JP2003033059A

JP2003033059A - 振動波駆動装置

Info

Publication number: JP2003033059A
Application number: JP2001221342A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kimura; 篤史木村; Yutaka Maruyama; 裕丸山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2003-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】振動波駆動装置の弾性体と、この弾性体の駆
動面に接合された摩擦リングとの接着の信頼性を高め
る。【解決手段】弾性体8の中央の凸部に中央穴部が嵌合
された摩擦リング9は、外径端が弾性体８の外径端と略
同一であって、摩擦リング9を弾性体8に接着剤31で接合
する際、摩擦リング9と弾性体8との外径端および内径端
から接着剤をはみ出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は振動波モータ等の振
動波駆動装置に関するものであり、特に振動体と、駆動
面として用いられる摩擦部材との接着の信頼性を向上さ
せるものである。

【０００２】

【従来の技術】公知の振動波モータ等の振動波駆動装置
として、例えば円環型及び円板型のものと、棒状型のも
のとがあり、円環型のものと棒状型のものは例えば光学
機器のレンズ駆動等に用いられている。

【０００３】以下に、本発明の先行技術としての棒状型
の振動波モータについて説明する。

【０００４】図13に示された棒状振動波モータにおい
て、振動エネルギーを励振する振動体1は、金属等から
なる弾性体8，10と、弾性体8の端面に接着やろう付けな
どによって接合された摩擦部材である摩擦リング9と、
該弾性体8及び10の間に挟圧保持された複数の圧電素子
からなる圧電素子群11とで構成されている。弾性体8は
該モータの骨格部材となる支持棒5に嵌着され、振動体
ナット4は該支持棒5の下端のネジ部5bに螺着されてい
る。この振動体ナット4と大径部5aとで、弾性体8と弾性
体10との間に圧電素子群11を挟圧保持している。

【０００５】2は弾性体8の端面に対向して配置された移
動体（すなわちロータ）であり、ロータ2は本環21と、
本環21の外周部に装着された接触バネ22とから構成さ
れ、本環21と接触バネ22は接着あるいはろう付けや溶接
などで接合されている。

【０００６】図14に接触バネ22と摩擦リング9の接触部
の拡大図を示す。接触バネ22は主に径方向にたわみ得る
薄肉のバネ部22aと、軸方向にたわみ得るフランジ状の
薄肉のバネ部22b、及び先端のマス部22ｃとから構成さ
れている。ロータ2には出力ギア3が嵌着固定されてお
り、出力ギア3はモータ取り付け用フランジ6との間で潤
滑油などを介して摺動し、フランジ6は支持棒5の先端の
ネジ部5cに嵌着固定されている。ロータ2の本環21の内
周部にはバネ受け部21aが形成されており、出力ギア3の
内周部と本環21のバネ受け部21aとの間に加圧バネ7が配
置されている。この加圧バネ7により、接触バネ22は振
動体1に設けられた摩擦リング9に圧接させられる。

【０００７】図15に振動体1の圧電素子群11の構成を示
す。圧電素子群11は、A相駆動信号が印加されるA相圧電
素子11a及び11bと、B相駆動信号が印加されるB相圧電素
子11c及び11dと、共振検出用のS相圧電素子11eとから構
成されている。各圧電素子11a〜11eは圧電素子の中心を
通る線を境に2分割されており、分割された領域で互い
に逆方向に分極が施されている。これらの圧電素子11a
〜11eの間には不図示の電極板が挿入されている。

【０００８】前記の振動波モータの駆動原理は次の通り
である。A相だけに交流電圧を印加すると、圧電素子の
伸縮によって、振動体1には図13において紙面に水平な
方向の1次の曲げ固有振動が励振される。また、B相だけ
に交流電圧を印加すると、紙面に垂直な方向の1次の曲
げ振動が励振される。A相の水平方向の振動と、B相の垂
直方向の振動とを、時間的に90度位相を変えて励振させ
ると、振動体には支持棒5に対して右回り又は左回りの
円運動が発生する。弾性体8は側面に、励振された振動
の変位を拡大するための溝8aを有するため、弾性体8の
先端には図13の矢印のような首振り運動が生ずる。摩擦
リング9と接触バネ22の接触面（摩擦リング上面）から
みると、この振動は1波の進行波に相当する。この振動
体1に接触バネ22を加圧接触させると、進行波の波頭付
近の1箇所のみで接触バネ22が摩擦リング9の上面と接触
し、ロータ2は進行波に対して逆方向に回転する。ロー
タ2の回転出力は、本環21とフランジ6に嵌着されたギア
3によって取り出される。

