(57)【要約】【課題】設計自由度及び製造／組立の容易性を向上させた超音波モータを提供すること。【解決手段】分極部を備え、該分極部に所定の交流電圧が印加されることで縦振動と捻れ振動とが同時に励起され、端面に楕円振動が生じる振動子40を具備する超音波モータを次のように構成する。すなわち、振動子40の端面における楕円振動を駆動源として回転駆動される摺動板13と、摺動板13を振動子40に対して押圧するバネ14と、前記柱状振動体の所定部位に対して係合する係合凸部30a,30bを備え、且つ、前記係合凸部30a,30bによる振動子40との係合部位とバネ14と共に振動子40を挟持して、振動子40と摺動板13とを圧接させる枠部30と、を前記超音波モータに具備させる。【選択図】図１Ａ
2011151927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分極部を備え、該分極部に所定の交流電圧が印加されることで縦振動と捻れ振動とが同時に励起され、端面に楕円振動が生じる柱状振動体と、
前記柱状振動体の端面における楕円振動を駆動源として回転駆動される被駆動体と、
前記被駆動体を前記振動体に対して押圧する押圧部材と、
前記柱状振動体の所定部位に対して係合する係合部を備え、且つ、前記係合部による前記柱状振動体との係合部位と前記押圧部材と共に前記柱状振動体を挟持して、前記柱状振動体と前記被駆動体とを圧接させる保持部材と、
を具備することを特徴とする超音波モータ。
【請求項２】
前記保持部材の前記係合部は凸部であり、
前記柱状振動体は前記凸部と係合する凹部を備え、
前記凸部と前記凹部とが嵌合することで、前記保持部材と前記柱状振動体とが固定される
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波モータ。
【請求項３】
前記凹部は、前記柱状振動体に励起された縦振動の節位置又はその近傍に形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の超音波モータ。
【請求項４】
前記凹部は、前記柱状振動体の周方向に形成された溝部である
ことを特徴とする請求項２に記載の超音波モータ。
【請求項５】
前記凸部は、前記保持部材の端部を折り曲げ加工して形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の超音波モータ。
【請求項６】
前記柱状振動体と前記保持部材とは、弾性体を介して係合している
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波モータ。
【請求項７】
前記柱状振動体及び前記保持部材には、それらの係合面に、互いに螺合する螺子山がそれぞれ形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波モータ。
【請求項８】
前記柱状振動体と前記被駆動体とを圧接させる押圧力は、前記螺子山を利用した締め込みにより調整される
ことを特徴とする請求項７に記載の超音波モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば圧電素子等の振動子の振動を利用する超音波モータに関し、特に、振動子に同時に励起された縦振動と捻れ振動とが合成されることで生成される楕円振動を利用する超音波モータに関する。
【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、圧電素子等の振動子の振動を利用した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と比較して、ギア無しで低速高推力が得られる点、保持力が高い点、ストロークが長く高分解能である点、静粛性に富む点、及び磁気的ノイズを発生させない点等の利点を有している。
【０００３】
具体的には、例えば、超音波振動子から成る振動体を、駆動子を介して、被駆動部材であるロータに押し付けることで、前記駆動子と前記ロータとの間に摩擦力を発生させ、この摩擦力によって前記ロータを駆動する。
【０００４】
詳細には、縦振動と捻れ振動とを超音波振動子に同時に発生させることで、それらの振動が合成された楕円振動を当該超音波振動子の端面に発生させ、該楕円振動を利用して前記ロータを回転させる。このような超音波モータに関連する技術としては、例えば特許文献１に次のような技術が開示されている。
