(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子からなる圧電振動子と、前記圧電振動子を支持する支持部材と、前記圧電振動子に接触して移動する移動体と、前記圧電振動子と前記移動体とに圧力を与える加圧部材からなる超音波モータにおいて、
前記支持部材は、前記圧電振動子から互いに反対方向に延出する二つの延出部を備え、前記延出部の一方を回転中心とし、前記圧電振動子が前記移動体に接触する様に可動し、
前記加圧部材は、前記延出部の他方の先端に対し加圧を与えることを特徴とする超音波モータ。
【請求項２】
前記圧電振動子は矩形形状であることを特徴とする請求項１記載の超音波モータ。
【請求項３】
前記圧電振動子は円板もしくは円環形状であることを特徴とする請求項１記載の超音波モータ。
【請求項４】
請求項１記載の超音波モータにおいて、
前記支持部材は前記圧電振動子に接合されたものであり、前記支持部材と前記圧電振動子の接合部の幅を、前記圧電振動子が接合されていない部分の前記支持部材の幅以下にすることを特徴とする超音波モータ。
【請求項５】
請求項１記載の超音波モータにおいて、前記延出部には切り欠き部を有することを特徴とする超音波モータ。
【請求項６】
圧電素子からなる圧電振動子と、前記圧電振動子を支持する支持部材と、前記圧電振動子に接触して移動する移動体と、前記移動体を支持する移動体支持部材と、前記圧電振動子と前記移動体とに圧力を与える加圧部材からなる超音波モータにおいて、
前記移動体支持部材は、前記移動体の回転中心軸に直交して互いに反対方向に延出する二つの延出部を備え、前記延出部の一方を前記移動体が前記圧電振動子に接触する様に可動し、
前記加圧部材は、前記延出部の他方の先端に対し加圧を与えることを特徴とする超音波モータ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の超音波モータを備えたことを特徴とする超音波モータ付電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波モータ及び超音波モータ付電子機器に関し、特に超音波モータの支持加圧方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電圧の入力により、歪みを発生する逆圧電効果の性質を有する圧電アクチュエータの特長として、高出力、高応答性、磁気の影響を受けづらいこと等があげられる。圧電アクチュエータの一例に超音波モータがあり、圧電アクチュエータの特長に加え、摩擦力による移動体の高保持力を有すること等があげられる。
【０００３】
超音波モータは、駆動原理から、定在波型と進行波型とに分類される。定在波型では、振動体に設けられた突起の楕円運動方向により移動方向が決定する方法等があり、また、進行波型では、振動体に設けられた突起の連続的な動きにより、移動体を駆動させている。
【０００４】
超音波モータの振動体となる圧電振動子は、矩形板、円板などの単純形状で構成でき、小型化が可能であり、圧電振動子と移動体の構成を工夫することで、回転型、リニア型アクチュエータの両方の構成ができる。例えば以下に示す矩形形状の圧電振動子を用いた場合がそれに当たる。
【０００５】
従来の技術による超音波モータの構成として、図２を用いて述べる。
例えば、このような従来の超音波モータは、圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子１の底面に設けた変位拡大部１１と、圧電振動子１の上面に設けた低弾性率部材１０２と、圧電振動子１の周囲に配置した振動節案内部材としての案内ケース１０１と、案内ケース１０１の上面に設けた加圧部材３と、案内ケース１０１の側部を嵌め合わせた案内板１０３とからなり、変位拡大部１１の先端は移動体２に圧接させている。
【０００６】
例えば圧電振動子１は伸縮と屈曲の振動が励起され、圧電振動子１の先端で楕円運動を描く振動子を用いた場合、移動体２は、圧電振動子１と接触することにより、摩擦力で駆動する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３４６４８６号公報（第５−７頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば図２に示す超音波モータの場合、支持構造、加圧構造が大きく、例えば腕時計のような小型で、薄型な機器への搭載が困難であった。