【０００９】棒状振動波モータでは、支持棒の先端に取
り付けられるフランジ6も一体の系として、フランジ6の
振動振幅が非常に小さくなるように振動体1の固有モー
ドが設計されている。またロータの本環21は慣性質量が
十分に大きく、振動体1の加振によっては運動が励振さ
れないように構成され、接触バネ22は固有振動数が振動
体1の駆動周波数よりも十分に高く、振動に追従できる
ように設計されている。

【００１０】なお、ロータ2の接触バネ22は焼入れ焼戻
しをしたマルテンサイト系ステンレス鋼を用いて硬度を
上げ、片面ラップ加工（粗ラップ）と片面ポリシュ加工
（仕上げラップ）により良好な表面粗さと平面度を得て
いた。

【００１１】一方、摩擦リング9は高硬度なセラミック
スであるアルミナ（Al₂O₃）をリング状に成形して焼成
し、さらに両面ラップ加工（粗ラップ）により両面を平
坦になるように削り、弾性体8に接着剤を用いて接着す
る。接着後に、接触バネ22との接触摩擦面側を片面ポリ
シュ加工によって表面粗さを仕上げ、かつ、平面度を向
上させていた。

【００１２】このロータのステンレス鋼と摩擦リング9
のアルミナの組み合わせは高い耐久性を達成することが
可能であり、振動波モータの高寿命化を可能にしてい
た。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】振動体1を構成する弾
性体8の駆動面には、上記したように接着によって摩擦
リング9が接合されている。この接着が正常になされて
いないと高温高湿の状況下に置かれたり、温度が急激に
変化する熱衝撃を受けたりすると、接着の強度が低下し
て摩擦リング9が剥がれ、その結果振動特性が悪化して
振動波モータが駆動不能に陥ることがある。例えば、図
14に示すように、接着層30が弾性体8と摩擦リング9の全
面にわたって充填されず隙間30aが存在していると、そ
こに水分が入り込んで弾性体に錆が発生してしまう。錆
はその隙間30aからやがて内部に浸透し、接着強度を低
下させる。特に、弾性体8が黄銅で、摩擦リング9がアル
ミナのような場合には、両者の線膨張係数が大きく異な
るため剥がれやすくなる。

【００１４】また接着剤は一般には、例えば特許登録第
2920573号にあるように、エポキシ樹脂を用い、接着後
に熱処理をして長時間をかけて硬化させているため、生
産性が悪くコストがかかっている。

【００１５】さらに、摩擦リング9の材料としてアルミ
ナを用いると、素材自体も高価であるが、両面ラップ加
工や片面ポリシュ加工を行うためのコストが高く、とり
わけその加工費が素材費や接着費などを含めた全コスト
の半分以上を占めていた。通常最も一般的に普及してい
るセラミックスの成形方法は粉末プレス法である。これ
は、セラミックスの粉末にバインダーなどを混ぜて造粒
してから顆粒状にし、粉末の流れを良好にした状態で金
型を用いてプレス加工により加圧成形する方法である。

【００１６】しかしながら、摩擦リング9のようなリン
グ形状のものを図16に示すような金型を用いて粉末プレ
ス法で成形する場合、上パンチ51、下パンチ52、ダイ53
及び芯金54との間には必ずわずかな隙間があるため、成
形体91'にはバリができていた。焼成後は図17のよう
に、摩擦リング91には最大高さ数十μmの不均一で不規
則なバリ40が発生した。このバリ40を有したまま弾性体
8に接着したり、接着前に両面ラップ加工をしたりする
と、バリのためにリング状のアルミナである摩擦リング
91にクラックが入ったり、割れたりしてしまっていた。

【００１７】さらに片面ポリシュ加工においては、加工
面積をできるだけ少なくしないと加工時間が長くなり、
コストがかかってしまう。

【００１８】そこで、図18のようにリングの外径側に段
差92aを設けた摩擦リング92を製造したところ、このア
ルミナの摩擦リングは図18の矢印方向の反りが発生し、
この反りの高さが数十μmにも達した。しかも、外径側
だけに段差92aがあるので両面ラップ加工の加工時間の
管理が難しく、段差92aだけが削れてなくなってしまう
こともあった。

