超声波电动机及搭载它的电子设备制造技术

本发明专利技术涉及一种超声波电动机及搭载它的电子设备。本发明专利技术提供一种抑制用压电元件激振的两个驻波的大小的偏差且性能稳定的超声波电动机。一种具备压电元件的超声波电动机，其中包括：设置在一个面并且在圆周方向上等分的多个分割电极；设置在分割电极的内周侧的内周电极；设置在分割电极的外周侧的外周电极；设置在该分割电极和内周电极上的多个内周短路电极，以便在压电元件的径向上将分割电极中隔一个的分割电极和内周电极短路；以及设置在该分割电极和外周电极上的多个外周短路电极，以便在压电元件的径向上将分割电极中没有和内周电极短路的分割电极和外周电极短路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用由压电元件激振的振动体的振动，摩擦驱动移动体的超声波电动机及搭载超声波电动机的电子设备。
技术介绍
作为使用圆板或圆环形状的振动体的超声波电动机，按照使振动体产生的振动的类型而划分的行波型超声波电动机和驻波型超声波电动机，已经广为人知。前者为了使振动体进行空间位置上的相位不同的两个振动而需要两个电极组，后者虽然驱动时只使用一个电极组，但是在改变移动体的移动方向之际，需要使在振动体激振的驻波的位置错开，所以需要与这两个驻波对应的两个电极组。这两个电极组虽然分别由多个电极构成，但是如果采用将引线等导通部件与各电极接合的方法，就会在增大制造成本的同时，还由于妨碍振动体的振动，所以有可能降低超声波电动机的性能，带来很大的性能偏差。因此，采用了下述结构使在压电元件的圆周方向上分割的电极隔一个地在压电元件的内周侧短路，并且还使除此以外的电极在外周侧短路，从而构成两个电极组。专利文献1 日本特开平3-219681号公报专利文献2 日本特开平8-107686号公报可是，采用专利文献1所示的电极结构时，在压电元件的内周侧短路的电极组，具有构成它的多个电极比构成另一个电极组的多个电极向内周侧突出的部分。因此，在两个电极组中，被驱动信号驱动的电极的面积就不同。采用行波型的超声波电动机时，为了使理想的(波头的高度始终一定的)行波激振，需要使振幅相同、两个空间位置上的相位不同的驻波激振。但是在这种电极结构中，两个驻波的振幅不同，波头的高度时刻变动。因此，振动体和移动体的接触状态也变动，从而有可能降低超声波电动机的特性及耐久性。另外，采用专利文献2所示的驻波型超声波电动机时，存在着如果两个驻波的振幅不同，超声波电动机的特性就随着移动体的移动方向的不同而异的问题。
技术实现思路
为了解决这些课题，本申请的专利技术的超声波电动机，其中包括压电元件，其为圆板或圆环形状；多个分割电极，设置在所述压电元件的一个面上，并且在圆周方向上被等分；内周电极，设置在所述分割电极的内周侧；外周电极，设置在所述分割电极的外周侧； 多个内周短路电极，设置在所述分割电极和所述内周电极上，以便在所述压电元件的径向上将该分割电极中隔一个的分割电极和所述内周电极短路；多个外周短路电极，设置在所述分割电极和所述外周电极上，以便在所述压电元件的径向上将该分割电极中没有与所述内周电极短路的分割电极和所述外周电极短路；振动体，与所述压电元件接合；移动体，与所述振动体相接；以及加压部件，使所述振动体和所述移动体加压接触。这样，因为构成两个电极组且被极化处理的分割电极的面积相等，所以两个电极组的每一个激振的振动的振幅也相等。进而，既可以采用在所述外周短路电极和所述外周电极重叠的部分中具有朝着所述压电元件的圆周方向延伸的延伸部的结构，也可以采用使所述延伸部的宽度大于所述内周电极的宽度的结构。另外，还可以采用使所述外周电极的宽度大于所述内周电极的宽度的结构。这样，因为能够使两个电极组中将构成它们的多个电极短路的部分的电极的电阻值之差相等或者极其小，所以较薄地设定压电元件的厚度等，从而能够降低振动体谐振时的阻抗，两个电极组的电阻值之差有影响时，也能够使两个电极组的每一个激振的振动的振幅相等，或者使差极其小。另外，还能够很容易降低在电阻值容易增大的压电元件的外周的短路部的电阻。(专利技术效果)依据本申请，由于能够使压电元件的两个电极组的每一个激振的振动的振幅相等，或者使差极其小，所以能够提高超声波电动机的特性。特别是行波型的超声波电动机时，能够提高耐久性。另外，驻波型超声波电动机时，能够使移动体的移动方向导致的特性相等或者使差极其小。附图说明图1是表示本专利技术的超声波电动机的结构的纵剖面图。图2是表示本专利技术的第1实施方式的压电元件的电极结构的图。