JP2006211840A - Ultrasonic driver element and method of manufacturing ultrasonic driver element - Google Patents

Ultrasonic driver element and method of manufacturing ultrasonic driver element Download PDF

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Hiromichi Sakano
博通 坂野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic driver element which can prevent the occurrence of malfunction of an ultrasonic motor, and a method of manufacturing the ultrasonic driver element. <P>SOLUTION: This ultrasonic driver element has a vibrator 3 which generates vibration by being supplied with power and a drive contact part 21 which is mounted on the vibrator 3 and drives a driven part by the vibration of the vibrator 3, being brought into contact with the driven part. The drive contact part 21 is equipped with a metallic film 22 which is made of porous material and is made at the adhesive face to at least the vibrator 3 out of the face excluding the contact face 24 with the driven part. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、超音波駆動素子および超音波駆動素子の製造方法に関する。   The present invention relates to an ultrasonic driving element and a method for manufacturing the ultrasonic driving element.

近年、電磁型モータに代わる新しいモータとして、圧電素子を有する振動子の振動を利用した超音波モータが注目されている。この超音波モータは、従来の電磁型モータと比較して、ギアなしで低速高推力が得られる点や、保持力が高い点や、ストロークが長く、高分解能である点や、静粛性に富む点や、磁気的ノイズを発生せず、また、磁気的ノイズの影響を受けない点等の利点を有している。   In recent years, an ultrasonic motor using vibration of a vibrator having a piezoelectric element has attracted attention as a new motor that replaces an electromagnetic motor. Compared with conventional electromagnetic motors, this ultrasonic motor has low speed and high thrust without gears, high holding force, long stroke, high resolution, and quietness. There are advantages such as no point, no magnetic noise, and no influence of magnetic noise.

上述の超音波モータにおいては、振動子と被駆動部との間に駆動接触部を配置して、振動子の振動を、駆動接触部を介して被駆動部に伝達している。振動子の振動はマイクロメートル単位の振幅であるため、駆動接触部の被駆動部との接触面には平滑性や耐摩耗性などの要件が要求されている。
しかし、駆動接触部が上記要件を満たしている場合でも、例えば、被駆動部の材料と近い性質を有する材料から駆動接触部が形成されていると、駆動接触部の一部が被駆動部材に移着を起こし、不具合を起こす場合がある。そのため、被駆動部材の駆動に適した駆動接触部の材料についてのさまざまな提案がされている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平10−309085号公報
In the above-described ultrasonic motor, a driving contact portion is disposed between the vibrator and the driven portion, and the vibration of the vibrator is transmitted to the driven portion via the driving contact portion. Since the vibration of the vibrator has an amplitude of a micrometer unit, requirements such as smoothness and wear resistance are required for the contact surface of the driving contact portion with the driven portion.
However, even if the drive contact portion satisfies the above requirements, for example, if the drive contact portion is formed from a material having properties close to the material of the driven portion, a part of the drive contact portion becomes the driven member. May cause transfer and malfunction. For this reason, various proposals have been made regarding the material of the drive contact portion suitable for driving the driven member (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-309085

上述の特許文献1においては、振動子と被駆動部との間に配置した駆動接触部(摩擦子)の材料として、フェノール樹脂中にアルミナ砥粒やジルコニア砥粒などを分散させた砥石材を用いる技術が開示されている。
駆動接触部に上記砥石材を用いることにより、被駆動部材と駆動接触部との接触面を常に砥石材により平滑に保つことができる。具体的には、被駆動部材の接触面に移着が起きても、砥石材により移着した部材を取り除くことができ、超音波モータの不具合発生を防止できる。
In the above-mentioned Patent Document 1, a grindstone material in which alumina abrasive grains or zirconia abrasive grains are dispersed in a phenol resin is used as a material of a driving contact portion (friction element) disposed between a vibrator and a driven portion. The technique used is disclosed.
By using the grindstone material for the drive contact portion, the contact surface between the driven member and the drive contact portion can always be kept smooth by the grindstone material. Specifically, even if transfer occurs on the contact surface of the driven member, the member transferred by the grindstone material can be removed, and the occurrence of a malfunction of the ultrasonic motor can be prevented.

