【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は銅及び銅合金と圧電体であるセラミツクスと
の接合に関するもので、超音波モータのステータと圧電
体の接合に利用される。
（従来の技術）
従来、超音波モータのステータと圧電体との接合にお
いては、ステータとして減衰率の低い銅合金を用い、こ
の銅合金の表面に脆弱な複合酸化膜を形成し、この複合
酸化膜を介してステータと圧電体とを接合していた。ま
た、複合酸化膜と銅合金との界面で起こる剥離を防止し
て接合強度を高めるために、混酸による複合酸化膜の除
去、或いは高温酸化（200℃以上、大気中）による緻密
酸化膜の形成を行い、接合強度を高めていた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし前記強度向上法の前法は、銅合金素地と接合材
（接着剤）との親和力が低いため向上化が小さく、また
後法は、酸化膜のムラ，ステータのソリが発生するとい
う問題点がある。
本発明は超音波モータの駆動源である銅合金よりなる
ステータとセラミツクよりなる圧電体との接合に於い
て、発生する超音波30〜50KHzを伝達し、熱膨張を吸収
できる接合を行う際に、その銅合金界面の剥離強度を高
める技術的課題とするものである。
〔発明の構成〕
（問題点を解決するための手段）
前記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は
次のとおりである。すなわち、高出力超音波モータのス
テータと圧電体との接合強度を高めるために、減衰能の
小さな銅合金よりなるステータの表面処理方法に於い
て、前記銅合金よりなるステータを、水酸化ナトリウム
１〜5wt％、過硫酸カリウム0.1〜2.0wt％を添加した水
溶液中にて化成処理を施すものである
（作用）
前記技術的手段は次のように作用する。すなわち、銅
合金を前記化成処理することにより酸化第二銅よりなる
緻密な酸化膜を低温にて形成させることにより母材剥離
強度が大巾に向上するものである。
（実施例）
以下実施例について説明する。
第１図は超音波モータのステータと圧電体の接合部
で、前記接合部は振動発生部である圧電体１の超音波振
動を損失ができるだけ小さな状態にてステータ３に伝
え、さらに振幅を増大させ、ロータ４を摩擦駆動させる
ものである。
接合層２は５〜10μｍの均一な層であり、圧電体の振
動を極力減衰させない様適当な硬さを持ち、更に振動振
幅及び熱変化に対して適当な弾性を有するものである。
従つてこの接合層とステータ及び圧電体との界面には大
きな応力が働き、剥離強度の向上は超音波モータの高出
力化に対して極めて重要である。
ステータとして減衰能の小さな銅合金（Cu−Sn,Cu−Z
n）を用いた超音波モータに於いて、その接合強度を高
めるために次の化成処理を施した。
この場合の液組成は、水酸化ナトリウム１〜5wt％に
対して酸化剤である過硫酸カリウム0.1〜2.0wt％を添加
したものである。
第２図は縦軸に水酸化ナトリウム添加量（g/l），横
軸に水酸化ナトリウム（NaOH）／過硫酸カリウム（K2S2
O8）の重量比をとつたもので、被処理剤の面粗度（1.5
〜2.5S）におけるデータである。
第２図中Ａ領域は被処理材（リン青銅）表面に過剰酸
化生成物を析出し、Ｃ領域は酸化剤の不足によるムラの
発生領域となる。
従つて被処理剤の表面積，面粗度に対してＢ領域内に
入る液組成にて化成処理を施すことにより、安定，均一
な化成皮膜をリン青銅表面に形成することができる。
前記皮膜はCuO（SnO,Cu2O）の緻密な酸化膜であり大
気中で形成されるぜい弱な複合酸化膜に比べて高い母剤
剥離強度を有する。
第１表は接合剤として、エポキシ，アクリル接着剤を
使用した場合の引張せん断強度を示す。第１表より未処
理及び複合酸化膜除去の試料に対し、前記処理を施した
ものは明らかな強度向上化が得られるものである。また
前記処理はリン青銅に限らず50％以上の銅成分を有した
合金に対して有効である。
〔発明の効果〕
本発明は次の効果を有する。すなわち、接合剤として
エポキシ系，或いはアクリル系接着剤を用いる場合、銅
素地と接着剤との親和力が小さいために接着強度は低
い。そこで本法はこの親和力を高める目的で銅合金表面
に緻密な酸化皮膜を低温にて均一に形成させることによ
り強度向上を計り、更には超音波モータの効率，耐久性
を高めるものである。
又大気中にて銅合金表面に形成される脆弱な複合酸化
膜はCuO2の水和物とその他不純物からなる薄い粗な皮膜
で母剤との剥離強度が極度に低い。従つて本法では硫
酸，過酸化水素との混酸にてこの皮膜を除去後、該浴に
て緻密なCuOを主成分とする酸化膜を形成させ接着度を
アツプするものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to bonding of copper and copper alloy to ceramics which is a piezoelectric material, and relates to bonding of a stator and a piezoelectric material of an ultrasonic motor. Used. (Prior Art) Conventionally, when joining a stator and a piezoelectric body of an ultrasonic motor, a copper alloy having a low damping rate is used as a stator, and a fragile composite oxide film is formed on the surface of the copper alloy. The stator and the piezoelectric body were joined via the film. Also, in order to prevent peeling occurring at the interface between the composite oxide film and the copper alloy and increase the bonding strength, the composite oxide film is removed by a mixed acid or a dense oxide film is formed by high-temperature oxidation (200 ° C. or higher in the air). Was performed to increase the bonding strength. (Problems to be Solved by the Invention) However, in the former method of the strength improving method, the improvement is small because the affinity between the copper alloy base material and the bonding material (adhesive) is low. However, there is a problem that warpage of the stator occurs. The present invention relates to a joint between a stator made of a copper alloy, which is a driving source of an ultrasonic motor, and a piezoelectric body made of a ceramic, which transmits generated ultrasonic waves of 30 to 50 KHz and can absorb thermal expansion. Another object of the present invention is to increase the peel strength of the copper alloy interface. [Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The technical means taken to solve the above technical problems are as follows. That is, in order to increase the bonding strength between the stator of the high-power ultrasonic motor and the piezoelectric body, in the method of treating the surface of the stator made of a copper alloy having a small damping capacity, the stator made of the copper alloy is replaced with sodium hydroxide 1 The chemical means is subjected to a chemical conversion treatment in an aqueous solution to which about 5% by weight and 0.1 