JP2000245180A - Thin micromotor - Google Patents

Thin micromotor

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JP2000245180A
JP2000245180A JP11046993A JP4699399A JP2000245180A JP 2000245180 A JP2000245180 A JP 2000245180A JP 11046993 A JP11046993 A JP 11046993A JP 4699399 A JP4699399 A JP 4699399A JP 2000245180 A JP2000245180 A JP 2000245180A
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JP
Japan
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electro
micromotor
thin
rotating body
working medium
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Pending
Application number
JP11046993A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Yokota
田 眞 一 横
Yasubumi Otsubo
坪 泰 文 大
Kazuya Edamura
村 一 弥 枝
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SHINGIJUTSU MAN KK
SHINGIJUTSU MANAGEMENT KK
Original Assignee
SHINGIJUTSU MAN KK
SHINGIJUTSU MANAGEMENT KK
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Publication date
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Priority to US09/673,569 priority patent/US6455955B1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To drive a very thin micromotor at high speed by forming a rotating body, so that the diameter of the rotating body is formed larger than the largest thickness of the rotator body, forming an enclosure so that the diameter/ thickness of the enclosure is not less than a specific value, and providing a contact portion with a means for reducing the rotational resistance of a rotary shaft. SOLUTION: A rotating body 30 is formed with the diameter of the rotating body 30 larger than the maximum thickness of the rotating body 30. An enclosure 40 is formed with the diameter/thickness of the enclosure 40 of not less than 1.01. A rotational contact resistance reducing means for reducing the rotation resistance of a rotary shaft 45 is installed at least one of groups comprising the rotary shaft 45, a shaft hole and a bearing assembly. As a result a very thin and yet small-sized micromotor is obtained. The contact frictional resistance at a driving portion is very much reduced, and the micromotor can be driven at a rotational speed of tens of hundreds to tens of thousands of rpm and hardly produces heat, when rotated at such a high speed. Furthermore, the micromotor can be driven normally even in an environment of a strong magnetic field.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、電圧を印加することによ
り電界間を移動する電気感応作動媒体(電界共役流体
(Electro-Conjugate Fluid = ECF))を用いた薄型のマ
イクロモータに関する。さらに詳しくは本発明は、上記
のような特性を有する電気感応作動媒体を用いた非常に
薄型のマイクロモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electro-sensitive working medium (electric conjugate fluid) which moves between electric fields by applying a voltage.
(Electro-Conjugate Fluid = ECF)). More specifically, the present invention relates to a very thin micromotor using an electro-sensitive working medium having the above characteristics.

【0002】[0002]

【発明の技術的背景】絶縁性の液体に電界を印加するこ
とにより液体の特性が変動することが知られている。例
えば、液晶は、電圧の印加によってその配向性が変化し
て光透過性が変動する。また、粒子などを含有する不均
一系液体に電圧を印加するとウインズロー効果によりそ
の粘度等の特性が変動することも知られている。
BACKGROUND OF THE INVENTION It is known that the properties of a liquid can be changed by applying an electric field to the insulating liquid. For example, the liquid crystal changes its orientation by the application of a voltage, and its light transmittance changes. It is also known that when a voltage is applied to a heterogeneous liquid containing particles and the like, characteristics such as viscosity change due to the Winslow effect.

【0003】しかしながら、こうした電圧印加によって
特性が変動する液体には、例えば液晶化合物のように極
めて高価であったり、不均一系液体のように分散安定性
が悪い等の問題があった。
[0003] However, such liquids whose characteristics fluctuate due to the application of a voltage have problems such as extremely expensive liquid crystal compounds and poor dispersion stability like heterogeneous liquids.

【0004】本発明者は、特定の液体に電圧を印加する
ことにより、この特定の流体が移動するという新たな電
気感応効果を見い出し、この特定の液体(電気感応作動
媒体)およびこの電気感応作動媒体を用いたマイクロモ
ータについて既に出願をしている(特願平8−1687
1号、特願平8−16872号、特願平8−76259
号、特願平8−248417号、特願平8−24167
9号等の明細書参照)。これらの明細書に記載されてい
るマイクロモータは、小型化することにより、その出力
パワー密度が高くなる。
The present inventor has found a new electro-sensitive effect that the specific fluid moves by applying a voltage to the specific liquid, and the specific liquid (electro-sensitive operating medium) and the electro-sensitive operating An application for a micromotor using a medium has already been filed (Japanese Patent Application No. Hei 8-1687).
No. 1, Japanese Patent Application No. 8-16872, Japanese Patent Application No. 8-76259
No., Japanese Patent Application No. 8-248417, and Japanese Patent Application No. 8-24167.
No. 9, etc.). The output power density of the micromotors described in these specifications is increased by miniaturization.

【0005】しかしながら、上記の明細書に開示したマ
イクロモータは、駆動部が筒状であるので、小型化に際
して改良が必要であった。
[0005] However, the micromotor disclosed in the above specification requires an improvement in miniaturization because the driving section is cylindrical.

【0006】本発明者は、円板状の回転体を用いた薄型
のマイクロモータを製造し、こうした薄型のマイクロモ
ータを300rpm程度の回転速度で駆動させることに成
功している(特願平10−11832号明細書参照)。
しかしながら、このような薄型のマイクロモータでは、
筒状のローターを配置したマイクロモータよりも回転数
が低くなりがちである。こうした薄型のマイクロモータ
の回転数の低下現象について種々検討した結果、こうし
た薄型のマイクロモータでは、円板状の回転体が用いら
れており、この回転体と筐体に対して回動自在に軸止す
る回転軸との誤差が円筒状のローターを用いた場合より
も大きくなる傾向があり、回転軸と軸受け部との接触抵
抗が大きくなる傾向があり、この接触抵抗により、回転
数が低下していることが分かった。殊にマイクロモータ
がより小型化するにつれて、出力に対する接触抵抗によ
るエネルギーロスは無視できなくなり、こうした接触抵
抗の生ずる軸受け部の構造がマイクロモータを高速駆動
させるためには非常に重要になることが判明した。
The present inventor has manufactured a thin micromotor using a disk-shaped rotating body, and has succeeded in driving such a thin micromotor at a rotation speed of about 300 rpm (Japanese Patent Application No. Hei 10 (1998) -108). -11832).
However, in such a thin micromotor,
The number of revolutions tends to be lower than that of a micromotor having a cylindrical rotor. As a result of various studies on the phenomenon of a decrease in the number of revolutions of such a thin micromotor, a disk-shaped rotating body is used in such a thin micromotor, and a shaft is rotatable with respect to the rotating body and the housing. The error with the rotating shaft to stop tends to be larger than when a cylindrical rotor is used, and the contact resistance between the rotating shaft and the bearing tends to increase, and the rotational speed decreases due to this contact resistance. I knew it was. In particular, as the micromotor becomes smaller, the energy loss due to the contact resistance to the output becomes not negligible, and it has been found that the structure of the bearing part in which such contact resistance occurs becomes very important for driving the micromotor at high speed. did.

【0007】[0007]

【発明の目的】本発明は直流電圧を印加することにより
電気感応作動媒体を流動させて、この電気感応作動媒体
の流動によって回転する非常に薄型のマイクロモータを
提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a very thin micromotor which rotates an electro-sensitive working medium by applying a DC voltage and rotates by the flow of the electro-sensitive working medium.

【0008】さらに、本発明は、高速で駆動が可能な薄
型のマイクロモータを提供することを目的としている。
Another object of the present invention is to provide a thin micromotor that can be driven at a high speed.

【0009】[0009]

【発明の概要】本発明の薄型マイクロモータは、電気感
応作動媒体を収容する有底状の媒体収容部および該媒体
収容部の上部解放部を密閉する蓋体とからなる筐体と、
該蓋体の中心部に設けられた軸孔と媒体収容部の底部中
央の軸受け部とによって支持される回転軸と、該回転軸
に固定され回転軸と共に回転する回転体と、電圧印加に
よって該電気感応作動媒体の移動流を形成する電極とを
有するマイクロモータであって、該回転体の直径が、該
回転体の最大厚さよりも大きく形成されており、該筐体
の直径/筐体の厚さが1.01以上であり、そして、該
回転軸の回転抵抗を低減する回転接触抵抗低減手段が、
回転軸、軸孔および軸受け部よりなる群から選ばれる少
なくとも一カ所の接触部に設けられていることを特徴と
している。
SUMMARY OF THE INVENTION A thin micromotor according to the present invention comprises a housing comprising a bottomed medium storage portion for storing an electro-sensitive operating medium and a lid for sealing an upper opening of the medium storage portion;
A rotating shaft that is supported by a shaft hole provided in the center of the lid and a bearing at the center of the bottom of the medium container, a rotating body that is fixed to the rotating shaft and rotates together with the rotating shaft, An electrode forming a moving flow of the electro-sensitive working medium, wherein a diameter of the rotating body is formed larger than a maximum thickness of the rotating body, and a diameter of the housing / a diameter of the housing. A rotational contact resistance reducing means having a thickness of 1.01 or more and reducing the rotational resistance of the rotating shaft,
It is provided on at least one contact portion selected from the group consisting of a rotating shaft, a shaft hole, and a bearing portion.

【0010】本発明の薄型マイクロモータは、その電極
の敷設位置と作動機構によってSE型ECFモータ(Sta
tor-electrode type electro-conjugate fluid motor)
とRE型ECFモータ(Rotor-electrode type electro-
conjugate fluid motor)とに大別される。ここでSE型
ECFモータは、上記電極が、媒体収容部の底部の上面
部、蓋体の底面部あるいは媒体収容部である筐体の側壁
内周面のいずれか、あるいは2カ所以上に電気感応作動
媒体と接触して張設されているマイクロモータであり、
RE型ECFモータは、上記電極が、回転体の上面部お
よび/または下面部に張設されているマイクロモータで
ある。
[0010] The thin micromotor of the present invention has an SE-type ECF motor (Sta.
tor-electrode type electro-conjugate fluid motor)
And RE-type ECF motor (Rotor-electrode type electro-
conjugate fluid motor). Here, in the SE type ECF motor, the electrode is electrically responsive to any one of the upper surface of the bottom of the medium housing, the bottom of the lid, and the inner peripheral surface of the side wall of the housing which is the medium housing, or at least two places. It is a micromotor stretched in contact with the working medium,
The RE-type ECF motor is a micromotor in which the electrodes are provided on the upper surface and / or the lower surface of the rotating body.

【0011】本発明の薄型マイクロモータは、概ね、筐
体の最大直径が50mm以下であり、筐体の最大厚さが5
0mm未満、好ましくは数mmであり、著しく小型であり、
特に薄型である。このように小型であるにも拘わらず、
本発明の薄型マイクロモータは数百回転/分以上の回転
速度で高速回転が可能である。
In the thin micromotor of the present invention, the maximum diameter of the housing is generally 50 mm or less, and the maximum thickness of the housing is 5 mm or less.
Less than 0 mm, preferably a few mm, significantly smaller,
Particularly thin. Despite its small size,
The thin micromotor of the present invention can rotate at a high speed of several hundred revolutions / minute or more.

【0012】そして、回転軸、軸孔、軸受け部などの接
触部に回転接触抵抗を低減する手段が設けられているの
で、小型化および薄型することによる回転体の回転数の
低下を防止することができる。
Since the contact portions such as the rotating shaft, the shaft hole and the bearing portion are provided with means for reducing the rotational contact resistance, it is possible to prevent a reduction in the rotational speed of the rotating body due to a reduction in size and thickness. Can be.

