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JP3450524B2 - 振動アクチュエータ - Google Patents

振動アクチュエータ

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Publication number
JP3450524B2
JP3450524B2 JP16591895A JP16591895A JP3450524B2 JP 3450524 B2 JP3450524 B2 JP 3450524B2 JP 16591895 A JP16591895 A JP 16591895A JP 16591895 A JP16591895 A JP 16591895A JP 3450524 B2 JP3450524 B2 JP 3450524B2
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JP
Japan
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vibrator
sliding member
sliding
vibration
moving body
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JP16591895A
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淳 玉井
一郎 奥村
一城 藤本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to EP99203661A priority patent/EP0982781B1/en
Priority to DE69529694T priority patent/DE69529694T2/de
Priority to DE69534460T priority patent/DE69534460T2/de
Priority to EP95305349A priority patent/EP0696073B1/en
Priority to KR1019950023802A priority patent/KR100263833B1/ko
Publication of JPH08103088A publication Critical patent/JPH08103088A/ja
Priority to US08/834,506 priority patent/US6198202B1/en
Priority to KR1019990019888A priority patent/KR100283628B1/ko
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/18Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with coil systems moving upon intermittent or reversed energisation thereof by interaction with a fixed field system, e.g. permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/16Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
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    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/005Mechanical details, e.g. housings
    • H02N2/0065Friction interface
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    • H02N2/106Langevin motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、振動する振動子に発生
させた振動によって、該振動子に圧接した接触体を相対