【００１９】本発明の目的は、これら上記の問題を解決
し、接着強度の信頼性の高い摩擦リング、摩擦リングと
接合される弾性体、及び接合に用いる接着剤の塗布形態
を提供すること、さらに加工の容易な摩擦リングを提供
することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項1に記載の発明は、電気−機械エネル
ギー変換素子を励振源とし、該素子に交番信号が印加さ
れることにより、駆動面に駆動振動が形成される弾性体
と、前記弾性体の駆動面に接着剤により接合された摩擦
部材とを有する振動体を少なくとも備えた振動波駆動装
置において、前記接着剤は、前記摩擦部材と前記弾性体
とが駆動軸線方向において互いに重なり合う接合面から
はみ出していることを特徴とする。同様に上記課題を解
決するために、本願の請求項8に記載の発明は、電気−
機械エネルギー変換素子を励振源とし、該素子に交番信
号が印加されることにより、駆動面に駆動振動が形成さ
れる弾性体と、前記弾性体の駆動面に接着剤により接合
された摩擦部材とを有する振動体を少なくとも備えた振
動波駆動装置において、前記弾性体には、前記摩擦部材
と前記弾性体とが駆動軸線方向において互いに重なり合
う接合面の両側に連設して接着剤がはみ出る面取り部と
凹部を設けたことを特徴とする。同様に上記課題を解決
するために、本願の請求項13に記載の発明は、電気−機
械エネルギー変換素子を励振源とし、該素子に交番信号
が印加されることにより、駆動面に駆動振動が形成され
る弾性体と、摩擦部材とを有する振動体を少なくとも備
えた振動波駆動装置において、前記摩擦部材は型成形さ
れる成形品であり、バリの発生する角部に面取り部を設
けたことを特徴とする。同様に上記課題を解決するため
に、本願の請求項14に記載の発明は、電気−機械エネル
ギー変換素子を励振源とし、該素子に交番信号が印加さ
れることにより、駆動面に駆動振動が形成される弾性体
と、摩擦部材とを有する振動体を少なくとも備えた振動
波駆動装置において、前記摩擦部材は型成形される成形
品であり、厚み方向両面が対称形状であることを特徴と
する。

【００２１】

【発明の実施の形態】図1乃至図12を用いて接着剤の接
着強度の信頼性をあげるための改良を施した振動波モー
タの実施の形態について説明する。

【００２２】（第1の実施の形態）図1は本発明を適用し
て構成された棒状振動波モータの接触部の拡大図であ
る。図中、図13に示された符号と同じ符号で示された部
分は従来例の構成要素と同じものであるから必要がない
限り説明を省略する。

【００２３】同図において、振動体1の弾性体8の先端面
には接着によって摩擦リング9が接合されており、接着
剤31は充分な量が塗布され、内外径側面に接着剤のはみ
出し部31a，31bが全周にわたって存在するようにしてい
る。

【００２４】接着剤として紫外線硬化型嫌気性のもの
（例えばヘンケルジャパン株式会社［旧日本ロックタイ
ト株式会社］製の3851やLID-1316など）を用いたとき
は、弾性体8と摩擦リング9が対向している空気と触れな
い領域では接着する金属の触媒作用によって10秒〜1分
といった短時間で接着剤が硬化し、その後紫外線照射す
ることによって内外周にはみ出した接着剤が硬化する。
このようにすると、高温高湿下などにさらされても接着
層31ははみ出し部31a、31bで保護され、水分が内部に入
り込まず接着強度の低下を防ぐことができる。

【００２５】すなわち、弾性体８の上部には、摩擦リン
グ９の中央孔部が嵌め込まれるための小径の凸部が形成
され、その周囲に形成された段部に摩擦リング９が嵌め
込まれる。その際、前記小径の凸部の外周面と前記摩擦
リング９の中央孔部の内周面との間に隙間が生じ、この
隙間に接着剤31のはみ出し部31aが図示のように少し存
在することになる。また、摩擦リング９の外径と弾性体
８の外径は略一致し、その接合外径端面よりも外方に突
出して接着剤31のはみ出し部31bが形成されている。

【００２６】なお、このような紫外線硬化型嫌気性接着
剤はエポキシ系接着剤などと異なり接着後の熱処理が不
要で、嫌気性により接着後短時間で硬化させることがで
きるので、生産性が非常に良い。また、例えばエポキシ
系接着剤では熱処理時に一度接着剤の粘度が低下し、は
み出した接着剤が垂れてしまうことがあるが、本接着剤
は紫外線照射により極短時間でそのまま硬化する。