しかしながら、上述の砥石材は、研削材であるアルミナ砥粒やジルコニア砥粒などを結合材であるフェノール樹脂で固めたものであって、その内部には気泡が存在している。
この砥石材を振動子に接着剤を用いて固定すると、接着剤が砥石材内部の気泡にしみ込み、被駆動部との接触面に接着剤がしみ出す場合がある。接触面に接着剤がしみ出すと、被駆動部との間の摩擦係数等が変化して超音波モータの動作不良が発生する恐れがあった。
さらには、接触面にしみ出した接着剤により被駆動体と駆動接触部とが接着され、超音波モータの動作が停止する恐れがあった。
However, the above-described grindstone material is obtained by solidifying alumina abrasive grains, zirconia abrasive grains, or the like, which are abrasives, with phenol resin, which is a binder, and air bubbles are present therein.
When this grindstone material is fixed to the vibrator using an adhesive, the adhesive may soak into the bubbles inside the grindstone material and the adhesive may ooze out on the contact surface with the driven part. If the adhesive oozes out on the contact surface, the coefficient of friction with the driven part may change, causing a malfunction of the ultrasonic motor.
Furthermore, the driven body and the drive contact portion are bonded by the adhesive that has oozed out on the contact surface, and there is a fear that the operation of the ultrasonic motor stops.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、超音波モータの動作不良発生を防止できる超音波駆動素子および超音波駆動素子の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic driving element and a method of manufacturing the ultrasonic driving element that can prevent the operation failure of the ultrasonic motor.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、電力が供給されることにより振動を発生する振動子と、該振動子に接着される一方、被駆動部に接触させられて、前記振動子の振動により被駆動部を駆動する駆動接触部とを有する超音波駆動素子であって、前記駆動接触部が、多孔質材料から形成されるとともに、前記被駆動部との接触面を除く面の内、少なくとも前記振動子との接着面に形成された金属膜を備える超音波駆動素子を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention relates to a vibrator that generates vibration when supplied with electric power, and a drive that is bonded to the vibrator while being brought into contact with the driven part to drive the driven part by the vibration of the vibrator. An ultrasonic drive element having a contact portion, wherein the drive contact portion is formed of a porous material, and at least an adhesive surface with respect to the vibrator among surfaces other than the contact surface with the driven portion An ultrasonic driving element comprising a metal film formed on the surface is provided.

本発明によれば、振動子と駆動接触部との接着が、駆動接触部に形成された金属膜を介するため、振動子との接着面から駆動接触部内へ接着剤のしみ込みを防止できるとともに、駆動接触部から接着剤のしみ出しを防止できる。
また、金属膜を介して駆動接触部と振動子とを接着するため、振動子と駆動接触部との接着面の平滑性を向上でき、接着強度の向上を図ることができる。また、一種の金属である振動子と金属膜との接着となるため、振動子と多孔質材料との接着と比較して、接着強度の向上を図ることができる。
According to the present invention, since the adhesion between the vibrator and the drive contact portion is via the metal film formed on the drive contact portion, it is possible to prevent the adhesive from penetrating into the drive contact portion from the adhesion surface with the vibrator. Further, it is possible to prevent the adhesive from seeping out from the drive contact portion.
Further, since the drive contact portion and the vibrator are bonded via the metal film, the smoothness of the bonding surface between the vibrator and the drive contact portion can be improved, and the adhesive strength can be improved. Further, since the bonding is made between the vibrator that is a kind of metal and the metal film, the bonding strength can be improved as compared with the bonding between the vibrator and the porous material.

被駆動部との接触面には、金属膜が形成されず駆動接触部が露出しているため、被駆動部と駆動接触部とを直接接触させることができる。駆動接触部は多孔質材料から形成されているため、被駆動部と駆動接触部との接触面を平滑に保つことができる。   Since the metal film is not formed on the contact surface with the driven part and the driving contact part is exposed, the driven part and the driving contact part can be brought into direct contact with each other. Since the drive contact portion is formed of a porous material, the contact surface between the driven portion and the drive contact portion can be kept smooth.

また、上記発明においては、前記駆動接触部における前記振動子との前記接着面に隣接する面に前記金属膜が形成されていることが望ましい。
本発明によれば、振動子における上記接着面と隣接する面にも金属膜が形成されているため、上記隣接する面から駆動接触部内への接着剤のしみ込みを防止できる。
Moreover, in the said invention, it is desirable that the said metal film is formed in the surface adjacent to the said contact surface with the said vibrator | oscillator in the said drive contact part.
According to the present invention, since the metal film is also formed on the surface of the vibrator adjacent to the bonding surface, it is possible to prevent the adhesive from penetrating into the driving contact portion from the adjacent surface.

上記発明においては、前記振動子が、前記駆動接触部との接着面に形成された金属膜を備えることが望ましい。
本発明によれば、振動子にも金属膜を形成することにより、振動子と駆動接触部との接着が金属膜同士の接着となり、接着強度をより一層向上させることができる。
In the above invention, it is desirable that the vibrator includes a metal film formed on an adhesive surface with the drive contact portion.
According to the present invention, by forming a metal film on the vibrator, the adhesion between the vibrator and the drive contact portion becomes the adhesion between the metal films, and the adhesive strength can be further improved.