【0013】さらに、本発明の薄型マイクロモータは、
電気感応作動媒体として、特定のハロゲン化合物、特に
フッ素化合物を含有する均一系電気感応作動媒体を使用
することにより、本発明の薄型マイクロモータを駆動さ
せても電気感応作動媒体が劣化することがなく、また、
電圧印加によりスパークが生じても電気感応作動媒体に
引火することがない。
Furthermore, the thin micromotor of the present invention
By using a homogeneous electro-sensitive working medium containing a specific halogen compound, particularly a fluorine compound, as the electro-sensitive working medium, the electro-sensitive working medium does not deteriorate even when the thin micromotor of the present invention is driven. ,Also,
Even if a spark is generated by applying a voltage, the electro-sensitive working medium does not ignite.

【0014】[0014]

【発明の具体的説明】次に本発明の薄型マイクロモータ
について具体的に説明する。
Next, the thin micromotor of the present invention will be described in detail.

【0015】本発明で用いる電気感応作動媒体は、印加
電圧に応じて電極間において流動が発生し得る液体であ
る。
The electro-sensitive working medium used in the present invention is a liquid capable of generating a flow between the electrodes according to an applied voltage.

【0016】ここで使用される電気感応作動媒体は、印
加電圧に応じて電極間に移動流を形成することができる
使用温度において液体の有機化合物であり、この有機化
合物は実質的に絶縁性である。さらに、特定の導電率お
よび表面張力を有するハロゲン化合物、特にフッ素原子
を有する有機化合物を含有する均一系電気感応作動媒体
を使用することが好ましい。
The electro-sensitive working medium used here is an organic compound which is liquid at a working temperature capable of forming a moving flow between the electrodes in response to an applied voltage, and which is substantially insulative. is there. Further, it is preferable to use a homogeneous electro-sensitive working medium containing a halogen compound having a specific conductivity and surface tension, particularly an organic compound having a fluorine atom.

【0017】このような電気感応作動媒体を形成する化
合物の例を以下に示す。
Examples of compounds forming such an electro-sensitive working medium are shown below.

【0018】(1) ジブチルアジペート(DBA) (2) トリブチルシトレート(TBC) (3) モノブチルマレエート(MBM) (4) ジアリルマレエート(DAM) (5) ジメチルフタレート(DMP) (6) トリアセチン(Triacetin)(1) Dibutyl adipate (DBA) (2) Tributyl citrate (TBC) (3) Monobutyl maleate (MBM) (4) Diallyl maleate (DAM) (5) Dimethyl phthalate (DMP) (6) Triacetin

【0019】[0019]

【化1】 Embedded image

【0020】(7) エチルセルソルブアセテート (8) 酢酸-2-(2-エトキシエトキシ)エチル (9) 1,2-ジアセトキシエタン (10) トリエチレングリコールジアセテート (11) ブチルセロソルブアセテート (12) ブチルカルビトールアセテート (13) 3-メトキシ-3-メチルブチルアセテート(ソルフ
ィットAC) (14) フマル酸ジブチル(DBF) (15) 2-エチルヘキシルベンジルフタレート(商品名;
プラサイザーB-8) (17) プロピレングリコールメチルエーテルアセテート
(PMA)
(7) Ethyl cellosolve acetate (8) 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate (9) 1,2-diacetoxyethane (10) Triethylene glycol diacetate (11) Butyl cellosolve acetate (12) Butyl carbitol acetate (13) 3-Methoxy-3-methylbutyl acetate (Solfit AC) (14) Dibutyl fumarate (DBF) (15) 2-Ethylhexylbenzyl phthalate (trade name;
Plasizer B-8) (17) Propylene glycol methyl ether acetate (PMA)

【0021】[0021]

【化2】 Embedded image

【0022】(18) メチルアセチルリシノレート(MA
R−N)
(18) Methyl acetyl ricinoleate (MA
RN)

【0023】[0023]

【化3】 Embedded image

【0024】(19) 2-エチルヘキシルパルミテート(商
品名;エキセパールEH-P) (20) ジブチルイタコネート(DBI)
(19) 2-Ethylhexyl palmitate (trade name: Exepearl EH-P) (20) Dibutyl itaconate (DBI)

【0025】[0025]

【化4】 Embedded image

【0026】(21) ポリエチレングリコールモノオレエ
ート(商品名;エマノーン4110) (22) ブチルステアレート(商品名;エキセパールB
S) (23) 2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールジイソ
ブチレート(商品名:キョウワノールD)
(21) Polyethylene glycol monooleate (trade name: Emanone 4110) (22) Butyl stearate (trade name: Exepearl B)
S) (23) 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate (trade name: Kyowanol D)

【0027】[0027]

【化5】 Embedded image

【0028】(24) 2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジ
オールモノイソブチレート(商品名;キョウワノール
M) (25) プロピレングリコールモノエチルエーテル (26) プロピレングリコールエチルエーテルアセテート
(商品名;BP-エトキシプロピルアセテート)
(24) 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (trade name: Kyowanol M) (25) propylene glycol monoethyl ether (26) propylene glycol ethyl ether acetate (product Name: BP-ethoxypropyl acetate)

【0029】[0029]

【化6】 Embedded image

【0030】(27) 9,10-エポキシブチルステアレート
(商品名:サンソサイザーE-4030)
(27) 9,10-Epoxybutyl stearate (trade name: Sansocizer E-4030)

【0031】[0031]

【化7】 Embedded image

【0032】(28) テロラヒドロフタル酸ジオクチルエ
ステル(商品名:サンソサイザーDOTP) (29) トリブチルホスフェート(TBP) (30) トリブトキシエチルホスフェート(TBXP) (31) トリス(クロロエチル)ホスフェート(CLP) (32) 2-メチルアセト酢酸エチル (33) 1-エトキシ-2-アセトキシプロパン (34) 2-(2,2-ジクロロビニル)-3,3-ジメチルシクロプ
ロパンカルボキシリックアシッドメチルエステル(DC
M−40)
(28) Dioctyl terolahydrophthalate (trade name: Sansocizer DOTP) (29) Tributyl phosphate (TBP) (30) Tributoxyethyl phosphate (TBXP) (31) Tris (chloroethyl) phosphate (CLP) ( 32) Ethyl 2-methylacetoacetate (33) 1-ethoxy-2-acetoxypropane (34) 2- (2,2-dichlorovinyl) -3,3-dimethylcyclopropanecarboxylic acid methyl ester (DC
M-40)

【0033】[0033]

【化8】 Embedded image

【0034】(35) リナリルアセテート(35) Linalyl acetate

【0035】[0035]

【化9】 Embedded image

【0036】(36) デカン二酸ジブチル (37) 商品名;キョウワノール-M:商品名;エキセパ
ールEH-P=1:4混合物 (キョウワノール-M=2,2,4-トリメチル-1,3,-ペンタ
ンジオールモノイソブチレート エキセパールEH-P=ブチルステアレート (38) DAM:商品名;エキセパールBS=1:4混合物 DAM=ジアリルマレエート エキセパールBS=ブチルステアレート (39) ドデカン二酸ジブチル(Bu-OCO-(CH2)5-CH(Bu)-
COO-Bu)(DBDD) (40) ドコサン二酸ジブチル[Bu-OCO-(CH2)6-CH(C
H3)-(CH2)4-CH(CH3)-(CH2)6-COO-Bu]。
(36) Dibutyl decandioate (37) Trade name; Kyowanol-M: trade name; Exepearl EH-P = 1: 4 mixture (Kyouwanol-M = 2,2,4-trimethyl-1,3 , -Pentanediol monoisobutyrate exepal EH-P = butyl stearate (38) DAM: trade name; exepal BS = 1: 4 mixture DAM = diallyl maleate exepal BS = butyl stearate (39) dibutyl dodecane diacid ( Bu-OCO- (CH 2 ) 5 -CH (Bu)-
COO-Bu) (DBDD) (40) Dibutyl docosantioate [Bu-OCO- (CH 2 ) 6 -CH (C
H 3) - (CH 2) 4 -CH (CH 3) - (CH 2) 6 -COO-Bu].

【0037】上記のような化合物は単独であるいは組み
合わせて使用することができる。
The above compounds can be used alone or in combination.

【0038】このような化合物について、例えば25℃
における導電率および粘度を測定すると下記表1に記載
するような値を示す。
For such a compound, for example, at 25 ° C.
The measured values of the electrical conductivity and the viscosity in Table 1 show values as shown in Table 1 below.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】そして、本発明で用いる電気感応作動媒体
としては、使用温度における導電率および粘度が下記特
定の範囲内にある化合物あるいは混合物を用いることが
好ましい。
As the electro-sensitive working medium used in the present invention, it is preferable to use a compound or a mixture whose electric conductivity and viscosity at the operating temperature are within the following specific ranges.

【0041】すなわち、上記化合物を含め、所謂絶縁性
液体と称される液体について、電界強度2kVmm-1、温度
25℃おける電気導電率σと粘度ηを測定すると、図1
に示されるように分布する。
That is, when the electric conductivity σ and the viscosity η at a field strength of 2 kVmm -1 and a temperature of 25 ° C. are measured for a liquid called an insulating liquid including the above compound, FIG.
Are distributed as shown in FIG.

【0042】本発明において、電気感応作動媒体として
使用される化合物は、縦軸が粘度であり、横軸が導電率
であるグラフ(図1)において、この電気感応作動媒体
が使用される温度において、下記の点P、点Q、点Rを
頂点とする直角三角形の内部に位置する粘度および導電
率を有する化合物であることが好ましく、または、電気
感応作動媒体を二種類以上混合して使用する場合には、
この三角形の内部に位置する粘度および導電率を有する
ように調製された二種類以上の化合物からなる混合物で
あることが好ましい。
In the present invention, the compound used as the electro-sensitive working medium has a viscosity on the vertical axis and a conductivity on the horizontal axis (FIG. 1). It is preferable that the compound is a compound having viscosity and conductivity located inside a right triangle having the following points P, Q and R as vertices, or a mixture of two or more kinds of electro-sensitive working media. in case of,
It is preferably a mixture of two or more compounds prepared to have a viscosity and conductivity located inside the triangle.

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】上記表2において点P0、点Q0、点R
0は、本発明で使用される電気感応作動媒体において特
に好ましい範囲を示すものである。
In the above Table 2, the points P 0 , Q 0 , R
0 indicates a particularly preferred range in the electro-sensitive working medium used in the present invention.

【0045】本発明の薄型マイクロモータにおいて電気
感応作動媒体として好ましい化合物の具体例を以下に示
す。
Specific examples of preferred compounds as the electro-sensitive working medium in the thin micromotor of the present invention are shown below.

