(57)【要約】【課題】樹脂の含浸深さを非破壊で容易に検査することが可能な摩擦材を用いた振動型アクチュエータを提供する。【解決手段】振動型アクチュエータ１は、電気−機械エネルギ変換素子である圧電素子４と弾性体３を有する振動体２と、振動体２と接触する被駆動体である移動体６を備える。移動体６において振動体２と接触する摩擦摺動面６ｄを含む摩擦部を、ステンレスからなる焼結体６ａの気孔に蛍光物質を含むエポキシ樹脂が含浸された樹脂含浸部６ｂで形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気−機械エネルギ変換素子と弾性体を有する振動体と、
前記振動体と接触する被駆動体と、を備える振動型アクチュエータであって、
前記被駆動体において前記振動体と接触する摩擦部と前記振動体において前記被駆動体と接触する摩擦部の少なくとも一方が、気孔を有する金属の該気孔に蛍光物質を含む樹脂が含浸された構造を有することを特徴とする振動型アクチュエータ。
【請求項２】
前記金属は、前記摩擦部の表面気孔率が５％〜２０％のステンレス焼結体であることを特徴とする請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３】
前記ステンレス焼結体は、マルテンサイト系ステンレスからなることを特徴とする請求項２に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項４】
前記摩擦部は、前記振動体との摩擦摺動面と所定の角度をなし、且つ、表面に気孔を有する面を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項５】
前記樹脂はセラミック粉を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項６】
前記蛍光物質は、蛍光染料または蛍光顔料であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の振動型アクチュエータと、
前記振動型アクチュエータにより駆動される部品と、を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
振動体と被駆動体とを有する振動型アクチュエータにおいて前記被駆動体において前記振動体と接触する摩擦部と前記振動体において前記被駆動体と接触する摩擦部の少なくとも一方の摩擦部に用いられる、金属の焼結体に蛍光物質を含む樹脂が含浸された摩擦材の検査方法であって、
前記摩擦材における樹脂の含浸深さまたは含浸率を、前記摩擦部を蛍光顕微鏡で観察して計測することを特徴とする摩擦材の検査方法。
【請求項９】
前記樹脂の含浸深さを、前記摩擦材において摩擦摺動面と所定の角度をなす面、または前記面の一端から外周側面に至る前記焼結体の表面を外部から蛍光顕微鏡により観察することにより計測することを特徴とする請求項８に記載の摩擦材の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動型アクチュエータ、電子機器及び摩擦材の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と移動体（被駆動体）とを接触させ、振動体に励起された所定の振動により移動体を摩擦駆動することにより、振動体と移動体とを相対移動させる振動型アクチュエータが知られている。このような振動型アクチュエータには、振動体と移動体の間の摩擦力を利用するため、保持トルクや保持力が大きいという特徴がある。よって、振動体と移動体の位置関係を維持するための特別な機構やエネルギ（通電）を必要とすることなく、外力が作用しても振動体と移動体の位置関係を維持することができる。
【０００３】
しかしながら、振動型アクチュエータが高湿度の環境に置かれた場合や長時間放置された場合には、一般的に保持力が低下する傾向のあることが認められている。そこで、振動体と移動体の間の保持力を高めるために、移動体の摩擦材として樹脂を含浸させたステンレス焼結体を用いる技術が特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２２５３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された摩擦材では、摩擦摺動面上の全ての気孔が樹脂で埋められているわけではない。その理由としては、ステンレス焼結体には樹脂が含浸されない閉気孔が存在するため、樹脂含浸処理後の研磨処理によって樹脂含浸されていない気孔が表面に露出してしまうことや、研磨処理によって樹脂が離脱してしまうことが挙げられる。
