JP2013236470A - 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】圧電モーターが大きくなったり、構造が複雑になったりすることなく、振動体を適切に保持することが可能な圧電モーターを提供する。
【解決手段】振動体を収容する収容ケース側に振動体の伸縮方法と平行に設けた第１案内軸と第２案内軸とを、収容ケースを挟んで振動体の屈曲方向の反対側に配置すると共に、第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部とを支持台側に設けることで、支持台に対する収容ケースの移動方向を案内する。そして、第１案内軸または第２案内軸と嵌合する弾性部材によって、振動体の伸縮方向に収容ケースを付勢する。こうすれば、大掛かりな構造を必要とすることなく、対象物に振動体の駆動力を適切に伝えて高精度な対象物の駆動を実現することができる。
【選択図】図４

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ことにより、対象物を摩擦駆動する圧電モーターが知られている（特許文献１）。この圧電モーターは、強い力で対象物を駆動可能とするために、バネなどの付勢部材によって振動体の伸縮方向の端面を対象物に押し付けた状態で使用される。また、振動体は、屈曲方向に振動することによって対象物を駆動するから、対象物からは屈曲方向の反力を受けることになる。この反力で振動体が動いてしまうと対象物に十分な駆動力を伝えることができず、また駆動精度も低下する。このため、圧電モーターの振動体は、バネなどで付勢する方向（振動体の伸縮方向）には移動可能でありながら、屈曲方向には対象物から大きな反力を受けても動かないように保持しておく必要がある。また、伸縮方向および屈曲方向の何れにも直交する方向（以下では、「厚み方向」と呼ぶ）に対しても、振動体が動かないように保持しておく必要がある。

そこで、圧電モーターでは、次のような構造で振動体を保持することが行われている（例えば、特許文献２）。先ず、振動体を第１ケースに収容し、その第１ケースを第２ケースに収容する。第１ケースの底面側（振動体を対象物に押し付ける側の反対側）と、第２ケースの内壁面との間には付勢バネを設けて、第１ケースごと振動体を伸縮方向に付勢する。また、第１ケースが屈曲方向に動かないようにするために、第１ケースの屈曲方向の側面を、反対側から強いバネを用いて第２ケースの内壁面に押し付ける。このとき、第１ケースの伸縮方向への摺動が妨げられないようにするために、第１ケースの押し付けられる側の側面と第２ケースの内壁面との間、および第１ケースの反対側の側面とバネとの間には、それぞれコロを設ける。厚み方向についても同様に、第１ケースの側面にコロを設けると共に、反対側からコロを介して第２ケースの内壁面に押し付ける。

特開２００８−１８７７６８号公報 特開２００９−３３７８８号公報

しかし、振動体を保持するために上記のような構造を採用したのでは、圧電モーターが大きくなり、且つ、構造が複雑になるという問題があった。

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、圧電モーターが大きくなったり、構造が複雑になったりすることなく、振動体を適切に保持することが可能な圧電モーター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方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
を備えることを要旨とする。

このような本発明の圧電モーターでは、第１案内軸と第２案内軸とが収容ケースを挟んで屈曲方向の反対側に配置されており、第１案内部が第１案内軸と摺動可能に係合すると共に、第２案内部が第２案内軸と摺動可能に係合することによって、支持台に対する収容ケースの移動方向を案内している。また、第１案内軸または第２案内軸と嵌合する弾性部材が伸縮方向に収容ケースを付勢している。

このような圧電モーターでは、弾性部材の付勢力で収容ケースを第１案内軸および第２案内軸に沿って伸縮方向に移動させ、振動体を対象物に押し付けておくことができるので、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。また、対象物を駆動する際には振動体が対象物から屈曲方向の反力を受け、その反力が振動体から収容ケースに伝わるが、第１案内軸と第１案内部との係合、および第２案内軸と第２案内部との係合によって支持台に対する収容ケースの移動方向が伸縮方向に限定されるので、収容ケースが反力で屈曲方向に移動してしまうことを抑制できる。このように、本発明の圧電モーターでは、振動体を対象物に押し付けるために伸縮方向への収容ケースの移動は可能としつつ、振動体が対象物から反力を受けても屈曲方向への収容ケースの移動を規制することができる。結果として、対象物に振動体の駆動力を適切に伝えて高精度な対象物の駆動を実現することができる。

