JP2011166900A - 振動波モータ、レンズ鏡筒およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化しても耐久性能が得られ、低温時や高温時の駆動性能を満足した動波モータ、レンズ鏡筒およびカメラを提供する。
【解決手段】本発明の振動波モータ１０は、駆動信号により励振される電気機械変換素子１３に接合され、前記励振により駆動面１６ａに振動波を生じるとともに前記駆動面１６ａには薄膜３０が形成されている弾性体１４と、前記弾性体１４の前記駆動面１６ａに加圧接触される摺動面２５および前記摺動面２５と交差する方向に延びる側面２１，２１Ａ，２１Ｂを有し、前記振動波によって駆動される相対運動部材１１と、を備える振動波モータ１０において、前記相対運動部材１１における前記摺動面２５と前記側面２１，２１Ａ，２１Ｂとを繋ぐ部分は、曲面２４，２４Ａ，２４Ｂになっていること、を特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、振動波モータ、レンズ鏡筒およびカメラに関するものである。

振動波モータは、特許文献１等で公知の様に、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（以下、進行波と略する）を発生させるものである。この進行波によって、駆動面には楕円運動が生じ、楕円運動の波頭に加圧接触した移動子は駆動される。この様な振動波モータは、低回転でも高トルクを有するという特徴がある。このため、駆動装置に搭載した場合に、駆動装置のギアを省略することができ、ギア騒音をなくすことで静寂化を達成したり、位置決め精度が向上したりできるといった利点がある。

一方、近年、振動波モータは、その径が従来の１／３〜１／５倍程度と縮小されて、小型化、軽量化される傾向がある。この様な小型化された振動波モータは、機器に組み込む際に使い勝手が良く、アプリケーションへの適用化が進み、出荷台数を大幅に伸ばしている。

このような小型化された振動波モータにおいては、径が小さくなることから発生トルクが低下するという問題がある（トルク＝接線力×径）。振動モータの出力が小さくなると（力＝トルク×回転数）、モータとしての魅力が低下する。この対策として、発生トルクが小さくなった分だけ回転数を大きくしている。
しかし、回転数を従来よりも高くすると、摺動の耐久性が従来よりも厳しく要求され、その対策として、振動子の駆動面に摺動皮膜を施すことが、特許文献２に開示されている。この公知例においては、振動子の駆動面に熱硬化性の樹脂皮膜が施され、移動子の摺動面にはアルマイトが施され、摺動皮膜同士の摺動となるため、大きな耐久性の効果が得られる。

しかし、振動波モータをレンズ鏡筒などのアプリケーションに搭載した場合、例えば氷点下の低温環境下や、真夏の甲子園などの高温環境下といった様々な環境で使用される。特許文献３によれば、低温時や高温時において、振動子の駆動面が径方向に傾き、移動子の摺動部の外側エッジ、または内側エッジにて接触することが示されている。

また、特許文献４のように、移動子の摺動面にアルマイトが施されている場合には、摺動面のエッジ部には、アルマイトのクラックが生じている場合がある。上述したように低温時や高温時においては、このクラックと駆動面の摺動皮膜とが接触する。このため、低温時や高温時において良好な駆動性能が得られなかったり、耐久性が低下したりする問題が発生する。

特公平１−１７３５４号公報 特開２００９−２３２６２２号公報 特開２００５−３２８５８２号公報（図５） 特開２００９−２３２６２２号公報（図１２）

本発明では、このような問題点を解決し、小型化しても耐久性能が得られ、低温時や高温時の駆動性能を満足した振動波モータ、レンズ鏡筒およびカメラを提供することを目的とする。

