JPH08149865A - 超音波モータ用摩擦材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高出力、高トルクモータに適用しても耐熱性、
耐久性及び耐摩耗性が向上できモータ特性の向上させる
ことができる超音波モータ用摩擦材料を提供することを
目的とする。 【構成】超音波モータ１の互いに摩擦接触する振動体５
と移動体１２との少なくともいずれかの、相手材と摩擦
接触する接触部１２ａ又は歯部１１に取り付けられた摩
擦材料３０であって、ポリオキシベンゾイルコポリマー
ＰＯＢCOにポリエーテルエーテルケトンＰＥＥＫ、ポリ
ブチレンテレフタレートＰＢＴ、フェノールアラルキル
レジンＰｈａ、ナイロン６Ｎのうちの少なくとも１種を
配合した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波モータの振動体
又は移動体のうち少なくともいずれかの相手材と摩擦接
触する表面部に取り付けられた超音波モータ用摩擦材料
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気エネルギーを機械エネルギー
の超音波振動に変換し、回転力を取り出すものとして超
音波モータがある。超音波モータは、静粛、低回転で高
トルクが得られることにより各種の分野への応用が検討
されている。

【０００３】この超音波モータは、弾性材料からなる円
板状の弾性体と、該弾性体の表面に付着させてなる圧電
素子とからなる振動体と、該振動体の駆動力伝達部位に
加圧接触させてなる移動体とからなるものである。圧電
素子に高周波電圧を印加すると、振動体に機械的な振動
が発生し、それとともに波動が生じ、振動体と移動体と
の摩擦力により移動体へ運動エネルギーが伝達され、そ
の結果超音波モータ出力が取り出させる。

【０００４】前記振動体を構成する弾性体の材料として
鋼、ステンレス、銅合金、アルミニウム合金、チタン合
金等の金属が使用されている。又、移動体の材料として
銅、アルミニウム合金等の金属が使用されている。振動
体と移動体との摩擦接触部位が金属同志の場合において
は、摩擦接触面を超精密加工する必要がある。又、金属
同志の摩擦接触のため可聴音の発生があり、更に相手材
を摩耗させるために長時間安定にモータ性能を維持する
のが困難である。

【０００５】そのため、振動体または移動体の相手と摩
擦接触する表面部には、高分子複合材料による摩擦材料
を設けることが一般に行われている。この高分子複合材
料はフッ素系の樹脂によって構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フッ素
系の樹脂は柔らかいため、相手との摩擦により摩耗し易
く、トルク、出力、効率等のモータ特性が低くなる問題
がある。

【０００７】又、上記の摩擦材料は、低負荷駆動時には
良好なモータ特性をある程度維持することができる。し
かし、振動体と移動体との高周波振動を伴った摩擦等に
より摩擦材料が高温にさらされる。特に、高負荷駆動時
においてはその摩擦材料が高温となりやすい。従って、
摩擦熱により摩擦材料が軟化し、摩擦係数の変化が大き
くなりトルク変動が起こり易いという問題がある。

【０００８】そのため、熱硬化性樹脂基複合材料を用い
れば、摩擦係数が大きく、熱安定性が良い。しかし、摩
擦力の変化幅が大きく成りやすいのでトルクの変動、異
音が発生し易いという問題がある。

【０００９】この対策として、特開昭６２−１９３５７
５号公報に示すような摩擦材料が提案されている。この
摩擦材料は樹脂基材に芳香族ポリアミド、金属、炭素等
の耐摩耗性充填材を配合したものである。この耐摩耗性
充填材を樹脂基材に配合して複合すれば、耐摩耗性が向
上するとされている。しかし、この摩擦材料においては
高出力、高トルクを取り出すモータに適用した際に、耐
摩耗性充填材自身が破壊されたり、樹脂基材界面で樹脂
基材そのものが剥離したりして摩擦材の強度が低下して
耐久性が低下するという問題がある。

【００１０】更に、特開平２−１３２７８号公報に示す
ように、フッ素樹脂に対してポリエーテルエーテルケト
ン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、芳香
族ポリエステル樹脂等を配合した摩擦材料が提案されて
いる。

【００１１】しかし、フッ素樹脂は一般的に柔らかいた
め、耐摩耗性、耐久性が向上しても摩擦材料の表面ある
いは内部が経時劣化を起こし、トルク、出力、効率等の
モータ特性が低下するという問題がある。

