JP2014165968A - 圧電モーター、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置、搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動体の凸部が当接する対象物が摩耗しても、駆動性能を維持することが可能な
圧電モーターを提供する。
【解決手段】振動体の伸縮方向に撓み、振動体を伸縮方向に付勢して対象物に凸部を当接
させる複数の付勢部材を、振動体に対して伸縮方向および屈曲方向の何れにも交差する方
向（延設方向）から設ける。こうすれば、振動体の凸部が対象物に当接する位置（当接位
置）が磨耗すると、振動体は対象物に向かって伸縮方向に移動するだけでなく、複数の付
勢部材が撓んだ姿勢から復元しようとすることで延設方向にも移動する。このため、凸部
を対象物の磨耗が進んでいない位置に当接させることができる。その結果、対象物と凸部
との接触状態が大きく変化することを抑制して圧電モーターの駆動性能を維持することが
可能となる。
【選択図】図６

Description

本発明は、圧電モーター、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検
査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置、搬送装置に関する。

圧電材料を含む振動体を振動させて、対象物を駆動する圧電モーターが知られている。
この圧電モーターは、電磁力を利用してローターを回転させる方式の電磁モーターに比べ
て小型でありながら、大きな駆動力を得ることができ、さらに、対象物を高分解能で位置
決めすることができるという特徴と有している。

圧電モーターは、次のような原理で動作する。先ず、振動体に電圧を印加して、伸縮方
向の振動と屈曲方向の振動とを発生させる。すると、振動体の伸縮方向の端面は楕円を描
くように運動するので、この端面に設けた凸部を対象物に押し付けることによって、対象
物を摩擦駆動することができる。このような動作原理から、圧電モーターは、振動体の凸
部を対象物に押し付けた状態で使用する必要があり、バネ等の付勢部材を用いて、振動体
の凸部が設けられた側とは反対側の端面を対象物に向けて押圧することが行われている（
例えば、特許文献１）。

特開２００８−１８７７６８号公報

しかしながら、圧電モーターは、振動体の凸部と対象物との間に働く摩擦力によって対
象物を駆動するので、従来の圧電モーターを長期間に亘って使用していると、凸部が当接
する対象物の一定の部分だけが深く摩耗してしまうという問題があった。そして、こうし
た摩耗が進むと、凸部と対象物との間に十分な摩擦力が働かなくなる結果、圧電モーター
の駆動性能が低下してしまう。

この発明は、従来の技術が有する上述した課題の少なくとも一部を解決するためになさ
れたものであり、振動体の凸部の当接によって対象物が摩耗しても、圧電モーターの駆動
性能を維持することが可能な技術の提供を目的とする。

上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の圧電モーターは次の構成を
採用した。すなわち、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
、
前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、対象物に当接する当接部
と、
前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記対象物に前記当接部を
当接させる複数の付勢部材と、
を備え、
前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
方向から前記複数の付勢部材が設けられている
ことを特徴とする。

ここで、本発明の「付勢部材」とは、弾性材料を含んで成形され、外力を受けて撓み（
変形し）、元の形に戻ろうとする復元力によって、撓み方向とは逆方向に付勢する機械要
素をいうものとする。

このような本発明の圧電モーターでは、撓められた複数の付勢部材の付勢力（復元力）
によって振動体が伸縮方向に付勢され、対象物に振動体の凸部（伸縮方向の端部）を押し
付けることが可能となる。この状態で、振動体が伸縮方向および屈曲方向に振動すると、
振動体の凸部と対象物との間に生じる摩擦力によって対象物を屈曲方向に駆動することが
できる。そして、凸部から受ける摩擦力によって対象物が磨耗すると、振動体は対象物に
向かって伸縮方向に移動する。このとき、振動体に対して伸縮方向および屈曲方向の何れ
にも交差する方向（延設方向）から設けられた複数の付勢部材が撓んだ姿勢から復元しよ
うとすることで、振動体は延設方向にも移動し、それに伴って、凸部が対象物に当接する
位置（当接位置）も延設方向に移動する。このように対象物の当接位置が磨耗するのに伴
って延設方向に当接位置が移動するので、一定の位置だけが深く磨耗することがなく、凸
部を対象物の磨耗が進んでいない位置に当接させることができる。その結果、対象物と凸
部との接触状態（対象物と凸部との間に生じる摩擦力）が大きく変化することを抑制して
圧電モーターの駆動性能を維持することが可能となる。

上述した本発明の圧電モーターでは、圧電材料を含む圧電素子と、圧電素子が貼付され
るプレートとを含んで振動体を構成することとして、複数の付勢部材とプレートとを、一
枚の板材を折り曲げて形成してもよい。

このようにすれば、プレート（振動体）と、複数の付勢部材とを別体とした場合に比べ
て、両者を接合する工程（接合ビスによる締結、接着剤による接着、ポイント溶接など）
を省くことができるので、圧電モーターの製造が容易となる。加えて、接合ビスなどの接
合部材が不要となるので、圧電モーターの製造コストの低減を図ることができる。

また、上述した本発明の圧電モーターでは、次のようにしてもよい。先ず、複数の付勢
部材として第１板バネおよび第２板バネを含み、振動体の屈曲方向の両側にプレートと第
１板バネとを接続する第１支持部を設け、振動体の屈曲方向の両側にプレートと第２板バ
ネとを接続する第２支持部を設ける。これら第１支持部および第２支持部は、振動体の屈
曲振動の振幅が小さい複数の節部のうち何れかの両側に設ける。そして、第１板バネおよ
び第２板バネと第１支持部および第２支持部とプレートとを、一枚の板材で形成する。こ
こで、本発明の「板バネ」とは、弾性材料を含んで板状に成形されて、面する方向からの
外力を受けて撓み（変形し）、元の形に戻ろうとする復元力によって、撓み方向とは逆方
向に付勢する機械要素をいうものとする。

このように支持部（第１支持部、第２支持部）を振動体の節部の両側に設けることによ
って、節部とは異なる部分（振動体の屈曲振動の振幅が大きい腹部など）の両側に支持部
を設ける場合に比べて、振動体で発生する振動が支持部から板バネ（第１板バネ、第２板
バネ）に伝わる（振動が外部に逃げる）ことを抑制することができる。その結果、駆動エ
ネルギーの損失を少なくし、圧電モーターで対象物を効率よく駆動することができる。ま
た、こうした支持部も板バネやプレートと一体に形成しておけば、圧電モーターの製造を
容易にしたり、製造コストの低減を図ったりすることが可能となる。

また、上述した本発明の圧電モーターでは、第１支持部と第２支持部とに接続される補
強部を設けることとして、第１板バネおよび第２板バネと第１支持部および第２支持部と
プレートと補強部とを、一枚の板材で形成してもよい。

このように第１支持部と第２支持部とに接続する補強部を設けておけば、支持部（第１
支持部、第２支持部）の剛性が高まるので、振動体で発生する振動が支持部から板バネに
伝わることを、さらに抑制することができる。また、このような補強部も板バネや支持部
やプレートと一体に形成しておけば、圧電モーターの製造を容易にしたり、製造コストの
低減を図ったりすることが可能となる。

また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
指部で対象物を把持可能なロボットハンドであって、
前記指部が移動可能に立設された基体と、
前記基体に対する前記指部の移動、あるいは前記指部の関節の回動に連動する可動部と
、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
、
前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記可動部に当接する当
接部と、
前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記可動部に前記当接部を
当接させる複数の付勢部材と、
を備え、
前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
方向から前記複数の付勢部材が設けられている
ことを特徴とするロボットハンドとして把握することもできる。

このような本発明のロボットハンドでは、振動体の凸部が当接する可動部の磨耗による
指部の駆動性能の低下を抑制することができるので、指部で対象物を把持する精度を維持
することが可能となる。

また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
回動可能な関節部が設けられた腕部と、
前記腕部に設けられたハンド部と、
前記腕部が設けられた本体部と、
を備えたロボットであって、
前記関節部の回動に連動する可動部と、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
、
前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記可動部に当接する当
接部と、
前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記可動部に前記当接部を
当接させる複数の付勢部材と、
を備え、
前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
方向から前記複数の付勢部材が設けられている
ことを特徴とするロボットとして把握することもできる。

