JP7654424B2

JP7654424B2 - Vibration actuator, and pan head and electronic device having the same

Info

Publication number: JP7654424B2
Application number: JP2021036297A
Authority: JP
Inventors: 聡司土屋; 啓末藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-03-08
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2025-04-01
Anticipated expiration: 2041-03-08
Also published as: JP2022136602A

Description

本発明は、振動型アクチュエータ及びそれを有する雲台、電子機器に関するものである。 The present invention relates to a vibration actuator, a camera platform having the same, and an electronic device.

振動型アクチュエータは、低速・大トルク駆動可能などの特徴から、例えば一眼レフカメラの撮影レンズにおけるオートフォーカスの駆動用モータとして実用化されている。また、近年はカメラ以外のさまざまな電子機器への適用も期待されている。例えば、ロボットアームの関節駆動やロボットハンドの回転駆動、監視カメラなどの撮像装置の雲台の回転駆動、画像形成装置の感光体ドラムの回転駆動への振動型アクチュエータの適用が期待されている。 Because of their characteristics such as the ability to drive at low speeds and with large torque, vibration actuators have been put to practical use, for example as autofocus drive motors in the photographic lenses of single-lens reflex cameras. In recent years, they are also expected to be used in a variety of electronic devices other than cameras. For example, vibration actuators are expected to be used to drive the joints of robot arms and the rotation of robot hands, to drive the rotation of the camera platform of imaging devices such as surveillance cameras, and to drive the rotation of the photosensitive drums of image forming devices.

このようなレンズ駆動用途以外の用途においては、一般的に、レンズ駆動用途よりも頻繁に駆動することから、振動型アクチュエータの耐久性の向上が求められている。 In applications other than lens driving, the actuator is generally driven more frequently than in lens driving applications, so there is a demand for improved durability of the vibration actuator.

特許文献１には、振動型アクチュエータにおいて、振動体と接触し、振動体に対して相対的に移動する接触体（移動体）が開示されている。また、振動体と接触する接触面（摺動部）に、硬化処理（窒化処理）された表層（接触面）を形成し、耐摩耗性を向上させる技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a contact body (moving body) in a vibration actuator that comes into contact with a vibrating body and moves relative to the vibrating body. It also discloses a technology for forming a hardened (nitrided) surface layer (contact surface) on the contact surface (sliding part) that comes into contact with the vibrating body, thereby improving wear resistance.

特開２００６－２１１７５５号公報JP 2006-211755 A

しかし、硬化処理することにより、硬度と共に脆性も増す。したがって、特許文献１に記載された振動型アクチュエータは、硬化処理しない場合と比較し、耐摩耗性が向上する一方で、硬化処理された表層（接触面）の端部にクラックや欠けが発生し易くなるという問題がある。 However, hardening treatment increases both hardness and brittleness. Therefore, while the vibration actuator described in Patent Document 1 has improved wear resistance compared to a non-hardened actuator, it has the problem that cracks and chips are more likely to occur at the edge of the hardened surface layer (contact surface).

そこで、本発明は、従来技術よりも、硬化処理された接触面の端部にクラックや欠けが発生し難い振動型アクチュエータを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a vibration actuator that is less susceptible to cracks or chips at the ends of the hardened contact surface than conventional techniques.

本発明の振動型アクチュエータは、弾性体と、電気－機械エネルギー変換素子と、を有する第１の部材と、
前記弾性体と接触し、前記電気－機械エネルギー変換素子に発生した振動により、前記第１の部材に対して相対的に移動する第２の部材と、を備え、
前記第２の部材は、
前記第１の部材と接触する、共に窒化されている接触面および前記接触面と接続し、前記接触面に対して傾斜する傾斜面と、を有し、
前記傾斜面には、被膜が形成されており、
前記接触面に連なる領域と比べて、前記被膜の裏面に位置し窒素の含有量が小さい領域を備えることを特徴とする。 The vibration actuator of the present invention includes a first member having an elastic body and an electromechanical energy conversion element;
a second member that is in contact with the elastic body and moves relative to the first member due to vibration generated in the electromechanical energy conversion element;
The second member includes:
a contact surface that contacts the first member, both of which are nitrided , and an inclined surface that is connected to the contact surface and inclined relative to the contact surface;
A coating is formed on the inclined surface ,
The coating is characterized by having a region located on the back surface of the coating and having a lower nitrogen content than a region adjacent to the contact surface .

また、本発明の振動型アクチュエータは、弾性体と、電気－機械エネルギー変換素子と、を有する第１の部材と、
前記弾性体と接触し、前記電気－機械エネルギー変換素子に発生した振動により、前記第１の部材に対して相対的に移動する第２の部材と、を備え、
前記第１の部材は、
前記第２の部材と接触する、共に窒化されている接触面および前記接触面と接続し、前記接触面に対して傾斜する傾斜面と、を有し、
前記傾斜面には、被膜が形成されており、
前記接触面に連なる領域と比べて、前記被膜の裏面に位置し窒素の含有量が小さい領域を備えることを特徴とする。 The vibration actuator of the present invention includes a first member having an elastic body and an electromechanical energy conversion element;
a second member that is in contact with the elastic body and moves relative to the first member due to vibration generated in the electromechanical energy conversion element;
The first member includes:
a contact surface that contacts the second member, both of which are nitrided , and an inclined surface that is connected to the contact surface and inclined relative to the contact surface;
A coating is formed on the inclined surface ,
The coating is characterized by having a region located on the back surface of the coating and having a lower nitrogen content than a region adjacent to the contact surface .

上記発明により、従来技術よりも、硬化処理された接触面の端部にクラックや欠けが発生し難い振動型アクチュエータを提供することができる。 The above invention makes it possible to provide a vibration actuator that is less susceptible to cracks or chips at the edge of the hardened contact surface than conventional techniques.

本発明の実施例１に係る振動型アクチュエータの構成を概略的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a vibration actuator according to a first embodiment of the present invention. 図１における接触体の構成を概略的に示す、（ａ）断面図、（ｂ）拡大断面図である。2A and 2B are cross-sectional views each showing a schematic configuration of a contact body in FIG. 1 , in which FIG. 図１における接触体の製造方法を示す工程図である。2A to 2C are process diagrams showing a method for producing the contact body in FIG. 1 . 図１における接触体の第１の変形例の構成を概略的に示す拡大断面図である。2 is an enlarged cross-sectional view that illustrates a schematic configuration of a first modified example of the contact body in FIG. 1. FIG. 図１における接触体の第２の変形例の構成を概略的に示す、（ａ）断面図、（ｂ）拡大断面図である。2A and 2B are cross-sectional views each showing a schematic configuration of a second modified example of the contact body in FIG. 1 , in which FIG. 図１における接触体の第３の変形例の構成を概略的に示す、（ａ）断面図、（ｂ）拡大断面図である。1. FIG. 4 is a cross-sectional view and an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration of a third modified example of the contact body in FIG. 本発明の実施例２に係る振動型アクチュエータの構成を概略的に示す分解斜視図である。FIG. 11 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a vibration actuator according to a second embodiment of the present invention. 図７における振動体の構成を概略的に示す、（ａ）断面図、（ｂ）拡大断面図である。8A and 8B are cross-sectional views each showing a schematic configuration of the vibrating body in FIG. 7, in which FIG. 8A is an enlarged cross-sectional view. 本発明の実施例３に係る振動型アクチュエータの構成を概略的に示す、（ａ）上面図、（ｂ）Ｃ－Ｃ断面の断面図、（ｃ）Ｃ－Ｃ断面の拡大断面図である。10A is a top view, FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line CC, and FIG. 10C is an enlarged cross-sectional view taken along the line CC, and shows a schematic configuration of a vibration actuator according to a third embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る振動型アクチュエータを搭載した雲台と、雲台に搭載された撮像装置の構成を概略的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a camera platform on which a vibration actuator according to an embodiment of the present invention is mounted, and an imaging device mounted on the camera platform. 本発明の実施例に係る振動型アクチュエータを搭載した撮像装置の構成を概略的に示す上面図である。1 is a top view showing a schematic configuration of an imaging device equipped with a vibration actuator according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る振動型アクチュエータを搭載したＭＲＩ診断装置の構成を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of an MRI diagnostic device equipped with a vibration actuator according to an embodiment of the present invention.

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。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the attached drawings.

（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係る振動型アクチュエータ１０の構成を概略的に示す断面図である。振動型アクチュエータ１０における振動体２０および接触体３００（移動体、被駆動体）および加圧機構４０などの機械的構成は、例えば特開２０１７－１０８６１５号公報に記載の振動型アクチュエータと機能的には同等である。 Example 1
1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a vibration actuator 10 according to a first embodiment of the present invention. The mechanical configuration of the vibration actuator 10, including a vibrating body 20, a contact body 300 (moving body, driven body), and a pressure mechanism 40, is functionally equivalent to that of the vibration actuator described in, for example, JP 2017-108615 A.

本実施例の振動型アクチュエータ１０は、弾性体２１および電気－機械エネルギー変換素子２２を有する振動体２０（第１の部材）と、振動体２０と接する接触体３００（第２の部材）を備えている。加えて、電気－機械エネルギー変換素子２２に給電する給電部材（フレキシブルプリント基板）５０を備えている。 The vibration actuator 10 of this embodiment includes a vibrating body 20 (first member) having an elastic body 21 and an electromechanical energy conversion element 22, and a contact body 300 (second member) that contacts the vibrating body 20. In addition, it includes a power supply member (flexible printed circuit board) 50 that supplies power to the electromechanical energy conversion element 22.

図１において、振動型アクチュエータ１０は、環状に形成された振動体２０（第１の部材）、環状に形成された接触体３００（第２の部材）、および加圧機構４０を備える。また、振動型アクチュエータ１０は、シャフト、ハウジング、ベアリング、ねじを備える。 In FIG. 1, the vibration actuator 10 includes a ring-shaped vibrating body 20 (first member), a ring-shaped contact body 300 (second member), and a pressure mechanism 40. The vibration actuator 10 also includes a shaft, a housing, a bearing, and a screw.

振動体２０（第１の部材）は、弾性体２１と、弾性体２１に接合された電気－機械エネルギー変換素子である圧電素子２２と、圧電素子２２に接合されて圧電素子２２に交流電圧である駆動電圧を印加するための給電部材５０を有する。 The vibrating body 20 (first member) has an elastic body 21, a piezoelectric element 22 which is an electrical-mechanical energy conversion element bonded to the elastic body 21, and a power supply member 50 which is bonded to the piezoelectric element 22 and applies a driving voltage which is an AC voltage to the piezoelectric element 22.

