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TW201325064A - 壓電馬達、驅動裝置、電子零件搬送裝置、電子零件檢查裝置、印刷裝置、機器人手部、及機器人 - Google Patents

壓電馬達、驅動裝置、電子零件搬送裝置、電子零件檢查裝置、印刷裝置、機器人手部、及機器人 Download PDF

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TW201325064A
TW201325064A TW101145874A TW101145874A TW201325064A TW 201325064 A TW201325064 A TW 201325064A TW 101145874 A TW101145874 A TW 101145874A TW 101145874 A TW101145874 A TW 101145874A TW 201325064 A TW201325064 A TW 201325064A
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TW
Taiwan
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oscillating body
electronic component
piezoelectric motor
pressing plate
axis
Prior art date
Application number
TW101145874A
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English (en)
Inventor
Yoshiteru Nishimura
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Priority claimed from JP2011266557A external-priority patent/JP5849661B2/ja
Priority claimed from JP2011266560A external-priority patent/JP5948829B2/ja
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of TW201325064A publication Critical patent/TW201325064A/zh

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Abstract

一種壓電馬達，其於自與振盪體之彎曲方向交叉之方向利用緩衝部夾持含有壓電材料之振盪體之兩側，經由彈性部利用按壓蓋將緩衝部按壓於振盪體之狀態下，收容於振盪體外殼。進而，於緩衝部與彈性部之間設置按壓板，並限制按壓板於振盪體之振盪方向上之移動。

Description

壓電馬達、驅動裝置、電子零件搬送裝置、電子零件檢查裝置、印刷裝置、機器人手部、及機器人
本發明係關於一種壓電馬達、驅動裝置、電子零件搬送裝置、電子零件檢查裝置、印刷裝置、機器人手部及機器人。
已知有使由壓電材料形成之構件(振盪體)振盪，而驅動對象物之壓電馬達。該壓電馬達與利用電磁力而使轉子旋轉之方式之電磁馬達相比具有如下之特徵：小型並且可獲得較大之驅動力，進而，可高解析度地使對象物定位。因此，可用作例如相機之驅動機構等多種裝置之致動器。
壓電馬達利用如下所述之原理進行動作。首先，將振盪體形成為大致長方體形狀，於長度方向之端面設置凸部。繼而，藉由對振盪體施加特定頻率之電壓，而同時發生振盪體伸縮之態樣之振盪與振盪體彎曲之態樣之振盪。如此一來，振盪體之端面開始沿一方向進行旋轉之橢圓運動。因此，藉由將設置於端面之凸部按壓於對象物，可藉由於凸部與對象物之間發揮作用之摩擦力而使對象物向固定方向移動。
根據如上所述之動作原理，壓電馬達必需在將設置於振盪體之端面之凸部按壓於對象物之狀態下使用。又，為了使振盪體不因驅動對象物時凸部自對象物受到之反作用力而退回，而必需保持振盪體。與此同時，必需容許振盪體振盪，以使凸部進行橢圓運動。因此，提出有如下之技 術：於使凸部突出之狀態下將振盪體收納於保持外殼，於上述保持外殼內，使用彈性構件自彎曲方向支持振盪體之兩側，並且朝向對象物對振盪體與保持外殼一併施力。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平11-346486號公報
然而，近年來，對於搭載有壓電馬達之裝置之小型化及性能提高之要求日益增強，伴隨於此，對壓電馬達亦要求進一步之小型化及驅動精度之提高。
又，有難以將振盪體產生之能量高效率地用於對象物之驅動之問題。其原因在於：由於自彎曲方向支持振盪體之兩側，故振盪體之振盪容易經由保持外殼而傳遞至外部，而傳遞至外部之振盪無法用於驅動對象物。
本發明係為了解決先前技術所具有之上述課題之至少一部分而完成，其目的在於提供可使壓電馬達小型化且使驅動精度提高之技術、或可高效率地驅動對象物之技術。
為了解決上述課題之至少一部分，本發明之壓電馬達採用以下構成。即，一種壓電馬達，其藉由使含有壓電材料之振盪體振盪，並使突出設置於振盪體之端面之凸部與對象物接觸，而使對象物移動，其特徵在於包含：振盪體外殼，其收容振盪體；基台，其設置有供振盪體外殼滑動之 滑動部，且安裝有振盪體外殼；加壓彈性體，其向對象物之方向對自振盪體外殼突出之凸部施力；及側壓彈性體，其自與振盪體外殼之滑動方向交叉之方向，朝向基台之滑動部對振盪體外殼施力；側壓彈性體之與振盪體外殼連接之側之端面係與振盪體外殼嵌合。
根據如上所述之構成之壓電馬達，於使振盪體之凸部與振盪體外殼一併接觸於對象物之狀態下，使振盪體振盪，藉此可使對象物移動。又，振盪體外殼被側壓彈性體按壓於基台之滑動部，故振盪體不會因驅動對象物時凸部自對象物受到之反作用力而退回。此處，振盪體外殼可沿相對於對象物靠近或遠離之方向滑動。儘管如此，自與振盪體外殼之滑動方向交叉之方向將振盪體外殼按壓於滑動部之側壓彈性體係與振盪體外殼連接之側之端面嵌合於振盪體外殼。
如此，側壓彈性體之端面不會相對於振盪體外殼而相對移動。因此，無需於側壓彈性體之端面與振盪體外殼之間設置具有耐磨性之構件或輥等，從而可使壓電馬達小型化。當然，由於振盪體外殼相對於對象物滑動，故於側壓彈性體之端面嵌合於振盪體外殼之構造中，側壓彈性體不僅將振盪體外殼按壓於基台之滑動部，亦產生妨礙振盪體外殼之滑動之方向之力。由於該力作用於使將振盪體之凸部按壓於對象物之力變動之方向上，故會成為使於凸部與對象物之間產生之摩擦力變動，其結果，使壓電馬達之驅動力變動之要因。然而，實際上，因側壓彈性體之端面於 與振盪體外殼之間滑行而引起之摩擦力之變動或設置於側壓彈性體與振盪體外殼之間之輥滾動時之摩擦力之變動所致之影響較大，因此，藉由設為側壓彈性體之端面於與振盪體外殼之間不滑行之構造，反而能夠使將振盪體之凸部按壓於對象物之力之變動變小。又，藉由將側壓彈性體之端面嵌合於振盪體外殼，側壓彈性體使凸部之按壓力產生之變動只不過是相較加壓彈性體之製造偏差所致之按壓力之偏差而較小之值。根據如上所述之原因，藉由採用側壓彈性體之端面與振盪體外殼嵌合之構造，可抑制將振盪體之凸部按壓於對象物之力之變動。其結果，壓電馬達之驅動力穩定，而且，每當藉由振盪體之振盪而凸部進行橢圓運動時可使對象物移動相同之距離。如此般，根據本發明之壓電馬達，可使壓電馬達小型化且可使驅動精度提高。
再者，加壓彈性體或側壓彈性體可對振盪體外殼施力即可，可使用螺旋彈簧或板簧等多種形態之彈簧。又，於將例如板簧用作側壓彈性體之情形時，側壓彈性體之表面中與振盪體外殼接觸而受到力之部分成為側壓彈性體之端面。另一方面，由於螺旋彈簧可藉由大幅度變形而使用，而於即便振盪體外殼滑動但施力亦幾乎不變之狀態下使用，故可較佳地用作加壓彈性體或側壓彈性體。又，側壓彈性體之端面係以當振盪體外殼滑動時於與振盪體外殼之間不滑行之方式嵌合即可。因此，作為側壓彈性體之端面與振盪體外殼嵌合之態樣，例如，既可於振盪體外殼設置凹部而將側壓彈性體之端面嵌合，亦可自振盪體外殼設置 突起，而將側壓彈性體之端面嵌合於該突起。進而，亦可自側壓彈性體之端面設置突起，而將該突起嵌合於設置於振盪體外殼之凹部。
