JPH06271776A - 摩擦材形成用組成物、該組成物による超音波モータ用摩擦材の形成方法及び該摩擦材を具えた超音波モータ用部材 - Google Patents

摩擦材形成用組成物、該組成物による超音波モータ用摩擦材の形成方法及び該摩擦材を具えた超音波モータ用部材

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JPH06271776A
JPH06271776A JP5084004A JP8400493A JPH06271776A JP H06271776 A JPH06271776 A JP H06271776A JP 5084004 A JP5084004 A JP 5084004A JP 8400493 A JP8400493 A JP 8400493A JP H06271776 A JPH06271776 A JP H06271776A
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JP
Japan
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friction material
ultrasonic motor
forming
composition
thermosetting resin
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JP5084004A
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English (en)
Inventor
Tamotsu Muto
保 武藤
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Nisshinbo Holdings Inc
Original Assignee
Nisshinbo Industries Inc
Nisshin Spinning Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来技術の欠点を克服し、平板材料を打ち抜
くことなく、しかも超音波モータを構成する部材の形状
に影響されることなく、簡便に摩擦材を得ることのでき
る摩擦材形成用組成物、その組成物による超音波モータ
用摩擦材の形成方法及びこのようにして形成された摩擦
材を具えた超音波モータ用部材を提供する。 【構成】 本発明の摩擦材形成用組成物は、熱硬化性樹
脂と、無機短繊維及び液体成分とよりなることを特徴と
するものであり、又、本発明の超音波モータ用摩擦材の
形成方法は、前記摩擦材形成用組成物を適宜の物体表面
或いは型内に適用し、前記液体成分を除いた後、或いは
前記液体成分を除くと共に、加熱処理して前記熱硬化性
樹脂を硬化させることを特徴とするものであり、更に、
本発明の超音波モータ用部材は、その表面或いは凹部内
に、前記摩擦材形成用組成物を前記表面或いは凹部内に
適用し、前記液体成分を除くと共に加熱処理により前記
熱硬化性樹脂を硬化させて得られる超音波モータ用摩擦
材を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に超音波モータ用の
摩擦材を形成する際に使用して好適な摩擦材形成用組成
物、その組成物による超音波モータ用摩擦材の形成方法
及びこのようにして形成された摩擦材を具えた超音波モ
ータ用部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】超音波モータは、弾性体に圧電セラミッ
クスを接着し、該圧電セラミックスに高周波電圧を印加
することにより、弾性体に超音波振動を励起し、この励
起された振動を該弾性体に加圧接触された回転体に接触
摩擦力により伝え、駆動力を得ることを原理とする。こ
のため、弾性体と回転体の接触摩擦状態は、超音波モー
タの出力トルク、回転数、入出力効率、寿命などの諸性
能を決定づける要因となる。
【0003】上記超音波モータについては、弾性体又は
回転体の接触摩擦面に摩擦材を装着することにより、安
定した接触摩擦状態を得ることが提案されている(例え
ば特開昭62−193567号公報参照)が、従来はこ
の超音波モータ用の摩擦材を、樹脂成分や繊維成分を混
合し、加圧成型した厚さ1mm程度の平板材料から打ち
抜くことにより製造していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
モータに装着するための摩擦材の多くはリング状(ドー
ナツ状)のため、打ち抜かれる摩擦材同士の間の部分や
摩擦材として使用するリング状(ドーナツ状)の部分以
外の内側部分が、必ず使用不能の切り屑となってしま
い、原材料に対する摩擦材としての利用率が大きく低下
していた。
【0005】又、前記平板材料を加圧成型により得る際
に、この平板材料内、即ち摩擦材内に気泡が入ってしま
ったり、超音波モータに摩擦材を接着剤により装着する
