JPS63136979A - Electrostatic actuator - Google Patents

Electrostatic actuator

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JPS63136979A
JPS63136979A JP28215986A JP28215986A JPS63136979A JP S63136979 A JPS63136979 A JP S63136979A JP 28215986 A JP28215986 A JP 28215986A JP 28215986 A JP28215986 A JP 28215986A JP S63136979 A JPS63136979 A JP S63136979A
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JP
Japan
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rotor
electrodes
stator
electrode
movable element
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Pending
Application number
JP28215986A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yoneda
弘 米田
Yasuhiko Ishiwatari
恭彦 石渡
Satoshi Yuasa
聡 湯浅
Masato Niibe
正人 新部
Tomoji Komata
小俣 智司
Tetsuya Yano
哲哉 矢野
Nobuo Watanabe
信男 渡辺
Hiroyasu Nose
博康 能瀬
Eigo Kawakami
英悟 川上
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To reduce an applied voltage by forming the electrodes of a substrate and the like through patterning and by using a dielectric material as a rotor. CONSTITUTION:An electrostatic actuator is composed of a rotor 1 made of a dielectric material, and upper and lower plates 5, 6 of a stator. Conductive layers 1a are disposed radially at a predetermined interval from the axis of a rotational shaft 2 on the surface of the rotor 1 at the side of the plate 6, and the layers 1a are composed by forming the layer as a thin film on the surface at the side of the stator, and then shaping it by a photolithographic technique in a predetermined pattern. A substrate 4 is laminated on the opposed surfaces of the rotor 1 of the upper surface of the plate 6, and an electrode pattern 3 is further disposed. The electrode is formed by radially depositing it with respect to the axis of the shaft 2 of the rotor 1. Thus, voltages are sequentially applied to the electrodes, an electric field generated by the electrodes is moved to rotate the moving element by the electrostatic action with the element.

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移動させる静電アクチ
ュエータに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electrostatic actuator that moves a mover using electrostatic force.

[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。
[Prior Art] Conventional actuators mainly utilize electromagnetic force, and due to their characteristics, they must be equipped with electromagnetic coils, permanent magnets, etc., resulting in complex structures and extremely large power consumption. Ta. Therefore, the amount of heat generated by the actuator was also large.

このため、これらの点を解決するため、電磁力に変えて
静電力を利用したものとして、エレクトレットを用いた
同期モータ(例えば実開昭57−98191号等)が提
案されている。このような静電力を利用したアクチュエ
ータの駆動力は、印加電圧(V)の2乗に比例し、固定
子と可動子間圧11i(d)に反比例することがわかっ
ている。
Therefore, in order to solve these problems, a synchronous motor using an electret (for example, Utility Model Application No. 57-98191, etc.) has been proposed as a motor that uses electrostatic force instead of electromagnetic force. It is known that the driving force of an actuator using such electrostatic force is proportional to the square of the applied voltage (V) and inversely proportional to the pressure 11i(d) between the stator and the movable element.

[発明が解決しようとする問題点コ しかし、エレクトレットタイプのアクチュエータは特殊
なエレクトレットを用いなければならず、電機子を小型
化するのは難かしく、電極の大ぎさや距11i1idに
ついても充分考慮されているとは言えないものであった
[Problems to be solved by the invention]However, electret type actuators require the use of special electrets, making it difficult to miniaturize the armature, and sufficient consideration must be given to the size and distance of the electrodes. It could not be said that the

更にエレクトレットの作成には、特殊な工程が必要なた
めコストアップが避けられなかった。
Furthermore, production of electrets requires a special process, which inevitably increases costs.

[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することを目的として成さ
れたもので、小型かつ構成の簡単な廉価なアクチュエー
タを提供するため本発明の一実施例は以下の構成を備え
る。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in order to provide an inexpensive actuator that is small in size and has a simple configuration, an embodiment of the present invention is as follows. It has the following configuration.