そして、本発明の圧電モーターのように、振動体を収容する収容ケースの両側に設けた案内軸（第１案内軸、第２案内軸）に案内部（第１案内部、第２案内部）を係合させて、案内軸に沿って収容ケースを対象物に向けて付勢する方式であれば、大掛かりな構造を必要とすることなく、振動体の伸縮方向への収容ケースの移動を可能としながら屈曲方向への収容ケースの移動を規制することを実現できる。従って、圧電モーターの小型化を図る上で好適である。

また、本発明の圧電モーターでは、収容ケースの片側だけでなく、両側に案内軸（第１案内軸、第２案内軸）が設けられており、２つの案内軸のそれぞれに対応する案内部（第１案内部、第２案内部）を係合させることにより、案内軸が収容ケースの片側だけである場合のように案内軸の周りに収容ケースを回転させるモーメントが発生する心配はなく、対象物に対して振動体の駆動力を適切に伝えることができる。加えて、案内軸を２つにすることにより、案内軸が１つである場合に比べて、支持台に対して収容ケースを移動可能に搭載した圧電モーターの全体としての強度を高めることができる。

上述した本発明の圧電モーターでは、第１案内軸および第２案内軸を円柱形状とすると共に、第１案内部および第２案内部の軸方向に垂直な断面形状を円形としてもよい。

円柱形状の案内軸や断面形状が円形の案内部であれば、旋盤加工などによって高精度な成形が可能であるので、案内軸と案内部との間に生じるがたつきを抑制することができる。その結果、収容ケースが支持台に対して屈曲方向に移動すること（支持台に対する収容ケースのがたつき）を高い精度で規制して、圧電モーターによる対象物の駆動精度を高めることができる。

また、上述した本発明の圧電モーターでは、弾性部材を、前記第１案内軸または前記第２案内軸が挿通されるコイルバネとしてもよい。

このように弾性部材として、円柱形状の案内軸の外周に巻き付けるようにコイルバネを設置すれば、弾性部材を設置するのに大きさスペースを必要とせず、圧電モーターの小型化を図ることができる。

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、
複数の指部を含み、対象物を把持する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台と、
前記基台に対して前記指部を移動させる駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
を有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、駆動部を大掛かりなものとすることなく、指部の高精度な移動を実現できるので、指部で対象物を把持する精度を高めると共に、ロボットハンドの小型化を図ることができる。

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、
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、
前記関節部に設けられて前記関節部を回動させる駆動部を有しており、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
を備え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、駆動部を大掛かりなものとすることなく、関節部の高精度な回動を実現できるので、ロボットの動作精度を高めると共に、ロボットの小型化を図ることができる。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と、
前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する圧電モーターと、
を備える電子部品搬送装置であって、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
を備え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、圧電モーターを大掛かりなものとすることなく、把持部の高精度な駆動を実現できるので、電子部品を搬送する精度を高めると共に、電子部品搬送装置の小型化を図ることができる。

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と、
前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する圧電モーターと、
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、
前記圧電モーターは、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
を備え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、圧電モーターを大掛かりなものとすることなく、把持部の高精度な駆動を実現できるので、電子部品を検査する精度を高めると共に、電子部品検査装置の小型化を図ることができる。

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、
液体が流動可能な液体チューブと、
前記液体チューブの一部に当接して前記液体チューブを閉塞する閉塞部と、
前記閉塞部を保持した状態で移動することによって、前記液体チューブの閉塞位置を移動させる移動部と、
前記移動部を駆動する駆動部と、
を備える送液ポンプであって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
を備え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、駆動部を大掛かりなものとすることなく、移動部の高精度な駆動を実現できるので、液体チューブ内の液体を送液する精度を高めると共に、送液ポンプの小型化を図ることができる。

