JPH11150963A - 振動型駆動装置およびこれを用いた装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動体摩擦層がロータとの摺動により摩耗し
て摩擦層の地材が露出すると、モータが動かなくなる。 【解決手段】 電気−機械エネルギー変換により振動が
励起される振動部材（振動体）１とこの振動部材に圧接
する接触部材（ロータ）２とを相対的に摩擦駆動する振
動型駆動装置において、振動部材および接触部材のうち
一方の部材（例えば、ロータ）に、他方の部材（例え
ば、振動体）の摩擦面幅よりも狭い摩擦面幅を有する第
１摺動部２ｄと、この第１摺動部の摩擦面から他方の部
材の摩擦層９ｃ′の厚さｔより小さい寸法Ｈ分後退した
摩擦面を有する第２摺動部２ｃとを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動波モータ等と
称される振動型駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来多用されている振動波モータには、
円環型および円板型のものや棒状タイプのもの等があ
り、円環型のものと棒状タイプのものは光学機器等に搭
載されている。以下、棒状タイプの振動波モータについ
て図１２から図１５を用いて説明する。

【０００３】図１２において、１０１は振動体であり、
金属等からなる弾性体１０９，１１０と、これら弾性体
１０９，１１０の間に挟持された圧電素子群１１１とで
構成されている。弾性体１０９はモータの骨格部材とな
るボルト状の支持棒１０５の大径のネジ部１０５ａに螺
着され、弾性体１１０は支持棒１０５の大径の頭部１０
５ｂにより押されて弾性体１０９との間に圧電素子群１
１１を狭持している。弾性体１０９の上端には、図１３
に詳しく示すように、摩擦リング１０９ｃが接合されて
いる。

【０００４】１０２は弾性体１０９の上端面に対向配置
されたロータであり、このロータ１０２の下端部には接
触バネ部１０２ａが形成され、この接触バネ部１０２ａ
の先端に設けられた摺動部１０２ｄの下端摩擦面が摩擦
リング１０９ｃの摩擦面に圧接されている。接触バネ部
１０２ａは、図１３に示すように、主にモータ径方向に
たわむ薄肉のバネ部１０２ｂと、モータ軸と略直角に延
びるバネ部１０２ｃとから構成されている。

【０００５】ロータ１０２には出力ギヤ１０４が嵌着固
定されており、このギヤ１０４はベアリング１０３の外
輪に嵌着されている。ベアリング１０３の内輪はモータ
取付け用フランジ１０６に嵌着固定され、フランジ１０
６は支持棒１０５の先端部近傍部分１０５ｃに嵌着固定
されている。

【０００６】また、ロータ１０２の内周部にはバネ受け
１０７が嵌着固定されており、バネ受け１０７の振動子
側端部と出力ギヤ１０４の端部との間にはロータ１０２
の摺動部１０２ｄを摩擦リング１０９ｃに圧接させるた
めの加圧バネ１０８が配置されている。

【０００７】このように構成された振動波モータにおい
て、圧電素子群１１１に互いに位相が９０度ずれた交流
電圧を印加すると、これら圧電素子群の伸縮によって振
動子１０１には図１２に矢印で示す方向への首振り運動
が生ずる。接触面（振動子１０１の上面）からみると、
この振動は１波の進行波に相当する。この振動子１０１
に、接触バネ部１０２ａを有するロータ１０２を加圧接
触させると、ロータ１０２は波頭付近の１カ所のみで弾
性体１０９と接触し、逆方向に回転駆動される。この出
力はロータ１０２とベアリング１０３の外輪に嵌着され
たギヤ１０４とにより外部に取り出される。

【０００８】なお、棒状振動波モータでは、支持棒１０
５の先端に取り付けられたフランジ１０６も一体の系と
して振動子１０１の固有モードをフランジ１０６の振動
振幅が非常に小さくなるように設計している。ロータ１
０２の本環は慣性質量が十分大きく、振動子１０１の加
振によって振動が励起されないように設計されている。
また、ロータ１０２の接触バネ部１０２ａは固有振動数
が振動子の駆動周波数よりも十分高く、振動に追従する
ように設計されている。