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移動
可能な誘電材料からなる可動子とから構成され、該可動
子の少なくとも前記電極対向表面の導電率が所定間隔で
変化するよう構成する。
That is, it is composed of a stator in which a plurality of electrodes are arranged at predetermined intervals, and a movable element made of a dielectric material that is movable relative to the electrode arrangement surface of the stator at a fixed interval. The conductivity of at least the electrode-facing surface of the movable element is configured to change at predetermined intervals.

[作用コ 以上の構成において、電極に順次電圧を印加し、電極よ
り発生する電界を移動させることによって、該電極によ
り可動子に蓄積される電荷との静電作用により当該可動
子を回転させる。
[Operation] In the above configuration, by sequentially applying voltage to the electrodes and moving the electric field generated by the electrodes, the movable element is rotated by electrostatic action with the charges accumulated in the movable element by the electrodes.

[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。
[Example] Hereinafter, an example according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1実施例] 第1図は本発明に係る一実施例の分解斜視図であり、第
2図はその断面図である。
[First Embodiment] FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof.

図中1は誘電体より成るロータであり、5及び6は固定
子である上板及び下板である。ロータ1の下板6側表面
には回転軸2の軸線より放射状に所定間隔の導電層1a
が配設されている。
In the figure, 1 is a rotor made of a dielectric material, and 5 and 6 are upper and lower plates, which are stators. On the surface of the lower plate 6 of the rotor 1, a conductive layer 1a is provided at predetermined intervals radially from the axis of the rotating shaft 2.
is installed.

この導電層1aを備えるロータ1の正面図を第3図(A
)に、その断面図を第3図(B)に示す。
A front view of the rotor 1 provided with this conductive layer 1a is shown in FIG.
), and its cross-sectional view is shown in FIG. 3(B).

本実施例ではロータ1はガラスからなり、その固定子側
表面に、T i (0,3μm) / Cr (0,0
1μm)の導電層を薄膜形成したのち、フォトリソグラ
フィ技術によって、所定パターンに整形することにより
構成されている。なお、このロータ1はガラスに限るも
のではなく、表面抵抗率が約1011〜10′3Ω程度
の微弱な導電性を有する誘電体であればよく、フェノー
ル樹脂等でもよい。
In this embodiment, the rotor 1 is made of glass, and the stator-side surface thereof is coated with Ti (0,3 μm) / Cr (0,0
It is constructed by forming a thin conductive layer (1 μm) and then shaping it into a predetermined pattern using photolithography technology. The rotor 1 is not limited to glass, and may be any dielectric material having a weak conductivity with a surface resistivity of about 1011 to 10'3 ohms, such as phenol resin.

また、導電層の材料は、Tiの他、Au、Ag。In addition to Ti, the material of the conductive layer is Au and Ag.

Cu、A交、Cr、Ta等の導電材料や、それらを積層
したものでもよい。
It may also be a conductive material such as Cu, Al-A, Cr, Ta, or a laminate thereof.

2はロータ1の軸着された回転軸であり、上板5に設け
られた軸受7と下板6に設けられた軸受8とにより回動
可能に軸支されている。
Reference numeral 2 denotes a rotating shaft to which the rotor 1 is attached, and is rotatably supported by a bearing 7 provided on the upper plate 5 and a bearing 8 provided on the lower plate 6.

なお、ロータ1は厚さ0.4mm、直径66mmであり
、回転軸2は直径1.5mmである。
Note that the rotor 1 has a thickness of 0.4 mm and a diameter of 66 mm, and the rotating shaft 2 has a diameter of 1.5 mm.

下板6上面のロータ1対向面には基板4が積層されてお
り、基板4のロータ1対向面には電極パターン3が配設
されている。この電極は、ロータ1の回転軸2の軸線に
対して放射状に所定の間隔となるよう蒸着して形成して
いる。
A substrate 4 is laminated on the upper surface of the lower plate 6 facing the rotor 1, and an electrode pattern 3 is provided on the surface of the substrate 4 facing the rotor 1. The electrodes are formed by vapor deposition at predetermined intervals radially with respect to the axis of the rotating shaft 2 of the rotor 1.

