振動促動器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種振動促動器，該振動促動器利用在定子產(chǎn)生的超聲波振動使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，預壓部件使30MPa的接觸壓作用在轉(zhuǎn)子與定子之間。另外，定子的凹部內(nèi)設(shè)有含浸有油的供給體，通過從供給體供給的油，轉(zhuǎn)子與定子的接觸部被潤滑。作為被含浸在供給體的油，選擇40℃下的運動粘度按照ISO的粘度分類為VG400的氟類油。
【專利說明】振動促動器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用使振子產(chǎn)生的超聲波振動來驅(qū)動移動子的振動促動器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，實現(xiàn)了使包括壓電元件等的振子產(chǎn)生超聲波振動，并將與振子加壓接觸的移動子通過兩部件間的摩擦力來驅(qū)動的振動促動器。振動促動器中，若由于滑動部分的磨損而振子與移動子的壓接力變化，則扭矩、轉(zhuǎn)速等特性產(chǎn)生變化。因此，為了防止或者減少這樣的特性變化，例如通常使用二硫化鑰、石墨等固體潤滑劑來進行滑動部分的潤滑。
[0003]例如專利文獻I記載有，具備固定了樞軸部件的轉(zhuǎn)子(移動子)和振動體(振子)，并通過用加壓彈簧推壓 樞軸部件來使轉(zhuǎn)子與振動體加壓接觸的超聲波馬達(振動促動器)。該超聲波馬達中，混入了固體潤滑劑的鍍鎳施加于樞軸部件和加壓彈簧的至少一方，由此，減少兩部件間的滑動部分的磨損。
[0004]專利文獻1:日本特開平11 - 196591號公報
[0005]如上述，因為振動促動器利用作用于移動子與振子之間的摩擦力來驅(qū)動移動子，所以為了提高耐久性，需要潤滑移動子與振子的滑動部分來減少磨損。另一方面，在欲提高移動子的驅(qū)動扭矩的情況下，需要提高移動子與振子的壓接力來增大兩部件間的摩擦力，使摩擦力增大而相應(yīng)地滑動部分的磨損也增加。換句話說，在振動促動器中，在提高耐久性和實現(xiàn)高扭矩化之間產(chǎn)生權(quán)衡關(guān)系。
[0006]這里，如專利文獻I所述，通常，固體潤滑劑作為混入于鍍膜的層，或者作為混入于涂料、樹脂性膜等的層，設(shè)于滑動部分。然而，將這些層設(shè)在移動子與振子的滑動部分的情況下，若過于提高兩部件間的壓接力，則產(chǎn)生層的剝離或者破損等。換句話說，具有欲對移動子與振子的潤滑上使用固體潤滑劑的情況下，兩部件間的壓接力的上限值根據(jù)包括固體潤滑劑的層的硬度、緊貼性被限制，難以確保耐久性并且實現(xiàn)高扭矩化這樣的問題點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是為了解決這樣的問題點而完成的，目的在于提供一種實現(xiàn)了兼得耐久性的提聞和聞扭矩化的振動促動器。
[0008]本
【發(fā)明者】們?yōu)榱私鉀Q上述的問題點而著眼于對移動子與振子的潤滑使用液體潤滑劑，專心進行研究以及開發(fā)的結(jié)果，想到在移動子與振子的壓接力和液體潤滑劑的特性滿足規(guī)定的條件的情況下，能夠兼得耐久性的提高和高扭矩化，從而完成了本發(fā)明。
[0009]即，該發(fā)明的振動促動器具備移動子、能夠與移動子面接觸的振子、使移動子與振子加壓接觸的預壓單元、通過使振子產(chǎn)生超聲波振動來使移動子移動的振動單元、以及能夠?qū)σ苿幼优c振子之間供給液體潤滑劑的潤滑劑供給單元，預壓單元使移動子與振子加壓接觸，以使IOMPa~IOOMPa的范圍內(nèi)的接觸壓作用在移動子與振子之間，液體潤滑劑的40°C下的運動粘度按照ISO粘度分類在VG200~VG1200的范圍內(nèi)，以及液體潤滑劑的表面張力在15mN/m~25mN/m的范圍內(nèi)。[0010]潤滑劑供給單元可以是含浸有液體潤滑劑并且以能夠與移動子和振子的至少一方接觸的方式設(shè)置的供給體。
[0011]另外，供給體可以是多孔質(zhì)性的部件。
[0012]接觸壓可以在30MPa?60MPa的范圍內(nèi)。
[0013]另外，液體潤滑劑的40°C下的上述運動粘度按照ISO粘度分類可以在VG400?VG800的范圍內(nèi)。
[0014]潤滑劑供給單元可以將液體潤滑劑作為原油的潤滑油供給到移動子與振子之間。
[0015]另外，也可以是振子具有與移動子接觸的抵接面，移動子具有與振子的抵接面接觸的對置面，移動子的對置面具有凹部。
[0016]另外，也可以是移動子的對置面具有與振子的抵接面面接觸的平坦部，凹部具有能夠保持潤滑劑的多個孔。
[0017]另外，凹部可以形成于轉(zhuǎn)動體的對置面且能夠保持潤滑劑。
[0018]進一步，也可以是凹部具有多個上述槽，槽具有交叉的多個槽方向。
[0019]并且，也可以是振子具有突出的突出爪部，在突出爪部的表面的一部分形成有抵接面，潤滑劑供給單元與突出爪部的至少一部分接觸，抵接面具有能夠保持潤滑油的多個槽。
[0020]振動單元也能夠以振動波腹的位置或者振動波腹的附近包含于振子的抵接面的方式控制振動。
[0021]另外，也可以是移動子具有能夠與振子接觸的移動子側(cè)接觸面，振子具有能夠與移動子側(cè)接觸面接觸的振子側(cè)接觸面，移動子側(cè)接觸面的硬度(A)與振子側(cè)接觸面的硬度(B)的比(A/B)大于I且為20以下。
[0022]并且，也可以是振子具有與移動子接觸的載置部，移動子呈與振子的載置部接觸而旋轉(zhuǎn)的圓筒狀，并且具有與振子的載置部接觸的對置面，在振子的載置部與移動子的對置面的對置部位設(shè)有相對于移動子的厚度方向振子與移動子點接觸的點接觸部位。
[0023]另外，能夠在振子的載置部，通過形成相對于轉(zhuǎn)子的厚度方向彎曲的彎曲面、或者相對于轉(zhuǎn)子的厚度方向傾斜的錐面，從而設(shè)置點接觸部位。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，能夠兼得振動促動器的耐久性的提高和高扭矩化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I或者2的振動促動器的構(gòu)成的立體圖。
[0026]圖2涉及實施方式I的振動促動器，圖2 (a)是表示相對于液體潤滑劑的運動粘度的驅(qū)動扭矩的推移的圖表，圖2(b)是表示相對于液體潤滑劑的運動粘度的移動子和固定子的接觸部的磨損量的推移的圖表。
[0027]圖3涉及實施方式I的振動促動器，是表示液體潤滑劑的種類與振動促動器的驅(qū)動扭矩的關(guān)系的圖。
[0028]圖4涉及圖1所示的振動促動器，是縱軸為移動子的扭矩，橫軸為轉(zhuǎn)子的硬度/定子的硬度的比的情況的概念圖。
[0029]圖5是涉及圖1所示的振動促動器，是X軸為壓電元件的體積，y軸為在轉(zhuǎn)子與定子之間作用的摩擦力的大小，Z軸為預壓力的大小，將體積作為移動子的扭矩表示的概念圖。
[0030]圖6是表示本發(fā)明的實施方式3的振動促動器的構(gòu)成的立體圖。
[0031]圖7是表示圖6所示的振動促動器中的轉(zhuǎn)動體的圓筒面的粗糙度曲線以及表面狀態(tài)的示意圖。
[0032]圖8是表示本發(fā)明的實施方式4的振動促動器的構(gòu)成的立體圖。
[0033]圖9是表示圖8所示的振動促動器中的轉(zhuǎn)動體的整個圓筒面的形狀的展開圖和其放大圖。
[0034]圖10是表示圖8所示的振動促動器中的轉(zhuǎn)動體的整個圓筒面的形狀的變形例的展開圖和其放大圖。
[0035]圖11是表示本發(fā)明的實施方式5的振動促動器中的振子的構(gòu)成的立體圖。
[0036]圖12是表示從上面觀察圖11所示的振子的情況的俯視圖。
[0037]圖13是表示設(shè)于圖11所示的振子的抵接面的一部分的整個槽的形狀的示意圖。
[0038]圖14是表示設(shè)于圖11所示的振子的抵接面的一部分的整個槽的形狀的變形例的示意圖。 [0039]圖15是表示該發(fā)明的實施方式6的振動促動器的構(gòu)成的立體圖。
[0040]圖16是表示該發(fā)明的振動促動器的變形例的立體圖。
[0041]圖17是表示該發(fā)明的振動促動器的變形例的立體圖。
[0042]圖18是表示該發(fā)明的振動促動器的變形例的立體圖。
[0043]圖19(a)是從轉(zhuǎn)子的徑方向觀察該發(fā)明的實施方式7的振動促動器的主視圖，圖19(b)是放大表示定子和轉(zhuǎn)子的對置部位周邊的部分立體圖。
[0044]圖20是圖19所示的振動促動器的側(cè)視圖。
[0045]圖21是圖19所示的振動促動器的圖20中的A — A線剖視圖。
[0046]圖22 (a)是圖19所示的振動促動器的部分放大主視圖，圖22 (b)是圖20中的B —B線剖視圖，圖22(c)是圖22(a)中的C — C線剖視圖，圖22 (d)是圖22(a)中的D —D線首1J視圖。
[0047]圖23是放大表示該發(fā)明的振動促動器的變形例中的定子和轉(zhuǎn)子的對置部位周邊的局部剖視圖。
[0048]圖24是放大表示該發(fā)明的振動促動器的變形例中的定子和轉(zhuǎn)子的對置部位周邊的局部剖視圖。
【具體實施方式】
[0049]以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0050]實施方式1.[0051]圖1示出該實施方式I的振動促動器101。振動促動器101利用超聲波振動使大致圓筒狀的轉(zhuǎn)子I繞軸方向(參照箭頭P以及箭頭Q)旋轉(zhuǎn)，具備與轉(zhuǎn)子I在一方的端部側(cè)接觸的振子2。另外，在振子2的另一方的端部側(cè)，依次設(shè)有使振子2產(chǎn)生超聲波振動的壓電元件3、第一基部塊4以及第二基部塊5。壓電元件3層疊了多個壓電元件板，通過從未圖示的驅(qū)動電路將交流電壓施加到這些壓電元件板，在振子2產(chǎn)生超聲波振動。此外，振子2以及壓電元件3整體具有大致圓筒狀的外形，轉(zhuǎn)子I的軸方向和振子2以及壓電元件3的軸方向正交。這里，轉(zhuǎn)子1、振子2以及壓電元件3分別構(gòu)成振動促動器101中的移動子、振子以及振動單元。
