JP2003348862A - Vibration wave motor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、振動子と移動子と
の接触部の構造を改良した振動波モータに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration wave motor having an improved structure of a contact portion between a vibrator and a moving element.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の振動波モータは、特公平
1−17354号等で公知のように、圧電体の伸縮を利
用して、弾性体の駆動面に進行性振動波を発生させ、こ
の進行波によって、駆動面には楕円運動が生じ、この楕
円運動の波頭に加圧接触した移動子が駆動される。この
ような振動波モータは、低回転でも高トルクを有すると
いう特徴があるので、駆動装置に搭載した場合に、その
駆動装置のギアを省略することができるため、ギア騒音
をなくしたり、位置決め精度が向上できるという利点が
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, a vibration wave motor of this type generates a progressive vibration wave on a driving surface of an elastic body by utilizing expansion and contraction of a piezoelectric body, as is known in Japanese Patent Publication No. 1-17354. Due to this traveling wave, an elliptical motion is generated on the driving surface, and the moving element that comes into pressure contact with the wave front of the elliptical motion is driven. Such a vibration wave motor has a feature that it has a high torque even at a low rotation, so that when mounted on a driving device, the gear of the driving device can be omitted, thereby eliminating gear noise and positioning accuracy. There is an advantage that can be improved.
【0003】図7は、振動波モータの駆動特性を、金属
同士と摺動部材を貼った場合の周波数−回転数の特性を
比較して示した図である。静摩擦係数をμs、動摩擦係
数をμdとすると、図7(a)に示すように、振動子と
移動子との接触部が金属同士の場合には、μs>μdの
関係がある。この場合には、周波数fと回転数Nの特性
は、振動波モータが高速から減速するときには、上側か
ら下側への曲線A2のようになるが、起動させて加速す
るときには、下側から上側への曲線A1のように、回転
がある回転数まで立ち上がらない箇所A1−1が存在す
る。FIG. 7 is a diagram showing the driving characteristics of a vibration wave motor by comparing the frequency-rotation speed characteristics when a metal and a sliding member are attached to each other. Assuming that the static friction coefficient is μs and the dynamic friction coefficient is μd, as shown in FIG. 7A, when the contact portion between the vibrator and the mover is made of metal, there is a relation of μs> μd. In this case, the characteristics of the frequency f and the rotational speed N are as shown by a curve A2 from the upper side to the lower side when the vibration wave motor decelerates from a high speed. There is a portion A1-1 where the rotation does not rise up to a certain number of rotations as indicated by a curve A1.
【0004】図7(b)に示すように、PTFE等の摺
動部材を貼付した場合には、μs≒μdの関係があり、
回転数を上げる場合(曲線B1)と、下げる場合(曲線
B2)が略一緒になって、急激に回転数が下がって停止
する箇所がなくなる。このため、従来の振動波超音波モ
ータは、PTFE等の摺動材を貼付したものが多かっ
た。しかし、摺動材を貼る場合には、製造コストがかか
るうえ、摺動材を貼った場合よりも、接触部が金属同士
の方が、基本設計に忠実で駆動力に損失がなく、性能が
よい。As shown in FIG. 7B, when a sliding member such as PTFE is adhered, there is a relation of μs ≒ μd.
The case where the rotation speed is increased (curve B1) and the case where the rotation speed is decreased (curve B2) are substantially the same, and there is no place where the rotation speed suddenly decreases and stops. For this reason, many conventional vibration wave ultrasonic motors have a sliding material such as PTFE adhered thereto. However, when sticking a sliding material, the manufacturing cost is high, and when metal is used, the contact part is more faithful to the basic design, there is no loss in driving force, and performance is lower than when sticking a sliding material. Good.
【0005】図8は、従来の振動波モータの振動子と移
動子との接触部を模式的に示した図である。図8(a)
に示すように、振動子81と移動子82との接触部が金
属同士の場合には、振動子81に発生する振動波の波頭
だけがあたって、移動子82が進む。しかし、図8
(b)に示すように、摺動材83を貼った場合には、摺
動材83がめり込んだようになり、接触面の速度分布
は、ピーク以外の場所では、損失が起きており、伝達効
率が悪いという問題があった。FIG. 8 is a diagram schematically showing a contact portion between a vibrator and a moving element of a conventional vibration wave motor. FIG. 8 (a)
As shown in (2), when the contact portion between the vibrator 81 and the mover 82 is made of metal, only the wave front of the vibration wave generated in the vibrator 81 hits and the mover 82 advances. However, FIG.
As shown in (b), when the sliding member 83 is stuck, the sliding member 83 seems to be indented, and the speed distribution of the contact surface has a loss at a place other than the peak, and the transmission is performed. There was a problem of inefficiency.
【0006】図9は、従来の振動波モータの振動子と移
動子との接触部が金属同士の場合と摺動材を貼った場合
の駆動特性を振幅に対応して示した図である。振動子の
振幅が小さいときには(図9(b)参照)、図9(a)
に示すように、金属同士の場合Aに比べて、摺動材83
を貼った場合Bには、上述したように、摺動材83がめ
り込んでしまい、ある程度振幅が大きくなならないと、
同じ振動子81でも、摺動材83を貼ったときには、低
速では動かない。FIG. 9 is a diagram showing the drive characteristics of a conventional vibration wave motor when the contact portion between the vibrator and the mover is made of metal and when a sliding material is adhered, corresponding to the amplitude. When the amplitude of the vibrator is small (see FIG. 9B), FIG.
As shown in FIG.
In the case of B, as described above, if the sliding material 83 is sunk and the amplitude does not become large to some extent,
The same vibrator 81 does not move at low speed when the sliding member 83 is attached.
【0007】このような問題を解決するために、振動子
と移動子との接触部に関して、特開平7−264881
号は、アルミニウムの硬質酸化膜にPTFE(ポリテト
ラフルオロエチレン)を含浸したものを開示している。
また、特開平11−206159号は、メッキ膜に多数
の凹部を設け、その凹部にPTFEを溶かして埋め込む
ことを開示している。To solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 7-264881 discloses a contact portion between a vibrator and a moving element.
Discloses an aluminum hard oxide film impregnated with PTFE (polytetrafluoroethylene).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-206159 discloses that a large number of concave portions are provided in a plating film and PTFE is melted and embedded in the concave portions.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】特開平11−2061
59号は、メッキ膜に多数の凹部を設けて、その凹部に
PTFEを溶かして埋め込むものであるが、そのメッキ
膜に多数の凹部を設けるためにコストアップするうえ
に、上述した場合と同様に、表面にPTFEを埋め込ん
だものであるために、超音波モ−タを駆動している内
に、PTFEを埋め込んだ層がなくなってしまう可能性
があり、耐久性が悪いという課題があった。SUMMARY OF THE INVENTION Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-2061
No. 59 discloses a method in which a large number of concave portions are provided in a plating film and PTFE is melted and embedded in the concave portions. However, in addition to increasing the cost for providing a large number of concave portions in the plating film, similar to the case described above, Since the PTFE is embedded in the surface, the layer in which the PTFE is embedded may be lost while the ultrasonic motor is being driven, and there is a problem that the durability is poor.