【０００６】
一方、保持力を維持するためには、ステンレス焼結体の摩擦摺動面上の気孔（空孔）に一定以上の樹脂が含浸されていることが必要となる。そこで、振動型アクチュエータの性能を担保する観点から、摩擦摺動面上の気孔に一定以上の樹脂が含浸されているか否かを検査する必要が生じる。しかし、一般的に気孔は小さく、また、樹脂には透過性があるため、金属顕微鏡等で観察しても樹脂が含浸している気孔と含浸していない気孔との区別は容易ではない。
【０００７】
また、ステンレス焼結体に対する樹脂の含浸処理では、樹脂が気孔に含浸しやすくなるように処理温度を上げて粘度を下げる等の工夫がなされている。しかし、樹脂の含浸深さを非破壊で計測する手段はなく、これまでは、含浸処理後のステンレス焼結体から検査用サンプルを抜き出して切断し、その断面を観察することで含浸深さを計測している。この手法では製造工程で全数検査を行うことはできないため、非破壊で含浸深さを計測する手段が求められている。
【０００８】
本発明は、樹脂の含浸深さを非破壊で容易に検査することが可能な摩擦材を用いた振動型アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る振動型アクチュエータは、電気−機械エネルギ変換素子と弾性体を有する振動体と、前記振動体と接触する被駆動体と、を備える振動型アクチュエータであって、前記被駆動体において前記振動体と接触する摩擦部と前記振動体において前記被駆動体と接触する摩擦部の少なくとも一方が、気孔を有する金属の該気孔に蛍光物質を含む樹脂が含浸された構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、振動型アクチュエータに用いられている摩擦材における樹脂の含浸深さを非破壊で容易に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る振動型アクチュエータの概略構成を示す図である。
【図２】振動体に励起される振動を説明する模式図である。
【図３】移動体の構造と製造方法を移動体の径方向の断面で説明する図である。
【図４】エポキシ樹脂の硬化処理後の焼結体の断面の一部を撮影した写真である。
【図５】エポキシ樹脂の硬化処理後の焼結体の傾斜面の表面を撮影した写真である。
【図６】移動体の摩擦摺動面を撮影した写真である。
【図７】振動型アクチュエータを備える撮像装置の構成を説明する図である。
【図８】振動型アクチュエータを備えるロボットの概略構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、振動型アクチュエータ１の概略構成を説明する図である。振動型アクチュエータ１は、振動体２と、振動体２により摩擦駆動される被駆動体である移動体６を有する。
【００１３】
振動体２は、平板状の弾性体３と、弾性体３の一方の面に接着された電気−機械エネルギ変換素子である圧電素子４と、弾性体３の他方の面に設けられた２つの突起部５を有する。弾性体３には、例えば、ステンレス薄板が用いられる。突起部５は、弾性体３のプレス加工等により弾性体３と一体的に形成されていてもよいし、溶接や接着等の接合手法を用いて弾性体３に接合されていてもよい。
【００１４】
図２（ａ）は、振動体２を簡略化して示す斜視図である。圧電素子４は、例えば、弾性体３側の面には不図示の共通電極（全面電極）が形成され、弾性体３側の面の反対側の面には長さ方向で２等分され不図示の駆動電極が形成された構造を有している。
【００１５】
図２（ｂ）は、振動体２に励起される２つの屈曲振動モードのうちの第１振動モード（以下「Ａモード」という）を説明する図である。Ａモードは、振動体２の長手方向（Ｘ方向）における二次の屈曲振動であり、振動体２の短手方向（Ｙ方向（幅方向））と略平行な３本の節線を有している。圧電素子４の駆動電極に所定の周波数で位相が１８０°ずれた交番電圧を印加することにより、振動体２にＡモードの振動を励起することができる。突起部５は、Ａモードの振動で節となる位置の近傍に配置されており、振動体２にＡモードの振動が励起されることによりＸ方向で往復運動を行う。
