壓電驅(qū)動(dòng)裝置以及機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供抑制功率重量比的降低，并且高輸出且輕型的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。發(fā)明的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于具有能夠與被驅(qū)動(dòng)部接觸的接觸部，且具備具有壓電體的多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部。多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的數(shù)量在十個(gè)以上，多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的整體的輸出在0.3W以上，壓電驅(qū)動(dòng)部的重量在1μg以上5g以下。
【專利說(shuō)明】
壓電驅(qū)動(dòng)裝置以及機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及壓電驅(qū)動(dòng)裝置、以及具備壓電驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)器人等各種裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]使壓電體振動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)體的壓電促動(dòng)器(壓電驅(qū)動(dòng)裝置)由于不需要磁鐵、線圈，所以在各種領(lǐng)域被利用(參照例如專利文獻(xiàn)I)。該壓電驅(qū)動(dòng)裝置的基本的構(gòu)成是在加強(qiáng)板的兩個(gè)面的各個(gè)面上以兩行兩列的方式配置了四個(gè)壓電元件的構(gòu)成，合計(jì)八個(gè)壓電元件設(shè)在加強(qiáng)板的兩側(cè)。各個(gè)壓電元件是分別以兩個(gè)電極夾持壓電體的單元，加強(qiáng)板也作為壓電元件的一方的電極被利用。在加強(qiáng)板的一端設(shè)有用于與作為被驅(qū)動(dòng)體的轉(zhuǎn)子接觸來(lái)使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的突起部。若對(duì)四個(gè)壓電元件中的配置在對(duì)角的兩個(gè)壓電元件施加交流電壓，則這兩個(gè)壓電元件進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)，與此對(duì)應(yīng)地加強(qiáng)板的突起部進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)或者橢圓運(yùn)動(dòng)。而且，與該加強(qiáng)板的突起部的往復(fù)運(yùn)動(dòng)或者橢圓運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)地，作為被驅(qū)動(dòng)體的轉(zhuǎn)子向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。另外，通過(guò)將施加交流電壓的兩個(gè)壓電元件切換為另兩個(gè)壓電元件，能夠使轉(zhuǎn)子向反方向旋轉(zhuǎn)。
[0003]專利文獻(xiàn)I:日本特開(kāi)2004 — 320979號(hào)公報(bào)
[0004]壓電驅(qū)動(dòng)裝置的輸出Pw與壓電驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)力F和驅(qū)動(dòng)速度V的積成比例。這里，壓電驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)力F與構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置的壓電元件(具體而言，是被電極夾持的壓電體)的剖面積成比例。因此，根據(jù)量綱分析，若以[L]來(lái)表現(xiàn)表示壓電元件的尺寸的長(zhǎng)度的維，則可以說(shuō)與[L]2成比例。另外，壓電驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)速度V與壓電元件的長(zhǎng)度[L]1成比例，共振頻率fr與[L]—1成比例，所以可以說(shuō)驅(qū)動(dòng)速度V與[L]無(wú)關(guān)系。因此，可以認(rèn)為壓電驅(qū)動(dòng)裝置的輸出Pw與[L]2成比例。而且，提高壓電驅(qū)動(dòng)裝置的輸出Pw能夠單純地通過(guò)增大構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置的壓電元件的尺寸而增大壓電元件的體積來(lái)進(jìn)行。
[0005]然而，壓電驅(qū)動(dòng)裝置的重量Wt與壓電元件的體積[L]3成比例，所以壓電驅(qū)動(dòng)裝置的功率重量比Pw/Wt(相對(duì)于重量Wt的輸出Pw的比)與[L]—1成比例。因此，存在即使單純地增大壓電元件的尺寸來(lái)提高壓電驅(qū)動(dòng)裝置的輸出Pw，也導(dǎo)致功率重量比Pw/Wt的降低所以并不合理這樣的課題。因此，在壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，期望能夠提供抑制功率重量比Pw/Wt的降低，并且高輸出且輕型的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的技術(shù)。另外，在壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，期望其小型化、低成本化、省資源化、制造的容易化、使用的便利性的提高等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是為了解決上述的課題的至少一部分而完成的，能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例實(shí)現(xiàn)。
[0007](I)根據(jù)發(fā)明的一方式，提供壓電驅(qū)動(dòng)裝置。該壓電驅(qū)動(dòng)裝置具有能夠與被驅(qū)動(dòng)部接觸的接觸部，且具備具有壓電體的多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部。上述多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的數(shù)量在十個(gè)以上;上述多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的整體的輸出在0.3W以上;上述壓電驅(qū)動(dòng)部的重量在Uig以上5g以下。
[0008]根據(jù)該方式，通過(guò)使用十個(gè)以上重量在Iyg以上5g以下的輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠維持與一個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的功率重量比同等的功率重量比，并且輕型，并且使壓電驅(qū)動(dòng)裝置的整體的輸出為0.3W以上的高輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0009](2)在上述方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，也可以是上述壓電驅(qū)動(dòng)部滿足下式。
[0010]log1(Pw/fft) > -0.373.log1(fft)+l.448
[0011]這里，Wt是上述壓電驅(qū)動(dòng)部的重量[kg]，Pw是上述壓電驅(qū)動(dòng)部的輸出[W]，Pw/Wt是上述壓電驅(qū)動(dòng)部的功率重量比[W/kg]。
[0012]根據(jù)該方式，能夠使用具有更高的功率重量比，更小型且輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部來(lái)構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置，所以能夠?qū)崿F(xiàn)能夠更高地維持功率重量比，并且輕型，并使壓電驅(qū)動(dòng)裝置的整體的輸出為0.3W以上的高輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0013](3)壓電驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，在上述方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，上述壓電驅(qū)動(dòng)部滿足下式。
[0014]log1(Pw/fft) > -0.498.log1(fft)+l.653
[0015]根據(jù)該方式，能夠使用具有更高的功率重量比，且更輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部來(lái)構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置，所以能夠?qū)崿F(xiàn)能夠更高地維持功率重量比，并且輕型，并使壓電驅(qū)動(dòng)裝置的整體的輸出為0.3W以上的高輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0016](4)在上述方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，也可以是上述壓電驅(qū)動(dòng)部的輸出在0.0OlW以上IW以下。
[0017]根據(jù)該方式，通過(guò)使用十個(gè)以上的多個(gè)輸出在0.0OlW以上IW以下的輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部，能夠使用具有較高的功率重量比，且小型輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部來(lái)構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置，所以能夠?qū)崿F(xiàn)能夠較高地維持功率重量比，并且輕型，并使壓電驅(qū)動(dòng)裝置的整體的輸出為
0.3W以上的高輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0018](5)在上述方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，也可以是上述壓電體的厚度在0.05μπι以上20μm以下。
