JP2011244598A - Ultrasonic motor and driving device provided with ultrasonic motor - Google Patents

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宗拓 柴田
Jong Yi
政 李
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic motor which can totally remove a wear powder deposited on a slide member, prevents the deterioration of driving efficiency and driving performance, and prevents the shortening of a life.SOLUTION: The ultrasonic motor comprises: an oscillator 11 which excites vibration; drive elements 12a and 12b provided on the oscillator 11; a holder 13 which holds the oscillator 11; and a grind stone 14 for grinding provided in the holder 13. The grind stone 14 for grinding is constituted so as to be capable of adjusting a position.

Description

本発明は、超音波モータ及び超音波モータを備えた駆動装置に関し、特に、精密加工装置、半導体製造装置、顕微鏡ステージ等に用いられる、超音波モータ及び超音波モータを備えた駆動装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic motor and a driving device including the ultrasonic motor, and more particularly to an ultrasonic motor and a driving device including the ultrasonic motor that are used in precision processing apparatuses, semiconductor manufacturing apparatuses, microscope stages, and the like.

顕微鏡を利用して微細構造を観察する際、観察対象の任意位置を顕微鏡観察下に位置づけるためにXYステージが利用されている。このとき、XYステージには、観察対象となる微細構造と同等の送り分解能や静止時の安定性が求められている。   When observing a fine structure using a microscope, an XY stage is used to position an arbitrary position of an observation target under the microscope observation. At this time, the XY stage is required to have a feed resolution equivalent to the microstructure to be observed and stability at rest.

このようなニーズに対応するアクチュエータの一つとして超音波モータが注目されている。超音波モータは、ローレンツ力を利用した従来型のモータと比べて、高精度に位置決めができ、静止時には無通電で大きな保持力を持つ、という特徴を有する。   Ultrasonic motors are attracting attention as one of actuators that meet such needs. Ultrasonic motors are characterized in that they can be positioned with higher accuracy than conventional motors that use Lorentz force, and have a large holding force without being energized when stationary.

超音波モータは、超音波領域の振動を発生させる圧電素子と、圧電素子の振動に伴って振動する駆動子とを備え、駆動子を被駆動体に設けられた摺動部材に押圧することにより駆動力を発生させる。しかしながら、駆動子と摺動部材との摩擦により駆動力を得ているため、次第に駆動子と摺動部材が摩耗する。そして、その摩耗により生じた磨耗粉が摺動部材に付着すると、動作不良を招く虞があると共に、駆動子と摺動部材の摩耗を更に促進させて超音波モータを短寿命化させる虞もある、という問題があった。そこで、一定期間毎に、駆動子と摺動部材もしくは超音波モータ自体を交換する必要があった。   The ultrasonic motor includes a piezoelectric element that generates vibration in the ultrasonic region and a driver that vibrates with the vibration of the piezoelectric element, and presses the driver against a sliding member provided on the driven body. Generate driving force. However, since the driving force is obtained by the friction between the driving element and the sliding member, the driving element and the sliding member gradually wear. If the wear powder generated by the wear adheres to the sliding member, it may cause a malfunction, and further promote the wear of the driver and the sliding member to shorten the life of the ultrasonic motor. There was a problem. Therefore, it has been necessary to replace the driver and the sliding member or the ultrasonic motor itself at regular intervals.

このような問題を解決するため、例えば特許文献1には、摩擦部材と駆動力伝達部材との摺動によって発生した摩耗粉の帯電とは異なる極性にブラシを帯電させておき、機械的な掻き取りだけでなく、静電気力によってブラシに摩耗紛を吸着させることができるようにした超音波モータ駆動装置が提案されている。   In order to solve such a problem, for example, in Patent Document 1, a brush is charged with a polarity different from that of wear powder generated by sliding between a friction member and a driving force transmission member, and mechanical scratching is performed. There has been proposed an ultrasonic motor driving apparatus that can adsorb wear powder to a brush by electrostatic force.

特開2004−236389号公報JP 2004-236389 A

しかしながら、駆動子が特に樹脂を母材とした材料によって形成されている場合、磨耗粉が摺動部材に付着した状態で駆動子が摺動することによって磨耗粉が摺動部材に塗り付けられてしまう場合がある。このような場合、摺動部材に塗り付けられた摩耗粉は粘着力が強く掻きとるだけでは除去することができない。そのため、特許文献1に提案されているようなブラシを使った方法では摩耗粉を完全に除去することができず、更にブラシが摩耗粉を摺動部材に押し付けることによって磨耗粉を摺動部材に塗り付けてしまう虞もある。そこで、より硬い材質のブラシを用いて磨耗粉を除去するという方法も考えられる。しかしながら、この方法では、摺動部材の摺動面に傷が付き、動作効率を低下させる虞がある。ブラシの代わりに摩耗粉除去手段としてローラやフェルトを用いた場合も同様の虞がある。或いは、摩耗粉除去手段としてスクレイパーや剥離爪等を用いて摺動部材ごと摩耗粉を削り落とすという方法も考えられる。しかしながら、この方法では、摺動部材の面精度を維持することが難しく、駆動効率や駆動性能を低下させたり駆動動作を行うことができなくなったりする虞がある。   However, when the driver element is formed of a material having a resin as a base material, the abrasion powder is applied to the sliding member by sliding the driver element with the abrasion powder adhering to the sliding member. May end up. In such a case, the wear powder applied to the sliding member has a strong adhesive force and cannot be removed simply by scraping. For this reason, the method using the brush as proposed in Patent Document 1 cannot completely remove the wear powder, and the brush presses the wear powder against the sliding member, so that the wear powder is applied to the sliding member. There is also a risk of smearing. Therefore, a method of removing the abrasion powder using a harder material brush is also conceivable. However, in this method, the sliding surface of the sliding member may be damaged, and the operation efficiency may be reduced. There is a similar concern when a roller or felt is used as a means for removing abrasion powder instead of the brush. Alternatively, a method of scraping off the wear powder together with the sliding member using a scraper, a peeling claw, or the like as the wear powder removing means may be considered. However, in this method, it is difficult to maintain the surface accuracy of the sliding member, and there is a possibility that the driving efficiency and driving performance may be lowered or the driving operation may not be performed.

本発明は、上記実情に鑑み、摺動部材に付着した磨耗粉を完全に除去することができ、駆動効率及び駆動性能の低下並びに短寿命化を防止することができる、超音波モータ及び超音波モータを備えた駆動装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention can completely remove the wear powder adhering to the sliding member, and can prevent a reduction in driving efficiency and driving performance and a reduction in life, and an ultrasonic motor and an ultrasonic wave. An object of the present invention is to provide a driving device including a motor.

本発明の第1の態様に係る超音波モータは、振動を励起する振動子と、前記振動子に設けられた駆動子と、前記振動子を保持する保持手段と、前記保持手段に設けられた研削用砥石と、を備え、前記研削用砥石が配置調整可能に構成される、ことを特徴とする。   An ultrasonic motor according to a first aspect of the present invention is provided with a vibrator for exciting vibration, a driver provided in the vibrator, a holding means for holding the vibrator, and a holding means. A grinding wheel, and the grinding wheel is configured to be arranged and adjustable.

本発明の第2の態様に係る超音波モータは、上記第1の態様において、固定部に対して移動可能に支持された被駆動体に設けられた摺動部材に前記駆動子が当接、押圧されるように前記保持手段が前記固定部に固定されたときに、前記研削用砥石が前記摺動部材の摺動面に対して垂直方向に配置調整可能に構成される、ことを特徴とする。   The ultrasonic motor according to a second aspect of the present invention is the ultrasonic motor according to the first aspect, wherein the driving element abuts on a sliding member provided on a driven body that is movably supported with respect to the fixed portion. When the holding means is fixed to the fixed portion so as to be pressed, the grinding wheel is configured to be adjustable in a direction perpendicular to the sliding surface of the sliding member. To do.