【０００５】
すなわち、特許文献１には、角柱状弾性体と、この角柱状弾性体の側面に一体的に設けられた複数の保持用弾性体と、前記角柱状弾性体の長手方向と平行な４側面のうちの少なくとも２面以上の面において、その変位方向と上記角柱状弾性体の長手方向とが一定の鋭角の角度を有する状態で前記角柱状弾性体と保持用弾性体との間に挟持された複数の積層型圧電素子と、前記積層型圧電素子の前記角柱状弾性体と接する面と対向する面に設けられた負（ＧＮＤ）、正の外部電極と、から成り、前記負、正の外部電極を介して各積層型圧電素子に、それぞれ位相差を持たせた交番電圧を印加することにより、縦共振振動と捻れ共振振動を同時に励起し、前記角柱状弾性体の長手方向と直交する面に超音波楕円振動を生成すること、を特徴とする超音波振動子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１２１５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されている技術では、角柱状弾性体に貫通孔を設け、該貫通孔中の縦振動と捻れ振動の節位置に対応する部分にシャフトを固定し、該シャフトを基準にしてロータを回転自在に保持する構造を採る。
【０００８】
そして、この特許文献１に開示されている技術では、上述の構造が設計自由度を低下させている。また、前記貫通孔を精度良く形成する等の工程が、製造／組立の困難性を招いている。
【０００９】
本発明は、前記の事情に鑑みて為されたものであり、設計自由度及び製造／組立の容易性を向上させた超音波モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様による超音波モータは、
分極部を備え、該分極部に所定の交流電圧が印加されることで縦振動と捻れ振動とが同時に励起され、端面に楕円振動が生じる柱状振動体と、
前記柱状振動体の端面における楕円振動を駆動源として回転駆動される被駆動体と、
前記被駆動体を前記振動体に対して押圧する押圧部材と、
前記柱状振動体の所定部位に対して係合する係合部を備え、且つ、前記係合部による前記柱状振動体との係合部位と前記押圧部材と共に前記柱状振動体を挟持して、前記柱状振動体と前記被駆動体とを圧接させる保持部材と、
を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、設計自由度及び製造／組立の容易性を向上させた超音波モータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る超音波モータの一構成例を示す正面図。
【図１Ｂ】ロータ機構部及び枠部の分解図。
【図２】振動子の一構成例を示す図。
【図３】各圧電シートにおける内部電極の形成例を示す図。
【図４】各圧電シートにおける内部電極の形成例を示す図。
【図５】振動子の共振周波数特性を示す図。
【図６】振動子に形成する外部電極の一例を示す斜視図。
【図７】振動子における縦振動／捻れ振動の節位置／腹位置を示す図。
【図８】振動検出電極を設けた振動子の一構成例を示す断面図。
【図９】本発明の第２実施形態に係る超音波モータの振動子の一構成例を示す図。
【図１０】第１変形例に係る超音波モータの正面図。
【図１１】第２変形例に係る超音波モータの正面図。
【図１２】第３変形例に係る超音波モータの正面図。
【図１３】第３変形例に係る超音波モータの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る超音波モータの一構成例を示す正面図である。図１Ｂは、ロータ機構部１０及び枠部３０の分解図である。
【００１５】
図１Ａに示すように、本第１実施形態に係る超音波モータは、ロータ機構部１０と、係合機構部２０と、枠部３０と、駆動子１７を備える振動子４０と、を具備する。
【００１６】
前記ロータ機構部１０は、回転軸（中心軸）１１と、ベアリング１２と、摺動板１３と、バネ１４と、を有する。
【００１７】
前記回転軸１１は、後述する枠部３０に対して固定された軸部材である。なお、ロータ機構部１０における各構成部材は、この回転軸１１に対して同心状に配設されている。
