(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の振動子と，
前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，
前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，
前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，
前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材と
を有する振動モータであって、
前記振動子は、２つの半円柱状部材であり、前記第１の電気機械変換素子及び前記第２の電気機械変換素子は、前記振動子の各半円柱状部材に挟まれる、１枚以上の板状部材であること
を特徴とする振動モータ。
【請求項２】
円柱状の振動子と，
前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，
前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，
前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，
前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材と
を有する振動モータであって、
前記振動子は、２つの半円柱状部材であり、
前記第１の電気機械変換素子は、前記振動子の各半円柱状部材に挟まれる、１枚以上の板状部材であり、
前記第２の電気機械変換素子は、前記振動子の各半円柱状部材の外周の軸方向に配置されること
を特徴とする振動モータ。
【請求項３】
棒状に形成された振動子と，
前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，
前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，
前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，
前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材と
を有する振動モータであって、
前記振動子は、複数の棒状部材であり、
前記第１の電気機械変換素子及び前記第２の電気機械変換素子は、前記複数の棒状部材によって前記振動子の軸と交差する方向に挟まれる、１枚以上の板状部材であること
を特徴とする振動モータ。
【請求項４】
請求項３記載の振動モータにおいて、
前記振動子の中心又は中心近傍に挿入されたシャフトを有し、前記シャフトは、非貫通の状態で前記振動子に挿入されて前記振動子の一端側からのみ突出しており、突出した部分には前記相対運動部材が回転可能に挿入されていること
を特徴とする振動モータ。
【請求項５】
請求項３又は請求項４記載の振動モータにおいて、
前記振動子及び棒状部材が、ともに角柱状であること
を特徴とする振動モータ。
【請求項６】
棒状に形成された振動子と，
前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，
前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，
前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，
前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材と
を有する振動モータであって、
前記振動子は、複数の棒状部材であり、
前記第１の電気機械変換素子は、前記複数の棒状部材によって前記振動子の軸と交差する方向に挟まれる、１枚以上の板状部材であり、
前記第２の電気機械変換素子は、前記複数の棒状部材の外面側の軸方向に配置されること
を特徴とする振動モータ。
【請求項７】
請求項６記載の振動モータにおいて、
前記振動子の中心又は中心近傍に挿入されたシャフトを有し、前記シャフトは、非貫通の状態で前記振動子に挿入されて前記振動子の一端側からのみ突出しており、突出した部分には前記相対運動部材が回転可能に挿入されていること
を特徴とする振動モータ。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の振動モータにおいて、
前記振動子及び棒状部材が、ともに角柱状であること
を特徴とする振動モータ。
【請求項９】
棒状に形成された振動子と，
前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，
前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，
前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，
前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材と
を有する振動モータであって、
前記第１の電気機械変換素子及び前記第２の電気機械変換素子は前記振動子に接合され、接合された接合面は前記振動子の軸方向と平行又は略平行であること
を特徴とする振動モータ。