上記発明においては、上記本発明の超音波駆動素子の製造方法であって、前記駆動接触部を構成する多孔質材料の前記被駆動部との接触面を除く面の内、少なくとも前記振動子との接着面に金属膜を形成し、前記振動子と前記駆動接触部とを接着することが望ましい。   In the above invention, there is provided a method for manufacturing the ultrasonic driving element of the present invention, wherein at least the vibrator among the surfaces excluding the contact surface of the porous material constituting the driving contact portion with the driven portion. It is desirable to form a metal film on the bonding surface of the two and bond the vibrator and the drive contact portion.

本発明の製造方法によれば、振動子と駆動接触部とが、駆動接触部に形成された金属膜を介して接着されるため、振動子との接着面から駆動接触部内へ接着剤のしみ込みを防止できるとともに、駆動接触部から接着剤のしみ出しを防止できる。
また、金属膜を介して駆動接触部と振動子とが接着されるため、振動子と駆動接触部との接着面の平滑性を向上でき、接着強度の向上を図ることができる。また、一種の金属である振動子と金属膜との接着となるため、振動子と多孔質材料との接着と比較して、接着強度の向上を図ることができる。
金属膜の形成方法としては、例えば、メッキや蒸着等の公知のコーティング(表面処理)技術を挙げることができる
According to the manufacturing method of the present invention, since the vibrator and the drive contact portion are bonded via the metal film formed on the drive contact portion, the adhesive stains from the adhesion surface with the vibrator into the drive contact portion. In addition, it is possible to prevent penetration of the adhesive from the drive contact portion.
Further, since the drive contact portion and the vibrator are bonded via the metal film, the smoothness of the bonding surface between the vibrator and the drive contact portion can be improved, and the adhesive strength can be improved. Further, since the bonding is made between the vibrator that is a kind of metal and the metal film, the bonding strength can be improved as compared with the bonding between the vibrator and the porous material.
Examples of the method for forming the metal film include known coating (surface treatment) techniques such as plating and vapor deposition.

上記発明においては、上記本発明の超音波駆動素子の製造方法であって、前記駆動接触部を構成する多孔質材料の全面に金属膜を形成し、前記振動子と前記駆動接触部とを接着し、前記被駆動部との接触面の前記金属膜を除去することが望ましい。   In the above invention, the method for manufacturing an ultrasonic driving element of the present invention described above, wherein a metal film is formed on the entire surface of the porous material constituting the driving contact portion, and the vibrator and the driving contact portion are bonded. It is desirable to remove the metal film on the contact surface with the driven part.

本発明によれば、駆動接触部の全面に金属膜を形成した後に、振動子と駆動接触部とを接着し、そして、被駆動部との接触面の金属膜を除去している。そのため、金属膜の形成工程および振動子と駆動接触部との接着工程において、被駆動部との接触面を考慮することなく超音波駆動素子を製造できる。つまり、駆動接触部への金属膜形成が容易となり、超音波駆動素子の製造工程を簡略化できる。   According to the present invention, after the metal film is formed on the entire surface of the drive contact portion, the vibrator and the drive contact portion are bonded, and the metal film on the contact surface with the driven portion is removed. Therefore, the ultrasonic driving element can be manufactured without considering the contact surface with the driven portion in the metal film forming step and the bonding step between the vibrator and the driving contact portion. That is, the metal film can be easily formed on the drive contact portion, and the manufacturing process of the ultrasonic drive element can be simplified.

本発明の超音波駆動素子および超音波駆動素子の製造方法によれば、駆動接触部に形成された金属膜と振動子とを接着するため、駆動接触部から被駆動部材との接触面への接着剤のしみ出しを防止でき、接着剤による超音波モータの動作不良発生を防止できるという効果を奏する。   According to the ultrasonic driving element and the manufacturing method of the ultrasonic driving element of the present invention, the metal film formed on the driving contact portion and the vibrator are bonded to each other. It is possible to prevent the adhesive from bleeding and to prevent the ultrasonic motor from malfunctioning due to the adhesive.