[0052]轉(zhuǎn)子I具備具有相同的圓筒形狀的第一轉(zhuǎn)子部Ia以及第二轉(zhuǎn)子部lb、以及貫通這些轉(zhuǎn)子部la、lb的中央部的轉(zhuǎn)子軸lc。第一轉(zhuǎn)子部Ia以及第二轉(zhuǎn)子部Ib分別與轉(zhuǎn)子軸Ic的兩端部成為一體地固定，并以轉(zhuǎn)子軸Ic的中心軸線作為旋轉(zhuǎn)中心，第一轉(zhuǎn)子部la、第二轉(zhuǎn)子部Ib以及轉(zhuǎn)子軸Ic 一體地旋轉(zhuǎn)。另外，在例如將振動促動器101作為機械手使用的情況下，在轉(zhuǎn)子I的外周部設(shè)有成為構(gòu)成其臂部、指部的部件的柱狀的臂部件6。臂部件6分別固定于第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面lba，轉(zhuǎn)子I和臂部件6能夠一體地旋轉(zhuǎn)。此外，第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面Iba構(gòu)成對置面。
[0053]這里，為了方便以下的說明，將振子2以及壓電元件3的中心軸規(guī)定為Z軸，將其正方向作為從第二基部塊5側(cè)朝向振子2側(cè)的方向。另外，將與Z軸正交的轉(zhuǎn)子軸Ic的中心軸規(guī)定為X軸，并且，規(guī)定Y軸以與Z軸以及X軸正交的方式延伸。
[0054]在成為轉(zhuǎn)子I側(cè)的振子2的端部形成有沿Z軸向正方向突出，并且沿X軸呈直線狀地延伸的一對第一突出爪部2a以及第二突出爪部2b。另外，在形成于第一突出爪部2a與第二突出爪部2b之間的凹部2c的內(nèi)部，設(shè)有以后詳述的含浸有油的供給體10。
[0055]在第一突出爪部2a的前端部中，在內(nèi)側(cè)，即位于凹部2c側(cè)的部位，形成有具有沿第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面Iba的圓弧狀的剖面的第一抵接面2al,該第一抵接面2al與第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面Iba接觸。相同地，在第二突出爪部2b的前端部中，在位于內(nèi)側(cè)的部位，也形成有具有與第一抵接面2al相同的剖面的第二抵接面2bl，第二抵接面2bl與第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面Iba接觸。換句話說，振子2在第一突出爪部2a的第一抵接面2al以及第二突出爪部2b的第二抵接面2bl中，能夠與轉(zhuǎn)子I的第一轉(zhuǎn)子部Ia以及第二轉(zhuǎn)子部Ib面接觸。
[0056]另外，第一抵接面2al具有一對第一接觸面2a2,并且,在該第一接觸面2a2中，與第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面Iba接觸。另外，第二抵接面2bl具有一對第二接觸面2b2，并且，在該第二接觸面2b2中，與第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面Iba接觸。
[0057]這里，第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面Iba構(gòu)成移動子側(cè)接觸面。所謂移動子側(cè)接觸面是指根據(jù)轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)移動范圍，轉(zhuǎn)子I能夠與定子2接觸的部分。此外，本實施方式中，移動子側(cè)接觸面是指除了臂部件6的安裝部分的整個外周面Iaa以及外周面lba。
[0058]另外，第一接觸面2a2以及第二接觸面2b2構(gòu)成振子側(cè)接觸面。所謂振子側(cè)接觸面是指在定子中能夠與轉(zhuǎn)子接觸的部分。
[0059]另外，振動促動器101具備用于使轉(zhuǎn)子I與振子2加壓接觸的預壓部件8。預壓部件8具有將振子2以及壓電元件3的中央部沿Z軸延伸的軸部8a。軸部8a的一端從振子2突出并延伸突出到轉(zhuǎn)子I的第一轉(zhuǎn)子部Ia與第二轉(zhuǎn)子部Ib之間，與包圍轉(zhuǎn)子軸Ic的外周部并以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承的安裝部8b連結(jié)。另一方面，軸部8a的另一端延伸突出到第二基部塊5的內(nèi)部，與由盤簧等構(gòu)成的推壓部Sc連結(jié)。推壓部Sc經(jīng)由軸部8a以及安裝部8b將轉(zhuǎn)子軸Ic向箭頭F所示的方向(Z軸的負方向)推壓，由此，使得轉(zhuǎn)子I與振子2加壓接觸。
[0060]這里，通過預壓部件8使其加壓接觸而作用于轉(zhuǎn)子I與振子2之間的接觸壓，即，作用于第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面Iba與第一突出爪部2a的第一抵接面2al以及第二突出爪部2b的第二抵接面2bI之間的面壓從IOMPa?IOOMPa的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選從30MPa?60MPa的范圍內(nèi)選擇。此外，由軸部8a、安裝部8b以及推壓部8c構(gòu)成的預壓部件8構(gòu)成振動促動器101中的預壓單元。
[0061]接下來，對設(shè)于振子2的凹部2c內(nèi)的供給體10和含浸于供給體10的油的特性進行說明。
[0062]供給體10是將具有柔軟性的多孔質(zhì)的樹脂作為材料的大致長方體狀的部件，以其兩側(cè)面分別與振子2的第一突出爪部2a以及第二突出爪部2b鄰接接觸的方式設(shè)置。另夕卜，供給體10的上部表面遍及與第一突出爪部2a鄰接的部位和與第二突出爪部2b鄰接的部位之間的全體，與第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面Iba接觸。另一方面，供給體10的底部表面遍及整個面與凹部2c的底部壁面接觸。這里，轉(zhuǎn)子I通過被預壓部件8向箭頭F所示的方向推壓從而與振子2加壓接觸。供給體10被轉(zhuǎn)子I的第一轉(zhuǎn)子部Ia以及第二轉(zhuǎn)子部Ib推壓，變形為沿其外周面Iaa以及外周面Iba的形狀，從而保持在凹部2c內(nèi)。
[0063]在如以上那樣構(gòu)成的供給體10含浸有作為液體潤滑劑的油。該油通過形成供給體10的樹脂中的連續(xù)氣孔體構(gòu)造的毛細管現(xiàn)象，被供給體10吸收以及保持，供給體10與轉(zhuǎn)子I的第一轉(zhuǎn)子部Ia以及第二轉(zhuǎn)子部Ib接觸,從而供給至各轉(zhuǎn)子部la、Ib的外周面Iaa以及外周面lba。這里，振動促動器101中使用的油被選擇為40°C下的運動粘度按照ISO粘度分類在VG200?VG1200的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選在VG400?VG800的范圍內(nèi)，并且表面張力在15mN/m?25mN/m的范圍內(nèi)。
[0064]此外，形成供給體10的多孔質(zhì)的樹脂，氣孔率越高，油的含浸量越多，氣孔徑越大油的供給量越多。換句話說，作為成為供給體10的材料的樹脂，優(yōu)選例如具有約90%以上的氣孔率的PVA樹脂(聚乙烯醇)等氣孔率越高的樹脂。另外，能夠通過選擇具有所希望的氣孔徑的樹脂，設(shè)定油的供給量。
[0065]如上述，本實施方式I中的振動促動器101以作用于轉(zhuǎn)子I與振子2之間的接觸壓和潤滑這些部件的油的特性滿足下述的條件(I)?(3)的方式構(gòu)成。
[0066](I)作用于轉(zhuǎn)子I與振子2之間的接觸壓在IOMPa?IOOMPa的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選在30MPa?60MPa的范圍內(nèi)。
[0067](2)使用于轉(zhuǎn)子I與振子2的潤滑的油的40°C下的運動粘度按照ISO粘度分類在VG200?VG1200的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選在VG400?VG800的范圍內(nèi)。
[0068](3)上述油的表面張力在15mN/m?25mN/m的范圍內(nèi)。
[0069]以下，對這些條件(I)?(3)所起到的作用進行說明。
[0070]首先，對于上述的條件(I)，在轉(zhuǎn)子I與振子2的潤滑上使用作為液體潤滑劑的油的情況，若兩部件間的潤滑成為流體潤滑狀態(tài)，即，在轉(zhuǎn)子I與振子2的接觸部的表面間形成油層(油膜)而表面彼此不接觸的狀態(tài)，則磨損減少，而另一方面，兩部件間的摩擦力顯著降低。換句話說，若轉(zhuǎn)子I與振子2成為流體潤滑狀態(tài)，則難以以高扭矩驅(qū)動轉(zhuǎn)子I。[0071]因此，在欲減少轉(zhuǎn)子I以及振子2的磨損并且確保摩擦力的情況下，需要使轉(zhuǎn)子I與振子2成為邊界潤滑狀態(tài)，即，轉(zhuǎn)子I以及振子2的表面彼此至少一部分接觸，在剩余的一部分形成油膜的狀態(tài)。這里，振動促動器101中在振子2產(chǎn)生的超聲波振動的振幅約為I μ m?2 μ m左右。換句話說，如果使形成于轉(zhuǎn)子I與振子2之間的油膜的厚度為I μ m以下，則能夠使兩部件成為邊界潤滑狀態(tài)，在通過預壓部件8作用于轉(zhuǎn)子I與振子2之間的接觸壓滿足上述的條件(I)的情況下，確認了油膜的厚度成為Iym以下。