【０００９】
また、圧電振動子を小型化した場合、支持部での振動損失が大きくなるため、モータの効率が低くなるばかりでなく、駆動電圧が高くなってしまう恐れがあった。
【００１０】
そこで本発明では小型、薄型化が可能で、支持部での振動損失の少ない加圧支持構造を得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、超音波モータの圧電振動子を支持加圧する構造を提案することを目的とする。
【００１２】
本発明に係る超音波モータは、圧電素子からなる圧電振動子と、圧電振動子を支持する支持部材と、圧電振動子に接触して移動する移動体と、圧電振動子と移動体とに圧力を与える加圧部材からなる超音波モータにおいて、支持部材は、圧電振動子から互いに反対方向に延出する二つの延出部を備え、延出部の一方を回転中心とし、圧電振動子が移動体に接触する様に可動し、加圧部材は、延出部の他方の先端に対し加圧を与えることを特徴としている。
【００１３】
これによれば、加圧部材は、延出部先端と、圧電振動子の接合部との間に加圧を与えているため、支持部材は、回転支持部からと延出部の先端の両側から保持され、移動体に加圧接触させている為、圧電振動子と移動体の接触が安定となり、圧電振動子の変位をロータに効率良く伝えることができる。したがって、高効率であるとともに、出力特性が安定し、回転ムラも小さい。また、圧電振動子の節部で支持されているため、圧電振動子の振動が減衰するのを低減させ、モータ高効率化が可能である。また、単純な形状で部材を面内方向に構成することができるため、小型薄型化が可能である。
【００１４】
圧電振動子としては、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等を用いる。
【００１５】
圧電振動子には移動体と接触する部分に、例えば突起等の変位拡大部を設けても良い。
【００１８】
本発明に係る超音波モータは、接合部の幅を、圧電振動子が接合されていない部分の支持部材の幅以下にすることを特徴としている。
【００１９】
これによれば、上記の効果に加え、さらに圧電振動子の振動が支持部材を伝って減衰するのを防ぐことが可能となる。
【００２０】
また本発明に係る超音波モータは、延出部の圧電振動子が接合されていない部分に、少なくとも一つの溝の入った切り欠き部を有することを特徴としている。
【００２１】
切り欠き部を有することにより、支持部材に圧電振動子の振動が支持部材を伝って伝搬しづらいため、圧電振動子の振動が減衰するのを低減させることが可能となる。
【００２２】
本発明に係る超音波モータは、圧電素子からなる圧電振動子と、圧電振動子を支持する支持部材と、圧電振動子に接触して移動する移動体と、移動体を支持する移動体支持部材と、圧電振動子と移動体とに圧力を与える加圧部材からなる超音波モータにおいて、移動体支持部材は、移動体の回転中心軸に直交して互いに反対方向に延出する二つの延出部を備え、延出部の一方を圧電振動子が移動体に接触する様に可動し、加圧部材は、延出部の他方の先端に対し加圧を与えることを特徴としている。
【００２３】
これによれば、支持部材によりしっかりと固定支持されているため、移動体との大きな接触圧にも安定に支持することができる為、高トルクが得られ、また、これを小型な構成で実現することが可能となる。
【００２４】
本発明に係る超音波モータ付き電子機器は、上記の超音波モータを備えたことを特徴としている。
【００２５】
これによれば、上記の特長を生かした超音波モータを備えることで、小型で低消費電力、さらには出力の安定した超音波モータ付電子機器を構成することが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
《実施の形態１》
以下、本発明を適用した実施の形態１について、図１、３〜５、７、１１〜１４を用いて説明する。
【００２７】
図１は、実施の形態１に係る超音波モータの構成を示す図である。
【００２８】
実施の形態１に係る超音波モータは、圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子を支持する支持部材８と、圧電振動子１と接触して移動する移動体２と、圧電振動子１と移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。支持部材８は、圧電振動子１との接合部１２と接合部１２から延出する二つの延出部１０Ａ、１０Ｂを備え、延出部１０の一方１０Ａを回転中心として、圧電振動子１が移動体２に接触する様に可動し、加圧部材３は、延出部１０の他方の先端１０Ｂと、接合部１２の間の位置に対し加圧を与えている。圧電振動子１と移動体２との間には突起状の変位拡大機構１１を設けても良い。