このような本発明のロボットでは、振動体の凸部が当接する可動部の磨耗による関節部
の駆動性能の低下を抑制することができるので、ロボットの動作精度を維持することが可
能となる。尚、ハンド部は、例えば対象物を把持する動作や、ネジ締めなどを行うネジ締
め動作、塗装動作、溶接動作などを行うハンド部とすることができる。

また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
電子部品を把持する把持部を備える電子部品搬送装置であって、
前記電子部品を把持した前記把持部の移動に連動する可動部と、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
、
前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記可動部に当接する当
接部と、
前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記可動部に前記当接部を
当接させる複数の付勢部材と、
を備え、
前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
方向から前記複数の付勢部材が設けられている
ことを特徴とする電子部品搬送装置として把握することもできる。

このような本発明の電子部品搬送装置では、振動体の凸部が当接する可動部の磨耗によ
る把持部の駆動性能の低下を抑制することができるので、電子部品を搬送する精度を維持
することが可能となる。

また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
電子部品を把持する把持部と、
前記電子部品を検査する検査部と、
を備える電子部品検査装置であって、
前記電子部品を把持した前記把持部の移動に連動する可動部と、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
、
前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記可動部に当接する当
接部と、
前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記可動部に前記当接部を
当接させる複数の付勢部材と、
を備え、
前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
方向から前記複数の付勢部材が設けられている
ことを特徴とする電子部品検査装置として把握することもできる。

このような本発明の電子部品検査装置では、振動体の凸部が当接する可動部の磨耗によ
る把持部の駆動性能の低下を抑制することができるので、電子部品を検査する精度を維持
することが可能となる。

また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
液体が流動可能なチューブと、
前記チューブに当接して前記チューブを閉塞する閉塞部と、
前記閉塞部を移動させる移動部と、
を備える送液ポンプであって、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
、
前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記移動部に当接する当
接部と、
前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記移動部に前記当接部を
当接させる複数の付勢部材と、
を備え、
前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
方向から前記複数の付勢部材が設けられている
ことを特徴とする送液ポンプとして把握することもできる。

このような本発明の送液ポンプでは、振動体の凸部が当接する移動部の磨耗による閉塞
部の駆動性能の低下を抑制することができるので、チューブ内の液体を送液する精度を維
持することが可能となる。

また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
媒体に画像を印刷する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを移動させる移動部と、
を備える印刷装置であって、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
、
前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記移動部に当接する当
接部と、
前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記移動部に前記当接部を
当接させる複数の付勢部材と、
を備え、
前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
方向から前記複数の付勢部材が設けられている
ことを特徴とする印刷装置として把握することもできる。

このような本発明の印刷装置では、振動体の凸部が当接する移動部の磨耗による印刷ヘ
ッドの駆動性能の低下を抑制することができるので、画像を印刷する精度を維持すること
が可能となる。

また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
同軸に歯車が設けられ、回動可能な回転円板と、
複数の歯車を含んで構成された歯車列と、
前記歯車列に接続され、時刻を指し示す指針と、
を備える電子時計であって、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
、
前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記回転円板に当接する
当接部と、
前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記回転円板に前記当接部
を当接させる複数の付勢部材と、
を備え、
前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
方向から前記複数の付勢部材が設けられている
ことを特徴とする電子時計として把握することもできる。

このような本発明の電子時計では、振動体の凸部が当接する回転円板の磨耗による指針
の駆動性能の低下を抑制することができるので、電子時計の動作精度を維持することが可
能となる。

また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
光を発生させる光源と、
光学レンズを含み、前記光を投影する投影部と、
前記光学レンズを移動させる移動部と、
を備える投影装置であって、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
、
前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記移動部に当接する当
接部と、
前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記移動部に前記当接部を
当接させる複数の付勢部材と、
を備え、
前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
方向から前記複数の付勢部材が設けられている
ことを特徴とする投影装置として把握することもできる。

このような本発明の投影装置では、振動体の凸部が当接する移動部の磨耗による光学レ
ンズの駆動性能の低下を抑制することができるので、光学レンズによる光の投影状態を調
整する精度を維持することが可能となる。

また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
対象物を搬送する搬送装置であって、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
、
前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記対象物に当接する当
接部と、
前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記対象物に前記当接部を
当接させる複数の付勢部材と、
を備え、
前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
方向から前記複数の付勢部材が設けられている
ことを特徴とする搬送装置として把握することもできる。

このような本発明の搬送装置では、振動体の凸部が当接する対象物の磨耗による駆動性
能の低下を抑制することができるので、対象物を搬送する精度を維持することが可能とな
る。

本実施例の圧電モーターの構成を示した斜視図である。 振動体の構造を示した説明図である。 圧電モーターの動作原理を示す説明図である。 振動体の節部を示した説明図である。 振動体が対象物に向かって付勢される様子を示した説明図である。 振動体に対して２つの板バネをＺ方向から設けることで、対象物の摩耗による圧電モーターの駆動性能の低下を抑制できる理由を示した説明図である。 第１変形例の圧電モーターを構成する一体成形部の形状を示した説明図である。 第２変形例の圧電モーターを構成する一体成形部の形状を示した説明図である。 第３変形例の圧電モーターを構成する一体成形部の形状を示した説明図である。 第４変形例の圧電モーターを構成する一体成形部の形状を示した説明図である。 実施例あるいは変形例の圧電モーターを組み込んだロボットハンドを例示した説明図である。 ロボットハンドを備えた単腕のロボットを例示した説明図である。 ロボットハンドを備えた複腕のロボットを例示した説明図である。 実施例あるいは変形例の圧電モーターを組み込んで構成された電子部品検査装置を例示した斜視図である。 把持装置に内蔵された微調整機構についての説明図である。 実施例あるいは変形例の圧電モーターを組み込んだ送液ポンプを例示した説明図である。 実施例あるいは変形例の圧電モーターを組み込んだ印刷装置を例示した斜視図である。 実施例あるいは変形例の圧電モーターを組み込んだ電子時計を例示した説明図である。 実施例あるいは変形例の圧電モーターを組み込んだ投影装置を例示した斜視図である。

図１は、本実施例の圧電モーター１００の構成を示した斜視図である。図示されている
ように、本実施例の圧電モーター１００は、大まかには、圧電材料を含む振動体１１０と
、振動体１１０を所定方向に付勢するための２つの板バネ（前方板バネ１４０，後方板バ
ネ１５０）などから構成されている。振動体１１０は直方体形状をしており、長手方向の
端面には、圧電モーター１００によって駆動される対象物に当接する凸部１２２が設けら
れている。この振動体１１０の詳細な構造については別図を用いて後述する。尚、以下で
は、振動体１１０の長手方向をＸ方向と称する。また、図中に示すように、Ｘ方向と直交
する振動体１１０の短手方向をＹ方向と称し、Ｘ方向およびＹ方向と直交する振動体１１
０の厚さ方向をＺ方向と称するものとする。

２つの板バネ（前方板バネ１４０，後方板バネ１５０）は、振動体１１０の長手方向（
Ｘ方向）に離間して配置されている。振動体１１０の凸部が設けられた側にある前方板バ
ネ１４０は、圧電モーター１００を設置する箇所（Ｘ−Ｙ平面）に固定ビス１４４で固定
される固定部１４２からＺ方向（図中の上方）に折り曲げて、振動体１１０を間に挟むよ
うに一対で設けられている。この前方板バネ１４０はＸ方向に面しており、Ｘ方向に撓む
ことが可能である。また、前方板バネ１４０の先端側（固定部１４２とは反対側）はＸ方
向（図中の奥側）に折り曲げられて、台座部１４６が形成されている。図１に示されてい
るように振動体１１０のＹ方向に向いた両側面には、一対の前方支持部１２４と一対の後
方支持部１２５とが設けられており、このうち前方支持部１２４が台座部１４６に接合ビ
ス１２６によって接合されている。尚、前方支持部１２４と台座部１４６との接合方法は
、接着や溶接などであってもよい。