【００１２】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、高出力、高トルクモー
タに適用しても耐摩耗性、耐久性が向上でき、かつ、モ
ータ特性を向上させることができる超音波モータ用摩擦
材料を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明は、超音波モータの互いに摩擦
接触する振動体と移動体との少なくともいずれかの、相
手材と摩擦接触する表面部に取り付けられた摩擦材料で
あって、ポリオキシベンゾイルコポリマーにポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、フェ
ノールアラルキルレジン、ナイロン６のうちの少なくと
も１種を配合したことをその要旨とする。

【００１４】請求項２記載の発明は、超音波モータの互
いに摩擦接触する振動体と移動体との少なくともいずれ
かの、相手材と摩擦接触する表面部に取り付けられた摩
擦材料であって、前記摩擦材料をポリオキシベンゾイル
コポリマーとポリエーテルエーテルケトンとから構成
し、前記ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量を１
０〜７０重量％とし、前記ポリエーテルエーテルケトン
の配合量を３０〜９０重量％としたことをその要旨とす
る。

【００１５】請求項３記載の発明は、超音波モータの互
いに摩擦接触する振動体と移動体との少なくともいずれ
かの、相手材と摩擦接触する表面部に取り付けられた摩
擦材料であって、前記摩擦材料をポリオキシベンゾイル
コポリマーとポリブチレンテレフタレートとから構成
し、前記ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量を２
０〜７０重量％とし、前記ポリブチレンテレフタレート
の配合量を３０〜８０重量％としたことをその要旨とす
る。

【００１６】請求項４記載の発明は、超音波モータの互
いに摩擦接触する振動体と移動体との少なくともいずれ
かの、相手材と摩擦接触する表面部に取り付けられた摩
擦材料であって、前記摩擦材料をポリオキシベンゾイル
コポリマーとフェノールアラルキルレジンとから構成
し、前記ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量を１
０〜５０重量％とし、前記フェノールアラルキルレジン
の配合量を５０〜９０重量％としたことをその要旨とす
る。

【００１７】請求項５記載の発明は、超音波モータの互
いに摩擦接触する振動体と移動体との少なくともいずれ
かの、相手材と摩擦接触する表面部に取り付けられた摩
擦材料であって、前記摩擦材料をポリオキシベンゾイル
コポリマーとナイロン６とから構成し、前記ポリオキシ
ベンゾイルコポリマーの配合量を３０〜８０重量％と
し、前記ナイロン６の配合量を２０〜７０重量％とした
ことをその要旨とする。

【００１８】

【作用】請求項１記載の発明によれば、ポリオキシベン
ゾイルコポリマー（住友化学製、エコノールＥ１００
０）をポリエーテルエーテルケトン、ポリブチレンテレ
フタレート、フェノールアラルキルレジン、ナイロン６
のいずれか１つに配合することにより樹脂基材そのもの
を強化して、摩擦材料の摩耗量を低減させることができ
る。又、ポリエーテルエーテルケトン、ポリブチレンテ
レフタレート、フェノールアラルキルレジン、ナイロン
６のいずれか１つとポリオキシベンゾイルコポリマーと
の高耐熱樹脂の２成分系ポリマアロイ化によって、充填
材と樹脂基材との間で起こるような界面での剥離を無く
し強度低下を抑える。

【００１９】そして、ポリオキシベンゾイルコポリマー
単体に対し、衝撃強さの高いポリエーテルエーテルケト
ン、ポリブチレンテレフタレート、フェノールアラルキ
ルレジン、ナイロン６のいずれか１つとポリオキシベン
ゾイルコポリマーとのポリマアロイ化により耐衝撃性を
向上させ、耐久性及び耐摩耗性を向上させる。又、ポリ
オキシベンゾイルコポリマーにより弾性率が向上し、熱
変形温度も高い。従って、振動体と移動体とが摺動する
部分が高温となっても変形が起こりにくく、トルク、出
力、効率等のモータ特性が向上できる。

【００２０】従って、高出力、高トルクモータに適用し
ても耐摩耗性、耐久性が向上でき、かつ、モータ特性を
向上させることができる。請求項２記載の発明によれ
ば、ポリオキシベンゾイルコポリマーの１０〜７０重量
％に対し、ポリエーテルエーテルケトンを３０〜９０重
量％配合することが好ましく、ポリオキシベンゾイルコ
ポリマーの３０〜５０重量％に対し、ポリエーテルエー
テルケトンを５０〜７０重量％配合することがより好ま
しい。

