JP2009044949A - Operation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動作装置に関し、特に、対向するように配置される複数の電極が、相対的に移動可能な動作装置に関する。 The present invention relates to an operating device, and more particularly, to an operating device in which a plurality of electrodes arranged to face each other are relatively movable.
従来、対向するように配置される複数の電極が、相対的に移動可能な動作装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an operation device in which a plurality of electrodes arranged to face each other are relatively movable (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献１に記載の動作装置（静電誘導型変換素子）では、２つの基板が対向するように配置されており、それぞれの基板の対向面上には、短冊状または正方形状に形成された複数のエレクトレットと導体（電極）とが形成されている。この静電誘導型変換素子では、エレクトレットと導体とが相対運動（往復運動）することにより、導体に静電誘導による起電力を発生させている。
In the operation device (electrostatic induction conversion element) described in
しかしながら、上記特許文献１に記載の動作装置では、組立時に、対向する２つの基板（対向するエレクトレットと導体）の位置をアライメント（位置合わせ）する際に、位置がずれるという不都合が考えられる。このため、エレクトレットと導体とが平面的に見てずれてしまうので、導体に静電誘導が十分に発生しない。その結果、せず起電力が低下するので、動作装置が十分に動作しないという問題点がある。
However, the operation device described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、電極の位置がずれることに起因して、動作が不十分になるのを抑制することが可能な動作装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to suppress the operation from being insufficient due to the displacement of the electrode position. It is to provide an operating device capable of performing the above.
この発明の第１の局面による動作装置は、第１電極を含む第１電極部と、第１電極部に対向するように配置され、第１電極部に対して相対的に移動可能な第２電極を含む第２電極部とを備え、第１電極部および第２電極部の少なくとも一方には、第１電極部と第２電極部とをアライメントするための基準部が設けられている。 The operating device according to the first aspect of the present invention includes a first electrode portion including a first electrode and a second electrode that is disposed so as to face the first electrode portion and is relatively movable with respect to the first electrode portion. A second electrode part including an electrode, and at least one of the first electrode part and the second electrode part is provided with a reference part for aligning the first electrode part and the second electrode part.
この発明の第２の局面による動作装置は、第１電極を含む第１電極部と、第１電極部に対向するように配置され、第１電極部に対して相対的に移動可能な第２電極を含む第２電極部とを備え、第１電極部および第２電極部の少なくとも一方には、基準部が設けられ、第１電極部と第２電極部とが重ねて配置された状態で、基準部において、第１電極部および第２電極部の両方が視認可能なように第１電極部と第２電極部とが配置されている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an operating device including a first electrode portion including a first electrode and a second electrode that is disposed so as to face the first electrode portion and is relatively movable with respect to the first electrode portion. A second electrode portion including an electrode, wherein at least one of the first electrode portion and the second electrode portion is provided with a reference portion, and the first electrode portion and the second electrode portion are arranged in an overlapping manner. In the reference portion, the first electrode portion and the second electrode portion are arranged so that both the first electrode portion and the second electrode portion are visible.