又，於上述壓電馬達中，亦可利用側壓彈性體保持部支持側壓彈性體之未與振盪體外殼連接之側之端面，使側壓彈性體之與側壓彈性體保持部連接之側之端面與側壓彈性體保持部嵌合。
如此，側壓彈性體之未與振盪體外殼連接之側之端面亦不會滑行。因此，可避免因滑行而摩擦力發生變動，從而將振盪體之凸部按壓於對象物之力發生變動。其結果，可進一步提高壓電馬達之驅動精度。
又，於上述壓電馬達中，亦可不將加壓彈性體設置於振盪體外殼之後方側(面向對象物之側之相反側)，而將其設置於相對於振盪體外殼設置有滑動部之側或相對於振盪體外殼設置有側壓彈性體之側。
如此，與於振盪體外殼之後方側設置加壓彈性體之情形相比，可縮短壓電馬達之長度。其結果，可使壓電馬達進一步小型化。
又，亦可使用上述壓電馬達而構成驅動裝置或印刷裝置、機器人手部、機器人等。
根據上述壓電馬達，小型且可實現較高之驅動精度。因此，若使用上述壓電馬達而構成驅動裝置或印刷裝置、機器人手部、機器人等，則可獲得小型且高性能之驅動裝置或印刷裝置、機器人手部、機器人等。
又，亦可使用上述壓電馬達而構成如下所述之電子零件檢查裝置。即，將握持之電子零件裝設於檢查插口，檢查上述電子零件之電氣特性之電子零件檢查裝置，亦可使用上述任一個壓電馬達而進行電子零件相對於檢查插口之位置對準。
進而，亦可使用上述壓電馬達而構成如下所述之電子零件搬送裝置。即，搬送握持之電子零件之電子零件搬送裝置，亦可使用上述任一個壓電馬達而進行電子零件之位置對準。
上述壓電馬達小型且可實現較高之驅動精度，故可對電子零件高精度地進行位置對準，且可實現小型之電子零件搬送裝置。
又，電子零件搬送裝置亦可以如下所述之態樣掌握，即，一種電子零件搬送裝置，其包含：握持裝置，其握持電子零件；移動裝置，其使握持裝置沿相互正交之第1軸及第2軸和與第1軸及第2軸正交之第3軸之合計三軸方向移動；及控制裝置，其對移動裝置之動作進行控制；其特徵在於：握持裝置內置有：第1壓電馬達，其使電子零件沿第1軸方向移動；第2壓電馬達，其使電子零件沿第2軸方向移動；及第3壓電馬達，其使電子零件繞著第3軸旋轉；第1至第3壓電馬達係上述壓電馬達。
又，電子零件檢查裝置亦可設為如下所述之態樣。
即，一種電子零件檢查裝置，其包含：檢查插口，其裝設電子零件，檢查電子零件之電氣特性；握持裝置，其握 持電子零件；移動裝置，其使握持裝置沿相互正交之第1軸及第2軸和與第1軸及第2軸正交之第3軸之合計三軸方向移動；攝像裝置，其係當自檢查插口觀察時設置於第1軸上或第2軸上，檢測裝設於檢查插口之電子零件之姿勢；上游側載物台，其將電子零件自檢查插口搬送至將攝像裝置連結之第1軸或第2軸上之特定位置為止；下游側載物台，其自當自檢查插口觀察時設置有攝像裝置之側之相反側之特定位置起搬送電子零件；及控制裝置，其對移動裝置之動作進行控制；其特徵在於：控制裝置包含：第1控制部，其使握持有上游側載物台搬送之電子零件之握持裝置移動至攝像裝置上；第2控制部，其藉由使握持裝置移動，而將利用攝像裝置確認到姿勢之電子零件裝設於檢查插口；及第3控制部，其藉由使握持裝置移動，而將利用檢查插口檢查了電氣特性之電子零件自檢查插口載置於下游側載物台；握持裝置內置有：第1壓電馬達，其根據由攝像裝置檢測之電子零件之姿勢，使電子零件沿第1軸方向移動；第2壓電馬達，其根據由攝像裝置檢測之電子零件之姿勢，使電子零件沿第2軸方向移動；第3壓電馬達，其根據由攝像裝置檢測之電子零件之姿勢，使電子零件繞著第3軸旋轉；第1至第3壓電馬達係上述壓電馬達。
如上所述之構成之電子零件檢查裝置可於使用設置於握持裝置之第1至第3壓電馬達而調整電子零件之姿勢之後，裝設於檢查插口。此處，由於上述壓電馬達小型且可高精度地驅動對象物，故作為設置於握持裝置之第1至第3壓電 馬達特佳。
本發明之電子零件檢查裝置亦可採用以下構成。
即，亦可以如下之態樣掌握：一種電子零件檢查裝置，其係將握持之電子零件裝設於檢查插口，而檢查電子零件之電氣特性者，其特徵在於：其包含進行電子零件相對於檢查插口之位置對準之壓電馬達，壓電馬達包含：振盪體，其含有壓電材料而形成，且於端面突出設置有凸部；振盪體外殼，其收容振盪體；基台，其設置有供振盪體外殼滑動之滑動部，且安裝有振盪體外殼；加壓彈性體，其向對象物之方向對自振盪體外殼突出之凸部施力；及側壓彈性體，其自與振盪體外殼之滑動方向交叉之方向，朝向基台之滑動部對振盪體外殼施力；側壓彈性體之與振盪體外殼連接之側之端面係與振盪體外殼嵌合。
本發明之電子零件搬送裝置亦可採用以下構成。
即，亦可以如下之態樣掌握：一種電子零件搬送裝置，其係搬送握持之電子零件者，其特徵在於：其包含進行電子零件之位置對準之壓電馬達，壓電馬達包含：振盪體，其含有壓電材料而形成，且於端面突出設置有凸部；振盪體外殼，其收容振盪體；基台，其設置有供振盪體外殼滑動之滑動部，且安裝有振盪體外殼；加壓彈性體，其向對象物之方向對自振盪體外殼突出之凸部施力；及側壓彈性體，其自與振盪體外殼之滑動方向交叉之方向，朝向基台之滑動部對振盪體外殼施力；側壓彈性體之與振盪體外殼連接之側之端面係與振盪體外殼嵌合。
為了解決上述課題之至少一部分，本發明之壓電馬達採用以下構成。即，一種壓電馬達，其包含：振盪體，其含有壓電材料而形成，且於端面突出設置有凸部；振盪體外殼，其收容振盪體；及加壓彈性體，其向使振盪體之凸部與對象物接觸之方向對振盪體外殼施力；且藉由使振盪體發生伸縮振盪與彎曲振盪而使對象物移動，其特徵在於包含：緩衝部，其於振盪體外殼內自與振盪體之彎曲方向交叉之方向夾持振盪體之兩側，且含有具有動態黏彈性之材料而形成；按壓蓋，其安裝於振盪體外殼；及碟形彈簧，其設置於按壓蓋與緩衝部之間，被按壓蓋壓縮；於緩衝部與碟形彈簧之間設置有於振盪體之伸縮方向及彎曲方向上之移動被限制之按壓板。
於具有如上所述之構成之本發明之壓電馬達中，由於收容於振盪體外殼之振盪體係自與振盪體之彎曲方向交叉之方向被緩衝部夾持兩側，故振盪體之振盪不易傳遞至振盪體外殼，因此，可高效率地驅動對象物。又，由於緩衝部含有具有動態黏彈性之材料而形成，故振盪體之振盪係於緩衝部變形時衰減，由此亦不易傳遞至振盪體外殼。再者，所謂動態黏彈性(tanδ)，係指如下所述之指標。若於拉伸模式中對材料提供正弦波應變ε，則亦於材料產生正弦波之應力σ，應力σ之相位相對於所輸入之應變以相位δ發生延遲。使用該相位δ而使材料之動態黏性定量化所得之指標為動態黏彈性(tanδ)。即，動態黏彈性較大即相位δ較大係使所提供之應變於材料之內部發生傳遞延遲。換言 之，可使振盪之傳遞更慢，而抑制振盪向振盪體外殼傳遞。又，緩衝部係藉由被按壓蓋壓縮之碟形彈簧而按壓於振盪體。因此，即便振盪體或緩衝部之尺寸於振盪體之夾持方向(與振盪體之彎曲方向交叉之方向)上產生偏差，亦可藉由碟形彈簧之彈性變形而吸收偏差。進而，於緩衝部與碟形彈簧之間設置有按壓板，該按壓板之於振盪體之振盪方向(振盪體之伸縮方向及彎曲方向)上之移動被限制。再者，所謂「移動被限制」，係指成為當超過某移動量時無法移動之狀態。因此，即便於振盪體之凸部自對象物受到反作用力之情形時，由於按壓板之移動被限制，故碟形彈簧亦不會於剪切方向上大幅度變形。如此般，根據本發明，振盪體或緩衝部之於夾持方向上之尺寸偏差可藉由碟形彈簧發生彈性變形而吸收，與此同時，可使得碟形彈簧於振盪體之振盪方向或自對象物受到反作用力之方向上幾乎不變形。其結果，無需進行實際測量振盪體或緩衝部之厚度，對振盪體挑選緩衝部而組裝等繁瑣之作業，而可容易地製造壓電馬達。
又，於上述壓電馬達中，亦可藉由按壓板與按壓蓋嵌合，而限制按壓板之移動。例如，於按壓蓋之一部分形成凹部，於該凹部按壓板之一部分(按壓板之端面或自按壓板突出設置之凸部等)嵌合於按壓蓋之凹部，其結果，可使得按壓板無法於振盪體之振盪方向(伸縮方向及彎曲方向)上移動。當然，亦可將整個按壓板嵌合於按壓蓋之凹部。進而，亦可於按壓板形成凹部，而將自按壓蓋突出設 置之凸部嵌合於按壓板之凹部。