【００２１】ポリオキシベンゾイルコポリマーを１０重
量％未満とすると、耐熱性が低下して出力特性が低下す
る。更に、摩擦材料の摩耗が大きく劣化し易くなる。そ
して、ポリオキシベンゾイルコポリマーを７０重量％よ
り多くすると、耐熱性は向上するが、耐久性が低下して
出力特性が低下する。

【００２２】請求項３記載の発明によれば、ポリオキシ
ベンゾイルコポリマーの２０〜７０重量％に対し、ポリ
ブチレンテレフタレートを３０〜８０重量％配合するこ
とが好ましく、ポリオキシベンゾイルコポリマーの３０
〜５０重量％に対し、ポリブチレンテレフタレートを７
０〜５０重量％配合することがより好ましい。

【００２３】ポリオキシベンゾイルコポリマーを２０重
量％未満とすると、摩擦材料は耐摩耗性が低下して摩耗
量が大きくなり、劣化も発生する。又、熱によって摩擦
材料が変形し易くなる。そして、ポリオキシベンゾイル
コポリマーを８０重量％より多くすると、耐摩耗性及び
耐熱性は向上するが、耐衝撃性が低下して耐久性が低下
し、劣化し易く、出力特性も低下する。

【００２４】請求項４記載の発明によれば、ポリオキシ
ベンゾイルコポリマーの１０〜５０重量％に対し、フェ
ノールアラルキルレジンを５０〜９０重量％配合するこ
とが好ましい。

【００２５】ポリオキシベンゾイルコポリマーを１０重
量％未満とすると、摩擦材料の耐摩耗性が低下して摩耗
量が大きくなりやすい。しかも、トルクが小さくなる。
そして、ポリオキシベンゾイルコポリマーを７０重量％
より多くすると、耐摩耗性は向上するが劣化が発生す
る。

【００２６】請求項５記載の発明によれば、ポリオキシ
ベンゾイルコポリマーを３０〜８０重量％に対し、ナイ
ロン６を２０〜７０重量％配合することが好ましく、ポ
リオキシベンゾイルコポリマーの５０〜７０重量％に対
し、ナイロン６を３０〜７０重量％配合することがより
好ましい。

【００２７】ポリオキシベンゾイルコポリマーを３０重
量％未満とすると、熱変形温度、硬度及び弾性率が低下
するので耐熱性や耐摩耗性が低下する。そのため、摩擦
材料が摩耗する摩耗量が大きくなりしかも劣化が発生
し、モータ特性が低下する。そして、ポリオキシベンゾ
イルコポリマー８０重量％より多くすると、耐熱性や耐
摩耗性は向上するが、耐衝撃性が低下するので耐久性が
低下する。そのため、摩擦材料が劣化し易くなる。

【００２８】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げてこの発明を
さらに具体的に説明する。図１は本発明の摩擦材料を取
り付ける超音波モータ１の断面図である。この超音波モ
ータ１の構成について簡単に説明する。円板形状を成す
下部プレート２の中央上面には円形状の支持部３が突出
形成されている。そして、下部プレート２の中央には挿
通孔４が形成されている。

【００２９】前記支持部３の上面には直径６７ｍｍとな
る円形状の振動体５が取付固定されている。振動体５は
支持部７と、その外周に一体形成された肉薄部８と、肉
薄部８の外周に一体形成された振動部１０とから構成さ
れている。振動部１０の外周両面には表面部としての歯
部１１が所定の間隔毎に複数突出形成されている。又、
本実施例における歯部１１の径方向の寸法は３．５ｍｍ
である。そして、歯部１１の内側における振動部１０の
両面には圧電素子６が付着されている。

【００３０】前記振動部１０の上面側の歯部１１には直
径が６６ｍｍとなる円形状の移動体１２が回転可能な状
態で載置されている。移動体１２の下面には表面部とし
ての接触部１２ａが形成され、歯部１１の上面と接触す
るようになっている。この接触部１２ａの径方向の寸法
は３ｍｍとなっている。前記移動体１２の中央には出力
軸１３が挿通されており、移動体１２と一体回転するよ
うになっている。出力軸１３の先端は挿通孔４を挿通し
外部に突出されている。そして、出力軸１３は挿通孔４
に配設された軸受１５を介して下部プレート２に対して
回転可能に支持されている。

【００３１】移動体１２の上面には防振ラバー１７が載
置されており、この防振ラバー１７の上面には皿ばね１
８が載置されている。皿ばね１８の上部には加圧部材２
０が載置されている。この加圧部材２０は出力軸１３の
フランジ２１の下部と係合した状態となっている。フラ
ンジ２１の上部には加圧力調整用のスペーサ２２が配設
されている。

