JP6614274B2

JP6614274B2 - Sliding body, vibration actuator and optical member

Info

Publication number: JP6614274B2
Application number: JP2018088315A
Authority: JP
Inventors: 晃弘塚田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2018-05-01
Filing date: 2018-05-01
Publication date: 2019-12-04
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: JP2018133994A

Description

本発明は、摺動体、振動アクチュエータ及び光学部材に関するものである。 The present invention relates to a sliding body, a vibration actuator, and an optical member.

従来、摺動体として振動子と相対移動部材とを備える振動アクチュエータがある。振動子は、電気機械変換素子と弾性体とが接合され、電気機械変換素子の伸縮を利用して弾性体に進行性振動波（以下、進行波という）を発生させ、この進行波によって、振動子（弾性体）に加圧接触した相対移動部材を摩擦駆動する。
この種の振動アクチュエータの摺動体において弾性体は、与えられた振動を効率よく相対移動部材へ伝えるために、高弾性材料、例えば、ステンレス系の金属材料等が用いられる。 Conventionally, there is a vibration actuator including a vibrator and a relative movement member as a sliding body. In the vibrator, an electromechanical conversion element and an elastic body are joined, and a progressive vibration wave (hereinafter referred to as a traveling wave) is generated in the elastic body by using expansion and contraction of the electromechanical conversion element. The relative movement member in pressure contact with the child (elastic body) is friction driven.
In the sliding body of this type of vibration actuator, the elastic body is made of a highly elastic material such as a stainless steel metal material in order to efficiently transmit the applied vibration to the relative movement member.

このような摺動体では、高効率化や駆動の安定性向上、耐久性向上の要求に対し、加圧接触する振動子と相対移動部材間の摩擦接触面に用いる材料、もしくは、その材料の組み合わせが提案されている。 In such a sliding body, in response to demands for higher efficiency, improved driving stability, and improved durability, a material used for the frictional contact surface between the vibrator and the relative movement member, or a combination of the materials, in response to the demand for improved durability Has been proposed.

例えば、特許文献１には、振動子の相対移動部材に対する接触面と相対移動部材の振動子に対する接触面の一方が、ポリアミドイミド樹脂とフッ素樹脂により形成された熱硬化性樹脂膜であり、他方がアルマイト皮膜を配置する手法が開示されている（特許文献１参照）。 For example, in Patent Document 1, one of the contact surface of the vibrator with respect to the relative movement member and the contact surface of the relative movement member with respect to the vibrator is a thermosetting resin film formed of a polyamideimide resin and a fluororesin, and the other Discloses a method of disposing an alumite film (see Patent Document 1).

特開２０１１−１６６９０１号公報JP 2011-166901 A

しかし、振動子の相対移動部材に対する接触面と相対移動部材の振動子に対する接触面の一方が熱硬化性樹脂で構成される場合、熱硬化性樹脂の吸水率が高いために高温高湿環境下で膨潤などの変質が発生する場合がある。その結果として、駆動性能が低下する現象や、接触面の固着により駆動が不可能になる場合がある。 However, when one of the contact surface of the vibrator with respect to the relative movement member and the contact surface of the relative movement member with the vibrator is made of thermosetting resin, the thermosetting resin has a high water absorption rate. In some cases, deterioration such as swelling may occur. As a result, driving may be impossible due to a phenomenon in which driving performance deteriorates or contact surfaces are fixed.

本発明の課題は、良好な摺動性能を有する摺動体、振動アクチュエータ及び光学部材を提供することである。 The subject of this invention is providing the sliding body, vibration actuator, and optical member which have favorable sliding performance.

本発明は、振動子と、前記振動子に加圧接触され、前記振動子に対して移動する移動体と、を備え、前記振動子と前記移動体の少なくとも一方の接触面に、母材樹脂に対して、前記母材樹脂よりも融点が低い第１フッ素樹脂と、前記第１フッ素樹脂よりも融点が高く、前記第１フッ素樹脂よりも多い量の第２フッ素樹脂と、が添加された樹脂膜が形成されている摺動体に関する。
また、本発明は、上記摺動体を備えた振動アクチュエータに関する。
更に、本発明は、上記振動アクチュエータを備えた光学部材に関する。 The present invention includes a vibrator, is in pressure contact with the vibrator, and a movable body that moves relative to the transducer, the at least one contact surface of the movable body and the vibrator, the matrix resin In contrast, the first fluororesin having a melting point lower than that of the base resin and the second fluororesin having a higher melting point than the first fluororesin and larger than the first fluororesin were added. The present invention relates to a sliding body on which a resin film is formed.
Moreover, this invention relates to the vibration actuator provided with the said sliding body.
Furthermore, this invention relates to the optical member provided with the said vibration actuator.

本発明によれば、良好な摺動性能を有する摺動体、振動アクチュエータ及び光学部材を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sliding body, vibration actuator, and optical member which have favorable sliding performance can be provided.

実施形態のカメラを示す図である。It is a figure which shows the camera of embodiment. 実施形態の超音波モータを示す図である。It is a figure which shows the ultrasonic motor of embodiment. 実施形態の超音波モータの弾性体と移動体との摩擦接触面を拡大した図である。It is the figure which expanded the friction contact surface of the elastic body of the ultrasonic motor of embodiment, and a moving body. 樹脂膜内の構造を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the structure in a resin film.