また、振動体１１０の凸部１２２が設けられた側とは反対側にある後方板バネ１５０は
、Ｙ−Ｚ平面に関して前方板バネ１４０と面対称に設けられている。すなわち、後方板バ
ネ１５０は、固定ビス１５４で固定される固定部１５２からＺ方向（図面の上方）に折り
曲げて、振動体１１０を間に挟むように一対で設けられており、Ｘ方向に撓むことが可能
である。また、後方板バネ１５０の先端側（固定部１５２とは反対側）はＸ方向（図中の
手前側）に折り曲げられて、台座部１５６が形成されており、振動体１１０の後方支持部
１２５が台座部１５６に接合ビス１２７によって接合されている。尚、本実施例の前方板
バネ１４０および後方板バネ１５０は、本発明の「付勢部材」に相当している。また、本
実施例の前方支持部１２４および後方支持部１２５は、本発明の「第１支持部」および「
第２支持部」に相当している。

図２は、振動体１１０の構造を示した説明図である。図２（ａ）には、Ｘ−Ｚ平面で切
断した振動体１１０の断面図が示されている。図示されているように、振動体１１０は、
圧電材料を含んで板状の形成された２枚の圧電素子（表圧電素子１３０，裏圧電素子１３
１）の間に、金属平板で形成されたシム板１２０を挟んで貼り合わせた積層構造となって
いる。また、圧電素子（表圧電素子１３０，裏圧電素子１３１）のシム板１２０と接する
面とは反対側の面には、圧電素子に電圧を印加するための電極（表電極１３２，裏電極１
３３）が設けられている。

金属製のシム板１２０は、圧電素子（表圧電素子１３０，裏圧電素子１３１）を補強す
るだけでなく、表圧電素子１３０および裏圧電素子１３１に電圧を印加するための共通電
極としての役割を有しており、グランドに接地されている。また、前述したように振動体
１１０の長手方向（Ｘ方向）の端部には、対象物に当接する凸部１２２が設けられており
、この凸部１２２は、一枚の板材から打ち抜きによってシム板１２０と一体に形成されて
いる。尚、本実施例のシム板１２０は、本発明の「プレート」に相当している。

図２（ｂ）には、振動体１１０をＺ方向（表圧電素子１３０側）から見た平面図が示さ
れている。前述したように表圧電素子１３０のシム板１２０と接する面とは反対側の面（
上面）には、表圧電素子１３０に電圧を印加するための表電極１３２が設けられており、
図２（ｂ）に示されているように、表圧電素子１３０の上面を格子状に４分割するように
４つの矩形形状の表電極１３２が設けられている。また、図示は省略するが、裏圧電素子
１３１のシム板１２０と接する面とは反対側の面（下面）にも同様に、その下面を格子状
に４分割するように４つの矩形形状の裏電極１３３が設けられている。

また、前述したように振動体１１０のＹ方向に向いた両側面には、一対の前方支持部１
２４と一対の後方支持部１２５とが設けられており、これら支持部１２４，１２５は、一
枚の板材から打ち抜きによってシム板１２０と一体に形成されている。

図３は、圧電モーター１００の動作原理を示す説明図である。圧電モーター１００は、
振動体１１０の表電極１３２および裏電極１３３に一定周期で電圧を印加したときに、振
動体１１０の凸部１２２が楕円運動することによって動作する。振動体１１０の凸部１２
２が楕円運動するのは次の理由による。尚、表圧電素子１３０に設けられた表電極１３２
と、裏圧電素子１３１に設けられた裏電極１３３とはＸ−Ｙ平面に関して面対称であって
基本的には同じであるため、ここでは、表電極１３２を例に説明する。

先ず、周知のように圧電材料を含む圧電素子（表圧電素子１３０，裏圧電素子１３１）
は、正電圧を印加すると伸張する性質を有している。従って、図３（ａ）に示すように、
４つの表電極１３２の全てに正電圧を印加した後、印加電圧を解除することを繰り返すと
、振動体１１０（表圧電素子１３０）は、長手方向（Ｘ方向）に伸縮する動作を繰り返す
。このように振動体１１０が長手方向（Ｘ方向）に伸縮を繰り返す動作を「伸縮振動」と
呼ぶ。以下では、振動体１１０が伸縮する方向（図中の±Ｘ方向）を「伸縮方向」と呼ぶ
。また、正電圧を印加する周波数を変化させていくと、ある特定の周波数となったときに
伸縮量が急に大きくなって、一種の共振現象が発生する。伸縮振動で共振が発生する周波
数（共振周波数）は、表圧電素子１３０の物性と、表圧電素子１３０の寸法（幅Ｗ、長さ
Ｌ、厚さＴ）とによって決定される。

また、図３（ｂ）あるいは図３（ｃ）に示すように、互いに対角線の位置にある２つの
表電極１３２を組（表電極１３２ａおよび表電極１３２ｄの組、あるいは表電極１３２ｂ
および表電極１３２ｃの組）として、一定周期で正電圧を印加する。すると、振動体１１
０（表圧電素子１３０）は、長手方向（Ｘ方向）の先端部（凸部１２２が設けられた部分
）が、図面上で左右方向（Ｙ方向）に首を振るような動作を繰り返す。例えば、図３（ｂ
）に示したように、表電極１３２ａおよび表電極１３２ｄの組に一定周期で正電圧を印加
すると、振動体１１０は、長手方向の先端部が右方向に移動する動作を繰り返す。また、
図３（ｃ）に示したように、表電極１３２ｂおよび表電極１３２ｃの組に一定周期で正電
圧を印加すると、振動体１１０は、長手方向の先端部が左方向に移動する動作を繰り返す
。このような振動体１１０の動作を「屈曲振動」と呼ぶ。以下では、振動体１１０が屈曲
振動する方向（図中の±Ｙ方向）を「屈曲方向」と呼ぶ。こうした屈曲振動についても、
表圧電素子１３０の物性と、表圧電素子１３０の寸法（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）とによっ
て決まる共振周波数が存在する。従って、互いに対角線の位置にある２つの表電極１３２
に対して、その共振周波数で正電圧を印加すると、振動体１１０は右方向あるいは左方向
（Ｙ方向）に大きく首を振って振動する。

ここで、図３（ａ）に示した伸縮振動の共振周波数も、図３（ｂ）あるいは図３（ｃ）
に示した屈曲振動の共振周波数も、表圧電素子１３０の物性や、表圧電素子１３０の寸法
（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）によって決定される。従って、表圧電素子１３０の寸法（幅Ｗ
、長さＬ、厚さＴ）を適切に選んでやれば、２つの共振周波数を一致させることができる
。そして、そのような表圧電素子１３０に対して、図３（ｂ）あるいは図３（ｃ）に示す
ような屈曲振動の形態の電圧を共振周波数で印加すると、図３（ｂ）あるいは図３（ｃ）
に示す屈曲振動が生じると同時に、共振によって図３（ａ）の伸縮振動も誘起される。そ
の結果、図３（ｂ）に示す態様で表電極１３２ａおよび表電極１３２ｄの組に電圧を印加
した場合には、振動体１１０の先端部（凸部１２２が設けられた部分）が図面上で時計回
りに楕円を描くような動作（楕円運動）を行う。また、図３（ｃ）に示す態様で表電極１
３２ｂおよび表電極１３２ｃの組に電圧を印加した場合には、振動体１１０の先端部が図
面上で反時計回りの楕円運動を行う。尚、以上の説明では表電極１３２に正電圧を印加す
るものとして説明した。しかし、周知のように圧電材料は、負電圧を印加することによっ
ても変形する。従って、表電極１３２に負電圧を印加することによって屈曲振動（および
伸縮振動）を発生させても良いし、正電圧と負電圧とを繰り返すような交番電圧を印加す
ることによって屈曲振動（および伸縮振動）を発生させても良い。また、上述した説明で
は、共振周波数の電圧を印加するものとして説明した。しかし、共振周波数を含んだ波形
の電圧を印加すれば十分であり、例えばパルス状の電圧であっても構わない。さらに、裏
圧電素子１３１についても、表圧電素子１３０と同様に、裏電極１３３に電圧を印加する
ことによって屈曲振動および伸縮振動を発生させることができる。