【請求項１０】
棒状に形成された振動子と，
前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，
前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，
前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，
前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材とを有し、
前記振動子は、複数の棒状部材からなり、
前記第１の電気機械変換素子及び前記第２の電気機械変換素子は、前記複数の棒状部材によって前記振動子の軸と交差する方向に挟まれる、１枚以上の板状部材によって構成される振動モータであって、
前記第１の電気機械変換素子と前記第２の電気機械変換素子とは、前記振動子の中心又は中心近傍を通って前記振動子を縦方向に分割する分割面と平行又は略平行な面を界面として積層されて配置され、
前記振動子の軸を境に積層される順序が入れ替わっていること
を特徴とする振動モータ。
【請求項１１】
棒状に形成された振動子と，
前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，
前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，
前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，
前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材と
を有する振動モータであって、
前記振動子は複数の棒状部材であり、前記複数の棒状部材は結合部材によって前記軸と垂直又は略垂直な方向に固定されていること
を特徴とする振動モータ。
【請求項１２】
棒状に形成された振動子と，
前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，
前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，
前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，
前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材と
を有する振動モータであって、
前記振動子は３個以上の棒状部材であり、前記第１の電気機械変換素子及び前記第２の電気機械変換素子は、それぞれ前記棒状部材によって前記振動子の軸と交差する方向に挟まれた状態で、接着により固定されていること
を特徴とする振動モータ。
【請求項１３】
請求項１２記載の振動モータにおいて、
前記振動子は、３個の棒状部材によって円柱状に形成されていること
を特徴とする振動モータ。
【請求項１４】
請求項１２記載の振動モータにおいて、
前記振動子は、４個の棒状部材によって円柱状に形成されていること
を特徴とする振動モータ。
【請求項１５】
請求項１２記載の振動モータにおいて、
前記振動子は、４個の棒状部材によって四角柱状に形成されていること
を特徴とする振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縦振動と捩じり振動との合成振動を用いた振動モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、縦−捩じり振動型の振動モータの従来例の構造を示した斜視図である。
【０００３】
従来、この種の振動モータでは、ステータ１０１は、２つの円柱型の振動子１０２，１０３間に、捩じり振動用の圧電素子１０４が挟まれている。そして、振動子１０３の上側に、縦振動用の圧電素子１０５が配置されている。捩じり振動用の圧電素子１０４は周方向に分極され、一方、縦振動用の圧電素子１０５は厚み方向に分極されている。さらに、ロータ１０６は、縦振動用の圧電素子１０５の上側に配置されている。
【０００４】
ステータ１０１を構成する振動子１０２，１０３及び圧電素子１０４，１０５は、シャフト１０７に固定（シャフト１０７のねじ部に螺合）される。ロータ１０６は、ボールベアリング１０８を介して、シャフト１０７に回転可能に設けられている。シャフト１０７の先端には、ばね１０９を介して、ナット１１０が螺合しており、ロータ１０６をステータ１０１に加圧接触させている。
【０００５】
捩じり振動用の圧電素子１０４と縦振動用の圧電素子１０５は、発振器１１１から発振される同一周波数の電圧を、位相器１１２により位相制御して駆動される。
【０００６】
捩じり振動用の圧電素子１０４は、ロータ１０６が回転するための機械変位を与える。縦振動用の圧電素子１０５は、ステータ１０１とロータ１０６の間に働く摩擦力を、圧電素子１０４による捩じり振動の周期に同期させて、周期的に変動させることにより、振動を一方向への運動に変換する役割を果たす。
【０００７】
図１４は、従来例にかかる振動モータのステータを展開して示した斜視図である。
捩じり振動用の圧電素子１０４は、周方向に分極する必要があるため、圧電材料を、図１４に示すように、６〜８個程度の扇形の小片に一旦分割し、各小片を分極した後に再度環状に組み合わせていた。なお、図中符号１０４ａは電極である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の振動モータでは、捩じり振動用の圧電素子を環状に組み合わせるときに、形状精度を出すことが難しかった。