[0019]在該方式中，通過(guò)使用十個(gè)以上壓電體的厚度在0.05μπι以上20μπι以下的較薄的作為整體小型化且輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部，也能夠使用具有較高的功率重量比，且小型輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部來(lái)構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置，所以能夠?qū)崿F(xiàn)能夠較高地維持功率重量比，并且輕型，并使壓電驅(qū)動(dòng)裝置的整體的輸出為0.3W以上的高輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0020](6)在上述方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，也可以是上述壓電驅(qū)動(dòng)部的每一個(gè)的重量在Iyg以上10mg以下。
[0021]在該方式中，通過(guò)使用十個(gè)以上重量為Iyg以上10mg以下的輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部，也能夠使用具有較高的功率重量比，且小型輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部來(lái)構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置，所以能夠?qū)崿F(xiàn)能夠較高地維持功率重量比，并且輕型，并使壓電驅(qū)動(dòng)裝置的整體的輸出為0.3W以上的高輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0022](7)在上述方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，也可以是上述多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的數(shù)量在一百個(gè)以上。
[0023]根據(jù)該方式，通過(guò)使用一百個(gè)以上具有較高的功率重量比，且小型輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部來(lái)構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠與使用十個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的情況相比較高地維持功率重量比，并且輕型，并使壓電驅(qū)動(dòng)裝置的整體的輸出為3W以上的高輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0024](8)在上述方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，也可以是上述多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的數(shù)量在一千個(gè)以上。
[0025]根據(jù)該方式，通過(guò)使用一千個(gè)以上具有較高的功率重量比，且小型輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠與使用一百個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的情況相比較高地維持功率重量比，并且輕型，并使壓電驅(qū)動(dòng)裝置的整體的輸出為30W以上的高輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0026](9)在上述方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，也可以是上述壓電振動(dòng)體具有基板、配置于上述基板的上述第一電極、配置于上述第一電極的上述壓電體、以及配置于上述壓電體的上述第二電極。
[0027]根據(jù)該方式，能夠小型且輕型地構(gòu)成壓電振動(dòng)體，能夠構(gòu)成具有較高的功率重量比，且輕型的壓電驅(qū)動(dòng)部，所以能夠容易地實(shí)現(xiàn)能夠較高地維持功率重量比，并且輕型，并使壓電驅(qū)動(dòng)裝置的整體的輸出為0.3W以上的高輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0028]本發(fā)明能夠以各種方式實(shí)現(xiàn)，例如，除了壓電驅(qū)動(dòng)裝置之外，還能夠以壓電驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)方法、壓電驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法、安裝壓電驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)器人、安裝壓電驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方法、輸液栗、以及投藥栗等各種方式實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式使用了十個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)例子的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0030 ]圖2是圖1所示的壓電驅(qū)動(dòng)部的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖3是振動(dòng)板的俯視圖。
[0032]圖4是表示各壓電驅(qū)動(dòng)部與驅(qū)動(dòng)電路的電連接狀態(tài)的說(shuō)明圖。
[0033]圖5是表示壓電驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作的例子的說(shuō)明圖。
[0034]圖6是表示壓電驅(qū)動(dòng)裝置的重量與功率重量比的關(guān)系的圖表。
[0035]圖7是表示使用了一百個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的側(cè)視圖。
[0036]圖8是表示作為壓電驅(qū)動(dòng)部能夠采用的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置的例子的表。
[0037]圖9是表示圖8所示的各單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置的重量與功率重量比的關(guān)系的圖表。
[0038]圖10是表示使用圖8所示的各單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置的情況下需要的各單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置的個(gè)數(shù)例的表。
[0039]圖11是表示壓電振動(dòng)體的薄膜成形工序的說(shuō)明圖。
[0040]圖12是作為其他的實(shí)施方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0041]圖13是表示圖12所示的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的制造工序的一個(gè)例子的一部分的說(shuō)明圖。
[0042]圖14是表示圖12所示的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的制造工序的一個(gè)例子的另一部分的說(shuō)明圖。
[0043]圖15是表示圖12所示的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的制造工序的一個(gè)例子的另一部分的說(shuō)明圖。
[0044]圖16是表示作為另一個(gè)其他的實(shí)施方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0045]圖17是表示利用了上述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)器人的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
[0046]圖18是圖17所示的機(jī)器人的手腕部分的說(shuō)明圖。
[0047]圖19是表示利用了上述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的輸液栗的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]A.實(shí)施方式:
[0049]圖1是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式使用了十個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)例子的概略結(jié)構(gòu)圖。圖1(A)是壓電驅(qū)動(dòng)裝置11的俯視圖，圖1(B)是其側(cè)視圖。壓電驅(qū)動(dòng)裝置11具備振動(dòng)板200、和排列在振動(dòng)板200的十個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部10。排列了壓電驅(qū)動(dòng)部10的振動(dòng)板200被支承體30的支承部310支承以及固定。壓電驅(qū)動(dòng)部10具備分別配置在振動(dòng)板200的兩面的兩個(gè)壓電振動(dòng)體100 ο此外，在圖1中，為了方便圖示，對(duì)振動(dòng)板200以及支承體30附加影線來(lái)表示。
[0050]圖2是圖1所示的壓電驅(qū)動(dòng)部10的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2(A)是壓電驅(qū)動(dòng)部10的俯視圖，圖2(B)是其B — B剖視圖，圖2(C)是其C一C剖視圖。如上述那樣，壓電驅(qū)動(dòng)部10具備振動(dòng)板200的振動(dòng)體部210、和分別配置在振動(dòng)體部210的兩面(第一面211(也稱為“表面”或者“上面”)和第二面212(也稱為“背面”或者“下面”))的兩個(gè)壓電振動(dòng)體100。壓電振動(dòng)體100具備基板120、設(shè)在基板120上的第一電極130、設(shè)在第一電極130上的壓電體140、以及設(shè)在壓電體140上的第二電極150。第一電極130與第二電極150夾持壓電體140。兩個(gè)壓電振動(dòng)體100以振動(dòng)板200的振動(dòng)體部210為中心對(duì)稱地配置。由于兩個(gè)壓電振動(dòng)體100具有相同的構(gòu)成，所以以下除非另有說(shuō)明，對(duì)處于振動(dòng)板200的上側(cè)的壓電振動(dòng)體100的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
[0051]壓電振動(dòng)體100的基板120作為用于形成第一電極130、壓電體140以及第二電極150的基板使用。另外，基板120也具有作為進(jìn)行機(jī)械振動(dòng)的振動(dòng)板的功能。基板120例如能夠利用 S1、Al203、Zr02、Si02 等形成。
