(57)【要約】【課題】低分子環状シロキサンを除去することにより、アクチュエーターの突起部の耐摩耗性を向上させることが可能な圧電モーターを提供する。【解決手段】本発明は、回転体４１と、圧電素子３ａ，３ｂと回転体４１に接触する突起部３０２とを有し、圧電素子３ａ，３ｂの駆動によって回転体４１を駆動させるアクチュエーター３と、低分子環状シロキサンを吸着する吸着部としてのフィルター６０とを備えた圧電モーター１１である。【選択図】図１
2016131473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動体と、
圧電素子と前記被駆動体に接触する突起部とを有し、前記圧電素子の駆動によって前記被駆動体を駆動させるアクチュエーターと、
低分子環状シロキサンを吸着する吸着部と
を備えた圧電モーター。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電モーターであって、
前記吸着部は、前記被駆動体及び前記アクチュエーターを収容するカバーに配置されている
ことを特徴とする圧電モーター。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の圧電モーターであって、
前記吸着部は、前記被駆動体の前記突起部が接触する面に対向して配置されている
ことを特徴とする圧電モーター。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の圧電モーターであって、
前記被駆動体と前記突起部の少なくとも一方は、セラミック製である
ことを特徴とする圧電モーター。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の圧電モーターであって、
前記被駆動体、前記アクチュエーター、及び前記吸着部が収容される区画に、シリコーンゴムによって構成される部材が共に収容されている
ことを特徴とする圧電モーター。
【請求項６】
請求項５に記載の圧電モーターであって、
前記被駆動体、前記アクチュエーター、及び前記吸着部は、前記シリコーンゴムによって防水された防水エリア内に配置されている
ことを特徴とする圧電モーター。
【請求項７】
被駆動体と、
圧電素子と前記被駆動体に接触する突起部とを有し、前記圧電素子の駆動によって前記被駆動体を駆動させるアクチュエーターと、
活性炭を含有する吸着部と
を備えた圧電モーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電モーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電モーターとして、圧電素子及び被駆動体に接触する突起部を有する圧電アクチュエーターを備えたものが知られている。（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
特許文献１及び２に記載の圧電モーターでは、圧電素子の振動により突起部を楕円運動させて、突起部と接触する被駆動体を回転駆動させている。このような圧電モーターにおいては、突起部と被駆動体との摩擦によって摩耗粉が発生し、摩耗粉が被駆動体に付着して突起部と被駆動体との間に入り込むと突起部の耐摩耗性が低下するおそれがある。このため、特許文献１に記載の圧電モーターでは、摩耗粉を除去するための溝を突起部に設けている。また、特許文献２に記載の圧電モーターでは、摩耗粉を除電することで摩耗粉が被駆動体に付着することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３３３３９号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３６４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者は、突起部の耐摩耗性の低下の原因として、被駆動体表面の摩耗粉の付着だけでなく、気体中の低分子環状シロキサンが関与していることを発見した。より具体的には、圧電アクチュエーターの突起部と被駆動体との間の摺動部分における局所的な高温又は放電により、気体中の低分子環状シロキサンの酸化物が当該摺動部分に残渣し、突起部の耐摩耗性を低下させていることが発見された。
【０００６】
そこで、本発明は、低分子環状シロキサンを除去することにより、アクチュエーターの突起部の耐摩耗性を向上させることが可能な圧電モーター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】
【０００７】
上記目的を達成するための主たる発明は、被駆動体と、圧電素子と前記被駆動体に接触する突起部とを有し、前記圧電素子の駆動によって前記被駆動体を駆動させるアクチュエーターと、低分子環状シロキサンを吸着する吸着部とを備えた圧電モーターである。
【０００８】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧電モーターの構成を示す平面図である。