以下、本発明の一実施形態の摺動体として振動子１３と移動体１５とを有する、超音波モータ１０について説明する。図１は超音波モータ１０を備えた実施形態のカメラ１を示す図である。
カメラ１は、撮像素子６を有するカメラボディ２と、レンズ鏡筒３とを備える。レンズ鏡筒３は、カメラボディ２に着脱可能な交換レンズである。なお、本実施形態のカメラ１は、レンズ鏡筒３が交換レンズである例を示すが、これに限らず、例えば、カメラボディと一体型のレンズ鏡筒であってもよい。 Hereinafter, an ultrasonic motor 10 having a vibrator 13 and a moving body 15 as a sliding body according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a camera 1 according to an embodiment including an ultrasonic motor 10.
The camera 1 includes a camera body 2 having an image sensor 6 and a lens barrel 3. The lens barrel 3 is an interchangeable lens that can be attached to and detached from the camera body 2. In addition, although the camera 1 of the present embodiment shows an example in which the lens barrel 3 is an interchangeable lens, the present invention is not limited thereto, and may be a lens barrel integrated with the camera body, for example.

レンズ鏡筒３は、レンズ４、カム筒５、超音波モータ１０等を備える。本実施形態では、振動アクチュエータとして超音波モータを例にして説明する。超音波モータ１０は、略円環形状であり、その円環中心軸方向が光軸方向（図１中の矢印Ａ方向）と略一致するようにレンズ鏡筒３内に配置されている。
この超音波モータ１０は、カメラ１のフォーカス動作時にレンズ４を駆動する駆動源として用いられている。超音波モータ１０から得られた駆動力は、カム筒５に伝えられる。レンズ４のレンズ枠４ａは、カム筒５とカム係合しており、超音波モータ１０の駆動力によってカム筒５が光軸回りに回転すると、レンズ４は、光軸方向へ移動して焦点調節が行なわれる。 The lens barrel 3 includes a lens 4, a cam barrel 5, an ultrasonic motor 10, and the like. In the present embodiment, an ultrasonic motor will be described as an example of a vibration actuator. The ultrasonic motor 10 has a substantially annular shape, and is disposed in the lens barrel 3 so that the center axis direction of the ring substantially coincides with the optical axis direction (the direction of arrow A in FIG. 1).
The ultrasonic motor 10 is used as a driving source for driving the lens 4 during the focusing operation of the camera 1. The driving force obtained from the ultrasonic motor 10 is transmitted to the cam cylinder 5. The lens frame 4a of the lens 4 is cam-engaged with the cam cylinder 5, and when the cam cylinder 5 rotates around the optical axis by the driving force of the ultrasonic motor 10, the lens 4 moves in the optical axis direction and is in focus. Adjustments are made.

図１において、レンズ鏡筒３内に設けられた不図示のレンズ群（レンズ４を含む）によって、撮像素子６の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子６によって、結像された被写体像が電気信号に変換され、その信号をＡ／Ｄ変換することによって、画像データが得られる。 In FIG. 1, a subject image is formed on the imaging surface of the imaging device 6 by a lens group (including the lens 4) (not shown) provided in the lens barrel 3. The imaged subject image is converted into an electrical signal by the image sensor 6, and image data is obtained by A / D converting the signal.

図２は、本発明の実施形態の摺動体として振動子１３と移動体１５とを有する超音波モータ１０を示す図である。
超音波モータ１０は、圧電体１１及び弾性体１２を備える振動子１３と、移動体１５と、フレキシブルプリント基板１４と、振動吸収材１６と、支持体１７等とを備えている。 FIG. 2 is a diagram showing an ultrasonic motor 10 having a vibrator 13 and a moving body 15 as a sliding body according to an embodiment of the present invention.
The ultrasonic motor 10 includes a vibrator 13 including a piezoelectric body 11 and an elastic body 12, a moving body 15, a flexible printed board 14, a vibration absorbing material 16, a support body 17 and the like.

圧電体１１は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する機能を有する。本実施形態では、圧電体１１として圧電素子を用いているが、電歪素子を用いてもよい。この圧電体１１は、フェルト等の振動吸収材１６を介して、レンズ鏡筒３に設けられた支持体１７に固定されている。 The piezoelectric body 11 has a function of converting electrical energy into mechanical energy. In this embodiment, a piezoelectric element is used as the piezoelectric body 11, but an electrostrictive element may be used. The piezoelectric body 11 is fixed to a support body 17 provided on the lens barrel 3 via a vibration absorbing material 16 such as felt.

圧電体１１は、フレキシブルプリント基板１４を介して制御装置１０１が電気的に接続されており、制御装置１０１から供給される駆動信号により伸縮し、弾性体１２を励振する。
尚、制御装置１０１には、温度センサ１０２が接続されており、温度センサ１０２の検知結果に応じて、超音波モータ１０の回転数が一定となるように、圧電体１１に供給する駆動信号の周波数を調整している。 The piezoelectric body 11 is electrically connected to the control device 101 via the flexible printed circuit board 14, and expands and contracts by a drive signal supplied from the control device 101 to excite the elastic body 12.
A temperature sensor 102 is connected to the control device 101, and a drive signal supplied to the piezoelectric body 11 is controlled so that the number of rotations of the ultrasonic motor 10 is constant according to the detection result of the temperature sensor 102. The frequency is adjusted.

