JPH04236172A - Space holding device using electrostatic power or magnetic force - Google Patents
Space holding device using electrostatic power or magnetic forceInfo
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトレットによる
静電力、または磁石による磁力を利用して一対の各部材
を、間隔をあけて保持するための装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for holding a pair of members apart from each other by using electrostatic force from an electret or magnetic force from a magnet.
【０００２】0002
【従来の技術】磁気記録媒体として用いられるたとえば
フロッピディスクは、低摩擦力で回転可能に保持される
必要があり、このようなフロッピディスクは、磁界によ
る悪影響を防ぐために、磁力を用いることなく、保持す
ることが望まれる。先行技術では、フロッピディスクを
、零またはごくわずかな摩擦力で、しかも磁気ヘッドな
どと一定のわずかな間隔をあけて空間に保持するための
構成は実現されていない。また他の用途では、磁界によ
って悪影響を受けない部材を、磁力によって、固定位置
に設けられた部材と一定の間隔を保って空間に保持する
ための構成の実現が望まれている。BACKGROUND OF THE INVENTION Floppy disks used as magnetic recording media, for example, must be rotatably held with low frictional force.In order to prevent the negative effects of magnetic fields, such floppy disks can be used without using magnetic force. It is desirable to retain it. In the prior art, no structure has been realized for holding a floppy disk in space with zero or very slight frictional force and at a constant small distance from a magnetic head. In other applications, it is desired to realize a structure in which a member that is not adversely affected by a magnetic field is held in space by magnetic force at a constant distance from a member provided at a fixed position.
【０００３】0003
【発明が解決すべき課題】本発明の目的は、一対の部材
の間隔を一定に保って保持することができるようにした
静電力または磁力を利用した空間保持装置を提供するこ
とである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a space holding device that uses electrostatic force or magnetic force to maintain a constant distance between a pair of members.
【０００４】0004
【課題を解決するための手段】本発明は、一対の間隔を
あけて配置された各部材に、相互に対向して電極をそれ
ぞれ設け、これらの各電極には、相互に逆極性の電圧を
印加し、前記各部材には、相互に対向してエレクトレッ
トをそれぞれ設け、これらの各エレクトレットには、同
一極性の電荷を帯電させることを特徴とする静電力を利
用した空間保持装置である。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a pair of spaced apart members with electrodes facing each other, and voltages of opposite polarity are applied to each of these electrodes. This is a space holding device using electrostatic force, characterized in that each member is provided with electrets facing each other, and each of these electrets is charged with charges of the same polarity.
【０００５】また本発明は、各電極間の距離を、各エレ
クトレット間の距離を超える値に選ぶことを特徴とする
。The present invention is also characterized in that the distance between each electrode is selected to a value that exceeds the distance between each electret.
【０００６】また本発明は、各電極の相互に対向する面
積は、ほぼ同一であり、各エレクトレットの相互に対向
する面積は、異なっていることを特徴とする。The present invention is also characterized in that the mutually opposing areas of each electrode are substantially the same, and the mutually opposing areas of each electret are different.
【０００７】本発明は、一対の間隔をあけて配置された
各部材に、相互に対向して電極をそれぞれ設け、これら
の各電極には、相互に逆極性の電圧を印加し、前記各部
材にはまた、相互に対向して磁石をそれぞれ設け、これ
らの各磁石は、同一極性の磁極が対向するように磁化さ
れていることを特徴とする磁力を利用した空間保持装置
である。[0007] The present invention provides a pair of spaced apart members with electrodes facing each other, and voltages of opposite polarity are applied to each of these electrodes to The device is also a space holding device using magnetic force, in which magnets are provided facing each other, and each of these magnets is magnetized so that magnetic poles of the same polarity face each other.
