JPS6395862A - 静電アクチユエ−タ - Google Patents
静電アクチユエ−タInfo
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- JPS6395862A JPS6395862A JP24124586A JP24124586A JPS6395862A JP S6395862 A JPS6395862 A JP S6395862A JP 24124586 A JP24124586 A JP 24124586A JP 24124586 A JP24124586 A JP 24124586A JP S6395862 A JPS6395862 A JP S6395862A
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Landscapes
- Micromachines (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そ可動子を移動させる静電アクチ
ュエータに関するものである。
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
いものであった。このため、アクチュエータよりの発熱
量も大きかった。
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
いものであった。このため、アクチュエータよりの発熱
量も大きかった。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明は上述の問題点を解決し、小型かつ構成の簡単な
扉側な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。
扉側な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。
[問題点を解決するための手段]
上述の目的を達成するため、本発明の一実施例は以下の
構成を備える。
構成を備える。
即ち、複数の電極を所定の間隔で配設した固定子と、該
固定子の電極配設面と一定の間隙をおいて相対的に8勤
可能な誘電材料からなる可動子とから構成され、前記固
定子の電極は前記移動子の移動方向に平行に配設された
電極幹線と、該電極幹線より前記移動子の移動方向に直
交し互いに対向する方向に電極枝線を配設して成る。
固定子の電極配設面と一定の間隙をおいて相対的に8勤
可能な誘電材料からなる可動子とから構成され、前記固
定子の電極は前記移動子の移動方向に平行に配設された
電極幹線と、該電極幹線より前記移動子の移動方向に直
交し互いに対向する方向に電極枝線を配設して成る。
[作用]
以上の構成において、固定子の電極に順次電圧を印加し
、電極枝線よりの発生電界を移動させることによって前
記可動子を移動させる。
、電極枝線よりの発生電界を移動させることによって前
記可動子を移動させる。
[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。
第1図は本発明に係る一実施例の斜視図であり、図中、
1は固定子でその表面に電極2が形成されている。本実
施例においては、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
のパ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、AA、Cu等の各種導電性金属を用
いても、又、Ti、Ta (タンタル)等の高融点金属
により、バターニングしてもよい。
1は固定子でその表面に電極2が形成されている。本実
施例においては、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
のパ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、AA、Cu等の各種導電性金属を用
いても、又、Ti、Ta (タンタル)等の高融点金属
により、バターニングしてもよい。
また、3は誘電体より成る可動子であり、本実施例では
可動子3としてガラスを用いている。この可動子は銹電
率が低く(例えばε=1〜10程度が望ましい)、また
、抵抗値の高いものであればよく、フェノール樹脂等で
形成することもできる。
可動子3としてガラスを用いている。この可動子は銹電
率が低く(例えばε=1〜10程度が望ましい)、また
、抵抗値の高いものであればよく、フェノール樹脂等で
形成することもできる。
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、図
の矢印A又は矢印B方向に8勤可能にJR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、図
の矢印A又は矢印B方向に8勤可能にJR成されている
。
本実施例においては、電極2のパターン幅30μm1パ
ターンピツチ80μmに形成し、固定子1と可動子3と
の間の間隙は10μmとしている。このパターンピッチ
及び間隙を微小化することにより、可動子3上に発生す
るトルクはより大きなものとなる。
ターンピツチ80μmに形成し、固定子1と可動子3と
の間の間隙は10μmとしている。このパターンピッチ
及び間隙を微小化することにより、可動子3上に発生す
るトルクはより大きなものとなる。
また、4は固定子1表面の電極に所定の電圧を印加する
ための駆動回路であり、駆動回路4よりは図示の如くφ
A5.φB6.φC7の3相の駆動出力があり、各相は
順次図示の如く交互に電極2に接続されている。
ための駆動回路であり、駆動回路4よりは図示の如くφ
A5.φB6.φC7の3相の駆動出力があり、各相は
順次図示の如く交互に電極2に接続されている。
この駆動回路4による電極への電圧印加タイミングを第
2図(a)、(b)に示す。ここで第2図(a)は各相
(各電極)にOV/+VVのパルス状電圧を印加した場
合、第2図(b)は+V/−■の交流電圧を印加した場
合を示している。
2図(a)、(b)に示す。ここで第2図(a)は各相
(各電極)にOV/+VVのパルス状電圧を印加した場
合、第2図(b)は+V/−■の交流電圧を印加した場
合を示している。
φA5.φB6.φC7の各相に第2図(a)に示すよ
うなパルス状の電圧(横軸は時間上を表わす)を加える