【０００９】また、振動子１０１の摩擦リング１０９ｃ
には、アルミニウム製の基材（アルミ地）１０９ｃ″の
表層をアルマイト処理することによって耐摩耗性を高め
た摩擦層１０９ｃ′を形成したものが用いられている。
また、ロータ１０２は耐摩耗性の高いステンレス鋼で形
成され、焼入れをしてさらに耐摩耗性を向上させてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
振動波モータでは、ロータ摺動部１０２ｄの摩擦面幅が
摩擦リング１０９ｃの摩擦面幅よりも狭いために、図１
４に示すように、摺動部１０２ｄと摩擦リング１０９ｃ
との摺動によって主に摩擦リング１０９ｃが摩耗してわ
だちが形成されていき、最後は図１５に示すように、ア
ルマイト層（摩擦層）１０９ｃ′が完全に削られてアル
ミ地１０９ｃ″が露出し、このアルミ地１０９ｃ″と摺
動部１０２ｄとが接触するようになる。このような状態
になると、モータがほとんど動かなくなるという問題が
ある。

【００１１】しかも、アルミ地１０９ｃ″と摺動部１０
２ｄとが接触したまま動くと、本来再利用が可能な摺動
部１０２ｄがアルミニウムで荒れてしまい、再利用がで
きなくなるという問題もある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、電気−機械エネルギー変換により振動
が励起される振動部材（振動体）とこの振動部材に圧接
する接触部材（ロータ）とを相対的に摩擦駆動する振動
型駆動装置において、振動部材および接触部材のうち一
方の部材（例えば、ロータ）に、他方の部材（例えば、
振動体）の摩擦面幅よりも狭い摩擦面幅を有する第１摺
動部と、この第１摺動部の摩擦面から他方の部材の摩擦
層の厚さより小さい寸法分後退した摩擦面を有する第２
摺動部とを設けている。

【００１３】すなわち、振動体とロータの第１摺動部と
の摺動により振動体の摩擦面（摩擦層）に形成されたわ
だちがある程度（振動体の摩擦層が完全に削られない程
度）深くなると、ロータの第２摺動部が振動体の摩擦面
における上記わだち以外の部分に接触して、駆動装置が
全く動かなくなるような事態を防止することができるよ
うにしている。

【００１４】なお、上記駆動装置において、一方の部材
における本体部と第１摺動部との間にバネ部が設けられ
ている場合には、このバネ部を第２摺動部としてもよい
が、バネ部の中間位置にこのバネ部の端面から突出する
よう第２摺動部を形成することにより、モータ性能の低
下を極力抑えるようにしてもよい。

【００１５】また、上記一方の部材を、本体部材と第１
および第２摺動部とを有する摺動部材とを接合して構成
してもよい。

【００１６】さらに、上記他方の部材を、本体部材に摩
擦部材を接合して構成してもよい。この場合、アルミニ
ウム製摩擦部材の表層をアルマイト処理して摩擦層を形
成してもよいし、摩擦部材の表面にメッキ、溶射又は樹
脂コーティングを施して摩擦層を形成してもよい。ま
た、摩擦部材そのもの（全体）を摩擦層として用いても
よい。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１には、本発
明の第１実施形態である振動波モータ（振動型駆動装
置）を示している。１は振動体（振動部材）であり、金
属等からなる弾性体９，１０と、これら弾性体９，１０
の間に挟持された圧電素子群１１とで構成されている。
弾性体９はモータの骨格部材となるボルト状の支持棒５
の大径のネジ部５ａに螺着され、弾性体１０は支持棒５
の大径の頭部５ｂにより押されて弾性体９との間に圧電
素子群１１を狭持している。弾性体９の上端には、図３
に詳しく示すように、摩擦リング９ｃが接合されてい
る。

【００１８】２は弾性体９の上端面に対向配置されたロ
ータ（接触部材）であり、このロータ２の下端部には接
触バネ部２ａが形成されている。この接触バネ部２ａの
先端にはモータ軸方向に延びる摺動部（請求の範囲にい
う第１摺動部）２ｄが設けられており、摺動部２ｄの下
端摩擦面は摩擦リング９ｃの摩擦面（摩擦層９ｃ′）に
圧接されている。なお、接触バネ部２ａは、図３に示す
ように、主にモータ径方向にたわむ薄肉のバネ部２ｂ
と、モータ軸と略直角（モータ径方向）に延びるバネ部
（請求の範囲にいうバネ部であり、第２摺動部）２ｃと
から構成されている。

【００１９】ロータ２には出力ギヤ４が嵌着固定されて
おり、このギヤ４はベアリング３の外輪に嵌着されてい
る。ベアリング３の内輪はモータ取付け用フランジ６に
嵌着固定され、フランジ６は支持棒５の先端部近傍部分
５ｃに嵌着固定されている。また、ロータ２の内周部に
はバネ受け７が嵌着固定されており、バネ受け７の振動
子側端部と出力ギヤ４の端部との間にはロータ２の摺動
部２ｄを摩擦リング９ｃに圧接させるための加圧バネ８
が配置されている。

