JP2000166266A - Vibration-type driving device and equipment therewith - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid the reduction in the flatness of a slide contact surface and to reduce the wear of both the slide contact surfaces by forming the slide contact surface of a traveling body with a composite resin layer where at least a reinforcing agent is contained in resin or a resin composition. SOLUTION: The cured film of electroless nickel plating is formed on the slide contact surface of a vibration body 2, a piezoelectric element 1 is sealed to a piezoelectric sealing surface at the opposite side, and further a flexible printed circuit board is sealed to the electrode surface of the surface for composing a stator. An annular traveling body 7 is concentrically engaged to the outer- periphery part of a middle member 15 and is composed of a support 5 that is annularly made of an aluminum alloy and a composite resin layer 6 that is concentrically sealed to the surface by an adhesive material. The composite resin layer 6 is formed by filling carbon fiber into a thermoplastic resin as a reinforcing material and further fluorine and graphite powder as a lubrication material, thus avoiding the reduction in the flatness of a vibration body slide contact surface and reducing the amount of wear of both the slide contact surfaces.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は振動型駆動装置およ
びそれを用いた機器に関し、さらに詳しくは振動型駆動
装置の構成部材である、振動体或はステータの加工を施
した装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration type driving device and an apparatus using the same, and more particularly, to a device in which a vibration member or a stator which is a component of the vibration type driving device is processed. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の振動型駆動装置において、振動体
は母材にマルテンサイト系のステンレス、例えばＳＵＳ
４２０Ｊ２を用い, （１）機械加工し所定の形状寸法に
仕上げた後、（２）無電解メッキ、例えば平均粒子径が
１μｍ程度のフッ樹脂（ＰＴＦＥ）を、体積比で５％均
一に共析した無電解ニッケルメッキ膜を、厚さ２５μｍ
程度に形成し、（３）３６０℃以下の温度で加熱処理し
硬化膜とし、（４）次に振動体の圧電素子固着面の硬化
膜を、研磨機によるラップ加工で除去しながら平面度だ
しをおこない、所定の平面度（３μｍ以下）と中心線平
均粗さＲａ（０．１μｍ以下）の圧電素子固着面を形成
し、（５）最後に、振動体の硬化膜の摺接面を、上記と
同じ方式で加工し、硬化膜を１０μｍ以下の厚みで除去
し、所定の平面度（３μｍ以下）と中心線平均粗さＲａ
（０．０３μｍ以下）の精度としていた。2. Description of the Related Art In a conventional vibration type driving device, a vibrating body is made of a martensitic stainless steel such as SUS as a base material.
Using 420J2, (1) machining and finishing to a predetermined shape and size, (2) electroless plating, for example, fluororesin (PTFE) having an average particle diameter of about 1 μm is uniformly co-deposited at a volume ratio of 5%. 25mm thick electroless nickel plating film
(3) Heat treatment at a temperature of 360 ° C. or less to form a cured film. (4) Next, the cured film on the piezoelectric element fixing surface of the vibrating body is flattened while being removed by lapping using a polishing machine. To form a piezoelectric element fixing surface having a predetermined flatness (3 μm or less) and a center line average roughness Ra (0.1 μm or less). (5) Finally, the sliding contact surface of the cured film of the vibrator is Processing is performed in the same manner as above, and the cured film is removed with a thickness of 10 μm or less, a predetermined flatness (3 μm or less) and a center line average roughness Ra.
(0.03 μm or less).

【０００３】尚、（２）の工程で、圧電素子固着面をマ
スキングをして無電解メッキ処理をし、（４）の工程
を、平面度だし加工のみにしてもよい。In the process (2), the surface to which the piezoelectric element is fixed may be masked and subjected to electroless plating, and the process (4) may be performed only for flatness.

【０００４】次に、ステータであるが、上記（１）〜
（５）の工程を経た振動体は、（６）圧電素子固着面に
圧電素子をエポキシ系の接着材を用いて貼り合せ、加圧
した状態で１００℃、1 時間の加熱処理で固着し、
（７）さらに、上記の圧電素子の電極面上にフレキシブ
ルプリント板を、やはり加圧して１００℃、1 時間で固
着して、ステータ（固定子）を構成していた。Next, regarding the stator, the above (1) to (4)
The vibrating body having undergone the process of (5) is bonded to the piezoelectric element fixing surface by using an epoxy-based adhesive (6), and is fixed by heating at 100 ° C. for 1 hour in a pressurized state.
(7) Further, a flexible printed board is fixed on the electrode surface of the piezoelectric element at 100 ° C. for 1 hour by applying pressure to form a stator.

【０００５】振動体の摺接面に、無電解メッキを施工
し、加熱処理して、硬化膜を形成するのは、この振動体
の摺接面に接触する移動体を、相対的に摩擦駆動する振
動型駆動装置（振動波モータ）において、樹脂又は樹脂
組成物に少なくとも強化材を含有させた複合樹脂層の摺
接面を有する前記移動体との組み合わせで、安定した摩
擦駆動であって、且つ磨耗が少ない長時間寿命の振動波
モータを得るためである。[0005] Electroless plating is applied to the sliding contact surface of the vibrating body, and heat treatment is performed to form a hardened film. The moving body that contacts the sliding contact surface of the vibrating body is relatively driven by friction. In the vibration type driving device (vibration wave motor), in combination with the moving body having a sliding contact surface of a composite resin layer containing at least a reinforcing material in a resin or a resin composition, stable friction drive, This is to obtain a long-life vibration wave motor with little wear.

