JP4272701B2 - 超音波アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は所定の駆動力を発生させる超音波アクチュエータに関するものである。

昨今、この種類の超音波アクチュエータとしては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この超音波アクチュエータは、４箇所に電極が設けられた圧電素子で構成されたアクチュエータ本体を備え、対角にある２対の電極にそれぞれ位相の異なる交流電圧を印加し、該圧電素子に縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させることによって駆動力を発生させている。

かかるアクチュエータ本体は、特許文献１においては、基礎となる部材に対して弾性的に支持されており、該アクチュエータ本体の振動を阻害しないように構成されている。例えば、その一例として、特許文献１には、アクチュエータ本体を基礎となる部材としてのケース内において弾性的に支持する構成が開示されている。
特開平８−２３７９７１

しかしながら、特許文献１には、アクチュエータ本体をケース内に弾性的に支持するための具体的構成については開示されていない。

例えば、アクチュエータ本体をケース内に収容して支持する構成としては、ケースにアクチュエータ本体を挿入可能な開口を形成し、該ケースに対してアクチュエータ本体を該開口から収容すると共に、該ケースとアクチュエータ本体との間の隙間に該アクチュエータ本体を弾性的に支持するための支持部を挿入する構成が考えられる。ところが、かかる構成の場合、支持部をケースとアクチュエータ本体との間の隙間に挿入する際に、該支持部を圧縮変形させた状態で挿入する必要がある。そのため、組み立て時にある程度の力を要すると共に、アクチュエータ本体とケースとの隙間において支持部の所望の設置位置に設置することが難しい。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、超音波アクチュエータの組立性を向上させると共に、支持部をアクチュエータ本体とケースとの間において精度良く設置することにある。

本発明は、アクチュエータ本体と支持部とを収容するケースを分割構造として、該ケースが取り付けられることによって支持部が圧縮変形してアクチュエータ本体を弾性的に支持するように構成したものである。

具体的には、本発明は、所定の駆動力を発生させる超音波アクチュエータが対象である。そして、圧電素子を有して振動することで駆動力を発生させるアクチュエータ本体と、 前記アクチュエータ本体を収容するケースと、前記アクチュエータ本体と前記ケースとの間に介設されて該アクチュエータ本体を所定の支持方向の両側から弾性的に支持する少なくとも２つの支持部とを備え、前記ケースは、少なくとも前記支持部のうちの一方が設置される部分が開口した第１ケースと、該第１ケースの開口を覆うように該第１ケースに取り付けられる第２ケースとを有し、前記支持部は、前記第２ケースが前記第１ケースに取り付けられることによって圧縮変形した状態で前記アクチュエータ本体を弾性的に支持するものとする。

本発明によれば、第２ケースを第１ケースに取り付けることで支持部を圧縮変形させるため、超音波アクチュエータの組立時に支持部を圧縮変形させながらアクチュエータ本体とケースとの隙間に挿入する等の煩雑な作業の必要がなく、超音波アクチュエータの組立性を向上させることができる。また、支持部の設置位置の位置合わせを、該支持部が圧縮変形した状態で行うのではなく、第２ケースを第１ケースに取り付ける前、即ち、支持部が圧縮変形する前に行うことができるため、該支持部をアクチュエータ本体とケースとの間において精度良く設置することができ、超音波アクチュエータの所望の性能を実現することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１に係る駆動装置１は、図３に示すように、ステージ１１と、レール１２，１２と、超音波アクチュエータ２と、図示省略の基台及び制御装置とで構成されている。

前記レール１２，１２は、互いに平行な状態で基台上に固定されている。前記ステージ１１は、平面視略方形の板状部材であって、対向する１対の側端面がレール１２，１２と平行となった状態で該レール１２，１２に摺動自在に取り付けられている。そして、超音波アクチュエータ２は、ステージ１１の該対向する１対の側端面のうちの一方の側端面に設けられている。この超音波アクチュエータ２は、基台に固定されていると共に制御装置に接続されていて、制御装置の駆動信号によって作動してステージ１１をレール１２，１２の長手方向、即ち、図３中の矢印Ａ，Ｂ方向に駆動する。このステージ１１が被駆動体に相当する。

前記超音波アクチュエータ２は、図１，２に示すように、振動を発生させるアクチュエータ本体３と、該アクチュエータ本体３を収容するケース４と、アクチュエータ本体３とケース４との間に介設されてアクチュエータ本体３を弾性的に支持する支持ユニット５と、アクチュエータ本体３の姿勢を保持するための姿勢保持ゴム６とを備えている。

前記アクチュエータ本体３は、圧電素子３０と、該圧電素子３０に取り付けられた２つの駆動子７，７とを有している。

前記圧電素子３０は、略長方形状の互いに対向する一対の主面と、この主面と直交して該主面の長手方向に延びる、互いに対向する一対の長辺側面と、これら主面及び長辺側面の両方と直交して該主面の短手方向に延びる、互いに対向する一対の短辺側面とを有する略直方体状をしている。

この圧電素子３０は、図４に示すように、５つの圧電体層３１，３１，…と４つの内部電極層３２，３３，３４，３４とを交互に積層して構成される。内部電極層３２，３３，３４，３４は、積層方向に圧電体層３１を介して交互に配された、第１給電電極層３２と共通電極層３４と第２給電電極層３３と共通電極層３４とで構成される。これら第１給電電極層３２、第２給電電極層３３及び共通電極層３４，３４のそれぞれは、各圧電体層３１の主面上に印刷されている。

前記各圧電体層３１は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛などのセラミック材料からなる絶縁体層であって、前記圧電素子３０と同様に、一対の主面と、一対の長辺側面と、一対の短辺側面とを有する略直方体状をしている。また、各圧電体層３１には、その長辺側面のうち前記駆動子７，７が設けられていない側の長辺側面の長手方向中央部に外部電極３５ａが、一方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極３６ａが、他方の短辺側面の短手方向中央部に外部電極３７ａがそれぞれ形成されている。

前記各共通電極層３４は、圧電体層３１の主面の略全面に亘って設けられた略長方形状をしている。また、各共通電極層３４の一方の長辺部には、その長手方向中央部から圧電体層３１の前記外部電極３５ａまで延びる引出電極３４ａが形成されている。

前記第１給電電極層３２は、圧電体層３１の主面をその長手方向及び短手方向にそれぞれ２等分してなる４つの領域のうち該主面の対角線方向に位置する２対の領域のうち一方の対の領域にそれぞれ形成された一対の第１電極３２ａ，３２ａと、これら第１電極３２ａ，３２ａを連結して導通させる導通電極３２ｂとを有する。各第１電極３２ａは略矩形状の電極であり、積層方向からみて共通電極層３４と重なっている。つまり、各第１電極３２ａは、圧電体層３１を挟んで共通電極層３４と対向している。また、第１電極３２ａ，３２ａのうちの一方には、圧電体層３１の前記外部電極３６ａまで延びる引出電極３２ｃが設けられている。

前記第２給電電極層３３は、圧電体層３１の主面の対角線方向に位置する前記２対の領域のうち他方の対の領域にそれぞれ形成された一対の第２電極３３ａ，３３ａと、これら第２電極３３ａ，３３ａを連結して導通させる導通電極３３ｂとを有する。各第２電極３３ａは略矩形状の電極であり、積層方向からみて共通電極層３４と重なっている。つまり、各第２電極３３ａは、圧電体層３１を挟んで共通電極層３４と対向している。また、第２電極３３ａ，３３ａのうちの一方には、圧電体層３１の前記外部電極３７ａまで延びる引出電極３３ｃが設けられている。