【0046】(1) ジブチルアジペート(DBA) (σ=3.01×10-9S/m,η=3.5×10-3Pa・s)、 (6) トリアセチン(Triacetin) (σ=3.64×10-9S/m,η=1.4×10-2Pa・s)、 (11) ブチルセロソルブアセテート (σ=2.10×10-8S/m,η=7.0×10-4Pa・s)、 (12) ブチルカルビトールアセテート (σ=5.20×10-8S/m,η=1.7×10-3Pa・s)、 (13) 3-メトキシ-3-メチルブチルアセテート(ソル
フィットAC) (σ=8.30×10-8S/m,η=6.0×10-4Pa・s)、 (14) フマル酸ジブチル(DBF) (σ=2.65×10-9S/m,η=3.5×10-3Pa・s)、 (17) プロピレングリコールメチルエーテルアセテー
ト(PMA) (σ=1.56×10-7S/m,η=6.0×10-4Pa・s)、 (18) メチルアセチルリシノレート(MAR−N) (σ=1.30×10-8S/m,η=1.3×10-2Pa・s)、 (20) ジブチルイタコネート(DBI) (σ=1.46×10-8S/m,η=3.5×10-3Pa・s)、 (23) 2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールジイ
ソブチレート (商品名:キョウワノールD) (σ=6.24×10-9S/m,η=4.0×10-3Pa・s)、 (26) プロピレングリコールエチルエーテルアセテー
ト (商品名;BP-エトキシプロピルアセテート) (σ=3.10×10-8S/m,η=6.0×10-4Pa・s)、 (27) 9,10-エポキシブチルステアレート (商品名:サンソサイザーE-4030) (σ=5.46×10-9S/m,η=2.0×10-2Pa・s)、 (28) テロラヒドロフタル酸ジオクチルエステル (商品名:サンソサイザーDOTP) (σ=6.20×10-10 S/m,η=4.0×10-2Pa・s)、 (33) 1-エトキシ-2-アセトキシプロパン (σ=4.41×10-7S/m,η=4.0×10-4Pa・s)、 (35) リナリルアセテート (σ=1.82×10-9S/m,η=1.3×10-3Pa・s) (36) デカン二酸ジブチル (σ=1.40×10-9S/m,η=7.0×10-3Pa・s) (39) ドデカン二酸ジブチル(DBDD) (σ=5.2×10-9S/m,η=9.3×10-3Pa・s) (40) ドコサン二酸ジブチル (σ=1.04×10-9S/m,η=2.5×10-2Pa・s) さらに、本発明で使用される電気感応作動媒体として複
数の媒体を組み合わせて使用する場合には、組み合わせ
た結果として得られる混合物の導電率および粘度が、図
1において、点P、点Qおよび点Rで規定される三角形
の内部になるようにすれば、好ましく使用することがで
きる。
(1) Dibutyl adipate (DBA) (σ = 3.01 × 10 −9 S / m, η = 3.5 × 10 −3 Pa · s), (6) Triacetin (σ = 3 .64 × 10 −9 S / m, η = 1.4 × 10 −2 Pa · s), (11) Butyl cellosolve acetate (σ = 2.10 × 10 −8 S / m, η = 7.0 × 10 -4 Pa · s), (12) Butyl carbitol acetate (σ = 5.20 × 10 −8 S / m, η = 1.7 × 10 −3 Pa · s), (13) 3-methoxy-3 -Methylbutyl acetate (Solfit AC) (σ = 8.30 × 10 −8 S / m, η = 6.0 × 10 −4 Pa · s), (14) dibutyl fumarate (DBF) (σ = 2 .65 × 10 −9 S / m, η = 3.5 × 10 −3 Pa · s), (17) Propylene glycol methyl ether acetate (PMA) (σ = 1.56 × 10 −7 S / m, η) = 6.0 × 10 −4 Pa · s), (18) Methylacetyl ricinoleate (MAR-N) (σ = 1.30 × 10 −8 S / m, η = 1.3 × 10 −2 Pa · s) s) (20) dibutyl itaconate (DBI) (σ = 1.46 × 10 −8 S / m, η = 3.5 × 10 −3 Pa · s), (23) 2,2,4-trimethyl-1 , 3-pentanediol diisobutyrate (trade name: Kyowanol D) (σ = 6.24 × 10 −9 S / m, η = 4.0 × 10 −3 Pa · s), (26) propylene glycol ethyl Ether acetate (trade name: BP-ethoxypropyl acetate) (σ = 3.10 × 10 −8 S / m, η = 6.0 × 10 −4 Pa · s), (27) 9,10-epoxybutyl steer Rate (trade name: Sansocizer E-4030) (σ = 5.46 × 10 −9 S / m, η = 2.0 × 10 −2 Pa · s), (28) dioctyl ester of terahydrophthalic acid (product) Name: Sansocizer DOTP) (σ = 6.20 × 10 −10 S / m, η = 4.0 × 10 −2 Pa · s), (33) 1-ethoxy-2-acetoxypropane (σ = 4. 41 × 10 -7 S / m, η = 4.0 × 10 -4 Pa · s), (35) Rinariruasete Doo (σ = 1.82 × 10 -9 S / m, η = 1.3 × 10 -3 Pa · s) (36) decanedioic dibutyl (σ = 1.40 × 10 -9 S / m, η = 7.0 × 10 −3 Pa · s) (39) Dibutyl dodecane diacid (DBDD) (σ = 5.2 × 10 −9 S / m, η = 9.3 × 10 −3 Pa · s) ( 40) Dibutyl docosantioate (σ = 1.04 × 10 −9 S / m, η = 2.5 × 10 −2 Pa · s) Further, a plurality of media are used as electro-sensitive working media used in the present invention. When used in combination, it is preferable that the conductivity and viscosity of the resulting mixture be within the triangle defined by points P, Q and R in FIG. can do.

【0047】即ち、上記導電率と粘度との関係は、それ
ぞれの化合物の導電率および/または粘度が上記範囲内
にない化合物であっても、複数の化合物を混合して、こ
の混合物の導電率と粘度が上記範囲内になれば、電気感
応作動媒体として好適に使用することができる。
That is, the relationship between the conductivity and the viscosity is such that, even if the conductivity and / or viscosity of each compound is not within the above range, a plurality of compounds are mixed and the conductivity of the mixture is determined. When the viscosity is within the above range, the composition can be suitably used as an electro-sensitive working medium.

【0048】例えば、どちらも導電率および粘度が上記
範囲内にない2,2,4-トリメチル1,3-ペンタンジオールモ
ノイソブチレート(商品名;キョウワノールM)(σ=
6.80×10-8S/m,η=1.2×10-2Pa・s)と、2-エチ
ルヘキシルパルミテート(商品名;エキセパールEH−
P)(σ=2.60×10-10 S/m,η=9.5×10-3Pa・
s)とを、1:4の重量比で混合した混合物(σ=2.6
0×10-9S/m,η=9.8×10-3Pa・s)は、本発明で使用
される電気感応作動媒体として好適に使用することがで
き、またどちらも導電率および粘度が上記範囲内にない
DAM(DiallylMaleate)(σ=7.8×10-7S/m,η=2.
5×10-3Pa・s)と、ブチルステアレート(商品名;エ
キセパールBS)(σ=3.1×10-10 S/m,η=8.5×
10-3Pa・s)とを、1:4の重量比で混合した混合物(σ
=4.17×10-9S/m,η=5.0×10-3Pa・s)も電気感
応作動媒体として好適に使用することができる。
For example, neither 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (trade name; Kyowanol M) (σ =
6.80 × 10 −8 S / m, η = 1.2 × 10 −2 Pa · s) and 2-ethylhexyl palmitate (trade name: Exepearl EH−)
P) (σ = 2.60 × 10 −10 S / m, η = 9.5 × 10 −3 Pa ·
s) with a 1: 4 weight ratio (σ = 2.6).
0 × 10 −9 S / m, η = 9.8 × 10 −3 Pa · s) can be suitably used as the electro-sensitive working medium used in the present invention. Is not within the above range, DAM (Diallyl Maleate) (σ = 7.8 × 10 −7 S / m, η = 2.
5 × 10 −3 Pa · s) and butyl stearate (trade name: Exepearl BS) (σ = 3.1 × 10 −10 S / m, η = 8.5 ×)
10 −3 Pa · s) in a weight ratio of 1: 4 (σ
= 4.17 × 10 −9 S / m, η = 5.0 × 10 −3 Pa · s) can also be suitably used as the electro-sensitive working medium.

【0049】さらに、電気感応作動媒体は、本発明にお
いて使用される温度において、上記の導電率および粘度
を有していればよく、25℃においては上記三角形の内
部に位置しない化合物であっても、使用温度において、
導電率および粘度が上記三角形の内部にあれば好適に使
用することができる。
Further, the electro-sensitive working medium only needs to have the above-mentioned electric conductivity and viscosity at the temperature used in the present invention. At operating temperature,
If the conductivity and the viscosity are within the above triangle, it can be suitably used.

【0050】このような電気感応作動媒体は、他の物質
を配合することを特に必要とするものではないが、この
電気感応作動媒体に、安定剤、高分子分散剤、界面活性
剤あるいは高分子増粘剤などの添加物を配合することが
できる。さらに、電気感応作動媒体は、導電率および粘
度が上記三角形の内部にあれば、エステル基を有しない
化合物であっても使用することが可能である。
Although such an electro-sensitive working medium does not particularly require the addition of another substance, a stabilizer, a polymer dispersant, a surfactant or a polymer may be added to the electro-sensitive working medium. Additives such as thickeners can be included. Furthermore, as long as the electro-sensitive working medium has a conductivity and a viscosity within the above triangle, even a compound having no ester group can be used.

【0051】さらに、本発明では、電気感応作動媒体と
して、少なくとも3個のフッ素原子を分子内に有する少
なくとも1種類の液体状有機化合物を含む電気感応作動
媒体を使用することが好ましい。この電気感応作動媒体
について、その作動環境温度下における導電率は、4×
10-10〜5×10-6S/mの範囲内にあり、かつ作動環境
温度下における表面張力が22dyn/cm以下である有機化
合物を使用することが好ましい。このような電気感応作
動媒体は、通常は実質的に引火点を有しておらず、難燃
性乃至不燃性である。
Further, in the present invention, it is preferable to use, as the electro-sensitive working medium, an electro-sensitive working medium containing at least one liquid organic compound having at least three fluorine atoms in a molecule. For this electro-sensitive working medium, the conductivity at the working environment temperature is 4 ×
It is preferable to use an organic compound having a surface tension within the range of 10 −10 to 5 × 10 −6 S / m and an operating environment temperature of 22 dyn / cm or less. Such an electro-sensitive working medium usually has substantially no flash point and is flame-retardant or non-flammable.

