JPS63136978A - 静電アクチユエ−タ - Google Patents
静電アクチユエ−タInfo
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- JPS63136978A JPS63136978A JP28215886A JP28215886A JPS63136978A JP S63136978 A JPS63136978 A JP S63136978A JP 28215886 A JP28215886 A JP 28215886A JP 28215886 A JP28215886 A JP 28215886A JP S63136978 A JPS63136978 A JP S63136978A
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Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は静電力を用いて可動子を8iIllさせる静電
アクチュエータに関するものである。
アクチュエータに関するものである。
[従来の技術]
従来のアクチュエータは主として電磁力を利用したもの
であり、その特質上電磁コイルや永久磁石等を備えなけ
ればならず、構造が複雑で、また消費電力も非常に大き
く、アクチュエータからの発熱量も大きかった。そこで
、小型で効率のよいアクチュエータとして静電力を用い
るものが提案されている。
であり、その特質上電磁コイルや永久磁石等を備えなけ
ればならず、構造が複雑で、また消費電力も非常に大き
く、アクチュエータからの発熱量も大きかった。そこで
、小型で効率のよいアクチュエータとして静電力を用い
るものが提案されている。
この従来のアクチュエータの構成例を第4図に示す。
第4図において、従来のアクチュエータはφA11.1
7、φB15、φC13の3相の電極を所定の間隔で配
設した固定子1と、その固定子1の電極配設面と対向す
る面に所定間隔で不図示の電極が配設され、固定子1と
一定間隙を保ち相対的移動が可能な可動子3から構成さ
れている。
7、φB15、φC13の3相の電極を所定の間隔で配
設した固定子1と、その固定子1の電極配設面と対向す
る面に所定間隔で不図示の電極が配設され、固定子1と
一定間隙を保ち相対的移動が可能な可動子3から構成さ
れている。
固定子1の各電極は可動子3の移動方向に平行に配設さ
れた電極幹線と、該電極幹線より、可動子3の移動方向
に直交する方向に配設した電極支線とからなり、駆動回
路4により信号線5,6゜7を介してφA、φB、φC
の3組の電圧を印加し、順次切換えていくことにより、
可動子3を移動させる。
れた電極幹線と、該電極幹線より、可動子3の移動方向
に直交する方向に配設した電極支線とからなり、駆動回
路4により信号線5,6゜7を介してφA、φB、φC
の3組の電圧を印加し、順次切換えていくことにより、
可動子3を移動させる。
[発明が解決しようとする問題点コ
ここで、φA、φB、φCの各電極は可動子3の進行方
向(図示の矢印A又はB方向)の中心線に対して、対称
に配置されていないため、例えばφB相に電圧が印加さ
れた場合、駆動力は可動子3の中心に作用しないので、
可動子3を回転させるモーメント成分が生じる。そのた
め、可動子3の案内支持が堅固でないと円滑な移動が出
来ないという不都合が生じていた。
向(図示の矢印A又はB方向)の中心線に対して、対称
に配置されていないため、例えばφB相に電圧が印加さ
れた場合、駆動力は可動子3の中心に作用しないので、
可動子3を回転させるモーメント成分が生じる。そのた
め、可動子3の案内支持が堅固でないと円滑な移動が出
来ないという不都合が生じていた。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、上述の問題点を解決し、より円滑な穆勤が可
能な静電アクチュエータを提供することを目的として成
されたものである。
能な静電アクチュエータを提供することを目的として成
されたものである。
上述の目的を達成するために、本発明の一実施例は以下
の構成を備える。
の構成を備える。
即ち、少なくともφA、φB、φCの3相からなる複数
相の電極を所定の間隔で配設した固定子と、該固定子と
所定の間隔を保って相対的に移動可能な可動子とにより
構成され、固定子の電極は該電極部長手軸を中心として
対称に配設され同相の電極は互いに電気的に接続されて
おり、各相毎に順次電圧を印加して該固定子と可動子間
に発生する静電力により可動子を移動させる構成より成
る。
相の電極を所定の間隔で配設した固定子と、該固定子と
所定の間隔を保って相対的に移動可能な可動子とにより
構成され、固定子の電極は該電極部長手軸を中心として
対称に配設され同相の電極は互いに電気的に接続されて
おり、各相毎に順次電圧を印加して該固定子と可動子間
