JPH09135584A - Electrostatic actuator - Google Patents

Electrostatic actuator

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JPH09135584A
JPH09135584A JP2242696A JP2242696A JPH09135584A JP H09135584 A JPH09135584 A JP H09135584A JP 2242696 A JP2242696 A JP 2242696A JP 2242696 A JP2242696 A JP 2242696A JP H09135584 A JPH09135584 A JP H09135584A
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JP
Japan
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electrodes
phase
voltage
stator
electrode
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Withdrawn
Application number
JP2242696A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Suzuki
秀俊 鈴木
Takeshi Tanaka
猛 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce noises in driving, by smoothing a change in driving force at a moving member in a simple control method. SOLUTION: An electrostatic actuator includes a stator made up of a plurality of electrodes 21a to 21c at an insulating layer 20, and a moving member 11 put movably opposite the stator 12 and made up of a plurality of electrodes 17a to 17c at an insulating layer 16. A voltage with fixed polarity is applied to one of the set of electrodes 17a to 17c of the movable member 11 or the set of electrodes 21a to 21c of the stator 12, while a voltage with its polarity changed in a cycle is applied to the other set of electrodes 21a to 21c or electrodes 17a to 17c. The movable member 11 is driven by attractive or repulsive force developed between the electrodes 17a to 17c and electrodes 21a to 21c. Each resistor that functions as a low pass filter is inserted between the electrodes 17a to 17c in the moving member 11 or the electrodes 21a to 21c in the stator 12 and a high-voltage power supply side for generating an alternating voltage with rectangular waveform. Then, the polarity is changed to generate an applied voltage with wave-shaped waveform.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用のサンバイ
ザー、ムーンルーフ、リアウインドあるいは各種の建築
物の窓の遮光装置の駆動源として好適に使用される静電
アクチュエータに関し、詳しくは、それぞれ絶縁層に複
数の電極を設けた固定子と移動子とを備え、固定子の電
極と移動子の電極の間に発生する静電気による吸引力、
反発力により移動子を駆動する静電アクチュエータに関
するものであり、特に、移動子の駆動時に発生する駆動
音の低減に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic actuator which is preferably used as a drive source for a window visor for a vehicle sun visor, a moon roof, a rear window or various buildings. The insulating layer is provided with a stator provided with a plurality of electrodes and a mover, the attraction force by static electricity generated between the electrode of the stator and the electrode of the mover,
The present invention relates to an electrostatic actuator that drives a moving element by a repulsive force, and particularly to reduction of driving sound generated when the moving element is driven.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、この種の静電アクチュエータとし
て、本出願人は先に実開平７−１６５９９号公報におい
て図７に示す静電アクチュエータを提案した。この静電
アクチュエータの移動子１は、絶縁層２に電極３ａ，３
ｂ，３ｃ・・・３ａ，３ｂ，３ｃ・・・を配設し、これ
らの電極３ａ，３ｂ，３ｃを相互に接続して３相（ａ
相，ｂ相，ｃ相）とし、さらにａ相の電極３ａとｂ相の
電極３ｂを相互に接続して２相としている。一方、固定
子４は、絶縁層５に電極６ａ，６ｂ，６ｃを設け、これ
らの電極６ａ，６ｂ，６ｃのうち２つ置きに位置する電
極６ａ，６ｂ，６ｃを相互に接続して３相（Ｕ相，Ｖ
相，Ｗ相）としている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an electrostatic actuator of this type, the present applicant has previously proposed an electrostatic actuator shown in FIG. 7 in Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-16599. The moving element 1 of the electrostatic actuator has electrodes 3a, 3
b, 3c ... 3a, 3b, 3c ... are arranged, and these electrodes 3a, 3b, 3c are connected to each other, and three phases (a
Phase, b phase, c phase), and the a phase electrode 3a and the b phase electrode 3b are connected to each other to form two phases. On the other hand, the stator 4 is provided with electrodes 6a, 6b, 6c on the insulating layer 5, and the electrodes 6a, 6b, 6c located at every two of these electrodes 6a, 6b, 6c are connected to each other to form a three-phase structure. (U phase, V
Phase, W phase).

【０００３】移動子１を駆動する際には、図８に示すよ
うに、上記移動子１のａ相及びｂ相の電極３ａ，３ｂに
対して負（以下、“−”と表記する。）の高電圧を、ｃ
相の電極に対しては正（以下、“＋”と表記する）の高
電圧をそれぞれ固定的に印加する。一方、固定子４に
は、“＋”，“−”の２種類の極性の高電圧を周期的に
切り替えて印加する。すなわち、等時間間隔αの連続す
る３つのステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３からなるサイクルＴ
を繰り返し、かつ、各相のサイクルＴを１ステップ分づ
つ位相をずらして固定子４の電極６ａ，６ｂ，６ｃに対
して電圧を印加する。When the moving element 1 is driven, as shown in FIG. 8, it is negative (hereinafter referred to as "-") with respect to the a-phase and b-phase electrodes 3a and 3b of the moving element 1. The high voltage of
A positive (hereinafter referred to as "+") high voltage is fixedly applied to the phase electrodes. On the other hand, a high voltage having two types of polarities, "+" and "-", is periodically switched and applied to the stator 4. That is, the cycle T including three consecutive steps S1, S2, S3 at equal time intervals α
And the voltage is applied to the electrodes 6a, 6b, 6c of the stator 4 by shifting the phase of the cycle T of each phase by one step.

【０００４】まず、Ｕ相の電極６ａに対しては、第１ス
テップＳ１は“＋”、第２ステップＳ２は“−”、第３
ステップＳ３は“＋”というパターンで高電圧を印加す
る。また、Ｖ相の電極６ｂ、Ｗ相の電極６ｃに対して
は、それぞれ上記Ｕ相の電極６ａよりも１ステップ、２
ステップ分だけ位相を進めて電圧を印加する。このよう
に高電圧を印加すると、移動子１の電極３ａ〜３ｃと固
定子４の電極６ａ〜６ｃとの間に静電気による吸引力、
反発力が作用し、第１ステップＳ１から第３ステップＳ
３の各ステップ毎に、移動子１は、上記電極３ａ〜３
ｃ，６ａ〜６ｃの間隔（電極ピッチＰ）だけ図７中左側
に移動する。First, for the U-phase electrode 6a, the first step S1 is "+", the second step S2 is "-", and the third step is
In step S3, a high voltage is applied in a pattern of "+". Further, for the V-phase electrode 6b and the W-phase electrode 6c, one step or 2 steps more than the U-phase electrode 6a, respectively.
The voltage is applied by advancing the phase by the step. When a high voltage is applied in this way, electrostatic attraction force between the electrodes 3a to 3c of the moving element 1 and the electrodes 6a to 6c of the stator 4,
The repulsive force acts, and the first step S1 to the third step S1.
For each step of step 3, the mover 1 moves the electrodes 3a-3
It moves to the left side in FIG. 7 by the distance c (6a to 6c) (electrode pitch P).

【０００５】また、図９に示すように、固定子の３相の
電極に印加する電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3を同一波形の交流と
し、１周期Ｃの１／３ずつ位相をずらして印加する一
方、移動子に対しては固定的に電圧を印加する静電アク
チュエータが提案されている。Further, as shown in FIG. 9, the voltages V 1 , V 2 , and V 3 applied to the three-phase electrodes of the stator are AC with the same waveform, and the phases are shifted by 1/3 of one cycle C. An electrostatic actuator has been proposed in which a voltage is fixedly applied to a moving element while being applied.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図７及び
図８に示す実開平７−１６５９９号公報の静電アクチュ
エータのように、矩形状の波形の交番電圧を印加して移
動子１を駆動する場合、固定子４の電極６ａ，６ｂ，６
ｃに対して印加する電圧の極性は“＋”から“−”ある
いは“−”から“＋”に瞬間的に急激に切り替わるた
め、移動子１に対する駆動力も、この固定子４の電極６
ａ，６ｂ，６ｃに対する電圧の切り替わり時に瞬間的に
急激に変化する。よって、この静電アクチュエータで
は、移動子１の駆動音が大きくなるという問題がある。However, as in the electrostatic actuator of Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 7-16599 shown in FIGS. 7 and 8, the movable element 1 is driven by applying an alternating voltage having a rectangular waveform. The electrodes 6a, 6b, 6 of the stator 4
Since the polarity of the voltage applied to c is suddenly switched from "+" to "-" or "-" to "+", the driving force for the mover 1 is also the electrode 6 of the stator 4.
When the voltage for a, 6b, and 6c is switched, it suddenly and suddenly changes. Therefore, this electrostatic actuator has a problem that the driving sound of the moving element 1 becomes loud.