如此，可簡單地實現緩衝部被碟形彈簧按壓於振盪體且按壓板之移動被限制之構造。
又，於上述壓電馬達中，亦可於與緩衝部接觸之部分之按壓板之表面(接觸面)形成凹凸。或者，反之，亦可於與按壓板接觸之部分之緩衝部之表面(接觸面)形成凹凸。
如此，利用碟形彈簧按壓按壓板之力，而形成於按壓板之凹凸陷入緩衝部或形成於緩衝部之凹凸陷入於按壓板，從而於與按壓板之接觸面上緩衝部不易滑行。因此，不易發生因於對象物之驅動中凸部受到之反作用力而緩衝部與振盪體一併移動之事態。再者，形成於按壓板或緩衝部之凹凸可設為多種態樣之凹凸。例如，既可設為凸部之前端較尖之鋸齒狀之凹凸，亦可設為使表面粗糙之程度之細微之凹凸。或者，亦可於按壓板及緩衝部之兩者形成凹凸，而使形成於一者之凹凸與形成於另一者之凹凸嵌合。
本發明之壓電馬達亦可採用以下構成。
即，一種壓電馬達，其包含：振盪體，其含有壓電材料而形成，且於端面突出設置有凸部；振盪體外殼，其收容振盪體；及加壓彈性體，其向使振盪體之凸部與對象物接觸之方向對振盪體外殼施力；且藉由使振盪體發生伸縮振盪與彎曲振盪而使對象物移動，其特徵在於包含：緩衝部，其於振盪體外殼內自與振盪體之彎曲方向交叉之方向夾持振盪體之兩側，且含有具有動態黏彈性之材料而形成；按壓蓋，其安裝於振盪體外殼；碟形彈簧，其被按壓 蓋壓縮；及按壓板，其設置於碟形彈簧與上述緩衝部之間。
於具有如上所述之構成之本發明之壓電馬達中，由於收容於振盪體外殼之振盪體係自與振盪體之彎曲方向交叉之方向被緩衝部夾持兩側，故振盪體之振盪不易傳遞至振盪體外殼，因此，可高效率地驅動對象物。又，由於緩衝部係含有具有動態黏彈性之材料而形成，故振盪體之振盪於緩衝部變形時衰減，由此亦不易傳遞至振盪體外殼。再者，所謂動態黏彈性(tanδ)，係指如下所述之指標。若於拉伸模式中對材料提供正弦波應變ε，則亦於材料產生正弦波之應力σ，應力σ之相位相對於所輸入之應變以相位δ發生延遲。使用該相位δ而使材料之動態黏性定量化所得之指標為動態黏彈性(tanδ)。即，動態黏彈性較大即相位δ較大係使所提供之應變於材料之內部發生傳遞延遲。換言之，可使振盪之傳遞更慢，而抑制振盪向振盪體外殼傳遞。又，緩衝部係藉由被按壓蓋壓縮之碟形彈簧而按壓於振盪體。因此，即便振盪體或緩衝部之尺寸於振盪體之夾持方向(與振盪體之彎曲方向交叉之方向)上產生偏差，亦可藉由碟形彈簧之彈性變形而吸收尺寸偏差。又，碟形彈簧成為於振盪體之振盪方向(伸縮方向及彎曲方向)上不易變形之形狀。除此以外，藉由被按壓蓋按壓，碟形彈簧之角陷入按壓板及按壓蓋，因此碟形彈簧亦不會於與按壓板或按壓蓋之間滑行。因此，相對於振盪體之振盪方向(振盪體之伸縮方向及彎曲方向)及自對象物受到反作用力之 方向，可將自按壓板直至按壓蓋為止之部分視為大致剛體。因此，根據本發明，振盪體或緩衝部之於夾持方向上之尺寸偏差係藉由碟形彈簧發生變形而吸收，與此同時，設置有碟形彈簧不會對振盪體之振盪方向或自對象物受到反作用力之方向產生任何影響。其結果，無需進行實際測量振盪體或緩衝部之厚度，對振盪體挑選緩衝部而組裝等繁瑣之作業，而可容易地製造壓電馬達。又，藉此亦不會對壓電馬達之性能方面產生任何不良影響。
又，於上述壓電馬達中，亦可於碟形彈簧之角部抵接之按壓板之部分預先形成供角部嵌入之槽(第1槽)，於碟形彈簧之角部抵接之按壓蓋之部分預先形成供角部嵌入之槽(第2槽)。
如此，可對按壓板或按壓蓋之材料使用較碟形彈簧硬之材料(或對表面實施了熱處理之材料)等。又，藉由將第1槽或第2槽形成為較深，可於與按壓板或按壓蓋之間確切地保持碟形彈簧，而可更確切地防止碟形彈簧於與按壓板或按壓蓋之間滑行。
又，於上述壓電馬達中，亦可於按壓板或按壓蓋之一者形成供碟形彈簧利用外周部分而嵌入之凹部。
如此，於使按壓板、碟形彈簧及按壓蓋重疊而組裝時，可將碟形彈簧嵌入於凹部，從而組裝作業變得容易。再者，就使組裝作業容易之觀點而言，以碟形彈簧不大幅度移動之方式將碟形彈簧之外周部分平穩地嵌入於凹部即可。然而，若於碟形彈簧不移動般之狀態下，將碟形彈簧 之外周部分嵌入於凹部，則不僅組裝作業變得容易，而且可更確切地防止於壓電馬達之動作中碟形彈簧於與按壓板或按壓蓋之間移動。又，作為凹部之俯視形狀(自利用按壓蓋按壓之方向觀察所得之形狀)，只要碟形彈簧能夠利用外周部分嵌入即可，因此，既可與碟形彈簧同樣地設為圓形，亦可設為例如多邊形形狀等。
又，於上述壓電馬達中，亦可於按壓板或按壓蓋之一者形成供碟形彈簧利用內周部分而嵌入之凸部。
如此，亦可於使按壓板、碟形彈簧及按壓蓋重疊而組裝時，將碟形彈簧嵌入於凸部，從而組裝作業變得容易。再者，就使組裝作業容易之觀點而言，以碟形彈簧不大幅度移動之方式將碟形彈簧之內周部分平緩地嵌入於凸部即可。然而，若於碟形彈簧不移動般之狀態下將碟形彈簧之內周部分嵌入於凸部，則不僅組裝作業變得容易，而且可更確切地防止於壓電馬達之動作中碟形彈簧於與按壓板或按壓蓋之間移動。又，作為凸部之俯視形狀(自利用按壓蓋按壓之方向觀察所得之形狀)，只要碟形彈簧能夠利用內周部分嵌入即可，因此，既可與碟形彈簧同樣地設為圓形，亦可設為例如多邊形形狀等。
(實施形態1)
以下，為了使上述之本案發明之內容明確，而對實施形態1之壓電馬達之構成進行說明。
<裝置構成>
圖1係表示本實施形態之壓電馬達10之概略之構成之說明圖。於圖1(a)中表示本實施形態之壓電馬達10之整體圖，於圖1(b)中表示分解組裝圖。如圖1(a)所示，本實施形態之壓電馬達10大體上包含本體部100與基台部200。本體部100安裝於基台部200內，且可於上述狀態下向一方向滑動。再者，於本說明書中，將本體部100之滑動方向稱為X方向。又，如圖中所示，將與X方向正交之方向分別稱為Y方向、Z方向。
本體部100及基台部200分別組合複數之零件而構成。例如，基台部200係藉由利用固定螺絲240將第1側壁區塊210及第2側壁區塊220緊固於具有大致矩形形狀之基板230之上表面之兩側而構成(參照圖1(b))。於組裝壓電馬達10時，自本體部100之上方，使用固定螺絲240將第1側壁區塊210及第2側壁區塊220安裝於基板230。
又，於第1側壁區塊210形成有前方罩殼212、中央罩殼214、後方罩殼216之3個凹部。而且，於將第1側壁區塊210安裝於基板230時，在將前方側壓彈簧212s收容於前方罩殼212，且將後方側壓彈簧216s收容於後方罩殼216之狀態下安裝。其結果，本體部100成為被前方側壓彈簧212s及後方側壓彈簧216s按壓於第2側壁區塊220之狀態。又，於本體部100之側面之面向第2側壁區塊220之側安裝有前側輥102r及後側輥106r。進而，於本體部100之側面設置有加壓彈簧222s。該加壓彈簧222s係於前側輥102r之後方側之部位向X方向按壓本體部100。再者，於本實施形態中， 前方側壓彈簧212s及後方側壓彈簧216s與本發明之「側壓彈性體」相對應，加壓彈簧222s與本發明之「加壓彈性體」相對應。進而，基台部200與本發明之「基台」相對應，構成基台部200之第1側壁區塊210及第2側壁區塊220分別與本發明之「側壓彈性體保持部」及「滑動部」相對應。
又，於與設置有前側輥102r及後側輥106r之側之相反側之本體部100之側面，朝向Z方向(圖式上之上方)設置有按壓輥104r。於安裝有第1側壁區塊210之狀態下，該按壓輥104r收容於第1側壁區塊210之中央罩殼214。又，於本體部100之設置有按壓輥104r之部分之背面側與基板230之間設置有按壓彈簧232s。因此，按壓輥104r成為相對於中央罩殼214之內表面而於Z方向(圖式上之上方)上被按壓之狀態。
圖2係表示本體部100之構造之分解組裝圖。本體部100大體上成為於振盪體外殼120內收容有振盪部110之構造。振盪部110含有藉由壓電材料而形成為長方體形狀之振盪體112、安裝於振盪體112之長度方向(X方向)之端面之陶瓷製之驅動凸部114、及將振盪體112之一個側面分割為4份而設置之4塊表電極116等。再者，圖2中雖未表示，但於與設置有4塊表電極116之側之相反側之側面設置有覆蓋側面之大致整個表面之背電極，該背電極連接於地線。再者，於本實施形態中，驅動凸部114與本發明之「凸部」相對應。