圧電モーター１００は、このような振動体１１０の楕円運動を利用して対象物を駆動す
る。すなわち、振動体１１０の凸部１２２を対象物に押しつけた状態で楕円運動を発生さ
せる。すると、凸部１２２は、振動体１１０が伸張する際には対象物に押しつけられた状
態で左から右に向かって（あるいは右から左に向かって）移動し、振動体１１０が収縮す
る際には対象物から離れた状態で元の位置まで復帰する動作を繰り返す。この結果、対象
物は、凸部１２２から受ける摩擦力によって一方向に駆動される。

ここで、前述のように電圧の印加によって屈曲振動を発生させる振動体１１０は、全体
が一様に振動するわけではなく、凸部１２２が設けられた先端部に比べて屈曲振動の振幅
が小さい部分（節部）を有する。図４は、振動体１１０の節部１１６を示した説明図であ
る。図４では、振動体１１０に電圧を印加していない状態を破線で示し、振動体１１０の
表電極１３２ａおよび表電極１３２ｄの組に電圧を印加して先端部が右方向に移動した状
態を実線で示している。図示されているように、振動体１１０には、Ｘ方向の端部と同様
の振幅で振動する２カ所の腹部１１４（１１４ａ，１１４ｂ）と、それに比べて屈曲振動
の振幅が小さい３カ所の節部１１６（前節部１１６ａ，中節部１１６ｂ，後節部１１６ｃ
）とが存在する。

これら３か所の節部１１６のうち、凸部１２２に近い側にある前節部１１６ａのＹ方向
の両側には、前述した一対の前方支持部１２４が設けられており、凸部１２２から遠い側
にある後節部１１６ｃのＹ方向の両側には、前述した一対の後方支持部１２５が設けられ
ている（図２（ｂ）参照）。このように振動体１１０の支持部１２４，１２５を節部１１
６の両側に設けることによって、節部１１６と異なる部分（腹部１１４など）に設ける場
合に比べて、振動体１１０で発生する振動が支持部１２４，１２５を介して板バネ１４０
，１５０に伝わる（振動が外部に逃げる）ことを抑制することができる。その結果、駆動
エネルギーの損失を少なくして、対象物を効率よく駆動することができる。

以上に説明した圧電モーター１００の動作原理から明らかなように、対象物が受ける駆
動力は凸部１２２との間で生じる摩擦力に等しいので、圧電モーター１００は、振動体１
１０の凸部１２２を対象物に押し付けておく必要がある。本実施例の圧電モーター１００
では、２つの板バネ（前方板バネ１４０，後方板バネ１５０）を用いて振動体１１０を対
象物に向けて付勢する方式を採用している。

図５は、振動体１１０が対象物Ｗに向かって付勢される様子を示した説明図である。前
述したように振動体１１０は、Ｙ方向に向いた両側面に設けられた一対の前方支持部１２
４および一対の後方支持部１２５が、前方板バネ１４０および後方板バネ１５０の一端（
図中の上端）に設けられた台座部１４６，１５６に接合されている。これら前方板バネ１
４０および後方板バネ１５０は、振動体１１０に対してＺ方向（振動体１１０の伸縮方向
および屈曲方向の何れにも交差する方向）から延設されており、且つ、Ｘ方向（振動体１
１０の伸縮方向）に面してＸ方向に撓むことが可能である。そして、振動体１１０の凸部
１２２が設けられた側とは反対側（後方側）に向かって前方板バネ１４０および後方板バ
ネ１５０を撓ませると、前方板バネ１４０および後方板バネ１５０の復元力によって、振
動体１１０を凸部１２２が設けられた側（前方側）に向かって付勢（押圧）することがで
きる。尚、前方板バネ１４０および後方板バネ１５０が撓む際には、振動体１１０は水平
移動ではなく、Ｚ方向（図中の下方）にも移動する。

図５には、対象物Ｗとして回転円板を駆動する例が示されており、前方板バネ１４０お
よび後方板バネ１５０の固定部１４２，１５２を回転円板Ｗに対して適切な位置に固定し
て、前方板バネ１４０および後方板バネ１５０を後方側に撓めておけば、振動体１１０の
凸部１２２を回転円板Ｗの外周面に押し付けることができる。この状態で振動体１１０に
電圧を印加することによって凸部１２２が楕円運動を行うと、回転円板Ｗの外周面と凸部
１２２との間に生じる摩擦力によって回転円板Ｗを回転させることができる。尚、圧電モ
ーター１００による対象物Ｗの駆動は、回転運動に限られるわけではなく、直進運動（並
進運動）も可能である。

また、対象物Ｗは、振動体１１０の凸部１２２から受ける摩擦力によって駆動されるこ
とから、圧電モーター１００を長期間に亘って使用していると、凸部１２２が当接する部
分が徐々に摩耗する。こうした摩耗が進む（深く摩耗する）と、対象物Ｗと凸部１２２と
の接触状態（対象物Ｗと凸部１２２との間に生じる摩擦力）が変化するので、対象物Ｗの
駆動量や駆動精度（対象物Ｗの位置決め精度など）が低下してしまうことがある。そこで
、本実施例の圧電モーター１００では、振動体１１０を対象物Ｗに向けて付勢する２つの
板バネ（前方板バネ１４０，後方板バネ１５０）が振動体１１０に対してＺ方向（振動体
１１０の伸縮方向および屈曲方向の何れにも交差する方向）から延設されている。こうす
ることで、対象物Ｗの摩耗による圧電モーター１００の駆動性能の低下を抑制することが
できる。

図６は、振動体１１０に対して２つの板バネ１４０，１５０をＺ方向から設けることで
、対象物Ｗの摩耗による圧電モーター１００の駆動性能の低下を抑制できる理由を示した
説明図である。図６には、対象物Ｗが摩耗する前の圧電モーター１００の状態が破線で示
されており、圧電モーター１００の使用によって対象物Ｗが摩耗した状態が実線で示され
ている。前述したように２つの板バネ（前方板バネ１４０，後方板バネ１５０）は、振動
体１１０の後方側（凸部１２２が設けられた側とは反対側）に撓められており、復元力で
振動体１１０を対象物Ｗに向かって付勢（押圧）している。そして、振動体１１０の凸部
１２２から受ける摩擦力によって対象物Ｗが摩耗すると、振動体１１０は対象物Ｗに向か
ってＸ方向に移動する。このとき、振動体１１０に対してＺ方向から設けられた２つの板
バネ１４０，１５０が撓んだ姿勢から復元しようとすることで、振動体１１０はＺ方向（
図中の上方）にも移動し、それに伴って、振動体１１０の凸部１２２が対象物Ｗに当接す
る位置（以下、当接位置）もＺ方向（図中の上方）に移動する。このように対象物Ｗの当
接位置が摩耗するのに伴ってＺ方向に当接位置が移動するので、一定の位置だけを深く摩
耗することがなく、凸部１２２を対象物Ｗの摩耗が進んでいない位置に当接させることが
できる。その結果、対象物Ｗと凸部１２２との接触状態が大きく変化することを抑制して
圧電モーター１００の駆動性能を維持することが可能となる。

尚、本実施例の圧電モーター１００では、２つの板バネ（前方板バネ１４０，後方板バ
ネ１５０）を振動体１１０に対してＺ方向（振動体１１０の伸縮方向および屈曲方向の何
れにも直交する方向）から延設しているが、Ｚ方向に限られず、振動体１１０の伸縮方向
および屈曲方向の何れにも交差する方向であればよい。例えば、伸縮方向に対して６０度
傾斜し、屈曲方向に対して８０度傾斜した方向から２つの板バネ１４０，１５０を延設し
てもよい。２つの板バネ１４０，１５０を延設する方向（延設方向）が振動体１１０の伸
縮方向および屈曲方向の何れにも交差していれば、対象物Ｗの摩耗に伴って２つの板バネ
１４０，１５０が撓んだ姿勢から復元しようとすることで、振動体１１０の凸部１２２が
対象物Ｗに当接する位置（当接位置）が延設方向に移動するので、凸部１２２を対象物の
摩耗が進んでいない位置に当接させることができる。