【０００９】
一方、縦振動用の圧電素子及び捩じり振動用の圧電素子それぞれの面積は、ステータの断面積とほぼ等しいか、又は、ステータの断面積よりも小さかった。また、シャフトを通すために、圧電素子の中央部に孔を開ける必要があった。そのために、圧電素子の面積は、さらに小さくなり、モータの高トルク化，高回転化を図ることが難しかった。
【００１０】
本発明の目的は、前述の課題を解決して、高トルク，高回転により駆動でき、しかも、構造及び製造がともに簡単な振動モータを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１記載の発明では、円柱状の振動子と，前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材とを有する振動モータであって、前記振動子は、２つの半円柱状部材であり、前記第１の電気機械変換素子及び前記第２の電気機械変換素子は、前記振動子の各半円柱状部材に挟まれる、１枚以上の板状部材であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明では、円柱状の振動子と，前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材とを有する振動モータであって、前記振動子は、２つの半円柱状部材であり、前記第１の電気機械変換素子は、前記振動子の各半円柱状部材に挟まれる、１枚以上の板状部材であり、前記第２の電気機械変換素子は、前記振動子の各半円柱状部材の外周の軸方向に配置されることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明では、棒状に形成された振動子と，前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材とを有する振動モータであって、前記振動子は、複数の棒状部材であり、前記第１の電気機械変換素子及び第２の電気機械変換素子は、前記複数の棒状部材によって前記振動子の軸と交差する方向に挟まれる、１枚以上の板状部材であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明では、請求項３記載の振動モータにおいて、前記振動子の中心又は中心近傍に挿入されたシャフトを有し、前記シャフトは、非貫通の状態で前記振動子に挿入されて前記振動子の一端側からのみ突出しており、突出した部分には前記相対運動部材が回転可能に挿入されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明では、請求項３又は請求項４記載の振動モータにおいて、前記振動子及び棒状部材が、ともに角柱状であることを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明では、棒状に形成された振動子と，前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材とを有する振動モータであって、前記振動子は、複数の棒状部材であり、前記第１の電気機械変換素子は、前記複数の棒状部材によって前記振動子の軸と交差する方向に挟まれる、１枚以上の板状部材であり、前記第２の電気機械変換素子は、前記複数の棒状部材の外面側の軸方向に配置されることを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明では、請求項６記載の振動モータにおいて、前記振動子の中心又は中心近傍に挿入されたシャフトを有し、前記シャフトは、非貫通の状態で前記振動子に挿入されて前記振動子の一端側からのみ突出しており、突出した部分には前記相対運動部材が回転可能に挿入されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の発明では、請求項６又は請求項７記載の振動モータにおいて、前記振動子及び棒状部材が、ともに角柱状であることを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明では、棒状に形成された振動子と，前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材とを有する振動モータであって、前記第１の電気機械変換素子及び前記第２の電気機械変換素子は前記振動子に接合され、接合された接合面は前記振動子の軸方向と平行又は略平行であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の発明では、棒状に形成された振動子と，前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材とを有し、前記振動子は、複数の棒状部材からなり、前記第１の電気機械変換素子及び前記第２の電気機械変換素子は、前記複数の棒状部材によって前記振動子の軸と交差する方向に挟まれる、１枚以上の板状部材によって構成される振動モータであって、前記第１の電気機械変換素子と前記第２の電気機械変換素子とは、前記振動子の中心又は中心近傍を通って前記振動子を縦方向に分割する分割面と