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、駆動信号により励振される電気機械変換素子（１３，２１３）に接合され、前記励振により駆動面（１６ａ，２１６ａ）に振動波を生じるとともに前記駆動面（１６ａ，２１６ａ）には薄膜（３０）が形成されている弾性体（１４，２１４）と、前記弾性体（１４，２１４）の前記駆動面（１６ａ，２１６ａ）に加圧接触される摺動面（２５，２２５）および前記摺動面（２５，２２５）と交差する方向に延びる側面（２１，２１Ａ，２１Ｂ）を有し、前記振動波によって駆動される相対運動部材（１１，２１１）と、を備える振動波モータ（１０，２１０）において、前記相対運動部材（１１，２１１）における前記摺動面（２５，２２５）と前記側面（２１，２１Ａ，２１Ｂ）とを繋ぐ部分は、曲面（２４，２４Ａ，２４Ｂ）になっていること、を特徴とする振動波モータ（１０，２１０）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の振動波モータ（１０，２１０）であって、前記相対運動部材（１１，２１１）の移動方向に対する垂直断面において、前記摺動面（２５，２２５）の幅ｂ、前記曲面のうちの前記摺動面（２５，２２５）の一端から延びる第１曲面（２４Ａ）の曲率ｒ１、前記曲面のうちの前記摺動面（２５，２２５）の他端から延びる第２曲面（２４Ｂ）の曲率ｒ２、および前記第１曲面（２４Ａ）における前記摺動面（２５，２２５）と反対側の第１端部（２７Ａ）と、前記第２曲面（２４Ｂ）における前記摺動面（２５，２２５）と反対側の第２端部（２７Ｂ）との間の距離Ｂ、としたときに、Ｂ＜ｂ＋ｒ１＋ｒ２の関係式を満たしていること、を特徴とする振動波モータ（１０，２１０）である。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の振動波モータ（１０，２１０）であって、前記相対運動部材（１１，２１１）の前記摺動面（２５，２２５）と前記曲面（２４，２４Ａ，２４Ｂ）は、前記第１端部（２７Ａ）から前記第２端部（２７Ｂ）までバイトを１回移動させることに製造されたものであること、を特徴とする振動波モータ（１０，２１０）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の振動波モータ（１０，２１０）において、前記相対運動部材（１１，２１１）の前記摺動面（２５，２２５）および前記曲面（２４，２４Ａ，２４Ｂ）には、化成処理皮膜（２９）が施され、ビッカース硬度がＨｖ３５０±１００であること、を特徴とする振動波モータ（１０，２１０）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の振動波モータ（１０，２１０）において、前記薄膜（３０）は、ポリアミドイミドを主成分とし、複合弾性率が３〜１０Ｇｐａ以上で、膜厚が４０μｍ以下であること、を特徴とする振動波モータ（１０，２１０）である。
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の振動波モータ（１０，２１０）であって、前記相対運動部材（１１，２１１）の表面上の、前記摺動面（２５，２２５）に対して垂直な方向における前記摺動面（２５，２２５）からの距離が、５μｍ以上となる位置に、前記化成処理皮膜（２９）のクラック（２８）が形成されていること、を特徴とする振動波モータ（１０，２１０）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の振動波モータ（１０，２１０）を備えるレンズ鏡筒（１１０，２００）である。
請求項８に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の振動波モータ（１０，２１０）を備えるカメラ（１２０）である。
請求項９に記載の発明は、駆動信号により励振される電気機械変換素子（１３，２１３）に接合され、前記励振により駆動面（１６ａ，２１６ａ）に振動波を生じるとともに前記駆動面（１６ａ，２１６ａ）には薄膜（３０）が形成されている弾性体（１４，２１４）と、前記弾性体（１４，２１４）の前記駆動面（１６ａ，２１６ａ）に加圧接触される摺動面（２５，２２５）および前記摺動面（２５，２２５）と交差する方向に延びる側面（２１，２１Ａ，２１Ｂ）を有し、前記振動波によって駆動される相対運動部材（１１，２１１）と、を備える振動波モータ（１０，２１０）の製造方法において、前記相対運動部材（１１，２１１）における前記摺動面（２５，２２５）と前記側面（２１，２１Ａ，２１Ｂ）とを繋ぐ部分に、曲面（２４，２４Ａ，２４Ｂ）を形成すること、を特徴とする振動波モータ（１０，２１０）の製造方法である。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の振動波モータ（１０，２１０）の製造方法において、前記相対運動部材（１１，２１１）における前記摺動面（２５，２２５）の一端から延びる第１曲面（２４，２４Ａ，２４Ｂ）における前記摺動面（２５，２２５）と反対側の第１端部（２７Ａ）から、前記曲面（２４，２４Ａ，２４Ｂ）のうちの前記摺動面（２５，２２５）の他端から延びる第２曲面（２４，２４Ａ，２４Ｂ）における前記摺動面（２５，２２５）と反対側の第２端部（２７Ｂ）までを、バイトを１回移動させることに製造すること、を特徴とする振動波モータ（１０，２１０）の製造方法である。
請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の振動波モータ（１０，２１０）の製造方法であって、前記相対運動部材（１１，２１１）の表面上の前記摺動面（２５，２２５）に対して垂直な方向における前記摺動面（２５，２２５）からの距離が、５μｍ以上となる位置に、前記曲面（２４，２４Ａ，２４Ｂ）から前記側面（２１，２１Ａ，２１Ｂ）との境界がくるように前記曲面（２４，２４Ａ，２４Ｂ）を形成し、化成処理皮膜（２９）を前記相対運動部材（１１，２１１）の前記摺動面（２５，２２５）、前記曲面（２４，２４Ａ，２４Ｂ）、および前記側面（２１，２１Ａ，２１Ｂ）の少なくとも一部に形成し、前記境界に前記化成処理皮膜（２９）のクラック（２８）を形成させること、を特徴とする振動波モータ（１０，２１０）の製造方法である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