图3是用于讲述本专利技术的第1实施方式的压电元件的电极结构的的制造方法的图。图4是表示本专利技术的第2实施方式的压电元件的背面的电极结构的图。图5是表示本专利技术的第2实施方式的压电元件的背面的电极结构的另一例子的图。图6是表示本专利技术的第3实施方式的压电元件的背面的电极结构的图。图7是表示本专利技术的第3实施方式的压电元件的背面的电极结构的另一例子的图。图8是用于讲述本专利技术的第3实施方式的压电元件的电极结构的另一例子的制造方法的图。图9是表示搭载了本专利技术的超声波电动机的电子设备的结构的方框图。 具体实施例方式以下，参照附图，讲述本专利技术的超声波电动机。图1是本专利技术的超声波电动机100 的纵剖面图。超声波电动机100包括粘接固定压电元件1、11、21、31、41的振动体2 ；支撑振动体2的中心轴3 ；固定中心轴3的固定板4 ；中央具有轴承5并且用中心轴3旋转引导的移动体6 ；在移动体6的上部中央设置的枢轴7 ；用规定的加压力加压枢轴7，使移动体6 和在振动体2设置的突起加之间产生接触压的加压弹簧即板簧8 ；在移动体6上设置的齿轮6a ；以及向压电元件1、11、21、31、41供给电力的引线9。超声波电动机100的结构和专利文献1、2同样，驱动原理在行波型时如专利文献1所述，驻波型时如专利文献2所述，所以不再详述。下面，详细讲述本专利技术的特征即被超声波电动机100使用的压电元件1、11、21、 31、41。(第1实施方式)下面，根据图2、3，讲述本专利技术的第1实施方式。图2是表示压电元件1的表背的电极形状的图，图2(a)是表示压电元件1的表面(和振动体2的粘接面)的图，图2(b)是表示背面(和振动体2粘接后露出的面)的图。成为和振动体2粘接的粘接面的电极40，几乎设置在压电元件1的整个面上。采用蒸镀法，按照Cr、Ni、Au的顺序，在压电元件1上成膜而构成电极40。Cr用于提高Ni、Au 和压电元件1的结合，Ni用于提高和引线9的焊锡接合性，Au具有降低电极电阻的作用。 虽然以下所有的电极都是使用这些材料蒸镀而成膜的，但是电极的材料可以适当变更。另外成膜的方法也不局限于蒸镀，可以采用溅射法或印刷等手法。在压电元件1的外周部，存在着没有设置电极40的空白部分，但这是在蒸镀工序中使用的掩模的痕迹，可以在压电元件1的整个面上设置电极。在压电元件1的背面，设置着在圆周方向上被分割的多个分割电极15在压电元件的内周侧隔一个地短路的第1电极组12，和在压电元件的外周侧隔一个地短路的第2电极组13。第1电极组12用隔一个的分割电极15、内周电极16和内周短路电极20构成，第2 电极组13用没有构成第1电极组12的剩余的隔一个的分割电极15、外周电极14、外周短路电极18和标记用外周短路电极19构成。下面，根据图2(b)、图3，讲述这些电极组12、13的制造方法。电极组12、13经过两个工序完成。首先，如图3所示，使在压电元件1的圆周方向上被等分分割的分割电极 15、在分割电极15的外侧(压电元件1的外周部)设置的外周电极14、在内侧(压电元件 1的内周部)设置的内周电极16成膜。分割电极15被按照在振动体2激振的弯曲振动的波长的1/4间隔等分。因为分割电极15被12分割，所以使振动体2产生3波的振动地进行设计。虽然遍及压电元件1的整个圆周方向地设置外周电极14、内周电极16，但是具有局部性地分离的分离部。该分离部是在采用蒸镀方法使外周电极14及内周电极16成膜之际使本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种超声波电动机，其中包括：压电元件，其为圆板或圆环形状；多个分割电极，设置在所述压电元件的一个面上，并且在圆周方向上被等分；内周电极，设置在所述分割电极的内周侧；外周电极，设置在所述分割电极的外周侧；多个内周短路电极，设置在所述分割电极和所述内周电极上，以便在所述压电元件的径向上将该分割电极中隔一个的分割电极和所述内周电极短路；多个外周短路电极，设置在所述分割电极和所述外周电极上，以便在所述压电元件的径向上将该分割电极中没有与所述内周电极短路的分割电极和所述外周电极短路；振动体，与所述压电元件接合；移动体，与所述振动体相接；以及加压部件，使所述振动体和所述移动体加压接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：饭野朗弘，秋山幸夫，酒井聪，大崎卓夫，平林政一，森子政知，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：JP