【0052】すなわち、ここで使用される電気感応作動
媒体は、実質的に粒子等を含まない均一系の液体であ
り、この電気感応作動媒体を構成する液体状有機化合物
は、1分子内に少なくとも3個、好ましくは6〜30個
のハロゲン原子、特にフッ素原子を有する有機化合物で
ある。また、この電気感応作動媒体は使用する状態にお
いて単独で液体である。この電気感応作動媒体である液
状有機化合物は、1分子中に少なくとも3個、好ましく
は少なくとも6個のハロゲン原子、特にフッ素原子を有
している。そして、通常は、1分子中に存在するハロゲ
ン原子で置換可能な水素原子の個数の30〜100%、
好ましくは35〜100%がハロゲン原子、特にフッ素
原子で置換された構造を有している。このように水素原
子をハロゲン原子、特にフッ素原子で置換することによ
り、この電気感応作動媒体を難燃性乃至不燃性にするこ
とができる。殊に、置換可能な水素原子の60%以上を
ハロゲン原子、特にフッ素原子で置換した構造の化合物
は不燃性になる。さらに、このようにハロゲン原子、特
にフッ素原子の数を3個以上有する有機化合物の表面張
力は低くなる。即ち、ハロゲン原子含有電気感応作動媒
体の表面張力は、その使用温度において22dyn/cm以下
であることが好ましい。さらに、表面張力kが10〜2
0dyn/cmの範囲にあることが好適である。また、ここで
の表面張力は、該電気感応作動媒体が使用される駆動温
度と同じ温度で測定された値である。また、本発明では
この表面張力は、JIS-3362に記載されている方法により
測定した値を示しているが、市販の他の表面張力測定器
を用いて測定することもできることは勿論である。この
ような化合物の表面張力は、1分子中に含まれるハロゲ
ン原子、特にフッ素原子の数(ハロゲン原子で置換可能
な水素原子がハロゲン原子、特にフッ素原子によって置
換されている割合)によってある程度制御することが可
能であり、この電気感応作動媒体のようにハロゲン原
子、特にフッ素原子を3個以上有する化合物は、対応す
るフッ素原子を有しない化合物よりも低い表面張力を示
す。
That is, the electro-sensitive working medium used here is a homogeneous liquid substantially containing no particles or the like, and the liquid organic compound constituting the electro-sensitive working medium contains at least one molecule in one molecule. Organic compounds having 3, preferably 6 to 30, halogen atoms, especially fluorine atoms. In addition, the electro-sensitive working medium is liquid alone when used. The liquid organic compound as the electro-sensitive working medium has at least 3, preferably at least 6, halogen atoms, especially fluorine atoms, in one molecule. Usually, 30 to 100% of the number of hydrogen atoms that can be replaced by halogen atoms present in one molecule,
Preferably, it has a structure in which 35 to 100% is substituted with a halogen atom, particularly a fluorine atom. By substituting a hydrogen atom with a halogen atom, particularly a fluorine atom, the electro-sensitive working medium can be made flame-retardant or non-flammable. In particular, compounds having a structure in which 60% or more of replaceable hydrogen atoms are replaced by halogen atoms, particularly fluorine atoms, become nonflammable. Furthermore, the surface tension of the organic compound having three or more halogen atoms, particularly fluorine atoms, is reduced. That is, the surface tension of the halogen-containing electro-sensitive working medium is preferably 22 dyn / cm or less at the service temperature. Further, when the surface tension k is 10 to 2
It is preferably in the range of 0 dyn / cm. Further, the surface tension here is a value measured at the same temperature as the driving temperature at which the electro-sensitive working medium is used. In the present invention, the surface tension is a value measured by the method described in JIS-3362, but it is a matter of course that the surface tension can be measured using another commercially available surface tension measuring device. The surface tension of such a compound is controlled to some extent by the number of halogen atoms, particularly fluorine atoms, contained in one molecule (the ratio of hydrogen atoms that can be replaced by halogen atoms to halogen atoms, particularly fluorine atoms). It is possible that compounds having three or more halogen atoms, especially fluorine atoms, such as the electro-sensitive working medium, exhibit a lower surface tension than the corresponding compounds having no fluorine atom.

【0053】このようにハロゲン原子、特にフッ素原子
を有することにより、電気感応作動媒体は難燃性乃至不
燃性になり、こうした化合物は実質的に引火点を有して
いない。
By having a halogen atom, especially a fluorine atom, the electro-sensitive working medium becomes flame-retardant or non-flammable, and such a compound has substantially no flash point.

【0054】さらに、このようにハロゲン原子、特にフ
ッ素原子を有することにより、難燃性乃至不燃性になる
と共に、化合物の安定性が高くなり、例えばスパーク等
によってこの有機化合物が燃焼分解することがなくな
る。
Further, by having a halogen atom, especially a fluorine atom, the compound becomes flame-retardant or non-flammable and the stability of the compound is increased. Disappears.

【0055】こうしたハロゲン原子を有する有機化合物
からなる電気感応作動媒体は、実質的に均一な絶縁性物
質であり、電場強度2KV/mmでの導電率σは、4×10
-10〜5×10-6S/mの範囲内にあることが必要であり、
さらに、この導電率σが、5×10-10 〜2.5×10
-6S/mの範囲内にあることが好ましい。また、この導電
率は、電気感応作動媒体が使用される駆動温度(作動環
境)と同一温度で測定された値である。
The electro-sensitive working medium comprising such an organic compound having a halogen atom is a substantially uniform insulating material, and has a conductivity σ at an electric field strength of 2 KV / mm of 4 × 10
Must be in the range of -10 to 5 × 10 -6 S / m,
Further, the conductivity σ is 5 × 10 −10 to 2.5 × 10
It is preferably in the range of -6 S / m. The conductivity is a value measured at the same temperature as the driving temperature (operating environment) at which the electro-sensitive working medium is used.

【0056】こうしたハロゲン原子、特にフッ素原子を
有する有機化合物からなる電気感応作動媒体は、有機液
体状化合物の中では比較的低い表面張力を示す。実験の
結果、駆動中の気泡発生は、媒体の表面張力が22dyn/
cm以下である液体状有機化合物では少なくなり、高圧電
圧を印加しても安定であることがわかった。
The electro-sensitive working medium comprising an organic compound having a halogen atom, particularly a fluorine atom, has a relatively low surface tension among organic liquid compounds. As a result of the experiment, the generation of bubbles during the driving showed that the surface tension of the medium was 22 dyn /
It was found that the amount was smaller for liquid organic compounds of cm or less, and it was stable even when a high voltage was applied.

【0057】このような特性を有する電気感応作動媒体
を形成する含ハロゲン液状有機化合物、特に含フッ素液
状有機化合物の例としては、 (1) エチルパーフルオロブチルエーテル(C4F9-O-C
2H5) [導電率=1.0×10-9S/m,表面張力=14 dyn/cm] (2) エチルパーフルオロイソブチルエーテル(iso-C4F9
-O-C2H5) [導電率=1.0×10-9S/m,表面張力=14 dyn/cm] (3) メチルパーフルオロブチルエーテル(C4F9-O-CH3) [導電率=1.1×10-9S/m,表面張力=14 dyn/cm] (4) メチルパーフルオロイソブチルエーテル(C4F9-O-C
2H5) [導電率=1.1×10-9S/m,表面張力=14 dyn/cm] (5) C9F18 (CF3-CF=CF2の3量体であり、下記化合物の混合物) (CF3)2CFCF=C(CF3)CF(CF3)2 …52重量% (CF3)2CFCF2-C(CF3)=C(CF3)2 …48重量% [導電率=3.5×10-9S/m,表面張力=16 dyn/cm] (6) C6F12 (CF3-CF=CF2の2量体であり、下記化合物の混合物) (CF3)2CFCF=CFCF3 …93重量% (CF3)2C=CFCF2CF3 …7重量% [導電率=6.0×10-10 S/m,表面張力=13 dyn/cm] (7) ベンゾトリフルオライド(CF3-C6H6) [導電率=5.0×10-8S/m,表面張力=21 dyn/cm] (8) p-クロロベンゾトリフルオライド(p-Cl-C6H4-C
F3) [導電率=2.0×10-8S/m,表面張力=19 dyn/cm] (9) フッ素系熱媒体;商品名:ガルデンHT−200、
アウジモント(株)製 [導電率=5.2×10-10 S/m,表面張力=12 dyn/cm] (10)エチルパーフルオロブチルエーテル50重量%とフ
ッ素系不活性液体50重量%との混合物(25℃) [導電率=7.8×10-10 S/m,表面張力=14 dyn/cm,(25℃)] エチルパーフルオロブチルエーテル(C4F9-O-C2H5) [導電率=1.0×10-9S/m,表面張力=14 dyn/cm,(25℃)] フッ素系不活性液体(商品名:フロリナートFC-43,住友3
M(株)製) [導電率=7.0×10-13 S/m,表面張力=12 dyn/cm,(25℃)] (11)フッ素系不活性液体(商品名:フロリナートFC-43,住
友3M(株)製)(80℃) [導電率=4.2×10-10 S/m,表面張力=10.5 dyn/cm,(80
℃)] (12)C917−O−C65 [導電率=5×10-9S/m,表面張力=17 dyn/cm,(80℃)] を挙げることができる。これらの含ハロゲン有機化合
物、特に含フッ素有機化合物は、少なくとも使用温度に
おいてすべて液状である。
Examples of the halogen-containing liquid organic compound, particularly the fluorine-containing liquid organic compound, which forms the electro-sensitive working medium having such characteristics include: (1) ethyl perfluorobutyl ether (C 4 F 9 -OC
2 H 5) [Conductivity = 1.0 × 10 -9 S / m , the surface tension = 14 dyn / cm] (2 ) ethyl perfluoro isobutyl ether (iso-C 4 F 9
-OC 2 H 5 ) [Conductivity = 1.0 × 10 -9 S / m, Surface tension = 14 dyn / cm] (3) Methyl perfluorobutyl ether (C 4 F 9 -O-CH 3 ) [Conductivity = 1.1 × 10 -9 S / m, surface tension = 14 dyn / cm] (4) Methyl perfluoroisobutyl ether (C 4 F 9 -OC
2 H 5 ) [Conductivity = 1.1 × 10 −9 S / m, Surface tension = 14 dyn / cm] (5) C 9 F 18 (CF 3 -CF = CF 2 trimer; Mixture) (CF 3 ) 2 CFCF = C (CF 3 ) CF (CF 3 ) 2 … 52 wt% (CF 3 ) 2 CFCF 2 -C (CF 3 ) = C (CF 3 ) 2 … 48 wt% [Conductivity Rate = 3.5 × 10 -9 S / m, surface tension = 16 dyn / cm] (6) C 6 F 12 (CF 3 -CF = a dimer of CF 2 and a mixture of the following compounds) (CF 3 ) 2 CFCF = CFCF 3 … 93% by weight (CF 3 ) 2 C = CFCF 2 CF 3 … 7% by weight [conductivity = 6.0 × 10 −10 S / m, surface tension = 13 dyn / cm] (7) Benzotrifluoro Ride (CF 3 -C 6 H 6) [ conductivity = 5.0 × 10 -8 S / m , the surface tension = 21 dyn / cm] (8 ) p- chloro benzotrifluoride (p-Cl-C 6 H 4 - C
F 3 ) [Electrical conductivity = 2.0 × 10 −8 S / m, surface tension = 19 dyn / cm] (9) Fluorine-based heat medium; trade name: Galden HT-200,
[Electric conductivity = 5.2 × 10 −10 S / m, surface tension = 12 dyn / cm] (10) A mixture of ethyl perfluorobutyl ether (50% by weight) and a fluorine-based inert liquid (50% by weight) (25%) ℃) [Conductivity = 7.8 × 10 -10 S / m, Surface tension = 14 dyn / cm, (25 ℃)] Ethyl perfluorobutyl ether (C 4 F 9 -OC 2 H 5 ) [Conductivity = 1.0 × 10 -9 S / m, surface tension = 14 dyn / cm, (25 ° C)] Fluorinated inert liquid (Product name: Fluorinert FC-43, Sumitomo 3
M Conductor) [Conductivity = 7.0 × 10 -13 S / m, Surface tension = 12 dyn / cm, (25 ℃)] (11) Fluorinated inert liquid (trade name: Fluorinert FC-43, Sumitomo (3M Co., Ltd.) (80 ° C) (Conductivity = 4.2 × 10 -10 S / m, Surface tension = 10.5 dyn / cm, (80
° C)] (12) C 9 F 17 -OC 6 H 5 [conductivity = 5 × 10 −9 S / m, surface tension = 17 dyn / cm, (80 ° C.)]. These halogen-containing organic compounds, particularly fluorine-containing organic compounds, are all liquid at least at the use temperature.

【0058】本発明では、導電率および表面張力が特定
の範囲内にある液状の含ハロゲン有機化合物、特に含フ
ッ素有機化合物を単独で電気感応作動媒体として使用す
ることもできるし、また、含ハロゲン有機化合物、特に
含フッ素化合物を2種類以上混合して、得られた混合物
の導電率および表面張力を上記特定の範囲に調整した液
状の含フッ素有機化合物の混合物を使用することもでき
る。また、これらの含フッ素化合物は、多くの場合相互
に良好な相溶性を示し、上記複数の含フッ素化合物を混
合しても、均一な混合物となる。
In the present invention, a liquid halogen-containing organic compound having conductivity and surface tension within a specific range, particularly a fluorine-containing organic compound, can be used alone as an electrosensitive working medium. It is also possible to use a mixture of a liquid fluorine-containing organic compound in which two or more kinds of organic compounds, particularly fluorine-containing compounds are mixed, and the conductivity and surface tension of the obtained mixture are adjusted to the above specific ranges. In addition, these fluorine-containing compounds often show good compatibility with each other, and even when the above-mentioned plural fluorine-containing compounds are mixed, a uniform mixture is obtained.