【0009】一方、特開平7−264881号は、アル
ミニウムの硬質酸化膜にPTFE(ポリテトラフルオロ
エチレン)を含浸したもの、具体的には硬質酸化膜表面
にできる1μm以下の穴に、PTFEを含浸するという
ものであるが、PTFEが深く含浸されない場合があ
り、振動波モ−タを駆動している内に、PTFEを含浸
した層がなくなってしまう可能性があり、耐久性が悪い
という課題があった。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-264881 discloses a method in which a hard oxide film of aluminum is impregnated with PTFE (polytetrafluoroethylene), specifically, a hole of 1 μm or less formed on the surface of the hard oxide film is impregnated with PTFE. However, PTFE may not be deeply impregnated in some cases, and the layer impregnated with PTFE may be lost while the vibration wave motor is being driven. there were.
【0010】本発明の課題は、摺動材を貼ることなく低
コストを保ち、駆動性能のよい金属同士での接触部のま
まで、振動体(振動子)と相対運動部材(移動子)との
接触部の耐久性を向上と、起動時の回転の立ち上がり特
性の向上とが可能で、信頼性の高い振動波モ−タを提供
することである。[0010] An object of the present invention is to maintain a low cost without attaching a sliding material and to provide a vibrating body (vibrator) and a relative motion member (moving element) while maintaining a contact portion between metals having good driving performance. The object of the present invention is to provide a highly reliable vibration wave motor capable of improving the durability of the contact portion and improving the rising characteristics of the rotation at the time of starting.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、駆動信号により励振される圧電
体及びその圧電体に接合され、前記励振により、金属製
の駆動面に振動波を生じる弾性体とを有する振動体と;
前記弾性体の駆動面に加圧接触される金属製の摺動面を
有し、前記振動波によって相対運動が生じる相対運動部
材と;を含む振動波モ−タにおいて、前記振動体の駆動
面及び/又は前記相対運動部材の摺動面に、前記振動体
及び/又は前記相対運動部材の加圧方向内側から延在
し、前記相対運動による摺動動作によって、前記摺動面
及び/又は前記駆動面に摺動材料を補給する摺動材料補
給部を備えること、を特徴とする振動波モ−タである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric member which is excited by a drive signal and which is joined to the piezoelectric member. A vibrating body having an elastic body that generates a vibrating wave;
A relative motion member having a sliding surface made of metal that is brought into pressure contact with the drive surface of the elastic body and generating relative motion by the vibration wave; And / or the sliding surface of the relative motion member extends from the inside of the vibrating body and / or the pressing direction of the relative motion member, and the sliding surface and / or the sliding motion by the relative motion. A vibration wave motor having a sliding material replenishing section for replenishing a sliding material on a driving surface.
【0012】請求項2の発明は、請求項1に記載の振動
波モ−タにおいて、前記弾性体は、駆動面に溝部を有
し、前記摺動材料補給部は、前記溝部の中に配置されて
いること、を特徴とする振動波モ−タである。According to a second aspect of the present invention, in the vibration wave motor according to the first aspect, the elastic body has a groove on a driving surface, and the sliding material supply section is disposed in the groove. The vibration wave motor is characterized in that:
【0013】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
に記載の振動波モ−タにおいて、前記摺動材料補給部
は、前記摺動材料が含まれる摺動部材と、前記摺動部材
が装着され、その弾性により前記摺動部材を前記相対運
動部材の摺動面に加圧接触させる付勢部材とを備えるこ
と、を特徴とする振動波モ−タである。請求項4の発明
は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の
振動波モ−タにおいて、前記摺動部材は、PTFE(ポ
リテトラフルオロエチレン)からなり、前記付勢部材
は、シリコン系ゴムからなること、を特徴とする振動波
モ−タである。[0013] The invention of claim 3 is claim 1 or claim 2.
5. The vibration wave motor according to claim 1, wherein the sliding material replenishing portion is provided with a sliding member containing the sliding material and the sliding member, and the elastic member is used to move the sliding member to the relative motion member. And a biasing member for bringing the sliding surface into pressure contact with the sliding surface of the vibration wave motor. According to a fourth aspect of the present invention, in the vibration wave motor according to any one of the first to third aspects, the sliding member is made of PTFE (polytetrafluoroethylene), and the urging member is made of PTFE (polytetrafluoroethylene). Is a vibration wave motor characterized by being made of silicone rubber.
【0014】請求項5の発明は、請求項1又は請求項2
に記載の振動波モ−タにおいて、前記振動体を支持し、
かつ、前記相対運動部材を相対運動可能な状態で支持す
る支持部を有し、前記摺動材料補給部は、前記摺動材料
が含まれる摺動部材と、前記摺動部材が装着され、前記
支持部に基部側が固定され、その弾性により前記摺動部
材を前記相対運動部材の摺動面に加圧接触させる付勢部
材とを備えること、を特徴とする振動波モ−タである。[0014] The invention of claim 5 is the invention of claim 1 or claim 2.
The vibration wave motor according to the above, wherein the vibration body is supported,
And a support portion for supporting the relative movement member in a state capable of relative movement, wherein the sliding material replenishing portion is provided with a sliding member containing the sliding material, and the sliding member is mounted, A vibrating wave motor having a base fixed to the support portion, and an urging member for pressing the sliding member against the sliding surface of the relative motion member by elasticity.
【0015】請求項6の発明は、請求項1に記載の振動
波モータにおいて、前記弾性体は、駆動面に駆動方向に
対して略直交する櫛歯状の溝部を有する円環状部材であ
り、前記摺動材料補給部は、前記溝部に複数配置されて
いること、を特徴とする振動波モータである。請求項7
の発明は、請求項6に記載の振動波モータにおいて、前
記摺動材料補給部は、前記円環状部材の円周を等間隔で
区切った範囲内に、それぞれ配置されていること、を特
徴とする振動波モータである。請求項8の発明は、請求
項7に記載の振動波モータにおいて、前記摺動材料補給
部は、前記範囲内の略中央に配置されていること、を特
徴とする振動波モータである。According to a sixth aspect of the present invention, in the vibration wave motor according to the first aspect, the elastic body is an annular member having a comb-shaped groove on a driving surface that is substantially perpendicular to the driving direction. The vibration material motor is characterized in that a plurality of the sliding material supply units are arranged in the groove. Claim 7
According to the invention, in the vibration wave motor according to claim 6, the sliding material replenishing portions are respectively arranged within a range that divides a circumference of the annular member at equal intervals. Vibration wave motor. According to an eighth aspect of the present invention, in the vibration wave motor according to the seventh aspect, the sliding material replenishing portion is disposed substantially at the center in the range.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる振動波モー
タの実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明す
る。なお、以降の実施形態は、振動波モータとして、超
音波の振動域を利用した超音波モータを例にとって説明
する。
(第1実施形態)図1は、本発明の第1実施形態の超音
波モータ10を説明する図である。図2は、第1実施形
態の超音波モータ10の振動子11及び移動子17を示
す外観斜視図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a vibration wave motor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, an ultrasonic motor using an ultrasonic vibration region will be described as an example of a vibration wave motor. (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram illustrating an ultrasonic motor 10 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external perspective view showing the vibrator 11 and the moving element 17 of the ultrasonic motor 10 according to the first embodiment.