加圧機構４０は制振ゴム４１、加圧ばね受け部材４２、加圧ばね受けゴム４３、加圧ばね４４（加圧部材）及び加圧ばね固定部材４５を有する。振動体２０（第１の部材）及び接触体３００（第２の部材）はシャフトを中心軸として同心円状に配置され、シャフトに固定された加圧機構４０によってシャフトのスラスト方向に関して互いに加圧接触（摩擦接触）する。具体的には、シャフトに固定された加圧ばね固定部材４５によって移動を規制された加圧ばね４４（加圧部材）が、制振ゴム４１、加圧ばね受け部材４２及び加圧ばね受けゴム４３を介して接触体３００（第２の部材）をスラスト方向に押圧する。このように構成されることにより、接触体３００（第２の部材）と振動体２０（第１の部材）は安定的に接触する。 The pressure mechanism 40 has a vibration-damping rubber 41, a pressure spring receiving member 42, a pressure spring receiving rubber 43, a pressure spring 44 (pressure member), and a pressure spring fixing member 45. The vibrating body 20 (first member) and the contact body 300 (second member) are arranged concentrically with the shaft as the central axis, and are in pressure contact (frictional contact) with each other in the thrust direction of the shaft by the pressure mechanism 40 fixed to the shaft. Specifically, the pressure spring 44 (pressure member), whose movement is restricted by the pressure spring fixing member 45 fixed to the shaft, presses the contact body 300 (second member) in the thrust direction via the vibration-damping rubber 41, the pressure spring receiving member 42, and the pressure spring receiving rubber 43. By being configured in this way, the contact body 300 (second member) and the vibrating body 20 (first member) are in stable contact.

振動型アクチュエータ１０では、給電部材５０を通して圧電素子２２へ交流電圧である駆動電圧を印加することにより、振動体２０（第１の部材）に駆動振動を励起させる。駆動振動の態様は圧電素子２２が有する複数の電極の数や配置形態に依存するが、励起される駆動振動が振動体１０の周方向に進むｎ次の進行波となるように、圧電素子２２が設計される。なお、ｎ次の駆動振動とは振動体２０（第１の部材）の周方向における波数がｎ個となる曲げ振動である。圧電素子２２に発生した駆動振動は振動体２０（第１の部材）に生じた進行波によって、接触体３００（第２の部材）をシャフト回りの周方向へ駆動する。すなわち、接触体３００（第２の部材）は振動体２０（第１の部材）と同心を保ったまま、相対的に回転運動する。接触体３００（第２の部材）に発生した回転力は加圧機構４０とシャフトを通して外部へ出力される。 In the vibration actuator 10, a driving voltage, which is an AC voltage, is applied to the piezoelectric element 22 through the power supply member 50 to excite a driving vibration in the vibrating body 20 (first member). The form of the driving vibration depends on the number and arrangement of the electrodes of the piezoelectric element 22, but the piezoelectric element 22 is designed so that the excited driving vibration becomes an n-th order traveling wave that advances in the circumferential direction of the vibrating body 10. Note that the n-th order driving vibration is a bending vibration in which the number of waves in the circumferential direction of the vibrating body 20 (first member) is n. The driving vibration generated in the piezoelectric element 22 drives the contact body 300 (second member) in the circumferential direction around the shaft by the traveling wave generated in the vibrating body 20 (first member). In other words, the contact body 300 (second member) rotates relatively to the vibrating body 20 (first member) while maintaining its concentricity. The rotational force generated in the contact body 300 (second member) is output to the outside through the pressure mechanism 40 and the shaft.

図１に描かれている本実施形態の振動型アクチュエータ１０は、例えばハウジングを所望の部材に固定し、シャフトにカメラなどの可動対象を固定することで、可動対象を自由に回転駆動させることができる。他方で、シャフトを固定してハウジングを回転駆動させることも可能である。 The vibration actuator 10 of this embodiment shown in FIG. 1 can freely rotate a movable object by, for example, fixing the housing to a desired member and fixing the movable object, such as a camera, to the shaft. On the other hand, it is also possible to fix the shaft and rotate the housing.

図２（ａ）は、接触体３００（第２の部材）の構成を概略的に示す断面図である。接触体３００（第２の部材）は、基底となる本体部３０１（基底部）と、本体部３０１（基底部）から内径方向に環状に延在し、加圧ばね４４（加圧部材）による加圧方向にばね性を有するばね部３０２を有する。ばね部３０２の端部には、振動体２０（第１の部材）と加圧接触する接触面３０３を有する。 Figure 2(a) is a cross-sectional view showing the schematic configuration of the contact body 300 (second member). The contact body 300 (second member) has a main body portion 301 (base portion) that serves as the base, and a spring portion 302 that extends in an annular shape in the inner diameter direction from the main body portion 301 (base portion) and has spring properties in the direction of pressure applied by the pressure spring 44 (pressure member). The end of the spring portion 302 has a contact surface 303 that comes into pressure contact with the vibrating body 20 (first member).

ばね部３０２が延在する方向は、加圧ばね４４（加圧部材）による、接触体３００（第２の部材）及び振動体２０（第１の部材）を加圧接触させる加圧方向と交差している。そして、ばね部３０２は、加圧ばね４４（加圧部材）による加圧方向にばね性を有する（加圧部材による加圧力に対してばね性を有する）厚みで形成されている。これにより、振動体２０（第１の部材）に対して接触体３００（第２の部材）を安定して接触させることが可能となっている。 The direction in which the spring portion 302 extends intersects with the pressure direction in which the pressure spring 44 (pressure member) pressurizes and contacts the contact body 300 (second member) and the vibrating body 20 (first member). The spring portion 302 is formed with a thickness that has springiness in the pressure direction of the pressure spring 44 (pressure member) (has springiness against the pressure force of the pressure member). This allows the contact body 300 (second member) to be stably contacted with the vibrating body 20 (first member).

図２（ｂ）は、接触体３００（第２の部材）のばね部３０２の構成を概略的に示す断面図である。本体部３０１（基底部）とばね部３０２は、基材３０４が、オーステナイト系ステンレス鋼などの鉄系材料で構成されている。基材が鉄系材料で構成されているのは、硬化処理（窒化処理）するためである。振動体２０（第１の部材）との接触面３０３には窒化層３０６が形成され、接触面３０３を除いた表面には、鉄系材料以外の金属系材料から構成されている被膜３０５が形成されている。被膜が鉄系材料以外の金属系材料から構成されているのは、硬化処理（窒化処理）されないようにするためである。 Figure 2 (b) is a cross-sectional view showing the schematic configuration of the spring part 302 of the contact body 300 (second member). The main body part 301 (base part) and the spring part 302 have a base material 304 made of an iron-based material such as austenitic stainless steel. The base material is made of an iron-based material in order to perform a hardening treatment (nitriding treatment). A nitride layer 306 is formed on the contact surface 303 with the vibrating body 20 (first member), and a coating 305 made of a metal material other than an iron-based material is formed on the surface excluding the contact surface 303. The coating is made of a metal material other than an iron-based material in order to prevent the hardening treatment (nitriding treatment).

ばね部３０２は、振動型アクチュエータの駆動時にばね部３０２がばね性を持って繰り返し荷重を受けて変形するため、被膜３０５にクラックや欠けが発生したり、基材３０４に対して剥離したりする虞がある。クラックや欠け、剥離によって、ばね部３０２のばね定数と共振周波数が変化し、振動型アクチュエータの駆動時の鳴き・異音が発生するため、被膜３０５のクラックや欠けの対策、被膜３０５の剥離の対策は重要である。 When the vibration actuator is driven, the spring portion 302 has spring properties and is repeatedly subjected to a load and deforms, so there is a risk that cracks or chips will occur in the coating 305, or that the coating 305 will peel off from the substrate 304. Cracks, chips, or peeling will change the spring constant and resonance frequency of the spring portion 302, causing squeals and abnormal noises when the vibration actuator is driven, so measures to prevent cracks and chips in the coating 305 and peeling of the coating 305 are important.

窒化層３０６の外径側には、接触面３０３と接続し、接触面３０３に対して傾斜する第１の傾斜面３０７が形成され、窒化層３０６が被膜３０５によって覆われている。つまり、第１の傾斜面３０７には、被膜３０５が形成されている。窒化層３０６の内径側には、接触面３０３と接続し、接触面３０３に対して傾斜する第２の傾斜面３０８が形成され、窒化層３０６が被膜３０５によって覆われている。つまり、第２の傾斜面３０８には、被膜３０５が形成されている。第１の傾斜面３０７の接触面３０３に対する傾斜角θｏｕｔと、第２の傾斜面３０８の接触面３０３に対する傾斜角θｉｎはともに１２０度であり、鈍角である。したがって、窒化層３０６の内外径の幅は、接触面３０３から深さ方向に広がる構成となっている。 On the outer diameter side of the nitride layer 306, a first inclined surface 307 is formed, which is connected to the contact surface 303 and inclined with respect to the contact surface 303, and the nitride layer 306 is covered with a coating 305. That is, the coating 305 is formed on the first inclined surface 307. On the inner diameter side of the nitride layer 306, a second inclined surface 308 is formed, which is connected to the contact surface 303 and inclined with respect to the contact surface 303, and the nitride layer 306 is covered with a coating 305. That is, the coating 305 is formed on the second inclined surface 308. The inclination angle θout of the first inclined surface 307 with respect to the contact surface 303 and the inclination angle θin of the second inclined surface 308 with respect to the contact surface 303 are both 120 degrees, which are obtuse angles. Therefore, the width of the inner and outer diameters of the nitride layer 306 is configured to expand in the depth direction from the contact surface 303.

振動型アクチュエータの駆動時に接触面３０３は、振動体２０（第１の部材）との間に摩擦力を受ける。摩擦力によって、接触面３０３と被膜３０５の界面で剥離が発生する虞がある。しかし、接触面３０３と接続し、接触面３０３に対して傾斜する、第１の傾斜面３０７と第２の傾斜面３０８が形成されていることにより、摩擦力の被膜３０５に対して垂直な成分が小さくなり、被膜３０５の剥離が抑制される。 When the vibration actuator is driven, the contact surface 303 receives a frictional force between the vibrating body 20 (first member). The frictional force may cause peeling at the interface between the contact surface 303 and the coating 305. However, by forming a first inclined surface 307 and a second inclined surface 308 that are connected to the contact surface 303 and inclined relative to the contact surface 303, the component of the frictional force perpendicular to the coating 305 is reduced, and peeling of the coating 305 is suppressed.