【００１６】
図２（ｃ）は、振動体２に励起される２つの屈曲振動モードのうちの第２振動モード（以下「Ｂモード」という）を説明する図である。Ｂモードは、振動体２の短手方向（Ｙ方向）における一次の屈曲振動であり、長手方向（Ｘ方向）と略平行な２本の節線を有している。圧電素子４の駆動電極に所定の周波数で同位相の交番電圧を印加することにより、振動体２にＢモードの振動を励起することができる。突起部５は、Ｂモードの振動で腹となる位置の近傍に配置されており、振動体２にＢモードの振動が励起されることにより突起部５の軸方向（Ｚ方向）で往復運動を行う。
【００１７】
振動体２は、Ａモードでの節線とＢモードでの節線がＸＹ平面内において略直交するように構成されている。また、圧電素子４には不図示のフレキシブル基板が接着されており、フレキシブル基板を通じて圧電素子４に交流電流を供給することにより、振動体２にＡモードとＢモードの振動を同時に励起することができる。よって、ＡモードとＢモードの振動を所定の位相差で励起することにより、突起部５の先端にＺＸ面内で楕円運動を発生させることができる。
【００１８】
振動型アクチュエータ１では、３つの振動体２はそれぞれ、２つの突起部５を結ぶ直線が環状の移動体６の接線となるように配置されて移動体６と接触している。よって、移動体６を図１に矢印で示す回転方向に回転可能に支持し、振動体２にＡモードとＢモードの振動を同時に励起すると、移動体６は、突起部５によって摩擦駆動されてその周方向に回転する。なお、図１では、移動体６を回転可能に支持する支持部材や、振動体２を保持する保持部材、振動体２と移動体６とを接触させるための加圧手段等の図示を省略している。また、ここでは、振動体２が固定されて移動体６が回転可能であるとしたが、逆に、移動体６が固定され、３つの振動体２を保持部材と共に回転させる構成とすることも可能である。
【００１９】
図３は、移動体６の構造と製造方法を移動体６の径方向の断面で説明する図であり、左側が内径側、右側が外径側となっている。本実施形態では、移動体６に、ＳＵＳ４２０Ｊ２相当のマルテンサイト系ステンレスからなる焼結体６ａ（図３（ａ））を使用している。焼結体６ａには、流通性の高いＳＵＳ４１０Ｌ粉末と炭素粉末を混合した原料粉末が使用されている。防錆性や機械的強度を考慮して、炭素重量比は０．３％〜０．９％の範囲とすることが望ましく、ここでは、炭素重量比を０．５％としている。また、ＳＵＳ４１０Ｌ粉末には、粒径が１５０μｍ程度以下、平均粒径が７５μｍ程度の粒度分布を有する非球状粉を用いている。
【００２０】
焼結体６ａは、原料粉末の成形体を融点以下の所定の温度に保持して粉末同士を結合させる処理（焼結工程）により製造される。本実施形態では、後述するように蛍光物質を含有するエポキシ樹脂を含浸させる気孔（空孔）を確保する必要がある。そこで、得られる焼結体６ａの密度が６．２ｇ／ｃｍ３〜６．７ｇ／ｃｍ３程度、気孔の大きさが数ミクロンから１００μｍ程度、摩擦摺動面６ｄ（図３（ｃ）参照）の気孔率が５％〜２０％程度となるように、焼結体６ａの製造条件を調整している。
【００２１】
焼結体６ａを移動体６として用いたときの摩擦摺動面の耐摩耗性を高めるため、焼結体６ａのビッカース硬さは５５０ＨＶ０．２以上とした。なお、硬度を高める方法としては、焼結体６ａを焼入れする方法が知られているが、本実施形態では、焼結の冷却条件を調整することで焼入れ工程を別途設けることなく焼結工程で実質的に焼入れを行うことにより、焼結体６ａをＳＵＳ４２０Ｊ２相当としている。なお、移動体６の摩擦摺動部の硬度を高める方法として、レーザ等で摩擦摺動部のみに焼入れを行う手法を用いてもよく、この場合、焼結体の一部のみが焼入れされるため、焼結体の変形抑制が期待される。また、摩擦摺動部のみが焼き入れされている場合、寸法精度を高めるために焼結体の内径や外径を切削加工により調整する際に、切削加工の対象部位は焼入れされておらず硬度が高められていないため、加工が容易になる。焼結体６ａには、ＳＵＳ４２０Ｊ２に代えて、オーステナイト系ステンレスＳＵＳ３１６を用いると共に、イオン窒化法により高硬度の窒化層を設けて耐摩耗性を向上させたものを用いてもよい。
【００２２】