これら圧電体層３１，３１，…と内部電極層３２，３４，３３，３４とを交互に積層することで構成された圧電素子３０においては、その一方の長辺側面の前記長手方向中央部に、各圧電体層３１の外部電極３５ａが１つになって外部電極３５（図８参照）が形成されている。そして、この外部電極３５には、前記共通電極層３４，３４に形成された引出電極３４ａ，３４ａが電気的に接続されている。同様に、圧電素子３０の一方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層３１の外部電極３６ａが１つになって外部電極３６（図１，８参照）が形成され、圧電素子３０の他方の短辺側面の前記短手方向中央部には、各圧電体層３１の外部電極３７ａが一つになって外部電極３７（図８参照）が形成されている。そして、外部電極３６には前記第１給電電極層３２の引出電極３２ｃが、外部電極３７には前記第２給電電極層３３の引出電極３３ｃが電気的に接続されている。これら外部電極３５，３６，３７が素子側電極を構成する。

そして、圧電素子３０の長辺側面のうち前記外部電極３５が設けられていない側の長辺側面には、前記駆動子７，７が前記長手方向に互いに間隔を空けて設けられている。駆動子７，７は、該長手方向において、該長辺側面の全長の３０〜３５％距離だけその長手方向両端部から内側に入った位置に配設されている。これら駆動子７，７は、ほぼ球体状に形成されている。

このように構成されたアクチュエータ本体３は、前記外部電極３５をグランドに接続し、前記外部電極３６に所定周波数の交流電圧を、前記外部電極３７に該交流電圧と位相が９０°、または−９０°ずれた交流電圧を印加することによって、図５に示す縦振動（いわゆる、伸縮振動）の１次モードと、図６に示す屈曲振動の２次モードとが誘起される。

縦振動の共振周波数及び屈曲振動の共振周波数はそれぞれ、圧電素子３０の材料、形状等により決定される。さらに、両共振周波数は、圧電素子３０を支持する力及び支持する部分によっても影響を受ける。これらを考慮して、両共振周波数を略一致させ、その近傍の周波数の電圧を印加することによって、圧電素子３０には、縦振動の１次モードと屈曲振動の２次モードとが調和的に誘起され、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す形状の変化を順番に起こす。

その結果、圧電素子３０に設けられた各駆動子７が図７における紙面と平行な面内で略楕円運動を起こす。この楕円運動により駆動子７，７が圧電素子３０の前記長手方向と一致する駆動方向（図３中の矢印Ａ，Ｂ方向）に駆動力を出力する。

前記ケース４は、前記圧電素子３０に対応した略直方体状の概略箱形状をしている。このケース４は、前記圧電素子３０の主面と平行で且つ略長方形状の一対の主壁部４１、４２と、該主壁部４１，４２の前記長手方向の一側（図１における左側）に位置する短辺部間に設けられた第１短辺壁部４３と、該主壁部４１，４２の該長手方向の他側（図１における右側）に位置する短辺部間に設けられた第２短辺壁部４４と、該主壁部４１，４２の前記短手方向の一側（図１における下側）に位置する長辺部間に設けられた長辺壁部４５とを有している。つまり、ケース４は、主壁部４１，４２の該短手方向の他側（図１における上側）に位置する長辺部間（圧電素子３０の駆動子７，７が設けられた長辺側面に対応する部分）には壁部が設けられておらず、該短手方向の他側に開口した形状となっている。そして、このケース４は、第１ケース８と第２ケース９とで構成された分割構造となっている。

前記第１ケース８は、前記主壁部４１，４２、第１短辺壁部４３及び長辺壁部４５がそれぞれ連結されて構成されていて、前記長手方向の他側及び前記短手方向の他側に開口した概略箱形状をしている。

前記主壁部４１，４２の外側表面には、その長手方向の他端部（開口端部）において、１つの外側表面につき２つの被係合段部８１，８１（主壁部４２の被係合段部については１つだけ図示）が該各外側表面から厚み方向（主壁部の法線方向）に突出した状態で設けられている。被係合段部８１，８１は、短手方向に延びる線条に構成され、該短手方向に互いに間隔を有して一直線上に並んでいる。これら被係合段部８１，８１が被係合部を構成する。

また、主壁部４１，４２のうち前記厚み方向一側の主壁部４１の外側表面には、前記長手方向の他端部における前記被係合段部８１，８１よりもさらに該長手方向の端縁側において、該外側表面から該厚み方向に突出した係合突起８２が設けられている。この係合突起８２は、主壁部４１の該短手方向において、２つの前記被係合段部８１，８１の間に配設されている。この係合突起８２が押圧用係合突起を構成する。

さらに、該厚み方向の一側の主壁部４１には、その略中央に前記姿勢保持ゴム６を設置するための略正方形状の開口８３が形成されている。

前記第２ケース９は、前記第２短辺壁部４４を含んで構成されている。この第２ケース９は、第１ケース８の主壁部４１，４２を前記厚み方向両側から挟み込むようにして延びる係合アーム部９２，９２，９３，９３を有する。この第２ケース９は、前記第１ケース８の前記長手方向他側の開口部を覆うようにして該第１ケース８に取り付けられる。

前記係合アーム部９２，９２は、第２短辺壁部４４の該厚み方向一側の端縁部において前記短手方向に互いに間隔を有した状態で並んで設けられており、該端縁部から前記長手方向一側に向かって延びて形成されている。また、係合アーム部９３，９３は、第２短辺壁部４４の前記厚み方向他側の端縁部において該短手方向に互いに間隔を有した状態で並んで設けられており、該端縁部から該長手方向一側に向かって延びて形成されている。これら係合アーム部９２，９２と係合アーム部９３，９３との前記厚み方向の間隔は、前記第１ケース８の厚み方向の幅と略同じか、少し広い値となっている。また、これら係合アーム部９２，９２，９３，９３の先端部の内側には、第２ケース９を第１ケース８に取り付けたときに、該第１ケース８の被係合段部８１，８１に係合する係合爪部９２ａ，９２ａ，９３ａ，９３ａがそれぞれ設けられている。これら係合爪部９２ａ，９２ａ，９３ａ，９３ａが係合部を構成する。

また、前記第２短辺壁部４４の前記厚み方向一側の端縁部における前記係合アーム部９２，９２との間の部分には、前記姿勢保持ゴム６を前記厚み方向一側から他側に押圧するための押圧部９４が設けられている。この押圧部９４は、第２短辺壁部４４の該端縁部から前記長手方向一側に向かって延びて形成された下段部９４ａと、該下段部９４ａの先端側に位置して下段部９４ａよりも前記厚み方向一側に浮き上がった上段部９４ｃと、該下段部９４ａの先端部と上段部９４ｃの基端部とを連結する階段状の階段部９４ｂとを有している。つまり、上段部９４ｃと前記係合アーム部９３との前記厚み方向の間隔は、下段部９４ａと係合アーム部９３との該厚み方向の間隔よりも広くなっている。また、下段部９４ａには、第２ケース９を第１ケース８に取り付けたときに、第１ケース８の係合突起８２が係合する被係合孔９４ｄが形成されている。この被係合孔９４ｄが押圧用被係合孔を構成する。尚、押圧部９４に前記係合突起８２が設けられる一方、第１ケース８に被係合孔９４ｄが設けられる構成であってもよい。