【図２】内側カバー及び外側カバーを取り外した状態における圧電モーターの分解斜視図である。
【図３】アクチュエーターの動作を説明する説明図であり、図３Ａはアクチュエーターの長手方向の振動を示し、図３Ｂ及び図３Ｃはアクチュエーターの短手方向の振動を示している。
【図４】アクチュエーター及び回転体の動作について説明する説明図である。
【図５】アクチュエーターの突起部における異常摩耗の発生メカニズムについて説明する説明図である。
【図６】突起部における異常摩耗についての写真であり、図６Ａは走査型電子顕微鏡で観察したときの突起部の接触面の表面の状態を示し、図６Ｂは図６ＡにおけるVIＢ−VIＢ線断面を示し、図６Ｃは突起部の異常摩耗の様子を示している。
【図７】本発明の第２実施形態に係る圧電モーターの構成を示す平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る圧電モーターの構成を示す平面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る液体輸送装置の構成を示す斜視図である。
【図１０】液体輸送装置の断面図である。
【図１１】液体輸送装置の内部を示す透過上面図である。
【図１２】ポンプ部の一部を拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【００１１】
被駆動体と、圧電素子と前記被駆動体に接触する突起部とを有し、前記圧電素子の駆動によって前記被駆動体を駆動させるアクチュエーターと、低分子環状シロキサンを吸着する吸着部とを備えた圧電モーターが明らかとなる。これにより、気体中の低分子環状シロキサンが除去されて、被駆動体と突起部との間の摺動部分に低分子環状シロキサンの酸化物が残渣することを抑制することができ、突起部の耐摩耗性の向上につながる。
【００１２】
前記吸着部は、前記被駆動体及び前記アクチュエーターを収容するカバーに配置されていることが望ましい。これにより、カバー内における低分子環状シロキサン濃度が低減され、カバー内に収容された被駆動体及びアクチュエーターへの低分子環状シロキサンの影響を抑制することが可能である。
【００１３】
前記吸着部は、前記被駆動体の前記突起部が接触する面に対向して配置されていることが望ましい。これにより、吸着部で低分子環状シロキサンが除去されて低分子環状シロキサン濃度が低い状態の面が突起部と摺動することとなり、被駆動体と突起部との間の摺動部分に低分子環状シロキサンの酸化物が残渣することを抑制することができ、突起部の耐摩耗性の向上につながる。
【００１４】
前記被駆動体と前記突起部の少なくとも一方は、セラミック製であることが望ましい。これにより、被駆動体と突起部との摺動による摩耗を抑制することができる。
【００１５】
前記被駆動体、前記アクチュエーター及び前記吸着部が収容される区画に、シリコーンゴムによって構成される部材が共に収容されていることが望ましい。これにより、例えば電源部等の防水を必要とする部品を被駆動体及びアクチュエーターの収容区画内に共に収容することで圧電モーター全体の小型化を図りながらも、防水用のシリコーンゴムから気化した低分子環状シロキサンを当該区画内に収容された吸着部で吸着することができる。
【００１６】
前記被駆動体、前記アクチュエーター及び前記吸着部は、前記シリコーンゴムによって防水された防水エリア内に配置されていることが望ましい。これにより、被駆動体及びアクチュエーターへの水の侵入を防ぐことができると共に、防水用のシリコーンゴムから気化した低分子環状シロキサンを防水エリア内に配置された吸着部で吸着することができる。
【００１７】
また、被駆動体と、圧電素子と前記被駆動体に接触する突起部とを有し、前記圧電素子の駆動によって前記被駆動体を駆動させるアクチュエーターと、活性炭を含有する吸着部とを備えた圧電モーターが明らかとなる。これにより、気体中の低分子環状シロキサンが除去されて、被駆動体と突起部との間の摺動部分に低分子環状シロキサンの酸化物が残渣することを抑制することができ、突起部の耐摩耗性の向上につながる。
【００１８】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜圧電モーター１１の構成＞
本発明の第１実施形態に係る圧電モーター１１の構成について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１９】
（圧電モーター１１の基本構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧電モーター１１の構成を示す平面図である。図１では、アクチュエーター３によって覆われた付勢機構５の一部を破線で示している。
【００２０】
