(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の弾性体と、
前記弾性体の表面に並んで設けられている第１及び第２の圧電素子と、
前記弾性体の裏面に前記第１及び第２の圧電素子の少なくともいずれかと対向して設けられている第３の圧電素子と、を備え、
前記第１の圧電素子の一方の電極層又は前記第２の圧電素子の一方の電極層と、前記第３の圧電素子の一方の電極層と、は導通しており、
前記第１から第３の圧電素子は、前記弾性体に厚膜印刷法で形成され且つ該弾性体と同時に焼成されることにより、該弾性体と一体化していることを特徴とする振動体。
【請求項２】
前記弾性体の内部を貫通する孔に充填した導電材によって前記導通が図られていることを特徴とする請求項１に記載の振動体。
【請求項３】
前記第３の圧電素子は、前記第１及び第２の圧電素子と対向しており、
前記第１の圧電素子の一方の電極層と前記第２の圧電素子の一方の電極層と前記第３の圧電素子の一方の電極層とは導通していることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動体。
【請求項４】
前記第１の圧電素子の他方の電極層と前記第２の圧電素子の他方の電極層とは導通しており、
前記第１及び第２の圧電素子の他方の電極層に電圧を印加することで第１の振動が発生し、
前記第３の圧電素子の他方の電極層に電圧を印加することで前記第１の振動と異なる第２の振動が発生することを特徴とする請求項３に記載の振動体。
【請求項５】
前記弾性体の裏面に前記第３の圧電素子と並んで設けられている第４の圧電素子を備え、
前記第１の圧電素子と前記第３の圧電素子とは対向しており、
前記第２の圧電素子と前記第４の圧電素子とは対向しており、
前記第１の圧電素子の一方の電極層と前記第３の圧電素子の一方の電極層とは導通しており、
前記第２の圧電素子の一方の電極層と前記第４の圧電素子の一方の電極層とは導通しており、
前記第１から第４の圧電素子は、前記弾性体に厚膜印刷法で形成され且つ該弾性体と同時に焼成されることにより、該弾性体と一体化していることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動体。
【請求項６】
前記弾性体は、セラミックスによって構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の振動体。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の振動体を駆動動力源として構成されていることを特徴とする振動型駆動装置。
【請求項８】
前記圧電素子への駆動電圧の印加により前記弾性体に発生させた振動よって、該弾性体と接触する被駆動体を駆動する請求項１から６のいずれか１項に記載の振動体を有する振動型駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動波アクチュエータ等と称される振動体及び振動型駆動装置に関し、特に、平板状の弾性体の表裏のそれぞれの面に圧電素子を設けた振動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動型駆動装置（振動波アクチュエータ）では、一般に、振動体の振動源として圧電素子が用いられている。
図８は、特許文献１に係る振動型駆動装置７０の外観斜視図である。
このリニア型振動波アクチュエータ７０は、振動体７１、及び加圧接触されたリニアスライダ７６を有している。
振動体７１は、圧電素子７５と駆動板７２を有し、圧電素子７５は圧電層と電極層が交互に複数積層化された積層圧電素子である。駆動板７２は金属からなり、接着剤により圧電素子７５と接着されている。
駆動板７２は、矩形状に形成された板部と、この板部の上面に対して凸状に形成された２つの突起部７３を有している。
突起部７３の先端面は被駆動体であるリニアスライダ７６と直接接触する部材であるため、耐磨耗性を有している。
【０００３】
このリニア型振動波アクチュエータ７０の振動体７１は、２つの曲げ振動形態（モード）を励起する。
図９はこの２つの曲げ振動形態を表している。
その一つ図９（ａ）に示すように、振動体７１の長辺方向（Ｘ方向）における２次の屈曲振動であり、短辺方向（Ｙ方向）と平行な３本の節がある。ここで、突起部７３は節となる位置の近くに配置されている。
他のもう一つは図９（ｂ）に示すように、振動体７１の短辺方向（Ｙ方向）における１次の屈曲振動であり、長辺方向（Ｘ方向）と平行な２本の節がある。
この２つの曲げ振動形態を励起して、２つの突起部７３に楕円運動を起させる。図８のように、この楕円運動は、振動体７１に対して加圧状態で接触しているリニアスライダ７６に対して、振動体７１との間に相対的な移動運動力を発生させる。
この相対的な移動運動力により、リニアスライダ７６をリニア（直線）駆動させることができる。
【０００４】
また、図１０に示す構成は、特許文献２に係る振動波アクチュエータにおける振動体８０である。
この振動体８０は、上述のリニア型振動波アクチュエータに適用することを想定したものである。
この振動体８０は振動源である圧電素子８１と、その振動源である圧電素子８１と一体となり振動する平板状の弾性体であるセラミックス基板８２からできている。
このセラミックス基板８２と圧電素子８１は、焼成により接合（固定）され一体化されている。また、同時に圧電素子の焼結も行われている。
圧電素子８１は弾性体であるセラミックス基板８２の片面に、圧電層８３、電極層８４、圧電層８５、電極層８６、圧電層８７が順次積層されている。
電極層８４、８６は、２つに分割され配置され、電極層８４と８６に挟まれた２つの分割された圧電層８３は焼成後に分極されている。この結果、２つの分割された圧電層８３に交流電圧を印加することで前述の２つの曲げ振動形態を励起することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０４８８７号公報
【特許文献２】特開２００９−１２４７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した図８に示す特許文献１のような振動型駆動装置では、積層圧電素子と金属からなる駆動板（弾性体）は樹脂からなる接着剤で接着している。
