JPH02261075A

JPH02261075A - 超音波モータ

Info

Publication number: JPH02261075A
Application number: JP1079295A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Sugiyama; 杉山　良樹
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1990-10-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は圧電素子にて振動体を振動させ、その振動体の
振動にて移動体を直線運動若しく回転運動させる超音波
モータに係り、詳しくはその振動体と移動体が摺動する
摺動面のＪｆｌｒＵ造に関するものである。

「従来の技術」近年、電動モータに比べて軽足・小型でかつ低速域での
高トルクを得ることから超音波モータが注目されている
。超音波モータは振動体を圧電素子等で超音波振動させ
、その振動を移動体に伝え振動体と移動体との間で生じ
る摩擦力を回転運動若しくは直線運動として取り出ずも
のである。

そして、この振動体及び移動体の摺動面は摩擦力が大き
いこと、摩耗や疲労が小さいこと、摩擦音が小さいこと
が要求され、その要求を満し実用化を図るべく、種々の
捉案がなされている。

例えば、摺動面を各種合成樹脂材料で形成したものが、
特開昭６３−２２０７７４号、特開昭６３−２５７４７
７号、特開昭６３−２６５５７４号、特開昭６２−１１
４４８１号、特開昭６３１０３６７４号、特開昭６３−
１２１４８０号、特開昭６３−１３６９８６号、特開昭
６３−１４０６７４号、特開昭６３−２１３４．７７号
、特開昭６３−５９７７６号に開示されている。

又、摺動面をＴａＣ，Ｓｉ　Ｃ，ＴｉＮ、ＢＮ等の各種
硬質セラミックで形成したものか特開昭６３−３６６１
号、特開昭６３−１８１６８０号に開示されている。

特に摺動面を硬質セラミックで形成した場合には摩、耗
や疲労が小さく耐久性に優れ実用化を図る上で非常に有
、利であった。そして、これら耐摩耗性に優れたセラミ
ックは全て高密度なセラミック、即ち緻密質セラミック
であった。

［発明か解決しようとする課題］しかしながら、これら緻密質セラミックは上記の如・く
耐摩耗に優れているものの接触面において相手材質を極
度に摩耗させる（対面攻撃性）。が移動体の摺動面間に
介在し研磨材として作用する恐れかある問題があった。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
って、その目的は耐摩耗性に優れ長寿命化を図ることか
でき、かつ摩擦音が小さい超音波モー−夕を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成すべく、本発明は振動体を振動させ、そ
の振動体の振動にて移動体を直線運動若しく回転運動さ
せる超音波モータにおいて、振動体若しくは移動体の少
なくともいずれか一方であって、少なくともその摺動面
を多孔質セラミック焼結体で形成したことをその要旨と
するものである。

［作用］摺動面を多孔質セラミック焼結体で形成したことから、
接触面の少なくとも一方に使用した場合でも摺動摩擦に
よって相手部材を摩耗させることがなく、又、接触面両
面に使用した場合でも摩擦音はこの無数の気孔によって
減衰吸収される。

又、多孔質セラミックを使用することによって緻密質で
ない得ることができない弾性効果も期待でき加圧力を安
定してイ１与することができる。

［実施例］以下、本発明を具体化したー・実施例を図面に従って説
明する。第１図及び第２図は円板形超音波モ〜りの分解
斜視図及び要部断面図であって、圧電体１はその上面に
鉄製の振動体２を接着固定している。振動体２はその表
面に所定の間隔をおいて環状に立設配置した多数の直方
体形状の突起部２ａを有し、その突起部２ａの表面には
摺動面を構成する摺動片３が接着固定されている。

振動体２の上側に配設される移動体４は同じく鉄製であ
って、その中心に取着した軸５が振動体２に形成した軸
受孔７に回転可能に嵌合されるようになっている。移動
体４の下面には前記環状に配設された突起部２ａ群と相
対向するよう摺動面を構成する環状の摺動リング６が接
着固定されている。尚、振動体２と移動体４は図示しな
いスプリングを介してナツトで加圧され摺動片３と摺動
リング６とが加圧接触されるように構成されている。