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、
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駆動部と、
を備える印刷装置であって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
を備え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、駆動部を大掛かりなものとすることなく、印刷ヘッドの高精度な駆動を実現できるので、画像を印刷する精度を高めると共に、印刷装置の小型化を図ることができる。

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、
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、
前記回転円板を駆動する駆動部と、
を備える電子時計であって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
を備え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、駆動部を大掛かりなものとすることなく、回転円板の高精度な駆動を実現できるので、電子時計の動作精度を高めると共に、電子時計の小型化を図ることができる。

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、
光学レンズを含み、光源からの光を投影する投影部と、
前記光学レンズによる前記光の投影状態を調整する調整部と、
前記調整部を駆動する駆動部と、
を備える投影装置であって、
前記駆動部は、
圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
を備え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、駆動部を大掛かりなものとすることなく、調整部の高精度な駆動を実現できるので、光学レンズによる光の投影状態を調整する精度を高めると共に、投影装置の小型化を図ることができる。

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、
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方向および屈曲方向に振動する振動体と、
前記振動体を収容する収容ケースと、
前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
を備え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、大掛かりな構造を必要とすることなく、振動体の駆動力の高精度な伝達を実現できるので、対象物を搬送する精度を高めると共に、搬送装置の小型化を図ることができる。

本実施例の圧電モーターの大まかな構成を示した説明図である。 収容ケースに収容され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。 振動体を収容する収容ケース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。 変形例の圧電モーターの構成を示した説明図である。 本実施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。 本実施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。 本実施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。 本実施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。 本実施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。 本実施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の大まかな構成を示した説明図である。図１（ａ）には、本実施例の圧電モーター１００の全体図が示されており、図１（ｂ）には分解組立図が示されている。図１（ａ）に示されるように、本実施例の圧電モーター１００は、大まかには、圧電材料を含んで形成された振動体１１０と、振動体１１０を収容する収容ケース１２０と、収容ケース１２０を搭載する支持台１３０などから構成されている。振動体１１０は、直方体形状に形成されており、長手方向の端面には円柱形状の凸部１１２が設けられている。この振動体１１０は、凸部１１２を突出させた状態で収容ケース１２０に収容されている。そして、詳しくは後述するが、収容ケース１２０は、凸部１１２が突出する方向に向かって移動可能な態様で支持台１３０に取り付けられている。尚、以下では、収容ケース１２０の移動方向（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１１０の厚さ方向をＺ方向と称するものとする。

図１（ｂ）に示すように、支持台１３０は、略矩形の平板状に形成されており、その上面にはＹ方向に離間して一対の固定部１３２が立設されている。固定部１３２には、Ｘ方向に貫通する円形断面の貫通孔１３２ａが設けられており、この貫通孔１３２ａに円柱形状の案内軸１４０が挿入される。また、固定部１３２の上面には、貫通孔１３２ａに届く深さのネジ穴１３２ｂが設けられており、ネジ穴１３２ｂに止めネジ１３４を締め込むと、貫通孔１３２ａに挿入された案内軸１４０が固定される。

振動体１１０を収容する収容ケース１２０のＹ方向に向いた両側面には、一対の前方案内部１２２と一対の後方案内部１２３とが設けられている。本実施例の前方案内部１２２および後方案内部１２３は、Ｘ方向に沿って溝が形成されており、収容ケース１２０の外側に向けて開放されたコの字型の断面形状となっている。圧電モーター１００を組み立てる際には、支持台１３０の一対の固定部１３２の間に収容ケース１２０を配置して、上述したように固定部１３２の貫通孔１３２ａに挿入した案内軸１４０を止めネジ１３４で固定する。すると、収容ケース１２０のＹ方向の両側に固定された案内軸１４０が、収容ケース１２０の前方案内部１２２および後方案内部１２３の溝に挿入されることによって、案内軸１４０に対して収容ケース１２０の前方案内部１２２および後方案内部１２３が摺動可能に係合する。本実施例の２本の案内軸１４０のうち一方の案内軸１４０が本発明の「第１案内軸」に相当し、他方の案内軸１４０が本発明の「第２案内軸」に相当している。また、一方の案内軸１４０に係合する前方案内部１２２および後方案内部１２３が本発明の「第１案内部」に相当し、他方の案内軸１４０に係合する前方案内部１２２および後方案内部１２３が本発明の「第２案内部」に相当している。尚、圧電モーター１００を組み立てた状態において、収容ケース１２０と支持台１３０との間には隙間が設けられており、収容ケース１２０は支持台１３０と直接には接していない。