本発明の第3の態様に係る超音波モータは、上記第2の態様において、前記研削用砥石が前記摺動部材に当接されるように又は当接、押圧されるように配置されたときに、前記研削用砥石は前記摺動部材と面で接触する、ことを特徴とする。   An ultrasonic motor according to a third aspect of the present invention is the ultrasonic motor according to the second aspect, wherein the grinding wheel is disposed so as to be in contact with or pressed against the sliding member. In addition, the grinding wheel is in contact with the sliding member on a surface.

本発明の第4の態様に係る超音波モータは、上記第1乃至3の何れか一つの態様において、前記研削用砥石は、前記振動子の両側に設けられる、ことを特徴とする。
本発明の第5の態様に係る超音波モータは、上記第4の態様において、前記振動子の両側に設けられる前記研削用砥石において、一方の片側に設けられる前記研削用砥石は粒子が粗く、他方の片側に設けられる前記研削用砥石は粒子が細かい、ことを特徴とする。
The ultrasonic motor according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to third aspects, the grinding wheel is provided on both sides of the vibrator.
In the ultrasonic motor according to the fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, in the grinding wheel provided on both sides of the vibrator, the grinding wheel provided on one side has coarse particles, The grinding wheel provided on the other side is characterized by fine particles.

本発明の第6の態様に係る超音波モータは、上記第5の態様において、粒子が粗い前記研削用砥石が前記摺動部材に当接、押圧されるように配置されている状態で前記被駆動体が駆動しているときは、粒子の細かい前記研削用砥石は前記摺動部材に当接されないように配置され、粒子が細かい前記研削用砥石が前記摺動部材に当接、押圧されるように配置されている状態で前記被駆動体が駆動しているときは、粒子の粗い前記研削用砥石は前記摺動部材に当接されないように配置される、ことを特徴とする。   An ultrasonic motor according to a sixth aspect of the present invention is the ultrasonic motor according to the fifth aspect, wherein the grinding wheel with coarse particles is arranged so as to be in contact with and pressed against the sliding member. When the driving body is driven, the grinding wheel with fine particles is arranged so as not to contact the sliding member, and the grinding wheel with fine particles contacts and is pressed against the sliding member. When the driven body is driven in such a state, the grinding wheel with coarse particles is arranged so as not to contact the sliding member.

本発明の第7の態様に係る超音波モータは、上記第6の態様において、粒子が粗い前記研削用砥石が前記摺動部材に当接、押圧されるときの押圧力と、粒子が細かい前記研削用砥石が前記摺動部材に当接、押圧されるときの押圧力は、異なる、ことを特徴とする。   The ultrasonic motor according to a seventh aspect of the present invention is the ultrasonic motor according to the sixth aspect, wherein the grinding wheel with coarse particles is pressed against the sliding member and pressed, and the fine particles are The pressing force when the grinding wheel comes into contact with and is pressed against the sliding member is different.

本発明の第8の態様に係る超音波モータは、上記第1乃至7の何れか一つの態様において、前記研削用砥石は、ネジの作用によって配置調整可能に構成される、ことを特徴とする。   The ultrasonic motor according to an eighth aspect of the present invention is the ultrasonic motor according to any one of the first to seventh aspects, wherein the grinding wheel is configured to be arranged and adjustable by the action of a screw. .

本発明の第9の態様に係る超音波モータは、上記第1乃至7の何れか一つの態様において、前記研削用砥石は、単軸ピエゾ素子の作用によって配置調整可能に構成される、ことを特徴とする。   An ultrasonic motor according to a ninth aspect of the present invention is the ultrasonic motor according to any one of the first to seventh aspects, wherein the grinding wheel is configured to be adjustable by an action of a single-axis piezo element. Features.

本発明の第10の態様に係る駆動装置は、ベース部と、前記ベース部に対して移動可能に支持されたテーブルと、前記テーブルに設けられた摺動部材と、前記ベース部に設けられた上記第1乃至9の何れか一つの態様に係る超音波モータと、を備え、前記超音波モータの保持手段は、前記テーブルに設けられた摺動部材に前記超音波モータの駆動子が当接、押圧されるように、前記ベース部に固定され、前記研削用砥石は、前記摺動部材の摺動面に対して垂直方向に配置調整可能に構成される、ことを特徴とする。   A driving apparatus according to a tenth aspect of the present invention is provided with a base portion, a table supported to be movable with respect to the base portion, a sliding member provided on the table, and the base portion. The ultrasonic motor according to any one of the first to ninth aspects, wherein the ultrasonic motor holding means is configured such that the ultrasonic motor driver contacts a sliding member provided on the table. The grinding wheel is fixed to the base portion so as to be pressed, and the grinding wheel is configured to be arranged and adjusted in a direction perpendicular to the sliding surface of the sliding member.

本発明によれば、超音波モータ及び超音波モータを備えた駆動装置において、摺動部材に付着した磨耗粉を完全に除去することができ、駆動効率及び駆動性能の低下並びに短寿命化を防止することができる。   According to the present invention, it is possible to completely remove the wear powder adhering to the sliding member in the ultrasonic motor and the driving device including the ultrasonic motor, thereby preventing the driving efficiency and the driving performance from being lowered and the life from being shortened. can do.

実施例1に係る超音波モータの構成例を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an ultrasonic motor according to Embodiment 1. FIG. 穴と、砥石座を介して研削用砥石と一体に構成されたネジとを、振動子の両側に設けるようにした場合の構成例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structural example at the time of providing a hole and the screw comprised integrally with the grindstone for grinding via a grindstone seat on both sides of a vibrator. 実施例2に係る超音波モータの構成例を模式的に示す図である。6 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an ultrasonic motor according to Embodiment 2. FIG. 実施例3に係る駆動装置の上面を模式的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an upper surface of a drive device according to a third embodiment. 実施例3に係る駆動装置のA−A´断面(図4参照)を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the AA 'cross section (refer FIG. 4) of the drive device which concerns on Example 3. FIG. 超音波モータ側から見た実施例3に係る駆動装置の側面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the side surface of the drive device which concerns on Example 3 seen from the ultrasonic motor side.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の実施例1に係る超音波モータは、固定部に対して移動可能に支持された被駆動体を駆動する超音波モータであって、例えば顕微鏡ステージ、精密加工装置、半導体製造装置等で使用されるアクチュエータとして適用可能である。   The ultrasonic motor according to the first embodiment of the present invention is an ultrasonic motor that drives a driven body that is movably supported with respect to a fixed portion. For example, the ultrasonic motor may be a microscope stage, a precision processing apparatus, a semiconductor manufacturing apparatus, Applicable as an actuator to be used.

図1は、本実施例に係る超音波モータの構成例を模式的に示す図である。
なお、同図は、本実施例に係る超音波モータの上面を模式的に示すものであるが、説明の便宜のため、一部を断面として示している。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an ultrasonic motor according to the present embodiment.
In addition, although the figure shows typically the upper surface of the ultrasonic motor which concerns on a present Example, the one part is shown as a cross section for convenience of explanation.

同図に示したように、本実施例に係る超音波モータは、振動を励起する振動子11と、振動子11に設けられた駆動子12a、12bと、振動子11を保持する保持手段としてのホルダ13と、ホルダ13に設けられた研削用砥石14とを備え、詳しくは後述するように、研削用砥石14が配置調整可能に構成されている。   As shown in the figure, the ultrasonic motor according to the present embodiment is a vibrator 11 that excites vibration, driver elements 12 a and 12 b provided on the vibrator 11, and a holding unit that holds the vibrator 11. The holder 13 and the grinding wheel 14 provided on the holder 13 are provided. As will be described in detail later, the grinding wheel 14 can be arranged and adjusted.

