JPH09327185A - Oscillating actuator - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oscillating actuator which has only a little wear and is stable by providing a sliding material which is located at a contact section between a vibrator and a relative motion member and which is formed of resin which contains polyether nitryl as a matrix. SOLUTION: An ultrasonic actuator 11 has a rectangular parallelopiped elastic body 12 and a relative motion member 17 which is brought into contact with the elastic body 12 by pressure. On one of the flat faces of the elastic body 12, a piezoelectric body 13 is installed. At two places on the other flat face of the elastic body 12 which become loops of a quaternary flexing vibration, driving force extracting sections 12a, 12b are formed in the projecting shape. On both ends in the longitudinal direction of an end face of each of the projecting sections 12a, 12b, rectangular thin plate-like sliding materials 14a, 14b, 14c, 14d are pasted with an epoxy adhesive. As for the material for the sliding materials 14a-14d, such material is used that may be made by adding polytetrafluoroethylene, a kind of fluororesin, and carbon fiber into resin which contains polyether nitryl as a matrix. By using such a material, the wear of the sliding materials can be lessened.

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、振動アクチュエー
タに関する。より具体的には、電気機械変換素子により
弾性体を励振し、複数の振動モードを調和的に発生させ
ることにより振動子の表面に楕円運動を生じさせ、振動
子に加圧接触する相対運動部材との間で相対運動を発生
する振動アクチュエータに関する。[0001] The present invention relates to a vibration actuator. More specifically, a relative motion member that excites an elastic body by an electromechanical conversion element to generate a plurality of vibration modes in a harmonic manner to generate an elliptical motion on the surface of the vibrator and pressurize and contact the vibrator. The present invention relates to a vibration actuator that generates a relative motion between and.

【０００２】[0002]

【従来の技術】弾性体に電気機械変換素子を接合し、こ
の電気機械変換素子に交流電圧を印加することにより、
弾性体に縦振動及び屈曲振動を発生させて、弾性体の表
面に楕円運動を発生させる振動アクチュエータが知られ
ている。このような振動アクチュエータとしては、「光
ピックアップ移動を目的とした圧電リニア・モータ」
（富川義朗氏他：第５回電磁力関連のダイナミックスシ
ンポジウム講演論文集第３９３頁〜第３９８頁）によ
り、振動アクチュエータの構成及び負荷特性が詳細に説
明されている。2. Description of the Related Art By joining an electromechanical conversion element to an elastic body and applying an AC voltage to the electromechanical conversion element,
There is known a vibration actuator that generates longitudinal vibration and bending vibration in an elastic body to generate an elliptical motion on the surface of the elastic body. An example of such a vibration actuator is a "piezoelectric linear motor for moving an optical pickup".
(Yoshiro Tomikawa et al .: The 5th Electromagnetic Force-related Dynamics Symposium Proceedings, pp. 393-398) describes the configuration and load characteristics of the vibration actuator in detail.

【０００３】図１０は、このような振動アクチュエータ
１の構成を示す説明図である。図１０（Ａ）は上面図、
図１０（Ｂ）は正面図、図１０（Ｃ）は底面図、図１０
（Ｄ）は右側面図である。この振動アクチュエータ１
は、矩形平板状であって、一方の平面に突起状に駆動力
取出部２ａ、２ｂが形成された弾性体２を有する。ま
た、駆動力取出部２ａ、２ｂを介して図示しない加圧機
構により弾性体１に加圧接触する相対運動部材３とを有
する。駆動力取出部２ａ、２ｂは、後述するように、弾
性体２に発生する４次の屈曲振動の腹となる部分の２か
所に形成される。FIG. 10 is an explanatory view showing the structure of such a vibration actuator 1. FIG. 10A is a top view,
10B is a front view, FIG. 10C is a bottom view, and FIG.
(D) is a right side view. This vibration actuator 1
Has a rectangular flat plate-like shape, and has an elastic body 2 having driving force extracting portions 2a and 2b formed in a protruding shape on one plane. Further, it has a relative movement member 3 which comes into pressure contact with the elastic body 1 by a pressure mechanism (not shown) via the driving force take-out portions 2a and 2b. As will be described later, the driving force output portions 2a and 2b are formed at two positions which are antinodes of the fourth-order bending vibration generated in the elastic body 2.

【０００４】弾性体２の他方の平面には、矩形薄板状の
電気機械変換素子である圧電体４が接着される。圧電体
４の表面には、互いに独立し、電気的に絶縁された状態
で電極５ａ、５ｂ、５ｐ、５ｐ’が装着される。電極５
ａ、５ｂには、互いに電気的に位相が９０度異なる交流
電圧が印加される。なお、電極５ｐ、５ｐ’は、弾性体
２に発生する振動状態を検出するための電極である。こ
れらの電極５ａ、５ｂ、５ｐ、５ｐ’には図示しないリ
ード線がはんだ付けされており、各リード線は、同じく
図示しない制御回路に接続される。On the other plane of the elastic body 2, a piezoelectric body 4 which is a rectangular thin plate electromechanical conversion element is adhered. Electrodes 5a, 5b, 5p, 5p 'are mounted on the surface of the piezoelectric body 4 independently of each other and in an electrically insulated state. Electrode 5
Alternating current voltages whose phases are electrically different from each other by 90 degrees are applied to a and 5b. The electrodes 5p and 5p 'are electrodes for detecting a vibration state generated in the elastic body 2. Lead wires (not shown) are soldered to these electrodes 5a, 5b, 5p, 5p ', and each lead wire is also connected to a control circuit (not shown).

【０００５】電極５ａ、５ｂにそれぞれ駆動信号である
交流電圧を印加することにより、弾性体２に１次の縦振
動及び４次の屈曲振動が調和的に発生し、駆動力取出部
２ａ、２ｂの先端部に楕円運動が発生する。発生した楕
円運動により、駆動力取出部２ａ、２ｂを介して弾性体
２に加圧接触する相対運動部材３が、弾性体に対して相
対運動を行う。この相対運動を外部に取り出して推力と
して利用する。By applying an AC voltage, which is a drive signal, to the electrodes 5a and 5b, first-order longitudinal vibration and fourth-order bending vibration are harmonically generated in the elastic body 2, and the driving force output portions 2a and 2b are obtained. Elliptical motion occurs at the tip of the. Due to the generated elliptical motion, the relative motion member 3 that comes into pressure contact with the elastic body 2 via the driving force output portions 2a and 2b performs relative motion with respect to the elastic body. This relative movement is taken out and used as thrust.

【０００６】このような振動アクチュエータ１では、１
次の縦振動及び４次の屈曲振動それぞれの固有振動数
は、互いに非常に近い値又は同じ値となるように設計さ
れる。そのため、電極５ａ、５ｂそれぞれに、２つの固
有振動数に近い周波数の交流電圧を印加することによ
り、１次の縦振動及び４次の屈曲振動を調和的に発生さ
せることができる。In such a vibration actuator 1, 1
The natural frequencies of the next longitudinal vibration and the fourth bending vibration are designed to be very close to or the same as each other. Therefore, by applying an AC voltage having a frequency close to two natural frequencies to each of the electrodes 5a and 5b, it is possible to harmonically generate the first-order longitudinal vibration and the fourth-order bending vibration.

【０００７】突起状に形成された駆動力取出部２ａ、２
ｂの端面には、相対運動部材３との摺動抵抗を低減する
ための摺動材６ａ、６ｂが貼り付けられる。この摺動材
６ａ、６ｂとしては、これまで、樹脂材や金属材等から
なる摺動材が適宜選択されて使用されてきた。Driving force extracting portions 2a, 2 formed in a projection shape
Sliding materials 6a and 6b for reducing sliding resistance with the relative motion member 3 are attached to the end surface of b. As the sliding members 6a and 6b, sliding members made of a resin material or a metal material have been appropriately selected and used so far.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この振動ア
クチュエータ１は、磁界を利用しないために電磁誘導に
よる誘導障害のおそれがないという特徴を有する。しか
し、真空中で長時間駆動することができなかった。その
原因は、金属材からなる摺動材６ａ、６ｂを使用する
と、相対運動部材３との摺動によって生じる摩耗粉の生
成が激しくなり、一方、樹脂材からなる摺動材６ａ、６
ｂを使用すると、ガスを放出するためである。By the way, this vibration actuator 1 is characterized in that there is no fear of induction failure due to electromagnetic induction because it does not utilize a magnetic field. However, it could not be driven in vacuum for a long time. The reason is that when the sliding members 6a and 6b made of a metal material are used, the generation of abrasion powder caused by sliding with the relative motion member 3 becomes vigorous, while the sliding members 6a and 6b made of a resin material are generated.
This is because when b is used, gas is released.

【０００９】振動アクチュエータ１は、本質的に、弾性
体２に貼付した摺動材６ａ、６ｂと相対運動部材３との
間の摩擦駆動によって動作する。そして、得られる駆動
力は、弾性体２と相対運動部材３との間における加圧力
Ｗ及び摩擦係数μとの積（μ×Ｗ）に依存する。加圧力
Ｗを大きくすることにより駆動力（μ×Ｗ）を上げるこ
とは可能であるが、加圧力Ｗが大き過ぎると、弾性体２
に発生する伸縮振動を抑制してしまい反対に駆動力を低
下させてしまう。The vibration actuator 1 essentially operates by frictional driving between the sliding members 6a and 6b attached to the elastic body 2 and the relative motion member 3. The obtained driving force depends on the product (μ × W) of the pressing force W and the friction coefficient μ between the elastic body 2 and the relative motion member 3. It is possible to increase the driving force (μ × W) by increasing the pressing force W, but if the pressing force W is too large, the elastic body 2
The expansion and contraction vibration that occurs at the same time is suppressed, and conversely the driving force is reduced.