以下では、上述した本実施例の圧電モーター１００の変形例について説明する。尚、変
形例の説明にあたっては、上述の実施例と同様の構成部分については、先に説明した実施
例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図７は、第１変形例の圧電モーター１００を構成する一体成形部１８０の形状を示した
説明図である。図７（ａ）には、第１変形例の一体成形部１８０の展開図が示されている
。この一体成形部１８０は、一枚の金属平板からの打ち抜きにより形成されている。図示
されているように一体成形部１８０には、振動体１１０を構成するシム板１２０が一対の
前方板バネ１４０および一対の後方板バネ１５０と一体に設けられている。シム板１２０
と前方板バネ１４０との間は一対の前方支持部１２４で繋がっており、シム板１２０と後
方板バネ１５０との間は一対の後方支持部１２５で繋がっている。また、圧電モーター１
００を設置する際に前方板バネ１４０を固定する固定部１４２や、後方板バネ１５０を固
定する固定部１５２も一体成形部１８０内に設けられている。さらに、一体成形部１８０
には、前述した実施例にはない構成である補強部１２８が設けられており、この補強部１
２８は、前方支持部１２４の前方板バネ１４０側の端部と後方支持部１２５の後方板バネ
１５０側の端部とに接続している。

このような一枚の金属平板から打ち抜いて形成された一体成形部１８０は、図７（ａ）
中の破線に沿って谷折りに折り曲げられ、一点鎖線に沿って山折りに折り曲げられる。尚
、一枚の金属平板から打ち抜きと同時に折り曲げを行ってもよい。図７（ｂ）には、一体
成形部１８０を折り曲げた後の状態が斜視図で示されている。こうして一体成形部１８０
を折り曲げた後、表電極１３２が設けられた表圧電素子１３０と裏電極１３３が設けられ
た裏圧電素子１３１との間にシム板１２０を挟んで貼り合わせる（図２（ａ）参照）こと
で振動体１１０が作製される。図７（ｂ）に示されているように、第１変形例の前方板バ
ネ１４０および後方板バネ１５０は、前述した実施例と同様に、振動体１１０に対してＺ
方向（振動体１１０の伸縮方向および屈曲方向の何れにも交差する方向）から延設されて
おり、且つ、Ｘ方向（振動体１１０の伸縮方向）に面してＸ方向に撓むことが可能である
。

このような第１変形例の圧電モーター１００においても、前述した実施例と同様に、前
方板バネ１４０および後方板バネ１５０を振動体１１０の後方側（凸部１２２が設けられ
た側とは反対側）に撓めておけば、振動体１１０が前方側（凸部１２２が設けられた側）
に向かって付勢（押圧）されるので、凸部１２２を対象物に押し当てることができる。ま
た、対象物の当接位置（凸部１２２が当接する位置）が摩耗すると、２つの板バネ１４０
，１５０が撓んだ姿勢から復元しようとすることで、振動体１１０が対象物に向かってＸ
方向に移動するだけでなくＺ方向にも移動するので、凸部１２２を対象物の摩耗が進んで
いない位置に当接させることができる。その結果、対象物の摩耗による圧電モーター１０
０の駆動性能の低下を抑制することが可能となる。

また、第１変形例の前方支持部１２４および後方支持部１２５についても、前述した実
施例と同様に、振動体１１０の節部１１６の両側に設けておくことで（図４参照）、振動
体１１０で発生する振動が支持部１２４，１２５を介して板バネ１４０，１５０に伝わる
（振動が外部に逃げる）ことを抑制することができる。そして、第１変形例のように前方
支持部１２４と後方支持部１２５とに接続する補強部１２８を設けておけば、支持部１２
４，１２５の板バネ１４０，１５０側の付け根（板バネ１４０，１５０に接続する部分）
の剛性が高まるので、さらに振動の伝わりを抑制することができる。

また、第１変形例の圧電モーター１００では、一枚の金属平板から打ち抜いた一体成形
部１８０を折り曲げることで、シム板１２０、前方板バネ１４０、後方板バネ１５０が一
体に成形されている。このため、シム板１２０と、前方板バネ１４０および後方板バネ１
５０とを別体とした場合に比べて、両者を接合する工程を省くことができるので、圧電モ
ーター１００の製造が容易となる。加えて、接合ビスなどの接合部材が不要となるので、
圧電モーター１００の製造コストの低減を図ることができる。

図８は、第２変形例の圧電モーター１００を構成する一体成形部１８０の形状を示した
説明図である。図８（ａ）には、第２変形例の一体成形部１８０の展開図が示されている
。第２変形例の一体成形部１８０も、前述した第１変形例と同様に、一枚の金属平板から
の打ち抜きにより形成されている。第２変形例の一体成形部１８０は、補強部１２８のＹ
方向の両側に曲げ部１２９が設けられている点で、第１変形例の一体成形部１８０とは異
なっている。この曲げ部１２９は、図中に一点鎖線で示したＸ方向の折り目に沿って山折
りに折り曲げられる。

図８（ｂ）には、第２変形例の一体成形部１８０を折り曲げた後の状態が斜視図で示さ
れている。このように前方支持部１２４と後方支持部１２５とに接続する補強部１２８の
両側に曲げ部１２９を設けることにより、補強部１２８の剛性を高めることができる。そ
の結果、振動体１１０で発生する振動が支持部１２４，１２５を介して板バネ１４０，１
５０に伝わることを抑制する効果を高めることができる。

図９は、第３変形例の圧電モーター１００を構成する一体成形部１８０の形状を示した
説明図である。図９には、第３変形例の一体成形部１８０を折り曲げた後の状態が斜視図
で示されている。第１変形例の一体成形部１８０（図７参照）と比較すると、第３変形例
の一体成形部１８０には、補強部１２８が設けられておらず、その代わりに、一体成形部
１８０とは別体に設けられた補強板１６０が、前方支持部１２４および後方支持部１２５
に接合ビス１６２，１６３で接合されている。

このような第３変形例の圧電モーター１００では、一体成形部１８０よりも剛性の高い
補強板１６０を用いることによって、振動体１１０で発生する振動が支持部１２４，１２
５を介して板バネ１４０，１５０に伝わることを抑制する効果を高めることができる。

図１０は、第４変形例の圧電モーター１００を構成する一体成形部１８０の形状を示し
た説明図である。図１０には、第４変形例の一体成形部１８０を折り曲げた後の状態が斜
視図で示されている。第４変形例の一体成形部１８０には、前方支持部１２４および後方
支持部１２５が設けられておらず、振動体１１０の長手方向（Ｘ方向）の端部に前方板バ
ネ１４０および後方板バネ１５０が直接繋がっている。

このような第４変形例の一体成形部１８０であれば、前方支持部１２４や後方支持部１
２５を有する場合に比べて形状が簡単になるので、一枚の金属平板からの一体成形部１８
０の打ち抜きや折り曲げによる圧電モーター１００の製造が容易となる。

上述した実施例の圧電モーター１００あるいは変形例の圧電モーター１００は、対象物
の摩耗による駆動性能の低下を抑制することができるため、以下のような装置の駆動装置
として好適に組み込むことができる。

図１１は、実施例あるいは変形例の圧電モーター１００を組み込んだロボットハンド２
００を例示した説明図である。図示したロボットハンド２００は、基台２０２から複数本
の指部２０３が立設されており、手首２０４を介してアーム２１０に接続されている。こ
こで、図１１（ａ）に示されるように、指部２０３の根元の部分（可動部）は基台２０２
内で移動可能となっており、この指部２０３の根元の部分に凸部１２２を押しつけた状態
で圧電モーター１００が搭載されている。このため、圧電モーター１００を動作させるこ
とで、指部２０３を移動させて対象物を把持することができる。この圧電モーター１００
は、指部２０３を移動させる駆動部となっている。また、手首２０４の部分にも、手首２
０４の端面に凸部１２２を押しつけた状態で圧電モーター１００が搭載されている。この
ため、圧電モーター１００を動作させることで、基台２０２全体を回転させることが可能
である。

