JP3278018B2 - 静電アクチュエータ - Google Patents
静電アクチュエータInfo
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- JP3278018B2 JP3278018B2 JP08588294A JP8588294A JP3278018B2 JP 3278018 B2 JP3278018 B2 JP 3278018B2 JP 08588294 A JP08588294 A JP 08588294A JP 8588294 A JP8588294 A JP 8588294A JP 3278018 B2 JP3278018 B2 JP 3278018B2
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- Japan
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- electrode
- electrodes
- stator
- electrostatic actuator
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は微小な静電アクチュエー
タのステータの構造に関する。
タのステータの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の静電アクチュエータのステータ構
造を図6に示す。図において1はステータ電極、2は絶
縁体、3は導線である。ステータ電極1は円周上に絶縁
体2を介して等間隔に配置され、2つ置きにステータ電
極1を接続することによって3つの電圧相に分け、各電
圧相の電極に順次、電圧を印加して、ロータ電極を引き
つけながら回転駆動させていた。このような構成におい
て、同一相の電極を電気的に結合するために微小なワイ
ヤ線を用いてはんだ付け等の手段により配線していた。
造を図6に示す。図において1はステータ電極、2は絶
縁体、3は導線である。ステータ電極1は円周上に絶縁
体2を介して等間隔に配置され、2つ置きにステータ電
極1を接続することによって3つの電圧相に分け、各電
圧相の電極に順次、電圧を印加して、ロータ電極を引き
つけながら回転駆動させていた。このような構成におい
て、同一相の電極を電気的に結合するために微小なワイ
ヤ線を用いてはんだ付け等の手段により配線していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
はその構造から、隣合う電極間には必ず絶縁物が必要で
あるために電極間距離を狭めることができなかった。そ
のためステータ電極を切り換える際、図7にトルクカー
ブを示すように大きいトルクリップルが発生する。ま
た、配線においては、アクチュエータを小型化、高出力
化するためには電極の微細化が必要となるが、従来技術
のはんだつけでは取り付け部分の面積を小さくすること
ができないため、小型化、高出力化の妨げとなる問題点
もある。そこで、本発明の目的はトルクリップルが小さ
くステータの配線が容易な小型、高出力の静電アクチュ
エータを提供することにある。
はその構造から、隣合う電極間には必ず絶縁物が必要で
あるために電極間距離を狭めることができなかった。そ
のためステータ電極を切り換える際、図7にトルクカー
ブを示すように大きいトルクリップルが発生する。ま
た、配線においては、アクチュエータを小型化、高出力
化するためには電極の微細化が必要となるが、従来技術
のはんだつけでは取り付け部分の面積を小さくすること
ができないため、小型化、高出力化の妨げとなる問題点
もある。そこで、本発明の目的はトルクリップルが小さ
くステータの配線が容易な小型、高出力の静電アクチュ
エータを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、円周方向に複数個の電極が一定の間隔で
配置され、かつ前記電極は複数の電圧相に区分された円
筒形のステータと、前記ステータ電極の対向面に前記ス
テータ電極の間隔に対して所定の関係で配置された電極
を有するロータとからなり、前記電圧相に順次電圧を印
加することにより駆動される静電アクチュエータにおい
て、前記ステータは内周部に一定の間隔で設けた電極用
突起を有する同一形状からなるリング状の電極板を円周
方向に所定の間隔でずらせ、リング状の絶縁板を介して
複数積層し、同一の電圧相に属する前記電極用突起が円
周上の同じ場所に位置するようにし、かつ電圧相間の電
極用突起が所定の間隔になるように配置した構成にして
いる。
め、本発明は、円周方向に複数個の電極が一定の間隔で
配置され、かつ前記電極は複数の電圧相に区分された円
筒形のステータと、前記ステータ電極の対向面に前記ス
テータ電極の間隔に対して所定の関係で配置された電極
を有するロータとからなり、前記電圧相に順次電圧を印
加することにより駆動される静電アクチュエータにおい
て、前記ステータは内周部に一定の間隔で設けた電極用
突起を有する同一形状からなるリング状の電極板を円周
方向に所定の間隔でずらせ、リング状の絶縁板を介して
複数積層し、同一の電圧相に属する前記電極用突起が円
周上の同じ場所に位置するようにし、かつ電圧相間の電
極用突起が所定の間隔になるように配置した構成にして
いる。
【0005】
【作用】上記手段により、リング状の電極板を円周方向
にずらせて積層したステータを用いているので、隣接す
る電極のピッチを小さくすることができる。これによ
り、トルクの最大値からの低下が小さい位置で電圧を切
り換えることができ、トルクリップルを低減することが