〔第1の実施の形態〕
以下、本発明の第1の実施形態にかかる超音波駆動素子について図1から図4を参照して説明する。ここでは、超音波駆動素子をカメラにおけるレンズを駆動する超音波モータに用いる例に適用して説明する。
図1は、本実施形態に係る超音波モータの全体構成を説明する断面図である。図2は、図1の超音波モータの構成を説明する部分平面視図である。
超音波モータ(超音波駆動装置)1は、図1および図2に示すように、電力が供給されることにより超音波振動を発生する圧電素子(振動子、超音波振動素子)3と、圧電素子3が収められるケース5と、圧電素子3の超音波振動により駆動される被駆動体(被駆動部)7と、圧電素子3を押圧する押え蓋9と、から概略構成されている。
被駆動体7には、その回転移動を中心軸Cに沿う方向に変換する変換機構(図示せず)が接続され、変換機構によりカメラのレンズ(図示せず)の位置が中心軸Cに沿う方向に移動される。
[First Embodiment]
Hereinafter, an ultrasonic driving element according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, description will be made by applying the ultrasonic drive element to an example of using an ultrasonic motor for driving a lens in a camera.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the overall configuration of the ultrasonic motor according to the present embodiment. FIG. 2 is a partial plan view for explaining the configuration of the ultrasonic motor of FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, an ultrasonic motor (ultrasonic drive device) 1 includes a piezoelectric element (vibrator, ultrasonic vibration element) 3 that generates ultrasonic vibrations when electric power is supplied, and a piezoelectric element. It is schematically configured from a case 5 in which the element 3 is housed, a driven body (driven portion) 7 that is driven by ultrasonic vibration of the piezoelectric element 3, and a presser lid 9 that presses the piezoelectric element 3.
The driven body 7 is connected to a conversion mechanism (not shown) for converting the rotational movement in a direction along the central axis C, and the position of a camera lens (not shown) along the central axis C is connected by the conversion mechanism. Moved in the direction.

ケース5は略円環状に形成されるとともに、圧電素子3が内部に配置される配置孔11が形成されている。配置孔11は略角柱状に形成され、同一円周上に等間隔に3つ形成されている。配置孔11における半径方向に対して略垂直なガイド面13には、後述するピン部が挿入される誘導溝15が形成されている。誘導溝15は、ケース5の中心軸Cと略平行となるように形成されている。   The case 5 is formed in a substantially annular shape, and an arrangement hole 11 in which the piezoelectric element 3 is arranged is formed. The arrangement holes 11 are formed in a substantially prismatic shape, and three are arranged at equal intervals on the same circumference. A guide groove 13 that is substantially perpendicular to the radial direction in the arrangement hole 11 is formed with a guide groove 15 into which a pin portion described later is inserted. The guide groove 15 is formed so as to be substantially parallel to the central axis C of the case 5.

被駆動体7は、図1に示すように、略円環状に形成され、ケース5と中心軸Cを共有するように配置されている。また、被駆動体7の圧電素子3と対向する面には後述する圧電素子3の駆動接触部が接触するように配置されている。
押え蓋9は縁部を有する略円環状に形成され、ケース5と中心軸Cを共有するように配置されている。また、押え蓋9の圧電素子3と対向する面には後述する圧電素子3の板バネが接触するように配置されている。
As shown in FIG. 1, the driven body 7 is formed in a substantially annular shape, and is arranged so as to share the center axis C with the case 5. Further, a surface of the driven body 7 facing the piezoelectric element 3 is disposed so that a driving contact portion of the piezoelectric element 3 described later comes into contact.
The presser lid 9 is formed in a substantially annular shape having an edge, and is arranged so as to share the center axis C with the case 5. In addition, a plate spring of the piezoelectric element 3 to be described later is disposed on the surface of the presser lid 9 facing the piezoelectric element 3.

図3は、図1の圧電素子に付属する構成要素を説明する図であり、図3(a)は超音波モータの半径方向から圧電素子を見た図であり、図3(b)は円周方向から圧電素子見た図である。
圧電素子3は、図1から図3に示すように、ケース5の円周方向に長軸を有する略直方体状に形成されている。圧電素子3には、圧電素子3を保持する保持部17と、圧電素子3を被駆動体7に向けて付勢する板バネ19と、被駆動体7と接触する駆動接触部(超音波振動素子)21と、が備えられている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the constituent elements attached to the piezoelectric element of FIG. 1, FIG. 3 (a) is a diagram of the piezoelectric element viewed from the radial direction of the ultrasonic motor, and FIG. 3 (b) is a circle. It is the figure which looked at the piezoelectric element from the circumferential direction.
As shown in FIGS. 1 to 3, the piezoelectric element 3 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape having a long axis in the circumferential direction of the case 5. The piezoelectric element 3 includes a holding portion 17 that holds the piezoelectric element 3, a leaf spring 19 that biases the piezoelectric element 3 toward the driven body 7, and a driving contact portion that contacts the driven body 7 (ultrasonic vibration). Element) 21.