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による静電誘導型発電装置の断面図である。図２は、図１の２００−２００線に沿った断面図である。図３は、図１の２１０−２１０線に沿った断面図である。図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態による静電誘導型発電装置１００の構造について説明する。なお、本実施形態では、動作装置の一例である静電誘導型発電装置１００に本発明を適用した場合について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electrostatic induction power generating device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 200-200 in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 210-210 in FIG. The structure of the electrostatic induction
この第１実施形態による静電誘導型発電装置１００は、図１に示すように、固定子１と可動子２とが対向するように配置されている。なお、固定子１および可動子２は、それぞれ、本発明の「第１電極部」および「第２電極部」の一例である。以下詳細に説明する。
As shown in FIG. 1, the electrostatic induction
図１に示すように、固定子１では、固定基板１１の表面上に固定電極１２および固定電極１３が形成されている。なお、固定基板１１は、本発明の「第１基板」の一例である。また、固定電極１２および固定電極１３は、本発明の「第１電極」の一例である。ここで、第１実施形態では、固定基板１１は、固定基板１１の固定電極１２および固定電極１３が形成される面の裏面から見て、固定電極１２および固定電極１３が透けて見えるように、たとえば透明な部材から形成されている。
As shown in FIG. 1, in the
また、固定電極１２および固定電極１３は、図２に示すように、平面的に見て、櫛歯状に形成されており、固定電極１２と固定電極１３とは、固定電極１２および固定電極１３の一方の櫛歯の歯と歯との間に、他方の歯が挟みこまれるように配置されている。また、固定電極１２と固定電極１３とは、それぞれ、複数の電極部分１２１と電極部分１３１とから構成されている。また、複数の電極部分１２１および電極部分１３１が、平面的に見て、可動子２が振動するＸ方向に垂直なＹ方向に延びる方向に形成されている。なお、Ｘ方向およびＹ方向は、それぞれ、本発明の「第１方向」および「第２方向」の一例である。
As shown in FIG. 2, the
ここで、第１実施形態では、固定電極１２の複数の電極部分１２１のうち、１つの電極部分１２１（１２１ａ）が部分的に欠けているように形成されている。つまり、固定電極１２の複数の電極部分１２１のうち、１つの電極部分１２１（１２１ａ）のＹ方向の長さＬ１が、他の電極部分１２１のＹ方向の長さＬ２よりも小さくなるように形成されている。これにより、第１実施形態では、固定電極１２の複数の電極部分１２１のうち、部分的に欠けている電極部分１２１（１２１ａ）の先端と、固定電極１３との間には、隙間１４が設けられる。なお、隙間１４は、本発明の「基準部」の一例である。また、第１実施形態では、隙間１４は、固定子１と可動子２とが相対的に移動する方向であるＸ方向の固定電極１２の端部側に形成されている。
Here, in 1st Embodiment, it forms so that one electrode part 121 (121a) may be partially missing among the
図３に示すように、可動子２では、可動基板２１の表面上に可動電極２２が形成されている。なお、可動基板２１は、本発明の「第２基板」の一例である。また、可動電極２２は、本発明の「第２電極」の一例である。また、可動電極２２は、Ｙ方向に延びるように形成される複数の短冊状の電極部分２２１から構成されている。また、電極部分２２１は、それぞれ、所定の間隔を隔ててＸ方向に並べられている。また、図１に示すように、電極部分２２１のうち、一部の電極部分２２１の表面上には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるフッ素系樹脂やシリコン酸化膜からなるエレクトレット膜２３が形成されており、エレクトレット膜２３が形成される電極部分２２１と、エレクトレット膜２３が形成されない電極部分２２１とが交互に配置されている。また、エレクトレット膜２３は、コロナ放電により全面に負電荷が注入されている。
As shown in FIG. 3, in the
また、図１に示すように、固定基板１１の表面上には、支持部３が形成されており、可動子２は、バネ部４を介して支持部３に支持されている。
As shown in FIG. 1, a support portion 3 is formed on the surface of the
図４は、本発明の第１実施形態による固定子と可動子とを重ね合わせたときの平面図である。次に、図１および図４を参照して、本発明の第１実施形態による固定子１と可動子２との組立時のアライメント（位置合わせ）の方法について説明する。
