JP4804826B2 - Ultrasonic drive - Google Patents
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Description
本発明は、超音波モータを使用している位置決めステージ等の被駆動部材を駆動させる超音波駆動装置に関する。 The present invention relates to ultrasonic driving equipment for driving a driven member such as positioning stage using an ultrasonic motor.
超音波モータを使った精密位置決めシステムは、電子線露光(EB)など磁性を嫌う分野で使用され始めている。このような精密位置決めシステムでは、超音波モータが被駆動部材の駆動力伝達面に当接することにより駆動力を伝達する摩擦駆動方式を採用している。このため、超音波モータ側の当接部材および被駆動部材側の駆動力伝達面の磨耗によるパーティクルの発生が避けられない。また、駆動を繰り返す間に、発生したパーティクルが当接部材と駆動力伝達面との間に噛み込まれることによって、磨耗が加速されるという問題がある。さらに、当接部材と駆動力伝達面との間に磨耗粉が噛み込まれることによって、駆動力が変動し、精密位置決めの制御が不安定になり、位置決め精度を低下させるという問題もある。 Precision positioning systems using ultrasonic motors have begun to be used in fields that hate magnetism such as electron beam exposure (EB). Such a precision positioning system employs a friction drive system in which an ultrasonic motor transmits a driving force by coming into contact with a driving force transmission surface of a driven member. For this reason, generation of particles due to wear of the contact member on the ultrasonic motor side and the driving force transmission surface on the driven member side is inevitable. Further, there is a problem that wear is accelerated by the generated particles being caught between the contact member and the driving force transmission surface during repeated driving. Further, there is a problem that the wear power is fluctuated between the contact member and the driving force transmission surface, the driving force fluctuates, the precision positioning control becomes unstable, and the positioning accuracy is lowered.
これらの問題への対策として、刷毛によって駆動力伝達面の摩耗粉を掃う方法(例えば、特許文献1および特許文献2)や、駆動力伝達面に付着した粉塵をスクレーバで掻き取る方法(例えば、特許文献3)などが提案されている。
精密位置決めシステムを真空環境下、例えば半導体製造装置の真空チャンバ内などで使用する場合、常圧での使用環境に比べ、駆動力伝達面への粉塵の付着が強固になる。また、真空環境では、雰囲気中に存在する僅かな有機物が駆動力伝達面に固着していく。そして、これらの粉塵や有機物は、少しずつ駆動力伝達面に蓄積していき、堆積物を形成することがある。このような堆積物は、上記特許文献1〜3の方法ではその形成を抑制したり、取り去ることができず、精密位置決めの制御が不安定になったり、被駆動部材を長距離駆動させると超音波モータが停止したりしてしまうといった問題があった。
When the precision positioning system is used in a vacuum environment, for example, in a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus, dust adheres to the driving force transmission surface more firmly than in a normal pressure use environment. In a vacuum environment, a small amount of organic matter present in the atmosphere adheres to the driving force transmission surface. These dusts and organic substances may gradually accumulate on the driving force transmission surface and form deposits. Such deposits cannot be suppressed or removed by the methods of
従って本発明は、真空環境下で使用される場合でも、堆積物の形成が少なく、位置決め精度や長距離駆動における耐久性が低下しない超音波駆動装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultrasonic driving device that has little deposit formation even when used in a vacuum environment and does not deteriorate positioning accuracy and durability in long-distance driving.