的に移動させる振動アクチュエータに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】本発明の従来例として、特開平5−21
1785号公報より棒状超音波モータの断面図を図10
に示してある。圧電素子3に印加された交流電圧により
振動子1が首ふり振動を起こし、その摺動部Bの表面粒
子は楕円運動を生じる。一方、移動体2は摺動部Bに加
圧接触させることで、振動子より摩擦駆動力を与えられ
る。ところでこの時振動子側の摩擦層1a’はNi−P
−SiC複合メッキであり、振動子部材1の全体にほど
こされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では摩擦層として必要な機能を前記複合メッキで与
えているわけであるが、このメッキの大部分は前記機能
とは無関係な所にほどこさなければならない結果になっ
ている。それでもメッキそのものが全体的に均一かつな
めらかに付着されれば、単に無駄な処理ということで済
んでしまうが、メッキ厚の不均一性やその表面粗さ、う
ねりにより、メッキ処理後の後加工の必要性が生じてく
る。第1の例として、振動子の摺動面1a′は圧電素子
の微小な変位を有効に受けとめなければならないため、
切削や研削で得られる程度の面精度に仕上げる必要があ
る。そこで、実際メッキ処理後に前記摺動面はラップし
ている。このことは圧電素子を振動子に接着するタイプ
のものでも同様である。第2の例として、摩擦駆動に用
いられる振動モードの共振周波数はある一定の範囲にお
さめる必要性から、メッキ部を後加工で除去しなければ
ならないことが上げられる。すなわち、図10の従来例
で言えば、振動子1のくびれている部分1d′に付着し
ているメッキを部分的に除去して、所定の周波数に調整
する必要が生じることである。この件については特開平
5−300768号公報に詳しく記載されてあるので、
ここではその詳細は省略する。
【0004】一方、摩擦層として樹脂やゴムを利用する
試みがある。しかし、この方法であると樹脂やゴムの剛
性が小さいため、それらの材料による成形品が一定の形
を保てず、振動子と結合させようとしても高い位置精度
を維持することが困難になる。逆に前記成形品を厚肉に
して剛性を高めたものを振動子に結合させると、樹脂や
ゴムの振動減衰が大きいため、モータのエネルギー損失
が大きくなってしまう。
【0005】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、上
記した従来の問題点を解決することを目的とする。本発
明の目的を実現する手段は、振動体の摺動部分を振動体
に結合した別部材とするとともに、接触体の振動体の摺
動部分と接触する部分を、摺動部分よりも摩耗量の多い
ステンレス製とし、斜めに形成したことである。
【0006】
【0007】
【実施例】
(第1の実施例)図1は本発明による第1の実施例の前
提となる振動波アクチュエータとしての超音波モータを
示している。図1はモータ全体の縦断面図である。
【0008】振動体としての振動子は駆動用及びセンサ
ー用圧電素子(電気−機械又は機械−電気エネルギー変
換素子)3と電極板4を挾持用の上部振動子構成体1と
下部振動子構成体5の間にはさんだ上、ボルト6により
締結して構成している。また上部振動子構成体1とボル
ト6を電気的に絶縁するために、絶縁シート7が介装さ
れている。振動子の摺動面1bに生じる振動変位の大き
さはくびれ部1dの太さにより調整される。この摺動面
1bには接触体としての移動体2の摺動面2bがコイル
バネ8の伸びようとする力で圧接される。振動子の摺動
面1bに生じた変位は、摩擦により移動体2に伝えら
れ、ギヤ9を介して外部に出力される。
【0009】図2は第1実施例を示すもので、図2
(a)は上部振動子構成体1に別部材としての摺動用部
材10−1を圧入して結合し構成した例である。従来
は上部振動子構造体1には全面にNi−P−SiCメッ
キが施されていたが、本実施例ではJIS規格C360
4の黄銅が表面処理せずそのまま使われている。又摺動
用部材10−1は析出硬化系ステンレス鋼板をプレス加
工でリング状に打抜いた後、バレル処理により、かえり
部、だれ部及びバリを除去した。この様な形状はプレス
加工により容易に作製出来るので、切削などの加工法に
比べて大巾に工程を短縮出来る。この時ステンレス鋼の
硬さはビッカース硬さで480程度であったが、この後
475℃という低温で時効処理することで580程度ま
で上昇した。この様に析出硬化系の材料を使えば、加工