[0052]第一電極130作為形成在壓電體140的基板120側(cè)的面的一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)電體層形成。另一方面，如圖2(A)所不，第二電極150被劃分為五個(gè)導(dǎo)電體層150a?150e(也稱為“第二電極150a?150e”)。處于中央的第二電極150e在基板120的寬度方向的中央，形成為遍及基板120的長(zhǎng)邊方向的大致整體的長(zhǎng)方形形狀。其他的四個(gè)第二電極150a、150b、150c、150d具有相同的平面形狀，形成在基板120的四角的位置。在圖2的例子中，第一電極130和第二電極150均具有長(zhǎng)方形的平面形狀。第一電極130、第二電極150例如是通過(guò)利用濺射、蒸鍍的成膜處理形成的薄膜。作為第一電極130、第二電極150的材料，例如能夠利用Al(鋁)、Ni(鎳)、Au(金)、Pt(鉑)、Ir(銥)、Cu(銅)等導(dǎo)電性較高的任意的材料。此外，也可以代替使第一電極130為一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)電體層，而劃分為具有與第二電極150a?150e實(shí)際相同的平面形狀的五個(gè)導(dǎo)電體層。此外，用于第二電極150a?150e之間的電連接的布線(或者布線層以及絕緣層)、和用于第一電極130以及第二電極150a?150e與驅(qū)動(dòng)電路之間的電連接的布線(或者布線層以及絕緣層)在圖2中省略圖示。
[0053]壓電體140以劃分為具有與第二電極150a?150e實(shí)際相同的平面形狀的五個(gè)壓電體層的方式形成。也可以代替此，而將壓電體140形成為具有與第一電極130實(shí)際相同的平面形狀的一個(gè)連續(xù)的壓電體層。通過(guò)第一電極130、壓電體140以及第二電極150a?150e的層疊結(jié)構(gòu)，構(gòu)成五個(gè)壓電元件IlOa?IlOe(圖2(A))。
[0054]如后述那樣，壓電體140通過(guò)塊體(bulk)成形工序形成，或者，通過(guò)使用了溶膠凝膠法、濺射法的成膜工序形成。作為壓電體140的材料，能夠利用采用ABO3型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的陶瓷等，示出壓電效應(yīng)的任意的材料。作為采用ABO3型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的陶瓷，例如能夠使用鋯鈦酸鉛(PZT)、鈦酸鋇、鈦酸鉛，鈮酸鉀，鈮酸鋰、鉭酸鋰、鎢酸鈉、氧化鋅、鈦酸鋇鍶(BST)、鉭酸鍶鉍(SBT)、偏鈮酸鉛、鋅鈮酸鉛，鈧鈮酸鉛等。另外也能夠使用陶瓷以外的示出壓電效應(yīng)的材料，例如聚偏氟乙稀、石英等。
[0055]圖3是振動(dòng)板200的俯視圖。振動(dòng)板200具有由多個(gè)貫通孔252形成的長(zhǎng)方形形狀的十個(gè)振動(dòng)體部210、從振動(dòng)體部210的左右的長(zhǎng)邊分別各延伸三個(gè)的連接部220、以及分別與左右的三個(gè)連接部220連接的兩個(gè)固定部230。其中，鄰接的兩個(gè)振動(dòng)體部210中，左側(cè)的振動(dòng)體部210的右側(cè)的連接部220與右側(cè)的振動(dòng)體部210的左側(cè)的連接部220與共同的固定部230連接。此外，在圖3中，為了方便圖示，對(duì)振動(dòng)體部210附加影線。固定部230為了通過(guò)粘合劑將壓電驅(qū)動(dòng)裝置11固定在支承體30而被使用。振動(dòng)板200例如能夠利用不銹鋼、鋁、鋁合金、鈦、鈦合金、銅、銅合金、鐵一鎳合金等金屬材料形成。另外，也能夠利用氧化錯(cuò)、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅等金屬氧化物材料形成。另外，也能夠利用陶瓷，例如，S1、Si02、SiC、Al203、Zr02等形成，也能夠利用金剛石形成。
[0056]在振動(dòng)體部210的上面(第一面)以及下面(第二面)分別使用粘合劑粘合有壓電振動(dòng)體100 (圖2)。振動(dòng)體部210的長(zhǎng)度L和寬度W通常以與壓電振動(dòng)體100的長(zhǎng)度以及寬度一致的方式形成。優(yōu)選振動(dòng)體部210的長(zhǎng)度L與寬度W的比大約為L(zhǎng):W=7:2。該比值是為了通過(guò)壓電振動(dòng)體100而振動(dòng)體部210進(jìn)行沿其平面向左右彎曲的超聲波振動(dòng)(后述)而優(yōu)選的值。
[0057]振動(dòng)體部210的長(zhǎng)度L例如能夠?yàn)?.1mm以上30mm以下的范圍，寬度W例如能夠?yàn)?br>0.02mm以上9mm以下的范圍。此外，為了振動(dòng)體部210進(jìn)行超聲波振動(dòng)，優(yōu)選長(zhǎng)度L在50mm以下。振動(dòng)體部210的厚度(振動(dòng)板200的厚度)例如能夠?yàn)?0μπι以上800μπι以下的范圍。若使振動(dòng)體部210的厚度在20μπι以上，則為用于支承壓電振動(dòng)體100的足夠的剛性。另外，若使振動(dòng)體部210的厚度在800μπι以下，則能夠與壓電振動(dòng)體100的變形對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生足夠大的變形。
[0058]在振動(dòng)板200的被第一面211以及第二面212夾著的一方的第三面213—體地設(shè)有與各壓電驅(qū)動(dòng)部10對(duì)應(yīng)的突起部20(也稱為“接觸部”或者“作用部”)。突起部20是用于與未圖示的被驅(qū)動(dòng)體(也稱為“被驅(qū)動(dòng)部”)接觸，并通過(guò)滑動(dòng)給予被驅(qū)動(dòng)體力的部件。突起部20以與振動(dòng)板200相同的部件一體地形成。但是，并不限定于此，也可以利用其它的部件并通過(guò)粘合劑與振動(dòng)板200的第三面213粘合從而一體地設(shè)置。另外突起部20優(yōu)選以陶瓷(例如S1、SiC、Al203、Zr02)等具有耐久性的材料形成。
[0059]如圖2(c)所示，振動(dòng)板200的固定部230使用粘合劑粘合并固定在支承體30的支承部310。由此，被固定了壓電振動(dòng)體100的振動(dòng)體部210，即、壓電驅(qū)動(dòng)部10以能夠振動(dòng)的方式被左右的支承部310支承。
[0060]圖4是表示各壓電驅(qū)動(dòng)部10與驅(qū)動(dòng)電路300的電連接狀態(tài)的說(shuō)明圖。在各壓電驅(qū)動(dòng)部10中，壓電振動(dòng)體100的五個(gè)第二電極150a?150e中，處于對(duì)角的一對(duì)第二電極150a、150d經(jīng)由布線151相互電連接，另一對(duì)角的一對(duì)第二電極150b、150c也經(jīng)由布線152相互電連接。這些布線151、152可以通過(guò)成膜處理形成，或者，通過(guò)線狀的布線實(shí)現(xiàn)。處于圖4的右側(cè)的各壓電驅(qū)動(dòng)部10的三個(gè)第二電極150b、150d、150e以及第一電極130(圖2)經(jīng)由布線310、312、314、320與驅(qū)動(dòng)電路300電連接。驅(qū)動(dòng)電路300通過(guò)對(duì)各壓電驅(qū)動(dòng)部10的一對(duì)第二電極150a、150d與第一電極130之間共同地施加周期性地變化的交流電壓或者脈動(dòng)電壓，能夠使各壓電驅(qū)動(dòng)部10同樣地超聲波振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)與突起部20接觸的被驅(qū)動(dòng)體。例如，在被驅(qū)動(dòng)體為轉(zhuǎn)子的情況下，能夠使其相對(duì)于轉(zhuǎn)子中心向規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，另外，在被驅(qū)動(dòng)體是能夠向規(guī)定方向移動(dòng)的移動(dòng)體的情況下，能夠使其向規(guī)定方向移動(dòng)。這里，所謂的“脈動(dòng)電壓”是指對(duì)交流電壓附加了 DC偏移后的電壓，其電壓(電場(chǎng))的方向?yàn)閺囊粋€(gè)電極朝向另一個(gè)電極的單方向。另外，通過(guò)對(duì)各壓電驅(qū)動(dòng)部10的另一對(duì)第二電極150b、150c與第一電極130之間共同地施加交流電壓或者脈動(dòng)電壓，能夠使與突起部20接觸的作為被驅(qū)動(dòng)體的轉(zhuǎn)子向反方向旋轉(zhuǎn)，另外，能夠使作為被驅(qū)動(dòng)體的移動(dòng)體向反方向移動(dòng)。另外，也能夠?qū)Ω鲏弘婒?qū)動(dòng)部10的一對(duì)第二電極150a、150d與第一電極130之間、和各壓電驅(qū)動(dòng)部10的另一對(duì)第二電極150b、150c與第一電極130之間施加相位彼此偏移180度的交流電壓或者脈動(dòng)電壓。該情況下，對(duì)各壓電驅(qū)動(dòng)部10的一個(gè)第二電極150e與第一電極130之間，施加對(duì)上述的相位彼此偏移180度的交流電壓或者脈動(dòng)電壓調(diào)整了相位后的交流電壓或者脈動(dòng)電壓，能夠根據(jù)調(diào)整后的相位改變被驅(qū)動(dòng)體的旋轉(zhuǎn)方向、移動(dòng)方向。這樣的電壓的施加對(duì)設(shè)在振動(dòng)體部210的兩面的各壓電振動(dòng)體100同時(shí)進(jìn)行。此外，構(gòu)成圖4所示的布線151、152、310、312、314、320的布線(或者布線層以及絕緣層)在圖2中省略圖示。
[0061]圖5是表示壓電驅(qū)動(dòng)裝置11的動(dòng)作的例子的說(shuō)明圖。此外，在圖5中，以省略振動(dòng)板200的方式示出。各壓電驅(qū)動(dòng)部10的突起部20與作為被驅(qū)動(dòng)體的轉(zhuǎn)子50的與中心51垂直的旋轉(zhuǎn)面(朝向紙面垂直方向的面)52的外周側(cè)接觸。在圖5所示的例子中，驅(qū)動(dòng)電路300(圖4)對(duì)各壓電驅(qū)動(dòng)部10的一對(duì)第二電極150a、150d與第一電極130之間施加交流電壓或者脈動(dòng)電壓，壓電元件110a、I 1d向圖4的箭頭X的方向伸縮。與此對(duì)應(yīng)地，各壓電驅(qū)動(dòng)部10的振動(dòng)體部210在振動(dòng)體部210的平面內(nèi)彎曲并變形為彎曲形狀(S形狀)。由此，各壓電驅(qū)動(dòng)部10的突起部20的前端22基于與轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)面52平行的方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(以下，也稱為“彎曲振動(dòng)”)成分、和與旋轉(zhuǎn)面52垂直的方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(以下，也稱為“縱振動(dòng)”)成分向箭頭y的方向進(jìn)行橢圓運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，各壓電驅(qū)動(dòng)部10在突起部20與旋轉(zhuǎn)面52接觸的期間，與基于從突起部20給予旋轉(zhuǎn)面52的力產(chǎn)生的摩擦力對(duì)應(yīng)地，使旋轉(zhuǎn)面52向以粗箭頭所示的方向滑動(dòng)。其結(jié)果，轉(zhuǎn)子50與從各壓電驅(qū)動(dòng)部1給予的力的總和對(duì)應(yīng)地，繞其中心51向規(guī)定的方向z (在圖4中從壓電驅(qū)動(dòng)部10側(cè)觀察逆時(shí)針?lè)较?旋轉(zhuǎn)。此外，圖3所說(shuō)明的振動(dòng)板200的三個(gè)連接部220設(shè)在這樣的振動(dòng)體部210的振動(dòng)的節(jié)(分節(jié))的位置。此外，在驅(qū)動(dòng)電路300對(duì)另一對(duì)第二電極150b、150c與第一電極130之間施加交流電壓或者脈動(dòng)電壓的情況下，突起部20的前端22向反方向進(jìn)行橢圓運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子50向反方向旋轉(zhuǎn)。此外，若對(duì)中央的第二電極150e施加與一對(duì)第二電極150a、150d(或者另一對(duì)第二電極150b、150c)相同的電壓，則壓電驅(qū)動(dòng)部10向長(zhǎng)邊方向伸縮，所以能夠進(jìn)一步增大從突起部20給予轉(zhuǎn)子50的力。此外，對(duì)于壓電驅(qū)動(dòng)部10(或者壓電振動(dòng)體100)的這樣的動(dòng)作，記載在上述專利文獻(xiàn)I(日本特開(kāi)2004 — 320979號(hào)公報(bào)，或者，對(duì)應(yīng)的美國(guó)專利第7224102號(hào))，通過(guò)參照引用其公開(kāi)內(nèi)容。