【００１０】一方、摺動材６ａ、６ｂの摩擦係数μを高
くすれば駆動力（μ×Ｗ）を上げることは可能である。
しかし、摺動材６ａ、６ｂの耐摩耗性が大きい場合に
は、弾性体２が所定の弾性率を有する材料（例えば、鉄
系、ステンレス鋼、アルミニウム合金等）により構成さ
れた弾性体２や相対運動部材３の摺動面を摩滅させてし
まう。これにより、駆動初期の段階での駆動制御が極め
て難しくなる。また、摩耗粉の発生が問題とならない環
境においてのみしか使用することができなくなってしま
う。On the other hand, the driving force (μ × W) can be increased by increasing the friction coefficient μ of the sliding members 6a and 6b.
However, when the sliding members 6a and 6b have high wear resistance, the elastic body 2 made of a material having a predetermined elastic modulus (for example, iron system, stainless steel, aluminum alloy, etc.), The sliding surface of the relative motion member 3 is worn away. This makes it extremely difficult to control the drive in the initial stage of drive. Further, it can only be used in an environment where the generation of wear debris is not a problem.

【００１１】さらに、弾性体２や相対運動部材３の摺動
面の摩滅によって摺動面に生じる凹凸が、摺動材６ａ、
６ｂの摩耗に拍車をかけるという問題もあり、振動アク
チュエータ１の寿命をより低下させてしまう。特に、振
動アクチュエータの特性として、騒音が少ないという点
がある。しかし、金属系の摺動材を使用すると騒音が発
生し易くなる。また、樹脂系の摺動材を使用すると、樹
脂の種類によっては樹脂自体が弾性体の振動を吸収し、
駆動力を低下させてしまう。さらに、樹脂系の摺動材を
使用すると、駆動時に接触する相手側の部材に樹脂の摩
耗粉が付着し、この摩耗粉と摺動材とが凝着して振動ア
クチュエータの駆動が停止してしまう場合がある。ま
た、摩耗粉等により、振動アクチュエータの停止時状態
における保持トルクが上昇して、安定に駆動できなくな
る場合もある。さらに、金属材料または樹脂材料からな
る摺動材が接触する振動子または相対運動部材それぞれ
の接触部の中心線平均粗さによっては、騒音が発生して
しまう。Further, the unevenness caused on the sliding surface by abrasion of the sliding surface of the elastic body 2 or the relative motion member 3 causes the sliding member 6a,
There is also a problem that the wear of 6b is spurred, which further shortens the life of the vibration actuator 1. In particular, the vibration actuator has a characteristic that noise is small. However, when a metal-based sliding material is used, noise is likely to occur. Also, if a resin-based sliding material is used, the resin itself absorbs the vibration of the elastic body depending on the type of resin,
It will reduce the driving force. Furthermore, when a resin-based sliding material is used, resin wear powder adheres to the other member that comes into contact during driving, and this wear powder and the sliding material adhere to each other, stopping the drive of the vibration actuator. It may end up. Further, due to abrasion powder or the like, the holding torque of the vibration actuator in a stopped state may increase, and stable driving may not be possible. Further, noise is generated depending on the center line average roughness of the contact portions of the vibrator or the relative motion member with which the sliding member made of a metal material or a resin material contacts.

【００１２】本発明は、前記課題を解決し、摩耗の少な
い安定した振動アクチュエータを提供することを目的と
する。It is an object of the present invention to solve the above problems and provide a stable vibration actuator with less wear.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
課題を解決するために鋭意研究した結果、振動子と相対
運動部材との間に、ポリエーテルニトリルをマトリック
スとする樹脂からなる摺動材を介在させることにより、
極めて摩耗が少なく、安定して駆動することができる振
動アクチュエータが得られることを見出し、本発明を完
成した。本発明によれば、寿命が延び、摩耗粉による異
常停止といった事態も起こらず、騒音も発生し難くな
る。さらに、保持トルクの上昇も防ぐことができる。DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of intensive studies for solving the above-mentioned problems, the present inventors have found that a sliding member made of a resin having polyether nitrile as a matrix is provided between a vibrator and a relative motion member. By interposing a moving material,
The present invention has been completed by finding that a vibration actuator that can be stably driven with very little wear can be obtained. According to the present invention, the life is extended, no abnormal stoppage due to abrasion powder occurs, and noise is less likely to occur. Further, it is possible to prevent the holding torque from rising.

【００１４】請求項１記載の発明では、振動子と、該振
動子との間で相対運動を行う相対運動部材と、前記振動
子と前記相対運動部材との接触部に配置され、ポリエー
テルニトリルをマトリックスとする樹脂により構成され
た摺動材とにより振動アクチュエータを構成した。According to the first aspect of the invention, the oscillator, the relative motion member that performs relative motion between the oscillator, and the contact portion between the oscillator and the relative motion member are arranged, A vibration actuator was constituted by a sliding member made of a resin having as a matrix.

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１に記載さ
れた振動アクチュエータにおいて、前記樹脂が、カーボ
ンファイバー及びフッ素樹脂の少なくとも一方を含むこ
とを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the vibration actuator according to the first aspect, the resin contains at least one of carbon fiber and fluororesin.

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項２に記載さ
れた振動アクチュエータにおいて、前記カーボンファイ
バーの含有量が、１０重量％以上４０重量％以下である
とともに、前記フッ素樹脂の含有量が、１０重量％以上
２０重量％以下であることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the vibration actuator according to the second aspect, the content of the carbon fiber is 10% by weight or more and 40% by weight or less, and the content of the fluororesin is: It is characterized by being 10% by weight or more and 20% by weight or less.

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１から請求
項３までのいずれか１項に記載された振動アクチュエー
タにおいて、前記摺動材を、前記振動子及び前記相対運
動部材のそれぞれの接触部のいずれか一方に装着したこ
とを特徴とする。According to a fourth aspect of the invention, in the vibration actuator according to any one of the first to third aspects, the sliding member is brought into contact with each of the vibrator and the relative motion member. It is characterized in that it is attached to either one of the parts.

【００１８】請求項５記載の発明は、請求項１から請求
項４までのいずれか１項に記載された振動アクチュエー
タにおいて、前記相対運動部材または前記振動子は、前
記摺動材と接触してこの摺動材との間で相対運動する部
分の中心線平均粗さが、前記振動子に発生する振動の振
幅よりも小さいことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the vibration actuator according to any one of the first to fourth aspects, the relative motion member or the vibrator contacts the sliding member. It is characterized in that the center line average roughness of the portion that relatively moves with the sliding member is smaller than the amplitude of the vibration generated in the vibrator.

【００１９】請求項６記載の発明は、請求項５に記載さ
れた振動アクチュエータにおいて、前記中心線平均粗さ
は、前記摺動材との接触部を形成する面内における各方
向に応じてそれぞれ異なる値を有し、前記中心線平均粗
さが最大となる方向に関する値が、０．１μｍ以上０．
９μｍ以下であることを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the vibration actuator according to the fifth aspect, the center line average roughness corresponds to each direction in a plane forming a contact portion with the sliding member. Values having different values and having a direction in which the center line average roughness is maximum are 0.1 μm or more and 0.
It is characterized by being 9 μm or less.

【００２０】請求項７記載の発明は、請求項１から請求
項６までのいずれか１項に記載された振動アクチュエー
タにおいて、前記振動子は、直方体状に形成され、縦振
動と屈曲振動とを発生させるとともに、前記摺動材は、
前記振動子のうちの前記屈曲振動の腹の位置に設けられ
ていることを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the vibration actuator according to any one of the first to sixth aspects, the vibrator is formed in a rectangular parallelepiped shape and generates longitudinal vibration and bending vibration. In addition to generating, the sliding material,
It is characterized in that it is provided at a position of the antinode of the bending vibration of the vibrator.

【００２１】請求項８記載の発明は、請求項１から請求
項６までのいずれか１項に記載された振動アクチュエー
タにおいて、前記振動子は、略円柱状に形成され、縦振
動とねじり振動とを発生させるとともに、前記摺動材
は、前記振動子および前記相対運動部材のそれぞれの接
触部のうちのいずれか一方に装着されることを特徴とす
る。According to an eighth aspect of the present invention, in the vibration actuator according to any one of the first to sixth aspects, the vibrator is formed in a substantially cylindrical shape, and longitudinal vibration and torsional vibration are generated. And the sliding member is attached to either one of the contact portions of the vibrator and the relative movement member.

【００２２】請求項９記載に発明は、請求項１から請求
項６までのいずれか１項に記載された振動アクチュエー
タにおいて、前記振動子は、略円環状に形成され、進行
性振動波を発生させるとともに、前記摺動材は、前記振
動子および前記相対運動部材のそれぞれの接触部のうち
のいずれか一方に装着されることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the vibration actuator according to any one of the first to sixth aspects, the vibrator is formed in a substantially annular shape to generate a progressive vibration wave. In addition, the sliding member is attached to either one of the contact portions of the vibrator and the relative movement member.

【００２３】[0023]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

（第１実施形態）以下、本発明の実施形態を添付図面を
参照しながら詳細に説明する。なお、以降の各実施形態
の説明は、振動アクチュエータとして超音波の振動域を
利用する超音波アクチュエータを例にとって行う。(First Embodiment) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following description of each embodiment will be made by taking an ultrasonic actuator that uses the vibration range of ultrasonic waves as an example of the vibration actuator.

【００２４】図１は、本発明にかかる振動アクチュエー
タの第１実施形態を示す説明図である。図１（Ａ）は、
超音波アクチュエータ１１を示す平面図、図１（Ｂ）は
正面図及び側面図、図１（Ｃ）は下面図である。本実施
形態の超音波アクチュエータ１１は、直方体状（ここで
は矩形平板状）の弾性体１２と、弾性体１２と加圧接触
する相対運動部材１７とを備える。弾性体１２は、本実
施形態ではステンレス鋼からなる。弾性体１２の材料と
してはこれに限らず、アルミニウム合金等の金属材料や
プラスチック材料等の樹脂材料を用いることもできる。FIG. 1 is an explanatory view showing a first embodiment of a vibration actuator according to the present invention. Figure 1 (A)
1B is a front view and a side view, and FIG. 1C is a bottom view showing the ultrasonic actuator 11. The ultrasonic actuator 11 of the present embodiment includes an elastic body 12 having a rectangular parallelepiped shape (here, a rectangular flat plate shape), and a relative movement member 17 that makes pressure contact with the elastic body 12. The elastic body 12 is made of stainless steel in this embodiment. The material of the elastic body 12 is not limited to this, and a metal material such as an aluminum alloy or a resin material such as a plastic material can also be used.