振盪部110係於自設置有表電極116及背電極之兩側面(圖2中，Z方向之兩側面)被緩衝部130夾持之狀態下收容於振盪體外殼120。進而，於表電極116側之緩衝部130上，載置按壓板140、碟形彈簧142及按壓蓋144，並利用固定螺絲146將按壓蓋144緊固於振盪體外殼120。再者，緩衝部130係由具有動態黏彈性之材料(聚醯亞胺樹脂或橡膠、彈性體等)所形成。因此，振盪部110係藉由緩衝部130被碟形彈簧142之彈力按壓並且發生剪切變形，而於振盪體112可進行振盪之狀態下收容於振盪體外殼120內。
<壓電馬達之動作原理>
圖3係表示壓電馬達10之動作原理之說明圖。壓電馬達10係藉由於以固定週期對振盪部110之表電極116施加電壓時，振盪部110之驅動凸部114進行橢圓運動而進行動作。振盪部110之驅動凸部114進行橢圓運動之原因如下。
首先，如周知般，振盪體112具有當施加正電壓時進行伸展之性質。因此，如圖3(a)所示，若重複進行對4個表電極116之全部施加正電壓之後，將施加電壓解除之操作，則振盪體112重複進行沿長度方向(X方向)進行伸縮之動作。將如此般振盪體112沿長度方向(X方向)重複進行伸縮之動作稱作「伸縮振盪」。又，若使施加正電壓之頻率變化，則當成為某特定之頻率時伸縮量急遽變大，而產生一種共振現象。因伸縮振盪而發生共振之頻率(共振頻率)係由振盪體112之物性與振盪體112之尺寸(寬度W、長度L、厚度T)所決定。
又，如圖3(b)所示，將相互處於對角線之位置之2個表電極116作為組(表電極116a及表電極116d之組與表電極116b及表電極116c之組)，交替地施加正電壓。如此一來，振盪體112重複進行長度方向(X方向)之前端部(安裝有驅動凸部114之部分)向圖式上之右方向或左方向搖頭般之動作。例如，如圖3(b)所示，若以固定週期對表電極116a及表電極116d之組施加正電壓，則振盪體112重複進行使前端部(驅動凸部114)向圖式上之右方向擺動般之動作。又，如圖3(c)所示，若以固定週期對表電極116b及表電極116c之組施加正電壓，則振盪體112重複進行使前端部向圖式上之左方向擺動般之動作。將如上所述之振盪體112之動作稱作「彎曲振盪」。對於如上所述之彎曲振盪，亦存在由振盪體112之物性與振盪體112之尺寸(寬度W、長度L、厚度T)所決定之共振頻率。因此，若對相互處於對角線之位置之2個表電極116以上述共振頻率交替地施加正電壓，則振盪體112向右方向或左方向大幅度搖頭地進行振盪。
此處，圖3(a)所示之伸縮振盪之共振頻率與圖3(b)或圖3(c)所示之彎曲振盪之共振頻率均由振盪體112之物性或振盪體112之尺寸(寬度W、長度L、厚度T)所決定。因此，若恰當地選擇振盪體112之尺寸(寬度W、長度L、厚度T)，則可使2個共振頻率一致。而且，若對如上所述之振盪體112以共振頻率施加如圖3(b)或圖3(c)所示之彎曲振盪之形態之電壓，則發生圖3(b)或圖3(c)所示之彎曲振盪，與此同 時，藉由共振亦引起圖3(a)之伸縮振盪。其結果，於在圖3(b)所示之態樣下施加電壓之情形時，振盪體112之前端部分(安裝有驅動凸部114之部分)沿圖式上之順時針方向開始橢圓運動。又，於在圖3(c)所示之態樣下施加電壓之情形時，振盪體112之前端部分沿圖式上之逆時針方向開始橢圓運動。圖3(d)係表示如此般改變施加電壓(驅動方法)時之橢圓運動之旋轉方向之變化態樣的轉變態樣圖。
壓電馬達10利用如上所述之橢圓運動而驅動對象物。即，於將振盪體112之驅動凸部114按壓於對象物之狀態下產生橢圓運動。如此一來，驅動凸部114重複進行如下之動作：於振盪體112伸展時在按壓於對象物之狀態下自左向右(或自右向左)移動之後，於振盪體112收縮時在遠離對象物之狀態下恢復至原來之位置為止。其結果，對象物藉由自驅動凸部114受到之摩擦力而向一方向驅動。又，對象物受到之驅動力係與於與驅動凸部114之間產生之摩擦力相等，因此，驅動力之大小係由驅動凸部114與對象物之間之摩擦係數及將驅動凸部114按壓於對象物之力所決定。
根據以上已說明之壓電馬達10之動作原理可知：壓電馬達10必需於將驅動凸部114按壓於對象物之狀態下使用。因此，於壓電馬達10中，包含驅動凸部114之本體部100可相對於基台部200滑動，藉由設置於本體部100與基台部200之間之加壓彈簧222s而將自本體部100突出之驅動凸部114按壓於對象物(參照圖1)。
又，當驅動對象物時，驅動凸部114自對象物受到反作用力。而且，該反作用力傳遞至本體部100。如上所述，本體部100必需設為可相對於基台部200滑動，但若本體部100因驅動時受到之反作用力而向與滑動方向正交之方向退回，則無法向對象物傳遞充分之驅動力。又，若本體部100退回則驅動凸部114之移動量減少，從而對象物之驅動量變少。進而，由於本體部100之退回量並非始終穩定，故對象物之驅動量變得不穩定。因此，如圖1所示，於壓電馬達10中，自與本體部100之滑動方向正交之方向，藉由前方側壓彈簧212s及後方側壓彈簧216s而將本體部100按壓於第2側壁區塊220。此處，於壓電馬達10中，前方側壓彈簧212s及後方側壓彈簧216s係以如下之方式安裝。
又，由於壓電馬達10係因於將驅動凸部114按壓於對象物之狀態下，使振盪體112沿伸縮方向(X方向)及彎曲方向(Y方向)進行振盪而使用，故必需在容許振盪體112於伸縮方向及彎曲方向進行振盪之狀態下將其收納於振盪體外殼120內。
進而，於使振盪體112振盪而驅動對象物時，來自對象物之反作用力作用於驅動凸部114。若振盪體112藉由該反作用力而於振盪體外殼120內移動，則無法向對象物傳遞充分之驅動力，驅動凸部114之移動量減少，從而對象物之驅動量亦變小。由於本體部100之退回量並非始終穩定，故對象物之驅動量變得不穩定。因此，於壓電馬達10中，如圖2所示，採用如下之構造：於振盪體外殼120內， 自與振盪體112之彎曲方向交叉之方向(Z方向)，利用緩衝部130夾持振盪體112之兩側面，藉此保持振盪體112。於該保持構造中，可藉由緩衝部130沿剪切方向發生變形而容許振盪體112之振盪，且可藉由緩衝部130沿剪切方向發生變形時之剛性，而保持振盪體112不因來自對象物之反作用力而移動。
然而，該保持構造成為如下之構造：利用因由聚醯亞胺樹脂等所形成而容易產生製造偏差之緩衝部130自兩側夾持因由壓電材料所形成而容易產生製造偏差之振盪體112。因此，振盪體112及緩衝部130中之製造偏差進行累積而厚度方向(Z方向)之尺寸容易產生較大之偏差。而且，由於緩衝部130必需具有振盪體112即便受到來自對象物之反作用力亦不移動之程度之剛性，故難以利用緩衝部130吸收該尺寸之偏差。因此，於壓電馬達10中，採用如下之構造：並非只是利用緩衝部130夾持振盪體112，亦藉由按壓板140或碟形彈簧142、按壓蓋144將緩衝部130按壓於振盪體112而夾持振盪體112。
(實施形態2)
圖4(a)係藉由獲取本實施形態之本體部之側面方向之剖面，而表示夾持振盪體之構造的說明圖。又，圖4(b)係概念性地表示夾持振盪體之構造之說明圖。再者，所謂側面方向之剖面，係指與包含Y軸與Z軸之平面平行之面中之側剖面圖。
於本實施形態中，對壓電馬達10之厚度方向(Z軸方向) 之構造進行詳細說明。再者，由於壓電馬達10之裝置構成、動作原理、平面構造等與實施形態1中之說明相同，故省略共通之構成部位或動作說明等重複之說明。
<振盪體之夾持構造>
如圖4(a)所示，振盪體112係於由緩衝部130夾持Z軸方向之兩側之狀態下收納於振盪體外殼120內。再者，緩衝部130係藉由黏接劑而貼附於振盪體112。而且，於收容於振盪體外殼120之振盪體112及緩衝部130上，載置按壓板140、碟形彈簧142及按壓蓋144，利用固定螺絲146將按壓蓋144安裝於振盪體外殼120。