【０００６】上記の無電解メッキには、均一な厚みの膜
が形成でき、その硬度はビッカース硬さ（Ｈｖ）で７０
０〜１０００と高く、且つ適度の靭性を有する自己潤滑
性の硬化膜を用いている。[0006] In the above electroless plating, a film having a uniform thickness can be formed, and its hardness is 70 in Vickers hardness (Hv).
A self-lubricating cured film having a high toughness of 0 to 1000 and appropriate toughness is used.

【０００７】上記の移動体の複合樹脂層は、ガラス転移
点が１００℃以上の熱可塑性樹脂、例えばポリエーテル
ニトリル（出光社、ＰＥＮ）をベース樹脂とし、強化材
としてＰＡＮ系の炭素繊維を重量比で１０〜２５％充填
しており、必要に応じて、潤滑剤であるフッ素樹脂（Ｐ
ＴＦＥ）及び黒鉛粉末を付加することもある。The composite resin layer of the above-mentioned moving body is made of a thermoplastic resin having a glass transition point of 100 ° C. or higher, for example, polyether nitrile (Idemitsu, PEN) as a base resin, and a PAN-based carbon fiber as a reinforcing material. 10 to 25% by weight, and if necessary, a fluororesin (P
TFE) and graphite powder may be added.

【０００８】フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の充填は、振動体
の硬化膜の摺接面に、ＰＴＦＥの移着膜を形成し、両摺
接面の潤滑性を向上させ、摩擦係数の安定化と、硬化膜
及び複合樹脂層両摺接面の摩耗を、少なくするためであ
る。[0008] Filling with a fluororesin (PTFE) forms a transfer film of PTFE on the sliding surface of the cured film of the vibrator, improves the lubricating properties of both sliding surfaces, stabilizes the friction coefficient, This is because wear of the sliding contact surfaces of both the cured film and the composite resin layer is reduced.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の振動型駆動装置において、平面度３μｍ以
下、面粗さＲａが０．０３μｍ以下と、良い摺接面精度
の振動体も、圧電素子及びフレキシブルプリント板を固
着してステータを構成すると、ステータを構成する振動
体の摺接面の平面度は５μｍ以上と、低下していた。そ
のため振動体の摺接面と、移動体の摺接面との円周方向
の接触状態がやや悪く、モータの性能、精度、或は両摺
接面の摩耗の点で課題となっていた。However, in the above-mentioned conventional vibration type driving apparatus, the vibrating body having a flatness of 3 μm or less and a surface roughness Ra of 0.03 μm or less has a good sliding contact surface accuracy. When the stator is formed by fixing the element and the flexible printed board, the flatness of the sliding contact surface of the vibrator constituting the stator has been reduced to 5 μm or more. For this reason, the circumferential contact state between the sliding contact surface of the vibrating body and the sliding contact surface of the moving body is slightly poor, and this has been a problem in terms of motor performance, accuracy, and wear of both sliding contact surfaces.

【００１０】ステータの摺接面の平面度が、やや低下し
たのは、振動体の圧電素子固着面に、圧電素子を貼り合
わせ、加圧した状態で１００℃の高温で固着し、次に振
動体に固着した圧電素子の電極面に、さらにフレキシブ
ルプリント板を加圧加熱して固着するという工程のため
である。[0010] The flatness of the sliding contact surface of the stator was slightly reduced because the piezoelectric element was bonded to the piezoelectric element fixing surface of the vibrating body, and was fixed at a high temperature of 100 ° C in a pressurized state. This is because the flexible printed board is further fixed to the electrode surface of the piezoelectric element fixed to the body by pressurizing and heating.

【００１１】本発明の目的は、ステータを構成している
振動体の硬化膜の摺接面平面度の低下を回避して性能及
び精度が安定し、振動体及び移動体の両摺接面の接触状
態が大幅に改善され、摩耗が少ない振動型駆動装置およ
びそれを用いた機器を提供することを目的とするもので
ある。An object of the present invention is to avoid a decrease in the flatness of the sliding surface of the cured film of the vibrating body constituting the stator, to stabilize the performance and accuracy, and to make the sliding surface of both the vibrating body and the moving body invisible. It is an object of the present invention to provide a vibration-type drive device in which the contact state is greatly improved and wear is small, and an apparatus using the same.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、振動体
と圧電素子を有するステータを具備し、前記圧電素子を
固着する圧電素子固着面及び摺接面を有し、振動が励起
される振動体と、前記振動体の摺接面に接触する移動体
とを、相対的に摩擦駆動する振動型駆動装置において、
前記ステータが、振動体に無電解メッキを施した後、前
記圧電素子固着面に圧電素子を固着し、該圧電素子の電
極面にフレキシブルプリント板を固着した後、前記振動
体の無電解メッキ硬化膜の摺接面を平面度だし加工をし
て平面に形成してなり、かつ前記移動体の摺接面を樹脂
又は樹脂組成物に少なくとも強化材を含有させた複合樹
脂層で形成してなることを特徴とする振動型駆動装置で
ある。That is, the present invention comprises a stator having a vibrating body and a piezoelectric element, and has a piezoelectric element fixing surface for fixing the piezoelectric element and a sliding contact surface, and vibration is excited. In a vibration-type driving device that relatively drives a vibrating body and a moving body that comes into contact with a sliding contact surface of the vibrating body,
After the stator performs electroless plating on the vibrating body, a piezoelectric element is fixed on the piezoelectric element fixing surface, and a flexible printed board is fixed on the electrode surface of the piezoelectric element. The sliding contact surface of the film is flattened to form a flat surface, and the sliding contact surface of the moving body is formed of a resin or a composite resin layer containing at least a reinforcing material in a resin composition. A vibration-type drive device characterized by the above-mentioned.