しかし、接着剤は比較的柔らかいため、特に駆動により温度が上がると接着剤はより柔らかくなる。そのため、振動体の振動減衰の影響が大きく振動型駆動装置の効率を低下させる主因となっていた。
さらに、小型化した場合、接着剤の接着層の厚さのばらつきや接着による位置精度が小型の振動型駆動装置の性能に与える影響が大きくなり、その性能のばらつきも大きくなっていた。
【０００７】
また、従来の圧電素子は、圧電材料粉末から成形や焼成、その後の機械加工や電極付けなどの多工程を経て圧電素子だけ単独で製造するため、製造コストを高くする一因となっていた。
そこで、圧電素子の製造と同時に接着剤を用いることなく弾性体に圧電素子を直接接合する引用文献２に係る振動体が考えられた。
しかし、圧電素子を弾性体であるセラミックス基板の片面にだけ設けた場合、焼成時の圧電素子の収縮により弾性体に反り変形が起こる。
また、振動体の小型化に繋がる高出力化には片面だけに設けた圧電素子では出力が小さいので、圧電素子の多層化が望ましいが、片面での多層化ではさらに大きな反り変形を起こすという課題を有している。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、平板状の構成により低コスト化、小型化を図ることができ、小型化しても振動の減衰を抑制して振動効率を向上させ、安定して大きな出力の発生が可能となる振動体及び振動型駆動装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の振動体は、平板状の弾性体と、前記弾性体の表面に並んで設けられている第１及び第２の圧電素子と、前記弾性体の裏面に前記第１及び第２の圧電素子の少なくともいずれかと対向して設けられている第３の圧電素子と、を備え、前記第１の圧電素子の一方の電極層又は前記第２の圧電素子の一方の電極層と、前記第３の圧電素子の一方の電極層と、は導通しており、前記第１から第３の圧電素子は、前記弾性体に厚膜印刷法で形成され且つ該弾性体と同時に焼成されることにより、該弾性体と一体化していることを特徴とする。
また、本発明の振動型駆動装置は、上記した振動体を駆動動力源として構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、平板状の構成により低コスト化、小型化を図ることができ、小型化しても振動の減衰を抑制して振動効率を向上させ、安定して大きな出力の発生が可能となる振動体及び振動型駆動装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る振動型駆動装置の振動体の構成例を示す図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）（ｄ）はそれぞれ表面、側面、裏面、もう一方の側面を示す図である。
【図２】本発明の実施例２に係る振動体の構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ表面、側面、裏面、もう一方の側面を示す図である。
【図３】本発明の実施例１、２に係る振動体を組込んだリニア型振動波アクチュエータの駆動機構を示す図である。
【図４】本発明の実施例３に係る振動体の構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ表面、側面、裏面を示す図である。
【図５】本発明の実施例４に係る振動体の構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ振動体の表面、側面、裏面を示す図である。
【図６】本発明の実施例５に係る振動体の構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ振動体の表面、側面、裏面を示す図である。
【図７】本発明の実施例６に係る振動体の構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ振動体の表面、側面、裏面を示す図である。
【図８】従来例の特許文献１のリニア型振動波アクチュエータの構成を示す図である。
【図９】従来例の特許文献１のリニア型振動波アクチュエータの振動形態を示す図である。
【図１０】従来例の特許文献２のリニア型振動波アクチュエータにおける振動体を示す図である。
【図１１】従来のリング状の超音波モータの圧電体および弾性体、回転体を示す図である。
【図１２】従来の圧電アクチュエータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態を、以下の実施例により説明する。
【実施例】
【００１３】
［実施例１］
実施例１として、本発明を適用した振動型駆動装置の振動体の構成例について説明する。
本実施例の振動型駆動装置の振動体は、以下で説明するように圧電層と電極層を有する圧電素子と接合され、接触部（突起部）が形成された平板状の弾性体を備える。
そして、従来例で説明したように、前記圧電素子への駆動電圧の印加により発生した振動よって前記弾性体の接触部に楕円運動を生成し、該弾性体の接触部と接触する被駆動体を楕円運動により駆動する。
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ本実施例の振動体の表面、側面、裏面、そしてもう一方の側面を示す図である。
図１に示す振動体１ａは、リニア型振動波アクチュエータに適用することを想定したものである。
この振動体１ａは、平板状の弾性体２ａと、表面に圧電素子３（詳しくは圧電素子３ａと圧電素子３ｂ）が２つ形成され、裏面には圧電素子３（詳しくは圧電素子３ｃ）が１つ形成されている。
この弾性体２ａと圧電素子３ａ、３ｂ、３ｃは、後述するように同時焼成により接合（固定）され、一体化されたものである。
すなわち、振動エネルギー発生源として機能する圧電素子３ａ、３ｂ、３ｃと振動する弾性体２ａとは、接着剤による接着層を介することなく固定されて一体化されている。
表面の圧電素子３ａと圧電素子３ｂと裏面の圧電素子３ｃは、それぞれの圧電層４ａ、圧電層４ｂ、圧電層４ｃを挟み、電極層５ａと電極層６ａ、電極層５ｂと電極層６ｂ、電極層５ｃと電極層６ｃが形成されている。