【００２５】弾性体１２の一方の平面には圧電体１３が
装着される。圧電体１３は、電気エネルギを機械的変位
に変換する電気機械変換素子として機能する。本実施形
態では、４枚の圧電体１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ
から構成される。なお、４枚の圧電体１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ、１３ｄを装着する代わりに、これら４枚分の領
域を有する１枚の圧電体を装着し、この圧電体上に電気
的に独立した４枚の電極板を配置してもよい。このと
き、各電極板の大きさが、前述の４枚の圧電体を装着す
る場合の１枚分の圧電体の大きさとなるようにすればよ
い。A piezoelectric body 13 is mounted on one plane of the elastic body 12. The piezoelectric body 13 functions as an electromechanical conversion element that converts electric energy into mechanical displacement. In the present embodiment, four piezoelectric bodies 13a, 13b, 13c, 13d
Consists of The four piezoelectric bodies 13a, 13b,
Instead of mounting 13c and 13d, one piezoelectric body having these four regions may be mounted, and four electrically independent electrode plates may be arranged on this piezoelectric body. At this time, the size of each electrode plate may be the size of one piezoelectric body when the above-mentioned four piezoelectric bodies are mounted.

【００２６】圧電体１３のうち、弾性体１２の長手方向
の内部側に装着される２枚の圧電体１３ａ、１３ｂは、
弾性体１２に振動を起こして駆動力を発生させるための
駆動用圧電体である。これらの圧電体１３ａ、１３ｂに
は、互いに電気的に位相が９０度異なる交流電圧が印加
される。Of the piezoelectric body 13, the two piezoelectric bodies 13a and 13b mounted on the inner side in the longitudinal direction of the elastic body 12 are
This is a driving piezoelectric body for generating a driving force by vibrating the elastic body 12. An alternating voltage whose phases are electrically different from each other by 90 degrees is applied to the piezoelectric bodies 13a and 13b.

【００２７】弾性体１２の長手方向の両端部側には、弾
性体１２に発生する振動の状態を検出するための振動検
出用圧電体１３ｃ、１３ｄが装着される。振動検出用圧
電体１３ｃ、１３ｄは、いずれも、後述する図２に示す
制御回路に接続される。On both ends of the elastic body 12 in the longitudinal direction, vibration detecting piezoelectric bodies 13c and 13d for detecting the state of vibration generated in the elastic body 12 are mounted. The vibration detecting piezoelectric bodies 13c and 13d are both connected to a control circuit shown in FIG. 2 which will be described later.

【００２８】弾性体１２の他方の平面であって、弾性体
１２に発生する４次の屈曲振動の２つの腹となる位置に
は、突起状に駆動力取出部１２ａ、１２ｂが形成され
る。これらの駆動力取出部１２ａ、１２ｂは、弾性体１
２の前記他方の平面の短辺方向の全長にわたって直方体
状に形成されている。なお、本実施形態では、駆動力取
出部１２ａ、１２ｂは突起状に形成したが、突起状に形
成せずに弾性体１２の平面と同一面となるように形成し
てもよい。At the other flat surface of the elastic body 12, which is the two antinodes of the fourth-order bending vibration generated in the elastic body 12, the driving force extracting portions 12a and 12b are formed in a protruding shape. These driving force take-out parts 12a and 12b are
2 is formed in a rectangular parallelepiped shape over the entire length of the other plane in the short side direction. In addition, in this embodiment, the driving force extraction portions 12a and 12b are formed in a protruding shape, but may be formed so as to be flush with the plane of the elastic body 12 without forming a protruding shape.

【００２９】本実施形態では、突起状に形成された駆動
力取出部１２ａ、１２ｂそれぞれの端面のうちの長手方
向の両端部側には、相対運動部材１７との摺動抵抗を低
減するため、矩形で薄板状の摺動材１４ａ、１４ｂ、１
４ｃ、１４ｄが、例えばエポキシ系接着剤により貼付さ
れている。In the present embodiment, the sliding resistance with the relative motion member 17 is reduced on both end sides in the longitudinal direction of the end faces of the driving force take-out portions 12a and 12b formed in a protrusion shape. Rectangular and thin plate-shaped sliding members 14a, 14b, 1
4c and 14d are attached by, for example, an epoxy adhesive.

【００３０】本実施形態では、摺動材１４ａ〜１４ｄを
構成する材料として、ポリエーテルニトリルをマトリッ
クスとする樹脂に、フッ素樹脂の一種であるポリテトラ
フルオロエチレンと、カーボンファイバーとが混入され
た材料（商品名：ＩＤ３００ＴＭ７５０：出光マテリア
ル( 株) 製）を用いた。In this embodiment, as a material for forming the sliding members 14a to 14d, a material in which polytetrafluoroethylene, which is a kind of fluororesin, and carbon fiber are mixed in a resin having polyether nitrile as a matrix. (Product name: ID300TM750: manufactured by Idemitsu Material Co., Ltd.) was used.

【００３１】ポリエーテルニトリルは、結晶性の熱可塑
性樹脂であって、高い強度、優れた耐熱性及び耐摩耗性
を有する。また、良好な成形加工性を有する材料であ
る。そのため、本実施形態において、摺動材１４ａ〜１
４ｄの材料として極めて望ましい特性を備える。Polyether nitrile is a crystalline thermoplastic resin and has high strength, excellent heat resistance and abrasion resistance. In addition, it is a material having good moldability. Therefore, in the present embodiment, the sliding members 14a to 1
It has very desirable properties as a 4d material.

【００３２】弾性体１２は、図示しない加圧装置により
相対運動部材１７へ向けて適宜加圧力Ｗで加圧されてい
る。また、弾性体１７の裏面には、図示しないリード線
がはんだ付けされた金属箔１６が接合されており、この
リード線はグランド電位に接続される。The elastic body 12 is appropriately pressurized with a pressing force W toward the relative motion member 17 by a pressure device (not shown). Further, a metal foil 16 to which a lead wire (not shown) is soldered is joined to the back surface of the elastic body 17, and the lead wire is connected to the ground potential.

【００３３】図２は、本実施形態の超音波アクチュエー
タ１１の駆動回路を示すブロック図である。図２におい
て、発振器２１から出力された駆動信号は２つに分けら
れる。一方の信号は、増幅器２２を介して圧電体１３ａ
に入力される。他方の信号は、移相器２３により位相を
π／２変換されて、増幅器２４を介して圧電体１３ｂに
入力される。FIG. 2 is a block diagram showing a drive circuit of the ultrasonic actuator 11 of this embodiment. In FIG. 2, the drive signal output from the oscillator 21 is divided into two. One signal is transmitted through the amplifier 22 to the piezoelectric body 13a.
Is input to The phase of the other signal is converted into π / 2 by the phase shifter 23, and is input to the piezoelectric body 13b via the amplifier 24.

【００３４】圧電体１３ｃ、圧電体１３ｄは、検出した
振動に応じた電気信号を制御回路２５に出力する。制御
回路２５では、これらの信号を受けて、補正信号を発振
器２１に出力する。補正信号を入力された発振器２１で
は、駆動信号の補正を行って適正な信号を出力する。こ
のようにして、図２に示す駆動回路では、発振器２１か
らの駆動信号が適正化される。The piezoelectric body 13c and the piezoelectric body 13d output to the control circuit 25 an electric signal according to the detected vibration. The control circuit 25 receives these signals and outputs a correction signal to the oscillator 21. The oscillator 21 to which the correction signal is input corrects the drive signal and outputs an appropriate signal. In this way, in the drive circuit shown in FIG. 2, the drive signal from the oscillator 21 is optimized.

【００３５】このような駆動回路により、圧電体１３
ａ、１３ｂに電気的に位相が９０度異なる交流電圧を印
加することにより、弾性体１２の突起部１２ａ、１２ｂ
の端面に楕円運動が発生する。発生した楕円運動によ
り、弾性体１２と相対運動部材１７との間で相対運動が
発生する。With such a drive circuit, the piezoelectric body 13
By applying alternating voltages having a 90 ° phase difference to a and 13b, the protrusions 12a and 12b of the elastic body 12
Elliptical motion occurs at the end face of. Due to the generated elliptical motion, relative motion is generated between the elastic body 12 and the relative motion member 17.

【００３６】本実施形態では、摺動材１４ａ〜１４ｄ
を、ポリエーテルニトリルをマトリックスとする樹脂
に、ポリテトラフルオロエチレン及びカーボンファイバ
ーを混入した材料により構成したため、以下に列記する
効果が得られる。In this embodiment, the sliding members 14a to 14d are used.
Is composed of a material in which polytetrafluoroethylene and carbon fiber are mixed in a resin having polyether nitrile as a matrix, and therefore the effects listed below can be obtained.

【００３７】（１） 摩耗粉の生成が少なく、真空中や
電子ビームを照射された状況等においてもガスの放出が
少ない。 （２） 弾性体１２の駆動力取出部１２ａ、１２ｂや相
対運動部材１７の摺動面を摩滅させることがなく摺動材
自体も摩滅しない。そのため、駆動初期における駆動制
御が容易となり、また摩耗粉の発生が極めて少ない。 （３） 弾性体１２や相対運動部材１７の摺動面の摩滅
によって摺動面に生じる凹凸が低減され、振動アクチュ
エータ１が長寿命化する。 （４） 摺動材１４ａ〜１４ｄの摩耗量が低減されると
ともに、摺動材１４ａ〜１４ｄ自体が弾性体１２の振動
を吸収する量が抑制され、駆動力が低下しない。さら
に、摺動材１４ａ〜１４ｄの摩耗粉が相手側の部材に付
着する現象も生じないため、振動アクチュエータの停止
が発生しない。(1) The generation of abrasion powder is small, and the gas is hardly released even in a vacuum or in the state of being irradiated with an electron beam. (2) The driving force output portions 12a and 12b of the elastic body 12 and the sliding surfaces of the relative motion member 17 are not worn away, and the sliding member itself is not worn away. Therefore, the drive control in the initial stage of drive becomes easy, and the generation of abrasion powder is extremely small. (3) The unevenness generated on the sliding surface due to the abrasion of the sliding surface of the elastic body 12 and the relative motion member 17 is reduced, and the vibration actuator 1 has a long life. (4) The amount of wear of the sliding members 14a to 14d is reduced, and the amount by which the sliding members 14a to 14d themselves absorb the vibration of the elastic body 12 is suppressed, so that the driving force does not decrease. Further, since the abrasion powder of the sliding materials 14a to 14d does not adhere to the other member, the vibration actuator does not stop.