際に、この接着部分に気泡が入ってしまうことがある
が、上記従来方法により摩擦材を作製するには、このよ
うに摩擦材内や接着部分に気泡が入った場合に入出力の
効率が低下するという不良の発生する確率が高くなると
いう難点があったばかりか、高価で大型のプレス機を必
要とし、しかもプレス作業には危険が伴うという難点も
指摘されていた。
【0006】一方、超音波モータには、円筒形の弾性体
及び回転体を組み合わせて構成されるものもあるが、従
来方法で得られる摩擦材は、平板材料から得られる平板
のものであるため、円筒形の周囲に配置するには断面円
弧状に摩擦材を成型すると共に、その複数を使用しなけ
ればならず、作業が極めて煩雑となるという難点があっ
た。
【0007】本発明は上記のような従来技術の難点を解
消し、平板材料を打ち抜くことなく、しかも超音波モー
タを構成する部材の形状に影響されることなく、簡便に
摩擦材を得ることのできる摩擦材形成用組成物、その組
成物による超音波モータ用摩擦材の形成方法及びこのよ
うにして形成された摩擦材を具えた超音波モータ用部材
を提供することを目的としてなされた。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用した摩擦材形成用組成物の構成は、熱硬
化性樹脂と、無機短繊維及び液体成分とよりなることを
特徴とするものであり、又、本発明が採用した超音波モ
ータ用摩擦材の形成方法の構成は、熱硬化性樹脂と無機
短繊維及び液体成分とよりなる摩擦材形成用組成物を適
宜の物体表面或いは型内に適用し、前記液体成分を除い
た後、或いは前記液体成分を除くと共に、加熱処理して
前記熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とするもので
ある。
【0009】更に、上記目的を達成するために本発明が
採用した超音波モータ用部材の構成は、その表面或いは
凹部内に、熱硬化性樹脂と無機短繊維及び液体成分とよ
りなる摩擦材形成用組成物を前記表面或いは凹部内に適
用し、前記液体成分を除くと共に加熱処理により前記熱
硬化性樹脂を硬化させて得られる超音波モータ用摩擦材
を有することを特徴とするものである。
【0010】以下に本発明を詳細に説明する。
【0011】本発明の摩擦材形成用組成物は、上記のよ
うに熱硬化性樹脂と、無機短繊維及び液体成分とよりな
るものであるが、この熱硬化性樹脂としては、一般にこ
のような種類のものとして使用されている樹脂であれば
よく、具体的にはフェノール樹脂、ゴム変性フェノール
樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等
の一種又は混合物を例示することができる。
【0012】又、無機短繊維の種類については、上記と
同様に特別の制限はなく、具体的には炭素繊維、チタン
酸カリウム繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維等の一
種又は混合物を例示することができるが、摩擦材形成時
の便宜を考えると、その長さは3mm以下、特に2mm
以下とすることが好ましい。
【0013】更に、上記液体成分は、含有する成分を溶
解するもの、膨潤するものや分散するもののいずれであ
ってもよく、好ましくは室温での乾燥が遅く、加熱又は
減圧等で簡単に除去できるものがよい。具体的には、
水、ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略す)、ア
ルコール、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、アセトン等の一種又は混合物を例示することができ
る。
【0014】上記の成分に対し、必要に応じて併用され
る摩擦調整剤としては、具体的にはポリテトラフルオロ
エチレン樹脂(以下、PTFEと略す)、カーボンブラ
ック、グラファイト、フッ化グラファイト、二硫化モリ
ブデン、メラミン粉末、カシューダスト等の一種又は混
合物を例示することができる。
【0015】本発明の摩擦材形成用組成物における上記
成分の割合は、例えば熱硬化性樹脂を10〜70体積
%、好ましくは30〜50体積%、無機繊維を5〜40
体積%、好ましくは10〜30体積%という範囲を挙げ
ることができ、必要に応じ併用する摩擦調整剤について
は、例えばPTFEの場合は10〜50体積%、好まし
くは20〜30体積%、二硫化モリブデンの場合は2〜
10体積%というように種類によって割合を変えること
になる。
【0016】上記のような成分よりなる本発明の摩擦材
形成用組成物を製造するには、まず、液体成分を除く上
記成分の所定量を計量又は秤量し、乳鉢等の適宜手段に
より混合する。この際、凝集している粒子があれば、そ
れらを潰すようにして混合することが好ましい。
【0017】次いで、液体成分を加えて更に混合し、本
発明の摩擦材形成用組成物とするのである。尚、得られ
る組成物は、適当な粘度があって塗布した部分以上に拡