【０００７】また、上記図９のように固定子の電極に交
流電圧を印加する場合、電圧の極性の切り替わりは滑ら
かであるが、例えば、時刻ｔ1に移動子を停止させる場
合には、図９中、一点鎖線で示すように、この時刻ｔ1
以降、各相の電圧Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3を時刻ｔ1の時点の電圧
に保持する必要があり、移動子の位置決めのための電圧
制御が困難である問題がある。また、この図９のように
交流電圧を印加する場合には、サイリスタ等の素子を備
えた複雑な周波数制御回路が必要である。Further, when an AC voltage is applied to the electrodes of the stator as shown in FIG. 9 above, the polarity of the voltage changes smoothly, but, for example, when the mover is stopped at time t 1 , At time t 1 as indicated by the alternate long and short dash line in FIG.
After that, it is necessary to maintain the voltages V 1 , V 2 and V 3 of the respective phases at the voltage at the time t 1 , which makes it difficult to control the voltage for positioning the mover. Further, in the case of applying an AC voltage as shown in FIG. 9, a complicated frequency control circuit including an element such as a thyristor is required.

【０００８】本発明は、上記従来の静電アクチュエータ
における問題を解決し、複雑な制御を行うことなく、移
動子に対する駆動力の変化を滑らかにして駆動音の低減
を図ることを目的としてなされたものである。The present invention has been made for the purpose of solving the above problems in the conventional electrostatic actuator and smoothing the change of the driving force with respect to the moving element and reducing the driving sound without performing complicated control. It is a thing.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】従って、請求項１は、絶
縁層に複数の電極を配設した固定子と、絶縁層に複数の
電極を配設し、固定子に対して移動可能に対向して配置
した移動子とを備え、上記移動子の電極と固定子の電極
のいずれか一方に極性を固定して電圧を印加し、いずれ
か他方に周期的に極性を切り替えて電圧を印加し、固定
子の電極と移動子の電極の間に生じる吸引力と反発力に
より移動子を駆動する静電アクチュエータであって、上
記移動子の電極と固定子の電極のいずれか一方に極性を
切り替えて印加する電圧の波形を波形状としていること
を特徴とする静電アクチュエータを提供するものであ
る。Therefore, according to a first aspect of the present invention, a stator having a plurality of electrodes provided on an insulating layer and a plurality of electrodes provided on the insulating layer are movably opposed to the stator. And a voltage is applied to one of the electrodes of the mover and the electrode of the stator by fixing the polarity, and the voltage is applied to the other by periodically switching the polarity. An electrostatic actuator that drives a mover by an attractive force and a repulsive force generated between the electrode of the stator and the electrode of the mover, the polarity being switched to one of the electrode of the mover and the electrode of the stator. The present invention provides an electrostatic actuator characterized in that the waveform of the voltage applied by the device is wave-shaped.

【００１０】この請求項１の静電アクチュエータのよう
に、極性を切り替えて印加する電圧の波形を波形状とし
た場合には、電圧の極性の切り替わりが滑らかであるた
め、移動子に対する駆動力も、電圧の切り替わり時に滑
らかに変化する。そのため、移動子の駆動時に発生する
駆動音が低減される。When the waveform of the voltage applied by switching the polarity is changed like the electrostatic actuator according to the first aspect of the present invention, the switching of the polarity of the voltage is smooth, so that the driving force for the moving element is also It changes smoothly when the voltage changes. Therefore, the driving sound generated when the moving element is driven is reduced.

【００１１】具体的には、矩形波形の電圧を出力する高
電圧源側と上記固定子又は移動子の電極との間に抵抗等
からなる低域通過フィルタを介設していることが好まし
い。（請求項２、請求項３）Specifically, it is preferable to interpose a low-pass filter composed of a resistor or the like between the high voltage source side which outputs a rectangular waveform voltage and the electrode of the stator or the mover. (Claims 2 and 3)

【００１２】この場合、高電圧源側から介して出力され
る矩形状の波形の電圧が、低域通過フィルタに入力され
ることにより高周波成分が除去され、立ち上がり部分及
び降下部分の波形が滑らかな曲線となった波形状の波形
の電圧が低域通過フィルタから電極に出力される。In this case, the rectangular waveform voltage output from the high voltage source side is input to the low pass filter to remove high frequency components, and the waveforms at the rising portion and the falling portion are smoothed. A voltage having a curved waveform is output from the low pass filter to the electrode.

【００１３】上記静電アクチュエータは、上記移動子の
電極を２つ置きに配設した電極毎に互いに接続して３相
とし、かつ、これら３相のうちいずれか２相を互いに接
続して２相とし、２相毎に同一波形の電圧を印加する一
方、上記固定子の電極を２つ置きに配設した電極毎に互
いに接続して３相とし、各相毎に同一波形の電圧を印加
してもよい（請求項４）、上記移動子の電極を１つ置き
に配設した電極毎に互いに接続して２相として、各相毎
に同一波形の電圧を印加すると共に、上記固定子の電極
を１つ置きに配置した電極毎に互いに接続して２相と
し、各相毎に同一波形の電圧を印加してもよい（請求項
５）。In the electrostatic actuator, every two electrodes of the moving element are connected to each other to form three phases, and any two of these three phases are connected to each other to form two phases. The same waveform voltage is applied to each of the two phases, and the electrodes of the stator are connected to each other every two electrodes to form three phases, and the same waveform voltage is applied to each phase. Alternatively, the electrodes of the moving element may be connected to each other and the electrodes of the moving element may be connected to each other to form two phases, and the same waveform voltage may be applied to each phase. The electrodes may be connected to each other and the two electrodes may be connected to each other to form two phases, and the voltage having the same waveform may be applied to each phase (claim 5).

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施の形態に基
づいて本発明について詳細に説明する。図１及び図２
は、本発明の第１実施形態に係る静電アクチュエータを
示している。この静電アクチュエータは、移動子１１、
固定子１２、制御手段１３、操作スイッチ１４及び高電
圧源１５を備えている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings. 1 and 2
FIG. 4 shows an electrostatic actuator according to the first embodiment of the present invention. This electrostatic actuator includes a moving element 11,
The stator 12, the control means 13, the operation switch 14, and the high voltage source 15 are provided.

【００１５】移動子１１は、固定子１２に対して平行移
動可能に対向して配置され、図２（Ａ）に示すように、
誘電体からなる板状の絶縁層１６の一方の面に、導電性
を有する金属からなり細長い長方形状の複数の電極１７
ａ，１７ｂ，１７ｃ・・・１７ａ，１７ｂ，１７ｃ・・
・を互いに平行に設けている。このうち電極１７ａは、
絶縁層１６の電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃを設けたほう
の面の一方の側部に設けた給電部１８Ａに接続してお
り、ａ相を構成している。また、電極１７ｂ，１７ｃ
は、絶縁層１６の電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃを設けた
ほうの面の他方の側部に設けた給電部１８Ｂに接続して
おり、ｂｃ相を構成している。The mover 11 is arranged so as to be movable in parallel with the stator 12, and as shown in FIG.
A plurality of elongated rectangular electrodes 17 made of a conductive metal are formed on one surface of the plate-shaped insulating layer 16 made of a dielectric material.
a, 17b, 17c ... 17a, 17b, 17c ...
Are provided in parallel with each other. Of these, the electrode 17a is
It is connected to a power feeding portion 18A provided on one side of the surface of the insulating layer 16 on which the electrodes 17a, 17b, and 17c are provided, and constitutes an a phase. Also, the electrodes 17b, 17c
Is connected to a power feeding portion 18B provided on the other side of the surface of the insulating layer 16 on which the electrodes 17a, 17b, 17c are provided, and forms a bc phase.

【００１６】上記移動子１１の各相の電極１７ａ，１７
ｂ，１７ｃは、その幅ｄ１を等しく設定している。ま
た、電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃ相互間の間隔（電極ピ
ッチＰ１）も等しく設定している。Electrodes 17a, 17 of each phase of the mover 11
b and 17c have the same width d1. The intervals (electrode pitch P1) between the electrodes 17a, 17b, 17c are also set to be equal.