さらに、これら第１ケース８及び第２ケース９は、樹脂製であって、図８に示すように、電極４６，４７，４８がインサート成形されている。これら電極４６，４７，４８は、ケース４に収容されるアクチュエータ本体３の外部電極３６，３５，３７とそれぞれ対向する位置に設けられている。詳しくは、第１ケース８の第１短辺壁部４３の内側表面には、アクチュエータ本体３の外部電極３６と対向する位置に電極４６が設けられており、第１ケース８の長辺壁部４５の内側表面には、アクチュエータ本体３の外部電極３５と対向する位置に電極４７が設けられている。また、第２ケース９の第２短辺壁部４４の内側表面には、アクチュエータ本体３の外部電極３７と対向する位置に電極４８が設けられている。これら電極４６，４７，４８はそれぞれ、第１ケース８の長辺壁部４５の外側表面に設けられた端子電極４６ａ，４７ａ，４８ａに電気的に接続されている。ただし、電極４８及び端子電極４８ａについては、第２ケース９が第１ケース８に取り付けられたときに、電気的な導通が実現するように構成されている。尚、第１ケース８及び第２ケース９に電極４６，４７，４８及び端子電極４６ａ，４７ａ，４８ａを設ける構成は、前述の如く、インサート成形に限られず、ＭＩＤ（Mold Interconnection Device）によっても実現することができ、その他、任意の構成を採用することができる。これら電極４６，４７，４８がケース側電極を構成し、端子電極４６ａ，４７ａ，４８ａが給電電極を構成する。

前記支持ユニット５は、アクチュエータ本体３を弾性的に支持するための２つの支持ゴム５１，５１と、アクチュエータ本体３をステージ１１側へ付勢するための付勢ゴム５２と、該支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２を連結するための連結ゴム５３，５３とを有し、図９に示すように、概略コ字形状をしている。

前記各支持ゴム５１は、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。これら支持ゴム５１，５１は、アクチュエータ本体３をその長手方向（即ち、長手方向が支持方向に相当する）に弾性的に支持する。この支持ゴム５１が、支持部を構成する。

また、前記付勢ゴム５２も、支持ゴム５１と同様に、シリコーンゴムに金属粒子を混入した導電性ゴムで構成され、略直方体状をしている。この付勢ゴム５２は、アクチュエータ本体３をその短手方向（即ち、短手方向が付勢方向に相当する）に付勢するためのものである。この付勢ゴム５２が、付勢部を構成する。

これら支持ゴム５１及び付勢ゴム５２は、硬度６０〜８０程度であることが好ましい。

一方、前記連結ゴム５３は、導電性ゴムではなく、絶縁ゴムで構成されている。連結ゴム５３，５３は、付勢ゴム５２と一方の支持ゴム５１とを連結すると共に、該付勢ゴム５２と他方の支持ゴム５１とを連結して、全体としてコ字形状の支持ユニット５を一体的に形成している。このとき、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２の方が連結ゴム５３，５３よりもコ字形状の内側に突出している。また、連結ゴム５３，５３は、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２よりも硬度が低いゴムで構成されている。

このように構成された支持ユニット５において、前記両支持ゴム５１，５１の間の間隔は、アクチュエータ本体３の前記長手方向長さと概略同じとなっている。そして、この支持ユニット５は、アクチュエータ本体３の外周囲に設置された状態において、付勢ゴム５２がアクチュエータ本体３の外部電極３５と、一方の支持ゴム５１がアクチュエータ本体３の外部電極３６と、他方の支持ゴム５１がアクチュエータ本体３の外部電極３７と当接又は近接した状態で対向する位置に配置されている。このとき、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２の方が連結ゴム５３よりもアクチュエータ本体３側に突出しているため、連結ゴム５３はアクチュエータ本体３に当接しない。

前記姿勢保持ゴム６は、前記ケース４の開口８３内に配設され、該ケース４内に収容されたアクチュエータ本体３の主面に当接している。そして、この姿勢保持ゴム６は、第２ケース９の押圧部９４によってアクチュエータ本体３側に押圧されており、該姿勢保持ゴム６の弾性及び該押圧部９４の弾性によってアクチュエータ本体３の姿勢を前記厚み方向に弾性的に保持している。この姿勢保持ゴム６が姿勢保持部を構成する。
＜超音波アクチュエータの組み立て＞
次に、超音波アクチュエータ２の組み立てについて説明する。

まず、前記第１ケース８内に、アクチュエータ本体３及び支持ユニット５を収容する。このとき、支持ユニット５の一方の支持ゴム５１が第１ケース８の第１短辺壁部４３の電極４６と当接すると共に支持ユニット５の付勢ゴム５２が第１ケース８の長辺壁部４５の電極４７と当接するように、支持ユニット５が第１ケース８内に収容される。また、アクチュエータ本体３の外部電極３５が支持ユニット５の付勢ゴム５２と当接し、アクチュエータ本体３の外部電極３６が支持ユニット５の一方の支持ゴム５１と当接又は近接し、アクチュエータ本体３の外部電極３７が支持ユニット５の他方の支持ゴム５１と当接又は近接するように、アクチュエータ本体３が支持ユニット５に設置される。このとき、支持ユニット５のうち他方の支持ゴム５１は、図１０に示すように、その一部又は全部が第１ケース８の前記長手方向他側の開口部よりも外方にはみ出している。

尚、組み立て順序としては、支持ユニット５を第１ケース８内に収容した後にアクチュエータ本体３を収容してもよいし、アクチュエータ本体３に支持ユニット５を組み込んだ状態で両者を第１ケース８内に収容してもよい。

次に、第１ケース８の開口８３内に姿勢保持ゴム６を設置する。この姿勢保持ゴム６は、アクチュエータ本体３の主面に接着される。このとき、姿勢保持ゴム６は第１ケース８の主壁部４１よりも前記厚み方向外方に突出している。この姿勢保持ゴム６を設置した状態における該姿勢保持ゴム６及び第１ケース８の該厚み方向の幅は、前記第２ケース９の押圧部９４の上段部９４ｃと係合アーム部９３との該厚み方向の間隔よりも大きくなっている。

続いて、アクチュエータ本体３、支持ユニット５及び姿勢保持ゴム６が収容された第１ケース８（図１０参照）に、第２ケース９を前記長手方向の他側から一側に向かって取り付けていく。まず、第２ケース９の係合アーム部９２，９２及び押圧部９４と係合アーム部９３，９３とで第１ケース８の前記長手方向他側の開口部を挟持するようにして、第２ケース９の第１ケース８への取り付けが開始される。第２ケース９を第１ケース８に対して該長手方向の他側から一側へ押し込んでいくと、第２ケース９に設けられた押圧部９４の下段部９４ａの先端が第１ケース８の主壁部４１に設けられた係合突起８２に当接する。そこから、第２ケース９を該長手方向の一側にさらに押し込んでいくと、図１１に示すように、下段部９４ａが係合突起８２（図１１では、図示省略）上に乗り上げ、その結果、押圧部９４の上段部９４ｃも第１ケース８の主壁部４１から前記厚み方向外方へさらに浮き上がる。こうして、上段部９４ｃが主壁部４１から大きく浮き上がるため、上段部９４ｃの先端が、姿勢保持ゴム６と前記長手方向において重なる位置まで進んだとしても、該姿勢保持ゴム６と衝突することが防止され、上段部９４ｃ、即ち、第２ケース９は該長手方向一側へさらに移動することができる。