弾性体１２は、圧電体１１の励振により進行波を発生する部材である。弾性体１２は、高弾性率を有するステンレス鋼、インバー鋼等の鉄合金により形成される。本実施形態の弾性体１２は、ＳＵＳ３０３により形成されている。
弾性体１２は、略円環形状の部材であり、一方の面には導電性を有する接着剤等により圧電体１１が接着され、他方の面には複数の溝１２ｂを切って形成された櫛歯部１２ａが設けられている。
櫛歯部１２ａの先端面は、後述する移動体１５と加圧接触する接触面であり、この面に発生する進行波によって移動体１５が回転駆動される。この櫛歯部１２ａの先端面には、最表面近傍がフィルム状または、ピンホールの少ないフッ素樹脂（FEP）の連続膜で構成されたポリアミドイミド樹脂を主原料とする樹脂膜１８（図３参照）が形成されている。この樹脂膜１８の形成方法や膜の構成等の詳細については後述する。 The elastic body 12 is a member that generates a traveling wave when the piezoelectric body 11 is excited. The elastic body 12 is formed of an iron alloy such as stainless steel or invar steel having a high elastic modulus. The elastic body 12 of this embodiment is formed of SUS303.
The elastic body 12 is a substantially ring-shaped member. The piezoelectric body 11 is bonded to one surface by a conductive adhesive or the like, and the other surface is a comb formed by cutting a plurality of grooves 12b. The tooth part 12a is provided.
The front end surface of the comb tooth portion 12a is a contact surface that comes into pressure contact with the moving body 15 described later, and the moving body 15 is rotationally driven by a traveling wave generated on this surface. On the tip surface of the comb tooth portion 12a, a resin film 18 mainly composed of a polyamide-imide resin in which the vicinity of the outermost surface is formed of a film or a continuous film of fluororesin (FEP) with few pinholes (see FIG. 3). ) Is formed. Details of the method of forming the resin film 18 and the structure of the film will be described later.

移動体１５は、アルミニウム等の金属によって形成された略円環形状の部材である。本実施形態の移動体１５は、アルミニウム合金により形成されている。
移動体１５は、振動子１３（弾性体１２）に加圧接触され、進行波により摩擦駆動される。この移動体１５の振動子１３に対する接触面には、アルマイト皮膜層１９（図３参照）が形成されている。 The moving body 15 is a substantially ring-shaped member made of a metal such as aluminum. The moving body 15 of this embodiment is formed of an aluminum alloy.
The moving body 15 is brought into pressure contact with the vibrator 13 (elastic body 12) and is frictionally driven by a traveling wave. An alumite film layer 19 (see FIG. 3) is formed on the contact surface of the moving body 15 with respect to the vibrator 13.

図３は、超音波モータ１０の摺動体として、弾性体１２と移動体１５との接触部分を拡大した図である。なお、図３では、超音波モータ１０の周方向の断面の一部を拡大して示している。 FIG. 3 is an enlarged view of a contact portion between the elastic body 12 and the moving body 15 as a sliding body of the ultrasonic motor 10. In FIG. 3, a part of the circumferential cross section of the ultrasonic motor 10 is enlarged.

弾性体１２の移動体１５との接触面（櫛歯部１２ａの先端面）には、樹脂膜１８が設けられている。移動体１５の弾性体１２との接触面には、アルマイト皮膜層１９が設けられている。従って、振動子１３と移動体１５とが摩擦接触する面は、樹脂膜１８とアルマイト皮膜層１９とが接触する形態となっている。 A resin film 18 is provided on a contact surface of the elastic body 12 with the moving body 15 (tip surface of the comb tooth portion 12a). An alumite film layer 19 is provided on the contact surface of the moving body 15 with the elastic body 12. Therefore, the surface in which the vibrator 13 and the moving body 15 are in frictional contact is in a form in which the resin film 18 and the alumite film layer 19 are in contact with each other.

（塗料組成比、塗装工程）
この樹脂膜１８は、次のような塗装工程で形成される。
まず、弾性体１２の移動体１５との接触面（櫛歯部１２ａの先端面）の脱脂処理を行う。このとき、更なる密着性向上のためにブラスト・エッチング等面を荒らす処理を行なってもよい。 (Paint composition ratio, painting process)
The resin film 18 is formed by the following coating process.
First, a degreasing process is performed on a contact surface of the elastic body 12 with the moving body 15 (tip surface of the comb tooth portion 12a). At this time, processing for roughening the surface such as blasting or etching may be performed to further improve the adhesion.

次に、樹脂膜１８を形成するために用いられる溶液は、ポリアミドイミド樹脂１００重量に対して、ＦＥＰを１２重量、ＰＴＦＥを１５重量、アルミナ粒子を３重量、顔料カーボンブラックを２重量配合されたものに、Ｎ−メチルピロリドンを混合したものである。
この溶液を弾性体１２の摩擦接触面に塗布し、８０〜１００℃で３０分〜１時間乾燥の後、２３０〜２８０℃程度の高温下に１５〜３０分聞放置して、乾燥硬化させる。 Next, the solution used to form the resin film 18 was blended with 12 weights of FEP, 15 weights of PTFE, 3 weights of alumina particles, and 2 weights of pigment carbon black with respect to 100 weights of polyamideimide resin. It is a mixture of N-methylpyrrolidone.
This solution is applied to the frictional contact surface of the elastic body 12, dried at 80 to 100 ° C. for 30 minutes to 1 hour, and then allowed to stand at a high temperature of about 230 to 280 ° C. for 15 to 30 minutes to dry and cure.

硬化後、樹脂膜１８の表面にグリーンカーボランダム等を用いて表面を約２μｍ研磨して平坦にする。その際の表面粗さＲｚ（ＪＩＳＢ０６０１−２００１）は、０．５μｍ以下であり、研磨後の膜厚は、３０μｍである。 After curing, the surface of the resin film 18 is polished and flattened by about 2 μm using green carborundum or the like. The surface roughness Rz (JIS B0601-2001) at that time is 0.5 μm or less, and the film thickness after polishing is 30 μm.

（移動体１５作成方法）
一方、アルマイト皮膜層１９は、アルミニウム合金（Ａ６０６１）によって形成された移動体１５の表面に陽極酸化処理を施すことにより形成される。 (Method for creating moving object 15)
On the other hand, the alumite film layer 19 is formed by subjecting the surface of the moving body 15 formed of an aluminum alloy (A6061) to anodization.