圧電モーター１１は、回転体４１と、圧電素子３ａ，３ｂ（図１では圧電素子３ａのみ示す）の駆動によって回転体４１を駆動させるアクチュエーター３と、アクチュエーター３を回転体４１に向かって付勢する付勢機構５と、回転体４１、アクチュエーター３、及び付勢機構５を収容する内側カバー２１と、内側カバー２１に配置されたフィルター６０と、内側カバー２１を覆う外側カバー２２とを備えている。
【００２１】
回転体４１は、アクチュエーター３によって駆動される被駆動体の一態様である。回転体４１は、例えばアルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素等のセラミック製の円筒状又は円盤状の部材であり、軸体４２によって台座６に接続されている。アクチュエーター３によって駆動された回転体４１は、軸体４２を中心として時計回り又は反時計回り（図１における両矢印Ｘ方向）に回転する。
【００２２】
アクチュエーター３は、圧電効果を利用して回転体４１を駆動させる。アクチュエーター３の駆動源である圧電素子３ａ，３ｂは、長方形の板状に形成され、回転体４１との並び方向に長手方向を有する。アクチュエーター３には、回転体４１との並び方向の一端から回転体４１に向かって突出し、回転体４１に接触する接触面３０２ａを有する半円状の突起部３０２が設けられている。
【００２３】
付勢機構５は、例えばコイルばね等の弾性部材で形成された一対のばね部材５２１，５２２を有し、一対のばね部材５２１，５２２の弾性力を利用してアクチュエーター３を回転体４１に向かって所定の圧力で付勢する。一対のばね部材５２１，５２２は、アクチュエーター３（圧電素子３ａ，３ｂ）の長手方向に沿って伸縮し、台座６に取り付けられた一対の偏心ピン５３１，５３２に一端が接続されている。
【００２４】
アクチュエーター３及び付勢機構５のより具体的な構成については後述する。
【００２５】
外側カバー２２は、回転体４１とアクチュエーター３との並び方向に長手方向を有する略直方体状のカバー部材である。本実施の形態では、外側カバー２２の内面２２ａにはシリコーンゴム２２０が設けられ、内部に防水エリア２２０ａが形成されている。
【００２６】
内側カバー２１は、回転体４１とアクチュエーター３との並び方向に長手方向を有する直方体状のカバー部材であり、防水エリア２２０ａ内に配置されている。内側カバー２１の一側面にはフィルター６０が配置されている。したがって、内側カバー２１の収容空間２１ａに収容された回転体４１及びアクチュエーター３、並びにフィルター６０は、シリコーンゴム２２０によって防水された防水エリア２２０ａ内に配置されている。
【００２７】
フィルター６０は、低分子環状シロキサンを吸着する吸着部の一態様である。ここで、「低分子環状シロキサン」とは、有機ケイ酸化合物の重合体が閉鎖した円をなすものであって、重合した分子数ｎが１０（ｎ＝１０）までのものをいう。なお、分子数ｎ＝１０以下のもののうち、特にｎ＝３〜７のものは、通常環境温度（２５℃付近）で気化するため、突起部３０２の耐摩耗性を低下させていると考えられる。このため、フィルター６０は、ｎ＝３〜７の低分子環状シロキサンを吸着する吸着部であることが特に望ましい。以下、「低分子環状シロキサン」のことを単に「シロキサン」という。
【００２８】
シロキサンは、例えばシーリング材やコーキング材等のシリコーン樹脂製品、シャンプーや化粧品等に使用されるシリコーンオイルに含まれる。本実施の形態では、シリコーンゴム２２０にシロキサンが含まれている。
【００２９】
シロキサンは、低沸点物質であり、かつ揮発性が高いため、室温あるいは体温といった程度の温度環境下において蒸気となって気中へ拡散する。本実施の形態では、シリコーンゴム２２０に含まれていたシロキサンが気化して防水エリア２２０ａ内に拡散する。この拡散しているシロキサンが、アクチュエーター３の突起部３０２における異常摩耗の発生原因となっている。なお、低分子環状シロキサンによる突起部３０２における異常摩耗の発生のメカニズムについては後述する。
【００３０】
フィルター６０は防水エリア２２０ａと内側カバー２１の収容空間２１ａとの間を隔てる内側カバー２１の側面に配置されているため、防水エリア２２０ａ内に拡散したシロキサンを含む気体が内側カバー２１内に流れ込む際にはフィルター６０を通過する。このとき、シロキサンはフィルター６０で吸着されるため、フィルター６０を通過して内側カバー２１の収容空間２１ａ内に流入する気体はシロキサン濃度が低い状態となる。図１では、拡散したシロキサンを含む気体がフィルター６０を通過する様子を矢印で示している。本実施の形態では、フィルター６０として活性炭を含有したものを用いている。
【００３１】
次に、アクチュエーター３及び付勢機構５のより具体的な構成について、図２を参照して説明する。
【００３２】
図２は、内側カバー２１及び外側カバー２２を取り外した状態における圧電モーター１１の分解斜視図である。
【００３３】
（アクチュエーター３）
アクチュエーター３は、一対の圧電素子３ａ，３ｂと、一対の圧電素子３ａ，３ｂの間に挟まれた振動板３０とを備える。一対の圧電素子３ａ，３ｂのうち、一方の圧電素子３ｂは振動板３０における台座６側の面に接着され、他方の圧電素子３ａは振動板３０における台座６とは反対側の面に接着されている。