【００１７】上記移動子１１のａ相の電極１７ａは、上
記給電部１８Ａを介してリレーＲ１に接続している。こ
のリレーＲ１は制御手段１３からの指令に応じて、ｘ側
とｙ側に切り替えられ、ｘ側に切り替えられるとａ相の
電極１７ａが高電圧源１５の“＋”側に接続され、ｙ側
に切り替えられるとａ相の電極１７ａが電位“０”（グ
ラウンド）に接続される。また、移動子１１のｂｃ相の
電極１７ｂ，１７ｃは、上記給電部１８Ｂを介してリレ
ーＲ２に接続している。このリレーＲ２は制御手段１３
からの指令に応じて、ｘ側とｙ側に切り替えられ、ｘ側
に切り替えられるとｂｃ相の電極１７ｂ，１７ｃは高電
圧源１５の“−”側に接続され、ｙ側に切り替えられる
とｃ相の電極１７ｃは電位“０”に接続される。The a-phase electrode 17a of the mover 11 is connected to the relay R1 via the power supply section 18A. This relay R1 is switched to the x side and the y side in response to a command from the control means 13, and when switched to the x side, the a-phase electrode 17a is connected to the “+” side of the high voltage source 15 and the y side. When switched to, the a-phase electrode 17a is connected to the potential "0" (ground). Further, the bc-phase electrodes 17b and 17c of the moving element 11 are connected to the relay R2 via the power feeding section 18B. This relay R2 is a control means 13
In response to a command from, the x side and the y side are switched. When switched to the x side, the bc-phase electrodes 17b and 17c are connected to the “−” side of the high voltage source 15 and switched to the y side to c. The phase electrode 17c is connected to the potential "0".

【００１８】上記固定子１２は、図２（Ｂ）に示すよう
に、誘電体からなる板状の絶縁層２０の一方の面に、導
電性を有する金属からなり細長い長方形状の複数の電極
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ・・・２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
・・・を設けている。これらの電極２１ａ，２１ｂ，２
１ｃは、１つ置きに位置する電極２１ａ，２１ｂ，２１
ｃ毎に互いに接続している。このうち電極２１ａは、絶
縁層２０の電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃを設けたほうの
面の一方の側部に設けた給電部２２Ａに接続しており、
Ｕ相を構成している。また、電極２１ｂは、絶縁層２０
の電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃを設けたほうの面の他方
の側部に設けた給電部２２Ｂに接続しており、Ｖ相を構
成している。さらに、電極２１ｃは、絶縁層２０の電極
２１ａ，２１ｂ，２１ｃを設けた面と反対側の面に設け
た給電部２２Ｃに、絶縁層２０に設けた貫通孔（スルホ
ール２０ａ）に配置した導電部材２３を介して接続して
おり、Ｗ相を形成している。As shown in FIG. 2B, the stator 12 has a plurality of elongated rectangular electrodes 21a made of conductive metal on one surface of a plate-shaped insulating layer 20 made of a dielectric material. , 21b, 21c ... 21a, 21b, 21c
... are provided. These electrodes 21a, 21b, 2
1c is an electrode 21a, 21b, 21 located every other position
They are connected to each other every c. Of these, the electrode 21a is connected to a power feeding portion 22A provided on one side of the surface of the insulating layer 20 on which the electrodes 21a, 21b, and 21c are provided,
It constitutes the U phase. In addition, the electrode 21b is the insulating layer 20.
The electrodes 21a, 21b, and 21c are connected to a power supply portion 22B provided on the other side of the surface on which the electrodes 21a, 21b, and 21c are provided, and form a V phase. Further, the electrode 21c is a conductive member disposed in a through hole (through hole 20a) provided in the insulating layer 20 in a power feeding portion 22C provided on the surface of the insulating layer 20 opposite to the surface provided with the electrodes 21a, 21b, and 21c. They are connected via 23 and form a W phase.

【００１９】上記固定子１２の各相の電極２１ａ，２１
ｂ，２１ｃは、その幅ｄ２を等しく設定しており、ま
た、この幅ｄ２は、上記移動子１１の各相の電極１７
ａ，１７ｂの幅ｄ１と等しい。さらに、各電極２１ａ，
２１ｂ，２１ｃ間の電極ピッチＰ２も一定であり、この
電極ピッチＰ２は、上記移動子１１の電極ピッチＰ１と
等しく設定している。Electrodes 21a, 21 of each phase of the stator 12
b and 21c have the same width d2, and the width d2 is the width of the electrode 17 of each phase of the mover 11.
It is equal to the width d1 of a and 17b. Furthermore, each electrode 21a,
The electrode pitch P2 between 21b and 21c is also constant, and this electrode pitch P2 is set equal to the electrode pitch P1 of the mover 11.

【００２０】上記固定子１２の電極２１ａ，２１ｂ，２
１ｃのうち、Ｕ相の電極２１ａは、上記給電部２２Ａか
らリレーＲ３を介して高電圧源１５の“＋”側と接続す
ると共に、リレーＲ６を介して高電圧源１５の“−”側
と接続し、さらに、リレーＲ９を介して電位“０”に接
続している。同様に、上記固定子１２の電極２１ａ，２
１ｂ，２１ｃのうち、Ｖ相の電極２１ｂは、上記給電部
２２Ｂから、リレーＲ４を介して高電圧源１５の“＋”
側と接続すると共に、リレーＲ７を介して高電圧源１５
の“−”側と接続し、さらに、リレーＲ１０を介して電
位“０”に接続している。また、上記固定子１２の電極
２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうち、Ｗ相の電極２１ｃは、
上記給電部２２Ｃから、リレーＲ５を介して高電圧源１
５の“＋”側と接続すると共に、リレーＲ８を介して高
電圧源１５の“−”側と接続し、さらに、リレーＲ１１
を介して電位“０”に接続している。リレーＲ３〜Ｒ１
１は、制御手段１３の指令に応じて切り替わり、固定子
１２の電極２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、高電圧源１５の
“−”側、“＋”側あるいは電位“０”との間を連通、
遮断する。Electrodes 21a, 21b, 2 of the stator 12
1c, the U-phase electrode 21a is connected to the "+" side of the high voltage source 15 via the relay R3 and the "-" side of the high voltage source 15 via the relay R6. And further connected to the potential "0" via the relay R9. Similarly, the electrodes 21a, 2 of the stator 12 are
Of the electrodes 1b and 21c, the V-phase electrode 21b is connected to the "+" of the high voltage source 15 from the power feeding portion 22B via the relay R4.
Side of the high voltage source 15 via the relay R7
Is connected to the "-" side of the relay node, and is further connected to the potential "0" via the relay R10. Of the electrodes 21a, 21b, 21c of the stator 12, the W-phase electrode 21c is
The high voltage source 1 from the power feeding unit 22C via the relay R5.
5 is connected to the "+" side, and is also connected to the "-" side of the high voltage source 15 via the relay R8.
It is connected to the potential "0" via. Relays R3 to R1
1 is switched in response to a command from the control means 13, and connects the electrodes 21a, 21b, 21c of the stator 12 and the "-" side, "+" side or the potential "0" of the high voltage source 15 to each other,
Cut off.

【００２１】制御手段１３は、上記リレーＲ１〜Ｒ１１
を以下のように切り替えて、上記移動子１１、固定子１
２の電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，２１ａ，２１ｂ，２
１ｃに印加する電圧の極性を変化させる。まず、移動子
１１のａ相の電極１７ａに“＋”の電圧を印加するとき
には、制御手段１３はリレーＲ１をｘ側に切り替え、電
位を“０”とする場合には、リレーＲ１をｙ側に切り替
える。また、移動子１１のｂｃ相の電極１７ｂ，１７ｃ
に“−”の高電圧を印加するときには、リレーＲ２をｘ
側に切り替え、電位を“０”とする場合には、リレーＲ
２をｙ側に切り替える。The control means 13 includes the relays R1 to R11.
Are switched as follows, and the mover 11 and the stator 1 are
Two electrodes 17a, 17b, 17c, 21a, 21b, 2
The polarity of the voltage applied to 1c is changed. First, when the voltage of "+" is applied to the a-phase electrode 17a of the mover 11, the control means 13 switches the relay R1 to the x side, and when the potential is "0", the relay R1 is set to the y side. Switch to. Also, the bc-phase electrodes 17b and 17c of the mover 11 are
When applying a high voltage of "-" to the relay R2,
When switching to the side and setting the potential to "0", relay R
Switch 2 to the y side.

【００２２】一方、固定子１２の電極２１ａ，２１ｂ，
２１ｃに“＋”の高電圧を印加するときには、制御手段
１３がリレーＲ３，Ｒ４，Ｒ５を連通させると共に、リ
レーＲ６〜Ｒ１１を遮断する。また、固定子１２の電極
２１ａ，２１ｂ，２１ｃに“−”の高電圧を印加すると
きには、制御手段１３はリレーＲ６，Ｒ７，Ｒ８を連通
させると共に、リレーＲ３〜Ｒ５及びリレーＲ９〜Ｒ１
１を遮断する。さらに、固定子１２の電極２１ａ，２１
ｂ，２１ｃの電位を“０”にする場合は、リレーＲ９，
Ｒ１０，Ｒ１１を連通させると共に、リレーＲ３〜Ｒ８
を遮断する。On the other hand, the electrodes 21a, 21b of the stator 12 are
When a high voltage of "+" is applied to 21c, the control means 13 connects the relays R3, R4 and R5 and cuts off the relays R6 to R11. Further, when a high voltage of "-" is applied to the electrodes 21a, 21b, 21c of the stator 12, the control means 13 makes the relays R6, R7, R8 communicate, and the relays R3 to R5 and the relays R9 to R1.
Block 1 Further, the electrodes 21a, 21 of the stator 12 are
When setting the potentials of b and 21c to "0", relay R9,
While connecting R10 and R11, relays R3 to R8
Cut off.