【００１３】前記無電解メッキ硬化膜の厚みが１０μｍ
以上であるのが好ましい。前記無電解メッキが、無電解
ニッケルメッキであるのが好ましい。前記無電解メッキ
が、フッ素樹脂を共析する無電解ニッケルメッキである
のが好ましい。前記無電解メッキが、三元合金の無電解
ニッケルメッキであるのが好ましい。The thickness of the electroless plating cured film is 10 μm.
It is preferable that this is the case. Preferably, the electroless plating is electroless nickel plating. Preferably, the electroless plating is electroless nickel plating in which a fluororesin is eutectoid. Preferably, the electroless plating is a ternary alloy electroless nickel plating.

【００１４】前記無電解メッキが、３６０℃以下で加熱
硬化処理されているのが好ましい。前記振動体の母材
が、マルテンサイト系ステンレス鋼であるのが好まし
い。前記振動体の母材が、ステンレス系或いは鉄系の焼
結合金であるのが好ましい。前記振動体は、機械加工の
前或は後に応力除去熱処理をおこなうのが好ましい。It is preferable that the electroless plating is heat-cured at 360 ° C. or lower. It is preferable that the base material of the vibrating body is martensitic stainless steel. It is preferable that the base material of the vibrating body is a stainless-based or iron-based sintered alloy. The vibrating body is preferably subjected to a stress relief heat treatment before or after machining.

【００１５】前記振動体の無電解メッキ硬化膜の摺接面
の平面だし加工が研磨加工或いは研磨材を含む回転平定
盤での研削加工であるのが好ましい。前記振動体の硬化
膜の摺接面は、平面度が５μｍ以下、中心線平均粗さＲ
ａ（μｍ）が０．４以下の平面であるのが好ましい。前
記移動体の複合樹脂層の摺接面は、研磨加工或いは研磨
剤を含む回転平定盤で研削加工され、平面或いはテーパ
面の摺接面に形成されるのが好ましい。It is preferable that the flattening process of the sliding contact surface of the hardened electroless plating film of the vibrating body is a polishing process or a grinding process with a rotary flat plate containing an abrasive. The sliding surface of the cured film of the vibrator has a flatness of 5 μm or less and a center line average roughness R
It is preferable that a (μm) is a plane of 0.4 or less. The sliding contact surface of the composite resin layer of the moving body is preferably ground or ground by a rotary flat plate containing an abrasive, and is preferably formed as a flat or tapered sliding contact surface.

【００１６】また、本発明は、圧電素子固着面及び摺接
面を有し、振動が励起される振動体と、この振動体の前
記摺接面に接触する移動体とを、相対的に摩擦駆動する
振動型駆動装置において、前記振動体は無電解メッキを
施工したあと、前記振動体固着面に圧電素子を固着し、
該圧電素子の電極面にフレキシブルプリント板を固着し
てステータを形成し、前記ステータをモータ基板に固定
したあと、前記振動体の無電解メッキの硬化膜の摺接面
を平面度だし加工をして摺接面を平面のステータとした
ことを特徴とする振動型駆動装置である。According to the present invention, a vibrating body having a piezoelectric element fixing surface and a sliding contact surface, in which vibration is excited, and a moving body which comes into contact with the sliding contact surface of the vibrating body, are relatively rubbed. In the vibration type driving device to be driven, after the vibrating body is subjected to electroless plating, a piezoelectric element is fixed to the vibrating body fixing surface,
A flexible printed board is fixed to the electrode surface of the piezoelectric element to form a stator, and the stator is fixed to a motor substrate. Then, the sliding contact surface of the cured film of the electroless plating of the vibrator is flattened. A vibration type driving device characterized in that the sliding contact surface is a flat stator.

【００１７】また、本発明は上記の振動波駆動装置から
なることを特徴とする振動波モータである。さらに、本
発明は、上記の振動波駆動装置または振動波モータを駆
動源として設けたことを特徴とする機器である。According to the present invention, there is provided a vibration wave motor comprising the above vibration wave driving device. Further, the present invention is a device provided with the above-mentioned vibration wave driving device or vibration wave motor as a driving source.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】本発明では、圧電素子固着面及び
摺接面を有し、振動が励起される振動体と、この振動体
の前記摺接面に接触する移動体とを、相対的に摩擦駆動
する振動型駆動装置において、前記振動体は無電解メッ
キを施工したあと、前記振動体固着面に圧電素子を固着
し、前記圧電素子の電極面にフレキシブルプリント板を
固着し、最後に前記振動体の無電解メッキ硬化膜の摺接
面を、平面度だし加工をして、摺接面が平面のステータ
を形成する。一方の移動体の摺接面を、樹脂又は樹脂組
成物に、少なくとも強化材を含有させた複合樹脂層で形
成する。この様にして形成したステータを用いることに
より、ステータを構成している振動体の硬化膜の摺接面
平面度の低下を回避して、性能及び精度が安定し、振動
体及び移動体の両摺接面の摩耗が少ない振動型駆動装置
を得ることができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a vibrating body having a piezoelectric element fixing surface and a sliding contact surface, and which is excited by vibration, and a moving body which comes into contact with the sliding contact surface of the vibrating body are relatively positioned. In a vibration-type driving device that frictionally drives, after the vibrating body is subjected to electroless plating, a piezoelectric element is fixed to the vibrating body fixing surface, a flexible printed board is fixed to the electrode surface of the piezoelectric element, and finally, The sliding contact surface of the hardened electroless plating film of the vibrator is flattened to form a stator having a flat sliding contact surface. The sliding contact surface of one of the moving bodies is formed of a composite resin layer containing at least a reinforcing material in a resin or a resin composition. By using the stator formed in this way, it is possible to avoid a decrease in the flatness of the slidable surface of the cured film of the vibrating body constituting the stator, to stabilize the performance and accuracy, and to improve both the vibrating body and the moving body. It is possible to obtain a vibration type driving device in which abrasion of the sliding contact surface is small.