上記課題を解決するため、本発明は、当接部材を備えた超音波モータと、
前記当接部材が当接することにより前記超音波モータの駆動力が伝達される駆動力伝達面を備え、前記超音波モータにより駆動される被駆動部材と、
を有する超音波駆動装置であって、
前記駆動力伝達面は、中心線平均粗さ(Ra)が0.5μm以下であり、かつ、3μm径以上のポアが1mm2あたり10000個以下であるセラミックス材料により構成され、
前記駆動力伝達面の付着物を拭き取るワイピング部材を備えていることを特徴とする、超音波駆動装置を提供する。
To solve the above problems, the present onset Ming, an ultrasonic motor having a contact member,
A driven member that is driven by the ultrasonic motor, and includes a driving force transmission surface that transmits the driving force of the ultrasonic motor when the abutting member comes into contact;
An ultrasonic drive device comprising:
The driving force transmission surface is made of a ceramic material having a center line average roughness (Ra) of 0.5 μm or less and 3 μm or more pores of 10,000 or less per 1 mm 2 .
An ultrasonic driving device is provided, comprising a wiping member for wiping off deposits on the driving force transmission surface .
上記第1の観点において、前記セラミックス材料における3μm径以上のポアが1mm2あたり1000個以下であることが好ましい。 In the first aspect, the ceramic material preferably has 1000 or less pores having a diameter of 3 μm or less per 1 mm 2 .
本発明によれば、超音波駆動装置の超音波モータにより駆動される被駆動部材の駆動力伝達面を、中心線平均粗さ(Ra)が0.5μm以下であり、かつ、3μm径以上のポアが1mm2あたり10000個以下であるセラミックス材料により構成したので、真空環境下でも駆動力伝達面での堆積物の形成が抑制され、被駆動部材を少ない位置誤差で安定して長距離駆動させることができる。 According to the present invention, the driving force transmission surface of the driven member driven by the ultrasonic motor of the ultrasonic driving device has a center line average roughness (Ra) of 0.5 μm or less and a diameter of 3 μm or more. Since the pores are made of a ceramic material having 10,000 or less per 1 mm 2 , the formation of deposits on the driving force transmission surface is suppressed even in a vacuum environment, and the driven member is stably driven over a long distance with a small positional error. be able to.
特に、超音波駆動装置に駆動力伝達面の付着物を除去するワイピング部材を配備することにより、真空環境下での駆動距離を飛躍的に向上させることが可能になる。 In particular, it is possible to dramatically improve the driving distance in a vacuum environment by disposing a wiping member for removing deposits on the driving force transmission surface in the ultrasonic driving device.
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図1は、超音波モータを駆動源とする超音波駆動装置の一実施形態に係る位置決め装置100の概略構成を示している。この位置決め装置100は、真空環境下、例えば半導体製造装置などの処理室内で被処理体の精密位置合わせなどに使用されるものである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a