【００２３】上記リレーＲ３〜Ｒ１１と固定子１２の電
極２１ａ〜２１ｃの間には、抵抗２５Ａ，２５Ｂ，２５
Ｃを介設している。抵抗２５Ａは、Ｕ相の電極２１ａと
リレーＲ３，Ｒ６，Ｒ９の間に介設している。また、抵
抗２５Ｃは、Ｖ相の電極２１ｂとリレーＲ４，Ｒ７，Ｒ
１０の間に介設している。さらに、抵抗２５Ｃは、Ｗ相
の電極Ｒ５，Ｒ８，Ｒ１１の間に介設している。これら
の抵抗２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは低域通過フィルタとし
て機能し、後述するように、リレーＲ３〜Ｒ１１側から
入力される矩形状の波形の交番電圧から高周波成分を除
去して、立ち上がり及び降下部分が滑らかな曲線を呈す
る波形状の波形に変換し、上記固定子１２の電極２１
ａ，２１ｂ，２１ｃに出力する。Between the relays R3 to R11 and the electrodes 21a to 21c of the stator 12, there are resistors 25A, 25B and 25.
C is installed. The resistor 25A is interposed between the U-phase electrode 21a and the relays R3, R6 and R9. Further, the resistor 25C includes the V-phase electrode 21b and the relays R4, R7, R.
It is installed between 10. Further, the resistor 25C is provided between the W-phase electrodes R5, R8, and R11. These resistors 25A, 25B, and 25C function as a low-pass filter, and as described later, remove high-frequency components from the alternating voltage of rectangular waveform input from the relays R3 to R11 side, and rise and fall portions. Is converted into a wave shape having a smooth curve, and the electrode 21 of the stator 12 is converted.
a, 21b, 21c.

【００２４】次に、本実施形態の作動について説明す
る。この静電アクチュエータでは、制御手段１３が操作
スイッチ１４の設定に応じて、上記リレーＲ１〜Ｒ１１
を切り替えることにより、移動子１１の電極１７ａ〜１
７ｃに固定的に電圧を印加する一方、固定子１２の電極
２１ａ〜２１ｃに対して周期的に極性を切り替えて高電
圧を印加する。図３中、時刻ｔ0までは、操作スイッチ
１４が“停止”に設定されている。この間、移動子１１
のａ相、ｂｃ相の電極１７ａ〜１７ｃ及び固定子１２の
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電極２１ａ〜２１ｃに対して印加さ
れる電圧は“０”であり、移動子１１は停止状態にあ
る。Next, the operation of this embodiment will be described. In this electrostatic actuator, the controller 13 controls the relays R1 to R11 according to the setting of the operation switch 14.
By switching the electrodes 17a to 1 of the moving element 11.
7c is applied with a fixed voltage, while the electrodes 21a to 21c of the stator 12 are periodically switched in polarity to apply a high voltage. In FIG. 3, the operation switch 14 is set to “stop” until time t 0 . During this time, the mover 11
The voltage applied to the a-phase and bc-phase electrodes 17a to 17c and the U-phase, V-phase, and W-phase electrodes 21a to 21c of the stator 12 is "0", and the mover 11 is stopped. is there.

【００２５】時刻ｔ0からは、操作スイッチ１４が“右
側に移動”に設定される。この時刻ｔ0から移動子１１
のａ相の電極１７ａには“＋”の高電圧が固定的に印加
され、ｂｃ相の電極１７ｂ，１７ｃには“−”の高電圧
が固定的に印加される。From time t 0 , the operation switch 14 is set to “move to the right”. From this time t 0
A high voltage of "+" is fixedly applied to the a-phase electrode 17a, and a high voltage of "-" is fixedly applied to the bc-phase electrodes 17b and 17c.

【００２６】一方、時刻ｔ0より固定子１２の各相の電
極２１ａ〜２１ｃに対しては、極性及び電圧値を周期的
に切り替えて電圧が印加される。この固定子１２に対し
て印加する電圧の極性の切替の周期Ｔは、等時間間隔α
の３個のステップからなる。また、Ｕ相の電極２１ａ、
Ｖ相の電極２１ｂ及びＷ相の電極２１ｃに対して同一の
パターンで極性を切り替えているが、Ｖ相にはＵ相に対
して１ステップ（１／３・Ｔ）だけ位相を進めて極性を
切り替えると共に、Ｗ相にはＵ相に対してそれぞれ２ス
テップ（２／３・Ｔ）だけ位相を進めて極性を切り替え
ている。On the other hand, from time t 0 , the polarity and the voltage value are periodically switched and the voltage is applied to the electrodes 21 a to 21 c of each phase of the stator 12. The cycle T for switching the polarity of the voltage applied to the stator 12 is equal to the time interval α.
It consists of three steps. In addition, the U-phase electrode 21a,
The polarities are switched in the same pattern for the V-phase electrode 21b and the W-phase electrode 21c, but the V-phase is advanced by one step (1/3 · T) with respect to the U-phase to change the polarity. At the same time as switching, the phase of the W phase is advanced by 2 steps (2/3 · T) with respect to the U phase, and the polarity is switched.

【００２７】まず、第１のステップＳ１（時刻ｔ0から
時刻ｔ1）では、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“＋”、Ｗ相：
“−”とする。また、第２のステップＳ２（時刻ｔ1か
ら時刻ｔ2）では、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“−”、Ｗ
相：“＋”とする。さらに、第３のステップＳ３（時刻
ｔ2から時刻ｔ3）では、Ｕ相：“−”、Ｖ相：“＋”、
Ｗ相：“＋”とする。以下、第１から第３のステップＳ
１〜Ｓ３を繰り返す。First, in the first step S1 (time t 0 to time t 1 ), U phase: “+”, V phase: “+”, W phase:
Set to "-". In the second step S2 (time t 1 to time t 2 ), U phase: “+”, V phase: “−”, W
Phase: "+". Further, in the third step S3 (time t 2 to time t 3 ), U phase: “−”, V phase: “+”,
W phase: “+”. Hereinafter, the first to third steps S
Repeat 1 to S3.

【００２８】上記のように移動子１１の電極１７ａ，１
７ｂ，１７ｃ及び固定子１２の電極２１ａ，２１ｂ，２
１ｃに電圧を印加すると、移動子１１の電極１７ａ，１
７ｂ，１７ｃと固定子１２の電極２１ａ，２１ｂ，２１
ｃの間に生じる静電気による吸引力、反発力により移動
子１１が図中右方向に移動する。As described above, the electrodes 17a, 1 of the moving element 11 are
7b, 17c and electrodes 21a, 21b, 2 of the stator 12
When a voltage is applied to 1c, the electrodes 17a, 1
7b, 17c and electrodes 21a, 21b, 21 of the stator 12
The mover 11 moves to the right in the figure due to the attractive force and repulsive force due to static electricity generated between c.

【００２９】上記高電圧源１５からリレーＲ３〜Ｒ８を
介して出力される交番電圧の波形は、図３中、二点鎖線
で示すように、矩形状である。このリレーＲ３〜Ｒ８か
ら出力された矩形状波形の電圧は、リレーＲ３〜Ｒ８と
固定子２１ａ〜２１ｃの間に介設した低域通過フィルタ
である抵抗２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃに入力され高周波成
分が除去される。そのため、上記二点鎖線で示す抵抗２
５Ａ〜２５Ｃより出力される電圧の波形には時間遅れが
生じ、電圧の立ち上がり部分ａが図中上に凸の滑らかな
傾斜曲線となる一方、電圧の降下する部分ｂが図中下に
凸の滑らかな傾斜曲線となり、図３中、実線で示すよう
な波形状の波形となる。The waveform of the alternating voltage output from the high voltage source 15 via the relays R3 to R8 is rectangular as shown by the chain double-dashed line in FIG. The rectangular waveform voltage output from the relays R3 to R8 is input to the resistors 25A, 25B and 25C which are low pass filters interposed between the relays R3 to R8 and the stators 21a to 21c, and the high frequency components are To be removed. Therefore, the resistance 2 shown by the two-dot chain line
There is a time delay in the waveform of the voltage output from 5A to 25C, and the rising portion a of the voltage has a smooth slope curve that is convex upward in the figure, while the portion b where the voltage drops is convex downward in the figure. The curve becomes a smooth slope, and has a wave shape as shown by the solid line in FIG.