次に、蛍光物質を含有する液状のエポキシ樹脂を焼結体６ａに含浸させる。なお、以下の説明での「エポキシ樹脂」とは、特に言及しない限りは、「蛍光物質を含有するエポキシ樹脂」を指すものとする。ここで、蛍光物質とは、特定波長の光（励起光）を吸収することにより基底状態から励起状態へ遷移し、励起状態から基底状態へ戻る際に光（蛍光）としてエネルギを放出する性質を有する物質を指す。蛍光物質としては、蛍光染料や蛍光顔料等が挙げられ、本実施形態では、蛍光染料C. I. Solvent Yellow（o-aminoazotoluene）を用いたが、使用可能な蛍光物質はこれに限られるものではない。
【００２３】
図３（ｂ）に示すように、焼結体６ａの内径側の表面（上面）にエポキシ樹脂６ｃをディスペンサで塗布し、オーブン等を用いて焼結体６ａを８０℃に保持することで、エポキシ樹脂６ｃの粘度を低下させて焼結体６ａの気孔への含浸を促進させる。なお、焼結体６ａは、内径側が外径側よりも厚い形状を有しており、径方向と平行な内径側かつ上面側が振動体２に対する摩擦摺動面６ｄとなる。これにより、焼結体６ａの表面から一定の距離（深さ）の領域にエポキシ樹脂６ｃが含浸する。エポキシ樹脂６ｃが含浸した領域を、樹脂含浸部６ｂと定義する。樹脂含浸部６ｂは、移動体６において摩擦摺動面６ｄを形成する部分（摩擦部）となる。
【００２４】
エポキシ樹脂６ｃが焼結体６ａに含浸した後、所定時間、８０℃に保持することによりエポキシ樹脂を硬化させる。なお、図３（ｂ）では、樹脂含浸部６ｂの領域を模式的に示しており、実際には、焼結体６ａにおいて樹脂含浸部６ｂとエポキシ樹脂が含浸していない領域との境界は図示のように明確なものではない。
【００２５】
なお、焼結体６ａに塗布されたエポキシ樹脂６ｃを加熱することによってエポキシ樹脂６ｃの粘度が小さくなると、エポキシ樹脂６ｃは塗布時よりも径方向に広がり、焼結体６ａの気孔に含浸しやすくなる。このとき、エポキシ樹脂６ｃの塗布量が少な過ぎると、塗布されたエポキシ樹脂の全てが含浸したとしても所望する深さまでエポキシ樹脂を含浸させることができずに、必要な深さまで樹脂含浸部６ｂを生成することができなくなってしまうおそれがある。このような問題が生じないように、塗布するエポキシ樹脂量は、硬化処理後に焼結体６ａの上に一定量のエポキシ樹脂が残るように調節される。その際、エポキシ樹脂６ｃの粘度の経時変化や塗布量のばらつき、加熱処理装置の温度制御性能、焼結体６ａの気孔率のばらつき等を考慮することが望ましい。
【００２６】
焼結体６ａに含浸せずに焼結体６ａの表面上で硬化しているエポキシ樹脂をＧＣ（グリーンカーボン）＃３２０のエメリー紙で除去し、樹脂含浸部６ｂ（摩擦摺動面）を露出させる。なお、焼結体６ａの表面上で硬化したエポキシ樹脂の除去方法は限定されず、ダイヤモンド砥石、ＧＣ砥石、遊離砥粒等を用いて行ってもよい。
【００２７】
続いて、図３（ｃ）に示す摩擦摺動面６ｄが樹脂含浸部６ｂによって形成されるように、樹脂含浸部６ｂの表面を研磨（ポリッシュ）加工して平滑化する。研磨加工には、公知の研磨装置を用いることができ、本実施形態では、多結晶ダイヤモンド（３μｍ）が塗布された銅定盤を回転させながら、樹脂含浸部６ｂの表面を銅定盤に押し付けることによって行った。なお、研磨加工の合間や完了後には、重曹水等による洗浄（アルカリ洗浄）を行って防錆処理を施している。こうして、樹脂含浸部６ｂによる摩擦摺動面６ｄが形成された摩擦材が得られ、本実施形態では、こうして製造された摩擦材を移動体６として用いている。
【００２８】
ここで、移動体６の形状について説明する。図３（ｃ）に示されるように、摩擦摺動面６ｄの内径は焼結体６ａの内径に略一致するが、摩擦摺動面６ｄの外径は焼結体６ａの外形よりも短い。つまり、摩擦摺動面６ｄの径方向の幅は、焼結体６ａの径方向の幅よりも短い。これは、エポキシ樹脂６ｃの含浸処理後の不要なエポキシ樹脂の除去処理や研磨処理に要する負荷を軽減することを目的としている。摩擦摺動面６ｄの径方向の幅は、振動体２の突起部５との摩擦摺動領域が確保されるように、また、寸法公差や組立て誤差を考慮して設定することができる。本実施形態では、焼結体６ａの内径側に摩擦摺動面６ｄを設けて、振動体２を振動型アクチュエータ１の中心側に寄せて配置することにより、省スペース化を図っている。但し、これに限られず、焼結体６ａの外径側や中央部に摩擦摺動面６ｄを設けることも可能である。
【００２９】