【００２９】
延出部１０の先端側１０Ｂに加圧を与えることにより、支持部材は、延出部１０の先端の両側から支持されるため、支持剛性を高め、圧電振動子１と移動体２を安定に接触させ、圧電振動子１の振動を逃がさず移動体２の運動に変換することが可能である。また、単純な構成で作製することが可能であるため、小型化が可能である。
【００３０】
図３は、実施の形態１に係る超音波モータの別の構成を示す図である。
実施の形態１に係る超音波モータは、圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子を支持する支持部材８と、圧電振動子１と接触して移動する移動体２と、圧電振動子１と移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。支持部材８は、圧電振動子１との接合部１２と接合部１２から延出する二つの延出部１０Ａ，１０Ｂを備え、延出部１０の一方１０Ａを回転中心として、圧電振動子１が移動体２に接触する様に可動し、加圧部材３は、延出部１０の他方の先端１０Ｂと、接合部１２の間の位置に対し加圧を与えている。圧電振動子１と移動体２との間には突起状の変位拡大機構１１を設けても良い。
延出部１０の圧電振動子１との接合部分の幅を、圧電振動子１が接合されていない部分の幅以下にしている。
【００３１】
図１に示す支持加圧構造の、延出部１０Ｂの先端側に加圧を与えることによる効果に加え、接合部分を細くしたため、接合部１２による圧電振動子１の振動減衰の低減並びに圧電振動子１の振動が支持部材８を通じて逃げることを防止すること可能となる。また、単純な構成で作製することが可能であるため、小型化が可能である。
【００３２】
図４は、実施の形態１に係る別の超音波モータの構成を示す図である。
実施の形態１に係る超音波モータは、圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子を支持する支持部材８と、圧電振動子１と接触して移動する移動体２と、圧電振動子１と移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。支持部材８は、圧電振動子１との接合部１２と接合部１２から延出する二つの延出部１０Ａ、１０Ｂを備え、延出部１０の一方１０Ａを中心とし、圧電振動子１が移動体２に接触する様に可動し、加圧部材３は、延出部１０の他方の先端１０Ｂと、接合部１２の間の位置に対し加圧を与えている。圧電振動子１と移動体２との間には突起状の変位拡大機構１１を設けても良い。
【００３３】
そして、延出部１０の圧電振動子と接合される面に、圧電振動子１と接合するための接合部１２を設ける。接合部１２は、例えば円筒状の突出した形状で圧電振動子１に接合する。接合部１２は、材料としてポリアセタール、ＡＢＳ樹脂等のプラスチックで支持部材８と一体で作製するか、もしくは支持部材８に接合して取り付けても良い。支持部材８並びに接合部１２を樹脂とすることで、圧電振動子１の振動が支持部を通じて逃げるのを防ぐことができる。
【００３４】
それにより、図１に示す支持加圧構造の、延出部１０の先端側に加圧を与えることによる効果に加え、接合部が支持幅以下の小さな円筒部分であり、圧電振動子１の振動を接合部１２が低減させることを防ぐ。また、単純な構成で作製することが可能であるため、小型化が可能である。
【００３５】
ところで、本発明の実施例において、圧電振動子は矩形板を中心に説明するが、圧電振動子の形状は矩形にこだわるものではなく、図１５に示す様に円板もしくは円環形状の圧電振動子を用いても構わない。図１５の構成は図４の構成とほぼ同じ為、相違点のみを述べる。
【００３６】
圧電振動子２００は中央に穴部を有する円板形状の圧電振動子からなっており、表裏に図示しない電極を有し、面内方向に振動するものである。ここで移動体２の駆動には定在波を用いても良いし、進行波を用いて駆動しても良い。また、圧電振動子２００の移動体２との接触部に突起を設けても構わない。
【００３７】
この様に円板もしくは円環型の圧電振動子を用いることで矩形板の様に長手方向に長くなることがないから、搭載する機器の設計の自由度も広がる。
【００３８】