【００１８】
前記ベアリング１２は、回転軸１１に挿通された軸受け部材である。
【００１９】
前記摺動板１３は、ベアリング１２を介して回転軸１１が挿通され、振動子４０上面に設けられている駆動子１７に当接するように配設されている。この摺動板１３は、振動子４０上面に励起される楕円振動を駆動源として駆動子１７により摺動され、回転軸１１に対して回転駆動される。
【００２０】
前記バネ１４は、回転軸１１に挿通されて配設されており、摺動板１３を振動子４０に対して押圧する為の押圧部材である。詳細は後述するが、振動子４０は、このバネ１４と係合機構部２０とにより、摺動板１３に対して押圧された状態となる。
【００２１】
前記係合機構部２０は、振動子４０を摺動板１３に対して押圧した状態で、振動子４０と枠部３０とを固定する。詳細には、この係合機構部２０は、後述する枠部３０の係合凸部３０ａ，３０ｂと、後述する振動子４０の溝部４０ｃと、から成る。これら係合凸部３０ａ，３０ｂと溝部４０ｃとが係合することで、振動子４０と枠部３０とが固定される。
【００２２】
具体的には、図１Ａに示す例では、係合機構部２０は所謂“嵌め込み機構”である。なお、嵌め込み機構による固定の上に、更に接着、螺子止め等によってより強固に固定しても勿論よい。
【００２３】
前記枠部３０は、振動子４０をロータ機構部１０に対して押圧した状態で保持する枠部材であり、上述の係合機構部２０を構成する係合凸部３０ａ，３０ｂが設けられている。詳細には、これら係合凸部３０ａ，３０ｂは、枠部３０の端部を、例えば“Ｌ”字状に折り曲げ加工等して形成された互いに対向する一対の突起部である。
【００２４】
前記振動子４０は、後述の構成を採り、その上端面（ロータ機構部１０との対向面）には摺動板１３に当接する駆動子１７が接着固定されている。
【００２５】
なお、振動子４０の溝部４０ｃと、枠部３０の係合凸部３０ａ，３０ｂと、回転軸１１との位置精度を確保することで、摺動板１３と振動子４０との中心精度を確保する。
【００２６】
図２は、前記振動子４０の一構成例を示す図である。振動子４０は、下記の圧電シートから成る。
【００２７】
《前記溝部４０ｃより上側（ロータ機構部１０側）を構成する圧電シート》
・ 第１の圧電シート４１；一方長辺に延出された露出部４１ａｅを備える内部電極４１ａが形成されている。後述する第５の圧電シート４５及び第６の圧電シート４６における括れ部４５ｎ，４６ｎより上側の部位と同様の形状である。なお、図２に示すように前記括れ部４５ｎ，４６ｎは、その幅Ｌが当該括れ部４５ｎ，４６ｎの上下側部位における幅よりも狭く形成されている部位である。
【００２８】
・ 第２の圧電シート４２；積層時に内部電極４１ａと重なる位置に内部電極４２ａが形成され、該内部電極４２ａは、一方長辺に延出された露出部４２ａｅを備える。前記露出部４１ａｅと前記露出部４２ａｅとは、積層時に互いに重ならないように位置をずらして形成されている。後述する第５の圧電シート４５及び第６の圧電シート４６における括れ部４５ｎ，４６ｎより上側の部位と同様の形状である。
【００２９】
・ 第４の圧電シート４４；内部電極が形成されていない。後述する第５の圧電シート４５及び第６の圧電シート４６における括れ部４５ｎ，４６ｎより上側の部位と同様の形状である。
【００３０】
《前記溝部４０ｃより下側（係合機構部２０側）を構成する圧電シート》
・ 第３の圧電シート４３；内部電極が形成されていない。後述する第５の圧電シート４５及び第６の圧電シート４６における括れ部４５ｎ，４６ｎより下側の部位と同様の形状である。
【００３１】
《前記溝部４０ｃより上側、下側、及び溝部４０ｃを構成する圧電シート》
・ 第５の圧電シート４５；振動子４０の正面断面と同様の形状の内部電極形成面を有し、溝部４０ｃより上側を構成する部位には、第１の圧電シート４１と同様の内部電極４１ａ及び露出部４１ａｅが同様の位置（積層時に重なる位置）に形成されている。溝部４０ｃより下側を構成する部位は第３の圧電シート４３と同様、内部電極が形成されていない。溝部４０ｃを構成する部位である括れ部４５ｎは、その他の部位より幅が狭く形成されている。
【００３２】