に発生する静電力により可動子を移動させる構成より成
る。
[作用]
以上の構成において、可動子の進行方向以外に発生する
駆動力は相殺され、結果として駆動力は可動子の進行方
向のみに作用するので、円滑な移動が可能となる。
駆動力は相殺され、結果として駆動力は可動子の進行方
向のみに作用するので、円滑な移動が可能となる。
[実施例]
以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説
明する。
明する。
本発明に係る一実施例は、上述の第4図に示した構成よ
り成り、固定子1の電極パターンを第1図に示す様に可
動子3の移動方向の中心線に対して対称なパターンとし
たものである。このため、第1図と共に第4図も参照し
て以下説明する。
り成り、固定子1の電極パターンを第1図に示す様に可
動子3の移動方向の中心線に対して対称なパターンとし
たものである。このため、第1図と共に第4図も参照し
て以下説明する。
駆動回路4の3相の駆動出力であるφA5を第1図の2
1.24.27の各電極に、φB6を22.28の各電
極に、φC7を23.25の各電極にそれぞれ接続する
。第1図図示の如く本実施例の電極パターンは、1点鎖
線で示す長手軸(可動子3の移動方向中心線)に対して
左右対称になるようバターニングされている。この様に
左右対称にバターニングしたのは、固定子1の各相の電
極に順次電圧を印加し、静電力により固定子と可動子の
電極間に発生する吸引力によって可動子を移動させる際
、可動子3の進行方向以外に発生する駆動力を相殺する
ためであり、結果として駆動力は可動子の進行方向のみ
に作用するので、円滑な移動が可能となる。このため、
従来の如く可動子3がふらつき、例えば不図示の固定子
1の側壁に接触する等して、うまく移動できない等の不
具合を除去することができる。
1.24.27の各電極に、φB6を22.28の各電
極に、φC7を23.25の各電極にそれぞれ接続する
。第1図図示の如く本実施例の電極パターンは、1点鎖
線で示す長手軸(可動子3の移動方向中心線)に対して
左右対称になるようバターニングされている。この様に
左右対称にバターニングしたのは、固定子1の各相の電
極に順次電圧を印加し、静電力により固定子と可動子の
電極間に発生する吸引力によって可動子を移動させる際
、可動子3の進行方向以外に発生する駆動力を相殺する
ためであり、結果として駆動力は可動子の進行方向のみ
に作用するので、円滑な移動が可能となる。このため、
従来の如く可動子3がふらつき、例えば不図示の固定子
1の側壁に接触する等して、うまく移動できない等の不
具合を除去することができる。
また、第4図の他の構成において、1は固定子でその表
面に電極2が形成されている。固定子1にはガラスを使
用し、その表面に電極パターンを蒸着して形成している
。この電極のバターニングはエツチング等、種々の方法
を取ることができる。また、固定子1はガラスに限るも
のではなく、絶縁性のあるものであればプラスチックス
やセラミックス等であってもよい、なお、電極にはCr
を用いているが、Ag、Au、AJI、Cu等の各種導
電性金属やTi、Ta (タンタル)等の高融点金属を
用いてバターニングしてもよい。
面に電極2が形成されている。固定子1にはガラスを使
用し、その表面に電極パターンを蒸着して形成している
。この電極のバターニングはエツチング等、種々の方法
を取ることができる。また、固定子1はガラスに限るも
のではなく、絶縁性のあるものであればプラスチックス
やセラミックス等であってもよい、なお、電極にはCr
を用いているが、Ag、Au、AJI、Cu等の各種導
電性金属やTi、Ta (タンタル)等の高融点金属を
用いてバターニングしてもよい。
また、3は固定子1の対向面に電極を備えた可動子であ
り、本実施例では可動子3としてガラスを用いている。
り、本実施例では可動子3としてガラスを用いている。
この可動子3はガラスに限るものではなく、絶縁性を有
するものであればよくフェノール樹脂等のプラスチック
スやセラミックス等で形成することもできる。
するものであればよくフェノール樹脂等のプラスチック
スやセラミックス等で形成することもできる。
可動子3の電極パターンの例を第2図に示す。
可動子3の電極9は図示の如く一定の間隔を有するスリ
ット状に形成されている。なお、8はこの電極9を所定
電位に保つためのリード線である。
ット状に形成されている。なお、8はこの電極9を所定
電位に保つためのリード線である。
この可動子3と固定子1間は、不図示の両者を所定間隙
に保持するための保持手段により一定間隙に保たれ、第
4図の矢印A又は矢印B方向に移動可能に構成されてい
る。
に保持するための保持手段により一定間隙に保たれ、第
4図の矢印A又は矢印B方向に移動可能に構成されてい
る。
なお、本実施例においては、可動子3の電極9はリード