する時比較的軟質で加工しやすく、又摺動摩耗量を低減
するための硬化処理が残留歪の余り生じない低温で行わ
れるため、変形やスケールも生じにくい。
【0010】もちろん、マルテンサイト系ステンレス鋼
を使用しても良いし、又、オーステナイト系ステンレス
鋼に冷間圧延を施し、加工誘起マルテンサイト組織を生
じさせて使っても良い。さらに、耐食性の高いオーステ
ナイト系ステンレス鋼JIS規格SUS316を用い
て、表面を窒化処理して使っても良い。一方、移動体は
JIS規格アルミ合金A5056H34に硬質アルマイ
ト処理をしたものである。
【0011】図2(b)は摺動部材の端面に台形状の突
起を設けたものである。この摺動部材10−2は切削加
工、焼結成形加工、プレス加工などで該突起部も含めて
成形出来る。プレス加工の場合は突起部の反対側の面を
押し込むことで容易に突起部を成形出来る。
【0012】この突起により、移動体側のもろいアルマ
イトエッヂが振動子側の摺動面と接触しないので摩耗耐
久性が向上する。この突起部は上部振動子構成体1の端
部よりさらに外側に位置しているので、結合後この摺動
面をラップ処理(回転している平らな円板を試料に当て
て、試料の平面度や表面粗度を向上させる処理で、試料
の最外側面しか円板面が接触しないので、凹んだところ
はラップ処理出来ない)出来る。
【0013】摺動部材は上部振動子構成体1に対して圧
入しても良いし、冷しばめ、焼ばめでも良い。又接着剤
による接着力を併用しても良い。本実施例では結合面は
モータ軸と平行な面1fと垂直な面1eになるが、間に
空隙部11−1を設けて、上記2面が交わらない構造に
なっている。結合面1fは摺動部材10−2のモータ軸
心に対する同軸度を良好に保つものであり、結合面1e
は摺動部材10−2のモータ軸方向位置精度を保つため
のものである。この2つの役割は前述した図2(a)に
おいても共通のものであるが、図2(b)ではさらに空
隙部11−1を設けることで、結合面1eでの結合(接
触)を確実にし、摺動部材10−2のモータ軸方向の位
置精度をより高めている。結合面1eは台形部の真下に
あっても良い。図2(c)は摺動部材10−3の外周側
を振動子構成体1に結合した例を示している。摺動部材
がアルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、サイアロン、窒
化アルミなどのセラミック又はアルミ合金にアルマイト
処理をした材料又は炭素材料(グラファイト)やガラス
などの無機材料の他、超硬(カーバイド)をはじめとし
たサーメットは硬いものが多く良好な摩擦材となるが、
圧縮による破壊応力が引張りによるそれより比較的大き
いので、外周側を結合面の1つとした。以上述べたよう
な材料では、摺動部材としては高い摩擦力を得ながら耐
摩耗性も高いので、超音波モータ用の摩擦部材として高
い機能を発揮する上、ゴムや樹脂材料と違って振動減衰
も小さいので振動のさまたげにならない。しかし、この
様な材料は加工性が金属などと比べて劣るため、振動子
構成体全体をそれらの材料で作るのは実用的でない。本
実施例では、加工性の劣る材料を簡単なリング形状にす
れば良い。
【0014】図2(d)では摺動部材10−4の摺動面
を予めラップ処理しておいてから、振動子構成体1と結
合した。移動体2との圧接位置は図で下の方になってい
る。これは、振動子の摺動面粒子の振動方向を変えた所
で摩擦駆動させようとした例である。
【0015】図2(e)は図2(b)の台形状突起の上
底面の幅をもった部材、すなわち薄肉パイプを輪切りに
した様な摺動部材10−5を振動子構成体1に圧入した
ものである。摺動部材10−5と振動子構成体1との結
合を確実にするため空隙部11−2を設けている。又、
結合部1fを圧接するため振動子構成体1に溝部12を
設けて支持部1gにバネ復元力をもたせて、しっかり結
合させている。図2(f)はモータ軸心を含む平面によ
る切断面形状がL字形をしているリング部材を圧入した
例である。前述のバネ復元力を摺動部材10に溝10a
(図2(g)参照)を設けることで与えるようにした。
摺動面はL字形断面の陵線近傍で形成される。なお、該
切断面形状はL字形の他円弧の一部、曲線の一部、多角
形の一部あるいは曲線と直線を組合わせた形状などでも
良い。この形状のねらいは図2(b)の所で説明したこ
と以外に、モータの起動性を改良することである。すな
わち、摺動部を多角形の陵線や曲面の一部という狭い幅