[0072]接下來，對于上述的條件(2)，在轉(zhuǎn)子I與振子2之間形成有I μ m以下的油膜的情況下，因為兩部件間的驅(qū)動力的傳遞利用油的剪切力來進行，所以優(yōu)選油的運動粘度高的一方。這里，在圖2(a)示出了對在使油的運動粘度從VG180到VG800階段性地變化的情況下，從振子2傳遞到轉(zhuǎn)子I的驅(qū)動力，即轉(zhuǎn)子I的驅(qū)動扭矩怎樣推移進行了實驗的圖表。另夕卜，在圖2(b)示出了對在使油的運動粘度從VG180到VG800階段性地變化的情況下，轉(zhuǎn)子I與振子2的接觸部的磨損怎樣推移進行了實驗的圖表。此外，作為本實驗的條件，將作用于轉(zhuǎn)子I與振子2之間的接觸壓作為30MPa，使用氟類油來進行潤滑。另外，圖2 (b)的縱軸所示的平均磨損量示出在該條件使轉(zhuǎn)子I旋轉(zhuǎn)100萬轉(zhuǎn)的情況的平均磨損量。
[0073]如圖2(a)的圖表所示，轉(zhuǎn)子I的驅(qū)動扭矩隨著油的運動粘度增加而增大。另一方面，如圖2(b)的圖表所示，轉(zhuǎn)子I與振子2的接觸部中的磨損量隨著油的運動粘度的增加逐漸減少。從這些圖表可知，優(yōu)選的油的運動粘度為VG200以上，進一步優(yōu)選使運動粘度為VG400以上。此外，油的運動粘度按照ISO的粘度分類(40°C下的分類)被規(guī)定為VG2?VG1500，然而超過VG1200的油通常使用于特殊用途，其成本也變高。另外，若運動粘度太大，則低溫時驅(qū)動時的速度可能降低。換句話說，使油的運動粘度在VG200?VG1200的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選在VG400?VG800的范圍內(nèi)的情況下，能夠以低成本使驅(qū)動扭矩和磨損量的平衡成為最佳。
[0074]另外，對于上述的條件(3)，用油對轉(zhuǎn)子I與振子2進行潤滑的情況下，使用的油需要具有用于進入轉(zhuǎn)子I與振子2之間的足夠的潤滑性，換句話說，油的表面張力低。這里，若列舉主要的油的表面張力，則礦油的表面張力為29.7mN/m,甲苯的表面張力為28.4mN/m,娃油的表面張力為20?21mN/m,氟類油的表面張力為19.lmN/m。總之,上述的油中，表面張力低的是硅油以及氟類油，如果選擇這些油，則滿足上述的條件(3)。
[0075]由以上，本實施方式I中的振動促動器101構(gòu)成為，通過預壓部件8作用于轉(zhuǎn)子I與振子2之間的接觸壓為30MPa。另外，用于潤滑轉(zhuǎn)子I與振子2的油選擇運動粘度是VG400的氟類油。這里，在圖3示出對在將作用于轉(zhuǎn)子I與振子2之間的接觸壓作為30MPa，使用運動粘度為VG400的多種油來潤滑轉(zhuǎn)子I與振子2的情況下，轉(zhuǎn)子I的驅(qū)動扭矩怎樣推移進行了實驗的結(jié)果。此外，作為油，除了在振動促動器101中使用的氟類油以外，還使用二醇類油、合成烴類油以及酯類油。從圖3可知，使用氟類油的情況下能夠得到良好的驅(qū)動扭矩。換句話說，從圖2(a)、圖2(b)以及圖3可知，滿足上述的條件(I)?(3)的情況下，能夠兼得振動促動器101的耐久性的提高和高扭矩化。特別是，本發(fā)明的振動促動器101應(yīng)用于以比較低的轉(zhuǎn)速驅(qū)動，并且要求高驅(qū)動扭矩的機械手的情況下，能夠適當?shù)乇３帜途眯院万?qū)動扭矩的平衡。
[0076]接下來，參照圖4以及5對振動促動器101中的轉(zhuǎn)子I的硬度㈧以及定子2的硬度(B)進行說明。轉(zhuǎn)子I的硬度(A)與定子2的硬度(B)的比(A/B)構(gòu)成為比I大且為5以下。
[0077]圖4是概念性地示出轉(zhuǎn)子I的硬度㈧與定子2的硬度⑶的比(A/B)和轉(zhuǎn)子的扭矩的關(guān)系的圖表。此外，轉(zhuǎn)子I以及定子2的硬度通過一般的硬度試驗機基于相同的指標測定。本實施方式中的硬度是基于維氏硬度的值，但也可以使用洛氏硬度等。
[0078]該圖表中，轉(zhuǎn)子I的材料使用陶瓷，在維氏硬度中為HV1700。圖4中，(i)示出使用陶瓷作為定子2的材料的情況。另外，作為定子2的材料，(ii)示出使用碳鋼的情況，
(iii)示出使用鋁的情況。
[0079]另外，圖4的圖表的區(qū)域(a)示出轉(zhuǎn)子I的硬度㈧與定子2的硬度⑶的比(A/B)成為比I大且為5以下的區(qū)域。這里，本實施方式中，轉(zhuǎn)子I的硬度(A)與定子2的硬度⑶的比(A/B)取比I大并且為5以下的值，在區(qū)域(a)內(nèi)表示。另外，上述的⑴以及
(ii)在區(qū)域(a)內(nèi)。
[0080]進一步，區(qū)域(b)示出兩者的硬度比(A/B)成為比I大且為20以下的范圍。這里，(iii)處于區(qū)域(a)外并且區(qū)域(b)內(nèi)，定子2的材料使用了鋁的情況下的硬度比(A/B)為比5大且為20以下。
[0081]另外，(iv)示出使用樹脂材料作為定子2的材料的現(xiàn)有的振動促動器中的轉(zhuǎn)子I的硬度(A)與定子2的硬度(B)的比(A/B)，區(qū)域(c)示出在轉(zhuǎn)子I使用樹脂材料時能夠想到的硬度比(A/B)和扭矩的范圍。
[0082]從圖4的區(qū)域(C)可知，使用樹脂材料作為定子2的材料的情況下，轉(zhuǎn)子I的硬度(A)與定子2的硬度⑶的比(A/B)極度變大，不能得到需要的高扭矩。即，因為在區(qū)域(c)中，相對于轉(zhuǎn)子I的硬度(A)，定子2的硬度(B)過低，所以不能施加ION以下的預壓力，無法得到聞扭矩。
[0083]另一方面，因為在區(qū)域(a)中，轉(zhuǎn)子I的硬度(A)與定子2的硬度(B)的差小，硬度比(A/B)小，所以能夠施加非常高的預壓力(300N?600N)。因此，能夠直接驅(qū)動臂部件6的高扭矩在振動促動器110產(chǎn)生。
[0084]接下來，使用圖5對本發(fā)明所涉及的振動促動器101的扭矩與使用樹脂材料作為定子2的材料的現(xiàn)有的振動促動器的扭矩的差異進行說明。圖5是在X軸取壓電元件的體積，y軸取表示轉(zhuǎn)子與定子的關(guān)系的系數(shù)，另外在z軸取預壓力，并將其結(jié)果描繪出的三維的圖表的體積作為振動促動器的扭矩的大小而概念性地表示的圖。此外，所謂表示轉(zhuǎn)子與定子的關(guān)系的系數(shù)是根據(jù)轉(zhuǎn)子與定子的摩擦的程度、變形的程度而變動的系數(shù)，在摩擦系數(shù)大的情況下，變形越少，表示轉(zhuǎn)子與定子的關(guān)系的系數(shù)越大。
[0085]這里，圖5 (a)表示定子2的材料是樹脂材料的振動促動器的扭矩的大小。另外，圖5(b)表示本發(fā)明所涉及的振動促動器101的扭矩的大小。如上所述，圖5(b)的振動促動器101與圖5(a)的振動促動器相比，預壓力低。另外，因為圖5(a)的振動促動器是如上述那樣使用于表、照相機的振動促動器，所以壓電元件小。進一步，表示定子與轉(zhuǎn)子的關(guān)系的系數(shù)也小。因此，可知圖5(b)的振動促動器101的一方能夠得到更高的扭矩。
[0086]另外，通過使轉(zhuǎn)子I的硬度㈧與定子2的硬度⑶的比(A/B)大于I且為5以下，從而轉(zhuǎn)子I不產(chǎn)生磨損，即使長期間的使用也保持振動促動器101的順利的動作。另外，轉(zhuǎn)子I與定子2之間的硬度的差不過大，能夠施加高的預壓力。其結(jié)果，能夠得到臂部件6的驅(qū)動所需的高扭矩。即，即使長期間使用振動促動器101的情況下，也能夠兼得動作的順利化以及高扭矩化。
[0087]此外，轉(zhuǎn)子I的硬度(A)與定子2的硬度⑶的比(A/B)并不局限于本實施方式。特別是，轉(zhuǎn)子I的硬度㈧與定子2的硬度⑶的比(A/B)可以大于5且為20以下，該情況下也能得到與轉(zhuǎn)子I的硬度㈧和與定子2的硬度⑶的比(A/B)大于I且為5以下的情況相同的效果。另外，轉(zhuǎn)子I與定子2也可以是相同的硬度。
[0088]接下來，對該發(fā)明的實施方式I的振動促動器的動作進行說明。
[0089]如圖1所示,首先,若從未圖示的驅(qū)動電路對壓電元件3的多個壓電元件板施加交流電壓，則各壓電元件板分別產(chǎn)生振動方向相互不同的超聲波振動。若這些超聲波振動作為復合振動傳遞到振子2，則在振子2的第一突出爪部2a以及第二突出爪部2b的前端部產(chǎn)生繞X軸的橢圓振動。另外，在第一突出爪部2a的第一抵接面2al以及第二突出爪部2b的第二抵接面2bl產(chǎn)生由繞X軸的橢圓振動而產(chǎn)生的行波，并利用作用于這些抵接面2al以及2bl與轉(zhuǎn)子I的第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面Iba之間的摩擦力，轉(zhuǎn)子I以及臂部件6向箭頭P或者箭頭Q所示的方向旋轉(zhuǎn)。此外，轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)方向根據(jù)施加在壓電元件3的各壓電元件板的交流電壓控制。
[0090]在轉(zhuǎn)子I的第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面lba，附著有被含浸在振子2的凹部2c內(nèi)的供給體10的油。附著于這些外周面Iaa以及外周面Iba的油隨著轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)進入外周面Iaa以及外周面Iba與振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl之間。這里，因為被含浸在供給體10的油是表面張力低，且潤濕性好的氟類油，所以容易進入轉(zhuǎn)子I的外周面Iaa以及外周面Iba與第一抵接面2al以及第二抵接面2bl振子2之間，進入的油在轉(zhuǎn)子I與振子2之間形成油膜來潤滑兩部件。