[0062]以上，在本實(shí)施方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11中，在振動(dòng)板200的第一面211上十個(gè)壓電振動(dòng)體100排列成一列，并且在第二面212上十個(gè)壓電振動(dòng)體100以成對(duì)的方式排列成一列，由上下一對(duì)壓電振動(dòng)體100構(gòu)成的十個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部10具有在振動(dòng)板200上排列成一列的結(jié)構(gòu)。但是，壓電驅(qū)動(dòng)部10并不限定于此，也可以是僅具備任意一方的振動(dòng)體部100的構(gòu)成。
[0063]圖6是表示壓電驅(qū)動(dòng)裝置11的重量與功率重量比的關(guān)系的圖表，示出了以橫軸為驅(qū)動(dòng)裝置的重量Wt [kg]以縱軸為功率重量比Pw/Wt[W/kg]的兩對(duì)數(shù)圖表。向右上傾斜的曲線Tm表示一般作為驅(qū)動(dòng)裝置使用的電磁馬達(dá)的相對(duì)于重量Wt的功率重量比Pw/Wt的代表性的特性。另外，向右下傾斜的直線Tp表示具有一個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的壓電驅(qū)動(dòng)裝置(壓電促動(dòng)器)的相對(duì)于重量Wt的功率重量比Pw/Wt的設(shè)計(jì)上的特性。此外，以下，為了與具有多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的壓電驅(qū)動(dòng)裝置區(qū)別，也將具有一個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的壓電驅(qū)動(dòng)裝置稱為“單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置”。另外以直線虛線示出的各線10.03￥、1^0.3￥、1^3￥、以及1^30￥分別表示輸出1^與
0.03￥、0.3￥、3￥、以及30￥對(duì)應(yīng)的功率重量比?￥/胃七與重量機(jī)的理論值。電磁馬達(dá)的特性1'111與各線L0.3W、L3W、以及L30W的交點(diǎn)Mr03、Mr3、以及Mr30分別表示電磁馬達(dá)的輸出Pw為0.3W、3W、以及30W的功率重量比Pw/Wt以及重量Wt的位置。
[0064I在電磁馬達(dá)的特性Tm上，示出功率重量比Pw/Wt與尺寸的大型化所帶來(lái)的重量Wt的增加對(duì)應(yīng)地增加的特性。與此相對(duì)，在單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置的特性Tp上，如課題中說(shuō)明的那樣，示出功率重量比Pw/Wt與尺寸的大型化所帶來(lái)的重量Wt的增加對(duì)應(yīng)地降低的特性。因此，在單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，即使增大構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)部的壓電振動(dòng)體的尺寸來(lái)提高輸出Pw，由于重量Wt增加，功率重量比Pw/Wt也降低。因此，在單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，增大尺寸提高輸出Pw從功率重量比Pw/Wt的觀點(diǎn)來(lái)看并不合理，可以說(shuō)在電磁馬達(dá)的特性Tm的功率重量比Pw/Wt與壓電驅(qū)動(dòng)裝置的特性Tp的功率重量比Pw/Wt相比較高的重量Wt以上的區(qū)域，不能夠相對(duì)于電磁馬達(dá)得到優(yōu)越性。此外，單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置、壓電驅(qū)動(dòng)裝置在功率重量比Pw/Wt的觀點(diǎn)上為了與電磁馬達(dá)同等以上，期望至少單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置、壓電驅(qū)動(dòng)裝置的功率重量比Pw/Wt在圖6的影線所示的區(qū)域(直線Tp以及曲線Tm雙方以上的區(qū)域)內(nèi)。因此，以下，也將單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置的特性Tp稱為“壓電驅(qū)動(dòng)裝置的邊界特性Tp”。
[0065]這里，如觀察壓電驅(qū)動(dòng)裝置的邊界特性Tp所知，壓電驅(qū)動(dòng)裝置(單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置)的重量Wt越低功率重量比Pw/Wt越高。因此，若著眼于該點(diǎn)，則考慮通過(guò)使用多個(gè)(例如十個(gè)以上)重量Wt較輕的小型的壓電驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置，能夠構(gòu)成單純?cè)谟?jì)算上，維持與一個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)裝置(單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置)相同的功率重量比Pw/Wt，且較高的輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0066]在圖6中，單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3的重量Wt為1.1X10—5kg，輸出Pw為0.03W，功率重量比Pw/Wt為2.727 X 103W/kg，這與圖1的一個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部10相當(dāng)。圖1所示的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11排列十個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部10(=單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3)構(gòu)成。
[0067]如圖6所示，對(duì)于該壓電驅(qū)動(dòng)裝置11來(lái)說(shuō)，其重量Wt是單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3的十倍的1.1X10—4kg，輸出Pw也成為十倍的0.3W。即，壓電驅(qū)動(dòng)裝置11單純?cè)谟?jì)算上，能夠在將功率重量比Pw/Wt維持為與一個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部10相同的2.727 X 103W/kg的狀態(tài)下，使輸出Pw增大到十倍的0.3W。因此，壓電驅(qū)動(dòng)裝置11與輸出Pw為0.3W的電磁馬達(dá)Mr03相比，成為功率重量比Pw/Wt較高，重量Wt較輕的構(gòu)成。
[0068]另外，如圖6所示，若使用一百個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3，則能夠構(gòu)成將功率重量比Pw/Wt維持為與一個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3相同，且使輸出Pw增大到一百倍的3W的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11A。該壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA也能夠成為與輸出Pw為3W的電磁馬達(dá)Mr3相比，功率重量比Pw/Wt較高，重量Wt較輕的構(gòu)成。
[0069]另外，如圖6所示，若使用一千個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3，則能夠構(gòu)成將功率重量比Pw/Wt維持為與一個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3相同，且使輸出Pw增大到一千倍的30W的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11B。該壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlB也能夠成為與輸出Pw為30W的電磁馬達(dá)Mr30相比，功率重量比Pw/Wt較高，重量Wt較輕的構(gòu)成。
[0070]此外，壓電驅(qū)動(dòng)裝置11A、壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlB例如能夠如以下那樣構(gòu)成。
[0071]圖7是表示使用了一百個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的側(cè)視圖。圖7也與圖1相同，為了方便圖示，對(duì)振動(dòng)板200以及支承體30附加影線來(lái)表示。如圖7所示，通過(guò)成為沿與排列了壓電驅(qū)動(dòng)部10的面(第一面211、第二面212)垂直的方向?qū)弘婒?qū)動(dòng)裝置11(參照?qǐng)D1)層疊十層的構(gòu)成，能夠構(gòu)成使用了一百個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部10的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11A。即，該壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA具有排列了多個(gè)壓電振動(dòng)體100的振動(dòng)板200沿與排列了壓電振動(dòng)體100的面垂直的方向，經(jīng)由支承體30層疊十層的構(gòu)成。此外，各壓電驅(qū)動(dòng)裝置11利用粘合劑固定在設(shè)于正下的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11的支承體30的支承架312上。