【００２７】さらに詳しくは、本実施の形態では振動体
8が黄銅であるので紫外線硬化型嫌気性接着剤において
は、銅イオンによる触媒作用による硬化促進効果もあ
る。また、ステンレス鋼など通常は硬化しにくい物質同
士であればプライマー処理が望ましいが、黄銅ではその
必要もなく極短時間、10秒〜1分以内で硬化してしま
う。このような結果、特別の固定治具なども不要で、例
えば作業者が摩擦リング9を指でつかみ接着剤を塗布し
た振動体8の上に載せ、指で押さえるだけで接着剤が硬
化して固定させることができ、接着作業が非常に簡単で
ある。そして、はみ出した接着剤31a、31bには紫外線を
照射すればそのままの形で硬化してしまう。

【００２８】従来使用していたエポキシ樹脂系接着剤は
一般的には強度や耐熱性は大変優れており、振動波モー
タの圧電素子や摩擦部材の接着に良く用いられていた。
しかしながら、硬化させるには加熱が必要であり、金属
にセラミックを接着した場合、熱膨張係数の違いから反
りや変形が発生しやすく、また発生しなくても接着層に
は引張応力が残留し、はがれの原因にもなっていた。

【００２９】本実施の形態で使用した紫外線硬化型嫌気
性接着剤はエポキシ樹脂系接着剤に比べて、強度や耐熱
性でやや劣るが常温で硬化するので、接着層にはあまり
大きな引張応力も残らず、反りや変形も生じにくい（も
ちろん全く応力が残らないわけではないので、硬化後に
高温下に放置して残留応力を開放した方が良い）。ま
た、実用上は強度や耐熱性においてもさほど支障のない
ものが市販されており、通常入手できる紫外線硬化型嫌
気性接着剤であれば本実施の形態と同様の硬化を得るこ
とができる。

【００３０】さらに、摩擦リング9にアルミナのような
剛性の高い材料を用いる場合、接着時に弾性体8の上面
にならうように加圧をかけてしまうと、高温化で接着剤
が軟化したときにその反力が大きくて摩擦リング9がス
プリングバックを起こし、せっかく接着後に研磨によっ
て平面度をおさえた摺動面の平面度が悪化、さらには摩
擦リングの剥離が生じてしまう（弾性体と摩擦リングの
接着面がともに平面度がほぼ0ならば問題ない）。

【００３１】そこで、本実施の形態では、それを防ぐた
めに、接着時に加圧はほとんどかけず、摩擦リング9を
下側にして弾性体8の重さがかかる状態で（面圧8.8gf /
cm²程度）硬化させるようにした。

【００３２】図2は第1の実施の形態の変形例である。同
図では、接着剤のはみ出し部31a（図1）をさらに多くし
て32aのようにした。つまり、弾性体8と摩擦リング9の
内径との隙間に完全に接着剤を満たし、そこに水分がた
まらないようにしている。

【００３３】（第2の実施の形態）図3は本発明を適用し
て構成された棒状振動波モータの第2の実施の形態の接
触部の拡大図である。

【００３４】同図において、弾性体81の上端面には従来
のように内径側に凸部81aがあるだけでなく、外径側に
も凸部81bを設けることによってその間に周状の溝部が
形成され、そこに摩擦リング9を落とし込んで接着をし
ている。勿論、前記周状の溝部の幅は前記摩擦リング9
の幅よりも僅かに広く、摩擦リング9の内周及び外周面
と前記周状の溝部の内周と外周面との間に僅かな隙間が
形成される。

【００３５】前記周状の溝部に接着剤を充分に塗布する
ことにより、摩擦リング9の内外周側面に接着剤33のは
み出し部33a，33bが存在し、側面から水分が入り込むこ
とがないようになる。

【００３６】図4は第2の実施の形態の変形例である。本
実施の形態では図３に示す接着剤のはみ出し部33a，33b
のはみだし量をさらに多くして、はみ出し部34a，34bを
凸部81a，81bよりも僅かに突出するのようにした。つま
り、弾性体8と摩擦リング9の内外径との隙間に完全に接
着剤を満たし、そこに水分がたまらないようにしてい
る。

【００３７】（第3の実施の形態）図5は本発明を適用し
て構成された棒状振動波モータの第3の実施の形態の接
触部の拡大図である。

【００３８】本実施の形態は、図3及び図4に示す実施の
形態と同様に、弾性体82に内径側及び外径側に凸部82a
と82bを形成し、その間に周状の溝部を設けており、さ
らに、前記周状の溝部の底部の内周及び外周の角に周溝
状の接着剤溜り82c，82dを設けており、接着剤35の塗布
量をさらに多くしても、これらの接着剤溜り82c，82dに
余分な接着剤が溜まり、はみ出し量が多すぎて接着剤が
摩擦摺動面に付着してそのまま硬化して残るといった問
題が起こることのないようにしている。