【００３２】そして、下部プレート２の上部には保護カ
バー２３が配設されている。保護カバー２３の中央下面
側には軸受２４が配設され、この軸受２４に出力軸１３
の基端が支持されている。そして軸受２４はスペーサ２
２を加圧し、皿ばね１８を加圧する。この皿ばね１８の
付勢力により移動体１２と歯部１１との加圧力が調整さ
れている。この場合、皿ばね１８の付勢力により移動体
１２は振動体５を４０ｋｇｆの力によって加圧してい
る。又、図２に示すように、移動体１２における歯部１
１と接触する接触部１２ａに摩擦材料３０を接着剤によ
って接着してもよい。尚、図３に示すように、移動体１
２の接触部１２ａが接触する歯部１１の上面には摩擦材
料３０が接着固定されている。

【００３３】本実施例の摩擦材料３０の厚さは０．１〜
０．５ｍｍの範囲が望ましい。厚さが０．１ｍｍ未満で
は、移動体１２が回転するとき、異音が発生し易くなり
研磨仕上げ等の表面仕上げが困難となる。又、０．５ｍ
ｍより厚いと吸振性が大きくなり、モータ出力が低下す
る。そして、径方向の寸法は移動体１２は３ｍｍ、振動
体５は３．５ｍｍとなっており、若干振動体５に対して
移動体１２の寸法が小さい。 ［第１実施例］第１実施例では、ポリオキシベンゾイル
コポリマー（ＰＯＢCO、住友化学製，Ｅ１０００）とポ
リエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）とをそれぞれ混
合形成（熱圧縮成形）し、これを移動体１２における歯
部１１と接触する接触部１２ａに接着剤によって接着
し、機械加工（研摩等）により直径６７ｍｍ、径方向の
寸法３ｍｍ、厚さ０．２ｍｍとなる摩擦材料３０とし、
超音波モータ１を製造した。

【００３４】そして、表１に示すように、ポリオキシベ
ンゾイルコポリマーの配合量を１０〜７０重量％とし、
ポリエーテルエーテルケトンの配合量を３０〜９０重量
％とした場合を実施例１〜６とした。又、上記配合量外
とした場合、上記材料以外〔ポリブチレンテレフタレー
ト（ＰＢＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、カーボンファイバー（ＣＦ）〕にて摩擦材料３０
を製造した場合を比較例１〜５とした。

【００３５】

【表１】

【００３６】上記実施例１〜６、比較例１〜５の摩擦材
料３０を移動体１２における歯部１１と接触する接触部
１２ａに付着して超音波モータ１に組付けた後、該超音
波モータ１のモータ特性、即ち無負荷回転数（ｒｐ
ｍ）、最大トルク（Ｎ・ｍ）、最大出力（Ｗ）、最大効
率（％）を測定した。これらのモータ特性における評価
を行ったが、その基準値は最大トルクは１．５Ｎ・ｍ以
上、最大出力は２０Ｗ以上、最大効率は２５％以上とし
た。

【００３７】又、摩擦材料３０の耐久性、即ち摩耗量、
劣化（トルクダウン率）を測定した。摩耗量の判定は次
のように行った。超音波モータ１の出力軸１３に１Ｎ・
ｍのトルクを外部負荷として加えた状態で、超音波モー
タ１を１時間動作させる。そして、超音波モータ１を分
解し、摩擦材料３０の表面の摩耗状態を顕微鏡で観察
し、摩擦の状態を大、中、小と視覚的に判断した。

【００３８】又、トルクダウン率は超音波モータ１の始
動時のトルクを１とし、超音波モータ１を１時間動作さ
せた後のトルクを測定し、トルクダウン率を求める。そ
して、トルクダウン率が２０％以上であれば判定を大、
トルクダウン率が１０％以上２０％未満であれば判定を
中、トルクダウン率が１０％未満であれば判定を小とし
た。そして、摩耗量、劣化（トルクダウン率）に基づい
て耐久性の評価を行った。更に、モータ特性の評価、耐
久性の評価に基づいて総合評価も行った。総合評価は、
○、△、▲、×の４段階評価とし、○は優、△は良、▲
は可、×は不可といった段階評価とした。尚、○、△、
▲の評価は実用上問題のない範囲である。

【００３９】そして、ポリエーテルエーテルケトンに対
してポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量を変化さ
せたとき、最大トルク、最大出力、最大効率がどのよう
に変化したかを図４に示す。