がらない程度の粘度を有していることが好ましい。
【0018】而して、上記のようにして製造した本発明
の摩擦材形成用組成物により超音波モータ用摩擦材を製
造するには、まず、必要に応じ摩擦調整剤を添加したこ
の摩擦材形成用組成物を適宜の物体表面に塗布するか、
或いは、所望の形状を有する型内に充填することにより
適用する。この際、塗布或いは充填により適用した本発
明組成物内に気泡が残らず、且つ、その表面をできるか
ぎり平滑にしておくことが好ましく、そのためには脱泡
やへら、ナイフ等を使う表面の平滑化等の周知手段を利
用することができる。
【0019】次いで、前記液体成分を、加熱や減圧等の
周知手段により除いた後、前記熱硬化性樹脂の硬化温度
以上で且つ熱分解温度以下の温度で加熱処理して前記熱
硬化性樹脂を硬化させることにより、摩擦材を形成する
のである。尚、必要に応じ、形成後の摩擦材に切削、研
磨或いは研削等の機械加工を施してもよい。
【0020】又、条件を適宜に選択すれば、前記液体成
分の除去と、前記熱硬化性樹脂の硬化を連続的に行うこ
ともできる。
【0021】一方、上記摩擦材形成用組成物を超音波モ
ータ用の部材に対し適用すれば、本発明の超音波モータ
用部材とすることができる。即ち、上記組成物を、例え
ば弾性体の表面又は回転体の表面に塗布したり、或い
は、回転体に形成されている凹部内に充填した後、上記
と同様に工程を進めれば、その表面或いは凹部内に前記
超音波モータ用摩擦材を有する超音波モータ用部材が得
られるのである。もちろん、この場合も形成後の摩擦材
に適宜の機械加工を施してもよい。
【0022】
【実施例】以下に本発明を実施例により更に詳細に説明
する。
【0023】実施例1 以下に示す原材料を以下の割合となるように乳鉢にと
り、塊りを潰すようにしながら十分に混合した。 フェノール樹脂 (住友デュレズ スミライトレジン PR−50590B) 20体積% ゴム変性フェノール樹脂 (三井東圧化学 RN−241) 20体積% 炭素繊維 (呉羽化学 クレカミルドファイバーM−207S) 25体積% チタン酸カリウム繊維 (大塚化学 TISMO−D) 10体積% PTFE (旭−ICIフロロポリマー フルオン169J) 25体積%
【0024】次いで、上記混合物にDMFを加えて均一
になるまで混練して摩擦材形成用組成物とし、図1に示
すように、得られた摩擦材形成用組成物をへら状のもの
ですくい取り、超音波モータ(USM−40D、松下電
器産業(株)製)の回転体1の環状溝2内に充填した。
その後、前記回転体1を乾燥機に入れ、100℃で5時
間乾燥することによりDMF除き、更に、200℃で4
時間の熱処理をすることにより前記樹脂の硬化反応を促
進した。
【0025】得られた回転体上の摩擦材を、図2に示す
ように、施盤3で摩擦材4の厚さが0.6mmになるよ
うに加工した後、超音波モータに組み立てて連続運転を
したところ、騒音の発生もなく安定に回転した。
【0026】尚、上記超音波モータ(USM−40D、
松下電器産業(株)製)には、内径21mmφ、外径2
6mmφの摩擦材を装着することが最適であり、200
mm×200mmの平板材料からこの摩擦材を最大で5
6個製造することができるが、この際の利用率(前記摩
擦材の面積×56÷前記平板材料の面積)は約26%に
過ぎない。一方、本発明では、製造した摩擦材形成用組
成物の90%以上を摩擦材形成に利用することができ
る。
【0027】実施例2乃至5 原材料を以下の表1に示した割合となるようにした以外
は実施例1と同様にして、実施例2乃至5の摩擦材を有
する超音波モータ用回転体を製造した。
【表1】
【0028】実施例6 液体成分として水を使用し、繊維成分(炭素短繊維)と
摩擦調整材(PTFE)との分離を防ぐために界面活性
剤(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム)を使用し
た以外は実施例1と同様にして、実施例6の摩擦材を有
する超音波モータ用回転体を製造した。
【0029】得られた回転体上の摩擦材を、実施例1の
場合と同様に加工した後、超音波モータに組み立てて連
続運転をしたところ、騒音の発生もなく安定に回転し
た。
【0030】
【発明の効果】本発明の摩擦材は、熱硬化性樹脂と無機
短繊維及び液体成分とよりなる摩擦材形成用組成物を使
用し、この組成物を適宜の物体表面或いは型内に適用
し、前記液体成分を除いた後、加熱処理して前記熱硬化
性樹脂を硬化させることにより得られるものであるか
ら、使用不能の切り屑の生じることが殆どなく、原材料
に対する摩擦材としての利用率を大きく向上させること
ができる。
【0031】又、前記組成物から液体成分を除いた後に
熱硬化性樹脂を硬化させるので、摩擦材内に気泡が入る
ことがなく、超音波モータ用部材上で摩擦材を形成する
場合は、接着剤を使用する必要がないので、接着部分に
気泡が入ることがない。
【0032】更に、本発明摩擦材は、前記組成物を塗布