【００３９】図6は第3の実施の形態の変形例である。本
実施の形態では、図５に示す接着剤のはみ出し部35aと3
5bのはみ出し量をさらに多くして、はみ出し部36a，36b
を凸部82a，82bよりも僅かに突出するのようにした。つ
まり、弾性体8と摩擦リング9の内径との隙間に完全に接
着剤を満たし、そこに水分がたまらないようにしてい
る。

【００４０】（第4の実施の形態）図7は本発明を適用し
て構成された棒状振動波モータの第4の実施の形態の接
触部の拡大図であり、図8はその変形例である。図7，8
はそれぞれ図1，2における摩擦リング9の形状を変更し
た摩擦リング90を用いたものである。

【００４１】本実施の形態では、摩擦リング90の外径は
弾性体8の外径よりも大きく、したがって弾性体8の外側
に位置している。振動波モータの原理上、モータのトル
クは摩擦接触部の直径比にほぼ比例して増加する。例え
ば図1，2の弾性体8及び摩擦リング9の直径を10mm、摩擦
接触部であるマス部22ｃの直径を9.5mmとする。これに
対し、図7，8の弾性体8の直径を10mm、摩擦リング90の
直径を12mm、マス部22ｃの直径を11.5mmとすると、図
1，2の場合と比較してモータのトルクが約20%増加し
た。

【００４２】このように、弾性体8よりも直径の大きい
摩擦リング90を用いて振動体を振動させると、摩擦リン
グ90の突き出し部90a（円盤状）で異常な振動が発生し
て滑らかな摩擦駆動が行われないことが懸念されたが、
摩擦リング90の突き出し部90aのはみ出す部位を小さく
したり、大きな突き出し部であっても低比重かつ高ヤン
グ率のセラミックスを用いたりすることで異常な振動の
発生を抑制することができる。

【００４３】図７に示す実施の形態では、弾性体８の凸
部の外周と摩擦リング90の中央孔部の内周との間に僅か
な隙間が形成され、該隙間に僅かに接着剤37のはみ出し
部37aが形成され、また弾性体8の外径端から摩擦リング
90の裏面に沿って接着剤が僅かにはみ出している。ま
た、図８に示す実施の形態は、接着剤38のはみ出し部38
aを前記凸部よりも僅かに突出するようにし、弾性体8と
摩擦リング90の内径との隙間に完全に接着剤を満たし、
そこに水分がたまらないようにしている。

【００４４】（第5の実施の形態）図9は本発明を適用し
て構成された棒状振動波モータの第5の実施の形態の接
触部の拡大図である。

【００４５】弾性体83は、上部の中央に摩擦リング9の
中央孔部が嵌合する凸部83aが形成され、凸部83aの外周
に段差を有して摩擦リング9の接着面83fが形成されてい
る。

【００４６】弾性体83の摩擦リング9との接着面83fと、
弾性体83の凸部83aの外周端とが交わる角部には、周溝
状の凹部15が設けられ余分な接着剤が溜まるようにして
いる。

【００４７】また、接着面83fには弾性体83と中心を同
じくして渦巻状の凹部16が設けられており、この渦巻状
の凹部16は弾性体83の外周端で開口するように形成され
ている。この渦巻状の凹部16は、接着剤溜りとしての役
割だけでなく、接着面83fに凹凸を設けることによって
面を粗して接着強度をアップさせるのと同じ効果もねら
っている。

【００４８】さらに接着面83fの外周側の角部及び凸部8
3aの外周側の角部には、各々面取り部17，18が設けられ
ており、これらも余分な接着剤のはみ出し量が多すぎて
問題になることのないようにしている。

【００４９】本実施の形態において、弾性体83の材料と
して黄銅を用いており、旋盤による機械加工（切削加
工）により形成され、凹部15，16や面取り部17，18は機
械加工時に同時に設けることができ、加工時間からみて
コストアップはほとんどない。これら凹部15，16や面取
り部17，18があまりに大きいと接着面積が減少し、摩擦
リング9と振動体83との接着力に影響が生ずる。反対に
あまりに小さいと、接着剤溜りの効果がなくなってしま
う。実際には、接着剤を塗布するディスペンサーの吐出
量の安定したところで、接着剤のはみ出し状況を観察し
て最適な寸法を決定した。本実施の形態では凹部15，16
と面取り部17，18は、各々幅、深さとも0.2mm〜0.4mm程
度が良好であった。当然のことながらこれらの寸法は塗
布量により適宜変更することが望ましい。