【0017】第1実施形態の超音波モータ10は、振動
子11と移動子17とを備え、振動子11側を固定と
し、移動子(相対運動部材)17側を回転駆動する形態
となっている。そして、振動子11の下側には、振動吸
収部材14、加圧板15、加圧部材16が配置され、移
動子17の上側には、振動吸収部材18、出力伝達部材
19が配置されている。The ultrasonic motor 10 according to the first embodiment includes a vibrator 11 and a moving element 17, in which the vibrator 11 side is fixed and the moving element (relative moving member) 17 is driven to rotate. I have. The vibration absorbing member 14, the pressing plate 15, and the pressing member 16 are arranged below the vibrator 11, and the vibration absorbing member 18 and the output transmitting member 19 are arranged above the moving element 17. .
【0018】振動子11は、弾性体12と、弾性体12
に接合され、後述する電気エネルギーを機械エネルギー
に変換する圧電素子や電歪素子等を例とした電気機械変
換素子(以下、圧電体と称する)13とから構成されて
いる。この振動体11には、進行波が発生するが、本実
施形態では、一例として、9波の進行波として説明す
る。The vibrator 11 includes an elastic body 12 and an elastic body 12.
And an electromechanical conversion element (hereinafter, referred to as a piezoelectric body) 13 such as a piezoelectric element or an electrostrictive element for converting electric energy into mechanical energy, which will be described later. A traveling wave is generated in the vibrating body 11. In the present embodiment, as an example, a description will be given of nine traveling waves.
【0019】弾性体12は、共振先鋭度が大きな金属材
料からなり、その形状は、円環形状となっている。この
弾性体12は、圧電体13が接合される反対面には、溝
12aが切ってあり、突起部(溝12aがない箇所)1
2bの先端面が、駆動面12cとなり、移動子17に加
圧接触される。溝12aを切る理由は、進行波の中立面
をできる限り圧電体13側に近づけ、これにより、駆動
面12cの進行波の振幅を増幅させるためである。The elastic body 12 is made of a metal material having a large resonance sharpness, and has an annular shape. The elastic body 12 has a groove 12a cut on the opposite surface to which the piezoelectric body 13 is joined, and a protrusion (a portion without the groove 12a) 1
The tip surface of 2b becomes the drive surface 12c and is brought into pressure contact with the moving element 17. The reason for cutting the groove 12a is to make the neutral plane of the traveling wave as close to the piezoelectric body 13 as possible, thereby amplifying the amplitude of the traveling wave on the driving surface 12c.
【0020】圧電体13は、円周方向に沿って2つの相
(A相、B相)に分かれており、各相においては、1/
2波長毎に分極が交互となった要素が並べられていて、
A相とB相との間には、1/4波長分間隔が空くように
してある。The piezoelectric body 13 is divided into two phases (A phase and B phase) along the circumferential direction.
Elements with alternate polarizations are arranged every two wavelengths,
An interval of 1/4 wavelength is provided between the A phase and the B phase.
【0021】圧電体13の下には、振動吸収部材14、
加圧板15、加圧部材16が配置されている。振動吸収
部材14は、圧電体13の下に配置されており、振動子
11の振動を加圧板15や加圧部材16に伝えないよう
するための部材であり、例えば、不織布、フェルトなど
が使用されている。加圧板15は、加圧部材16の加圧
を受けるための加圧力を伝達する部材である。この加圧
部材16は、加圧板15の下に配置されていて、加圧力
を発生させる部材である。本実施形態では、加圧部材1
6を皿バネとしたが、皿バネでなくとも、コイルバネや
ウェーブバネでもよい。Below the piezoelectric body 13, a vibration absorbing member 14,
The pressing plate 15 and the pressing member 16 are arranged. The vibration absorbing member 14 is disposed below the piezoelectric body 13 and is a member for preventing the vibration of the vibrator 11 from being transmitted to the pressing plate 15 and the pressing member 16. For example, a nonwoven fabric, felt, or the like is used. Have been. The pressing plate 15 is a member that transmits a pressing force for receiving the pressing of the pressing member 16. The pressing member 16 is disposed below the pressing plate 15 and is a member that generates a pressing force. In the present embodiment, the pressing member 1
Although 6 is a disc spring, a coil spring or a wave spring may be used instead of the disc spring.
【0022】移動子17は、アルミニウム等の軽金属か
らなり、摺動面17aの表面には、耐摩耗性向上のため
の表面処理がなされている。この移動子17の上には、
移動子17の加圧方向の振動を吸収するために、ゴムな
どの振動吸収部材18が配置され、その上には、出力伝
達部材19が配置されている。The moving element 17 is made of a light metal such as aluminum, and the surface of the sliding surface 17a is subjected to a surface treatment for improving abrasion resistance. On top of this mover 17,
In order to absorb the vibration of the moving element 17 in the pressing direction, a vibration absorbing member 18 such as rubber is arranged, and an output transmitting member 19 is arranged thereon.
【0023】この超音波モータ10は、振動モ−タユニ
ット100に組み込まれている。この振動モ−タユニッ
ト100は、円筒状の支持部材101と、支持部材10
1の外側下端部にネジにより取り付けられた押さえ環1
02と、支持部材101の外周(円周等分3箇所、図1
では1カ所のみ図示)に設けられ、弾性体12の溝部に
係合して、振動子11の回転方向を規制する突起部10
3と、支持部材101の外周上端部に設けられたベアリ
ング104と、ベアリング104に設けられ、出力伝達
部材19の加圧方向と径方向とを規制することによっ
て、移動子17を回転方向には可動にし加圧方向と径方
向とを規制する規制部材105等とを備えている。The ultrasonic motor 10 is incorporated in a vibration motor unit 100. The vibration motor unit 100 includes a cylindrical support member 101 and a support member 10.
Pressing ring 1 attached to the outside lower end of 1 by screw
2 and the outer periphery of the support member 101 (three equally spaced parts, FIG.
(Only one is shown in the figure), and a protrusion 10 that engages with the groove of the elastic body 12 and regulates the rotation direction of the vibrator 11.
3, a bearing 104 provided at the upper end of the outer periphery of the support member 101, and a movable member 17 provided in the bearing 104, which regulates the pressing direction and the radial direction of the output transmission member 19, thereby moving the movable element 17 in the rotational direction. A regulating member 105 that is movable and regulates the pressing direction and the radial direction is provided.
【0024】この振動モ−タユニット100は、上述し
た構造によって、出力伝達部材19を含む超音波モータ
10を組み込んだ一つのユニットとして構成できるよう
になる。そして、出力伝達部材19は、不図示の突起部
が設けられており、その突起部から超音波モータ10の
回転が、振動モ−タユニット100の外へ出力されるよ
うになっている。The vibration motor unit 100 can be configured as a single unit incorporating the ultrasonic motor 10 including the output transmission member 19 by the structure described above. The output transmission member 19 is provided with a projection (not shown), and the rotation of the ultrasonic motor 10 is output from the projection to the outside of the vibration motor unit 100.