【0059】さらに、上記のような含フッ素化合物は、
例えばJIS-3362に規定されているような一般的な引火点
測定法によって引火点を測定しようとしても、引火点を
示さない。従って、こうした含ハロゲン有機化合物、特
に含フッ素有機化合物は、少なくとも難燃性であり、ほ
とんどの化合物あるいは混合物は不燃性であり、燃焼す
ることはない。また、こうした含ハロゲン有機化合物、
特に含フッ素有機化合物あるいは混合物は、化学的に非
常に安定であり、スパーク等の環境の急激な変化に対し
ても分解することはほとんどない。
Further, the above fluorine-containing compound is
For example, when the flash point is measured by a general flash point measurement method as specified in JIS-3362, the flash point is not indicated. Therefore, such halogen-containing organic compounds, especially fluorine-containing organic compounds, are at least flame-retardant, and most compounds or mixtures are non-flammable and do not burn. In addition, such halogen-containing organic compounds,
In particular, the fluorine-containing organic compound or mixture is chemically very stable, and hardly decomposes even when the environment is rapidly changed such as a spark.

【0060】さらに、こうした電気感応作動媒体に電圧
を印加して、この媒体の移動流を効率よく形成するため
には、この電気感応作動媒体の粘度は低いことが好まし
く、通常は、この電気感応作動媒体の使用温度における
粘度が1×100 Pa・s以下であり、さらに粘度ηが=1
×10-4Pa・s〜1×100 Pa・sの範囲にあることが好ま
しく、2×10-4Pa・s〜8×10-1Pa・sの範囲内にあ
る電気感応作動媒体が特に好ましい。
Further, in order to apply a voltage to such an electro-sensitive operating medium and efficiently form a moving flow of the medium, the electro-sensitive operating medium preferably has a low viscosity. The viscosity at the working temperature of the working medium is 1 × 10 0 Pa · s or less, and the viscosity η is 1
× is preferably in the range of 10 -4 Pa · s~1 × 10 0 Pa · s, the electro-sensitive movable medium which is within the range of 2 × 10 -4 Pa · s~8 × 10 -1 Pa · s Particularly preferred.

【0061】なお、本発明では、電気感応作動媒体とし
て、本質的には上記のような含フッ素系有機化合物を使
用することが好ましいが、この含フッ素系有機化合物が
他の成分を含有していてもよく、さらに、ハロゲン原
子、特にフッ素原子を含有しない電気感応作動媒体と混
合して使用することもできる。ここで電気感応作動媒体
に配合することができる成分の例としては、粘度調整
剤、色材、安定剤、相溶化剤など、電気感応作動媒体の
特性および均一性を損なわない成分を挙げることができ
る。
In the present invention, it is essentially preferable to use the above-mentioned fluorinated organic compound as the electro-sensitive working medium, but this fluorinated organic compound contains other components. Or a mixture with an electro-sensitive working medium containing no halogen atom, especially no fluorine atom. Here, examples of components that can be blended in the electro-sensitive working medium include components that do not impair the properties and uniformity of the electro-sensitive working medium, such as a viscosity modifier, a coloring material, a stabilizer, and a compatibilizer. it can.

【0062】本発明のマイクロモータでは上記のような
電気感応作動媒体あるいは均一系電気感応作動媒体を使
用する。
In the micromotor of the present invention, the above-described electro-sensitive working medium or a homogeneous electro-sensitive working medium is used.

【0063】まず、上記のような電気感応作動媒体を用
いたSE型ECFモータについて説明する。
First, an SE type ECF motor using the above-described electro-sensitive working medium will be described.

【0064】図2(A)は、本発明のSE型ECFモー
タの断面を模式的に示す図であり、図2(B)は図2
(A)におけるX−X断面図であり、図3(D)はY−
Y断面図であり、図3(C)は、回転体を模式的に示す
斜視図である。
FIG. 2A is a diagram schematically showing a cross section of the SE type ECF motor of the present invention, and FIG.
It is XX sectional drawing in (A), FIG.3 (D) is Y-
FIG. 3 (C) is a perspective view schematically showing a rotating body.

【0065】本発明のSE型ECFモータは、電気感応
作動媒体を収容する有底状の媒体収容部44と、この媒
体収容部44の上部解放部を密閉する蓋体41とを有し
ており、この蓋体41を媒体収容部44の上部の開口部
に嵌合することにより、蓋体41と媒体収容部44で密
閉された筐体40を形成する。
The SE-type ECF motor of the present invention has a bottomed medium storage portion 44 for storing the electro-sensitive operating medium, and a lid 41 for sealing the upper open portion of the medium storage portion 44. By fitting the lid 41 into the opening at the upper part of the medium accommodating section 44, the housing 40 sealed by the lid 41 and the medium accommodating section 44 is formed.

【0066】この筐体40を形成する媒体収容部44は
有底状であり、通常は充填される電気感応作動媒体に浸
食されない合成樹脂(例:ポリエチレンおよびポリプロ
ピレンのようなポリオレフィン、テフロンTM、ポリカー
ボネート、アクリル樹脂、その他エンジニアリングプラ
スチック等)、セラミックス、木材、金属、ガラス等で
形成されている。また、この媒体収容部44は、ステン
レスのような金属等の導電性物質で形成することもでき
るが、電極間の絶縁性が損なわれる場合には、絶縁性処
理を施すかあるいは絶縁性物質で形成することが好まし
い。
The medium accommodating portion 44 forming the housing 40 has a bottomed shape and is usually made of a synthetic resin (eg, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, Teflon , polycarbonate) which does not erode the filled electro-sensitive working medium. , Acrylic resin, and other engineering plastics), ceramics, wood, metal, glass, and the like. Further, the medium housing portion 44 can be formed of a conductive material such as a metal such as stainless steel. However, if the insulating property between the electrodes is impaired, an insulating process is performed or an insulating material is used. Preferably, it is formed.

【0067】蓋体41は、媒体収容部44の上部の開放
部を封鎖するように設けられている。この上部蓋体41
の中心部には、回転軸45の上部を回転自在に軸止する
上部軸受け部46が形成されている。
The lid 41 is provided so as to close the open portion above the medium storage portion 44. This upper lid 41
An upper bearing portion 46 for rotatably fixing the upper portion of the rotating shaft 45 is formed at the center of the shaft.

【0068】また、筐体40の底部49には、回転軸の
下端部を軸止する下部軸受け部48が形成されている。
Further, a lower bearing 48 is formed on the bottom 49 of the housing 40 to lock the lower end of the rotating shaft.

【0069】この筐体40内には、回転体30が配置さ
れている。この回転体30は回転軸45によって筐体4
0に対して回転するように配置されている。回転体30
は、筐体40内に充填されている電気感応作動媒体21
に生ずる移動流によって回転する。
The rotating body 30 is arranged in the housing 40. The rotating body 30 is rotated by the rotating shaft 45 to the housing 4.
It is arranged to rotate with respect to zero. Rotating body 30
Is the electro-sensitive working medium 21 filled in the housing 40
Is rotated by the moving flow generated in

【0070】本発明において、回転体30は充填される
電気感応作動媒体に浸食されない合成樹脂(例:ポリエ
チレンおよびポリプロピレンのようなポリオレフィン、
テフロンTM、ポリカーボネート、アクリル樹脂、その他
エンジニアリングプラスチック等)、セラミックス、木
材、金属、ガラス等で形成されている。
In the present invention, the rotating body 30 is made of a synthetic resin (eg, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, which does not erode the filled electro-sensitive working medium).
Teflon TM, polycarbonate, acrylic resin, other engineering plastics, etc.), ceramics, wood, metal, and is formed of glass or the like.

【0071】SE型ECFモータにおいて、電極50
は、筐体40を構成する蓋体41の下表面、媒体収容部
44の底内表面のいずれか一方または両者に設けられて
いる。また、電極は、媒体収容部の側壁内周面に形成さ
れていてもよい。
In the SE type ECF motor, the electrode 50
Is provided on one or both of the lower surface of the lid 41 constituting the housing 40 and the inner bottom surface of the medium housing portion 44. Further, the electrode may be formed on the inner peripheral surface of the side wall of the medium accommodating portion.

【0072】すなわち、図2(A)、(B)、図3
(D)には、蓋体41の下表面および媒体収容部44の
底内表面の両者に電極50が張設されたSE型ECFモ
ータが示されているが、このように両者に電極50を張
設してもよいし、蓋体41の下表面または媒体収容部4
4の底内表面のいずれか一方に電極50を張設すること
もできる。
That is, FIGS. 2A, 2B and 3
(D) shows an SE-type ECF motor in which the electrodes 50 are stretched on both the lower surface of the lid 41 and the inner surface of the bottom of the medium accommodating section 44. It may be stretched, or the lower surface of the lid 41 or the medium storage portion 4
The electrode 50 may be provided on any one of the inner surfaces of the bottom of the electrode 4.

【0073】電気感応作動媒体21に非一様電界を形成
するように電極を配置することにより、電気感応作動媒
体21の移動流が形成される。図2(B)、図3(D)
には、筐体40の中心から放射状にそれぞれ90度の角
度を形成して4本の陽極電極50aを配置し、この陽極
電極50aに対して22.5度の角度を形成するように
4本の陰極電極50bを配置した態様が示されている。
By arranging the electrodes so as to form a non-uniform electric field in the electro-sensitive working medium 21, a moving flow of the electro-sensitive working medium 21 is formed. FIG. 2 (B), FIG. 3 (D)
, Four anode electrodes 50a are arranged radially at an angle of 90 degrees from the center of the housing 40, and four anode electrodes 50a are formed at an angle of 22.5 degrees with respect to the anode electrodes 50a. In which the cathode electrode 50b is disposed.

【0074】このような電極50は、導線を張設するこ
とによって形成してもよいが、本発明のSE型ECFモ
ータが非常に薄型(たとえば筐体全体の厚さが2mm以
下)であることから、この電極50を、たとえばプリン
ト配線基板を製造する際に採用されているメッキ技術を
利用して形成することが好ましい。このようにメッキ技
術を利用することにより、電極50の厚さを100μm
以下、好ましくは0.1〜50μmの範囲にすることが
できる。
Such an electrode 50 may be formed by stretching a conducting wire. However, the SE type ECF motor of the present invention is very thin (for example, the thickness of the entire housing is 2 mm or less). Therefore, it is preferable to form the electrode 50 by using, for example, a plating technique employed when manufacturing a printed wiring board. By utilizing the plating technique as described above, the thickness of the electrode 50 is reduced to 100 μm.
Hereinafter, it can be preferably in the range of 0.1 to 50 μm.

【0075】このような電極50は、電気感応作動媒体
21に非一様電界を形成するように配置すればよく、そ
の本数に特に制限はないが、通常の陽極および陰極を併
せて通常は2〜48本、好ましくは2〜36本張設され
る。なお、電極50は、外部から電圧を印加することが
できるように、導線42の一端と電気的に接続してお
り、この導線42の他端は筐体40の外に導出されてい
る。
The electrodes 50 may be arranged so as to form a non-uniform electric field in the electro-sensitive working medium 21. The number of the electrodes 50 is not particularly limited. Up to 48, preferably 2 to 36 are stretched. In addition, the electrode 50 is electrically connected to one end of the conductor 42 so that a voltage can be applied from the outside, and the other end of the conductor 42 is led out of the housing 40.