第２ケース９がさらに該長手方向一側へ押し込まれると、第２ケース９の第２短辺壁部４４の内側表面が支持ユニット５の他方の支持ゴム５１に対して該長手方向他側から当接する。

そこからさらに、第２ケース９が該長手方向一側へ押し込まれると、支持ユニット５が該長手方向に圧縮変形させられると共に、前記係合アーム部９２，９２，９３，９３の先端が第１ケース８の被係合段部８１，８１に当接する。そして、第２ケース９をさらに該長手方向一側へ押し込むと、第２ケース９の係合アーム部９２，９２，９３，９３が被係合段部８１，８１を乗り越えて、図２に示すように、前記係合爪部９２ａ，９２ａ，９３ａ，９３ａが該被係合段部８１，８１に係合する。このとき、係合爪部９２ａ，９２ａ，９３ａ，９３ａが被係合段部８１，８１に係合すると同時に、押圧部９４の下段部９４ａに形成された被係合孔９４ｄに第１ケース８の係合突起８２が嵌り込む。その結果、下段部９４ａの係合突起８２への乗り上げが解除され、浮き上がっていた押圧部９４が前記厚み方向内方、即ち、第１ケース８側へ戻る。このとき、押圧部９４の上段部９４ｃは、該長手方向において姿勢保持ゴム６と重なる位置に位置するため、第１ケース８側へ戻ると同時に、姿勢保持ゴム６を該厚み方向内方、即ち、アクチュエータ本体３側へ押圧することになる。その結果、姿勢保持ゴム６は、アクチュエータ本体３の該厚み方向一側の主面と押圧部９４の上段部９４ｃとの間で圧縮変形して、アクチュエータ本体３をケース４の主壁部４２へ押し付けた状態で保持する。

こうして、第２ケース９が第１ケース８へ取り付けられることで、超音波アクチュエータ２の組み立てが完了する。

このようにして、組み立てられた超音波アクチュエータ２において、図２，８に示すように、アクチュエータ本体３は駆動子７，７が外方に突出した状態でケース４内に収容され、該アクチュエータ本体３とケース４との間には支持ユニット５が介設されている。このとき、支持ゴム５１，５１は、第２ケース９が第１ケース８に取り付けられることによって前記長手方向に圧縮変形しており、アクチュエータ本体３をケース４に対して該長手方向に弾性的に支持している。これら支持ゴム５１，５１が当接する、アクチュエータ本体３の両短辺側面は、縦振動の腹の部分、即ち、非ノード部であるが、該支持ゴム５１，５１は弾性体であるため、アクチュエータ本体３の縦振動を妨げない。

尚、付勢ゴム５２及び連結ゴム５３，５３については、連結ゴム５３，５３の方が付勢ゴム５２よりも硬度が低いため、連結ゴム５３，５３がより大きく該長手方向に圧縮変形している。このとき、付勢ゴム５２は、前記短手方向についてはほとんど変形しておらず、超音波アクチュエータ２がステージ１１に設置される前の段階ではアクチュエータ本体３を該短手方向に付勢していない。ただし、この設置前の段階において、付勢ゴム５２がアクチュエータ本体３を該短手方向に付勢しているように、即ち、付勢ゴム５２が圧縮変形した状態でケース４内に収容される構成であってもよい。また、このように、第２ケース９を第１ケース８に取り付けた状態においても、連結ゴム５３，５３は、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２よりもアクチュエータ本体３側に突出しておらず、即ち、連結ゴム５３，５３はアクチュエータ本体３に当接しておらず、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２とアクチュエータ本体３との当接を阻害しないように、ひいてはアクチュエータ本体３の振動を阻害しないように構成されている。ただし、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２とアクチュエータ本体３との当接及びアクチュエータ本体３の振動を阻害しない程度であれば連結ゴム５３，５３がアクチュエータ本体３と当接する構成であってもよい。

またこのとき、アクチュエータ本体３とケース４との間において、一方の支持ゴム５１は、アクチュエータ本体３の外部電極３６とケース４の電極４６との間に介設されて両者を電気的に導通させ、他方の支持ゴム５１は、アクチュエータ本体３の外部電極３７とケース４の電極４８との間に介設されて両者を電気的に導通させ、付勢ゴム５２は、アクチュエータ本体３の外部電極３５とケース４の電極４７との間に介設されて両者を電気的に導通させている。

そして、このように組み立てられた超音波アクチュエータ２は、前記長手方向がレール１２，１２の長手方向と平行となる状態で、駆動子７，７が前記ステージ１１における該レール１２，１２と平行な一の側端面と当接するようにして、該ステージ１１に設置される。このとき、超音波アクチュエータ２は、付勢ゴム５２が圧縮変形するように駆動子７，７をステージ１１に押し付けた状態でケース４が基台に固定される。つまり、超音波アクチュエータ２をステージ１１に設置したときには、アクチュエータ本体３は付勢ゴム５２によってステージ１１に当接する方向、即ち、駆動子７，７が設けられた、アクチュエータ本体３の長辺側面（圧電素子３０の長辺側面）の法線方向（前記短手方向と一致する）に付勢されている。また、図示省略の制御装置からの信号線がコネクトピンを介してケース４の前記端子電極４６ａ，４７ａ，４８ａに電気的に接続される。

かかる超音波アクチュエータ２は、該信号線を介して、端子電極４７ａがグランドに接続され、端子電極４６ａ，４８ａに互いに位相が９０°（又は−９０°）ずれた交流電圧が印加されることによって、前述の如く、図７に示すように、アクチュエータ本体３が振動し、それに追従して駆動子７，７がアクチュエータ本体３の主面と平行な面内において略楕円状に運動して駆動力を出力する。このとき、ケース４が基台に固定されていると共に駆動子７，７がステージ１１の前記側端面に接触しているため、駆動子７，７の駆動力がステージ１１に伝わり、該ステージ１１がレール１２，１２に沿って駆動される。ここで、駆動子７，７は前記付勢ゴム５２によってステージ１１に対して付勢されているため、駆動子７，７とステージ１１の側端面との間の摩擦力が大きくなり、駆動子７，７の駆動力が効率良くステージ１１に伝達される。また、図７の如く振動するアクチュエータ本体３をケース４内において支持する支持ゴム５１，５１は弾性部材であるため、該支持ゴム５１，５１がアクチュエータ本体３を支持する場所がアクチュエータ本体３の縦振動の非ノード部であるにもかかわらず、アクチュエータ本体３の振動を阻害することなく、該アクチュエータ本体３をケース４に対して支持することができる。

したがって、前記実施形態１によれば、アクチュエータ本体３及び支持ユニット５を収容するケース４を第１ケース８と第２ケース９との分割構造とし、アクチュエータ本体３と支持ユニット５とを第１ケース８内に予め設置して、第２ケース９を該第１ケース８に対してアクチュエータ本体３を弾性的に支持する支持方向（弾性力を付与する方向）に取り付けつつ、同時に支持ユニット５の支持ゴム５１，５１を圧縮変形させることによって、超音波アクチュエータ２の組立性を向上させることができると共に、支持ゴム５１，５１の設置位置の位置決め精度を向上させることができる。