と、第1図の矢印Aの方向に移動電界が発生する。する
と、可動子3にこの移動電界により電荷が誘起され、移
動電界に対しであるすべりをもって同じ矢印A方向に追
従する駆動力が働く。第2図(b)に示す交流電圧を印
加しても同様である。
うなパルス状の電圧(横軸は時間上を表わす)を加える
と、第1図の矢印Aの方向に移動電界が発生する。する
と、可動子3にこの移動電界により電荷が誘起され、移
動電界に対しであるすべりをもって同じ矢印A方向に追
従する駆動力が働く。第2図(b)に示す交流電圧を印
加しても同様である。
但し、相順はA、で、B、λ、C9百、A・・・(″′
″は180°位相のずれたものを意味する)が望ましい
。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、相数は移
動電界を発生させられるものであれば信相でも構わない
。
″は180°位相のずれたものを意味する)が望ましい
。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、相数は移
動電界を発生させられるものであれば信相でも構わない
。
固定子1の各電極と駆動回路4間の接続は、具体的には
第3図に8a、8b、8cで示す如く、各電極に対し1
木毎の駆wJ信号線を接続し、この信号線にそれぞれφ
A5.φB6.φC7の各相の信号電圧を印加している
。
第3図に8a、8b、8cで示す如く、各電極に対し1
木毎の駆wJ信号線を接続し、この信号線にそれぞれφ
A5.φB6.φC7の各相の信号電圧を印加している
。
しかし、第3図の配線方法では固定子1の電極数分の配
線が必要であり、構成も複雑であり、コストも高くなっ
てしまう。
線が必要であり、構成も複雑であり、コストも高くなっ
てしまう。
この点を改良した電極構成を第4図に示す。図中11は
第1図に示すφA5の一方幹線電極、12はφAの一方
幹線電極11より直交する方向に伸びるφA用技線電極
、13はφC7の幹線電極、14a、14bは幹線電極
13より直交する両方向に伸びるφC用技線電極、15
はφB6の幹線電極、16a、16bは幹線型8i15
より直交する両方向に伸びるφA用枝線電極、17はφ
A5の他方幹線電極、18はφAの他方幹線電極17よ
り直交する方向に伸びるφA用技線電極である。本実施
例においては、各幹線のパターン幅iooμm1幹線間
隔1100μm1枝線パターン幅30μm、幹線より一
方の枝線先端までの長さ900μm、i相当りの枝線ピ
ッチ240μm、隣接する枝線との間隔80μmで形成
している。
第1図に示すφA5の一方幹線電極、12はφAの一方
幹線電極11より直交する方向に伸びるφA用技線電極
、13はφC7の幹線電極、14a、14bは幹線電極
13より直交する両方向に伸びるφC用技線電極、15
はφB6の幹線電極、16a、16bは幹線型8i15
より直交する両方向に伸びるφA用枝線電極、17はφ
A5の他方幹線電極、18はφAの他方幹線電極17よ
り直交する方向に伸びるφA用技線電極である。本実施
例においては、各幹線のパターン幅iooμm1幹線間
隔1100μm1枝線パターン幅30μm、幹線より一
方の枝線先端までの長さ900μm、i相当りの枝線ピ
ッチ240μm、隣接する枝線との間隔80μmで形成
している。
第4図に示す電極パターンを有する固定子1と可動子3
を、所定間隔に保持する保持手段を借えた本発明に係る
他の実施例を、第5図(A)。
を、所定間隔に保持する保持手段を借えた本発明に係る
他の実施例を、第5図(A)。
(B)に示す。
ここでは、固定子1と可動子3との間隙を挟めるため、
固定子1をベース20に固定し、ベース20上の固定子
1外方部にリテーナ22a。
固定子1をベース20に固定し、ベース20上の固定子
1外方部にリテーナ22a。
22bを配設し、リテーナ22a、22b内に一定間隙
で非導電性のボール23を保持している。
で非導電性のボール23を保持している。
なお、第5図(A)においては、固定子1表面の電極は
不図示としているが、第4図と同様に配設されている。
不図示としているが、第4図と同様に配設されている。
ボール23はその直径から固定子1の厚みを差し引いた
距離に固定子1と可動子3とのギャップを保持する。
距離に固定子1と可動子3とのギャップを保持する。
以上の構成によりボール23の良好な転動状態を維持し
つつ固定子1と可動子3間の間隙を狭くすることができ
る。固定子1と可動子3の間隙はボール23の大きさに
影響される。しかし、ボール23が良好に転動するため
には、ある程度の大きさがあったほうがよく、このため
木佳1でG±ボール23の外径800μm1固定子1の
厚さ790μmとし、間隙10μmを実現してνAる。
つつ固定子1と可動子3間の間隙を狭くすることができ
る。固定子1と可動子3の間隙はボール23の大きさに
影響される。しかし、ボール23が良好に転動するため
には、ある程度の大きさがあったほうがよく、このため
木佳1でG±ボール23の外径800μm1固定子1の
厚さ790μmとし、間隙10μmを実現してνAる。
なお、以上の説明は全て可動子の片側に固定子があるも
ので行なったが、両側にあってももちろん構わない。両
側式とすることで駆動力を2倍にすることができる。
ので行なったが、両側にあってももちろん構わない。両
側式とすることで駆動力を2倍にすることができる。
以上説明したように、固定子の電極を71ターニングで
作成し、可動子として誘電材料を用しλ、ビーズやボー
ルを介して支持することにより以下に示すような効果が
得られる。
作成し、可動子として誘電材料を用しλ、ビーズやボー
ルを介して支持することにより以下に示すような効果が
得られる。
(1)電極をバターニングで作成するとともに、固定子
と可動子のギャップの微小化により、ノ」\型で薄形の
アクチュエータが可能となる。
と可動子のギャップの微小化により、ノ」\型で薄形の
アクチュエータが可能となる。
(2)ギャップの微小化に伴I/)、印カロ電圧6((
氏減でき、より消費電力の少なし)アクチュエータ力(
可能である。
氏減でき、より消費電力の少なし)アクチュエータ力(
可能である。
(3)可動子として、エレクトレットのような特殊な材
料は必要なく、ガラスやフェノール樹脂のような安価な
誘電材料でよい。
料は必要なく、ガラスやフェノール樹脂のような安価な
誘電材料でよい。
(4)部分的に誘電材料をつけるか、電極をバターニン