できる。また、電極外周部に突起を設け同一相の電極を
同じ一に配置したので、ステータ電極の位置合わせとし
て利用でき、ステータの組立や電気的接続が容易にな
る。
にずらせて積層したステータを用いているので、隣接す
る電極のピッチを小さくすることができる。これによ
り、トルクの最大値からの低下が小さい位置で電圧を切
り換えることができ、トルクリップルを低減することが
できる。また、電極外周部に突起を設け同一相の電極を
同じ一に配置したので、ステータ電極の位置合わせとし
て利用でき、ステータの組立や電気的接続が容易にな
る。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は本発明の静電アクチュエータに用いたステー
タの構造を示す斜視図である。図において4はリング形
状の電極板、41は電極板4の内周部に設けた電極用突
起、42は電極板4の外周部に設けた端子用突起、5は
電極板4間の絶縁を保つフィルムからなる絶縁板であ
る。電極板4は絶縁板5に張り付けた銅の薄板をフォト
エッチングにより作製したもので、内周部に電極用突起
41を8個、外周部に端子用突起42を1個もうけてい
る。電極用突起41と凹部との寸法比は1:2である。
ステータの組立ては図2に示す分解斜視図のようにして
行なった。電圧相を3相とし、まず、1番目の電極板4
aをセットし、絶縁板5を介してこの上に2番目の電極
板4bを時計方向に電極用突起41を1個分ずらして積
層する。つぎに、絶縁板5を介して3番目の電極板4c
を電極板4aから反時計方向に電極用突起41の1個分
ずらして積層する。この場合の位置決めは端子用突起4
2を基準として行なった。この工程を繰り返した後、接
着剤により電極板を固定しステータを作製した。最後に
端子用突起42を各電圧相毎に軸方向に折り曲げてはん
だ付けし電気的な接続を行った。つぎに、動作について
説明する。図3はステータ内周部を円周方向に展開した
展開図である。ロータ電極6は凸部の長さをステータ電
極の電極用突起41の長さとほぼ同等にし、凹部の長さ
を凸部の2倍とした。いま、ステータ電極4aに電圧を
印加するとロータ電極6は図中dにその中心が位置す
る。ここで電圧を印加するステータ電極を4bに切り換
えるとロータ電極6は図中eの位置に移動する。以下順
次、電圧を印加する電極を切り換えることによりロータ
を回転させることができる。このようにして得られた本
発明の静電アクチュエータのトルクカーブを図5に示
す。電極ピッチを小さくすると、従来例(図7)に比べ
てトルクリップルが小さくなっていることが分かる。本
実施例では電極用突起41を8個としたが、これに限ら
ず、多くすると、さらにトルクリップルを小さくでき
る。図5はその他の応用例を示したものである。これは
電極板4の板厚を大きくしたもので、銅のブロックを放
電加工により成形して、ブロック電極8にしたものであ
る。これにより製造工程及び組立行程をより容易にする
ことができる。ブロック電極8の材料は銅に限らずアル
ミニウムや銀など導電材料であればなんでもよい。な
お、本実施例では電極板の内部形状を矩形としたが、こ
れに限られるものではなく、目的にあった種々の形状を
選択することができる。また、絶縁板4はあらかじめス
テータ電極の表面に薄膜として形成させておいてもよ
い。
る。図1は本発明の静電アクチュエータに用いたステー
タの構造を示す斜視図である。図において4はリング形
状の電極板、41は電極板4の内周部に設けた電極用突
起、42は電極板4の外周部に設けた端子用突起、5は
電極板4間の絶縁を保つフィルムからなる絶縁板であ
る。電極板4は絶縁板5に張り付けた銅の薄板をフォト
エッチングにより作製したもので、内周部に電極用突起
41を8個、外周部に端子用突起42を1個もうけてい
る。電極用突起41と凹部との寸法比は1:2である。
ステータの組立ては図2に示す分解斜視図のようにして
行なった。電圧相を3相とし、まず、1番目の電極板4
aをセットし、絶縁板5を介してこの上に2番目の電極
板4bを時計方向に電極用突起41を1個分ずらして積
層する。つぎに、絶縁板5を介して3番目の電極板4c
を電極板4aから反時計方向に電極用突起41の1個分
ずらして積層する。この場合の位置決めは端子用突起4
2を基準として行なった。この工程を繰り返した後、接
着剤により電極板を固定しステータを作製した。最後に
端子用突起42を各電圧相毎に軸方向に折り曲げてはん
だ付けし電気的な接続を行った。つぎに、動作について
説明する。図3はステータ内周部を円周方向に展開した
展開図である。ロータ電極6は凸部の長さをステータ電
極の電極用突起41の長さとほぼ同等にし、凹部の長さ
を凸部の2倍とした。いま、ステータ電極4aに電圧を
印加するとロータ電極6は図中dにその中心が位置す
る。ここで電圧を印加するステータ電極を4bに切り換
えるとロータ電極6は図中eの位置に移動する。以下順
次、電圧を印加する電極を切り換えることによりロータ
を回転させることができる。このようにして得られた本
発明の静電アクチュエータのトルクカーブを図5に示
す。電極ピッチを小さくすると、従来例(図7)に比べ
てトルクリップルが小さくなっていることが分かる。本
実施例では電極用突起41を8個としたが、これに限ら
ず、多くすると、さらにトルクリップルを小さくでき
る。図5はその他の応用例を示したものである。これは
電極板4の板厚を大きくしたもので、銅のブロックを放
電加工により成形して、ブロック電極8にしたものであ
る。これにより製造工程及び組立行程をより容易にする
ことができる。ブロック電極8の材料は銅に限らずアル
ミニウムや銀など導電材料であればなんでもよい。な