【００３０】このように本実施形態では、固定子１２の
電極２１ａ〜２１ｃに印加される電圧の波形が、立ち上
がりの部分ａと降下する部分ｂが滑らかな傾斜曲線であ
る波形状であり、電圧が“＋”から“−”あるいは
“−”から“＋”へ滑らかに切り替わるため、この固定
子１２の電極２１ａ〜２１ｃに対する電圧の切り替わり
時の移動子１１の駆動力の変化も滑らかである。よっ
て、この静電アクチュエータでは、上記図７及び図８に
示した従来の矩形状波形の交番電圧をそのまま移動子の
電極に対して印加する静電アクチュエータと比較して移
動子１１の駆動音を大きく低減することができる。As described above, in the present embodiment, the waveform of the voltage applied to the electrodes 21a to 21c of the stator 12 is a wave shape in which the rising portion a and the falling portion b are smooth sloped curves, and the voltage is Smoothly switches from "+" to "-" or from "-" to "+", so that the driving force of the mover 11 changes smoothly when the voltage applied to the electrodes 21a to 21c of the stator 12 changes. Therefore, in this electrostatic actuator, the driving sound of the mover 11 is compared with the electrostatic actuator that directly applies the alternating voltage of the rectangular waveform shown in FIGS. 7 and 8 to the electrode of the mover. It can be greatly reduced.

【００３１】また、上記のように固定子１２の電極２１
ａ〜２１ｃに対して極性を切り替えて印加する電圧の波
形を波形状にするには、上記抵抗２５Ａ〜２５Ｃを高電
圧源１５側と電極２１ａ〜２１ｃの間に介設すればよ
く、上記図９に示す交流波形の電圧を印加する場合のよ
うな複雑な周波数制御回路を設ける必要がないため、コ
ストを低減することができる。Further, as described above, the electrodes 21 of the stator 12 are
In order to change the polarity of the voltage applied to a to 21c by switching the polarity, the resistors 25A to 25C may be provided between the high voltage source 15 side and the electrodes 21a to 21c. Since it is not necessary to provide a complicated frequency control circuit as in the case of applying the voltage of the AC waveform shown in FIG. 9, the cost can be reduced.

【００３２】図３中、上記電圧の立ち上がりの部分ａ及
び降下の部分ｂの時間遅れは、抵抗２５Ａ〜２５Ｃの抵
抗値により変化し、抵抗値が大きい程時間遅れが大きく
なり、電圧が上昇に要する時間も長くなる。この時間遅
れの程度を示す時定数τ（ｓ）は、抵抗２５Ａ〜２５Ｃ
の抵抗値をＲ（Ω）、Ｕ相、Ｖ相あるいはＷ相の電極２
１ａ〜２１ｃの静電容量の総和をＣ（Ｆ）とすると、
（τ＝Ｒ・Ｃ）で表される。In FIG. 3, the time delay of the rising part a and the falling part b of the voltage changes depending on the resistance value of the resistors 25A to 25C. The larger the resistance value, the longer the time delay and the higher the voltage. It also takes a long time. The time constant τ (s) indicating the degree of this time delay is the resistance 25A to 25C.
The resistance value of R (Ω), U-phase, V-phase or W-phase electrode 2
If the total sum of the electrostatic capacitances of 1a to 21c is C (F),
It is represented by (τ = R · C).

【００３３】本実施形態では、上記Ｕ相、Ｖ相あるいは
Ｗ相の電極２１ａ〜２１ｃの静電容量の総和Ｃはそれぞ
れ８０００ＰＦであり、上記抵抗２５Ａ〜２５Ｃの抵抗
値Ｒを５００ＫΩとしているため、時定数τは、（８０
００×１０-12）×（５００×１０3）＝４０×１０-4＝
４（ｍｓ）となる。このように４ｍｓの時間遅れがある
と電圧が適切な時間をかけて上昇、下降するため、上記
移動子１１の騒音を大きく低減することができる。In the present embodiment, the sum total C of the capacitances of the U-phase, V-phase or W-phase electrodes 21a to 21c is 8000 PF, and the resistance value R of the resistors 25A to 25C is 500 KΩ. The time constant τ is (80
00 × 10 -12 ) × (500 × 10 3 ) = 40 × 10 -4 =
It becomes 4 (ms). As described above, when there is a time delay of 4 ms, the voltage rises and falls over an appropriate time, so that the noise of the mover 11 can be greatly reduced.

【００３４】しかし、上記抵抗２５Ａ〜２５Ｃの抵抗値
は、上記５００ＫΩに限定されるものではなく、電極２
１ａ〜２１ｃの静電容量Ｃに応じて、好適な時定数τと
なるように設定すればよい。上記のように電極２１ａ〜
２１ｃの静電容量Ｃが８０００ＰＦの場合には、抵抗２
５Ａ〜２５Ｃの抵抗値Ｒは、３００ＫΩから１ＭΩの範
囲で設定することが好ましい。この場合、抵抗値Ｒを１
ＭΩ以上に設定すると、騒音低減の効果は得られるが、
時定数τが大きすぎるため、１ステップの時間αを短く
すると、電圧が上昇し切らないあるいは下降し切らない
うちに時間αを経過してしまうため、移動子１１を高速
で駆動することができなくなる。一方、抵抗値Ｒを３０
０ＫΩ以下に設定すると、時定数τが小さすぎるため
に、抵抗２４Ａ〜２５Ｃを設けない場合と変わらない程
電圧が急激に上昇あるいは降下してしまい騒音低減の効
果を十分に得られない。However, the resistance values of the resistors 25A to 25C are not limited to the above-mentioned 500 KΩ, and the electrode 2
The time constant τ may be set to a suitable value depending on the electrostatic capacitance C of 1a to 21c. As described above, the electrodes 21a ...
If the capacitance C of 21c is 8000 PF, the resistance 2
The resistance value R of 5A to 25C is preferably set in the range of 300 KΩ to 1 MΩ. In this case, the resistance value R is 1
If it is set to MΩ or more, the noise reduction effect can be obtained,
Since the time constant τ is too large, if the time α for one step is shortened, the time α elapses before the voltage has risen or dropped completely, so that the mover 11 can be driven at high speed. Disappear. On the other hand, the resistance value R is 30
If it is set to 0 KΩ or less, the time constant τ is too small, and the voltage sharply rises or drops to the same level as in the case where the resistors 24A to 25C are not provided, and the effect of noise reduction cannot be sufficiently obtained.

【００３５】時刻ｔ4に操作スイッチ１４が“停止”に
設定されると、移動子１１の電極１７ａ〜１７ｂ及び固
定子１２の電極２１ａ〜２１ｃに印加される電圧は
“０”となる。[0035] When the operation switch 14 at time t 4 is set to "stop", the voltage applied to the electrodes 21a~21c electrode 17a~17b and the stator 12 of the moving element 11 becomes "0".

【００３６】なお、操作スイッチ１４が“左側に移動”
に設定された場合には、固定子１２の電極２１ａ，２１
ｂ，２１ｃに対して同一パターンで、かつＶ相の電極２
１ｂとＷ相の電極２１ｃに対して、Ｕ相の電極２１ａよ
りそれそれ１ステップ、２ステップだけ位相を遅らせ
て、極性を切り替えて電圧を印加が印加される。The operation switch 14 is "moved to the left".
Is set to, the electrodes 21a, 21 of the stator 12 are
V-phase electrode 2 with the same pattern for b and 21c
A voltage is applied to the 1b and W-phase electrodes 21c by delaying the phase by one step or two steps from the U-phase electrode 21a and switching the polarities.

【００３７】図４及び図５は、本発明の第２実施形態を
示している。第２実施形態の移動子２１は、図５（Ａ）
に示すように、誘電体からなる絶縁層２６の一方の面
に、導電性を有する金属からなり、細長い長方形状の複
数の電極２７ａ，２７ｂ，・・・２７ａ，２７ｂ・・・
を設けている。これらの電極２７ａ，２７ｂは一つ置き
に位置する電極２７ａ，２７ｂ毎に絶縁層２６の両側に
設けた給電部２８Ａ，２８Ｂに接続しており、一方の給
電部２８Ａに接続された電極２７ａ，２７ａ・・・がａ
相を構成し、他方の給電部２８Ｂに接続された電極２７
ｂ，２７ｂ・・・・がｂ相を構成している。4 and 5 show a second embodiment of the present invention. The moving element 21 of the second embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a plurality of elongated rectangular electrodes 27a, 27b, ... 27a, 27b, which are made of a conductive metal, are formed on one surface of the insulating layer 26 made of a dielectric material.
Is provided. These electrodes 27a and 27b are connected to the power supply parts 28A and 28B provided on both sides of the insulating layer 26 for every other electrode 27a and 27b, and the electrodes 27a and 27b connected to one power supply part 28A are 27a ... is a
The electrode 27 that constitutes a phase and is connected to the other power feeding portion 28B
., b, 27b ...