・ 第６の圧電シート４６；振動子４０の正面断面と同様の形状の内部電極形成面を有し、溝部４０ｃより上側を構成する部位には、第２の圧電シート４２と同様の内部電極４２ａ及び露出部４２ａｅが同様の位置（積層時に重なる位置）に形成されている。溝部４０ｃより下側を構成する部位は第３の圧電シート４３と同様、内部電極が形成されていない。溝部４０ｃを構成する部位である括れ部４６ｎは、その他の部位より幅が狭く形成されている。
【００３３】
なお、各圧電シートは、例えば厚さ１００μｍのハード系のチタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックス素子（ＰＺＴ）により構成されている。また、各内部電極は、例えば厚さ４μｍの銀パラジウム合金により構成されている。
【００３４】
前記内部電極４１ａ，４２ａは、詳細には下記のように形成されている。図３及び図４は、各圧電シートにおける内部電極４１ａ，４２ａの形成例を示す図である。なお、説明の便宜上、図３及び図４においては各圧電シートのうち溝部４０ｃを構成する部位より上側の領域のみ示している。
【００３５】
図３及び図４に示すように、圧電シートの短辺を二等分する中心線Ｃに対して、所定の傾斜角度θ１または傾斜角度θ２を有するように内部電極４１ａ,４２ａを形成する。ここで、前記傾斜角度θ１,θ２は任意の角度であり、内部電極４１a,４２aの形成時に適宜設定してよい。
【００３６】
ところで、振動子４０は、各圧電シートがその厚み方向に図２に示すように積層されて成る。
【００３７】
最下位には、溝部４０ｃより上側を構成する圧電シートとして第４の圧電シート４４を配置し、溝部４０ｃより下側を構成する圧電シートとして第３の圧電シート４３を配置する。当然ながら、振動子４０の正面断面を成すように第４の圧電シート４４及び第３の圧電シート４３を配置する。
【００３８】
最下位に配置した圧電シート上には、溝部４０ｃより上側を構成する圧電シートとして第１の圧電シート４１と第２の圧電シート４２とを交互に積層していき、溝部４０ｃより下側を構成する圧電シートとして第３の圧電シート４３を積層していく。ここで、第１の圧電シート４１及び第２の圧電シート４２の合計積層枚数と、第３の圧電シート４３の積層枚数とは同数である。
【００３９】
この積層により所望の厚みを呈した積層体上に、第５の圧電シート４５と第６の圧電シート４６とを、所望の厚みを呈するまで交互に積層していく。
【００４０】
さらに、このように積層して成る積層体上に、溝部４０ｃより上側を構成する圧電シートとして第１の圧電シート４１と第２の圧電シート４２とを交互に積層していき、溝部４０ｃより下側を構成する圧電シートとして第３の圧電シート４３を積層していく。この積層も所望の厚みを呈するまで行う。ここで、第１の圧電シート４１及び第２の圧電シート４２の合計積層枚数と、第３の圧電シート４３の積層枚数とは同数である。
【００４１】
そして、最上位には、溝部４０ｃより上側を構成する圧電シートとして第４の圧電シート４４を配置し、溝部４０ｃより下側を構成する圧電シートとして第３の圧電シート４３を配置する。図５は、上述のように積層された各圧電シートにより構成される振動子４０の概略イメージを示す図である。
【００４２】
ここで図５に示すように、振動子４０の積層方向の厚みと、第５の圧電シート４５と第６の圧電シート４６とが積層されて成る部位の厚みとの比率が、溝部４０ｃにおける“溝の深さ”を決定している。従って、上述の積層の際には、この比率を考慮して所望の深さの溝部４０ｃを形成するように積層する。
【００４３】
ところで、振動子４０の溝部４０ｃは、縦振動と捻れ振動の共振周波数を制御する機能も担う。すなわち、本例においては、摺動板１３に対して振動子４０が押圧された状態において、縦振動と捻れ振動の共振周波数が略一致するように構成している。従って、摺動板１３への押圧が無い状態においては、縦振動と捻れ振動とは一定範囲内で共振周波数が離れている。
【００４４】
換言すれば、振動子４０の溝部４０ｃの位置・寸法、及び摺動板１３と振動子４０との接触圧を適正に設定することにより、縦振動と捻れ振動の共振周波数を略一致させる。この状態で駆動することで、振動子４０に励起された縦振動と捻れ振動とが合成され、振動子４０の駆動子１７が設けられた面に楕円振動が励起され、この駆動子１７により摺動板１３が回転駆動される。
【００４５】