平行又は略平行な面を界面として積層されて配置され、前記振動子の軸を境に積層される順序が入れ替わっていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１記載の発明では、棒状に形成された振動子と，前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材とを有する振動モータであって、前記振動子は複数の棒状部材であり、前記複数の棒状部材は結合部材によって前記軸と垂直又は略垂直な方向に固定されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項１２記載の発明では、棒状に形成された振動子と，前記振動子の端面に配置される相対運動部材と，前記振動子の軸回りの捩じり振動を発生させる第１の電気機械変換素子と，前記振動子の軸方向の縦振動を発生させる第２の電気機械変換素子と，前記相対運動部材を前記振動子に加圧接触させる加圧部材とを有する振動モータであって、前記振動子は３個以上の棒状部材であり、前記第１の電気機械変換素子及び前記第２の電気機械変換素子は、それぞれ前記棒状部材によって前記振動子の軸と交差する方向に挟まれた状態で、接着により固定されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項１３記載の発明では、請求項１２記載の振動モータにおいて、前記振動子は、３個の棒状部材によって円柱状に形成されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項１４記載の発明では、請求項１２記載の振動モータにおいて、前記振動子は、４個の棒状部材によって円柱状に形成されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項１５記載の発明は、請求項１２記載の振動モータにおいて、前記振動子は、４個の棒状部材によって四角柱状に形成されていることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、図面等を参照して、本発明を説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施形態である振動モータを展開して示した斜視図である。また、図２は、図１の振動モータを組み立てた状態を示す斜視図である。
【００２９】
第１の実施形態では、振動子であるステータ１は、半円柱状部材２，３の間に、４枚の板状の圧電素子４，５（圧電素子４，５の配置については図３により説明する。）が挟まれており、ステータ１の中心には、シャフト７が挿入されている。相対運動部材であるロータ６は、シャフト７に回転可能に挿入される。
【００３０】
シャフト７は、一方側には、外周の軸方向に２つの突起部７ａが形成され、他方側には、ねじ部７ｂが形成されている。半円柱状部材２，３には、ロータ１の中心軸に対して平行に、シャフト７の突起部７ａが嵌合する溝２ａ，３ａが形成されている。また、電気機械変換素子である圧電素子４，５にも、シャフト７の突起部７ａが挿入される位置に切り欠き部４ａ，５ａが形成されている。
【００３１】
なお、シャフト７は、圧電素子４，５の切り欠き部４ａ，５ａと接するため、側面に面取部７ｄを形成してもよい。
【００３２】
また、半円柱状部材２，３には、ステータ１の中心軸に直交する方向に、ボルト孔２ｂ，３ｂが形成されている。この半円柱状部材２，３は、圧電素子４，５を挟み、シャフト７を嵌合した状態で、ボルト１３とナット１４とによって、締め付け固定されている。
【００３３】
ロータ６は、シャフト７に挿入されて、ステータ１の端面に当接するが、本実施形態では、その間にＰＰＳ等の摺動材１５が挿入されている。また、シャフト７には、ロータ６の反対側の面に摺動材１６，ばね９，ワッシャ１７がこの順に挿入され、ナット１０によって締め付けられることによりロータ６をステータ１側に加圧している。
【００３４】
図３は、第１の実施形態にかかる振動モータの圧電素子の配置を示す図である。
圧電素子４は捩じり振動用の素子であり、一方、圧電素子５は縦振動用の素子である。圧電素子４は、図３（Ａ）の左上に２枚、右下に２枚配置される。また、圧電素子５は、図３（Ａ）の右上に２枚、左下に２枚配置されている。
【００３５】
２枚の圧電素子４，４の間には電極４ｂが配置され、２枚の圧電素子５，５の間には電極５ｂが配置されている。電極４ｂ，５ｂは、リン青銅などの金属箔によって形成され、圧電素子４，５に接着して固定するか、又は、ボルト１３とナット１４とによって締め付け固定する。また、圧電素子４，５と半円柱状部材２，３との間は接地されており、圧電素子４と圧電素子５との間は、接地用電極を介して、接地されている。
【００３６】
なお、図３（Ａ）は、捩じり振動用の圧電素子４の厚さと縦振動用の圧電素子５の厚さとが異なる場合を示しており、図３（Ｂ）は、それらの厚さが等しい場合を示している。図３（Ａ）の構造では、捩じり振動の振幅を大きく取り出せる利点がある。
【００３７】
図３（Ｃ）は、捩じり振動用の圧電素子４及び縦振動用の圧電素子５それぞれの分極方向を示している。捩じり振動用の圧電素子４はモータの軸方向に分極されており、縦振動用の圧電素子５は素子の厚さ方向に分極されている。
【００３８】