【0076】また、電極50を、蓋体41の下表面、お
よび、媒体収容部44の底内表面の両者に設ける場合、
上下の電極間には、回転体30があるので、上下の電極
間では電気感応作動媒体21の移動流は発生しにくく、
隣接する電極間で電気感応作動媒体21の移動流が形成
される。すなわち、図2(A)、(B)、図3(C)、
(D)に示すように、矢印方向に電気感応作動媒体21
の移動流が形成される。
When the electrodes 50 are provided on both the lower surface of the lid 41 and the inner surface of the bottom of the medium container 44,
Since the rotating body 30 is provided between the upper and lower electrodes, the moving flow of the electro-sensitive working medium 21 is hardly generated between the upper and lower electrodes,
A moving flow of the electro-sensitive working medium 21 is formed between adjacent electrodes. That is, FIGS. 2A, 2B, 3C,
As shown in (D), the electro-sensitive working medium 21 is moved in the direction of the arrow.
Is formed.

【0077】本発明のSE型ECFモータでは、こうし
て形成された電気感応作動媒体の移動流によって回転体
30を回転させて、電極に印加された電気エネルギーを
回転エネルギーとして取り出している。
In the SE type ECF motor of the present invention, the rotating body 30 is rotated by the moving flow of the electro-sensitive working medium thus formed, and the electric energy applied to the electrode is taken out as rotational energy.

【0078】この回転体30は回転軸45に軸着した円
板であり、その表面には電気感応作動媒体の移動流によ
ってこの円板を回転させるための流れ受け部材31が設
けられている。この流れ受け部材31は、電気感応作動
媒体の移動流を受け止めることができるものであればそ
の形状およびその数に特に制限はなく、図2(A)、
(B)、図3(C)には、円板の表面および裏面に、そ
れぞれ、断面形状が直角三角形の6本の凸条が放射状に
形成された態様が示されている。通常、こうした流れ受
け部材31は、筐体10の電極50が敷設された側の回
転体30表面に2〜30本、好ましくは3〜20本形成
される。上記のような断面が直角三角形の凸条は、電気
感応作動媒体21の移動流に対して直角三角形の直角な
辺が回転体に対して直立するように敷設する。この流れ
受け部材31は、上記のように回転体30を構成する円
板に突出して設けることもできるし、円板が適当な厚さ
を有する場合には、凹条に形成することもできる。ま
た、この流れ受け部材31は、電気感応作動媒体21の
移動流に対する抵抗となって回転体30を移動流と共に
回転させればよいから、上記のような凸条、凹条のよう
に線形であることは必ずしも必要ではなく、単なる突
起、或いは窪み等であってもよく、さらに円板の表面粗
度を低くするように円板の表面を加工することによって
も形成することもできる。
The rotating body 30 is a disk mounted on a rotating shaft 45, and a flow receiving member 31 for rotating the disk by the moving flow of the electro-sensitive working medium is provided on the surface thereof. The flow receiving member 31 is not particularly limited in its shape and number as long as it can receive the moving flow of the electro-sensitive working medium.
(B) and FIG. 3 (C) show an aspect in which six ridges having a right-angled triangular cross section are formed radially on the front and back surfaces of the disk, respectively. Usually, 2 to 30, preferably 3 to 20 such flow receiving members 31 are formed on the surface of the rotating body 30 on the side of the housing 10 on which the electrodes 50 are laid. The ridges having a right-angled triangular cross section as described above are laid so that the right-angled side of the right-angled triangle with respect to the moving flow of the electro-sensitive working medium 21 stands upright with respect to the rotating body. The flow receiving member 31 can be provided so as to protrude from the disk constituting the rotating body 30 as described above, or can be formed in a concave shape when the disk has an appropriate thickness. Further, since the flow receiving member 31 has only to rotate the rotating body 30 together with the moving flow as a resistance to the moving flow of the electro-sensitive working medium 21, the flow receiving member 31 is linear as in the above-described convex and concave lines. This is not always necessary, and may be simple protrusions or depressions, or may be formed by processing the surface of the disk so as to reduce the surface roughness of the disk.

【0079】また、図2(A)、(B)、図3(C)、
(D)には、回転体30が平板状である態様が示されて
いるが、この回転体30は、その縦断面が逆三角形、菱
形、あるいは円形など種々の形態にすることができる。
FIG. 2A, FIG. 2B, FIG.
(D) shows an embodiment in which the rotating body 30 is flat, but the rotating body 30 can have various shapes such as an inverted triangle, a rhombus, and a circle.

【0080】この回転体30は、中心で回転軸45に軸
着され、回転軸45は、筐体40に対して回動自在に軸
止されている。この回転体30、回転軸45、さらに必
要により設けられる流れ受け部材31を形成する素材
は、電気感応作動媒体に浸食されない合成樹脂(例:ポ
リエチレンおよびポリプロピレンのようなポリオレフィ
ン、テフロンTM、ポリカーボネート、アクリル樹脂、そ
の他エンジニアリングプラスチック等)、セラミック
ス、木材、金属、ガラス等で形成されている。
The rotating body 30 is pivotally attached to a rotating shaft 45 at the center, and the rotating shaft 45 is rotatably fixed to the housing 40. The material forming the rotating body 30, the rotating shaft 45, and the optional flow receiving member 31 is a synthetic resin (eg, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, Teflon , polycarbonate, acrylic) which does not corrode the electro-sensitive working medium. Resin, other engineering plastics, etc.), ceramics, wood, metal, glass, etc.

【0081】この回転体30は、筐体40内で側壁内周
面と接触せずに回転することができればよく、筐体40
の直径に対するこの回転体30の直径比率は適宜設定す
ることができるが、回転体30の外周部と筐体40の内
周壁との間の電気感応作動媒体は、回転体30の回転運
動には直接的に作用しないと考えられ、従って、筐体4
0を構成する媒体収容部44の内周直径と回転体の直径
との比が100:99〜100:50の範囲内にあるこ
とが好ましく、特に100:95〜100:75の範囲
内にあることが好ましい。図1(A)、(B)には、説
明のために、回転体30の直径を小さめに描画してある
が、より効率の高いSE型ECFモータは、回転体30
が媒体収容部41の内周壁面にほとんど接触するほど両
者の直径は近似している。
The rotating body 30 only needs to be able to rotate within the housing 40 without contacting the inner peripheral surface of the side wall.
The ratio of the diameter of the rotating body 30 to the diameter of the rotating body 30 can be set as appropriate. However, the electro-sensitive working medium between the outer peripheral portion of the rotating body 30 and the inner It is not considered to act directly, and
0, the ratio of the inner peripheral diameter of the medium housing portion 44 to the diameter of the rotating body is preferably in the range of 100: 99 to 100: 50, and particularly in the range of 100: 95 to 100: 75. Is preferred. 1 (A) and 1 (B), the diameter of the rotating body 30 is drawn smaller for the sake of explanation.
Are almost similar to each other so as to almost contact the inner peripheral wall surface of the medium accommodating portion 41.

【0082】また、流れ受け部材31が形成されている
場合を含めて、この回転体30の厚さは通常は0.05
〜5mm、好ましくは0.1〜2mm程度であり、電気感応
作動媒体21が収容される筐体40の深さ(底部上面か
ら蓋部下面)は通常は0.5〜10mm、好ましくは1〜
2mm程度であり、筐体の直径/筐体の厚さが1.01以
上である。さらに、筐体の厚さ:筐体の直径の比は、通
常は1:1.01〜1:500、好ましくは1:2〜
1:50の範囲内にある。
In addition to the case where the flow receiving member 31 is formed, the thickness of the rotating body 30 is usually 0.05
5 mm, preferably about 0.1 to 2 mm, and the depth (from the upper surface of the bottom to the lower surface of the lid) of the housing 40 accommodating the electro-sensitive working medium 21 is usually 0.5 to 10 mm, preferably 1 to 10 mm.
It is about 2 mm, and the diameter of the housing / the thickness of the housing is 1.01 or more. Further, the ratio of the thickness of the housing to the diameter of the housing is generally 1: 1.01 to 1: 500, preferably 1: 2 to 1: 500.
1:50.

【0083】そして、筐体40の直径は、通常は3〜5
0mm、好ましくは5〜25mm程度であり、本発明のSE
型ECFモータは非常に薄型にすることができる。ま
た、本発明のSE型ECFモータは非常に薄型であるこ
とから、この中に充填され、密封されている電気感応作
動媒体の量は10〜0.05ml程度であり、非常に微量
である。
The diameter of the housing 40 is usually 3 to 5
0 mm, preferably about 5 to 25 mm.
Type ECF motors can be very thin. Further, since the SE-type ECF motor of the present invention is very thin, the amount of the electro-sensitive working medium filled and sealed therein is about 10 to 0.05 ml, which is very small.

【0084】上記のように本発明のSE型ECFモータ
は、筐体40の厚さを通常は50mm以下、好ましくは2
0mm以下、特に好ましくは2mm以下にすることができ、
こうした薄型のSE型ECFモータでは、回転軸の先端
までの高さを10mm程度にまですることができる。この
ような本発明のSE型ECFモータは上記のように非常
に薄型であるが、トルク/媒体収容部の容積で表される
出力パワー密度は、通常は、1×102 W/m3以上であ
り、マイクロ化することにより、より高い効率で駆動す
る。
As described above, in the SE type ECF motor of the present invention, the thickness of the housing 40 is usually 50 mm or less, preferably 2 mm or less.
0 mm or less, particularly preferably 2 mm or less,
In such a thin SE-ECF motor, the height to the tip of the rotating shaft can be reduced to about 10 mm. Although the SE type ECF motor of the present invention is very thin as described above, the output power density represented by the torque / volume of the medium accommodating portion is usually 1 × 10 2 W / m 3 or more. In this case, the drive is performed with higher efficiency by using a microstructure.

【0085】次にRE型ECFモータについて説明す
る。
Next, the RE type ECF motor will be described.

【0086】図4(A)は、RE型ECFモータの断面
図、および、図4(B)は回転体に敷設された電極の状
態を示す斜視図である。また、図5には、回転体に敷設
される電極の他の形態が示されている。このRE型EC
Fモータの説明において、上記SE型ECFモータと共
通する部材には同一の付け番を賦してある。
FIG. 4A is a sectional view of the RE-type ECF motor, and FIG. 4B is a perspective view showing a state of electrodes laid on the rotating body. FIG. 5 shows another embodiment of the electrode laid on the rotating body. This RE type EC
In the description of the F motor, members common to those of the SE type ECF motor are given the same reference numerals.

【0087】本発明のRE型ECFモータは、基本的な
構成部材は、上記SE型ECFモータと同様である。た
だし、このRE型ECFモータは、電極の敷設位置が、
SE型ECFモータとは異なり、回転体上に電極が敷設
され、電圧を印加することによりこの回転体が電気感応
作動媒体の移動流を形成してその反作用により自走す
る。
The RE-type ECF motor of the present invention has the same basic components as those of the above-mentioned SE-type ECF motor. However, in this RE type ECF motor, the electrode laying position is
Unlike the SE-type ECF motor, electrodes are laid on the rotating body, and when a voltage is applied, the rotating body forms a moving flow of the electro-sensitive working medium and self-propelled by the reaction.

【0088】このRE型ECFモータにおいては、電気
感応作動媒体21を収容する媒体収容部44と蓋体41
とから筐体40が形成されており、この筐体40内部に
は、回転体30が設けられ、この回転体30は、回転軸
45に軸着されている。さらにこの回転軸は、筐体40
に回動自在に軸止されている。
In this RE-type ECF motor, a medium housing portion 44 for housing the electro-sensitive operating medium 21 and a lid 41
A casing 40 is formed from the above, and a rotating body 30 is provided inside the casing 40, and the rotating body 30 is mounted on a rotating shaft 45. Further, this rotation axis is
It is rotatably fixed to the shaft.