また、図１１（ｂ）に示されるように、指部２０３には、指部２０３の屈曲を可能とす
る関節部２０５が設けられている。この関節部２０５にも、関節部２０５の回動させる部
分（可動部）に凸部１２２を押し付けた状態で圧電モーター１００が搭載されている。こ
のため、圧電モーター１００を動作させることで、指部２０３を屈曲させることができる
。

図１２は、ロボットハンド２００（ハンド部）を備えた単腕のロボット２５０を例示し
た説明図である。図示されるようにロボット２５０は、複数本のリンク部２１２（リンク
部材）と、それらリンク部２１２の間を屈曲可能な状態で接続する関節部２２０とを備え
たアーム２１０（腕部）を有している。また、ロボットハンド２００はアーム２１０の先
端に接続されている。そして、関節部２２０には、関節部２２０を屈曲させるための駆動
部として実施例あるいは変形例の圧電モーター１００が内蔵されており、関節部２２０の
回動させる部分（可動部）に凸部１２２が押し付けられている。このため、圧電モーター
１００を動作させることにより、それぞれの関節部２２０を任意の角度だけ屈曲（回動）
させることが可能である。

図１３は、ロボットハンド２００を備えた複腕のロボット２６０を例示した説明図であ
る。図示されるようにロボット２６０は、複数本のリンク部２１２と、それらリンク部２
１２の間を屈曲可能な状態で接続する関節部２２０とを備えたアーム２１０を複数本（図
示した例では２本）有している。アーム２１０の先端には、ロボットハンド２００や、工
具２０１（ハンド部）が接続されている。また、頭部２６２には複数台のカメラ２６３が
搭載され、本体部２６４の内部には全体の動作を制御する制御部２６６が搭載されている
。更に、本体部２６４の底面に設けられたキャスター２６８によって搬送可能である。こ
のロボット２６０にも、関節部２２０には、関節部２２０を屈曲させるための駆動部とし
て実施例あるいは変形例の圧電モーター１００が内蔵されており、関節部２２０の回動さ
せる部分（可動部）に凸部１２２が押し付けられている。このため、圧電モーター１００
を動作させることにより、それぞれの関節部２２０を任意の角度だけ屈曲（回動）させる
ことが可能である。

図１４は、実施例あるいは変形例の圧電モーター１００を組み込んで構成された電子部
品検査装置３００を例示した斜視図である。図示した電子部品検査装置３００は、大まか
には基台３１０と、基台３１０の側面に立設された支持台３３０とを備えている。基台３
１０の上面には、検査対象の電子部品１が載置されて搬送される上流側ステージ３１２ｕ
と、検査済みの電子部品１が載置されて搬送される下流側ステージ３１２ｄとが設けられ
ている。また、上流側ステージ３１２ｕと下流側ステージ３１２ｄとの間には、電子部品
１の姿勢を確認するための撮像装置３１４と、電気的な特性を検査するために電子部品１
がセットされる検査台３１６（検査部）とが設けられている。尚、電子部品１の代表的な
ものとしては、「半導体」や、「半導体ウェハー」、「ＬＣＤやＯＬＥＤなどの表示デバ
イス」、「水晶デバイス」、「各種センサー」、「インクジェットヘッド」、「各種ＭＥ
ＭＳデバイス」などが挙げられる。

また、支持台３３０には、基台３１０の上流側ステージ３１２ｕおよび下流側ステージ
３１２ｄと平行な方向（Ｙ方向）に移動可能にＹステージ３３２が設けられており、Ｙス
テージ３３２からは、基台３１０に向かう方向（Ｘ方向）に腕部３３４が延設されている
。また、腕部３３４の側面には、Ｘ方向に移動可能にＸステージ３３６が設けられている
。そして、Ｘステージ３３６には、撮像カメラ３３８と、上下方向（Ｚ方向）に移動可能
なＺステージを内蔵した把持装置３５０が設けられている。また、把持装置３５０の先端
には、電子部品１を把持する把持部３５２が設けられている。更に、基台３１０の前面側
には、電子部品検査装置３００の全体の動作を制御する制御装置３１８も設けられている
。尚、本実施例では、支持台３３０に設けられたＹステージ３３２や、腕部３３４や、Ｘ
ステージ３３６や、把持装置３５０が、本発明の「電子部品搬送装置」に対応する。

以上のような構成を有する電子部品検査装置３００は、次のようにして電子部品１の検
査を行う。先ず、検査対象の電子部品１は、上流側ステージ３１２ｕに載せられて、検査
台３１６の近くまで移動する。次に、Ｙステージ３３２およびＸステージ３３６を動かし
て、上流側ステージ３１２ｕに載置された電子部品１の真上の位置まで把持装置３５０を
移動させる。このとき、撮像カメラ３３８を用いて電子部品１の位置を確認することがで
きる。そして、把持装置３５０内に内蔵されたＺステージを用いて把持装置３５０を降下
させて、把持部３５２で電子部品１を把持すると、そのまま把持装置３５０を撮像装置３
１４の上に移動させて、撮像装置３１４を用いて電子部品１の姿勢を確認する。続いて、
把持装置３５０に内蔵されている微調整機構を用いて電子部品１の姿勢を調整する。そし
て、把持装置３５０を検査台３１６の上まで移動させた後、把持装置３５０に内蔵された
Ｚステージを動かして電子部品１を検査台３１６の上にセットする。把持装置３５０内の
微調整機構を用いて電子部品１の姿勢が調整されているので、検査台３１６の正しい位置
に電子部品１をセットすることができる。そして、検査台３１６を用いて電子部品１の電
気的な特性の検査が終了したら、今度は検査台３１６から電子部品１を取り上げた後、Ｙ
ステージ３３２およびＸステージ３３６を動かして、下流側ステージ３１２ｄの上まで把
持装置３５０を移動させ、下流側ステージ３１２ｄに電子部品１を置く。その後、下流側
ステージ３１２ｄを動かして、検査が終了した電子部品１を所定位置まで搬送する。

図１５は、把持装置３５０に内蔵された微調整機構についての説明図である。図示され
るように把持装置３５０内には、把持部３５２に接続された回転軸３５４や、回転軸３５
４が回転可能に取り付けられた微調整プレート３５６（可動部）などが設けられている。
また、微調整プレート３５６は、図示しないガイド機構によってガイドされながら、Ｘ方
向およびＹ方向に移動可能である。

ここで、図１５に斜線を付して示されるように、回転軸３５４の端面に向けて回転方向
用の圧電モーター１００θが搭載されており、圧電モーター１００θの凸部（図示は省略
）が回転軸３５４の端面に押しつけられている。このため、圧電モーター１００θを動作
させることによって、回転軸３５４（および把持部３５２）をθ方向に任意の角度だけ精
度良く回転させることが可能である。また、微調整プレート３５６に向けてＸ方向用の圧
電モーター１００ｘと、Ｙ方向用の圧電モーター１００ｙとが設けられており、それぞれ
の凸部（図示は省略）が微調整プレート３５６の表面に押しつけられている。このため、
圧電モーター１００ｘを動作させることによって、微調整プレート３５６（および把持部
３５２）をＸ方向に任意の距離だけ精度良く移動させることができ、同様に、圧電モータ
ー１００ｙを動作させることによって、微調整プレート３５６（および把持部３５２）を
Ｙ方向に任意の距離だけ精度良く移動させることが可能である。従って、図１４の電子部
品検査装置３００は、圧電モーター１００θ、圧電モーター１００ｘ、圧電モーター１０
０ｙを動作させることにより、把持部３５２で把持した電子部品１の姿勢を微調整するこ
とが可能である。