被膜３０５の厚さは、ばね部３０２のばね定数への影響を小さくし、被膜の内部応力によるクラックや欠けの発生を抑制するために、薄く構成されている。被膜３０５の厚さは、１μｍ以上、ばね部３０２の最小厚さの１０％以下であることが好ましい。被膜の厚さが１μｍ未満だと、被膜に欠陥が生じ、窒化工程での基材への窒化層の形成を抑制することができないので、好ましくないからである。また、被膜の厚さが、ばね部の最小厚さの１０％より大きいと、ばね部のばね定数に対する被膜の影響が大きくなり、被膜の厚さムラ・バラツキによるばね定数のムラ・バラツキが大きくなるので、好ましくないからである。 The thickness of the coating 305 is configured to be thin in order to reduce the effect on the spring constant of the spring portion 302 and to suppress the occurrence of cracks and chipping due to internal stress of the coating. The thickness of the coating 305 is preferably 1 μm or more and 10% or less of the minimum thickness of the spring portion 302. If the thickness of the coating is less than 1 μm, defects will occur in the coating, and it will be impossible to suppress the formation of a nitride layer on the base material in the nitriding process, which is undesirable. Also, if the thickness of the coating is more than 10% of the minimum thickness of the spring portion, the effect of the coating on the spring constant of the spring portion will be large, and unevenness and variation in the thickness of the coating will cause large unevenness and variation in the spring constant, which is undesirable.

具体的には、ばね部３０２の最小厚さは数１００μｍ～数ｍｍ、被膜３０５の厚さは数１０μｍ以下であり、さらに好ましくは被膜３０５の厚さは１０μｍ以下である。なお、本実施例の図では、ばね部３０５の構成の理解が容易になるように被膜３０５の厚さは誇張している。 Specifically, the minimum thickness of the spring portion 302 is several hundreds of μm to several mm, and the thickness of the coating 305 is several tens of μm or less, and more preferably, the thickness of the coating 305 is 10 μm or less. Note that in the diagram of this embodiment, the thickness of the coating 305 is exaggerated to make it easier to understand the configuration of the spring portion 305.

図３は、接触体の製造方法を示す工程図であり、ばね部３０２を拡大して示している。第１の工程である切削工程（不図示）では、ばね部３０５を含む接触体３００（第２の部材）の基材３０４が切削加工で製造される。ばね部３０２の先端には凸部が形成され、凸部の外径と凸部の内径にそれぞれ、接触面３０３と接続し、接触面３０３に対して傾斜する、第１の傾斜面３０７と第２の傾斜面３０８が形成される。基材３０４には、オーステナイト系ステンレス鋼などの鉄系材料が用いられる。 Figure 3 is a process diagram showing the manufacturing method of the contact body, showing an enlarged view of the spring portion 302. In the first process, the cutting process (not shown), the base material 304 of the contact body 300 (second member) including the spring portion 305 is manufactured by cutting. A convex portion is formed at the tip of the spring portion 302, and a first inclined surface 307 and a second inclined surface 308 that connect to the contact surface 303 and are inclined relative to the contact surface 303 are formed on the outer diameter and inner diameter of the convex portion, respectively. An iron-based material such as austenitic stainless steel is used for the base material 304.

第２の工程であるめっき工程では、ばね部３０２を含む接触体３００（第２の部材）にめっき処理により被膜３０５が形成される。めっき処理は電気めっき、無電解めっきのどちらでもよい。被膜３０５の主成分は、銅、ニッケル、錫、銀、クロムなどであり、鉄系材料でなければよく、第４の工程である窒化工程での基材３０４への窒化層の形成を抑制することができる材質であればよい。 In the second step, the plating step, a coating 305 is formed on the contact body 300 (second member) including the spring portion 302 by plating. The plating step may be either electroplating or electroless plating. The main component of the coating 305 is copper, nickel, tin, silver, chromium, etc., and any material other than an iron-based material may be used as long as it is capable of suppressing the formation of a nitride layer on the base material 304 in the fourth step, the nitriding step.

第３の工程である研磨工程では、接触面３０３の被膜３０５を研磨により除去し、基材３０４を露出させる。研磨時の摩擦力によって、被膜３０５と接触面３０３の界面での被膜３０５が剥離する虞があるが、第１の傾斜面３０７、第２の傾斜面３０８によって摩擦力が分散され、被膜３０５が剥離する力を小さくでき、被膜３０５の剥離を抑制することができる。 In the third step, the polishing step, the coating 305 on the contact surface 303 is removed by polishing to expose the substrate 304. There is a risk that the coating 305 will peel off at the interface between the coating 305 and the contact surface 303 due to frictional forces generated during polishing, but the frictional forces are dispersed by the first inclined surface 307 and the second inclined surface 308, reducing the force that causes the coating 305 to peel off, and thus preventing the coating 305 from peeling off.

振動型アクチュエータの駆動時の鳴き・異音の抑制には、接触面３０３の平面度を高精度に仕上げること有効である。研磨工程では、被膜３０５を除去した後に、基材３０４を研磨することで接触面３０３の平面度を向上させる。これにより、第４の工程である窒化工程の後の平面度を向上させる研磨やラップなどの工程の簡略化したり廃止したりしても、接触面３０３の平面度を高精度に仕上げることができる。 In order to suppress squealing and abnormal noises when the vibration actuator is driven, it is effective to finish the flatness of the contact surface 303 with high precision. In the polishing process, after removing the coating 305, the base material 304 is polished to improve the flatness of the contact surface 303. This makes it possible to finish the flatness of the contact surface 303 with high precision even if the processes such as polishing and lapping that improve the flatness after the nitriding process, which is the fourth process, are simplified or eliminated.

第４の工程である窒化工程では、接触体３００（第２の部材）を窒化炉に入れて窒化処理（硬化処理）を施す。基材３０４が露出した接触面３０３には窒素が侵入し、窒化層３０６が形成される。被膜３０５が形成されている面は、被膜３０５によって基材３０４への窒素の侵入が抑制され、基材３０４の窒化層の形成が大幅に抑制される。また、窒化処理は４００～６００℃の熱処理であるため、被膜３０５は基材３０４と熱拡散して密着性が向上し、振動型アクチュエータの駆動時の被膜３０５の剥離が抑制される。 In the fourth step, the nitriding step, the contact body 300 (second member) is placed in a nitriding furnace and subjected to a nitriding treatment (hardening treatment). Nitrogen penetrates into the contact surface 303 where the base material 304 is exposed, forming a nitride layer 306. The surface on which the coating 305 is formed has the coating 305 suppressing the penetration of nitrogen into the base material 304, greatly suppressing the formation of a nitride layer on the base material 304. In addition, since the nitriding treatment is a heat treatment at 400 to 600°C, the coating 305 and the base material 304 undergo thermal diffusion, improving adhesion, and preventing the coating 305 from peeling off when the vibration actuator is driven.

窒化工程では、基材３０４に窒素の侵入するため窒化層３０６の形成過程で体積膨張し、窒化層３０６と接触する被膜３０５が変形し、剥離する虞がある。窒素は基材３０４が露出している接触面３０３から侵入するため、第１の傾斜面３０７、第２の傾斜面３０８の被膜３０５の裏側である領域Ａ０には窒素の侵入が少なくなり、体積膨張が小さくなる。そのため、被膜３０５の変形と被膜３０５の剥離が抑制される。 In the nitriding process, nitrogen penetrates into the substrate 304, causing volume expansion during the formation of the nitride layer 306, which may cause the coating 305 in contact with the nitride layer 306 to deform and peel off. Since nitrogen penetrates through the contact surface 303 where the substrate 304 is exposed, less nitrogen penetrates into the area A0 on the back side of the coating 305 on the first inclined surface 307 and the second inclined surface 308, resulting in less volume expansion. This suppresses deformation of the coating 305 and peeling of the coating 305.

窒化工程後の被膜３０５は、めっき工程で形成されためっき被膜と基材３０４が拡散した材質であるが、めっき被膜には鉄系材料を使用していないため、被膜３０５では、めっき被膜の材質が主成分となる。例えば、めっき工程でニッケルめっきを使用すれば、被膜３０５をＥＤＸなどの元素分析を行うと、鉄含有量（質量％）よりもニッケル含有量（質量％）が多く検出される。銅めっき、クロムめっきなどを用いた場合も同様である。 The coating 305 after the nitriding process is a material in which the plated coating formed in the plating process and the base material 304 have diffused, but because the plated coating does not use iron-based materials, the main component of the coating 305 is the material of the plated coating. For example, if nickel plating is used in the plating process, elemental analysis of the coating 305 using EDX or the like will detect a higher nickel content (mass %) than the iron content (mass %). The same is true when copper plating, chromium plating, etc. are used.

本実施例の構成では、接触体３００（第２の部材）の基材３０４に非磁性材料であるオーステナイト系ステンレス鋼を用いている。これにより、マルテンサイト系ステンレス鋼などの強磁性材料を用いる場合と比較し、接触体３００（第２の部材）の磁性を低減することができる。 In the configuration of this embodiment, the base material 304 of the contact body 300 (second member) is made of austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material. This makes it possible to reduce the magnetism of the contact body 300 (second member) compared to when a ferromagnetic material such as martensitic stainless steel is used.

また、接触体３００（第２の部材）に形成された鉄系材料の窒化層３０６は磁性を有するため、被膜３０５によって接触面３０３を除いた面に窒化層が形成されることを防止している。これにより、接触体の全面に窒化層を形成した場合と比較し、接触体の磁性を低減することができる。なお、被膜３４５に非磁性材料を用いることが好ましい。 In addition, since the nitride layer 306 of an iron-based material formed on the contact body 300 (second member) is magnetic, the coating 305 prevents the formation of a nitride layer on surfaces other than the contact surface 303. This reduces the magnetism of the contact body compared to when a nitride layer is formed on the entire surface of the contact body. It is preferable to use a non-magnetic material for the coating 345.

さらには、振動型アクチュエータ１０を構成する全ての部品に非磁性材料で構成することで、振動型アクチュエータ１０を非磁性化することができる。例えば、弾性体２１には窒化処理（硬化処理）を施したオーステナイト系ステンレス鋼、シャフトにはオーステナイト系ステンレス鋼、加圧ばね４４（加圧部材）にはリン青銅を用いることができる。 Furthermore, by constructing all of the components of the vibration actuator 10 from non-magnetic materials, the vibration actuator 10 can be made non-magnetic. For example, the elastic body 21 can be made of austenitic stainless steel that has been subjected to nitriding (hardening treatment), the shaft can be made of austenitic stainless steel, and the pressure spring 44 (pressure member) can be made of phosphorus bronze.