このように本実施例の振動体は、従来例の弾性体とは異なり、弾性体２ａの片面だけでなく弾性体２ａの表面と裏面のそれぞれの面に圧電素子３が形成されている。これにより、弾性体２ａの反りを防ぐばかりでなく、圧電素子３の面積を増やし振動体の出力も増やすことが可能となる。
【００１４】
次に、振動体１ａの製造方法を説明する。
まず、板状の焼成済みのセラミックスを研削加工、切断加工により所定の寸法に仕上げる。
この後、銀とパラジウムを主成分とする導電材料粉末等と有機溶剤と有機バインダからなる有機ビヒクルを混合して作った厚膜形成可能な導電材料ペーストを厚膜印刷法を用いて、スクリーン印刷機で弾性体２ａの表（おもて）面に塗布する。
そして、この塗布された導電材料ペーストを約１５０℃で１０分間ほど加熱することにより、有機溶剤を除去して乾燥させて、電極層５ａと電極層５ｂを同時に形成する。
次に、圧電材料粉末と、有機溶剤と有機バインダからなる有機ビヒクルを混合して作った厚膜形成可能な圧電材料ペーストを電極層５ａと電極層５ｂの上面に、電極層５ａと電極層５ｂの一部を包み込むように覆いながら、スクリーン印刷機で印刷塗布する。
同じく、約１５０℃で１０分間ほど加熱することにより、圧電層４ａと圧電層４ｂを乾燥し形成する。
電極層６ａと電極層６ｂは、電極層５ａと電極層５ｂと同様に、スクリーン印刷機で圧電層４ａと圧電層４ｂの上面に塗布、そして、加熱することにより、有機溶剤を除去して乾燥させて形成する。
次に、裏面は表（おもて）面と同様に、塗布と乾燥を繰り返して電極層５ｃ、圧電層４ｃ、電極層６ｃを順次形成する。
圧電層４を形成するための圧電材料としては、ペロブスカイト型の結晶構造を有するジルコン酸鉛とチタン酸鉛（ＰｂＺｒＯ3−ＰｂＴｉＯ3）を主成分とし、複数の金属元素からなる化合物を少量添加して固溶させた三成分系や多成分系の圧電材料粉末を使用した。
【００１５】
ここで、電極層５、６を形成するための導電材料ペーストとしては、導電材料の他に予め圧電材料粉末を１０重量％添加したものを使用した。
但し、添加する圧電材料粉末は、圧電層４と同一成分か、または主成分が同じジルコン酸鉛とチタン酸鉛（ＰｂＺｒＯ3−ＰｂＴｉＯ3）であっても良い。
電極層５、６に予め圧電粉末を混ぜることで、導電材料粉末の焼成による収縮を抑制して剥離力を小さくした。
さらに、圧電層４と電極層５、６とにそれぞれ混合されたほぼ同一成分の圧電粉末の接触部が反応して、圧電層４と電極層５、６が固く結合するようにした。
このようにして形成した弾性体２ａ上の複数の圧電層４と電極層５、６からなる圧電素子３は、未焼成状態である。そこで、電気炉を用いて２００℃〜５００℃で加熱して有機バインダを除去した後、鉛雰囲気中で１１００℃〜１２００℃で焼成した。
この結果、圧電層４、電極層５、６及び弾性体２ａを同時に焼成して一体化し、圧電素子３の製造と圧電素子３と弾性体２との接合（固定）を同時に行なった。ここで必要に応じて、特許文献２にあるように、電極層５を形成する導電材料としての銀とパラジウムは弾性体２との接合力が弱いので、弾性体２と電極層５の間に接合のために、圧電材料からなる圧電層（図１０の圧電層８３）を形成しておいても良い。
【００１６】
一方、振動体としての弾性体２ａの材質としては、焼成しても異常な化学反応が起ったり、脆い化合物が生成されたりしない材質であることが好ましい。
この点から、弾性体２の材質は、圧電層４と主成分がほぼ同一のセラミックスであることが最も好ましい。
これは、弾性体２ａの材質が圧電層３と主成分がほぼ同一の圧電セラミックスであれば、弾性体２と圧電層３との結合に必要な結合力が容易に得られるからである。
すなわち、焼結したセラミックスを形成する個々の結晶粒子と、圧電層を形成する個々の未焼成の細かい結晶粒子がほぼ同一成分であれば、焼成により未焼成の圧電層は結晶粒子が成長しつつ焼成したセラミックスを構成する結晶粒子と容易に結合できるからである。
【００１７】
但し、圧電セラミックスは、弾性体としての振動減衰は少なく実用性はあるものの、やや脆い材料であり機械的な強度もやや弱い。
そこで通常、セラミックスの中で最も使用され安価に入手し易く、振動の減衰も少ない特性を持つアルミナを弾性体２ａとして使用しても、弾性体２ａと圧電層とが良好に結合された。
これは、アルミナにおいて、圧電層とごく近接した領域のみで、圧電層を構成する元素がアルミナに拡散し安定な化学的な結合が起こりやすいためである。
なお、各電極層５や６は導電線により導通を図っても良い。
しかし、本実施例においては弾性体２ａの表裏面や側面、また圧電層の表面は電気的に絶縁性を有している。
そこで、図１のように、電極層５ａと電極層５ｂには導電材（外部電極）７にて、また、電極層６ａと電極層６ｃは導電材（外部電極）８にて導通を図った。
さらに、電極層５ａ、５ｂと電極層５ｃには導電材（外部電極）９により導通を図った。
また、導電材（外部電極）９の代わりに、弾性体２ａの内部を貫通する孔に導電材を充填したスルーホール１０により導通を図っても良い。図１において、弾性体２ａの一部分の断面図にスルーホール１０を示している。
【００１８】
これらの導電材（外部電極）は焼成前に形成しておくか、焼成後で後述の分極処理後に形成しても良い。各圧電素子３の必要とする分極極性などを考慮し、極力、手間のかからないような手順を工夫すべきである。
本実施例では分極処理を考慮して、導電材７と導電材９（またはスルーホール１０）は焼成前にあらかじめ導電材料ペーストを塗布し、焼成時に焼結させて導通が可能となるようにした。
また、導電材８は最終的に分極処理後に数十℃から百二三十℃前後で加熱硬化する接着剤入りの導電ペーストで導通を図った。
前述のように、圧電層４、電極層５、電極層６、及びセラミックス基板（弾性体２）を同時に焼成して一体化した後、電極層５、６の間に例えばコンタクトピンを用いて電圧を印加し、圧電層４に分極処理を施した。
分極処理の条件は、温度１２０〜１５０℃の絶縁オイル中で、所定の電圧約３５Ｖ（３ＫＶ／ｍｍ相当）を印加して、約３０分かけて分極処理を行った。
本実施例では、図１に分極方向は（＋）、（−）と矢印で示すように、圧電層４ａと圧電層４ｂとは分極方向が互いに異なるようにしている。
本実施例では、弾性体２ａは、長さ１２ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ０．３ｍｍであり、圧電層４の厚さは約１２μｍ、電極層５、６の厚さは約５μｍである。