駆動子12a、12bは、振動子11の図示しない被駆動体側の側面に固定されており、例えば、強化繊維を含むポリアセタールやセラミック等の、摩擦係数の比較的小さな樹脂を母材とした材料によって形成されている。   The driver elements 12a and 12b are fixed to the side surface of the vibrator 11 on the side of the driven body (not shown). Is formed.

振動子11は、図示しない屈曲振動用電極と縦振動用電極とを有する積層型圧電体(ピエゾ素子)からなり、図示しない制御装置から所定の駆動信号が与えられることによって屈曲振動と縦振動を励起し、それらの振動を利用して駆動子12a、12bに楕円運動を生じさせる。これにより、被駆動体に設けられた摺動部材に駆動子12a、12bが当接、押圧されるようにホルダ13が固定部に固定されたときには、その楕円運動をする駆動子12a、12bと摺動部材との摩擦によって、被駆動体を駆動することができる。   The vibrator 11 is composed of a laminated piezoelectric material (piezo element) having a bending vibration electrode and a longitudinal vibration electrode (not shown). When a predetermined drive signal is given from a control device (not shown), the vibrator 11 performs bending vibration and longitudinal vibration. Exciting and utilizing these vibrations causes the drivers 12a and 12b to generate elliptical motion. Accordingly, when the holder 13 is fixed to the fixed portion so that the driver elements 12a and 12b are brought into contact with and pressed against the sliding member provided on the driven body, the driver elements 12a and 12b that perform the elliptical motion The driven body can be driven by friction with the sliding member.

ホルダ13は、一部に設けられた切り欠き穴13aによって形成された板ばね部13bを有する。板ばね部13bは、一部にばねとして作用しない厚肉部を含み、その厚肉部に振動子11が固定されている。また、ホルダ13には、メネジを含む穴13cが形成されている。この穴13cの中には、砥石座15を介して研削用砥石14と一体に構成されたネジ16が挿入されており、そのネジ16のねじ込み量を調整することによって、研削用砥石14が配置調整可能に構成されている。また、被駆動体に設けられた摺動部材に駆動子12a、12bが当接、押圧されるようにホルダ13が固定部に固定されたときには、そのネジ16のねじ込み量を調整することによって、研削用砥石14が摺動部材の摺動面に対して垂直方向に配置調整可能に構成されている。さらに、研削用砥石14が摺動部材に当接されるように又は当接、押圧されるように配置されたときには、研削用砥石14が摺動部材に面で接触するように構成されている。また、このときには、その面の大きさは、後述の通常駆動時に駆動子12a、12bが摺動部材を摺動する範囲を含む範囲を後述のクリーニング駆動時に研削用砥石14が摺動(研削)可能になるような大きさで構成されている。このような構成により、研削用砥石14を摺動部材に当接、押圧させたり摺動部材から離したりすることは勿論のこと、研削用砥石14を摺動部材に押圧させる際の押圧力を調整することもできる。   The holder 13 has a leaf spring portion 13b formed by a notch hole 13a provided in a part thereof. The leaf spring portion 13b includes a thick portion that does not act as a spring in part, and the vibrator 11 is fixed to the thick portion. The holder 13 is formed with a hole 13c including a female screw. A screw 16 integrally formed with the grinding wheel 14 is inserted into the hole 13c via the grinding wheel seat 15, and the grinding wheel 14 is arranged by adjusting the screwing amount of the screw 16. It is configured to be adjustable. Further, when the holder 13 is fixed to the fixed portion so that the driver elements 12a and 12b are brought into contact with and pressed against the sliding member provided in the driven body, by adjusting the screwing amount of the screw 16, The grinding wheel 14 is configured to be adjustable in the direction perpendicular to the sliding surface of the sliding member. Furthermore, when the grinding wheel 14 is arranged to come into contact with the sliding member or to be pressed against the sliding member, the grinding wheel 14 is configured to come into contact with the sliding member on the surface. . At this time, the size of the surface is within a range including a range in which the driver elements 12a and 12b slide on the sliding member during normal driving described later, and the grinding wheel 14 slides (grinds) during cleaning driving described later. It is configured to be as large as possible. With such a configuration, the grinding wheel 14 is brought into contact with and pressed against the sliding member and is separated from the sliding member, as well as the pressing force when the grinding wheel 14 is pressed against the sliding member. It can also be adjusted.

このような構成を有する本実施例に係る超音波モータは、被駆動体に設けられた摺動部材に駆動子12a、12bが当接、押圧されるようにホルダ13が固定部に固定されたときに、被駆動体を所望の位置へ駆動させる通常駆動と、摺動部材に付着した磨耗粉を除去するために被駆動体を駆動させるクリーニング駆動とを行うことができる。   In the ultrasonic motor according to this embodiment having such a configuration, the holder 13 is fixed to the fixing portion so that the driving elements 12a and 12b are brought into contact with and pressed against the sliding member provided on the driven body. Sometimes, a normal drive for driving the driven body to a desired position and a cleaning drive for driving the driven body to remove the abrasion powder adhering to the sliding member can be performed.

通常駆動は、摺動部材に研削用砥石14が接触しないようにネジ16のねじ込み量が調整された状態で被駆動体の駆動を行うようにしたものである。一方、クリーニング駆動は、摺動部材に研削用砥石14が当接、押圧されるようにネジ16のねじ込み量が調整された状態で被駆動体の往復駆動を行うようにしたものである。   In the normal driving, the driven body is driven in a state where the screwing amount of the screw 16 is adjusted so that the grinding wheel 14 does not contact the sliding member. On the other hand, in the cleaning driving, the driven body is reciprocated in a state where the screwing amount of the screw 16 is adjusted so that the grinding wheel 14 is brought into contact with and pressed against the sliding member.

本実施例に係る超音波モータでは、通常駆動を繰り返し行っていくと、次第に摺動部材と駆動子12a、12bが摩耗し、その摩耗により生じた磨耗粉が徐々に摺動部材に付着することになるが、その摺動部材に付着した磨耗粉を、クリーニング駆動を行うことによって除去することができる。   In the ultrasonic motor according to this embodiment, when normal driving is repeatedly performed, the sliding member and the driver elements 12a and 12b gradually wear, and wear powder generated by the wear gradually adheres to the sliding member. However, the abrasion powder adhering to the sliding member can be removed by performing a cleaning drive.

クリーニング駆動を行うと、研削用砥石14は被駆動体に設けられた摺動部材を微小に研削するため、摺動部材に付着した摩耗粉(摺動部材に塗り付けられたような磨耗粉も含む)を完全に除去することができる。また、研削用砥石14は摺動部材に面で接触するため、硬い材質のブラシを使ったときのような局所的な傷が摺動部材に生じる虞もなく、超音波モータの駆動特性を良好に維持することができる。   When cleaning driving is performed, the grinding wheel 14 finely grinds the sliding member provided on the driven body, and therefore wear powder adhering to the sliding member (such as wear powder applied to the sliding member is also present). Can be completely removed. Further, since the grinding wheel 14 is in contact with the sliding member on the surface, there is no possibility of causing local scratches on the sliding member, such as when a hard brush is used, and the driving characteristics of the ultrasonic motor are good. Can be maintained.