図４は、本実施形態における接触体の第１の変形例の構成を概略的に示す断面図であり、接触体３１０（第２の部材）のばね部３１２の構成を概略的に示す断面図である。本体部３１１（基底部）とばね部３１２は、基材３１４がオーステナイト系ステンレス鋼などの鉄系材料で構成されている。振動体２０（第１の部材）との接触面３１３には窒化層３１６が形成され、接触面３１３を除いた表面には被膜３１５が形成されている。 Figure 4 is a cross-sectional view that shows a schematic configuration of a first modified example of the contact body in this embodiment, and is a cross-sectional view that shows a schematic configuration of the spring portion 312 of the contact body 310 (second member). The main body portion 311 (base portion) and the spring portion 312 have a base material 314 made of an iron-based material such as austenitic stainless steel. A nitride layer 316 is formed on the contact surface 313 with the vibrating body 20 (first member), and a coating 315 is formed on the surface excluding the contact surface 313.

窒化層３１６の外径側には、接触面３１３と接続し、接触面３１３に対して傾斜する第１の傾斜面３１７が形成され、窒化層３１６が被膜３１５によって覆われている。つまり、第１の傾斜面３１７には、被膜３１５が形成されている。窒化層３１６の内径側には、傾斜面が形成されていない。第１の傾斜面３１７の接触面３１３に対する傾斜角θ_ｏｕｔは１２０度であり、鈍角である。本変形例の構成であれば、製造時に内径側の傾斜面の切削加工を省略することができる。なお、傾斜面を内径部だけに形成し、外径部には形成しない構成でもよい。本変形例の構成でも本実施例と同様の効果を得ることができる。振動型アクチュエータの駆動時と製造時の研磨工程で接触面３１３にかかる摩擦力を第１の傾斜面３１７で分散し、被膜３１５の剥離を抑制することができる。また、窒化工程で第１の傾斜面３１７により、被膜３１５の裏側の領域Ａ１の膨張を抑制し、被膜３１５の剥離を抑制することができる。 A first inclined surface 317 is formed on the outer diameter side of the nitride layer 316, which is connected to the contact surface 313 and inclined relative to the contact surface 313, and the nitride layer 316 is covered with a coating 315. That is, the coating 315 is formed on the first inclined surface 317. No inclined surface is formed on the inner diameter side of the nitride layer 316. The inclination angle θ _out of the first inclined surface 317 relative to the contact surface 313 is 120 degrees, which is an obtuse angle. With the configuration of this modification, cutting of the inclined surface on the inner diameter side during manufacturing can be omitted. Note that the inclined surface may be formed only on the inner diameter portion and not on the outer diameter portion. The configuration of this modification can also obtain the same effect as the present embodiment. The frictional force acting on the contact surface 313 during driving of the vibration actuator and during the polishing process during manufacturing can be dispersed by the first inclined surface 317, and peeling of the coating 315 can be suppressed. In addition, the first inclined surface 317 can suppress expansion of the area A1 on the back side of the coating 315 during the nitriding process, thereby suppressing peeling of the coating 315.

図５（ａ）は、本実施形態における接触体の第２の変形例の構成を概略的に示す断面図である。本実施形態ではばね部は片持ち梁構成を説明したが、本変形例ではばね部が両持ち梁構成である。接触体３２０（第２の部材）は、本体部３２１（基底部）とばね部３２２を備える。本体部３２１（基底部）は、同心状に配置されたで第１の本体部３２１－１と（第１の基底部）第２の本体部３２１－２（第２の基底部）を備える。ばね部３２２は、第１と第２の本体部から径方向に延在して２つの本体部（基底部）を連結する。ばね部３２２の径方向の中央付近には、振動体２０（第１の部材）と加圧接触する接触面３２３を有する。ばね部３２２が延在する方向は、接触体３２０（第２の部材）と振動体２０（第１の部材）の加圧方向と交差しており、加圧力に対してばね性を有する厚みで形成されている。これにより、振動体２０（第１の部材）に対して接触体３２０（第２の部材）を安定して接触させることが可能となっている。 Figure 5 (a) is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a second modified example of the contact body in this embodiment. In this embodiment, the spring part has a cantilever beam configuration, but in this modified example, the spring part has a double-supported beam configuration. The contact body 320 (second member) has a main body part 321 (base part) and a spring part 322. The main body part 321 (base part) has a first main body part 321-1 (first base part) and a second main body part 321-2 (second base part) arranged concentrically. The spring part 322 extends radially from the first and second main body parts to connect the two main body parts (base parts). Near the center of the radial direction of the spring part 322, there is a contact surface 323 that is in pressure contact with the vibrating body 20 (first member). The direction in which the spring portion 322 extends intersects with the pressure direction of the contact body 320 (second member) and the vibration body 20 (first member), and is formed with a thickness that provides springiness against pressure. This allows the contact body 320 (second member) to be in stable contact with the vibration body 20 (first member).

図５（ｂ）は、第２の変形例における接触体３２０（第２の部材）のばね部３２２の構成を概略的に示す断面図である。本体部３２２（基底部）とばね部３２２は、基材３２４がオーステナイト系ステンレス鋼などの鉄系材料で構成されている。振動体２０（第１の部材）との接触面３２３には窒化層３２６が形成され、接触面３２３を除いた表面には被膜３２５が形成されている。窒化層３２６の外径側には、接触面３２３と接続し、接触面３２３に対して傾斜する第１の傾斜面３２７が形成され、窒化層３２６が被膜３２５によって覆われている。つまり、第１の傾斜面３２７には、被膜３２５が形成されている。窒化層３２６の内径側には、接触面３２３と接続し、接触面３２３に対して傾斜する第２の傾斜面３２８が形成され、窒化層３２６が被膜３２５によって覆われている。つまり、第２の傾斜面３２８には、被膜３２５が形成されている。第１の傾斜面３２７の接触面３２３に対する傾斜角θ_ｏｕｔと、第２の傾斜面の接触面３２３に対する傾斜角θ_ｉｎはともに１１０度であり、鈍角である。傾斜面は内外径のどちらか一方でもよい。本変形例の構成でも本実施例と同様の効果を得ることができる。振動型アクチュエータの駆動時と製造時の研磨工程で接触面３２３にかかる摩擦力を第１の傾斜面３２７、第２の傾斜面３２８で分散し、被膜３２５の剥離を抑制することができる。また、窒化工程で第１の傾斜面３２７、第２の傾斜面３２８により、被膜３２５の裏側の領域Ａ１の膨張を抑制し、被膜３２５の剥離を抑制することができる。 5B is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the spring portion 322 of the contact body 320 (second member) in the second modified example. The base material 324 of the main body portion 322 (base portion) and the spring portion 322 is made of an iron-based material such as austenitic stainless steel. A nitride layer 326 is formed on the contact surface 323 with the vibrating body 20 (first member), and a coating 325 is formed on the surface except for the contact surface 323. A first inclined surface 327 is formed on the outer diameter side of the nitride layer 326, which is connected to the contact surface 323 and inclined with respect to the contact surface 323, and the nitride layer 326 is covered with the coating 325. That is, the coating 325 is formed on the first inclined surface 327. A second inclined surface 328 is formed on the inner diameter side of the nitride layer 326, which is connected to the contact surface 323 and inclined with respect to the contact surface 323, and the nitride layer 326 is covered with the coating 325. That is, the coating 325 is formed on the second inclined surface 328. The inclination angle θ _out of the first inclined surface 327 relative to the contact surface 323 and the inclination angle θ _in of the second inclined surface relative to the contact surface 323 are both 110 degrees, which are obtuse angles. The inclined surface may be either the inner or outer diameter. The configuration of this modified example can also obtain the same effect as this embodiment. The frictional force applied to the contact surface 323 during the driving of the vibration actuator and the polishing process during manufacturing can be dispersed by the first inclined surface 327 and the second inclined surface 328, and peeling of the coating 325 can be suppressed. Furthermore, the first inclined surface 327 and the second inclined surface 328 can suppress the expansion of the area A1 on the back side of the coating 325 in the nitriding process, and peeling of the coating 325 can be suppressed.

図６（ａ）は、本実施形態における接触体の第３の変形例の構成を概略的に示す断面図である。本実施形態では、ばね部と本体部（基底部）が同一材料からの切削加工で製造された一体部品である構成を説明したが、本変形例では、ばね部と本体部（基底部）が別部品であり、２部品が接着・接合された構成を説明する。 Figure 6(a) is a cross-sectional view that shows a schematic configuration of a third modified example of the contact body in this embodiment. In this embodiment, the spring part and the main body part (base part) are an integrated part manufactured by cutting from the same material, but in this modified example, the spring part and the main body part (base part) are separate parts, and the two parts are bonded and joined together.

接触体３３０（第２の部材）は、本体部材３３１とばね部材３３９を備える。本体部材３３１とばね部材３３９は同心状に配置され、嵌合して接着・接合されている。本体部材３３１は、真鍮、アルミ合金などの快削材料を切削加工して製造された部品であり、ばね部材３３９はオーステナイト系ステンレス鋼などの鉄系材料をプレス加工して製造した部品である。ばね部３３２は、本体部材３３１との嵌合部分から軸方向に延在し、途中から内径方向に向かってななめに折れ曲がり、先端に振動体２０（第１の部材）と加圧接触する接触面３３３を有する。嵌合部分と接触面３３３の間がばね部３３２である。ばね部３３２が延在する方向は、接触体３３０（第２の部材）と振動体２０（第１の部材）の加圧方向と交差しており、加圧力に対してばね性を有する厚みで形成されている。これにより、振動体２０（第１の部材）に対して接触体３３０（第２の部材）を安定して接触させることが可能となっている。 The contact body 330 (second member) includes a main body member 331 and a spring member 339. The main body member 331 and the spring member 339 are arranged concentrically, fitted together, and bonded. The main body member 331 is a part manufactured by cutting a free-cutting material such as brass or aluminum alloy, and the spring member 339 is a part manufactured by pressing an iron-based material such as austenitic stainless steel. The spring portion 332 extends in the axial direction from the fitting portion with the main body member 331, bends diagonally toward the inner diameter direction from the middle, and has a contact surface 333 at the tip that comes into pressure contact with the vibrating body 20 (first member). The portion between the fitting portion and the contact surface 333 is the spring portion 332. The direction in which the spring portion 332 extends intersects with the pressure direction of the contact body 330 (second member) and the vibrating body 20 (first member), and is formed with a thickness that has spring properties against pressure. This allows the contact body 330 (second member) to be in stable contact with the vibrating body 20 (first member).