【0025】図3は、第1実施形態による超音波モータ
の駆動制御装置20を説明するブロック図である。ま
ず、超音波モータの駆動制御装置20の構成を説明す
る。この駆動制御装置20は、発振部21と、制御部2
2と、移相部23と、増幅部24,25と、検出部26
等とを備えている。FIG. 3 is a block diagram for explaining the drive control device 20 for the ultrasonic motor according to the first embodiment. First, the configuration of the drive control device 20 for the ultrasonic motor will be described. The drive control device 20 includes an oscillation unit 21 and a control unit 2
2, a phase shift unit 23, amplification units 24 and 25, and a detection unit 26
And the like.
【0026】発振部21は、制御部22の指令により、
所望の周波数の駆動信号を発生する。移相部23は、発
振器21で発生した駆動信号を90゜位相の異なる2つ
の駆動信号に分ける。増幅部24,25は、移相部23
によって分けられた2つの駆動信号を、それぞれ所望の
電圧に昇圧する。増幅部24,25からの駆動信号は、
超音波モータ10に伝達され、この駆動信号の印加によ
り、振動子11に進行波が発生し、移動子17が駆動さ
れる。検出部26は、光学式リニアエンコーダ等により
構成され、移動子17の駆動によって駆動される被駆動
体(不図示)の位置や速度を検出する。The oscillating unit 21 receives a command from the control unit 22
A drive signal of a desired frequency is generated. The phase shift unit 23 divides the drive signal generated by the oscillator 21 into two drive signals having different phases by 90 °. The amplifying units 24 and 25 include a phase shift unit 23
The two drive signals divided by are boosted to desired voltages, respectively. The drive signals from the amplifiers 24 and 25 are
The traveling wave is transmitted to the ultrasonic motor 10, and the traveling signal is generated in the vibrator 11 by the application of the driving signal, and the moving element 17 is driven. The detection unit 26 is configured by an optical linear encoder or the like, and detects the position and speed of a driven body (not shown) driven by driving the moving element 17.
【0027】制御部22は、CPUからの駆動指令に基
づいて、超音波モータ10の駆動を制御する。そして、
制御部22は、検出部26からの検出信号を受け、その
値に基づいて、位置情報と速度情報を得て、目標位置に
位置決めされるように、発振器21の周波数を制御す
る。The control unit 22 controls the driving of the ultrasonic motor 10 based on a driving command from the CPU. And
The control unit 22 receives the detection signal from the detection unit 26, obtains position information and speed information based on the values, and controls the frequency of the oscillator 21 so as to be positioned at the target position.
【0028】次に、本実施形態の超音波モータの駆動制
御装置20の動作を説明する。まず、制御部22に目標
位置が伝達される。発振部21からは、駆動信号が発生
し、その信号は、移相部23により90゜位相の異なる
2つの駆動信号に分割され、増幅部24,25により、
所望の電圧に増幅される。駆動信号は、超音波モータ1
0の圧電体13に印加され、圧電体13は、励振され、
その励振によって、弾性体12には、9次の曲げ振動が
発生する。圧電体13は、A相とB相とに分けられてお
り、駆動信号は、それぞれA相とB相に印加される。A
相から発生する9次曲げ振動とB相から発生する9次曲
げ振動とは、位置的な位相が1/4波長ずれるようにな
っており、また、A相駆動信号とB相駆動信号とは、9
0゜位相がずれているために、2つの曲げ振動が合成さ
れて、9波の進行波となる。Next, the operation of the ultrasonic motor drive control device 20 of this embodiment will be described. First, the target position is transmitted to the control unit 22. A driving signal is generated from the oscillating unit 21, and the driving signal is divided by the phase shift unit 23 into two driving signals having phases different from each other by 90 °.
It is amplified to the desired voltage. The drive signal is the ultrasonic motor 1
0 is applied to the piezoelectric body 13, and the piezoelectric body 13 is excited,
Due to the excitation, a ninth-order bending vibration is generated in the elastic body 12. The piezoelectric body 13 is divided into an A phase and a B phase, and a drive signal is applied to the A phase and the B phase, respectively. A
The ninth bending vibration generated from the phase and the ninth bending vibration generated from the B phase are such that the positional phase is shifted by 4 wavelength, and the A-phase drive signal and the B-phase drive signal are different from each other. , 9
Since the phases are shifted by 0 °, the two bending vibrations are combined to form nine traveling waves.
【0029】進行波は、その波頭には楕円運動が生じて
いる。従って、移動子17は、駆動面12cに加圧接触
されいるので、この楕円運動によって摩擦的に駆動され
る。検出部26は、移動子17の駆動により駆動される
被駆動体に配置されており、検出部26から発生した電
気パルスの信号が制御部22に伝達される。制御部22
は、この信号に基づいて、現在の位置と現在の速度を得
ることが可能となり、これらの位置情報、速度情報及び
目標位置情報を基に、発振部21の駆動周波数を制御す
る。The traveling wave has an elliptical motion at its wave front. Therefore, since the moving element 17 is in pressure contact with the driving surface 12c, it is frictionally driven by this elliptical motion. The detection unit 26 is disposed on a driven body driven by driving the moving element 17, and a signal of an electric pulse generated from the detection unit 26 is transmitted to the control unit 22. Control unit 22
Can obtain the current position and the current speed based on this signal, and control the drive frequency of the oscillation unit 21 based on the position information, the speed information, and the target position information.
【0030】図4は、第1実施形態による超音波モータ
の摺動材料補給部を説明する図である。第1実施形態の
摺動材料補給部30は、弾性体12の駆動面に、弾性体
12加圧方向内側から延在し、相対運動による摺動動作
によって、移動子17の摺動面に摺動材料を補給する部
分であって、弾性体12の溝部12aの1つに配置さ
れ、シリコンゴムブロックからなる弾性部材31と、P
TFE(ポリテトラフルオロエチレン)ブロックからな
る摺動部材32とを重ね合わせ、摺動部材32が移動子
17の摺動面17aに接触するようにしたものである。FIG. 4 is a view for explaining a sliding material supply section of the ultrasonic motor according to the first embodiment. The sliding material replenishing section 30 of the first embodiment extends from the inner side in the pressing direction of the elastic body 12 to the driving surface of the elastic body 12 and slides on the sliding surface of the moving element 17 by a sliding operation by relative motion. An elastic member 31 made of a silicone rubber block, which is provided in one of the grooves 12a of the elastic body 12, and
The sliding member 32 made of a TFE (polytetrafluoroethylene) block is overlapped with the sliding member 32 so that the sliding member 32 comes into contact with the sliding surface 17 a of the moving element 17.