FIG. 4 is a plan view when the stator and the mover according to the first embodiment of the present invention are overlapped. Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 4, the method of alignment (positioning) at the time of the assembly of the
まず、図１に示すように、固定子１と可動子２とが対向するように配置される。ここで、第１実施形態では、図４に示すように、固定子１と可動子２とを重ねた状態において、固定子１の固定電極１２および固定電極１３が形成される面の裏面から固定子１を見たとき、隙間１４において、可動電極２２の電極部分２２１が見えるように、固定子１と可動子２とが配置される。具体的には、組立時に、部分的に欠けている固定電極１２の電極部分１２１（１２１ａ）のＹ方向に延びる２辺１２１ｂと、可動電極２２の電極部分２２１のＹ方向に延びる２辺２２１ａとが一致するように固定子１と可動子２とが配置される。なお、この場合、固定電極１２の電極部分１２１のＸ方向の幅Ｗ１と、可動電極２２の電極部分２２１のＸ方向の幅Ｗ２とは等しい。また、固定電極１２の電極部分１２１のＸ方向の幅Ｗ１と、可動電極２２の電極部分２２１のＸ方向の幅Ｗ２とが異なる場合は、部分的に欠けている固定電極１２の電極部分１２１（１２１ａ）のＹ方向に延びる２辺１２１ｂのうちの１辺と、可動電極２２の電極部分２２１のＹ方向に延びる２辺２２１ａのうちの１辺とが一致するように固定子１と可動子２とを配置すればよい。
First, as shown in FIG. 1, the
また、図４に示すように、可動電極２２の電極部分２２１のＹ方向の先端Ｙ１と、固定電極１２の複数の電極部分１２１のうち、電極部分１２１が欠けていない電極部分１２１のＹ方向の先端Ｙ２とが一致するように、固定子１と可動子２とが配置される。
Further, as shown in FIG. 4, the tip Y1 of the
次に、図１を参照して、本発明の第１実施形態による静電誘導型発電装置１００の発電動作について説明する。
Next, the power generation operation of the electrostatic induction
図１に示すように、静電誘導型発電装置１００が静止した状態では、固定電極１３とエレクトレット膜２３とが対向するように配置されている。エレクトレット膜２３には、負電荷が注入されていることにより、エレクトレット膜２３と対向している固定電極１３には静電誘導による正電荷が蓄積される。
As shown in FIG. 1, in a state where the electrostatic induction
次に、図１に示すＸ方向（右または左）に可動子２が移動し、固定電極１２とエレクトレット膜２３とが対向する。これにより、固定電極１２には、静電誘導による正電荷が蓄積される。このとき、固定電極１３は、エレクトレット膜２３と対向しなくなり、固定電極１３に発生する静電誘導は、図１に示す固定電極１３とエレクトレット膜２３とが対向している場合よりも小さくなる。これにより、固定電極１３に蓄積される正電荷の量は減少する。このように、可動子２がＸ方向に移動することにより、固定電極１２に蓄積される正電荷の量と、固定電極１３に蓄積される正電荷の量とが交互に増減する。そして、固定電極１２および固定電極１３に蓄積される正電荷の変化量を電圧として回路などにより取り出すことによって、継続して発電が行われる。
Next, the
第１実施形態では、上記のように、固定子１に、固定子１と可動子２とをアライメントするための隙間１４を設けることによって、固定子１の固定電極１２と、可動子２の可動電極２２とを隙間１４においてアライメントすることができるので、組立時に固定子１と可動子２とを正確にアライメントすることができる。これにより、固定子１と可動子２との位置がずれることにより、固定電極１２および固定電極１３に蓄積される電荷量が小さくなることに起因して、静電誘導型発電装置１００の発電量が小さくなるのを抑制することができる。つまり、静電誘導型発電装置１００の発電動作を十分に行うことができる。
In the first embodiment, as described above, by providing the
また、第１実施形態では、上記のように、固定子１と可動子２とが重ねて配置された状態で、隙間１４において、固定電極１２（固定基板１１）および可動電極２２の両方が視認可能なように固定子１と可動子２とを配置することによって、固定電極１２（固定基板１１）および可動電極２２の位置を隙間１４において視認することができるので、固定子１と可動子２とのアライメントを容易に行うことができる。なお、ここで視認とは、装置を使った画像処理による確認や、人の目では確認できないけれども装置によって確認可能なものも含む。
In the first embodiment, as described above, both the fixed electrode 12 (fixed substrate 11) and the
また、第１実施形態では、上記のように、固定電極１２の複数の電極部分１２１の１つの電極部分１２１ａが部分的に欠けており、電極部分１２１ａの欠けている部分により、隙間１４を構成することによって、固定子１の構成要素を利用してアライメントの基準となる部分を形成することができるので、アライメントの基準となる部分を別途設ける場合と異なり、静電誘導型発電装置１００の構造を簡略化することができる。また、固定子１の構成要素を利用してアライメントの基準となる部分を形成することによって、可動電極２２をアライメント用に変形する必要がないので、可動電極２２の発電に寄与する面積が少なくなることはない。これにより、発電量が少なくなるのを抑制することができる。