本発明によれば、小型化しても耐久性能が得られ、低温時や高温時の駆動性能を満足した動波モータ、レンズ鏡筒およびカメラを提供することができる。

第一実施形態の振動波モータを説明する図である。 第一実施形態の振動波モータの駆動装置を説明するブロック図である。 第一実施形態の振動波モータをレンズ鏡筒に搭載した実施形態を示す。 （ａ）は、移動子の断面図であり、（ｂ）は（ａ）部分拡大図である。 第一実施形態の移動子の摺動部に、表面処理膜を形成した後の状態を説明する図である 第一実施形態の比較形態であり、（ａ）は摺動面と側面との間がほぼ直角に接合された場合、（ｂ）は、摺動面と側面との間にＣ面取りがなされている場合を示す図である。 第一実施形態の変形形態を示す図である。 第一実施形態の移動子の摺動部の加工方法を説明する図である。 第一実施形態の比較形態における摺動部の加工方法を示す図である。 第二実施形態のレンズ鏡筒を説明する図である。

（第一実施形態）
以下、本発明にかかる振動波モータ１０の第一実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、振動波モータ１０を説明する図である。
本実施形態では振動子１１側を固定とし、移動子２０を駆動する様になっている。
振動子１１は、後で説明する様に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、圧電体１３を接合した弾性体１４とから構成され、振動子１１には進行性振動波が発生される。

弾性体１４は、共振先鋭度が大きな金属材料から成り、形状は円環形状である。
弾性体１４は、圧電体１３に接合される接合面１５が設けられたベース部１８、そのベース部１８から移動子２０側に連続するとともに径方向に延びる溝１７が周方向に一定の間隔で形成された櫛歯部１９、を有する。
この櫛歯部１９の先端面が駆動面１６ａとなり移動子２０に加圧接触される。ベース部１８から内径側にフランジ部２２が延伸され、フランジ部２２の最内径部にて固定部材２３により固定されている。

弾性体１４には、摺動部材として潤滑塗装膜３０が施されており、後述する様に、潤滑塗装膜３０の材料は、主成分がポリアミドイミドで、添加剤にＰＴＦＥを用いている。

圧電体１３は、一般的には通称ＰＺＴと呼ばれるチタン酸ジルコン酸鉛といった材料から構成されているが、近年では環境問題から鉛フリーの材料であるニオブ酸カリウムナトリウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸ナトリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ビスマスナトリウム、チタン酸ビスマスカリウム等から構成されることもある。圧電体１３表面には電極（図示せず）が配置され、それは円周方向に沿って２つの相（Ａ相、Ｂ相）に分かれている。各相においては、１／２波長毎に交互に分極され、Ａ相とＢ相との間には１／４波長分間隔が空く様に電極が配置されている。

移動子２０は、アルミニウムといった軽金属からなり、駆動面１６ａと接触する摺動面２５の表面には耐摩耗性向上のためにアルマイト処理（化成処理）が成されている。

出力軸４０は、ゴム部材４１と出力軸４０のＤカットにはまるように挿入されたストッパー部材４２を介して移動子２０に結合され、出力軸４０とストッパー部材４２はＥクリップ４３等により固定されていて、移動子２０と一体に回転する様にされている。ストッパー部材４２と移動子２０との間のゴム部材４１は、粘着性で移動子２０とストッパー部材４２と結合する機能があり、かつ移動子２０からの振動を出力軸４０へ伝えないための振動吸収との機能があるブチルゴム等が好適である。

加圧部材５０は、出力軸４０のギア部５１とベアリング５２の間に設けられている。この構造により、移動子２０が振動子１１の駆動面１６ａに加圧接触される。

図２は、第一実施形態の振動波モータ１０の駆動装置１００を説明するブロック図である。まず、振動波モータ１０の駆動／制御部について説明する。
発振部１０１は、制御部１０２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１０３は、発振部１０１で発生した駆動信号を位相の異なる２つの駆動信号に分ける。