[0072]另外，雖然省略圖示，但與壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA相同，通過(guò)成為將壓電驅(qū)動(dòng)裝置11層疊一百層的構(gòu)成，能夠構(gòu)成使用了一千個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部10的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11B。
[0073]此外，圖1所示的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11的壓電驅(qū)動(dòng)部10的配置是一個(gè)例子，并不限定于此，只要是使用了十個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部10的構(gòu)成，則其配置并不特別限定。另外，相同地，圖7所示的壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA的壓電驅(qū)動(dòng)部10的配置也是一個(gè)例子，并不限定于此，只要是使用了一百個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部10的構(gòu)成，則其配置并不特別限定。另外，同樣地，壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlB的壓電驅(qū)動(dòng)部10的配置也只要是使用了一千個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部10的構(gòu)成，則其配置并不特別限定。另外，壓電驅(qū)動(dòng)部10的個(gè)數(shù)并不限定于十、一百、一千，將通過(guò)將壓電驅(qū)動(dòng)裝置所要求的輸出除以使用的壓電驅(qū)動(dòng)部10(單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置)的輸出得到的商進(jìn)位后的值作為個(gè)數(shù)即可。
[0074]另外，能夠作為壓電驅(qū)動(dòng)部10采用的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置并不限定于上述的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3，能夠使用處于圖6所示的影線區(qū)域中的各種單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0075]圖8是表示能夠作為壓電驅(qū)動(dòng)部10采用的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置的例子的表。圖8示出了大小不同的六種單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置SI?S6。裝置的大小的差異以壓電體的尺寸(長(zhǎng)度LX寬度WX厚度[mm])為代表示出，第一個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置SI最大，以下依次減小，第六個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S6最小。壓電體的厚度H在150μπι以上的上面四種單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置SI?S4是包含具有基于后述的塊體成形工序的壓電體的壓電振動(dòng)體的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置，壓電體的厚度H不滿150μπι的下面兩種單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S5、S6是包含具有基于后述的薄膜成形工序的壓電體的壓電振動(dòng)體的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0076]各單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置SI?S6的壓電體的尺寸(長(zhǎng)度LX寬度WX厚度[mm])、振動(dòng)板(與振動(dòng)體部210對(duì)應(yīng))的厚度[_]、單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置的總厚度(兩個(gè)壓電振動(dòng)體以及振動(dòng)板的厚度)[mm]、重量Wt[kg]、輸出Pw[W]、施加電壓[V]、功率重量比Pw/Wt[W/kg]如圖8所記載的那樣。此外，施加電壓是經(jīng)由電極施加給壓電體的電壓。
[0077]圖9是表示圖8所示的各單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置SI?S6的重量Wt與功率重量比Pw/Wt的關(guān)系的圖表。圖9與圖6相同，以將橫軸作為驅(qū)動(dòng)裝置的重量Wt[kg]將縱軸作為功率重量比Pw/Wt[W/kg]的兩對(duì)數(shù)圖表示出。如圖9所示，各單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置SI?S6是處在相當(dāng)于圖6所示的影線區(qū)域的影線區(qū)域中的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0078]第一?第三個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置SI?S3的功率重量比Pw/Wt隨著伴隨壓電體的小型化的重量Wt的輕型化而依次提高，第一、二個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S1、S2取壓電驅(qū)動(dòng)裝置的邊界特性Tp上的值，第三個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3取比與其重量Wt對(duì)應(yīng)的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的邊界特性Tp上的值稍高的值。此外，第三個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3是作為上述的壓電驅(qū)動(dòng)部10使用的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置。第四個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S4與第三個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3相比進(jìn)一步小型化而重量Wt被輕型化，功率重量比Pw/Wt與輕型化對(duì)應(yīng)地提高。其中，其功率重量比Pw/Wt與第三個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3的情況相比，成為比與其重量Wt對(duì)應(yīng)的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的邊界特性Tp上的值進(jìn)一步高的值。第五、六個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S5、S6也隨著壓電體的小型化而重量Wt被輕型化，第五、六個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S5、S6的功率重量比Pw/Wt與各自的輕型化對(duì)應(yīng)地提高。其中，這兩個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S5、S6如上述那樣通過(guò)薄膜成形工序形成，各自的功率重量比Pw/Wt相對(duì)于與重量Wt對(duì)應(yīng)的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的邊界特性Tp上的值，成為更高的值，成為薄膜壓電驅(qū)動(dòng)裝置的特性Ttp上的值。
[0079]圖10是表示使用圖8所示的各單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置SI?S6構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置的情況下所需要的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置的個(gè)數(shù)例的表。若使用圖10所示的個(gè)數(shù)的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置SI，則能夠構(gòu)成輸出Pw為1W、30W以及10W的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。另外，若使用圖1O所示的個(gè)數(shù)的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S2，則能夠構(gòu)成輸出Pw為1W、3W、10W、30W以及100W的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。另外，若使用圖10所示的個(gè)數(shù)的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3?S6，則能夠構(gòu)成輸出為0.3W、1W、3W、10W、30W以及100W的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。此外，這些為例示，通過(guò)使用與所希望的輸出Pw對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)能夠構(gòu)成各種輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。此外，各壓電驅(qū)動(dòng)裝置的輸出值為例示，并不限定于此，能夠?yàn)?.3W以上的任意的輸出。該情況下，將通過(guò)將壓電驅(qū)動(dòng)裝置所要求的輸出除以作為壓電驅(qū)動(dòng)部10使用的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置的輸出得到的商進(jìn)位后的值作為個(gè)數(shù)，從而能夠構(gòu)成要求的輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0080]此外，基于塊體成形工序的壓電振動(dòng)體通過(guò)各種一般的制造方法制成。例如，能夠通過(guò)對(duì)粉末狀的壓電體材料進(jìn)行加壓成形并燒制來(lái)形成壓電體，并通過(guò)對(duì)電極材料進(jìn)行濺射或者蒸鍍的成膜工序?qū)㈦姌O形成在所形成的壓電體來(lái)制成。此外，在基于塊體形成工序的壓電振動(dòng)體中，也能夠省略圖2所示的基板120。