図６（ｂ）は、第３の変形例における接触体３３０（第２の部材）のばね部３３２の構成を概略的に示す断面図である。ばね部３３２は、基材３３４がオーステナイト系ステンレス鋼などの鉄系材料で構成されている。振動体２０（第１の部材）との接触面３３３には窒化層３３６が形成され、接触面３３３を除いた表面には被膜３３５が形成されている。窒化層３３６の外径側には、接触面３３３と接続し、接触面３３３に対して傾斜する第１の傾斜面３３７が形成され、窒化層３３６が被膜３３５によって覆われている。つまり、第１の傾斜面３３７には、被膜３３５が形成されている。窒化層３３６の内径側には、接触面３３３と接続し、接触面３３３に対して傾斜する第２の傾斜面３３８が形成され、窒化層３３６が被膜３３５によって覆われている。つまり、第２の傾斜面３３８には、被膜３３５が形成されている。第１の傾斜面３３７の接触面３３３に対する傾斜角θ_ｏｕｔは１３５度であり、鈍角である。第２の傾斜面３３８の接触面３３３に対する傾斜角θ_ｉｎは４５度であり、鋭角である。 6B is a cross-sectional view that shows a schematic configuration of the spring portion 332 of the contact body 330 (second member) in the third modified example. The spring portion 332 has a base material 334 made of an iron-based material such as austenitic stainless steel. A nitride layer 336 is formed on a contact surface 333 with the vibrating body 20 (first member), and a coating 335 is formed on the surface except for the contact surface 333. A first inclined surface 337 that is connected to the contact surface 333 and inclined with respect to the contact surface 333 is formed on the outer diameter side of the nitride layer 336, and the nitride layer 336 is covered with the coating 335. That is, the coating 335 is formed on the first inclined surface 337. A second inclined surface 338 that is connected to the contact surface 333 and inclined with respect to the contact surface 333 is formed on the inner diameter side of the nitride layer 336, and the nitride layer 336 is covered with the coating 335. That is, the coating 335 is formed on the second inclined surface 338. The inclination angle θ _out of the first inclined surface 337 with respect to the contact surface 333 is 135 degrees, which is an obtuse angle. The inclination angle θ _in of the second inclined surface 338 with respect to the contact surface 333 is 45 degrees, which is an acute angle.

本変形例の構成でも本実施例と同様の効果を得ることができる。振動型アクチュエータの駆動時と製造時の研磨工程で接触面３３３にかかる摩擦力を第１の傾斜面３３７、第２の傾斜面３３８で分散し、被膜３３５の剥離を抑制することができる。また、窒化工程で第１の傾斜面３３７により、被膜３３５の裏側の領域Ａ２の膨張を抑制し、被膜３３５の剥離を抑制することができる。 The configuration of this modified example can achieve the same effect as this embodiment. The frictional force acting on the contact surface 333 during the driving of the vibration actuator and the polishing process during manufacturing can be dispersed by the first inclined surface 337 and the second inclined surface 338, suppressing peeling of the coating 335. In addition, the first inclined surface 337 suppresses expansion of the area A2 on the back side of the coating 335 during the nitriding process, suppressing peeling of the coating 335.

本実施例では、傾斜面の接触面に対する傾斜角の具体的な値を示したが、摩擦力による被膜の剥離を抑制するためには、垂直でなければよい。窒化層の膨張による被膜の剥離を抑制するには鈍角又は鋭角である必要があり、５度以上８０度以下、又は、１００度以上１７５度以下であることが好ましい。 In this example, specific values for the inclination angle of the inclined surface relative to the contact surface are shown, but in order to prevent peeling of the coating due to frictional forces, it does not have to be perpendicular. In order to prevent peeling of the coating due to expansion of the nitride layer, the angle needs to be obtuse or acute, and is preferably 5 degrees or more and 80 degrees or less, or 100 degrees or more and 175 degrees or less.

これら範囲から外れ、８０度より大きくなったり、１００度未満になると、摩擦力を分散し、被膜の剥離を十分に抑制することができず、硬化処理された接触面の端部にクラックや欠けを発生し難くするという被膜の効果が低下するので、好ましくないからである。また、これら範囲から外れ、５度未満になったり、１７５度より大きくなると、接触体と振動体が接触する面積において占める、接触面と振動体が接触する面積以外の面積（被膜と振動体が接触する面積）が広くなる。そして、その結果、意図しない接触状態となり、所望の駆動特性が得られないので、好ましくないからである。 If the angle is outside these ranges, greater than 80 degrees or less than 100 degrees, the frictional force cannot be dispersed and peeling of the coating cannot be sufficiently suppressed, and the effect of the coating in preventing cracks and chips from occurring at the edge of the hardened contact surface is reduced, which is undesirable. Furthermore, if the angle is outside these ranges, less than 5 degrees or greater than 175 degrees, the area other than the area where the contact surface and the vibrator come into contact (the area where the coating and the vibrator come into contact) becomes large in the area where the contact body and the vibrator come into contact. This results in an unintended contact state, and is undesirable because the desired drive characteristics cannot be obtained.

本実施例では、ばね部の接触面を除いた面の全ての面に被膜を形成したが、この構成に限定されない。ばね部の一部に被膜が形成されていれば本実施例の効果を得ることができる。 In this embodiment, a coating is formed on all surfaces of the spring portion except the contact surface, but this configuration is not limited. The effect of this embodiment can be obtained as long as a coating is formed on only a part of the spring portion.

（実施例２）
図７は、本発明の実施例２に係る振動型アクチュエータの構成を概略的に示す分解斜視図である。図７に示す振動型アクチュエータ４００は、リニア駆動が可能な装置であり、相対移動する振動体３２（第１の部材）と接触体３３（第２の部材）を備える。 Example 2
Fig. 7 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a vibration actuator according to Example 2 of the present invention. A vibration actuator 400 shown in Fig. 7 is a device capable of linear driving, and includes a vibrating body 32 (first member) and a contact body 33 (second member) which move relative to each other.

振動体３２（第１の部材）は、弾性体３２ｂと、弾性体３２ｂの一方の面に設けられた２つの突起部３２ｄと、突起部３２ｄが設けられている面の反対側の面に設けられた圧電素子３２ａとを有する。なお、突起部３２ｄは、少なくとも１つあれば接触体３３（第２の部材）の駆動は可能である。 The vibrating body 32 (first member) has an elastic body 32b, two protrusions 32d provided on one surface of the elastic body 32b, and a piezoelectric element 32a provided on the surface opposite to the surface on which the protrusions 32d are provided. Note that at least one protrusion 32d is sufficient to drive the contact body 33 (second member).

圧電素子３２ａは、接着剤によって弾性体３２ｂに接着されている。圧電素子３２ａは、板状の圧電セラミックスの両面に所定の形状の電極が形成された構造を有する。圧電素子３２ａの電極に所定の周波数の駆動電圧（交流電圧）を印加して、振動体３２（第１の部材）に２つの振動モードの振動を励起し、２つの突起部３２ｄを結ぶ方向と突起部３２ｄの突出方向とを含む面内での楕円運動を突起部３２ｄに生じさせる。これにより、突起部３２ｄは接触体３３（第２の部材）を摩擦駆動し、接触体３３（第２の部材）と振動体３２（第１の部材）とを相対的にリニア駆動させることができる。なお、振動体３２（第１の部材）に楕円運動を生じさせる原理は周知であるので、ここでの詳細な説明を省略する。 The piezoelectric element 32a is bonded to the elastic body 32b by adhesive. The piezoelectric element 32a has a structure in which electrodes of a predetermined shape are formed on both sides of a plate-shaped piezoelectric ceramic. A driving voltage (AC voltage) of a predetermined frequency is applied to the electrodes of the piezoelectric element 32a to excite the vibration of the vibration body 32 (first member) in two vibration modes, and the protrusion 32d is caused to perform an elliptical motion in a plane including the direction connecting the two protrusions 32d and the protruding direction of the protrusion 32d. As a result, the protrusion 32d frictionally drives the contact body 33 (second member), and the contact body 33 (second member) and the vibration body 32 (first member) can be linearly driven relative to each other. The principle of causing an elliptical motion in the vibration body 32 (first member) is well known, so a detailed explanation is omitted here.

振動体３２（第１の部材）は支持部材１１９に保持され固定されている。また、支持部材１１９は、図６中のＸ方向と平行に配置される２本の案内部材であるガイドバー１２２に、Ｘ方向に案内され移動可能となっている。２本のガイドバー１２２は、ボトムプレート１２１に固定された２つの被駆動体保持部材１２３、１２４に挟持された状態で固定されている。 The vibrating body 32 (first member) is held and fixed to a support member 119. The support member 119 is also guided and movable in the X direction by two guide bars 122, which are arranged parallel to the X direction in FIG. 6. The two guide bars 122 are fixed in a state where they are sandwiched between two driven body holding members 123 and 124 fixed to a bottom plate 121.

振動体３２（第１の部材）は、支持部材１１９に設けられた固定部１１９ｄに保持部材１０９を介してねじ固定されている。これにより、支持部材１１９と振動体３２（第１の部材）とは一体となってＸ方向に移動することが可能となっている。 The vibration body 32 (first member) is screwed to a fixing portion 119d provided on the support member 119 via a holding member 109. This allows the support member 119 and the vibration body 32 (first member) to move together in the X direction.

支持部材１１９と振動体３２（第１の部材）との間には、板ばね形状を有し、Ｚ方向に撓むことでばね力を発生する加圧手段である加圧ばね１２５が配置されている。加圧ばね１２５は、その自由端が振動体３２（第１の部材）に接触しており、振動体３２（第１の部材）を接触体３３（第２の部材）に押圧している。ここで、所望の加圧接触状態を実現するためには、振動体３２（第１の部材）と接触体３３（第２の部材）とがＺ方向に相対的に変位可能となっている必要がある。本実施例では、保持部材１０９の一部が弾性変形することにより、振動体３２（第１の部材）と接触体３３（第２の部材）とがＺ方向において相対的に変位可能となっている。 Between the support member 119 and the vibrating body 32 (first member), a pressure spring 125 is disposed, which is a pressure means having a leaf spring shape and generating a spring force by bending in the Z direction. The free end of the pressure spring 125 is in contact with the vibrating body 32 (first member), and presses the vibrating body 32 (first member) against the contact body 33 (second member). Here, in order to realize the desired pressurized contact state, the vibrating body 32 (first member) and the contact body 33 (second member) need to be relatively displaceable in the Z direction. In this embodiment, the vibrating body 32 (first member) and the contact body 33 (second member) are relatively displaceable in the Z direction by a part of the holding member 109 being elastically deformed.