位置決め装置100は、図示のように基台1上に例えば一対のガイドレール2を備え、これらのガイドレール2によって可動体であるステージ3を直線的に案内するようになっている。ステージ3の一方の側面には、ガイドレール2に対して平行な駆動力伝達面4aを備えた摺接板4が固定されている。また、ステージ3の他方の側面には、摺接板4と平行にリニアスケール5が配備されている。リニアスケール5と対向する位置にはリニアスケール5に記録された情報を読み取る検出器6が配備されている。これらリニアスケール5と検出器6とは、協働して位置検出手段として機能する。
As shown in the figure, the
摺接板4と対向する位置には、超音波モータ10が配備されている。この超音波モータ10は、当接部10aを備えており、この当接部10aが前記摺接板4の駆動力伝達面4aに対して当接した状態で配置されている。また、超音波モータ10の両側には、当接部10aを間に挟むように、摺接板4の駆動力伝達面4aをクリーニングするためのワイピング部材13,14が配備されており、これらのワイピング部材13,14の先端も前記摺接板4の駆動力伝達面4aに対して当接した状態で配備されている。なお、図1中の符号9は、超音波モータ10を収容する筐体である。
An
また、位置決め装置100には、位置検出手段としてのリニアスケール5および検出器6によって計測された位置情報に応じてステージ3の駆動条件を制御する制御部7、および該制御部7から出力された信号を基に超音波モータ10を駆動させるための指令信号を出力するドライバ8が配備されており、これらは電気的に接続されている。
Further, the
図2に、超音波モータ10の概略構成を示す。超音波モータ10は、圧電素子11aまたは圧電素子11bと金属板12とが交互に積層された構造を有し、かかる積層体の最先端部には、摺接板4の駆動力伝達面4aに当接しこれを押圧するための当接部10aが形成されたセラミックス板15が配備されている。当接部10aはセラミックス板15に形成された凸部である。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the
圧電素子11aは、薄板状の圧電体の両表面に図示しない駆動用電極が形成されており、この駆動用電極間に所定の電圧を印加したときに圧電体が厚み方向に変位する33モード素子である。一方、圧電素子11bは、薄板状の圧電体の両表面に図示しない駆動用電極が形成され、この駆動用電極間に所定の電圧を印加したときに圧電体が剪断方向に変位する15モード素子である。
The
33モード素子11aは、例えば、所定の厚みを有する圧電体を準備し、その両表面に銀ペースト等を用いてスクリーン印刷法等により電極を印刷し、焼成した後に、形成された電極間に所定の電圧を印加して分極処理して作製することができる。また、15モード素子11bは、所定の厚みを有する圧電体を準備して、対向する一対の側面に銀ペースト等を用いて形成した電極間に所定の高電圧を印加して分極処理を施した後、この電極を除去して、分極が解けないように、圧電体の両表面に新たに導電性樹脂等を用いて駆動用電極を形成することで作製することができる。
The 33-
33モード素子11aと金属板12との間、および15モード素子11bと金属板12との間は、それぞれ樹脂接着剤により接着されている。この樹脂接着剤によって形成されている接着層は薄く、33モード素子11aと15モード素子11bに形成されている駆動用電極は部分的に金属板12と接している。こうして、金属板12を1層おきに接続して正極と負極を構成し、これに駆動電圧をかけることにより、33モード素子11aと15モード素子11bに形成されている駆動用電極に駆動電圧を印加することと同じ結果になる。
The 33-
図2に示すように、電圧を印加したときに33モード素子11aを伸長させるように用いる場合には、33モード素子11aの圧電体の分極の向き(矢印S1)と同じ向きに駆動電圧による電界(矢印S2)がかかるように配置する。一方、電圧を印加したときに33モード素子11aを縮ませるように用いる場合には、駆動電圧による電界(矢印S2)と圧電体の分極の向き(矢印S1)が逆向きとなるようにする。
As shown in FIG. 2, when the 33
また、15モード素子11bは、剪断変形の向きが同じであって変位量が合計されるように配置する。例えば、1枚の金属板12の上下に位置する2個の15モード素子11bでは、電界のかかる向き(矢印S2)が逆向きとなるので、分極の向き(矢印S3)も厚み方向に垂直な方向で逆向きとなるように配置する。図2には、4層の15モード素子11bを剪断変形させた状態を破線で示している。
Further, the 15-
超音波モータ10では、下部の4層が33モード素子11aで構成され、上部の4層が15モード素子11bで構成されている。なお、33モード素子11aと15モード素子11bの積層数は、所望の変位量を得るために任意に設定することができる。33モード素子11aと15モード素子11bとの境界に位置する金属板12は、33モード素子11aまたは15モード素子11bに駆動電圧を印加した際に、常にグランド(GRD)となるように設定される。また、33モード素子11aに印加する電圧(33モード素子駆動信号)と、15モード素子11bに印加する電圧(15モード素子駆動信号)は、所定の変位量を得るためにそれぞれ好適な値に設定される。