【００１９】また、前記無電解メッキは、厚みが１０μ
ｍ以上の無電解ニッケルメッキであり、具体的には、フ
ッ素樹脂（ＰＴＦＥ）を共析する無電解ニッケル又は三
元合金の無電解ニッケルで、３６０℃以下で加熱硬化処
理されている。The electroless plating has a thickness of 10 μm.
m or more, and more specifically, is heat-hardened at 360 ° C. or less with electroless nickel or a ternary alloy of eutectoid fluorine resin (PTFE).

【００２０】振動体の母材は、マルテンサイト系のステ
ンレス、又はステンレス系或いは鉄系の焼結合金であ
り、振動体は機械加工の前或は後に、応力除去熱処理さ
れる。The base material of the vibrating body is a martensitic stainless steel or a stainless steel or iron based sintered alloy, and the vibrating body is subjected to a stress relief heat treatment before or after machining.

【００２１】振動体の無電解メッキの硬化膜の摺接面
が、研磨加工、或は研磨剤を含む回転平定盤での研削加
工され、摺接面は平面度が５μｍ以下、中心線平均粗さ
Ｒａ(μｍ) が０．４以下の平面とするのが好ましい。
一方、移動体の複合樹脂層は、研磨加工、或は研磨剤を
含む回転平定盤で研削加工され、平面或はテーパ面とし
て形成されるのが好ましい。The sliding surface of the cured film of the electroless plating of the vibrating body is polished or ground by a rotary flat plate containing an abrasive, and the sliding surface has a flatness of 5 μm or less and a center line average roughness. It is preferable that the surface Ra (μm) is 0.4 or less.
On the other hand, the composite resin layer of the moving body is preferably formed as a flat surface or a tapered surface by a grinding process or a grinding process with a rotating flat plate containing an abrasive.

【００２２】本発明の振動波駆動装置は、例えば振動波
モータ、紙送り装置、リニアモータ等に用いることがで
きる。また、本発明の振動波駆動装置は、駆動源として
各種の機器に用いることができる。機器の具体例として
は、カメラなどの光学機器、プリンター，複写機等の事
務機器、パワーウインドー，アクティブサスペンション
等の自動車関連機器が挙げられる。The vibration wave driving device of the present invention can be used for, for example, a vibration wave motor, a paper feeder, a linear motor, and the like. Further, the vibration wave driving device of the present invention can be used for various devices as a driving source. Specific examples of the equipment include optical equipment such as a camera, office equipment such as a printer and a copying machine, and automobile-related equipment such as a power window and an active suspension.

【００２３】[0023]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples.

【００２４】実施例１ 図１は本発明の振動型駆動装置の例として振動波モータ
を示す断面図である。図２は図１の振動波モータを構成
する振動体と移動体の部分拡大断面図である。図３は振
動体等で構成するステータを示す概略図であり、図３
（ａ）はステータの背面図、図３（ｂ）はＡＡ線断面図
を示す。Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view showing a vibration wave motor as an example of a vibration type driving device according to the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of a vibrating body and a moving body constituting the vibration wave motor of FIG. FIG. 3 is a schematic view showing a stator constituted by a vibrator or the like.
3A is a rear view of the stator, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA.

【００２５】これらの図において、１は薄いリング状の
圧電素子である。２は弾性材料の振動体であり、この振
動体２の摺接面には、λ／２あたり４個の突起（くし
歯）が等間隔で、全周にわたって形成されている。そし
て、各くし歯の表面（摺接面）には、厚さが２５μｍ以
下であり、２００℃で硬化処理をして、ビッカース硬さ
（Ｈｖ）が約９００の三元合金の無電解ニッケルメッキ
（Ｎｉ−Ｐ−Ｂ）の硬化膜が形成されている。In these figures, reference numeral 1 denotes a thin ring-shaped piezoelectric element. Reference numeral 2 denotes a vibrating body made of an elastic material, and four projections (comb teeth) per λ / 2 are formed on the sliding contact surface of the vibrating body 2 at equal intervals over the entire circumference. Then, the surface (sliding contact surface) of each comb tooth is subjected to a hardening treatment at 200 ° C. and a Vickers hardness (Hv) of about 900 with a ternary alloy of electroless nickel plating having a thickness of 25 μm or less. A cured film of (Ni-P-B) is formed.