グすることにより、カードやシートそのものを可動子と
するような搬送システムを構築できる。
グすることにより、カードやシートそのものを可動子と
するような搬送システムを構築できる。
(5)静電力で駆動するため、消費電力が極めて少なく
て済み、ジュール熱による発熱のおそれもない。
て済み、ジュール熱による発熱のおそれもない。
(6)固定子上の電極を第4図の如く配線することによ
り、固定子と駆動回路間の配線の占める割合が極小とな
り、体積当りの出力の大きなものとすることができると
共に、配線数も相数分でよく、低コストの静電アクチュ
エータとすることができる。
り、固定子と駆動回路間の配線の占める割合が極小とな
り、体積当りの出力の大きなものとすることができると
共に、配線数も相数分でよく、低コストの静電アクチュ
エータとすることができる。
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、特殊な材料でなく
、安価な誘電材料によって低消費電力の静電アクチュエ
ータを提供でき、また、電極配線も非常に簡単なものと
することができる。
、安価な誘電材料によって低消費電力の静電アクチュエ
ータを提供でき、また、電極配線も非常に簡単なものと
することができる。
第1図は本発明に係る一実施例の斜視図、第2図(a)
、(b)は本実施例の電極駆動タイミングチャート、 第3図は固定子上の電極配線例を示す図、第4図は本発
明に係る他の固定子上の電極配線例を示す図、 茅5図(A)は本発明に係る更に他の実施例の一部切欠
斜視図、 第5図(B)は第5図(A)のA−A面断面図である。 図中、1・・・固定子、2・・・電極、3・・・可動子
、4・・・駆動回路、8a〜8c、19・・・配線ケー
ブル、10・・・ビーズ、11,13,15.17・・
・幹線電極、12.14a、14b、16a。 16b、18・・・枝線電極、20・・・ヘース、22
a、22b・・・リテーナ、23・・・ボールである。 特許出願人 キャノン株式会社「 手続補正書(自発) 昭和62年 2月16日
、(b)は本実施例の電極駆動タイミングチャート、 第3図は固定子上の電極配線例を示す図、第4図は本発
明に係る他の固定子上の電極配線例を示す図、 茅5図(A)は本発明に係る更に他の実施例の一部切欠
斜視図、 第5図(B)は第5図(A)のA−A面断面図である。 図中、1・・・固定子、2・・・電極、3・・・可動子
、4・・・駆動回路、8a〜8c、19・・・配線ケー
ブル、10・・・ビーズ、11,13,15.17・・
・幹線電極、12.14a、14b、16a。 16b、18・・・枝線電極、20・・・ヘース、22
a、22b・・・リテーナ、23・・・ボールである。 特許出願人 キャノン株式会社「 手続補正書(自発) 昭和62年 2月16日
Claims (3)
- (1)複数の電極を所定の間隔で配設した固定子と、該
固定子の電極配設面と一定の間隙をおいて相対的に移動
可能な誘電材料からなる可動子とから構成され、前記固
定子の電極は前記移動子の移動方向に平行に配設された
電極幹線と、該電極幹線より前記移動子の移動方向に直
交し互いに対向する方向に電極枝線を配設したことを特
徴とする静電アクチュエータ。 - (2)電極は互いに複数相に接続され、該相毎に印加す
る電圧を変化させて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。 - (3)前記間隙を保持するために、前記固定子と前記可
動子の間に複数の転動部材を配置したことを特徴とする
特許請求の範囲第1項又は第2項記載の静電アクチュエ
ータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24124586A JPS6395862A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | 静電アクチユエ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24124586A JPS6395862A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | 静電アクチユエ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6395862A true JPS6395862A (ja) | 1988-04-26 |
Family
ID=17071366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24124586A Pending JPS6395862A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | 静電アクチユエ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6395862A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5239222A (en) * | 1989-04-24 | 1993-08-24 | Fujitsu Limited | Electrostatic actuator using films |
US5534740A (en) * | 1991-05-27 | 1996-07-09 | Fujitsu Limited | Electrostatic actuator and method of controlling the same |
-
1986
- 1986-10-13 JP JP24124586A patent/JPS6395862A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5239222A (en) * | 1989-04-24 | 1993-08-24 | Fujitsu Limited | Electrostatic actuator using films |
US5534740A (en) * | 1991-05-27 | 1996-07-09 | Fujitsu Limited | Electrostatic actuator and method of controlling the same |
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