In the
超音波モータ10を駆動させる際は、例えば、まず筐体9内に固定された超音波モータ10の33モード素子11aを縮ませ、次に、15モード素子11bを剪断変形させた後に、33モード素子11aを伸長させ、次いで15モード素子11bの剪断変形を解除する。このように33モード素子11aと15モード素子11bを駆動させると、当接部10aが摺接板4の駆動力伝達面4aと直交する方向に円運動をすることになり、1サイクルの駆動で15モード素子11bの剪断変形の変位量だけステージ3を移動させることができる。また、15モード素子11bの変位量を印加する電圧値を制御して所定値とすることにより、ステージ3の微小位置決めを行うことが可能となる。
When driving the
可動体であるステージ3に固着された摺接板4は、超音波モータ10による駆動力をステージ3に伝達する駆動力伝達部材として機能するものである。従って、ステージ3および摺接板4は、位置決め装置100における被駆動部材を構成している。
The sliding contact plate 4 fixed to the
摺接板4を構成するセラミックス材料としては、例えば、アルミナ、Al2O3−TiC、SiC、Si3N4等を挙げることができる。本実施形態では、摺接板4の駆動力伝達面4aは、中心線平均粗さ(Ra)が0.5μm以下、好ましくは0.05〜0.2μm(0.1μm以下は加工費が急激に高くなり現実的ではない)であり、かつ3μm径以上のポアが1mm2あたり10000個以下、好ましくは1000個以下であるアルミナにより形成されている。
Examples of the ceramic material constituting the sliding contact plate 4 include alumina, Al 2 O 3 —TiC, SiC, Si 3 N 4 and the like. In the present embodiment, the driving
超音波モータ10の先端(当接部10a)と摺動部材(摺接板4)との磨耗には、初期に「なじみ」と称する磨耗速度が速い初期の磨耗と、「なじみ」後の磨耗速度が低い状態が存在する。摺接板4の駆動力伝達面4aの中心線平均粗さ(Ra)が0.5μmを超える場合には、初期磨耗と「なじみ」後の磨耗速度があまり変らず、磨耗粉が多く発生することからポアの数やワイピング部材13,14の有無にかかわらず、早い段階で駆動力伝達面4aに堆積物が形成され、ステージ3に位置誤差を生じるために好ましくない。
For the wear of the tip (
また、摺接板4の表面(駆動力伝達面4a)に3μm径以上のポアが1mm2あたり10000個を超えて存在すると、ワイピング部材13,14を配備しない場合に早い段階でステージ3に位置誤差が生じる。駆動力伝達面4aに、3μm径以上のポアが多数存在する場合には、堆積物と摺接板4との相互作用が強く、超音波モータ10の先端(当接部10a)が当たることによる脱落やワイピング部材13,14による拭き取りによっては、付着物を除去し切れないことにより堆積物の形成が進行しやすくなる。これに対し、摺接板4の駆動力伝達面4aを、3μm径以上のポアが1mm2あたり10000個以下、好ましくは1000個以下である場合には、堆積物の形成が抑制され、ステージ3の位置誤差が許容範囲を超えるまでの走行距離を飛躍的に向上させることが可能になる。
Further, if there are more than 10000 pores with a diameter of 3 μm or more on the surface of the sliding contact plate 4 (driving
摺接板4は、例えば原料粉末をプレス成形法や押出成形法、射出成形法等の種々の方法を用いて板状またはシート状に成形し、所定温度で焼成した後に、必要に応じて研削・切削加工等を施すことにより作製することができる。以下、摺接板4のセラミックス材料としてアルミナを用いる場合を例に挙げてその製造方法を説明する。 For example, the sliding contact plate 4 is formed into a plate shape or a sheet shape by using various methods such as a press molding method, an extrusion molding method, and an injection molding method, and fired at a predetermined temperature, and then ground as necessary. -It can be produced by cutting or the like. Hereinafter, the manufacturing method will be described by taking the case of using alumina as the ceramic material of the sliding contact plate 4 as an example.