【００１９】
図１では各圧電素子３の電極層５は導電材により導通させ（グランドは共通化して）、分極処理を簡単に行えるように工夫している。
しかし、振動体１ａを駆動させる端子によっては各圧電素子３の電極層５は電気的に独立した状態で外部電源との導通を図り、振動体１ａを駆動させても良い。図１において、表（おもて）面の電極層６ａと電極層６ｃに導電線１６を用いて導通した端子Ｖａ１に適切な共振周波数近傍の交流電圧を、電極層５ａと電極層５ｂに導電線１６を用いて導通したグランドである端子Ｖｇに対し印加する。
ここで、圧電素子３ａの圧電層４ａと圧電素子３ｂの圧電層４ｂとは互いに分極極性が異なるので、振動体１ａには図９（ａ）の従来例の振動体７１と同じように長辺方向の２次の屈曲振動が発生する。
また、裏面の圧電素子３ｃの電極層６ｃに導電線１６を用いて導通した端子Ｖｂ１に、電極層５ｃに導電線１６を用いて導通したグランドである端子Ｖｇに対して、つぎのように交流電圧を印加することにより振動を発生させることができる。
すなわち、適切な共振周波数近傍の交流電圧を印加すると、振動体１ａには図９（ｂ）の従来例の振動体７１と同じように、短辺方向の１次の屈曲振動を発生させることができる。
ここで、長辺方向の２次の屈曲振動の共振周波数と短辺方向の１次の屈曲振動の共振周波数は予め略一致させ、端子Ｖａ１とＶｂ１の交流電圧を位相の９０°異なる同一の周波数とする。これにより、振動体１ａに設けられて２つの突起部１５には楕円運動が発生する。この結果、図３のように、振動体１ａは被駆動体であるリニアスライダ１４を駆動することができる。
【００２０】
図３は、実施例１に係る振動板１ａを組込んだリニア型振動波アクチュエータの構成を示す図である。リニア駆動の原理は従来例と同じである。リニアスライダ１４は加圧された状態で突起部１５に接触しており、振動体１ａの振動で突起部１５に励起された楕円運動により、リニアスライダ１４が往復駆動する。
なお、突起部１５は分極処理の終了後に圧電素子３ｃの一部を除去し、柱状の突起部１５を弾性体２ａに接合している。
また、圧電層４、及び電極層５、６を形成する圧電材料ペーストや導電材料ペーストは、つぎのように作成した。すなわち、圧電材料粉末や導電材料粉末に多少の添加物を加え、エチルセルロースのような有機バインダとテルピネオールのような有機溶剤を用いた有機ビヒクルを３本ロールで混練して作った。
【００２１】
本実施例では圧電層４の厚さは１２μｍとしたが、スクリーン印刷法によれば厚さ約２〜３μｍから約３０μｍまでの厚膜である圧電層や電極層を高精度に形成することができる。また、スクリーン印刷法では版により分割した電極を設けることも容易である。
本実施例では、表裏の圧電層４は１層としているが、圧電層４は２層以上にして積層化しても良い。積層化により、振動体からはより大きな出力を出すことが可能である。
スクリーン印刷法による厚膜印刷法は、薄くて高精度な厚さの層の形成が容易であるばかりでなく、塗布位置を高精度に制御可能であり、焼結後の機械加工も必要としない。
さらに、従来の圧電セラミックスの製造法と比べ、圧電材料や電極材料の歩留まりも良く製造設備も安価である。これらの結果、振動体の製造コストも低減される。
【００２２】
以上の構成によれば、小型化で振動効率が良く安定して大きな振動エネルギーを容易に出力でき、性能のばらつきの小さい振動体であり、将来の安価で小型で高出力である各種のタイプの振動型駆動装置の開発に適用が可能な振動体を構成することができる。
また、圧電素子の製造と弾性体との焼成（接合）一体化による焼成後の反り変形を無くすこともでき、焼成後の機械加工を必要とせず、より安価な製造コストでの製造が可能となる。
そして、このような振動型駆動装置の振動体を駆動動力源として構成した振動型駆動装置を実現することができる。
【００２３】
［実施例２］
実施例２として、実施例１とは異なる形態の振動型駆動装置の振動体の構成例について、図２を用いて説明する。
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ振動体の表面、側面、裏面、もう一方の側面を示す。
図２に示す振動体１ｂは、リニア型振動波アクチュエータに適用することを想定したものである。
この振動体１ｂは、平板状の弾性体２ｂの表裏の面に、各２つの圧電素子３を有している。
この弾性体２ｂと圧電素子３は実施例１と同様に、後述するように同時焼成により接合（固定）され一体化されたものである。
すなわち、振動エネルギー発生源として機能する圧電素子３と振動する弾性体２ｂとは、接着層を介することなく固定されて一体化されている。
この振動体１ｂには、圧電素子３として表面に２つの圧電素子３ｄ、３ｅ（第１の圧電素子とこれに並設された第２の圧電素子）が、裏面にこれらにそれぞれに対向させて２つの圧電素子３ｆ、３ｇが設けられている。
それぞれの圧電素子３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇには、圧電層４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇを挟んで、電極層５ｄと６ｄ、電極層５ｅと６ｅ、電極層５ｆと６ｆ、電極層５ｇと６ｇが形成されている。
従来例のように弾性体の片面だけでなく裏表の面に圧電素子を形成することにより、弾性体の反りを防ぐばかりでなく、圧電素子の面積を増やし振動体の出力も増やすことが可能となる。
【００２４】
ここで、各電極層へは導電線により導通を図っても良いが、本実施例では、図２のように、表面の圧電素子３ｄの電極層５ｄと、その対向する裏面の圧電素子３ｆの電極層５ｆは導電材（外部電極）９により導通を図った。
また、圧電素子同士における、圧電素子３ｄの電極層６ｄと、その対向する裏面の圧電素子３ｆの電極層６ｆも、導電材（外部電極）１１により導通している。これらの導電材（外部電極）は焼成前に形成しておくか、焼成後の分極処理の後に形成しても良い。各圧電素子の必要とする分極方向を考慮し、手間のかからないような工夫をすべきである。
本実施例では、焼成前にあらかじめ導電ペーストにより導電材９と導電材１１を導電材料ペーストを焼成前に塗布し焼成時に焼結させて導通が可能となるようにした。
また、導電材９の代わりに、実施例１と同じようにスルーホール１０で導通を図っても良い。図２において、弾性体２ｂの一部分の断面図にスルーホール１０を示している。