[0081]另外，基于薄膜成形工序的壓電振動(dòng)體例如能夠通過(guò)以下說(shuō)明的薄膜成形工序制成。
[0082]圖11是表示壓電振動(dòng)體的薄膜成形工序的說(shuō)明圖。在圖11中，示出了在基板120上，形成圖2的右半部分的上部所示的壓電元件IlOd的工序。在步驟SllO中，準(zhǔn)備基板120，并在基板120的表面形成絕緣層125。作為絕緣層125，例如，能夠利用使基板120的表面熱氧化形成的S12層。另外，作為絕緣層能夠使用氧化鋁(A1203)、丙烯酸、聚酰亞胺等有機(jī)材料。此外，在基板120為絕緣體的情況下，形成絕緣層125的工序能夠省略。
[0083]在步驟S120中，在絕緣層125上形成第一電極130。第一電極130例如能夠通過(guò)濺射形成。
[0084]在步驟S130中，在第一電極130上形成壓電體140。具體而言，能夠使用溶液涂覆法，例如溶膠凝膠法來(lái)形成壓電體140。即，通過(guò)將壓電體材料的溶膠凝膠溶液滴在基板120(第一電極130)上，并使基板120高速旋轉(zhuǎn)，從而在第一電極130上形成溶膠凝膠溶液的薄膜。其后，以200?300°C的溫度煅燒來(lái)在第一電極130上壓形成電體材料的第一層。其后，通過(guò)反復(fù)多次溶膠凝膠溶液的滴下、高速旋轉(zhuǎn)、煅燒的循環(huán)，在第一電極130上形成所希望的厚度的壓電體層。此外，在一個(gè)循環(huán)形成的壓電體的一層的厚度雖然也取決于溶膠凝膠溶液的粘度、基板120的旋轉(zhuǎn)速度，但大約為50nm?150nm的厚度。形成了所希望的厚度的壓電體層之后，通過(guò)以600°C?1000°C的溫度進(jìn)行燒結(jié)，形成壓電體140。若使燒結(jié)后的壓電體140的厚度在50nm(0.05ym)以上20μπι以下，則能夠?qū)崿F(xiàn)小型的壓電驅(qū)動(dòng)部10。此外，若使壓電體140的厚度在0.05μπι以上，則能夠與壓電體140的伸縮對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生足夠大的力。另外，若使壓電體140的厚度在20μπι以下，則即使使施加給壓電體140的電壓在600V以下也能夠產(chǎn)生足夠大的力。其結(jié)果，能夠以廉價(jià)的元件構(gòu)成用于驅(qū)動(dòng)壓電驅(qū)動(dòng)部10的驅(qū)動(dòng)電路300。此外，也可以是使壓電體的厚度在400nm以上，該情況下，能夠增大在壓電元件產(chǎn)生的力。此外，煅燒、燒結(jié)的溫度、時(shí)間是一個(gè)例子，根據(jù)壓電體材料適當(dāng)?shù)剡x擇。
[0085]在使用溶膠凝膠法形成壓電體材料的薄膜之后進(jìn)行燒結(jié)的情況下，與混合原料粉末進(jìn)行燒結(jié)的以往的燒結(jié)法比較，有(a)容易形成薄膜、(b)使晶格方向?qū)R而容易結(jié)晶化、以及(C)能夠提高壓電體的耐壓等優(yōu)點(diǎn)。
[0086]在步驟S140中，在壓電體140上形成第二電極150。第二電極150的形成與第一電極相同，能夠通過(guò)濺射進(jìn)行。
[0087]在步驟S150中，對(duì)第二電極150和壓電體140進(jìn)行圖案化。在本實(shí)施方式中，通過(guò)使用了氬離子束的離子蝕刻，進(jìn)行第二電極150和壓電體140的圖案化。此外，通過(guò)控制離子蝕刻的時(shí)間，能夠僅對(duì)第二電極150和壓電體140進(jìn)行圖案化，而不對(duì)第一電極130進(jìn)行圖案化。此外，也可以代替使用離子蝕刻進(jìn)行圖案化，而通過(guò)其他的任意的圖案化方法(例如，使用了氯類的氣體的干式蝕刻)進(jìn)行圖案化。
[0088]如以上說(shuō)明的那樣，通過(guò)使用多個(gè)小型且較輕的功率重量比較高的壓電驅(qū)動(dòng)裝置(單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置)作為壓電驅(qū)動(dòng)部來(lái)構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置，能夠構(gòu)成維持與一個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)裝置同等的功率重量比，且能夠進(jìn)行0.3W以上的高輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。另外，能夠構(gòu)成與相同的輸出的電磁馬達(dá)相比輕型的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0089]構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)裝置的壓電驅(qū)動(dòng)部10的數(shù)目?jī)?yōu)選在十個(gè)以上，更優(yōu)選在二十個(gè)以上，進(jìn)一步優(yōu)選在一百個(gè)以上，進(jìn)一步優(yōu)選在一千個(gè)以上。若使壓電驅(qū)動(dòng)部10的數(shù)目增多，貝.夠使用更小型且較輕的功率重量比Pw/Wt更高的壓電驅(qū)動(dòng)裝置(單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置)作為壓電驅(qū)動(dòng)部10，所以能夠以更高的功率重量比，構(gòu)成高輸出以及輕型的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0090]此外，在薄膜成形工序的情況下，與塊體成形工序相比壓電振動(dòng)體100變薄，所以能夠使構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)部10的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置輕型，能夠提高功率重量比。另外，即使在假設(shè)使壓電體140的長(zhǎng)度L以及寬度W小型化的情況下，例如，如比較圖8的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S3和單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S4所知，輸出Pw的變化的程度也較小。這是因?yàn)橛捎陂L(zhǎng)度L以及寬度W的小型化而壓電體的共振頻率變高。因此，通過(guò)使長(zhǎng)度L以及寬度W小型化，也能夠進(jìn)一步提高功率重量比。根據(jù)以上，通過(guò)減小壓電體140的尺寸(長(zhǎng)度LX寬度WX厚度H)，能夠提高功率重量比。因此，作為壓電驅(qū)動(dòng)部10，使用十個(gè)以上的多個(gè)基于薄膜成形工序的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置在提高功率重量比這一點(diǎn)更有利，在構(gòu)成維持更高的功率重量比，且輕型高輸出的壓電驅(qū)動(dòng)裝置這一點(diǎn)更有利。
[0091]另外，如上述那樣，作為使用為壓電驅(qū)動(dòng)部10的單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置，優(yōu)選為圖9所示的影線區(qū)域內(nèi)的重量Wt以及功率重量比Pw/Wt。表示影線區(qū)域的分界線的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的邊界特性Tp的功率重量比Pw/Wt [W/kg]與重量Wt[kg]的關(guān)系基于圖8所示的兩個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S1、S2，能夠以下式(I)表示。
[0092]log1(Pw/fft) = —0.373.1g1(Wt)+!.448...(I)
[0093]因此，作為使用為壓電驅(qū)動(dòng)部10的單體的壓電驅(qū)動(dòng)裝置，優(yōu)選具有滿足下式(2)的功率重量比Pw/Wt。
[0094]log1(Pw/fft) > -0.373.log1(fft)+l.448...(2)
[0095]但是，壓電驅(qū)動(dòng)裝置的邊界特性Tp與電磁馬達(dá)的特性Tm交叉，限定在比電磁馬達(dá)的功率重量比Pw/Wt的一方更高的重量Wt輕的區(qū)域(Wt<0.04kg)。
[0096]另外，圖9所示的薄膜壓電驅(qū)動(dòng)裝置的特性Ttp的功率重量比Pw/Wt[W/kg]與重量Wt[kg]的關(guān)系基于圖8所示的兩個(gè)單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置S5、S6，能夠以下式(3)表示。
[0097]log1(Pw/fft) = —0.498.log1(fft)+l.653...(3)
[0098]因此，作為壓電驅(qū)動(dòng)部10使用的單體的壓電驅(qū)動(dòng)裝置為薄膜壓電驅(qū)動(dòng)裝置的情況下，優(yōu)選具有滿足下式(4)的功率重量比Pw/Wt。
[0099]log1(Pw/fft) > -0.498.log1(fft)+l.653...(4)
[0100]但是，同樣地，壓電驅(qū)動(dòng)裝置的邊界特性Tp與電磁馬達(dá)的特性Tm交叉，限定在比電磁馬達(dá)的功率重量比Pw/Wt的一方更高的重量Wt輕的區(qū)域(Wt<0.04kg)。
[0101]此外，作為壓電驅(qū)動(dòng)部10，S卩、構(gòu)成壓電驅(qū)動(dòng)部10的壓電驅(qū)動(dòng)裝置(單體壓電驅(qū)動(dòng)裝置)的重量Wt優(yōu)選為Iyg?5g的范圍(參照?qǐng)D8)。另外，從提高功率重量比Pw/Wt這樣的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選更小型輕型的壓電驅(qū)動(dòng)裝置，更優(yōu)選為Iyg?10mg的范圍。但是，下限值并不限定于此，也能夠使用更小型輕型的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。另外，作為壓電驅(qū)動(dòng)部10的輸出Pw，優(yōu)選為0.0OlW?IW的范圍(參照?qǐng)D8)。但是，下限值并不限定于此，能夠使用更低輸出的壓電驅(qū)動(dòng)部。這是因在在上述的薄膜成形工序的情況下，能夠進(jìn)一步使壓電驅(qū)動(dòng)部10小型化、輕薄化，能夠成為更高的功率重量比。
[0102]壓電體140的長(zhǎng)度L例如能夠?yàn)?.2mm?30mm的范圍，寬度W能夠?yàn)?.02mm?9mm的范圍，厚度H能夠?yàn)?.002mm(2ym)?Imm的范圍。厚度H在0.15mm(150ym)以上的壓電體140能夠通過(guò)塊體成形工序制成。另外，厚度H不足0.15mm的壓電體140能夠通過(guò)薄膜成形工序制成。