振動型アクチュエータ４００では、振動体３２（第１の部材）と一体となってＸ方向にスライド移動する支持部材１１９を出力手段として駆動力（または変位）を取り出すことにより、任意の機器を駆動することができる。 In the vibration actuator 400, the support member 119, which slides in the X direction together with the vibrating body 32 (first member), serves as an output means for extracting a driving force (or displacement) to drive any device.

図８（ａ）は、本実施例における振動体の構成を概略的に示す断面図である。弾性体３２ｂは、本体部３４１（基底部）と、本体部３４１（基底部）に備えられた２つの円筒状の突起部３２ｄの先端に円板状のばね部３４２を有する。ばね部３４２の中央には、接触体３３（第２の部材）と加圧接触する円状の接触面３４３を有する。ばね部３４２が延在する方向は、接触体３３（第２の部材）と弾性体３２ｂの加圧方向と交差しており、加圧力に対してばね性を有する厚みで形成されている。これにより、弾性体３２ｂに対して接触体３３（第２の部材）を安定して接触させることが可能となっている。 Figure 8 (a) is a cross-sectional view showing the schematic configuration of the vibrating body in this embodiment. The elastic body 32b has a main body portion 341 (base portion) and a disk-shaped spring portion 342 at the tip of two cylindrical protrusions 32d provided on the main body portion 341 (base portion). The center of the spring portion 342 has a circular contact surface 343 that comes into pressure contact with the contact body 33 (second member). The direction in which the spring portion 342 extends intersects with the pressure direction of the contact body 33 (second member) and the elastic body 32b, and is formed with a thickness that has spring properties against pressure. This allows the contact body 33 (second member) to be stably contacted with the elastic body 32b.

図８（ｂ）は、本実施例における振動体３２（第１の部材）のばね部３４２の構成を概略的に示す断面図である。本体部３４１（基底部）とばね部３４２は、基材３４４がオーステナイト系ステンレス鋼などの鉄系材料で構成されている。振動体３２（第１の部材）との接触面３４３には窒化層３４６が形成され、接触面３４３を除いた表面には、鉄系材料以外の金属系材料からなる被膜３４５が形成されている。 Figure 8 (b) is a cross-sectional view showing the schematic configuration of the spring portion 342 of the vibrating body 32 (first member) in this embodiment. The main body portion 341 (base portion) and the spring portion 342 have a base material 344 made of an iron-based material such as austenitic stainless steel. A nitride layer 346 is formed on the contact surface 343 with the vibrating body 32 (first member), and a coating 345 made of a metal material other than an iron-based material is formed on the surface excluding the contact surface 343.

窒化層３４６の周囲には、円周状に、接触面３４３と接続し、接触面３４３に対して傾斜する第１の傾斜面３４７が形成され、窒化層３４６が被膜３４５によって覆われている。つまり、第１の傾斜面３４７には、被膜３４５が形成されている。第１の傾斜面３４７の接触面３４３に対する傾斜角θは１５０度であり、鈍角である。したがって、窒化層３４６の直径は、接触面３３３から深さ方向に大きくなる構成となっている。 A first inclined surface 347 is formed around the periphery of the nitride layer 346, which is connected to the contact surface 343 and inclined relative to the contact surface 343, and the nitride layer 346 is covered with a coating 345. In other words, the coating 345 is formed on the first inclined surface 347. The inclination angle θ of the first inclined surface 347 relative to the contact surface 343 is 150 degrees, which is an obtuse angle. Therefore, the diameter of the nitride layer 346 is configured to increase in the depth direction from the contact surface 333.

被膜３４５の厚さは、ばね部３４２のばね定数への影響が小さくし、被膜の内部応力によるクラックや欠けの発生を抑制するために、薄く構成されている。ばね部３４２の厚さに対して、被膜３４５の厚さが１０％以下することが好ましい。具体的には、ばね部３４２の厚さは数１００μｍ～数ｍｍ、被膜３４５の厚さは数１０μｍ以下であり、さらに好ましくは被膜３４５の厚さは１０μｍ以下である。なお、図８では、ばね部３４５の構成の理解が容易になるように被膜３４５の厚さは誇張している。 The thickness of coating 345 is configured to be thin in order to reduce the effect on the spring constant of spring portion 342 and to suppress the occurrence of cracks and chipping due to internal stress in the coating. It is preferable that the thickness of coating 345 is 10% or less of the thickness of spring portion 342. Specifically, the thickness of spring portion 342 is several hundreds of μm to several mm, and the thickness of coating 345 is several tens of μm or less, and more preferably the thickness of coating 345 is 10 μm or less. Note that the thickness of coating 345 is exaggerated in FIG. 8 to make it easier to understand the configuration of spring portion 345.

本実施例の弾性体３２ｂは、実施例１で説明した接触体の製造方法と同じ方法を用いることができる。本変形例では、基材３４１を形成する第１の工程に、オーステナイト系ステンレス鋼板のプレス加工を用いることができる。第２の工程であるめっき工程、第３の工程である研磨工程、第４の工程である窒化工程は実施例１と同じである。窒化工程の後に、弾性体３２ｂの圧電素子３２ａとの接着面の被膜３４５を研磨により除去することで、圧電素子３２ａを強固に接着することができる。 The elastic body 32b of this embodiment can be manufactured using the same method as the contact body described in embodiment 1. In this modification, the first step of forming the base material 341 can be achieved by pressing an austenitic stainless steel plate. The second step, the plating step, the third step, the polishing step, and the fourth step, the nitriding step, are the same as those of embodiment 1. After the nitriding step, the coating 345 on the adhesive surface of the elastic body 32b with the piezoelectric element 32a is removed by polishing, thereby allowing the piezoelectric element 32a to be firmly attached.

本変形例の構成でも本実施例と同様の効果を得ることができる。振動型アクチュエータの駆動時と製造時の研磨工程で接触面３２３にかかる摩擦力を第１の傾斜面３４７で分散し、被膜３４５の剥離を抑制することができる。また、窒化工程で第１の傾斜面３４７により、被膜３４５の裏側の領域Ａ３の膨張を抑制し、被膜３４５の剥離を抑制することができる。 The configuration of this modified example can achieve the same effect as this embodiment. The frictional force acting on the contact surface 323 during the driving of the vibration actuator and during the polishing process during manufacturing can be dispersed by the first inclined surface 347, suppressing peeling of the coating 345. In addition, the first inclined surface 347 suppresses expansion of the area A3 on the back side of the coating 345 during the nitriding process, suppressing peeling of the coating 345.

本実施例の構成では、弾性体３２ｂの基材３４４に非磁性材料であるオーステナイト系ステンレス鋼を用いたことで、マルテンサイト系ステンレス鋼などの強磁性材料を用いた場合と比較し、弾性体３２ｂの磁性を低減することができる。また、弾性体３２ｂに形成された鉄系材料の窒化層３４６は磁性を有するため、被膜３４５によって接触面３４３を除いた面に窒化層が形成されることを防止している。これにより、接触体の全面に窒化層を形成した場合と比較し、接触体の磁性を低減することができる。なお、被膜３４５に非磁性材料を用いることが好ましい。さらには、振動型アクチュエータ４００を構成する弾性体３２ｂ以外の部品に非磁性材料で構成することで、振動型アクチュエータ１０を非磁性化することができる。例えば、接触体３３（第２の部材）には窒化処理（硬化処理）を施したオーステナイト系ステンレス鋼、ガイドバー１２２にはオーステナイト系ステンレス鋼、加圧ばね１２５にはリン青銅を用いることができる。 In the configuration of this embodiment, the base material 344 of the elastic body 32b is made of austenitic stainless steel, which is a nonmagnetic material, and thus the magnetism of the elastic body 32b can be reduced compared to when a ferromagnetic material such as martensitic stainless steel is used. In addition, since the nitride layer 346 of the iron-based material formed on the elastic body 32b has magnetism, the coating 345 prevents the formation of a nitride layer on the surface other than the contact surface 343. This reduces the magnetism of the contact body compared to when a nitride layer is formed on the entire surface of the contact body. It is preferable to use a nonmagnetic material for the coating 345. Furthermore, the vibration actuator 10 can be made nonmagnetic by constructing the components other than the elastic body 32b constituting the vibration actuator 400 from a nonmagnetic material. For example, the contact body 33 (second member) can be made of austenitic stainless steel that has been subjected to a nitriding treatment (hardening treatment), the guide bar 122 can be made of austenitic stainless steel, and the pressure spring 125 can be made of phosphor bronze.

本実施例では、傾斜面の接触面に対する傾斜角の具体的な値を示したが、摩擦力による被膜の剥離を抑制するためには、垂直でなければよい。窒化層の膨張による被膜の剥離を抑制するには鈍角である必要があり、１００度以上１７５度以下であることが好ましい。この範囲から外れ、１００度未満になると、摩擦力を分散し、被膜の剥離を十分に抑制することができず、硬化処理された接触面の端部にクラックや欠けを発生し難くするという被膜の効果が低下するので、好ましくないからである。また、この範囲から外れ、１７５度より大きくなると、接触体と振動体が接触する面積において占める、接触面と振動体が接触する面積以外の面積（被膜と振動体が接触する面積）が広くなる。そして、その結果、意図しない接触状態となり、所望の駆動特性が得られないので、好ましくないからである。 In this embodiment, the specific value of the inclination angle of the inclined surface with respect to the contact surface is shown, but in order to suppress peeling of the coating due to frictional force, it is not necessary that it is perpendicular. In order to suppress peeling of the coating due to the expansion of the nitride layer, it is necessary to have an obtuse angle, and it is preferable that it is 100 degrees or more and 175 degrees or less. If it is out of this range and is less than 100 degrees, it is not preferable because it is not possible to sufficiently suppress peeling of the coating and the effect of the coating of making it difficult for cracks and chips to occur at the end of the hardened contact surface is reduced. Also, if it is out of this range and is greater than 175 degrees, the area other than the area where the contact surface and the vibrator contact (the area where the coating and the vibrator contact) becomes large in the area where the contact body and the vibrator contact. As a result, an unintended contact state occurs, and the desired drive characteristics cannot be obtained, which is not preferable.