図４及び図５は、本実施形態にかかる振動モータに用いる圧電素子の分極方向及び電極配置と，電圧印加時の変形とを示した図である。
捩じり振動用の圧電素子４は、図４（Ａ）に示すように、平板の長さ方向に分極されており、図４（Ａ）の電極を用いて電圧を印加すると、図４（Ｂ）のように剪断変形を利用してステータ１を捩じり振動させることができる。
【００３９】
縦振動用の圧電素子５は、図５（Ａ）に示すように、平板の厚さ方向に分極されており、図５（Ａ）の電極を用いて電圧を印加すると、図５（Ｂ）のように伸び変形する。この圧電素子５の伸び変形を利用してステータ１を縦振動させることができる。
【００４０】
高効率でモータを駆動するためには、モータの捩じり振動の共振周波数と縦振動の共振周波数とを略一致させて、回転変位振幅及び縦振動振幅を同時に、増大させることが望ましい。これらの共振周波数を略一致させるためには、ステータ１の材質及び形状、ロータ６の材質及び形状、摺動材１５，１６の材質及び形状、加圧力などを適宜変化させることにより、最適な条件を求めることが必要である。
【００４１】
次に、捩じり振動及び縦振動それぞれのタイミングについて説明する。
図６に示すように、捩じり振動用の圧電素子４の回転変位が正方向の場合には、縦振動用の圧電素子５の変位が正方向（ステータ１とロータ６とが接触する方向）であるため、ステータ１の捩じり振動は、ロータ６に伝達され、正方向に回転する。
【００４２】
捩じり振動用の圧電素子４の回転変位が負方向の場合には、縦振動用の圧電素子５の変位が負方向（ステータ１とロータ６が離れる方向）であるため、ステータ１の捩じり振動は、ロータ６に伝達されず、回転はしない。
【００４３】
このような動作を繰り返すことによって、ロータ６が一定方向に回転する。
前述のような捩じり振動及び縦振動を得るために、捩じり振動用の圧電素子４及び縦振動用の圧電素子５に、ほぼ９０°位相のずれた交流電圧を印加する。位相差を調節して、最適値を選ぶことによって、モータのトルク，回転数，効率を向上させることもできる。
【００４４】
モータを逆転させるためには、上記の位相差を９０°から−９０°に変更すればよい。この変更によって、ロータ６に伝達される捩じり振動の向きが逆になり、逆転する。
【００４５】
以上のように、第１の電気機械変換素子及び第２の電気機械変換素子それぞれが、振動子を構成する各部材に挟まれる板状部材であるため、組み立てが極めて容易になる。
【００４６】
また、第１の電気機械変換素子は、板状部材を用いているため、電気機械変換素子のコストを下げることが可能となる。さらに、各電気機械変換素子の面積を大きくすることができる構造となるため、高トルク，高回転のモータを実現することが可能になる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施形態である振動モータを展開して示した斜視図である。なお、以下に示す各実施形態では、前述した第１の実施形態と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００４８】
第２の実施形態では、捩じり振動用の圧電素子４は、半円柱状部材２−１，３−１の間に挟まれるが、縦振動用の圧電素子５は、半円柱状部材２−１，３−１の外周の軸方向に形成された面取り部２−１ａ，３−１ａに配置される。
【００４９】
また、半円柱状部材２−１，３−１とシャフト７−１との連結は、ねじ部２ｃ，ねじ部３ｃ及びねじ部７ｃによって行なわれる。この場合に、ねじ部２ｃ，ねじ部３ｃは、半円柱状部材２−１，３−１をボルト１３，ナット１４によって締め付けた後に、形成することが望ましい。
【００５０】
その他の構造及び動作は、第１の実施形態とほぼ同様である。
以上のように、第２の電気機械変換素子を、前記振動子の外面側の軸方向に配置すると、前記第１の実施形態よりもさらに、組み立てが容易になる。
【００５１】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施形態である振動モータのステータの構成を示す斜視図である。第３の実施形態では、第１の実施形態において、ステータの形状を角柱状としたものである。その他の構造及び動作は、第１の実施形態とほぼ同様である。したがって、第１の実施形態と同様な機能を果たす部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００５２】
この第３の実施形態では、ステータが角柱状部材２−２，３−２に分割されている。そのため、ステータの製造に際しては平面加工だけを行えば済み、ステータの加工が容易で量産性に優れるという利点がある。また、平面加工だけで済むため、平面度が要求される圧電素子の接着面の加工精度を向上させることが容易になるという利点も有する。
【００５３】
（第４の実施の形態）
図９は、本発明の第４の実施形態である振動モータ用いるステータを構成を示す斜視図である。第４の実施形態では、第２の実施形態において、ステータの形状を角柱状としたものである。その他の構造及び動作は、第２の実施形態とほぼ同様である。したがって、第２の実施形態と同様な機能を果たす部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００５４】