In the first embodiment, as described above, one
また、第１実施形態では、上記のように、隙間１４が設けられる固定基板１１を透明な基板から形成することにより、容易に、隙間１４において、固定電極１２と可動電極２２とのアライメントを行うことができる。
In the first embodiment, as described above, the fixed
また、第１実施形態では、上記のように、隙間１４を可動子２が移動するＸ方向の端部側に設けることによって、固定電極１２の中央部分は可動子２が振動して発電が行われる際、常に可動子２と対向し発電に寄与する一方、端部は中央部に比べて発電への寄与が小さいので、隙間１４を固定電極１２の端部側に形成することにより、静電誘導型発電装置１００の発電量が小さくなるのを抑制することができる。
In the first embodiment, as described above, the
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態による静電誘導型発電装置の固定子の平面図である。図６は、本発明の第２実施形態による静電誘導型発電装置の可動子の平面図である。図５および図６を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、固定電極１２Ａと、可動基板２１とにそれぞれアライメントマーク１２２Ａとアライメントマーク２２２Ａとが設けられている静電誘導型発電装置１００について説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a plan view of the stator of the electrostatic induction power generating device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view of the mover of the electrostatic induction power generating device according to the second embodiment of the present invention. 5 and 6, in the second embodiment, unlike the first embodiment, the
この第２実施形態による静電誘導型発電装置１００の固定子１Ａでは、図５に示すように、固定基板１１の表面上に固定電極１２Ａおよび固定電極１３が形成されている。なお、固定電極１２Ａは、本発明の「第１電極」の一例である。また、固定電極１２Ａおよび固定電極１３は、櫛歯状に形成されている。また、固定電極１２Ａと固定電極１３とは、それぞれ、複数の電極部分１２１Ａおよび電極部分１３１から構成されている。ここで、第２実施形態では、固定電極１２Ａの複数の電極部分１２１Ａのうち、１つの電極部分１２１Ａの端部には、十字形状のアライメントマーク１２２Ａが一体的に形成されている。なお、アライメントマーク１２２Ａは、本発明の「第１アライメントマーク」の一例である。
In the
また、図６に示すように、可動子２Ａでは、可動基板２１の表面上に可動電極２２Ａが形成されている。また、可動電極２２Ａは、Ｙ方向に延びるように形成される複数の短冊状の電極部分２２１Ａから構成されている。また、複数の短冊状の電極部分２２１Ａのうちの１つのＹ方向の長さＬ３は、他の電極部分２２１ＡのＹ方向の長さＬ４に比べて小さくなるように形成されている。また、第２実施形態では、このＹ方向の長さが小さい電極部分２２１Ａの端部側の可動基板２１の表面上には、正方形状の４つのアライメントマーク２２２Ａが形成されている。なお、アライメントマーク２２２Ａは、本発明の「第２アライメントマーク」の一例である。なお、４つのアライメントマーク２２２Ａは、固定電極１２Ａの電極部分１２１Ａの端部に設けられるアライメントマーク１２２Ａと平面的に見て重ならないように、所定の間隔を隔てて、それぞれ配置されている。
As shown in FIG. 6, in the
図７は、本発明の第２実施形態による固定子と可動子とを重ね合わせたときの平面図である。次に、図１および図７を参照して、本発明の第２実施形態による固定子１Ａと可動子２Ａとの組立時のアライメント（位置合わせ）の方法について説明する。
FIG. 7 is a plan view when the stator and the mover according to the second embodiment of the present invention are overlapped. Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 7, a method of alignment (positioning) at the time of assembly of the
まず、図１に示す固定子１および可動子２と同様に、固定子１Ａおよび可動子２Ａが対向するように配置される。ここで、第２実施形態では、図７に示すように、組立時に、固定子１Ａと可動子２Ａとを重ねた状態において、固定子１Ａの固定電極１２Ａおよび固定電極１３が形成される面の裏面から固定子１Ａを見たとき、電極部分１２１Ａの端部に設けられた十字形状のアライメントマーク１２２Ａの直交する２つの直線部分を挟むように、可動基板２１の表面上に設けられた４つのアライメントマーク２２２Ａが見えるように、固定子１Ａと可動子２Ａとが配置される。具体的には、アライメントマーク１２２Ａと４つのアライメントマーク２２２Ａとの間のＸ方向およびＹ方向の間隔が均等になるように固定子１Ａと可動子２Ａとが配置される。なお、第２実施形態のその他の構成および動作は、上記第１実施形態と同様である。
First, similarly to the
第２実施形態では、上記のように、固定電極１２Ａにアライメントマーク１２２Ａを設けるとともに、可動基板２１の表面上にアライメントマーク２２２Ａを設けることによって、複数のアライメントマークにより固定子１Ａと可動子２Ａとをアライメントすることができるので、より正確にアライメントすることができる。