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。なお、電極3にはCrを用いている
が、Ag、Au、A9.、Cu等の各種導電性金属を用
いてバターニングしてもよく、放電による電極の溶融を
防ぐためTiやTa(タンタル)等の高融点金属を用い
てもよい。
Various methods such as etching can be used for patterning the electrode. Note that although Cr is used for the electrode 3, Ag, Au, A9. Buttering may be performed using various conductive metals such as , Cu, etc., and high melting point metals such as Ti and Ta (tantalum) may be used to prevent melting of the electrode due to discharge.

本実施例では上板5、下板6及び基板4はガラスにより
構成されている。しかし、これら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。
In this embodiment, the upper plate 5, lower plate 6, and substrate 4 are made of glass. However, these materials are not limited to glass, and may be made of plastics, ceramics, or the like as long as they have insulation properties.

このロータ1と基板4、上板5間は、スペーサ及びネジ
9a、9b、9c、9dと軸受7.8により所定間隙に
保持され、図の矢印A又は矢印B方向に回動可能に構成
されている。
The rotor 1, the substrate 4, and the upper plate 5 are held at a predetermined gap by spacers, screws 9a, 9b, 9c, and 9d, and a bearing 7.8, and are configured to be rotatable in the direction of arrow A or arrow B in the figure. ing.

本実施例においては、電極3の平均パターン幅[■、パ
ターンピッチ2mmに形成し、電極3とロータ1、ロー
タ1と上板5との間隔は共に0.25mmとしている。
In this embodiment, the electrodes 3 are formed to have an average pattern width [■ and a pattern pitch of 2 mm, and the distances between the electrodes 3 and the rotor 1, and between the rotor 1 and the upper plate 5 are both 0.25 mm.

そして、各電極には、駆動回路10よりφAl 1.φ
B12.φC13の3相の電圧が印加され、基板4上に
回転電界を発生させてロータ1を回転させている。
Then, each electrode is supplied with φAl 1.0 from the drive circuit 10. φ
B12. A three-phase voltage of φC13 is applied to generate a rotating electric field on the substrate 4 to rotate the rotor 1.

この電極パターンピッチ及び間隙を微小化することによ
り、ロータ1上に発生するトルクはより大きなものとな
る。
By making the electrode pattern pitch and gap smaller, the torque generated on the rotor 1 becomes larger.

この駆動回路10による電極3への電圧印加タイミング
を第4図(a)、(b)に示す。ここで第4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4図(b)は(+V/−V)Vの交流電圧
を印加した場合を示している。φA11.φB12.φ
C13の各相に第4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、第1図の矢印
Aの方向に移動電界が発生する。すると、ロータ1にこ
の移動電界により電荷が訪起され、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。この状態を第5図(a)(b)に示す。
The timing of voltage application to the electrode 3 by this drive circuit 10 is shown in FIGS. 4(a) and 4(b). Here, Fig. 4(a) shows the case where a pulse voltage of (0/+V)V is applied to each phase (each electrode), and Fig. 4(b) shows the case where an AC voltage of (+V/-V)V is applied. This shows the case where φA11. φB12. φ
When a pulsed voltage as shown in FIG. 4(a) (the horizontal axis represents time t) is applied to each phase of C13, a moving electric field is generated in the direction of arrow A in FIG. Then, charges are generated in the rotor 1 by this moving electric field, and a driving force is exerted to follow the moving electric field in the same direction of arrow A with a certain slip. This state is shown in FIGS. 5(a) and 5(b).