にすることで、モータの起動性能を向上させることがで
きる。すなわち、高湿度下では移動体側摺動面と振動子
側摺動面の間の狭いすきまに水分が凝縮し、互いを密着
させてしまう。この時、この摺動面が広いと上述の密着
力も増大するのである。
【0016】図2(h)はL字形断面のリング状の摺動
部材10−7を圧入して、その板厚に相当する面を摺動
面としている。
【0017】図3は第2の実施例の前提となる超音波モ
ータを示すもので、振動子構成体1の摺動面近傍に溝1
hを設けて、振動子側の摺動面にも剛性的柔さをもたせ
ている。こうすることで移動体2には簡単な形状の溝2
cで移動体の設計が可能になり、この様な形状の移動体
のツバ部2dには図1の様にアンダーカット部がないの
で、プレス加工で成形することも可能になる。
【0018】図4は第2実施例を示すもので、図4
(a)は摺動部近傍の拡大図で、別に成形された摺動部
材10−8を振動子構成体1に圧入している。
【0019】図4(b)はプレス加工で作られた摺動部
材10−9を振動子構成体1にプロジェクション1iで
溶接している。溶接によると確実な金属結合が出来るた
め振動を阻害しない。溝部1jは前述摺動面における剛
性的軟さの程度を安定させるために設けたものである。
【0020】図4(c)は摺動部材10−10をネジに
より結合させたもので、ネジによる結合で最も確実な結
合を期待出来る。突起10bは図2(b)で説明した突
起をプレス加工で成形した例である。移動体2の方も図
の様に2部品に分けると摺動部材として最適なものを加
工上の実用性を阻害せず選択できる。この実施例では部
材2dがステンレス鋼で、摺動部材10−10はアルミ
合金にアルマイト処理したものである。
【0021】図4(d)及び(e)は摺動部材10−1
1において、移動体側と摺動する面10bの中に凹み部
を設けた例である。こうすることで、前述した起動性の
改良がなされる。又、逆に凸部10cを摺動部として用
いても同等の効果がある。凹みのかわりに孔でも良い
し、凹み部は内外周まで及んでもかまわない。
【0022】図4(f)は前述した剛性的柔さを摺動部
材10−12に付与するためにスリット10dを付与し
た例である。この場合、移動体2との摺動面は10bに
なる。断面形状は図ではL字形になっているが直線でも
かまわない。
【0023】図5も第2実施例を示すもので、図5
(a)は今まで説明してきた例が片持ちバリによる剛性
的軟さの付与に対して、両端支持または両端固定の例で
ある。変位の方向がモータの軸心方向に近いのでこの方
向への振動変位が必要な時有効となる。又、摺動部材1
0−13の凹み部10fは移動体が偏心して回転しない
よう設けている。
【0024】図5(b)は今まで説明してきた例とは異
なり、摺動部材10−14の外周側で振動子構成体に対
して結合している。これも図5(a)の例と同じく、振
動変位の方向によって選択される例である。摺動面10
bはプレス加工によりカーリング成形が施されている。
効果は図2(b)で述べたことと同じである。
【0025】図5(c)は摺動部材10−15を振動子
構成体1に対して1kをつぶしてかしめることで結合し
ている。振動子構成体1に用いられる材料の延性が高い
時は簡単な割には確実な結合方法となる。本例では摺動
部材10−15はリン青銅よりなり、その表面にはNi
−Pメッキが施されている。本例では摺動部材10−1
5を成形してからメッキなどの表面処理あるいは表面コ
ーティングをしている。
【0026】図5(d)の例では、図5(c)とは異な
り予め素材に表面処理、表面コーティングをしておいた
ものをプレス加工などにより打ち抜いて摺動部材10−
16としている。こうすることで、1つ1つの部品に処
理する必要がないので表面処理、表面コーティングの工
程を大巾に短縮出来る。例えば、純アルミ又はアルミ合
金板をプレス順送加工により摺動部材10−16の形状
を作製しておく。但し、多数の部材をバラバラにせず、
さんでつなげておいたままにする。これをアルマイト処
理した後、個々の部材としてさんから切り離して摺動部
材とする。表面処理はアルマイトの他に、摺動部材の素
材として鉄合金、銅合金などを選んで、Cr、Ni合
金、Coなどのメッキをする他、ステンレス鋼に窒化し
たものでも良い。表面コーティングとしては樹脂コーテ
ィング、溶射などでも良い。又、本例では図(c)の例
とは逆に凹部を移動体側との摺動面に用いている。この