そして、支持部材８と圧電振動子２００との固定法であるが、圧電振動子２００の内径と同程度の径の軸と、それよりも大きな径の段部を有する接合部１８の軸に圧電振動子２００を通し、接着等によって固定しても良い。接合部１８を圧電振動子２００の振動を減衰させない様にフエルトやゴム等の弾性部材で構成しても構わない。
【００３９】
また、圧電振動子２００を圧電素子と金属等の弾性体と接合されたもので構成する場合には、圧電振動子２００の内径部と、接合部１８の軸とで打込み固定しても構わない。
【００４０】
この様に圧電振動子２００と支持部材８との支持はいかなる方法でも良く、また場所も圧電振動子２００の中央部に限るものではない。
【００４１】
図５は、実施の形態１に係る超音波モータの別の構成を示す図である。
実施の形態１に係る超音波モータは、圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子を支持する支持部材８と、圧電振動子１と接触して移動する移動体２と、圧電振動子１と移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。支持部材８は、圧電振動子１との接合部１２と接合部１２から延出する二つの延出部１０Ａ、１０Ｂを備え、延出部１０の一方１０Ａを回転中心とし、圧電振動子１が移動体２に接触する様に可動し、加圧部材３は、延出部１０の他方の先端１０Ｂと、接合部１２の間の位置に対し加圧を与えている。圧電振動子１と移動体２との間には突起状の変位拡大機構１１を設けても良い。そして、延出部１０の圧電振動子と接合される面に、圧電振動子１と接合するための接合部１２を設ける。図５では土手状の接合部１２を設けているが、支持部材８と接合部１２を樹脂で一体的に整形しても良いし、材質をエンジニアリングプラスチック等とし、支持部材８をステンレス等の金属により作製し、接合部１２と支持部材８とを接着等により接合することで一体化しても良い。
【００４２】
それにより、図１に示す支持加圧構造の、延出部１０の先端側１０Ｂに加圧を与えることによる振動の減衰を低減させることの効果に加え、接合部分を細くしたため、接合部による圧電振動子の振動減衰も低減すること可能となる。また、加圧に対する支持の強度が大きく、大きな加圧をかけることも可能である。また、単純な構成で作製することが可能であるため、小型化が可能である。
【００４３】
図７は、実施の形態１に係る別の超音波モータの構成を示す図である。圧電振動子１を複数用いた場合の例を示している。
【００４４】
実施の形態１に係る超音波モータは、圧電素子からなる第一の圧電振動子１aと、同じく圧電素子からなる第二の圧電振動子１ｂと、各圧電振動子を支持する支持部材８と、各圧電振動子と接触して移動する移動体２と、各圧電振動子と前記移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。支持部材８は、圧電振動子１との接合部１２と接合部１２から延出する二つの延出部１０Ａ、１０Ｂを備え、延出部１０の一方１０Ａを中心とし、圧電振動子１が移動体２に接触する様に可動し、加圧部材３は、延出部１０の他方の先端１０Ｂと、接合部１２の間の位置に対し加圧を与えている。圧電振動子１と移動体２との間には突起状の変位拡大機構１１を設けても良い。
【００４５】
これにより、例えば、第一の圧電振動子１ａと、第二の圧電振動子１ｂを同じ振動特性をもつ圧電振動子とした場合、１つの圧電振動子に比べ駆動特性を倍加することができる。そして、両方の圧電振動子に接合された支持部材８の延出部１０の先端側１０Ｂに対し、加圧部材３から加圧することにより、両方に均等に加圧力を供与することが可能である。
【００４６】
図１１は、実施の形態１に係る超音波モータの別の構成を示す図である。
【００４７】
実施の形態１に係る超音波モータは、圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子を支持する支持部材８と、圧電振動子１と接触して移動する移動体２と、圧電振動子１と移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。支持部材８は、圧電振動子１との接合部１２と接合部１２から延出する二つの延出部１０Ａ、１０Ｂを備え、延出部１０の一方１０Ａを中心として、圧電振動子１が移動体２に接触する様に可動し、加圧部材３は、延出部１０の他方の先端１０Ｂと、接合部１２の間の位置に対し加圧を与えている。圧電振動子１と移動体２との間には突起状の変位拡大機構１１を設けても良い。