【００３８】ポリエーテルニトリルをマトリックスとす
る樹脂に加えられるポリテトラフルオロエチレン及びカ
ーボンファイバーの含有量は、ポリテトラフルオロエチ
レンでは１０重量％以上２０重量％以下、カーボンファ
イバーでは１５重量％以上４０重量％以下が望ましい。
この範囲を下回ると摺動性が不足し、一方、この範囲を
上回るとポリエーテルニトリルをマトリックスとする樹
脂の特性が薄れるおそれがあるからである。また、ポリ
テトラフルオロエチレンの場合、この範囲を上回ると、
相手接触面に転写して相手接触面と凝着が起こり、駆動
が停止するおそれがあるからである。The content of polytetrafluoroethylene and carbon fiber added to the resin having polyether nitrile as a matrix is 10% by weight or more and 20% by weight or less for polytetrafluoroethylene, and 15% by weight or more and 40% by weight for carbon fiber. The following is desirable.
If it is less than this range, the slidability will be insufficient, while if it exceeds this range, the properties of the resin containing polyether nitrile as a matrix may be deteriorated. In the case of polytetrafluoroethylene, if it exceeds this range,
This is because there is a risk that transfer will occur on the mating contact surface and adhesion will occur with the mating contact surface, and drive will stop.

【００３９】（第２実施形態）以下、第２実施形態の超
音波アクチュエータを添付図面を参照しながら説明す
る。なお、以降の説明は、第１実施形態と相違する部分
についてだけ行い、同一の部分については同一の図中符
号を付すことにより重複する説明を省略する。図３〜図
６は、それぞれ、本発明にかかる振動アクチュエータの
第２実施形態を示す説明図である。図３（Ａ）、図４
（Ａ）及び図５（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）、図４
（Ｂ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は正面
図、図３（Ｃ）、図４（Ｃ）及び図５（Ｃ）は底面図、
図３（Ｄ）、図４（Ｄ）、図５（Ｄ）、図６（Ｃ）及び
図６（Ｄ）は側面図である。(Second Embodiment) An ultrasonic actuator according to the second embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following description will be given only to the portions different from the first embodiment, and the same portions will be denoted by the same reference numerals in the drawings to omit redundant description. 3 to 6 are explanatory views showing a second embodiment of the vibration actuator according to the present invention. 3A and FIG.
(A) and FIG. 5 (A) are plan views, FIG. 3 (B), and FIG.
(B), FIG. 5 (B), FIG. 6 (A) and FIG. 6 (B) are front views, FIG. 3 (C), FIG. 4 (C) and FIG. 5 (C) are bottom views,
FIG. 3D, FIG. 4D, FIG. 5D, FIG. 6C and FIG. 6D are side views.

【００４０】第１実施形態の超音波アクチュエータ１１
では、突起状に形成された駆動力取出部１２ａ、１２ｂ
の端面のうちの長手方向の両端側に、矩形薄板状の摺動
材１７ａ〜１７ｄを装着したが、図３〜図６に示す第２
実施形態は、この摺動材を装着する態様を変更したもの
である。The ultrasonic actuator 11 of the first embodiment
Then, the driving force output portions 12a and 12b formed in a protrusion shape
The rectangular thin plate-shaped sliding members 17a to 17d were attached to both end sides in the longitudinal direction of the end faces of the No. 2 of FIG.
In the embodiment, the mode of mounting this sliding member is changed.

【００４１】すなわち、図３に示す超音波アクチュエー
タ１１−１では、駆動力取出部１２ａ、１２ｂの端面の
うちの中央部に矩形の平面形状の摺動材１８ａ、１８ｂ
を貼付する。図１に示す超音波アクチュエータ１に比較
すると、摺動材１８ａ、１８ｂの面圧が上昇し、駆動力
が向上する。That is, in the ultrasonic actuator 11-1 shown in FIG. 3, the sliding members 18a, 18b having a rectangular planar shape are formed in the central portions of the end faces of the driving force extracting portions 12a, 12b.
Affix. Compared with the ultrasonic actuator 1 shown in FIG. 1, the surface pressure of the sliding members 18a and 18b rises and the driving force improves.

【００４２】図４に示す超音波アクチュエータ１１−２
では、駆動力取出部１２ａ、１２ｂを突起状に形成せず
に平面とし、弾性体１２の平面の短辺方向の中央部に直
接、矩形の平面形状の摺動材１８ａ、１８ｂを貼付す
る。図１に示す超音波アクチュエータ１に比較すると、
駆動力取出部１２ａ、１２ｂを形成しないため、加工工
数の増加を抑制できる。The ultrasonic actuator 11-2 shown in FIG.
Then, the driving force extraction portions 12a and 12b are not formed in the shape of protrusions but have a flat surface, and the rectangular sliding members 18a and 18b having a rectangular planar shape are directly attached to the central portion of the elastic body 12 in the short side direction. Compared with the ultrasonic actuator 1 shown in FIG.
Since the driving force extracting portions 12a and 12b are not formed, it is possible to suppress an increase in processing man-hours.

【００４３】図５に示す超音波アクチュエータ１１−３
では、駆動力取出部１２ａ、１２ｂを突起状には形成せ
ずに平面とし、弾性体１２の平面の短幅方向の両端部に
直接、矩形の平面形状の摺動材１９ａ、１９ｂ、１９
ｃ、１９ｄを貼付する。図１に示す超音波アクチュエー
タ１に比較すると、駆動力取出部１２ａ、１２ｂを形成
しないため、加工工数の増加を抑制できる。また、弾性
体１２と相対運動部材１７とを安定して接触させること
ができる。The ultrasonic actuator 11-3 shown in FIG.
Then, the driving force extracting portions 12a and 12b are not formed in a protruding shape but are flat surfaces, and the rectangular sliding members 19a, 19b and 19 are directly formed on both ends of the elastic body 12 in the short width direction.
Attach c and 19d. Compared to the ultrasonic actuator 1 shown in FIG. 1, since the driving force extracting portions 12a and 12b are not formed, it is possible to suppress an increase in processing man-hours. Further, the elastic body 12 and the relative motion member 17 can be brought into stable contact with each other.

【００４４】図６は、第２実施形態の変更例を示す図で
ある。図６（Ａ）は加工前の状態を示す正面図であり、
図６（Ｃ）はその側面図である。また、図６（Ｂ）は加
工後の状態を示す正面図であり、図６（Ｄ）はその側面
図である。図６（Ｂ）に示す超音波アクチュエータ１１
−４は、平板状の摺動材２０が弾性体１２の裏面側（圧
電体が設置されていない側）に貼付されている。そし
て、駆動力取出部２０ａ、２０ｂを摺動材２０により一
体的に形成してある。この変更例によれば、弾性体１２
の平面の精度不足を摺動材２０を貼付することで補うこ
とができる。なお、駆動力取出部２０ａ〜２０ｄは、図
６（Ｄ）に示すように、弾性体１２の幅方向の中央部に
１ヵ所、又は両端部側２ヵ所に貼付することができる。FIG. 6 is a diagram showing a modification of the second embodiment. FIG. 6A is a front view showing a state before processing,
FIG. 6C is a side view thereof. Further, FIG. 6B is a front view showing a state after processing, and FIG. 6D is a side view thereof. Ultrasonic actuator 11 shown in FIG.
-4, the flat plate-shaped sliding member 20 is attached to the back surface side (the side where the piezoelectric body is not installed) of the elastic body 12. The driving force output portions 20a and 20b are integrally formed by the sliding member 20. According to this modification, the elastic body 12
The lack of precision of the plane can be compensated by attaching the sliding material 20. As shown in FIG. 6D, the driving force output portions 20a to 20d can be attached to one place in the center of the elastic body 12 in the width direction or to two places on both ends.

【００４５】これらの変更例は、超音波アクチュエータ
に求めるトルク、起動推進力等の性能、設置環境、相対
運動部材の形状さらには設置スペース等に応じて適宜選
択して、用いることができる。These modified examples can be appropriately selected and used according to the torque required for the ultrasonic actuator, the performance such as the starting propulsive force, the installation environment, the shape of the relative motion member, and the installation space.

【００４６】（第３実施形態）図７は、第３実施形態の
超音波アクチュエータ３１の構成を示す斜視図である。
図８は、図７の超音波アクチュエータの側面の拡大図で
ある。本実施形態で用いる超音波アクチュエータ３１
は、円環型（リング型）の振動子を有する進行波型超音
波アクチュエータである。この超音波アクチュエータ３
１は、端面の円周方向に櫛歯状に多数の突起３２ａが設
けられた円環状の振動子３２と、突起３２ａの端面を介
して振動子３２に加圧接触する円環状の相対運動部材３
３とを備える。(Third Embodiment) FIG. 7 is a perspective view showing the structure of an ultrasonic actuator 31 of the third embodiment.
FIG. 8 is an enlarged side view of the ultrasonic actuator of FIG. 7. Ultrasonic actuator 31 used in this embodiment
Is a traveling wave type ultrasonic actuator having a ring type (ring type) vibrator. This ultrasonic actuator 3
Reference numeral 1 denotes an annular vibrator 32 having a number of comb-shaped protrusions 32a provided in the circumferential direction of the end face, and an annular relative motion member that comes into pressure contact with the oscillator 32 via the end face of the protrusion 32a. Three
3 is provided.