理由は前述した偏心をおさえるためだけでなく、次の効
果もある。例えば樹脂コーティングや溶射コーティング
する時の例の様に、コーティング直後に溶融状態の膜は
その表面張力により図の様に凹み部は平坦部に比べて厚
くなる。摩擦摺動材として使用される所だけの膜が厚く
なって、モータの耐久性能が長くなるのである。
【0027】図5(e)の摺動部材は放射状3ヶ所にプ
レス加工で突起10hを設けたものである。移動体側の
摺動部との接触はこの突起部10hのみでおこなわれ
る。接触が3か所であり、これにより面を決定できるの
で、この突起部はラップ加工することなく、移動体側摺
動面と均一な接触が可能になる。この突起は図の様な線
状のものに限らず点状でも良い。又、線状であってもこ
の部材の直径方向と角度をもっても良い。つまり放射状
以外でも良い。
【0028】図6は第3実施例を示すもので、図6
(a)は移動体2において、摺動面での剛性を低くする
ために設けたツバ部2dを斜めにして、図2(f)と同
等の変形方向を達成した例を示している。この例では移
動体側のツバ部材2dには時効硬化型ステンレス鋼を用
い、振動子側摺動部材10−18には超硬材料を用い
た。超硬材料に比べてステンレス鋼の方が摩耗量が多い
のだが、ツバ部2dの先端が摩耗していくと、超硬材料
方はその外周寄りにツバ部先端との接触位置が移動して
いき、両方の材料ともまんべんなく摩耗していき、モー
タの耐久性が向上した。図6(b)は振動子側、移動体
側ともにばね性をもたせた構造のものである。ツバ部2
dの先端の摩耗が進んでもモータとしての機能が保たれ
る。モータの耐久性をより向上されるにはツバ部2dの
軸方向長さを長くしておくと良い。この構造の場合、振
動子側摺動部材10−19にはツバ部2dの部材より耐
摩耗性の高い材料を使用することが望ましい。図6
(c)は図6(b)と全く配置が逆の例を示している。
【0029】図6(a)〜(c)においてツバ部2dと
振動子側摺動部材10−18〜10−20の材料として
数多くをテストした結果、図7に示す組み合わせが耐摩
耗性の点で良好な結果を示した。
【0030】図8は第4実施例の前提なる円環型超音波
モータを示しており、その駆動原理など詳細は昭60−
210175号公報などに記載されている。この種の超
音波モータは圧電素子3が振動体1に接着されて振動子
を構成している。2は移動体である。ここで、振動体に
は多数の溝1iが設けられており、この溝1iにより振
動変位を拡大している。従来、この溝1iの加工は切削
又は研削加工に頼らざるをえなかったので多大な工程を
必要とした。第4実施例ではこれを図9(a)のよう
に、複数の孔20dをプレス加工やエッチング加工で作
製した板20−1を(b)の様にプレス成形して、振動
子構成体1に接着や溶接で強固に結合した。この様にし
て振動子を構成することで、振動子構成体1に生じた曲
げ振動変形を確実に該プレス成形品に伝達することが出
来る上、摺動部材20−1には切削や研削加工が困難な
材料でも採用可能になり、大巾な工程短縮が達成出来
た。
【0031】図9(c)は前記振動子構成体1を省略し
た構造を示している。振動子側摺動部材20−2に直接
圧電素子3を貼りつけている。図9(d)はそのプレス
用ブランクで、リング状部材に孔20dがあけてある。
【0032】図9(e)は前記部材20−2をプレス加
工で成形する時の金型構造を示している。
【0033】なお、31、32は固定の金型であり、可
動金型30を図において下方に押下げることにより部材
20−2は図9(c)の形状にプレス加工される。
【0034】図11,12は第5,第6実施例を示すも
ので、略リング状の摺動用部材10−21はその内周面
(A)で振動子構成体1と嵌合していると共にその外周
面(B)でも同じ振動子構成体1と嵌合している。次に
この様に内外周面に両嵌合にすることによる利点につい
て説明する。
【0035】まず、振動子の摩耗防止を目的として異な
る材料の摺動用部材を振動子構成体にはめこむと、振動
子構成体と摺動用部材の材料(熱膨張係数)は異なる事
になる。
【0036】その為に温度,湿度などの環境の変化によ
ってはめ合い状態に変化が生じ、摺動用部材と振動子構
成体との間にすき間ができた場合には、振動などの影響
も加わってモーター回転時に摺動用部材が加圧接触され
ている移動体と共に、まわってしまう可能性がある。
【0037】図13,14に示す様に、一例として振動
子構成体1を黄銅(BS)摺動用部材2をステンレス鋼