[0091]另外，在轉(zhuǎn)子I與振子2之間，通過預壓部件8作用有30MPa的接觸壓，通過該接觸壓，進入了轉(zhuǎn)子I與振子2之間的油形成厚度Iym以下的油膜。該情況下，在振子2產(chǎn)生的超聲波振動的振幅是I μ m?2 μ m，所以轉(zhuǎn)子I與振子2成為兩部件間的表面彼此在至少一部分接觸，在剩余的一部分形成了油膜的邊界潤滑狀態(tài)。并且，因為油的運動粘度是高粘度(按照40°C下的ISO的粘度分類為VG400)，所以在形成了 I μ m的油膜的狀態(tài)下，利用油的剪切力進行從振子2向轉(zhuǎn)子I的動力的傳遞。換句話說，能夠進行轉(zhuǎn)子I與振子2的潤滑，并且使規(guī)定的摩擦力作用在兩部件間，由此，兼得振動促動器101的耐久性的提高和高扭矩化。
[0092]此外，壓電元件3產(chǎn)生的超聲波振動的相位能夠根據(jù)施加在各壓電元件板的交流電壓控制，振動促動器101中，控制為振動最大的所謂的振動波腹位于振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl的位置、或者其附近。因此，振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl的位置中的振動變大。另外，油的供給體10以其兩側(cè)面與振子2的第一突出爪部2a以及第二突出爪部2b接觸，即與第一抵接面2al以及第二抵接面2bl鄰接的方式設(shè)置。
[0093]這里，供給至超聲波振動產(chǎn)生的部位的附近的液體具有集中在成為超聲波振動波腹的位置這樣的特性。因此，通過在振子2的凹部2c內(nèi)配置供給體10，并且使超聲波振動波腹的位置成為振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl的位置、或者其附近，能夠?qū)D(zhuǎn)子I與振子2之間高效地供給油。另外，在振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl產(chǎn)生超聲波振動的情況下，即使轉(zhuǎn)子I不旋轉(zhuǎn)，也供給至轉(zhuǎn)子I與振子2之間。因此，例如在振動促動器101的起動時等，能夠?qū)D(zhuǎn)子I與振子2之間立即供給油，能夠順暢地起動振動促動器101、或者減少起動時的磨損。
[0094]并且，供給體10通過預壓部件8將轉(zhuǎn)子I向振子2推壓的力而保持于振子2的凹部2c內(nèi)，所以例如使PVC樹脂這樣的柔軟的材料作為供給體10的材料的情況下，能夠?qū)⒐┙o體10給予轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)阻力抑制為較低。另外，供給體10將多孔質(zhì)的樹脂作為材料，所以能夠適當?shù)剡x擇其氣孔率、氣孔徑。例如，通過變更氣孔率來調(diào)整附著于轉(zhuǎn)子I的油的量，由此，能夠防止在轉(zhuǎn)子I與振子2的接觸部產(chǎn)生的磨損粉附著于第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面lba。另外，如果根據(jù)在轉(zhuǎn)子I與振子2的接觸部產(chǎn)生的磨損粉的大小來選擇氣孔徑，則也能夠用供給體10拭去產(chǎn)生的磨損粉來保護第一轉(zhuǎn)子部Ia的外周面Iaa以及第二轉(zhuǎn)子部Ib的外周面lba。
[0095]如以上所述，在通過預壓部件8使轉(zhuǎn)子I與振子2加壓接觸，并利用在振子2產(chǎn)生的超聲波振動來驅(qū)動轉(zhuǎn)子I的振動促動器101中，使用作為液體潤滑劑的油來進行轉(zhuǎn)子I與振子2的潤滑，并且使作用于轉(zhuǎn)子I與振子2之間的接觸壓成為30MPa，所以轉(zhuǎn)子I與振子2在邊界潤滑狀態(tài)下潤滑。另外，將使用于潤滑的油作為按照ISO粘度分類具有VG400的運動粘度，且表面張力低的氟類油，所以在邊界潤滑狀態(tài)下潤滑的轉(zhuǎn)子I以及振子2中，能夠減少磨損并且使兩部件間高效地產(chǎn)生摩擦力。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提高振動促動器101的耐久性，并且實現(xiàn)高扭矩化。 [0096]實施方式2.[0097]接下來，對該發(fā)明的實施方式2的振動促動器進行說明。
[0098]相對于實施方式I中的振動促動器101在轉(zhuǎn)子I與振子2的潤滑上使用了油的構(gòu)成，該實施方式2的振動促動器102構(gòu)成為使用潤滑油(grease)來進行潤滑。因此，本實施方式2的振動促動器102具有與圖1所示的振動促動器101相同的構(gòu)成。
[0099]在振動促動器102中的供給體10含浸有將實施方式I中使用的油作為原油，并將PTFE(聚四氟乙烯)作為增稠劑添加的潤滑油。這里，通常，潤滑油的特性取決于原油的特性，所以振動促動器102中使用的潤滑油具有與在振動促動器101中使用的油相同的特性。
[0100]這樣，即使在轉(zhuǎn)子I與振子2的潤滑上使用潤滑油，如果滿足關(guān)于轉(zhuǎn)子I與振子2之間的接觸壓的條件(I)，并且潤滑油的原油滿足關(guān)于運動粘度的條件(2)以及關(guān)于表面張力的條件(3)，則關(guān)于兼得耐久性的提高和高扭矩化這樣的效果，能夠得到與實施方式I幾乎相同的效果。此外，通過代替油使用潤滑油，在轉(zhuǎn)子I與振子2之間傳遞驅(qū)動力時的摩擦損失變高，但相應(yīng)地潤滑油從供給體10漏出的量減少。
[0101]實施方式3.[0102]接下來，基于圖6以及7對該發(fā)明的實施方式3的振動促動器進行說明。該實施方式3的振動促動器103在實施的方式I的振動促動器101的轉(zhuǎn)子I的外周面laa、lba形成了多個凹部。此外，在以下說明的實施方式中，與圖1所示的附圖標記相同的附圖標記是同一或者相同的構(gòu)成要素，所以省略其詳細的說明。另外，特別是，浸入供給體10的液體潤滑劑是40°C下的運動粘度按照ISO粘度分類為VG400的氟類油，構(gòu)成為滿足實施方式I中列舉的條件⑵以及(3)。
[0103]如圖6所示，振動促動器103具備在第一轉(zhuǎn)子部31a的外周面31aa以及第二轉(zhuǎn)子部31b的外周面31ba形成有多個凹部的轉(zhuǎn)子31。此外，通過預壓部件8，轉(zhuǎn)子31相對于振子2被加壓，30MPA的接觸壓作用于轉(zhuǎn)子31與振子2之間。即，振動促動器103構(gòu)成為，作用于轉(zhuǎn)子31與振子2之間的接觸壓滿足與實施方式I中列舉的條件(I)相同的條件。
[0104]這里，圖7(a)是示意性地表示沿圖6所示的切斷線L’ 一 L”測定的第一轉(zhuǎn)子部31a的外周面31aa的粗糙度曲線，和其表面狀態(tài)的部分放大圖。如圖7(a)所示，在外周面31aa遍及整個表面形成有構(gòu)成平坦的面的平坦部W和構(gòu)成微小的孔或者槽的凹部V。平坦部W以在外周面31aa的各部分中距離第一轉(zhuǎn)子部31a的中心的距離相等的方式形成，是與后述的振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl面接觸的部分。另外，所謂凹部V是指在轉(zhuǎn)子I的外周面31aa中，在與后述的振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl相反方向成為凹部的部分。距離平坦部W的凹部V的深度約為0.5?2.0 μ m。另外，將圖7(a)所示的第一轉(zhuǎn)子部31a的外周面31aa的表面粗糙度用十點平均粗糙度RZJIS表示時的值約為1.6 μ m。第二轉(zhuǎn)子部31b的外周面31ba也相同。
[0105]此外，第一轉(zhuǎn)子部31a的外周面31aa以及第二轉(zhuǎn)子部31b的外周面31ba構(gòu)成對置面。
[0106]在遍及整個表面形成有凹部V的外周面31aa以及外周面31ba上接觸潤滑部件10，從而作為液體潤滑劑的油通過毛細管現(xiàn)象被凹部V吸引并保持。另外，通過超聲波振動經(jīng)由振子2傳遞至第一轉(zhuǎn)子部31a以及第二轉(zhuǎn)子部31b，從而進一步促進對凹部V的油的吸引。而且，通過第一轉(zhuǎn)子部31a以及第二轉(zhuǎn)子部31b旋轉(zhuǎn),從而在外周面31aa以及31ba中保持油的凹部V與振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl接觸。其結(jié)果，釋放出被保持在外周面31aa以及31ba的凹部V的油，對外周面31aa以及31ba與第一抵接面2al以及第二抵接面2bl之間的整個接觸部分供給油。
[0107]因此，第一轉(zhuǎn)子部31a以及第二轉(zhuǎn)子部31b與振子2之間的接觸部分用油來潤滑。因此，抑制通過預壓部件8被推壓到振子2并且旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)子部31a以及第二轉(zhuǎn)子部31b與振子2之間的磨損的產(chǎn)生。換句話說，作為振動促動器的壽命變長。
[0108]特別是，對于起動時由于預壓而容易切斷油膜的狀態(tài)下，利用超聲波振動，油被瞬時供給，所以起動時的磨損被抑制。換句話說，振動促動器的起動順暢。
[0109]接下來，參照圖7 (a)?(C)，對第一轉(zhuǎn)子部31a以及第二轉(zhuǎn)子部31b的外周面31aa以及31ba的加工方法進行說明。這里，圖7(b)是示意性地表示進行表面研磨加工之前的轉(zhuǎn)子31的外周面31aa或者31ba的粗糙度曲線和其表面狀態(tài)的部分放大圖。另外，圖7 (c)是表示充分地進行轉(zhuǎn)子31的外周面31aa或者31ab的表面研磨加工來提高表面平坦性的狀態(tài)的外周面31aa或者31ba的粗糙度曲線的圖。
