(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
圧電素子を有する振動体と、
前記振動体から突出した腕部と、
前記基部に対し回動可能に設置され、前記振動体を前記腕部にて支持する支持部と、
前記振動体に当接して設置された被駆動体と、
前記支持部を付勢する付勢部材と、
を有し、
前記振動体は、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより振動し、この振動により、前記被駆動体に力を繰り返し加えて前記被駆動体を駆動させ、
前記支持部および前記腕部の境界部と前記振動体との間の長さをＬ２、前記基部に対する前記支持部の回動の中心と前記振動体との間の長さをＬ３としたとき、Ｌ２＜Ｌ３であり、
前記支持部は、前記付勢部材の付勢により、前記振動体が前記被駆動体に圧接される方向に前記基部に対し回動することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記被駆動体は、前記基部に対し変位不可能に設置された軸を中心として回転可能に設置された回転部材であり、前記振動体は、前記回転部材を回転駆動する請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記腕部は、弾性を有する請求項１または２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記腕部は、前記支持部に対し前記振動体の振動を容易にする機能を有する請求項１ないし３のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項５】
前記支持部は、前記腕部より高剛体である請求項１ないし４のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項６】
前記支持部は、前記振動体の前記振動により生じる前記腕部の振動を抑制する機能を有する請求項１ないし５のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項７】
Ｌ３／Ｌ２の値が２〜２００である請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記付勢部材が前記支持部を付勢する付勢力を調整する付勢力調整手段を有する請求項１ないし７のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項９】
前記振動体は、少なくとも、板状の圧電素子と、金属材料で構成された補強板とを積層してなる請求項１ないし８のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記腕部は、前記補強板と一体的に形成されており、
前記付勢部材は、前記腕部および前記補強板と、または、前記支持部と一体的に形成されている請求項９に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記振動体は、前記被駆動体に当接する部位に凸部を有する請求項１ないし１０のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記振動体は、長い方向と短い方向とを有する形状をなしている請求項１ないし１１のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１３】
前記支持部の微小な回動により、前記振動体は、前記基部に対し、ほぼ前記振動体の長手方向に沿って変位する請求項１２に記載の駆動装置。
【請求項１４】
前記支持部は、前記振動体の長手方向の長さをＬ１としたとき、Ｌ３／Ｌ１の値が０．２〜１０である請求項１２または１３に記載の駆動装置。
【請求項１５】
前記振動体の長手方向の端部付近が前記被駆動体に当接する請求項１２ないし１４のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１６】
前記腕部は、前記振動体の長手方向ほぼ中央から突設されている請求項１２ないし１５のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１７】
前記振動体は、板状をなしている請求項１ないし１６のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１８】
前記振動体は、略長方形状をなしている請求項１７に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電素子を備えた振動体によって被駆動体を駆動する駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電素子を備えた振動体と、この振動体に当接して設置された被駆動体とを有する駆動装置が知られており、▲１▼構造が簡単、▲２▼小型、▲３▼駆動力が大きい、等の利点があることから注目されている。
【０００３】
この駆動装置における被駆動体は、例えば、回転可能に設置されたロータ（回転部材）で構成されている。振動体は、圧電素子に交流電圧を印加すると、振動する。ロータは、振動する振動体から力を繰り返し受けて、回転駆動される。
【０００４】