JIS規格SUS440Cにした場合、ステンレス鋼よ
りも黄銅の方が熱膨張係数が大きい為、内径のみ嵌合の
場合では低温(−20℃)環境下で、又外径のみ嵌合の
場合高温(45℃)環境下で振動子構成体と摺動用部材
の間にすき間が出来てしまい(図13(a),図14
(b))、摺動用部材2が回転してしまう危険性が大き
くなる。
【0038】なお、図13(b),図14(a)の場合
は、逆にすき間がなくなる方向に変化することになる。
【0039】例えば内径8.5mm程度の略リング形状
のSUS440Cから成る摺動用部材において温度が4
5℃から−20℃に変化する事により、BS母材から成
る振動子構成体との間に計算上おおよそ4μm程度のす
き間が生じる事になる。
【0040】なお、摺動用部材を振動子構成体に接着剤
によって固定する方法も考えられるが、接着剤塗布位置
が振動子と移動体の接触部近傍であることなどを考えた
場合、接着箇所、接着量の管理をきびしく行わなければ
ならずトータル的なコストupにつながってしまう。
【0041】図11に示す様に略リング状の摺動用部材
10−21は、その内径面(A)で振動子構成体1と嵌
合していると共にその外径面(B)でも同じ振動子構成
体1と嵌合させている。この様にすると環境の変化によ
り(A)の部分にすき間ができてもその時は、必ず
(B)の部分は、すき間がつまる事になる(逆も同
じ)。
【0042】つまり摺動用部材10−21の内外径面両
嵌合にする事により環境(温度)が変化しても必ずどち
らか一方のすき間がつまる方向に働く為、接着剤等を用
いなくても摺動部材10−21が振動子構成体1に対し
て回転する事がない。
【0043】なお、図12は、摺動用部材と振動子構成
体に対する嵌合を逆にしたもので効果は図11と全く同
じである。なお、図11,12で摺動用部材のリング状
断面はL型であるが内外両嵌合であれば形状は問わない
ことはむろんである。
【0044】図15は、実施例7の説明図である。実施
例7は略リング状の摺動用部材10−22と振動子構成
1のはめこみ底面部に傾斜を設けくさび状にして挿入し
たものである。
【0045】この場合も実施例5,6と同様に(A)部
にすき間が出来る環境の時、(B)部はより密着する方
向に働き、又(B)部にすき間が出来る環境の時は
(A)部は密着する方向に働く為、摺動用部材の回転を
防止する事ができる。実施例7は図15,16で示す様
に移動体2からの加圧力が成分a,bに分けられ、成分
aができたすき間をうめる様な働きを示す。
【0046】図19,20に基づいて、作用を説明す
る。図19のような構造では、移動体2の加圧力はすき
間をうめる働きはしないが、図20のように摺動用部材
をくさび状にして挿入することにより成分aは温度変化
で生じたすき間をうめるように摺動用部材を移動させ
る。
【0047】したがってこの効果があれば、摺動用部材
10−22を移動体2によって常に加圧しているかぎ
り、すき間がなくなる方向に動くので、よりシンプルな
はめあい構造を得る事ができる。
【0048】図16,17,18は第8,9,10実施
例を示すもので、振動子構成体と摺動用部材の内径面と
外径面の関係をそれぞれ逆にしたものである。
【0049】図21は実施例11の説明図である。実施
例11は摺動用部材10−23の内周に突起101を設
けて硬度の低い振動子構成体に圧入する様に結合させ
て、突起101を噛み合せて強固に固定したものであ
る。突起形状は山型,凹凸型,丸型などどのような形状
でもよい。又突起の数は軸方向,円周方向共適宜の数と
する。
【0050】図22は実施例12を示すものであり、摺
動用部材10−23の外周面に突起101を設けたもの
である。
【0051】これにより振動子構成体1と摺動用部材1
0−23の周方向の摩擦力が大きくなり、環境の変化に
よっても摺動用部材10−23の回転を防止できる。
【0052】図23は実施例13としての円環型超音波
モータを示すもので、略リング状の摺動部材20−3は
図9で示す実施例と同様にプレス加工により形成されて
いる。実施例13では振動子構造体1に凹みを形成し
て、摺動部材20−3の内径面及び外径面の両方で嵌合
するようにしている。この構造により、図24(a)で
示す常温時では摺動部材20−3は振動子構造体1に対
して、内径面(A)及び外径面(B)で嵌合する。例え
ば、上述の実施例のように振動子構成体1を黄銅(B
S)で形成し、摺動部材20−3をステンレス鋼(SU