【００２６】又振動体２の摺接面と反対側の圧電素子固
着面には、圧電素子１が固着されており、この圧電素子
１の表面の電極面には、更にフレキシブルプリント板１
６が固着されていて、この三部品でステータ１８を構成
している。（図３参照）A piezoelectric element 1 is fixed to the piezoelectric element fixing surface of the vibrating body 2 opposite to the sliding contact surface, and a flexible printed board 1 is further attached to the electrode surface on the surface of the piezoelectric element 1.
6 are fixed, and the three parts constitute the stator 18. (See Fig. 3)

【００２７】図１において、３はこの振動波モータのモ
ータ基板で、振動体２が、ビス４により同心的に固定さ
れている。またモータ基板３の中心部には、第１ボール
軸受け１１の外輪が固着されている。１０は回転軸であ
り、この回転軸１０の軸方向中間部には、中間部材１５
が、例えば、焼ばめ等の方法で固着されている。回転軸
１０の一端は、第１ボール軸受け１１の内輪に、軸方向
に摺動可能に支持され、他端は、第２ボール軸受け１２
の内輪に、軸方向に摺動可能に支持されている。第２ボ
ール軸受け12の外輪は、モータ基板３にネジ９で固定さ
れた基板カバー８の中心部に固着されている。In FIG. 1, reference numeral 3 denotes a motor substrate of the vibration wave motor, and a vibrating body 2 is fixed concentrically by screws 4. The outer race of the first ball bearing 11 is fixed to the center of the motor board 3. Reference numeral 10 denotes a rotation shaft. An intermediate member 15 is provided at an intermediate portion of the rotation shaft 10 in the axial direction.
Are fixed by a method such as shrink fitting. One end of the rotating shaft 10 is supported by the inner ring of the first ball bearing 11 so as to be slidable in the axial direction, and the other end is connected to the second ball bearing 12.
Are supported slidably in the axial direction. The outer ring of the second ball bearing 12 is fixed to the center of a board cover 8 fixed to the motor board 3 with screws 9.

【００２８】中間部材１５の外周部には、リング状の移
動体７が、同心的に嵌合して設けられている。この移動
体７は、アルミ合金で環状に作られた支持体５と、この
支持体５の表面に接着剤により、同心的に固着された複
合樹脂層６とで構成されている。複合樹脂層6 は、ガラ
ス転移点が１００℃以上の熱可塑性樹脂である出光マテ
リアル社のポリエーテルニトリル（出光ＰＥＮ）に、強
化材としてＰＡＮ系の炭素繊維を重量比で２０％、更に
潤滑剤としてフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）と黒鉛粉末を、重
量比でそれぞれ１０％と５％充填したものである。A ring-shaped moving body 7 is provided on the outer peripheral portion of the intermediate member 15 so as to fit concentrically. The moving body 7 includes a support 5 made of an aluminum alloy in a ring shape, and a composite resin layer 6 concentrically fixed to the surface of the support 5 with an adhesive. The composite resin layer 6 is made of a thermoplastic resin having a glass transition point of 100 ° C. or higher, polyethernitrile (Idemitsu PEN) manufactured by Idemitsu Material Co., Ltd., and 20% by weight of PAN-based carbon fiber as a reinforcing material, and a lubricant. Are filled with 10% and 5% by weight of a fluorine resin (PTFE) and graphite powder, respectively.

【００２９】尚支持体５は、図２に示すように、中間部
材１５のフランジ部に連結される固定部５ｂと、複合樹
脂層６が固着される摺動部５ａと、摺動部５ａと固定部
５ｂを連結する薄肉部分を有する連結部５ｃで構成され
ている。As shown in FIG. 2, the support 5 includes a fixing portion 5b connected to the flange portion of the intermediate member 15, a sliding portion 5a to which the composite resin layer 6 is fixed, and a sliding portion 5a. It is composed of a connecting portion 5c having a thin portion connecting the fixing portion 5b.

【００３０】又、支持体５における固定部５ｂと、中間
部材１５のフランジ部との間には、ゴム製の弾性シート
部材１７が介在しており、中間部材１５と、第２ボール
軸受け１２の内輪との間に設けられた、圧縮ばね部材１
４が発生する、軸方向加圧力が、この弾性シート部材１
７を介して、支持体５に、軸方向に作用する構成となっ
ている。この軸方向加圧力により、移動体７の摺接面
（複合樹脂層６の表面）は、振動体２の摺接面に圧接さ
れる。An elastic sheet member 17 made of rubber is interposed between the fixed portion 5b of the support 5 and the flange portion of the intermediate member 15, and the intermediate member 15 and the second ball bearing 12 Compression spring member 1 provided between inner ring
4 is generated, the axial pressing force is applied to the elastic sheet member 1.
It is configured to act on the support body 5 in the axial direction via 7. By this axial pressure, the sliding contact surface of the moving body 7 (the surface of the composite resin layer 6) is pressed against the sliding contact surface of the vibrating body 2.

【００３１】尚、圧縮ばね部材１４が発生する軸方向加
圧力（駆動用加圧力）は、第２ボール軸受け１２の内輪
と、圧縮ばね部材１４との間に設けられた、不図示のス
ペーサ部材によって調整することができる。The axial pressing force (drive pressing force) generated by the compression spring member 14 is a spacer member (not shown) provided between the inner ring of the second ball bearing 12 and the compression spring member 14. Can be adjusted by

【００３２】次に、図３（ａ），（ｂ）に示す圧電素子
１、振動体２及びフレキシブルプリント板１６からなる
ステータ１８の加工工程を説明する。Next, a description will be given of the processing steps of the stator 18 composed of the piezoelectric element 1, the vibrating body 2 and the flexible printed board 16 shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).