[0110]首先，第一轉(zhuǎn)子部31a以及第二 3轉(zhuǎn)子部31b將陶瓷材料整形成規(guī)定形狀并燒制后，利用公知的方法粗加工成圓筒形狀。在該粗加工的狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子31的外周面31aa以及3Iba在整個面上具有由呈銳角突出的凸部W’和呈孔狀凹陷的凹部V構(gòu)成的凹凸層U (參照圖7(b))。將粗加工的狀態(tài)的外周面31aa以及31ba的表面粗糙度用十點平均粗糙度RZJIS表示時的值約為3.2 μ m。將僅進行這樣的粗加工的狀態(tài)的轉(zhuǎn)子31在振動促動器101使用的情況下，存在外周面31aa以及31ba的呈銳角地突出的凸部W’攻擊并損傷振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl，來促進振子2的磨損的可能性。另一方面，若如圖7(c)那樣，將轉(zhuǎn)子31的外周面31aa以及31ba充分研磨到表面粗糙度為RZJIS = 0.8 μ m左右，則其表面上平坦部W成為主導，凹部V變少，對于剩余的凹部V，其深度也變淺。因此，將該表面平坦性高的狀態(tài)的轉(zhuǎn)子31在振動促動器103使用的情況下，用于在轉(zhuǎn)子31的外周面31aa以及31ba吸附、保持油的凹部V幾乎不存在。因此，不能將與潤滑部件10接觸時供給的油充分保持在轉(zhuǎn)子31的外周面31aa以及31ba。因此，不能將油高效地供給至振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl。
[0111]因此，在本實施方式中，通過以轉(zhuǎn)子31的外周面31aa以及31ba成為平坦部W的部分和凹部V的部分雙方共存的狀態(tài)的方式，調(diào)整研磨時間、研磨劑的量等，來進行轉(zhuǎn)子31的外周面31aa以及31ba的表面研磨。例如，對于僅進行粗加工的狀態(tài)的外周面31aa以及31ba的表面粗糙度是RZJIS = 3.2μπι左右的轉(zhuǎn)子I，將研磨進行到表面粗糙度RZJIS =1.6口111左右的情況的外周面31&&以及3化&的表面狀態(tài)在圖7(&)示出。在圖7(a)的轉(zhuǎn)子31的外周面31aa以及31ba中，成為在粗加工狀態(tài)的外周面31aa以及31ba存在的凹部V殘留，并且在粗加工狀態(tài)的外周面31aa以及31ba大量存在的凸部W’被切削而形成了平坦部W的狀態(tài)。換句話說，轉(zhuǎn)子31的外周面31aa以及31ba被研磨加工成平坦部W和凹部V共存的狀態(tài)。因此，將該狀態(tài)的轉(zhuǎn)子31在振動促動器103使用的情況下，因為轉(zhuǎn)子31的外周面31aa以及31ba的平坦部W與振子2接觸，所以不會損傷振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl。并且，因為在轉(zhuǎn)子31的外周面31aa以及31ba殘留多個微小的凹部V，所以能夠?qū)⑴c潤滑部件10接觸時供給的油在外周面31aa以及31ba的凹部V中保持。
[0112]如以上所述，在第一轉(zhuǎn)子部31a以及第二轉(zhuǎn)子部31b中，通過在外周面31aa以及31ba形成有許多作為微小的孔或者槽的凹部V，從而凹部V的各個保持有從潤滑部件10供給的油。因此，第一轉(zhuǎn)子部31a以及第二轉(zhuǎn)子部31b旋轉(zhuǎn),并且,在外周面31aa以及31ba中保持油的部分與振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl接觸，油被釋放并供給至第一抵接面2al以及第二抵接面2bl。因此，能夠適當?shù)貪櫥褡?的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl與轉(zhuǎn)子I的外周面31aa以及31ba的接觸部分,從而抑制磨損的產(chǎn)生。
[0113]并且，振動促動器103構(gòu)成為滿足實施方式所列舉的條件(I)~(3)，所以能夠與實施方式I以及2相同地實現(xiàn)耐久性的提高和高扭矩化的兼得。
[0114]實施方式4.[0115]參照圖8~10對該發(fā)明的實施方式4的振動促動器104進行說明。振動促動器104是變更實施方式I的振動促動器101中的轉(zhuǎn)子I的外周面Iaa以及Iba的形狀來使用轉(zhuǎn)子41的促動器。此外，通過預壓部件8，轉(zhuǎn)子41相對于振子2被加壓，30MPA的接觸壓作用于轉(zhuǎn)子41與振子2之間。即，振動促動器104構(gòu)成為，作用于轉(zhuǎn)子41與振子2之間的接觸壓滿足與實施方式I中列舉的條件(I)相同的條件。
[0116]圖8是振動促動器104的整體圖。另外，圖8是將第一轉(zhuǎn)子部41的外周面41aa或者第二轉(zhuǎn)子部41b的外周面41ba在平面上展開的圖以及外周面41aa或者41ba的一部分放大圖。如圖9的展開圖所示，外周面41aa或者41ba呈短邊為轉(zhuǎn)子寬度d且長邊為滑動長度e的長方形。這里，所謂滑動長度e是指外周面41aa以及41ba與第一抵接面2al以及第二抵接面2bl及潤滑部件10接觸的范圍的P - Q方向的長度。本實施例中，第一轉(zhuǎn)子部41a以及第二轉(zhuǎn)子部41b除了臂部件6的安裝位置以外與振子2側(cè)的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl滑動，所以從第一轉(zhuǎn)子部41a以及第二轉(zhuǎn)子部41b的圓周長度除去臂部件6的安裝部分的長度量的長度為滑動長度e。 [0117]此外，第一轉(zhuǎn)子部41a的外周面41aa以及第二轉(zhuǎn)子部41b的外周面41ba構(gòu)成對置面。[0118]如圖9的放大圖所示，在外周面41aa以及41ba，具有與轉(zhuǎn)子41的旋轉(zhuǎn)方向P —Q斜交叉的2個槽方向的多個直線被加工為槽。這里，所謂槽方向是指在外周面41aa以及41ba上設(shè)直線的槽的方向。如圖8以及9所示，該槽加工整體形成格子狀的圖案。槽的深度約為2~3 μ m。
[0119]對實施方式4的振動促動器104中的外周面41aa以及41ba的加工方法進行說明。
[0120]首先，研磨第一轉(zhuǎn)子部41a以及第二轉(zhuǎn)子部41b的外周面41aa以及41ba等，如圖7(c)所示，加工成在表面幾乎不存在凹凸，表面平坦性高的狀態(tài)。接下來，對于表面平坦性被提高的外周面41aa以及41ba，例如，通過激光加工，形成凹部亦即槽。在本實施方式中，對于轉(zhuǎn)子的外周面，格子狀地形成凹部亦即槽。激光加工能夠?qū)τ诓鄣膶挾然蛘呱疃冗M行微小的調(diào)整。
[0121]這樣，通過對第一轉(zhuǎn)子部41a以及第二轉(zhuǎn)子部41b的外周面41aa以及41ba實施槽加工，從而通過轉(zhuǎn)子41的旋轉(zhuǎn)，外周面41aa以及41ba與潤滑部件10接觸，則潤滑部件10的油通過毛細管現(xiàn)象被外周面41aa以及41ba的槽吸引并保持。另外，形成于轉(zhuǎn)子41的外周面41aa以及41ba的槽也作為油池發(fā)揮作用，能夠?qū)⒍鄶?shù)的油保持在轉(zhuǎn)子41的外周面41aa以及41ba。通過轉(zhuǎn)子41旋轉(zhuǎn),在外周面41aa以及41ba中保持油的部分與振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl接觸。其結(jié)果，保持于外周面41aa以及41ba的油被釋放并供給至外周面41aa以及41ba與第一抵接面2al以及第二抵接面2bl之間的整個接觸部分。因此，能夠?qū)⒂统浞值毓┙o至外周面41aa以及41ba與第一抵接面2al以及第二抵接面2bl之間，能夠更高效地抑制磨損的產(chǎn)生。
[0122]此外，施行于外周面41aa以及41ba的槽的圖案并不局限于本實施例。具體而言，如圖10(a)所示，使具有與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向P — Q以及X軸方平行地設(shè)的多個槽方向的槽縱橫交叉，作為整體，格 子圖案也可以作為槽圖案。另外，如圖10(b)或者(c)所示，將具有與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向P — Q以及X軸方向斜交叉的單一的槽方向的槽等間隔地平行地設(shè)置，整體也能夠成為斜線圖案的槽圖案。另外，施行于外周面41aa以及41ba的槽的條數(shù)不局限于多個，也可以是一個。
[0123]另外，也可以在整個外周面41aa以及41ba形成微小的孔。
[0124]另外，如果外周面41aa以及41ba是與第一抵接面2al以及第二抵接面2bl接觸的范圍，則槽加工可以僅施行于外周面41aa以及41ba的一部分。
[0125]并且，振動促動器104構(gòu)成為滿足實施方式I所列舉的條件(I)~(3)，所以能夠與實施方式I~3相同地實現(xiàn)耐久性的提高和高扭矩化的兼得。
[0126]實施方式5.[0127]接下來，參照圖11~14對該發(fā)明的實施方式5的振動促動器105進行說明。振動促動器105使用了變更實施方式I的振動促動器101中的振子2的第一抵接面2al以及第二抵接面2bl的形狀的振子52。此外，通過預壓部件8，轉(zhuǎn)子I相對于振子52被加壓，30MPA的接觸壓作用于轉(zhuǎn)子I與振子52之間。即，振動促動器105構(gòu)成為作用于轉(zhuǎn)子I與振子52之間的接觸壓滿足與實施方式I中列舉的條件(I)相同的條件。
[0128]圖11是表示振動促動器105的振子52的立體圖。如圖11所示，振子52在第一抵接面52al以及第二抵接面52bl的一部分具有接觸面52a2以及52b2。接觸面52a2以及52b2是與轉(zhuǎn)子I的外周面Iaa以及Iba接觸的部分，與第一轉(zhuǎn)子部Ia以及第二轉(zhuǎn)子部Ib對應(yīng)，在第一抵接面52al以及第二抵接面52bl上各設(shè)置一對。另外，圖12是從上方觀察振子52的俯視圖，圖13是接觸面52a2或者52b2的示意圖。即，接觸面52a2以及52b2是在第一抵接面52al以及第二抵接面52bl中外周面Iaa以及Iba接觸的范圍，如圖12以及13所示，為方形的范圍。這里接觸面52a2以及52b2的一邊是轉(zhuǎn)子I的外周面Iaa以及Iba的寬度(轉(zhuǎn)子寬度d)。另外，另一邊是第一抵接面2al以及第二抵接面2bl的P — Q方向的長度(圓筒寬度O。
