は、望ましくは屈曲振動がその周辺に比べて最も大きい、極大値が存在する位置、すなわち屈曲振動の腹であり、実際測定を行った結果、超音波振動子１０の端部および超音波振動子１０の端部から略３ｍｍの位置であった。また、下記動作の説明の部分で述べる条件で電気信号を与えると、振動子１０の端部は全て同じ方向の楕円振動を生じるが、同じ面の左側と右側では逆相になっており、同じ側の上と下でも逆相になっていることがわかった。端から３ｍｍの部分は端部とは逆方向の回転をして、やはり同じ面の左と右では逆相、同じ側の上と下でも逆相になっていることがわかった。したがって、以下のように同じ面では同じ向き、異なる面では逆の向きの楕円振動を起こす部分に振動子をつけると、全ての振動子が駆動に貢献するのでもっとも効率がよくなる。しかし振動子をトルクを生じないようバランス良く保持するためには必ずしも両方の条件を満足する必要はなく、例えば少なくとも片面は同じ向きの楕円振動を起こす位置に振動子を設置するように選ぶだけでも効率を上げることができる。
【００２８】
超音波振動子１０にはさらに第１のガイドおよび第２のガイドと接触するための接触部を有する駆動子１２が必要である。本実施形態では上記結果を参考にして、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、超音波振動子１０の底面で、かつ両端部から３ｍｍの位置にそれぞれ１個ずつ、またこの超音波振動子１０の上面で、かつ両側端部にそれぞれ１個ずつの計４個の駆動子１２が設けられている。
これらの駆動子１２は、樹脂中にアルミナ粉を分散固化させた材質を用いて構成されており、その形状は図１に示すように、幅１ｍｍ，高さ０．５ｍｍ，奥行き１．８ｍｍの形状で形成されている。
【００２９】
つぎに、このような超音波振動子１０を用いた超音波モータ３０の構成について図５を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の超音波モータ３０は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、上記構成の超音波振動子１０と、この超音波振動子を保持する一対のガイド３１と、前記一対のガイド３１の両側面に配され、収容された超音波振動子１０とガイド３１とをある所定の圧力で押圧するために前記ガイド３１を付勢する板バネ（押圧手段）３４，３５とを主たる要素として構成されている。
【００３０】
超音波振動子１０の中央部、すなわち１次縦振動と２次屈曲振動の共通の節部（それぞれの振動モードにおいて静止している点の近傍）には、出力取り出し用のピン３６が設けられている。他の振動モードまたは振動モードの合成を利用している場合でも、そのモード（共通の）節部または振動が極小になる部分にピン３６を配置すれば、振動を阻害することなく駆動力の伝達が可能である。このピン３６は超音波モータ３０をある電子機器，装置等に搭載した場合に超音波振動子１０の駆動力を外部（電子機器内の駆動機構、装置内の被駆動物）へと伝達するための駆動伝達手段である。なお、被駆動物側の係合部材により超音波振動子１０と被駆動物が係合されている場合には、ピン３６は必要ない。
【００３１】
ガイド３１は、板バネ３４，３５からの力を超音波振動子１０に伝えるとともに、超音波振動子１０がガイド３１に対して垂直方向へ移動しないよう、その運動を規制するものである。
また、本実施形態では、超音波振動子１０の進行方向が直線になるように規制した例を示しているが、垂直方向または水平方向またはその両方に緩やかな曲線状のガイドとすればその曲線に沿って駆動させることもできる。
【００３２】
このように、本実施形態の超音波モータ３０は、図５（ａ）に示すように、上記超音波振動子１０の対向する面に設けられた駆動子１２に接するように一対のガイド３１により挟み込まれるようにした構造で、自走式の超音波モータ３０として構成されている。
【００３３】
超音波駆動子１０を挟持するガイド３１は、図５（ｂ）に示すように、断面視コの字形状をしたガイド筐体３２と、このガイド筐体３２内部の上下内面に接着された摺動板３３とを備えている。
ガイド筐体３２は、例えば、アルミニウムを用いて形成されたもので、摺動板３３は、例えば、ジルコニアセラミクスを用いて形成されたものである。
【００３４】
板バネ３４，３５は、超音波振動子１０と摺動板３３との間に所定の押圧力を与えるためのものであり、これら板バネ３４，３５によって、２個のガイド３１が互いに引き寄せられる方向に付勢されている。なお、押圧手段としては、板バネ以外にもコイルバネ、マグネット等、第１のガイドと第２のガイドの距離を縮める方向の力を与えるものであればどのようなものであってもよい。
【００３５】
板バネ３４は、図５（ａ）に示すように、一対のガイド３１の一側面に配された平面視矩形状を有する板状の部材であり、その中央部には板厚方向に貫通する貫通穴（開口部）３４ａが設けられている。また、この貫通穴３４ａには、前述した出力取り出し用のピン３６が通されている。
一方、板バネ３５は、一対のガイド３１の他側面に配された平面視矩形状を有する板状の部材であり、図５（ｂ）に示すように、その中央部に前述したような貫通穴は設けられていない。
これら板バネ３４，３５は、例えば図示しないビス等を介してガイド３１に固定されている。
【００３６】