【００４７】振動子３２は、金属等の弾性材料により円
環状に形成される。この振動子の一方の平面には、断面
が矩形の溝部３２ｂが多数設けられている。そして、こ
れらの溝部３２ｂによって区切られることにより、断面
矩形の突起部３２ａが多数形成される。この突起部３２
ａは、突起部３２ａの端面に発生される楕円運動の振幅
を大きくして駆動効率の向上を図る機能を有する。ま
た、相対運動部材３３との接触により発生する摩耗粉を
溝部３２ｂ内に落とし込むことにより、接触面に摩耗粉
を存在させないようにしている。The vibrator 32 is formed in an annular shape from an elastic material such as metal. A large number of groove portions 32b having a rectangular cross section are provided on one plane of the vibrator. Then, a large number of protrusions 32a having a rectangular cross section are formed by being divided by these grooves 32b. This protrusion 32
The a has a function of increasing the amplitude of the elliptical motion generated on the end surface of the protrusion 32a to improve the driving efficiency. Further, the abrasion powder generated by the contact with the relative motion member 33 is dropped into the groove portion 32b so that the abrasion powder does not exist on the contact surface.

【００４８】振動子３２の突起部３２ａが形成された面
と反対側の面には、電気機械変換素子である圧電体３４
が貼り付けられてれる。圧電体３４は、振動子３２の周
方向について例えば２０°ピッチで多数に分割されてい
る。そして、互いに隣接する圧電体同士が逆向きにポー
リング（永久分極）されている。On the surface of the vibrator 32 opposite to the surface on which the protrusion 32a is formed, a piezoelectric body 34 which is an electromechanical conversion element is formed.
Is pasted. The piezoelectric body 34 is divided into a large number, for example, at a pitch of 20 ° in the circumferential direction of the vibrator 32. Then, the piezoelectric bodies adjacent to each other are poled (permanently polarized) in opposite directions.

【００４９】一方の向きにポーリングされている圧電体
３４ａ群にフレキシブル基板３６を介して正弦波電圧Ａ
を印加するとともに、他方の向きにポーリングされてい
る圧電体３４ｂ群にフレキシブル基板３６を介して正弦
波電圧Ａとは位相が９０度異なる正弦波電圧Ｂを印加す
ると、振動子３２の突起部３２ａ形成面には、一方向に
伝搬する進行波が発生する。A sine wave voltage A is applied to a group of piezoelectric bodies 34a which are poled in one direction through a flexible substrate 36.
Is applied and a sine wave voltage B having a phase difference of 90 degrees from the sine wave voltage A is applied to the piezoelectric body 34b group which is polled in the other direction through the flexible substrate 36, the protrusion 32a of the vibrator 32 is applied. A traveling wave that propagates in one direction is generated on the formation surface.

【００５０】本実施形態では、相対運動部材３３の弾性
体３２との接触面に、第１実施形態と同様にポリエーテ
ルニトリルをマトリックスとする樹脂により構成される
円環状の摺動材３５が装着される。圧電体群３４ａ及び
圧電体群３４ｂに駆動電圧を印加することにより振動子
３２に発生する進行波は、摺動材３５を介して相対運動
部材３３に伝搬される。これにより、振動子３２と相対
運動部材３３との間に相対運動が発生する。なお、本実
施形態では、弾性体３２は、圧電体３４が装着された面
側を、円環状の支持体３８により固定・支持される。圧
電体３４と支持体３８との間には、円環状の振動吸収材
３７が配置されている。本実施形態の超音波アクチュエ
ータ３１においても、摺動材３５を、ポリエーテルニト
リルをマトリックスとする樹脂により構成しているた
め、第１実施形態と全く同様の効果が得られる。In this embodiment, an annular sliding member 35 made of a resin having polyether nitrile as a matrix is mounted on the contact surface of the relative motion member 33 with the elastic body 32, as in the first embodiment. To be done. A traveling wave generated in the vibrator 32 by applying a drive voltage to the piezoelectric body group 34a and the piezoelectric body group 34b is propagated to the relative motion member 33 via the sliding member 35. As a result, relative motion is generated between the oscillator 32 and the relative motion member 33. In the present embodiment, the elastic body 32 is fixed and supported on the surface side on which the piezoelectric body 34 is mounted by the annular support body 38. An annular vibration absorbing material 37 is arranged between the piezoelectric body 34 and the support body 38. Also in the ultrasonic actuator 31 of the present embodiment, since the sliding member 35 is made of a resin having polyether nitrile as a matrix, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【００５１】（第４実施形態）図９は、第４実施形態の
超音波アクチュエータ４１の構成を示す縦断面図であ
る。本実施形態の超音波アクチュエータ４１は、ねじり
振動と縦振動を発生する振動子４２を有する。(Fourth Embodiment) FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the structure of an ultrasonic actuator 41 according to a fourth embodiment. The ultrasonic actuator 41 of the present embodiment has a vibrator 42 that generates torsional vibration and longitudinal vibration.

【００５２】図９に示すように、超音波アクチュエータ
４１は、円筒状の振動子４２と、この振動子４２に接触
する相対運動部材である円筒状の移動子４３とを有す
る。さらに、振動子４２を固定するとともに移動子４３
を回転自在に支持する固定軸４４と、移動子４３を振動
子４２に向けて加圧する加圧機構４５と備える。以下、
これらの構成要素を順次説明する。As shown in FIG. 9, the ultrasonic actuator 41 has a cylindrical vibrator 42 and a cylindrical mover 43 which is a relative motion member that contacts the vibrator 42. Further, the oscillator 42 is fixed and the mover 43
And a pressing mechanism 45 for pressing the moving element 43 toward the vibrator 42. Less than,
These components will be sequentially described.

【００５３】固定軸４４は棒状の軸であり、一端は固定
面４６に固定される。固定軸４４の中間部には、後述す
る締付け用ボルト５０ａ〜５０ｄが貫通するための貫通
孔４４ａ〜４４ｄが、固定軸４４の中心軸と直交する方
向に形成される。また、固定軸４４の他端にはねじ部４
４ｅが形成される。The fixed shaft 44 is a rod-shaped shaft, and one end thereof is fixed to the fixed surface 46. Through holes 44a to 44d, through which tightening bolts 50a to 50d to be described later penetrate, are formed in an intermediate portion of the fixed shaft 44 in a direction orthogonal to the central axis of the fixed shaft 44. The other end of the fixed shaft 44 has a threaded portion 4
4e is formed.

【００５４】振動子４２は、固定軸４４を収容し得る中
空部を有する。また、振動子４２は、弾性材料からなる
円筒体を、中心軸を含む平面で縦に２分割することによ
り得られる半円筒体４７ａ、４７ｂを、再び円筒形状に
組み合わせた弾性体４７と、半円筒体４７ａ、４７ｂの
分割面に挟持される電気機械変換素子である圧電体（図
示しない）とにより構成される。The vibrator 42 has a hollow portion capable of accommodating the fixed shaft 44. Further, the oscillator 42 includes an elastic body 47 in which semi-cylindrical bodies 47a and 47b obtained by vertically dividing a cylindrical body made of an elastic material into two in a plane including a central axis are combined again into a cylindrical shape, It is composed of a piezoelectric body (not shown) which is an electromechanical conversion element sandwiched between the divided surfaces of the cylindrical bodies 47a and 47b.

【００５５】弾性体４７の側面には、環状に溝部が形成
されることにより、小径部４８ａ、４８ｂ、４８ｃが形
成されている。そして、これらの小径部４８ａ〜４８ｃ
に区切られることにより、大径部４８Ａ、４８Ｂ、４８
Ｃ、４８Ｄが形成される。小径部４８ａ〜４８ｃは、弾
性体４７に発生する縦振動及びねじり振動それぞれの共
振周波数を一致またはほぼ一致させるために形成され
る。さらに、大径部４８Ａ〜４８Ｄそれぞれの弾性体中
心軸方向略中央部には、貫通孔４９ａ〜４９ｄが形成さ
れる。On the side surface of the elastic body 47, small diameter portions 48a, 48b and 48c are formed by annularly forming a groove portion. And these small diameter parts 48a-48c
The large-diameter portions 48A, 48B, 48 are divided into
C and 48D are formed. The small diameter portions 48a to 48c are formed to match or substantially match the resonance frequencies of the longitudinal vibration and the torsional vibration generated in the elastic body 47. Further, through holes 49a to 49d are formed at substantially central portions of the large diameter portions 48A to 48D in the elastic body central axis direction.

【００５６】振動子４２の組立ては、例えば、以下のよ
うに行われる。まず、固定軸４４を中空部に収容した状
態で半円筒体４７ａ、４７ｂを組み合わる。そして、半
円筒体４７ａ、４７ｂの２つの接触面に、後述する配置
で圧電体を装着する。この後、締付け用ボルト５０ａ〜
５０ｄそれぞれを、貫通孔４９ａ〜４９ｄ及び貫通孔４
４ａ〜４４ｄを貫通させ、ナット５１ａ〜５１ｄをネジ
止めする。The vibrator 42 is assembled, for example, as follows. First, the semi-cylindrical bodies 47a and 47b are assembled with the fixed shaft 44 housed in the hollow portion. Then, the piezoelectric bodies are mounted on the two contact surfaces of the semi-cylindrical bodies 47a and 47b in the arrangement described later. After this, tightening bolts 50a-
Through holes 49a to 49d and through hole 4
4a to 44d are penetrated and nuts 51a to 51d are screwed.

【００５７】弾性体４７の小径部４８ｂ及び、固定軸４
４には、支持用ピン５２が貫通するための貫通孔９０が
設けられている。この貫通孔９０に支持用ピン５２を貫
通させることで、弾性体４７が固定軸４４に固定・保持
される。The small diameter portion 48b of the elastic body 47 and the fixed shaft 4
A through hole 90 for allowing the supporting pin 52 to pass therethrough is provided in 4. The elastic body 47 is fixed and held by the fixed shaft 44 by penetrating the supporting pin 52 into the through hole 90.