to 2.0% by weight of potassium persulfate have been added (action). The above technical means works as follows. That is, by forming the dense oxide film made of cupric oxide at a low temperature by performing the chemical conversion treatment on the copper alloy, the base material peeling strength is greatly improved. Example An example will be described below. FIG. 1 shows a joint between a stator and a piezoelectric body of an ultrasonic motor. The joint transmits the ultrasonic vibration of the piezoelectric body 1 which is a vibration generating section to the stator 3 with a loss as small as possible, and further increases the amplitude. In this case, the rotor 4 is driven by friction. The bonding layer 2 is a uniform layer having a thickness of 5 to 10 μm, has appropriate hardness so as not to attenuate the vibration of the piezoelectric body as much as possible, and has appropriate elasticity against vibration amplitude and heat change.
Therefore, a large stress acts on the interface between the bonding layer and the stator and the piezoelectric body, and improvement of the peel strength is extremely important for increasing the output of the ultrasonic motor. Copper alloy with small damping capacity (Cu-Sn, Cu-Z
In the ultrasonic motor using n), the following chemical conversion treatment was performed to increase the bonding strength. The liquid composition in this case is such that 0.1 to 2.0% by weight of potassium persulfate as an oxidizing agent is added to 1 to 5% by weight of sodium hydroxide. FIG. 2 shows the amount of sodium hydroxide added (g / l) on the vertical axis and sodium hydroxide (NaOH) / potassium persulfate (K 2 S 2 ) on the horizontal axis.
O 8 ), and the surface roughness (1.5
~ 2.5S). In FIG. 2, the region A is where excessive oxidation products are deposited on the surface of the material to be treated (phosphor bronze), and the region C is a region where unevenness occurs due to lack of the oxidizing agent. Therefore, a stable and uniform chemical conversion film can be formed on the surface of the phosphor bronze by performing the chemical conversion treatment with a liquid composition that falls within the region B with respect to the surface area and surface roughness of the agent to be treated. The film is a dense oxide film of CuO (SnO, Cu 2 O) and has a higher base material peeling strength than a weak composite oxide film formed in the atmosphere. Table 1 shows the tensile shear strength when an epoxy or acrylic adhesive was used as the bonding agent. Table 1 shows that the untreated and composite oxide film-removed samples which have been subjected to the above-described treatment can clearly improve the strength. The above treatment is effective not only for phosphor bronze but also for alloys having a copper component of 50% or more. [Effects of the Invention] The present invention has the following effects. That is, when an epoxy or acrylic adhesive is used as the bonding agent, the adhesive strength between the copper base material and the adhesive is small, so that the adhesive strength is low. Therefore, in order to increase the affinity, the present method aims to improve the strength by forming a dense oxide film uniformly on the surface of the copper alloy at a low temperature, and further increases the efficiency and durability of the ultrasonic motor. The fragile composite oxide film formed on the surface of the copper alloy in the air is a thin coarse film composed of CuO 2 hydrate and other impurities, and has extremely low peel strength from the base material. Therefore, in this method, after removing this film with a mixed acid of sulfuric acid and hydrogen peroxide, a dense oxide film mainly composed of CuO is formed in the bath to improve the adhesion.
【図面の簡単な説明】
第１図はステータと圧電体の接合部の拡大説明図、第２
図はNaOHとNaOH/K2S2O8に於ける被処理剤上の化成皮膜
の形成状況を表わす図である。
１……圧電体,3……ステータ，
４……ロータ。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an enlarged explanatory view of a joint between a stator and a piezoelectric body, FIG.
The figure is a diagram showing the formation of a chemical conversion film on a treatment agent in NaOH and NaOH / K 2 S 2 O 8 . 1 ... piezoelectric body, 3 ... stator, 4 ... rotor.