つまり、支持ゴム５１，５１を第２ケース９の取り付け前、即ち、該支持ゴム５１，５１に外力がほとんど作用していないときに第１ケース８とアクチュエータ本体３との間に設置するため、支持ゴム５１，５１を容易に設置することができると共に、その後、第２ケース９を第１ケース８に取り付けることで該支持ゴム５１，５１を圧縮変形させて該支持ゴム５１，５１によるアクチュエータ本体３の弾性支持を実現するため、アクチュエータ本体３とケース４との間の隙間に圧縮変形させた状態の支持ゴムを詰め込む等の作業の必要がなく、超音波アクチュエータ２の組立性を向上させることができる。

また、支持ゴム５１，５１を、前述の如く、第２ケース９の取り付け前の、外力がほとんど作用していない状態のときに所望の設置位置に設置すると共に、第２ケース９を第１ケース８に取り付けるときには該支持ゴム５１，５１には圧縮方向の力しか作用しない、即ち、設置位置を変える方向への力が作用しないため、支持ゴム５１，５１の設置位置は、支持ユニット５及びアクチュエータ本体３を第１ケース８内に予め設置するときに概略決まり、支持ゴム５１，５１の設置位置の位置決め精度を向上させることができる。その結果、支持ゴム５１，５１をアクチュエータ本体３に対して所望の位置に精度良く設置することができるため、該アクチュエータ本体３（詳しくは、圧電素子３０）の共振周波数を所望の設計値どおりの値に合わせることができ、該アクチュエータ本体３に所望の振動を発生させることができる。それと共に、支持ゴム５１，５１をアクチュエータ本体３とケース４との間において外部電極３６及び電極４６に当接する位置と、外部電極３７及び４８に当接する位置とにそれぞれ精度良く設置することができ、アクチュエータ本体３側の外部電極３６，３７とケース４側の電極４６，４８とを確実に導通させることができる。

さらに、前記支持ゴム５１，５１は、連結ゴム５３，５３によって連結されることで支持ユニット５として一体的に構成されているため、部品点数を削減することができると共に、組み立て時の作業性を向上させることができる。

このとき、アクチュエータ本体３をステージ１１に付勢する付勢ゴム５２も連結ゴム５３，５３を介して支持ゴム５１，５１と一体的に構成されているため、さらに部品点数を削減することができると共に、組み立て時の作業性をさらに向上させることができる。

また、このように、支持ゴム５１，５１、さらには付勢ゴム５２を１つの支持ユニット５として一体的に構成することによって、各ゴム間の位置関係が予め決められるため、該支持ユニット５を第１ケース８内に設置するだけで、アクチュエータ本体３及びケース４に対する支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２の設置位置を位置決めすることができる。つまり、アクチュエータ本体３と支持ユニット５とを第１ケース８内に組み込みさえすれば、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２が、アクチュエータ本体３の外部電極３６，３７，３５のそれぞれに当接する位置であって且つケース４の電極４６，４８，４７のそれぞれに当接する位置に設置される。

さらに、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２をユニット化する構成としては、後述するフレキシブル基板で連結する構成も考えられるが、前記の構成の場合、支持ゴム５１，５１、付勢ゴム５２及び連結ゴム５３，５３を全てゴムで構成しているため、容易に一体成形することができると共に、フレキシブル基板が不要な分だけ支持ユニット５の構成を簡素化することができる。さらには、一般的にゴムの方がフレキシブル基板よりも剛性が高いため、各ゴム間の位置関係をより確実に維持することができる。

また、連結ゴム５３，５３を支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２よりも硬度が低いゴムで構成することによって、連結ゴム５３，５３がアクチュエータ本体３の支持や付勢に影響を与えないようにすることができる。それに加えて、アクチュエータ本体３をケース４内に収容したときには、アクチュエータ本体３は支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２とは当接しているが、連結ゴム５３，５３とは当接していないため、該連結ゴム５３，５３がアクチュエータ本体３の振動を阻害することを防止することができる。ただし、連結ゴム５３，５３は、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２よりも硬度が低いゴムで構成されているため、連結ゴム５３，５３がアクチュエータ本体３に当接する構成であっても、該連結ゴム５３，５３がアクチュエータ本体３の振動を阻害することを抑制することができる。

さらに、ケース４の外側表面に端子電極４６ａ，４８ａ，４７ａを設け且つ、その内側表面に該端子電極４６ａ，４８ａ，４７ａと導通する電極４６，４８，４７を設ける一方、アクチュエータ本体３に前記第１給電電極層３２、第２給電電極層３３及び共通電極層３４と導通する外部電極３６，３７，３５を設け、さらに、前記支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２を導電性ゴムで構成し且つアクチュエータ本体３側の外部電極３６，３７，３５とケース４側の電極４６，４８，４７とのそれぞれの間に介設することによって、圧電素子３０に給電用のワイヤをはんだで直接、接続する等の必要がなくなる。圧電素子３０の表面にはんだでワイヤを接続する構成の場合、圧電素子３０の振動時に該はんだの部分に応力が集中して圧電素子３０が破損してしまう虞があるが、前記の構成の場合、はんだを設ける必要がなくなるため、圧電素子が破損してしまうことを防止することができる。また、ワイヤをはんだで接続する工程も削減することができるため、超音波アクチュエータ２の組み立て時の工数を削減して組立性を向上させることができる。

また、前述の如く、圧電素子３０の共振周波数は、アクチュエータ本体３を支持する力、即ち、圧縮変形した支持ゴム５１，５１からの弾性力によって影響を受けるが、前記実施形態１では、第２ケース９は、係合爪部９２ａ，９２ａ，９３ａ，９３ａが被係合段部８１，８１に係合した状態で第１ケース８に取り付けられているため、第１ケース８の第１短辺壁部４３と第２ケース９の第２短辺壁部４４との間の間隔が常に一定に維持され、支持ゴム５１，５１による圧電素子３０への加圧力を安定化させることができる。

さらに、アクチュエータ本体３を第１ケース８に入れやすくするために第１ケース８、即ち、ケース４とアクチュエータ本体３との間には前記厚み方向に若干の隙間があるが、前記実施形態１では、ケース４内に収容されたアクチュエータ本体３を前記姿勢保持ゴム６及び第２ケース９の押圧部９４によってケース４に対して該厚み方向に押圧して姿勢を維持させているため、アクチュエータ本体３が振動しても該アクチュエータ本体３の該厚み方向への姿勢を維持することができ、駆動子７，７のステージ１１への当接状態を安定させることができる。その結果、超音波アクチュエータ２からステージ１１へ駆動力を安定して伝達させることができる。

さらに、前記実施形態１では、前記姿勢保持ゴム６を押圧するための手段、即ち押圧部９４を第２ケース９に一体的に設けると共に、該第２ケース９を第１ケース８に取り付けたときに該押圧部９４が姿勢保持ゴム６に押圧力を付与するため、部品点数を削減することができると共に、組立性を向上させることができる。