このようなクリーニング駆動は、被駆動体の駆動距離や駆動時間に応じて、或いは、目視で摺動部材に磨耗粉が付着していることが確認された時など、定期的又は必要な時に、行うことが望ましい。また、クリーニング駆動時に被駆動体を往復駆動させる回数は、摺動部材に付着した磨耗粉を除去することができる程度が望ましい。また、クリーニング駆動時に被駆動体を往復駆動させる範囲は、研削用砥石14が摺動部材を研削する範囲が、少なくとも、通常駆動時に駆動子12a、12bが摺動部材を摺動する範囲を含むような範囲とすることが望ましい。例えば、クリーニング駆動時に被駆動体を往復駆動させる範囲は、摺動部材の全範囲や、通常駆動時に駆動子12a、12bが摺動部材を摺動する範囲よりも少し広い範囲とすることができる。また、例えば、クリーニング駆動として、通常駆動時の被駆動体の駆動距離1km毎に摺動部材の全範囲を20往復させるように被駆動体の駆動を行うようにすることもできる。   Such cleaning drive is performed periodically or when necessary, such as according to the driving distance and driving time of the driven body, or when it is confirmed that the abrasion powder is attached to the sliding member visually. It is desirable to do. Further, it is desirable that the number of times the driven body is reciprocated during the cleaning drive is such that the abrasion powder adhering to the sliding member can be removed. Further, the range in which the driven body is driven to reciprocate during cleaning driving includes the range in which the grinding wheel 14 grinds the sliding member, and includes at least the range in which the driver elements 12a and 12b slide on the sliding member during normal driving. Such a range is desirable. For example, the range in which the driven body is driven to reciprocate during the cleaning drive can be set to be slightly wider than the entire range of the sliding member or the range in which the driver elements 12a and 12b slide on the sliding member during normal driving. . Further, for example, as the cleaning drive, the driven body can be driven so that the entire range of the sliding member is reciprocated 20 times for every 1 km of the driven body driving distance during normal driving.

以上、本実施例に係る超音波モータによれば、研削用砥石14によって摺動部材自体を研削することによって摺動部材に付着した摩耗粉(摺動部材に塗り付けられたような磨耗粉も含む)を完全に除去することができる。また、駆動子12a、12bが摩耗粉を噛み込むことによって生じる駆動効率及び駆動性能の低下や超音波モータの短寿命化を防止することができる。   As described above, according to the ultrasonic motor according to the present embodiment, the wear powder adhered to the slide member by grinding the slide member itself with the grinding wheel 14 (the wear powder applied to the slide member is also included). Can be completely removed. Further, it is possible to prevent the drive efficiency and drive performance from being reduced and the life of the ultrasonic motor from being shortened due to the driver elements 12a and 12b biting the wear powder.

なお、本実施例に係る超音波モータは、次のように変形することも可能である。
例えば、本実施例に係る超音波モータにおいて、ネジ16が当てつくまでねじ込まれた状態の時に研削用砥石14による摺動部材への好適な押圧力が得られるように、穴13c、研削用砥石14、砥石座15、及びネジ16を予め設計しておくように構成することも可能である。
The ultrasonic motor according to the present embodiment can be modified as follows.
For example, in the ultrasonic motor according to the present embodiment, the hole 13c, the grinding wheel so that a suitable pressing force to the sliding member by the grinding wheel 14 can be obtained when the screw 16 is screwed in until the screw 16 comes into contact. 14, the grindstone 15 and the screw 16 may be designed in advance.

また、例えば、本実施例に係る超音波モータでは、穴13cと、砥石座15を介して研削用砥石14と一体に構成されたネジ16とが、図1に示したホルダ13の右側部分に設けられる構成であったが、これをホルダ13の左側部分に設けるように構成することも可能であり、その位置は図1に示した位置に限定されるものではない。   Further, for example, in the ultrasonic motor according to the present embodiment, the hole 13c and the screw 16 integrally formed with the grinding wheel 14 via the grinding wheel seat 15 are provided on the right side portion of the holder 13 shown in FIG. However, the position of the holder 13 is not limited to the position shown in FIG. 1.

また、例えば、本実施例に係る超音波モータでは、穴13cと、砥石座15を介して研削用砥石14と一体に構成されたネジ16とが、振動子11の片側に設けられる構成であったが、これを振動子11の両側に設けるように構成することも可能である。   Further, for example, the ultrasonic motor according to the present embodiment is configured such that the hole 13 c and the screw 16 integrally formed with the grinding wheel 14 via the grinding wheel seat 15 are provided on one side of the vibrator 11. However, it may be configured to be provided on both sides of the vibrator 11.

図2は、穴13cと、砥石座15を介して研削用砥石14と一体に構成されたネジ16とを、振動子11の両側に設けられるようにした場合の構成例を模式的に示す図である。なお、同図も、本構成例に係る超音波モータの上面を模式的に示すものであるが、説明の便宜のため、一部を断面として示している。   FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration example in which the holes 13c and the screws 16 integrally formed with the grinding wheel 14 via the grinding wheel seat 15 are provided on both sides of the vibrator 11. It is. This figure also schematically shows the upper surface of the ultrasonic motor according to this configuration example, but a part thereof is shown as a cross-section for convenience of explanation.

本構成例では、同図に示すホルダ13の右側部分と同様に、その左側部分にも、メネジを含む穴13cが形成され、この穴13cの中に、砥石座15を介して研削用砥石14と一体に構成されたネジ16が挿入されている。   In this configuration example, similarly to the right side portion of the holder 13 shown in the figure, a hole 13c including a female screw is formed in the left side portion, and a grinding wheel 14 for grinding is provided in the hole 13c via a grinding wheel seat 15. And a screw 16 which is configured integrally with is inserted.

そして、実施例1と同様に、通常駆動では、図示しない被駆動体に設けられた摺動部材に左右2つの研削用砥石14が接触しないように左右2つのネジ16のねじ込み量が調整された状態で被駆動体の駆動が行われ、クリーニング駆動では、摺動部材に左右2つの研削用砥石14が左右対称に当接、押圧されるように左右2つのネジ16のねじ込み量が調整された状態で被駆動体の往復駆動が行われる。   As in the first embodiment, in normal driving, the screwing amounts of the two left and right screws 16 are adjusted so that the two grinding wheels 14 for left and right do not contact a sliding member provided on a driven body (not shown). The driven body is driven in the state, and in the cleaning drive, the screwing amounts of the two left and right screws 16 are adjusted so that the two grinding wheels 14 on the left and right are brought into contact with and pressed against the sliding member symmetrically. In this state, the driven body is reciprocated.

本構成例では、摺動部材を研削する研削用砥石の数が増えるため、クリーニング駆動時における被駆動体の往復駆動の回数をより少なくしても、摺動部材に付着した摩耗粉(摺動部材に塗り付けられたような磨耗粉も含む)を完全に除去することができる。   In this configuration example, since the number of grinding wheels for grinding the sliding member increases, even if the number of reciprocating drives of the driven body during the cleaning driving is reduced, the wear powder (sliding on the sliding member) (Including wear powders applied to the member) can be completely removed.

このように、本構成例によれば、より少ない回数の往復駆動によるクリーニング駆動によって、摺動部材に付着した摩耗粉(摺動部材に塗り付けられたような磨耗粉も含む)を完全に除去することができる。また、研削用砥石14による摺動部材への押圧力が左右対称になるように左右2つのネジ16のねじ込み量を調整することにより、摺動部材に接触する左右2つの研削用砥石14の面精度を確保することができる。さらに、駆動子12a、12bが摩耗粉を噛み込むことによって生じる駆動効率及び駆動性能の低下や超音波モータの短寿命化を防止することができる。   As described above, according to this configuration example, the abrasion powder (including the abrasion powder applied to the sliding member) completely removed by the cleaning driving by the reciprocating driving less times is completely removed. can do. Further, by adjusting the screwing amounts of the two left and right screws 16 so that the pressing force to the sliding member by the grinding wheel 14 is bilaterally symmetrical, the surfaces of the two left and right grinding wheels 14 that are in contact with the sliding member Accuracy can be ensured. Further, it is possible to prevent the drive efficiency and drive performance from being reduced and the life of the ultrasonic motor from being shortened due to the driver elements 12a and 12b biting the wear powder.