【００２０】図２には、振動子１に設けられている圧電
素子群１１の配置と分極パターンと圧電素子の構成とを
示している。圧電素子群１１は、Ａ相駆動信号が印加さ
れるＡ相圧電素子１１ａ，１１ｂと、Ｂ相駆動信号が印
加されるＢ相圧電素子１１ｃ，１１ｄと、共振検出用の
Ｓ相圧電素子１１ｅとから構成されている。各圧電素子
１１ａ〜１１ｅは中心線を境に左右反転して分極されて
おり、各圧電素子１１ａ〜１１ｅの間には不図示の電極
板が挿入されている。

【００２１】次に、この振動波モータの駆動原理につい
て簡単に説明する。Ａ相圧電素子１１ａ，１１ｂだけに
交流電圧を印加すると、これら圧電素子の伸縮によって
振動子１には図１０における紙面に水平な方向の１次曲
げ固有振動が励起される。また、Ｂ相圧電素子１１ｃ，
１１ｄだけに交流電界を印加すると、上記紙面に垂直な
方向の振動が励起される。そして、Ａ相によって励起さ
れる水平方向振動と、Ｂ相によって励起される垂直方向
振動とを時間的に９０度位相を違えて加えると、振動子
１には長手軸に対して右または左回りの円運動が発生す
る。

【００２２】弾性体９は変位拡大のための周溝９ａを有
するため、弾性体９の先端には図１０に矢印で示す方向
への首振り運動が生ずる。接触面（振動子１の上面）か
らみると、この振動は１波の進行波に相当する。この振
動子１に、接触バネ部２ａを有するロータ２を加圧接触
させると、ロータ２は波頭付近の１カ所のみで弾性体９
と接触し、逆方向に回転駆動される。この出力はロータ
２とベアリング３の外輪に嵌着されたギヤ４とにより外
部に取り出され、この振動波モータを駆動源として備え
た光学機器等の装置における駆動対象を駆動する。

【００２３】なお、棒状振動波モータでは、支持棒５の
先端に取り付けられたフランジ６も一体の系として振動
子１の固有モードをフランジ６の振動振幅が非常に小さ
くなるように設計している。ロータ２の本環は慣性質量
が十分大きく、振動子１の加振によって振動が励起され
ないように設計されている。また、ロータ２の接触バネ
部２ａは固有振動数が振動子の駆動周波数よりも十分高
く、振動に追従するように設計されている。

【００２４】また、振動子１の摩擦リング９ｃには、ア
ルミニウム製の基材（アルミ地）９ｃ″の表層をアルマ
イト処理することによって耐摩耗性を高めた摩擦層９
ｃ′を形成したものが用いられている。また、ロータ２
は耐摩耗性の高いステンレス鋼で形成され、焼入れをし
てさらに耐摩耗性を向上させている。

【００２５】さらに、本実施形態では、図３に詳しく示
すように、ロータ２の摺動部２ｄの下端接触面ａからバ
ネ部２ｃの下端面ｃまでの寸法Ｈを、摩擦リング９ｃの
摩擦層９ｃ′の厚さｔよりも小さく設定している（例え
ばｔ≒３０μｍ，Ｈ≒２０μｍ）。すなわち、バネ部２
ｃの下端面ｃを、摺動部２ｄの下端接触面ａから寸法Ｈ
（＜ｔ）分、摩擦リング９ｃ側と反対方向に後退させて
いる。

【００２６】このように構成された振動波モータでは、
ロータ２の摺動部２ｄの摩擦面幅が摩擦リング９ｃの摩
擦面幅よりも狭いために、図４に示すように摺動部２ｄ
と摩擦層９ｃ′との摺動によって摩擦層９ｃ′が摩耗
し、わだちが生じる。しかし、ロータ２の摺動部分を上
記のように構成することにより、わだちがある程度（上
記寸法Ｈ程度）深くなると、摺動部２ｄの下端接触面ａ
が摩擦リング９ｃのアルミ地９ｃ″の上端面ｂに達する
前に、バネ部２ｃの下端面が摩擦層９ｃ′におけるわだ
ち以外の部分に接触する。そして、この後は、主として
バネ部２ｃと摩擦層９ｃ′との間の摩擦によりモータ駆
動が行われることになる。