In the second embodiment, as described above, the
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。 The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態による静電誘導型発電装置の固定子の平面図である。図８を参照して、この第３実施形態では、上記第１実施形態と異なり、隙間１４だけでなく隙間１４Ａが設けられている、固定子１Ｂについて説明する。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a plan view of the stator of the electrostatic induction power generating device according to the third embodiment of the present invention. With reference to FIG. 8, in the third embodiment, unlike the first embodiment, a
この第３実施形態による固定子１Ｂでは、図８に示すように、固定基板１１の表面上に固定電極１２Ｂおよび固定電極１３Ａが形成されている。なお、固定電極１２Ｂおよび固定電極１３Ａは、本発明の「第１電極」の一例である。また、固定電極１２Ｂおよび固定電極１３Ａは、図８に示すように、櫛歯状に形成されており、固定電極１２Ｂと固定電極１３Ａとは、それぞれ、複数の電極部分１２１Ｂと電極部分１３１Ａとから構成されている。
In the
ここで、第３実施形態では、固定電極１２Ｂの複数の電極部分１２１Ｂ、および、固定電極１３Ａの複数の電極部分１３１Ａのうち、１つの電極部分１２１Ｂおよび電極部分１３１Ａが部分的に欠けているように形成されている。つまり、固定電極１２Ｂ（固定電極１３Ａ）の複数の電極部分１２１Ｂ（電極部分１３１Ａ）のうち、１つの電極部分１２１Ｂ（電極部分１３１Ａ）のＹ方向の長さＬ１が、他の電極部分１２１Ｂ（電極部分１３１Ａ）のＹ方向の長さＬ２よりも短くなるように形成されている。これにより、固定電極１２Ｂ（固定電極１３Ａ）の複数の電極部分１２１Ｂ（電極部分１３１Ａ）のうち、部分的に欠けている電極部分１２１Ｂ（電極部分１３１Ａ）の先端と、固定電極１３Ａ（固定電極１２Ｂ）との間には、隙間１４（隙間１４Ａ）が形成される。なお、隙間１４および隙間１４Ａは、本発明の「基準部」の一例である。なお、第３実施形態のその他の構成および動作は、上記第１実施形態と同様である。
Here, in the third embodiment, one
第３実施形態では、上記のように、アライメントの基準となる複数の隙間１４および隙間１４Ａを設けることにより、アライメントの基準が１つの場合と異なり、固定子１Ｂおよび可動子２をより正確にアライメントすることができる。
In the third embodiment, as described above, by providing the plurality of
なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。 The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
（第４実施形態）
図９は、本発明の第４実施形態による静電誘導型発電装置の固定子の平面図である。図９を参照して、この第４実施形態では、上記第１実施形態と異なり、電極部分１２１Ｃが全体的に欠けている、固定子１Ｃについて説明する。
(Fourth embodiment)
FIG. 9 is a plan view of the stator of the electrostatic induction power generating device according to the fourth embodiment of the present invention. With reference to FIG. 9, in the fourth embodiment, unlike the first embodiment, a
この第４実施形態による固定子１Ｃでは、図９に示すように、固定基板１１の表面上に固定電極１２Ｃおよび固定電極１３が形成されている。なお、固定電極１２Ｃおよび固定電極１３は、本発明の「第１電極」の一例である。また、固定電極１２Ｃおよび固定電極１３は、図９に示すように、櫛歯状に形成されており、固定電極１２Ｃと固定電極１３とは、それぞれ、複数の電極部分１２１Ｃと電極部分１３１とから構成されている。
In the
ここで、第４実施形態では、固定電極１２Ｃの複数の電極部分１２１Ｃのうち、１つの電極部分１２１Ｃが全体的に欠けているように形成されている。つまり、複数の電極部分１２１Ｃのうちの１つが全くない状態となっている。これにより、固定電極１２Ｃの複数の電極部分１２１Ｃのうち、電極部分１２１Ｃがない領域には、隙間１４Ｂが形成される。なお、隙間１４Ｂは、本発明の「基準部」の一例である。また、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
Here, in 4th Embodiment, it forms so that one
図１０は、本発明の第４実施形態による固定子と可動子とを重ね合わせたときの平面図である。次に、図１０を参照して、本発明の第４実施形態による固定子１Ｃと可動子２とのアライメントの方法について説明する。
FIG. 10 is a plan view when the stator and the mover according to the fourth embodiment of the present invention are overlapped. Next, an alignment method between the