これら板バネ３４，３５は、実際には、自然な状態でわずかに湾曲しており、ガイド３１に固定された時には、略延びきって引張力を生じるような形状に調整されている。
また、下部のガイド３１には、複数の取付け固定用の穴（図示せず）が設けられており、図示しない基台にこれら固定用の穴を利用してビス等により固定されるようになっている。一方、上部のガイド３１は、基台（図示せず）には固定されずに、板バネ３４，３５により保持されている。
【００３７】
このように構成された本実施形態に係る超音波モータ３０の作用について説明する。
本実施形態に係る超音波モータ３０を作動させるには、外部電極１３に接続された配線を介して、位相がπ／２異なる高周波電圧（Ａ相およびＢ相）を供給する。そして、駆動子１２の位置において、１次縦振動と２次屈曲振動を励起させることにより、時計廻りまたは反時計廻りの超音波楕円振動を発生させる。
このように超音波振動子１０の駆動子１２の位置に超音波楕円振動を発生させたことにより、超音波振動子１０自体が右方向または左方向に駆動することができる。すなわち、自走式の超音波モータ３０として構成することができる。
【００３８】
本実施形態による超音波モータ３０によれば、一対のガイド３１の他側面に配された板バネ３５が、これらガイド３１の長さ方向および幅方向にわたって一体的に（ガイド３１の長さ方向における中央部においても一方のガイド３１と他方のガイド３１とを連結するように）構成されているので、超音波振動子１０がガイド３１の両端付近にあるときでもこれらガイド３１を平行に保つことができる。
すなわち、ガイド３１に対して超音波振動子１０がどのような位置にあったとしても、超音波振動子１０が一対のガイド３１により略均一に押圧されることとなり、これにより常に安定したモータ特性を得ることができる。
【００３９】
本発明による超音波モータの第２実施形態を、図６および図７を用いて説明する。
図６に示すように、本実施形態による超音波モータ４０は、板バネ３４，３５の代わりに、板バネ４１を備えているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４０】
本実施形態における板バネ４１は、前述した板バネ３４，３５と同様、超音波振動子１０と摺動板３３との間に所定の押圧力を与えるためのものであり、この板バネ４１によって、２個のガイド３１が互いに引き寄せられる方向に付勢されている。なお、押圧手段としては、板バネ以外にもコイルバネ、マグネット等、第１のガイドと第２のガイドの距離を縮める方向の力を与えるものであればどのようなものであってもよい。
【００４１】
板バネ４１は、図６（ｂ）に示すように、超音波振動子１０に取り付けられた状態で断面視Ｃ字形状を呈する板状の部材であり、超音波振動子１０の一側面全体を覆い、かつガイド３１の摺動板３３と反対側に位置する面をそれぞれ覆うように形成されている。
そして、板バネ４１は、前述した板バネ３４，３５と同様、例えば図示しないビス等を介してガイド３１に固定されている。
【００４２】
また、板バネ４１は、図７（ａ）または図７（ｂ）に示すように、実際には、自然な状態でわずかに屈曲させられており、ガイド３１に固定された時には、略延びきって引張力を生じるような形状に調整されている。
そして、下部のガイド３１には、複数の取付け固定用の穴（図示せず）が設けられており、図示しない基台にこれら固定用の穴を利用してビス等により固定されるようになっている。一方、上部のガイド３１は、基台（図示せず）には固定されずに、板バネ４１により保持されている。
【００４３】
本実施形態に係る超音波モータ４０の作用および効果については、前述した第１の実施形態のものと同じであるのでここではその説明を省略する。
【００４４】
本発明による超音波モータの第３実施形態を、図８を用いて説明する。
図８に示すように、本実施形態による超音波モータ５０は、板バネ３４，３５，４１の代わりに、板バネ５１を備えているとともに、出力取り出し用のピン３６の一端部が一方のガイド３１の側へ延びているという点で前述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４５】
本実施形態における板バネ５１は、前述した板バネ３４，３５，４１と同様、超音波振動子１０と摺動板３３との間に所定の押圧力を与えるためのものであり、この板バネ５１によって、２個のガイド３１が互いに引き寄せられる方向に付勢されている。なお、押圧手段としては、板バネ以外にもコイルバネ、マグネット等、第１のガイドと第２のガイドの距離を縮める方向の力を与えるものであればどのようなものであってもよい。
【００４６】
板バネ５１は、図８（ａ）に示すように、超音波振動子１０に取り付けられた状態で断面視矩形状を呈する板状の部材であり、超音波振動子１０の一側面全体および他側面全体を覆い、かつガイド３１の摺動板３３と反対側に位置する面をそれぞれ覆うように形成されている。
そして、板バネ５１は、前述した板バネ３４，３５，４１と同様、例えば図示しないビス等を介してガイド３１に固定されている。
【００４７】
また、板バネ５１は、図８（ｂ）に示すように、実際には、自然な状態でわずかに屈曲させられており、ガイド３１に固定された時には、略延びきって引張力を生じるような形状に調整されている。