【００３４】
振動板３０は、長方形状の基部３０１と、基部３０１の長手方向の一端から回転体４１に向かって突出した突起部３０２と、基部３０１の短手方向に張り出された一対の腕部３０３とを有する。
【００３５】
振動板３０は、本実施の形態では回転体４１と同様に、例えばアルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素等のセラミック製である。なお、振動板３０全体がセラミック製ではなく、突起部３０２のみがセラミック製であってもよい。また、必ずしも回転体４１及び突起部３０２が共にセラミック製である必要はなく、回転体４１及び突起部３０２のうち少なくとも一方がセラミック製であればよい。
【００３６】
一対の腕部３０３は、基部３０１の長手方向の中央部に位置している。一対の腕部３０３にはそれぞれ、後述する付勢機構５の固定部材５１にアクチュエーター３を固定するためのねじ１００を貫通させる貫通穴３０３ａが形成されている。
【００３７】
一対の圧電素子３ａ，３ｂは、それぞれ同様の構成を有しているため、圧電素子３ａを例に挙げて説明する。圧電素子３ａは、第１及び第２の電極３１，３２と、第１及び第２の電極３１，３２の間に配置された圧電体層３３とを有する。
【００３８】
圧電体層３３は、電気機械変換作用を示す圧電材料、特に一般式ＡＢＯ3で表されるぺロブスカイト結晶構造を有する金属酸化物からなる。例えば、チタン酸ジルコン酸塩（ＰＺＴ）等の強誘電体材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル、又は酸化マグネシウム等の金属酸化物を添加した材料等が望ましい。具体的には、チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン、又はマグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛等を用いることができる。なお、圧電体層３３の材料は、上記した材料に限定されるものではない。
【００３９】
第１の電極３１は、圧電体層３３における振動板３０側の面全体に亘って連続して設けられた板状の電極である。一方、第２の電極３２は、圧電体層３３における第１の電極３１とは反対側の面に設けられ、第１〜第５電極片３２１〜３２５によって構成されている。
【００４０】
第１電極片３２１は、振動板３０の長手方向に延びて形成され、振動板３０の短手方向中央部に配置されている。第２及び第３電極片３２２，３２３は、第１電極片３２１の一側に、第４及び第５電極片３２４，３２５は、第１電極片３２１の他側に、それぞれ配置されている。
【００４１】
第１電極片３２１と第２及び第３電極片３２２，３２３との間には、振動板３０の長手方向に延びる溝３２０ａが、第１電極片３２１と第４及び第５電極片３２４，３２５との間には、振動板３０の長手方向に延びる溝３２０ｂが、それぞれ形成されている。また、第２電極片３２２と第３電極片３２３との間には、振動板３０の短手方向に延びる溝３２０ｃが、第４電極片３２４と第５電極片３２５との間には、振動板３０の短手方向に延びる溝３２０ｄが、それぞれ形成されている。すなわち、第１〜第５電極片３２１〜３２５は、複数の溝３２０ａ〜３２０ｄによって電気的に隔離されている。
【００４２】
（付勢機構５）
付勢機構５は、アクチュエーター３が固定される被固定部材５１と、一対のばね部材５２１，５２２と、一対の偏心ピン５３１，５３２と、スライド部材５４と、複数（本実施の形態では２つ）のスライドピン５５とを有している。
【００４３】
被固定部材５１は、アクチュエーター３の短手方向に張り出された一対のフランジ部５１１，５１２を有する。これら一対のフランジ部５１１，５１２にはそれぞれ、振動板３０の一対の腕部３０３に形成された貫通穴３０３ａと同軸の固定用穴５１１ａ，５１２ａが形成されている。アクチュエーター３は、貫通穴３０３ａ及び固定用穴５１１ａ，５１２ａに挿通されるねじ１００によって被固定部材５１の一対のフランジ部５１１，５１２に固定されている。
【００４４】
一対のばね部材５２１，５２２は、伸縮方向における一端が一対の偏心ピン５３１，５３２の側面に当接するように接続され、他端が被固定部材５１の一対のフランジ部５１１，５１２に固定されている。一対の偏心ピン５３１，５３２は、台座６に対して偏心可能に取り付けられており、偏心回転することにより一対のばね部材５２１，５２２による付勢力を調整している。
【００４５】
スライド部材５４は、固定部材５１の一対のフランジ部５１１，５１２の間に設けられた長方形の板状の部材であり、台座６に対してアクチュエーター３の長手方向にスライド可能である。スライド部材５４の短手方向（一対のフランジ部５１１，５１２の並び方向）の中央には、ピン５５を挿通させる長円形状のスライド孔５４ａが形成されている。本実施の形態では、ピン５５及びスライド孔５４ａは、スライド部材５４の長手方向（スライド方向）に並んで２つ設けられている。