【0089】しかしながら、このRE型ECFモータに
おいては、電極は筐体40には形成されておらず、図4
(B)に示すように回転体30表面に形成されている。
However, in this RE type ECF motor, the electrodes are not formed on the housing 40,
It is formed on the surface of the rotating body 30 as shown in FIG.

【0090】すなわち、このRE型ECFモータにおい
ては、回転軸45と回転体30とが一体化されており、
この回転軸45において、回転体30よりも上方の上部
回転軸は、導電性金属による導電性被膜45aにより被
覆されている。この上部回転軸を被覆する導電性被膜4
5aは、回転体30との接合部まで連続しており、さら
にこの導電性被膜45aは、回転体30の上部表面30
aを、回転体30の縁部33方向に放射状にかつ線状に
延設されて、回転体30の上部表面30aにおいて電極
50aを形成している。回転体30の縁部33に到達し
た電極50aは、縁部33を立ち下がり、回転体30の
下部表面30b(裏面)に達した後、外周方向に沿って
延設され、裏面の電極50bの手前で屈曲して軸方向に
線状に延設されて、下部表面(裏面)30bに電極50
aを形成している。
That is, in this RE type ECF motor, the rotating shaft 45 and the rotating body 30 are integrated, and
In the rotating shaft 45, an upper rotating shaft above the rotating body 30 is covered with a conductive film 45a made of a conductive metal. The conductive coating 4 covering the upper rotating shaft
5a is continuous up to the joint with the rotating body 30, and the conductive coating 45a is formed on the upper surface 30 of the rotating body 30.
a is radially and linearly extended in the direction of the edge 33 of the rotating body 30 to form an electrode 50 a on the upper surface 30 a of the rotating body 30. The electrode 50a that has reached the edge 33 of the rotating body 30 falls down the edge 33, reaches the lower surface 30b (back side) of the rotating body 30, and then extends along the outer peripheral direction. The electrode 50 is bent in the front and extended linearly in the axial direction, and the electrode 50 is provided on the lower surface (back surface) 30b.
a.

【0091】一方、回転体30よりも下方の下部回転軸
の表面は、全体が導電性被膜45bで被覆されている。
この下部回転軸を被覆する導電性被膜45bは、回転体
30との接合部まで連続しており、さらに回転体の下部
表面30bを回転体30の縁部33方向に放射状にかつ
線状に延設されて、回転体30の下部表面30bにおい
て電極50bを形成している。回転体30の縁部33に
到達した電極50bは、縁部33を立ち上がり、回転体
30の上部表面30aに達した後、外周方向に沿って延
設され、回転体30の上部表面30aに中心から周方向
に形成された線状の電極50aの手前で屈曲して軸方向
に延設され、回転体の上表面30aに電極50bを形成
している。
On the other hand, the entire surface of the lower rotating shaft below the rotating body 30 is covered with the conductive film 45b.
The conductive coating 45b covering the lower rotating shaft is continuous up to the joint with the rotating body 30, and the lower surface 30b of the rotating body extends radially and linearly in the direction of the edge 33 of the rotating body 30. The electrode 50b is formed on the lower surface 30b of the rotating body 30. The electrode 50b that has reached the edge 33 of the rotating body 30 rises up the edge 33, reaches the upper surface 30a of the rotating body 30, extends along the outer peripheral direction, and is centered on the upper surface 30a of the rotating body 30. The electrode 50b is bent in front of the linear electrode 50a formed in the circumferential direction and is extended in the axial direction to form the electrode 50b on the upper surface 30a of the rotating body.

【0092】電極50aは陽極であり、電極50bは陰
極であり、両者は電気的に絶縁されている。
The electrode 50a is an anode, the electrode 50b is a cathode, and both are electrically insulated.

【0093】図4(B)には、陽極電極50aおよび陰
極電極50bが、回転体の中心から放射状に延設された
態様が示されているが、このRE型ECFモータでは、
電気感応作動媒体中に非一様電界を形成するように電極
を配置することにより、電気感応作動媒体の移動流が形
成されるので、電極の配置、形状は、電気感応作動媒体
中に非一様電界を形成することができるものであればよ
い。たとえば、この陽極電極50aおよび陰極電極50
bは、図5に示すように一対の陽極電極50aと陰極電
極50bとが略平行になるように配置することもでき
る。この場合、電気感応作動媒体として、一方の電極か
ら他方の電極、図5においては陽極電極50aから陰極
電極50b方向に移動流を発生する電極を使用した時に
は、本発明のRE型ECFモータ内の電気感応作動媒体
は、回転体30の表面あるいは裏面に沿って周回状の移
動流を発生し、回転体30は発生する移動流の反作用方
向に回転駆動する。
FIG. 4B shows an embodiment in which the anode electrode 50a and the cathode electrode 50b extend radially from the center of the rotating body. In this RE type ECF motor,
By arranging the electrodes so as to form a non-uniform electric field in the electro-sensitive working medium, a moving flow of the electro-sensitive working medium is formed. Therefore, the arrangement and shape of the electrodes are non-uniform in the electro-sensitive working medium. What is necessary is just to be able to form a uniform electric field. For example, the anode electrode 50a and the cathode electrode 50
b may be arranged such that the pair of anode electrodes 50a and cathode electrodes 50b are substantially parallel as shown in FIG. In this case, when an electrode that generates a moving flow from one electrode to the other electrode, and in FIG. 5, a moving flow in the direction from the anode electrode 50a to the cathode electrode 50b is used as the electro-sensitive working medium, the inside of the RE-type ECF motor of the present invention is used. The electro-sensitive working medium generates a circulating moving flow along the front surface or the back surface of the rotating body 30, and the rotating body 30 is driven to rotate in a reaction direction of the generated moving flow.

【0094】本発明のRE型ECFモータの筐体40に
おいて、回転軸45を軸止する上部軸受け部46および
下部軸受け部48には、回転軸45の表面に形成された
導電性被膜45aおよび導電性被膜45bと接触する部
分が導電性部材で形成されており、この導電性部材は導
線42,42と接続されており、外部から電圧の印加が
可能なように形成されている。
In the housing 40 of the RE-type ECF motor of the present invention, the upper bearing portion 46 and the lower bearing portion 48 for fixing the rotating shaft 45 have a conductive film 45a formed on the surface of the rotating shaft 45 and a conductive film 45a. The portion in contact with the conductive film 45b is formed of a conductive member, and the conductive member is connected to the conductors 42, 42, and is formed so that a voltage can be externally applied.

【0095】上記のような電極50a、50bおよび導
電性被膜45a、45bは、種々の電気導電性材料を用
いて形成することができるが、本発明のRE型ECFモ
ータが非常に薄型で小さいことから、プリント基板等を
形成する際に採用されているメッキ技術を利用して形成
することが好ましい。従って、電極50a、50bおよ
び導電性被膜45a、45bは、非常に薄い電気導電性
被膜であり、通常は0.01〜30μm、好ましくは
0.1〜15μmの厚さを有している。また、上部軸受
け部46および下部軸受け部48も導電性金属を貼着し
て形成することもできるが、上記と同様にメッキ技術を
利用して形成することもできる。また、軸受け部46,
48および回転軸45の表面に形成される導電性被膜4
5a,45bは、電圧供給接点であると共に、回転体3
0の回転の際の摺動部であり、この部分にベアリング機
構等の摩擦低減機構を組み込んで両者の摩擦による回転
速度の低下を低減することが好ましい。また、メッキ技
術を利用してこれらを形成する場合には、メッキの際
に、金、銀、銅、ニッケル等を含む導電性物質と共に、
グラファイト、二硫化モリブデン粒子、テフロンTM
子、窒化ホウ素(BN)固体成分、微粒子ダイヤモン
ド、特に固体潤滑成分を加えてメッキすることにより、
両者の間の摩擦係数を低減することができる。なお、導
電性物質が固体潤滑作用を有している場合、あるいは、
固体潤滑成分が導電性を有している場合には、一成分を
メッキするだけで導電性と潤滑性を得ることができる。
The electrodes 50a and 50b and the conductive films 45a and 45b as described above can be formed using various electric conductive materials. However, the RE type ECF motor of the present invention is very thin and small. For this reason, it is preferable to form using a plating technique adopted when forming a printed circuit board or the like. Therefore, the electrodes 50a, 50b and the conductive coatings 45a, 45b are very thin electroconductive coatings, and usually have a thickness of 0.01 to 30 m, preferably 0.1 to 15 m. The upper bearing portion 46 and the lower bearing portion 48 can also be formed by sticking a conductive metal, but can also be formed by using a plating technique in the same manner as described above. In addition, the bearing 46,
48 and the conductive film 4 formed on the surface of the rotating shaft 45
Reference numerals 5a and 45b denote voltage supply contacts and the rotating body 3
It is a sliding part at the time of zero rotation, and it is preferable to incorporate a friction reduction mechanism such as a bearing mechanism in this part to reduce a decrease in rotation speed due to friction between the two. Also, when using a plating technique to form these, at the time of plating, along with a conductive material containing gold, silver, copper, nickel, etc.
By adding graphite, molybdenum disulfide particles, Teflon TM particles, boron nitride (BN) solid components, fine diamond particles, especially solid lubrication components,
The coefficient of friction between the two can be reduced. If the conductive substance has a solid lubrication action, or
When the solid lubricating component has conductivity, conductivity and lubricity can be obtained only by plating one component.

【0096】また、図4(A)、(B)において、回転
体30は平板状に形成してあるが、この回転体の形状
は、たとえば図6(A)に示すように縦断面逆三角形状
にしてもよく、また図6(B)に示すように縦断面菱形
にしてもよく、さらには縦断面円形にしてもよく、その
形態は適宜選定することができる。
In FIGS. 4A and 4B, the rotating body 30 is formed in a flat plate shape. The shape of the rotating body is, for example, as shown in FIG. The shape may be a shape, the shape may be a rhombus in a longitudinal section as shown in FIG. 6B, and the shape may be a circle in a longitudinal section.

【0097】この回転体30は、筐体40内で側壁内周
面と接触せずに回転することができればよく、筐体40
の直径に対するこの回転体30の直径比率は適宜設定す
ることができるが、回転体30の外周部と筐体40の内
周壁との間の電気感応作動媒体21は、回転体30の回
転運動には直接的に作用しないと考えられ、従って、筐
体40を構成する媒体収容部44の内周直径と回転体の
直径との比が100:99〜100:50の範囲内にあ
ることが好ましく、特に100:95〜100:75の
範囲内にあることが好ましい。また、図9に示すよう
に、1つの媒体収容部44に2つ以上の回転体30を設
置して、多数の回転軸を有するマイクロモータを製造す
ることもできる。さらに、図10に示すように、回転軸
に複数の回転体を形成することもできる。この場合に、
電極は筐体内壁面に形成する事もできるし、それぞれの
回転体の表面および/または裏面に形成することもでき
るし、さらに両者に形成することもできる。図4(A)
には、説明のために、回転体30の直径を小さめ描画し
てあるが、より効率の高いRE型ECFモータは、回転
体30が媒体収容部44の内周壁面にほとんど接触する
ほど両者の直径は近似している。
The rotating body 30 only needs to be able to rotate within the housing 40 without contacting the inner peripheral surface of the side wall.
The ratio of the diameter of the rotating body 30 to the diameter of the rotating body 30 can be appropriately set, but the electro-sensitive working medium 21 between the outer peripheral portion of the rotating body 30 and the inner circumferential wall of the housing 40 causes the rotating motion of the rotating body 30 to rotate. Is considered not to act directly. Therefore, it is preferable that the ratio of the inner peripheral diameter of the medium accommodating portion 44 constituting the housing 40 to the diameter of the rotating body is in the range of 100: 99 to 100: 50. In particular, it is preferably in the range of 100: 95 to 100: 75. Further, as shown in FIG. 9, two or more rotating bodies 30 can be installed in one medium accommodating section 44 to manufacture a micromotor having a large number of rotating shafts. Further, as shown in FIG. 10, a plurality of rotating bodies can be formed on the rotating shaft. In this case,
The electrode can be formed on the inner wall surface of the housing, can be formed on the front and / or back surface of each rotating body, or can be formed on both. FIG. 4 (A)
Although, for the sake of explanation, the diameter of the rotator 30 is drawn smaller, the more efficient RE-type ECF motor is designed so that the rotator 30 almost comes into contact with the inner peripheral wall surface of the medium housing portion 44. The diameters are similar.