S)で形成したとしても、図24(b)で示す高温時で
は内周面(A)は強く嵌合しており、又、図24(c)
で示す低温時では外周面(B)は強く嵌合している。し
たがって、温度変化に基づく熱膨張係数の差があっても
摺動部材20−3は振動子構成体1と強く結合してお
り、摺動部材20−3が振動子構成体1に対して回転し
たり、外れたりすることはなくなる。
【0053】なお、上述した第5〜13実施例では高温
時に振動子構成体の方が摺動部材より膨張する例を示し
たが、逆の関係であっても同様な効果を得ることができ
るものである。
【0054】又、上述した各々の実施例では振動子を固
定とし、移動体を移動させるようにしたが、これは移動
体(接触体)を固定とし、振動体を移動させることもで
きる。本発明は振動体に発生させた振動によって振動体
と接触体とが相対移動すればよい。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐久性が高く、効率が高くかつ起動性がすぐれた振動ア
クチュエータを容易な加工手段で振動体又は接触体を提
供できる。
【0056】
【0057】
【0058】
【0059】
【0060】
【0061】
【0062】
【0063】
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の前提となる超音波モータの断面
図。
【図2】第1実施例としての要部拡大図。
【図3】第2実施例の前提となる超音波モータの断面
図。
【図4】第2実施例としての要部拡大図。
【図5】第2実施例としての要部拡大図。
【図6】第3実施例としての要部拡大図。
【図7】材料別の性能を表す一覧表図。
【図8】第4実施例の前提となる超音波モータの斜視
図。
【図9】第4実施例としての要部拡大図。
【図10】従来例を示す説明図。
【図11】第5実施例としての要部拡大図。
【図12】第6実施例としての要部拡大図。
【図13】温度変化の状態を示す説明図。
【図14】温度変化の状態を示す説明図。
【図15】第7実施例としての要部拡大図。
【図16】第8実施例としての要部拡大図。
【図17】第9実施例としての要部拡大図。
【図18】第10実施例としての要部拡大図。
【図19】作用を示す説明図。
【図20】作用を示す説明図。
【図21】第11実施例としての要部拡大図。
【図22】第12実施例としての要部拡大図。
【図23】第13実施例としての要部拡大斜視図。
【図24】温度変化の状態を示す説明図。
【符号の説明】
1 振動子 1b 振動体側摺動面 2 移動体 2b 移動体側摺動面 3 圧電素子 10 振動子側摺動部材
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−334984(JP,A) 特開 平5−76189(JP,A) 特開 平5−82850(JP,A) 特開 平5−30760(JP,A) 特開 平5−244784(JP,A) 特開 平3−117384(JP,A) 特開 平5−235153(JP,A) 特開 平7−163165(JP,A) 特開 平4−112686(JP,A) 特開 昭63−64582(JP,A) 特開 昭61−18369(JP,A) 実開 平6−5396(JP,U) 実開 平4−34893(JP,U) 実開 平2−136492(JP,U) 実開 昭63−124093(JP,U) 実開 平1−147694(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 2/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気信号を印加することにより、駆動部
    に振動を発生させる振動体と、該振動体の摺動部分と接
    触し、該振動体の振動によって該振動体と相対移動する
    接触体とから構成される振動アクチュエータにおいて、 前記振動体の前記摺動部分を該振動体に結合した別部材
    とし、前記接触体の該摺動部分と接触する部分を該摺動
    部分よりも摩耗量の多いステンレスを用いて、斜めに形
    成したことを特徴とする振動アクチュエータ。
  2. 【請求項2】 前記振動体の前記摺動部分をプレス加工
    によって成形したことを特徴とする請求項1に記載の
    動アクチュエータ。
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