このような駆動装置における振動体からは、弾性を有する腕部が突出しており、振動体は、この腕部にて支持されているとともに、この腕部の弾性により被駆動体に圧接された状態になっている。これにより、振動体が自由に振動することができるとともに、振動体と被駆動体との間の圧接力（摩擦力）が十分に確保されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、このような従来の駆動装置では、総作動時間が長時間（長期間）に渡ると、被駆動体に対する振動体の当接部位が摩耗（摩滅）し、これにより、振動体の姿勢が変化して駆動特性（効率）が悪化したり、振動体と被駆動体との間の圧接力（摩擦力）が低下して駆動力が低下したりする、という問題があった。すなわち、従来の駆動装置は、耐久性に問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐久性に優れ、構造が簡単で、小型で、駆動力が安定して得られる駆動装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１８）の本発明により達成される。
【０００８】
（１）  基部と、
圧電素子を備えた振動体と、
前記振動体から突出した腕部と、
前記基部に対し変位可能に設置され、前記振動体を前記腕部にて支持する支持部と、
前記振動体に当接して設置された被駆動体と、
前記振動体が前記被駆動体に圧接される方向に前記支持部を付勢する付勢部材とを有し、
前記振動体は、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより振動し、この振動により、前記被駆動体に力を繰り返し加えて前記被駆動体を駆動することを特徴とする駆動装置。
【０００９】
（２）  前記被駆動体は、前記基部に対し回転可能に設置された回転部材であり、前記振動体は、該回転部材を回転駆動する上記（１）に記載の駆動装置。
【００１０】
（３）  前記腕部は、弾性を有し、撓んだ状態になっている上記（１）または（２）に記載の駆動装置。
【００１１】
（４）  前記腕部は、前記支持部に対し前記振動体の振動を容易にする機能を有する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の駆動装置。
【００１２】
（５）  前記支持部は、実質的に剛体である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の駆動装置。
【００１３】
（６）  前記支持部は、前記基部に対し回動可能に設置されている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の駆動装置。
【００１４】
（７）  前記腕部の長さをＬ２、前記支持部の回動中心から前記振動体までの距離をＬ３としたとき、Ｌ３／Ｌ２の値が２〜２００である上記（６）に記載の駆動装置。
【００１５】
（８）  前記付勢部材が前記支持部を付勢する付勢力を調整する付勢力調整手段を有する上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の駆動装置。
【００１６】
（９）  前記振動体は、少なくとも、板状の圧電素子と、金属材料で構成された補強板とを積層してなる上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の駆動装置。
【００１７】
（１０）  前記腕部は、前記補強板と一体的に形成されており、
前記付勢部材は、前記腕部および前記補強板、または、前記支持部と一体的に形成されている上記（９）に記載の駆動装置。
【００１８】
（１１）  前記振動体は、前記被駆動体に当接する部位に凸部を有する上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の駆動装置。
【００１９】
（１２）  前記振動体は、長い方向と短い方向とを有する形状をなしている上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の駆動装置。
【００２０】
（１３）  前記支持部の微小な変位により、前記振動体は、前記基部に対し、ほぼ前記振動体の長手方向に沿って変位する上記（１２）に記載の駆動装置。
【００２１】
（１４）  前記支持部は、前記基部に対し回動可能に設置されており、前記振動体の長手方向の長さをＬ１、前記支持部の回動中心から前記振動体までの距離をＬ３としたとき、Ｌ３／Ｌ１の値が０．２〜１０である上記（１２）または（１３）に記載の駆動装置。
【００２２】
（１５）  前記振動体の長手方向の端部付近が前記被駆動体に当接する上記（１２）ないし（１４）のいずれかに記載の駆動装置。
【００２３】
（１６）  前記腕部は、前記振動体の長手方向ほぼ中央から突設されている上記（１２）ないし（１５）のいずれかに記載の駆動装置。
【００２４】
（１７）  前記振動体は、板状をなしている上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載の駆動装置。
【００２５】
（１８）  前記振動体は、略長方形状をなしている上記（１７）に記載の駆動装置。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の駆動装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の駆動装置の第１実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す駆動装置における振動体の斜視図、図３は、図１に示す駆動装置における振動体が被駆動体を駆動する様子を示す平面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１中の左側を「一端」、右側を「他端」と言う。
【００２８】
図１に示す駆動装置１Ａは、基部（ベース）２と、圧電素子４２および４４を備えた振動体４と、基部２に対し変位可能に設けられ、振動体４を支持する支持部３と、振動体４に当接するように設置されたロータ５と、支持部３を付勢する付勢部材６とを有している。