【０００８】[0008]
【作用】本発明に従えば、一対の間隔をあけて配置され
た各部材のうち、一方の部材は固定位置に設けられ、他
方の部材は空間に配置され、これらの各部材には、地球
の電位に関して逆極性の電圧が印加された電極がそれぞ
れ設けられ、これによって相互の反発力が発生し、各部
材にはまた、同一極性の電荷が帯電されたエレクトレッ
トがそれぞれ設けられ、または同一極性の磁極が対向す
るように磁化された永久磁石片などのような磁石が設け
られ、これによって反発力が発生される。[Operation] According to the present invention, among a pair of members arranged at intervals, one member is provided at a fixed position, the other member is arranged in space, and each of these members has a Each member is provided with an electrode to which a voltage of opposite polarity is applied with respect to the potential of , thereby generating a mutual repulsive force, and each member is also provided with an electret charged with an electric charge of the same polarity, or an electret of the same polarity is applied. A magnet, such as a permanent magnet piece, is provided so that the magnetic poles of the magnets face each other, thereby generating a repulsive force.
【０００９】こうして電極による吸引力とエレクトレッ
トまたは磁石による反発力とが平衡するようにして、各
部材の間隔が一定に保たれる。磁界による悪影響を防ぐ
必要がある用途、たとえば前述のフロッピディスクなど
を保持するための用途では、エレクトレットが用いられ
、また磁界による悪影響が生じない用途では、前記磁石
が用いられ得る。[0009] In this way, the attractive force by the electrodes and the repulsive force by the electret or magnet are balanced, and the spacing between each member is kept constant. Electrets are used in applications where it is necessary to prevent the adverse effects of magnetic fields, such as for holding floppy disks, as described above, and magnets may be used in applications where the adverse effects of magnetic fields do not occur.
【００１０】また本発明に従えば、各部材を間隔をあけ
てたとえば上下に配置した状態で、各電極間の距離を、
各エレクトレット間の距離を超える値に選び、これによ
ってエレクトレット間の距離を小さくしてそれらのエレ
クトレットによる反発力を大きくすることができる。し
たがって各部材間の間隔が、平衡状態に比べて小さくな
ったときには、反発力の方が大きくなり、またその間隔
が大きくなったときには吸引力が大きくなるようにする
ことができる。Further, according to the present invention, with the members arranged one above the other at intervals, the distance between each electrode is
By choosing a value that exceeds the distance between each electret, it is possible to reduce the distance between the electrets and increase the repulsive force due to those electrets. Therefore, when the distance between the members becomes smaller than the equilibrium state, the repulsive force becomes larger, and when the distance becomes larger, the attractive force becomes larger.
【００１１】さらに本発明に従えば、吸引力を得るため
の各電極の相互に対向する面積はほぼ同一とし、これに
対して、反発力を得るためのエレクトレットの相互に対
向する面積は異なっており、換言すると一方のエレクト
レットの対向する面積は、他方のエレクトレットの対向
する面積を超える値に選ばれており、したがって各部材
が、相互に平衡している位置から平行にずれたとき、エ
レクトレットに帯電されている面状の電荷の静電力によ
って、平衡位置に戻る力が働く。Furthermore, according to the present invention, the mutually opposing areas of the electrodes for obtaining an attractive force are approximately the same, whereas the mutually opposing areas of the electrets for obtaining a repulsive force are different. In other words, the opposing area of one electret is selected to exceed the opposing area of the other electret, so that when each member deviates parallel to each other from their mutually balanced position, the electret The electrostatic force of the charged planar charges exerts a force that returns it to the equilibrium position.
【００１２】さらに本発明に従えば、エレクトレットに
代えて永久磁石片などの磁石を用いても、各部材の間隔
を一定に保つことができる。またこの磁石を用いた構成
において、各磁極の相互に対向する面積を相互に異なら
せて、各部材が平行にずれたときに、元の平衡する位置
に戻る力を発生して、平衡位置に保つことが可能となる
。Furthermore, according to the present invention, even if a magnet such as a permanent magnet piece is used instead of the electret, the spacing between each member can be kept constant. In addition, in a structure using this magnet, the mutually opposing areas of each magnetic pole are made to be different, so that when each member is shifted parallel to each other, a force is generated to return it to its original balanced position, so that it returns to its balanced position. It is possible to keep it.