又，於按壓蓋144之內表面側(朝向振盪體112之側)形成有凹部144c，當利用固定螺絲146將按壓蓋144安裝於振盪體外殼120時，碟形彈簧142被壓縮，而按壓板140之上表面側嵌入於凹部144c。此處，當利用固定螺絲146將按壓蓋144安裝於振盪體外殼120時，碟形彈簧142於Z方向上被壓縮，與此同時，緩衝部130亦於Z方向上被壓縮。然而，碟形彈簧142之於Z方向上之剛性設定為遠小於緩衝部130之於Z方向之剛性之值。
於圖4(b)中，概念性地表示於振盪體外殼120內夾持有振盪體112之情況。於圖4(b)中，以較大之彈簧表示具有較大之剛性之緩衝部130，以較小之彈簧表示具有較小之剛性之碟形彈簧142。又，省略固定螺絲146之圖示。如圖所示，於壓電馬達10中，成為如下之構造：利用具有較大之剛性之緩衝部130夾持振盪體112之兩側，利用具有小於緩 衝部130之剛性之碟形彈簧142，經由按壓板140，將其等部位之整體(振盪體112及兩側之緩衝部130)按壓並保持於振盪體外殼120。又，由於在至少本體部100被組裝之狀態下，按壓板140之上表面側嵌入於凹部144c內，故成為按壓板140沿振盪體112之振盪方向(X方向及Y方向)移動被限制之狀態。藉此，即便於振盪體112或緩衝部130之厚度方向(Z方向)之尺寸產生較大之偏差之情形時，亦可於藉由緩衝部130恰當地保持振盪體112之狀態下，將其收納於振盪體外殼120內。以下，對該方面進行詳細說明。
圖5係表示將振盪體112及緩衝部130收納於振盪體外殼120內之情況之說明圖。於圖5(a)中表示將按壓蓋144安裝於振盪體外殼120之前之狀態，於圖5(b)中表示利用未圖示之固定螺絲146將按壓蓋144安裝於振盪體外殼120之狀態。於將按壓蓋144安裝於振盪體外殼120之前之狀態下，碟形彈簧142及緩衝部130之任一個均未受到壓縮力。若自該狀態，使用未圖示之固定螺絲146將按壓蓋144按壓於振盪體外殼120，則壓縮力作用於碟形彈簧142及緩衝部130。
然而，如上所述，碟形彈簧142之剛性設定為小於緩衝部130之剛性。因此，即便相同大小之力作用於碟形彈簧142及緩衝部130，緩衝部130亦幾乎不變形，而主要是碟形彈簧142變形。其結果，於將按壓蓋144安裝於振盪體外殼120之狀態下，如圖5(b)所示，成為緩衝部130幾乎不收縮，而主要是碟形彈簧142收縮之狀態。此時，將緩衝部 130按壓於振盪體112之力與作用於碟形彈簧142之壓縮力(使碟形彈簧142收縮之力)相等。
此處，若振盪體112及緩衝部130之尺寸產生偏差，則碟形彈簧142之壓縮量發生變化，從而碟形彈簧142之壓縮力即將緩衝部130按壓於振盪體112之力亦發生變化。然而，如圖5所示，由於碟形彈簧142係大幅度壓縮而使用，故即便碟形彈簧142之壓縮量因振盪體112及緩衝部130之尺寸偏差而發生變化，對於整體之壓縮量之變化亦只不過是微小之比率。因此，即便振盪體112及緩衝部130產生尺寸偏差，亦可避免將緩衝部130按壓於振盪體112之力產生偏差。
又，可以如下之方式考慮上述情況。即，考慮如下之情形：當於振盪體112及緩衝部130產生某大小之尺寸偏差時，利用緩衝部130或碟形彈簧142之變形吸收上述尺寸偏差。由於緩衝部130具有較大之剛性，故若欲利用緩衝部130之變形吸收尺寸偏差，則壓縮力大幅度變化。與此相對，若為剛性小於緩衝部130之碟形彈簧142，則即便吸收相同大小之尺寸偏差，壓縮力亦僅僅略微發生變化。因此，藉由設置具有小於緩衝部130之剛性之碟形彈簧142，可不受振盪體112或緩衝部130之尺寸偏差之影響，而始終以恰當之力將緩衝部130按壓於振盪體112。
然而，若僅僅設置剛性小於緩衝部130之部位(本實施形態中為碟形彈簧142)，則當因驅動對象物時之反作用力而剪切方向之力作用於緩衝部130時剛性較小之部位發生變 形，於對象物之驅動時振盪體112因反作用力而移動。然而，於本實施形態中，如以上使用圖4而敍述般，將按壓板140嵌入於凹部144c。因此，如圖5(b)所示，即便碟形彈簧142因來自對象物之反作用力而於剪切方向上發生變形，按壓板140亦干涉按壓蓋144。其結果，碟形彈簧142不會發生剪切變形，而可藉由緩衝部130之於剪切方向上之剛性緊密地保持振盪體112。
如以上詳細說明般，於本實施形態之壓電馬達10中，即便於振盪體112與緩衝部130產生較大之尺寸偏差之情形時，亦可藉由設置於按壓板140與按壓蓋144之間之碟形彈簧142之變形而吸收。因此，即便不進行實際測量振盪體112或緩衝部130之厚度方向(Z方向)之尺寸，對振盪體112挑選緩衝部130而組裝等繁瑣之作業，亦可於以恰當之力將緩衝部130按壓於振盪體112之狀態下，收容於振盪體外殼120。其結果，可容易地製造壓電馬達10。又，雖然使用剛性較小之碟形彈簧142而將緩衝部130按壓於振盪體112，但對於驅動對象物時之反作用力，可利用緩衝部130之剛性緊密地保持振盪體112。
進而，由於振盪體112係在收容於振盪體外殼120之狀態下，自與自身之彎曲方向交叉之方向，被緩衝部130夾持兩側，故振盪體112之振盪不易傳遞至振盪體外殼120，驅動力之損失減少，而可高效率地驅動對象物。
<變形例>
上述之實施形態2之壓電馬達10存在多種變形例。以 下，對該等變形例進行簡單說明。再者，於以下之變形例中，以與上述壓電馬達10不同之部分為焦點進行說明，對於與壓電馬達10相同之構成，標註相同之編號並省略說明。
<第1變形例>
於實施形態2中，作為藉由按壓板140嵌入於按壓蓋144之凹部144c而限制按壓板140之於X方向或Y方向上之移動者進行了說明。然而，只要按壓板140之於X方向或Y方向上之移動被限制，則亦可為按壓板140不一定嵌入於凹部144c之形態。例如，如圖6所示，亦可使得按壓板140干涉振盪體外殼120之內壁面，而限制按壓板140之於X方向或Y方向上之移動。或者，亦可使自按壓蓋144突出設置之凸部嵌合於設置於按壓板140之凹部。
<第2變形例>
於上述實施形態2中，作為按壓板140僅僅按壓於緩衝部130者進行了說明。然而，如圖7所示，亦可於按壓板140與緩衝部130接觸之部分之按壓板140側(或緩衝部130之側)之表面設置凹凸。例如，亦可使得設置於按壓板140之表面之凹凸因受到碟形彈簧142按壓而陷入聚醯亞胺樹脂製之緩衝部130之表面或於按壓板140及緩衝部130之表面設置凹凸而使相互之凹凸嚙合。
如此，可確切地避免於長期使用壓電馬達10之期間，緩衝部130於按壓板140與緩衝部130(或緩衝部130與振盪體外殼120)之間滑行。當然，不僅按壓板140與緩衝部130之 接觸面，亦可於緩衝部130與振盪體外殼120之接觸面，於振盪體外殼120之側設置凹凸。如此，可防止緩衝部130於緩衝部130與振盪體外殼120之接觸面滑行。
(實施形態3)
圖8係藉由獲取本實施形態之本體部之側剖面，而表示夾持振盪體之構造的說明圖。
於本實施形態中，對與實施形態2不同之壓電馬達10之厚度方向(Z軸方向)之構造進行說明。再者，由於壓電馬達10之裝置構成、動作原理、平面構造(側壓彈簧之安裝構造)等與實施形態1中之說明相同，故省略共通之構成部位或動作說明等重複之說明。
<振盪體之夾持構造>
如圖8所示，振盪體112係於由緩衝部130夾持Z方向之兩側之狀態下收容於振盪體外殼120內。而且，於收容於振盪體外殼120之振盪體112及緩衝部130上，載置按壓板140、碟形彈簧142及按壓蓋144，利用固定螺絲146將按壓蓋144安裝於振盪體外殼120。再者，緩衝部130係藉由黏接劑而貼附於振盪體112。藉此，可於將容易產生製造偏差之振盪體112及緩衝部130重疊之狀態下，容易地收容於振盪體外殼120。以下，對該原因進行說明。