【００４０】表１及び図４から明らかなように、ポリオ
キシベンゾイルコポリマーの配合量を１０〜７０重量％
とし、ポリエーテルエーテルケトンの配合量を３０〜９
０重量％とした摩擦材料３０は、モータ特性及び耐久性
が優れていることが分かる。

【００４１】ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量
を１０重量％とし、ポリエーテルエーテルケトンの配合
量を９０重量％とした摩擦材料３０において、モータ特
性は優れて評価は○であるが、摩耗量が中となったの
で、耐久性の評価は△となった。この結果、総合評価で
は△となったが実用上問題のない範囲である。

【００４２】ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量
を７０重量％とし、ポリエーテルエーテルケトンの配合
量を３０重量％とした摩擦材料３０において、最大出力
が１９．２Ｗと２０Ｗを若干下回ったので、モータ特性
の評価が△となり、トルクダウン率が中となったので耐
久性の評価も△となった。この結果、総合評価では△と
なったが実用上問題のない範囲である。

【００４３】そして、ポリエーテルエーテルケトンの配
合量を１００重量％とした摩擦材料３０は、最大出力が
１８．８Ｗと２０Ｗを若干下回ったので、モータ特性の
評価は△となった。更に、摩耗量が大となり、トルクダ
ウン率も中となるので、耐久性の評価は×となった。従
って、総合評価は×となった。この結果、ポリエーテル
エーテルケトンの配合量を１００重量％とした摩擦材料
３０は、実用的ではないことが分かる。

【００４４】逆に、ポリオキシベンゾイルコポリマーの
配合量を１００重量％とした摩擦材料３０は、最大出力
が１．８１Ｗと２０Ｗを若干下回ったのでモータ特性は
△となったが、摩耗量が中となり、トルクダウン率が大
となったので耐久性の評価は×となった。従って、総合
評価は×となった。この結果、ポリオキシベンゾイルコ
ポリマーの配合量を１００重量％とした摩擦材料３０
は、実用的でないことが分かる。

【００４５】又、ポリオキシベンゾイルコポリマーの配
合量を２０重量％とし、ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）の配合量を８０重量％とした摩擦材料３０
では、最大トルクが１．５Ｗ以下、最大出力が２０Ｗ以
下となったのでモータ特性の評価は×となり、摩耗量が
中となり、トルクダウン率は大となるので、耐久性の評
価も×となった。従って、総合評価も×となった。この
結果、ポリオキシベンゾイルコポリマーに対してポリテ
トラフルオロエチレンを配合した摩擦材料３０は実用的
でないことが分かる。

【００４６】この他に、ポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）の配合量を８０重量％、カーボンファイバー
（ＣＦ）の配合量を２０重量％とした摩擦材料３０で
は、モータ特性は優れて評価は○となったが、トルクダ
ウン率が大となったので、耐久性の評価は×となった。
従って、総合評価は×となった。この結果、ポリブチレ
ンテレフタレートとカーボンファイバーとを配合した摩
擦材料３０は、実用的でないことが分かる。

【００４７】そして、ポリブチレンテレフタレートの配
合量を８０重量％、ポリテトラフルオロエチレンの配合
量を１０重量％、カーボンファイバーの配合量を１０重
量％とした摩擦材料３０では、最大トルク、最大出力が
基準値以下となってモータ特性の評価が×となった。そ
して、トルクダウン率が中となり耐久性の評価は△とな
った。従って、総合評価は×となり、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリテトラフルオロエチレン、カーボンフ
ァイバーを配合量した摩擦材料３０は実用的でないこと
が分かる。

【００４８】又、第１実施例においては、ポリオキシベ
ンゾイルコポリマーの配合量を１０〜７０重量％とし、
ポリエーテルエーテルケトンの配合量を３０〜９０重量
％とした摩擦材料３０が実用的であるが、モータ特性及
び耐久性の評価が○となり、総合評価が○となる範囲、
即ち、ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量を３０
〜５０重量％とし、ポリエーテルエーテルケトンの配合
量を５０〜７０重量％として摩擦材料３０を製作するこ
とがより好ましい。 ［第２実施例］第２実施例では、ポリオキシベンゾイル
コポリマーとポリブチレンテレフタレートとをそれぞれ
混合形成（熱圧縮成形）し、これを移動体１２における
歯部１１と接触する接触部１２ａに接着剤によって接着
し、機械加工（研摩等）により直径６７ｍｍ、径方向の
寸法３ｍｍ、厚さ０．２ｍｍとなる摩擦材料３０とし、
超音波モータ１を製造した。