【００４６】
＜圧電モーター１１の動作＞
次に、図３及び図４を参照して、圧電モーター１１の動作について説明する。
【００４７】
図３Ａ〜図３Ｃは、アクチュエーター３の動作を説明する説明図であり、図３Ａはアクチュエーター３の長手方向の振動を示し、図３Ｂ及び図３Ｃはアクチュエーター３の短手方向の振動を示している。図３Ａ〜図３Ｃでは、動作後のアクチュエーター３の位置を破線で示している。図４は、アクチュエーター３及び回転体４１の動作について説明する説明図である。
【００４８】
一対の圧電素子３ａ，３ｂにおいて第２の電極３２の第１電極片３２１に所定の電圧信号が印加すると、図３Ａに示すように、一対の圧電素子３ａ，３ｂはその長手方向に伸長又は収縮する。これにより、アクチュエーター３は長手方向に縦振動する。
【００４９】
また、第２電極片３２２及び第５電極片３２５を収縮させると同時に、第３電極片３２３及び第４電極片３２４を伸長させるように第２〜第５電極片３２２〜３２５に所定の電圧信号を印加すると、圧電素子３ａ，３ｂは、図３Ｂに示すようにＳ字状に変形する。
【００５０】
反対に、第２電極片３２２及び第５電極片３２５を伸長させると同時に、第３電極片３２３及び第４電極片３２４を収縮させるように第２〜第５電極片３２２〜３２５に所定の電圧信号を印加すると、圧電素子３ａ，３ｂは、図３Ｃに示すように、逆Ｓ字状に変形する。これにより、アクチュエーター３は短手方向に屈曲振動する。
【００５１】
図４に示すように、アクチュエーター３は、長手方向の縦振動及び短手方向の屈曲振動により、突起部３０２が回転体４１の径方向の平面内において楕円軌道を描くように回転駆動する。なお、図４では、突起部３０２が時計回りに楕円軌道を描く様子を示しているが、これに限らず、例えば一対の圧電素子３ａ，３ｂの屈曲振動の順番を変えることにより反時計回りに楕円軌道を描くことも可能であるし、縦振動及び屈曲振動を調整することにより８の字軌道を描くことも可能である。
【００５２】
回転体４１は、楕円軌道を描いて回転駆動するアクチュエーター３の突起部３０２が付勢機構５を介して側面に押し付けられることにより回転する。アクチュエーター３の突起部３０２が時計回りに楕円軌道を描く場合、回転体４１は軸体４２を中心として反時計回りに回転する。
【００５３】
＜突起部３０２における異常摩耗の発生メカニズム＞
次に、アクチュエーター３の突起部３０２における異常摩耗の発生メカニズムについて、図５及び図６Ａ〜Ｃを参照して説明する。なお、突起部３０２における異常摩耗は、フィルター６０が無い場合に発生するものであるため、次の説明においてはフィルター６０が無い場合を前提としている。
【００５４】
図５は、アクチュエーター３の突起部３０２における異常摩耗の発生メカニズムについて説明する説明図である。図６Ａ〜Ｃは、突起部３０２における異常摩耗についての写真であり、図６Ａは走査型電子顕微鏡で観察したときの突起部３０２の接触面３０２ａの表面の状態を示し、図６Ｂは図６ＡにおけるVIＢ−VIＢ線断面を示し、図６Ｃは突起部３０２の異常摩耗の様子を示している。
【００５５】
シロキサンは、前述したように沸点が低く気化しやすい物質である。したがって、シロキサンは、気化した状態で日常生活の中においても存在している。日常生活の中におけるシロキサン濃度は、０．１〜１．０ｐｐｂ程度である。
【００５６】
本実施の形態に係る圧電モーター１１は、図１に示したように、外側カバー２２の内面２２ａに防水用のシリコーンゴム２２０が設けられているため、外側カバー２２の防水エリア２２０ａ内におけるシロキサン濃度は高くなりやすい。防水エリア２２０ａ内に拡散したシロキサンＤは、図５に示すように、回転体４１やアクチュエーター３の突起部３０２に付着する。
【００５７】
回転体４１及び突起部３０２にシロキサンＤが付着した状況において突起部３０２が付勢機構５の付勢力により回転体４１に当接しながら駆動すると、シロキサンＤが酸化分解して回転体４１及び突起部３０２の接触面３０２ａに二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）が析出する。図６Ａ及び図６Ｂでは、突起部３０２の接触面３０２ａの表面上に析出した二酸化ケイ素の様子が示されている。シロキサンＤの酸化分解は、例えばシロキサン濃度が１８２ｐｐｂ以上で回転体４１と突起部３０２との摩擦による帯電や摩擦熱によって発生することが考えられる。
【００５８】
そして、シロキサンＤの酸化分解によって析出した二酸化ケイ素によって突起部３０２の接触面３０２ａが削れ、図６Ｃに示すような異常摩耗が発生する。これにより、突起部３０２の異常摩耗や摩耗によって発生した粉（摩耗粉）によりアクチュエーター３の耐久性が低下する。なお、図６Ｃでは、シロキサン濃度が日常生活での通常の環境下におけるシロキサン濃度の１０倍程度の状況において、突起部３０２を回転体４１に接触させた状態で約２０時間駆動させた場合の突起部３０２における異常摩耗の様子が示されている。