増幅部１０４は、移相部１０３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１０４からの駆動信号は、振動波モータ１０に伝達され、この駆動信号の印加により振動子に進行波が発生し、移動子２０が駆動される。

回転検出部１０５は、光学式エンコーダや磁気エンコーダ等により構成され、移動子２０の駆動によって駆動された駆動物の位置や速度を検出し、検出値を電気信号として制御部１０２に伝達する。

制御部１０２は、レンズ鏡筒内またはカメラ本体のＣＰＵからの駆動指令を基に振動波モータ１０の駆動を制御する。制御部１０２は、回転検出部１０５からの検出信号を受け、その値を基に、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部１０１の周波数を制御する。

次に、第一実施形態の振動波モータ１０の動作を説明する。
制御部１０２からの駆動指令により、発振部１０１から駆動信号が発生される。その駆動信号は移相部１０３により９０度位相の異なる２つの駆動信号に分割され、増幅部１０４により所望の電圧に増幅される。駆動信号は、振動波モータ１０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１４には４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４次曲げ振動とＢ相から発生する４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９０度位相がずれているため、２つの曲げ振動は合成され、４波の進行波となる。

進行波の波頭には楕円運動が生じている。したがって、駆動面１６ａに加圧接触された移動子２０は、この楕円運動によって摩擦により駆動される。移動子２０の駆動により駆動された移動子２０には、光学式エンコーダが配置されており、そこから、電気パルスが発生し、制御部１０２に伝達される。制御部１０２は、この信号を基に、現在の位置と現在の速度を得ることが可能となる。

図３は、第一実施形態の振動波モータ１０をレンズ鏡筒１１０に搭載した実施形態を示す。レンズ鏡筒１１０は、カメラ１２０に着脱可能な交換レンズであるが、これに限定されず、カメラから非着脱可能なレンズ鏡筒であってもよい。

振動波モータ１０はギアユニットモジュール１１３に取り付けられ、ギアユニットモジュール１１３はレンズ鏡筒１１０の固定筒１１４に取り付けられている。振動波モータ１０の出力ギアであるギア部５１は、ギアユニットモジュール１１３の減速ギア１１５を介して、カム環１１６に回転運動が伝達され、カム環１１６は回転駆動する。

カム環１１６には、周方向に対して斜めにキー溝１１７が切られたおり、該キー溝１１７に固定ピン１１８が挿入されたＡＦ環１１９は、カム環１１６が回転駆動することにより、光軸方向に直進方向に駆動され、所望の位置に停止できる様にされている。
レンズ鏡筒１１０の外側固定筒１１４ａと内側固定筒１１４ｂの間に回路１２１が設けられ、振動波モータ１０の駆動、制御、回転数の検出、振動センサーの検出等を行う。

次に、本実施形態の移動子２０を説明する。図４（ａ）は、移動子２０の断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の丸で囲った部分Ｘの拡大図である。図示するように、移動子２０は、出力軸４０の外周に嵌め込まれる嵌挿部２０Ａと、嵌挿部２０Ａから外径側に延びる延在部２０Ｂと、延在部２０Ｂから弾性体側に突き出た摺動部２０Ｃとを備える。摺動部２０Ｃは、延在部２０Ｂの外周面から連続するとともに摺動部２０Ｃの内径側を延びる内径側側面２１Ａ（側面２１）と、外径側を延びる外径側側面２１Ｂ（側面２１）とを有する。さらに摺動部２０Ｃは、駆動面１６ａに加圧接触される摺動面２５と、摺動面２５と内径側側面２１Ａとの間を繋ぐ内径側曲面２４Ａ（２４）と、摺動面２５と外径側側面２１Ｂとの間を繋ぐ外径側曲面２４Ｂ（２４）とを有する。

本実施形態においては、摺動面２５と内径側曲面２４Ａ（２４）との境界２６Ａ（２６）、摺動面２５と外径側側面２１Ｂとの境界２６Ｂ（２６）は滑らかに繋がっている。すなわち、図４（ｂ）に示すように移動子２０の移動方向に対する垂直断面において、内径側曲面２４Ａ（２４）の、摺動面２５との境界２６Ａにおける接線ｍは、摺動面２５一致する方向に延びている。また、外径側曲面２４Ｂ（２４）の、摺動面２５との境界２６Ｂにおける接線ｎも、摺動面２５と一致する方向に延びている。