[0129]在接觸面52a2以及52b2，在相對于x軸方向以及y軸方向斜交叉的方向加工了多個直線狀的槽。如圖11~14所示，該槽加工整體形成格子狀的圖案。槽的深度約為2~3 μ m。對于槽加工，能夠與振動促動器104的外周面41aa以及41ba的加工相同地使用激光加工。激光加工能夠相對于槽的寬度、深度方向進行微小的調(diào)整。
[0130]如上所述，根據(jù)由表面張力所產(chǎn)生的泵效果以及集中于超聲波振動波腹的液體的特性，油從潤滑部件10直接供給至振子52的接觸面52a2以及52b2。另外，被轉(zhuǎn)子I的外周面Iaa以及Iba的凹凸保持的油通過轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)來輸送，供給至接觸面52a2以及52b2。通過在振子52的接觸面52a2以及52b2實施槽加工，供給至振子52的這些油被槽保持。因此，能夠抑制轉(zhuǎn)子I的外周面Iaa以及Iba與振子52的第一抵接面52al以及第二抵接面52bl之間的磨損的產(chǎn)生。
[0131]此外，施行于接觸面52a2以及52b2的槽的圖案并不局限于本實施例。具體而言，如圖14(a)所示，使具有與X軸方向以及y軸方向平行地設(shè)的多個槽方向的槽縱橫交叉，作為整體，格子圖案也可以作為槽圖案。另外，如圖14(b)或者(c)所示，將具有與X軸方向以及y軸方向傾斜的單一的槽方向的多個槽等間隔地平行設(shè)置，整體也能夠成為斜線圖案的槽圖案。并且，如圖14(d)所示，也可以將具有與X軸方向平行的單一的槽方向的多個槽等間隔地設(shè)置。另外，施行于 接觸面52a2以及52b2的槽的條數(shù)并不局限于多個，也可以是一個。
[0132]另外，可以在接觸面52a2以及52b2整體形成微小的孔。
[0133]進一步，槽加工不僅在接觸面52a2以及52b2施行，也可以在整個第一抵接面52al以及第二抵接面52bl施行。
[0134]另外，作為不同的實施方式的振動促動器，也可以使用組合了實施方式5的振子52和實施方式4的轉(zhuǎn)子41的振動促動器。
[0135]并且，因為振動促動器105構(gòu)成為滿足實施方式I所列舉的條件(I)~(3)，所以能夠與實施方式I~4相同地實現(xiàn)耐久性的提高和高扭矩化的兼得。
[0136]實施方式6.[0137]進一步，基于圖15對該發(fā)明的實施方式6的振動促動器進行說明。相對于實施方式I~5的振動促動器101~105將大致圓筒狀的轉(zhuǎn)子作為移動子，該實施方式6的振動促動器106構(gòu)成為將球體狀的轉(zhuǎn)子作為移動子。
[0138]如圖15所示，振動促動器106具備作為球體狀的移動子的轉(zhuǎn)子61、以及作為轉(zhuǎn)子61接觸的振子的振子62。在位于轉(zhuǎn)子61側(cè)的振子62的端部，以朝向轉(zhuǎn)子61突出的方式設(shè)有形成為大致圓環(huán)狀的3個突出爪部62a~62c，在這些突出爪部62a~62c分別形成了與轉(zhuǎn)子61的外表面61a對應(yīng)的球狀的抵接面62al~62cl。另外，形成于突出爪部62a~62c的內(nèi)側(cè)的凹部62d的內(nèi)部設(shè)有將與實施方式I中的供給體10相同的樹脂作為材料的大致圓筒狀的供給體63，40°C下的運動粘度按照ISO粘度分類為VG400的氟類油含浸于該供給體63。并且，轉(zhuǎn)子61的上部配置有預壓單元64，通過該預壓單元64，轉(zhuǎn)子61相對于振子62被加壓。
[0139]此外，轉(zhuǎn)子61的外表面61a構(gòu)成對置面。
[0140]這里，圖15是為了圖示振子62的凹部62d以及供給體63，而示出轉(zhuǎn)子61與振子62分離的狀態(tài)的圖，實際的振動促動器106中，使轉(zhuǎn)子61的外表面61a與振子62的突出爪部62a~62c的抵接面62al~62cl面接觸。另外，預壓單元34使30MPa的接觸壓作用于轉(zhuǎn)子61與振子62之間，即，轉(zhuǎn)子61的外表面61a與振子62的突出爪部62a~62c的抵接面62al~62cl之間。換句話說，該實施方式6將利用壓電元件3使振子62產(chǎn)生的超聲波振動來使轉(zhuǎn)子61多自由度地旋轉(zhuǎn)的振動促動器106構(gòu)成為滿足實施方式I中列舉的條件(I)~(3)。另外，上述以外的構(gòu)成與實施方式I相同。
[0141]如以上，即使將振動促動器106構(gòu)成為驅(qū)動球體狀的轉(zhuǎn)子61，也能夠與實施方式I相同地實現(xiàn)耐久性的提高和高扭矩化的兼得。
[0142]實施方式I中，作為潤滑劑供給單元的供給體10(參照圖1)形成為配置于振子2的凹部2c內(nèi)的單一的部件，但并不局限于將供給體10作為單一的部件。只要能夠?qū)⒂凸┙o至轉(zhuǎn)子I與振子2之間即可，所以例如圖16所示的振動促動器107，也能夠構(gòu)成為在振子2的凹部2c內(nèi)配置兩個供給體71、72。此外，該情況下，供給體71與轉(zhuǎn)子I的第一轉(zhuǎn)子部Ia以及第二轉(zhuǎn)子部Ib和振子2的 第一突出爪部2a接觸，供給體72與轉(zhuǎn)子I的第一轉(zhuǎn)子部Ia以及第二轉(zhuǎn)子部Ib和振子2的第二突出爪部2b接觸。另外，為了在凹部2c內(nèi)保持這些供給體71、72，也能夠在凹部2c的底部設(shè)置將金屬等作為材料的平板狀的支承部件73、74，在這些支承部件73、74上分別固定供給體71、72。
[0143]另外，實施方式I中的振動促動器101 (參照圖1)構(gòu)成為，在振子2設(shè)置一對突出爪部2a、2b，并在它們之間的凹部2c配置有供給體10，但并不局限于在多個突出爪部之間配置供給體的構(gòu)成。例如圖17所示的振動促動器108，也能夠?qū)⒄褡?2構(gòu)成為具有將其中央部呈直線狀延伸的單一的突出爪部82a。該情況下，轉(zhuǎn)子I的第一轉(zhuǎn)子部Ia以及第二轉(zhuǎn)子部Ib與形成于突出爪部82a的前端部的抵接面82al面接觸。另外，含浸了油的供給體83配置于突出爪部82a的一方的側(cè)部或者兩側(cè)部，通過與轉(zhuǎn)子I的第一轉(zhuǎn)子部Ia以及第二轉(zhuǎn)子部Ib接觸來供給油。
[0144]實施方式I~6中，作為用于對轉(zhuǎn)子與振子之間供給油的潤滑劑供給單元，使用了將多孔質(zhì)的樹脂作為材料的供給體，但并不局限于使用這樣的供給體。例如圖18所示的振動促動器109的振子92，也能夠構(gòu)成為，設(shè)置堵住第一突出爪部2a與第二突出爪部2b之間，換句話說在X軸方向上的兩端部堵塞振子2的凹部2c的壁部92d，且轉(zhuǎn)子I浸泡在積存于其內(nèi)部的油。該情況下，因為能夠不使用供給體地將油直接供給至轉(zhuǎn)子I的外周面，所以能夠減少部件個數(shù)來實現(xiàn)低成本化。此外，該情況的潤滑劑供給單元被第一突出爪部2a、第二突出爪部2b以及一對壁部92d包圍而成為積存有油的空間。
[0145]實施方式7.[0146]接下來參照圖19~22來對該發(fā)明的實施方式7的振動促動器110進行說明。振動促動器110與設(shè)有兩個轉(zhuǎn)子的振動促動器101不同，設(shè)置有一個轉(zhuǎn)子。
[0147]如圖19(a)以及圖20所示，在振動促動器110配設(shè)有作為振動單元的壓電元件113。壓電元件113呈圓筒狀，并且為層疊了圓板狀的多個壓電元件板的構(gòu)造。壓電元件113與未圖示的驅(qū)動電路電連接，通過從驅(qū)動電路被施加交流電壓從而產(chǎn)生超聲波振動。
[0148]在壓電元件113的一端面，以與壓電元件113接觸的狀態(tài)固定有呈塊狀的定子112(振子)。壓電元件113的另一端面(與定子112相反的一側(cè)的面)固定有呈圓筒狀的基部塊114。
[0149]如圖22(b)所示，在定子112的與壓電元件113相反的一側(cè)的面凹設(shè)有載置部122，并且，在載置部122接觸支承有呈圓筒狀的轉(zhuǎn)子111 (轉(zhuǎn)動體)。轉(zhuǎn)子111以其外周面Illa與定子112的載置部122接觸的方式配置。在轉(zhuǎn)子111的兩側(cè)面(位于轉(zhuǎn)子111的厚度方向的兩面)和與轉(zhuǎn)子111的兩側(cè)面對置的載置部122的側(cè)面之間形成有縫隙。定子112例如由不銹鋼形成，并且轉(zhuǎn)子111例如由陶瓷或者鋁形成。
[0150]此外，轉(zhuǎn)子111構(gòu)成移動子，外周面Illa構(gòu)成對置面。
[0151]如圖19(b)所示，轉(zhuǎn)子111的外周面Illa在轉(zhuǎn)子111的厚度方向形成為平坦面狀。在轉(zhuǎn)子111貫通插入有旋轉(zhuǎn)軸117。轉(zhuǎn)子111以旋轉(zhuǎn)軸117為中心與旋轉(zhuǎn)軸117 —起一體地進行旋轉(zhuǎn)運動。在定子112的與壓電元件113相反的一側(cè)的面形成有槽部112a。槽部112a向與旋轉(zhuǎn)軸117的延伸的方向相同的方向延伸。
[0152]如圖21所示，轉(zhuǎn)子111通過預壓單元140被推壓到定子112的載置部122來壓接。預壓單元140由安裝部115、與安裝部115連結(jié)的棒狀的軸部118、以及推壓軸部118的推壓部119構(gòu)成。安裝部115由包圍旋轉(zhuǎn)軸117的周圍且經(jīng)由軸承115d支承于旋轉(zhuǎn)軸117的一對安裝片115a、115b、以及連接一對安裝片115a、115b彼此的連接部115c形成。連接部115c通過槽部112a連接位于一對安裝片115a、115b中的壓電元件113側(cè)的基端彼此。
