[发明专利]超声波电动机

说明书

技术领域

本发明涉及到一种用压电振动子来驱动移动子的超声波电动机。

背景技术

近年，有一种关于超声波电动机的提案，其把压电元件的微小振荡作为驱动源，以较高的精度移动透镜等的小型的移动子。

有关这种超声波电动机，在专利文献1里记载了，在由与矩形压电元件的边相平行且互相垂直的二线段所等分的4个部分范围内，分别设置电极，同时，切换这些电极，并施加单峰不对称的脉动电压。这种超声波电动机，如专利文献1的图3和图5所对比那样，通过切换选择对角的施加脉动电压的2个电极，使压电元件的共振方向左右反转。并且，这种超声波电动机，如专利文献1图7所示，是使矩形的压电元件的长边弯曲而进行屈曲振荡。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-184382号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在专利文献1里所记载的超声波电动机，是把施加了脉动电压并进行共振的活动范围的应变，传导向与此邻接的断路范围，从而激励了压电元件的屈曲振荡来作为驱动原理的。因此，由于邻接的断路范围的刚性，活动范围的变形必然会被抑制，所以就产生了超声波电动机的阻抗在很大程度上降低了能量转换效率问题。

本发明是鉴于上述的课题所做的，以提供一种被驱动的移动子的位移较大，能量转换效率较高的超声波电动机为目的的。

解决问题的方案

本发明所涉及的超声波电动机，具有分别包括在厚度方向上极化了的压电元件以及固定部的第一振动子范围及第二振动子范围，分别对于上述压电元件施加交变电压，使上述第一振动子范围及上述第二振动子范围各自向表面扩张方向共振的输入手段，连接上述第一振动子范围和上述第二振动子范围的联结部，和设置于上述联结部的接触子；其特征为，上述第一振动子范围包含通过上述共振，相对于上述第一振动子范围的上述固定部在接近或远离方向振动的第一振动部位，上述第二振动子范围包含通过上述共振，相对于上述第二振动子范围的上述固定部在接近或远离方向振动的第二振动部位，上述联结部把上述第一振动部位和上述第二振动部位连接在一起。

另外，本发明的超声波电动机还可以具有从上述第一振动部位开始向着上述接触子延伸的第一衔接部，从上述第二振动部位开始向着上述接触子延伸的第二衔接部，上述第一衔接部和上述第二衔接部的延伸方向互相交叉在一起。

另外，本发明的超声波电动机还可以，使上述第一衔接部和上述第二衔接部互相交叉连接，上述联结部被弯曲形成为钩型。

另外，关于本发明各种构成要素，可以允许下述状况，即，没有必要每个都是独立的存在，可以由多个要素形成一个部件，也可以由多个部件来形成一个要素，或者某要素是其他要素的一部分，或者某要素的一部分与其他要素的一部分相重复等。

发明有益效果

本发明所涉及的超声波电动机中，第一振动子范围及第二振动子范围在各自表面扩张方向共振时，其大幅振动的部位之间是在局部连接在一起，且设置有接触子。因此，会防止产生共振的一个振动子范围的变形由于另一个振动子范围的刚性而被抑制住，从而能使接触子获得充分的位移。因此，可以得到一种被驱动的移动子的位移量较大的，能量转换效率较高的超声波电动机。

附图说明

上述的目的、以及其他目的、特征及优点，通过下述的适宜的实施形态，以及以下附随于其的附图，可以更加清楚。

图1是涉及第一实施形态的超声波电动机的构造的原理图。

图2A是从驱动电极方面观察时的振动子的立体图。图2B是从共通电极方面观察时的振动子的立体图。

图3是图2A的III-III线截面图。

图4是表示有关压电元件的阻抗的频率特性的模拟结果的一个例子的图形。

图5A，图5B是在谐振频率时的压电元件的位移模式图。图5A表示压电元件的最大伸长变形的状态。图5B表示压电元件的最大收缩变形的状态。

图6A是表示把第一振动子范围作为施加正弦波电压侧(驱动侧)，把第二振动子范围作为无输入侧(断路侧)的情况下，接触子的位移方向模式的图形。图6B是表示切换驱动侧和断路侧情况下的联结部的位移方向的模式图。

图7A是表示涉及第二实施形态的超声波电动机的平面模式图。图7B是关于联结部附近的部分放大图。

图8是表示共振时的联结部的形状的模式图。

图9A是涉及第一变形例的振动子的模式图。图9B是涉及第二变形例子的振动子的模式图。

图10涉及第三实施形态振动子的立体分解图。