図また、本実施形態の摺動部２０Ｃは、摺動面２５の幅ｂ、内径側曲面２４Ａの曲率ｒ１、外径側曲面２４Ｂの曲率ｒ２、内径側曲面２４における摺動面２５と内側側面との接合部である第１端部２７Ａと外径側曲面２４における摺動面２５と外側側面との接合部である第２端部２７Ｂとの間の距離Ｂ、としたときに、
Ｂ＜ｂ＋ｒ１＋ｒ２ （１）
の関係を満たしている。
なお、内径側曲面２４の曲率および内径側曲面２４の曲率は同じあってもよく、その場合は、曲率ｒとし、
Ｂ＜ｂ＋２×ｒ （２）
の関係を満たすようにする。

摺動面２５と曲面２４との境界２６が滑らかに繋がっていることを前述したが、上記式（１）の関係を成り立たせることで、曲面２４の曲率半径ｒ（ｒ１，ｒ２）を大きくすることができ、摺動面２５と曲面２４との境界をより滑らかに繋がる様にすることができる。

図５は、本実施形態の移動子の摺動部２０Ｃに、アルマイト処理をして表面処理膜２９を形成した後の状態を説明する図である。移動子２０の摺動面２５に施された硬質アルマイトの表面処理膜２９は、ビッカース硬度Ｈｖ３５０±１００（２５０〜４５０）の範囲が好適である。表面処理膜２９のビッカース硬さがＨｖ２５０以下では、摺動による磨耗が大きく、振動波モータ１０としての摺動に不向きである。また、表面処理膜２９のビッカース硬さがＨｖ４５０以上では、表面処理膜２９全体にクラックが発生してしまい、本実施形態の移動子２０の効果があまり得られない。

図６は、本実施形態の比較形態における摺動面２５と側面２１との部分の拡大断面図である。図６（ａ）は摺動面２５と側面２１との間がほぼ直角に接合され、角部２４Ｘが形成されている場合を示す図であり、図６（ｂ）は、摺動面２５と側面２１との間にＣ面取り２４Ｙがなされている場合を示す図である。
本実施形態において弾性体１４側に形成された潤滑塗装膜３０の材料は、主成分をポリアミドイミドで、添加剤にＰＴＦＥを用いる。潤滑塗装膜３０の複合弾性率は３〜１０Ｇｐａ程度で、膜厚は４０μｍ以下である。
なお、潤滑塗装膜３０の複合弾性率が３Ｇｐａ以下の場合には、表面の剛性が小さいため、振動波モータ１０としての摺動に不向きである。また、加圧により移動子２０全体が潤滑塗装膜３０に沈み込み、摺動面２５とクッラク（後述）との間に高さがあっても、沈み込みの影響で、クラックと潤滑塗装膜３０が接触してしまう場合がある。

また、潤滑塗装膜３０の複合弾性率が１０Ｇｐａ以上の場合には、潤滑塗装膜３０の表面の剛性が大きく硬いため、移動子２０の摺動面２５のエッジにアルマイトのクラックがあっても、潤滑塗装膜３０に食い込むことがなく、本実施形態による効果はあまり得られない。
また、潤滑塗装膜３０の膜厚が４０μｍ以上の場合では、厚さにより潤滑塗装膜３０の全体剛性が見かけ上小さくなり、加圧により移動子２０全体が潤滑塗装膜３０に沈み込み、摺動面２５とクッラクとの間に高さがあっても、沈み込みの影響で、クラックと潤滑塗装膜３０が接触してしまう場合がある。したがって、これも振動波モータ１０としての摺動に不向きである。

図６（ａ）の比較形態においては、摺動部２０Ｃの摺動面２５と側面２１との間に角部２４Ｘが形成されているため、表面処理膜２９が成長する際に、この角部にクラック２８が入る可能性が高い。
このように角部２４Ｘにクラック２８がある状態で、摺動面２５の外側エッジＸまたは内側エッジ２６Ｘが駆動面１６ａに接触して駆動した場合、クラック２８が振動子１１の潤滑塗装膜３０に食い込み、駆動開始時の起動性を妨げる可能性がある。この場合、駆動効率の低下、回転ムラの増加等、駆動性能の劣化を生じたり、また、振動子１１側の潤滑塗装膜３０を削ることにより耐久性の劣化を生じる。なお、図６（ｂ）は、摺動面２５と側面２１との間にＣ面取り２４Ｙがなされている場合であるが、この場合も、図６（ａ）と同様である。