【００５０】本実施の形態では2つの凹部15，16と面取
り部17，18を同時に設けたが、とくに弾性体83の内径側
の凸部83aとから成る角部に設けられた凹部15と、弾性
体83の接着面の外周側に設けられた面取り部18が必要で
ある。他には接着剤の塗布量や接着面積などを考慮して
必要なものを設ければよい。また渦巻状凹部16のピッチ
には自由度があり、適宜最適になるように設定を行えば
よい。また渦巻状に限らず、円周状凹部でも構わない。

【００５１】以上の第1から第5の実施の形態では、弾性
体と摩擦リングとを接合する接着剤の信頼性を上げるた
めに、弾性体の形状、接着剤の塗布量、接着方法および
接着剤自体の種類について述べてきたが、以下の第6，7
の実施の形態は、接着強度の信頼性をあげるため、ある
いは加工が容易な摩擦リングの形状の改良に関するもの
である。

【００５２】（第6の実施の形態）図10は本発明を適用
して構成された棒状振動波モータの第6の実施の形態を
示す図であり、円環状の摩擦リング91の右半分の断面図
である。

【００５３】図のように摩擦リングの４隅の角部には、
不均一で不規則なバリ40よりも大きな面取り部41を設け
た（ただし、図10〜図12ではわかりやすくするために、
バリと面取り部をそれぞれ誇張して大きく表してい
る）。これは成形時の金型によって設けた。

【００５４】本実施の形態では、セラミックスとして9
9.5%のアルミナ（Al₂O₃）の粉末をあらかじめバインダ
ーを混ぜて数十mmの顆粒状にして用い、直径10mm、内径
7mm、厚さ1mmのアルミナ製の摩擦リングを成形した。

【００５５】焼成により約20%収縮するので、あらかじ
め成形品は金型の寸法を1.2倍にした大きさにしてあ
る。このアルミナ製の摩擦リングでは、両面ラップ加工
時にバリによって割れたり、クラックが生じたりするこ
とはなくなった。また、両面ラップ加工をしないで摩擦
リングに接着剤を塗布して直接弾性体8（図1等）に貼り
付けても、摩擦リングがバリにより割れたり、バリによ
って摩擦リングにクラックが生じたりすることはなくな
った。なお、摩擦リングの形状は軸心対称であるので、
焼成時の反りや歪みは少なく、焼成後に直接弾性体に貼
り付けても支障はなかった。

【００５６】面取り部41の寸法はプレス成形機のパンチ
の角部の加工の容易さも考慮して約2mmとし、最大のバ
リの高さ数十μmより充分大きく取っている。

【００５７】しかしながら、本形状の摩擦リングでは、
弾性体8に接着後の片面ポリシュ加工においては、加工
面部分54が広く、加工時間が多くかかってしまい、まだ
改良の余地があった。次の実施の形態に、この課題を解
決するものを記載する。

【００５８】（第7の実施の形態）図11は本発明を適用
して構成された棒状振動波モータの第7の実施の形態を
示す図であり、円環状の摩擦リング92の右半分の断面図
である。

【００５９】図のように円環状の摩擦リングの断面は上
下（表裏）とも対称ではあるが、表裏面にはロータが接
触する凸部55が形成されており、このため片面ポリシュ
加工における加工面積が小さくて済む。また、このよう
な上下対称形状にすることでセラミックスの焼成時の反
りを極力小さくすることが可能となった（角部の面取り
41の有無にかかわらず）。実際にこの形状における反り
は数μm以下であった。

【００６０】第6の実施の形態と同様に99.5%のアルミナ
粉末で直径10mm、内径7mmのアルミナをつくった。凸部5
5は金型のパンチに加工すれば容易につくることができ
る。

【００６１】図12のように摩擦リング92を弾性体84に接
着剤で貼り付ける際には、弾性体84側にも凸部55に対応
してあらかじめ段部56を加工しておいた。

【００６２】なお、実際には、凸部55の幅は、接触バネ
の先端のマス部22ｃとの接触摩擦面よりもやや大きい0.
5mmとした。また凸部55の高さは0.15mmとした。

【００６３】第6，7の実施の形態においては、セラミッ
クスとしてアルミナを用いたが、特にセラミックスの種
類にはこだわらない。例えばジルコニア、炭化ケイ素、
窒化ケイ素やこれらを混合したものでもよい。