【0031】次に、第1実施形態の超音波モータの具体
的な構造を説明する。弾性体12は、ステンレス鋼(S
US304)から作製され、移動子17は、アルミニウ
ムに、硬質アルマイト処理を施したものによって作製さ
れている。弾性部材31は、直方体形状をしたシリコン
ゴムブロックであって、Hs=30程度の柔らかい硬度
である。摺動部材32は、弾性部材31の頭部に取り付
けるためにL字形状をしたPTFEブロックであり、1
00%PTFE(商品名:ニチアス(株)、ナフロンP
TFE等)を使用したものである。Next, a specific structure of the ultrasonic motor according to the first embodiment will be described. The elastic body 12 is made of stainless steel (S
US17), and the moving element 17 is manufactured by subjecting aluminum to hard anodizing. The elastic member 31 is a silicone rubber block having a rectangular parallelepiped shape, and has a soft hardness of about Hs = 30. The sliding member 32 is an L-shaped PTFE block for attaching to the head of the elastic member 31.
00% PTFE (trade name: Nichias Corporation, Naflon P)
TFE etc.).
【0032】弾性体12の溝部12aに、弾性部材31
を置き、その上に、図4に示すように、摺動部材32を
置く。このときに、弾性部材31と摺動部材32との重
なったときの高さhが、弾性体12の溝部深さdよりも
大きくなるようにしておく。このようにすることによっ
て、移動子17が加圧力より、弾性体12に加圧された
ときに、弾性部材31が圧縮され、その弾性力により、
摺動部材32のPTFEが移動子17の摺動面17aに
常に接触して、摺動材料であるPTFE材を常に補給す
ることが可能となる。弾性部材31と摺動部材32との
重なったときの高さhは、弾性体12の溝部深さdより
も、0. 05〜0. 3mm程度大きくなっていると好適
である。An elastic member 31 is provided in the groove 12a of the elastic body 12.
And the sliding member 32 is placed thereon as shown in FIG. At this time, the height h when the elastic member 31 and the sliding member 32 overlap is set to be larger than the groove depth d of the elastic body 12. By doing so, when the moving element 17 is pressed against the elastic body 12 by the pressing force, the elastic member 31 is compressed, and the elastic force thereof causes
The PTFE of the sliding member 32 is always in contact with the sliding surface 17a of the moving element 17, so that the PTFE material as the sliding material can always be supplied. It is preferable that the height h when the elastic member 31 and the sliding member 32 overlap each other is about 0.05 to 0.3 mm larger than the groove depth d of the elastic body 12.
【0033】また、超音波モータ10が駆動している間
に、弾性部材31と摺動部材32とが外れてしまうこと
がないように、弾性部材31と摺動部材32とを組み込
んだ弾性体12の溝部12aの外周面を、テープ等の固
定部材で塞ぐようにすることが望ましい。なお、弾性体
12は、内周側には、支持部材101があるため、内周
側への外れが発生することはない。An elastic member incorporating the elastic member 31 and the sliding member 32 so that the elastic member 31 and the sliding member 32 do not come off while the ultrasonic motor 10 is being driven. It is desirable that the outer peripheral surface of the groove 12a is closed with a fixing member such as a tape. In addition, since the elastic member 12 has the support member 101 on the inner peripheral side, the elastic member 12 does not come off on the inner peripheral side.
【0034】以上説明したように、第1実施形態によれ
ば、シリコンゴム製の弾性部材31と、PTFE製の摺
動部材32とを重ね合わせ、弾性部材31の弾性によ
り、摺動部材32のPTFE材料が移動子17の摺動面
17aに接触するようにしので、PTFE材料が常に補
給されるようになった。このため、超音波モ−タ10を
長時間駆動させても、PTFE材料による摺動性能の効
果が常に得られ、耐久性を向上させることができるよう
になった。また、移動子17の摺動面17aや、弾性体
12の駆動面12cに、極微細な凹部を設け、その凹部
にPTFE材料を溶かして埋めるといった特殊な表面処
理をする必要がなくなった。As described above, according to the first embodiment, the elastic member 31 made of silicon rubber and the sliding member 32 made of PTFE are overlapped, and the elasticity of the elastic member 31 causes the sliding member 32 to overlap. Since the PTFE material is brought into contact with the sliding surface 17a of the moving element 17, the PTFE material is always supplied. For this reason, even if the ultrasonic motor 10 is driven for a long time, the effect of the sliding performance by the PTFE material is always obtained, and the durability can be improved. Further, it is no longer necessary to perform a special surface treatment such as providing an extremely fine concave portion on the sliding surface 17a of the movable element 17 and the driving surface 12c of the elastic body 12, and dissolving and filling the concave portion with a PTFE material.
【0035】(第2実施形態)図5は、第2実施形態に
よる超音波モータの摺動材料補給部を説明する図であ
る。なお、以下に示す各実施形態では、前述した第1実
施形態と同様な機能を果たす部分には、同一の符号又は
末尾に共通した符号を付して、重複する図面や説明を適
宜省略する。第1実施形態の摺動材料補給部30では、
弾性体12の溝部12aに、シリコンゴムブロックから
なる弾性部材31と、PTFEブロックからなる摺動部
材32とを重ね合わせて、摺動部材32が移動子17の
摺動面17aに接触するようにしたが、部材が2つで、
組立性が必ずしも良くなかった。このため、第2実施形
態の摺動材料補給部40は、シリコンゴムブロックから
なる弾性部材41の頭部に、PTFEシートからなる摺
動部材42の接着を行って一体化したものである。(Second Embodiment) FIG. 5 is a view for explaining a sliding material supply section of an ultrasonic motor according to a second embodiment. In the following embodiments, portions that perform the same functions as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals at the end, and overlapping drawings and descriptions will be omitted as appropriate. In the sliding material supply section 30 of the first embodiment,
An elastic member 31 made of a silicone rubber block and a sliding member 32 made of a PTFE block are superimposed on the groove 12a of the elastic body 12 so that the sliding member 32 contacts the sliding surface 17a of the moving element 17. However, there are two members,
The assemblability was not always good. For this reason, the sliding material supply unit 40 of the second embodiment is formed by bonding a sliding member 42 made of a PTFE sheet to a head of an elastic member 41 made of a silicone rubber block.
【0036】弾性部材41は、シリコンゴムブロックか
らなり、図5に示すような形状をしており、Hs=30
程度の柔らかい硬度とした。また、摺動部材42は、1
00%PTFEのPTFEシート(商品名:日本バルカ
ー工業(株)、バルフロンシート7000等)から作製
したものである。The elastic member 41 is made of a silicone rubber block and has a shape as shown in FIG.
The hardness was set to about soft. In addition, the sliding member 42
It is manufactured from a PTFE sheet of 00% PTFE (trade name: Nippon Valqua Industry Co., Ltd., VALFLON sheet 7000, etc.).
【0037】摺動部材42は、PTFEシートの片面の
表面粗さを荒らし、そこに、弾性接着剤を塗布して、型
を用いてシリコンゴムブロックの弾性部材41と接着し
た。このようにすることによって、シリコンゴムブロッ
クの弾性部材41と、PTFEシートの摺動部材42と
の一体化を容易にすることができる。The sliding member 42 was made to roughen the surface roughness of one side of the PTFE sheet, applied with an elastic adhesive, and adhered to the silicon rubber block elastic member 41 using a mold. By doing so, it is possible to easily integrate the elastic member 41 of the silicone rubber block with the sliding member 42 of the PTFE sheet.