これに対して図５に示す本実施形態では、図４にて説明したように、摺動部２０Ｃにおいて、摺動面２５と曲面２４との境界２６が滑らかに繋がっている。
したがって、表面処理膜２９形成後においても図５に示すようにクラックが発生することがない。低温時や高温時などにおいては、振動子１１の駆動面１６ａが径方向に傾く可能性があるが、このような場合に移動子２０の摺動面２５の外側エッジ、または内側エッジ（摺動面２５の端部と外径側側面２１Ｂとの境界）が振動子１１の駆動面１６ａと接触して駆動した場合においても、駆動開始時の起動性能を確保し、駆動効率を確保し、回転ムラの増加を抑制でき、振動子１１側の潤滑塗装膜３０を削ることなく、耐久性を確保することが可能となる。

図７は、本実施形態の変形形態を示す図である。摺動部２０Ｃの摺動面２５と曲面２４との境界２６を滑らかに繋げた場合、その境界２６においてはアルマイト処理後においてもクラックが発生することはないが、曲面２４の途中部分にクラック２８が発生する可能性がある。しかし、経験的に、表面処理膜２９の下端（駆動面側端）からクラック２８の下端までの距離ｘ１が５μｍ以上あれば、食い込みの問題は発生しない。そのため、摺動部２０ｃを製造する際に、曲面２４と側面２１との接合部２７の、摺動面２５と垂直な方向における摺動面２５から距離ｘ２を、表面処理膜２９が成長した後、表面処理膜２９の下端（駆動面側端）からクラック２８の下端までの距離ｘ１が５μｍ以上となるようにする。

このようにすることで、低温時や高温時など、振動子１１の駆動面１６ａが径方向に傾き、移動子２０の摺動部２０Ｃの外側エッジ、または内側エッジ（摺動面２５の端部２６Ａ，２６Ｂ（２６）と外径側側面２１Ｂとの境界２６Ａ，２６Ｂ（２６））にて接触して駆動した場合、たとえクラック２８が発生していても、食い込み等が発生せず、駆動開始時の起動性能を確保し、駆動効率を確保し、回転ムラの増加を抑制でき、振動子１１側の潤滑塗装膜３０を削ることなく、耐久性を確保することが可能となる。

図８は、本実施形態の移動子２０の摺動部２０Ｃの加工方法を説明する図である。摺動部２０Ｃは、面削りの旋盤加工工程で、加工面の正面にバイト３１を配置し、加工面に対して刃物角の中心線Ｃを垂直の関係に配置し、例えば外径側曲面２４Ｂから摺動面２５、そして内径側曲面２４Ａといった順に、同時加工で仕上げる。この様な同時加工により、摺動面２５と曲面２４との境界２６を滑らかに繋げることが可能となる。

一般的にバイトの刃物角は５０〜６０°程度なので、式（１）におけるｂとｒ１，ｒ２は、ｂ＝０．５Ｂ〜０，８Ｂの範囲ｒ１，ｒ２＝０．８ｂ〜２．０ｂの範囲に設定すると実用的である。なお、摺動面２５と曲面２４とは滑らかに繋げた分、側面２１と曲面２４との境界は角部になる形状としている。そのため、図８の様な加工が可能となる。

図９は本実施形態の比較形態における摺動部２０Ｃの加工方法を示す図である。図９（ａ）に示すような、摺動部２０Ｃの内周部および外周部に一般的なＲ面取りを行っている。このとき、摺動面２５の幅ｂ、曲面２４の曲率ｒ、曲面２４と側面２１との接合２７間の距離Ｂ、としたときに、
Ｂ＝ｂ＋２×ｒ （３）
の関係になる。

この場合、Ｒ面取り（曲面２４）は側面２１と摺動面２５とも滑らかに連続している。このように、摺動面２５と曲面２４との境界が滑らかに繋がる様にするためには、図８で説明した様に、加工面の正面にバイトを配置し、加工面に対して刃物角の中心線を垂直の関係に配置し、左の曲面２４→摺動面２５→右の曲面２４の順に、同時加工で仕上げることが必要である。
しかし、通常のＲ面取りの場合、この様に面の正面にバイトを配置した加工では、図９（ａ）に示した様に、側面に近い部分のＲ面加工が不可能である。

このため、このようなＲ面取りをする場合、通常、バイトを外周側から内周側に一度移動させ、バイトの軸を内周側で傾けて曲面２４を形成する。実際には、図９（ｂ）に示したように、加工面に対して２つのバイトを斜め方向に配置し、第一バイト３１ａで摺動面２５と右のＲ面と加工をし、第二バイト３１ｂで摺動面２５と左のＲ面と加工と、２工程の加工工程となる。