（超音波モータ組立）
樹脂膜１８が形成された弾性体１２に圧電体１１を接合し、振動子１３を形成する。振動子１３の樹脂膜１８と移動体１５のアルマイト皮膜層１９とが接触するように振動子１３と移動体１５とを配置し、各部材を組み立てる。これらの工程を経て、超音波モータ１０が作製される。 (Ultrasonic motor assembly)
The piezoelectric body 11 is joined to the elastic body 12 on which the resin film 18 is formed, and the vibrator 13 is formed. The vibrator 13 and the moving body 15 are arranged so that the resin film 18 of the vibrator 13 and the alumite film layer 19 of the moving body 15 are in contact with each other, and the respective members are assembled. Through these steps, the ultrasonic motor 10 is manufactured.

（樹脂膜１８の組成について）
図４は、前記の通り塗装された樹脂膜１８を模式的に示した断面図である。
樹脂膜１８は、樹脂膜１８の最表面を構成するテトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰという）の連続膜１８ａと樹脂膜１８の上層に分布するＦＥＰ１８ｂ、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという）１８ｃとアルミナ粒子１８ｄ、顔料カーボンブラック１８ｅが配合されたポリアミドイミド樹脂１８ｆを主材料とした樹脂膜である。 (Composition of resin film 18)
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the resin film 18 coated as described above.
The resin film 18 includes a continuous film 18a of tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (hereinafter referred to as FEP) constituting the outermost surface of the resin film 18, an FEP 18b distributed in the upper layer of the resin film 18, and polytetrafluoroethylene ( (Hereinafter referred to as PTFE) 18c, alumina particles 18d, and a resin film mainly composed of polyamideimide resin 18f in which pigment carbon black 18e is blended.

（ポリアミドイミド樹脂について）
樹脂膜１８の主原料としてポリアミドイミド樹脂１８ｆ用いた場合、他の樹脂を塗膜として用いた場合に比べて、硬さ、耐塑性変形性、密着性や剥離強度、耐摩耗性、耐熱性、塗料安定性、加工性、耐沸水等の点において優れている。
特に、本実施形態では、移動体１５の接触時に樹脂膜１８にかかる応力に対して、ポリアミドイミド樹脂１８ｆを用いることで、樹脂膜１８の剥離強度・耐摩耗性・耐塑性変形性を向上できる。また、樹脂膜１８や振動子１３（弾性体１２）に対する密着性が向上し、プライマーを必要とせず、樹脂膜１８の耐久性が向上する。さらに樹脂膜１８の耐熱性が向上し、超音波モータ１０の駆動時に発生する摩擦熱によって、樹脂膜１８が変質することを防止できる。 (About polyamide-imide resin)
When the polyamideimide resin 18f is used as the main raw material of the resin film 18, the hardness, plastic deformation resistance, adhesion and peel strength, wear resistance, heat resistance, Excellent in terms of paint stability, processability and boiling water resistance.
In particular, in the present embodiment, the polyamideimide resin 18f is used against the stress applied to the resin film 18 when the moving body 15 is in contact, so that the peel strength, wear resistance, and plastic deformation resistance of the resin film 18 can be improved. . Further, the adhesion to the resin film 18 and the vibrator 13 (elastic body 12) is improved, no primer is required, and the durability of the resin film 18 is improved. Furthermore, the heat resistance of the resin film 18 is improved, and the resin film 18 can be prevented from being deteriorated by frictional heat generated when the ultrasonic motor 10 is driven.

（ＦＥＰについて）
樹脂膜１８においては、ＦＥＰが混合されており、塗装膜の焼成時にブリードアウト（染み出し）により、ＦＥＰは樹脂膜１８の最表面において、ＰＴＦＥ１８ｃ、アルミナ粒子１８ｄ、顔料カーボンブラック１８ｅ、ポリアミドイミド樹脂１８ｆを覆うＦＥＰ連続膜１８ａとして形成される。
ＦＥＰは、母材となるポリアミドイミド樹脂１８ｆ（ガラス転移点約２８５℃)よりも低い、２７０度程度の融点を有する。ＦＥＰは、同じフッ素樹脂であるＰＴＦＥ（融点約３２７度、溶融粘度１０^１０〜１０^１１ｐｏｉｓｅ（３８０℃下））などに比べ、低融点で溶融粘が低く（１０^７ｐｏｉｓｅ（２３０℃下））、連続膜を形成しやすい。 (About FEP)
In the resin film 18, FEP is mixed, and bleed-out (bleeding out) during baking of the coating film causes the FEP to be PTFE 18 c, alumina particles 18 d, pigment carbon black 18 e, polyamideimide resin on the outermost surface of the resin film 18. It is formed as an FEP continuous film 18a covering 18f.
FEP has a melting point of about 270 degrees, which is lower than the polyamideimide resin 18f (glass transition point of about 285 ° C.) as a base material. FEP has a low melting point and low melt viscosity (10 ⁷ poise (230 ° C.)) compared to PTFE (melting point: about 327 ° C., melt viscosity: 10 ¹⁰ to 10 ¹¹ poise (under 380 ° C.)), which is the same fluororesin. Easy to form a continuous film.

このＦＥＰ連続膜１８ａの膜厚は、前記研磨前で平均２〜５μｍである。また、最表面へのブリードアウトが完全でないＦＥＰは、ＦＥＰ１８ｂのように、樹脂膜１８の上層と下層でみた際、上層に高い密度で分布しており、最表面だけでなく樹脂膜１８の上層にも一部分布している。
なお、樹脂膜１８の膜厚に合わせてＦＥＰの分子量等の調整により、ＦＥＰ連続膜１８ａの膜厚を適宜調整して用いてよい。 The thickness of the FEP continuous film 18a is 2 to 5 μm on average before the polishing. Further, the FEP whose bleed-out to the outermost surface is not complete is distributed at a high density in the upper layer when viewed in the upper layer and the lower layer of the resin film 18 like the FEP 18b. Also partly distributed.
In addition, the film thickness of the FEP continuous film 18a may be appropriately adjusted and used by adjusting the molecular weight of the FEP in accordance with the film thickness of the resin film 18.