【００２９】
この駆動装置１Ａは、振動体４の振動により、ロータ５に繰り返し摩擦力（押圧力）を加えてロータ５を回転駆動し、ロータ５にて動力（回転力）を発生するものである。以下、各部の構成について説明する。
【００３０】
図１に示すように、基部２は、ほぼ板状（平板状）をなす基板２１と、基板２１から突設されたロータ５の中心軸（回転軸）２２とを有している。
【００３１】
ロータ（回転部材）５は、後述する振動体４に駆動される被駆動体となるものである。ロータ５は、ほぼ円盤状をなしており、その中心部に形成された軸孔に中心軸２２が挿入した状態で設置されている。ロータ５は、中心軸２２を中心として、基部２に対し滑らかに回転可能になっている。
このようなロータ５は、振動体４に当接するように設置されている。
【００３２】
振動体４は、ほぼ長方形の板状をなしている。本実施形態では、振動体４は、中心軸２２にほぼ垂直な姿勢（ロータ５とほぼ平行な姿勢）で設置されている。また、図示の構成では、振動体４は、その長手方向が図１中の上下方向にほぼ一致するような姿勢で配置されており、図１中の下端部にてロータ５の外周面５１に当接している。
【００３３】
図２に示すように、振動体４は、図２中の上側から板状の電極４１と、板状の圧電素子４２と、補強板４３と、板状の圧電素子４４と、板状の電極４５とをこの順に積層して構成されている。
【００３４】
圧電素子４２、４４は、それぞれ、ほぼ長方形状をなし、電圧を印加することにより、その長手方向に伸長・収縮する。圧電素子４２、４４の構成材料としては、特に限定されず、例えば、チタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）、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を用いることができる。
【００３５】
これらの圧電素子４２、４４は、ほぼ長方形状をなす補強板４３の両面にそれぞれ固着されている。補強板４３は、振動体４全体を補強する機能を有しており、振動体４が過振幅、外力等によって損傷するのを防止する。補強板４３の構成材料としては、弾性材料（弾性変形し得るもの）であれば特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、チタンまたはチタン合金、銅または銅系合金等の各種金属材料であるのが好ましい。
【００３６】
この補強板４３は、圧電素子４２、４４よりも厚さが薄い（小さい）ものであることが好ましい。これにより、振動体４を高い効率で振動させることができる。
【００３７】
補強板４３は、圧電素子４２、４４に対する共通の電極としての機能をも有している。すなわち、圧電素子４２には、電極４１と補強板４３とによって交流電圧が印加され、圧電素子４４には、電極４５と補強板４３とによって交流電圧が印加される。
【００３８】
補強板４３の図２中の右端部には、凸部４６が一体的に形成されている。図１および図３に示すように、振動体４は、この凸部４６にて、ロータ５の外周面５１に当接している。
【００３９】
図３に示すように、凸部４６は、補強板４３の幅方向中央（中心線４７）からずれた位置（図示の構成では角部）に設けられている。また、図示の構成では、外周面５１に対する凸部４６の当接面は、振動体４の短辺に対し傾斜しているとともに、外周面５１に対応した湾曲凹面になっている。
このような振動体４は、構造が簡単で、小型（特に薄型）・軽量である。
【００４０】
図２に示すように、振動体４の長手方向ほぼ中央からは、腕部１１が長手方向とほぼ垂直な方向に突出するように設けられている。この腕部１１は、補強板４３と一体的に形成されており、弾性（可撓性）を有している。
【００４１】
腕部１１の先端には、ほぼ円形の固定部１２が腕部１１と一体的に形成されている。固定部１２には、ボルト１３が挿入する孔１２１が形成されている。
【００４２】
図１に示すように、このような振動体４は、基部２に対し変位（回動）可能に設けられた支持部３により支持されている。
【００４３】
図示の構成では、支持部３は、ほぼ長方形の板状をなしており、その一端部には、円形の孔３１が形成され、他端部には、ネジ孔３２が形成されている。
【００４４】
孔３１には、ピン１４が挿入されている。このピン１４は、基部２（基板２１）に形成された孔に挿入し、例えば圧入により基板２１に固定されている。これにより、支持部３は、ピン１４が軸となり、孔３１の中心を回動中心３３として、基部２に対し回動可能に設置されている。
【００４５】
支持部３の他端部には、振動体４が連結されている。すなわち、ネジ孔３２に固定部１２の孔１２１が重ね合わされ、ボルト１３が孔１２１を挿通してネジ孔３２に螺合・締結されている。これにより、支持部３の他端部と固定部１２とが固着され、支持部３と振動体４とが連結されている。
【００４６】
また、支持部３の長手方向と、振動体４の長手方向とがほぼ直交するような姿勢で、支持部３と振動体４とが連結されている。
【００４７】
このようにして、振動体４は、腕部１１にて（腕部１１を介して）、支持部３により支持されている。
【００４８】
腕部１１は、前述したように、弾性（可撓性）を有しており、比較的柔軟になっていることから、振動体４の振動の拘束を少なくするとともに、支持部３に対し振動を遮断する機能を有している。換言すれば、腕部１１は、振動体４の振動が支持部３に吸収（抑制）されるのを防止する。よって、振動体４は、比較的大きい振幅で、自由に振動することができ、これにより、ロータ５を高い効率で駆動することができる。すなわち、腕部１１は、支持部３に対し振動体４の振動を容易にする機能を有している。
【００４９】
