JPH02261074A - 振動波モータ - Google Patents

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」 本発明は振動波モータに係り、特に、振動体に固着され
た圧電素子に交流電圧を印加して振動波を発生させ、振
動体に加圧接触された移動体を振動波によって回転させ
るに好適な振動波モータに関する。

「従来の技術」 振動波モータ（超音波モータ）は移動体が回転する際、
振動体との摩擦力によって駆動するので、移動体と振動
体の耐久性及び信頼性の高いものが必要とされている。

このため、この種のモータにおいては各種の改良がなさ
れている。

例えば、特開昭６２−１００１７８号公報に記載されて
いるように、振動体を超硬材料でコーティング処理し、
移動体を硬質アルマイト材料でコーティング処理するも
のが知られている。また、移動体にグラファイト入りポ
リアミドイミド樹脂を固着したものとして、特開昭６２
−７７０６９号公報に記載されているものが、移動体に
芳香族ポリエステル樹脂を固着したものとして、特開昭
６３−６４５８２号公報があり、さらに、イミド構造を
有する高分子を主成分とする樹脂に短繊維を混合したシ
ート状成形物を移動体に固着したものとして、特開昭６
２−１４．７９７８号公報に記載されているものが知ら
れている。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、耐摩耗樹脂を使用した場合、耐久性は高
くなるが、環境特性に不具合が生ずる。

例えば、回転むらの発生や起動不安定を生じたり、多湿
時に加水分解を生じたりする場合がある。

また、樹脂層を形成した場合には硬度と厚さが重要なフ
ァクタとなり、適用範囲が狭くなる恐れがある。

すなわち、適正領域外になると極めて粘弾性損失が大き
くなる。

本発明の目的は、摩擦力による摩耗を抑制することがで
きる振動波モータを提供することにある。

「課題を解決するための手段」 前記目的を達成するために、本発明は、略環状の振動波
進行路を形成する振動体と、振動体に固着され、交流源
より給電されて振動体に振動波を発生させる圧電素子と
、回転軸に回転可能に軸支され、振動体に加圧接触され
ている移動体とを備え、振動体と移動体とが互いに接触
する各摺動面のうち少なくとも一方の摺動面に、耐摩耗
性材の多孔質皮膜を形成し、この多孔質皮膜に四弗化樹
脂または二硫化モリブデンなどの潤滑物を含浸してなる
ことを特徴とする振動波モータを提案する。

「作　　用」 振動体と移動体の少なくとも一方の摺動面に多孔質皮膜
が形成され、この多孔質皮膜に潤滑物が含浸されている
ため、振動体に加圧接触されている移動体が回転する際
、潤滑性に優れかつ皮膜層によって摩擦力が抑制され、
耐久性の向上が図れる。

「実施例」 以下、本発明の一実施例について図面に沿って説明する
。

図面において、振動波モータ本体１０の中央に穿設され
た貫通孔１２内には回転軸１４が挿入されており、この
回転軸１４はスラストベアリング１６により回転可能に
軸支されている。

本体１０の上部側には段部１８が形成されており、段部
１８には円環状の振動体２０がねじ２１により固定され
ている。

振動体２０の頂部側には円環状の振動波進行路２２が形
成されており、この振動波進行路２２には複数の溝２４
が円環状に沿って放射状に形成されている。さらに、振
動体２０の裏面側には圧電素子２６．２７が固着されて
いる。

また、回転軸１４の頂部側には段部２８が形成されてお
り、段部２８には支持部材３ｏが固着されている。この
支持部材３０の周囲には円環状の移動体３２が嵌入され
、ばね３４が固着されており、ばね３４の先端側がゴム
板３６を介して移動体３２に圧接されている。移動体３
２はばね３４のばね力により振動体２０に加圧接触され
ている。

振動体２０及び移動体３２を構成するに際しては、純粋
のアルミニウムまたはアルミ合金で移動体３２を構成し
、この移動体３２に硬質陽極酸化処理を施してその表面
に多孔質皮膜を形成する。

この多孔質皮膜を形成した後熱処理により皮膜の硬度を
向上させ、その後、多孔質皮膜に四弗化樹脂または二硫
化モリブデンを含浸させる。

一方、振動体２０は鉄鋼、ステンレス、銅合金、ニッケ
ル合金、ジュラルミンなどで構成し、その表面に多孔質
のニッケル・リン皮膜またはニッケル・ホーソ皮膜層を
生成し、その後熱処理により多孔質皮膜の硬度を向上さ
せてから多孔質皮膜に四弗化樹脂または二硫化モリブデ
ンを含浸させる。

なお、振動体２ｏ及び移動体３２に皮膜層を形成する場
合、皮膜層の厚さは５〜７０μｍ程度とすることが好ま
しい。

また、この皮膜には、素地金属表面の微小ポケットに起
因するピンホールが発生したり、膨張係数の差によるヘ
アクラックが発生したりするが、ピンホール及びヘアク
ラックには、二次電解等の処理によって四弗化樹脂また
は二硫化モリブデン等の潤滑物を含浸せることができる
。

また、皮膜生成後少なくとも２００℃以上で熱処理を行
なえば、水素脆性を防止して皮膜の密着性を増すと共に
硬度を高めてから潤滑物を二次電解等で含浸させること
が望ましい。

以上の構成において、圧電素子２６．２７に位相の９０
度異なる高周波電圧を印加すると、圧電素子２６．２７
の歪により振動体２０に振動波が発生し、この振動波が
振動波進行路２２に沿って伝搬する。そしてこの振動波
による原動力が移動体３２に伝達され、移動体３２が回
転する。このとき、移動体３２と振動体２０との摩擦力
は潤滑物を含浸させた多孔質皮膜によって抑制されるた
め、摩擦力によって移動体３２及び振動体２０の摩耗が
抑制され、耐久性の向上を図ることができる。

また、振動体２０及び移動体３２の表面に多孔質皮膜が
形成されているため、これらの腐食が防止され、長時間
放置しても起動を安定に行なうことができる。

さらに、移動体３２の摺動面に高分子樹脂等の弾性材を
使わなくても構成できるため、粘弾性損失がなく効率の
向上を図ることができる。

また、前記実施例においては、振動体２０及び移動体３
２に多孔質皮膜を形成するものについて述べたが、振動
体２０と移動体３２とが互いに接触する各摺動面のうち
一方の摺動面に多孔質皮膜を形成し、この多孔質皮膜に
四弗化樹脂または二硫化モリブデンによる潤滑物を含浸
する構成によっても耐久性の向上を図ることができる。

「発明の効果」 上記した通り、本発明に係る振動波モータによれば、耐
久性に優れた円滑回転のモータとなると共に、起動性に
優れた粘弾性損失の少ないモータとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す振動波モータの縦断面図
である。 １０・・本体 １４・回転軸 ２０・・・振動体 ２２・・・振動波進行路 ２４・・・溝 ２６．２７・・・圧電素子 ３２・・・移動体 ３４・・・ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　略環状の振動波進行路を形成する振動体と、振動体に
   固着され、交流源より給電されて振動体に振動波を発生
   させる圧電素子と、回転軸に回転可能に軸支され、振動
   体に加圧接触されている移動体とを備え、振動体と移動
   体とが互いに接触する各摺動面のうち少なくとも一方の
   摺動面に、耐摩耗性材の多孔質皮膜を形成し、この多孔
   質皮膜に四弗化樹脂または二硫化モリブデンなどの潤滑
   物を含浸してなることを特徴とする振動波モータ。