（ＦＥＰによる効果）
ＦＥＰ連続膜１８ａは図４に示すように、樹脂膜１８の最表面近傍に存在するフィルム状または、ピンホールの少ない連続膜である。ＦＥＰはＰＴＦＥなどに比べ、ピンホールが少なく、連続膜を構成しやすいフッ素樹脂として知られており、フッ素樹脂特有の吸水率が低く撥水性が高い点とＦＥＰ特有の高い隠ぺい性（ピンホールが少ないため）により、高温高湿環境下で、振動子１３と移動体１５とが摩擦接触する面において、ＦＥＰ連続膜１８ａが振動子１３の表面を構成する樹脂膜１８の主材料であるポリアミドイミド樹脂１０ｆの膨潤を防ぎ、超音波モータ１０の駆動性能低下や耐久性向上、固着・樹脂膜脱落の防止ができる。 (Effects of FEP)
As shown in FIG. 4, the FEP continuous film 18 a is a film-like film present near the outermost surface of the resin film 18 or a continuous film with few pinholes. FEP is known as a fluororesin that has fewer pinholes than PTFE and is easy to form a continuous film, and has a low water absorption rate and high water repellency unique to fluororesins, and a high concealment property (pinholes unique to FEP). Therefore, the polyamideimide which is the main material of the resin film 18 in which the FEP continuous film 18a forms the surface of the vibrator 13 on the surface where the vibrator 13 and the moving body 15 are in frictional contact in a high-temperature and high-humidity environment. The swelling of the resin 10f can be prevented, the driving performance of the ultrasonic motor 10 can be lowered and the durability can be improved, and the sticking and the resin film can be prevented from falling off.

また樹脂膜１８の最表面を構成するＦＥＰ連続膜１８ａは、樹脂膜１８の上層に高い密度で分布しており、ＰＴＦＥなどに比べ、低融点である。このため、摩擦摺動面における樹脂膜最表面が摩耗した際も、摺動時の摩擦熱などで、連続膜の下層からフッ素樹脂を一部溶融させ補給することで、膜の物理的強度・高い摺動性・撥水性が保たれ、振動アクチュエータの性能を長期間維持することができる。 The FEP continuous film 18a constituting the outermost surface of the resin film 18 is distributed at a high density in the upper layer of the resin film 18, and has a lower melting point than that of PTFE or the like. For this reason, even when the outermost surface of the resin film on the frictional sliding surface wears out, it is possible to melt and replenish the fluororesin from the lower layer of the continuous film with frictional heat during sliding, etc. High slidability and water repellency are maintained, and the performance of the vibration actuator can be maintained for a long time.

（ＰＴＦＥについて）
ＰＴＦＥ１８ｃは、図４に示すように粒状である。このＰＴＦＥ１８ｃの一次粒子の径の平均は、１〜５μｍである。なお、本実施形態の樹脂膜１８の膜厚が３０μｍであるため、この大きさのＰＴＦＥ１８ｃを用いたが、膜厚の厚さに合わせてＰＴＦＥ１８ｃの平均径を適宜選択して用いてよい。 (About PTFE)
The PTFE 18c is granular as shown in FIG. The average primary particle diameter of the PTFE 18c is 1 to 5 μm. In addition, since the film thickness of the resin film 18 of the present embodiment is 30 μm, this size of PTFE 18c is used. However, the average diameter of the PTFE 18c may be appropriately selected according to the thickness of the film thickness.

（ＰＴＦＥによる効果）
ＰＴＦＥ１８ｃは、ＦＥＰ連続膜１８ａやその下層に分散するＦＥＰが摩耗し、減少する場合に備え、摺動性を補償するために樹脂膜１８に混合される。ＰＴＦＥは、ＦＥＰと同様にフッ素樹脂であり、撥水性と高い潤滑特性による摩擦係数低減効果がある。
長期の使用環境において、樹脂膜１８の最表面を構成するＦＥＰ連続膜１８ａが摩耗し下層にあるＦＥＰ１８ｂによる補給が尽き、ＦＥＰ連続膜１８ａの樹脂膜１８に対する被覆面積が減少する場合も考えられる。
その場合、高温高湿環境下において、樹脂膜１８の主原料であるポリアミドイミド樹脂１８ｆが膨潤し樹脂膜１８とアルマイト皮膜層１９において固着する恐れがある。しかし、ＰＴＦＥ１８ｃを混合し内部に分散させることにより、固着を抑止し、超音波モータの低速での起動性悪化を緩和させることができる。 (Effects of PTFE)
The PTFE 18c is mixed with the resin film 18 in order to compensate for slidability in case the FEP continuous film 18a and the FEP dispersed in the lower layer are worn and reduced. PTFE, like FEP, is a fluororesin and has an effect of reducing the coefficient of friction due to water repellency and high lubricating properties.
In a long-term use environment, the FEP continuous film 18a that constitutes the outermost surface of the resin film 18 may be worn out and replenished by the FEP 18b in the lower layer, and the coating area of the FEP continuous film 18a on the resin film 18 may be reduced.
In that case, there is a possibility that the polyamide-imide resin 18f which is the main raw material of the resin film 18 swells and adheres to the resin film 18 and the alumite film layer 19 in a high temperature and high humidity environment. However, by mixing PTFE 18c and dispersing it inside, sticking can be suppressed and deterioration of the startability at a low speed of the ultrasonic motor can be alleviated.