原料として使用する酸化アルミニウム粉末としては、99%以上の高純度のものを用いるのが好ましい。純度が99%未満では、3μm径以上のポア数が10000個/mm2以下の駆動力伝達面4aが得られ難い。また、上記酸化アルミニウム粉末の平均粒子径としては、1μm以下のものを用いることが好ましい。原料の酸化アルミニウム粉末の平均粒径が1μmを超えると、同じく3μm径以上のポア数が10000個/mm2以下の駆動力伝達面4aが得られ難い。
As the aluminum oxide powder used as a raw material, it is preferable to use a powder having a high purity of 99% or more. If the purity is less than 99%, it is difficult to obtain the driving
原料の純度が99%未満の場合や、平均粒子径が1μmより粗い場合においては、低温易焼結の性質が失われてしまい、充分に焼結密度が上がらない。一方、焼結密度を上げるために高温で焼結すると、粒成長が生じ、ポアが粗大化してしまうおそれがある。従って、原料として使用する酸化アルミニウム粉末としては、99%以上の高純度で1μm以下の平均粒子径のものを用いることが好ましく、99.8%以上の高純度で0.5μm以下の平均粒子径のものを用いることがより好ましい。 When the purity of the raw material is less than 99% or when the average particle diameter is coarser than 1 μm, the low-temperature easy-sintering property is lost and the sintering density is not sufficiently increased. On the other hand, if sintering is performed at a high temperature to increase the sintering density, grain growth may occur and the pores may become coarse. Therefore, as the aluminum oxide powder used as a raw material, it is preferable to use a powder having an average particle diameter of 1 μm or less with a purity of 99% or more, and an average particle diameter of 0.5 μm or less with a purity of 99.8% or more. It is more preferable to use those.
摺接板4を作製するには、原料の酸化アルミニウム粉末とバインダーを混合した粉末を成型、CIP処理後、焼成条件を制御しながら焼成する。この焼成温度条件は、例えば1200〜1400℃とすることができる。焼成温度が1200℃未満では、焼結自体進行しにくく、焼結体が得られ難くなる。一方、1400℃を超える焼成温度では、3μm径以上のポア数が10000個/mm2以下の駆動力伝達面4aが得られ難いので好ましくない。
In order to produce the sliding contact plate 4, a powder obtained by mixing a raw material aluminum oxide powder and a binder is molded, subjected to CIP treatment, and then fired while controlling firing conditions. The firing temperature condition can be set to 1200 to 1400 ° C., for example. When the firing temperature is less than 1200 ° C., the sintering itself does not proceed easily, and it becomes difficult to obtain a sintered body. On the other hand, a firing temperature exceeding 1400 ° C. is not preferable because it is difficult to obtain the driving
アルミナセラミックスで通常採用されている焼成温度(1500〜1600℃)よりも低温である1200〜1400℃で焼成する理由は、1400℃(酸化アルミニウム基板の場合)を越える温度では、粒成長(結晶成長)が著しく、ポアの粒界相への移動と粒成長に伴うポアの粗大化が生じるためである。また、このような低温での焼結を容易に行わせるために(つまり、低温易焼結性を発揮させるために)、前記した99%以上の高純度で1μm以下の平均粒子径の酸化アルミニウム粉末を原料として使用するのである。焼成雰囲気としては、例えば大気、不活性雰囲気(例えばアルゴン雰囲気)又は還元雰囲気(例えばカーボンヒータ等の使用による窒素雰囲気)中で焼成することができる。 The reason for firing at 1200 to 1400 ° C., which is lower than the firing temperature normally used for alumina ceramics (1500 to 1600 ° C.), is that grain growth (crystal growth) at temperatures exceeding 1400 ° C. (in the case of an aluminum oxide substrate). This is because the pores move to the grain boundary phase and the pores become coarse due to grain growth. In addition, in order to facilitate such low-temperature sintering (that is, to exhibit low-temperature easy-sinterability), the above-described aluminum oxide having a high purity of 99% or more and an average particle diameter of 1 μm or less is used. Powder is used as a raw material. As the firing atmosphere, for example, firing can be performed in air, inert atmosphere (for example, argon atmosphere), or reducing atmosphere (for example, nitrogen atmosphere by using a carbon heater or the like).