図１０に示すように、固定子１Ｃと可動子２とを重ねた状態において、固定子１Ｃの固定電極１２Ｃおよび固定電極１３が形成される面の裏面から固定子１Ｃを見たとき、隙間１４Ｂにおいて、可動電極２２の電極部分２２１が見えるように固定子１Ｃと可動子２とが配置される。具体的には、隙間１４Ｂにおいて、固定電極１３の電極部分１３１のＹ方向に延びる辺と、可動電極２２の電極部分２２１のＹ方向に延びる辺とが平行になるように固定子１Ｃと可動子２とが配置される。
As shown in FIG. 10, when the
第４実施形態では、上記のように、固定電極１２Ｃの複数の電極部分１２１Ｃのうち、１つの電極部分１２１Ｃが全体的に欠けているように形成することによって、電極部分１２１Ｃが部分的に欠けている場合と異なり、可動電極２２の電極部分２２１の全体と固定電極１３の電極部分１３１とをアライメントすることができるので、固定子１Ｃと可動子２とのアライメントをより正確に行うことができる。
In the fourth embodiment, as described above, the
なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。 The remaining effects of the fourth embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
（第５実施形態）
図１１は、本発明の第５実施形態による静電誘導型発電装置の固定子の平面図である。図１１を参照して、この第５実施形態では、上記第１実施形態と異なり、電極部分１２１ＤがＹ方向に大きく欠けている固定子１Ｄについて説明する。
(Fifth embodiment)
FIG. 11 is a plan view of a stator of an electrostatic induction power generating device according to a fifth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, in the fifth embodiment, unlike in the first embodiment, a
この第５実施形態による固定子１Ｄでは、図１１に示すように、固定基板１１の表面上に固定電極１２Ｄおよび固定電極１３が形成されている。なお、固定電極１２Ｄは、本発明の「第１電極」の一例である。また、固定電極１２Ｄおよび固定電極１３は、櫛歯状に形成されており、固定電極１２Ｄと固定電極１３とは、それぞれ、複数の電極部分１２１Ｄと電極部分１３１とから構成されている。
In the
ここで、第５実施形態では、固定電極１２Ｄの複数の電極部分１２１Ｄのうち、１つの電極部分１２１Ｄが上記第１実施形態の電極部分１２１と比較してＹ方向に大きく欠けている。つまり、固定電極１２Ｄの複数の電極部分１２１Ｄのうち、欠けている電極部分１２１Ｄの長さＬ５は、上記第１実施形態の電極部分１２１の長さＬ１よりも小さい。そして、固定電極１２Ｄの複数の電極部分１２１Ｄのうち、電極部分１２１Ｄが欠けている領域に、隙間１４Ｃが形成される。なお、隙間１４Ｃは、本発明の「基準部」の一例である。また、電極部分１２１Ｄの欠けている部分の長さＬ６は、電極部分１２１ＤのＸ方向の幅Ｗ１よりも大きくなるように構成されている。なお、第５実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
Here, in the fifth embodiment, among the plurality of
第５実施形態では、上記のように、電極部分１２１Ｄの欠けている長さＬ６を上記第１実施形態の電極部分１２１の欠けている部分の長さよりも大きくすることによって、電極部分１２１Ｄの欠けている部分の長さが大きい分、可動電極２２の電極部分２２１のアライメントに寄与する部分が大きくなるので、固定子１Ｄと可動子２とのアライメントをより正確に行うことができる。
In the fifth embodiment, as described above, the missing length L6 of the
なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。 The remaining effects of the fifth embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
（第６実施形態）
図１２は、本発明の第６実施形態による静電誘導型発電装置の固定子の平面図である。図１２を参照して、この第６実施形態では、上記第１実施形態と異なり、固定電極１２と固定電極１３とが回路５によって接続されている固定子１Ｅについて説明する。
(Sixth embodiment)
FIG. 12 is a plan view of the stator of the electrostatic induction power generating device according to the sixth embodiment of the present invention. With reference to FIG. 12, in the sixth embodiment, a
この第６実施形態による固定子１Ｅでは、図１２に示すように、固定電極１２と固定電極１３とが回路５によって接続されている。そして、固定子１Ｅは、可動子２（図１参照）が振動することにより発電する際に、固定電極１２と固定電極１３とにおいて静電誘導によって蓄積される電荷量の差を回路５によって電力として取り出せるように構成されている。なお、第６実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
In the
また、第６実施形態の動作および効果は、上記第１実施形態と同様である。 The operation and effect of the sixth embodiment are the same as those of the first embodiment.