図１に示すように、回動中心３３から振動体４（の縁部）までの長さをＬ３とし、腕部１１の長さをＬ２としたとき、Ｌ３／Ｌ２の値は、特に限定されないが、２〜２００程度であるのが好ましく、４〜１０程度であるのがより好ましい。
【００５０】
ここで、腕部１１の長さＬ２とは、ボルト１３によって固定されていない位置から振動体４の縁部までの長さを言う（図１参照）。
【００５１】
腕部１１の長さＬ２が短いと、腕部１１の幅等によっては、腕部１１の振動遮断機能が十分に発揮されない場合がある。腕部１１の長さＬ２が長すぎると、腕部１１の剛性が不足して、振動体４が異常振動する場合がある。また、前記Ｌ３は、長い方が振動体４の傾きの変化が少なくなるが、長すぎると駆動装置１Ａが大型化してしまう。
【００５２】
また、支持部３は、腕部１１よりも高剛性であり、実質的に剛体となっている。ここで、「実質的に剛体」とは、駆動装置１Ａの使用状態において支持部３の弾性変形が実質的に無視できる程度に支持部３の剛性が高いことを言う。これにより、振動体４が振動しても、振動体４の姿勢を確実に維持することができる。よって、振動体４の異常振動を防止し、ロータ５の駆動力および回転数（回転速度）の低下を防止することができる。
【００５３】
支持部３の図１中の上側には、付勢部材６が設置されている。この付勢部材６は、細長い板バネで構成されており、他端側から一端側に向かって延びる第１の部位６１と、第１の部位６１の一端側に形成され、図１中の反時計回りに屈曲（湾曲）する屈曲部６３と、屈曲部６３から一端側に向かって延びる第２の部位６２とを有している。すなわち、第２の部位６２は、第１の部位６１に対し、屈曲部６３を介して折り返すように形成されている。
【００５４】
第１の部位６１の他端部には、孔６４が形成されており、この孔６４に挿入されたボルト１５が基板２１に形成されたネジ孔に螺合・締結している。これにより、第１の部位６１の他端部は、基部２に対し固定（固着）されている。
【００５５】
このような付勢部材６は、第１の部位６１の他端部から第２の部位６２の他端部に向かって幅が漸減している。
【００５６】
第２の部位６２の他端部には、図１中の下側に突出する凸部６２１が形成されている。この付勢部材６は、この凸部６２１にて、支持部３の他端部における図１中の上側の縁部に当接している。
【００５７】
このような付勢部材６は、図１中の一点鎖線で示すような形状から実線で示す形状に弾性変形した状態で設置されている。これにより、付勢部材６は、図１中の実線で示す形状から一点鎖線で示すような形状へと変形しようとするような力（弾性力）を発揮する。
【００５８】
このような構成により、付勢部材６は、支持部３の他端部に対し、図１中の下向きの力を作用する。すなわち、付勢部材６は、支持部３を図１中の時計回りに回動させるような方向に付勢している。これにより、振動体４も図１中の下方向に付勢され、振動体４の凸部４６は、ロータ５の外周面５１に圧接される。すなわち、付勢部材６は、凸部４６がロータ５の外周面５１に圧接されるような方向（支持部３が図１中の時計回りに回動する方向）に支持部３を付勢する。
【００５９】
このように、付勢部材６の付勢力によって、振動体４の凸部４６がロータ５の外周面５１に圧接され、凸部４６と外周面５１との間に十分な摩擦力が得られる。
【００６０】
また、付勢部材６の付勢力によって、腕部１１は、やや撓んだ状態になっている。
【００６１】
このような駆動装置１Ａは、次のように作動する。
振動体４における圧電素子４２、４４は、交流電圧が印加されると長手方向に繰り返し伸縮し、これに伴なって、補強板４３も長手方向に繰り返し伸縮する。すなわち、圧電素子４２、４４に交流電圧を印加すると、振動体４は、図２中の矢印で示すように、長手方向に微小な振幅で振動（縦振動）し、凸部４６が縦振動（往復運動）する。
【００６２】
凸部４６がロータ５の外周面５１に当接した状態で、圧電素子４２、４４に交流電圧を印加して振動体４を振動させると、ロータ５は、振動体４が伸長するときに凸部４６から摩擦力（押圧力）を受ける。
【００６３】
すなわち、図３に示すように、凸部４６の振動変位Ｓの径方向成分Ｓ１（ロータ５の径方向の変位）によって、凸部４６と外周面５１との間に大きな摩擦力が与えられ、振動変位Ｓの周方向成分Ｓ２（ロータ５の円周方向の変位）によって、ロータ５に図３中の時計回りの回転力が与えられる。
【００６４】
振動体４が振動すると、このような力がロータ５に繰り返し作用し、ロータ５は、図１および図３中の時計回りに回転する。
【００６５】
このような駆動装置１Ａは、通常の電磁モータのように磁力で駆動する場合と異なり、前記のような摩擦力（押圧力）によってロータ５を駆動することから、駆動力が大きい。
【００６６】
本発明の駆動装置１Ａは、このように、小型で駆動力の大きい振動体４を用いてロータ５を回転駆動するようにしたことにより、小型化、特に薄型化（図１の紙面に垂直な方向の寸法の小型化）に極めて有利である。また、構造が簡単で、製造コストの低減も図ることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、振動体４の面内振動をロータ５の回転（面内回転）に直接変換するので、この変換に伴なうエネルギーロスが少なく、ロータ５を高い効率で回転駆動することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、凸部４６がロータ５に及ぼす摩擦力（押圧力）の方向は、中心軸２２に対しほぼ垂直な方向であるため、ロータ５を傾斜させるような力が作用することがなく、ロータ５がより円滑かつ確実に回転する。
【００６９】
圧電素子４２、４４に印加する交流電圧の周波数は、特に限定されないが、振動体４の振動（縦振動）の共振周波数とほぼ同程度であるのが好ましい。これにより、振動体４の振幅が大きくなり、高い効率でロータ５を回転駆動することができる。