また、摺接板4表面(駆動力伝達面4a)のポアをより少なくするため、上記焼成条件で得られた酸化アルミニウム焼結体に対しさらにHIP処理(例えば、カーボンヒータを有するHIP炉での処理)を施すことが好ましい。このHIP処理としては、粒成長によるポアの粗大化を生じさせない観点から、焼成温度よりもいくぶん低温例えば1000〜1400℃未満で行うことが好ましく、圧力としては1800kg/cm2程度で行うことが好ましい。
Further, in order to reduce the pores on the surface of the sliding contact plate 4 (the driving
位置決め装置100には、前記のとおり、駆動力伝達面4aの付着物を除去する目的でワイピング部材13および14が配備されている。図1に示すように、ワイピング部材13,14は、超音波モータ10の当接部10aの両側に配備することが好ましい。ワイピング部材13,14によって、真空環境中で摺接板4の駆動力伝達面4aに付着した粉塵等を物理的に掻き落としてクリーニングすることが可能となる。また、真空環境下では、雰囲気中に存在する僅かな有機物が少しずつ駆動力伝達面4aに固着し、堆積物を形成しやすくなるが、ワイピング部材13,14を配備することによって、後記実施例に示す如く、堆積物の形成を抑制し、ステージ3の走行距離を格段に向上させることが可能になる。
As described above, the
次に、本発明の効果を確認した試験結果について説明する。
被駆動部材としてのステージ3の摺接板4の材質を変えて、連続駆動実験を実施した。摺接板4としては、表1に示す試料A〜Dの4種類を用意した。試料A〜Dは、いずれもアルミナであり、表1に示す以外に下記の物性を有するものである。
Next, test results for confirming the effects of the present invention will be described.
A continuous driving experiment was performed by changing the material of the sliding contact plate 4 of the
<試料の物性値>
純度:>99.9%
ビッカース硬さ=20GPa
破壊靱性値=3MPa√m
ヤング率=400GPa
熱伝導率=35W/m・K
<Physical properties of sample>
Purity:> 99.9%
Vickers hardness = 20 GPa
Fracture toughness value = 3 MPa√m
Young's modulus = 400 GPa
Thermal conductivity = 35 W / m · K
また、各試料A〜Dについては、予め鏡面研磨を行い、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察によって3μm径以上のポア数(1mm2あたり)を測定しておいた。なお、各試料のポア数は、表1に示すとおりである。 Each sample A to D was previously mirror-polished, and the number of pores having a diameter of 3 μm or more (per 1 mm 2 ) was measured by observation with a scanning electron microscope (SEM). In addition, the number of pores of each sample is as shown in Table 1.