線8により接地電位に保持されている。
線8により接地電位に保持されている。
この駆動回路4による可動子1の電極への電圧印加タイ
ミングを第3図(a)、(b)に示す。
ミングを第3図(a)、(b)に示す。
ここで第3図(a)は、各相(各電極)に(0/+V)
Vのパルス状電圧を印加した場合、第3図(b)は(+
V/−V)Vの交流電圧を印加した場合を示している。
Vのパルス状電圧を印加した場合、第3図(b)は(+
V/−V)Vの交流電圧を印加した場合を示している。
φA(5)、φB(6)、φC(7)の各相に第3図(
a)に示すようなパルス状の電圧(横軸は時間tを表わ
す)を加えると、固定子1の+Vの電圧のかかつている
電極と、可動子3の電極9との間に吸引力が働き、可動
子3は印加電圧の相順の方向(今の場合、第1図の矢印
Aの方向)に印加電圧の周波数に同期して駆動される。
a)に示すようなパルス状の電圧(横軸は時間tを表わ
す)を加えると、固定子1の+Vの電圧のかかつている
電極と、可動子3の電極9との間に吸引力が働き、可動
子3は印加電圧の相順の方向(今の場合、第1図の矢印
Aの方向)に印加電圧の周波数に同期して駆動される。
第3図(b)に示す交流電圧を印加しても同様である。
また、相順は、A、で、B、λ、C1百、A・・・(−
は180°位相のずれたものを意味する)とすれば、よ
り円滑な駆動が可能である。逆方向(矢印B方向)に可
動子3を動かすには、印加電圧の相順を逆にしてやれば
よく、実施例の場合、3相のうちの2相を入れ換えてや
ればよい。
は180°位相のずれたものを意味する)とすれば、よ
り円滑な駆動が可能である。逆方向(矢印B方向)に可
動子3を動かすには、印加電圧の相順を逆にしてやれば
よく、実施例の場合、3相のうちの2相を入れ換えてや
ればよい。
また、相数は3相に限るものではなく、移動電界を発生
させられるものであれば何相でも構わない。
させられるものであれば何相でも構わない。
また、本発明に係る他の実施例として、固定子1の他の
電極パターン形状の例を第5図に示す。
電極パターン形状の例を第5図に示す。
第1図と同様に電極は、可動子1の電極長手軸(1点鎖
線図示軸)を中心として対称に配置されている。電極形
状は、電極幹線37から電極支線38が矢羽根状に一方
向にのみ出ており、隣接する電極とは互いに独立してい
るので、隣接電極との位相のずれ量や電極支線の幅等も
独立に変えられるという利点がある。
線図示軸)を中心として対称に配置されている。電極形
状は、電極幹線37から電極支線38が矢羽根状に一方
向にのみ出ており、隣接する電極とは互いに独立してい
るので、隣接電極との位相のずれ量や電極支線の幅等も
独立に変えられるという利点がある。
以上の説明は、電極への印加電圧は3相の例について説
明したが、本発明はこれに限るものではなく、3相以上
の複数相で駆動する場合にも、同様に固定子電極を対称
に配設することにより、可動子の傾きがなく円滑な駆動
が可能になる。
明したが、本発明はこれに限るものではなく、3相以上
の複数相で駆動する場合にも、同様に固定子電極を対称
に配設することにより、可動子の傾きがなく円滑な駆動
が可能になる。
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、固定子の電極パタ
ーンを長手軸に対して対称に配置することにより、常に
可動子の8動方向のみに駆動力が傾き、可動子の傾き等
が生ずることなく、円滑な駆動ができる。
ーンを長手軸に対して対称に配置することにより、常に
可動子の8動方向のみに駆動力が傾き、可動子の傾き等
が生ずることなく、円滑な駆動ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る一実施例の固定子電極パターン例
を示す図、 第2図は本実施例の可動子電極パターンを示す図、 タイミングチャート、 第4図は一般的な静電アクチュエータの斜視図、 第5図は本発明に係る他の固定子電極パターン例を示す
図である。 図中、1・・・固定子、2.9・・・電極パターン、3
・・・可動子、4・・・駆動回路、37・・・電極幹線
、38・・・電極支線である。 特許出願人 キャノン株式会社−沃 一〕 」 プ 第2図 (a ) (b)第3図
を示す図、 第2図は本実施例の可動子電極パターンを示す図、 タイミングチャート、 第4図は一般的な静電アクチュエータの斜視図、 第5図は本発明に係る他の固定子電極パターン例を示す
図である。 図中、1・・・固定子、2.9・・・電極パターン、3
・・・可動子、4・・・駆動回路、37・・・電極幹線
、38・・・電極支線である。 特許出願人 キャノン株式会社−沃 一〕 」 プ 第2図 (a ) (b)第3図
Claims (2)
- (1)少なくともφA、φB、φCの3相からなる複数
相の電極を所定の間隔で配設した固定子と、該固定子と