【００３３】先ず、振動体は、 機械加工をおこない所定の形状寸法にする。 無電解メッキ、例えば三元合金の無電解メッキを、厚
みが２５μｍ程度で施工する。 例えば、２００℃で加熱処理して、メッキ膜を高硬度
で適度の靭性を有する硬化膜とする。 圧電素子固着面の硬化膜を除去しつつ、固着面の平面
度だし加工を行う。First, the vibrating body is machined to a predetermined shape and size. Electroless plating, for example, ternary alloy electroless plating is applied to a thickness of about 25 μm. For example, heat treatment is performed at 200 ° C. to make the plating film a cured film having high hardness and appropriate toughness. The flatness of the fixed surface is processed while removing the cured film on the fixed surface of the piezoelectric element.

【００３４】上記のの工程の、前或いは後に応力除去
熱処理を行っても良く、またの工程で、圧電素子固着
面はマスキングして、メッキ膜が形成しないようにし
て、の工程では、固着面の平面度だし加工に限っても
良い。The stress relief heat treatment may be performed before or after the above-mentioned step. In the other step, the piezoelectric element fixing surface is masked so that a plating film is not formed. May be limited to flatness processing.

【００３５】次に、ステータの加工工程であるが、上記
〜の工程で、加工された振動体に対し、 固着面に、圧電素子を貼り合わせ、加圧した状態で１
００℃で加熱して固着する。 圧電素子の電極面に、フレキシブルプリント板を加熱
して固着する。 振動体硬化膜の摺接面の、平面度だし加工をしてス
テータを完成する。Next, in the processing step of the stator, a piezoelectric element is bonded to the fixed surface of the vibrating body processed in the above steps 1 to 4 and the pressure is applied to the vibrating body.
It is fixed by heating at 00 ° C. The flexible printed board is heated and fixed to the electrode surface of the piezoelectric element. The stator is completed by flattening the sliding surface of the vibrating body cured film.

【００３６】以上の様にして作成したステータの摺接面
は、平面度が３μｍ以下、面粗さＲａが０．０３μｍ以
下と、目標とするモータの性能、精度、或は長時間寿命
のために、必要とする摺接面精度が得られる。The sliding contact surface of the stator prepared as described above has a flatness of 3 μm or less and a surface roughness Ra of 0.03 μm or less, because of the target motor performance, accuracy, or long life. In addition, the required sliding contact surface accuracy can be obtained.

【００３７】なお、振動体の〜、ステータ〜の
加工工程の後、ステータ（振動体）をビス４で、モータ
基板３に固定したあと、の工程の振動体硬化膜の摺接
面の、平面度だし加工をして、ステータを完成させても
良い。この場合、振動体２のモータ基板３に固定する際
の摺接面の平面度の狂いが除去されるので、摺接面の平
面度は更に小さくなり、その効果が期待できる。After the vibrating body and the stator are processed, the stator (vibrating body) is fixed to the motor substrate 3 with screws 4, and then the flat surface of the sliding contact surface of the vibrating body cured film in the subsequent step is fixed. The stator may be completed by performing an embossing process. In this case, since the deviation of the flatness of the sliding contact surface when the vibrating body 2 is fixed to the motor substrate 3 is removed, the flatness of the sliding contact surface is further reduced, and the effect can be expected.

【００３８】ここで、表１には、本実施例の振動波モー
タの目標性能を示し、表２には設計仕様を示す。Here, Table 1 shows the target performance of the vibration wave motor of this embodiment, and Table 2 shows the design specifications.

【００３９】[0039]

【表１】 [Table 1]

【００４０】[0040]

【表２】 [Table 2]

【００４１】上記の設計仕様の図１の構造の振動波モー
タに、本実施例のステータ（振動体２）を組み込んだ振
動波モータを制作し、表２の目標性能に対応して連続運
転テストをした。A vibration wave motor in which the stator (vibration body 2) of the present embodiment is incorporated into the vibration wave motor having the structure shown in FIG. Did.

【００４２】テストはモータの回転軸１０の出力側にパ
ーマトルク( 商品名：工進製作所製) を連結し、回転負
荷を５Ｋｇｃｍに設定し、回転軸の他端にエンコーダの
回転版を支持し、６４ｒｐｍ一定で制御し行なった。In the test, a perm torque (trade name: manufactured by Kojin Seisakusho) was connected to the output side of the rotating shaft 10 of the motor, the rotating load was set to 5 kgcm, and the rotating plate of the encoder was supported at the other end of the rotating shaft. The control was performed at a constant of 64 rpm.

【００４３】モータの性能を１０００時間間隔で測定
し、合計３０００時間の連続運転転テストをおこなっ
た。また摺接面の磨耗は、３０００時間の連続運転テス
ト後に測定した。The motor performance was measured at intervals of 1000 hours, and a continuous running test was performed for a total of 3000 hours. The wear of the sliding surface was measured after a continuous operation test for 3000 hours.

【００４４】スタート時のモータ性能は、従来のモータ
と比較して、明らかに出力が大きく、また効率も高かっ
た。時間の経過の過程での性能も、全体的に大きく、出
力、効率などの変動幅も、従来例の振動体のモータより
小さかった。The motor performance at the start was clearly higher in output and higher in efficiency than the conventional motor. The performance over the course of time was large overall, and the fluctuation range of the output, efficiency, etc. was smaller than that of the conventional vibrating body motor.