また、圧電モーター１００を組み立てる際には、コイルバネ１４２が案内軸１４０に嵌め込まれる。コイルバネ１４２は、収容ケース１２０の前方案内部１２２と支持台１３０の固定部１３２との間に配置されており、前方案内部１２２を介して収容ケース１２０を押圧する。本実施例のコイルバネ１４２は、本発明の「弾性部材」に相当している。尚、弾性部材としては、収容ケース１２０に対して付勢力を与えるものであればよく、コイルバネ１４２に限定されるわけではない。

図２は、収容ケース１２０に収容される振動体１１０の構造を示した説明図である。先ず、図２（ａ）には、振動体１１０の全体図が示されている。前述したように振動体１１０は、圧電材料を含んで直方体形状に形成されており、長手方向（Ｘ方向）の一端面には、セラミックスで形成された円柱形状の凸部１１２が設けられている。また、図２（ａ）に示されているように、振動体１１０のＺ方向に向いた一方の面（図中の上面）には、その面を格子状に４分割するように４つの矩形形状の表電極１１４が設けられている。さらに、図２（ａ）では示されていないが、振動体１１０の４つの表電極１１４が設けられた側とは反対側の面には、その面のほぼ全体を覆う裏電極が設けられており、この裏電極はグランドに接地されている。後述するように振動体１１０は、電圧を印加することによって振動する性質を有している。

図２（ｂ）には、振動体１１０が収容ケース１２０に収容されている様子の一例が示されている。収容ケース１２０には、振動体１１０を収容する凹部が形成されており、この凹部の寸法は、振動体１１０の寸法よりも一回り大きくなっている。図２（ｂ）に示した例では、収容ケース１２０に収容された振動体１１０のＹ方向の両側面およびＸ方向の奥側の面（凸部１１２が設けられた側とは反対側の面）と、収容ケース１２０の内壁面との間には、緩衝部材１５０が挿入されている。緩衝部材１５０は、プラスチックやエラストマーなどの硬化性の樹脂を用いて形成されており、収容ケース１２０内で振動体１１０を振動可能に保持している。

図２（ｃ）には、振動体１１０が収容ケース１２０に収容されている様子の別例が示されている。図２（ｃ）に示した例では、収容ケース１２０に収容された振動体１１０は、表電極１１４が設けられた面および裏電極が設けられた面の両面（図２（ｃ）ではＺ方向を向いた両面）から樹脂製（プラスチック、エラストマー、ゴム等）の支持部材１５２で挟まれている。さらに、表電極１１４側の支持部材１５２の上から、付勢バネ１５４および押さえ板１５６が積層され、押さえ板１５６が止めネジ１５８で収容ケース１２０に締結される。このため、収容ケース１２０内の振動体１１０は、付勢バネ１５４のバネ力によって支持部材１５２を介して押さえ付けられながらも、樹脂製の支持部材１５２が剪断変形することによって振動可能に保持されている。

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１１４に一定周期で電圧を印加したときに、振動体１１０の凸部１１２が楕円運動することによって動作する。振動体１１０の凸部１１２が楕円運動するのは次の理由による。

先ず、周知のように圧電材料を含む振動体１１０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１１４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、振動体１１０の物性と、振動体１１０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１１４を組（表電極１１４ａおよび表電極１１４ｄの組、あるいは表電極１１４ｂおよび表電極１１４ｃの組）として、一定周期で正電圧を印加する。すると、振動体１１０は、長手方向（Ｘ方向）の先端部（凸部１１２が取り付けられた部分）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１１４ａおよび表電極１１４ｄ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１１４ｂおよび表電極１１４ｃ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、振動体１１０の物性と、振動体１１０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１１４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、振動体１１０の物性や、振動体１１０の寸法（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）によって決定される。従って、振動体１１０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、そのような振動体１１０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１１４ａおよび表電極１１４ｄの組に電圧を印加した場合には、振動体１１０の先端部（凸部１１２が取り付けられた部分）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１１４ｂおよび表電極１１４ｃ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、以上の説明では振動体１１０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、振動体１１０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。