圖9係表示可於將容易產生製造偏差之振盪體112及緩衝部130重疊之狀態下容易地收容於振盪體外殼120內之原因的說明圖。振盪體112、緩衝部130、按壓板140及碟形彈簧142係利用按壓蓋144而收容於振盪體外殼120內，於該 等中，振盪體112或按壓板140係於Z方向上幾乎不變形。因此，因振盪體112或緩衝部130之製造偏差而引起之厚度方向(Z方向)上之尺寸偏差必需藉由剩餘部分(緩衝部130及碟形彈簧142)中之壓縮變形而吸收。又，由於振盪體112或按壓板140亦於振盪體112進行振盪之方向(Y方向及X方向)上幾乎不變形，故振盪體112振盪時之舉動必需藉由剩餘部分(緩衝部130或碟形彈簧142)中之剪切變形而吸收。與此同時，緩衝部130或碟形彈簧142必需支持驅動對象物時振盪體112受到之反作用力。
圖9(a)係藉由放大表示按壓蓋144、碟形彈簧142及按壓板140重疊之部分，而表示吸收因振盪體112或緩衝部130之製造偏差而引起之厚度方向(Z方向)上之尺寸偏差之情況的說明圖。相對於厚度方向(Z方向)上之壓縮而言，碟形彈簧142係作為彈簧發揮作用，故剛性小於緩衝部130。因此，即便振盪體112及緩衝部130之尺寸於厚度方向(Z方向)上產生偏差，亦可藉由碟形彈簧142於Z方向上彎曲而吸收厚度方向之尺寸偏差。
再者，當碟形彈簧142於按壓板140與按壓蓋144之間被壓縮時，碟形彈簧142係將角之部分按壓於按壓板140及按壓蓋144。因此，於按壓板140之表面，碟形彈簧142之角被按壓之部分凹陷而形成第1槽140d。同樣地，於按壓蓋144之表面，碟形彈簧142之角被按壓之部分亦凹陷而形成第2槽144d。該等第1槽140d及第2槽144d係與碟形彈簧142吸收厚度方向之尺寸偏差之作用無關，但於吸收振盪體 112之振盪或阻止來自對象物之反作用力時有效地發揮功能。
於圖9(b)中，表示緩衝部130及碟形彈簧142一面吸收振盪體112之振盪，一面支持來自對象物之反作用力之情況。碟形彈簧142係相對於厚度方向(Z方向)上之壓縮而其剛性較小，但相對於剪切方向(Y方向或X方向)上之剪切變形而具有較大之剛性。又，由於碟形彈簧142之上表面側及下面側之角分別嵌入於按壓蓋144之第2槽144d及按壓板140之第1槽140d，故碟形彈簧142亦不會於與按壓板140或按壓蓋144之間滑行。因此，相對於振盪體112之於Y方向(或X方向)上之舉動，亦可大體上將自按壓板140直至按壓蓋144為止之部分視為剛體。因此，振盪體112之振盪主要藉由緩衝部130發生剪切變形而吸收。又，自對象物受到之反作用力亦主要藉由緩衝部130發生剪切變形而支持。
再者，按壓板140之第1槽140d或按壓蓋144之第2槽144d具有使得碟形彈簧142不滑行之功能。因此，成為碟形彈簧142將要滑行時之「拉力」即可，無需如圖9中例示般形成明確之凹陷。例如，即便為僅使表面輕微地受損之較小之凹陷，亦作為碟形彈簧142將要滑行時之「拉力」而發揮功能，故與本實施形態之第1槽140d或第2槽144d相符。
根據以上之說明可知：設置於按壓板140與按壓蓋144之間之碟形彈簧142係作為於將緩衝部130按壓於振盪體112之方向(Z方向)上剛性小於緩衝部130之彈簧而發揮功能。因此，即便因振盪體112及振盪體外殼120之製造偏差而厚 度方向(Z方向)產生較大之尺寸偏差，亦可藉由碟形彈簧142而吸收。其結果，可不進行根據厚度方向(Z方向)之尺寸挑選振盪體112及振盪體外殼120而組裝等繁瑣之作業，而簡單地收容於振盪體外殼120內。又，相對於振盪體112進行振盪之方向(Y方向及X方向)或自對象物受到反作用力之方向(主要為Y方向)，自按壓板140直至按壓蓋144為止之部分係大體上作為剛體而發揮作用，因此設置有碟形彈簧142不會帶來任何影響。因此，不會對緩衝部130吸收振盪體112之振盪且支持來自對象物之反作用力之功能帶來任何不良影響。其結果，根據本實施形態之振盪體112之夾持構造，不會對性能方面帶來任何不良影響，且可容易地製造壓電馬達10。
進而，由於振盪體112係於收容於振盪體外殼120之狀態下，自與自身之彎曲方向交叉之方向被緩衝部130夾持兩側，故振盪體112之振盪不易傳遞至振盪體外殼120，驅動力之損失減少，而可高效率地驅動對象物。
再者，根據以上之說明可知：碟形彈簧142設置於按壓板140與按壓蓋144之間即可。因此，如圖10所示，亦可使碟形彈簧142之方向上下相反而設置。
<變形例>
上述之實施形態3之壓電馬達10存在多種變形例。以下，對該等變形例進行簡單說明。再者，於以下之變形例中，以與上述壓電馬達10不同之部分為焦點進行說明，對於與壓電馬達10相同之構成，標註相同之編號並省略說 明。
<第3變形例>
於上述實施形態3中，作為如下者進行了說明：於組裝前之按壓板140或按壓蓋144未形成第1槽140d或第2槽144d，但於組裝時被按壓於碟形彈簧142，藉由碟形彈簧142之角陷入而形成按壓板140之第1槽140d或按壓蓋144之第2槽144d。
然而，亦可於按壓板140或按壓蓋144之表面預先形成第1槽140d或第2槽144d。如此，可對按壓板140或按壓蓋144之材料使用較碟形彈簧142硬且耐磨損之材料(例如，對表面實施了熱處理之材料)等。又，藉由將第1槽140d或第2槽144d形成為較深，可於與按壓板140或按壓蓋144之間更緊密地保持碟形彈簧142，從而可更確切地防止碟形彈簧142滑行。
<第4變形例>
於上述之實施形態3及變形例中，作為碟形彈簧142僅僅夾持於按壓板140與按壓蓋144之間者進行了說明。然而，亦可於按壓板140或按壓蓋144之至少一者形成凹部，而使碟形彈簧142利用外周部分嵌入於該凹部。
圖11係表示第4變形例之夾持構造之剖面圖。於圖11(a)所示之例中，於按壓蓋144形成有凹部144c，碟形彈簧142平穩地嵌入於該凹部144c。又，於圖11(b)所示之例中，於按壓板140形成有凹部140c，碟形彈簧142平穩地嵌入於該凹部140c。如此，於將按壓板140、碟形彈簧142及按壓蓋 144重疊而組裝於振盪體外殼120時，碟形彈簧142不會大幅度移動，從而組裝作業變得容易。
再者，形成於按壓板140之凹部140c或形成於按壓蓋144之凹部144c為供碟形彈簧142利用外周部分而嵌入般之形狀即可。因此，雖然自壓縮方向(Z方向)觀察碟形彈簧142時之外周形狀為圓形，但自壓縮方向(Z方向)觀察時之凹部140c或凹部144c之形狀並不限定於圓形，亦可設為正方形等多邊形形狀。
又，於以上之說明中，作為碟形彈簧142相對於凹部140c或凹部144c平穩地嵌入者進行了說明。因此，碟形彈簧142成為如下之狀態：直至組裝於按壓板140與按壓蓋144之間而受到壓縮力為止時，於凹部140c或凹部144c中多少能夠移動。然而，碟形彈簧142亦可利用外周部分而嵌入，使得碟形彈簧142於凹部140c或凹部144c中不移動。如此，可容易地組裝碟形彈簧142，與此同時，可確切地防止於壓電馬達10之動作中，碟形彈簧142因振盪體112之振盪或自對象物受到之反作用力而於與按壓板140或按壓蓋144之間滑行。
<第5變形例>
又，於上述之第4變形例中，作為碟形彈簧142利用外周部分嵌入於按壓板140之凹部140c或按壓蓋144之凹部144c者進行了說明。與此相對，亦可使碟形彈簧142利用內周部分嵌入於自按壓板140或按壓蓋144突出設置之凸部。
圖12係表示第5變形例之夾持構造之剖面圖。於圖12(a) 所示之例中，自按壓板140突出設置有凸部140b，碟形彈簧142利用內周部分平穩地嵌入於該凸部140b。又，於圖12(b)所示之例中，自按壓蓋144突出設置有凸部144b，碟形彈簧142利用內周部分平穩地嵌入於該凸部144b。如此，於將按壓板140、碟形彈簧142及按壓蓋144重疊而組裝於振盪體外殼120時，碟形彈簧142亦不會大幅度移動，而組裝作業變得容易。
再者，按壓板140之凸部140b或按壓蓋144之凸部144b為供碟形彈簧142利用內周部分而嵌入般之形狀即可。因此，雖然當自壓縮方向(Z方向)觀察碟形彈簧142時，碟形彈簧142之內周形狀為圓形，但自壓縮方向(Z方向)觀察時之凸部140b或凸部144b之形狀並不限定於圓形，亦可設為正方形等多邊形形狀。