【００４９】そして、表２に示すように、ポリオキシベ
ンゾイルコポリマーとポリブチレンテレフタレートとを
配合したものを実施例７〜１２とした。又、ポリブチレ
ンテレフタレート１００重量％のものを比較例６とし
た。

【００５０】

【表２】

【００５１】上記実施例７〜１２、比較例６の摩擦材料
３０を移動体１２における歯部１１と接触する接触部１
２ａに付着して超音波モータ１を組付けた後、前記第１
実施例と同様、超音波モータ１のモータ特性、即ち無負
荷回転数（ｒｐｍ）、最大トルク（Ｎ・ｍ）、最大出力
（Ｗ）、最大効率（％）を測定し、モータ特性の評価を
行った。又、第１実施例と同様、摩擦材料３０の耐久
性、即ち摩耗量、劣化（トルクダウン率）を測定し、耐
久性の評価を行った。更に、モータ特性の評価、耐久性
の評価に基づいて総合評価も行った。

【００５２】そして、ポリブチレンテレフタレートに対
してポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量を変化さ
せたとき、最大トルク、最大出力、最大効率がどのよう
に変化したかを図５に示す。

【００５３】表２及び図５から明らかなように、ポリオ
キシベンゾイルコポリマーの配合量を２０〜７０重量％
とし、ポリブチレンテレフタレートの配合量を３０〜８
０重量％とした摩擦材料３０は、モータ特性及び耐久性
が優れていることが分かる。

【００５４】ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量
を２０重量％とし、ポリブチレンテレフタレートの配合
量を８０重量％とした摩擦材料３０において、モータ特
性は優れて評価は○となり、摩耗量が中となったので耐
久性の評価は△となった。この結果、総合評価では△と
なったが実用上問題のない範囲である。

【００５５】ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量
を７０重量％とし、ポリブチレンテレフタレートの配合
量を３０重量％とした摩擦材料３０において、最大出力
が１９．９（Ｗ）と２０（Ｗ）を若干下回ったので、モ
ータ特性の評価が△となり、トルクダウン率が中となっ
たので耐久性の評価も△となった。この結果、総合評価
では△となったが実用上問題のない範囲である。

【００５６】ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量
を１０重量％とし、ポリブチレンテレフタレートの配合
量を９０重量％とした摩擦材料３０において、比較例６
に比べて最大トルク、最大出力が向上しており、総合評
価では▲となったが、実用上問題のない範囲である。

【００５７】しかし、ポリブチレンテレフタレートの配
合量を１００重量％とした摩擦材料３０おいて、モータ
特性の評価は△であるが、摩耗量が大となり、トルクダ
ウン率が中となったので、耐久性の評価は×となった。
この結果、総合評価では×となり実用的でないことが分
かる。

【００５８】又、第２実施例においては、ポリオキシベ
ンゾイルコポリマーの配合量を２０〜７０重量％とし、
ポリブチレンテレフタレートの配合量を３０〜８０重量
％とした摩擦材料３０がより実用的であるが、モータ特
性及び耐久性の評価が○となり、総合評価が○となる範
囲、即ち、ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量を
３０〜５０重量％とし、ポリブチレンテレフタレートの
配合量を５０〜７０重量％として摩擦材料３０を製作す
ることがより好ましい。 ［第３実施例］第３実施例では、ポリオキシベンゾイル
コポリマーとフェノールアラルキルレジンとをそれぞれ
混合形成（熱圧縮成形）し、これを移動体１２における
歯部１１と接触する接触部１２ａに接着剤によって接着
し、機械加工（研摩等）により直径６７ｍｍ、径方向の
寸法３ｍｍ、厚さ０．２ｍｍとなる摩擦材料３０とし、
超音波モータ１を製造した。

【００５９】そして、表３に示すように、ポリオキシベ
ンゾイルコポリマーとフェノールアラルキルレジンの配
合量とを配合したものを実施例１３〜１６とした。又、
フェノールアラルキルレジン１００重量％のものを比較
例７とした。

【００６０】

【表３】

【００６１】上記実施例１３〜１６、比較例７の摩擦材
料３０を移動体１２における歯部１１と接触する接触部
１２ａに付着して超音波モータ１を組付けた後、前記第
１実施例と同様、超音波モータ１のモータ特性、即ち無
負荷回転数（ｒｐｍ）、最大トルク（Ｎ・ｍ）、最大出
力（Ｗ）、最大効率（％）を測定し、モータ特性の評価
を行った。又、第１実施例と同様、摩擦材料３０の耐久
性、即ち摩耗量、劣化（トルクダウン率）を測定し、耐
久性の評価を行った。更に、モータ特性の評価、耐久性
の評価に基づいて総合評価も行った。