ここで、電極3aに例えば“−”電位が印加されると、
該電極3aと対向するロータ1面上に電極3aの印加電
圧と逆の極性をもった電荷21(この場合には“+“電
荷)がロータ1上の微弱な導電性により、局所的にチャ
ージされる。この状態時に電極3aに印加される電位が
変化しく相が切り変わり)、第5図(b)の矢印22の
ような電気力線が生じると、力F=qE (q ;ロー
タの表面電荷、E;電気力線の回転方向の電界の強さ)
が働き、回転力が生じることになる。
Here, when a "-" potential is applied to the electrode 3a, for example,
On the surface of the rotor 1 facing the electrode 3a, a charge 21 (in this case, a "+" charge) having a polarity opposite to the voltage applied to the electrode 3a is locally charged due to the weak conductivity on the rotor 1. be done. In this state, the electric potential applied to the electrode 3a changes and the phase switches), and when electric lines of force like the arrow 22 in FIG. 5(b) are generated, the force F=qE (q; the surface charge of the rotor, E: strength of electric field in the direction of rotation of electric lines of force)
acts, and rotational force is generated.

これは第4図(b)の交流電圧を印加しても同様である
This is the same even if the AC voltage shown in FIG. 4(b) is applied.

但し、相順はA、ご、B、λ、C9■、A・・・(−〇
は180°位相のずれたものを意味する)が望ましい。
However, it is preferable that the phase order is A, B, B, λ, C9, A... (-0 means a phase shift of 180°).

逆方向(矢印B方向)にロータ1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8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。
To move the rotor 1 in the opposite direction (arrow B direction), the phase order of the applied voltages may be reversed, and in the case of the embodiment, two of the three phases may be replaced. Further, the number of phases may be any number as long as it can generate an 8-dynamic electric field.

このとき、ロータ1には導電層1aが配設されており、
これによりロータ1の導電層1aの無い場合と比し、単
位面積当りの実効抵抗率が低くなる。
At this time, the rotor 1 is provided with a conductive layer 1a,
As a result, the effective resistivity per unit area becomes lower than when the rotor 1 does not have the conductive layer 1a.

この結果、本実施例はロータ1の回転電界に対するすべ
り速度とトルクの特性が変化し、起動が容易になり、回
転電界の周波数変化や負荷の変化に対する追従性が増大
するという特長を有する。
As a result, this embodiment has the advantage that the characteristics of the sliding speed and torque of the rotor 1 relative to the rotating electric field change, making starting easier, and increasing the ability to follow changes in the frequency of the rotating electric field and changes in load.

また、ロータ1の表面に誘起された電荷のうち、導電層
のパターン上に位置するものは、該パターンの範囲内で
は容易に移動できるため、ロータ表面に誘起される電荷
の蓄積パターンは、基板側の電極3のパターンに限定さ
れず若干のひろがりをもつことができる。この結果とし
て条件変化に対する回転の安定性が増す。例えば、湿度
変化に対する安定性では、本実施例によるものの方が従
来例によるものよりも優れていることが確認されている
Further, among the charges induced on the surface of the rotor 1, those located on the pattern of the conductive layer can easily move within the range of the pattern, so the accumulation pattern of the charges induced on the rotor surface is The pattern of the side electrodes 3 is not limited, and can be slightly expanded. As a result, rotational stability against changing conditions increases. For example, in terms of stability against changes in humidity, it has been confirmed that the product according to this example is superior to the product according to the conventional example.

なお、上記に示した本実施例の効果は、ロータ1に設け
る導電層1aのパターン形状により、制御することがで
きる。
Note that the effects of this embodiment shown above can be controlled by the pattern shape of the conductive layer 1a provided on the rotor 1.

従って、ロータ1の導電層1aの形状は、第3図(A)
に示す形状に限定されるものではなく、種々のパターン
とすることができる。
Therefore, the shape of the conductive layer 1a of the rotor 1 is as shown in FIG.
The shape is not limited to the shape shown in , and various patterns can be used.

このロータ1の導電層1aの他のパターンの例を第6図
(A)〜(C)に示す。なお、第6図(B)は第6図(
A)のパターンピッチを細かくしたものである。第6図
に示すように、電極3のパターンとロータ1の導電層1
aのパターンとを非平行とし−たため、電極3とロータ
1との位置関係に係わらず、電極3対向面には一定の導
電層があり、非常に滑らかな回転が得られる。
Examples of other patterns of the conductive layer 1a of this rotor 1 are shown in FIGS. 6(A) to 6(C). In addition, Fig. 6 (B) is shown in Fig. 6 (
This is a version of A) with a finer pattern pitch. As shown in FIG. 6, the pattern of the electrodes 3 and the conductive layer 1 of the rotor 1
Since the pattern a is non-parallel, there is a constant conductive layer on the surface facing the electrodes 3, and extremely smooth rotation can be obtained regardless of the positional relationship between the electrodes 3 and the rotor 1.