図６は、振動子４０に形成する外部電極の一例を示す斜視図である。上述の各圧電シートに形成されている各内部電極の各露出部に対して、図６に示すように積層方向に分割して外部電極を形成する。換言すれば、積層方向における中央部近傍には外部電極を形成せず、この中央部近傍を挟んで両端部には外部電極を形成して２相の駆動電極（駆動電極（Ａ相）及び駆動電極（Ｂ相））を形成する。詳細には下記の通りである。
【００４６】
・ 駆動電極（Ａ＋相）に対応する露出部４１ａｅ同士を外部電極１４１Ａ＋によって短絡する。
【００４７】
・ 駆動電極（Ａ−相）に対応する露出部４２ａｅ同士を外部電極１４１Ａ−によって短絡する。
【００４８】
・ 駆動電極（Ｂ＋相）に対応する露出部４１ａｅ同士を外部電極１４１Ｂ＋によって短絡する。
【００４９】
・ 駆動電極（Ｂ−相）に対応する露出部４２ａｅ同士を外部電極１４１Ｂ−によって短絡する。
【００５０】
そして、上述のように形成した外部電極１４１Ａ＋と外部電極１４１Ａ−との間、及び、外部電極１４１Ｂ＋と外部電極１４１Ｂ−との間に高電圧を印加し、各内部電極を分極して圧電的に活性化させる。そして、次のように低電圧駆動する。
【００５１】
すなわち、分極した各内部電極に対して各外部電極を介して所定の電圧を印加することで（例えば駆動電極（Ａ相）と駆動電極（Ｂ相）とに位相差９０°の交流電圧を印加することで）、振動子４０に縦振動と捻れ振動とを同時に発生させる。これら縦振動と捻れ振動とは合成されて、振動子４０の駆動子１７が設けられている部位には楕円振動が発生し、該楕円振動により摺動板１３が駆動子１７により回転駆動される。
【００５２】
図７は、振動子４０における縦振動／捻れ振動の節位置／腹位置を示す図である。すなわち、縦振動／捻れ振動の節位置／腹位置は、下記の通りである。なお、本例においては、縦振動として縦１次振動を利用し、捻れ振動として捻れ１次振動を利用する。
【００５３】
・ 駆動子１７が設けられた部位は、捻れ振動の腹Ｔａと、縦振動の腹Ｖａと、に対応する。これにより、楕円振動する駆動子１７によって摺動板１３を回転駆動させることができる。
【００５４】
・ 溝部４０ｃより上側における略中央部位は、捻れ振動の節部Ｔｎに対応する。
【００５５】
・ 溝部４０ｃより上側における最下部位は、捻れ振動の腹Ｔａと縦振動の節Ｖｎに対応する。これにより、溝部４０ｃと係合凸部３０ａ，３０ｂとの固定部位（係合機構部２０）が、駆動時に不要な振動をすることを防ぐことができる（安定した駆動に寄与する）。
【００５６】
・ 溝部４０ｃより下側における最下部位は、縦振動の腹Ｖａに対応する。
【００５７】
なお、同図に示すように縦１次振動の周波数は振動子４０の全長に依存性があり、捻り１次振動の周波数は溝部４０ｃより上側の振動子４０の長さに依存する。
【００５８】
上述したように、本第１実施形態に係る超音波モータにおいては、各圧電シートの積層方向に対して直角方向の振動（すなわち圧電横効果）を利用して、振動子４０の駆動子１７が設けられている面に楕円振動を発生させる。
【００５９】
ところで、縦振動と捻れ振動との共振周波数差は、振動子４０の溝部４０ｃに依存する。換言すれば、第５の圧電シート４５及び第６の圧電シート４６における溝部４０ｃを構成する位置（溝位置）と各圧電シートの総積層枚数（溝寸法）とによって、縦振動と捻れ振動との共振周波数差が決定される。
【００６０】
つまり、振動子４０の溝部４０ｃは、当該振動子４０に励起される縦振動の共振周波数と捻れ振動の共振周波数とを一致させる為のものである。そして、この溝部４０ｃは、第５の圧電シート４５及び第６の圧電シート４６における溝部４０ｃを構成する位置（溝位置）と、各圧電シートの総積層枚数（溝寸法）とを設定することで、任意に設定可能である。
【００６１】
そして、この溝部４０ｃが、枠部３０に設けられた互いに対向する係合凸部３０ａ，３０ｂと係合することで、振動子４０は、摺動板１３に対して適当に押圧された状態で（摺動板１３と駆動子１７との接触圧が適正な値となるように）枠部３０に対して固定される。
【００６２】
以上説明したように、本第１実施形態によれば、設計自由度及び製造／組立の容易性を向上させた超音波モータを提供することができる。具体的には、本第１実施形態に係る超音波モータは例えば下記の効果を奏する。
【００６３】