【００１３】[0013]
【実施例】図１は本発明の一実施例の簡略化した斜視図
であり、図２はその図１における切断面線ＩＩ−ＩＩか
ら見た断面図である。この空間保持装置は、固定位置に
設けられた平板状の電気絶縁性材料、たとえばガラスな
どから成る部材１と、矢符２の方向に変位可能に設けら
れる平板状の電気絶縁性材料、たとえばガラスなどから
成るもう１つの部材３とを有する。これらの一対の各部
材１，３には、相互に対向して電極４，５が形成される
。これらの電極４，５には、直流電源６が接続され、こ
うして電極４，５には地球の電位に関して相互に逆極性
の電圧が印加される。電源６は、交流電源であってもよ
い。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a simplified perspective view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along section line II--II in FIG. This space holding device consists of a member 1 made of a flat electrically insulating material, such as glass, provided at a fixed position, and a member 1 made of a flat electrically insulating material, such as glass, provided movably in the direction of the arrow 2. and another member 3 consisting of, etc. Electrodes 4 and 5 are formed on each of these pair of members 1 and 3 so as to face each other. A DC power supply 6 is connected to these electrodes 4 and 5, and thus voltages of opposite polarity with respect to the earth's potential are applied to the electrodes 4 and 5. The power source 6 may be an AC power source.
【００１４】部材１，３にはまた、電極４，５上で、エ
レクトレット７，８がそれぞれ形成される。エレクトレ
ット７，８は、相互に対向して配置されており、これら
の各エレクトレットには、同一極性の電荷が帯電される
。エレクトレット７，８は、高分子材料、たとえばフッ
素樹脂、さらに好ましくは、ＦＥＰ（Ｆｌｕｏｒｉｎａ
ｔｅｄＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、４フッ
化エチレン６フッ化プロピレン共重合体樹脂）、および
ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔ
ｈｙｌｅｎｅ、４フッ化エチレン樹脂）などがあり、こ
れらの高分子材料をエレクトレット化するために（ａ）
高温にした材料に電界をかけ、そのまま常温まで冷却す
るサーモ法、（ｂ）常温で材料に電界をかけコロナ放電
をさせるコロナ法、および（ｃ）真空中で材料に電子線
を照射する電子ビーム法などがある。The members 1 and 3 are also formed with electrets 7 and 8 on the electrodes 4 and 5, respectively. The electrets 7 and 8 are arranged to face each other, and each of these electrets is charged with charges of the same polarity. The electrets 7 and 8 are made of a polymeric material, such as a fluororesin, more preferably FEP (Fluorina
tedEthylene Propylene, tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer resin), and PTFE (Poly Tetra Fluoro Et
hylene, tetrafluoroethylene resin), etc., and in order to convert these polymer materials into electrets, (a)
(b) corona method, which applies an electric field to the material at room temperature and causes corona discharge; (c) electron beam, which irradiates the material with an electron beam in a vacuum. There are laws, etc.
【００１５】エレクトレット７，８間の間隔Ｄｓはたと
えば５μｍであり、エレクトレット７，８の厚みはそれ
ぞれ５μｍであり、電極４，５の厚みはたとえば１μｍ
である。The distance Ds between the electrets 7 and 8 is, for example, 5 μm, the thickness of each of the electrets 7 and 8 is 5 μm, and the thickness of the electrodes 4 and 5 is, for example, 1 μm.
It is.