[0153]此外，30MPA的接觸壓作用在轉(zhuǎn)子111與定子112的載置部122之間。S卩，振動促動器110構(gòu)成為作用于轉(zhuǎn)子111與定子112之間的接觸壓滿足與實施方式I中列舉的條件(I)相同的條件。
[0154]軸部118的一端與連接部115c連結(jié)，并且另一端貫通定子112、壓電元件113、基部塊114并從基部塊114突出。軸部118的另一端固定有呈圓筒狀的連接部件118a。在基部塊114的與壓電元件113相反的一側(cè)的面，圓環(huán)狀的盤形彈簧119a以層疊多個的狀態(tài)固定。在各盤形彈簧119a的內(nèi)側(cè)貫通插入有軸部118。在多個盤形彈簧119a中的位于與基部塊114最相反的一側(cè)的盤形彈簧119a連結(jié)有圓板狀的彈簧接受部件11%。彈簧接受部件119b與連接部件118a連結(jié)。而且，通過各盤形彈簧119a，經(jīng)由彈簧接受部件119b以及連接部件118a，軸部118被推壓到另一端側(cè)。其結(jié)果，轉(zhuǎn)子111經(jīng)由安裝部115以及旋轉(zhuǎn)軸117被推壓到定子112。因此，在本實施方式中，通過各盤形彈簧119a以及彈簧接受部件119b構(gòu)成推壓部119。
[0155]如圖22(a)所示，在定子112的槽部112a中，在轉(zhuǎn)子111與連接部115c之間配設(shè)有作為潤滑劑供給單元的供給體116。S卩，供給體116配設(shè)于定子112的載置部122的附近。供給體116使油或者潤滑油等作為潤滑劑的油116a含浸于具有撓性的多孔質(zhì)性的樹脂部件。而且，供給體116與被推壓到定子112的載置部122的轉(zhuǎn)子111接觸而被按壓，使油116a滲出。
[0156]此外，油116a是40°C下的運動粘度按照ISO粘度分類為VG400的氟類油，構(gòu)成為滿足實施方式I中列舉的條件(2)以及(3)。[0157]如圖22(b)所示，在定子112的載置部122中的除了槽部112a的部位，形成有相對于轉(zhuǎn)子111的厚度方向，以朝向與轉(zhuǎn)子111相反的一側(cè)凹陷的方式彎曲成弧狀的彎曲面122a。而且，從轉(zhuǎn)子111的徑方向觀察定子112與轉(zhuǎn)子111的接觸部位時，在轉(zhuǎn)子111的厚度方向上，位于轉(zhuǎn)子111的厚度方向兩端的轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的兩邊緣部IllbUllc與定子112的彎曲面122a點接觸。因此，在本實施方式中，定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的對置部位，設(shè)有相對于轉(zhuǎn)子111的厚度方向，定子112與轉(zhuǎn)子111點接觸的點接觸部位。而且，在本實施方式中，相對于轉(zhuǎn)子111的厚度方向，定子112與轉(zhuǎn)子111點接觸的部位形成有兩處。
[0158]另外，如圖22(c)所示，定子112的載置部122中的與轉(zhuǎn)子111的對置部位沿轉(zhuǎn)子111的旋轉(zhuǎn)方向(圖22 (C)所示的箭頭R的方向)彎曲。而且，定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa相對于轉(zhuǎn)子111的旋轉(zhuǎn)方向線接觸。因此，在本實施方式中，在定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的對置部位，設(shè)有相對于轉(zhuǎn)子111的旋轉(zhuǎn)方向，定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa線接觸的線接觸部位。
[0159]另外，如圖22(d)所示，在定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的對置部位中，在定子112與轉(zhuǎn)子111不接觸的部位形成有縫隙146，在該縫隙146保持有從供給體116滲出的油116a。因此，本實施方式中，縫隙146作為保持油116a的潤滑劑保持部位發(fā)揮作用。
[0160]接下來，對本實施方式的作用進行說明。
[0161]若從驅(qū)動電路對壓電元件113施加交流電壓，則壓電元件113的各壓電元件板產(chǎn)生振動方向不同的超聲波振動。通過該超聲波振動的復合振動傳遞到定子112，從而在定子112的載置部122產(chǎn)生橢圓振動。通過該定子112的載置部122的橢圓振動，在定子112的彎曲面122a與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的點接觸部位產(chǎn)生摩擦，并通過該摩擦，轉(zhuǎn)子111旋轉(zhuǎn)運動。此外，轉(zhuǎn)子111的旋轉(zhuǎn)方向的切換、旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整通過控制施加于壓電元件113的交流電壓來進行。
[0162]這里，在轉(zhuǎn)子111的厚度方向上，定子112的彎曲面122a與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa點接觸。即，定子112與轉(zhuǎn)子111不會面接觸。因此，與定子112和轉(zhuǎn)子111面接觸的情況相比，定子11與轉(zhuǎn)子111的接觸面積減小。其結(jié)果，轉(zhuǎn)子111與定子112接觸時，轉(zhuǎn)子111的一點施加在定子112的力變大。
[0163]若在定子112的載置部122產(chǎn)生橢圓振動，則在定子112的彎曲面122a與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的點接觸部位反復進行接觸和非接觸。而且，在定子112的彎曲面122a與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的點接觸部位非接觸時，從供給體116滲出的油116a供給至定子112的彎曲面122a與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa之間。
[0164]而且，在轉(zhuǎn)子111與定子112接觸時，供給至定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa之間的油116a被切斷。此時，在定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的對置部位中，在縫隙146保持有油116a。作為其結(jié)果，在定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的對置部位，形成了定子112與轉(zhuǎn)子111直接接觸的點接觸部位、保持有油116a的潤滑劑保持部位。S卩，定子112與轉(zhuǎn)子111之間的潤滑狀態(tài)為邊界潤滑。由此，通過定子112與轉(zhuǎn)子111的點接觸部位處的摩擦，轉(zhuǎn)子111順利地旋轉(zhuǎn)，通過被縫隙146保持的油116a，定子112與轉(zhuǎn)子111之間的潤滑被良好地保持，定子112與轉(zhuǎn)子111的接觸部位的磨損被減少。
[0165]以上，振動促動器110構(gòu)成為滿足實施方式I所列舉的條件⑴?(3)，所以能夠與實施方式I?6相同地實現(xiàn)耐久性的提高和高扭矩化的兼得。
[0166]并且，實施方式7中能夠得到以下的效果。
[0167](I)在定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的對置部位，設(shè)置了相對于轉(zhuǎn)子111的厚度方向定子112與轉(zhuǎn)子111點接觸的點接觸部位、以及保持有油116a的潤滑劑保持部位。因此，與定子112和轉(zhuǎn)子111面接觸的情況相比，能夠減小定子112與轉(zhuǎn)子111的接觸面積，在轉(zhuǎn)子111與定子112接觸時，能夠增大轉(zhuǎn)子111的一點施加在定子112的力。因此，在轉(zhuǎn)子111與定子112接觸時，容易切斷供給至定子112與轉(zhuǎn)子111之間的油116a，所以能夠既維持兩部件的潤滑狀態(tài)，還使兩部件適當?shù)亟佑|。換句話說，能夠使定子112與轉(zhuǎn)子111之間的潤滑狀態(tài)成為邊界潤滑。具體而言，能夠在定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的對置部位，形成定子112與轉(zhuǎn)子111直接接觸的點接觸部位以及作為保持有油116a的潤滑劑保持部位的縫隙146。因此，通過定子112與轉(zhuǎn)子111的點接觸部位處的摩擦，能夠使轉(zhuǎn)子111順利地旋轉(zhuǎn)，并且通過被縫隙146保持的油116a，能夠良好地保持定子112與轉(zhuǎn)子111之間的潤滑來減少兩部件的接觸部位的磨損。
[0168](2)在定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的對置部位，設(shè)置了相對于轉(zhuǎn)子111的旋轉(zhuǎn)方向，定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa線接觸的線接觸部位。因此，例如，與定子112和轉(zhuǎn)子111的接觸部位在轉(zhuǎn)子111的旋轉(zhuǎn)方向點接觸的情況相比，定子112與轉(zhuǎn)子111的接觸面積變大，所以扭矩的傳遞區(qū)域變廣，能夠使轉(zhuǎn)子111順利地旋轉(zhuǎn)。
[0169](3)在定子112的載置部122，通過形成相對于轉(zhuǎn)子111的厚度方向彎曲的彎曲面122a從而形成了點接觸部位。因此，僅變更定子112的形狀，就能夠容易地設(shè)置定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的對置部位中的點接觸部位。