さらにまた、第２ケース９の第１ケース８への取り付けが完了するまでは、押圧部９４は姿勢保持ゴム６と接触しておらず、第２ケース９の第１ケース８への取り付けが完了すると同時に、該押圧部９４が姿勢保持ゴム６に押圧力を付与するため、押圧部９４に姿勢保持ゴム６の表面を摺動させながら第２ケース９を第１ケース８に取り付ける等の必要がなく、軽い力で第２ケース９を第１ケース８に取り付けることができ、組立性をさらに向上させることができる。

尚、前記実施形態では、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２を導電性ゴムで構成して、該支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２によってアクチュエータ本体３側の電極とケース４側の電極とを導通させているが、これに限られるものではない。すなわち、前述の如く、圧電素子３０の表面に設けられた電極に給電用のワイヤをはんだで接続して、アクチュエータ本体３への給電を行う構成であってもよい。この場合、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２は、導電性ゴム以外のゴムで構成すればよい。さらには、支持ゴム５１，５１、付勢ゴム５２及び連結ゴム５３，５３を全て同じゴムで構成してもよい。こうすることで支持ユニット５の成形を容易に行うことができる。その場合、前述の如く、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２が連結ゴム５３，５３よりもアクチュエータ本体３側に突出していることが好ましい。つまり、アクチュエータ本体３のケース４への収容時において、連結ゴム５３，５３がアクチュエータ本体３と当接していないように構成する。こうすることで、支持ユニット５がアクチュエータ本体３の振動を阻害することを防止することができる。

また、前記実施形態１では、超音波アクチュエータ２に付勢ゴム５２を含んでいるが、該付勢ゴム５２を含まない構成であってもよい。すなわち、超音波アクチュエータ２としては、付勢ゴムを含まず、該超音波アクチュエータ２をステージ１１等に設置する際に、アクチュエータ本体３をステージ１１等の駆動対象に対して付勢する付勢部を別途設けてもよい。かかる場合、アクチュエータ本体３の駆動子７，７が設けられていない側の側面に付勢部を当接させることができるように、ケース４に開口部を設けておくことが好ましい。

さらに、前記実施形態では、支持ゴム５１，５１は支持ユニット５として一体的に構成されているが、該支持ゴム５１，５１は一体的に連結されていなくてもよい。例えば、超音波アクチュエータ２の前記長手方向の一側を下方に、他側を上方に向けて組み立てることによって、支持ゴム５１，５１の設置位置を精度良く位置決めしつつ、簡単に組み立てることができる。すなわち、まず、該長手方向一側の支持ゴム５１を第１ケース８内に設置し、その上にアクチュエータ本体３を設置する。さらにそのアクチュエータ本体３の上に該長手方向他側の支持ゴム５１を設置する。この状態で、第２ケース９を該長手方向の他側から一側へ、即ち、上方から下方へ第１ケース８に対して取り付けることで、該支持ゴム５１，５１を前記短手方向及び前記厚み方向へ移動させることなく、第２ケース９を取り付ける前の設置位置を維持したまま、超音波アクチュエータ２を組み立てることができる。

この場合、付勢ゴム５２については、前記長手方向の設置位置を維持できる構成を採用することが好ましい。例えば、付勢ゴム５２と前記長手方向一側（即ち、下側）に位置する支持ゴム５１との間の連結ゴム５３によって該付勢ゴム５２の長手方向の設置位置を維持するようにしてもよい。この場合、連結ゴム５３は、付勢ゴム５２や支持ゴム５１と一体的に連結されていてもよいし、連結されていなくてもよい。ただし、支持ゴム５１、付勢ゴム５２及び連結ゴム５３が一体的に連結されている構成の方が、部品点数を削減でき、作業性を向上させることができるため好ましい。

《発明の実施形態２》
次に、本発明の実施形態２について説明する。本実施形態２に係る超音波アクチュエータ２０２は、ケース２０４及び支持ユニット２０５の構成が実施形態１と異なる。以下、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付し、説明を省略する。

詳しくは、実施形態２に係る超音波アクチュエータ２０２の支持ユニット２０５は、図１２に示すように、アクチュエータ本体３を弾性的に支持するための２つの支持ゴム５１，５１と、アクチュエータ本体３をステージ１１（図３参照）側へ付勢するための付勢ゴム５２と、該支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２を連結するための連結ゴム５３，５３と、フレキシブル基板２５４とを有し、概略コ字形状をしている。

前記支持ゴム５１，５１、付勢ゴム５２及び連結ゴム５３，５３の構成については実施形態１と同様である。つまり、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２は、連結ゴム５３，５３によって連結されて一体的に構成されている。

そして、このように概略コ字形状に形成された支持ゴム５１，５１、付勢ゴム５２及び連結ゴム５３，５３の外周囲、即ち、ケース２０４と対向する側の周囲にフレキシブル基板２５４が設けられている。このフレキシブル基板２５４の、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２と対応する位置には支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２がそれぞれ接続される電極（図示省略）が形成されている。そして、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２は、フレキシブル基板２５４の各電極に対してリフローによってはんだ付けされている。このフレキシブル基板２５４及び連結ゴム５３，５３が連結部を構成する。

また、フレキシブル基板２５４の一端部（前記長手方向一側の支持ゴム５１側の端部）には、支持ユニット２０５がケース２０４内に収容されたときに、図１３に示すように、該ケース２０４からはみ出す延出部２５５が設けられており、この延出部２５５には前記支持ゴム５１，５１、付勢ゴム５２が接続された各電極と電気的に接続された３つの端子電極２５５ａ、２５５ｂ、２５５ｃが設けられている。

前記ケース２０４は、実施形態１における電極４６，４７，４８及び端子電極４６ａ，４７ａ，４８ａが設けられていない。

つまり、超音波アクチュエータ２０２は、フレキシブル基板２５４の端子電極２５５ａ、２５５ｂ、２５５ｃに制御手段からの信号線が接続され、該２５５ａ、２５５ｂ、２５５ｃを介して圧電素子３０に給電が行われる。

したがって、本実施形態２によれば、実施形態１と同様に、第２ケース２０９を第１ケース２０８に取り付ける前の時点で、支持ゴム５１，５１の設置位置を概略決めることができ、支持ゴム５１，５１の設置位置の位置決め精度を向上させることができる。それに加えて、第２ケース２０９を第１ケース２０８に取り付けることによって、支持ゴム５１，５１を圧縮変形させた状態でアクチュエータ本体３とケース２０４との隙間に介設させることができるため、超音波アクチュエータ２０２の組立性を向上させることができる。

また、前記実施形態１のように、ケース２０４に電極を設ける必要がないため、ケース２０４の構造が簡略化され、ケース２０４の製造コストを抑制することができる。

さらに、支持ユニット２０５は、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２をフレキシブル基板２５４だけでなく、連結ゴム５３，５３によっても連結しているため、後述する、フレキシブル基板３５４だけで支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２を連結する構成と比較して剛性が高いため、各ゴム間の位置関係をより確実に維持することができ、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２を所望の設置位置に容易に設置することができる。

その他、実施形態１と同様の作用・効果を奏することができる。

《発明の実施形態３》
次に、本発明の実施形態３について説明する。本実施形態３に係る超音波アクチュエータ３０２は、ケース３０４及び支持ユニット３０５の構成が実施形態１と異なる。以下、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付し、説明を省略する。

詳しくは、実施形態３に係る超音波アクチュエータ３０２の支持ユニット３０５は、図１４に示すように、アクチュエータ本体３を弾性的に支持するための２つの支持ゴム５１，５１と、アクチュエータ本体３をステージ１１（図３参照）側へ付勢するための付勢ゴム５２と、該支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２を連結するフレキシブル基板３５４とを有し、概略コ字形状をしている。