圧電モーター１００は、このような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１１２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１１２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１１２から受ける摩擦力によって一方向に駆動される。

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１１２との間で生じる摩擦力に等しいから、圧電モーター１００は、凸部１１２を対象物に押し付けておく必要がある。また、振動体１１０の凸部１１２は、対象物Ｗを駆動する際に対象物Ｗから反力を受けることになり、特に振動体１１０の屈曲方向（Ｙ方向）に強い反力を受ける。こうした反力は振動体１１０から収容ケース１２０に伝わり、収容ケース１２０が反力で動いてしまうと、対象物に十分な駆動力を伝えることができなくなるので、対象物の駆動量や駆動精度（対象物の位置決め精度など）が低下してしまう。こうした点に鑑み、本実施例の圧電モーター１００では、振動体１１０を収容する収容ケース１２０のＹ方向の両側に案内軸１４０を設けて、この案内軸１４０に沿って収容ケース１２０を対象物に向けて付勢する方式を採用している。

図４は、振動体１１０を収容する収容ケース１２０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。前述したように、振動体１１０の長手方向（Ｘ方向）の一端面に設けられた凸部１１２は、振動体１１０に電圧を印加することによって楕円運動を行う。また、振動体１１０は、凸部１１２を突出させた状態で収容ケース１２０に収容されている。本実施例の圧電モーター１００では、収容ケース１２０のＹ方向（振動体１１０の屈曲方向）の両側に、Ｘ方向（振動体１１０の伸縮方向）と平行な案内軸１４０が配置され、この案内軸１４０は、支持台１３０の固定部１３２に固定されている。一方、収容ケース１２０の前方案内部１２２および後方案内部１２３が設けられており、これら前方案内部１２２および後方案内部１２３が案内軸１４０に対して摺動可能に係合することによって、支持台１３０に対する収容ケース１２０の移動方向を案内軸１４０に沿って案内する。そして、案内軸１４０に嵌め込まれたコイルバネ１４２が、収容ケース１２０の前方案内部１２２と支持台１３０の固定部１３２との間に圧縮状態で挿入されることにより、前方案内部１２２を介して収容ケース１２０を凸部１１２が突出する側に向かって付勢（押圧）している。従って、圧電モーター１００の支持台１３０を対象物Ｗに対して適切に設置して凸部１１２を対象物Ｗに押し付けてやれば、凸部１１２と対象物Ｗとの間に生じる摩擦力によって対象物Ｗを一方向に駆動することができる。

また、対象物Ｗを駆動すると、凸部１１２は対象物Ｗから反力を受け、その反力は振動体１１０から収容ケース１２０に伝わる。本実施例の圧電モーター１００の収容ケース１２０では、Ｙ方向の両側に設けられた案内軸１４０に対して前方案内部１２２および後方案内部１２３が摺動可能に係合することにより、収容ケース１２０は、案内軸１４０に沿ってＸ方向には移動可能であるが、Ｙ方向およびＺ方向には移動が規制される。このため、凸部１１２が対象物Ｗから受けても、その反力で収容ケース１２０がＹ方向やＺ方向に動いてしまうことを抑制することができる。

以上に説明したように、本実施例の圧電モーター１００では、振動体１１０を収容する収容ケース１２０のＹ方向（振動体１１０の屈曲方向）の両側に案内軸１４０を設けて、この案内軸１４０に沿って収容ケース１２０を付勢することとしている。これにより、振動体１１０の凸部１１２を対象物Ｗに押し付けるためにＸ方向（振動体１１０の伸縮方向）への収容ケース１２０の移動は可能としつつ、凸部１１２が対象物Ｗから反力を受けてもＹ方向およびＺ方向への収容ケース１２０の移動を規制することができる。結果として、対象物Ｗに振動体１１０の駆動力を適切に伝えて高精度な対象物Ｗの駆動を実現することができる。