【００５８】圧電体は、半円筒体４７ａ、４７ｂの２つ
の分割面に装着される。圧電体は、弾性体に、軸方向に
関するねじり振動を発生するためのねじり振動発生用圧
電体と、軸方向へ伸縮する縦振動を発生するための縦振
動発生用圧電体との２種類に大別される。ねじり振動発
生用圧電体は、弾性体の軸方向の両端面側の２か所（発
生するねじり振動の節位置）に配置される。縦振動発生
用圧電体は、弾性体軸方向の中央部の１か所（発生する
縦振動の節位置）に配置される。ねじり振動発生用圧電
体は、弾性体の軸方向に関する剪断変位を発生する圧電
体であり、２つの分割面で互いに逆方向に変位するよう
に配置される。一方、縦振動発生用圧電体は、弾性体軸
方向についての変位を発生する圧電体であり、互いに同
方向に変位するように配置される。The piezoelectric body is mounted on the two divided surfaces of the semi-cylindrical bodies 47a and 47b. There are two types of piezoelectric bodies: a torsional vibration generation piezoelectric body for generating torsional vibration in the axial direction and a longitudinal vibration generation piezoelectric body for generating longitudinal vibration that expands and contracts in the axial direction. Be separated. The torsional vibration generating piezoelectric bodies are arranged at two positions (node positions of the generated torsional vibration) on both end surfaces of the elastic body in the axial direction. The longitudinal vibration generating piezoelectric body is arranged at one position (node position of the generated longitudinal vibration) in the central portion in the axial direction of the elastic body. The torsional vibration generating piezoelectric body is a piezoelectric body that generates shear displacement in the axial direction of the elastic body, and is arranged so as to be displaced in opposite directions on the two divided surfaces. On the other hand, the longitudinal vibration generating piezoelectric body is a piezoelectric body that generates displacement in the elastic body axial direction, and is arranged so as to be displaced in the same direction.

【００５９】ねじり振動発生用圧電体に正弦波電圧Ａを
印加するとともに、縦振動発生用圧電体に正弦波電圧Ａ
とは位相が９０度異なる正弦波電圧Ｂを印加すると、二
つの振動は同時に発生し（縮退）、振動子の駆動面Ｄに
はこれらの振動の合成である楕円運動が発生する。A sine wave voltage A is applied to the piezoelectric element for generating torsional vibration, and a sine wave voltage A is applied to the piezoelectric element for generating longitudinal vibration.
When a sinusoidal voltage B having a phase difference of 90 degrees is applied, two vibrations are simultaneously generated (degenerate), and an elliptic motion that is a combination of these vibrations is generated on the driving surface D of the vibrator.

【００６０】相対運動部材である移動子４３は、円筒状
の部材である。そして、一方の端面の内周部には環状の
溝部４３ａが形成されており、この溝部４３ａにボール
ベアリング５３が嵌め込まれて固定される。The mover 43, which is a relative motion member, is a cylindrical member. An annular groove 43a is formed on the inner peripheral portion of one end face, and the ball bearing 53 is fitted and fixed in the groove 43a.

【００６１】移動子４３の他方の端面には、環状の摺動
材５４が接着により装着される。この摺動材５４は、前
述した第１実施形態〜第３実施形態と全く同様に、ポリ
エーテルニトリルをマトリックスとする樹脂により構成
される。移動子４３は、固定軸４４にボールベアリング
５３を介して装着されており、固定軸４４に対して回動
自在に支持される。このようにして、移動子４３の他方
の平面に接着された摺動材５４が振動子４２の駆動面Ｄ
に接触する。An annular sliding member 54 is attached to the other end surface of the mover 43 by adhesion. The sliding member 54 is made of a resin having polyether nitrile as a matrix, just as in the first to third embodiments. The mover 43 is attached to the fixed shaft 44 via a ball bearing 53, and is rotatably supported with respect to the fixed shaft 44. In this way, the sliding member 54 adhered to the other flat surface of the moving element 43 becomes the driving surface D of the vibrator 42.
To contact.

【００６２】ボールベアリング５３における、振動子４
２と反対側の面には、移動子４３を振動子４２に向けて
加圧する加圧機構４５が設置される。この加圧機構４５
は、固定軸４４に装着された、外向きのフランジを有
し、円柱状に形成された加圧力伝達部材５５と、加圧力
伝達部材５５の端部側に装着される加圧用バネ５６と、
固定軸４４のネジ部４４ｅにネジ止めされた加圧用ナッ
ト５７とにより構成される。ボールベアリング５３は弾
性体４７側へ向けて加圧され、これにより、移動子４３
が弾性体４７に加圧接触する。本実施形態の振動アクチ
ュエータ４１は、以上のように構成される。Transducer 4 in ball bearing 53
A pressure mechanism 45 that presses the mover 43 toward the vibrator 42 is installed on the surface opposite to the side 2. This pressurizing mechanism 45
Is a columnar pressing force transmission member 55 that is attached to the fixed shaft 44 and has an outward flange, and a pressing spring 56 that is attached to the end side of the pressing force transmission member 55.
It is composed of a press nut 57 screwed to the screw portion 44e of the fixed shaft 44. The ball bearing 53 is pressed toward the elastic body 47 side, whereby the mover 43 is pressed.
Comes into pressure contact with the elastic body 47. The vibration actuator 41 of this embodiment is configured as described above.

【００６３】ここで、ねじり振動発生用圧電体に正弦波
電圧Ａを印加するとともに、縦振動発生用圧電体に正弦
波電圧Ｂを印加すると、二つの振動は同時に発生し（縮
退）、振動子の駆動面Ｄにはこれらの振動の合成である
楕円運動が発生する。発生した楕円運動により、振動子
の駆動面Ｄに加圧接触した移動子４３が一方向に回転駆
動される。When a sinusoidal voltage A is applied to the torsional vibration generating piezoelectric body and a sinusoidal voltage B is applied to the longitudinal vibration generating piezoelectric body, two vibrations are simultaneously generated (degenerate), and the vibrator An elliptic motion, which is a combination of these vibrations, is generated on the driving surface D of. Due to the generated elliptic motion, the moving element 43 that is in pressure contact with the driving surface D of the vibrator is rotationally driven in one direction.

【００６４】本実施形態では、移動子４３の振動子４２
との接触面には、ポリエーテルニトリルをマトリックス
とする樹脂により構成した摺動材５４が装着されてい
る。そのため、第１実施形態〜第３実施形態と全く同様
の効果を得ることができる。In this embodiment, the oscillator 42 of the mover 43 is
A sliding member 54 made of a resin having polyether nitrile as a matrix is mounted on the contact surface with. Therefore, the completely same effect as 1st Embodiment-3rd Embodiment can be acquired.

【００６５】（変形形態）以上の各実施形態では、縦−
屈曲振動を用いたリニア駆動型の超音波アクチュエータ
（第１実施形態及び第２実施形態）、進行性振動波を用
いた円環型の超音波アクチュエータ（第３実施形態）及
び縦−ねじり振動を用いた回転駆動型の超音波アクチュ
エータ（第４実施形態）について説明した。しかし、本
発明の振動アクチュエータはこのような態様に限定され
るものではない。振動子と相対運動部材との間で摺動を
行う他の形式の振動アクチュエータにおいても、等しく
適用することができる。(Modification) In each of the above embodiments, the vertical-
Linear drive type ultrasonic actuator using bending vibration (first and second embodiments), circular type ultrasonic actuator using progressive vibration wave (third embodiment) and longitudinal-torsional vibration are used. The rotary drive type ultrasonic actuator used (the fourth embodiment) has been described. However, the vibration actuator of the present invention is not limited to such an aspect. It is equally applicable to other types of vibration actuators that slide between the oscillator and the relative motion member.

【００６６】各実施形態では、超音波の振動波を利用す
る超音波アクチュエータを例にとったが、他の振動域の
振動アクチュエータについても等しく適用することがで
きる。また、各実施形態では、電気機械変換素子として
圧電体を用いたが、本発明にかかる振動アクチュエータ
はこのような態様のみに限定されるものではなく、電気
エネルギを機械的変位に変換することができるものであ
ればよい。例えば、電歪素子を用いてもよい。さらに、
ねじり振動体の振動によって相対運動部材を駆動する型
の振動アクチュエータ等についても等しく適用すること
ができる。また、第１実施形態及び第２実施形態では、
振動子に摺動材を接合し、第３実施形態及び第４実施形
態では、相対運動部材に摺動材を接合したが、いずれの
形態であってよい。In each of the embodiments, an ultrasonic actuator utilizing an ultrasonic vibration wave is taken as an example, but the invention is equally applicable to vibration actuators in other vibration regions. Further, in each of the embodiments, the piezoelectric body is used as the electromechanical conversion element, but the vibration actuator according to the present invention is not limited to such a mode, and electric energy can be converted into mechanical displacement. Anything can be used. For example, an electrostrictive element may be used. further,
The same can be applied to a vibration actuator of a type in which the relative motion member is driven by the vibration of the torsional vibration body. Further, in the first and second embodiments,
Although the sliding member is joined to the vibrator and the sliding member is joined to the relative motion member in the third and fourth embodiments, any form may be used.

【００６７】[0067]

【実施例】さらに、本発明を実験データとともに詳細に
説明する。 （実施例１）ポリテトラフルオロエチレンを１０重量
％、カーボンファイバーを３０重量％含有するポリエー
テルニトリルをマトリックスとする樹脂（商品名：ＩＤ
３００ＴＭ７５０：出光マテリアル（株）製）により、
図１に示す形状の摺動材１４ａ〜１４ｄを製作した。The present invention will be further described in detail together with experimental data. (Example 1) Resin having a matrix of polyether nitrile containing 10% by weight of polytetrafluoroethylene and 30% by weight of carbon fiber (trade name: ID
300TM750: manufactured by Idemitsu Material Co., Ltd.
Sliding materials 14a to 14d having the shape shown in FIG. 1 were manufactured.