【００４８】
移動体２は、移動体案内部材１６によりガイドされ、リニア型の超音波モータを構成することが可能である。
【００４９】
延出部１０の先端側１０Ｂに加圧を与えることにより、支持部材は、延出部１０の両側から支持されるため、圧電振動子１の振動を逃がさず保持し、効率良く移動体での運動にかえることが可能となる。また、単純な構成で作製することが可能であるため、小型化が可能である。
【００５０】
図１２は、実施の形態１に係る超音波モータの別の構成を示す図である。
【００５１】
実施の形態１に係る超音波モータは、圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子を支持する支持部材８と、圧電振動子１と接触して移動する移動体２と、圧電振動子１と移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。支持部材８は、圧電振動子１との接合部１２と接合部１２から延出する二つの延出部１０Ａ、１０Ｂを備え、また、溝状の切り欠き部１７を備えている。延出部１０の一方１０Ａを回転中心とし、圧電振動子１が移動体２に接触する様に可動し、加圧部材３は、延出部１０の他方の先端１０Ｂと、接合部１２の位置との間に対し加圧を与えている。圧電振動子１と移動体２との間には突起状の変位拡大機構１１を設けても良い。
【００５２】
これにより、支持部材８は、延出部１０の両側１０Ａ、１０Ｂから支持されるため、図１の構成の効果に加えて、切り欠き部１７を備えているため、圧電振動子１の振動が支持部材８に伝播しづらくなるため、振動の減衰を低減させる効果がある。また、単純な構成で作製することが可能であるため、小型化が可能である。
【００５３】
図１３は、実施の形態１にかかる圧電振動子と支持部材の構成の別の例を示す図である。
【００５４】
圧電振動子１と支持部材８の構成は、圧電振動子１との接合部１２を有する延出部１０と溝状の切り欠き部１７を備えた支持部材８に、圧電振動子１をはさみ、接合した構成となっている。支持部材８には移動体との接触する位置に突起状の変位拡大部１１を設けても良い。本構成では接合部にも圧電振動子１と一体となり振動するため、材料としては減衰率の小さい金属、例えばアルミやステンレス等を用いる。
図１４は、実施の形態１に係る超音波モータの構成を示す図である。
【００５５】
図１３に示す圧電振動子と支持部材の構成を用いた超音波モータであり、圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子を支持する支持部材８と、圧電振動子１と接触して移動する移動体２と、圧電振動子１と移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。支持部材８は、圧電振動子１との接合部１２と接合部１２から延出する二つの延出部１０Ａ、１０Ｂを備え、また、溝状の切り欠き部１７を備えている。延出部１０の一方１０Ａを回転中心として、圧電振動子１が移動体２に接触する様に可動し、加圧部材３は、延出部１０の他方の先端１０Ｂと、接合部１２の間の位置に対し加圧を与えている。圧電振動子１と移動体２との間には突起状の変位拡大機構１１を設けても良い。本構成では機能的に見ると圧電振動子１と支持部材８との境界がないため、先に示した支持部材８を圧電振動子１に接合した構成に比べ、振動のロスが小さいとともに、支持強度が高く、高出力なモータが得られる。
【００５６】
そして、延出部１０Ａへの加圧力は移動体２と圧電振動子１との間に加わる加圧力よりも小さくてすみ、加圧ばねの小型化簡素化も可能となる。
【００５７】
《実施の形態２》
以下、本発明を適用した実施の形態２について、図６を用いて説明する。
【００５８】
図６は、実施の形態２に係る超音波モータの構成を示す図である。
【００５９】
実施の形態２に係る超音波モータは、圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子１を支持する支持部材８と、圧電振動子１とに接触して移動する移動体２と、圧電振動子１と移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。