また、本実施例の圧電モーター１００では、収容ケース１２０の片側だけでなく、両側に案内軸１４０が設けられており、前方案内部１２２および後方案内部１２３が２つの案内軸１４０のそれぞれに係合している。このため、収容ケース１２０の片側にしか案内軸１４０が設けられていない場合のように案内軸１４０の周りに収容ケース１２０が回転してしまう心配はなく、対象物Ｗに振動体１１０の駆動力を適切に伝えることができる。加えて、案内軸１４０を２つにすることにより、案内軸１４０が１つである場合に比べて、支持台１３０に収容ケース１２０を移動可能に搭載した圧電モーター１００の全体としての強度を高めることができる。

また、本実施例の圧電モーター１００のように、振動体１１０を収容する収容ケース１２０の両側に案内軸１４０を設けて、案内軸１４０に沿って収容ケース１２０を対象物に向けて付勢する方式であれば、大掛かりな構造を必要とすることなく、比較的簡単な構造で収容ケース１２０のＸ方向（振動体１１０の伸縮方向）への移動は可能としながらＹ方向（振動体１１０の屈曲方向）への移動は規制することを実現できるので、圧電モーター１００の小型化を図る上で好適である。

尚、本実施例の圧電モーター１００では、コイルバネ１４２が２つの案内軸１４０のそれぞれに嵌め込まれているが、何れか一方の案内軸１４０のみとしてもよい。このようにすれば、コイルバネ１４２の押圧力が片側の前方案内部１２２にのみかかることになり、前方案内部１２２および後方案内部１２３を案内軸１４０に押し当てるモーメントを発生させることができるので、凸部１１２が対象物Ｗから受ける反力で収容ケース１２０が案内軸１４０に対してがたつくことを抑制する効果を得ることができる。

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５は、変形例の圧電モーター１００の構成を示した説明図である。図５（ａ）には変形例の圧電モーター１００の全体図が示されており、図５（ｂ）には分解組立図が示されている。図５（ａ）に示されるように変形例の圧電モーター１００についても、前述した実施例と同様に（図１参照）、振動体１１０と、振動体１１０を収容する収容ケース１２０と、収容ケース１２０を搭載する支持台１３０などから構成されている。ただし、前述した実施例では、収容ケース１２０の両側に配置される案内軸１４０が支持台１３０側に固定されていたのに対して、変形例の圧電モーター１００では、案内軸１４０が収容ケース１２０側に固定されている点で異なっている。

図５（ｂ）に示すように、収容ケース１２０のＹ方向に向いた両側面には、一対の前方固定部１２４と一対の後方固定部１２５とが設けられており、それぞれの固定部１２４，１２５には、Ｘ方向に貫通する円形断面の貫通孔１２４ａ，１２５ａと、上面から貫通孔１２４ａ，１２５ａに届く深さのネジ穴１２４ｂ，１２５ｂとが設けられている。一方、支持台１３０の上面には、Ｙ方向に離間して一対の案内部１３６が立設されており、案内部１３６には、Ｘ方向に貫通する円形断面の案内孔１３６ａが設けられている。

圧電モーター１００を組み立てる際には、支持台１３０の一対の案内部１３６の間に収容ケース１２０を配置し、さらに収容ケース１２０の前方固定部１２４と支持台１３０の案内部１３６との間にコイルバネ１４２を配置する。そして、円柱形状の案内軸１４０を、前方固定部１２４の貫通孔１２４ａ、コイルバネ１４２、案内部１３６の案内孔１３６ａ、後方固定部１２５の貫通孔１２５ａの順に挿入し、ネジ穴１２４ｂ，１２５ｂに止めネジ１２６，１２７を締め込むことによって案内軸１４０を固定する。