【００２７】このため、摺動部２ｄと摩擦層９ｃ′との
間の摩擦によりモータ駆動される場合に比べてモータ性
能は低下するものの、モータが全く作動しなくなるとい
った事態は発生しなくなる。さらに、摺動部２ｄの下端
接触面ａがアルミ地９ｃ′に接触することがないため、
摺動部２ｄの下端接触面ａがアルミで荒れず、振動子１
（弾性体９）を交換すればそのままロータ２を再利用す
ることができる。

【００２８】（第２実施形態）図５には、本発明の第２
実施形態である振動波モータの摺動部分を示している。
なお、本実施形態は、第１実施形態のモータの摺動部分
の構成を変形したものであり、第１実施形態と共通する
構成要素については第１実施形態と同符号を付す。 本
実施形態では、ロータ１２のバネ部１２ｃの先端に設け
られた第１摺動部１２ｄ１の下端接触面ａ１からバネ部
１２ｃの下端面との間の寸法を、第１実施形態に比べて
大きく設定するとともに、バネ部１２ｃの下端面におけ
る径方向中間位置に摩擦リング９ｃ側に突出する第２摺
動部１２ｄ２を設けている。ここで、第１摺動部１２ｄ
１の下端接触面ａ１から第２摺動部１２ｄ２の下端接触
面ａ２までの寸法Ｈは、摩擦リング９ｃの摩擦層９ｃ′
の厚さｔよりも小さい。すなわち、第２摺動部１２ｄ２
の下端接触面ａ２は第１摺動部１２ｄ１の下端接触面ａ
１から寸法Ｈ（＜ｔ）分、摩擦リング９ｃ側と反対方向
に後退している。

【００２９】このように構成された振動波モータでも、
ロータ１２の第１摺動部１２ｄ１の摩擦面幅が摩擦リン
グ９ｃの摩擦面幅よりも狭いために、図６に示すように
第１摺動部１２ｄ１と摩擦層９ｃ′との摺動によって摩
擦層９ｃ′が摩耗し、わだちが生じる。しかし、ロータ
１２の摺動部分を上記のように構成することにより、わ
だちがある程度（上記寸法Ｈ程度）深くなると、第１摺
動部１２ｄ１の下端接触面ａ１が摩擦リング９ｃのアル
ミ地９ｃ″の上端面ｂに達する前に、第２摺動部１２ｄ
２の下端接触面ａ２が摩擦層９ｃ′におけるわだち以外
の部分に接触する。そして、この後は、主として第２摺
動部１２ｄ２と摩擦層９ｃ′との間の摩擦によりモータ
駆動が行われることになる。

【００３０】このため、第１摺動部１２ｄ１と摩擦層９
ｃ′との間の摩擦によりモータ駆動される場合に比べて
モータ性能は低下するものの、低下の度合いは第１実施
形態のものに比べて少ない。また、第１実施形態と同様
に、第１摺動部１２ｄ１の下端接触面ａ１がアルミ地９
ｃ′に接触することがないため、第１摺動部１２ｄ１の
下端接触面ａ１がアルミで荒れず、振動子１（弾性体
９）を交換すればそのままロータ１２を再利用すること
ができる。

【００３１】（第３実施形態）図７には、本発明の第３
実施形態である振動波モータの摺動部分を示している。
なお、本実施形態においても、第１および第２実施形態
と共通する構成要素についてはこれら実施形態と同符号
を付す。

【００３２】第１および第２実施形態では、ロータ２，
１２に接触バネ部２ａ，１２ａを一体形成した場合につ
いて説明したが、本実施形態では、ロータ２２を、本環
部材（本体部材）２３と摺動部材２４とを接着や溶接な
どで接合して構成している。摺動部材２４は、モータ軸
方向に延びる摺動部（請求の範囲にいう第１摺動部）２
４ｄとモータ軸に略直角（モータ径方向）に延びて本環
部材２３に接合されるるバネ部（請求の範囲にいう第２
摺動部）２４ｃとからなる円盤状に形成されており、摺
動部２４ｄの下端接触面ａからバネ部２４ｃの下端面ｃ
までの寸法Ｈは、摩擦リング９ｃの摩擦層９ｃ′の厚さ
ｔよりも小さく設定されている。すなわち、バネ部２４
ｃの下端面ｃを、摺動部２４ｄの下端接触面ａから寸法
Ｈ（＜ｔ）分、摩擦リング９ｃ側と反対方向に後退させ
ている。なお、本実施形態では、バネ部２４ｃと本環部
材２３の下端部とからなる部分２２ａが第１および第２
実施形態の接触バネ部に相当する。