【００６２】そして、ポリブチレンテレフタレートに対
してフェノールアラルキルレジンの配合量を変化させた
とき、最大トルク、最大出力、最大効率がどのように変
化したかを図６に示す。

【００６３】表３及び図６から明らかなように、ポリオ
キシベンゾイルコポリマーの配合量を１０〜５０重量％
とし、フェノールアラルキルレジンの配合量を５０〜９
０重量％とした摩擦材料３０は、モータ特性及び耐久性
が優れていることが分かる。

【００６４】ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量
を７０重量％とし、フェノールアラルキルレジンの配合
量を３０重量％とした摩擦材料３０において、モータ特
性は優れて評価は○であり、比較例７に比べて摩耗量が
小さいため、総合評価では▲となったが、実用上問題の
ない範囲である。

【００６５】しかし、フェノールアラルキルレジンの配
合量を１００重量％とした摩擦材料３０において、モー
タ特性は優れて評価は○となったが、摩耗量が大となっ
たので耐久性の評価は×となった。この結果、総合評価
では×となり実用的でないことが分かる。 ［第４実施例］第４実施例では、ポリオキシベンゾイル
コポリマーとナイロン６とをそれぞれ混合形成（熱圧縮
成形）し、これを移動体１２における歯部１１と接触す
る接触部１２ａに接着剤によって接着し、機械加工（研
摩等）により直径６７ｍｍ、径方向の寸法３ｍｍ、厚さ
０．２ｍｍとなる摩擦材料３０とし、超音波モータ１を
製造した。

【００６６】そして、表４に示すように、ポリオキシベ
ンゾイルコポリマーとナイロン６（６Ｎ）とを配合した
ものを実施例１７〜２１とした。又、ナイロン６（６
Ｎ）１００重量％のものを比較例８とした。

【００６７】

【表４】

【００６８】上記実施例１７〜２１、比較例８の摩擦材
料３０を移動体１２における歯部１１と接触する接触部
１２ａに付着して超音波モータ１を組付けた後、前記第
１実施例と同様、超音波モータ１のモータ特性、即ち無
負荷回転数（ｒｐｍ）、最大トルク（Ｎ・ｍ）、最大出
力（Ｗ）、最大効率（％）を測定し、モータ特性の評価
を行った。又、第１実施例と同様、摩擦材料３０の耐久
性、即ち摩耗量、劣化（トルクダウン率）を測定し、耐
久性の評価を行った。更に、モータ特性の評価、耐久性
の評価に基づいて総合評価も行った。

【００６９】そして、ナイロン６に対してポリオキシベ
ンゾイルコポリマーの配合量を変化させたとき、最大ト
ルク、最大出力、最大効率がどのように変化したかを図
７に示す。

【００７０】表４及び図７から明らかなように、ポリオ
キシベンゾイルコポリマーの配合量を３０〜８０重量％
とし、ナイロン６の配合量を２０〜７０重量％とした摩
擦材料３０は、モータ特性及び耐久性が優れていること
が分かる。

【００７１】ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量
を３０重量％とし、ナイロン６の配合量を７０重量％と
した摩擦材料３０において、モータ特性は優れて評価は
○となり、摩耗量が中となったので耐久性の評価は△と
なった。この結果、総合評価では△となったが実用上問
題のない範囲である。

【００７２】ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量
を８０重量％とし、ナイロン６の配合量を２０重量％と
した摩擦材料３０において、モータ特性は優れて評価は
○となり、トルクダウン率が中となったので耐久性の評
価も△となった。この結果、総合評価では△となったが
実用上問題のない範囲である。

【００７３】ポリオキシベンゾイルコポリマーの配合量
を１０重量％とし、ナイロン６の配合量を９０重量％と
した摩擦材料３０において、比較例８に比べて最大トル
ク、最大出力、最大効率が向上しており、総合評価では
▲となったが実用上問題のない範囲である。

【００７４】しかし、ナイロン６の配合量を１００重量
％とした摩擦材料３０において、モータの評価は×であ
り、しかも摩耗量及びトルクダウン率が大となり、耐久
性の評価は×となった。この結果、総合評価では×とな
り実用的でないことが分かる。