なお、図2に示した構成例は、更に、次のように変形することも可能である。
例えば、左右2つのネジ16が当てつくまでねじ込まれた状態の時に左右2つの研削用砥石14による摺動部材への好適な押圧力が左右対称に得られるように、左右各々の穴13c、研削用砥石14、砥石座15、及びネジ16を予め設計しておくように構成することも可能である。
Note that the configuration example shown in FIG. 2 can be further modified as follows.
For example, each of the left and right holes 13c is ground so that a suitable pressing force to the sliding member by the left and right grinding wheels 14 can be obtained symmetrically when the two right and left screws 16 are screwed into contact. It is also possible to configure so that the grinding wheel 14, the grinding wheel seat 15, and the screw 16 are designed in advance.

また、例えば、一方の研削用砥石14を粒子の粗い砥石とし、他方の研削用砥石14を粒子の細かい砥石として構成することも可能である。このように構成した場合には、クリーニング駆動を、例えば次のようにして行うこともできる。まず始めに、粒子の粗い方の研削用砥石14が摺動部材に当接、押圧されるようにネジ16のねじ込み量が調整されると共に、粒子の細かい方の研削用砥石14が摺動部材に当接されないようにネジ16のねじ込み量が調整された状態で被駆動体の往復駆動を行う。次に、粒子の細かい方の研削用砥石14が摺動部材に当接、押圧されるようにネジ16のねじ込み量が調整されると共に、粒子の粗い方の研削用砥石14が摺動部材に当接されないようにネジ16のねじ込み量が調整された状態で被駆動体の往復駆動を行う。このようなクリーニング駆動を行うことにより、磨耗粉が付着した摺動部材に対し、始めは粗い研削が行われ、次に細かい研削が行われるようになる。また、このようなクリーニング駆動を行うときに、粒子の粗い方の研削用砥石14が摺動部材に当接、押圧されたときの押圧力が、粒子の細かい方の研削用砥石14が摺動部材に当接、押圧されたときの押圧力よりも小さくなるように、ネジ16の調整を行うことも可能である。或いは、ネジ16が当てつくまでねじ込まれた状態の時に、このような左右の研削用砥石14による押圧力が異なるように、左右各々の穴13c、研削用砥石14、砥石座15、及びネジ16を予め設計しておくことも可能である。   Further, for example, it is also possible to configure one grinding wheel 14 as a coarse grindstone and the other grinding wheel 14 as a fine grindstone. In the case of such a configuration, the cleaning drive can be performed as follows, for example. First, the screwing amount of the screw 16 is adjusted so that the coarser grinding wheel 14 is pressed against the sliding member, and the finer grinding wheel 14 is moved to the sliding member. The driven body is reciprocated in a state where the screwing amount of the screw 16 is adjusted so that the screw 16 is not in contact with the driven member. Next, the screwing amount of the screw 16 is adjusted so that the grinding wheel 14 with finer particles contacts and is pressed against the sliding member, and the grinding wheel 14 with coarser particles becomes the sliding member. The driven body is reciprocated in a state where the screwing amount of the screw 16 is adjusted so as not to be in contact. By performing such cleaning driving, rough grinding is first performed on the sliding member to which the wear powder has adhered, and then fine grinding is performed. Further, when such a cleaning drive is performed, the grinding wheel 14 with a finer particle is slid when the grinding wheel 14 with a coarser particle abuts against the sliding member and is pressed. It is also possible to adjust the screw 16 so as to be smaller than the pressing force when it is brought into contact with and pressed against the member. Alternatively, each of the left and right holes 13c, the grinding wheel 14, the grinding wheel seat 15, and the screw 16 so that the pressing force by the left and right grinding wheels 14 is different when the screw 16 is screwed in until it comes into contact. It is also possible to design in advance.

本発明の実施例2に係る超音波モータは、上述の実施例1に係る超音波モータと同様に、固定部に対して移動可能に支持された被駆動体を駆動する超音波モータであって、実施例1に係る超音波モータがネジの作用によって研削用砥石を配置調整可能な構成であったのに対し、そのネジの代わりに単軸ピエゾ素子の作用によって研削用砥石を配置調整可能に構成したものである。本実施例に係る超音波モータも、例えば顕微鏡ステージ、精密加工装置、半導体製造装置等で使用されるアクチュエータとして適用可能である。   The ultrasonic motor according to the second embodiment of the present invention is an ultrasonic motor that drives a driven body that is supported so as to be movable with respect to the fixed portion, similarly to the ultrasonic motor according to the first embodiment. The ultrasonic motor according to the first embodiment has a configuration in which the grinding wheel can be adjusted by the action of a screw, whereas the grinding wheel can be adjusted by the action of a single-axis piezo element instead of the screw. It is composed. The ultrasonic motor according to the present embodiment can also be applied as an actuator used in, for example, a microscope stage, a precision processing apparatus, a semiconductor manufacturing apparatus, and the like.

図3は、本実施例に係る超音波モータの構成例を模式的に示す図である。
同図に示したように、本実施例に係る超音波モータは、ホルダ13の図示しない被駆動体側の側面に砥石座21が固定され、その砥石座21の被駆動体側の側面に研削用砥石14が固定されている。
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration example of the ultrasonic motor according to the present embodiment.
As shown in the figure, in the ultrasonic motor according to the present embodiment, a grindstone seat 21 is fixed to a side surface of the holder 13 on the side of the driven body (not shown), and a grinding wheel is ground on the side surface of the grindstone seat 21 on the side of the driven body. 14 is fixed.

砥石座21は、図示しない電極を有する単軸ピエゾ素子からなり、図示しない制御装置から与えられる電気信号に応じて、その電気信号に応じた伸長量で単軸方向(同図の上下方向)に伸長する。従って、砥石座21に与える電気信号を調整することによって、その電気信号に応じた伸長量で単軸方向に伸長した砥石座21を介して、研削用砥石14を配置調整可能である。また、被駆動体に設けられた摺動部材に駆動子12a、12bが当接、押圧されるようにホルダ13が図示しない固定部に固定されたときには、砥石座21に与える電気信号を調整することによって、研削用砥石14が摺動部材の摺動面に対して垂直方向に配置調整可能に構成されている。さらに、研削用砥石14が摺動部材に当接されるように又は当接、押圧されるように配置されたときには、研削用砥石14が摺動部材に面で接触するように構成されている。また、このときには、その面の大きさは、後述の通常駆動時に駆動子12a、12bが摺動部材を摺動する範囲を含む範囲を後述のクリーニング駆動時に研削用砥石14が摺動(研削)可能になるような大きさで構成されている。このような構成により、研削用砥石14を摺動部材に当接、押圧させたり摺動部材から離したりすることは勿論のこと、研削用砥石14を摺動部材に押圧させる際の押圧力を調整することもできる。   The grindstone 21 is composed of a uniaxial piezo element having an electrode (not shown), and in an uniaxial direction (vertical direction in the figure) with an extension amount corresponding to the electric signal according to an electric signal given from a control device (not shown). Elongate. Therefore, by adjusting the electric signal applied to the grindstone 21, the grinding wheel 14 can be arranged and adjusted via the grindstone 21 that is stretched in the uniaxial direction by the amount of elongation corresponding to the electric signal. Further, when the holder 13 is fixed to a fixing portion (not shown) so that the driving elements 12a and 12b are brought into contact with and pressed by a sliding member provided on the driven body, an electric signal to be given to the grindstone seat 21 is adjusted. Thus, the grinding wheel 14 is configured to be adjustable in the vertical direction with respect to the sliding surface of the sliding member. Furthermore, when the grinding wheel 14 is arranged to come into contact with the sliding member or to be pressed against the sliding member, the grinding wheel 14 is configured to come into contact with the sliding member on the surface. . At this time, the size of the surface is within a range including a range in which the driver elements 12a and 12b slide on the sliding member during normal driving described later, and the grinding wheel 14 slides (grinds) during cleaning driving described later. It is configured to be as large as possible. With such a configuration, the grinding wheel 14 is brought into contact with and pressed against the sliding member and is separated from the sliding member, as well as the pressing force when the grinding wheel 14 is pressed against the sliding member. It can also be adjusted.

その他の構成については、実施例1に係る超音波モータと同様である。
本実施例に係る超音波モータにおいても、実施例1に係る超音波モータと同様に、通常駆動とクリーニング駆動とを行うことが可能である。但し、本実施例に係る超音波モータの通常駆動では、摺動部材に研削用砥石14が接触しないように砥石座21に与えられる電気信号が調整された状態(或いは砥石座21に電気信号を与えない状態)で被駆動体の駆動が行われる。また、クリーニング駆動では、摺動部材に研削用砥石14が当接、押圧されるように砥石座21に与えられる電気信号が調整された状態で被駆動体の往復駆動が行われる。なお、クリーニング駆動を行うタイミングや、クリーニング駆動時に被駆動体を往復駆動させる回数や、クリーニング駆動時に被駆動体を往復駆動させる範囲については、実施例1で説明したタイミング、回数、及び範囲と同様にして行うことができる。
Other configurations are the same as those of the ultrasonic motor according to the first embodiment.
Also in the ultrasonic motor according to the present embodiment, the normal drive and the cleaning drive can be performed in the same manner as the ultrasonic motor according to the first embodiment. However, in the normal drive of the ultrasonic motor according to the present embodiment, the electrical signal applied to the grinding wheel seat 21 is adjusted so that the grinding wheel 14 does not contact the sliding member (or the electrical signal is applied to the grinding wheel seat 21). The driven body is driven in a state in which it is not applied). Further, in the cleaning drive, the driven body is reciprocated in a state in which an electric signal applied to the grindstone seat 21 is adjusted so that the grinding wheel 14 contacts and is pressed against the sliding member. The timing for performing the cleaning drive, the number of times the driven body is driven to reciprocate during the cleaning drive, and the range in which the driven body is driven to reciprocate during the cleaning drive are the same as the timing, frequency, and range described in the first embodiment. Can be done.

以上、本実施例に係る超音波モータによれば、実施例1に係る超音波モータと同様の効果が得られると共に、更に、砥石座21に与える電気信号を調整することによって研削用砥石14を配置調整可能であるので、力量による微調整を行う必要はなくクリーニング駆動の自動化が可能になり、ユーザの負担を軽減することができる。   As described above, according to the ultrasonic motor according to the present embodiment, the same effects as those of the ultrasonic motor according to the first embodiment can be obtained, and further, the grinding wheel 14 can be adjusted by adjusting the electric signal applied to the grindstone seat 21. Since the arrangement can be adjusted, it is not necessary to make fine adjustments based on the power, so that the cleaning drive can be automated and the burden on the user can be reduced.

なお、本実施例に係る超音波モータにおいも、実施例1に係る超音波モータと同様の変形が可能である。   Note that the ultrasonic motor according to the present embodiment can be modified in the same manner as the ultrasonic motor according to the first embodiment.

本発明の実施例3に係る駆動装置は、実施例1に係る超音波モータを備えた駆動装置であって、例えば顕微鏡ステージ、精密加工装置、半導体製造装置等で使用される駆動装置として適用可能である。   The driving apparatus according to the third embodiment of the present invention is a driving apparatus including the ultrasonic motor according to the first embodiment, and can be applied as a driving apparatus used in a microscope stage, a precision processing apparatus, a semiconductor manufacturing apparatus, and the like. It is.

図4は、本実施例に係る駆動装置の上面を模式的に示す図である。但し、同図では、説明の便宜のため、一部を断面として示している。図5は、本実施例に係る駆動装置のA−A´断面(図4参照)を模式的に示す図である。図6は、超音波モータ側から見た本実施例に係る駆動装置の側面を模式的に示す図である。   FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an upper surface of the driving apparatus according to the present embodiment. However, in the figure, for convenience of explanation, a part is shown as a cross section. FIG. 5 is a diagram schematically showing an AA ′ cross section (see FIG. 4) of the driving apparatus according to the present embodiment. FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a side surface of the driving apparatus according to the present embodiment as viewed from the ultrasonic motor side.

図4乃至6に示したように、本実施例に係る駆動装置において、固定台であるベース部31と、被駆動体であるテーブル32との間には、例えばリニアガイドのような案内部材33a、33bが配置されている。案内部材33a、33bは、いずれも、片方がベース部31に固定され、もう一方がテーブル32に固定されている。これによって、ベース部31に対してテーブル32が単軸方向に平行移動できるように支持される。テーブル32の側面には、摺動部材34とスケール35が固定されている。   As shown in FIGS. 4 to 6, in the driving apparatus according to the present embodiment, a guide member 33a such as a linear guide is provided between a base portion 31 that is a fixed base and a table 32 that is a driven body. , 33b are arranged. One of the guide members 33 a and 33 b is fixed to the base portion 31 and the other is fixed to the table 32. As a result, the table 32 is supported so as to be able to translate in a single axis direction relative to the base portion 31. A sliding member 34 and a scale 35 are fixed to the side surface of the table 32.

超音波モータ36は、図1を用いて説明した実施例1に係る超音波モータであって、テーブル32の側面に設けられた摺動部材34に駆動子12a、12bが当接、押圧されるようにホルダ13がベース部31の上面に固定されている。このとき、ホルダ13の穴13cに挿入されているネジ16のねじ込み量を調整することによって、研削用砥石14が摺動部材34の摺動面に対して垂直方向に配置調整可能に構成されている。さらに、研削用砥石14が摺動部材34に当接されるように又は当接、押圧されるように配置されたときには、研削用砥石14が摺動部材34に面で接触するように構成されている。また、このときに、その面の大きさは、後述の通常駆動時に駆動子12a、12bが摺動部材34を摺動する範囲を含む範囲を後述のクリーニング駆動時に研削用砥石14が摺動(研削)可能になるような大きさで構成されている。このような構成により、研削用砥石14を摺動部材34に当接、押圧させたり摺動部材34から離したりすることは勿論のこと、研削用砥石14を摺動部材34に押圧させる際の押圧力を調整することもできる。   The ultrasonic motor 36 is the ultrasonic motor according to the first embodiment described with reference to FIG. 1, and the driver elements 12 a and 12 b are brought into contact with and pressed against the sliding member 34 provided on the side surface of the table 32. Thus, the holder 13 is fixed to the upper surface of the base portion 31. At this time, by adjusting the screwing amount of the screw 16 inserted into the hole 13c of the holder 13, the grinding wheel 14 for grinding can be arranged and adjusted in a direction perpendicular to the sliding surface of the sliding member 34. Yes. Further, when the grinding wheel 14 is arranged so as to be in contact with or pressed against the sliding member 34, the grinding wheel 14 is configured to contact the sliding member 34 on the surface. ing. At this time, the size of the surface is within a range including a range in which the driver elements 12a and 12b slide on the sliding member 34 during normal driving described later. Grinding) is made possible. With such a configuration, the grinding wheel 14 is brought into contact with and pressed against the sliding member 34 and is separated from the sliding member 34, as well as when the grinding wheel 14 is pressed against the sliding member 34. The pressing force can also be adjusted.