【００３３】このように構成された振動波モータでも、
ロータ２２の摺動部２４ｄと摩擦リング９ｃの摩擦層９
ｃ′との摺動によって摩擦層９ｃ′が摩耗し、わだちが
生じるが、ロータ２２の摺動部分を上記のように構成す
ることにより、わだちがある程度（上記寸法Ｈ程度）深
くなると、摺動部２４ｄの下端接触面ａが摩擦リング９
ｃのアルミ地９ｃ″の上端面ｂに達する前に、バネ部２
４ｃの下端面ｃが摩擦層９ｃ′におけるわだち以外の部
分に接触する。そして、この後は、主としてバネ部２４
ｃと摩擦層９ｃ′との間の摩擦によりモータ駆動が行わ
れることになる。

【００３４】このため、摺動部２４ｄと摩擦層９ｃ′と
の間の摩擦によりモータ駆動される場合に比べてモータ
性能は低下するものの、モータが全く作動しなくなると
いった事態は発生しなくなる。さらに、摺動部２４ｄの
下端接触面ａがアルミ地９ｃ′に接触することがないた
め、摺動部２４ｄの下端接触面ａがアルミで荒れず、振
動子１（弾性体９）を交換すればそのままロータ２２を
再利用することができる。

【００３５】また、本実施形態のロータ２２は、本環部
材２３と摺動部材２４とが別体になっているので、本環
部材２３を焼結やダイカスト成型方法などで作り、摺動
部材２４をプレス加工で作ることができるので、大幅な
コストダウンを図ることができる。

【００３６】（第４実施形態）図８には、本発明の第４
実施形態である振動波モータの摺動部分を示している。
なお、本実施形態においても、第１および第２実施形態
と共通する構成要素についてはこれら実施形態と同符号
を付す。

【００３７】第１および第２実施形態では、ロータ２，
１２に接触バネ部２ａ，１２ａを一体形成した場合につ
いて説明したが、本実施形態では、ロータ３２を、本環
部材（本体部材）３３と摺動部材３４とを接着や溶接な
どで接合して構成している。摺動部材３４は、モータ軸
方向に延びる摺動部（請求の範囲にいう第１摺動部）３
４ｄとモータ軸に略直角（モータ径方向）に延びるバネ
部（請求の範囲にいう第２摺動部）３４ｃと、モータ軸
方向に延びて本環部材３３に接合されるバネ部３４ｂと
からなるカップ状に形成されており、摺動部３４ｄの下
端接触面ａからバネ部３４ｃの下端面ｂまでの寸法Ｈ
は、摩擦リング９ｃの摩擦層９ｃ′の厚さｔよりも小さ
く設定されている。すなわち、バネ部３４ｃの下端面ｃ
を、摺動部３４ｄの下端接触面ａから寸法Ｈ（＜ｔ）
分、摩擦リング９ｃ側と反対方向に後退させている。な
お、本実施形態では、バネ部３４ｂ，ｃからなる部分３
２ａが第１および第２実施形態の接触バネ部に相当す
る。

【００３８】このように構成された振動波モータでも、
ロータ３２の摺動部３４ｄと摩擦リング９ｃの摩擦層９
ｃ′との摺動によって摩擦層９ｃ′が摩耗し、わだちが
生じるが、ロータ３２の摺動部分を上記のように構成す
ることにより、わだちがある程度（上記寸法Ｈ程度）深
くなると、摺動部３４ｄの下端接触面ａが摩擦リング９
ｃのアルミ地９ｃ″の上端面ｂに達する前に、バネ部３
４ｃの下端面が摩擦層９ｃ′におけるわだち以外の部分
に接触する。そして、この後は、主としてバネ部３４ｃ
と摩擦層９ｃ′との間の摩擦によりモータ駆動が行われ
ることになる。このため、摺動部３４ｄと摩擦層９ｃ′
との間の摩擦によりモータ駆動される場合に比べてモー
タ性能は低下するものの、モータが全く作動しなくなる
といった事態は発生しなくなる。さらに、摺動部３４ｄ
の下端接触面ａがアルミ地９ｃ′に接触することがない
ため、摺動部２４ｄの下端接触面ａがアルミで荒れず、
振動子１（弾性体９）を交換すればそのままロータ２２
を再利用することができる。

【００３９】また、本実施形態のロータ２２は、本環部
材２３と摺動部材２４とが別体になっているので、本環
部材２３を焼結やダイカスト成型方法などで作り、摺動
部材２４をプレス加工で作ることができるので、大幅な
コストダウンを図ることができる。