【００３８】上記移動子２１の各相の電極２７ａ，２７
ｂは、その幅ｄ１を等しく設定している。また、ａ相の
電極２７ａ、ｂ相の電極２７ｂ毎の電極ピッチは等しく
設定しており、ａ相の電極２７ａのうちの任意の電極２
７ａと、この電極２７ａの図４中右側に隣接するｂ相の
電極２７ｂ間の間隔をＬ１、ｂ相の電極２７ｂのうちの
任意の電極２７ｂと、この電極２７ｂの図４中右側に隣
接するａ相の電極２７ａの間隔をＬ２とすると、Ｌ１：
Ｌ２は１：１である。Electrodes 27a, 27 of each phase of the mover 21
b has the same width d1. Further, the electrode pitch of each of the a-phase electrodes 27a and the b-phase electrodes 27b is set to be equal, and an arbitrary electrode 2 among the a-phase electrodes 27a is set.
7a and the interval between the b-phase electrodes 27b adjacent to the right side of FIG. 4 of this electrode 27a is L1, and any electrode 27b of the b-phase electrodes 27b is adjacent to the right side of FIG. 4 of this electrode 27b. When the distance between the a-phase electrodes 27a is L2, L1:
L2 is 1: 1.

【００３９】上記移動子２１の電極２７ａ，２７ｂのう
ち、ａ相の電極２７ａは、給電部２８Ａ、リレーＲ２１
を介して高電圧源１５の“−”側と電位“０”に接続し
ている。また、上記移動子２１の電極２７ａ，２７ｂの
うち、ｂ相の電極２７ｂは、給電部２８Ｂ、リレーＲ２
２を介して高電圧源１５の“＋”側と電位“０”に接続
している。リレーＲ２１，Ｒ２２は制御手段１３からの
指令に応じてｘ側とｙ側に切替えられ、ｘ側に切り替え
られると上記電極２７ａ，２７ｂが高圧電源１５の
“−”側又は“＋”側に接続され、ｙ側に切り替えられ
ると上記電極２７ａ，２７ｂが電位“０”に接続され
る。Of the electrodes 27a and 27b of the mover 21, the a-phase electrode 27a is the power feeding portion 28A and the relay R21.
Is connected to the “−” side of the high voltage source 15 and the potential “0” via. In addition, of the electrodes 27a and 27b of the mover 21, the electrode 27b of the phase b is the power supply unit 28B and the relay R2.
The high voltage source 15 is connected to the “+” side and the potential “0” via the line 2. The relays R21 and R22 are switched to the x side and the y side according to a command from the control means 13, and when switched to the x side, the electrodes 27a and 27b are connected to the "-" side or the "+" side of the high voltage power supply 15. The electrodes 27a and 27b are connected to the potential "0" when switched to the y side.

【００４０】一方、固定子２２は、図５（Ｂ）に示すよ
うに、誘電体からなる板状の絶縁層２９の一方の面に、
導電性を有する金属からなり、細長い長方形状の複数の
電極３０ａ，３０ｂ・・・３０ａ，３０ｂ・・・を設け
ている。これらの電極３０ａ，３０ｂは一つ置きに位置
する電極３０ａ，３０ｂ毎に絶縁層２９の両側に設けた
給電部３２Ａ，３２Ｂに接続され、一方の給電部３２Ａ
に接続された電極３０ａ，３０ａ・・・がＵ相を構成
し、他方の給電部３２Ｂに接続された電極３０ｂ，３０
ｂ・・・がＶ相を構成している。On the other hand, as shown in FIG. 5 (B), the stator 22 is formed on one surface of a plate-shaped insulating layer 29 made of a dielectric material.
A plurality of elongated rectangular electrodes 30a, 30b ... 30a, 30b ..., which are made of a conductive metal, are provided. These electrodes 30a and 30b are connected to the power feeding parts 32A and 32B provided on both sides of the insulating layer 29 for every other electrode 30a and 30b, and one of the electrodes 30a and 30b is connected.
The electrodes 30a, 30a, ..., Which are connected to each other form a U-phase, and the electrodes 30b, 30 which are connected to the other power feeding portion 32B are connected.
b ... constitutes the V phase.

【００４１】上記固定子２２の各相の電極３０ａ，３０
ｂは、その幅ｄ２を等しく設定しており、また、この幅
ｄ２は、上記移動子２１の各相の電極２７ａ，２７ｂの
幅ｄ１と等しい。固定子２２のＵ相の電極３０ａとＶ相
の電極３０ｂの間の間隔を、不均一に設定している。す
なわち、Ｕ相の電極３０ａと、この電極３０ａの図４中
右側に隣接するＶ相の電極３０ｂの距離をＬ３、Ｖ相の
電極３０ｂと、この電極３０ｂの図４中右側に隣接する
Ｕ相の電極３０ａの距離をＬ４とすると、Ｌ３：Ｌ４を
１：３に設定している。Electrodes 30a, 30 of each phase of the stator 22
The width b2 of b is set to be equal, and the width d2 is equal to the width d1 of the electrodes 27a and 27b of each phase of the mover 21. The gap between the U-phase electrode 30a and the V-phase electrode 30b of the stator 22 is set to be non-uniform. That is, the distance between the U-phase electrode 30a and the V-phase electrode 30b adjacent to the right side in FIG. 4 of this electrode 30a is L3, and the V-phase electrode 30b and the U-phase adjacent to the right side in FIG. 4 of this electrode 30b. L3: L4 is set to 1: 3, where L4 is the distance between the electrodes 30a.

【００４２】このように、第２実施形態の静電アクチュ
エータでは、固定子２２の電極３０ａ，３０ｂの電極ピ
ッチを不均一として、移動子２１の電極２７ａ，２７ｂ
と固定子２２の電極３０ａ，３０ｂを共に２相としてい
るため、移動子２１及び固定子２２のいずれにもスルー
ホールや導電部材を設ける必要がなく、移動子２１及び
固定子２２の構造が簡単である。また、移動子２１と固
定子２２の電極２７ａ，２７ｂ，３０ａ，３０ｂを２相
としたため、固定子の電極を３相とした場合と比較し
て、後述する極性の切替に必要なリレーの個数を低減す
ることができる。As described above, in the electrostatic actuator of the second embodiment, the electrodes 30a and 30b of the stator 22 are made non-uniform in electrode pitch, and the electrodes 27a and 27b of the mover 21 are arranged.
Since both the electrodes 30a and 30b of the stator 22 and the stator 22 have two phases, there is no need to provide through holes or conductive members in both the mover 21 and the stator 22, and the structure of the mover 21 and the stator 22 is simple. Is. In addition, since the electrodes 27a, 27b, 30a, 30b of the mover 21 and the stator 22 have two phases, the number of relays required for switching the polarity described later is compared with the case where the electrodes of the stator have three phases. Can be reduced.

【００４３】また、リレーＲ２３，Ｒ２５，Ｒ２７とＵ
相の電極３０ａとの間には、抵抗４５Ａを介設してい
る。また、リレーＲ２４，Ｒ２６，Ｒ２８とＶ相の電極
３０ｂの間には、抵抗４５Ｂを介設している。第２実施
形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同一であ
る。Further, the relays R23, R25, R27 and U
A resistor 45A is provided between the phase electrode 30a. Further, a resistor 45B is provided between the relays R24, R26, R28 and the V-phase electrode 30b. The other structure of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.

【００４４】次に、第２実施形態の作動について説明す
る。図６は、第２実施形態の作動の一例を示しており、
この図６中、時刻ｔ0までは、操作スイッチ１４が“停
止”に設定されている。この間、リレーＲ２１，Ｒ２２
がｙ側に設定されると共に、Ｒ２３〜Ｒ２６が遮断、リ
レ−Ｒ２７，Ｒ２８が連通であり、移動子２１の電極２
７ａ，２７ｂ及び固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに対
して印加される電圧は“０”で、移動子２１は停止状態
にある。Next, the operation of the second embodiment will be described. FIG. 6 shows an example of the operation of the second embodiment,
In FIG. 6, the operation switch 14 is set to “stop” until time t 0 . During this time, relays R21 and R22
Is set to the y side, R23 to R26 are cut off, relays R27 and R28 are in communication, and the electrode 2 of the moving element 21 is
The voltage applied to the electrodes 7a and 27b and the electrodes 30a and 30b of the stator 22 is "0", and the mover 21 is in a stopped state.