以上のように変形例の圧電モーター１００では、支持台１３０に設けられた案内部１３６の案内孔１３６ａが、収容ケース１２０の両側に固定された案内軸１４０に摺動可能に係合することにより、支持台１３０に対する収容ケース１２０の移動方向を案内軸１４０に沿って案内する。そして、案内軸１４０に嵌め込まれたコイルバネ１４２が、前方固定部１２４を介して収容ケース１２０を凸部１１２が突出する側に向かって付勢（押圧）している。このような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、振動体１１０の凸部１１２を対象物Ｗに押し付けるためにＸ方向（振動体１１０の伸縮方向）への収容ケース１２０の移動は可能としつつ、凸部１１２が対象物Ｗから反力を受けてもＹ方向およびＺ方向への収容ケース１２０の移動を規制することができる。結果として、対象物Ｗに振動体１１０の駆動力を適切に伝えて高精度な対象物Ｗの駆動を実現することができる。

また、円柱形状の案内軸１４０や円形断面の案内孔１３６ａについては、旋盤加工などによって高精度な成形が可能であるので、案内軸１４０と案内部１３６の案内孔１３６ａとの間のがたつきを抑制することができる。その結果、支持台１３０に対するＹ方向およびＺ方向への収容ケース１２０の移動（がたつき）を高い精度で規制して、圧電モーター１００による対象物Ｗの駆動精度を高めることができる。

上述した本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、小型で対象物を精度良く駆動することができるから、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６は、本実施例の圧電モーター１００を組み込んだロボットハンド２００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、指部２０３の根元の部分は基台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１１２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、複数の指部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２０４の端面に凸部１１２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。

図７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圧電モーター１００が内蔵されている。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８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２５０は、複数本のリンク部２１２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圧電モーター１００が内蔵されている。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９は、本実施例の圧電モーター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３１０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」、「ＣＬＤ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ＭＥＭＳ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３１４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、再び、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１０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３５４が回転可能に取り付けられた微調整プレート３５６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１０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９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１００ｙ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１１は、本実施例の圧電モーター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１１（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１１（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（液体チューブ）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の液体が送液される。そして、本実施例の圧電モーター１００の凸部１１２をローター４０４の側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１２は、本実施例の圧電モーター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５０５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５２２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１１２は、印字部５２２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５３０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５３４と、カッターホルダー５３４を貫通して主走査方向に延設されたガイド軸５３２とを備えている。カッターホルダー５３４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５３２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５３４がガイド軸５３２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も、圧電モーター１００を用いることも可能である。

図１３は、本実施例の圧電モーター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１３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１３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１３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、本実施例の圧電モーター１００の凸部１１２を回転円板６０２の側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１４は、本実施例の圧電モーター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、本実施例の圧電モーター１００を駆動部として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、本実施例の圧電モーター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、前述した実施例では、圧電モーター１００の収容ケース１２０の両側に設けられる案内軸１４０が円柱形状に形成されていた。しかし、案内軸１４０の形状は、断面形状が一定であれば円柱形状に限られるわけではなく、角柱形状であってもよい。また、案内部の形状は、案内軸１４０と係合して案内軸１４０に沿って摺動可能な形状であればよい。

また、前述した実施例および変形例では、２本の案内軸１４０が支持台１３０または収容ケース１２０の同じ側に固定されていた。しかし、一方の案内軸１４０を支持台１３０側に固定し、他方の案内軸１４０を収容ケース１２０側に固定することとしてもよい。この場合は、支持台１３０側に固定された一方の案内軸１４０と係合する案内部を収容ケース１２０側に設けて、収容ケース１２０側に固定された他方の案内軸１４０と係合する案内部を支持台１３０側に設ければよい。

１…電子部品、 ２…印刷媒体、 １００…圧電モーター、
１１０…振動体、 １１２…凸部、 １１４…表電極、
１２０…収容ケース、 １２２…前方案内部、 １２３…後方案内部、
１２４…前方固定部、 １２４ａ…貫通孔、 １２４ｂ…ネジ穴、
１２５…後方固定部、 １２６，１２７…止めネジ、 １３０…支持台、
１３２…固定部、 １３２ａ…貫通孔、 １３２ｂ…ネジ穴、
１３４…止めネジ、 １３６…案内部、 １３６ａ…案内孔、
１４０…案内軸、 １４２…コイルバネ、 １５０…緩衝部材、
１５２…支持部材、 １５４…付勢バネ、 １５６…押さえ板、
１５８…止めネジ、 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 (12)