【００１６】図３は、図１および図２に示される実施例
の動作の原理を説明するための簡略化した図である。こ
の図３を参照して、各部材１，３の上下の間隔Ｄｓが平
衡する原理について述べる。電極４，５に上述のように
逆極性の電圧が印加されることによって、吸引力Ｆｉが
作用し、このとき電極４，５間の距離をＤｉとする。図
３では理解の便宜のために、エレクトレット７，８は２
つにそれぞれ分けて描かれており、これらのエレクトレ
ット７，８の間隔を図３のようにＤｓとし、これらのエ
レクトレット７，８には前述のように同一極性の電荷が
帯電され、これによって全体として静電反発力Ｆｓが作
用する。ここでFIG. 3 is a simplified diagram for explaining the principle of operation of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2. Referring to FIG. 3, the principle of balancing the vertical distance Ds between the members 1 and 3 will be described. By applying voltages of opposite polarity to the electrodes 4 and 5 as described above, an attractive force Fi acts, and at this time, the distance between the electrodes 4 and 5 is defined as Di. In Fig. 3, for convenience of understanding, electrets 7 and 8 are 2
The distance between these electrets 7 and 8 is Ds as shown in Fig. 3, and these electrets 7 and 8 are charged with charges of the same polarity as described above. An electrostatic repulsion force Fs acts as . here
【００１７】[0017]
【数１】ａ ＝ Ｄｉ／Ｄｓ＞１[Math. 1] a = Di/Ds>1
【００１８】[0018]
【数２】Ｄｉ ＝ ａ・Ｄｓとし、Ｋｉ，Ｋｓを定数と
するとき、[Formula 2] When Di = a・Ds and Ki and Ks are constants,
【００１９】[0019]
【数３】[Math 3]
【００２０】[0020]
【数４】[Math 4]
【００２１】平衡状態では、[0021] In the equilibrium state,
【００２２】[0022]
【数５】Ｆｉ ＝ Ｆｓ[Math. 5] Fi = Fs
【００２３】[0023]
【数６】[Math 6]
【００２４】[0024]
【数７】∴Ｋｉ ＝ ａ２・Ｋｓ今、間隔Ｄｓ、したが
ってＤｉがδだけ変化したとき、電極４，５による吸引
力をＦｉ１とし、エレクトレット７，８による反発力を
Ｆｓ１とすると、[Equation 7] ∴Ki = a2・Ks Now, when the distance Ds, and therefore Di, changes by δ, let Fi1 be the attraction force by the electrodes 4 and 5, and Fs1 be the repulsion force by the electrets 7 and 8.
【００２５】[0025]
【数８】[Math. 8]
【００２６】ただしHowever,
【００２７】[0027]
【数９】[Math. 9]
【００２８】ここで、図４に示されるように、δ１の値
に応じて、数８の分子および分母の値が変化し、したが
って図５に示されるようにＦｉ１／Ｆｓ１が、値δ１に
応じて変化する。図５から、Here, as shown in FIG. 4, the values of the numerator and denominator of Equation 8 change depending on the value of δ1, and therefore, as shown in FIG. 5, Fi1/Fs1 changes depending on the value δ1. and change. From Figure 5,
【００２９】[0029]
【数１０】δ ＞ ０であるとき、すなわちδ１が正で
あるときには、[Formula 10] When δ > 0, that is, when δ1 is positive,
【００３０】[0030]
【数１１】｜Ｆｉ１｜ ＞ ｜Ｆｓ１｜すなわち吸引力
が反発力を超える値となる。[Equation 11] |Fi1| > |Fs1| That is, the attractive force exceeds the repulsive force.
【００３１】また[0031] Also
【００３２】[0032]
【数１２】δ ＜ ０のとき、すなわちδ１が負である
ときには、[Formula 12] When δ < 0, that is, when δ1 is negative,
【００３３】[0033]
【数１３】｜Ｆｉ１｜ ＜ ｜Ｆｓ１｜したがって電極
４，５間の距離Ｄｉを、エレクトレット７，８間の距離
Ｄｓを超える値に選ぶことによって、図１および図２の
上下方向の安定が実現されることが判る。[Equation 13] |Fi1| < |Fs1| Therefore, by selecting the distance Di between the electrodes 4 and 5 to a value exceeding the distance Ds between the electrets 7 and 8, the vertical stability in FIGS. 1 and 2 is achieved. It turns out that it will be done.
【００３４】次に部材１，３が図１の左右方向に平衡位
置にある状態から、水平方向にずれたとき、元に戻る力
が作用する動作について説明する。電極４，５では、そ
れらの相互に対向する面積はほぼ同一であり、換言する
と、図１の左右方向の幅Ｗ１，Ｗ２は等しい。Next, a description will be given of an operation in which a force is applied to return the members 1 and 3 to their original positions when they are shifted horizontally from the equilibrium position in the left-right direction in FIG. The electrodes 4 and 5 have substantially the same area facing each other, in other words, the widths W1 and W2 in the left-right direction in FIG. 1 are equal.