[第2実施例] 更に、本発明に係る他の実施例の導電層パターンの例を
第7図に示す。
[Second Embodiment] Furthermore, an example of a conductive layer pattern of another embodiment according to the present invention is shown in FIG.

第7図においても、ガラスよりなるロータ1の表面に導
電材料を薄膜状に形成したのち、フォトリングラフィ技
術による整形によって導電層1bが配設されている。こ
の構成は、上述した第1の実施例と同じであるが、本実
施例では導電層1bが基板4の電極3と略同様の形状に
成形され、かつ互いに連結されているという特徴を有す
る。
Also in FIG. 7, a conductive material is formed in the form of a thin film on the surface of the rotor 1 made of glass, and then a conductive layer 1b is provided by shaping using the photolithography technique. This structure is the same as the first embodiment described above, but this embodiment is characterized in that the conductive layer 1b is formed into substantially the same shape as the electrode 3 of the substrate 4, and is connected to each other.

本実施例のパターンを有するロータ1を第1図の構成に
用いることにより、基板4の電極3とロータ1の導電層
lb間に働く静電力による互いの吸引力によって、ロー
タ1を回転させるに充分な回転力を得ることができる。
By using the rotor 1 having the pattern of this embodiment in the configuration shown in FIG. 1, the rotor 1 can be rotated by the mutual attractive force caused by the electrostatic force acting between the electrodes 3 of the substrate 4 and the conductive layer lb of the rotor 1. Sufficient rotational force can be obtained.

ただし、ロータ1を連続的に回転させるためには、ロー
タ1の導電層1bのパターンピッチを基板4の電極3の
パターンピッチと異なる値に設定する必要がある。本実
施例では、基板4の電極3のパターン幅は2.5度分、
パターンピッチはは6度分の角度幅とし、ロータ1の導
電層1bでは各々2.5度、5度分の角度幅とした。な
お、基板4の電極3に印加する電圧値、駆動タイミング
は、第4図と同じでよい。
However, in order to rotate the rotor 1 continuously, it is necessary to set the pattern pitch of the conductive layer 1b of the rotor 1 to a value different from the pattern pitch of the electrodes 3 of the substrate 4. In this embodiment, the pattern width of the electrode 3 on the substrate 4 is 2.5 degrees.
The pattern pitch was an angular width of 6 degrees, and the angular width of the conductive layer 1b of the rotor 1 was 2.5 degrees and 5 degrees, respectively. Note that the voltage value and drive timing applied to the electrode 3 of the substrate 4 may be the same as in FIG. 4.

本実施例では、ロータ1の回転を印加電圧の駆動タイミ
ングと同期させることができ、ロータ1の回転を容易に
制御することがで計る。また、第4図(a)に示すパル
ス状の電圧を加えることにより、ロータ1をステップ送
りできるという特徴をも有する。
In this embodiment, the rotation of the rotor 1 can be synchronized with the drive timing of the applied voltage, and the rotation of the rotor 1 can be easily controlled. It also has the feature that the rotor 1 can be moved in steps by applying a pulsed voltage as shown in FIG. 4(a).

また、ロータ1の導電層は電気的に自由な状態でよく、
外部回路から特定の電圧を印加したり、接地したりする
必要がなく、簡単な構成とすることができる。
Further, the conductive layer of the rotor 1 may be in an electrically free state,
There is no need to apply a specific voltage from an external circuit or to ground, and the configuration can be simple.