【００５９】
＜第１実施形態の作用及び効果＞
以上説明した第１実施形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。
【００６０】
（１）圧電モーター１１は、フィルター６０を備えているため、アクチュエーター３の突起部３０２における異常摩耗を引き起こす原因物質であるシロキサンをフィルター６０で吸着して除去して回転体４１や突起部３０２におけるシロキサン濃度を低減させることができ、突起部３０２の耐摩耗性を向上させることが可能である。
【００６１】
（２）フィルター６０は、回転体４１及びアクチュエーター３を収容する内側カバー２１に配置されているため、内側カバー２１内にはフィルター６０でシロキサンが除去された後のガスが流入し、内側カバー２１内のシロキサン濃度が低減される。
【００６２】
（３）回転体４１及びアクチュエーター３はフィルター６０が設けられた内側カバー２１内に収容され、かつ内側カバー２１はシリコーンゴム２２０が設けられた外側カバー２２内（防水エリア２２０ａ内）に収容されているため、回転体４１及びアクチュエーター３は防水されながらも、シリコーンゴム２２０に含まれるシロキサンの付着が抑制される。
【００６３】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
次に、本発明の第２実施形態に係る圧電モーター１２について、図７を参照して説明する。
【００６４】
図７は、本発明の第２実施形態に係る圧電モーター１２の構成を示す平面図である。図７において、第１実施形態に係る圧電モーター１２について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。以下、第３及び第４実施形態についても同様とする。
【００６５】
本実施形態に係る圧電モーター１２は、第１実施形態に係る圧電モーター１１と異なり、外側カバー２２の内面２２ａにシリコーンゴムが設けられておらず、外側カバー２２の収容空間２２ｂ内にシリコーンゴム２２１ａで本体部２２１ｂが覆われた電源部２２１が内側カバー２１と共に収容されている。つまり、回転体４１、アクチュエーター３、及びフィルター６０が収容される区画に、シリコーンゴム２２１ａによって構成される部材としての電源部２２１が共に収容されている。
【００６６】
この構成において、本体部２２１ｂを防水するために設けられたシリコーンゴム２２１ａに含まれるシロキサンが気化し、外側カバー２２の収容空間２２ｂ内に拡散している。外側カバー２２の収容空間２２ｂ内に拡散したシロキサンを含む気体が内側カバー２１内に流れ込む際にはフィルター６０を通過する。このとき、シロキサンはフィルター６０で吸着されるため、フィルター６０を通過して内側カバー２１の収容空間２１ａ内に流入する気体におけるシロキサン濃度は低い状態となる。
【００６７】
＜第２実施形態の作用及び効果＞
以上説明した第２実施形態によれば、第１実施形態の（１）及び（２）の作用及び効果の他に、以下のような作用及び効果が得られる。
【００６８】
（４）シリコーンゴム２２１ａによって防水された電源部２２１を圧電モーター１２に搭載することにより圧電モーター１２の小型化を図りながらも、回転体４１及びアクチュエーター３はフィルター６０が設けられた内側カバー２１内に収容されていることによって回転体４１及びアクチュエーター３へのシロキサンの付着が抑制される。すなわち、シリコーンゴムで防水する必要がある部品と一緒に回転体４１及びアクチュエーター３を搭載した場合であっても、フィルター６０を設けることで回転体４１及びアクチュエーター３におけるシロキサン濃度が低減されて、アクチュエーター３の突起部３０２の耐摩耗性の低下を抑制することが可能である。
【００６９】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
次に、本発明の第３実施形態に係る圧電モーター１３について、図８を参照して説明する。
【００７０】
図８は、本発明の第３実施形態に係る圧電モーター１３の構成を示す平面図である。
【００７１】
本実施形態に係る圧電モーター１３は、第１実施形態に係る圧電モーター１１及び第２実施形態に係る圧電モーター１２の構成と異なり、内側カバー及び外側カバーを有さず壁体７０を備えている。
【００７２】
壁体７０は、角柱状の部材であり、軸体４２の軸方向に沿って延びる円弧溝７０１が形成されている。壁体７０は、円弧溝７０１内に回転体４１が収容されるように台座６上に配置されている。円弧溝７０１は、アクチュエーター３側に開口しており、回転体４１は、アクチュエーター３の突起部３０２が接触する側の一部が壁体７０よりアクチュエーター３側に突出している。
【００７３】
円弧溝７０１の円弧面７０１ａには、その全体に亘ってシロキサンを吸着するための吸着部７０２が連続的に設けられている。すなわち、吸着部７０２は、回転体４１の突起部３０２が接触する面に対向して配置されている。吸着部７０２には、第１及び第２実施形態におけるフィルター６０と同様に、活性炭が含有されている。