お、本実施例では電極板の内部形状を矩形としたが、こ
れに限られるものではなく、目的にあった種々の形状を
選択することができる。また、絶縁板4はあらかじめス
テータ電極の表面に薄膜として形成させておいてもよ
い。
【0007】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ステ
ータを電極板の積層によって形成する構造を取ったこと
により、トルクリップルが低減でき、かつステータ電極
の配線が容易な静電アクチュエータを得る効果がある。
ータを電極板の積層によって形成する構造を取ったこと
により、トルクリップルが低減でき、かつステータ電極
の配線が容易な静電アクチュエータを得る効果がある。
【図1】本発明の静電アクチュエータのステータを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図2】本発明のステータの電極板の配置を示す分解斜
視図である。
視図である。
【図3】本発明のステータ電極の内周部を展開した展開
側面図である。
側面図である。
【図4】本発明の静電アクチュエータのトルク特性を示
す特性図である。
す特性図である。
【図5】本発明のステータ電極板の他の応用例を示す斜
視図である。
視図である。
【図6】従来の静電アクチュエータのステータを示す斜
視図である。
視図である。
【図7】従来の静電アクチュエータのトルク特性を示す
特性図である。
特性図である。
1 ステータ電極 2 絶縁体 3 導線 4 電極板 41 電極用突起 42 端子用突起 5 絶縁層 6 ロータ電極 7 ブロック電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 1/00
Claims (3)
- 【請求項1】円周方向に複数個の電極が一定の間隔で配
置され、かつ前記電極は複数の電圧相に区分された円筒
形のステータと、前記ステータ電極の対向面に前記ステ
ータ電極の間隔に対して所定の関係で配置された電極を
有するロータとからなり、前記電圧相に順次電圧を印加
することにより駆動される静電アクチュエータにおい
て、 前記ステータは内周部に一定の間隔で設けた電極用突起
を有する同一形状からなるリング状の電極板を円周方向
に所定の間隔でずらせ、リング状の絶縁板を介して複数
積層し、同一の電圧相に属する前記電極用突起が円周上
の同じ場所に位置するようにし、かつ電圧相間の電極用
突起が所定の間隔になるように配置したことを特徴とす
る静電アクチュエータ。 - 【請求項2】前記電極板は外周部に少なくとも1個の端
子用突起が設けられ、この突起の位置を電圧相毎に同じ
位置に配置したことを特徴とする請求項1記載の静電ア
クチュエータ。 - 【請求項3】前記電極板は板厚の大きいブロック状とし
たことを特徴とする請求項2記載の静電アクチュエー
タ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08588294A JP3278018B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 静電アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08588294A JP3278018B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 静電アクチュエータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07274541A JPH07274541A (ja) | 1995-10-20 |
JP3278018B2 true JP3278018B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=13871283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08588294A Expired - Fee Related JP3278018B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 静電アクチュエータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3278018B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP08588294A patent/JP3278018B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07274541A (ja) | 1995-10-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
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R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090215 Year of fee payment: 7 |
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FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110215 Year of fee payment: 9 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |