JP2018014883A - 振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
以上のような事情に鑑み、本発明は、駆動性能の良好な振動アクチュエータ、レンズ鏡筒及び電子機器を提供することを目的とする。
[第一実施形態]
図1は、本発明の第一実施形態に係るカメラ1の構成を示す図である。
本実施形態では、振動アクチュエータとして、超音波の振動域を利用する超音波モータを一例に挙げて説明する。また、本実施形態では、電子機器として、カメラを一例に挙げて説明する。
本実施形態の超音波モータ10は、圧電体11及び弾性体12を備える振動子13と、移動体15と、フレキシブルプリント基板14と、振動吸収材16と、支持体17等とを備えている。
PEEK樹脂を主原料とした塗装膜は、他の樹脂を塗膜として用いた場合に比べて、硬さ、耐塑性変形性、密着性や剥離強度、耐摩耗性、耐熱性、塗料安定性、加工性、耐沸水性、等の点において優れている。さらに、PTFEとのポリマーアロイ化により樹脂膜18を形成することにより、以下のような効果が期待できる。
(2)樹脂膜18はポリマーアロイであるため、成分材料の脱落を防止できる。
(3)樹脂膜18の耐熱性が向上し、超音波モータ10の駆動時に発生する摩擦熱によって、樹脂膜18が変質することを防止できる。
(4)樹脂膜18の耐水性が向上し、空気中の水分によって樹脂膜18が化学的に変質することを防止できる。
PTFEは、高い潤滑特性を有しており、摩擦係数を下げ、超音波モータの低速での起動性を向上させる効果を有する。また、PTFEは、高い撥水性を有しており、樹脂膜18と硬質クロム皮膜層19との高温高湿下での固着を防止することができる。しかし、PTFEの融点327℃以下の塗膜焼成では塗膜を構成する樹脂とのアロイ化は困難である。
まず、弾性体12の移動体15との接触面(櫛歯部12aの先端面)の脱脂処理を行う。このとき、更なる密着性向上のためにブラスト・エッチング等面を荒らす処理を行なってもよい。
比較例13の超音波モータは、振動子13の移動体15との接触面に、樹脂膜18ではなくエポキシ系樹脂膜が形成されている点が異なる以外は、本実施形態の超音波モータ10と略同様の形態である。
比較例15の超音波モータは、移動体15がアルミにアルマイト処理した点以外は、本実施形態の超音波モータ10と略同様の形態である。
また、測定例1は主原料としてPEEKを用いているが、測定例2〜5において超音波モータの樹脂膜は、主原料として、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリイミド(PI)、ポリベンゾイミダゾール(PBI)、及びシリコーンと、樹脂の種類を変更している。
測定例12の樹脂膜は、測定例1と同様の構成成分であるが、膜厚が異なる。主成分としてエポキシ樹脂を用いる点が異なる。測定例13の超音波モータの樹脂膜は、金属粉末が添加されている点で異なる。
測定例14の樹脂膜は、主成分の樹脂が異なりエポキシ樹脂である。エポキシ樹脂膜はPTFEの融点以下での焼成となるため、ポリマーアロイではない。
比較例15の超音波モータは、移動体15がアルミにアルマイト処理ものである。
表1に示す保持トルクの値は、駆動効率の向上効果や不使用時の移動体の回転等を防止する観点から大きい方が好ましいが、0.8より大きい値であれば、超音波モータとして使用可能である。
まず、PEEK樹脂を主成分とする樹脂膜を有する測定例の超音波モータの保持トルク、最大トルク、最低起動電圧、消費電力は、測定例14(エポキシ樹脂を主成分)の超音波モータに比べて良好である。
測定例15は移動体15がアルマイトの例を示したものである。測定例15は、測定例1の場合と比べると、磨耗量が1.1倍となっている。したがって、移動体15として、アルマイトと比べると硬質クロムが好ましい。
図4は、本発明の第二実施形態に係る超音波モータ20を示す断面図である。
本発明の第二実施形態に係る超音波モータ20は、上記第一実施形態の超音波モータ10と同様のカメラ1のレンズ鏡筒3に設けられ、フォーカス動作を行なう際のレンズ4を駆動する駆動源として用いられている。この超音波モータ20は、不図示のギアを介して駆動力を不図示のカム筒に伝え、このカム筒に保持されるレンズ4を駆動する形態となっている点が第一実施形態とは異なる。
弾性体22は、その内周側の径方向に伸ばして形成された鍔状のフランジ部22bを有し、このフランジ部22bにより支持体26に支持されている。
また、上記各実施形態では、移動体の摺動膜として硬質クロム皮膜を示したが、これに限らず硬質アルマイト・無電解ニッケルメッキ等の表面処理、PVD法(真空蒸着・スパッタなど)・CVD法・溶射法・エピタキシャル法・電着法等他の製作方法による皮膜であってもよい。また皮膜をつけず、金属合金単体であってもよいし、樹脂皮膜であってもよい。クロムメッキの上に硬質クロムを生成するなどの複合皮膜であってもよい。
また、上記各実施形態では、移動体15,25が回転駆動される超音波モータを示したが、これに限らず、移動体が直線方向に駆動されるリニア駆動型の振動アクチュエータとしてもよい。なお、各実施形態では、移動体15,25が回転駆動される回転型(円環型)の超音波モータを例としてあげたが、これは、この型の超音波モータでは固着が問題になることが多く、本発明を適用することにより大きな効果が得られるからである。
Claims (1)
- 振動を発生する振動子と、前記振動子と加圧接触され、前記振動によって前記振動子に対して相対移動する相対移動部材と、を備え、
前記振動子の前記相対移動部材と接触する第一接触面、及び、前記相対移動部材の前記振動子と接触する第二接触面、の一方が、フッ素樹脂を含むポリマーアロイの樹脂膜で形成されていること、
を特徴とする振動アクチュエータ。
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