【００７４】
＜第３実施形態の作用及び効果＞
以上説明した第３実施形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。
【００７５】
回転体４１の突起部３０２が接触する面に対向する位置にシロキサンを吸着する吸着部７０２が設けられているため、回転体４１の吸着部７０２に対向する対向面ではシロキサン濃度が極めて低い状態となる。回転体４１は図８における両矢印Ｘ方向に回転運動をするため、吸着部７０２に対向する対向面は順次アクチュエーター３の突起部３０２が接触する面となる。したがって、回転体４１のシロキサンが除去された面に突起部３０２を接触させることができるため、シロキサンの付着による突起部３０２の異常摩耗の発生を抑制することが可能である。
【００７６】
＝＝＝第４実施形態＝＝＝
次に、第４実施形態に係る液体輸送装置９について、図９〜図１２を参照して説明する。この液体輸送装置９は、本発明に係る圧電モーターの応用例である。
【００７７】
＜液体輸送装置９の構成＞
液体輸送装置９の構成について、図９〜図１１を参照して説明する。
【００７８】
（液体輸送装置９の基本構成）
図９は、本発明の第４実施形態に係る液体輸送装置９の構成を示す斜視図である。
【００７９】
液体輸送装置９は、液体を輸送するための装置であり、例えば生体にインスリン等の薬液を定期注入する際に用いられる。
【００８０】
液体輸送装置９は、内部部品を覆う本体カバー９１１を有する本体９１と、カートリッジベース９２１及びベース受け９２２を有するカートリッジ９２と、生体に貼り付けるための粘着パッド９３１を有するパッチ９３とを備える。
【００８１】
本体９１及びカートリッジ９２は、略長円形状の部材であり、カートリッジ９２内に貯留された液体を輸送するためのポンプを内部に備えている。パッチ９３は、本体９１及びカートリッジ９２の長手方向の一端側に、生体に液体を注入するためのソフトニードル９３２及びソフトニードル９３２に挿通された針９３２ａを固定する固定部９３３が設けられている。
【００８２】
（液体輸送装置９の内部構造）
次に、液体輸送装置９の内部構造について、図１０及び図１１を参照して説明する。
【００８３】
図１０は、液体輸送装置９の断面図である。図１１は、液体輸送装置９の内部を示す透過上面図である。
【００８４】
本体９１とカートリッジ９２とを組み合わせた状態において、本体９１の本体カバー９１１とカートリッジ９２のカートリッジベース９２１との間には、ポンプ９４、及びポンプ９４の駆動源である電池９５とが収容されている。
【００８５】
図１０に示すように、カートリッジ９２において、カートリッジベース９２１とベース受け９２２との間にはリザーバーフィルム９２３が挟み込まれ、カートリッジベース９２１とリザーバーフィルム９２３との間には液体を貯留するための貯留部９２４が形成されている。
【００８６】
ポンプ９４は、貯留部９２４に貯留された液体をパッチ９３に輸送するためのチューブ９４１と、チューブ９４１を蠕動運動させる複数（本実施の形態では７本）のフィンガー９４２と、チューブ９４１を保持する保持部材９４４と、複数のフィンガー９４２を駆動させる駆動機構９４３とを備える。
【００８７】
チューブ９４１は、複数のフィンガー９４２に押圧されると閉塞し、複数のフィンガー９４２からの押圧力が解除されると元の状態に戻る程度の弾性を有している。図１１に示すように、チューブ９４１は、一端がカートリッジベース９２１に設けられた供給側継手９２３ａに、他端が排出側継手９２３ｂに、それぞれ接続されている。さらに、排出側継手９２３ｂにはパッチ９３に向かって延びる接続針９２４が接続されている。
【００８８】
カートリッジ９２の貯留部９２４に貯留された液体は供給側継手９２３ａを介してチューブ９４１内に流入し、排出側継手９２３ｂ及び接続針９２４を介してパッチ９３に排出される。チューブ９４１内における液体の流動原理については後述する。
【００８９】
複数のフィンガー９４２は、チューブ９４１を断続的に閉塞させる。図１１に示すように、複数のフィンガー９４２はそれぞれ、棒状の軸部９４２ａと、軸部９４２ａの一端に設けられた鍔状の押圧部９４２ｂとによってＴ字状に形成されている。軸部９４２ａの他端はカム１７に接触し、押圧部９４２ｂはチューブ９４１に接触している。すなわち、複数のフィンガー９４２は、チューブ９４１とカム１７との間においてカム１７の回転中心から放射状に等間隔に配置されている。
【００９０】
保持部材９４４は、円盤状の部材であり、チューブ９４１を案内壁面９４４ａに沿って円弧状に保持すると共に、複数のフィンガー９４２を軸部９４２ａの軸方向に移動可能に保持している。チューブ９４１は、案内壁面９４４ａと複数のフィンガー９４２との間に配置されている。
【００９１】
駆動機構９４５は、アクチュエーター３と、付勢機構５と、ローター１５と、減速伝達機構１６と、カム１７とを備える。