移動体６は、内周側が外周側よりも厚肉となるように、摩擦摺動面６ｄの外周側の一端から移動体６の外周側に向けて傾斜する傾斜面６ｅが形成されている。傾斜面６ｅは、摩擦摺動面６ｄに対して勾配角度が９０度未満で形成されており、例えば、３０°〜６０°の範囲で設定される。本実施形態では、傾斜面６ｅの外周側の一端から外周側面までを、摩擦摺動面６ｄと略平行に形成された平面６ｆとしている。但し、これに限らず、平面６ｆを、傾斜面６ｅとは勾配が逆の傾斜面（溜め面）となるように形成してもよい。
【００３０】
次に、エポキシ樹脂の含浸深さ、つまり、摩擦摺動面６ｄからの樹脂含浸部６ｂの深さを確認した結果について説明する。図３を参照して説明したように、樹脂含浸部６ｂを研磨することによって摩擦摺動面６ｄが形成されるように、エポキシ樹脂は焼結体６ａに対して一定の深さまで含浸している必要がある。
【００３１】
図４は、エポキシ樹脂の硬化処理後の焼結体６ａを径方向で切断した断面の一部を表した写真である。ここでは、金属顕微鏡と蛍光顕微鏡とで共通のレンズを用い、光源とフィルタを変えることで、同じ位置の写真を撮影した。図４（ａ）は金属顕微鏡による撮影写真であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）と同じ位置を蛍光顕微鏡で撮影してグレースケール化した写真である。一般的な金属顕微鏡では、光源にタングステンランプやハロゲンランプ等を用いて観察を行う。一方、蛍光顕微鏡では、蛍光物質の励起波長に対応する光の照射が可能な超高圧水銀灯、キセノンランプ、紫外線ＬＥＤ、レーザ光等の光源を用いて観察を行う。このような相違により、金属顕微鏡では焼結体６ａの金属部は白色で、気孔は黒色で観察され、蛍光顕微鏡では気孔内にある樹脂が含有している蛍光物質に応じた蛍光色で観察される。本実施形態では黄緑色で観察される。
【００３２】
図４（ｂ）に見られるように、焼結体６ａに含浸せずに残ったエポキシ樹脂６ｃが確認されるが、傾斜面６ｅ上にエポキシ樹脂の付着は観察されていない。一方、塗布されたエポキシ樹脂６ｃは、焼結体６ａの気孔に沿って深さ方向のみでなく径方向にも浸透し、傾斜面６ｅへ到達していることがわかる。このことから、焼結体６ａには気孔が上面から側面につながっているものが多くあり、そのため、上面から含浸したエポキシ樹脂が側面の気孔の表面付近に浸透してくると考えられる。このように、蛍光顕微鏡による観察により、焼結体６ａの内部に含浸したエポキシ樹脂を確認することができる。
【００３３】
蛍光顕微鏡による観察によりエポキシ樹脂の含浸深さを検査可能なことと、エポキシ樹脂が焼結体６ａの深さ方向だけではなく径方向にも浸透して傾斜面６ｅへ到達することを利用して、非破壊で樹脂含浸部６ｂの深さを把握することができる。つまり、傾斜面６ｅに対してその側面（外部）から紫外線等を照射すると、焼結体６ａの気孔に含浸したエポキシ樹脂が蛍光色（黄緑色）に光ることを利用して、非破壊で含浸深さを計測することができる。以下、この検査方法の詳細について説明する。
【００３４】
図５（ａ）は、金属顕微鏡で外部から傾斜面６ｅに焦点を合わせて撮影した写真である。傾斜面６ｅは、焼結後にサイジングや切削加工等がなされていないため、気孔を有している。なお、サイジングとは、焼結体を再度金型に入れ、圧力を加えることで寸法精度の向上を図る処理である。サイジングを行うと、焼結体の側面（表面）が金型と擦れることで塑性流動が生じ、気孔が塞がれやすくなる。また、切削加工でも、表面での塑性流動が起こることで気孔が潰れやすくなる。本実施形態では、サイジングや切削加工等を行わないことにより、傾斜面６ｅの気孔を維持している。
【００３５】
図５（ｂ）は、図５（ａ）と同じ位置を蛍光顕微鏡で撮影してグレースケール化した写真である。傾斜面６ｅを蛍光顕微鏡で観察すると、気孔部に含浸されたエポキシ樹脂が蛍光色（黄緑色）で観察されることにより、エポキシ樹脂の含浸深さを把握することができることがわかる。よって、移動体６を破壊せずに検査したものをそのまま移動体６として振動型アクチュエータ１に用いることができる。なお、エポキシ樹脂６ｃは、平面６ｆ（又は溜め面）に到達する場合があり、この場合には、平面６ｆを蛍光顕微鏡で観察することによりエポキシ樹脂の含浸深さを把握してもよい。
【００３６】