【００２５】
ここで、圧電素子３ｄの圧電層４ｄと対向する裏面の圧電素子３ｆの圧電層４ｆの分極方向は図２で分極極性を（＋）、（−）と矢印で示すように、電極層５ｄと電極層５ｆから見て逆にしている。
すなわち、表面の圧電素子３ｄと対向する裏面の圧電素子３ｆを一組として、電極層６ｄと電極層６ｆに対して、電極層５ｄと電極層５ｆをグランドとして電圧を印加することにより、つぎのように導通するようにされている。
すなわち、表面の圧電素子３ｄと対向する裏面の圧電素子３ｆとは互いに弾性体の平面方向の伸縮方向が逆になるように、外部電極またはスルーホールで導通するように図られている。
同様に、表面の圧電素子３ｅの電極層５ｅと、その対向する裏面の圧電素子３ｇの電極層５ｇは導電材（外部電極）９（またはスルーホール１０）により導通するようにされている。
また、圧電素子３ｅの電極層６ｅと、その対向する裏面の圧電素子３ｇの電極層６ｇも導電材（外部電極）１１により導通するようにされている。
ここで、圧電素子３ｅと対向する裏面の圧電素子３ｇの分極方向は、図２で分極極性を（＋）、（−）と矢印で示すように、電極層５ｅと電極層５ｇから見て逆の方向にしている。
ここで、表面の圧電素子３ｅと対向する裏面の圧電素子３ｇを一組として、電極層６ｅと電極層６ｇに対して、電極層５ｅと電極層５ｇをグランドとして電圧を印加すると、つぎのように導通するようにされている。
すなわち、表面の圧電素子３ｅと対向する裏面の圧電素子３ｇとは互いに弾性体の平面方向の伸縮方向が逆になるように、外部電極またはスルーホールで導通するように図られている。
【００２６】
図２において、端子Ｖａ２とＶｂ２に適切な共振周波数近傍の交流電圧で、位相が１８０°異なる交流電圧を端子Ｖｇをグランドとして印加とすると、圧電素子３ｄと圧電素子３ｅは伸縮が逆になる。それと共に、圧電素子３ｄに対向する圧電素子３ｆと圧電素子３ｅに対向する圧電素子３ｇもそれぞれ伸縮が逆になる。
この結果、圧電素子３ｄと圧電素子３ｆのある弾性体２ｂの片方の左側部分と圧電素子３ｅと圧電素子３ｇのある弾性体２ｂの片方の右側部分とは面外の曲げ方向が逆となる。そして、振動体１ｂには図９（ａ）の従来例の振動体７１と同じように、長辺方向の２次の屈曲振動が発生する。
また、端子Ｖａ２とＶｂ２に適切な共振周波数近傍の交流電圧で、かつ同位相の交流電圧を端子Ｖｇをグランドとして印加とすると、圧電素子３ｄと圧電素子３ｅは伸縮が同じ方向になる。それと共に、圧電素子３ｆと圧電素子３ｇは伸縮が圧電素子３ｄや圧電素子３ｅとは逆になる。
この結果、圧電素子３ｄと圧電素子３ｆのある弾性体２ｂの片方の左側部分と圧電素子３ｅと圧電素子３ｇのある弾性体２ｂの片方の右側部分では面外の曲げ方向が同じになる。これにより、振動体１ｂには図９（ｂ）の従来例に振動体と同じように、短辺方向の１次の屈曲振動を発生させることができる。
すなわち、特許文献２にあるように、端子Ｖａ２とＶｂ２の電圧の大きさを同じとし、端子Ｖａ２とＶｂ２の位相差を０°および１８０°以外とすれば、
長辺方向の２次の屈曲振動と短辺方向の１次の屈曲振動を同時に発生させ、位相差により２つの振動の振幅を変えることもできる。
【００２７】
図３は、実施例２に係る振動体１ｂを組込んだリニア型振動波アクチュエータの構成を示す図である。リニア駆動の原理は従来例と同じである。
リニアスライダ１４は加圧された状態で突起部１５に接触しており、前述のような端子Ｖａ２とＶｂ２への交流電圧による振動体１ｂの振動で突起部１５に励起された楕円運動により、リニアスライダ１４が往復駆動する。
振動体１ｂの製造方法は、実施例１の振動体１ａと基本的に同じであり、弾性体２の寸法、圧電層４、電極層５、６の厚さも同じである。
なお、本発明は実施例１、２では、電極層と外部電源との導通は導電線１６を用いて行ったが、導電線の代わりにフレキシブル回路基板を介して電極層と外部電源との導通を図っても良い。
【００２８】
［実施例３］
実施例３として、実施例１とは異なる形態の振動型駆動装置の振動体の構成例について、図４を用いて説明する。
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ振動体１ｃの表面、側面、裏面を示す。
図４に示す振動体１ｃは、リング状の超音波モータに用いることが可能な振動体である。
実施例１では表裏の面の圧電素子は２つと１つであったが、本実施例では、表裏に多数の圧電素子を設け、表裏の圧電素子でそれぞれ異なる振動を発生させている。
ここで、従来例である例えば特開平１−１７３５４号公報や特開昭６１−１９１２７７号公報等におけるリング状の超音波モータの圧電体および弾性体、回転体の構成を、図１１に示す。
図１１（ｂ）は、リング状の金属体（ステータ）９０の一方の面にリング状の回転子（ロータ）９１を加圧接触させ、他方の面には接着された圧電体９２を示している。
図１１（ａ）は（ｂ）の正面図であり圧電体の電極層の配置を示している。
超音波モータは圧電体９２により、リング状の金属からなる弾性体９０に屈曲振動波に基づく進行波を発生させ、回転子９１を摩擦駆動させるものである。
圧電体９２には、図１１（ａ）に示すように、進行波の波長λの１／２の長さの電極９３が形成されている。また、隣り合う電極９３の分極極性は（＋）と（−）のように異なり、波長λの１／４の長さ分だけずらした（位置的に位相差を持たせた）２つの電極群（Ａ相、Ｂ相）が設けられている。
そして、波長によって決定される共振周波数近傍と、これと波長λの１／４の長さ、すなわち９０°位相のずれた共振周波数近傍の２つの交流電圧をそれぞれ電極端子ａ、ｂに印加する。この結果、圧電体９２を励振させリング状の金属からなる弾性体９０の表面に進行波が形成される。
本実施例の振動体１ｃは、上記の従来の超音波モータの圧電体９２に代わる機能を持ち、図４のように、リング形状で平板状の弾性体２ｂと弾性体２ｂの表裏の面に進行波の波長λの１／２の長さの多数の圧電素子３１とを有している。
この弾性体２ｂと圧電素子３１は、実施例１、２と同じく同時焼成により接合（固定）され接着層を介することなく一体化されたものである。
【００２９】
本実施例における振動体の構成について、図４を用いて説明する。