（アルミナ１８ｃについて）
図４に示される、アルミナ粒子１８ｄは、耐摩耗性向上の目的で樹脂膜１８に配合され、平均粒子は１〜３μｍがよい。 (About alumina 18c)
The alumina particles 18d shown in FIG. 4 are blended in the resin film 18 for the purpose of improving wear resistance, and the average particles are preferably 1 to 3 μm.

（顔料カーボンブラック１８ｅについて）
本実施形態の顔料カーボンブラック１８ｅは、顔料であり、その粒径の平均は約０．５μｍである。樹脂膜１８が顔料カーボンブラック１８ｅを含有することによって、樹脂膜１８の緻密性が向上し、硬度や耐塑性変形性を向上させる効果を有する。
また、摩擦駆動によって樹脂膜１８の移動体１５（アルマイト皮膜層１９）との接触面内に生じた熱を接触面外へ伝導して接触面内に熱がこもることを防止し、駆動効率を向上させる効果を有する。
また、顔料カーボンブラック１８ｅは、振動子１３と移動体１５との摩擦係数（すなわち、樹脂膜１８とアルマイト皮膜層１９との摩擦係数）を増大させ、保持トルクや最大負荷トルクを向上させる効果を有する。 (About Pigment Carbon Black 18e)
The pigment carbon black 18e of the present embodiment is a pigment, and the average particle size thereof is about 0.5 μm. When the resin film 18 contains the pigment carbon black 18e, the denseness of the resin film 18 is improved, and the hardness and plastic deformation resistance are improved.
In addition, the heat generated in the contact surface of the resin film 18 with the moving body 15 (alumite film layer 19) of the resin film 18 due to the friction drive is conducted outside the contact surface to prevent the heat from being trapped in the contact surface, thereby improving the driving efficiency. Has the effect of improving.
In addition, the pigment carbon black 18e increases the friction coefficient between the vibrator 13 and the moving body 15 (that is, the friction coefficient between the resin film 18 and the alumite film layer 19), thereby improving the holding torque and the maximum load torque. Have.

（ロッド型モータへの適用）
なお、以上の実施形態では、円環形状の超音波モータで駆動を円環の円周方向に取り出す形態を述べたが、円環に対し垂直方向に円環の中心からの出力軸をもつ形状の超音波モータ（いわゆるロッド型超音波モータ）に本発明を用いても良い。
特に、ロッド型超音波モータの多くは小型であり、発熱しやすく、高温高湿環境下で樹脂膜の膨潤が促進されやすい。
そこで、本発明により、高温高湿環境下の超音波モータの駆動性能低下や、振動子と移動体との固着を抑止する効果が期待できる。 (Applicable to rod type motors)
In the above-described embodiment, the drive is taken out in the circumferential direction of the ring by the ring-shaped ultrasonic motor, but the shape having the output axis from the center of the ring in the direction perpendicular to the ring. The present invention may be applied to an ultrasonic motor (so-called rod-type ultrasonic motor).
In particular, many of the rod type ultrasonic motors are small in size, easily generate heat, and easily swell the resin film in a high temperature and high humidity environment.
Therefore, according to the present invention, it is possible to expect an effect of suppressing a decrease in driving performance of the ultrasonic motor in a high-temperature and high-humidity environment and an adhesion between the vibrator and the moving body.

＜変形形態＞
（顔料について）
各実施形態では、顔料としてカーボンブラックを使用する例を示したが、これに限らず、コバルトニッケル等の顔料でもよい。 <Deformation>
(About pigments)
In each embodiment, although the example which uses carbon black as a pigment was shown, not only this but pigments, such as cobalt nickel, may be sufficient.

（アルマイトについて）
各実施形態では、アルマイトとして硬質アルマイトを使用する例を示したが、これに限らず硫酸アルマイト・蓚酸アルマイトでもよい。 (About anodized)
In each embodiment, although the example which uses hard anodized as anodized was shown, not only this but sulfuric acid anodized and oxalic acid anodized may be sufficient.

（樹脂膜の形成箇所について）
各実施形態では、振動子１３の接触面（櫛歯部１２ａ）に樹脂膜１８を形成する例を示したが、これに限らず、移動体１５の接触面に樹脂膜を形成してもよい。また、振動子１３の接触面と移動体１５の接触面との双方に樹脂膜を形成してもよい。
さらに、弾性体を使用せずに、圧電体と移動体とが摩擦接触する形態の振動アクチュエータに適用してもよい。この場合、圧電体の移動体に対する接触面、移動体の圧電体に対する接触面の一方に樹脂膜を形成すればよい。 (Regarding the location of the resin film)
In each embodiment, although the example which forms the resin film 18 in the contact surface (comb tooth part 12a) of the vibrator | oscillator 13 was shown, not only this but a resin film may be formed in the contact surface of the mobile body 15. . Further, a resin film may be formed on both the contact surface of the vibrator 13 and the contact surface of the moving body 15.
Furthermore, the present invention may be applied to a vibration actuator in which the piezoelectric body and the moving body are in frictional contact without using an elastic body. In this case, a resin film may be formed on one of the contact surface of the piezoelectric body with respect to the moving body and the contact surface of the moving body with respect to the piezoelectric body.

（弾性体材料について）
各実施形態では、弾性体１２を形成する材料として、ステンレス鋼を用いたが、その他の鉄系材料を用いてもよい。例えば、Ｓ１５Ｃ、Ｓ５５Ｃ、ＳＣｒ４４５、ＳＮＣＭ６３０等の各種鉄鋼材料を用いてもよいし、リン青銅、アルミニウム系合金を用いてもよい。 (About elastic material)
In each embodiment, stainless steel is used as the material for forming the elastic body 12, but other iron-based materials may be used. For example, various steel materials such as S15C, S55C, SCr445, and SNCM630 may be used, or phosphor bronze and an aluminum alloy may be used.