この第４の実施形態では、第３の実施形態と同様、ステータが角柱状部材２−２，３−２に分割されている。そのため、ステータの製造に際しては平面加工だけを行えば済み、ステータの加工が容易で量産性に優れるという利点がある。また、平面加工だけで済むため、平面度が要求される圧電素子の接着面の加工精度を向上させることが容易になるという利点も有する。さらに、縦振動用の圧電素子がステータの外面部に配置されるため、組立てが容易になるという利点も備えている。
【００５５】
（第５の実施の形態）
図１０，図１１，図１２は、本発明の第５の実施形態である振動モータに用いるステータにおける、圧電素子の配置を示す図である。第５の実施形態は、ステータを３個以上の部材により構成するものである。その他の構造及び動作は、第１の実施形態とほぼ同様である。したがって、第１の実施形態と同様な機能を果たす部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００５６】
図１０では、断面がほぼ扇型の棒状部材１８ａ〜１８ｃを３個組み合わせることでステータ１８が構成されている。この場合、圧電素子４，５やシャフト７−１は接着によって固定することが望ましい。
【００５７】
図１１は、断面がほぼ1/4 円状の部材１９ａ〜１９ｄを４個組み合わせることでステータ１９を構成したものである。
図１２は、断面が正方形状の部材２０ａ〜２０ｄを４個組み合わせることでステータ２０の外形が角柱状になるように構成したものである。
【００５８】
第５の実施形態では、ステータ２０に接触する圧電素子４，５の面積が増えるため、圧電素子４，５による振動の発生力が大きくなる。そのため、モータの出力を増大させることが可能となる。
【００５９】
なお、第５の実施形態においても、第２の実施形態又は第４の実施形態のように、縦振動用の圧電素子をステータの外周部に配置してもよい。
【００６０】
（変形形態）
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されず、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲に含まれる。例えば、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子として、圧電素子を例にあげて各実施形態の説明を行ったが、圧電素子以外に電歪素子や磁歪素子等を用いてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、振動モータの組み立てが極めて容易になる。また、電気機械変換素子として板状部材を用いているため、電気機械変換素子のコストを下げることが可能となる。さらに、電気機械変換素子の面積を大きく確保することができる構造であるため、高トルク，高回転の振動モータを実現することができる。
【００６２】
振動子の形状の角柱状にすると、振動子の製造に際しては平面加工だけを行えば済む。そのため、振動子の加工が容易で量産性に優れる。また、平面加工だけで済むため、平面度が要求される圧電素子の接着面の加工精度を向上させることが容易になる。
【００６３】
振動子を構成する部材を増やすと、振動子に接触する電気機械変換素子の面積がより大きくなる。そのため、電気機械変換素子による振動の発生力が大きくなり、モータの出力を増大させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる振動モータの第１の実施形態の一例を展開して示した斜視図である。
【図２】図１の振動モータを組み立てた状態を示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態にかかる振動モータの圧電素子の配置を示した図である。
【図４】第１の実施形態にかかる振動モータに用いる圧電素子（捩じり振動用）の分極方向と電極配置及び電圧印加時の変形を示した図である。
【図５】第１の実施形態にかかる振動モータに用いる圧電素子（縦振動用）の分極方向と電極配置及び電圧印加時の変形を示した図である。
【図６】第１の実施形態にかかる振動モータの圧電素子に印加する電圧波形を示した図である。
【図７】第２の実施形態にかかる振動モータを展開して示した斜視図である。
【図８】第３の実施形態にかかる振動モータを展開して示した斜視図である。
【図９】第４の実施形態にかかる振動モータを展開して示した斜視図である。
【図１０】第５の実施形態にかかる振動モータにおいて、３つの棒状部材でステータを構成した振動モータの圧電素子の配置を示した図である。
【図１１】第５の実施形態にかかる振動モータにおいて、４つの棒状部材でステータを構成した振動モータの圧電素子の配置を示した図である。
【図１２】第５の実施形態にかかる振動モータにおいて、４つの棒状部材でステータを角柱状に構成した振動モータの圧電素子の配置を示した図である。
【図１３】従来の縦−捩じり振動型の振動モータを示した斜視図である。
【図１４】従来の振動モータのロータを展開して示す斜視図である。
【符号の説明】
１  ステータ
２，３，１８，１９，２０  棒状部材
４，５  圧電素子
６  ロータ
７  シャフト
９  ばね
１０  ナット
１３  ボルト
１４  ナット
１５，１６  摺動材
１７  ワッシャ
【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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