このように製造すると、一見、摺動部２０Ｃの摺動面２５において、摺動面２５と曲面２４との境界が滑らかに繋がっている様に考えられるが、実際は図９（ｃ）に示すように摺動面２５と曲面２４との境界は滑らかに繋がらない。そのため、摺動面２５と曲面２４との間に角部２７Ｘが形成され、アルマイト処理をした場合にその角部２７Ｘにクラックが発生する。したがって、加工面の正面にバイトを配置する加工を行う場合においては、上述の式（１）または（２）にて説明した各寸法の関係を満たすことが重要である。

（第二実施形態）
図１０は、本発明の第二実施形態のレンズ鏡筒２００を説明する図であり、リング状の振動波モータ２１０をレンズ鏡筒２００に組み込んだ状態の図である。
振動子２１１は、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圧電体２１３と、圧電体２１３を接合した弾性体２１４とから構成されている。振動子２１１には進行波が発生するようにされているが、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。

弾性体２１４は、共振先鋭度が大きな金属材料から成り、形状は、円環形状である。
弾性体２１４は、圧電体２１３に接合される接合面２１５が設けられたベース部２１８、そのベース部２１８から移動子２２０側に連続するとともに径方向に延びる溝２１７が周方向に一定の間隔で形成された櫛歯部２１９、を有する。
この櫛歯部２１９の先端面が駆動面２１６ａとなり移動子２２０に加圧接触される。
このように溝２１７を切る理由は、進行波の中立面をできる限り圧電体２１３側に近づけ、これにより駆動面２１６ａの進行波の振幅を増幅させるためである。

圧電体２１３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。

圧電体２１３における弾性体２１４と反対側（以下、この方向を便宜上、下側という、また、弾性体２１４側を上側という）には、不織布（図示せず）、加圧板２５２、加圧部材２５０が配置されている。
不織布は、フェルトを例としたものであり、圧電体２１３の下側に配置されていて、振動子２１１の振動を加圧板２５２や加圧部材２５０に伝えないようにするものである。

加圧板２５２は、加圧部材２５０の加圧を受けるようにされている。
加圧部材２５０は、加圧板２５２の下側に配置されていて、加圧力を発生させるものである。本実施形態では、加圧部材５０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良い。加圧部材２５０は、押さえ環２５１を介して固定部材２２３に固定されることで、保持される。

移動子２２０は、アルミニウムといった軽金属からなり、摺動面２２５の表面には耐摩耗性向上のための摺動材料が設けられている。
移動子２２０の上側には、移動子２２０の縦方向の振動を吸収するために、ゴム等の振動吸収部材２４１が配置され、その被写体側には出力伝達部２４２が配置されている。

出力伝達部２４２は、固定部材２２３に設けられたベアリング２５３により、加圧方向と径方向とが規制され、これにより移動子２２０の加圧方向と径方向とが規制される。
出力伝達部２４２は、突起部２４３を有し、そこからカム環３１５に接続されたフォーク３１６が嵌合しており、出力伝達部２４２の回転とともに、カム環３１５が回転される。

カム環３１５には、キー溝３１７が斜めに切られており、ＡＦ環３１９に設けられた固定ピン３１８が、キー溝３１７に嵌合して、カム環３１５が回転駆動することにより、光軸方向に直進方向にＡＦ環３１９が駆動され、所望の位置に停止できる様になっている。
固定部材２２３には、押さえ環２５１がネジにより取り付けられ、これを取り付けることで、出力伝達部２４２から移動子２２０、振動子２１１、バネ２５０までが一つのモータユニットとして構成される。

この様に大径のリング型の振動波モータにおいても、移動子の摺動部２２０Ｃの摺動面２２５を滑らかに繋げることで、アルマイト処理後においてもクラックが発生することがなく、第一実施形態と同様に、低温時や高温時など、振動子の駆動面が径方向に傾き、移動子の摺動部２２０Ｃの外側エッジ、または内側エッジにて接触して駆動した場合においても、駆動開始時の起動性能を確保し、駆動効率を確保し、回転ムラの増加を抑制でき、振動子側の潤滑塗装膜を削ることなく、耐久性を確保することが可能となる。

また、図４（ｂ）で説明した各部分の寸法の関係、および摺動部２０Ｃの加工方法も、第一実施形態と同様な関係や方法で、第一実施形態と同様な効果が得られる。
駆動面２１６ａに施された潤滑塗装膜２３０においても、主成分をポリアミドイミドで、添加剤にＰＴＦＥを用い、また、潤滑塗装膜２３０の複合弾性率が３〜１０Ｇｐａ程度で、膜厚が４０μｍ以下の揚合に発明の効果が得られるといったことも第一実施形態と同様である。
移動子の摺動面２５に施された硬質アルマイトは、ビッカース硬度Ｈｖ３５０±１００（２５０〜４５０）の範囲が好適であるといったことも第一実施形態と同様である。
本実施形態では、進行性振動波を用いた振動波モータで、波数４、９の場合を開示したが、他の波数、５、６、７、８、１０以上でも、同様な構成で、同様な効果が得られる。