（移動体材料について）
各実施形態では、移動体１５は、アルミニウム合金によって形成される例を示したが、これに限らず、鉄系材料等を用いてもよい。例えば、Ｓ１５Ｃ、Ｓ５５Ｃ、ＳＣｒ４４５、ＳＮＣＭ６３０等の各種鉄鋼材料を用いてもよい。
また、ポリイミド樹脂や、ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）樹脂等の耐熱性の高い樹脂を用いてもよい。 (About mobile materials)
In each embodiment, although the moving body 15 showed the example formed with an aluminum alloy, not only this but iron-type material etc. may be used. For example, various steel materials such as S15C, S55C, SCr445, and SNCM630 may be used.
Moreover, you may use resin with high heat resistance, such as a polyimide resin and PEEK (polyetherethertone) resin.

（ＦＥＰの代替材料について）
実施形態では、樹脂膜最表面を緻密に覆い、ピンホールの少ないフッ素樹脂としてＦＥＰを用いる例を示したが、これに限らず、樹脂膜最表面を緻密に覆うフッ素樹脂を適宜選択及び、同時にして使用してよい。例えば、ＰＦＡ（ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒＣｏｐｏｌｙｍｅｒ）等が挙げられる。この場合、ＰＦＡは融点が、３１０℃なので、ブリードアウトさせるためには、母材樹脂の融点、またはガラス転移点３１０℃以上であるとよく、たとえば、融点３４０℃程度のＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などがよい。 (FEP alternative materials)
In the embodiment, an example in which FEP is used as a fluororesin that covers the outermost surface of the resin film densely and that has few pinholes has been shown. However, the present invention is not limited to this, and a fluororesin that densely covers the outermost surface of the resin film is selected as appropriate. And may be used. For example, PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkylene ether copolymer) can be used. In this case, since the melting point of PFA is 310 ° C., in order to bleed out, it is preferable that the melting point of the base resin or the glass transition point is 310 ° C. or higher. For example, PEEK (polyether ether ketone) having a melting point of about 340 ° C. ) Etc. are good.

（ＰＴＦＥの代替材料について）
実施形態では、フッ素樹脂としてＰＴＦＥを用いる例を示したが、これに限らず、適当なフッ素樹脂を適宜選択して使用してよい。例えば、ＰＣＴＦＥ（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｏ−ＴｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅＣｏｐｏｌｙｍｅｒ）、ＥＴＦＥ（ＥｔｈｙｌｅｎｅＴｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅＣｏｐｏｌｙｍｅｒ）、ＥＣＴＦＥ（ＥｔｈｙｌｅｎｅＣｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅＣｏｐｏｌｙｍｅｒ）、ＰＶＤＦ（ＰｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅＦｌｕｏｒｉｄｅ）、ＰＶＦ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｆｌｕｏｒｉｄｅ）等が挙げられる。 (PTFE substitute material)
In the embodiment, an example in which PTFE is used as the fluororesin has been described. However, the present invention is not limited thereto, and an appropriate fluororesin may be appropriately selected and used. For example, PCTFE (Polychloro-Trifluorethylene Copolymer), ETFE (Ethylene Tetrafluoropolymer Copolymer), ECTFE (Ethylene Chlorofluorine Copolymer), ECTFE (Ethylene Chlorofluorine Copolymer)

（リニア駆動型アクチュエータへの適用）
各実施形態では、移動体１５が回転駆動される超音波モータを示したが、これに限らず、移動体が直線方向に駆動されるリニア駆動型の振動アクチュエータとしてもよい。 (Application to linear drive actuator)
In each embodiment, the ultrasonic motor in which the moving body 15 is driven to rotate is shown. However, the present invention is not limited to this, and a linear drive type vibration actuator in which the moving body is driven in a linear direction may be used.

（超音波域を用いない振動アクチュエータへの適用）
実施形態では、超音波領域の振動を用いる超音波モータに摺動体を用いる例を説明したが、これに限らず、例えば、超音波領域以外の振動を用いる振動アクチュエータに適用してもよい。 (Applicable to vibration actuators that do not use the ultrasonic range)
In the embodiment, the example in which the sliding body is used for the ultrasonic motor that uses the vibration in the ultrasonic region has been described.

（カメラ以外への適用）
各実施形態では、超音波モータ１０は、カメラのレンズ鏡筒のフォーカス動作を行う駆動源として用いられる例を示したが、これに限らず、例えば、レンズ鏡筒のズーム動作を行う駆動源に用いてもよい。
また、超音波モータ１０を、複写機等の駆動源や、自動車のハンドルチルト装置やヘッドレストの駆動部等に用いてもよい。 (Applied to other than cameras)
In each embodiment, the example in which the ultrasonic motor 10 is used as a drive source that performs the focusing operation of the lens barrel of the camera has been described. It may be used.
Further, the ultrasonic motor 10 may be used for a driving source such as a copying machine, a steering wheel tilt device of an automobile, a driving unit of a headrest, or the like.