図１６は、実施例あるいは変形例の圧電モーター１００を組み込んで構成された送液ポ
ンプ４００を例示した説明図である。図１６（ａ）には送液ポンプ４００を上面視した平
面図が示されており、図１６（ｂ）には送液ポンプ４００を側面視した断面図が示されて
いる。図示されるように送液ポンプ４００は、矩形形状のケース４０２内に円板形状のロ
ーター４０４（移動部）が回転可能に設けられており、ケース４０２とローター４０４と
の間には、薬液などの液体が内部を流通するチューブ４０６が挟持されている。また、チ
ューブ４０６の一部は、ローター４０４に設けられたボール４０８（閉塞部）によって押
しつぶされて閉塞した状態となっている。このためローター４０４が回転すると、ボール
４０８がチューブ４０６を押しつぶす位置が移動するので、チューブ４０６内の液体が送
液される。そして、圧電モーター１００の凸部１２２をローター４０４の外周面に押し付
けた状態で設ければ、ローター４０４を駆動する駆動部として用いることができる。こう
すれば、極僅かな量を精度良く送液可能で、しかも小型な送液ポンプ４００を実現するこ
とができる。

図１７は、実施例あるいは変形例の圧電モーター１００を組み込んだ印刷装置５００を
例示した斜視図である。図示した印刷装置５００は、印刷媒体２の表面にインクを噴射し
て画像を印刷する、いわゆるインクジェットプリンターである。尚、印刷装置５００が印
刷する「画像」には、文字、図形、絵画、模様、写真映像などが含まれるものとする。印
刷装置５００は、略箱形の外観形状をしており、前面のほぼ中央には排紙トレイ５０１や
、排出口５０２や、複数の操作ボタン５０５が設けられている。また、背面側には供給ト
レイ５０３が設けられている。供給トレイ５０３に印刷媒体２をセットして操作ボタン５
０５を操作すると、供給トレイ５０３から印刷媒体２が吸い込まれて、印刷装置５００の
内部で印刷媒体２の表面に画像が印刷された後、排出口５０２から排出される。

印刷装置５００の内部には、印刷媒体２上で主走査方向に往復動する印刷ヘッド５２０
と、印刷ヘッド５２０の主走査方向への動きをガイドするガイドレール５１０が設けられ
ている。また、図示した印刷ヘッド５２０は、印刷媒体２上にインクを噴射する印字部５
２２や、印刷ヘッド５２０を主走査方向に走査するための走査部５２４などから構成され
ている。印字部５２２の底面側（印刷媒体２に向いた側）には、複数の噴射ノズルが設け
られており、噴射ノズルから印刷媒体２に向かってインクを噴射することができる。また
、走査部５２４には、駆動部としての圧電モーター１００ｍ，１００ｓが搭載されている
。圧電モーター１００ｍの凸部（図示は省略）はガイドレール５１０に押しつけられてい
る。このため、圧電モーター１００ｍを動作させることで、印刷ヘッド５２０を主走査方
向に移動させることができる。また、圧電モーター１００ｓの凸部１２２は、印字部５２
２に対して押しつけられている。このため、圧電モーター１００ｓを動作させることで、
印字部５２２の底面側を印刷媒体２に近付けたり、印刷媒体２から遠ざけたりすることが
可能である。また、印刷装置５００には、ロール紙５０４を切断するための切断機構５３
０も搭載されている。切断機構５３０は、用紙カッター５３６を先端に搭載したカッター
ホルダー５３２と、カッターホルダー５３２を貫通して主走査方向に延設されたガイド軸
５３４とを備えている。カッターホルダー５３２内には圧電モーター１００ｃが搭載され
ており、圧電モーター１００ｃの図示しない凸部はガイド軸５３４に押し付けられている
。このため、圧電モーター１００ｃを動作させるとカッターホルダー５３２がガイド軸５
３４に沿って主走査方向に移動し、用紙カッター５３６がロール紙５０４を切断する。ま
た、印刷媒体２を紙送りするための駆動部として圧電モーター１００を用いることも可能
である。

図１８は、実施例あるいは変形例の圧電モーター１００を組み込んだ電子時計６００の
内部構造を例示した説明図である。図１８では、電子時計６００の時刻表示側とは反対側
（裏蓋側）から見た平面図が示されている。図１８に例示した電子時計６００の内部には
、円板形状の回転円板６０２と、回転円板６０２の回転を、時刻を表示する指針（図示省
略）に伝達する歯車列６０４と、回転円板６０２を駆動する駆動部としての圧電モーター
１００と、電力供給部６０６と、水晶チップ６０８と、ＩＣ６１０とを備えている。また
、電力供給部６０６や、水晶チップ６０８、ＩＣ６１０は、図示しない回路基板に搭載さ
れている。歯車列６０４は、図示しないラチェットを含む複数の歯車で構成されており、
隣り合う歯車同士の歯を噛み合わせて順次回転を伝達するように配列されている。尚、図
示が煩雑となることを避けるために、図１８では、歯車の歯先を結んだ線を細い一点鎖線
で表し、歯車の歯元を結んだ線を太い実線で表している。従って、太い実線および細い一
点鎖線による二重の円形は歯車を表していることになる。また、歯先を示す細い一点鎖線
については全周を表示せず、他の歯車と噛み合う部分の周辺のみを表示している。

回転円板６０２には、同軸に小さな歯車６０２ｇが設けられており、この歯車６０２ｇ
が歯車列６０４と噛み合わされている。このため回転円板６０２の回転は、所定の比率で
減速されながら歯車列６０４を伝わる。そして、この歯車の回転が時刻を表す指針に伝達
されて時刻を表示する。そして、圧電モーター１００の凸部１２２を回転円板６０２の外
周面に押し付けた状態で設ければ、回転円板６０２を回転させる駆動部として用いること
ができる。

図１９は、実施例あるいは変形例の圧電モーター１００を組み込んだ投影装置７００を
例示した説明図である。図示されるように投影装置７００は、光学レンズを含んだ投影部
７０２を備えており、内蔵する光源（図示は省略）からの光を投影することによって画像
を表示する。そして、投影部７０２に含まれる光学レンズの焦点を合わせるための調整機
構７０４（調整部）を、駆動部として圧電モーター１００を用いて駆動するようにしても
良い。圧電モーター１００は位置決めの分解能が高いので、微妙な焦点合わせを行うこと
ができる。また、光源からの光を投影しない間は、レンズカバー７０６で投影部７０２の
光学レンズを覆うことで、光学レンズに傷が付くことを防ぐことができる。このレンズカ
バー７０６を開閉するための駆動部として、圧電モーター１００を用いることもできる。

以上、本発明の圧電モーターや、圧電モーターを搭載した各種装置について説明したが
、本発明は上記の実施例や、変形例、適用例に限られるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

例えば、圧電モーター１００の前方板バネ１４０と後方板バネ１５０とは、撓んだ状態
で振動体１１０をＸ方向（伸縮方向）に付勢可能であれば、平行であってもよいし、平行
でなくてもよく、また、必ずしも同じ長さである必要はない。但し、前方板バネ１４０と
後方板バネ１５０とを平行、且つ、同じ長さにしておけば、前方板バネ１４０および後方
板バネ１５０が撓んだ状態から復元する際に、対象物に対する振動体１１０の姿勢が維持
されるので、対象物と凸部１２２との接触状態（接触角度など）の変化を抑制することが
できる。

また、前述した実施例では、対象物に向けて振動体１１０を付勢する付勢部材として、
板バネ（１４０，１５０）を用いていた。しかし、振動体１１０の伸縮方向に撓むことが
可能であり、元の形に戻ろうとする復元力で撓み方向とは逆方向に付勢するものであれば
、板バネに限定されるわけではなく、コイルバネや、棒状または板状のゴム部材などであ
ってもよい。加えて、振動体１１０を付勢する付勢部材は、前述した実施例の前方板バネ
１４０および後方板バネ１５０のように２つに限定されるわけではなく、振動体１１０の
伸縮方向に位置が異なる３つ以上の付勢部材を設けておいてもよい。