保持部17は、超音波モータ1の半径方向および中心軸Cに沿う方向について圧電素子3を保持する壁部23と、壁部23から上記半径方向に突出して形成された略円柱状のピン部27と、から概略形成されている。
保持部17は、圧電素子3の振動における節の位置となる略中央に配置され、ピン部27も同様に、節の位置となる略中央に配置されている。そのため、保持部17により圧電素子3を保持しても、圧電素子3の振動発生を防止することがなく、振動発生効率の低下を防止できる。
The holding portion 17 includes a wall portion 23 that holds the piezoelectric element 3 in the radial direction of the ultrasonic motor 1 and the direction along the central axis C, and a substantially cylindrical pin portion that protrudes from the wall portion 23 in the radial direction. 27.
The holding portion 17 is disposed at the approximate center that is the position of the node in the vibration of the piezoelectric element 3, and the pin portion 27 is also disposed at the approximate center that is the position of the node. For this reason, even if the piezoelectric element 3 is held by the holding portion 17, the generation of vibration of the piezoelectric element 3 is not prevented, and a decrease in vibration generation efficiency can be prevented.

図4は、図1の圧電素子と駆動接触部との接着を説明する分解斜視図である。なお、図4においては、駆動接触部21と金属膜22との位置関係を見やすくするため上下方向を反転して示している。
駆動接触部21は、図4に示すように、砥石(多孔質材料)を略直方体状に形成したものであり、圧電素子3との接着面にはメッキ処理により金属膜22が形成されている。また、被駆動体7との接触面24は、駆動接触部21の材料である多孔質材料が露出されている。
圧電素子3と駆動接触部21との接着は、圧電素子3の上記接着面に金属膜22を形成した後に、圧電素子3と金属膜22とを接着することにより行われている。
FIG. 4 is an exploded perspective view for explaining the adhesion between the piezoelectric element of FIG. 1 and the drive contact portion. In FIG. 4, the vertical direction is inverted to make it easy to see the positional relationship between the drive contact portion 21 and the metal film 22.
As shown in FIG. 4, the drive contact portion 21 is formed of a grindstone (porous material) in a substantially rectangular parallelepiped shape, and a metal film 22 is formed on the adhesive surface with the piezoelectric element 3 by plating. . Moreover, the porous material which is the material of the drive contact portion 21 is exposed on the contact surface 24 with the driven body 7.
Bonding between the piezoelectric element 3 and the drive contact portion 21 is performed by bonding the piezoelectric element 3 and the metal film 22 after forming the metal film 22 on the bonding surface of the piezoelectric element 3.

なお、上述のように駆動接触部21にのみ金属膜22を形成してもよいし、駆動接触部21および圧電素子3の両者に金属膜22を形成してもよい。両者に金属膜22を形成した場合には、駆動接触部21と圧電素子3との接着をより強固にすることができる。   As described above, the metal film 22 may be formed only on the drive contact portion 21, or the metal film 22 may be formed on both the drive contact portion 21 and the piezoelectric element 3. When the metal film 22 is formed on both, the adhesion between the drive contact portion 21 and the piezoelectric element 3 can be further strengthened.

なお、上述のように金属膜22を形成する表面処理としてメッキ処理を用いてもよいし、蒸着により金属膜22を形成してもよく、特に限定するものではない。
また、駆動接触部21を形成する砥石としては、特許文献1で挙げられている研削材であるアルミナ砥粒やジルコニア砥粒などを結合材であるフェノール樹脂で固めた砥石であってもよいし、他の公知の砥石でもよく、特に限定するものではない。
As described above, a plating process may be used as a surface treatment for forming the metal film 22, or the metal film 22 may be formed by vapor deposition, and is not particularly limited.
Moreover, as a grindstone which forms the drive contact part 21, the grindstone which hardened the alumina abrasive grain which is the grinding material currently mentioned by patent document 1, the zirconia abrasive grain, etc. with the phenol resin which is a binder may be sufficient. Other known grindstones may be used and are not particularly limited.

上記の構成によれば、駆動接触部21に形成された金属膜22を介して圧電素子3と駆動接触部21とを接着するため、圧電素子3との接触面から駆動接触部21内への接着剤のしみ込みを防止できるとともに、駆動接触部21から被駆動体7との接触面24への接着剤のしみ出しを防止できる。そのため、駆動接触部21と被駆動体7との間の摩擦係数等の変化による超音波モータの動作不良発生を防止できる。
さらには、接触面24にしみ出した接着剤により被駆動体7と駆動接触部21とが接着されることによる超音波モータの動作停止を防止できる。
According to the above configuration, since the piezoelectric element 3 and the drive contact portion 21 are bonded via the metal film 22 formed on the drive contact portion 21, the contact surface between the piezoelectric element 3 and the drive contact portion 21 can be connected. The penetration of the adhesive can be prevented, and the adhesion of the adhesive from the drive contact portion 21 to the contact surface 24 with the driven body 7 can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the operation failure of the ultrasonic motor due to a change in the friction coefficient between the driving contact portion 21 and the driven body 7.
Furthermore, it is possible to prevent the operation of the ultrasonic motor from being stopped due to the driven body 7 and the drive contact portion 21 being bonded by the adhesive that has oozed out on the contact surface 24.