【００４５】３０００時間後の振動体摺接面及び移動体
摺接面の磨耗量をみると、振動体の硬化膜の平均的な磨
耗量は、０．９μｍで、時間あたりの磨耗率は、０．０
００３μｍ、一方の移動体の複合樹脂層の磨耗量は１５
μｍで、時間あたりの磨耗率は０．００５μｍで、目標
性能内であった。そして従来例の振動体のモータの振動
体摺接面及び移動体摺接面のいずれの磨耗量より小さい
ことがわかった。Looking at the amount of wear of the vibrating body sliding contact surface and the moving body sliding contact surface after 3000 hours, the average wear amount of the cured film of the vibrating body is 0.9 μm, and the wear rate per hour is: 0.0
003 μm, and the wear amount of the composite resin layer of one of the moving bodies is 15
In μm, the wear rate per hour was 0.005 μm, which was within the target performance. Then, it was found that the amount of wear was smaller than the amount of wear of the vibrating body sliding contact surface and the moving body sliding contact surface of the motor of the conventional vibrating body.

【００４６】この理由は、従来の振動体の摺接面の平面
度が６μｍ程度であったのに対し、本実施例の振動体で
は２μｍ程度と、振動体摺接面の平面度がより高精度に
仕上げられて、摺接面同士の円周方向の接触状態が大幅
に改善されているためである。The reason for this is that the flatness of the sliding contact surface of the conventional vibrating body was about 6 μm, whereas the flatness of the sliding contact surface of the vibrating body was about 2 μm in the vibrating body of this embodiment. This is because the contact state in the circumferential direction between the sliding contact surfaces is greatly improved with the precision.

【００４７】また、図４は本発明の振動波駆動装置の一
例として振動波モータを駆動源とする機器の概略図であ
る。２３は大歯車２３ａと小歯車２３ｂを有するギア
で、大歯車２３ａが振動波モータＡ側のギア２０と噛合
している。２４は被駆動部材、例えばレンズ鏡筒で、外
周部に設けられたギア２４ａにギア２３の小歯車２３ｂ
が噛合し、モータの駆動力により回転する。一方、ギア
２３にはエンコーダスリット板２５が取り付けられ、ギ
ア２３の回転をフォトカップラー２６により検出し、例
えばオートフォーカスのためにモータの回転、停止を制
御する。FIG. 4 is a schematic view of an apparatus using a vibration wave motor as a drive source as an example of the vibration wave driving device of the present invention. A gear 23 has a large gear 23a and a small gear 23b, and the large gear 23a meshes with the gear 20 on the vibration wave motor A side. Reference numeral 24 denotes a driven member, for example, a lens barrel, and a small gear 23b of a gear 23 is attached to a gear 24a provided on the outer peripheral portion.
Are rotated by the driving force of the motor. On the other hand, an encoder slit plate 25 is attached to the gear 23, and the rotation of the gear 23 is detected by the photocoupler 26, and the rotation and stop of the motor are controlled, for example, for autofocus.

【００４８】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の振動体或
はステータの加工工程の改善により、従来の振動体摺接
面の平面度の低下が回避され、両摺接面の円周方向の接
触状態が大幅に改善されるので、少なくともモータ性能
( 出力、効率) が向上する。また振動体摺接面に対する
移動体摺接面の単位面積当たりの加圧力が均一化される
ので、両摺接面の磨耗量の低減が可能となる。また、本
発明は上記の振動波駆動装置からなる振動波モータおよ
びそれを用いた機器を提供できる。As described above, the improvement in the processing steps of the vibrating body or the stator according to the present invention can prevent the flatness of the conventional sliding contact surface of the vibrating body from being reduced, and the circumferential direction of both sliding contact surfaces can be avoided. At least the motor performance because the contact condition of the
(Output, efficiency) are improved. Further, since the pressing force per unit area of the moving body sliding contact surface with respect to the vibrating body sliding contact surface is made uniform, it is possible to reduce the amount of wear on both sliding contact surfaces. Further, the present invention can provide a vibration wave motor including the above-described vibration wave driving device and a device using the same.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の振動型駆動装置の例として振動波モー
タを示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a vibration wave motor as an example of a vibration type driving device of the present invention.

【図２】図１の振動波モータを構成する振動体と移動体
の部分拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of a vibrating body and a moving body constituting the vibration wave motor of FIG.

【図３】振動体等で構成するステータを示す概略図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram showing a stator constituted by a vibrating body and the like.

【図４】振動波モータを駆動源とする機器の概略図であ
る。FIG. 4 is a schematic diagram of a device driven by a vibration wave motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 圧電素子 ２ 振動体 ３ モータ基板 ５ 支持体 ６ 複合樹脂層 ７ 移動体 １６ フレキシブルプリント板 １８ ステータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric element 2 Vibration body 3 Motor board 5 Support body 6 Composite resin layer 7 Moving body 16 Flexible printed board 18 Stator