【００７０】
前述したように、振動体４は、主に、その長手方向に縦振動するが、縦振動と屈曲振動とを同時に励振し、凸部４６を楕円運動（楕円振動）させることがより好ましい。これにより、より高い効率でロータ５を回転駆動することができる。以下、この点について説明する。
【００７１】
振動体４がロータ５を回転駆動するとき、凸部４６は、ロータ５から反力を受ける。本実施形態では、凸部４６が振動体４の中心線４７からずれた位置に設けられていることから、振動体４は、この反力によって、図３中の一点鎖線で示すように面内方向に屈曲するように変形、振動（屈曲振動）する。なお、図３では、振動体４の変形を誇張して示している。
【００７２】
印加電圧の周波数、振動体４の形状・大きさ、凸部４６の位置などを適宜選択することにより、この屈曲振動の共振周波数を縦振動の共振周波数と同程度にすることができる。このようにすると、振動体４の縦振動と屈曲振動とが同時に起こり、振幅がより大きくなるとともに、凸部４６は、図３中の一点鎖線で示すような、ほぼ楕円を描くように変位（楕円振動）する。
【００７３】
これにより、振動体４の１回の振幅において、凸部４６がロータ５を回転方向に送るときには、凸部４６がロータ５により強い力で圧接され、凸部４６が戻るときには、ロータ５との摩擦力を低減または消滅させることができるため、振動体４の振動をロータ５の回転により高い効率で変換することができる。
【００７４】
このような駆動装置１Ａは、優れた耐久性を有している。この効果を分かり易く説明するために、まず、比較例の駆動装置１００について説明する。図８は、比較例の駆動装置１００を示す平面図である。
【００７５】
比較例の駆動装置１００は、振動体４の支持構造が異なること以外は、前記駆動装置１Ａと同様である。
【００７６】
図８に示すように、比較例の駆動装置１００は、基部（ベース）１１０と、圧電素子４２および４４を備えた振動体４と、振動体４に当接するように設置されたロータ５とを有している。
【００７７】
ロータ５は、前記駆動装置１Ａと同様に、基部１１０に設けられた中心軸１１１を中心として滑らかに回転可能に設置されている。
【００７８】
振動体４に設けられた固定部１２の孔１２１には、ボルト１３が挿入し、このボルト１３は、基部１１０に形成されたネジ孔に螺合・締結している。これにより、固定部１２は、基部１１０に対し、固定（固着）されている。
【００７９】
すなわち、比較例の駆動装置１００では、振動体４は、腕部１１を介して、直接に基部１１０により支持されている。
【００８０】
腕部１１は、撓んだ状態になっており、腕部１１の弾性により、凸部４６がロータ５の外周面５１に圧接されている。すなわち、比較例の駆動装置１００では、腕部１１の弾性により、凸部４６を外周面５１に圧接する圧接力を得ている。
【００８１】
このような比較例の駆動装置１００においては、作動を続けると、凸部４６は、外周面５１との摩擦により、摩耗（摩滅）する。総作動時間が長時間（長期間）に渡り、凸部４６の摩耗（摩滅）量が大きくなると、振動体４は、その分だけ図８中の下方に変位し、一点鎖線で示すような姿勢になる。
【００８２】
振動体４が図８中の一点鎖線で示すような姿勢になると、腕部１１の撓み量が減って、凸部４６を外周面５１に圧接する圧接力が減少する。比較例の駆動装置１００では、比較的長さの短い腕部１１の僅かな撓み量によってこの圧接力を得ていることから、腕部１１の撓み量の減少により、この圧接力が大きな割合で低下する。よって、凸部４６と外周面５１との間の摩擦力が大幅に低下し、これにより、ロータ５の駆動力が大幅に低下する。また、凸部４６の摩耗（摩滅）がさらに進むと、ロータ５を駆動することができなくなる。
【００８３】
また、凸部４６の摩耗（摩滅）によって振動体４が変位するとき、振動体４は、腕部１１と固定部１２との境界部付近を回動中心１６として、回動するように変位することから、振動体４の設置角度の変化量θが大きい。よって、ロータ５に対する振動体４の姿勢が大きく変化し、駆動特性の変化（悪化）、効率の低下をもたらす。
【００８４】
このように、比較例の駆動装置１００では、凸部４６の摩耗（摩滅）が進行することにより、性能が大幅に低下する。すなわち、比較例の駆動装置１００は、耐久性に問題がある。
【００８５】
これに対し、本発明の駆動装置１Ａでは、以下に説明するように、凸部４６の摩耗（摩滅）による影響が小さく、凸部４６の摩耗（摩滅）が進行しても性能を維持することができ、耐久性に優れている。
【００８６】
本発明の駆動装置１Ａにおいて凸部４６が摩耗（摩滅）すると、支持部３が回動中心３３を中心として、図１中の時計回りに僅かに回動（回転）するようにして、振動体４が図１中の下方向に変位する。
【００８７】
これにより、付勢部材６の凸部６２１も僅かに図１中の下方向に変位し、付勢部材６の撓み量が減少する。
【００８８】
しかし、付勢部材６は、腕部１１より大幅に長く、十分な長さ（大きさ）を有しており、撓み量が大きい（バネ定数が小さい）ことから、撓み量の減少に対する付勢力低下の割合が小さい。これにより、凸部４６を外周面５１に圧接する圧接力の低下幅が小さく、よって、凸部４６と外周面５１との間の摩擦力の低下幅も小さい。
【００８９】
したがって、駆動装置１Ａでは、凸部４６が摩耗（摩滅）しても、ロータ５の駆動力を維持することができる。
【００９０】
また、凸部４６が摩耗（摩滅）したとき、前述したように、振動体４は、回動中心３３を中心として回動するように変位するが、回動中心３３から振動体４までの距離（Ｌ３）は、十分に長いことから、振動体４は、ほぼその長手方向に沿って変位する。すなわち、凸部４６が摩耗（摩滅）により、支持部３が微小に変位（回動）したとき、振動体４は、ほぼその長手方向に沿って変位する。