超音波モータ10は、図2に示すものと同様の構造を備えた有限会社テック・コンシェルジェ熊本製“Spider”(商品名)を用い、これを可動部重量1.2kg、ストローク100mmのステージ3に取り付けて1×10−4Paの真空チャンバ内に設置した。また、超音波モータ10の当接部10aの材質には、純度99.99%のアルミナを用いた。ステージ3の駆動条件は、速度50mm/sec、加速度80mm/sec2で連続駆動した。
The
また、超音波モータ10の当接部10aの両側にワイパー13,14を設置した場合と設置しない場合について同条件で連続駆動を実施して比較した。
In addition, the case where the
試験は、フィードバック制御駆動中の定速域でのステージ3の位置誤差が0.1μm以上となったところで停止し、摺接板4の表面(駆動力伝達面4a)の形状測定を表面形状計測器により行った。
The test was stopped when the position error of the
実験結果から、付着物による駆動力伝達面4aの盛り上がり高さが高くなると位置誤差が大きくなり、その高さが200nm程度になると定速走行中の位置誤差が0.1μmを超えることがわかった。また、試料Aと試料Bとの比較から駆動力伝達面4aに存在する3μm径以上のポア数(1mm2あたり)によって堆積物の形成速度に大きな差異が存在することが確認され、同ポア数は10000個以下が好ましいことが判明した。
From the experimental results, it was found that the position error increases as the rising height of the driving
また、駆動力伝達面4aの1mm2あたりに存在する3μm径以上のポア数が10000個以下の場合(試料B)、ワイピング部材13,14を取り付けることによって、定速走行中のステージ3の位置誤差が0.1μmになるまでの走行距離が飛躍的に伸びることがわかった。さらに、駆動力伝達面4aの1mm2あたりに存在する3μm径以上のポア数が1000個以下の場合(試料C)、ワイピング部材13,14を用いると200km以上走行してもステージ3の位置誤差が0.1μmを下回る良好な結果となった。
In addition, when the number of pores having a diameter of 3 μm or more existing per 1 mm 2 of the driving
一方、駆動力伝達面4aの中心線表面粗さ(Ra)が1.0μm以上の場合(試料D)には、3μm径以上のポア数(1mm2あたり)が1000個以下でも、ワイピング部材13,14の配備の有無による効果の相違はほとんど観られず、ステージ3の位置誤差が0.1μmになるまでの走行距離が100〜300mと極めて短かった。
また、ワイピング部材13,14を配備した試験では、試験後にワイピング部材13,14を観察したところ、磨耗粉がワイピング部材13,14に充満しており、ワイパーとしての機能を果たさなくなっていた。
On the other hand, when the center line surface roughness (Ra) of the driving
Further, in the test in which the
以上、本発明の実施形態を述べたが、本発明は上記実施形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、摺接板4を構成するセラミックス材料としてアルミナを使用したが、中心線平均粗さ(Ra)が0.5μm以下であり、かつ3μm径以上のポアが1mm2あたり10000個以下であるセラミックス材料であれば、アルミナ以外の材質についても同様に使用できる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible.
For example, in the above embodiment, alumina is used as the ceramic material constituting the sliding contact plate 4, but the center line average roughness (Ra) is 0.5 μm or less, and pores having a diameter of 3 μm or more are 10,000 per 1 mm 2. As long as the ceramic material is less than or equal to the number, materials other than alumina can be used similarly.
本発明の超音波駆動装置は、例えば半導体製造装置に真空チャンバ内等に配備される精密位置決め装置として好適に利用できる。 The ultrasonic drive device of the present invention can be suitably used as a precision positioning device provided in, for example, a vacuum chamber in a semiconductor manufacturing apparatus.
1;基台
2;ガイドレール
3;ステージ
4;摺接板
4a;駆動力伝達面
5;リニアスケール
6;検出器
7;制御部
8;ドライバ
9;筐体
10;超音波モータ
11a:33モード素子
11b;15モード素子
12;金属板
13,14;ワイピング部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記当接部材が当接することにより前記超音波モータの駆動力が伝達される駆動力伝達面を備え、前記超音波モータにより駆動される被駆動部材と、
を有する超音波駆動装置であって、
前記駆動力伝達面は、中心線平均粗さ(Ra)が0.5μm以下であり、かつ、3μm径以上のポアが1mm2あたり10000個以下であるセラミックス材料により構成され、
前記駆動力伝達面の付着物を拭き取るワイピング部材を備えていることを特徴とする、超音波駆動装置。 An ultrasonic motor provided with a contact member;
A driven member that is driven by the ultrasonic motor, and includes a driving force transmission surface that transmits the driving force of the ultrasonic motor when the abutting member comes into contact;
An ultrasonic drive device comprising:
The driving force transmission surface is made of a ceramic material having a center line average roughness (Ra) of 0.5 μm or less and 3 μm or more pores of 10,000 or less per 1 mm 2 .
An ultrasonic drive device comprising a wiping member for wiping off deposits on the drive force transmission surface .
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