【００４０】さらに、摺動部材３４をカップ状に形成し
て本環部材３３に接合しているので、第３実施形態に比
べて接合強度を向上させることができる。

【００４１】（第５実施形態）図９には、本発明の第５
実施形態である振動波モータの摺動部分を示している。
なお、本実施形態においても、第１および第２実施形態
と共通する構成要素についてはこれら実施形態と同符号
を付す。

【００４２】第３実施形態では、摺動部材２４のバネ部
２４ｃの平らな下端面を第２摺動部として用いる場合に
ついて説明したが、本実施形態では、摺動部材４４を、
モータ軸方向に延びる第１摺動部４４ｄ１とモータ軸に
略直角（モータ径方向）に延びて本環部材４３に接合さ
れるるバネ部４４ｃとからなる円盤状に形成し、さらに
バネ部４４ｃの径方向中間位置にプレスにより摺動リブ
（請求の範囲にいう第２摺動部）４４ｄ２を形成してい
る。

【００４３】そして、第１摺動部４４ｄ１の下端接触面
ａから摺動リブ４４ｄ２の下端ｃまでの寸法Ｈは、摩擦
リング９ｃの摩擦層９ｃ′の厚さｔよりも小さく設定さ
れている。すなわち、摺動リブ４４ｄ２の下端ｃを、第
１摺動部４４ｄ１の下端接触面ａから寸法Ｈ（＜ｔ）
分、摩擦リング９ｃ側と反対方向に後退させている。な
お、本実施形態では、バネ部４４ｃおよび本環部材４３
の下端部からなる部分４２ａが第１および第２実施形態
の接触バネ部に相当する。

【００４４】このように構成された振動波モータでも、
ロータ４２の第１摺動部４４ｄ１と摩擦リング９ｃの摩
擦層９ｃ′との摺動によって摩擦層９ｃ′が摩耗し、わ
だちが生じるが、ロータ４２の摺動部分を上記のように
構成することにより、わだちがある程度（上記寸法Ｈ程
度）深くなると、第１摺動部４４ｄ１の下端接触面ａが
摩擦リング９ｃのアルミ地９ｃ″の上端面ｂに達する前
に、摺動リブ４４ｄ２の下端面ｃが摩擦層９ｃ′におけ
るわだち以外の部分に接触する。そして、この後は、主
として摺動リブ４４ｄ２と摩擦層９ｃ′との間の摩擦に
よりモータ駆動が行われることになる。

【００４５】このため、第１摺動部４４ｄ１と摩擦層９
ｃ′との間の摩擦によりモータ駆動される場合に比べて
モータ性能は低下するものの、この低下の程度は第３実
施形態のものに比べて小さい。さらに、第１摺動部４４
ｄ１の下端接触面ａがアルミ地９ｃ′に接触することが
ないため、第１摺動部４４ｄ１の下端接触面ａがアルミ
で荒れず、振動子１（弾性体９）を交換すればそのまま
ロータ４２を再利用することができる。

【００４６】また、本実施形態のロータ４２は、第３実
施形態と同様に、本環部材４３と摺動部材４４とが別体
になっているので、本環部材４３を焼結やダイカスト成
型方法などで作り、摺動部材４４をプレス加工で作るこ
とができるので、大幅なコストダウンを図ることができ
る。

【００４７】（第６実施形態）図１０には、本発明の第
６実施形態である振動波モータの摺動部分を示してい
る。なお、本実施形態においても、第１および第２実施
形態と共通する構成要素についてはこれら実施形態と同
符号を付す。

【００４８】第４実施形態では、摺動部材３４のバネ部
３４ｃの平らな下端面を第２摺動部として用いる場合に
ついて説明したが、本実施形態では、摺動部材５４を、
モータ軸方向に延びる第１摺動部５４ｄ１とモータ軸に
略直角（モータ径方向）に延びるバネ部５４ｃとモータ
軸方向に延びて本環部材５３に接合されるバネ部５４ｂ
とからなるカップ状に形成し、さらにバネ部５４ｃの径
方向中間位置にプレスにより摺動リブ（請求の範囲にい
う第２摺動部）５４ｄ２を形成している。