【００９１】
したがって、凸部４６が摩耗（摩滅）したとき、前記角度θに相当する振動体４の姿勢変化は、比較例の駆動装置１００よりも大幅に小さい。よって、凸部４６が摩耗（摩滅）しても、ロータ５に対する振動体４の姿勢の変化がほとんどなく、駆動特性や、駆動効率を維持することができる。
【００９２】
なお、回動中心３３から振動体４（の縁部）までの距離をＬ３とし、振動体４の長手方向の長さをＬ１としたとき、Ｌ３／Ｌ１の値は、特に限定されないが、０．２〜１０程度であるのが好ましく、０．５〜５程度であるのがより好ましい。
【００９３】
回動中心３３から振動体４までの距離Ｌ３が振動体４の長さＬ１に対して短すぎると、振動体４の姿勢変化防止機能が十分に発揮されない場合がある。また、Ｌ３が振動体４の長さＬ１に対してが長すぎると、装置全体が大型化する場合がある。
【００９４】
また、本実施形態では、支持部３は、基部２に対し回動可能に設置されているが、このような構成に限らず、支持部３は、例えば、基部２に対し直線的に移動可能に設置されたスライダのようなものであってもよい。支持部３を基部２に対し直線的に移動可能に設置する場合には、その移動方向は、振動体４の長手方向とほぼ一致していることが好ましい。これにより、振動体４のロータ５に対する姿勢変化をより低減することができる。
【００９５】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の駆動装置の第２実施形態を示す平面図である。なお、以下では、説明の都合上、図４中の左側を「一端」、右側を「他端」と言う。
【００９６】
以下、この図を参照して本発明の駆動装置の第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００９７】
本実施形態の駆動装置１Ｂは、付勢部材の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００９８】
本実施形態の駆動装置１Ｂにおける付勢部材７は、腕部１１および固定部１２と一体的に形成されている。すなわち、本実施形態では、補強板４３と、腕部１１と、固定部１２と、付勢部材７とが一体的に（一部材で）形成されている。
【００９９】
付勢部材７は、弾性を有する板状をなしており、固定部１２からほぼ一端方向に向かい、回動中心３３を超えてさらに一端方向に延びるように形成されている。また、付勢部材７の幅は、一端方向に向かって漸減している。
【０１００】
付勢部材７の一端部には、図４中の下側に突出する凸部７１が形成されている。基板２１からは、係止部２３が突出形成されており、凸部７１は、この係止部２３に当接（係止）している。
【０１０１】
この付勢部材７は、その一端側（凸部７１）が図４中の上方向に変位するように弾性変形した状態になっている。すなわち、凸部７１は、付勢部材７の弾性により、係止部２３に圧接されている。
【０１０２】
このような付勢部材７の付勢力により、支持部３は、図４中の時計回りに回動するような方向に付勢されている。よって、前記第１実施形態と同様に、振動体４の凸部４６は、ロータ５の外周面５１に圧接されている。
【０１０３】
このような駆動装置１Ｂによれば、前記駆動装置１Ａと同様の効果が得られる。また、付勢部材７が腕部１１と一体的に形成されていることから、部品点数を削減することができ、コスト低減や組み立て容易化を図ることができる。
【０１０４】
＜第３実施形態＞
図５は、本発明の駆動装置の第３実施形態を示す平面図である。なお、以下では、説明の都合上、図５中の左側を「一端」、右側を「他端」と言う。
【０１０５】
以下、この図を参照して本発明の駆動装置の第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【０１０６】
本実施形態の駆動装置１Ｃは、付勢部材の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【０１０７】
本実施形態の駆動装置１Ｃにおける付勢部材８は、腕部１１および固定部１２と一体的に形成されている。すなわち、本実施形態では、前記第２実施形態と同様に、補強板４３と、腕部１１と、固定部１２と、付勢部材８とが一体的に（一部材で）形成されている。
【０１０８】
付勢部材８は、弾性を有する板状をなしており、固定部１２からほぼ一端方向に向かって延びる第１の部位８１と、第１の部位８１の一端側に形成され、図５中の時計回りに屈曲（湾曲）する屈曲部８３と、屈曲部８３からほぼ他端方向に向かって延びる第２の部位８２とで構成されている。付勢部材８の幅は、第１の部位８１の他端部から第２の部位８２の他端部に向かって漸減している。
【０１０９】
すなわち、付勢部材８は、前記第２実施形態の付勢部材７をそのほぼ中央で２つに屈曲させたような構成になっている。
【０１１０】
図示の構成では、屈曲部８３における屈曲角度は、ほぼ１８０°になっている。屈曲部８３における屈曲角度は、図示の構成に限らず、１８０°以下（１〜１７９°程度）であってもよく、例えば、９０°程度でもよい。
【０１１１】
第２の部位８２の他端部には、図５中の上側に突出する凸部８２１が形成されている。基板２１からは、係止部２４が突出形成されており、凸部８２１は、この係止部２３に当接（係止）している。
【０１１２】
この付勢部材８は、第２の部位８２の他端側（凸部８２１）が図５中の下方向に変位するように弾性変形した状態になっている。すなわち、凸部８２１は、付勢部材８の弾性により、係止部２４に圧接されている。
【０１１３】
このような付勢部材８の付勢力により、支持部３は、図５中の時計回りに回動するような方向に付勢されている。よって、前記第１実施形態と同様に、振動体４の凸部４６は、ロータ５の外周面５１に圧接されている。