前記フレキシブル基板３５４は、概略コ字形状に形成されている。この概略コ字形状のフレキシブル基板３５４の内側に支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２が配設される。そして、フレキシブル基板３５４の、支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２と対応する位置には支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２がそれぞれ接続される電極（図示省略）が形成されている。支持ゴム５１，５１及び付勢ゴム５２は、フレキシブル基板３５４の各電極に対してリフローによってはんだ付けされている。このフレキシブル基板３５４が連結部を構成している。

こうして、一体的に構成された支持ユニット３０５は、アクチュエータ本体３をその長辺側面に設けられた外部電極３５が付勢ゴム５２に当接するように設置したときに、一方の支持ゴム５１がアクチュエータ本体３の外部電極３６と、他方の支持ゴム５１がアクチュエータ本体３の外部電極３７と当接又は近接した状態で対向するように構成されている。

また、フレキシブル基板３５４の一端部（前記長手方向一側の支持ゴム５１側の端部）には、前記実施形態２と同様に、支持ユニット３０５がケース３０４内に収容されたときに該ケース３０４からはみ出す延出部３５５が設けられており、この延出部３５５には前記支持ゴム５１，５１、付勢ゴム５２が接続された各電極と電気的に接続された３つの端子電極３５５ａ、３５５ｂ、３５５ｃが設けられている。

前記ケース３０４は、実施形態１における電極４６，４７，４８及び端子電極４６ａ，４７ａ，４８ａが設けられていない。

つまり、超音波アクチュエータ３０２は、フレキシブル基板３５４の端子電極３５５ａ、３５５ｂ、３５５ｃに制御手段からの信号線が接続され、該３５５ａ、３５５ｂ、３５５ｃを介して圧電素子３０に給電が行われる。

したがって、本実施形態３によれば、実施形態１と同様に、第２ケース３０９を第１ケース３０８に取り付ける前の時点で、支持ゴム５１，５１の設置位置を概略決めることができ、支持ゴム５１，５１の設置位置の位置決め精度を向上させることができる。それに加えて、第２ケース３０９を第１ケース３０８に取り付けることによって、支持ゴム５１，５１を圧縮変形させた状態でアクチュエータ本体３とケース３０４との隙間に介設させることができるため、超音波アクチュエータ３０２の組立性を向上させることができる。

また、前記実施形態１のように、ケース３０４に電極を設ける必要がないため、ケース３０４の構造が簡略化され、ケース３０４の製造コストを抑制することができる。

その他、実施形態１と同様の作用・効果を奏することができる。

《その他の実施形態》
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、前記実施形態では、超音波アクチュエータ２のケース４を基台に固定すると共に、駆動子７，７を移動可能なステージ１１に当接させて、該超音波アクチュエータ２を作動させることで該ステージ１１を駆動させているが、図１５に示すような構成としてもよい。詳しくは、駆動装置４０１は、互いに並行な状態で基台に固定されたレール１３，１３と、該レール１３，１３に摺動自在に取り付けられたステージ１４と、超音波アクチュエータ２とを備えている。該レール１３，１３のうちの一方のレール１３には、該レール１３に固定された当接部材１３ａが設けられている。一方、ステージ１４には、アクチュエータ取付部１４ａが設けられている。そして、超音波アクチュエータ２は、駆動子７，７が該レール１３の当接部材１３ａに当接する状態で、該ステージ１４のアクチュエータ取付部１４ａにケース４が取り付けられている。この状態で、超音波アクチュエータ２を作動させると、駆動子７，７は当接部材１３ａに対して駆動力を出力するが、該当接部材１３ａは固定されているため、超音波アクチュエータ２自体が当接部材１３ａに対して相対的にレール１３，１３の長手方向に振動する。その結果、アクチュエータ取付部１４ａを介してケース４と連結されたステージ１４がレール１３，１３の長手方向に駆動される。

また、前記実施形態では、駆動子７，７が圧電素子３０の長辺側面に設けられているが、これに限られるものではない。例えば、駆動子７，７を圧電素子３０の短辺側面に設けてもよい。この場合、アクチュエータ本体３は、その短手方向に弾性的に支持されると共にその長手方向に位置するステージ１１に駆動子７，７が当接するように付勢される。かかる超音波アクチュエータ２は、圧電素子３０の短手方向にステージ１１を駆動させる。

また、前記実施形態では、駆動子７，７を２つ設けているが、これに限られるものではない。すなわち、駆動子は、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。

さらに、前記実施形態では、アクチュエータ本体３を支持する支持ゴム５１，５１は、対向する側面にそれぞれ１つずつ合計２つ設けられているが、各側面に２つ以上設ける構成であってもよい。

さらにまた、前記アクチュエータ本体３は支持ゴム５１，５１によって支持されているが、その他、樹脂や金属等で構成されたバネ等の弾性部材でアクチュエータ本体３を支持するように構成してもよい。

また、前記実施形態では、姿勢保持ゴム６を押圧する押圧部９４を第２ケース９と一体に形成しているが、該押圧部９４を第２ケース９と別体に構成してもよい。

さらに、前記実施形態では、アクチュエータ本体３は、圧電素子３０と駆動子７，７とで構成されているが、圧電素子３０を含んで構成される共振器と該共振器に設けられた駆動子７，７とで構成することができる。すなわち、金属などの基板に圧電素子を貼り付けた構成や、金属などで共振器を形成して該共振器に圧電素子をはめ込んだ構成の場合でも同様の効果が得られる。この場合、圧電素子を含んで構成された共振器がアクチュエータ本体を構成し、該共振器がケース内において弾性的に支持される。

尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、振動するアクチュエータ本体をケース内に収容しつつ弾性的に支持する超音波アクチュエータについて有用である。

図１は、本発明の実施形態１に係る超音波アクチュエータの分解斜視図である。 図２は、超音波アクチュエータの斜視図である。 図３は、駆動装置の斜視図である。 図４は、圧電素子の分解斜視図である。 図５は、圧電素子の１次モードの伸縮振動による変位を示す概念図である。 図６は、圧電素子の２次モードの屈曲振動による変位を示す概念図である。 図７は、圧電素子の動作を示す概念図である。 図８は、超音波アクチュエータの断面図である。 図９は、支持ユニットの正面図である。 図１０は、超音波アクチュエータの組み立て時における、第２ケースを取り付ける前の様子を表す斜視図である。 図１１は、超音波アクチュエータの組み立て時における、第２ケースを第１ケースに取り付ける途中の様子を表す斜視図である。 図１２は、実施形態２に係る超音波アクチュエータの分解斜視図である。 図１３は、超音波アクチュエータの斜視図である。 図１４は、実施形態３に係る超音波アクチュエータの分解斜視図である。 図１５は、その他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。