【００６８】これらの摺動材１４ａ〜１４ｄを、ステン
レス鋼材（ＳＵＳ３０４）から図１に示す形状に作製し
た弾性体の駆動力取出部１２ａ、１２ｂに、エポキシ系
接着剤により接着した。このようにして製造された超音
波アクチュエータ１１の圧電体１３ａ、１３ｂに駆動電
圧を印加することにより、弾性体１２に振動を発生さ
せ、相対運動部材である駆動面１７上において駆動した
ところ、以下に列記する（１）〜（５）の効果を確認し
た。なお、相対運動部材１７の摺動材との接触面は、各
方向に対してそれぞれ異なる値の中心線平均粗さを有す
る。そして、本実施例の場合、前記中心線平均粗さが最
大となる方向に関する値は、０．１μｍ以上０．９μｍ
以下の範囲に設定した。また、弾性体１２に発生する振
動波の振幅は、２μｍである。このように、本実施例で
は、摺動材１４ａ〜１４ｄが接触する相対運動部材１７
の接触面の中心線平均粗さは、振動波の振幅よりも小さ
くなっている。These sliding materials 14a to 14d were adhered to the driving force extracting portions 12a and 12b of the elastic body made of stainless steel (SUS304) in the shape shown in FIG. 1 with an epoxy adhesive. By applying a drive voltage to the piezoelectric bodies 13a and 13b of the ultrasonic actuator 11 manufactured in this way, vibration is generated in the elastic body 12 and driven on the drive surface 17 which is a relative motion member. The effects of (1) to (5) listed in Table 1 were confirmed. In addition, the contact surface of the relative motion member 17 with the sliding member has a different center line average roughness in each direction. In the case of the present embodiment, the value relating to the direction in which the center line average roughness is maximum is 0.1 μm or more and 0.9 μm or more.
The range was set as follows. The amplitude of the vibration wave generated in the elastic body 12 is 2 μm. As described above, in the present embodiment, the relative motion member 17 with which the sliding members 14a to 14d contact each other.
The center line average roughness of the contact surface is smaller than the amplitude of the vibration wave.

【００６９】（１） 駆動時に弾性体１２及び相対運動
部材１７の接触面が摩擦することにより発生する摩耗量
が極力少なく、長時間にわたって安定した性能を発揮す
ることができること。 （２） 弾性体１２及び相対運動部材１７が加圧接触す
ることにより発生するトルク、起動推力が大きいこと。 （３） 駆動時に騒音が発生しないこと。 （４） 駆動特性が安定していること。 （５） 駆動時に摩耗粉が接触相手側の部材に付着して
超音波アクチュエータの異常停止が発生しないこと。 以上の結果から、本実施例の超音波アクチュエータ１１
は、超音波アクチュエータに要求される諸特性を満足し
ており、充分に実用に供することができるものであるこ
とがわかる。(1) The amount of wear generated by friction between the contact surfaces of the elastic body 12 and the relative motion member 17 during driving is as small as possible, and stable performance can be exhibited for a long time. (2) The torque and the starting thrust generated by the pressure contact of the elastic body 12 and the relative motion member 17 are large. (3) No noise is generated during driving. (4) The driving characteristics are stable. (5) Abrasive dust should not adhere to the member on the other side of contact when driving, and the ultrasonic actuator should not stop abnormally. From the above results, the ultrasonic actuator 11 of the present embodiment
Shows that the various characteristics required for the ultrasonic actuator are satisfied and can be sufficiently put into practical use.

【００７０】（実施例２）ステンレス鋼材（ＳＵＳ３０
４）により、図１に示す形状の弾性体１２を製作した。
この弾性体１２の駆動力取出部１２ａ、１２ｂの端面
に、以下に列記する材料〜により所定の形状に製作
した摺動材１４ａ〜１４ｄを、エポキシ系接着剤により
接着した。 ［本発明例］ カーボンファイバーを３０重量％、ポリニトロフル
オロエチレンを１０重量％含有するポリエーテルニトリ
ルをマトリックス樹脂とする材料（商品名：ＩＤ３００
ＴＭ７５０： 出光マテリアル（株）製） なお、本実施例では、ＩＤ３００ ＴＭ７５０の型番の
ポリエーテルニトリルを用いたが、ＩＤ３００ ＣＦ１
５、ＩＤ３００ ＣＦ３０の型番のポリエーテルニトリ
ルを用いても全く同様の作用効果を得られる。 ［比較例］ 純ポリエーテルニトリル（商品名：ＩＤ３００ Ｒ
Ｆ：出光マテリアル（株）製） ポリエーテルエーテルケトン１００重量％（商品
名：ＶＩＣＴＲＥＸＰＥＥＫ ４５０Ｇ：住友化学工業
（株）製） ポリフェニレンエーテル８０重量％＋ガラス繊維２
０重量％（商品名：ザイロンＸ５４０２：旭化成工業
（株）製） ポリエーテルスルホン１００重量％（商品名：スミ
カエクセルＰＥＳ（旧称ＶＩＣＴＲＥＸ） ４１００
Ｇ：住友化学工業（株））(Example 2) Stainless steel material (SUS30)
4), the elastic body 12 having the shape shown in FIG. 1 was manufactured.
Sliding materials 14a to 14d, which are manufactured into a predetermined shape by the materials listed below, were adhered to the end faces of the driving force output portions 12a and 12b of the elastic body 12 with an epoxy adhesive. [Inventive Example] A material having a matrix resin of polyether nitrile containing 30% by weight of carbon fiber and 10% by weight of polynitrofluoroethylene (trade name: ID300
TM750: manufactured by Idemitsu Material Co., Ltd. In addition, in the present embodiment, the polyether nitrile having the model number of ID300 TM750 was used, but ID300 CF1 was used.
5, even if polyether nitrile of model number ID300 CF30 is used, the same effect can be obtained. [Comparative Example] Pure polyether nitrile (trade name: ID300 R
F: manufactured by Idemitsu Material Co., Ltd. 100% by weight of polyetheretherketone (trade name: VICTREXPEEK 450G: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) Polyphenylene ether 80% by weight + glass fiber 2
0% by weight (trade name: Zylon X5402: manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.) 100% by weight of polyether sulfone (trade name: Sumika Excel PES (formerly VICTREX) 4100)
G: Sumitomo Chemical Co., Ltd.

【００７１】このようにして得られた５種の超音波アク
チュエータの圧電体１２に駆動電圧を印加することによ
り、弾性体１２に振動を発生させて相対運動部材１７上
において駆動させ、駆動開始直後及び駆動開始から１０
時間経過したときにおける動摩擦係数、重量損失及び駆
動後におけるモータ効率をそれぞれ測定した。以下に試
験条件を列記する。By applying a drive voltage to the piezoelectric body 12 of the thus obtained five kinds of ultrasonic actuators, vibration is generated in the elastic body 12 to drive it on the relative motion member 17, and immediately after the start of drive. And 10 from the start of driving
The coefficient of kinetic friction after a lapse of time, the weight loss, and the motor efficiency after driving were measured. The test conditions are listed below.

【００７２】［試験条件］ 相手材：ＳＵＳ３０４ 面圧（加圧力）：３０ｇｆ／ｍｍ² 試験時間：１００時間 結果を表１〜表３にまとめて示す。[Test conditions] Counterpart material: SUS304 Surface pressure (pressure): 30 gf / mm ² Test time: 100 hours The results are summarized in Tables 1 to 3.

【００７３】[0073]

【表１】 [Table 1]

【００７４】[0074]

【表２】 [Table 2]

【００７５】[0075]

【表３】 [Table 3]

【００７６】表１から、本発明例は、比較例〜に
対して、動摩擦係数の増加率が小さく、極めて安定した
性能を発揮することがわかる。表２から、本発明例
は、比較例〜に対して、重量損失が少なく、真空中
でのガスの放出が少ないことがわかる。さらに、表３か
ら、本発明例は、比較例〜に対して、１０時間経
過後のモータ効率が高く、優れた性能を奏することがわ
かる。It can be seen from Table 1 that the examples of the present invention have a small increase rate of the dynamic friction coefficient and exhibit extremely stable performance as compared with the comparative examples. It can be seen from Table 2 that the inventive examples have less weight loss and less gas release in vacuum than the comparative examples. Further, from Table 3, it can be seen that the inventive examples have high motor efficiency after 10 hours and excellent performances as compared with Comparative Examples.

【００７７】なお、カーボンファイバーを１５重量％以
上４０重量％以下、ポリテトラフルオロエチレンを１０
重量％以上２０重量％以下含有する範囲について、全く
同様の確認実験を行ったところ、表１〜表３の試料と
略同等の実験結果が得られた。また、本発明例は１０
時間経過後における摩耗の深さが小さく、極めて優れた
耐摩耗性を有していた。It should be noted that carbon fiber is contained in an amount of 15% by weight or more and 40% by weight or less and polytetrafluoroethylene is added in an amount of 10% by weight.
Exactly the same confirmation experiment was conducted for the range of the content of 20 wt% or more and 20 wt% or less, and substantially the same experimental results as the samples of Tables 1 to 3 were obtained. Further, the present invention example is 10
The depth of wear after the passage of time was small, and it had extremely excellent wear resistance.

【００７８】（実施例３）ステンレス鋼材（ＳＵＳ３０
４）により、図１に示す形状の弾性体１２を製作した。
この弾性体１２の駆動力取出部１２ａ、１２ｂの端面
に、カーボンファイバーを３０重量％、ポリニトロフル
オロエチレンを１０重量％含有するポリエーテルニトリ
ルをマトリックス樹脂とする材料（商品名：ＩＤ３００
ＴＭ７５０： 出光マテリアル（株）製）により所定
の形状に製作した摺動材１４ａ〜１４ｄを、エポキシ系
接着剤により接着した。(Example 3) Stainless steel material (SUS30)
4), the elastic body 12 having the shape shown in FIG. 1 was manufactured.
A material having a matrix resin of polyether nitrile containing 30% by weight of carbon fiber and 10% by weight of polynitrofluoroethylene on the end faces of the driving force extracting portions 12a and 12b of the elastic body 12 (trade name: ID300
TM750: Sliding materials 14a to 14d manufactured in a predetermined shape by Idemitsu Material Co., Ltd. were bonded with an epoxy adhesive.

【００７９】ここで、弾性体１２が接触する相対運動部
材１７の接触面の中心線平均粗さＲa を０．００５、
０．０１、０．１、０．５及び１．０と５つの水準で変
化させた。これらの５水準の試料について、連続駆動開
始から摩耗粉が接触相手側の部材に付着して超音波アク
チュエータが停止するまでの時間を測定した。測定結果
を表４にまとめて示す。Here, the center line average roughness Ra of the contact surface of the relative motion member 17 with which the elastic body 12 contacts is 0.005,
There were 5 levels, 0.01, 0.1, 0.5 and 1.0. For these five levels of samples, the time from the start of continuous driving until the abrasion powder adhered to the member on the contact partner side and the ultrasonic actuator stopped was measured. The measurement results are summarized in Table 4.