【００６４】また、金型によりバリの発生個所に面取り
部を設けること、及び必要とする摩擦面のみを凸部とし
て上下、左右を対称形状にすることは、射出成形法等の
他の成形法や、樹脂材料等の他の材料などにとっても同
様の効果がある。つまり、加工コストの低減につなが
り、反りの影響が減ることで弾性体と摩擦リングの接着
強度の信頼性も大きくなるのである。

【００６５】以上の例は、摩擦リングを弾性体に接着し
た例であったが、本実施例の摩擦リングは接着するしな
いにかかわらずセラミックの摩擦部材を作る際に有効で
あり、今後の新たな振動波モータにおいても、摩擦材料
として優れたセラミックを活用するに当たり、好ましい
形状である。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、請求項１から12に係る発
明によれば、接着剤を摩擦部材と弾性体とが駆動軸線方
向において互いに重なり合う接合面からはみ出させるこ
とにより、接着面に水分が入り込んで接着強度を低下さ
せる、或いは摩擦リング等の摩擦部材を弾性体から剥離
させることを防ぐことが可能となった。振動波モータ等
の振動波駆動装置における振動体にとって摩擦リングの
接着の信頼性は重要であり、微小振動により回転駆動を
行っているので、摩擦リングの一部にでも剥離が生ずる
とモータの性能は低下してしまう。したがって剥離を防
ぐことは、モータの寿命に大きく貢献する。

【００６７】また、請求項8に係る発明によれば、弾性
体の接着面に凹部を設けることで、接着面の面粗さを粗
くして接着強度をアップするのと同じ効果が生じ、摩擦
リングの接着面の剥離は減少した。

【００６８】さらに、紫外線硬化型嫌気性接着を用いる
ことで、極短時間で摩擦リングを固定し、常温で硬化さ
せることができ、その結果として反りや変形の少ない接
着が可能となった。

【００６９】また、はみ出した接着剤も紫外線を照射す
ることで短時間で硬化させることができるので、接着工
程が簡単になりコストも抑えることができる。

【００７０】更に、請求項13に係る発明では、摩擦リン
グ等の摩擦部材を弾性体に接着した際、あるいは接着前
に両面ラップをした際に、摩擦リングの成形時に生じた
バリによって、摩擦リングにクラックが入ったり、割れ
たりすることを防ぐことができる。

【００７１】請求項14に係る発明では、摩擦リングの片
面ポリシュ加工の加工時間を短縮することができ、特に
粉末プレス成形で製造するセラミックスに適している。
また、摩擦部材に接触する被駆動体としての移動体が摺
動する必要な面だけを凸部として上下対称な形状とする
ことで、成形時の反りを減少させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1の実施の形態としての棒状振動波
モータの移動体と振動体との接触部の拡大図