図４において、圧電素子３１は、表面に圧電素子３１ｈ１、圧電素子３１ｈ２から圧電素子３１ｈ８まで圧電素子３１ｈ群が、裏面に圧電素子３１ｉ１、圧電素子３１ｉ２から圧電素子３１ｉ８まで圧電素子３１ｉ群が設けられている。
そして、それぞれ表面の圧電素子３１ｈ群は各圧電素子の共通の電極層５１ｈと、圧電層４１ｈ１、圧電層４１ｈ２から圧電層４１ｈ８までと、電極層６１ｈ１、電極層６１ｈ２から電極層６１ｈ８までが形成されている。
また、裏面の圧電素子３１ｉ群は各圧電素子の共通の電極層５１ｉ、圧電層４１ｉ１、圧電層４１ｉ２から圧電層４１ｉ８までと、電極層６１ｉ１、電極層６１ｉ２から電極層６１ｉ８までが形成されている。
なお、分極極性は（＋）と（−）と矢印で示している。圧電層４１は図４（ｂ）の側面図だけを示した。
【００３０】
ここで、表面の圧電素子３１ｈ群と裏面の圧電素子３１ｉ群とは、弾性体２ｂの円周方向で波長λの１／４の長さだけずれて形成されている。
これは、従来例の圧電体９２での２つの電極群と同じ位置関係ではあるが、本実施例では２つの圧電素子群３１ｈ群と３１ｉ群が、リング形状で平板状の弾性体２ｂの表裏の面に多数形成されていることに特徴がある。
圧電素子群３１ｈ群と３１ｉ群は図１１の従来例のＡ相とＢ相に相当する。
なお、各電極層へは導電線により導通を図っても良い。本実施例では、図４に示すように、表面の圧電素子３１ｈ群の共通の電極層５１ｈと裏面の圧電素子３１ｉ群は共通の電極層５１ｉとは導電材２２で焼成前に導電材料ペーストを塗布し焼成時に形成している。
また、焼成後で分極処理後に圧電素子３１ｈ群では各電極層６１ｈ１、電極層６１ｈ２から電極層６１ｈ８までを繋ぐ導電材２３を、圧電素子３１ｉ群では電極層６１ｉ１、電極層６１ｉ２から電極層６１ｉ８までを繋ぐ導電材２４を前述の加熱硬化する導電材料ペーストにより設けている。
【００３１】
振動体１ｃを、従来例である図１１（ｂ）のようにリング状の金属体９０一方の面に接着する。
そして、図４のように、端子Ｖａ３が導電線１６により接続されている表面の圧電素子３１ｈ群と、端子Ｖｂ３が導電線１６により接続されている裏面の圧電素子３１ｉ群に、
以下の交流電圧を共通の電極層５１ｈと電極層５１ｉに導通するグランドとしての端子Ｖｇに対し印加する。
すなわち、波長によって決定される共振周波数近傍の交流電圧で時間的位相が９０°ずれた共振周波数近傍の２つの交流電圧を、それぞれ円周方向で波長λの１／４の長さだけずれて配置された圧電素子３１ｈ群と裏面の圧電素子３１ｉ群に印加する。
その結果、振動体１ｃは進行波をリング状の金属体９０の片面に励振させ、リング状の金属体９０の面の加圧接触したリング状の回転子を回転させることができる。
振動体１ｃの製造方法は、実施例１の振動体１ａと基本的に同じである。本実施例では、弾性体２ｂはアルミナであり、直径６２ｍｍ、内径５４ｍｍ，厚さ０．５ｍｍであり、圧電層４の厚さは約１２μｍ、電極層５、６の厚さは約５μｍである。導電材の厚さは約５μｍである。
【００３２】
以上、本実施例は表裏に多数の圧電素子を設け、表裏の圧電素子でそれぞれ異なる２つの振動形態を発生させた例である。
さらに、例えば特開２００７−１８９８０２号公報の図９等には、一つの圧電素子から異なる３つの振動形態を形成する例が示されている。
すなわち、この圧電素子の電極パターンが、外周側の電極パターンは面外３次振動励振用の駆動相であるＡ相電極、Ｂ相電極のパターンで、また、内周側の電極パターンは面内振動励振用の駆動相であるＣ相電極のパターンである。
そして、この圧電素子に電圧印加して偶数次数の面内方向と奇数次数の面外方向の駆動振動を形成するものである。
本実施例を元にすれば、平板状の弾性体の表裏の面に、上記の合計３つのＡ相電極、Ｂ相電極、Ｃ相電極のパターンに代わる圧電素子群を設けることで、異なる３つの振動形態の振動を発生することも可能となる。
【００３３】
［実施例４］
実施例４として、上記各実施例とは異なる形態の振動型駆動装置の振動体の構成例について、図５を用いて説明する。
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ振動体の表面、側面、裏面を示す。
図５に示す振動体１ｄは、図１０の従来のリング状の超音波モータに用いることが可能な振動体である。超音波モータについては実施例３と同じである。
本実施例では振動体１ｄの弾性体２ｂの表裏に面に多数の圧電素子３１を設け表裏の面で対向する圧電素子３１により、リング状の金属からなる弾性体９０に屈曲振動波に基づく進行波を発生させることができる。
振動体１ｄは、リング形状で平板状の弾性体２ｂの表裏の面に、図１１（ａ）の従来例の圧電体９２での２つの電極群と同じ位置関係で、表裏で対向する圧電素子３１の電極間が導通されている。
この弾性体２ｂとこれらの圧電素子３１は、後述するように同時焼成により接合（固定）され接着層を介することなく一体化されたものである。
【００３４】
図５において、圧電素子３１の長さは波長λの１／２の長さである。表面に圧電素子３１ｊ１、圧電素子３１ｊ２、圧電素子３１ｊ３まで圧電素子３１ｊ群と、圧電素子３１ｋ１、圧電素子３１ｋ２、圧電素子３１ｋ３まで圧電素子３１ｋ群とが設けられている。
そして、表面の圧電素子３１ｊ群は共通の電極層５１ｊの上に圧電層４１ｊ１、圧電層４１ｊ２、圧電層４１ｊ３と電極層６１ｊ１、電極層６１ｊ２、電極層６１ｊ３が形成されている。
また、表面のもう一つの圧電素子３１ｋ群は共通の電極層５１ｋの上に圧電層４１ｋ１、圧電層４１ｋ２、圧電層４１ｋ３と、電極層６１ｋ１、電極層６１ｋ２、電極層６１ｋ３が形成されている。
【００３５】
一方、圧電素子３１の裏面には、圧電素子３１ｊ群に対向して圧電素子３１ｍ１、圧電素子３１ｍ２、圧電素子３１ｍ３までの圧電素子３１ｍ群が設けられている。さらに、圧電素子３１ｋ群に対向して圧電素子３１Ｌ１、圧電素子３１Ｌ２、圧電素子３１Ｌ３までの圧電素子３１Ｌ群とが設けられている。
そして、裏面の圧電素子３１ｍ群は共通の電極層５１ｍの上に圧電層４１ｍ１、圧電層４１ｍ２、圧電層４１ｍ３と電極層６１ｍ１、電極層６１ｍ２、電極層６１ｍ３が形成されている。
また、裏面の表面のもう一つの圧電素子３１Ｌ群は、共通の電極層５１Ｌの上に圧電層４１Ｌ１、圧電層４１Ｌ２、圧電層４１Ｌ３と、電極層６１Ｌ１、電極層６１Ｌ２、電極層６１Ｌ３が形成されている。