超音波モータ36によるテーブル32の駆動は、実施例1で説明したものと同様に、図示しない制御装置から所定の駆動信号を振動子11に与えて駆動子12a、12bに楕円運動を生じさせることによって、その楕円運動をする駆動子12a、12bと摺動部材34との摩擦によって行われる。   The driving of the table 32 by the ultrasonic motor 36 is similar to that described in the first embodiment, in which a predetermined drive signal is given to the vibrator 11 from a control device (not shown) to cause elliptical motion in the driver elements 12a and 12b. Is performed by friction between the sliding elements 34 and the driver elements 12a and 12b that perform the elliptical motion.

ベース部31の上面に固定されたエンコーダホルダ37には、スケール35と対面するようにエンコーダ38が固定されており、スケール35とエンコーダ38によってテーブル32の位置を検出できるようになっている。なお、エンコーダ38には図示しない制御装置が電気的に接続されている。また、エンコーダ38はLED光源と光検出器からなり、スケール35には格子パターンがプリントされている。エンコーダ38は、LED光源により光をスケール35に照射し、その反射光を光検出器により検出してスケール35の格子パターンを検出することにより、テーブル32の駆動距離を計測することが可能である。また、スケール34は、原点を示すパターンがプリントされていてもよい。   An encoder 38 is fixed to the encoder holder 37 fixed to the upper surface of the base portion 31 so as to face the scale 35, and the position of the table 32 can be detected by the scale 35 and the encoder 38. Note that a control device (not shown) is electrically connected to the encoder 38. The encoder 38 is composed of an LED light source and a photodetector, and a grid pattern is printed on the scale 35. The encoder 38 can measure the driving distance of the table 32 by irradiating the scale 35 with light from the LED light source, detecting the reflected light with a photodetector and detecting the lattice pattern of the scale 35. . The scale 34 may be printed with a pattern indicating the origin.

超音波モータ、スケール35、エンコーダ38、及び制御装置を用いてクローズドループ制御を行うことによって、テーブル32の正確な位置決めや速度制御を行うことができる。   By performing the closed loop control using the ultrasonic motor, the scale 35, the encoder 38, and the control device, it is possible to perform accurate positioning and speed control of the table 32.

このような構成を有する本実施例に係る駆動装置は、実施例1で説明したものと同様に、テーブル32を所望の位置へ駆動させる通常駆動と、摺動部材34に付着した磨耗粉を除去するためにテーブル32を駆動させるクリーニング駆動とを行うことができる。   The drive device according to the present embodiment having such a configuration removes wear powder adhering to the normal drive for driving the table 32 to a desired position and the slide member 34, as described in the first embodiment. Therefore, the cleaning drive for driving the table 32 can be performed.

通常駆動は、摺動部材34に研削用砥石14が接触しないようにネジ16のねじ込み量が調整された状態でテーブル32の駆動を行うようにしたものである。一方、クリーニング駆動は、摺動部材34に研削用砥石14が当接、押圧されるようにネジ16のねじ込み量が調整された状態でテーブル32の往復駆動を行うようにしたものである。   In normal driving, the table 32 is driven in a state in which the screwing amount of the screw 16 is adjusted so that the grinding wheel 14 does not contact the sliding member 34. On the other hand, in the cleaning drive, the table 32 is reciprocated in a state in which the screwing amount of the screw 16 is adjusted so that the grinding wheel 14 contacts and is pressed against the sliding member 34.

本実施例に係る駆動装置では、通常駆動を繰り返し行っていくと、次第に摺動部材34と駆動子12a、12bが摩耗し、その摩耗により生じた磨耗粉が徐々に摺動部材34に付着することになるが、その摺動部材34に付着した磨耗粉を、クリーニング駆動を行うことによって除去することができる。なお、除去された磨耗粉は、そのまま落下することになるが、その後にテーブル32の駆動に影響を与えるものではない。   In the driving apparatus according to this embodiment, when normal driving is repeatedly performed, the sliding member 34 and the driving elements 12a and 12b are gradually worn, and wear powder generated by the wear gradually adheres to the sliding member 34. However, the abrasion powder adhering to the sliding member 34 can be removed by performing a cleaning drive. The removed wear powder falls as it is, but does not affect the driving of the table 32 thereafter.

クリーニング駆動を行うと、研削用砥石14は摺動部材34を微小に研削するため、摺動部材34に付着した摩耗粉(摺動部材34に塗り付けられたような磨耗粉も含む)を完全に除去することができる。また、研削用砥石14は摺動部材34に面で接触するため、硬い材質のブラシを使ったときのような局所的な傷が摺動部材34に生じる虞もなく、超音波モータ36の駆動特性を良好に維持することができる。   When the cleaning drive is performed, the grinding wheel 14 grinds the sliding member 34 finely, so that the abrasion powder adhering to the sliding member 34 (including the abrasion powder applied to the sliding member 34) is completely obtained. Can be removed. Further, since the grinding wheel 14 is in contact with the sliding member 34 on the surface, there is no possibility that local scratches are generated on the sliding member 34 as in the case of using a hard brush, and the ultrasonic motor 36 is driven. Good characteristics can be maintained.

なお、クリーニング駆動を行うタイミングや、クリーニング駆動時にテーブル32を往復駆動させる回数や、クリーニング駆動時にテーブル32を往復駆動させる範囲については、実施例1で説明したタイミング、回数、及び範囲と同様にして行うことができる。   The timing for performing the cleaning drive, the number of times to reciprocate the table 32 during the cleaning drive, and the range for reciprocating the table 32 during the cleaning drive are the same as the timing, number of times, and range described in the first embodiment. It can be carried out.

以上、本実施例に係る駆動装置によれば、研削用砥石14によって摺動部材34自体を研削することによって摺動部材34に付着した摩耗粉(摺動部材34に塗り付けられたような磨耗粉も含む)を完全に除去することができる。また、駆動子12a、12bが摩耗粉を噛み込むことによって生じる駆動効率及び駆動性能の低下や超音波モータ36の短寿命化を防止することができる。   As described above, according to the drive device according to the present embodiment, the abrasion powder (abrasion as applied to the sliding member 34) adhered to the sliding member 34 by grinding the sliding member 34 itself with the grinding wheel 14. (Including flour) can be completely removed. In addition, it is possible to prevent the drive efficiency and drive performance from being lowered and the life of the ultrasonic motor 36 from being shortened due to the driver elements 12a and 12b biting the wear powder.

なお、本実施例に係る駆動装置は、次のように変形することも可能である。
例えば、本実施例では、超音波モータ36として実施例1に係る超音波モータを適用したが、実施例1に係る超音波モータを変形したもの(例えば図2に示した超音波モータ等)や、図3に示した実施例2に係る超音波モータや、実施例2に係る超音波モータを変形したものを適用することも可能である。
The drive device according to this embodiment can be modified as follows.
For example, in this embodiment, the ultrasonic motor according to the first embodiment is applied as the ultrasonic motor 36, but the ultrasonic motor according to the first embodiment is modified (for example, the ultrasonic motor shown in FIG. 2), or the like. It is also possible to apply a modification of the ultrasonic motor according to the second embodiment shown in FIG. 3 or the ultrasonic motor according to the second embodiment.