又，於本變形例中，亦作為碟形彈簧142平穩地嵌入於凸部140b或凸部144b者進行了說明。因此，若僅僅將碟形彈簧142嵌入於凸部140b或凸部144b，則碟形彈簧142多少能夠移動。然而，碟形彈簧142亦可利用內周部分而嵌入，使得當嵌入於凸部140b或凸部144b時不移動。如此，亦可容易地組裝碟形彈簧142，與此同時，可確切地防止於壓電馬達10之動作中，碟形彈簧142於與按壓板140或按壓蓋144之間滑行。
(應用例)
上述之各實施形態之壓電馬達10小型且可高精度地驅動對象物，而且，可容易地製造，因此可作為如下所述之裝 置之驅動裝置而較佳地組入。
圖13係例示組入該等壓電馬達而構成之電子零件檢查裝置600之立體圖。圖示之電子零件檢查裝置600大體上包含基台610與豎立設置於基台610之側面之支持台630。於基台610之上表面設置有：上游側載物台612u，其載置並搬送檢查對象之電子零件1；及下游側載物台612d，其載置並搬送檢查結束之電子零件1。又，於上游側載物台612u與下游側載物台612d之間設置有用以確認電子零件1之姿勢之攝像裝置614、及為了檢查電氣特性而安放電子零件1之檢查台616。再者，作為電子零件1之代表性之零件，可列舉「半導體」或「CLD(Crystal LED Display，水晶LED顯示器)或OLED或OLED(Organic Light Emitting Diode，有機發光二極體)等顯示元件」、「水晶元件」、「各種感測器」、「噴墨頭」、「各種MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems，微機電系統)元件」等。又，本實施形態之檢查台616與本發明之「檢查插口」相對應。
又，於支持台630，以可沿與基台610之上游側載物台612u及下游側載物台612d平行之方向(Y方向)移動之方式設置有Y載物台632，自Y載物台632，於朝向基台610之方向(X方向)上延伸設置有臂部634。進而，於臂部634之側面，以可沿X方向移動之方式設置有X載物台636。而且，於X載物台636設置有攝像機638、及內置有可沿上下方向(Z方向)移動之Z載物台之握持裝置650。又，於握持裝置650之前端設置有握持電子零件1之握持部652。進而，亦 於基台610之前表面側設置有對電子零件檢查裝置600之整個動作進行控制之控制部618。再者，於本應用例中，X載物台636、Y載物台632、及內置於握持裝置650之Z載物台與本發明之「移動裝置」相對應。
具有如上所述之構成之電子零件檢查裝置600係以如下之方式進行電子零件1之檢查。首先，將檢查對象之電子零件1載置於上游側載物台612u，並將其移動至檢查台616之附近為止。繼而，移動Y載物台632及X載物台636，使握持裝置650移動至載置於上游側載物台612u之電子零件1之正上方之位置上。此時，可使用攝像機638確認電子零件1之位置。繼而，當使用內置於握持裝置650內之Z載物台使握持裝置650下降，而利用握持部652握持電子零件1時，直接使握持裝置650移動至攝像裝置614上，使用攝像裝置614確認電子零件1之姿勢。繼而，使用內置於握持裝置650之微調整機構調整電子零件1之姿勢。繼而，使握持裝置650移動至檢查台616上之後，移動內置於握持裝置650之Z載物台而將電子零件1安放於檢查台616上。由於使用握持裝置650內之微調整機構調整電子零件1之姿勢，故可將電子零件1安放於檢查台616之正確位置上。繼而，結束使用檢查台616之電子零件1之電氣特性檢查後，再次重新自檢查台616提取電子零件1，然後，移動Y載物台632及X載物台636，使握持裝置650移動至下游側載物台612d上，將電子零件1置於下游側載物台612d上。然後，移動下游側載物台612d，將檢查結束之電子零件1搬送至特定 位置為止。
圖14係關於內置於握持裝置650之微調整機構之說明圖。如圖所示，於握持裝置650內設置有連接於握持部652之旋轉軸654或可旋轉地安裝有旋轉軸654之微調整板656等。又，微調整板656被未圖示之導引機構導引，並且可沿X方向及Y方向移動。
此處，如圖14中標註斜線而表示般，朝向旋轉軸654之端面搭載有旋轉方向用之壓電馬達10θ，壓電馬達10θ之驅動凸部(省略圖示)係按壓於旋轉軸654之端面。因此，藉由使壓電馬達10θ進行動作，可高精度地使旋轉軸654(及握持部652)沿θ方向旋轉任意之角度。又，朝向微調整板656設置有X方向用之壓電馬達10x與Y方向用之壓電馬達10y，各自之驅動凸部(省略圖示)係按壓於微調整板656之表面。因此，藉由使壓電馬達10x進行動作，可高精度地使微調整板656(及握持部652)沿X方向移動任意之距離，同樣地，藉由使壓電馬達10y進行動作，可高精度地使微調整板656(及握持部652)沿Y方向移動任意之距離。因此，圖13之電子零件檢查裝置600可藉由使壓電馬達10θ、壓電馬達10x、壓電馬達10y進行動作，而對由握持部652握持之電子零件1之姿勢進行微調整。再者，於本應用例中，壓電馬達10x、壓電馬達10y分別與本發明之「第1壓電馬達」、「第2壓電馬達」相對應，壓電馬達10θ與本發明之「第3壓電馬達」相對應。又，包含旋轉軸654或微調整板656、壓電馬達10θ、壓電馬達10x、壓電馬達10y之微調 整機構與本發明之「驅動裝置」相對應。
圖15係例示組入有本應用例之壓電馬達10之印刷裝置700之立體圖。圖示之印刷裝置700係對印刷媒體2之表面噴射墨水而印刷圖像之所謂之噴墨印表機。印刷裝置700具有大致箱形之外觀形狀，於前表面之大致中央設置有排紙托盤701、排出口702或複數之操作按鈕705。又，於背面側設置有供給托盤703。當將印刷媒體2安放於供給托盤703而對操作按鈕705進行操作時，自供給托盤703吸入印刷媒體2，於印刷裝置700之內部將圖像印刷於印刷媒體2之表面之後，自排出口702排出。
於印刷裝置700之內部設置有：滑架720，其於印刷媒體2上沿主掃描方向往復移動；及導軌710，其導引滑架720之於主掃描方向上之移動。又，圖示之滑架720包含對印刷媒體2上噴射墨水之噴射頭722或用以沿主掃描方向驅動滑架720之驅動部724等。於噴射頭722之底面側(朝向印刷媒體2之側)設置有複數之噴射嘴，可自噴射嘴朝向印刷媒體2噴射墨水。又，於驅動部724搭載有壓電馬達10m、10s。壓電馬達10m之驅動凸部(省略圖示)係按壓於導軌710。因此，藉由使壓電馬達10m進行動作，可使滑架720沿主掃描方向移動。又，壓電馬達10s之驅動凸部114係按壓於噴射頭722。因此，藉由使壓電馬達10s進行動作，可使噴射頭722之底面側靠近印刷媒體2或遠離印刷媒體2。又，於使用所謂之卷紙作為印刷媒體2之印刷裝置700中，需要將印刷了圖像後之卷紙切斷之機構。於如上所述之情 形時，若於滑架720安裝切割器並使其沿主掃描方向移動，則亦可切斷卷紙。
圖16係例示組入有本應用例之壓電馬達10之機器人手部800之說明圖。圖示之機器人手部800係自基台802豎立設置有複數根指部803，上述指部803經由手腕804而連接於臂810。此處，指部803之根部之部分可於基台802內移動，在將驅動凸部114按壓於該指部803之根部之部分之狀態下搭載有壓電馬達10f。因此，藉由使壓電馬達10f進行動作，可使指部803移動而握持對象物。又，於手腕804之部分，亦在將驅動凸部114按壓於手腕804之端面之狀態下搭載有壓電馬達10r。因此，藉由使壓電馬達10r進行動作，可使整個基台802旋轉。
圖17係例示設有機器人手部800之機器人850之說明圖。如圖所示，機器人850包含複數根臂810及於可彎曲之狀態下將其等臂810之間連接之關節部820。又，機器人手部800係連接於臂810之前端。而且，於關節部820內置有壓電馬達10j作為用以使關節部820彎曲之致動器。因此，藉由使壓電馬達10j進行動作，可使各個關節部820以任意之角度彎曲。
以上，對本發明之壓電馬達或搭載有壓電馬達之各種裝置進行了說明，但本發明並不限定於上述實施例或變形例、應用例，可在不脫離其主旨之範圍內以多種態樣實施。
1‧‧‧電子零件
2‧‧‧印刷媒體
10‧‧‧壓電馬達
10f‧‧‧壓電馬達
10j‧‧‧壓電馬達
10m‧‧‧壓電馬達
10r‧‧‧壓電馬達