そして、下部のガイド３１には、複数の取付け固定用の穴（図示せず）が設けられており、図示しない基台にこれら固定用の穴を利用してビス等により固定されるようになっている。一方、上部のガイド３１は、基台（図示せず）には固定されずに、板バネ５１により保持されている。
【００４８】
本実施形態に係る超音波モータ５０の作用および効果については、前述した実施形態のものと同じであるのでここではその説明を省略する。
【００４９】
本発明による超音波モータの第４実施形態を、図９を用いて説明する。
図９に示すように、本実施形態による超音波モータ６０は、板バネ３４，３５，４１，５１の代わりに、板バネ６１を備えているとともに、この板バネ６１の先端部がガイド３１の内部にそれぞれ埋め込まれるように形成されているという点で前述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００５０】
本実施形態における板バネ６１は、前述した板バネ３４，３５，４１，５１と同様、超音波振動子１０と摺動板３３との間に所定の押圧力を与えるためのものであり、この板バネ６１によって、２個のガイド３１が互いに引き寄せられる方向に付勢されている。
【００５１】
板バネ６１は、図９（ｂ）に示すように、超音波振動子１０に取り付けられた状態で断面視コ字形状を呈する板状の部材であり、超音波振動子１０の一側面全体を覆い、かつその両端部が一対のガイド３１の内部にそれぞれ埋め込まれるように形成されている。
そして、板バネ６１は、前述した板バネ３４，３５，４１，５１と同様、例えば図示しないビス等を介してガイド３１に固定されている。
【００５２】
また、板バネ６１は、実際には、自然な状態でわずかに湾曲しており、ガイド３１に固定された時には、略延びきって引張力を生じるような形状に調整されている。
そして、下部のガイド３１には、複数の取付け固定用の穴（図示せず）が設けられており、図示しない基台にこれら固定用の穴を利用してビス等により固定されるようになっている。一方、上部のガイド３１は、基台（図示せず）には固定されずに、板バネ６１により保持されている。
【００５３】
本実施形態に係る超音波モータ６０の作用および効果については、前述した実施形態のものと同じであるのでここではその説明を省略する。
【００５４】
なお、上述した各実施形態においては、圧電セラミックスシートとしてＰＺＴ材を用いたが、これに限定されるものではなく、圧電性を示すものであれば、ＰＺＴ材以外の任意の圧電素子を用いてもよい。
また、内部電極の材質として銀パラジウム合金を用いたが、これに代えて、銀、ニッケル、白金または金を用いてもよい。
さらに、ガイド筐体３２の表面にジルコニアセラミクスからなる摺動板３３を接着する代わりに、ジルコニアセラミクスを溶射法によりガイド筐体３２の表面に付着させることにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の超音波モータの第１実施形態を示す図であって、（ａ）は該超音波モータに搭載された超音波振動子の正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】図１の超音波振動子を構成する圧電体積層部を示す斜視図である。
【図３】図１に示す超音波振動子の動作状態を示す図であって、（ａ）は１次の縦振動モードで振動する様子をコンピュータ解析により示す図、（ｂ）は２次の屈曲振動モードで振動する様子をコンピュータ解析により示す図である。
【図４】図１に示す超音波振動子の駆動子近傍に生じる励起作用を説明するための図である。
【図５】本発明の超音波モータの第１実施形態を示す図であって、（ａ）は該超音波モータに搭載された超音波振動子の正面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】本発明の超音波モータの第２実施形態を示す図であって、（ａ）は該超音波モータに搭載された超音波振動子の正面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】図６に示す板バネを超音波振動子から取り外した状態を示す断面図であって、（ａ）は該板バネの一具体例、（ｂ）は該板バネの他の具体例を示す図である。
【図８】本発明の超音波モータの第３実施形態を示す図であって、（ａ）は該超音波モータに搭載された超音波振動子の側面図、（ｂ）は（ａ）に示す板バネを超音波振動子から取り外した状態を示す断面図である。
【図９】本発明の超音波モータの第４実施形態を示す図であって、（ａ）は該超音波モータに搭載された超音波振動子の正面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０    超音波振動子
１２    駆動子（出力端）
２１    圧電体層（電気機械変換素子）
３０    超音波モータ
３１    ガイド（被駆動体）
３４    板バネ（押圧手段）
３５    板バネ（押圧手段）
４０    超音波モータ
４１    板バネ（押圧手段）
５０    超音波モータ
５１    板バネ（押圧手段）
６０    超音波モータ
６１    板バネ（押圧手段）
【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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