なお、以上の説明は全てロータの片側対向面にのみ電極
パターンがあるもので行なったが、両側に電極パターン
を備え、対向する基板面にも他方の基板面とまったく同
じく位置決め配列された電極パターンを備える構成とし
てもももちろん構わない。両側に電極パターンを備える
方式とすることで、ロータの駆動力を2倍にすることが
できる。
Note that all of the above explanations have been made using a rotor that has electrode patterns only on one facing surface, but it is also possible to have electrode patterns on both sides and position and arrange the electrode patterns on the opposing board surface in exactly the same way as on the other board surface. Of course, it is also possible to have a configuration including the following. By providing electrode patterns on both sides, the driving force of the rotor can be doubled.

[第3実施例] 以上の説明は駆動軸2を中心に円運動を行なうモータ構
造の静電アクチュエータについて説明したが、本発明は
これに限るものではなく、ロータ1に変え、可動子が平
行8動するタイプの静電アクチュエータに使用すること
もできる。この可動子が平行8動するタイプの静電アク
チュエータを第8図に示す。
[Third Embodiment] Although the above description has been made regarding an electrostatic actuator having a motor structure that performs circular motion around the drive shaft 2, the present invention is not limited to this. It can also be used for a type of electrostatic actuator that moves. FIG. 8 shows an electrostatic actuator in which the movable element moves eight times in parallel.

図中、51は固定子でその表面に電極52が形成されて
いる。本実施例においては、固定子51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51及び電極52は
第1図の基板4及び電極3と同一材料でよい。
In the figure, 51 is a stator, and electrodes 52 are formed on its surface. In this embodiment, the stator 51 is made of glass, and an electrode pattern is formed on its surface by vapor deposition. Various methods such as etching can be used for patterning this electrode. Further, the stator 51 and the electrodes 52 may be made of the same material as the substrate 4 and the electrodes 3 in FIG.

また、53は訪電体より成る可動子であり、本実施例で
は可動子53としてガラスを用いている。この可動子5
3は誘電率が低く(例えばe=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53の固定
子51対向面には、導電層54が配設されている。この
導電層54の配設された可動子53の平面図を第9図に
示す。この導電層54のパターンは、電極52と平行な
ものとすることも、また、第6図(C)に示すようなパ
ターン等種々のパターンとすることもできる。このパタ
ーンを第9図に示すように電極53のパターンと非並行
とすると、電極53と可動子51との位置関係に係わら
ず、電極対向面には一定の導電層があり、非常に滑らか
な移動が可能となる。
Further, 53 is a movable element made of a current-visiting body, and in this embodiment, glass is used as the movable element 53. This mover 5
The material 3 may have a low dielectric constant (e.g., desirably e=1 to 10) and a high resistance value, and may be formed of phenol resin or the like. A conductive layer 54 is provided on the surface of the movable element 53 facing the stator 51. A plan view of the mover 53 provided with the conductive layer 54 is shown in FIG. The pattern of the conductive layer 54 may be parallel to the electrode 52, or may be formed into various patterns such as the pattern shown in FIG. 6(C). If this pattern is made non-parallel to the pattern of the electrode 53 as shown in FIG. Movement becomes possible.

本実施例においては、電極52のパターン幅を30μm
、パターンピッチを80μmに形成し、固定子51と可
動子53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5
3上に発生するトルクはより大きなものとなる。
In this embodiment, the pattern width of the electrode 52 is 30 μm.
The pattern pitch is 80 μm, and the gap between the stator 51 and the movable element 53 is 10 μm. By miniaturizing this pattern pitch and gap, the mover 5
The torque generated on 3 is larger.

また、10は固定子51の電fi52に所定の電圧を印
加するための駆動回路であり、第1図と同様構成のため
説明を省略する。
Further, 10 is a drive circuit for applying a predetermined voltage to the electric fi 52 of the stator 51, and since it has the same configuration as that in FIG. 1, its explanation will be omitted.

図示の如く、駆動回路10からは第1図と同様に、φA
11.φB12.φC13の3相の駆動出力があり、各
相駆動電圧は第4図のタイミングチャートに図示した如
く順次各電極52に印加される。
As shown in the figure, from the drive circuit 10, as in FIG.
11. φB12. There is a three-phase drive output of φC13, and each phase drive voltage is sequentially applied to each electrode 52 as shown in the timing chart of FIG.