により適用しても形成することができるので、円筒形の
弾性体及び回転体を組み合わせて構成される超音波モー
タにも容易に採用することができ、しかも高価で大型の
プレス機及び危険が伴うプレス作業を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、摩擦材形成用組成物を超音波モータの
回転体における環状溝内に充填する様子を示す図であ
る。
【図2】図2は、回転体上の摩擦材を施盤で加工する様
子を示す図である。
【符号の説明】
1 回転体 2 回転体の凹部 3 バイト 4 摩擦材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年5月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】一方、上記摩擦材形成用組成物を超音波モ
ータ用の部材に対し適用すれば、本発明の超音波モータ
用部材とすることができる。即ち、上記組成物を、例え
ば弾性体回転体の凸部や平面部、曲面部などの表面に
塗布したり、或いは、回転体に形成されている凹部内に
充填した後、上記と同様に工程を進めれば、弾性体や回
転体の凸部や平面部などの表面、回転体の凹部或いはそ
の他摩擦材を配すべき部位に前記超音波モータ用摩擦材
を有する超音波モータ用部材が得られるのである。もち
ろん、この場合も形成後の摩擦材に適宜の機械加工を施
してもよい。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱硬化性樹脂と、無機短繊維及び液体成
    分とよりなることを特徴とする摩擦材形成用組成物。
  2. 【請求項2】 更に摩擦調整剤を含む請求項1に記載の
    摩擦材形成用組成物。
  3. 【請求項3】 無機短繊維は、その長さが3mm以下の
    ものである請求項1に記載の摩擦材形成用組成物。
  4. 【請求項4】 熱硬化性樹脂と無機短繊維及び液体成分
    とよりなる摩擦材形成用組成物を適宜の物体表面或いは
    型内に適用し、前記液体成分を除いた後、加熱処理して
    前記熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする超音波
    モータ用摩擦材の形成方法。
  5. 【請求項5】 熱硬化性樹脂と無機短繊維及び液体成分
    とよりなる摩擦材形成用組成物を適宜の物体表面或いは
    型内に適用した後、前記液体成分を除くと共に加熱処理
    して前記熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする超
    音波モータ用摩擦材の形成方法。
  6. 【請求項6】 摩擦材形成用組成物は、更に摩擦調整剤
    を含むものである請求項4又は5に記載の超音波モータ
    用摩擦材の形成方法。
  7. 【請求項7】 熱硬化性樹脂を硬化させて摩擦材を形成
    した後、その表面に適宜の機械加工を施す請求項4又は
    5に記載の超音波モータ用摩擦材の形成方法。
  8. 【請求項8】 摩擦材形成用組成物を超音波モータの回
    転体又は振動体に適用する請求項4又は5に記載の超音
    波モータ用摩擦材の形成方法。
  9. 【請求項9】 その表面或いは凹部内に、熱硬化性樹脂
    と無機短繊維及び液体成分とよりなる摩擦材形成用組成
    物を前記表面或いは凹部内に適用し、前記液体成分を除
    くと共に加熱処理により前記熱硬化性樹脂を硬化させて
    得られる超音波モータ用摩擦材を有することを特徴とす
    る超音波モータ用部材。
  10. 【請求項10】 摩擦材形成用組成物は、更に摩擦調整
    剤を含むものである請求項9に記載の超音波モータ用部
    材。
  11. 【請求項11】 熱硬化性樹脂を硬化させて摩擦材を形
    成した後、その表面に適宜の機械加工を施して得られる
    請求項9に記載の超音波モータ用部材。
JP5084004A 1993-03-17 1993-03-17 摩擦材形成用組成物、該組成物による超音波モータ用摩擦材の形成方法及び該摩擦材を具えた超音波モータ用部材 Pending JPH06271776A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003033058A (ja) * 2001-07-19 2003-01-31 Nidec Copal Corp 超音波モータ装置
CN103911118A (zh) * 2014-04-01 2014-07-09 南京航空航天大学 旋转型超声电机用聚酰亚胺摩擦材料及其制备方法
CN109750496A (zh) * 2019-03-01 2019-05-14 中国科学院兰州化学物理研究所 一种二氧化硅包覆碳纤维及其制备方法、一种改性的聚酰亚胺复合材料及其制备方法和应用

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