[0103]此外，基于薄膜成形工序的壓電體140的厚度H例如優(yōu)選為50nm(0.05ym)以上20μπι以下的范圍。具有該范圍的厚度的壓電體140的薄膜能夠利用薄膜成形工序(成膜工序)容易地形成。若使壓電體140的厚度在0.05μπι以上，則能夠根據(jù)壓電體140的伸縮產(chǎn)生足夠大的力。另外，若使壓電體140的厚度在20μπι以下，則能夠使壓電振動(dòng)體100 (壓電驅(qū)動(dòng)部10)充分地小型化。另外，若使壓電體140的厚度在20μπι以下，則即使施加給壓電體140的電壓在600V以下也能夠產(chǎn)生足夠大的力。因此，能夠以廉價(jià)的元件構(gòu)成用于驅(qū)動(dòng)壓電驅(qū)動(dòng)部10的驅(qū)動(dòng)電路300。
[0104]若通過(guò)溶膠凝膠法形成壓電體140，則在容易形成較薄的壓電體這一點(diǎn)優(yōu)選。另夕卜，由于容易使壓電體的結(jié)晶的晶格方向?qū)R，所以在能夠增大施加了相同的電壓時(shí)的壓電體的形狀的變形，另外，能夠增大耐壓這一點(diǎn)優(yōu)選。此外，壓電體140也可以通過(guò)濺射法形成。通過(guò)濺射法，也能夠得到與溶膠凝膠法相同的效果。
[0105]另外，在本實(shí)施方式中，壓電元件(IlOa?IlOe)形成在作為基板120的、Si制的基板等機(jī)械品質(zhì)因子Qm值較高的基板上，所以與沒(méi)有這樣的基板120的情況相比，能夠增大壓電驅(qū)動(dòng)部10的機(jī)械品質(zhì)因子Qm的值。特別是，由于Si制的基板的機(jī)械品質(zhì)因子Qm值為十萬(wàn)左右，所以若使用Si制的基板120，則能夠增大壓電驅(qū)動(dòng)部10的機(jī)械品質(zhì)因子Qm的值。
[0106]B.壓電驅(qū)動(dòng)裝置的其他的實(shí)施方式:
[0107]在上述實(shí)施方式中，示出了將以將Si制的基板作為壓電振動(dòng)體的基板并且使其作為振動(dòng)板發(fā)揮作用的方式，使用成膜工序?qū)弘娬駝?dòng)體與振動(dòng)板一體形成的壓電驅(qū)動(dòng)裝置與支承體30的支承部310粘合并固定的壓電驅(qū)動(dòng)裝置(參照?qǐng)D9)。與此相對(duì)，如以下進(jìn)行說(shuō)明的那樣，除了使用成膜工序，將壓電振動(dòng)體與振動(dòng)板一體形成之外，也能夠一體形成支承體。
[0108]圖12是作為其他的實(shí)施方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlG的概略結(jié)構(gòu)圖，是與圖1對(duì)應(yīng)的附圖。圖12 (A)是壓電驅(qū)動(dòng)裝置IIG的俯視圖，圖12 (B)是其側(cè)視圖。此外，圖12為了使以下的圖示以及說(shuō)明變得容易，例示了在振動(dòng)板200G排列三個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部1G的構(gòu)成，但并不限定于此，能夠?yàn)榕帕辛烁鞣N個(gè)數(shù)的壓電驅(qū)動(dòng)部1G的構(gòu)成。
[0109]壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlG在振動(dòng)板200G的上面(第一面)一體形成有作為壓電驅(qū)動(dòng)部1G的壓電振動(dòng)體100G。另外，在振動(dòng)板200G的下面(第二面)的與固定部230對(duì)應(yīng)的位置，一體形成有構(gòu)成支承體30G的支承部310。該壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlG能夠使用成膜工序制造。
[0110]圖13?圖15是表示壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlG的制造工序的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。首先，如圖13(B)的側(cè)視圖所示，通過(guò)使Si晶圓120W的上面氧化，形成成為振動(dòng)板200G的S12層120G，在其上面，如圖13(A)的俯視圖所示，形成壓電振動(dòng)體100G。壓電振動(dòng)體100G的形成與實(shí)施方式的壓電振動(dòng)體100(參照?qǐng)D2、11)相同，所以這里省略說(shuō)明。此外，也可以通過(guò)在Si晶圓120W的上面，形成氧化鋁等，來(lái)形成振動(dòng)板200G。
[0111]接下來(lái)，如圖14(A)的俯視圖、圖14(B)的其B— B剖視圖、以及圖14(C)的其C一C剖視圖所示，通過(guò)利用蝕刻等除去各壓電振動(dòng)體10G的周圍的S12層120G (振動(dòng)板200G)的一部分，形成突起部20、振動(dòng)體部210、連接部220、以及固定部230。
[0112]接下來(lái)，如圖15(A)的俯視圖、圖15(B)的其B— B剖視圖、以及圖15(C)的其C一C剖視圖所示，以使與振動(dòng)板200G (S i O2層120G)的振動(dòng)體部210的沿長(zhǎng)邊方向的固定部2 30對(duì)應(yīng)的Si晶圓120W的部分作為支承部310殘留的方式，利用蝕刻除去其他的部分，形成支承體30G。由此，能夠制造一體形成支承體30G的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11G(參照?qǐng)D12)。
[0113]此外，雖然圖示省略，但在Si晶圓120W能夠形成有多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)裝置11G，所以通過(guò)激光切割并分離這些多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)裝置11G。由此，能夠從一個(gè)Si晶圓120W—次性地制造多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)裝置iig。
[0114]圖16是表示作為其他的實(shí)施方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置IIH的概略結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，是與圖7對(duì)應(yīng)的附圖。壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlH是通過(guò)經(jīng)由支承體30G的支承部310將壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlG(參照?qǐng)D12)與其他的壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlG層疊，從而層疊多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlG的層疊結(jié)構(gòu)的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。對(duì)于各壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlG來(lái)說(shuō)，上側(cè)的壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlG的支承部310的下面與下側(cè)的壓電驅(qū)動(dòng)裝置IIG的振動(dòng)板200G之間利用粘合劑接合。
[0115]C.使用了壓電驅(qū)動(dòng)裝置的裝置的實(shí)施方式:
[0116]上述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置IUllA是通過(guò)利用共振能夠給予被驅(qū)動(dòng)體較大的力的裝置，能夠應(yīng)用于各種裝置。壓電驅(qū)動(dòng)裝置IUllA例如，能夠作為機(jī)器人(也包括電子部件輸送裝置(IC自動(dòng)分揀機(jī)))、給藥用栗、鐘表的日歷進(jìn)給裝置、打印裝置(例如送紙機(jī)構(gòu)。但是，在打印頭所利用的壓電驅(qū)動(dòng)裝置中，不使振動(dòng)板共振，所以不能夠應(yīng)用于打印頭。)等各種設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)裝置使用。以下，對(duì)代表的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0117]圖17是表示利用了上述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA的機(jī)器人2050的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。機(jī)器人2050具備具有多個(gè)連桿部2012(也稱為“連桿部件”)、和以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)或者彎曲的狀態(tài)連接這些連桿部2012之間的多個(gè)關(guān)節(jié)部2020的臂2010(也稱為“臂部”)。在各個(gè)關(guān)節(jié)部2020內(nèi)置有上述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11A，使用壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA能夠使關(guān)節(jié)部2020轉(zhuǎn)動(dòng)或者彎曲任意的角度。在臂2010的前端連接有機(jī)械手2000。機(jī)械手2000具備一對(duì)把持部2003。在機(jī)械手2000也內(nèi)置有壓電驅(qū)動(dòng)裝置11A，使用壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA能夠開(kāi)閉把持部2003來(lái)把持物體。另外，在機(jī)械手2000與臂2010之間也設(shè)有壓電驅(qū)動(dòng)裝置11A，使用壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA也能夠使機(jī)械手2000相對(duì)于臂2010旋轉(zhuǎn)。
[0118]圖18是圖17所示的機(jī)器人2050的手腕部分的說(shuō)明圖。手腕的關(guān)節(jié)部2020夾持手腕轉(zhuǎn)動(dòng)部2022，在手腕轉(zhuǎn)動(dòng)部2022以能夠繞手腕轉(zhuǎn)動(dòng)部2022的中心軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝有手腕的連桿部2012。手腕轉(zhuǎn)動(dòng)部2022具備壓電驅(qū)動(dòng)裝置11A，壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA使手腕的連桿部2012以及機(jī)械手2000繞中心軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。在機(jī)械手2000立設(shè)有多個(gè)把持部2003。把持部2003的基端部能夠在機(jī)械手2000內(nèi)移動(dòng)，在該把持部2003的根的部分安裝有壓電驅(qū)動(dòng)裝置11A。因此，通過(guò)使壓電驅(qū)動(dòng)裝置IIA動(dòng)作，能夠使把持部2003移動(dòng)來(lái)把持對(duì)象物。