また、金属膜22を介して圧電素子3と駆動接触部21とを接着するため、圧電素子3と駆動接触部21との接着面の平滑性を向上できる、圧電素子3と多孔質材料との接着と比較して、接着強度の向上を図ることができる。また、一種の金属である圧電素子3と金属膜22との接着となるため、圧電素子3と多孔質材料との接着と比較して、接着強度の向上を図ることができる。   Further, since the piezoelectric element 3 and the driving contact portion 21 are bonded via the metal film 22, the smoothness of the bonding surface between the piezoelectric element 3 and the driving contact portion 21 can be improved. Compared with adhesion, the adhesion strength can be improved. Further, since the piezoelectric element 3 which is a kind of metal and the metal film 22 are bonded, the bonding strength can be improved as compared with the bonding between the piezoelectric element 3 and the porous material.

なお、駆動接触部21を形成する材料としては、上述のように砥石であってもよいし、樹脂であってもよい。樹脂を用いる場合には、耐摩耗性を有する樹脂を用いることが望ましい。   In addition, as a material which forms the drive contact part 21, a grindstone may be sufficient as mentioned above, and resin may be sufficient as it. When using a resin, it is desirable to use a resin having wear resistance.

〔第2の実施の形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について図5および図6を参照して説明する。
本実施形態の超音波モータの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、駆動接触部の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図5および図6を用いて駆動接触部の周辺のみを説明し、ケース等の説明を省略する。
図5は、本実施形態に係る超音波モータの全体構成を説明する断面図である。図6は、図5の圧電素子と駆動接触部との接着を説明する分解斜視図である。なお、図6においては、駆動接触部と金属膜との位置関係を見やすくするため上下方向を反転して示している。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略している。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The basic configuration of the ultrasonic motor of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the drive contact portion is different from that of the first embodiment. Therefore, in this embodiment, only the periphery of the drive contact portion will be described with reference to FIGS. 5 and 6, and the description of the case and the like will be omitted.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the overall configuration of the ultrasonic motor according to the present embodiment. FIG. 6 is an exploded perspective view illustrating adhesion between the piezoelectric element of FIG. 5 and the drive contact portion. In FIG. 6, the vertical direction is inverted to make it easy to see the positional relationship between the drive contact portion and the metal film.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

超音波モータ(超音波振動装置)51は、図5および図6に示すように、圧電素子3と、ケース5と、被駆動体7と、押え蓋9とから概略構成されている。
圧電素子3には、圧電素子3を保持する保持部17と、圧電素子3を被駆動体7に向けて付勢する板バネ19と、被駆動体7と接触する駆動接触部(超音波振動素子)71と、が備えられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the ultrasonic motor (ultrasonic vibration device) 51 is generally configured by a piezoelectric element 3, a case 5, a driven body 7, and a presser lid 9.
The piezoelectric element 3 includes a holding portion 17 that holds the piezoelectric element 3, a leaf spring 19 that biases the piezoelectric element 3 toward the driven body 7, and a driving contact portion that contacts the driven body 7 (ultrasonic vibration). Element) 71.

駆動接触部71は、図6に示すように、砥石(多孔質材料)を略直方体状に形成したものであり、圧電素子3との接着面および接着面に隣接する面にはメッキ処理により金属膜72が形成されている。また、被駆動体7との接触面74は、駆動接触部71の材料である多孔質材料が露出されている。
圧電素子3と駆動接触部71との接着は、圧電素子3の上記接着面および隣接する面に金属膜72を形成した後に、圧電素子3と上記接着面に形成された金属膜72とを接着することにより行われている。
As shown in FIG. 6, the drive contact portion 71 is formed of a grindstone (porous material) in a substantially rectangular parallelepiped shape, and a metal surface is formed by plating on the adhesion surface to the piezoelectric element 3 and a surface adjacent to the adhesion surface. A film 72 is formed. Further, the porous surface which is the material of the drive contact portion 71 is exposed on the contact surface 74 with the driven body 7.
The piezoelectric element 3 and the drive contact portion 71 are bonded by forming the metal film 72 on the bonding surface and the adjacent surface of the piezoelectric element 3 and then bonding the piezoelectric element 3 and the metal film 72 formed on the bonding surface. Is done by doing.