【００３５】エレクトレット７，８は、相互に対向する
面積が異なっており、一方のエレクトレット７の幅をＷ
３とするとき、他方のエレクトレット８の幅はＷ２であ
り、Ｗ３＞Ｗ２である。図６（１）を参照して電極４，
５がその幅方向にずれたとき、その電極５の電極４から
図６（１）の左方にずれた領域を参照符５ａで示し、そ
の分、参照符５ｂで示す部分がなくなったものと考える
ことができる。図６（２）で示されるように、電極５の
部分５ａと電極４とは相互に吸引力が作用する。The electrets 7 and 8 have different areas facing each other, and the width of one electret 7 is W.
3, the width of the other electret 8 is W2, and W3>W2. Referring to FIG. 6(1), the electrode 4,
When the electrode 5 shifts in the width direction, the area of the electrode 5 shifted to the left in FIG. I can think. As shown in FIG. 6(2), an attractive force acts between the portion 5a of the electrode 5 and the electrode 4.
【００３６】またエレクトレット７，８に関しては、図
７（１）で示されるようにそのエレクトレット８の部分
８ａが幅方向に、水平方向の平衡位置からがれたものと
し、その分、エレクトレット８の部分８ｂがなくなった
ものと考えることができ、この部分８ａとエレクトレッ
ト７とは図７（２）で示されるように反発力が作用する
と考えることができる。As for the electrets 7 and 8, it is assumed that the portion 8a of the electret 8 is separated from the horizontal equilibrium position in the width direction, as shown in FIG. It can be considered that the portion 8b has disappeared, and it can be considered that a repulsive force acts between the portion 8a and the electret 7 as shown in FIG. 7(2).
【００３７】そこで図６（２）の状態を、図８に示す。
相対位置のずれた電極４と、電極５の部分５ａとの間に
働く吸引力について述べる。部分５ａは微小であり、そ
の幅は充分小さく、電荷を均一に分布しているものとす
る。この図８において、電極４の端部からの距離をｕ１
とし、微小な幅をｄｕ１とし、電極部分５ａの端部の距
離をｖ１とし、微小な幅をｄｖ１とし、これらの電極４
と電極部分５ａの水平方向の距離をｍ１とし、微小な幅
ｄｕ１，ｄｖ１間の距離をＬとするとき、FIG. 8 shows the state shown in FIG. 6(2). The attractive force acting between the electrode 4 and the portion 5a of the electrode 5 whose relative positions are shifted will be described. The portion 5a is minute, has a sufficiently small width, and has uniform charge distribution. In FIG. 8, the distance from the end of the electrode 4 is u1
, the minute width is du1, the distance between the ends of the electrode portions 5a is v1, the minute width is dv1, and these electrodes 4
When the horizontal distance between the electrode portion 5a and the electrode portion 5a is m1, and the distance between the minute widths du1 and dv1 is L,
【００３８】[0038]
【数１４】[Math. 14]
【００３９】[0039]
【数１５】[Math. 15]
【００４０】[0040]
【数１６】[Math. 16]
【００４１】[0041]
【数１７】[Math. 17]
【００４２】[0042]
【数１８】Ｌ２ ＝ Ｄｉ２＋（ｍ１＋ｕ１＋ｖ１）２
電荷ｑ１，ｑ２をそれぞれ有する各ｄｕ１，ｄｖ１との
間に働く力ｄ２ Ｆは、[Formula 18] L2 = Di2+(m1+u1+v1)2
The force d2 F acting between du1 and dv1, which have charges q1 and q2, respectively, is
【００４３】[0043]
【数１９】[Math. 19]
【００４４】したがって[0044] Therefore
【００４５】[0045]
【数２０】[Math. 20]
【００４６】図９（１）に関して、具体的に述べると、
電極４，５に作用する吸引力に関して、ｍ＝０、ｖ１＝
０、Ｄｉ＝２０μｍ＝０．０２ｍｍとし、幅Ｗ１＝２０
ｍｍとするとき、微小領域ｄｖが電極４から受ける力ｄ
Ｆ１は、Specifically regarding FIG. 9(1),
Regarding the attraction force acting on the electrodes 4 and 5, m=0, v1=
0, Di=20μm=0.02mm, width W1=20
mm, the force d that the minute area dv receives from the electrode 4
F1 is
【００４７】[0047]
【数２１】[Math. 21]
【００４８】また図９（２）で示されるようにエレクト
レット７，８の反発力に関して、数２０と同様に考える
ことができ、それらの間隔Ｄｓを１０μｍ＝０．０１ｍ
ｍとし、広い方のエレクトレット７の幅Ｗ３を４０ｍｍ
とし、ｍ１＝１０ｍｍ、ｖ＝０とするとき、エレクトレ
ット８がエレクトレット７が受ける力ｄＦ２は、Furthermore, as shown in FIG. 9(2), the repulsive force of the electrets 7 and 8 can be considered in the same way as Equation 20, and the distance Ds between them is 10 μm=0.01 m.