図６（ａ）は、移動体６の摩擦摺動面６ｄを金属顕微鏡で撮影した写真であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）と同じ位置を蛍光顕微鏡で撮影した写真である。なお、撮影倍率は、共に２００倍としている。図６（ａ）において、ステンレスは白色で観察され、気孔は黒色で観察される。気孔には、エポキシ樹脂が含浸しているものと含浸していないものとがあり、例えば、図６（ａ）に示した円内の気孔に樹脂が含浸されているか否かは、図６（ａ）の写真からは容易に判定することができない。一方、図６（ｂ）で同じ位置を見ると、図６（ａ）に示した円に対応する円内は蛍光色（黄緑色）で観察されず、このことは、図６（ａ），（ｂ）に示した円内の気孔にはエポキシ樹脂が充填されていないことを意味している。
【００３７】
金属顕微鏡による観察写真を２値化することにより、摩擦摺動面６ｄ上での気孔率（表面気孔率）を求めることができる。また、蛍光顕微鏡による観察写真において気孔を示している領域を２値化することにより、摩擦摺動面６ｄ上での気孔におけるエポキシ樹脂の含浸率（樹脂含浸率）を求めることができる。更に、表面気孔率と樹脂含浸率から樹脂充填率（気孔にどの程度の樹脂が充填しているかを示す値）を把握することができる。
【００３８】
以上の説明の通り、本実施形態によれば、蛍光顕微鏡による観察により容易にエポキシ樹脂の含浸状態を把握することができる。また、金属顕微鏡での観察結果と組み合わせることにより、エポキシ樹脂の含浸状態をより詳細に把握することが可能になる。
【００３９】
次に、振動型アクチュエータ１を用いた電子機器の一例として、撮像装置及び産業用ロボットについて説明する。図７（ａ）は、撮像装置２００の概略構成を示す上面図である。撮像装置２００は、撮像素子２１０及び電源ボタン２２０を搭載したカメラ本体２３０を備える。また、撮像装置２００は、不図示のレンズ群、振動型アクチュエータを備えるレンズ鏡筒２４０を備える。レンズ群の駆動は振動型アクチュエータによって行われる。レンズ鏡筒２４０は、交換レンズとしてカメラ本体２３０に対して着脱可能であり、撮影対象に合わせて適したレンズ鏡筒２４０をカメラ本体２３０に取り付けることができる。振動型アクチュエータとしては、図１を参照して説明した、振動型アクチュエータ１を用いることができる。
【００４０】
振動型アクチュエータによるレンズの駆動は、オートフォーカス用のレンズの駆動に好適であると考えられるが、これに限られず、ズーム用のレンズについても、同様の構成による駆動が可能である。また、振動型アクチュエータは、手ぶれ補正を行うためのレンズ又は撮像素子の駆動にも用いることが可能である。
【００４１】
図７（ｂ）は、振動型アクチュエータ１を搭載したレンズ鏡筒の断面図である。光軸Ｌ方向において移動体６は振動体２の突起部と接触している。移動体６において振動体２と接触している面の反対側の面にはロータゴム（防振ゴム）８が設置され、ロータゴム８と接触するように出力伝達部材９が設置されている。振動体２は、振動体２に励起される振動が阻害されないように保持基台２０に保持されており、保持基台２０は板バネ１０によって移動体６側へ押圧されている。なお、板バネ１０を圧縮して保持基台２０を移動体６側へ押圧する力を生じさせるために、板バネ１０は、板バネ１０の撓み量を規制する加圧リング１８と保持基台２０によって挟持されている。
【００４２】
鏡筒本体１６には、光軸Ｌと直交する方向に張り出したフランジ１６ａが設けられている。フランジ１６ａの振動型アクチュエータ１が配置されている側の面には、マニュアルフォーカスを行うために光軸Ｌまわりに回転可能なマニュアルリング１５が設置されている。マニュアルリング１５と振動型アクチュエータ１の間には、マニュアルリング１５や振動型アクチュエータ１からの力の伝達により回転可能なコロリング１９が設置されている。コロリング１９には、径方向に延出して形成された複数のコロ軸１３が設けられ、コロ軸１３には、コロ軸１３を中心として回転自在にコロ１４が取り付けられている。コロ１４は、出力伝達部材９とマニュアルリング１５とに接触している。また、コロリング１９には出力キー１７が取り付けられている。出力キー１７は、不図示のオートフォーカスレンズを保持した不図示のカム環等に係合している。加圧リング１８は、内周側が鏡筒本体１６とネジ又はバイヨネット構造で係合している。加圧リング１８の光軸Ｌ方向での位置を調整して板バネ１０を圧縮することにより、保持基台２０からマニュアルリング１５までが所定の圧縮力で挟持されている。