ここで、圧電素子３１ｊ群と圧電素子３１ｋ群とは、また、圧電素子３１ｍ群と圧電素子３１Ｌ群とは、リング形状で平板状の弾性体２ｂの表裏の面で波長λの１／４の長さだけずれた位置に形成されている。
なお、各電極層へは導電線により導通を図っても良いが、本実施例では図５に示すように、表面の圧電素子３１ｊ群の共通の電極層５１ｊと裏面の圧電素子３１ｍ群の共通の電極層５１ｋとは導電材２５で、焼成前に導電材料ペーストを塗布し導通を図っている。
また、表面の圧電素子３１ｋ群の共通の電極層５１ｋと裏面の圧電素子３１Ｌ群の共通の電極層５１Ｌとは導電材２６で同様に導通を図っている。
【００３６】
また、焼成前に圧電素子３１ｊ群の電極層６１ｊ１、電極層６１ｊ２、電極層６１ｊ３をそれぞれの圧電素子３１ｍ群の電極層６１ｍ１、電極層６１ｍ２、電極層６１ｍ３に繋ぐ３つの導電材２７を設けている。
同様に、焼成前に圧電素子３１ｋ群の電極層６１ｋ１、電極層６１ｋ２、電極層６１ｋ３をそれぞれの圧電素子３１Ｌ群の電極層６１Ｌ１、電極層６１Ｌ２、電極層６１Ｌ３に繋ぐ３つの導電材２８を設けている。
圧電素子３１ｊ群と対向する圧電素子３１ｍ群の圧電層４１ｊ１と圧電層４１ｍ１、圧電層４１ｊ２と圧電層４１ｍ２、圧電層４１ｊ３と電層４１ｍ３、は共通電極である電極層５１ｊと電極層５１ｋからみて分極方向が逆になっている。
圧電素子３１ｋ群と対向する圧電素子３１Ｌ群の圧電層４１ｋ１と電層４１Ｌ１、圧電層４１ｋ２と電層４１Ｌ２、圧電層４１ｋ３と電層４１Ｌ３は共通電極である電極層５１ｊと電極層５１ｋからみて、分極方向が逆になっている。なお、分極の極性は（＋）と（−）と矢印で示している。
さらに、電極層６１ｊ１、電極層６１ｊ２から電極層６１ｊ３を繋ぐ導電材２９と、電極層６１ｋ１、電極層６１ｋ２から電極層６１ｋ３を繋ぐ導電材３０を加熱硬化する導電材料ペーストで分極処理後に設ける。そして、導電線１６に接続した端子Ｖａ４、Ｖｂ４に外部電源を繋いでいる。
【００３７】
振動体１ｄを従来例の図１０で示すリング状の金属体（ステータ）９０の一方の面に接着する。
そして、図５において、端子Ｖａ４が接続されている表面の圧電素子３１ｊ群と、端子Ｖｂ４が接続されている裏面の圧電素子３１ｋ群に、以下の２つの交流電圧を共通電極である電極層５１ｊと電極層５１ｋに導通するグランドである端子Ｖｇに対して印加する。
すなわち、波長λによって決定される共振周波数近傍で、これとは波長λの１／４の長さ、すなわち９０°位相のずれた圧電素子群に、２つの時間的位相が９０°異なる交流電圧を印加する。これにより、振動体１ｄに進行波を励振させ、他方の面の加圧接触したリング状の回転子（ロータ）を回転させることが可能となる。
振動体１ｄの製造方法は、実施例１の振動体１ａと基本的に同じである。
本実施例では、弾性体２ｂはアルミナであり、直径６２ｍｍ、内径５４ｍｍ、厚さ０．５ｍｍであり、圧電層４の厚さは約１２μｍ、電極層５、６の厚さは約５μｍである。導電材の厚さは約５μｍである。
【００３８】
［実施例５］
実施例５として、上記各実施例とは異なる形態の振動型駆動装置の振動体の構成例について、図６を用いて説明する。
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ振動体１ｅの表面、側面、裏面を示す。
図６に示す振動体１ｅは、後述の圧電アクチュエータに用いることが可能な振動体である。
本実施例では、表面に４つの圧電素子、裏面にひとつの圧電素子３２を設けている。そして、表裏の面の圧電素子３２で３つの異なる振動を発生させている。
圧電アクチュエータは一例として、図１２に特開昭２００４−２５４４１７号公報や特開昭２００７−３３００３６号公報にある圧電アクチュエータの圧電素子１００を示す。
【００３９】
図１２（ａ）には、圧電アクチュエータの圧電素子１００の縦振動が、図１２（ｂ）には屈曲振動が、図１２（ｃ）には圧電素子１００の突起部１０１の楕円振動の軌跡１０５が点線が示されている。
圧電素子１００の寸法は、縦振動と屈曲振動がともにある一定の共振周波数に近接するようにあらかじめ設定されている。
圧電素子１００の中央電極１０２および２つの対称電極１０３に交流電圧を印加すると、圧電素子１００は、図１２（ａ）に示されるように、主に中央電極１０２によって長手方向に伸縮する、いわゆる縦振動１０６を励振する。
また、対称電極１０３にも電圧が印加されるため、圧電素子１００の両側が非対称に伸縮し、図１２（ｂ）に示されるように、縦振動１０６に直交する方向に、圧電素子１００の平面中心に対して点対称に屈曲する、いわゆる屈曲振動１０７を励振する。
これらの縦振動１０６および屈曲振動１０７が同時に現れることにより、圧電素子１００の突起部１０１は図１２（ｃ）に示される楕円軌道１０５を描いて振動することとなる。
突起部１０１は、この楕円軌道１０５の一部において被駆動体（不図示）に押圧することによって被駆動体を移動させることが可能となる。
【００４０】
一方、被駆動体を反対方向に移動させる場合には、圧電素子１００の中央電極１０２および対称電極１０４に所定周波数の電圧を印加する。
その結果、屈曲振動１０７とは異なるもうひとつの屈曲振動を起こして、突起部１０１は楕円軌道１０５とは反対方向の楕円軌道（不図示）を描いて振動する。これにより被駆動体は反対方向に移動することができる。
本実施例の図６に示す振動体１ｅは、上記の圧電アクチュエータの圧電素子１００に代わる機能を持ち、平板状の弾性体２ｃと表裏の面に圧電素子３２とを有している。
この弾性体２ｃと圧電素子３２は、後述するように同時焼成により接合（固定）され接着層を介することなく一体化されたものである。
【００４１】
図６の振動体１ｅは突起部５４を有した平板状の弾性体２ｃと、弾性体２ｃの表（おもて）面に設けられた４つの圧電素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと、裏面に設けられたひとつ圧電素子３２ｅから構成されている。
そして、表面の４つの圧電素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの共通の電極層５２と、４つの圧電素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの圧電層４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄと、電極層６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄがそれぞれ形成されている。