本実施例では、ばね部３４２の接触面３４３を除いた面の全ての面に被膜３４５を形成したが、この構成に限定されない。ばね部３４２の一部に被膜３４５が形成されていれば本実施例の効果を得ることができる。 In this embodiment, the coating 345 is formed on all surfaces of the spring portion 342 except the contact surface 343, but this configuration is not limited. The effect of this embodiment can be obtained as long as the coating 345 is formed on only a part of the spring portion 342.

（実施例３）
図９は、本発明の実施例３に係る振動型アクチュエータの接触体の構成を概略的に示す、（ａ）上面図、（ｂ）Ｃ－Ｃ断面の断面図、（ｃ）Ｃ－Ｃ断面の拡大断面図である。 Example 3
9A, 9B, and 9C are schematic diagrams showing the configuration of a contact body of a vibration actuator according to a third embodiment of the present invention, in which (a) is a top view, (b) is a cross-sectional view taken along the line CC, and (c) is an enlarged cross-sectional view taken along the line CC.

本実施形態の振動型アクチュエータは、実施例１で説明した振動型アクチュエータにおいて、接触体の構成だけが異なり、その他の構成及び駆動原理は、実施例１に記載されたものと同じである。実施例１の接触体は、ばね部の一部に振動体との接触面が形成されている構成を説明したが、本実施例の接触体では、ばね部の先端に摩擦部材（接触部材）が接着（嵌合）されており、摩擦部材（接触部材）の一部が、振動体との接触面である構成である。 The vibration actuator of this embodiment differs from the vibration actuator described in Example 1 in that only the configuration of the contact body is different, and the other configurations and driving principles are the same as those described in Example 1. The contact body of Example 1 was described as having a configuration in which a contact surface with the vibrating body is formed on part of the spring part, but the contact body of this embodiment has a friction member (contact member) bonded (fitted) to the tip of the spring part, and part of the friction member (contact member) is configured as the contact surface with the vibrating body.

接触体３６０は、本体部３５１（基底部）及びばね部３５２を有する本体部材３５０と、摩擦部材３５９（接触部材）で構成される。本体部３５１（基底部）とばね部３５２は、アルミニウム合金などの快削材料で構成され、切削加工などで製造される。 The contact body 360 is composed of a main body member 350 having a main body portion 351 (base portion) and a spring portion 352, and a friction member 359 (contact member). The main body portion 351 (base portion) and the spring portion 352 are made of a free-cutting material such as an aluminum alloy, and are manufactured by cutting or the like.

摩擦部材３５９（接触部材）は、断面が略Ｌ字形状であり、ばね部３５２に接着又は接合され、摩擦部材３５９（接触部材）は、振動体２０（第１の部材）と加圧接触する接触面３５３を有する。摩擦部材３５９（接触部材）は、基材３５４がオーステナイト系ステンレス鋼などの鉄系材料で構成されている。プレス加工や切削加工などで製造される。図９では摩擦部材３５９（接触部材）は、本体部３５１（基底部）及びばね部３５２を備える本体部材３５０に対して、断面が傾斜して２か所で接しているが、傾斜せずに面で接していてもよい。 The friction member 359 (contact member) has a substantially L-shaped cross section and is adhered or joined to the spring portion 352. The friction member 359 (contact member) has a contact surface 353 that comes into pressurized contact with the vibration body 20 (first member). The friction member 359 (contact member) has a base material 354 made of an iron-based material such as austenitic stainless steel. It is manufactured by pressing or cutting. In FIG. 9, the friction member 359 (contact member) is inclined in cross section and in contact with the main body member 350 including the main body portion 351 (base portion) and the spring portion 352 at two points, but it may be in contact on a surface without being inclined.

ばね部３５２は、本体部３５１（基底部）から径方向に延在する。ばね部３２２が延在する方向は、接触体３６０と振動体２０（第１の部材）の加圧方向と交差しており、加圧力に対してばね性を有する厚みで形成されている。これにより、振動体２０（第１の部材）に対して接触体３６０を安定して接触させることが可能となっている。 The spring portion 352 extends radially from the main body portion 351 (base portion). The direction in which the spring portion 352 extends intersects with the pressure direction of the contact body 360 and the vibrating body 20 (first member), and is formed with a thickness that provides springiness against pressure. This allows the contact body 360 to be in stable contact with the vibrating body 20 (first member).

摩擦部材３５９（接触部材）の振動体２０（第１の部材）との接触面３５３には窒化層３５６が形成され、接触面３５３を除いた表面には、被膜３５５が形成されている。 A nitride layer 356 is formed on the contact surface 353 of the friction member 359 (contact member) with the vibrating body 20 (first member), and a coating 355 is formed on the surface other than the contact surface 353.

窒化層３５６の外径側には、接触面３５３と接続し、接触面３５３に対して傾斜する第１の傾斜面３５７が形成され、窒化層３５６が、被膜３５５によって覆われている。つまり、第１の傾斜面３５７には被膜３５５が形成されている。 A first inclined surface 357 is formed on the outer diameter side of the nitride layer 356, which is connected to the contact surface 353 and inclined relative to the contact surface 353, and the nitride layer 356 is covered with the coating 355. In other words, the coating 355 is formed on the first inclined surface 357.

窒化層３５６の内径側には、接触面３５３と接続し、接触面３５３に対して傾斜する第２の傾斜面３５８が形成され、窒化層３５６が被膜３５５によって覆われている。つまり、第２の傾斜面３５８には被膜３５５が形成されている。 A second inclined surface 358 is formed on the inner diameter side of the nitride layer 356, which is connected to the contact surface 353 and inclined relative to the contact surface 353, and the nitride layer 356 is covered with the coating 355. In other words, the coating 355 is formed on the second inclined surface 358.

第１の傾斜面３５７の接触面３５３に対する傾斜角θｏｕｔは１７５度、第２の傾斜面の接触面３５３に対する傾斜角θｉｎは１５５度であり、鈍角である。傾斜面は内外径のどちらか一方でもよい。 The inclination angle θout of the first inclined surface 357 relative to the contact surface 353 is 175 degrees, and the inclination angle θin of the second inclined surface relative to the contact surface 353 is 155 degrees, which are obtuse angles. The inclined surface may be on either the inner or outer diameter.

本実施形態の構成でも、実施例１と同様の効果を得ることができる。振動型アクチュエータの駆動時と製造時の研磨工程で接触面３５３にかかる摩擦力を第１の傾斜面３５７、第２の傾斜面３５８で分散し、被膜３５５の剥離を抑制することができる。また、窒化工程で第１の傾斜面３５７、第２の傾斜面３５８により、被膜３５５の裏側の領域（図４の領域Ａ１に相当する領域）の膨張を抑制し、被膜３５５の剥離を抑制することができる。 The configuration of this embodiment can also achieve the same effect as in Example 1. The frictional force acting on the contact surface 353 during the driving of the vibration actuator and during the polishing process during manufacture is dispersed by the first inclined surface 357 and the second inclined surface 358, making it possible to suppress peeling of the coating 355. Furthermore, the first inclined surface 357 and the second inclined surface 358 suppress expansion of the area behind the coating 355 (the area corresponding to area A1 in FIG. 4) during the nitriding process, making it possible to suppress peeling of the coating 355.

なお、実施例１，２，３では、硬化処理として窒化処理を用いたが、硬化処理としては、窒化処理に他に、浸炭処理を用いても良い。 In addition, in Examples 1, 2, and 3, nitriding was used as the hardening treatment, but carburizing may also be used as the hardening treatment in addition to nitriding.

（実施例４）
実施例４では、実施例１で説明した振動型アクチュエータ１０を備える装置の一例としての監視カメラなどの撮像装置の雲台の構成について説明する。 Example 4
In the fourth embodiment, a configuration of a camera platform for an imaging device such as a surveillance camera will be described as an example of a device including the vibration actuator 10 described in the first embodiment.

本実施形態では、回転台（基台）と、回転台（基台）に設けられた振動型アクチュエータを備える雲台を以下説明する。 In this embodiment, a pan head equipped with a rotating table (base) and a vibration actuator provided on the rotating table (base) is described below.

図１０は、雲台２００と、雲台２００に搭載された撮像装置２４０の構成を概略的に示す図である。雲台２００は、ベース２２０と、２つの振動型アクチュエータ２７０、２８０を備えるヘッド２１０と、撮像装置２４０を固定するためのＬアングル２３０を備える。パン軸に設けられた振動型アクチュエータ２８０は、ヘッド２１０とＬアングル２３０と撮像装置２４０を、ベース２２０に対してパン軸まわりに回転させるためのアクチュエータである。また、チルト軸に設けられた振動型アクチュエータ２７０は、Ｌアングル２３０と撮像装置２４０を、ヘッド２１０に対してチルト軸まわりに回転させるためのアクチュエータである。 10 is a diagram showing a schematic configuration of a pan head 200 and an imaging device 240 mounted on the pan head 200. The pan head 200 includes a base 220 , a head 210 having two vibration type actuators 270 and 280 , and an L angle 230 for fixing the imaging device 240. The vibration type actuator 280 provided on the pan axis is an actuator for rotating the head 210 , the L angle 230 , and the imaging device 240 around the pan axis relative to the base 220. The vibration type actuator 270 provided on the tilt axis is an actuator for rotating the L angle 230 and the imaging device 240 around the tilt axis relative to the head 210 .

雲台８００に２つの振動型アクチュエータ８７０、８８０を用いることにより、撮像装置８４０の向きを高速、高応答、静粛、高精度に変える事が可能となる。また、振動型アクチュエータは無通電時でも高い保持トルクを持つため、撮像装置８４０のチルト軸まわりの重心ずれがあっても振動型アクチュエータの電力を消費することなく撮像装置４０の向きを維持することができる。 By using two vibration actuators 870, 880 in the camera head 800, it is possible to change the orientation of the imaging device 840 quickly, with high response, quietly, and with high precision. In addition, since the vibration actuator has a high holding torque even when not energized, the orientation of the imaging device 40 can be maintained without consuming power from the vibration actuator even if the center of gravity of the imaging device 840 shifts around the tilt axis.

その他、本発明の利用者が所望する部材と、その部材に設けられた振動型アクチュエータを備える電子機器を提供することができる。 In addition, it is possible to provide an electronic device that includes a component desired by a user of the present invention and a vibration actuator attached to that component.

（実施例５）
実施例５では、実施例２で説明したリニア型の振動型アクチュエータを備える装置の一例としての撮像装置の構成について説明する。 Example 5
In the fifth embodiment, a configuration of an imaging device will be described as an example of a device including the linear vibration actuator described in the second embodiment.