【００４５】時刻ｔ0からは、操作スイッチ１４が“右
側に移動”に設定され、移動子２１のａ相の電極２７ａ
には、“−”の高電圧が固定的に印加されると共に、移
動子２１のｂ相の電極２７ｂには、“＋”の高電圧が固
定的に印加される。また、固定子２２のＵ相及びＶ相の
電極３０ａ，３０ｂに対して、極性及び電圧値を周期的
に切り替えて電圧が印加される。この固定子２２に対し
て印加する電圧の極性及び電圧値の切替の１回の周期Ｔ
は、等時間間隔α’の８個のステップからなる。また、
Ｕ相の電極３０ａとＶ相の電極３０ｂに対して同一のパ
ターンで極性及び強度を切り替えているが、Ｖ相はＵ相
に対して２ステップ（１／４Ｔ）だけ位相を遅らせて極
性を切り替えている。From time t 0 , the operation switch 14 is set to “move to the right”, and the a-phase electrode 27 a of the mover 21 is set.
, A high voltage of "-" is fixedly applied, and a high voltage of "+" is fixedly applied to the b-phase electrode 27b of the mover 21. Further, a voltage is applied to the U-phase and V-phase electrodes 30a and 30b of the stator 22 by periodically switching the polarity and the voltage value. One cycle T for switching the polarity and voltage value of the voltage applied to the stator 22.
Consists of 8 steps at equal time intervals α ′. Also,
The polarity and intensity are switched in the same pattern for the U-phase electrode 30a and the V-phase electrode 30b, but the V-phase is delayed by 2 steps (1 / 4T) with respect to the U-phase to switch the polarity. ing.

【００４６】まず、第１のステップ（時刻ｔ0から時刻
ｔ1）では、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“０”とする。第２
のステップ（時刻ｔ1から時刻ｔ2）では、Ｕ相：
“＋”、Ｖ相：“＋”とする。第３のステップ（時刻ｔ
2から時刻ｔ3）では、Ｕ相：“０”、Ｖ相：“＋”とす
る。第４のステップ（時刻ｔ3から時刻ｔ4）では、Ｕ
相：“−”、Ｖ相：“＋”とする。第５のステップ（時
刻ｔ4から時刻ｔ5）では、Ｕ相：“−”、Ｖ相：“０”
とする。第６のステップ（時刻ｔ5から時刻ｔ6）では、
Ｕ相：“−”、Ｖ相：“−”とする。第７のステップ
（時刻ｔ6から時刻ｔ7）では、Ｕ相：“０”、Ｖ相：
“−”とする。第８のステップ（時刻ｔ7から時刻ｔ8）
では、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“−”とする。以下、これ
を繰り返し、例えば、時刻ｔ8から時刻ｔ9では、時刻ｔ
1から時刻ｔ2と同じくＵ相：“＋”、Ｖ相：“０”とな
る。First, in the first step (time t 0 to time t 1 ), the U phase is “+” and the V phase is “0”. Second
In the step (time t 1 to time t 2 ), the U phase:
“+”, V phase: “+”. Third step (time t
In from 2 time t 3), U-phase: "0", V phase: a "+". In the fourth step (time t 3 to time t 4 ), U
Phase: “−”, V phase: “+”. In the fifth step (time t 4 to time t 5 ), U phase: “−”, V phase: “0”
And In the sixth step (time t 5 to time t 6 ),
U phase: "-", V phase: "-". In the seventh step (time t 6 to time t 7 ), U phase: “0”, V phase:
Set to "-". Eighth step (time t 7 to time t 8 )
Then, U phase: “+” and V phase: “−”. This is repeated thereafter, for example, from time t 8 to time t 9 , time t
From 1 to time t 2 , the U phase is “+” and the V phase is “0” as at time t 2 .

【００４７】上記のように移動子２１の電極２７ａ，２
７ｂ及び固定子２２の電極３０ａ，３０ｂに電圧を印加
すると、移動子２１の電極２７ａ，２７ｂと固定子２２
の電極３０ａ，３０ｂの間の生じる静電気力による吸引
力、反発力により移動子２１が図中右方向に移動する。As described above, the electrodes 27a, 2 of the mover 21 are
7b and the electrodes 30a and 30b of the stator 22 are applied with a voltage, the electrodes 27a and 27b of the mover 21 and the stator 22
The mover 21 moves to the right in the drawing due to the attraction force and the repulsion force due to the electrostatic force generated between the electrodes 30a and 30b.

【００４８】上記高電圧源１５からリレーＲ２３〜Ｒ２
８を介して出力される交番電圧の波形は、図６中、二点
鎖線で示すように、矩形状である。このリレーＲ２３〜
Ｒ２８側から出力された矩形状波形の電圧は、上記のよ
うにリレーＲ２３〜Ｒ２８と固定子２９の電極３０ａ，
３０ｂの間に介設した抵抗４５Ａ，４５Ｂに入力され
る。そのため、上記二点鎖線で示した入力電圧の波形に
対して抵抗４５Ａ，４５Ｂから出力される電圧の波形に
時間遅れが生じ、電圧の立ち上がり部分ａが図中上に凸
の滑らかな傾斜曲線となる一方、電圧の降下する部分ｂ
が図中下に凸の滑らかな傾斜曲線となり、図６中、実線
で示すような波形状の波形となる。From the high voltage source 15 to the relays R23 to R2.
The waveform of the alternating voltage output via 8 is rectangular as shown by the chain double-dashed line in FIG. This relay R23 ~
The rectangular waveform voltage output from the R28 side is applied to the relays R23 to R28 and the electrodes 30a of the stator 29, as described above.
It is input to the resistors 45A and 45B provided between 30b. Therefore, a time delay occurs in the waveform of the voltage output from the resistors 45A and 45B with respect to the waveform of the input voltage shown by the two-dot chain line, and the rising portion a of the voltage is a smooth slope curve convex upward in the figure. On the other hand, the part b where the voltage drops
Shows a smooth slope curve that is convex downward in the figure, and has a wavy waveform as shown by the solid line in FIG.

【００４９】このように第２実施形態では、固定子２２
の電極３０ａ，３０ｂに印加される電圧の波形は、立ち
上がりの部分ａと降下する部分ｂが滑らかな傾斜曲線で
ある波形状であり、電圧が“０”から“＋”又は“−”
に切り替わる場合も、電圧が“＋”又は“−”から
“０”に切り替わる場合にも、その切り替わりは滑らか
である。よって、固定子２９の電極３０ａ，３０ｂに対
する電圧の切り替わり時の移動子１１の駆動力の変化も
滑らかであるため、移動子１１の駆動音を大きく低減す
ることができる。As described above, in the second embodiment, the stator 22
The waveforms of the voltages applied to the electrodes 30a and 30b of No. 2 have a wave shape in which the rising part a and the falling part b are smooth slope curves, and the voltage is from "0" to "+" or "-".
The switching is smooth when switching to "0" and when switching from "+" or "-" to "0". Therefore, since the change in the driving force of the moving element 11 at the time of switching the voltage to the electrodes 30a and 30b of the stator 29 is also smooth, the driving sound of the moving element 11 can be greatly reduced.

【００５０】また、上記のように固定子２２の電極３０
ａ，３０ｂに対して極性を切り替えて印加する電圧の波
形を波形状にするには、上記抵抗４５Ａ，４５Ｂを高電
圧源１５側と電極３０ａ，３０ｂの間に介設すればよ
く、上記図９に示す交流波形の電圧を印加する場合のよ
うな複雑な周波数制御回路を設ける必要がないため、コ
ストを低減することができる。Further, as described above, the electrode 30 of the stator 22 is
In order to change the polarity of the voltage applied to a and 30b by switching the polarity, the resistors 45A and 45B may be provided between the high voltage source 15 side and the electrodes 30a and 30b. Since it is not necessary to provide a complicated frequency control circuit as in the case of applying the voltage of the AC waveform shown in FIG. 9, the cost can be reduced.

【００５１】さらに、移動子２１の電極２７ａ，２７ｂ
及び固定子２２の電極３０ａ，３０ｂを共に２相として
いるため、電圧の極性を切り替えるために必要なリレー
Ｒ２１〜Ｒ２８の個数を低減することができる。Further, the electrodes 27a and 27b of the mover 21 are
Since the electrodes 30a and 30b of the stator 22 are both two-phase, the number of relays R21 to R28 necessary for switching the polarity of the voltage can be reduced.