・ 特許文献１に開示されている技術を用いた場合に要する工程である“柱状弾性体に貫通孔を形成する工程”が不要である為、加工が容易となり、弾性体の材質についても自由度が増す。従って、モータ性能向上に最適な材質を選択することが可能となり、モータ性能向上に繋がる。
【００６４】
・ 振動子４０に設けられた溝部４０ｃは縦振動の節近傍に対応する為、振動子４０の振動により枠部３０が振動することを抑制できる。従って、枠部３０に固定されている摺動板１３にも余計な振動が伝達せず、良好な駆動を実現できる。
【００６５】
・ 振動子４０を簡易な工程で製造／組立できる（製造／組立工程を大幅に削減することができる）。従って、性能ばらつき等を削減できる。
【００６６】
・ 圧電シートを積層することで振動子を形成することにより、振動の伝達効率を向上し、製造／組立工数を大幅に削減することができる。
【００６７】
・ 溝部４０ｃにより縦振動と捻れ振動との共振周波数差を規定することが可能となり、製造の寸法公差で共振周波数を規定することが可能となる。
【００６８】
・ 内部電極の形状を任意に変更することが容易となる。
【００６９】
・ 従って、最適な位置に最適な形状で内部電極を形成することができるため、モータ性能向上に寄与できる。
【００７０】
・ 高性能で性能ばらつきが小さく、低コストの超音波モータを提供することができる。
【００７１】
なお、図８に示すように内部電極４１ａ，４２ａを分割することで、更に振動検出電極を設けることもできる。図８は振動子４０の断面（溝部４０ｃより上側のみ）を示す図であり、内部電極４１ａ，４２ａをその長手方向に分割することで、駆動電極Ｄ１と、振動検出電極Ｄ２と、を形成している。なお、同図においては説明の便宜上、溝部４０ｃより下側の部位及び内部電極の露出部を不図示としている。
【００７２】
［第２実施形態］
以下、本第２実施形態に係る超音波モータについて説明する。なお、説明の重複を避ける為、第１実施形態に係る超音波モータとの相違点（振動子４０の構成）について説明する。
【００７３】
本第２実施形態に係る超音波モータでは、振動子４０は下記のように構成されている。図９は、本第２実施形態に係る超音波モータの振動子４０の一構成例を示す図である。すなわち、振動子４０は、溝部４０ｃが設けられた柱状弾性体４０´と、積層圧電素子５０と、から成る。
【００７４】
前記柱状弾性体４０´は、対向する２面に積層圧電素子５０を埋め込む為の凹部が設けられており、この凹部が設けられている点以外は、第１実施形態における振動子４０と同じ形状を採る。
【００７５】
前記積層圧電素子５０は、柱状弾性体４０´の前記凹部に対して接着固定されている。詳細には、積層圧電素子５０は、柱状弾性体４０´の長手方向に沿った中心軸Ｃに対して一定角度θだけ傾いた状態で配設されている。図示はしていないが、対向面においては、同様の積層圧電素子５０が鏡面対称の位置に配設されている。
【００７６】
この積層圧電素子５０は、板状圧電シートが積層されて成り、当該積層圧電素子５０の外周に設けられた外部電極の＋極と−極との間に高電圧を印加して内部電極が分極されて、圧電的に活性化されている。
【００７７】
このような積層圧電素子５０を柱状弾性体４０´に一体的に固定した状態で、分極された部位に所定の電圧を印加することで、当該積層圧電素子５０が伸縮し、振動子４０に縦１次と捻り１次振動とが励起される。
【００７８】
以上説明したように、本第２実施形態によれば、第１実施形態に係る超音波モータと同様の効果を奏する超音波モータを提供することができる。
【００７９】
以上、第１実施形態乃至第２実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、例えば次のような変形及び応用が可能なことは勿論である。
【００８０】
例えば、第１実施形態及び第２実施形態に係る超音波モータの係合機構部２０を下記のように構成することができる。以下、説明の重複を避ける為に、上述の各実施形態に係る超音波モータとの相違点について説明する。
【００８１】
《第１変形例》
図１０は、本第１変形例に係る超音波モータの正面図である。同図に示すように、本第１変形例に係る超音波モータでは、振動子４０の溝部４０ｃと、枠部３０のうち溝部４０ｃと当接する面と、に互いに螺合する螺子山を形成し、螺子の締め込みにより振動子４０を枠部３０に対して固定すると共に振動子４０の摺動板１３への押圧力を調整する。換言すれば、係合機構部２０を螺子の締め込み構造により構成する。
