[发明专利]超声波电动机

说明书

技术领域

本发明涉及超声波电动机。

背景技术

当前，较多地使用比电磁电动机小型、高转矩、长冲程并且高分辨率的超声 波电动机。关于这种超声波电动机，例如在日本特开2005-65358号公报中公开 了一种使用层叠压电元件的超声波电动机。

即，在日本特开2005-65358号公报中公开的超声波电动机中，为了实现高 效率，在该层叠压电元件的纵向两端(即二个面)上设置有使内部电极短路的外 部电极，避开了层叠压电元件中的弯曲振动的波腹附近。

发明内容

但是，设置有上述外部电极的位置是层叠压电元件中的与纵向振动的波腹相 对应的位置。

另外，在日本特开2005-65358号公报中公开的超声波电动机中都没有考虑 层叠压电元件的配线所引起的效率的降低。从而，日本特开2005-65358号公报 中当然也没有涉及有关用于对向上述内部电极和上述外部电极进行供电的供电部 件的配线方法所引起的振动损耗即效率降低进行抑制的技术。

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种抑制了供电部件所引起的振动损 耗的高效率的超声波电动机。

为了达到上述目的，本发明的第一方式涉及的超声波电动机，具有压电元件 和向上述压电元件进行供电的供电部件，将合成纵向振动模式和弯曲振动模式而 成的椭圆振动作为驱动力来驱动被驱动体，其特征在于，上述供电部件的引出方 向是与上述纵向振动模式的主要振动方向和上述弯曲振动模式的主要振动方向不 同的方向。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式涉及的超声波电动机的一个结构例的图。

图2是利用与驱动力导出部件附近的压电元件的变位有关的等效质量m、由 驱动力导出部件附近的压电元件的振动所产生的力F、供电部件所产生的负载K、 C，对本发明的一个实施方式涉及的超声波电动机进行模型化而示出的图。

图3A是示出构成上述压电元件3的压电材料的一个结构例的图。

图3B是示出构成上述压电元件3的压电材料的一个结构例的图。

图4是示出层叠多片图3A和图3B所示的压电材料并进行烧结时的层叠的一 例的模式图。

图5是示出连接了保持部件、驱动力导出部件和供电部件的压电元件的图。

图6是示出纵轴表示压电元件的振动振幅，横轴表示压电元件的振动频率的 图表的图。

图7是示出图1所示的超声波电动机的结构的一个变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图，关于本发明的一个实施方式涉及的超声波电动机进行说明。

图1是示出本发明的一个实施方式涉及的超声波电动机的一个结构例的图。 如该图所示，具有：压电元件3；该压电元件3的保持部件5；被驱动部件7；用 于从上述压电元件3中的椭圆振动(以后详细叙述)得到驱动力来驱动上述被驱 动部件的驱动力导出部件9；压电元件3的外部电极11；用于向压电元件3供电 的例如由引线构成的供电部件13。再有，利用焊接部15焊接外部电极11和供电 部件13。

在此，由保持部件5保持的压电元件3，通过驱动力导出部件9与被驱动部 件7接触，对被驱动部件7垂直施加按压力。

可是，若经供电部件13向压电元件3的外部电极11施加具有相位差的2个 交替信号，在该压电元件3中就产生合成了纵向振动模式和弯曲振动模式的椭圆 振动。

然后，安装在压电元件3上的驱动力导出部件9也进行与上述压电元件3同 样的椭圆振动。利用该驱动力导出部件9的椭圆运动，如上所述地驱动与驱动力 导出部件9接触的被驱动部件7。

在此，上述外部电极11和上述供电部件13是用于驱动超声波电动机的必要 结构要件。但是，供电部件13也是使上述压电元件3的振动产生损耗的负载。即， 供电部件13成为以前超声波电动机中的效率降低的原因。

具体地说，例如在供电部件13的延伸方向与压电元件3的纵向振动或弯曲振 动的方向一致的情况下，压电元件3中的振动损耗更显著。

图2是利用与驱动力导出部件9附近的变位有关的等效质量m、由驱动力导 出部件9附近的振动所产生的力F、表示供电部件13所产生的负载的负载系数K、 C，对图1所示的超声波电动机进行模型化而示出的图。