【００９２】
アクチュエーター３は、突起部３０２がローター１５の外周面に接触している。付勢機構５は、アクチュエーター３の突起部３０２をローター１５に向かって付勢している。ローター１５は、アクチュエーター３の突起部３０２が楕円軌道を描いて振動することにより回転駆動する。減速伝達機構１６は、ローター１５の回転を所定の減速比でカム１７に伝達する。カム１７は、外周に複数（本実施の形態では４つ）の突片１７ａが形成されている。カム１７の回転中心は、チューブ９４１の円弧の中心と一致している。
【００９３】
ここで、液体輸送装置９は、日常生活において生体に取り付けられた状態で使用されるため、例えば入浴時にシャンプーに含まれるシロキサンが気化して液体輸送装置９内に侵入することが考えられる。この場合、液体輸送装置９内に拡散したシロキサンがアクチュエーター３の突起部３０２やローター１５に付着すると、突起部３０２の異常摩耗を引き起こすおそれがある。そこで、本体９１の本体カバー９１１の裏面９１１ａには、シロキサンを吸着するための吸着部９１２が設けられている。
【００９４】
＜チューブ９４１内における液体の流動原理＞
次に、チューブ９４１内における液体の流動原理について、図１２を参照して説明する。
【００９５】
図１２は、ポンプ９４の一部を拡大して示す平面図である。以下の説明において、複数のフィンガー９４２をそれぞれ、フィンガー９４２Ａ〜９４２Ｇとする。
【００９６】
カム１７は、保持部材９４４の中心部に配置されており、カム１７の外周側に複数のフィンガー９４２が配置され、さらに、複数のフィンガー９４２の外側かつ保持部材９４４の案内壁面９４４ａの内側に円弧状のチューブ９４１が配置されている。
【００９７】
カム１７が図１２の矢印Ｙ方向（反時計回り）に回転すると、突片１７ａによってフィンガー９４２Ａ〜９４２Ｇがフィンガー９４２Ａ，９４２Ｂ，９４２Ｃ，９４２Ｄ，９４２Ｅ，９４２Ｆ，９４２Ｇの順にチューブ９４１側に向かって押し付けられてチューブ９４１が閉塞する。フィンガー９４２Ａ〜９４２Ｇがフィンガー９４２Ａ，９４２Ｂ，９４２Ｃ，９４２Ｄ，９４２Ｅ，９４２Ｆ，９４２Ｇの順に突片１７ａから外れると、チューブ９４１はその弾性力によって元の形状に戻る。
【００９８】
すなわち、チューブ９４１が蠕動運動することにより、チューブ９４１の一端側（供給側継手９２３ａ）から供給された液体が圧搾されて他端側（排出側継手９２３ｂ）に輸送される。図１２では、カム１７の回転軸を中心として反時計回りの方向に液体が輸送される。
【００９９】
＝＝＝その他＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
【０１００】
上記第１及び第２実施形態では、フィルター６０を１つだけ設けていたが、フィルター６０の数に制限はなく、例えば２つ以上のフィルター６０を設けてもよい。同様に、上記第４実施形態では、吸着部９１２を１つだけ設けていたが、吸着部９１２の数に制限はない。
【０１０１】
上記第１〜第３実施形態では、被駆動体の一態様として回転体４１を例にとって説明したが、これに限らず、例えば突起部３０２の楕円軌道における長径方向に往復運動を行う棒状体でもよい。
【０１０２】
上記第１及び第２実施形態では、吸着部として、気体が内側カバー２１の内外を通過可能なフィルター６０を用いたが、これに限らず、内側カバー２１の内面に装着されたものであってもよい。
【０１０３】
上記第４実施形態では、本発明に係る圧電モーターの応用例として液体輸送装置９を説明したが、これに限らず、例えば時計や産業用ロボット等に応用してもよい。
【０１０４】
上記第１〜第４実施形態では、フィルター６０及び吸着部７０２，９１２は、活性炭が含有されたものを用いたが、これに限らず、例えばガストルノ（登録商標）を利用してもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
３…アクチュエーター
３ａ，３ｂ…圧電素子
９…液体輸送装置
１１，１２，１３…圧電モーター
２１…内側カバー
４１…回転体（被駆動体）
６０…フィルター（吸着部）
３０２…突起部
２２０，２２１ａ…シリコーンゴム
２２０ａ…防水エリア
２２１…電源部
７０２，９１２…吸着部
【図１】
2016131473.tif 000003
【図２】
2016131473.tif 000004
【図３】
2016131473.tif 000005
【図４】
2016131473.tif 000006
【図５】
2016131473.tif 000007
【図７】
2016131473.tif 000008
【図８】
2016131473.tif 000009
【図９】
2016131473.tif 000010
【図１０】
2016131473.tif 000011
【図１１】
2016131473.tif 000012
【図１２】
2016131473.tif 000013
【図６】
2016131473.tif 000014