【００４３】
振動体２の突起部に楕円運動が励起されると、突起部と接触している移動体６が摩擦駆動され、移動体６が回転する。移動体６が回転すると、移動体６に接触しているロータゴム８と、ロータゴム８と接触している出力伝達部材９とが、移動体６と共に光軸Ｌまわりに回転する。すると、出力伝達部材９と接触しているコロ１４がマニュアルリング１５の面上を転動しながらコロリング１９と共に光軸Ｌまわりに回転し、コロリング１９に設置された出力キー１７が不図示のカム環等を回転させる。これにより、不図示のカム環に保持されているオートフォーカスレンズが光軸方向に移動して、オートフォーカス動作が行われる。
【００４４】
図８は、振動型アクチュエータを搭載したロボット３００の概略構成を示す斜視図であり、ロボット３００は、産業用ロボットの一種である水平多関節ロボットの一例である。ロボットのアーム関節部での曲げ動作やハンド部での把持動作に用いられるモータには、低回転数で高トルクのＴＮ特性（負荷トルク−回転数の関係を示す垂下特性）を有するものが求められる。よって、振動型アクチュエータは、このような用途に好適であると考えられる。
【００４５】
振動型アクチュエータ１は、アーム関節部３１１やハンド部３１２に内蔵される。アーム関節部３１１は２本のアーム３２０が交差する角度を変えることができるように２本のアームを接続する。ハンド部３１２は、アーム３２０と、アーム３２０の一端に取り付けられる把持部３２１と、アーム３２０と把持部３２１とを接続するハンド関節部３２２とを有する。振動型アクチュエータ１は、アーム関節部３１１に内蔵されてアーム３２０同士の角度を変化させ、また、ハンド関節部３２２に内蔵されて把持部３２１を所定角度回転させる。
【００４６】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。例えば、上記実施形態では、環状形状を有する移動体６を備える回転駆動型の振動型アクチュエータ１について説明したが、上述した樹脂含浸部を有するステンレス焼結体は、リニア駆動型の振動型アクチュエータの移動体にも適用が可能である。また、上記実施形態では、ステンレス焼結体にエポキシ樹脂を含浸させた構成について説明したが、これに限らず、振動体の突起部の摩擦摺動面に蛍光物質を含む樹脂を含浸させたステンレス焼結体を用いるようにしてもよい。つまり、振動体と被駆動体の各摩擦摺動面の少なくとも一方に蛍光物質を含む樹脂を含浸させた焼結体を用いるようにすればよい。
【００４７】
上記実施形態では、ステンレス焼結体に含浸させる樹脂としてエポキシ樹脂を取り上げたが、これに限定されるものではなく、蛍光物質を含む他の樹脂を含浸させてもよい。また、上記実施形態では、ステンレス焼結体に樹脂を含浸させたが、レーザ等で孔部を設けたステンレス溶製材に樹脂を充填してもよい。焼結体に含浸させる樹脂には、＃１０００〜＃８０００サイズのＧＣ等のセラミック粉が混合されたものを用いてもよく、これにより摩擦摺動面の耐摩耗性を向上させることができる。
【００４８】
上記説明では、振動型アクチュエータ１を用いた電子機器の一例として撮像装置及び産業用ロボットについて説明したが、これに限られず、振動型アクチュエータ１により駆動される部品を備える各種の機器に用いることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１    振動型アクチュエータ
２    振動体
６    移動体
６ａ    焼結体
６ｂ    樹脂含浸部
６ｄ    摩擦摺動面
６ｅ    傾斜面
２００    撮像装置
３００    ロボット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019187120.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月13日(2019.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2019187120.tif 000011
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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