【００７５】又、第４実施例においては、ポリオキシベ
ンゾイルコポリマーの配合量を３０〜８０重量％とし、
ナイロン６の配合量を２０〜７０重量％とした摩擦材料
３０がより実用的であるが、モータ特性及び耐久性の評
価が○となり、総合評価が○となる範囲、即ち、ポリオ
キシベンゾイルコポリマーの配合量を５０〜７０重量％
とし、ナイロン６の配合量を３０〜５０重量％として摩
擦材料３０を製作することがより好ましい。

【００７６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜５記載
の発明によれば、耐熱性、耐久性及び耐摩耗性を向上さ
せてモータ特性の向上を図ることができる優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】超音波モータの断面図。

【図２】移動体の断面図。

【図３】振動体の断面図。

【図４】ポリエーテルエーテルケトンに対してポリオキ
シベンゾイルコポリマーの配合量を変化させたときのモ
ータの最大トルク、最大効率、最大出力の特性図。

【図５】ポリブチレンテレフタレートに対してポリオキ
シベンゾイルコポリマーの配合量を変化させたときのモ
ータの最大トルク、最大効率、最大出力の特性図。

【図６】フェノールアラルキルレジンに対してポリオキ
シベンゾイルコポリマーの配合量を変化させたときのモ
ータの最大トルク、最大効率、最大出力の特性図。

【図７】ナイロン６に対してポリオキシベンゾイルコポ
リマーの配合量を変化させたときのモータの最大トル
ク、最大効率、最大出力の特性図。

【符号の説明】

１…超音波モータ、５…振動体、１１…表面部としての
歯部、１２…移動体、１２ａ…表面部としての接触部、
ＰＯＢCO…ポリオキシベンゾイルコポリマー、ＰＥＥＫ
…ポリエーテルエーテルケトン、ＰＢＴ…ポリブチレン
テレフタレート、Ｐｈａ…フェノールアラルキルレジ
ン、６Ｎ…ナイロン６

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 半田 昇 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 (72)発明者 河合 泰明 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 志村 好男 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 加藤 清 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 浅井 鉅和 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波モータの互いに摩擦接触する振動
   体と移動体との少なくともいずれかの、相手材と摩擦接
   触する表面部に取り付けられた摩擦材料であって、 ポリオキシベンゾイルコポリマーにポリエーテルエーテ
   ルケトン、ポリブチレンテレフタレート、フェノールア
   ラルキルレジン、ナイロン６のうち少なくとも１種を配
   合したことを特徴とする超音波モータ用摩擦材料。
2. 【請求項２】 超音波モータの互いに摩擦接触する振動
   体と移動体との少なくともいずれかの、相手材と摩擦接
   触する表面部に取り付けられた摩擦材料であって、 前記摩擦材料をポリオキシベンゾイルコポリマーとポリ
   エーテルエーテルケトンとから構成し、前記ポリオキシ
   ベンゾイルコポリマーの配合量を１０〜７０重量％と
   し、前記ポリエーテルエーテルケトンの配合量を３０〜
   ９０重量％としたことを特徴とする超音波モータ用摩擦
   材料。
3. 【請求項３】 超音波モータの互いに摩擦接触する振動
   体と移動体との少なくともいずれかの、相手材と摩擦接
   触する表面部に取り付けられた摩擦材料であって、 前記摩擦材料をポリオキシベンゾイルコポリマーとポリ
   ブチレンテレフタレートとから構成し、前記ポリオキシ
   ベンゾイルコポリマーの配合量を２０〜７０重量％と
   し、前記ポリブチレンテレフタレートの配合量を３０〜
   ８０重量％としたことを特徴とする超音波モータ用摩擦
   材料。
4. 【請求項４】 超音波モータの互いに摩擦接触する振動
   体と移動体との少なくともいずれかの、相手材と摩擦接
   触する表面部に取り付けられた摩擦材料であって、 前記摩擦材料をポリオキシベンゾイルコポリマーとフェ
   ノールアラルキルレジンとから構成し、前記ポリオキシ
   ベンゾイルコポリマーの配合量を１０〜５０重量％と
   し、前記フェノールアラルキルレジンの配合量を５０〜
   ９０重量％としたことを特徴とする超音波モータ用摩擦
   材料。
5. 【請求項５】 超音波モータの互いに摩擦接触する振動
   体と移動体との少なくともいずれかの、相手材と摩擦接
   触する表面部に取り付けられた摩擦材料であって、 前記摩擦材料をポリオキシベンゾイルコポリマーとナイ
   ロン６とから構成し、前記ポリオキシベンゾイルコポリ
   マーの配合量を３０〜８０重量％とし、前記ナイロン６
   の配合量を２０〜７０重量％としたことを特徴とする超
   音波モータ用摩擦材料。