[0119]此外，作為機(jī)器人，并不限定于單臂的機(jī)器人，也能夠?qū)弘婒?qū)動(dòng)裝置IlA應(yīng)用于臂的數(shù)目在兩個(gè)以上的多臂機(jī)器人。這里，在手腕的關(guān)節(jié)部2020、機(jī)械手2000的內(nèi)部，除了壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA之外，還包括向力覺(jué)傳感器、陀螺儀傳感器等各種裝置供給電力的電力線、傳遞信號(hào)的信號(hào)線等，需要非常多的布線。因此，在關(guān)節(jié)部2020、機(jī)械手2000的內(nèi)部配置布線非常困難。然而，上述的實(shí)施方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA與通常的電動(dòng)馬達(dá)、以往的壓電驅(qū)動(dòng)裝置相比能夠減小驅(qū)動(dòng)電流，所以在關(guān)節(jié)部2020(特別是，臂2010的前端的關(guān)節(jié)部)、機(jī)械手2000那樣的較小的空間也能夠配置布線。另外，壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA為小型輕型的結(jié)構(gòu)，所以與為了得到相同的輸出需要使用多個(gè)以往的壓電驅(qū)動(dòng)裝置的情況相比，內(nèi)置在關(guān)節(jié)部2020、機(jī)械手2000變得更容易，并且，產(chǎn)生為了使它們動(dòng)作所需要的輸出變得容易。
[0120]圖19是表示利用了上述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置IIA的輸液栗2200的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。輸液栗2200在殼體2230內(nèi)設(shè)置有儲(chǔ)液器2211、軟管2212、壓電驅(qū)動(dòng)裝置11A、轉(zhuǎn)子2222、減速傳遞機(jī)構(gòu) 2223、凸輪2202、多個(gè)手指 2213、2214、2215、2216、2217、2218、2219。儲(chǔ)液器 2211 是用于收納作為輸送對(duì)象的液體的收納部。軟管2212是用于輸送從儲(chǔ)液器2211送出的液體的管。壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA的多個(gè)突起部20以按壓在轉(zhuǎn)子2222的側(cè)面的狀態(tài)設(shè)置，壓電驅(qū)動(dòng)裝置IIA旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子2222。轉(zhuǎn)子2222的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由減速傳遞機(jī)構(gòu)2223傳遞到凸輪2202。手指2213?2219是用于使軟管2212閉塞的部件。若凸輪2202旋轉(zhuǎn)，則通過(guò)凸輪2202的突起部2202A而手指2213?2219依次向輻射方向外側(cè)被按壓。手指2213?2219從輸送方向上游側(cè)(儲(chǔ)液器2211側(cè))依次閉塞軟管2212。由此，軟管2212內(nèi)的液體依次向下游側(cè)輸送。這樣一來(lái)，能夠良好地對(duì)極微小的量進(jìn)行輸液，并且能夠?qū)崿F(xiàn)小型的輸液栗2200。此外，各部件的配置并不限定于圖示的配置。另外，也可以是不具備手指等部件，而設(shè)于轉(zhuǎn)子2222的球等閉塞軟管2212的構(gòu)成。上述那樣的輸液栗2200能夠利用在將胰島素等藥液對(duì)人體進(jìn)行給藥的投藥裝置等。這里，通過(guò)使用上述的實(shí)施方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11A，與以往的壓電驅(qū)動(dòng)裝置相比驅(qū)動(dòng)電流變小，所以能夠抑制投藥裝置的消耗電力。因此，在對(duì)投藥裝置進(jìn)行電池驅(qū)動(dòng)的情況下，特別有效。
[0121]此外，在本實(shí)施方式中，壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子2222的圓周面。在如本實(shí)施方式那樣壓電驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的圓周面的情況下，例如，在圖2的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11中，優(yōu)選如圖2(C)的方式那樣以獨(dú)立地切斷的狀態(tài)使用。另外，在圖7的壓電驅(qū)動(dòng)裝置IlA中，優(yōu)選以層疊了壓電驅(qū)動(dòng)部的狀態(tài)，在層疊方向獨(dú)立地切斷來(lái)使用。根據(jù)這些構(gòu)成，能夠得到更大的驅(qū)動(dòng)力。
[0122]上述的實(shí)施方式的壓電驅(qū)動(dòng)裝置11、11六、116、11!1以在一個(gè)振動(dòng)板200、2006上設(shè)置多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部10、10G的構(gòu)成為例進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此。也可以是多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部散亂地配置的構(gòu)成，在這種情況下，各壓電驅(qū)動(dòng)部可以分別具備振動(dòng)板，也可以不具備振動(dòng)板。
[0123]本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式、實(shí)施例、變形例，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠以各種構(gòu)成實(shí)現(xiàn)。例如，在與【具體實(shí)施方式】一欄記載的各方式中的技術(shù)特征對(duì)應(yīng)的實(shí)施方式、實(shí)施例、變形例中的技術(shù)特征為了解決上述的課題的一部分或者全部，或者，為了實(shí)現(xiàn)上述的效果的一部分或者全部，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行替換、組合。另外，若該技術(shù)特征在本說(shuō)明書(shū)中未作為必須的技術(shù)特征進(jìn)行說(shuō)明，則能夠適當(dāng)?shù)貏h除。
[0124]符號(hào)說(shuō)明
[0125]10…壓電驅(qū)動(dòng)部，11、11A、11B...壓電驅(qū)動(dòng)裝置，20...突起部(接觸部、作用部)，50…轉(zhuǎn)子(被驅(qū)動(dòng)體)，51…被驅(qū)動(dòng)體的中心，100…壓電振動(dòng)體，110、110a、110b、110c、IlOcUl 1e…壓電元件，120…基板，130…第一電極，140…壓電體，150、150a、150b、150c、150d、150e…第二電極，151、152丨布線，200、20(^"振動(dòng)板，2價(jià)"振動(dòng)體部，211"第一面，212…第二面，213…第三面，214…第四面，220…連接部，230…固定部，300…驅(qū)動(dòng)電路，310、312、314、320 …布線，2000...機(jī)械手，2003...把持部，2010...臂，2012 …連桿部，2020...關(guān)節(jié)部，2022...手腕轉(zhuǎn)動(dòng)部，2050...機(jī)器人，2200…輸液栗，2202...凸輪，2202A…突起部，2211…儲(chǔ)液器，2212...軟管，2213...手指，2222...轉(zhuǎn)子，2223...減速傳遞機(jī)構(gòu)，2230...殼體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 具有能夠與被驅(qū)動(dòng)部接觸的接觸部，并具備具有壓電體的多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部， 上述多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的數(shù)量在十個(gè)以上， 上述多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的整體的輸出在0.3W以上， 上述壓電驅(qū)動(dòng)部的重量在Iyg以上5g以下。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述壓電驅(qū)動(dòng)部滿足下式， log1(Pw/fft) > -0.373.log1(fft)+1.448, 其中，Wt是上述壓電驅(qū)動(dòng)部的重量[kg]，Pw是上述壓電驅(qū)動(dòng)部的輸出[W]。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述壓電驅(qū)動(dòng)部滿足下式， log1(Pw/fft) > -0.498.log1(fft)+1.653o4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述壓電驅(qū)動(dòng)部的輸出在0.0OlW以上IW以下。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述壓電體的厚度在0.05μηι以上20μηι以下。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述壓電驅(qū)動(dòng)部的重量在Iyg以上10mg以下。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的數(shù)量在一百個(gè)以上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述多個(gè)壓電驅(qū)動(dòng)部的數(shù)量在一千個(gè)以上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述壓電驅(qū)動(dòng)部具有包含上述壓電體的壓電振動(dòng)體、和設(shè)置有上述壓電振動(dòng)體的振動(dòng)板， 上述壓電振動(dòng)體具有基板、配置于上述基板的第一電極、配置于上述第一電極的上述壓電體、以及配置于上述壓電體的第二電極。10.一種機(jī)器人，其特征在于，具備: 多個(gè)連桿部； 連接上述多個(gè)連桿部的關(guān)節(jié)部；以及 使上述多個(gè)連桿部在上述關(guān)節(jié)部轉(zhuǎn)動(dòng)的權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)裝置。
【文檔編號(hào)】H02N2/14GK105939131SQ201610118437
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年3月2日
【發(fā)明人】宮澤修
【申請(qǐng)人】精工愛(ài)普生株式會(huì)社