上記の構成によれば、駆動接触部71における圧電素子3との接着面に隣接する面にも金属膜72が形成されているため、上記隣接する面から駆動接触部71内への接着剤のしみ込みを防止できる。そのため、駆動接触部71と被駆動体7との間の摩擦係数等の変化による超音波モータの動作不良発生を防止できる。
さらには、接触面74にしみ出した接着剤により被駆動体7と駆動接触部71とが接着されることによる超音波モータ51の動作停止を防止できる。
According to the above configuration, since the metal film 72 is also formed on the surface of the driving contact portion 71 adjacent to the bonding surface with the piezoelectric element 3, the adhesive from the adjacent surface into the driving contact portion 71 is formed. Infiltration can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the operation failure of the ultrasonic motor due to a change in the friction coefficient between the drive contact portion 71 and the driven body 7.
Further, it is possible to prevent the operation of the ultrasonic motor 51 from being stopped due to the driven body 7 and the drive contact portion 71 being bonded by the adhesive that has oozed out on the contact surface 74.

〔第3の実施の形態〕
次に、本発明の第3の実施形態について図7を参照して説明する。
本実施形態の超音波モータの基本構成は、第2の実施形態と同様であるが、第2の実施形態とは、駆動接触部の製造方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図7を用いて駆動接触部の製造方法のみを説明し、ケース等の説明を省略する。
図7は、本実施形態に係る超音波モータにおける圧電素子と駆動接触部との接着を説明する分解斜視図である。なお、図7においては、駆動接触部と金属膜との位置関係を見やすくするため上下方向を反転して示している。
なお、第2の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略している。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the ultrasonic motor of this embodiment is the same as that of the second embodiment, but the method for manufacturing the drive contact portion is different from that of the second embodiment. Therefore, in this embodiment, only the method for manufacturing the drive contact portion will be described with reference to FIG. 7, and the description of the case and the like will be omitted.
FIG. 7 is an exploded perspective view for explaining the adhesion between the piezoelectric element and the drive contact portion in the ultrasonic motor according to the present embodiment. In FIG. 7, the vertical direction is shown inverted so that the positional relationship between the drive contact portion and the metal film can be easily seen.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 2nd Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

超音波モータ101の圧電素子3の駆動接触部(超音波振動素子)121は、図7に示すように、砥石(多孔質材料)を略直方体状に形成したものであり、まず、その全面にメッキ処理により金属膜122が形成される。金属膜122が形成された後に、圧電素子3と駆動接触部121との接着が行われる。この接着は、圧電素子3と金属膜122との接着により行われる。
圧電素子3と駆動接触部121とが接着されると、駆動接触部121における被駆動体7との接触面124に形成された金属膜122が、加工などの方法により取り除かれる。
As shown in FIG. 7, the driving contact portion (ultrasonic vibration element) 121 of the piezoelectric element 3 of the ultrasonic motor 101 is formed of a grindstone (porous material) in a substantially rectangular parallelepiped shape. A metal film 122 is formed by plating. After the metal film 122 is formed, the piezoelectric element 3 and the drive contact portion 121 are bonded. This adhesion is performed by adhesion between the piezoelectric element 3 and the metal film 122.
When the piezoelectric element 3 and the drive contact portion 121 are bonded, the metal film 122 formed on the contact surface 124 of the drive contact portion 121 with the driven body 7 is removed by a method such as processing.

上述の方法により駆動接触部121を圧電素子3に接着することにより、第2の実施形態と同様に、圧電素子3との接着面および接着面に隣接する面に金属膜122を形成するとともに、被駆動体7との接触面124には駆動接触部121の材料である多孔質材料を露出させることができる。   By adhering the drive contact portion 121 to the piezoelectric element 3 by the above-described method, the metal film 122 is formed on the adhesion surface to the piezoelectric element 3 and the surface adjacent to the adhesion surface, as in the second embodiment, A porous material that is a material of the drive contact portion 121 can be exposed on the contact surface 124 with the driven body 7.