（第７実施形態）
図１３は、本発明の第７実施形態による静電アクチュエータの断面図である。図１３を参照して、この第７実施形態では、上記第１実施形態と異なり、動作装置の一例である静電アクチュエータ１１０に本発明を適用した場合について説明する。
(Seventh embodiment)
FIG. 13 is a cross-sectional view of an electrostatic actuator according to a seventh embodiment of the present invention. With reference to FIG. 13, in the seventh embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to an
この第７実施形態による静電アクチュエータ１１０は、図１３に示すように、上記第１実施形態と同様に、固定子１と可動子２とが対向するように配置されている。また、固定子１では、固定基板１１の表面上に固定電極１２および固定電極１３が形成されている。また、可動子２では、可動基板２１の表面上に可動電極２２が形成され、複数の電極部分２２１の一部の表面上にはエレクトレット膜２３が形成されている。なお、固定電極１２、固定電極１３、および、可動電極２２の構造は、図２および図３に示す上記第１実施形態と同様である。そして、固定電極１２および固定電極１３に極性の異なる電圧（＋または−）が印加されるように構成されている。これにより、固定電極１２および固定電極１３と、可動子２のエレクトレット膜２３との間で引力または斥力が働くことにより、可動子２が、Ｘ方向に移動するように構成されている。なお、固定子１の表面上と可動子２の表面上とに、たとえば絶縁膜を形成することにより、固定子１と可動子２との間の間隔が所定の間隔に保持される。
As shown in FIG. 13, the
なお、第７実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。 The effect of the seventh embodiment is the same as that of the first embodiment.
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第１〜第７実施形態では、可動電極の電極部分の表面上にエレクトレット膜が形成される例を示したが、本発明はこれに限らず、図１４に示す可動子２Ｂのように、可動基板２１の表面上の全面にエレクトレット膜２３Ａを形成し、エレクトレット膜２３Ａの表面上に短冊状の電極部分２２１を形成してもよい。なお、図１５に示すように、短冊状の電極部分２２１は、隣接する電極部分２２１の間にエレクトレット膜２３Ａによる電界が発生するように、上記第１〜第７実施形態における可動電極の電極部分よりも間隔が大きくなるように構成されている。なお、図１６に示すように、隣接する電極部分２２１の間のエレクトレット膜２３Ａの表面上にアライメントマーク２２２Ａを設け、アライメントマーク２２２Ａと、図５に示す上記第２実施形態のアライメントマーク１２２Ａとの間で、固定子１と可動子２Ｃとのアライメントを行ってもよい。
For example, in the first to seventh embodiments, the example in which the electret film is formed on the surface of the electrode portion of the movable electrode has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the
また、上記第１〜第７実施形態では、固定電極を櫛歯状に形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、固定電極を短冊状に形成してもよい。 Moreover, in the said 1st-7th embodiment, although the example which forms a fixed electrode in a comb-tooth shape was shown, this invention is not restricted to this, You may form a fixed electrode in strip shape.
また、上記第１〜第７実施形態では、可動電極を短冊状に形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、可動電極を１つの櫛歯状に形成してもよい。 Moreover, although the example which forms a movable electrode in strip shape was shown in the said 1st-7th embodiment, this invention is not limited to this, You may form a movable electrode in one comb-tooth shape.
また、上記第１実施形態および第３〜第７実施形態では、固定基板を透明な基板から形成し、アライメントの基準となる隙間を固定子に形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、可動基板を透明な基板から形成し、アライメントの基準となる隙間を可動子に形成してもよい。 Moreover, in the said 1st Embodiment and 3rd-7th Embodiment, although the fixed board | substrate was formed from a transparent board | substrate and the example which forms the clearance gap used as the reference | standard of alignment was shown, this invention is shown to this. The movable substrate may be formed from a transparent substrate, and a gap serving as a reference for alignment may be formed in the movable element.
また、上記第７実施形態では、可動電極の電極部分の表面上にエレクトレット膜を形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、固定電極と同様に可動電極を２つの櫛歯状の電極から形成し、２つの固定電極と２つの可動電極とに印加される電圧を調整することにより、静電アクチュエータを構成してもよい。 Moreover, in the said 7th Embodiment, although the example which forms an electret film | membrane on the surface of the electrode part of a movable electrode was shown, this invention is not restricted to this, A movable electrode is made into two comb-tooth shape similarly to a fixed electrode. The electrostatic actuator may be configured by adjusting the voltages applied to the two fixed electrodes and the two movable electrodes.
また、上記第１〜第７実施形態では、動作装置の一例として、静電誘導型発電装置および静電アクチュエータに本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、電磁誘導による動作装置や、圧電素子に本発明を適用してもよい。 Moreover, although the example which applies this invention to an electrostatic induction power generating device and an electrostatic actuator was shown in the said 1st-7th embodiment as an example of an operating device, this invention is not limited to this, Electromagnetic induction The present invention may be applied to the operating device according to the above and the piezoelectric element.