【００８２】
このように、本第１変形例に係る超音波モータによれば、単純な螺子の締め込み作業によって、振動子４０と枠部３０とを強固に固定し、且つ、振動子４０の摺動板１３への押圧力の調整を同時に行うことができる。従って、製造／組立工程がより簡略化される。
【００８３】
《第２変形例》
図１１は、本第２変形例に係る超音波モータの正面図である。同図に示すように、本第１変形例に係る超音波モータでは、振動子４０の溝部４０ｃと、枠部３０の係合凸部３０ａ，３０ｂと、の当接部位に例えばオーリング（Ｏリング）等の弾性部材３０ｒを介在させる。
【００８４】
本第２変形例に係る超音波モータの係合機構部２０によれば、弾性部材３０ｒが、振動子４０から枠部３０への振動伝達を低減させる。
【００８５】
《第３変形例》
図１２は、本第３変形例に係る超音波モータの正面図である。図１３は、同超音波モータの側面図である。
【００８６】
図１２及び図１３に示すように、本第１変形例に係る超音波モータでは、振動子４０の両側面にはそれぞれ螺子孔部４０ｈが設けられている。一方、枠部３０の両側面には、振動子４０の螺子孔部４０ｈに対応する位置にそれぞれ長孔部３０ｈが設けられている。
【００８７】
そして、振動子４０の螺子孔部４０ｈと、枠部３０の長孔部３０ｈとの位置合わせを行い（振動子４０と枠部３０との位置関係を調整し）、枠部３０の外側から長孔部３０ｈを介して、螺子部材４０ｓを振動子４０の螺子孔部４０ｈに螺合して締め込む。この締め込みにより、振動子４０と枠部３０とが固定される。
【００８８】
上述の構成の係合機構部２０を採用することで、枠部３０の長孔部３０ｈと、振動子４０の螺子孔部４０ｈとの位置関係を調節することにより、振動子４０の摺動板１３への押圧力を調整することができ、製造／組立作業が更に容易となる。
【００８９】
《第４変形例》
第１実施形態及び第２実施形態に係る超音波モータでは、係合機構部２０において、振動子４０の溝部４０ｃと、枠部３０の係合凸部３０ａ，３０ｂと、を係合させている。しかしながら、これらの部材の凹凸関係を逆にしても勿論よい。すなわち、枠部３０に溝部を設け、該溝部と係合する係合凸部を振動子４０に設けても勿論よい。
【００９０】
さらに、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示した複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示す全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００９１】
１０…ロータ機構部、  １１…回転軸、  １２…ベアリング、  １３…摺動板、  １４…バネ、  １７…駆動子、  ２０…係合機構部、  ３０…枠部、  ３０ａ，３０ｂ…係合凸部、  ３０ｒ…弾性部材、  ３０ｈ…長孔部、  ４０…振動子、  ４０ｃ…溝部、  ４０´…柱状弾性体、  ４０ｈ…螺子孔部、  ４０ｓ…螺子部材、  ４１…第１の圧電シート、  ４１ａｅ，４２ａｅ…露出部、  ４１ａ．４２ａ…内部電極、  ４２…第２の圧電シート、  ４３…第３の圧電シート、  ４４…第４の圧電シート、  ４５…第５の圧電シート、  ４６…第６の圧電シート、  ５０…積層圧電素子、  １４１Ａ，１４１Ｂ…外部電極。
【図１Ａ】
2011151927.tif 000003
【図１Ｂ】
2011151927.tif 000004
【図２】
2011151927.tif 000005
【図３】
2011151927.tif 000006
【図４】
2011151927.tif 000007
【図５】
2011151927.tif 000008
【図６】
2011151927.tif 000009
【図７】
2011151927.tif 000010
【図８】
2011151927.tif 000011
【図９】
2011151927.tif 000012
【図１０】
2011151927.tif 000013
【図１１】
2011151927.tif 000014
【図１２】
2011151927.tif 000015
【図１３】
2011151927.tif 000016