上記の構成によれば、駆動接触部121の全面に金属膜122を形成した後に、圧電素子3と駆動接触部121とを接着し、そして、被駆動部7との接触面124の金属膜122を除去している。そのため、金属膜122の形成工程および圧電素子3と駆動接触部121との接着工程において、被駆動部7との接触面124を考慮することなく超音波モータ101を製造できる。つまり、駆動接触部121への金属膜122形成が容易となり、超音波モータ101の製造工程を簡略化できる。   According to the above configuration, after the metal film 122 is formed on the entire surface of the drive contact portion 121, the piezoelectric element 3 and the drive contact portion 121 are bonded together, and the metal film 122 on the contact surface 124 with the driven portion 7. Has been removed. Therefore, the ultrasonic motor 101 can be manufactured without considering the contact surface 124 with the driven part 7 in the forming process of the metal film 122 and the bonding process between the piezoelectric element 3 and the driving contact part 121. That is, the metal film 122 can be easily formed on the drive contact portion 121, and the manufacturing process of the ultrasonic motor 101 can be simplified.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、この発明をカメラのレンズの駆動原に適応して説明したが、この発明はレンズの駆動源に限られることなく、その他各種の駆動源に適応できるものである。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the present invention has been described by adapting to the driving source of the lens of the camera. However, the present invention is not limited to the driving source of the lens, but can be applied to various other driving sources. is there.

本発明の第1の実施形態に係る超音波モータの全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the ultrasonic motor which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1の超音波モータの構成を示す部分平面視図である。FIG. 2 is a partial plan view showing the configuration of the ultrasonic motor of FIG. 1. 図1の圧電素子に付属する構成要素を示す図である。It is a figure which shows the component attached to the piezoelectric element of FIG. 図1の圧電素子と駆動接触部との接着を説明する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view explaining adhesion | attachment with the piezoelectric element of FIG. 1, and a drive contact part. 本発明の第2の実施形態に係る超音波モータの全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the ultrasonic motor which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図5の圧電素子と駆動接触部との接着を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows adhesion | attachment with the piezoelectric element of FIG. 5, and a drive contact part. 本発明の第3の実施形態に係る超音波モータにおける圧電素子と駆動接触部との接着を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows adhesion | attachment with the piezoelectric element and drive contact part in the ultrasonic motor which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

3 圧電素子(振動子、超音波振動素子)
7 被駆動体(被駆動部)
21,71,121 駆動接触部(超音波振動素子)
22,72,122 金属膜
24,74,124 接触面
3 Piezoelectric elements (vibrators, ultrasonic vibration elements)
7 Driven object (driven part)
21, 71, 121 Driving contact portion (ultrasonic vibration element)
22, 72, 122 Metal film 24, 74, 124 Contact surface

Claims (5)

電力が供給されることにより振動を発生する振動子と、
該振動子に接着される一方、被駆動部に接触させられて、前記振動子の振動により被駆動部を駆動する駆動接触部とを
有する超音波駆動素子であって、
前記駆動接触部が、多孔質材料から形成されるとともに、前記被駆動部との接触面を除く面の内、少なくとも前記振動子との接着面に形成された金属膜を備える超音波駆動素子。
A vibrator that generates vibration when power is supplied;
An ultrasonic driving element having a driving contact portion that is bonded to the vibrator and is brought into contact with the driven portion to drive the driven portion by vibration of the vibrator,
An ultrasonic driving element, wherein the driving contact portion is formed of a porous material, and includes a metal film formed on at least a bonding surface with the vibrator in a surface excluding a contact surface with the driven portion.
前記駆動接触部における前記振動子との前記接着面に隣接する面に前記金属膜が形成されている請求項1記載の超音波駆動素子。   The ultrasonic driving element according to claim 1, wherein the metal film is formed on a surface adjacent to the bonding surface with the vibrator in the driving contact portion. 前記振動子が、前記駆動接触部との接着面に形成された金属膜を備える請求項1記載の超音波駆動素子。   The ultrasonic drive element according to claim 1, wherein the vibrator includes a metal film formed on an adhesive surface with the drive contact portion. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の超音波駆動素子の製造方法であって、
前記駆動接触部を構成する多孔質材料の前記被駆動部との接触面を除く面の内、少なくとも前記振動子との接着面に金属膜を形成し、
前記振動子と前記駆動接触部とを接着する超音波駆動素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the ultrasonic drive element in any one of Claims 1-3,
A metal film is formed on at least an adhesion surface with the vibrator, in a surface excluding a contact surface with the driven portion of the porous material constituting the driving contact portion;
A method of manufacturing an ultrasonic driving element for bonding the vibrator and the driving contact portion.
請求項1から請求項3のいずれかに記載の超音波駆動素子の製造方法であって、
前記駆動接触部を構成する多孔質材料の全面に金属膜を形成し、
前記振動子と前記駆動接触部とを接着し、
前記被駆動部との接触面の前記金属膜を除去する超音波駆動素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the ultrasonic drive element in any one of Claims 1-3,
Forming a metal film on the entire surface of the porous material constituting the drive contact portion;
Bonding the vibrator and the drive contact portion,
A method for manufacturing an ultrasonic driving element, wherein the metal film on a contact surface with the driven part is removed.
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