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 固定子（第１電極部）
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ 可動子（第２電極部）
１１ 固定基板（第１基板）
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ 固定電極（第１電極）
１３、１３Ａ 固定電極（第１電極）
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ 隙間（基準部）
２１ 可動基板（第２基板）
２２ 可動電極（第２電極）
１２１、１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ、１２１Ｄ、２２１、２２１Ａ 電極部分
１２２Ａ アライメントマーク（第１アライメントマーク）
２２２Ａ アライメントマーク（第２アライメントマーク）
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E Stator (first electrode part)
2, 2A, 2B, 2C Mover (second electrode part)
11 Fixed substrate (first substrate)
12, 12A, 12B, 12C, 12D Fixed electrode (first electrode)
13, 13A Fixed electrode (first electrode)
14, 14A, 14B, 14C Clearance (reference part)
21 Movable substrate (second substrate)
22 Movable electrode (second electrode)
121, 121A, 121B, 121C, 121D, 221,
222A Alignment mark (second alignment mark)
Claims (7)
前記第１電極部に対向するように配置され、前記第１電極部に対して相対的に移動可能な第２電極を含む第２電極部とを備え、
前記第１電極部および前記第２電極部の少なくとも一方には、前記第１電極部と前記第２電極部とをアライメントすることが可能な基準部が設けられている、動作装置。 A first electrode portion including a first electrode;
A second electrode part that is disposed so as to face the first electrode part and includes a second electrode that is movable relative to the first electrode part;
An operation device, wherein at least one of the first electrode portion and the second electrode portion is provided with a reference portion capable of aligning the first electrode portion and the second electrode portion.
前記第１電極および前記第２電極のうちの一方の前記複数の電極部分の少なくとも１つが部分的または全体的に欠けており、前記第１電極および前記第２電極のうちの一方の前記電極部分の欠けている部分により、前記基準部が構成されている、請求項１に記載の動作装置。 The first electrode and the second electrode are composed of a plurality of electrode portions,
At least one of the plurality of electrode portions of one of the first electrode and the second electrode is partially or wholly missing, and the electrode portion of one of the first electrode and the second electrode The operating device according to claim 1, wherein the reference portion is configured by a portion lacking the reference character.
前記第１電極および前記第２電極のうちの一方の前記電極部分の欠けている部分の前記第１方向に直交する第２方向の長さは、前記第１電極および前記第２電極のうちの一方の前記電極部分の前記第１方向の長さよりも大きくなるように構成されている、請求項２に記載の動作装置。 The first electrode portion and the second electrode portion relatively vibrate in the first direction,
The length in the second direction perpendicular to the first direction of the lacking part of the one of the first electrode and the second electrode is the length of the first electrode and the second electrode. The operating device according to claim 2, wherein one of the electrode portions is configured to be longer than a length in the first direction.
前記第２電極部は、前記第２電極が形成される第２基板をさらに含み、
前記基準部が設けられる前記第１電極部および前記第２電極部の少なくとも一方に含まれる前記第１基板または前記第２基板は、透明な基板からなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の動作装置。 The first electrode unit further includes a first substrate on which the first electrode is formed,
The second electrode part further includes a second substrate on which the second electrode is formed,
The said 1st board | substrate or said 2nd board | substrate contained in at least one of the said 1st electrode part and the said 2nd electrode part in which the said reference | standard part is provided consists of a transparent substrate, The any one of Claims 1-4. The operating device described in 1.
前記第１電極部に対向するように配置され、前記第１電極部に対して相対的に移動可能な第２電極を含む第２電極部とを備え、
前記第１電極部および前記第２電極部の少なくとも一方には、基準部が設けられ、前記第１電極部と前記第２電極部とが重ねて配置された状態で、前記基準部において、前記第１電極部および前記第２電極部の両方が視認可能なように前記第１電極部と前記第２電極部とが配置されている、動作装置。 A first electrode portion including a first electrode;
A second electrode part that is disposed so as to face the first electrode part and includes a second electrode that is movable relative to the first electrode part;
In at least one of the first electrode portion and the second electrode portion, a reference portion is provided, and the first electrode portion and the second electrode portion are arranged so as to overlap each other. The operating device in which the first electrode part and the second electrode part are arranged so that both the first electrode part and the second electrode part are visible.
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