支持部材８は、圧電振動子１との接合部１２から延出する延出部１０と、延出部１０Ａを回転中心として圧電振動子１が移動体２に接触する様に可動し、加圧部材３は、圧電振動子１の少なくとも一点に対し加圧を与えることを特徴としている。圧電振動子１と移動体２との間には突起状の変位拡大機構１１を設けても良い。
【００６０】
圧電振動子１に直接加圧を与えることにより、圧電振動子１と移動体２の接触を安定化するとともに、支持部材８の合成を下げることができるため、振動の減衰を低減させることが可能である。また、単純な構成で作製することが可能であるため、小型化が可能である。
【００６１】
また、回転型の超音波モータのみならず、移動体２を矩形板にし、案内部材を設けることでリニア型の超音波モータにも応用できる。
【００６２】
そして、支持部材１に備わる延出部１０の圧電振動子１の接合部１２を、実施の形態１でも述べたように、細くすることにより、圧電振動子１の振動が接合部１２で減衰されるのを防ぐことが可能となる。
【００６３】
《実施の形態３》
以下、本発明を適用した実施の形態３について、図８を用いて説明する。
【００６４】
実施の形態３に係る超音波モータは、圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子１を支持する支持部材８と、圧電振動子１とに接触して移動する移動体２と、移動体２を支持する移動体支持部材５と、圧電振動子１と移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。
【００６５】
移動体支持部材５は、移動体２の回転中心軸４を備え、回転中心軸から延出する二つの延出部１０Ａ、１０Ｂを備え、移動体２が圧電振動子１に接触する様に可動し、加圧部材３は、延出部１０の他方の先端１０Ｂと、回転中心軸４との間の少なくとも一点に対し加圧を与える。
【００６６】
支持部材８は、圧電振動子１を固定していると同時に支持部材８自体も固定されており強固で安定な支持ができる為、大きな加圧に対しても耐えられ高出力のモータが得られる。
【００６７】
移動体２は、延出部１０の先端側１０Ａに加圧を与えることにより、そして、延出部１０の先端側１０Ａに加える加圧力は移動体２と圧電振動子１の間に加わる接触圧力よりも小さくして良いため、加圧ばねの小型化も可能である。また、単純な構成で作製することが可能であるため、支持加圧構造を含めた小型化が可能である。
【００６８】
《実施の形態４》
以下、本発明を適用した実施の形態３について、図９、１０を用いて説明する。
【００６９】
図９は、実施の形態４に係る超音波モータ付電子機器の構成を示す図である。
【００７０】
実施の形態４に係る超音波モータ付電子機器は、時計の運針機構をあらわしている。
【００７１】
圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子を支持する支持部材８と、圧電振動子１と接触して移動する移動体２と、圧電振動子１と移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。支持部材８は、圧電振動子１との接合部１２と接合部１２から延出する二つの延出部１０Ａ、Ｂを備え、延出部１０の一方１０Ａを回転中心として、圧電振動子１が移動体２に接触する様に可動し、加圧部材３は、延出部１０の他方の先端１０Ｂと、接合部１２の間の位置に対し加圧を与えている。圧電振動子１と移動体２との間には突起状の変位拡大機構１１を設けても良い。移動体２の回転運動と同期して時計針１３は回転する。圧電振動子としては、例えば図１５に示したような円板や円環形状の圧電振動子２００を用いても構わない。
【００７２】
それにより、延出部１０の先端側１０Ｂに加圧を与えることにより、支持部材は、延出部１０の両側から支持されるため、圧電振動子１の振動を逃がさず保持し、振動の減衰を低減させることが可能で、効率的で安定した運針機構への応用が可能となる。
【００７３】
図１０は、実施の形態４に係る超音波モータ付電子機器の構成を示す図である。
【００７４】
実施の形態４に係る超音波モータ付電子機器は、腕時計の日送り機構を表している。圧電素子からなる圧電振動子１と、圧電振動子を支持する支持部材８と、圧電振動子１と接触して移動する移動体２と、圧電振動子１と移動体２とに圧力を与える加圧部材３からなる。支持部材８は、圧電振動子１との接合部１２と接合部１２から延出する延出部１０を備え、延出部１０の一方１０Ａを回転中心とし、圧電振動子１が移動体２に接触する様に可動し、加圧部材３は、圧電振動子１の少なくとも一点に対し加圧を与える。圧電振動子１と移動体２との間には突起状の変位拡大機構１１を設けても良い。そして、移動体２の動きと同期して、ギア部１４は回転する。ギア部１４は、文字板１５の内周と噛み合い、文字板１５は回転力を得て、日送り駆動を行う。