図１１は、実施例２のリニア型の振動型アクチュエータを備える撮像装置５００の概略構成を示す上面図である。撮像装置５００は、撮像素子（不図示）を有する撮像装置本体５０１と、撮像装置本体５０１に対して着脱自在なレンズ鏡筒５０２を有する。レンズ鏡筒５０２は、複数のレンズ群５０３と、フォーカス調整用レンズ５０４と、振動型アクチュエータ５１０を含む。フォーカス調整用レンズ５０４を保持する不図示のレンズ保持枠は、振動型アクチュエータ５１０における接触体に連結されている。振動型アクチュエータ５１０を駆動することにより、フォーカス調整用レンズ５０４を光軸方向に駆動して、被写体にピントを合わせることができる。 11 is a top view showing a schematic configuration of an imaging device 500 including a linear vibration actuator according to the second embodiment. The imaging device 500 includes an imaging device body 501 having an imaging element (not shown) and a lens barrel 502 that is detachable from the imaging device body 501. The lens barrel 502 includes a plurality of lens groups 503, a focus adjustment lens 504, and a vibration actuator 510. A lens holding frame (not shown) that holds the focus adjustment lens 504 is connected to a contact body in the vibration actuator 510. By driving the vibration actuator 510, the focus adjustment lens 504 can be driven in the optical axis direction to focus on a subject.

なお、振動型アクチュエータ５１０は、レンズ鏡筒５０２にズーム用レンズが配置されている場合に、ズーム用レンズを光軸方向に移動させる駆動源として用いることもできる。更に、レンズ鏡筒５０２に像ブレ補正レンズが配置されている場合に、振動型アクチュエータ５１０は、像ブレ補正レンズを光軸と直交する平面内で駆動する駆動源として用いることができる。 When a zoom lens is arranged in the lens barrel 502, the vibration actuator 510 can also be used as a drive source for moving the zoom lens in the optical axis direction. Furthermore, when an image stabilization lens is arranged in the lens barrel 502, the vibration actuator 510 can be used as a drive source for driving the image stabilization lens in a plane perpendicular to the optical axis.

（実施例６）
実施例６では、非磁性材料で構成した実施例１の回転型の振動型アクチュエータの回転軸を、ニードルに連結させた生体検査用穿刺装置について説明する。ここでは、穿刺装置を医用システムであるＭＲＩ診断装置に適用した例について説明する。 Example 6
In Example 6, a puncture device for biopsy will be described in which the rotary shaft of the rotary vibration actuator of Example 1 made of a non-magnetic material is connected to a needle. Here, an example in which the puncture device is applied to an MRI diagnostic device, which is a medical system, will be described.

図１２は、穿刺装置６６０を備えるＭＲＩ診断装置６００の概略構成を示す斜視図である。 FIG. 12 is a perspective view showing a schematic configuration of an MRI diagnostic apparatus 600 equipped with a puncture device 660. As shown in FIG.

ＭＲＩ診断装置６００では高磁場を発生させるため、磁石を使用する電磁モータをはじめとして、磁性を帯びる材質を用いた装置を設置する場合には、診断画像への影響が生じないように予防措置を施す必要がある。これに対して、振動型アクチュエータは、磁石を使用しておらず、振動体及び接触体をオーステナイト系ステンレス鋼で形成したため、ＭＲＩ診断装置６００の近傍又は内部に設置することができる。 The MRI diagnostic device 600 generates a strong magnetic field, so when installing devices that use magnetic materials, such as electromagnetic motors that use magnets, it is necessary to take preventive measures to prevent any influence on diagnostic images. In contrast, the vibration actuator does not use magnets, and the vibrating body and contact body are made of austenitic stainless steel, so it can be installed near or inside the MRI diagnostic device 600.

ＭＲＩ診断装置６００によって被検者の画像情報を取得しながら、穿刺装置６６０の先端に装着されたニードルが生体を抽出する。 While the MRI diagnostic device 600 acquires image information of the subject, a needle attached to the tip of the puncture device 660 extracts the living tissue.

具体的には、穿刺装置６６０は、ドーナツ型のＭＲＩ診断装置６００の近傍に配置されている。ＭＲＩ診断装置６００は、環状に構成された磁場発生部６０１と、被験者が入る円筒部分であるボア６０２と、被検者６０４を横たわらせる処置台６０３と、処置台６０３をボア６０２に対して接近／離間させる支持台６０５とを有する。穿刺装置６６０は、ニードルをボア６０２に挿入可能な位置に配置されている。 Specifically, the puncture device 660 is placed near a doughnut-shaped MRI diagnostic device 600. The MRI diagnostic device 600 has a magnetic field generating unit 601 configured in a ring shape, a bore 602 which is a cylindrical portion into which the subject fits, a treatment table 603 on which the subject 604 lies, and a support table 605 which moves the treatment table 603 closer to/away from the bore 602. The puncture device 660 is placed in a position where a needle can be inserted into the bore 602.

ＭＲＩ診断装置６００により取得した画像情報に基づき、穿刺装置６６０が駆動されて、ニードルによる生体抽出が行われる。 Based on the image information acquired by the MRI diagnostic device 600, the puncture device 660 is driven and biological material is extracted using a needle.

支持台６０５にも、処置台６０３を移動するための駆動源として振動型アクチュエータが装備されている。前述の通り、振動型アクチュエータは磁石を使用していないため、磁場発生部６０１の近傍に配置することが可能であり、よって、処置台６０３の設計の自由度を上げることが可能である。 The support table 605 is also equipped with a vibration actuator as a drive source for moving the treatment table 603. As mentioned above, the vibration actuator does not use magnets, so it can be placed near the magnetic field generating unit 601, which allows for greater freedom in the design of the treatment table 603.

ここでは、ドーナツ型のＭＲＩ診断装置６００のボア６０２内にニードルを挿入する例を示したが、ＭＲＩ診断装置の構成はドーナツ型に限定されるものではない。 Here, an example is shown in which a needle is inserted into the bore 602 of a doughnut-shaped MRI diagnostic device 600, but the configuration of the MRI diagnostic device is not limited to a doughnut shape.

以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施例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。さらに、上述した各実施例は本発明の一実施例を示すものにすぎず、各実施例を適宜組み合わせることも可能である。 The present invention has been described above in detail based on preferred embodiments thereof, but the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the gist of the invention are also included in the present invention. Furthermore, each of the above-mentioned embodiments merely represents one embodiment of the present invention, and each embodiment can be combined as appropriate.

１０、４００振動型アクチュエータ
２０、３２振動体（第１の部材）
２１、３２ｂ弾性体
２２、３２ａ圧電素子（電気－機械エネルギー変換素子）
５０給電部材
３００、３１０、３２０、３３０、３３、３６０接触体（第２の部材）
３０１、３１１、３２１、３３１、３４１、３５１本体部（基底部）
３０２、３１２、３２２、３３２、３４２、３５２ばね部
３０３、３１３、３２３、３３３、３４３、３５３接触面
３０４、３１４、３２４、３３４、３４４、３５４基材
３０５、３１５、３２５、３３５、３４５、３５５被膜
３０７、３１７、３２７、３３７、３４７、３５７第１の傾斜面（傾斜面）
３０８、３２８、３３８、３５８第２の傾斜面（傾斜面）
３５９接触部材 10, 400 Vibration actuator 20, 32 Vibration body (first member)
21, 32b Elastic body 22, 32a Piezoelectric element (electrical-mechanical energy conversion element)
50 Power supply member 300, 310, 320, 330, 33, 360 Contact body (second member)
301, 311, 321, 331, 341, 351 Main body (base)
302, 312, 322, 332, 342, 352 spring portion 303, 313, 323, 333, 343, 353 contact surface 304, 314, 324, 334, 344, 354 substrate 305, 315, 325, 335, 345, 355 coating 307, 317, 327, 337, 347, 357 first inclined surface (inclined surface)
308, 328, 338, 358 Second inclined surface (inclined surface)
359 Contact member

Claims

A first member having an elastic body and an electromechanical energy conversion element;
a second member that is in contact with the elastic body and moves relative to the first member due to vibration generated in the electromechanical energy conversion element;
The second member includes:
a contact surface that contacts the first member and is nitrided ;
an inclined surface connected to the contact surface and inclined relative to the contact surface;
A coating is formed on the inclined surface ,
A vibration actuator comprising an area on the back side of the coating where the nitrogen content is smaller than that of the contact surface .

A first member having an elastic body and an electromechanical energy conversion element;
a second member that is in contact with the elastic body and moves relative to the first member due to vibration generated in the electromechanical energy conversion element;
The first member includes:
a contact surface that contacts the second member and is nitrided ;
an inclined surface connected to the contact surface and inclined relative to the contact surface;
A coating is formed on the inclined surface ,
A vibration actuator comprising an area on the back side of the coating, the area having a lower nitrogen content than the contact surface .

the second member has a base;
2. The vibration actuator according to claim 1, wherein the inclined surface is formed between the contact surface and the base portion.

The first member has a base,
3. The vibration actuator according to claim 2, wherein the inclined surface is formed between the contact surface and the base portion.

the vibration actuator includes a pressure member that brings the first member and the second member into pressure contact with each other,
5. The vibration actuator according to claim 3, wherein the first member or the second member has a spring portion extending from the base portion between the contact surface and the base portion in a direction intersecting the pressure direction applied by the pressure member .

the first member or the second member has a contact member that fits with the spring portion,
The contact member is
The contact surface;
6. The vibration actuator according to claim 5, further comprising the inclined surface.

The vibration actuator according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the inclination angle of the inclined surface relative to the contact surface is 100 degrees or more and 175 degrees or less.

The vibration actuator according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the inclination angle of the inclined surface with respect to the contact surface is 5 degrees or more and 80 degrees or less.

The vibration actuator according to claim 5, characterized in that the thickness of the coating is 1 μm or more and 10% or less of the minimum thickness of the spring portion.

10. The vibration actuator according to claim 1, wherein the contact surface and the inclined surface are made of an iron-based material.

11. The vibration actuator according to claim 10 , wherein the coating is made of a metal material other than the iron material.

11. The vibration actuator according to claim 10 , wherein the iron-based material is an austenitic stainless steel.

12. The vibration actuator according to claim 11 , wherein the metallic material other than the iron-based material is a material containing copper, nickel, tin, silver or chromium as a main component.

The base and
The vibration actuator according to claim 1 , which is provided on the base; and
a driven body that is moved relatively to the base by the vibration actuator.

The material,
The vibration actuator according to claim 1 , which is provided on the member;
and a driven body that is moved relatively to the member by the vibration actuator.