m, and the width W3 of the wider electret 7 is 40 mm.
When m1 = 10 mm and v = 0, the force dF2 that the electret 8 receives from the electret 7 is:
【００
４９】00
49]
【数２２】[Math. 22]
【００５０】したがって反発力ｄＦ２よりも吸引力ｄＦ
１が充分に大きく、したがって電極５、エレクトレット
８および部材３は、電極４、エレクトレット７および部
材１の幅方向の中央位置で安定することが判る。Therefore, the attraction force dF is greater than the repulsion force dF2.
1 is sufficiently large, so that the electrode 5, electret 8, and member 3 are stabilized at the center position of the electrode 4, electret 7, and member 1 in the width direction.
【００５１】図１０を参照して、前述の数２０における
ｖ＝０としたときに得られる値ｄ２Ｆについては、範囲
Ａにおいて電極４，５によって斜線で示す吸引復元力ｄ
Ｆ１が得られる。またエレクトレット７，８によって得
られる反発力ｄＦ２は、図１０の範囲Ｂの面積である。
このことからもまた、電極４，５による吸引復元力ｄＦ
１がエレクトレット７，８による反発力ｄＦ２よりも充
分に大きく、したがって水平方向の復元力が充分に得ら
れることが判る。Referring to FIG. 10, regarding the value d2F obtained when v=0 in Equation 20 above, the suction restoring force d shown by diagonal lines due to electrodes 4 and 5 in range A
F1 is obtained. Further, the repulsive force dF2 obtained by the electrets 7 and 8 is the area of range B in FIG. Also from this, the suction restoring force dF due to the electrodes 4 and 5
1 is sufficiently larger than the repulsion force dF2 due to the electrets 7 and 8, and therefore it can be seen that a sufficient restoring force in the horizontal direction can be obtained.
【００５２】図１１は、本発明の他の実施例の断面図で
ある。円盤状の部材１１，１３には、鉛直軸線１９を中
心とする円環状の同一形状の電極１４，１５が形成され
、さらにその上に、エレクトレット１７，１８が形成さ
れる。エレクトレット１７，１８もまた軸線１９を中心
とする円環状となっており、一方のエレクトレット１７
の半径方向の幅は、他方のエレクトレット１８の半径方
向の幅を超える値に選ばれている。電極１４，１５には
、地球の電位に関して、相互に逆極性の直流電圧が印加
され、エレクトレット１７，１８には同一極性の電荷が
帯電される。これによって部材１１，１３は軸線１９を
共通の軸線として、相互に上下の間隔をあけて安定した
状態が保たれる。FIG. 11 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention. On the disc-shaped members 11 and 13, annular electrodes 14 and 15 having the same shape centered on the vertical axis 19 are formed, and further, electrets 17 and 18 are formed thereon. The electrets 17 and 18 also have an annular shape centered on the axis 19, and one electret 17
The radial width of the electret 18 is selected to exceed the radial width of the other electret 18 . DC voltages of opposite polarity with respect to the earth's potential are applied to the electrodes 14 and 15, and the electrets 17 and 18 are charged with charges of the same polarity. As a result, the members 11 and 13 are maintained in a stable state with the axis 19 as a common axis and spaced apart vertically from each other.