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 振動体と圧電素子を有するステータを具
備し、前記圧電素子を固着する圧電素子固着面及び摺接
面を有し、振動が励起される振動体と、前記振動体の摺
接面に接触する移動体とを、相対的に摩擦駆動する振動
型駆動装置において、前記ステータが、振動体に無電解
メッキを施した後、前記圧電素子固着面に圧電素子を固
着し、該圧電素子の電極面にフレキシブルプリント板を
固着した後、前記振動体の無電解メッキ硬化膜の摺接面
を平面度だし加工をして平面に形成してなり、かつ前記
移動体の摺接面を樹脂又は樹脂組成物に少なくとも強化
材を含有させた複合樹脂層で形成してなることを特徴と
する振動型駆動装置。1. A vibrating body, comprising a vibrating body and a stator having a piezoelectric element, having a piezoelectric element fixing surface for fixing the piezoelectric element and a sliding contact surface, wherein the vibrating body for exciting vibration is in sliding contact with the vibrating body. In a vibration type driving device that relatively frictionally drives a moving body that comes into contact with a surface, the stator applies electroless plating to the vibrating body, and then fixes a piezoelectric element to the piezoelectric element fixing surface, After the flexible printed circuit board is fixed to the electrode surface of the element, the sliding contact surface of the electroless plating cured film of the vibrator is formed into a flat surface by performing flatness processing, and the sliding contact surface of the moving body is formed. A vibration-type drive device comprising a composite resin layer containing at least a reinforcing material in a resin or a resin composition. 【請求項２】 前記無電解メッキ硬化膜の厚みが１０μ
ｍ以上である請求項１に記載の振動型駆動装置。2. The cured electroless plating film has a thickness of 10 μm.
2. The vibration type driving device according to claim 1, wherein m is not less than m. 【請求項３】 前記無電解メッキが、無電解ニッケルメ
ッキである請求項１または請求項２に記載の振動型駆動
装置。3. The vibration type driving device according to claim 1, wherein the electroless plating is electroless nickel plating. 【請求項４】 前記無電解メッキが、フッ素樹脂を共析
する無電解ニッケルメッキである請求項１乃至３のいず
れかの項に記載の振動型駆動装置。4. The vibration type driving device according to claim 1, wherein the electroless plating is electroless nickel plating for eutectoidizing a fluororesin. 【請求項５】 前記無電解メッキが、三元合金の無電解
ニッケルメッキである請求項１乃至３のいずれかの項に
記載の振動型駆動装置。5. The vibration type driving device according to claim 1, wherein said electroless plating is ternary alloy electroless nickel plating. 【請求項６】 前記無電解メッキが、３６０℃以下で加
熱硬化処理されている請求項１乃至５のいずれかの項に
記載の振動型駆動装置。6. The vibration type driving device according to claim 1, wherein said electroless plating is heat-cured at 360 ° C. or lower. 【請求項７】 前記振動体の母材が、マルテンサイト系
ステンレス鋼である請求項１に記載の振動型駆動装置。7. The vibration-type driving device according to claim 1, wherein a base material of the vibrating body is martensitic stainless steel. 【請求項８】 前記振動体の母材が、ステンレス系或い
は鉄系の焼結合金である請求項１に記載の振動型駆動装
置。8. The vibration type driving device according to claim 1, wherein a base material of the vibrating body is a stainless steel or iron based sintered alloy. 【請求項９】 前記振動体は、機械加工の前或は後に応
力除去熱処理をおこなう請求項１、７または８に記載の
振動型駆動装置。9. The vibration type driving device according to claim 1, wherein the vibrating body performs a stress relief heat treatment before or after machining. 【請求項１０】 前記振動体の無電解メッキ硬化膜の摺
接面の平面だし加工が、研磨加工或いは研磨材を含む回
転平定盤での研削加工である請求項１に記載の振動型駆
動装置。10. The vibration-type driving device according to claim 1, wherein the flattening process of the sliding contact surface of the electroless plating cured film of the vibrating body is a polishing process or a grinding process on a rotary flat plate containing an abrasive. . 【請求項１１】 前記振動体の硬化膜の摺接面は、平面
度が５μｍ以下、中心線平均粗さＲａ（μｍ）が０．４
以下の平面であることを特徴とする請求項１または１０
に記載の振動型駆動装置。11. The sliding contact surface of the cured film of the vibrator has a flatness of 5 μm or less and a center line average roughness Ra (μm) of 0.4.
11. The following plane:
The vibration-type driving device according to item 1. 【請求項１２】 前記移動体の複合樹脂層の摺接面は、
研磨加工或いは研磨剤を含む回転平定盤で研削加工さ
れ、平面或いはテーパ面の摺接面に形成される請求項１
に記載の振動型駆動装置。12. The sliding surface of the composite resin layer of the moving body,
2. A grinding process or a grinding process with a rotary platen containing an abrasive to form a flat or tapered sliding surface.
The vibration-type driving device according to item 1. 【請求項１３】 圧電素子固着面及び摺接面を有し、振
動が励起される振動体と、この振動体の前記摺接面に接
触する移動体とを、相対的に摩擦駆動する振動型駆動装
置において、前記振動体は無電解メッキを施工したあ
と、前記振動体固着面に圧電素子を固着し、該圧電素子
の電極面にフレキシブルプリント板を固着してステータ
を形成し、前記ステータをモータ基板に固定したあと、
前記振動体の無電解メッキの硬化膜の摺接面を平面度だ
し加工をして摺接面を平面のステータとしたことを特徴
とする振動型駆動装置。13. A vibration type having a piezoelectric element fixing surface and a sliding contact surface, wherein a vibrating body that is excited to vibrate and a moving body that comes into contact with the sliding contact surface of the vibrating body are relatively driven by friction. In the driving device, after the vibrating body is subjected to electroless plating, a piezoelectric element is fixed to the vibrating body fixing surface, a flexible printed board is fixed to an electrode surface of the piezoelectric element to form a stator, and the stator is formed. After fixing to the motor board,
A vibration-type driving device, wherein a sliding contact surface of a cured film of the electroless plating of the vibrator is flattened to form a flat stator. 【請求項１４】 請求項１乃至１３のいずれかの項に記
載の振動波駆動装置からなることを特徴とする振動波モ
ータ。14. A vibration wave motor comprising the vibration wave drive device according to claim 1. Description: 【請求項１５】 請求項１乃至１３のいずれかの項に記
載の振動波駆動装置を駆動源として設けたことを特徴と
する機器。15. An apparatus provided with the vibration wave drive device according to claim 1 as a drive source.