また、例えば、本実施例に係る駆動装置において、摺動部材34と対面するようにLED光源及び光検出器を摩耗粉検出器としてエンコーダホルダ37に固定すると共に、それが図示しない制御装置に電気的に接続されるように構成することも可能である。この場合、摩耗粉検出器は、LED光源により光を摺動部材34に照射し、その反射光を光検出器により検出することにより、摩耗粉の堆積量を検出することが可能である。これは、摺動部材33に堆積した摩耗粉の量が増えると反射光が徐々に弱くなることを利用したものである。また、この場合に、超音波モータ36として実施例2に係る超音波モータを組み合わせるように構成することも可能である。この場合は、摩耗粉検出器により所定堆積量の摩耗粉が検出されたときに、単軸ピエゾ素子からなる砥石座21に与える電気信号を制御して研削用砥石14を摺動部材34に当接、押圧させた上でテーブル32を駆動させることによって、クリーニング駆動を自動で行わせることも可能である。   Further, for example, in the drive device according to the present embodiment, the LED light source and the light detector are fixed to the encoder holder 37 as a wear powder detector so as to face the sliding member 34, and this is electrically connected to a control device (not shown). It is also possible to configure so as to be connected to each other. In this case, the wear powder detector can detect the accumulation amount of the wear powder by irradiating the sliding member 34 with light from the LED light source and detecting the reflected light with the photodetector. This utilizes the fact that the reflected light gradually weakens as the amount of wear powder accumulated on the sliding member 33 increases. In this case, the ultrasonic motor 36 according to the second embodiment can be combined as the ultrasonic motor 36. In this case, when a predetermined amount of wear powder is detected by the wear powder detector, an electric signal applied to the grindstone seat 21 made of a single-axis piezo element is controlled so that the grinding wheel 14 is applied to the sliding member 34. It is also possible to automatically perform cleaning driving by driving the table 32 after being pressed.

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、上述した各実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。例えば、上述の各実施例において、他の実施例に係る構成を組み合わせることも可能である。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to each Example mentioned above, A various improvement and change are possible within the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in each of the above-described embodiments, it is possible to combine configurations according to other embodiments.

11 振動子
12a、12b 駆動子
13 ホルダ
13a 切り欠き穴
13b 板ばね部
13c 穴
14 研削用砥石
15 砥石座
16 ネジ
21 砥石座
31 ベース部
32 テーブル
33a、33b 案内部材
34 摺動部材
35 スケール
36 超音波モータ
37 エンコーダホルダ
38 エンコーダ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Vibrator 12a, 12b Driver 13 Holder 13a Notch hole 13b Leaf spring part 13c Hole 14 Grinding wheel 15 Grinding wheel seat 16 Screw 21 Grinding wheel seat 31 Base part 32 Table 33a, 33b Guide member 34 Sliding member 35 Scale 36 Super Sonic motor 37 Encoder holder 38 Encoder

Claims (10)

振動を励起する振動子と、
前記振動子に設けられた駆動子と、
前記振動子を保持する保持手段と、
前記保持手段に設けられた研削用砥石と、
を備え、
前記研削用砥石が配置調整可能に構成される、
ことを特徴とする超音波モータ。
A vibrator that excites vibrations;
A driver provided in the vibrator;
Holding means for holding the vibrator;
A grinding wheel provided in the holding means;
With
The grinding wheel is configured to be arranged and adjustable.
An ultrasonic motor characterized by that.
固定部に対して移動可能に支持された被駆動体に設けられた摺動部材に前記駆動子が当接、押圧されるように前記保持手段が前記固定部に固定されたときに、前記研削用砥石が前記摺動部材の摺動面に対して垂直方向に配置調整可能に構成される、
ことを特徴とする請求項1記載の超音波モータ。
When the holding means is fixed to the fixed portion so that the driver is brought into contact with and pressed against a sliding member provided on a driven body movably supported with respect to the fixed portion, the grinding The grindstone is configured to be arranged and adjustable in a direction perpendicular to the sliding surface of the sliding member.
The ultrasonic motor according to claim 1.
前記研削用砥石が前記摺動部材に当接されるように又は当接、押圧されるように配置されたときに、前記研削用砥石は前記摺動部材と面で接触する、
ことを特徴とする請求項2記載の超音波モータ。
When the grinding wheel is arranged to come into contact with or press against the sliding member, the grinding wheel comes into contact with the sliding member on the surface;
The ultrasonic motor according to claim 2.
前記研削用砥石は、前記振動子の両側に設けられる、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の超音波モータ。
The grinding wheel is provided on both sides of the vibrator,
The ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記振動子の両側に設けられる前記研削用砥石において、一方の片側に設けられる前記研削用砥石は粒子が粗く、他方の片側に設けられる前記研削用砥石は粒子が細かい、
ことを特徴とする請求項4記載の超音波モータ。
In the grinding wheel provided on both sides of the vibrator, the grinding wheel provided on one side is coarse, and the grinding wheel provided on the other side is fine.
The ultrasonic motor according to claim 4.
粒子が粗い前記研削用砥石が前記摺動部材に当接、押圧されるように配置されている状態で前記被駆動体が駆動しているときは、粒子の細かい前記研削用砥石は前記摺動部材に当接されないように配置され、
粒子が細かい前記研削用砥石が前記摺動部材に当接、押圧されるように配置されている状態で前記被駆動体が駆動しているときは、粒子の粗い前記研削用砥石は前記摺動部材に当接されないように配置される、
ことを特徴とする請求項5記載の超音波モータ。
When the driven body is driven in a state where the grindstone with coarse particles is arranged so as to be in contact with and pressed against the sliding member, the grindstone with fine particles is slid. It is arranged so that it does not touch the member,
When the driven body is driven in a state where the grinding wheel with fine particles is arranged so as to be in contact with and pressed against the sliding member, the grinding wheel with coarse particles is slid. Arranged so as not to contact the member,
The ultrasonic motor according to claim 5.
粒子が粗い前記研削用砥石が前記摺動部材に当接、押圧されるときの押圧力と、粒子が細かい前記研削用砥石が前記摺動部材に当接、押圧されるときの押圧力は、異なる、
ことを特徴とする請求項6記載の超音波モータ。
The pressing force when the grinding wheel with coarse particles contacts and is pressed against the sliding member, and the pressing force when the grinding wheel with fine particles contacts and presses the sliding member, Different,
The ultrasonic motor according to claim 6.
前記研削用砥石は、ネジの作用によって配置調整可能に構成される、
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の超音波モータ。
The grinding wheel is configured to be arranged and adjustable by the action of a screw.
The ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 7, wherein:
前記研削用砥石は、単軸ピエゾ素子の作用によって配置調整可能に構成される、
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の超音波モータ。
The grinding wheel is configured to be arranged and adjustable by the action of a single-axis piezo element.
The ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 7, wherein:
ベース部と、
前記ベース部に対して移動可能に支持されたテーブルと、
前記テーブルに設けられた摺動部材と、
前記ベース部に設けられた請求項1乃至9の何れか一項に記載の超音波モータと、
を備え、
前記超音波モータの保持手段は、前記テーブルに設けられた摺動部材に前記超音波モータの駆動子が当接、押圧されるように、前記ベース部に固定され、
前記研削用砥石は、前記摺動部材の摺動面に対して垂直方向に配置調整可能に構成される、
ことを特徴とする駆動装置。


A base part;
A table supported movably with respect to the base part;
A sliding member provided on the table;
The ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 9, provided on the base portion;
With
The holding means of the ultrasonic motor is fixed to the base portion so that the driving element of the ultrasonic motor contacts and is pressed against a sliding member provided on the table,
The grinding wheel is configured to be arranged and adjustable in a direction perpendicular to the sliding surface of the sliding member.
A drive device characterized by that.


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