所定の間隔を保つて相対的に移動可能な可動子とにより
構成され、前記固定子の電極は該電極部長手軸を中心と
して対称に配設され同相の電極は互いに電気的に接続さ
れており、各相毎に順次電圧を印加して該固定子と前記
可動子間に発生する静電力により前記可動子を移動させ
ることを特徴とする静電アクチュエータ。 - (2)可動子の固定子電極対向面に所定間隔で電極を配
設し、固定子と該可動子の電極間に発生する吸引力によ
り前記可動子を移動させることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の静電アクチュエータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28215886A JPS63136978A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 静電アクチユエ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28215886A JPS63136978A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 静電アクチユエ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63136978A true JPS63136978A (ja) | 1988-06-09 |
Family
ID=17648853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28215886A Pending JPS63136978A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 静電アクチユエ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63136978A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5235225A (en) * | 1990-08-31 | 1993-08-10 | Northwestern University | Linear electrostatic actuator with means for concatenation |
US7239065B2 (en) * | 2003-07-08 | 2007-07-03 | Tibion Corporation | Electrostatic actuator with fault tolerant electrode structure |
US9131873B2 (en) | 2009-02-09 | 2015-09-15 | Alterg, Inc. | Foot pad device and method of obtaining weight data |
US9474673B2 (en) | 2007-02-14 | 2016-10-25 | Alterg, Inc. | Methods and devices for deep vein thrombosis prevention |
US9889058B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-02-13 | Alterg, Inc. | Orthotic device drive system and method |
US10179078B2 (en) | 2008-06-05 | 2019-01-15 | Alterg, Inc. | Therapeutic method and device for rehabilitation |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP28215886A patent/JPS63136978A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5235225A (en) * | 1990-08-31 | 1993-08-10 | Northwestern University | Linear electrostatic actuator with means for concatenation |
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US11007105B2 (en) | 2013-03-15 | 2021-05-18 | Alterg, Inc. | Orthotic device drive system and method |
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