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
摺動体において、加圧接触された振動子の摩擦接触面を熱硬化性樹脂膜で構成する。この樹脂膜は、最表面近傍がフィルム状または、ピンホールの少ないフッ素樹脂の連続膜で構成された熱硬化性樹脂膜である。
また、振動子の摩擦接触面における熱硬化性樹脂膜は、フッ素樹脂２８５℃以下の融点をもつＦＥＰなどが好ましい）を含み、このフッ素樹脂により、最表面にフッ素樹脂の連続膜を形成する。さらにフッ素樹脂の連続膜は、熱硬化性樹脂膜全体の上層と下層でみた際、上層の密度が高い分布である。
このため、本実施形態によると、高温高湿環境下においても前記フッ素樹脂連続膜の撥水性と隠ぺい性（ピンホールが少ない）により、振動子の摩擦接触面の樹脂膜を構成する吸湿性の高い組成物の膨潤を防ぐことが可能になる。
さらに摩擦摺動面における熱硬化樹脂膜最表面が摩耗した際も、摺動時の摩擦熱などで、最表面の連続膜の下層からフッ素樹脂を一部溶融させ補給することで、膜の物理的強度・高い摺動性・撥水性が保たれ、振動アクチュエータの性能を長期間維持することができる。また、フッ素樹脂が溶融することが効率的な補給が可能となり好ましいが、溶融せず軟化した状態でも、樹脂膜最表面に対してフッ素樹脂の補給がされる。 As described above, this embodiment has the following effects.
In the sliding body, the frictional contact surface of the pressure contacted vibrator is made of a thermosetting resin film. This resin film is a thermosetting resin film in which the vicinity of the outermost surface is in the form of a film or a continuous film of fluororesin with few pinholes.
In addition, the thermosetting resin film on the frictional contact surface of the vibrator includes FEP having a melting point of 285 ° C. or less, and a continuous film of fluororesin is formed on the outermost surface with this fluororesin. Further, the fluororesin continuous film has a distribution in which the density of the upper layer is high when viewed in the upper layer and the lower layer of the entire thermosetting resin film.
For this reason, according to this embodiment, even in a high temperature and high humidity environment, due to the water repellency and concealing property (there are few pinholes) of the fluororesin continuous film, the hygroscopic property constituting the resin film on the frictional contact surface of the vibrator. It becomes possible to prevent swelling of a high composition.
Furthermore, even when the outermost surface of the thermosetting resin film on the frictional sliding surface is worn, by partially melting the fluororesin from the lower layer of the continuous film on the outermost surface and replenishing it with frictional heat during sliding, etc. The mechanical strength, high slidability, and water repellency are maintained, and the performance of the vibration actuator can be maintained for a long time. In addition, it is preferable that the fluororesin is melted because efficient replenishment is possible, but the fluororesin is replenished to the outermost surface of the resin film even in a softened state without melting.

１：カメラ、３：レンズ鏡筒、１０：超音波モータ、１３：振動子、１５：移動体、１８：樹脂膜、１９：アルマイト皮膜 1: camera, 3: lens barrel, 10: ultrasonic motor, 13: vibrator, 15: moving body, 18: resin film, 19: anodized film

Claims

振動子と、
前記振動子に加圧接触され、前記振動子に対して移動する移動体と、を備え、
前記振動子と前記移動体の少なくとも一方の接触面に、母材樹脂に対して、前記母材樹脂よりも融点が低い第１フッ素樹脂と、前記第１フッ素樹脂よりも融点が高く、前記第１フッ素樹脂よりも多い量の第２フッ素樹脂と、が添加された樹脂膜が形成されている摺動体。 A vibrator ,
It said vibrator being in pressure contact, and a moving body to move with respect to the transducer,
A first fluororesin having a melting point lower than that of the base resin and a melting point higher than that of the first fluororesin on the contact surface of at least one of the vibrator and the moving body with respect to the base resin. sliding body in which the second fluororesin in an amount greater than 1 fluororesin, the tree lipid film is added is formed.

振動子と、A vibrator,
前記振動子に加圧接触され、前記振動子に対して移動する移動体と、を備え、A movable body that is in pressure contact with the vibrator and moves relative to the vibrator;
前記振動子と前記移動体の少なくとも一方の接触面に、母材樹脂に対して、前記母材樹脂よりも融点が低い第２フッ素樹脂と、前記第２フッ素樹脂よりも融点が高く、前記第２フッ素樹脂よりも少ない量の第１フッ素樹脂と、が添加された樹脂膜が形成されている摺動体。A second fluororesin having a melting point lower than that of the base resin and a melting point higher than that of the second fluororesin on the contact surface of at least one of the vibrator and the moving body with respect to the base resin. A sliding body in which a resin film to which an amount of the first fluororesin smaller than 2 fluororesin is added is formed.

請求項１または請求項２に記載の摺動体において、
前記樹脂膜は、焼成されて形成されたものである摺動体。 In the sliding body according to claim 1 or 2 ,
Before Bark Aburamaku is sliding body and is formed by firing.

請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の摺動体において、
前記第１フッ素樹脂および前記第２フッ素樹脂の少なくともいずれか一方は、前記樹脂膜の最表面近傍にフィルム状に配置される摺動体。 In the sliding body according to any one of claims 1 to 3 ,
Wherein at least one of the first fluororesin and the second fluororesin, sliding body arranged in the form of a film on the outermost surface near the front Bark Aburamaku.

請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の摺動体において、
前記第１フッ素樹脂および前記第２フッ素樹脂の少なくともいずれか一方は、前記樹脂膜の最表面近傍にブリードアウトしている摺動体。 In the sliding body according to any one of claims 1 to 4 ,
Wherein at least one of the first fluororesin and the second fluororesin, sliding body that bleeds out into the outermost surface near the front Bark Aburamaku.

請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の摺動体において、
前記母材樹脂はポリアミドイミドである摺動体。 In the sliding body according to any one of claims 1 to 5 ,
A sliding body in which the base material resin is polyamideimide.

請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の摺動体を備えた振動アクチュエータ。 The vibration actuator provided with the sliding body of any one of Claim 1- Claim 6 .

請求項７に記載の振動アクチュエータを備えた光学部材。 An optical member comprising the vibration actuator according to claim 7 .