10s‧‧‧壓電馬達
10x‧‧‧壓電馬達
10y‧‧‧壓電馬達
100‧‧‧本體部
102r‧‧‧前側輥
104r‧‧‧按壓輥
106r‧‧‧後側輥
110‧‧‧振盪部
112‧‧‧振盪體
114‧‧‧驅動凸部
116‧‧‧表電極
120‧‧‧振盪體外殼
130‧‧‧緩衝部
140‧‧‧按壓板
140b‧‧‧凸部
140c‧‧‧凹部
140d‧‧‧第1槽
142‧‧‧碟形彈簧
144‧‧‧按壓蓋
144b‧‧‧凸部
144c‧‧‧凹部
144d‧‧‧第2槽
146‧‧‧固定螺絲
200‧‧‧基台部
210‧‧‧第1側壁區塊
212‧‧‧前方罩殼
212s‧‧‧前方側壓彈簧
214‧‧‧中央罩殼
216‧‧‧後方罩殼
216s‧‧‧後方側壓彈簧
220‧‧‧第2側壁區塊
222s‧‧‧加壓彈簧
230‧‧‧基板
232s‧‧‧按壓彈簧
240‧‧‧固定螺絲
600‧‧‧電子零件檢查裝置
610‧‧‧基台
612d‧‧‧下游側載物台
612u‧‧‧上游側載物台
614‧‧‧攝像裝置
616‧‧‧檢查台
618‧‧‧控制部
630‧‧‧支持台
632‧‧‧Y載物台
634‧‧‧臂部
636‧‧‧X載物台
638‧‧‧攝像機
650‧‧‧握持裝置
652‧‧‧握持部
654‧‧‧旋轉軸
656‧‧‧微調整板
700‧‧‧印刷裝置
710‧‧‧導軌
720‧‧‧滑架
722‧‧‧噴射頭
724‧‧‧驅動部
800‧‧‧機器人手部
802‧‧‧基台
803‧‧‧指部
804‧‧‧手腕
810‧‧‧臂
820‧‧‧關節部
850‧‧‧機器人
圖1A、B係表示實施形態1之壓電馬達之概略之構成的說明圖。
圖2係表示本體部之構造之分解組裝圖。
圖3A~D係表示壓電馬達之動作原理之說明圖。
圖4A、B係表示實施形態2中之振盪體之夾持方法之剖面圖。
圖5A、B係與振盪體之夾持方法相關之說明圖。
圖6係表示變形例中之振盪體之夾持方法之剖面圖。
圖7係表示變形例中之振盪體之夾持方法之剖面圖。
圖8係與實施形態3中之振盪體之夾持方法相關之說明圖。
圖9A、B係表示可吸收振盪體及緩衝部之厚度方向之尺寸偏差並且恰當地夾持振盪體之原因的說明圖。
圖10係表示振盪體之夾持方法之其他態樣之說明圖。
圖11A、B係表示變形例中之振盪體之夾持方法之說明圖。
圖12A、B係表示變形例中之振盪體之夾持方法之說明圖。
圖13係例示組入壓電馬達而構成之電子零件檢查裝置之立體圖。
圖14係關於內置於握持裝置之微調整機構之說明圖。
圖15係例示組入有壓電馬達之印刷裝置之立體圖。
圖16係例示組入有壓電馬達之機器人手部之說明圖。
圖17係例示設有機器人手部之機器人之說明圖。
102r‧‧‧前側輥
104r‧‧‧按壓輥
106r‧‧‧後側輥
210‧‧‧第1側壁區塊
212‧‧‧前方罩殼
212s‧‧‧前方側壓彈簧
214‧‧‧中央罩殼
216‧‧‧後方罩殼
216s‧‧‧後方側壓彈簧
220‧‧‧第2側壁區塊
222s‧‧‧加壓彈簧
230‧‧‧基板
232s‧‧‧按壓彈簧
240‧‧‧固定螺絲

Claims (16)

  1. 一種壓電馬達，其特徵係包含：振盪體，其含有壓電材料而形成，且於端面突出設置有凸部；振盪體外殼，其收容上述振盪體；及加壓彈性體，其向使上述振盪體之上述凸部與對象物接觸之方向對上述振盪體外殼施力；且藉由使上述振盪體發生伸縮振盪與彎曲振盪而使上述對象物移動，且包含：緩衝部，其於上述振盪體外殼內自與上述振盪體之彎曲方向交叉之方向夾持上述振盪體之兩側，且含有具有動態黏彈性之材料而形成；按壓蓋，其安裝於上述振盪體外殼；及碟形彈簧，其設置於上述按壓蓋與上述緩衝部之間，被上述按壓蓋壓縮；於上述緩衝部與上述碟形彈簧之間設置有朝上述振盪體之伸縮方向及彎曲方向上之移動被限制之按壓板。
  2. 如請求項1之壓電馬達，其中上述按壓板嵌合於上述按壓蓋。
  3. 如請求項1之壓電馬達，其中上述按壓板於與上述緩衝部之接觸面形成有凹凸。
  4. 如請求項1之壓電馬達，其中上述緩衝部於與上述按壓板之接觸面形成有凹凸。
  5. 一種壓電馬達，其特徵為包含： 振盪體，其含有壓電材料而形成，且於端面突出設置有凸部；振盪體外殼，其收容上述振盪體；及加壓彈性體，其向使上述振盪體之上述凸部與對象物接觸之方向對上述振盪體外殼施力；且藉由使上述振盪體發生伸縮振盪與彎曲振盪而使上述對象物移動，且包含：緩衝部，其於上述振盪體外殼內自與上述振盪體之彎曲方向交叉之方向夾持上述振盪體之兩側，且含有具有動態黏彈性之材料而形成；按壓蓋，其安裝於上述振盪體外殼；碟形彈簧，其被上述按壓蓋壓縮；及按壓板，其設置於上述碟形彈簧與上述緩衝部之間。
  6. 如請求項5之壓電馬達，其中於上述按壓板形成有供抵接於上述按壓板之上述碟形彈簧之角部嵌入之第1槽，於上述按壓蓋形成有供抵接於上述按壓蓋之上述碟形彈簧之角部嵌入之第2槽。
  7. 如請求項5之壓電馬達，其中於上述按壓板或上述按壓蓋之一者形成有供上述碟形彈簧以外周部分而嵌入之凹部。
  8. 如請求項5之壓電馬達，其中於上述按壓板或上述按壓蓋之一者形成有供上述碟形彈簧以內周部分而嵌入之凸部。
  9. 一種驅動裝置，其包含如請求項1或5中任一項之壓電馬達。
  10. 一種印刷裝置，其包含如請求項1或5中任一項之壓電馬達。
  11. 一種機器人手部，其包含如請求項1或5中任一項之壓電馬達。
  12. 一種機器人，其包含如請求項11之機器人手部。
  13. 一種電子零件檢查裝置，其特徵係將握持之電子零件裝設於檢查插口，並檢查上述電子零件之電氣特性者，且使用如請求項1或5中任一項之壓電馬達，進行上述電子零件相對於上述檢查插口之位置對準。
  14. 一種電子零件搬送裝置，其特徵係搬送握持之電子零件者，且使用如請求項1或5中任一項之壓電馬達，進行上述電子零件之位置對準。
  15. 一種電子零件搬送裝置，其特徵係包含：握持裝置，其握持電子零件；移動裝置，其使上述握持裝置沿相互正交之第1軸及第2軸及與上述第1軸及上述第2軸正交之第3軸之合計三軸方向移動；及控制裝置，其對上述移動裝置之動作進行控制；且上述握持裝置內置有：第1壓電馬達，其使上述電子零件沿上述第1軸方向移動；第2壓電馬達，其使上述電子零件沿上述第2軸方向移動；及第3壓電馬達，其使上 述電子零件繞著上述第3軸旋轉；上述第1至第3壓電馬達係如請求項1或5中任一項之壓電馬達。
  16. 一種電子零件檢查裝置，其特徵在於包含：檢查插口，其係裝設電子零件，並檢查上述電子零件之電氣特性；握持裝置，其握持上述電子零件；移動裝置，其使上述握持裝置沿相互正交之第1軸及第2軸及與上述第1軸及上述第2軸正交之第3軸之合計三軸方向移動；攝像裝置，其係當自上述檢查插口觀察時設置於上述第1軸上或上述第2軸上，並檢測裝設於上述檢查插口之上述電子零件之姿勢；上游側載物台，其將上述電子零件自上述檢查插口搬送至連結上述攝像裝置之上述第1軸或上述第2軸上之特定位置為止；下游側載物台，其自當自上述檢查插口觀察時與設置有上述攝像裝置之側之相反側之特定位置，搬送上述電子零件；及控制裝置，其對上述移動裝置之動作進行控制；且上述控制裝置包含：第1控制部，其使握持上述上游側載物台所搬送之上述電子零件之上述握持裝置移動至上述攝像裝置上；第2控制部，其藉由使上述握持裝置移動，而將利用 上述攝像裝置確認姿勢之上述電子零件裝設於上述檢查插口；及第3控制部，其藉由使上述握持裝置移動，而將利用上述檢查插口檢查了上述電氣特性之上述電子零件自上述檢查插口載置於上述下游側載物台；上述握持裝置內置有：第1壓電馬達，其根據由上述攝像裝置所檢測之上述電子零件之姿勢，使上述電子零件沿上述第1軸方向移動；第2壓電馬達，其根據由上述攝像裝置所檢測之上述電子零件之姿勢，使上述電子零件沿上述第2軸方向移動；及第3壓電馬達，其根據由上述攝像裝置所檢測之上述電子零件之姿勢，使上述電子零件繞著上述第3軸旋轉；上述第1至第3壓電馬達係如請求項1或5中任一項之壓電馬達。
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