【0038】第2実施形態の摺動材料補給部40は、P
TFEシート付きシリコンゴムブロックの高さhも、第
1実施形態と同様で、弾性体12の溝部深さdよりも、
0.05〜0. 3mm程度大きくなっていると好適であ
り、移動子17が加圧力より、弾性体12に加圧された
ときに、シリコンゴムブロックからなる弾性部材41が
圧縮され、その弾性力により、摺動部材42のPTFE
材料が移動子17の摺動面17aに常に接触することが
可能となる。In the second embodiment, the sliding material supply section 40
The height h of the silicon rubber block with the TFE sheet is also the same as in the first embodiment, and is greater than the groove depth d of the elastic body 12.
It is preferable that the elastic member 41 made of a silicone rubber block is compressed when the movable member 17 is pressed against the elastic body 12 by a pressing force, and the elastic member 41 has a large elasticity. By force, the PTFE of the sliding member 42
The material can always contact the sliding surface 17a of the moving element 17.
【0039】第2実施形態によれば、第1実施形態の効
果に加えて、組立性が向上するという効果がある。According to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, there is an effect that the assemblability is improved.
【0040】(第3実施形態)図6は、第3実施形態に
よる超音波モータの摺動材料補給部を説明する図であ
る。第3実施形態の摺動材料補給部50は、基部側が押
さえ環102にねじ止めされ、上部側が内側に曲げら
れ、かつ、細く形成された取付部を有する薄板状の板ば
ね部材51と、その板ばね部材51の取付部に貼り付け
られたPTFEブロック又はPTFEシートからなる摺
動部材52とからなり、板ばね部材51のばね性を利用
して、摺動部材52のPTFE材料を貼った部分が、移
動子17の摺動面17aに当たるようにした。(Third Embodiment) FIG. 6 is a view for explaining a sliding material supply section of an ultrasonic motor according to a third embodiment. The sliding material replenishing portion 50 of the third embodiment has a thin plate-shaped leaf spring member 51 having a base portion screwed to the holding ring 102, an upper portion bent inward, and having a thinly formed mounting portion, and A sliding member 52 made of a PTFE block or a PTFE sheet attached to an attachment portion of the leaf spring member 51, and a portion of the sliding member 52 to which a PTFE material is attached by utilizing the spring property of the leaf spring member 51. Contact the sliding surface 17a of the moving element 17.
【0041】板ばね部材51は、リン青銅、黄銅、SU
S材などのL字形状の薄板であり、PTFE材料の摺動
部材52を取り付ける取付部が、弾性体17の溝幅より
も細くなっている。板ばね部材51は、薄板の細い部分
の反対端側(基部側)には、孔が空いていて、板ばね部
材51を、支持部材101の押さえ環102にネジ止め
できるようになっている。摺動部材52と、100%P
TFEのPTFEシートから作製されたものである。The leaf spring member 51 is made of phosphor bronze, brass, SU
It is an L-shaped thin plate such as an S material, and a mounting portion for mounting the sliding member 52 made of PTFE material is thinner than the groove width of the elastic body 17. The leaf spring member 51 has a hole on the opposite end side (base side) of the thin portion of the thin plate so that the leaf spring member 51 can be screwed to the holding ring 102 of the support member 101. 100% P with sliding member 52
It is produced from a PTFE sheet of TFE.
【0042】第3実施形態のおいては、摺動材料補給部
50は、PTFEシート付き薄板の形態であり、移動子
17が振動子11に加圧されない状態では、摺動材料で
あるPTFEが、駆動面より17aもやや上にとび出す
程度としておき、移動子17が振動子11に加圧された
ときに、移動子17により、板ばね部材51も付勢され
るようにしておく。このようにすることによって、板ば
ね部材51のバネ性により、摺動部材52のPTFE材
料が移動子17の摺動面17aに、常に接触することが
可能となる。In the third embodiment, the sliding material replenishing section 50 is in the form of a thin plate with a PTFE sheet, and when the moving element 17 is not pressed against the vibrator 11, the sliding material PTFE is used. The leaf spring member 51 is also urged by the moving member 17 when the moving member 17 is pressed against the vibrator 11. By doing so, the spring property of the leaf spring member 51 allows the PTFE material of the sliding member 52 to always contact the sliding surface 17a of the moving element 17.
【0043】(第4実施形態)図10〜図12は、第4
実施形態に係る超音波モータ10を説明するための模式
図ある。第4実施形態の進行波モータ10は、振動子1
1の弾性体12は、駆動面に駆動方向に対して略直交す
る櫛歯状の溝部12aを有する円環状部材(図2参照)
であり、摺動材料補給部60は、櫛歯状の溝部12aに
複数配置されている。この摺動材料補給部60は、円環
状部材の円周を等間隔で区切った範囲内に、それぞれ配
置されている。このとき、摺動材料補給部は、その範囲
内の略中央に配置されていることが好ましい。(Fourth Embodiment) FIGS. 10 to 12 show a fourth embodiment.
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an ultrasonic motor 10 according to an embodiment. The traveling wave motor 10 according to the fourth embodiment includes the vibrator 1
The first elastic body 12 is an annular member having a comb-shaped groove portion 12a on the driving surface that is substantially perpendicular to the driving direction (see FIG. 2).
The plurality of sliding material supply units 60 are arranged in the comb-shaped groove 12a. The sliding material replenishing portions 60 are respectively arranged within ranges where the circumference of the annular member is equally spaced. At this time, it is preferable that the sliding material replenishing portion is disposed substantially at the center of the range.
【0044】円環状の超音波モータ10は、通常、36
0度の回転が可能であるが、必ずしも、360度回転さ
せて使用するとは限らない。図10(a)に示すよう
に、摺動材料補給部60が1個(振動子11のB1に位
置)のみに設けられており、移動子17が90度の範囲
(移動子17のA1の位置が、振動子11のB1〜B2
に範囲)を往復して使う場合には、摺動材料が補給され
る範囲は、180度の範囲(図10(b)の斜線の範
囲)に限られてしまう。この範囲以外でも、振動子(テ
ータ)11と移動子(ロータ)17は接触しており、ス
ムーズな駆動ができなくなる。The ring-shaped ultrasonic motor 10 usually has 36
Although rotation by 0 degrees is possible, it is not necessarily used by rotating by 360 degrees. As shown in FIG. 10A, only one sliding material replenishing section 60 is provided (at the position B1 of the vibrator 11), and the moving element 17 is in a 90-degree range (A1 of the moving element 17). The position is B1-B2 of the vibrator 11
The range in which the sliding material is supplied is limited to the range of 180 degrees (the shaded area in FIG. 10B). Outside this range, the vibrator (theta) 11 and the moving element (rotor) 17 are in contact with each other, and smooth driving cannot be performed.