[0170](4)使含浸有油116a的供給體116在定子112的載置部122的附近，且與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa接觸地設(shè)置。因此，能夠順利地將油供給至定子112的載置部122與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa之間的對置部位。
[0171]此外，本實施方式7可以進行下述變更。
[0172]如圖23所示，可以在定子112的載置部122中的除了槽部112a的部位，形成相對于轉(zhuǎn)子111的厚度方向以朝向轉(zhuǎn)子111側(cè)膨脹的方式彎曲成弧狀的彎曲面152a。由此，從轉(zhuǎn)子111的徑方向觀察定子112與轉(zhuǎn)子111的接觸部位時，在轉(zhuǎn)子111的厚度方向上，彎曲面152a的頂部151與轉(zhuǎn)子111的外周面Illa點接觸。
[0173]如圖24所示，可以在定子112的載置部122中的除了槽部112a的部位，形成相對于轉(zhuǎn)子111的厚度方向傾斜的錐面161。由此，從轉(zhuǎn)子111的徑方向觀察定子112與轉(zhuǎn)子111的接觸部位時，在轉(zhuǎn)子111的厚度方向上，轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的一方的邊緣部Illb與錐面161點接觸。
[0174]并且，在轉(zhuǎn)子111的厚度方向上，為了定子112與轉(zhuǎn)子111點接觸，實施方式7也能夠以以下說明的方式變更。
[0175]S卩，可以將定子112的載置部122相對于轉(zhuǎn)子111的厚度方向形成為平坦面狀，并且使轉(zhuǎn)子111的外周面Illa在轉(zhuǎn)子111的厚度方向上以朝向定子112側(cè)膨脹的方式彎曲成弧狀。
[0176]并且，可以將定子112的載置部122相對于轉(zhuǎn)子111的厚度方向形成為平坦面狀，并且使轉(zhuǎn)子111的外周面Illa在轉(zhuǎn)子111的厚度方向上，以從轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的一方的邊緣部Illb到另一方的邊緣部Illc呈直線狀下去的方式傾斜。
[0177]另外，可以將定子112的載置部122相對于轉(zhuǎn)子111的厚度方向形成為平坦面狀，并且使轉(zhuǎn)子111的外周面Illa在轉(zhuǎn)子111的厚度方向上以向與定子112相反的一側(cè)凹陷的方式彎曲成弧狀。
[0178]進一步，也可以使轉(zhuǎn)子111的外周面11 Ia相對于轉(zhuǎn)子111的厚度方向以朝向定子112側(cè)膨脹的方式彎曲成弧狀，以使其成為與定子112的彎曲面122a的曲率不同的曲率。具體而言，該情況下，轉(zhuǎn)子111的外周面Illa的曲率大于定子112的彎曲面的曲率。
[0179]即，通過如以上那樣變更轉(zhuǎn)子111的形狀，也能夠構(gòu)成為在轉(zhuǎn)子111的厚度方向上，轉(zhuǎn)子111與定子112點接觸。
[0180]實施方式I?7中，作為移動子的各轉(zhuǎn)子構(gòu)成為大致圓筒狀或者球體狀的部件，但并不將移動子的形狀局限于圓筒狀以及球體狀。例如，也能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于使圓環(huán)狀的移動子繞軸方向旋轉(zhuǎn)的振動促動器、使棒狀或者柱狀的移動子直線移動的所謂的線性振動促動器等具備具有其他形狀的移動子的振動促動器。
[0181]符號說明
[0182]1、31、41、61、111...轉(zhuǎn)子(移動子);la、31a、41a...第一轉(zhuǎn)子部(移動子);lb、31b、41b...第二轉(zhuǎn)子部(移動子)；lc、31c、41c...轉(zhuǎn)子軸(移動子)；laa、lba...外周面(對置面、移動子側(cè)接觸面)；31aa、31ba、41aa、41ba、llla...外周面(對置面)；61a...夕卜表面(對置面)；2、52、62、82、92...振子；2a、52a...第一突出爪部(突出爪部)；2al、52al...第一抵接面(抵接面)；2b、52b...第二突出爪部(突出爪部)；2bl、52bl...第二抵接面(抵接面)；2a2...第一接觸面(振子側(cè)接觸面)；2b2...第二接觸面(振子側(cè)接觸面)；62a、62b、62c、82a...突出爪部;62al、62bl、62cl、82al...抵接面；3...壓電元件(振動單元)；8、64...預壓部件(預壓單元)；10、63、71、72、83...供給體(潤滑劑供給單元)；101、102、103、104、105、106、107、108、109、110...振動促動器；122...載置部；152a...彎曲面；i61...錐面；V...凹部；w...平坦部(凸部);r...凸部。
【權(quán)利要求】
1.一種振動促動器，具備: 移動子； 振子，其能夠與所述移動子接觸； 預壓單元，其使所述移動子與所述振子加壓接觸； 振動單元，其通過使所述振子產(chǎn)生超聲波振動來使所述移動子移動；以及 潤滑劑供給單元，其能夠?qū)λ鲆苿幼优c所述振子之間供給液體潤滑劑， 所述預壓單元使所述移動子與所述振子加壓接觸，以使IOMPa~IOOMPa范圍內(nèi)的接觸壓作用在所述移動子與所述振子之間， 所述液體潤滑劑的40°C下的運動粘度按照ISO粘度分類在VG200~VG1200的范圍內(nèi)， 所述液體潤滑劑的表面張力在15mN/m~25mN/m的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動促動器，其中， 所述潤滑劑供給單元是含浸有所述液體潤滑劑，并且以能夠與所述移動子和所述振子中的至少一方接觸的方式設(shè)置的供給體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的振動促動器，其中， 所述接觸壓在30MPa~60MPa的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任一項所述的振動促動器，其中， 所述液體潤滑劑的40°C下的所述運動粘度按照ISO粘度分類在VG400~VG800的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任一項所述的振動促動器，其中， 所述潤滑劑供給單元將所述液體潤滑劑作為原油的潤滑油供給至所述移動子與所述振子之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任一項所述的振動促動器，其中， 所述振子具有與所述移動子接觸的抵接面， 所述移動子具有與所述振子的所述抵接面接觸的對置面， 所述移動子的所述對置面具有凹部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的振動促動器，其中， 所述移動子的所述對置面具有與所述振子的所述抵接面面接觸的平坦部，所述凹部具有能夠保持潤滑劑的多個孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或者7所述的振動促動器，其中， 所述凹部具有形成于所述轉(zhuǎn)動體的所述對置面的能夠保持潤滑劑的至少一個槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的振動促動器，其中， 所述凹部具有多個所述槽，所述槽具有交叉的多個槽方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求6~9中的任一項所述的振動促動器，其中， 所述振子具有突出的突出爪部， 在所述突出爪部的表面的一部分形成有所述抵接面， 所述潤滑劑供給單元與所述突出爪部的至少一部分接觸， 所述抵接面具有能夠保持潤滑油的多個槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求2~10中的任一項所述的振動促動器，其中， 所述供給體是多孔質(zhì)性的部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~11中的任一項所述的振動促動器，其中， 所述振動單元以振動波腹的位置或者振動波腹的附近包含于所述振子的所述抵接面的方式控制振動。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動促動器，其中， 所述移動子具有能夠與所述振子接觸的移動子側(cè)接觸面， 所述振子具有能夠與所述移動子側(cè)接觸面接觸的振子側(cè)接觸面， 所述移動子側(cè)接觸面的硬度(A)與所述振子側(cè)接觸面的硬度(B)的比(A/B)大于1，且為20以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動促動器，其中， 所述振子具有與所述移動子接觸的載置部， 所述移動子呈與所述振子的所述載置部接觸而旋轉(zhuǎn)的圓筒狀，并且，具有與所述振子的所述載置部接觸的對置面， 在所述振子的所述載置部與所述移動子的對置面的對置部位，設(shè)有相對于所述移動子的厚度方向所述振子與所述移動子點接觸的點接觸部位。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的振動促動器，其中， 在所述振子的所述載置部，通過形成相對于所述移動子的厚度方向彎曲的彎曲面或者相對于所述移動子的厚度方向傾斜的錐面，從而設(shè)置所述點接觸部位。
【文檔編號】B25J19/00GK103988414SQ201280061289
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月16日
【發(fā)明者】淺井真也, 高三正己, 鈴木昭宏, 合田泰之, 牧志涉 申請人:株式會社豐田自動織機