【００４９】そして、第１摺動部５４ｄ１の下端接触面
ａから摺動リブ５４ｄ２の下端ｃまでの寸法Ｈは、摩擦
リング９ｃの摩擦層９ｃ′の厚さｔよりも小さく設定さ
れている。すなわち、摺動リブ５４ｄ２の下端ｃを、第
１摺動部５４ｄ１の下端接触面ａから寸法Ｈ（＜ｔ）
分、摩擦リング９ｃ側と反対方向に後退させている。な
お、本実施形態では、バネ部５４ｂ，ｃからなる部分５
２ａが第１および第２実施形態の接触バネ部に相当す
る。

【００５０】このように構成された振動波モータでも、
ロータ５２の第１摺動部５４ｄ１と摩擦リング９ｃの摩
擦層９ｃ′との摺動によって摩擦層９ｃ′が摩耗し、わ
だちが生じるが、ロータ５２の摺動部分を上記のように
構成することにより、わだちがある程度（上記寸法Ｈ程
度）深くなると、第１摺動部５４ｄ１の下端接触面ａが
摩擦リング９ｃのアルミ地９ｃ″の上端面ｂに達する前
に、摺動リブ５４ｄ２の下端面ｃが摩擦層９ｃ′におけ
るわだち以外の部分に接触する。そして、この後は、主
として摺動リブ５４ｄ２と摩擦層９ｃ′との間の摩擦に
よりモータ駆動が行われることになる。

【００５１】このため、第１摺動部５４ｄ１と摩擦層９
ｃ′との間の摩擦によりモータ駆動される場合に比べて
モータ性能は低下するものの、この低下の程度は第４実
施形態のものに比べて小さい。さらに、第１摺動部５４
ｄ１の下端接触面ａがアルミ地９ｃ′に接触することが
ないため、第１摺動部５４ｄ１の下端接触面ａがアルミ
で荒れず、振動子１（弾性体９）を交換すればそのまま
ロータ５２を再利用することができる。

【００５２】また、本実施形態のロータ５２は、第４実
施形態と同様に、本環部材５３と摺動部材５４とが別体
になっているので、本環部材５３を焼結やダイカスト成
型方法などで作り、摺動部材５４をプレス加工で作るこ
とができるので、大幅なコストダウンを図ることができ
る。

【００５３】なお、以上説明した第１から第６実施形態
では、摩擦リング９として、アルミ地９ｃ″の表層にア
ルマイト処理をして摩擦層９ｃ′を形成したものを用い
た場合について説明したが、摩擦リングとして、別の地
材料の表面にメッキ、溶射、樹脂コーティングなどの処
理をすることにより摩擦層を形成したものを用いてもよ
い。

【００５４】（第７実施形態）図１１には、第６実施形
態にて説明したモータに、摩擦リング５９ｃとして、セ
ラミックなどの表面処理が必要のない材料を用いた場合
を示している。すなわち、摩擦リング５９ｃ全体が摩擦
層になる場合である。

【００５５】この場合、第１摺動部５４ｄ１の下端接触
面ａから摺動リブ５４ｄ２の下端ｃまでの寸法Ｈは、摩
擦リング９ｃ（摩擦層）の厚さｔ′よりも小さく設定す
ればよい。

【００５６】なお、上記第１から第７実施形態では、本
発明を棒状振動波モータに適用した場合について説明し
たが、本発明は棒状タイプに限らず、円環型や円板型の
振動波モータ、さらには直進型の振動波駆動装置にも適
用できる。

【００５７】また、上記各実施形態では、振動体側に摩
擦リングを設け、ロータ側に第１および第２摺動部を設
けた場合について説明したが、ロータ側に摩擦リングを
設け、振動体側に第１および第２摺動部を設けてもよ
い。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振動部材と接触部材のうち一方の部材に設けられた第１
摺動部と他方の部材の摩擦面（摩擦層）との摺動により
この摩擦面に形成されたわだちがある程度（振動体の摩
擦層が完全に削られない程度）深くなると、上記一方の
部材に形成された第２摺動部が上記摩擦面におけるわだ
ち以外の部分に接触するので、駆動装置が全く動かなく
なるような事態を防止することができる。

【００５９】なお、上記一方の部材における本体部と第
１摺動部との間にバネ部が設けられている場合に上記バ
ネ部の中間位置にこのバネ部の端面から突出するよう第
２摺動部を形成すれば、バネ部の端面自体を第２摺動部
として用いる場合に比べて、モータ性能の低下を抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である棒状振動波モータ
の断面図である。