【0045】したがって、この場合には、図11(a)
に示すように、摺動材料補給部60−1を0度の位置
(振動子11のB1に位置)に、摺動材料補給部60−
2を180度の位置(振動子11のB3に位置)に備え
ることが望ましい。このようにすれば、摺動材料が補給
される範囲は、360度の範囲(図11(b)の斜線の
範囲)となり、スムーズな駆動が可能となる。Therefore, in this case, FIG.
As shown in the figure, the sliding material supply unit 60-1 is moved to the position of 0 degree (position B1 of the vibrator 11).
2 is preferably provided at a position of 180 degrees (position at B3 of the vibrator 11). By doing so, the range in which the sliding material is replenished is 360 degrees (the shaded area in FIG. 11B), and smooth driving is possible.
【0046】また、図12に示すように、0度,90
度,180度,270度の位置(振動子11のB1,B
2,B3,B4の位置)に、摺動材料補給部60−1,
60−2,60−3,60−4を設ければ、移動子17
を90度駆動する間に、摺動材料を2回補給することが
でき、長時間円滑に駆動することが可能となる。この場
合には、正確に0度,90度,180度,270度の位
置に配置する必要はなく、0度〜90度の範囲に1個、
90度〜180度の範囲に1個、180度〜270度の
範囲に1個、270度〜0度の範囲に1個を備えれば、
同様な効果を有することになる。このとき、各摺動材料
補給部60は、その範囲内の略中央に配置すればよい。Also, as shown in FIG.
Degrees, 180 degrees, and 270 degrees (B1, B of the vibrator 11)
2, B3, B4), the sliding material replenishing section 60-1,
If 60-2, 60-3, and 60-4 are provided, the moving element 17
Can be replenished twice during the 90-degree drive, and can be smoothly driven for a long time. In this case, it is not necessary to arrange at exactly 0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees.
If one is provided in the range of 90 ° to 180 °, one is provided in the range of 180 ° to 270 °, and one is provided in the range of 270 ° to 0 °,
It will have a similar effect. At this time, each of the sliding material replenishing portions 60 may be disposed at substantially the center of the range.
【0047】更に、図13に示すように、60度の範囲
で駆動する場合には、0度,120度,240度の位置
に、摺動材料補給部60−1,60−2,60−3を設
けるようにすればよい。なお、円環状でない、例えば、
L1−B4(1次の縦振動と4次の曲げ振動を合成す
る)型の超音波モータにおいては、駆動力取り出し部の
付近に、摺動材料補給部を配置すればよい。Further, as shown in FIG. 13, when driving in the range of 60 degrees, the sliding material replenishing sections 60-1, 60-2, 60- are located at the positions of 0, 120, and 240 degrees. 3 may be provided. In addition, it is not circular, for example,
In the L1-B4 (combining the first-order longitudinal vibration and the fourth-order bending vibration) type ultrasonic motor, a sliding material supply unit may be arranged near the driving force take-out unit.
【0048】(変形形態)以上説明した実施形態に限定
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れらも本発明の均等の範囲内である。
(1)上記各実施形態では、超音波モータは、弾性体1
2の材料をSUS304材で作製し、移動子17の表面
を硬質アルマイト処理した例で説明したが、この組合せ
に限られるわけではなく、弾性体の材料を他のステンレ
ス鋼(例えば、SUS440等)やリン青銅、インバー
材等としてもよい。また、移動子の表面処理を他の表面
処理(例えば、無電解ニッケル、無電解ニッケルリン)
としてもよい。さらに、弾性体を無電解ニッケル等の表
面処理をし、移動子を硬質アルマイト処理をするといっ
た組合せでもよい。(Modifications) Various modifications and changes are possible without being limited to the above-described embodiments, and they are also within the equivalent scope of the present invention. (1) In each of the above embodiments, the ultrasonic motor is the elastic body 1
2 was made of SUS304 and the surface of the moving element 17 was treated with hard alumite. However, the present invention is not limited to this combination, and the material of the elastic body is made of another stainless steel (for example, SUS440). Or phosphor bronze, invar material or the like. Also, the surface treatment of the moving element may be replaced by another surface treatment (for example, electroless nickel, electroless nickel phosphorus).
It may be. Further, the elastic body may be subjected to a surface treatment such as electroless nickel, and the movable member may be subjected to a hard alumite treatment.
【0049】(2)上記各実施形態では、摺動部材は、
100%PTFEから構成されるPTFEシートやPT
FEブロックを例として説明していたが、PTFE10
0%のものでなくとも、PTFEが含まれているものを
用いれば、同様な構成で同様な効果が得られる。
(3)本実施形態の超音波モ−タは、9波の進行性振動
波の超音波モ−タを用いたが、他の波数の進行性振動波
でも、他の振動を用いた超音波モ−タ又は超音波アクチ
ュエ−タでも、同様な構成をとれば、同様な効果が得ら
れる。(2) In each of the above embodiments, the sliding member is
PTFE sheet or PT composed of 100% PTFE
The FE block has been described as an example.
Even if it is not 0%, if a material containing PTFE is used, a similar effect can be obtained with a similar configuration. (3) Although the ultrasonic motor of the present embodiment uses an ultrasonic motor of nine progressive vibration waves, the ultrasonic motor using other vibrations may be used for the traveling vibration waves of other wave numbers. With a motor or an ultrasonic actuator, a similar effect can be obtained by adopting a similar configuration.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振動体の駆動面又は相対運動部材の摺動面に接触し、そ
の摺動動作によって、摺動面に適正な摺動状態を保つ摺
動材料を補給する摺動材料補給部を設けたので、摺動材
料が常に補給されるようになった。このため、振動波モ
−タを長時間駆動させても、摺動材料による摺動性能の
効果が常に得られ、耐久性を向上させることができるよ
うになった。As described above, according to the present invention,
A sliding material replenishing section is provided that contacts the driving surface of the vibrating body or the sliding surface of the relative motion member and replenishes the sliding surface with a sliding material that maintains an appropriate sliding state by the sliding operation. The sliding material has always been replenished. For this reason, even if the vibration wave motor is driven for a long time, the effect of the sliding performance by the sliding material is always obtained, and the durability can be improved.
【図1】本発明の第1実施形態の超音波モータ10を説
明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an ultrasonic motor 10 according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施形態の超音波モータ10の振動子11
及び移動子17を示す外観斜視図である。FIG. 2 shows a vibrator 11 of the ultrasonic motor 10 according to the first embodiment.
FIG. 2 is an external perspective view showing a moving element 17.
【図3】第1実施形態による超音波モータの駆動制御装
置20を説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an ultrasonic motor drive control device 20 according to the first embodiment.
【図4】第1実施形態による超音波モータの摺動材料補
給部を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a sliding material supply unit of the ultrasonic motor according to the first embodiment.
【図5】第2実施形態による超音波モータの摺動材料補
給部を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a sliding material supply unit of an ultrasonic motor according to a second embodiment.
【図6】第3実施形態による超音波モータの摺動材料補
給部を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a sliding material supply unit of an ultrasonic motor according to a third embodiment.