そして、圧電体１によって振動体２上に環状に立設配置
された各突起部２ａを振動させ、その振動に基づいて発
生ずる摺動ハ３と摺動リング６との間での摩擦力よって
移動体４が回転運動することになる。

次に、この実施例における摺動片３と摺動リング６の材
料について説明する。摺動片３と摺動リンク６は共に炭
化珪素の多孔質焼結体で形成されていて、気孔率は１０
％〜６０％の範囲が望ましい。気孔率が所定値より低い
と摩擦音を吸収する効果か低下する。又、この実施例で
と異なり相手材質が炭化珪素より柔かい場合には前記の
如く対面攻撃性が顕著になり相手材を摩耗させる恐れが
生じる。さらに、後記する樹脂材料や油を含浸させる場
合にはそれが困難となる。又、気孔率か所定値より高い
と強度が低下する。更に気孔は樹脂材料を含浸する場合
には開放気孔が望ましい。

又、摺動片３及び摺動リング６を構成する多孔質焼結体
は炭化珪素に限定されるものではなく、’ｒ’ｉ　Ｃ，
Ｂ４　Ｃ，ＷＣ，ＴａＣ，ＣｒＣ２Ｓ　ｉ　３　Ｎ＜　
、ＢＮ、　Ｔ　ｉ　Ｎ−Ａ　Ｉ□０５、ＺｒＯ２、Ｔｉ
Ｂ２、ＣｒＢ及びそれらの化合物このように形成された
多孔質焼結体は開放気孔であることから、樹脂あるいは
油を気孔内に含浸することができる。気孔内に樹脂が含
浸されることによって、セラミック焼結体中の結晶粒の
離脱がこの樹脂材料によって規制される。その結果、摺
動摩擦による摩耗粉の発生は抑制されることになる。又
、気孔内に油が含浸されることによってたとえ摩耗粉が
発生しても気孔内へ摩耗粉を取り込み摩耗粉による摩擦
摩耗加圧力の劣化、減衰を生じる恐れかなくなる。

そして、この場合に使用される樹脂材料としてはポリア
セタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリブチレンチレフタレ−１〜樹
脂、スチレンアクリロニトリル樹脂、ポリプロピレン樹
脂、ポリウレタン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹
脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂及びフッ素樹脂から選
択される樹脂を歩独又は混合して使用することができる
。

又、油としてはフルオロエチレン、フルオロエステル、
フルオロト・リアジン、ペルオロボリエテル、フルオロ
１〜リアジン、ベルフルオロボリエデル、フルオロシリ
コーンこれらの誘導体あるいはこれらの重合体から選択
されるフッ素系オイル又はメチルシリコーン、メチルフ
ェニルシリコンこれらの誘導体あるいは重合体から選択
されるシリコン系オイル、ナフテン系オイルあるいはパ
ラフィン系オイルを使用することができる６尚、この発
明は前記実施例に限定されるものではなく、以下の態様
で実施してもよい。

（１）第３図に示すように円環形超音波モータに具体化
してもよい。

（２）摺動片３及び摺動リング６を共に多孔質焼結体で
形成したが、いずれか一方が多孔質焼結体であってもよ
い。多孔質焼結体でないほうは振動体２又は移動体４と
同じ材料又は異なる材料で実施してもよい。

（３）振動体２や移動体４を摺動片３及び摺動リング６
と同じ多孔質焼結体で形成するようにしてもよい。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明によれば耐摩耗性に優れ長
寿命化を図ることができるとともに、摩擦音を抑えるこ
とがてきるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した一実組例の円板形超音波
モータの分解斜視図、第２図は同じく要部断面図、第３
図はこの発明の別例を示す円環形超音波モータの分解斜
視図である。図中、２は振動体、２ａは突起部、３は摺動面としての
摺動片、４は移動体、６は摺動面として摺動リングであ
る。特許出願人　　イビデン　株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１．　振動体（２）を振動させ、その振動体（２）の振
動にて移動体（４）を直線運動若しく回転運動させる超
音波モータにおいて、前記振動体（２）若しくは移動体（４）の少なくともい
ずれか一方であっで、少なくともその摺動面（３，６）
を多孔質セラミック焼結体で形成したことを特徴とする
超音波モータ。