また、裏面の圧電素子３２ｅは電極層５３、圧電層４２ｅ、電極層６２ｅが形成されている。なお、各圧電素子３２の分極極性は（＋）と矢印で示している。
また、焼成前に導電ペーストを塗布し、導電材５５により表裏の面の電極層５２と電極層５３の導通を図った。
【００４２】
駆動の方法は、図１２の従来例と基本的に同じである。すなわち、端子Ｖｅ５に端子Ｖｇをグランドとしてとしてある一定の共振周波数の交流電圧を印加して、圧電素子３２ｅによりひとつ縦振動を発生させる。
また、同時に電気信号Ｖａ５とＶｄ５に端子Ｖｇをグランドとして同じある一定の共振周波数の交流電圧を印加して、圧電素子３２ａと圧電素子３２ｄとでひとつの屈曲振動を起こすことができる。
また、同様に、端子Ｖｅ５と端子Ｖｂ５、Ｖｄｃ５に、端子Ｖｇをグランドとしてとしてある一定の共振周波数の交流電圧を印加する。これにより、圧電素子３２ｅによる縦振動と圧電素子３２ｂと圧電素子３２ｃとによるもうひとつの時間的位相の異なる屈曲振動を起こすことができる。
つまり、表（おもて）面の表面の４つの圧電素子３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄにより２つの振動形態に振動を、裏面圧電素子３２ｅによりひとつの振動形態に振動を発生させることができる。
この結果、振動体１ｅの突起部５４は２つの楕円軌道を描いて振動し、被駆動体を移動させることが可能となる。なお。振動体１ｅの製造方法は、実施例１の振動体１ａと基本的に同じである。
【００４３】
［実施例６］
実施例６として、上記各実施例とは異なる形態の振動型駆動装置の振動体の構成例について、図７を用いて説明する。
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ振動体１ｆの表面、側面、裏面を示す。
図７に示す振動体１ｆは、前述の図１２で説明した圧電アクチュエータの圧電素子に代わる振動体である。
本実施例では、突起５４を持つ振動体１ｆの表面と裏面に多数の圧電素子３２を設け、表裏の面に形成した対向する圧電素子３２により、振動体１ｆに実施例５と同じように異なる２つの振動モードを発生させることが可能である。
振動体１ｆと圧電素子３２は前述の実施例と同様に同時焼成により接合（固定）され接着層を介することなく一体化されたものである。
振動体１ｆは、平板状の弾性体２ｃと圧電素子３２からなる。表面には圧電素子３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ、３２ｉ、３２ｊが形成されている。
また、共通電極５６の上に圧電層４２ｆ、４２ｇ、４２ｈ、４２ｉ、４２ｊが、そしてその上に、電極層６２ｆ、６２ｇ、６２ｈ、６２ｉ、６２ｊがそれぞれ形成されている。
同じく、裏面にも、圧電素子３２ｋ、３２Ｌ、３２ｍ、３２ｎ、３２ｏが、共通電極５７の上に圧電層４２ｋ、４２Ｌ、４２ｍ、４２ｎ、４２ｏが、そしてその上に電極層６２ｋ、６２Ｌ、６２ｍ、６２ｎ、６２ｏがそれぞれ形成されている。
【００４４】
焼成前に導電材料ペーストを塗布して形成した導電材５８により共通電極５６と５７が導通している。
そして、表裏で対向する圧電素子３２の各電極層６２ｆと６２ｋ、６２ｇと６２Ｌ、６２ｈと６２ｍ、６２ｉと６２ｎ、６２ｊと６２ｏとに焼成前に形成した導電材５９により導通されている。
なお、分極の極性は図７において（＋）と矢印で示している。ここで、本実施例では縦振動も屈曲振動も実施例２と４とは異なり面内（弾性体の面方向）の振動であるので、分極極性は共通電極５６、５７から見て同極性にしている。
このようにすることで、対向する圧電素子が一組となり印加する電圧により振動を起こすことができる。
駆動はグランドである端子Ｖｇに対して、端子Ｖｈ６に共振周波数近傍の交流電圧を印加し、縦振動を発生させる。
そして、電気信号Ｖｆ６とＶｊ６に同じ共振周波数近傍の交流電圧を同時に印加して屈曲振動を発生させることができる。
また、電気信号Ｖｇ６とＶｉ６に共振周波数近傍の交流電圧を印加すれば、もうひとつの屈曲振動を発生させることができる。すなわち、従来例と同様に、ひとつの縦振動と２つの屈曲振動により、振動版１ｆの突起部５４は２つの楕円軌道を描いて振動させることが可能である。
製造方法は、実施例１と基本的に同じである。
【００４５】
以上のように、本発明は、板状の弾性体の表裏の面に厚膜印刷法により、圧電層と電極層からなる圧電素子をひとつまたは複数設けて、小型の振動アクチュエータの振動体を提供するものである。
実施例１〜６で示したように、各種の振動体や圧電素子に代わりうる可能性を有している。
特に、圧電素子の製造と圧電素子と弾性体の接合も同時に行えるので、安価な振動体の製造が可能となるばかりでなく、弾性体に表裏の面に圧電素子が形成可能であるので高出力化が可能である。
さらに、その他の利点としては、実施例１、３、５では、発生させる複数の振動形態を表裏の面の圧電素子で別々に発生させるので、複数の振動形態以外の不要振動を軽減する効果がある。
また、実施例２、４、６のように、圧電素子へ電圧を印加する導電線を片面側からだけに設けることが可能であるので、実用上、電圧供給方法がより簡単になる。
実施例では厚膜印刷法で振動子を製作したが、他の厚膜や薄膜形成方法でも振動子の製作は可能である。
但し、通常の数ミリメートルから二三十ミリメートルの寸法の振動型駆動装置を製造するには、設備投資、製造工程、材料コストなどの製造コストを考えれば厚膜印刷法が最も適した製造法である。
【符号の説明】
【００４６】
１ａ：振動体
２ａ：弾性体
３ａ、３ｂ：圧電素子
４ａ、４ｂ：圧電層
５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、６ｃ：電極層
７、８、９：導電材（外部電極）
１０：スルーホール
１５：突起部
１６：導電線
【図１】
0005665522.tif 000002
【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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