【図２】図1の実施の形態の変形例を示す移動体と振動
体との接触部の拡大図

【図３】本発明の第２の実施の形態としての棒状振動波
モータの移動体と振動体との接触部の拡大図

【図４】図２の実施の形態の変形例を示す移動体と振動
体との接触部の拡大図

【図５】本発明の第3の実施の形態としての棒状振動波
モータの移動体と振動体との接触部の拡大図

【図６】図５の実施の形態の変形例を示す移動体と振動
体との接触部の拡大図

【図７】本発明の第４の実施の形態としての棒状振動波
モータの移動体と振動体との接触部の拡大図

【図８】図７の実施の形態の変形例を示す移動体と振動
体との接触部の拡大図

【図９】本発明の第５の実施の形態としての棒状振動波
モータの移動体と振動体との接触部の拡大図

【図１０】本発明の第６の実施の形態としての棒状振動
波モータの摩擦リングの拡大断面図

【図１１】本発明の第7の実施の形態としての棒状振動
波モータの摩擦リングの拡大断面図

【図１２】図11の摩擦リングを用いた棒状振動波モータ
の移動体と振動体との接触部の拡大図

【図１３】従来の棒状振動波モータの全体を示す断面図

【図１４】図13の棒状振動波モータの移動体と振動体と
の接触部の拡大図

【図１５】図13の棒状振動波モータの圧電素子群の構成
を示す分解斜視図

【図１６】粉末プレス法による摩擦リングの加工図

【図１７】棒状振動波モータの従来の摩擦リングの拡大
断面図

【図１８】棒状振動波モータの従来の他の摩擦リングの
拡大断面図

【符号の説明】

1 振動体 2 移動体 8，10 弾性体 9 摩擦リング 11 圧電素子 21 本環 22 接触バネ 30〜 38 接着剤 40 バリ 90 〜 92 摩擦リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H044 DB04 DB07 5H680 AA12 BB02 BB15 BC01 CC01 DD02 DD12 DD23 DD36 DD53 DD55 DD65 DD74 DD85 FF08 GG01 GG18 GG20 GG25 GG27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気−機械エネルギー変換素子を励振源
とし、該素子に交番信号が印加されることにより、駆動
面に駆動振動が形成される弾性体と、前記弾性体の駆動
面に接着剤により接合された摩擦部材とを有する振動体
を少なくとも備えた振動波駆動装置において、前記接着剤は、前記摩擦部材と前記弾性体とが駆動軸線
方向において互いに重なり合う接合面からはみ出してい
ることを特徴とする振動波駆動装置。
【請求項２】前記摩擦部材と前記弾性体の接合面には
空隙がないことを特徴とする請求項1に記載の振動波駆
動装置。
【請求項３】前記摩擦部材は環状であり、前記弾性体
の駆動面の外周に位置し、前記摩擦部材の内径部が前記
弾性体に嵌合することを特徴とする請求項１または２に
記載の振動波駆動装置。
【請求項４】前記弾性体の駆動面には周状の凹部が形
成され、前記摩擦部材が前記凹部に位置することを特徴
とする請求項１、２または３に記載の振動波駆動装置。
【請求項５】前記接着剤は、前記凹部と前記摩擦部材
とが対向する全ての面に充填されていることを特徴とす
る請求項４に記載の振動波駆動装置。
【請求項６】前記摩擦部材と前記弾性体の駆動面は駆
動軸線方向で見て共に円形であり、前記摩擦部材の外周
は前記弾性体の駆動面の外周よりも大きいことを特徴と
する請求項１、２または３に記載の振動波駆動装置。
【請求項７】前記摩擦部材は内径部を有し、該内径部
で前記弾性体と嵌合していることを特徴とする請求項１
から６のいずれかに記載の振動波駆動装置。
【請求項８】電気−機械エネルギー変換素子を励振源
とし、該素子に交番信号が印加されることにより、駆動
面に駆動振動が形成される弾性体と、前記弾性体の駆動
面に接着剤により接合された摩擦部材とを有する振動体
を少なくとも備えた振動波駆動装置において、前記弾性体には、前記摩擦部材と前記弾性体とが駆動軸
線方向において互いに重なり合う接合面の両側に連設し
て接着剤がはみ出る面取り部と凹部を設けたことを特徴
とする振動波駆動装置。
【請求項９】前記摩擦部材と前記弾性体の駆動面は駆
動軸線方向に見て円形であり、前記弾性体の接合面上に
は渦巻状または円周状の凹部が設けられていることを特
徴とする請求項８に記載の振動波駆動装置。
【請求項１０】前記面取り部は、前記弾性体の接合面
の角部に設けられたことを特徴とする請求項８または９
に記載の振動駆動装置。
【請求項１１】前記接着剤は紫外線硬化型嫌気性接着
剤であることを特徴とする請求項１から１０の何れかに
記載の振動波駆動装置。
【請求項１２】前記摩擦部材と該弾性体の駆動面との
接合面からはみ出した接着剤に紫外線を照射して硬化さ
せたことを特徴とする請求項１１に記載の振動波駆動装
置。
【請求項１３】電気−機械エネルギー変換素子を励振
源とし、該素子に交番信号が印加されることにより、駆
動面に駆動振動が形成される弾性体と、摩擦部材とを有
する振動体を少なくとも備えた振動波駆動装置におい
て、前記摩擦部材は型成形される成形品であり、バリの
発生する角部に面取り部を設けたことを特徴とする振動
波駆動装置。
【請求項１４】電気−機械エネルギー変換素子を励振
源とし、該素子に交番信号が印加されることにより、駆
動面に駆動振動が形成される弾性体と、摩擦部材とを有
する振動体を少なくとも備えた振動波駆動装置におい
て、前記摩擦部材は型成形される成形品であり、厚み方
向両面が対称形状であることを特徴とする振動波駆動装
置。
【請求項１５】前記摩擦部材は、前記弾性体の駆動面
に接着剤により接合されたことを特徴とする請求項１３
ないし１４に記載の振動波駆動装置。
【請求項１６】前記摩擦部材はセラミックスから成る
ことを特徴とする請求項１から１５の何れかに記載の振
動波駆動装置。