符号の説明

３ アクチュエータ本体
３０ 圧電素子
３５，３６，３７ 外部電極（素子側電極）
４ ケース
４６，４７，４８ 電極（ケース側電極）
４６ａ，４７ａ，４８ａ 端子電極（給電電極）
５１ 支持ゴム（支持部）
５２ 付勢ゴム（付勢部）
５３ 連結ゴム（連結部）
６ 姿勢保持ゴム（姿勢保持部）
７ 駆動子
８ 第１ケース
８１ 被係合段部（被係合部）
８２ 係合突起（押圧用係合突起）
８３ 開口
９ 第２ケース
９２ａ，９３ａ 係合爪部（係合部）
９４ 押圧部
９４ｄ 被係合孔（押圧用被係合孔）
２０４ ケース
２０８ 第１ケース
２０９ 第２ケース
２５４ フレキシブル基板（連結部）
２５５ａ，２５５ｂ，２５５ｃ 端子電極（給電電極）
３０４ ケース
３０８ 第１ケース
３０９ 第２ケース
３５４ フレキシブル基板（連結部）
３５５ａ，３５５ｂ，３５５ｃ 端子電極（給電電極）

Claims (18)

1. 所定の駆動力を発生させる超音波アクチュエータであって、
   圧電素子を有して振動することで駆動力を発生させるアクチュエータ本体と、
   前記アクチュエータ本体を収容するケースと、
   前記アクチュエータ本体と前記ケースとの間に介設されて該アクチュエータ本体を所定の支持方向の両側から弾性的に支持する少なくとも２つの支持部とを備え、
   前記ケースは、少なくとも前記支持部のうちの一方が設置される部分が開口した第１ケースと、該第１ケースの開口を覆うように該第１ケースに取り付けられる第２ケースとを有し、
   前記支持部は、前記第２ケースが前記第１ケースに取り付けられることによって圧縮変形した状態で前記アクチュエータ本体を弾性的に支持する超音波アクチュエータ。
2. 前記アクチュエータ本体と前記ケースとの間に介設されて、該アクチュエータ本体を駆動力を出力する被駆動体の側へ付勢するための付勢部をさらに備えている請求項１に記載の超音波アクチュエータ。
3. 前記２つの支持部は、連結部を介して一体的に構成されている請求項１又は２に記載の超音波アクチュエータ。
4. 前記支持部は、ゴムで構成されており、
   前記連結部は、前記支持部よりも硬度が低いゴムで構成されている請求項３に記載の超音波アクチュエータ。
5. 前記支持部は、前記連結部よりも前記アクチュエータ本体側に突出しており、
   前記連結部は、前記アクチュエータ本体と当接していない請求項４に記載の超音波アクチュエータ。
6. 前記アクチュエータ本体には、前記圧電素子に給電するための素子側電極が前記支持部に当接する側面に形成されており、
   前記ケースは、外部から給電を受けるための給電電極と、該給電電極と電気的に接続されて前記アクチュエータ本体に給電するためのケース側電極とを有しており、
   前記支持部は、導電性ゴムで構成されると共に前記アクチュエータ本体の前記素子側電極と前記ケースの前記ケース側電極とに当接しており、
   前記連結部は、絶縁ゴムで構成されている請求項４又は５に記載の超音波アクチュエータ。
7. 前記アクチュエータ本体は、前記圧電素子に給電するための素子側電極が前記支持部に当接する側面に形成されており、
   前記連結部は、外部から給電を受けるための給電電極を有するフレキシブルプリント基板で構成されており、
   前記支持部は、導電性ゴムで構成されていて前記給電電極と電気的に接続された状態で該フレキシブルプリント基板に取り付けられると共に前記アクチュエータ本体の前記素子側電極に当接している請求項３に記載の超音波アクチュエータ。
8. 前記２つの支持部のうち少なくとも前記第１ケースと前記アクチュエータ本体との間に介設された支持部と前記付勢部とは、連結部を介して一体的に構成されている請求項２に記載の超音波アクチュエータ。
9. 前記２つの支持部と前記付勢部とは、連結部を介して一体的に構成されている請求項２に記載の超音波アクチュエータ。
10. 前記支持部及び前記付勢部は、ゴムで構成されており、
    前記連結部は、前記支持部及び前記付勢部よりも硬度が低いゴムで構成されている請求項８又は９に記載の超音波アクチュエータ。
11. 前記支持部及び前記付勢部は、前記連結部よりも前記アクチュエータ本体側に突出しており、
    前記連結部は、前記アクチュエータ本体と当接していない請求項１０に記載の超音波アクチュエータ。
12. 前記アクチュエータ本体は、前記圧電素子に給電するための素子側電極が前記支持部及び前記付勢部に当接する側面に形成されており、
    前記ケースは、外部から給電を受けるための給電電極と、該給電電極と電気的に接続されて前記アクチュエータ本体に給電するためのケース側電極とを有しており、
    前記支持部及び前記付勢部は、導電性ゴムで構成されると共に前記アクチュエータ本体の前記素子側電極と前記ケースの前記ケース側電極とに当接しており、
    前記連結部は、絶縁ゴムで構成されている請求項１０又は１１に記載の超音波アクチュエータ。
13. 前記アクチュエータ本体は、前記圧電素子に給電するための素子側電極が前記支持部及び前記付勢部に当接する側面に形成されており、
    前記連結部は、外部から給電を受けるための給電電極を有するフレキシブルプリント基板で構成されており、
    前記支持部及び前記付勢部は、導電性ゴムで構成されていて、前記給電電極と電気的に接続された状態で該フレキシブルプリント基板に取り付けられると共に前記アクチュエータ本体の前記素子側電極に当接している請求項８又は９に記載の超音波アクチュエータ。
14. 前記支持方向と前記付勢部による付勢方向とは、互いに直交している請求項２に記載の超音波アクチュエータ。
15. 前記アクチュエータ本体は、振動方向が互いに異なる複数の振動を発生させ、
    前記支持方向は、前記アクチュエータ本体の一の振動方向と一致する一方、
    前記付勢部による付勢方向は、前記アクチュエータ本体の別の振動方向と一致する請求項２に記載の超音波アクチュエータ。
16. 前記第２ケースには、前記第１ケースと係合する係合部が設けられている一方、
    前記第１ケースには、前記第２ケースの前記係合部が係合する被係合部が設けられており、
    前記第２ケースは、前記係合部が前記被係合部に係合することによって前記第１ケースに取り付けられる請求項１乃至１５の何れか１つに記載の超音波アクチュエータ。
17. 前記アクチュエータ本体に当接して該アクチュエータ本体の姿勢を弾性的に保持する姿勢保持部をさらに備え、
    前記第１ケースのうち前記姿勢保持部に対応する部分には該姿勢保持部が該第１ケースの外側に露出する開口が形成されており、
    前記第２ケースには、前記第１ケースの前記開口を通じて前記姿勢保持部を前記アクチュエータ本体に対して押圧する押圧部が設けられている請求項１乃至１６の何れか１つに記載の超音波アクチュエータ。
18. 前記第１ケースには、該第２ケースが該第１ケースに取り付けられたときに互いに係合する押圧用係合突起及び押圧用被係合孔の何れか一方が設けられると共に、
    前記第２ケースの前記押圧部には、該押圧用係合突起及び該押圧用被係合孔の何れか他方が設けられており、
    前記第２ケースの前記第１ケースへの取り付けが完了するまでの間は、前記係合突起によって前記押圧部が前記第１ケースから浮き上がることで前記姿勢保持部を押圧しない一方、
    前記第２ケースの前記第１ケースへの取り付けが完了するときには、前記押圧用係合突起が前記押圧用被係合孔に係合することによって前記姿勢保持部を押圧する請求項１７に記載の超音波アクチュエータ。

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