【００５３】図１２は、本発明のさらに他の実施例の一
部断面図である。この実施例は前述の図１１に示される
実施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す
。注目すべきはこの実施例では同一の円板状の形状を有
する電極２１，２２は、部材１１，１３の中央位置に配
置される。その他の構成は前述の実施例と同様である。FIG. 12 is a partial sectional view of still another embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the embodiment shown in FIG. 11 described above, and corresponding parts are given the same reference numerals. It should be noted that in this embodiment, the electrodes 21 and 22 having the same disk shape are arranged at the center of the members 11 and 13. The other configurations are similar to those of the previous embodiment.
【００５４】電極１４，１５；２１，２２はエレクトレ
ット１７，１８の半径方向外方に円環状に形成されてい
てもよい。The electrodes 14, 15; 21, 22 may be formed in an annular shape radially outward of the electrets 17, 18.
【００５５】エレクトレット７，８；１７，１８に代え
て、永久磁石片などの磁石であってもよく、対向する各
磁石は相互に同一磁極となるように磁化される。The electrets 7, 8; 17, 18 may be replaced with magnets such as permanent magnet pieces, and the opposing magnets are magnetized to have the same magnetic pole.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、一対の間
隔をあけて配置された各部材に、相互に逆極性の電圧が
印加された電極を相互に対向してそれぞれ設けるととも
に、各部材にはまた、同一極性の電荷が帯電されたエレ
クトレットが相互に対向してそれぞれ設けられ、これに
よって電極による吸引力とエレクトレットによる反発力
とが平衡する位置で、前記間隔を一定に保つことが可能
となる。このようなエレクトレットを用いる構成では、
磁界が生じることがないので、たとえばフロッピディス
クなどを用いる用途では、好ましい。また吸引力を発生
するための各電極間の距離は、反発力を発生するエレク
トレット間の距離を超える値に選び、これによって間隔
を一定に保つことができる。さらにまた電極の相互に対
向する面積をほぼ同一とし、これに対して、各エレクト
レットの相互に対向する面積は相互に異ならせて、各部
材が平行にずれたときに、元の平衡する位置に戻す力を
発生させることができる。さらにまた、エレクトレット
に代えて永久磁石片などのような磁石を用いて反発力を
発生して、各部材の間隔を一定に保ち、また各部材の平
行なずれを矯正することもまた可能である。As described above, according to the present invention, electrodes to which voltages of opposite polarity are applied are provided on each of a pair of spaced apart members, facing each other. The member is also provided with electrets charged with the same polarity, facing each other, so that the spacing can be kept constant at a position where the attractive force by the electrodes and the repulsive force by the electrets are balanced. It becomes possible. In a configuration using such an electret,
Since no magnetic field is generated, this is preferable in applications using, for example, floppy disks. Further, the distance between each electrode for generating an attractive force is selected to be greater than the distance between the electrets for generating a repulsive force, thereby making it possible to maintain a constant spacing. Furthermore, the mutually opposing areas of the electrodes are made almost the same, whereas the mutually opposing areas of each electret are made to be different from each other, so that when each member is shifted in parallel, it returns to its original equilibrium position. It is possible to generate a force to return it. Furthermore, it is also possible to use a magnet such as a permanent magnet piece instead of the electret to generate a repulsive force, thereby keeping the distance between each member constant and correcting the parallel misalignment of each member. .
【図１】本発明の一実施例の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the invention.
【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view taken along section line II-II in FIG. 1;
【図３】電極４，５およびエレクトレット７，８による
上下方向に平衡する動作を説明するための簡略化した図
である。FIG. 3 is a simplified diagram for explaining the operation of vertically balancing the electrodes 4, 5 and the electrets 7, 8.
【図４】数８を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining Equation 8.