【００７５】
圧電振動子１に加圧を与えることにより、圧電振動子１と延出部１０の両側から支持され、圧電振動子１の振動を逃がさず保持し、振動の減衰を低減させることが可能で、効率的で安定した日送り駆動機構への応用が可能となる。
【００７６】
実施の形態４では、本発明の超音波モータを備えた超音波モータ付電子機器は、圧電振動子の振動減衰を低減させる支持加圧構造を用い、また全体を小型化することが可能となるため、時計の運針機構や日送り機構をはじめとする小型で低消費電力な超音波モータ付電子機器が実現できる。
【００７７】
【発明の効果】
以上により、本発明を適用した超音波モータは、移動体支持部材を用いた単純な構成で作製することが可能であるため、支持加圧構造を含めた小型化が可能である。
【００７８】
また同時に、支持部材の延出部の先端側に加圧を与えることにより、支持部材は、延出部の両側から支持され、圧電振動子の振動を逃がさず保持し、振動減衰を低減させることが可能で、モータの高効率化につながる。
【００７９】
また、圧電振動子と支持部材との接合部分の幅を、圧電振動子が接合されていない部分の幅以下にするため、接合部による圧電振動子の振動減衰も低減することが可能となる。
【００８０】
また、支持部材に切り欠き部を備えているため、圧電振動子は支持部材の影響を受けず、振動子単体の状態に近づけることが可能となり、圧電振動子の振動の減衰を低減させる効果がある。
【００８１】
また、支持加圧構造を一定とし、回転型とリニア型の超音波モータ両方への応用が可能となる。
【００８２】
また、加圧点を、延出部の先端側にとっているため、移動体支持延出部の先端側に加圧を与えることにより、延出部の両側から支持され、駆動中も、圧電振動子の振動を逃がさず保持し、振動の減衰を低減させることが可能である。
【００８３】
さらに、以上の超音波モータを備えた超音波モータ付電子機器は、圧電振動子の振動減衰を低減させる支持加圧構造を用い、また全体を小型化することが可能となるため、例えば時計の運針機構や日送り機構のように小型で低電圧、低消費電力での駆動が必要な超音波モータ付電子機器に応用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る超音波モータを示す図である。
【図２】従来の超音波モータの構成を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る超音波モータを示す図である。
【図４】実施の形態１に係る超音波モータを示す図である。
【図５】実施の形態１に係る超音波モータを示す図である。
【図６】実施の形態２に係る超音波モータを示す図である。
【図７】実施の形態１に係る超音波モータを示す図である。
【図８】実施の形態３に係る超音波モータを示す図である。
【図９】実施の形態４に係る超音波モータ付電子機器の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態４に係る超音波モータ付電子機器の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態１に係る超音波モータを示す図である。
【図１２】実施の形態１に係る超音波モータを示す図である。
【図１３】実施の形態１に係る圧電振動子と支持部材の構成を示す図である。
【図１４】実施の形態１に係る超音波モータを示す図である。
【図１５】実施の形態１に係る超音波モータの別の例を示す図である。
【符号の説明】
１、２００  圧電振動子
１ａ  第一の圧電振動子
１ｂ  第二の圧電振動子
２  移動体
３  加圧部材
４  回転中心軸
５  移動体支持部材
７  可動支持部
８  支持部材
１０  延出部
１０Ａ  延出部１０の一方
１０Ｂ  延出部１０の先端側
１１  変位拡大部
１２、１８  接合部
１３  時計針
１４  ギア部
１５  文字板
１６  移動体案内部材
１７  切り欠き部
１０１  案内ケース
１０２  低弾性率部材
１０３  案内板
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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