【図7】振動波モータの駆動特性を、金属同士と摺動部
材を貼った場合の周波数−回転数の特性を比較して示し
た図である。FIG. 7 is a diagram showing a comparison between the drive characteristics of the vibration wave motor and the frequency-rotation speed characteristics when a metal and a sliding member are attached to each other.
【図8】振動波モータの振動子と移動子との接触部を模
式的に示した図である。FIG. 8 is a view schematically showing a contact portion between a vibrator and a moving element of the vibration wave motor.
【図9】振動波モータの振動子と移動子との接触部が金
属同士の場合と摺動材を貼った場合の駆動特性を振幅に
対応して示した図である。FIG. 9 is a diagram showing the drive characteristics corresponding to the amplitude when the contact portion between the vibrator and the mover of the vibration wave motor is made of metal and when a sliding material is attached.
【図10】第4実施形態に係る超音波モータ10を説明
する模式図ある。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an ultrasonic motor 10 according to a fourth embodiment.
【図11】第4実施形態に係る超音波モータ10を説明
する模式図ある。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an ultrasonic motor 10 according to a fourth embodiment.
【図12】第4実施形態に係る超音波モータ10を説明
する模式図ある。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an ultrasonic motor 10 according to a fourth embodiment.
【図13】第4実施形態に係る超音波モータ10を説明
する模式図ある。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an ultrasonic motor 10 according to a fourth embodiment.
10 超音波モータ 11 振動子 12 弾性体 12a 溝 12b 突起部 12c 駆動面 13 圧電体 14 振動吸収部材 15 加圧板 16 加圧部材 17 移動子 18 振動吸収部材 19 回転部材 20 駆動制御装置 21 発振部 22 制御部 23 移相部 24,25 増幅部 26 検出部 100 振動モ−タユニット 101 支持部材 102 押さえ環 103 突起部 104 ベアリング 105 規制部材 30,40,50,60 摺動材料補給部 31,41 弾性部材 51 板ばね部材 32,42,52 摺動部材 10 Ultrasonic motor 11 vibrator 12 Elastic body 12a groove 12b Projection 12c drive surface 13 Piezoelectric body 14 Vibration absorbing member 15 Pressure plate 16 Pressure member 17 Moving child 18 Vibration absorbing member 19 Rotating member 20 Drive control device 21 Oscillator 22 Control unit 23 Phase shift unit 24,25 amplifying unit 26 Detector 100 Vibration motor unit 101 Supporting member 102 Press ring 103 Projection 104 bearing 105 Regulation member 30, 40, 50, 60 Sliding material supply section 31, 41 elastic member 51 leaf spring member 32, 42, 52 sliding member
Claims (8)
の圧電体に接合され、前記励振により、駆動面に振動波
を生じる弾性体とを有する振動体と;前記弾性体の駆動
面に加圧接触される摺動面を有し、前記振動波によって
相対運動が生じる相対運動部材と;を含む振動波モ−タ
において、 前記振動体の駆動面及び/又は前記相対運動部材の摺動
面に、前記振動体及び/又は前記相対運動部材の加圧方
向内側から延在し、前記相対運動による摺動動作によっ
て、前記摺動面及び/又は前記駆動面に摺動材料を補給
する摺動材料補給部を備えること、を特徴とする振動波
モ−タ。A vibrating body having a piezoelectric body excited by a drive signal and an elastic body which is joined to the piezoelectric body and generates a vibration wave on a driving surface by the excitation; and pressurizing a driving surface of the elastic body. A relative motion member having a sliding surface to be brought into contact with, and a relative motion being generated by the vibration wave, comprising: a driving surface of the vibrating body and / or a sliding surface of the relative motion member. A sliding material that extends from the inside of the vibrating body and / or the relative motion member in the pressing direction and that replenishes the sliding surface and / or the driving surface with a sliding material by a sliding operation based on the relative motion. A vibration wave motor comprising a supply unit.
て、 前記弾性体は、駆動面に溝部を有し、 前記摺動材料補給部は、前記溝部の中に配置されている
こと、を特徴とする振動波モ−タ。2. The vibration wave motor according to claim 1, wherein the elastic body has a groove on a driving surface, and the sliding material replenishing section is arranged in the groove. A vibration wave motor characterized by the following.
−タにおいて、 前記摺動材料補給部は、 前記摺動材料が含まれる摺動部材と、 前記摺動部材が装着され、その弾性により前記摺動部材
を前記相対運動部材の摺動面に加圧接触させる付勢部材
とを備えること、を特徴とする振動波モ−タ。3. The vibration wave motor according to claim 1, wherein the sliding material replenishing section is provided with a sliding member containing the sliding material, and the sliding member is mounted. A biasing member for pressing the sliding member against the sliding surface of the relative motion member by its elasticity.
項に記載の振動波モ−タにおいて、 前記摺動部材は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン)からなり、 前記付勢部材は、シリコン系ゴムからなること、を特徴
とする振動波モ−タ。4. One of claims 1 to 3
The vibration wave motor according to claim 1, wherein the sliding member is made of PTFE (polytetrafluoroethylene), and the urging member is made of silicon rubber.
−タにおいて、 前記振動体を支持し、かつ、前記相対運動部材を相対運
動可能な状態で支持する支持部を有し、 前記摺動材料補給部は、 前記摺動材料が含まれる摺動部材と、 前記摺動部材が装着され、前記支持部に基部側が固定さ
れ、その弾性により前記摺動部材を前記相対運動部材の
摺動面に加圧接触させる付勢部材とを備えること、を特
徴とする振動波モ−タ。5. The vibration wave motor according to claim 1, further comprising: a supporting portion that supports the vibrating body and supports the relative motion member in a state where the relative motion member can be relatively moved. The sliding material replenishing unit includes a sliding member containing the sliding material, a sliding member attached to the sliding member, a base portion fixed to the support portion, and the elasticity of the sliding member to the relative movement member. A vibrating wave motor, comprising: an urging member for bringing the sliding surface into pressurized contact.
て、 前記弾性体は、駆動面に駆動方向に対して略直交する櫛
歯状の溝部を有する円環状部材であり、 前記摺動材料補給部は、前記溝部に複数配置されている
こと、を特徴とする振動波モータ。6. The vibration wave motor according to claim 1, wherein the elastic body is an annular member having a comb-shaped groove on a driving surface that is substantially perpendicular to a driving direction, and the sliding material is supplied. The vibration wave motor, wherein a plurality of parts are arranged in the groove part.
て、 前記摺動材料補給部は、前記円環状部材の円周を等間隔
で区切った範囲内に、それぞれ配置されていること、を
特徴とする振動波モータ。7. The vibration wave motor according to claim 6, wherein the sliding material replenishing portions are respectively arranged within a range that divides the circumference of the annular member at equal intervals. And a vibration wave motor.
て、 前記摺動材料補給部は、前記範囲内の略中央に配置され
ていること、を特徴とする振動波モータ。8. The vibration wave motor according to claim 7, wherein the sliding material replenishing portion is disposed substantially at the center of the range.
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2002
- 2002-05-27 JP JP2002152055A patent/JP2003348862A/en active Pending
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