以上説明したように、基板4等の電極をパターニングで
作成し、ロータ1又は可動体53として誘電材料を用い
ることにより、以下に示すような効果が得られる。
As explained above, by forming the electrodes on the substrate 4 and the like by patterning and using a dielectric material as the rotor 1 or the movable body 53, the following effects can be obtained.

(1)電極をパターニングで作成するとともに、基板等
とロータ等のギャップの微小化により、小型で薄形のア
クチュエータが可能となる。
(1) By creating electrodes by patterning and miniaturizing the gap between the substrate, etc., and the rotor, etc., it becomes possible to create a small and thin actuator.

(2)ギャップの微小化に伴い、印加電圧が低減でき、
より消費電力の少ないアクチュエータとできる。
(2) With the miniaturization of the gap, the applied voltage can be reduced,
An actuator with lower power consumption can be created.

(3)ロータとして、エレクトレットのような特殊な材
料は必要なく、PZTやガラス、フェノール樹脂のよう
な安価な誘電材料でよい。
(3) A special material such as electret is not required for the rotor, and an inexpensive dielectric material such as PZT, glass, or phenol resin may be used.

(4)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。
(4) Since it is driven by electrostatic force, power consumption is extremely low and there is no risk of heat generation due to Joule heat.

[発明の効果コ 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、起動が容易で、かつ安定した
回転が得られる低消費電力の静電アクチュエータを提供
できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electrostatic actuator with low power consumption that is easy to start up, provides stable rotation, and is made of an inexpensive dielectric material rather than a special material.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る一実施例の分解斜視図、第2図は
第1図に示す本実施例の断面図、第3図(A)は本実施
例のロータの平面図、第3図(B)は本実施例のロータ
の断面図、第4図(a)、(b)は本実施例の電極駆動
タイミングチャート、 第5図(a)、(b)は本実施例の回転力発生メカニズ
ムを説明する図、 第6図(A)〜(C)は本発明に係る他の実施例のロー
タの平面図、 第7図は本発明に係る他の実施例のロータの正面図、 第8図は本発明に係る更に他の実施例の斜視図、 第9図は第8図に示す可動子の平面図である。 図中、1・・・ロータ、la、lb、54・・・導電層
、2・・・回転軸、3.52・・・電極、4・・・基板
、5・・・上板、6・・・下板、7,8・・・軸受、9
a〜9d・・・スペーサ及びネジ、10・・・駆動回路
、21・・・電荷、22・・・電気力線、51・・・固
定子、53可動子である。 特許出願人     キャノン株式会社第1図 第2図 第3図 (A) 第3図 (B) 14図  (0) 第4図 (b) q 第5図 (b) 第6図(A)     第6図 (B)第7図 −■ミ 続 ネ市 −tE  ”2吋 昭和62年 6月101] 特  許  庁  長  官  殿 1、−+<件の表示 特願昭61−282159号 2、発明の名称 M?−+Lアクチュエータ 3、補正をする者 ・IS件との関係  特許出願人 キャノン株式会社 4、代   理   人   〒105東京都港区虎ノ
l”l 2−5−21 5、補正命令の日付 自     発 6、補正の対象 4.♂、・、ハ1リ ; 7、補正の内容 (1)明細書第6頁第14行目と第15行目の間に以下
を挿入する。 「ただし、ロータ材料の比誘電率は低い方(ε1=1〜
10)が望ましい。」 (2)明細書第16頁最下行を以下の様に補正する。 「る。この可動子53は比誘電率が低く(例えばε、=
」 (3)第5図(b)及び第7図を別紙の通り補正する。 第5図  (b) 第7図
1 is an exploded perspective view of an embodiment according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 3A is a plan view of the rotor of the embodiment, and FIG. Figure (B) is a sectional view of the rotor of this example, Figures 4 (a) and (b) are electrode drive timing charts of this example, and Figures 5 (a) and (b) are rotation of this example. 6A to 6C are plan views of a rotor according to another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a front view of a rotor according to another embodiment of the present invention. , FIG. 8 is a perspective view of still another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a plan view of the movable element shown in FIG. 8. In the figure, 1... Rotor, la, lb, 54... Conductive layer, 2... Rotating shaft, 3.52... Electrode, 4... Substrate, 5... Top plate, 6... ... Lower plate, 7, 8 ... Bearing, 9
a to 9d... Spacer and screw, 10... Drive circuit, 21... Electric charge, 22... Lines of electric force, 51... Stator, 53 Mover. Patent applicant: Canon Corporation Figure 1 Figure 2 Figure 3 (A) Figure 3 (B) Figure 14 (0) Figure 4 (b) q Figure 5 (b) Figure 6 (A) Figure 6 Figure (B) Figure 7 -■ Mi Continued Ne City -tE "2" June 101, 1988] Director-General of the Patent Office 1, -+ Indication of Patent Application No. 1982-282159 2, Invention Name M?-+L Actuator 3, Person making the amendment/Relationship with the IS matter Patent applicant Canon Co., Ltd. 4, Agent 2-5-21 2-5-21 Torano, Minato-ku, Tokyo 105 5, Amendment order Date spontaneous 6, subject of correction 4. 7. Contents of the amendment (1) The following shall be inserted between lines 14 and 15 on page 6 of the specification. "However, the relative dielectric constant of the rotor material is lower (ε1=1~
10) is desirable. (2) The bottom line of page 16 of the specification is amended as follows. This mover 53 has a low dielectric constant (for example, ε, =
(3) Correct the figures 5(b) and 7 as shown in the attached sheet. Figure 5 (b) Figure 7