【図５】部材１，３が上下方向に平衡位置からずれたと
きの動作を説明するためのグラフである。FIG. 5 is a graph for explaining the operation when the members 1 and 3 are deviated from the equilibrium position in the vertical direction.
【図６】電極４，５の水平方向にずれたときの状態を示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing a state when the electrodes 4 and 5 are shifted in the horizontal direction.
【図７】エレクトレット７，８が水平方向にずれたとき
の状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a state when the electrets 7 and 8 are shifted in the horizontal direction.
【図８】電極４，５が水平方向にずれたときに作用する
復元のための吸引力を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the suction force for restoring that acts when the electrodes 4 and 5 are shifted in the horizontal direction.
【図９】電極４，５およびエレクトレット７，８の具体
的な寸法を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing specific dimensions of electrodes 4, 5 and electrets 7, 8.
【図１０】部材１，３が水平方向にずれたときの復元の
ための吸引力と反発力を説明するためのグラフである。FIG. 10 is a graph for explaining the suction force and repulsion force for restoring the members 1 and 3 when they are displaced in the horizontal direction.
【図１１】本発明の他の実施例の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention.
【図１２】本発明の他の実施例の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of another embodiment of the invention.
１，３，１１，１３ 部材 1, 3, 11, 13 parts
Claims (4)
に、相互に対向して電極をそれぞれ設け、これらの各電
極には、相互に逆極性の電圧を印加し、前記各部材には
、相互に対向してエレクトレットをそれぞれ設け、これ
らの各エレクトレットには、同一極性の電荷を帯電させ
ることを特徴とする静電力を利用した空間保持装置。Claim 1: A pair of members arranged at intervals are provided with electrodes facing each other, voltages of opposite polarity are applied to each of the electrodes, and each member is provided with electrodes facing each other. A space holding device using electrostatic force, characterized in that electrets are provided facing each other, and each of these electrets is charged with charges of the same polarity.
間の距離を超える値に選ぶことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の静電力を利用した空間保持装置。2. The space holding device using electrostatic force according to claim 1, wherein the distance between each electrode is selected to be a value exceeding the distance between each electret.
であり、各エレクトレットの相互に対向する面積は、異
なっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の静電力を利用した空間保持装置。3. The area of each electrode facing each other is substantially the same, and the area of each electret facing each other is different. A space holding device that uses electrostatic force.
相互に対向して電極をそれぞれ設け、これらの各電極に
は、相互に逆極性の電圧を印加し、前記各部材にはまた
、相互に対向して磁石をそれぞれ設け、これらの各磁石
は、同一極性の磁極が対向するように磁化されているこ
とを特徴とする磁力を利用した空間保持装置。Claim 4: A pair of spaced apart members each include:
Electrodes are provided facing each other, voltages of opposite polarity are applied to each of these electrodes, magnets are also provided on each member facing each other, and each of these magnets is A space holding device that uses magnetic force and is characterized by being magnetized so that magnetic poles of the same polarity face each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP446891A JPH04236172A (en) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | Space holding device using electrostatic power or magnetic force |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP446891A JPH04236172A (en) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | Space holding device using electrostatic power or magnetic force |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04236172A true JPH04236172A (en) | 1992-08-25 |
Family
ID=11584960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP446891A Pending JPH04236172A (en) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | Space holding device using electrostatic power or magnetic force |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04236172A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6841917B2 (en) * | 2001-06-11 | 2005-01-11 | Rochester Institute Of Technology | Electrostatic levitation and attraction systems and methods |
| WO2006059505A1 (en) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Kyushu Institute Of Technology | Magnetic attraction noncontact conveyer |
| JP2007312551A (en) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Univ Of Tokyo | Electrostatic induction type converting device |
| JP2012152010A (en) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Seiko Epson Corp | Power generator |
| US8564170B2 (en) | 2011-06-01 | 2013-10-22 | Panasonic Corporation | Vibration power generator, vibration power generation apparatus, and electric device and communication device with vibration power generation apparatus mounted thereon |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP446891A patent/JPH04236172A/en active Pending
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