【図２】上記振動波モータにおける圧電素子群の構成図
である。

【図３】上記振動波モータにおける摺動部分の拡大図で
ある。

【図４】上記摺動部分の摩耗が進んだ状態を示す拡大図
である。

【図５】本発明の第２実施形態である棒状振動波モータ
の摺動部分の拡大図である。

【図６】上記第２実施形態の摺動部分の摩耗が進んだ状
態を示す拡大図である。

【図７】本発明の第３実施形態である棒状振動波モータ
の摺動部分の拡大図である。

【図８】本発明の第４実施形態である棒状振動波モータ
の摺動部分の拡大図である。

【図９】本発明の第５実施形態である棒状振動波モータ
の摺動部分の拡大図である。

【図１０】本発明の第６実施形態である棒状振動波モー
タの摺動部分の拡大図である。

【図１１】本発明の第７実施形態である棒状振動波モー
タの摺動部分の拡大図である。

【図１２】従来の棒状振動波モータの断面図である。

【図１３】従来の棒状振動波モータの摺動部分の拡大図
である。

【図１４】従来の棒状振動波モータの摺動部分の摩耗が
進んだ状態を示す拡大図である。

【図１５】従来の棒状振動波モータの摺動部分の摩耗が
進んだ状態を示す拡大図である。

【符号の説明】

１，１０１ 振動子 １１，１１１ 圧電素子群 ９，１０，１０９，１１０ 弾性体 ９ｃ，５９ｃ，１０９ｃ 摩擦リング ２，１２，２２，３２，４２，５２，１０２ ロータ ２３，３３，４３，５３ （ロータの）本環部材 ２４，３４，４４，５４，（ロータの）摺動部材 ２ａ，１２ａ，２２ａ，３２ａ，４２ａ，５２ａ，１０
２ａ 接触バネ部 ２ｄ，１２ｄ１，２４ｄ，３４ｄ，４４ｄ１，５４ｄ１
第１摺動部 ２ｃ，１２ｄ２，２４ｃ，３４ｃ，４４ｄ２，５４ｄ
２，１０２ｃ 第２摺動部 ４，１０４ 出力ギヤ ５，１０５ 支持棒 ６，１０６ フランジ ７，１０７ バネ受け ８，１０８ ロータ加圧バネ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気−機械エネルギー変換により振動が
   励起される振動部材とこの振動部材に圧接する接触部材
   とを相対的に摩擦駆動する振動型駆動装置において、 前記振動部材および前記接触部材のうち一方の部材に、
   他方の部材の摩擦面幅よりも狭い摩擦面幅を有する第１
   摺動部と、この第１摺動部の摩擦面から前記他方の部材
   の摩擦層の厚さより小さい寸法分後退した摩擦面を有す
   る第２摺動部とを設けたことを特徴とする振動型駆動装
   置。
2. 【請求項２】 前記一方の部材における本体部と前記第
   １摺動部との間に、前記他方の部材の摩擦面にほぼ平行
   に延びるバネ部が設けられており、 このバネ部を前記第２摺動部としたことを特徴とする請
   求項１に記載の振動型駆動装置。
3. 【請求項３】 前記一方の部材における本体部と前記第
   １摺動部との間にバネ部が設けられており、 前記第２摺動部は、前記バネ部から突出して形成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の振動型駆動装
   置。
4. 【請求項４】 前記一方の部材は、本体部材と、前記第
   １および第２摺動部とを有する摺動部材とを接合して構
   成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれ
   かに記載の振動型駆動装置。
5. 【請求項５】 前記摺動部材がプレス加工により形成さ
   れたことを特徴とする請求項４に記載の振動型駆動装
   置。
6. 【請求項６】 前記本体部材が、焼結成形法又はダイカ
   スト成形法により作られたことを特徴とする請求項４又
   は５に記載の振動型駆動装置。
7. 【請求項７】 前記他方の部材は、本体部材にアルミニ
   ウム製摩擦部材を接合して構成されており、 前記他方の部材の摩擦層が前記摩擦部材の表層をアルマ
   イト処理して形成されたことを特徴とする請求項１から
   ６のいずれかに記載の振動型駆動装置。
8. 【請求項８】 前記他方の部材は、本体部材に摩擦部材
   を接合して構成されており、 前記他方の部材の摩擦層が前記摩擦部材の表面にメッ
   キ、溶射又は樹脂コーティングを施して形成されたこと
   を特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の振動型
   駆動装置。
9. 【請求項９】 前記他方の部材は、本体部材に摩擦部材
   を接合して構成されており、 前記摩擦部材の全体が前記他方の部材の摩擦層を構成し
   ていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記
   載の振動型駆動装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から９のいずれかに記載の振
    動型駆動装置を駆動源として備えていることを特徴とす
    る装置。