1. 圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
   前記振動体を収容する収容ケースと、
   前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
   前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
   前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
   前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
   を備える圧電モーター。
2. 請求項１に記載の圧電モーターであって、
   前記第１案内軸および前記第２案内軸は、円柱形状であり、
   前記第１案内部および前記第２案内部は、前記第１案内軸および前記第２案内軸の軸方向に垂直な断面が円形である
   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、
   前記弾性部材は、前記第１案内軸または前記第２案内軸が挿通されるコイルバネである
   ことを特徴とする圧電モーター。
4. 複数の指部を含み、対象物を把持する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台と、
   前記基台に対して前記指部を移動させる駆動部と、
   を備え、
   前記駆動部は、
   圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
   前記振動体を収容する収容ケースと、
   前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
   前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
   前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
   前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
   を有するロボットハンド。
5. 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、
   前記関節部に設けられて前記関節部を回動させる駆動部を有しており、
   前記駆動部は、
   圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
   前記振動体を収容する収容ケースと、
   前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
   前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
   前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
   前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
   を備えるロボット。
6. 電子部品を把持する把持部と、
   前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する圧電モーターと、
   を備える電子部品搬送装置であって、
   前記圧電モーターは、
   圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
   前記振動体を収容する収容ケースと、
   前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
   前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
   前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
   前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
   を備える電子部品搬送装置。
7. 電子部品を把持する把持部と、
   前記電子部品を把持した前記把持部を駆動する圧電モーターと、
   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、
   前記圧電モーターは、
   圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
   前記振動体を収容する収容ケースと、
   前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
   前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
   前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
   前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
   を備える電子部品検査装置。
8. 液体が流動可能な液体チューブと、
   前記液体チューブの一部に当接して前記液体チューブを閉塞する閉塞部と、
   前記閉塞部を保持した状態で移動することによって、前記液体チューブの閉塞位置を移動させる移動部と、
   前記移動部を駆動する駆動部と、
   を備える送液ポンプであって、
   前記駆動部は、
   圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
   前記振動体を収容する収容ケースと、
   前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
   前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
   前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
   前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
   を備える送液ポンプ。
9. 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駆動部と、
   を備える印刷装置であって、
   前記駆動部は、
   圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
   前記振動体を収容する収容ケースと、
   前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
   前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
   前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
   前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
   前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
   を備える印刷装置。
10. 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、
    前記回転円板を駆動する駆動部と、
    を備える電子時計であって、
    前記駆動部は、
    圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
    前記振動体を収容する収容ケースと、
    前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
    前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
    前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
    前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
    前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
    前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
    を備える電子時計。
11. 光学レンズを含み、光源からの光を投影する投影部と、
    前記光学レンズによる前記光の投影状態を調整する調整部と、
    前記調整部を駆動する駆動部と、
    を備える投影装置であって、
    前記駆動部は、
    圧電材料を含み、電圧が印加されることによって伸縮方向および屈曲方向に振動する振動体と、
    前記振動体を収容する収容ケースと、
    前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
    前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
    前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
    前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
    前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
    前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
    を備える投影装置。
12. 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方向および屈曲方向に振動する振動体と、
    前記振動体を収容する収容ケースと、
    前記収容ケースを移動可能に搭載する支持台と、
    前記収容ケースの前記屈曲方向の一方の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第１案内軸と、
    前記収容ケースの前記第１案内軸とは反対の端面側に前記伸縮方向と平行に設けられ、前記収容ケースまたは前記支持台の何れか一方に固定された第２案内軸と、
    前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第１案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第１案内軸と摺動可能に係合する第１案内部と、
    前記収容ケースまたは前記支持台のうち前記第２案内軸が固定されていない側に設けられ、前記第２案内軸と摺動可能に係合する第２案内部と、
    前記第１案内軸または前記第２案内軸と嵌合して設けられ、前記収容ケースを前記伸縮方向に付勢する弾性部材と、
    を備える搬送装置。

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