１０，２１０：振動はモータ、１１，２１１：移動子、１３，２１３：圧電体、１４，２１４：弾性体、１６ａ，２１６ａ：駆動面、２１，２１Ａ，２１Ｂ：側面、２４，２４Ａ，２４Ｂ：曲面、２５，２２５：摺動面、３０：潤滑塗装膜

Claims (11)

1. 駆動信号により励振される電気機械変換素子に接合され、前記励振により駆動面に振動波を生じるとともに、前記駆動面には薄膜が形成されている弾性体と、
   前記弾性体の前記駆動面に加圧接触される摺動面および前記摺動面と交差する方向に延びる側面を有し、前記振動波によって駆動される相対運動部材と、
   を備える振動波モータにおいて、
   前記相対運動部材における前記摺動面と前記側面とを繋ぐ部分は、曲面になっていること、を特徴とする振動波モータ。
2. 請求項１に記載の振動波モータであって、
   前記相対運動部材の移動方向に対する垂直断面において、
   前記摺動面の幅ｂ、
   前記曲面のうちの前記摺動面の一端から延びる第１曲面の曲率ｒ１、
   前記曲面のうちの前記摺動面の他端から延びる第２曲面の曲率ｒ２、および
   前記第１曲面における前記摺動面と反対側の第１端部と、前記第２曲面における前記摺動面と反対側の第２端部との間の距離Ｂ、としたときに、以下の関係式を満たしていること、を特徴とする振動波モータ。
   Ｂ＜ｂ＋ｒ１＋ｒ２
3. 請求項２に記載の振動波モータであって、
   前記相対運動部材の前記摺動面と前記曲面は、前記第１端部から前記第２端部までバイトを１回移動させることに製造されたものであること、を特徴とする振動波モータ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の振動波モータにおいて、
   前記相対運動部材の前記摺動面および前記曲面には、化成処理皮膜が施され、ビッカース硬度がＨｖ３５０±１００であること、を特徴とする振動波モータ。
5. 請求項４に記載の振動波モータにおいて、
   前記薄膜は、ポリアミドイミドを主成分とし、複合弾性率が３〜１０Ｇｐａ以上で、膜厚が４０μｍ以下であること、を特徴とする振動波モータ。
6. 請求項４または５に記載の振動波モータであって、
   前記相対運動部材の表面上の、前記摺動面に対して垂直な方向における前記摺動面からの距離が、５μｍ以上となる位置に、前記化成処理皮膜のクラックが形成されていること、を特徴とする振動波モータ。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の振動波モータを備えるレンズ鏡筒。
8. 請求項１から６のいずれか１項に記載の振動波モータを備えるカメラ。
9. 駆動信号により励振される電気機械変換素子に接合され、前記励振により駆動面に振動波を生じるとともに、前記駆動面には薄膜が形成されている弾性体と、
   前記弾性体の前記駆動面に加圧接触される摺動面および前記摺動面と交差する方向に延びる側面を有し、前記振動波によって駆動される相対運動部材と、
   を備える振動波モータの製造方法において、
   前記相対運動部材における前記摺動面と前記側面とを繋ぐ部分に、曲面を形成すること、を特徴とする振動波モータの製造方法。
10. 請求項９に記載の振動波モータの製造方法において、
    前記相対運動部材における前記摺動面の一端から延びる第１曲面における前記摺動面と反対側の第１端部から、
    前記曲面のうちの前記摺動面の他端から延びる第２曲面における前記摺動面と反対側の第２端部までを、バイトを１回移動させることに製造すること、を特徴とする振動波モータの製造方法。
11. 請求項９または１０に記載の振動波モータの製造方法であって、
    前記相対運動部材の表面上の前記摺動面に対して垂直な方向における前記摺動面からの距離が、５μｍ以上となる位置に、前記曲面から前記側面との境界がくるように前記曲面を形成し、
    化成処理皮膜を前記相対運動部材の前記摺動面、前記曲面、および前記側面の少なくとも一部に形成し、
    前記境界に前記化成処理皮膜のクラックを形成させること、を特徴とする振動波モータの製造方法。

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