【０１１４】
このような駆動装置１Ｃによれば、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。また、前記第２実施形態と同様に、付勢部材８が腕部１１と一体的に形成されていることから、部品点数を削減することができ、コスト低減や組み立て容易化を図ることができる。さらに、付勢部材８は、必要とする設置スペースが前記付勢部材７より少ないため、前記第２実施形態と比べ、基部２の小型化を図ることができる。
【０１１５】
なお、前記第１実施形態の駆動装置１Ａも同様に基部２の小型化を図ることができる。
【０１１６】
＜第４実施形態＞
図６は、本発明の駆動装置の第４実施形態を示す平面図である。なお、以下では、説明の都合上、図６中の左側を「一端」、右側を「他端」と言う。
【０１１７】
以下、この図を参照して本発明の駆動装置の第４実施形態について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【０１１８】
本実施形態の駆動装置１Ｄは、付勢部材の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【０１１９】
本実施形態の駆動装置１Ｄにおける付勢部材９は、腕部１１および固定部１２と一体的に形成されている。すなわち、本実施形態では、前記第２および第３実施形態と同様に、補強板４３と、腕部１１と、固定部１２と、付勢部材９とが一体的に（一部材で）形成されている。
【０１２０】
付勢部材９は、弾性を有する板状をなしており、固定部１２からほぼ一端方向に向かい、回動中心３３を超えて延びる第１の部位９１と、第１の部位９１の一端部から図６中の上側にほぼ９０°屈曲した方向に延びる第２の部位９２とで構成されている。第１の部位９１の幅は、他端部から一端部に向かって漸減している。
【０１２１】
第２の部位９２には、そのほぼ全長に渡って長孔９３が形成されている。ボルト１５は、この長孔９３を挿通し、基板２１に形成されたネジ孔に螺合・締結している。これにより、第２の部位９２は、基部２に対し固定（固着）されている。
【０１２２】
この付勢部材９は、第１の部位９１の一端側が図６中の上方向に変位するように弾性変形した状態になっている。
【０１２３】
このような付勢部材９の付勢力により、支持部３は、図６中の時計回りに回動するような方向に付勢されている。よって、前記第１実施形態と同様に、振動体４の凸部４６は、ロータ５の外周面５１に圧接されている。
【０１２４】
このような駆動装置１Ｄによれば、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。また、前記第２実施形態と同様に、付勢部材９が腕部１１と一体的に形成されていることから、部品点数を削減することができ、コスト低減や組み立て容易化を図ることができる。さらに、付勢部材９は、必要とする設置スペースが前記付勢部材７より少ないため、前記第２実施形態と比べ、基部２の小型化を図ることができる。
【０１２５】
また、本実施形態では、長孔９３が設けられていることにより、第２の部位９２の固定位置を調整することができ、これにより、付勢部材９が支持部３を付勢する付勢力を容易に調整することができる。
【０１２６】
すなわち、ボルト１５を緩め、第２の部位９２を図６中の上側にずらしてボルト１５を締め直すと、第１の部位９１の撓み量が大きくなって、付勢部材９が支持部３を付勢する付勢力が大きくなる。逆に、第２の部位９２を図６中の下側にずらしてボルト１５を締め直すと、第１の部位９１の撓み量が小さくなって、付勢部材９が支持部３を付勢する付勢力が小さくなる。
【０１２７】
このように、長孔９３は、付勢部材９が支持部３を付勢する付勢力を調整する付勢力調整手段となっている。
【０１２８】
付勢部材９が支持部３を付勢する付勢力を調整することにより、凸部４６を外周面５１に圧接する圧接力（凸部４６と外周面５１との間の摩擦力）を容易に最適に調整（初期調整）することができる。
【０１２９】
また、凸部４６が摩耗（摩滅）して、凸部４６を外周面５１に圧接する圧接力が変化（減少）したとき、この圧接力の再調整を容易に行うことができる。
【０１３０】
＜第５実施形態＞
図７は、本発明の駆動装置の第５実施形態を示す平面図である。なお、以下では、説明の都合上、図７中の左側を「一端」、右側を「他端」と言う。
【０１３１】
以下、この図を参照して本発明の駆動装置の第５実施形態について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【０１３２】
本実施形態の駆動装置１Ｅは、付勢部材の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【０１３３】
本実施形態の駆動装置１Ｅにおける付勢部材１７は、支持部３と一体的に（一部材で）形成されている。
【０１３４】
付勢部材１７は、支持部３の一端部からほぼ一端方向に向かって直線的に延びるように形成されている。付勢部材１７の幅は、支持部３の幅よりも大幅に細くされている。これにより、支持部３は、前述したように高い剛性を有しているが、付勢部材１７は、弾性を有している。
【０１３５】
付勢部材１７の一端部には、図７中の下側に突出する凸部１７１が形成されている。基板２１からは、係止部２３が突出形成されており、凸部１７１は、この係止部２３に当接（係止）している。
【０１３６】
この付勢部材１７は、その一端側（凸部７１）が図７中の上方向に変位するように弾性変形した状態になっている。すなわち、凸部７１は、付勢部材１７の弾性により、係止部２３に圧接されている。
【０１３７】
このような付勢部材１７の付勢力により、支持部３は、図７中の時計回りに回動するような方向に付勢されている。よって、前記第１実施形態と同様に、振動体４の凸部４６は、ロータ５の外周面５１に圧接されている。