【００５２】なお、操作スイッチ１４が“左側に移動”
に設定された場合には、固定子２２の電極３０ａ，３０
ｂに対して同一パターンで、かつＶ相の電極３０ｂに対
して、Ｕ相の電極３０ａより２ステップだけ位相を進め
て、極性を切り替えて電圧を印加する。The operation switch 14 is "moved to the left".
Is set to, the electrodes 30a, 30 of the stator 22 are
With respect to the V-phase electrode 30b having the same pattern with respect to b, the phase is advanced by two steps from the U-phase electrode 30a, and the polarity is switched to apply the voltage.

【００５３】本発明は、上記した実施形態に限定される
ものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記
した実施形態では、移動子１１，２１の電極１７ａ〜１
７ｃ，２７ａ，２７ｂに対して極性を固定して電圧を印
加し、固定子１２，２２の電極２０ａ〜２０ｃ，３０
ａ，３０ｂに対して極性を切り替えて電圧を印加してい
るが、移動子１１，２１の電極１７ａ〜１７ｃ，２７
ａ，２７ｂに対して極性を切り替えて電圧を印加し、固
定子１２，２２の電極２０ａ〜２０ｃ，３０ａ，３０ｂ
に対して固定的に電圧を印加してもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the electrodes 17a to 1 of the movers 11 and 21 are provided.
Electrodes 20a to 20c, 30 of the stators 12, 22 are applied to the electrodes 7c, 27a, 27b by fixing the polarity and applying a voltage.
The polarity is switched to a and 30b to apply a voltage, but the electrodes 17a to 17c and 27 of the movers 11 and 21 are used.
a and 27b are switched in polarity to apply a voltage, and the electrodes 20a to 20c, 30a and 30b of the stators 12 and 22 are applied.
A voltage may be fixedly applied to.

【００５４】また、上記実施形態では、低域通過フィル
タとして抵抗２５Ａ〜２５Ｃ，４５Ａ，４５Ｂを設けて
いるが、低域通過手段は、これに限定されず、入力電圧
の高周波成分を除去することができるものであればよ
い。Further, in the above embodiment, the resistors 25A to 25C, 45A and 45B are provided as the low-pass filter, but the low-pass means is not limited to this, and the high frequency component of the input voltage can be removed. Anything can be used.

【００５５】[0055]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る静電アクチュエータでは、移動子の電極と固定子
の電極のいずれか一方に極性を切り替えて印加する電圧
の波形を波形状としているため、電圧の極性の切り替わ
りが滑らかであり、移動子に対する駆動力も、この電圧
の切り替わり時に滑らかに変化する。そのため、請求項
１の移動子の駆動時に発生する駆動音が低減される。As is apparent from the above description, in the electrostatic actuator according to the present invention, the waveform of the voltage applied by switching the polarity to either the electrode of the moving element or the electrode of the stator is changed into a wave shape. Therefore, the polarity of the voltage changes smoothly, and the driving force for the moving element also changes smoothly when the voltage changes. Therefore, the driving sound generated when the moving element of claim 1 is driven is reduced.

【００５６】また、電圧の波形を波形状とするには、抵
抗等からなる低域通過フィルタを高電圧源と移動子又は
固定子の間に設ければ良いため、複雑な回路を設ける必
要がなくコストを低減することができる。Further, in order to make the voltage waveform have a wave shape, it is sufficient to provide a low-pass filter composed of a resistor or the like between the high voltage source and the mover or the stator, so that it is necessary to provide a complicated circuit. The cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の第１実施形態に係る静電アクチュエ
ータを示す概略回路図である。FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing an electrostatic actuator according to a first embodiment of the present invention.

【図２】 （Ａ）は移動子を示す部分平面図、（Ｂ）は
固定子を示す部分平面図である。2A is a partial plan view showing a mover, and FIG. 2B is a partial plan view showing a stator.

【図３】 第１実施形態の静電アクチュエータに印加す
る電圧の波形を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram showing a waveform of a voltage applied to the electrostatic actuator of the first embodiment.

【図４】 本発明の第２実施形態に係る静電アクチュエ
ータを示す概略回路図である。FIG. 4 is a schematic circuit diagram showing an electrostatic actuator according to a second embodiment of the present invention.

【図５】 （Ａ）は移動子を示す部分平面図、（Ｂ）は
固定子を示す部分平面図である。5A is a partial plan view showing a mover, and FIG. 5B is a partial plan view showing a stator.

【図６】 第２実施形態の静電アクチュエータに印加す
る電圧の波形を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing a waveform of a voltage applied to the electrostatic actuator according to the second embodiment.

【図７】 従来の静電アクチュエータを示す概略図であ
る。FIG. 7 is a schematic view showing a conventional electrostatic actuator.

【図８】 図７の静電アクチュエータに印加する電圧の
波形を示す波形図である。8 is a waveform diagram showing a waveform of a voltage applied to the electrostatic actuator of FIG.

【図９】 従来の静電アクチュエータの他の例における
電圧の波形を示す波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram showing a voltage waveform in another example of the conventional electrostatic actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１，２１ 移動子 １２，２２ 固定子 １３ 制御手段 １４ 操作スイッチ １５ 高電圧源 １７ａ，１７ｂ，１７ｃ，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２
７ａ，２７ｂ，３０ａ，３０ｂ 電極 ２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，４５Ａ，４５Ｂ 抵抗 Ｒ１〜Ｒ１１，Ｒ２１〜Ｒ２８ リレー11, 21 Moving element 12, 22 Stator 13 Control means 14 Operation switch 15 High voltage source 17a, 17b, 17c, 21a, 21b, 21c, 2
7a, 27b, 30a, 30b Electrode 25A, 25B, 25C, 45A, 45B Resistance R1-R11, R21-R28 Relay

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 絶縁層に複数の電極を配設した固定子
と、 絶縁層に複数の電極を配設し、固定子に対して移動可能
に対向して配置した移動子とを備え、上記移動子の電極
と固定子の電極のいずれか一方に極性を固定して電圧を
印加し、いずれか他方に周期的に極性を切り替えて電圧
を印加し、固定子の電極と移動子の電極の間に生じる吸
引力と反発力により移動子を駆動する静電アクチュエー
タであって、 上記移動子の電極と固定子の電極のいずれか一方に極性
を切り替えて印加する電圧の波形を波形状としているこ
とを特徴とする静電アクチュエータ。1. A stator provided with a plurality of electrodes on an insulating layer, and a mover provided with a plurality of electrodes on the insulating layer and movably opposed to the stator, Applying a voltage with a fixed polarity to one of the electrodes of the mover and the stator, and applying a voltage by periodically switching the polarity to the other of the electrodes of the stator and the electrode of the mover. An electrostatic actuator that drives a mover by an attractive force and a repulsive force generated between them, and the waveform of a voltage applied by switching the polarity to either the mover electrode or the stator electrode is wavy. An electrostatic actuator characterized in that 【請求項２】 矩形波形の電圧を出力する高電圧源側と
上記固定子又は移動子の電極との間に低域通過フィルタ
を介設していることを特徴とする請求項１に記載の静電
アクチュエータ。2. A low-pass filter is provided between the high voltage source side for outputting a rectangular waveform voltage and the electrode of the stator or the mover. Electrostatic actuator. 【請求項３】 上記低域通過フィルタが、抵抗であるこ
とを特徴とする請求項２に記載の静電アクチュエータ。3. The electrostatic actuator according to claim 2, wherein the low pass filter is a resistor. 【請求項４】 上記移動子の電極を２つ置きに配設した
電極毎に互いに接続して３相とし、かつ、これら３相の
うちいずれか２相を互いに接続して２相とし、２相毎に
同一波形の電圧を印加する一方、 上記固定子の電極を２つ置きに配設した電極毎に互いに
接続して３相とし、各相毎に同一波形の電圧を印加して
いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか
１項に記載の静電アクチュエータ。4. The electrodes of the moving element are connected to each other every two electrodes arranged to form three phases, and any two of these three phases are connected to each other to form two phases. While applying the voltage of the same waveform for each phase, connect the electrodes of the above-mentioned two stators to each other to form three phases, and apply the voltage of the same waveform for each phase. The electrostatic actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein: 【請求項５】 上記移動子の電極を１つ置きに配設した
電極毎に互いに接続して２相として、各相毎に同一波形
の電圧を印加すると共に、 上記固定子の電極を１つ置きに配置した電極毎に互いに
接続して２相とし、各相毎に同一波形の電圧を印加して
いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか
１項に記載の静電アクチュエータ。5. The electrodes of the mover are connected to each other and are connected to each other to form two phases, a voltage having the same waveform is applied to each phase, and one electrode of the stator is provided. The electrostatic electrodes according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrodes arranged alternately are connected to each other to form two phases, and a voltage having the same waveform is applied to each phase. Actuator.
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