【００８０】[0080]

【表４】 [Table 4]

【００８１】また、ＳＵＳ３０４からなる弾性体に摺動
材が付着した様子を、顕微赤外分光分析により調査し
た。その際、各駆動面の摩擦材との接触点を各１０点ず
つランダムに調査した。結果を表５にまとめて示す。Further, the appearance of the sliding material attached to the elastic body made of SUS304 was investigated by microscopic infrared spectroscopy. At that time, 10 contact points of each driving surface with the friction material were randomly investigated. The results are summarized in Table 5.

【００８２】[0082]

【表５】 [Table 5]

【００８３】表５に示すように、樹脂成分のピークが検
出された割合は、中心線平均粗さＲａ：０．１〜０．５
において０であることがわかる。このことから、第１実
施例の結果と併せ、摺動材が接触する相手材の接触面に
おける中心線平均粗さＲａは０．１μｍ以上０．９μｍ
以下が望ましいことがわかる。As shown in Table 5, the ratio at which the peak of the resin component was detected was determined by the average roughness Ra of the center line: 0.1 to 0.5.
It can be seen that at 0. From this, together with the results of the first embodiment, the center line average roughness Ra on the contact surface of the mating material with which the sliding material comes into contact is 0.1 μm or more and 0.9 μm or more.
It can be seen that the following is desirable.

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

【図１】本発明にかかる振動アクチュエータの第１実施
形態である超音波アクチュエータを示す説明図である。
図１（Ａ）は平面図，図１（Ｂ）は正面図及び側面図，
図１（Ｃ）は下面図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an ultrasonic actuator that is a first embodiment of a vibration actuator according to the present invention.
1A is a plan view, FIG. 1B is a front view and a side view,
FIG. 1C is a bottom view.

【図２】第１実施形態の超音波アクチュエータの駆動回
路を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a drive circuit of the ultrasonic actuator according to the first embodiment.

【図３】本発明にかかる振動アクチュエータの第２実施
形態を示す説明図である。図３（Ａ）は平面図，図３
（Ｂ）は正面図，図３（Ｃ）は底面図，図３（Ｄ）は側
面図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second embodiment of a vibration actuator according to the present invention. 3A is a plan view, FIG.
3B is a front view, FIG. 3C is a bottom view, and FIG. 3D is a side view.

【図４】本発明にかかる振動アクチュエータの第２実施
形態を示す説明図である。図４（Ａ）は平面図，図４
（Ｂ）は正面図，図４（Ｃ）は底面図，図４（Ｄ）は側
面図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a second embodiment of a vibration actuator according to the present invention. 4A is a plan view, FIG.
4B is a front view, FIG. 4C is a bottom view, and FIG. 4D is a side view.

【図５】本発明にかかる振動アクチュエータの第２実施
形態を示す説明図である。図５（Ａ）は平面図，図５
（Ｂ）は正面図，図５（Ｃ）は底面図，図５（Ｄ）は側
面図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a second embodiment of a vibration actuator according to the present invention. FIG. 5 (A) is a plan view and FIG.
5B is a front view, FIG. 5C is a bottom view, and FIG. 5D is a side view.

【図６】本発明に係る振動アクチュエータの第２実施形
態を示す説明図である。図６（Ａ）は加工前の状態を示
す正面図，図６（Ｃ）はその側面図である。また、図６
（Ｂ）は加工後の状態を示す正面図であり、図６（Ｄ）
はその側面図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a second embodiment of a vibration actuator according to the present invention. FIG. 6 (A) is a front view showing a state before processing, and FIG. 6 (C) is a side view thereof. FIG.
FIG. 6B is a front view showing a state after processing, and FIG.
Is a side view thereof.

【図７】第３実施形態の超音波アクチュエータの構成を
示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of an ultrasonic actuator according to a third embodiment.

【図８】第３実施形態の超音波アクチュエータの側面の
拡大図である。FIG. 8 is an enlarged side view of the ultrasonic actuator according to the third embodiment.

【図９】第４実施形態の超音波アクチュエータの構成を
示す縦断面図である。FIG. 9 is a vertical sectional view showing a configuration of an ultrasonic actuator according to a fourth embodiment.

【図１０】従来の振動アクチュエータの構成を示す説明
図である。図１０（Ａ）は上面図，図１０（Ｂ）は正面
図，図１０（Ｃ）は底面図，図１０（Ｄ）は右側面図で
ある。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional vibration actuator. 10A is a top view, FIG. 10B is a front view, FIG. 10C is a bottom view, and FIG. 10D is a right side view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１ 超音波アクチュエータ（振動アクチュエータ） １２ 弾性体 １３ 圧電体（電気機械変換素子） １４ ポリエーテルニトリルをマトリックスとする樹脂
からなる摺動材 １５ エポキシ系接着剤 １７ 相対運動部材11 Ultrasonic actuator (vibration actuator) 12 Elastic body 13 Piezoelectric body (electromechanical conversion element) 14 Sliding material made of resin having polyether nitrile as a matrix 15 Epoxy adhesive 17 Relative movement member

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 振動子と、 該振動子との間で相対運動を行う相対運動部材と、 前記振動子と前記相対運動部材との接触部に配置され、
ポリエーテルニトリルをマトリックスとする樹脂により
構成された摺動材とを有することを特徴とする振動アク
チュエータ。1. A vibrator, a relative motion member that performs a relative motion between the vibrator, and a vibrator disposed on a contact portion between the vibrator and the relative motion member,
A vibration actuator comprising: a sliding member made of a resin having polyether nitrile as a matrix. 【請求項２】 請求項１に記載された振動アクチュエー
タにおいて、 前記樹脂は、カーボンファイバー及びフッ素樹脂の少な
くとも一方を含むことを特徴とする振動アクチュエー
タ。2. The vibration actuator according to claim 1, wherein the resin contains at least one of carbon fiber and fluororesin. 【請求項３】 請求項２に記載された振動アクチュエー
タにおいて、 前記カーボンファイバーの含有量は、１５重量％以上４
０重量％以下であるとともに、 前記フッ素樹脂の含有量は、１０重量％以上２０重量％
以下であることを特徴とする振動アクチュエータ。3. The vibration actuator according to claim 2, wherein the content of the carbon fiber is 15% by weight or more and 4
The content of the fluororesin is 10% by weight or more and 20% by weight or less.
A vibration actuator comprising: 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれか１
項に記載された振動アクチュエータにおいて、 前記摺動材は、前記振動子及び前記相対運動部材のそれ
ぞれの接触部のいずれか一方に装着されることを特徴と
する振動アクチュエータ。4. One of claims 1 to 3
In the vibration actuator described in the paragraph 1, the vibration member is attached to either one of the contact portions of the vibrator and the relative motion member. 【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれか１
項に記載された振動アクチュエータにおいて、 前記相対運動部材または前記振動子は、前記摺動材と接
触してこの摺動材との間で相対運動する部分の中心線平
均粗さが、前記振動子に発生する振動の振幅よりも小さ
いことを特徴とする振動アクチュエータ。5. The method according to claim 1, wherein:
In the vibration actuator described in the paragraph 1, the relative motion member or the vibrator has a center line average roughness of a portion which is in contact with the sliding member and relatively moves between the sliding member and the vibrator. A vibration actuator characterized in that it is smaller in amplitude than the vibration generated in the. 【請求項６】 請求項５に記載された振動アクチュエー
タにおいて、 前記中心線平均粗さは、前記摺動材との接触部を形成す
る面内における各方向に応じてそれぞれ異なる値を有
し、前記中心線平均粗さが最大となる方向に関する値
が、０．１μｍ以上０．９μｍ以下であることを特徴と
する振動アクチュエータ。6. The vibration actuator according to claim 5, wherein the center line average roughness has different values according to respective directions in a plane forming a contact portion with the sliding member, A vibration actuator, wherein a value in a direction in which the centerline average roughness is maximum is 0.1 μm or more and 0.9 μm or less. 【請求項７】 請求項１から請求項６までのいずれか１
項に記載された振動アクチュエータにおいて、 前記振動子は、直方体状に形成され、縦振動と屈曲振動
とを発生させるとともに、 前記摺動材は、前記振動子のうちの前記屈曲振動の腹の
位置に設けられていることを特徴とする振動アクチュエ
ータ。7. One of claims 1 to 6
In the vibration actuator described in the paragraph 1, the vibrator is formed in a rectangular parallelepiped shape and generates longitudinal vibration and bending vibration, and the sliding member is a position of an antinode of the bending vibration of the vibrator. And a vibration actuator. 【請求項８】 請求項１から請求項６までのいずれか１
項に記載された振動アクチュエータにおいて、 前記振動子は、略円柱状に形成され、縦振動とねじり振
動とを発生させるとともに、 前記摺動材は、前記振動子および前記相対運動部材のそ
れぞれの接触部のうちのいずれか一方に装着されること
を特徴とする振動アクチュエータ。8. Any one of claims 1 to 6
In the vibration actuator described in the paragraph 1, the vibrator is formed in a substantially columnar shape and generates longitudinal vibration and torsional vibration, and the sliding member is in contact with each of the vibrator and the relative motion member. A vibration actuator, characterized in that it is attached to either one of the parts. 【請求項９】 請求項１から請求項６までのいずれか１
項に記載された振動アクチュエータにおいて、 前記振動子は、略円環状に形成され、進行性振動波を発
生させるとともに、 前記摺動材は、前記振動子および前記相対運動部材のそ
れぞれの接触部のうちのいずれか一方に装着されること
を特徴とする振動アクチュエータ。9. Any one of claims 1 to 6
In the vibration actuator described in the paragraph 1, the vibrator is formed in a substantially annular shape and generates a progressive vibration wave, and the sliding member is a contact portion of each of the vibrator and the relative motion member. A vibration actuator that is mounted on either one of the above.