【０１３８】
このような駆動装置１Ｅによれば、前記駆動装置１Ａと同様の効果が得られる。また、付勢部材１７が支持部３と一体的に形成されていることから、部品点数を削減することができ、コスト低減や組み立て容易化を図ることができる。
【０１３９】
以上、本発明の駆動装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、駆動装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。
【０１４０】
例えば、本発明では、振動体がロータ（回転部材）の外周面に当接するものに限らず、ロータの内周面や、回転軸に垂直な面に振動体が当接するように設置されたような構成であってもよい。
【０１４１】
また、本発明の駆動装置では、振動体によって駆動される被駆動体は、回転可能なロータ（回転部材）に限らず、いかなるものでもよい。例えば、被駆動体がワイヤーであり、このワイヤーを長手方向に移動させるようなもの（例えばロボットハンドを動かすワイヤーアクチュエータ）であってもよい。
【０１４２】
また、振動体の形状、構造は、図示の構成に限らず、被駆動体を駆動することができるものであればいかなるものでもよい。例えば、圧電素子が１枚のものや、補強板を有さないものや、被駆動体と当接する部分に向かって幅が漸減するような形状のものや、被駆動体と当接する部位に凸部を有さないもの等であってもよい。
【０１４３】
また、振動体への通電状態（振動体の振動形態）を変更することなどにより、被駆動体を正・逆の双方向に駆動させることができるようなものであってもよい。
【０１４４】
また、付勢部材は、付勢力を発生し得るものであればいかなるものであってもよく、例えば、コイルバネ、ねじりバネ（トーションバネ）、空気バネ等の他の種類のバネや、ゴム等の弾性材料で構成されたもの等であってもよい。
【０１４５】
また、本発明の駆動装置は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０１４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、小型かつ簡単な構造で、被駆動体を大きな駆動力で駆動することができる。
【０１４７】
また、基部に対し変位可能に設置され、振動体を支持する支持部と、振動体が被駆動体に圧接されるような方向に支持部を付勢する付勢部材とを設けたことにより、被駆動体に対する振動体の当接部位が摩耗しても、性能の低下を防止することができる。よって、総作動時間が長時間（長期間）に渡った場合でも、高い性能を維持することができる。すなわち、駆動力が経時的に安定しており、耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の駆動装置の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示す駆動装置における振動体の斜視図である。
【図３】図１に示す駆動装置における振動体が被駆動体を駆動する様子を示す平面図である。
【図４】本発明の駆動装置の第２実施形態を示す平面図である。
【図５】本発明の駆動装置の第３実施形態を示す平面図である。
【図６】本発明の駆動装置の第４実施形態を示す平面図である。
【図７】本発明の駆動装置の第５実施形態を示す平面図である。
【図８】比較例の駆動装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ  駆動装置
２            基部
２１          基板
２２          中心軸
２３、２４    係止部
３            支持部
３１          孔
３２          ネジ孔
３３          回動中心
４            振動体
４１、４５    電極
４２、４４    圧電素子
４３          補強板
４６          凸部
４７          中心線
５            ロータ
５１          外周面
６            付勢部材
６１          第１の部位
６２          第２の部位
６２１        凸部
６３          屈曲部
６４          孔
７            付勢部材
７１          凸部
８            付勢部材
８１          第１の部位
８２          第２の部位
８２１        凸部
８３          屈曲部
９            付勢部材
９１          第１の部位
９２          第２の部位
９３          長孔
１１          腕部
１２          固定部
１２１        孔
１３          ボルト
１４          ピン
１５          ボルト
１６          回動中心
１７          付勢部材
１７１        凸部
１００        駆動装置（比較例）
１１０        基部
１１１        中心軸
【図１】
0004151251.tif 000002
【図２】
0004151251.tif 000003
【図３】
0004151251.tif 000004
【図４】
0004151251.tif 000005
【図５】
0004151251.tif 000006
【図６】
0004151251.tif 000007
【図７】
0004151251.tif 000008
【図８】
0004151251.tif 000009