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (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、該可動
子の少なくとも前記電極対向表面の導電率が所定間隔で
変化するよう構成し、前記固定子の電極に順次電圧を印
加し、電極よりの発生電界を移動させることによつて前
記可動子を移動させるようにしたことを特徴とする静電
アクチュエータ。
(1) Consisting of a stator in which a plurality of electrodes are arranged at predetermined intervals, and a movable element made of a dielectric material that is movable relative to the electrode arrangement surface of the stator at a fixed interval, The movable element is configured such that the conductivity of at least the surface facing the electrode changes at predetermined intervals, and the movable element is controlled by sequentially applying a voltage to the electrodes of the stator and moving the electric field generated by the electrodes. An electrostatic actuator characterized by being adapted to move.
(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。
(2) The electrostatic actuator according to claim 1, wherein the electrodes are connected to each other in a plurality of phases, and the movable element is moved by changing the voltage applied to each phase.
(3)可動子表面の導電率は、該可動子の固定子側表面
に導電性膜を形成したのち、所定間隔で該導電性膜を除
去したパターンを形成して変化させることを特徴とする
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。
(3) The conductivity of the surface of the mover is changed by forming a conductive film on the stator side surface of the mover and then removing the conductive film at predetermined intervals to form a pattern. An electrostatic actuator according to claim 1 or 2.
(4)可動子表面の導電性膜のパターンは、互いに独立
したパターンとして配設されることを特徴とする特許請
求の範囲第3項記載の静電アクチュエータ。
(4) The electrostatic actuator according to claim 3, wherein the patterns of the conductive film on the surface of the movable element are arranged as mutually independent patterns.
(5)可動子は出力軸を備え、固定子に該出力軸を軸支
する軸支手段と前記可動子との対向面に出力軸の軸線に
対して放射状に所定間隔で配列された複数の電極とを備
えることを特徴とする特許請求の範囲第1項より第4項
のいずれかに記載の静電アクチュエータ。
(5) The movable element includes an output shaft, and a plurality of shaft supporting means for pivotally supporting the output shaft on the stator and a plurality of shafts arranged radially at predetermined intervals with respect to the axis of the output shaft on a surface facing the movable element. 5. The electrostatic actuator according to claim 1, further comprising an electrode.
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