１…電子部品、 ２…印刷媒体、 １００…圧電モーター、
１１０…振動体、 １１４…腹部、 １１６…節部、
１２０…シム板、 １２２…凸部、 １２４…前方支持部、
１２５…後方支持部、 １２６，１２７…接合ビス、
１２８…補強部、 １２９…曲げ部、
１３０…表圧電素子、 １３１…裏圧電素子、 １３２…表電極、
１３３…裏電極、 １４０…前方板バネ、 １４２…固定部、
１４４…固定ビス、 １４６…台座部、 １５０…後方板バネ、
１５２…固定部、 １５４…固定ビス、 １５６…台座部、
１６０…補強板、 １６２，１６３…接合ビス、
１８０…一体成形部、 ２００…ロボットハンド、 ２０１…工具、
２０２…基台、 ２０３…指部、 ２０４…手首、
２１０…アーム、 ２１２…リンク部、 ２２０…関節部、
２５０…ロボット、 ２６０…ロボット、 ２６２…頭部、
２６３…カメラ、 ２６４…本体部、 ２６６…制御部、
２６８…キャスター、 ３００…電子部品検査装置、 ３１０…基台、
３１２ｄ…下流側ステージ、 ３１２ｕ…上流側ステージ、
３１４…撮像装置、 ３１６…検査台、 ３１８…制御装置、
３３０…支持台、 ３３４…腕部、 ３３８…撮像カメラ
３５０…把持装置、 ３５２…把持部、 ３５４…回転軸、
３５６…微調整プレート、 ４００…送液ポンプ、 ４０２…ケース、
４０４…ローター、 ４０６…チューブ、 ４０８…ボール、
５００…印刷装置、 ５０１…排紙トレイ、 ５０２…排出口、
５０３…供給トレイ、 ５０５…操作ボタン、 ５１０…ガイドレール、
５２０…印刷ヘッド、 ５２２…印字部、 ５２４…走査部、
６００…電子時計、 ６０２…回転円板、 ６０２ｇ…歯車、
６０４…歯車列、 ６０６…電池、 ６０８…水晶チップ、
６１０…ＩＣ、 ７００…投影装置、 ７０２…投影部、
７０４…調整機構、 ７０６…レンズカバー

Claims (13)

1. 圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
   、
   前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、対象物に当接する当接部
   と、
   前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記対象物に前記当接部を
   当接させる複数の付勢部材と、
   を備え、
   前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
   方向から前記複数の付勢部材が設けられている
   ことを特徴とする圧電モーター。
2. 請求項１に記載の圧電モーターであって、
   前記振動体は、圧電材料を含んで形成された圧電素子と、前記圧電素子が貼付されるプ
   レートとを有し、
   前記複数の付勢部材と前記プレートとは、一枚の板材を折り曲げて形成されている
   ことを特徴とする圧電モーター。
3. 請求項２に記載の圧電モーターであって、
   前記複数の付勢部材には、第１板バネおよび第２板バネが含まれており、
   前記振動体の前記屈曲方向の両側に設けられ、前記プレートと前記第１板バネとを接続
   する第１支持部と、
   前記振動体の前記屈曲方向の両側に設けられ、前記プレートと前記第２板バネとを接続
   する第２支持部と、
   を備え、
   前記第１支持部および前記第２支持部は、前記振動体の前記伸縮方向の端部に比べて前
   記屈曲振動の振幅が小さい複数の節部のうち何れかの両側から前記プレートに接続し、
   前記第１板バネおよび前記第２板バネと前記第１支持部および前記第２支持部と前記プ
   レートとは、一枚の板材で形成されている
   ことを特徴とする圧電モーター。
4. 請求項３に記載の圧電モーターであって、
   前記第１支持部と前記第２支持部とに接続される補強部を備え、
   前記第１板バネおよび前記第２板バネと前記第１支持部および前記第２支持部と前記プ
   レートと前記補強部とは、一枚の板材で形成されている
   ことを特徴とする圧電モーター。
5. 指部で対象物を把持可能なロボットハンドであって、
   前記指部が移動可能に立設された基体と、
   前記基体に対する前記指部の移動、あるいは前記指部の関節の回動に連動する可動部と
   、
   圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
   、
   前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記可動部に当接する当
   接部と、
   前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記可動部に前記当接部を
   当接させる複数の付勢部材と、
   を備え、
   前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
   方向から前記複数の付勢部材が設けられている
   ことを特徴とするロボットハンド。
6. 回動可能な関節部が設けられた腕部と、
   前記腕部に設けられたハンド部と、
   前記腕部が設けられた本体部と、
   を備えたロボットであって、
   前記関節部の回動に連動する可動部と、
   圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
   、
   前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記可動部に当接する当
   接部と、
   前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記可動部に前記当接部を
   当接させる複数の付勢部材と、
   を備え、
   前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
   方向から前記複数の付勢部材が設けられている
   ことを特徴とするロボット。
7. 電子部品を把持する把持部を備える電子部品搬送装置であって、
   前記電子部品を把持した前記把持部の移動に連動する可動部と、
   圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
   、
   前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記可動部に当接する当
   接部と、
   前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記可動部に前記当接部を
   当接させる複数の付勢部材と、
   を備え、
   前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
   方向から前記複数の付勢部材が設けられている
   ことを特徴とする電子部品搬送装置。
8. 電子部品を把持する把持部と、
   前記電子部品を検査する検査部と、
   を備える電子部品検査装置であって、
   前記電子部品を把持した前記把持部の移動に連動する可動部と、
   圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
   、
   前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記可動部に当接する当
   接部と、
   前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記可動部に前記当接部を
   当接させる複数の付勢部材と、
   を備え、
   前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
   方向から前記複数の付勢部材が設けられている
   ことを特徴とする電子部品検査装置。
9. 液体が流動可能なチューブと、
   前記チューブに当接して前記チューブを閉塞する閉塞部と、
   前記閉塞部を移動させる移動部と、
   を備える送液ポンプであって、
   圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
   、
   前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記移動部に当接する当
   接部と、
   前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記移動部に前記当接部を
   当接させる複数の付勢部材と、
   を備え、
   前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
   方向から前記複数の付勢部材が設けられている
   ことを特徴とする送液ポンプ。
10. 媒体に画像を印刷する印刷ヘッドと、
    前記印刷ヘッドを移動させる移動部と、
    を備える印刷装置であって、
    圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
    、
    前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記移動部に当接する当
    接部と、
    前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記移動部に前記当接部を
    当接させる複数の付勢部材と、
    を備え、
    前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
    方向から前記複数の付勢部材が設けられている
    ことを特徴とする印刷装置。
11. 同軸に歯車が設けられ、回動可能な回転円板と、
    複数の歯車を含んで構成された歯車列と、
    前記歯車列に接続され、時刻を指し示す指針と、
    を備える電子時計であって、
    圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
    、
    前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記回転円板に当接する
    当接部と、
    前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記回転円板に前記当接部
    を当接させる複数の付勢部材と、
    を備え、
    前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
    方向から前記複数の付勢部材が設けられている
    ことを特徴とする電子時計。
12. 光を発生させる光源と、
    光学レンズを含み、前記光を投影する投影部と、
    前記光学レンズを移動させる移動部と、
    を備える投影装置であって、
    圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
    、
    前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記移動部に当接する当
    接部と、
    前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記移動部に前記当接部を
    当接させる複数の付勢部材と、
    を備え、
    前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
    方向から前記複数の付勢部材が設けられている
    ことを特徴とする投影装置。
13. 対象物を搬送する搬送装置であって、
    圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮振動および屈曲振動する振動体と
    、
    前記振動体の前記伸縮振動する伸縮方向の端部に設けられて、前記対象物に当接する当
    接部と、
    前記伸縮方向に撓み、前記振動体を前記伸縮方向に付勢して前記対象物に前記当接部を
    当接させる複数の付勢部材と、
    を備え、
    前記振動体に対して前記伸縮方向および前記屈曲振動する屈曲方向の何れにも交差する
    方向から前記複数の付勢部材が設けられている
    ことを特徴とする搬送装置。

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