【0098】また、この回転体30の厚さは通常は0.
05〜5.0mm、好ましくは0.1〜1.0mm程度であ
り、電気感応作動媒体21が収容される筐体40の深さ
(底部上面から蓋部下面)は通常は0.05〜5.0m
m、好ましくは0.1〜1.0mm程度である。
The thickness of the rotator 30 is usually set at 0.1.
The depth of the housing 40 in which the electro-sensitive operating medium 21 is stored (from the bottom upper surface to the lid lower surface) is usually 0.05 to 5 mm. .0m
m, preferably about 0.1 to 1.0 mm.

【0099】本発明のRE型ECFモータにおいて、回
転体の高さと回転体の直径との比は適宜設定することが
できるが、通常は1:1.01〜1:500、好ましく
は1:2〜1:50の範囲内にある。
In the RE-type ECF motor of the present invention, the ratio between the height of the rotating body and the diameter of the rotating body can be appropriately set, but is usually 1: 1.01 to 1: 500, preferably 1: 2. 1 : 1: 50.

【0100】本発明のRE型ECFモータは非常に薄型
にすることができる。
The RE-type ECF motor of the present invention can be made very thin.

【0101】本発明のRE型ECFモータにおいて、筐
体40の厚さを通常は20mm以下、好ましくは2mm以下
にすることが可能であり、回転軸の先端までの高さを1
0mm程度にまですることができる。このような本発明の
RE型ECFモータは上記のように非常に薄型である
が、トルク/媒体収容部の容積で表される出力パワー密
度は、通常は、1×102 W/m3以上にであり、マイク
ロ化することにより、より高い効率で駆動する。
In the RE-type ECF motor of the present invention, the thickness of the housing 40 can be usually set to 20 mm or less, preferably 2 mm or less, and the height to the tip of the rotating shaft is set to 1 mm.
It can be as small as 0 mm. Although the RE-type ECF motor of the present invention is very thin as described above, the output power density represented by the torque / volume of the medium accommodating portion is usually 1 × 10 2 W / m 3 or more. In this case, the drive is performed with higher efficiency by using a microstructure.

【0102】また、本発明薄型のマイクロモータは、上
記のように筐体40に電極を配置するSE型ECFモー
タ、回転体30に電極を配置するRE型ECFモータの
他に、両者を組み合わせた形態にすることもできる。す
なわち、図7(A)(B)図8(C)(D)(E)に示
すように、筐体40の蓋体41の下面部に陽極電極50
c、および負極電極50dを配置する共に、媒体収容部
44の底部分にも陽極電極50eおよび負極電極50f
を配置する。このように配置される電極50は、隣接す
る陽極と負極との距離が短い電極間で電気感応作動媒体
の移動流の形成が優先されるので、たとえば陽極を4本
90度の角度を形成して設け、この陽極に対して22.
5度の角度で陰極を張設することにより、通常は陽極か
ら陰極方向に向かう電気感応作動媒体21の移動流が形
成される。同時に、上記RE型ECFモータにおいて、
回転体30の上部表面30aより上には回転軸45の上
部の外周に導電性の被膜45aが形成されており、また
回転体30の下部表面より下には被膜45bが形成され
ており、RE型ECFモータと同様に回転体30の表面
に回転軸45から縁部33方向に陽極電極50g、陰極
電極50hが形成されている。陽極電極50gと隣接す
る陰極電極50hとは、22.5度の角度で設けられて
いるので、陽極電極50gから陰極電極50h方向への
電気間の作動媒体21の移動流が形成される。また、こ
の回転体30は、その厚さが多種厚めに形成されてお
り、回転体30の上部表面30aと下部表面30bとを
接合する縁部電極50jが縁部を傾斜して横断するよう
に形成されているため、この縁部電極50jによっても
電気感応作動媒体21の移動流が形成される。また、こ
のマイクロモータでは、筐体40の側壁の内周面にも電
極50mと50nとが隣接して形成してあることから、
この電極50mと50nとによっても電気感応作動媒体
21の移動流が形成される。そして、上記のような電極
を、電気感応作動媒体の移動流が一方向になるような電
極の極性にすることにより、それぞれの電極によって形
成される電気感応作動媒体の移動流は共同して、より高
速に移動することから、より高速で回転体30を回転さ
せる可能性を有している。
Further, the thin micromotor of the present invention is a combination of the two in addition to the SE type ECF motor in which the electrodes are arranged on the housing 40 and the RE type ECF motor in which the electrodes are arranged on the rotating body 30 as described above. It can also be in the form. That is, as shown in FIGS. 7A, 7B, 8C, 8D, and 8E, the anode electrode 50 is provided on the lower surface of the lid 41 of the housing 40.
c and the negative electrode 50d, and the anode electrode 50e and the negative electrode 50f
Place. In the electrode 50 arranged in this way, since formation of the moving flow of the electro-sensitive working medium is prioritized between the electrodes having a short distance between the adjacent anode and the negative electrode, for example, four anodes form an angle of 90 degrees. And 22.
Stretching the cathode at an angle of 5 degrees creates a moving flow of the electro-sensitive working medium 21 that normally travels from the anode to the cathode. At the same time, in the RE type ECF motor,
A conductive film 45a is formed on the outer periphery of the upper part of the rotating shaft 45 above the upper surface 30a of the rotating body 30, and a film 45b is formed below the lower surface of the rotating body 30. Similarly to the type ECF motor, an anode electrode 50g and a cathode electrode 50h are formed on the surface of the rotating body 30 in the direction from the rotating shaft 45 to the edge 33. Since the anode electrode 50g and the adjacent cathode electrode 50h are provided at an angle of 22.5 degrees, a moving flow of the working medium 21 between the anode electrode 50g and the cathode electrode 50h during electricity is formed. The rotating body 30 is formed to have various thicknesses so that the edge electrode 50j that joins the upper surface 30a and the lower surface 30b of the rotating body 30 crosses the edge in an inclined manner. Therefore, the moving flow of the electro-sensitive working medium 21 is also formed by the edge electrode 50j. Also, in this micromotor, the electrodes 50m and 50n are formed adjacent to each other also on the inner peripheral surface of the side wall of the housing 40.
The moving flow of the electro-sensitive working medium 21 is also formed by the electrodes 50m and 50n. Then, by making the electrodes as described above have such a polarity that the moving flow of the electro-sensitive working medium is in one direction, the moving flow of the electro-sensitive working medium formed by the respective electrodes cooperates, Since the rotator 30 moves at a higher speed, the rotator 30 may be rotated at a higher speed.

【0103】また、本発明のマイクロモータは、図9に
示すように、媒体収容部44内に複数の回転体30を配
置することも可能である。図9には、筐体内に3個の回
転体30が回転軸45によって回転自在に軸着されたR
E型ECFモータの例が示されている。さらに、図10
に示すように、回転軸に複数の回転体を形成することも
できる。この場合に、RE型ECFモータでは、電極
は、それぞれの回転体の表面および/または裏面に形成
される。また、回転体の表裏面に電極を形成すると共
に、筐体の内壁面に電極を配置して、回転体を形成され
る電気感応作動媒体の移動流の反作用により回転させる
と共に、筐体内壁面に形成された電極により形成される
電気感応作動媒体の移動流を回転体で受けて、両者を共
同させることもできる。
Further, in the micromotor of the present invention, as shown in FIG. 9, a plurality of rotating bodies 30 can be arranged in the medium accommodating section 44. FIG. 9 shows an R in which three rotating bodies 30 are rotatably mounted on a rotating shaft 45 in a housing.
An example of an E-type ECF motor is shown. Further, FIG.
As shown in (1), a plurality of rotating bodies can be formed on the rotating shaft. In this case, in the RE type ECF motor, the electrodes are formed on the front surface and / or the back surface of each rotating body. In addition, electrodes are formed on the front and back surfaces of the rotating body, electrodes are arranged on the inner wall surface of the housing, and the rotating body is rotated by the reaction of the moving flow of the electro-sensitive working medium to be formed. The moving flow of the electro-sensitive working medium formed by the formed electrodes can be received by the rotating body, and the two can be shared.

【0104】そして、本発明の薄型マイクロモータに
は、回転軸の回転抵抗を低減する回転接触抵抗低減手段
が設けられている。ここで回転接触抵抗低減手段として
は、含油軸受け機構、静圧軸受け機構を挙げることがで
きる。この回転接触抵抗低減手段は、回転軸、軸孔およ
び軸受け部よりなる群から選ばれる少なくともいずれか
一カ所の接触部に設けられており、さらに、本発明の薄
型マイクロモータにおける接触部の全てに上記回転接触
抵抗手段が備えられていることが好ましい。このような
回転接触抵抗低減手段の具体的な例としては、ニードル
ベアリング機構、ローラーベアリング機構、ボールベア
リング機構、スリーブベアリング機構、含油軸受け機
構、静圧軸受け機構、流体軸受け機構、磁気カップリン
グ機構等であり、上記回転抵抗低減手段が、薄型マイク
ロモータの少なくとも一カ所の駆動接触部に使用されて
いる。また、回転軸が筐体と接触する部分に、金箔など
の金属箔を貼着することによっても、回転抵抗が低減す
る。
The thin micromotor of the present invention is provided with a rotation contact resistance reducing means for reducing the rotation resistance of the rotating shaft. Here, examples of the rotating contact resistance reducing means include an oil-impregnated bearing mechanism and a hydrostatic bearing mechanism. The rotating contact resistance reducing means is provided at at least one contact portion selected from the group consisting of a rotating shaft, a shaft hole, and a bearing portion, and further provided on all of the contact portions in the thin micromotor of the present invention. It is preferable that the rotation contact resistance means is provided. Specific examples of such rotary contact resistance reducing means include a needle bearing mechanism, a roller bearing mechanism, a ball bearing mechanism, a sleeve bearing mechanism, an oil-impregnated bearing mechanism, a hydrostatic bearing mechanism, a fluid bearing mechanism, a magnetic coupling mechanism, and the like. And the rotational resistance reducing means is used in at least one drive contact portion of the thin micromotor. Also, by attaching a metal foil such as a gold foil to a portion where the rotating shaft contacts the housing, the rotating resistance is reduced.

【0105】上記のような本発明の薄型マイクロモータ
であるSE型ECFモータあるいはRE型ECFモータ
あるいは両者の複合マイクロモータは、媒体収容部に電
気感応作動媒体を充填し、電極間に通常は100V〜1
0KV、好ましくは100〜6KVの直流電圧を印加す
ることにより駆動する。このときに流れる電流は、通常
は0.1〜50μA、好ましくは0.5〜10μAであ
り、消費電力は非常に僅かである。そして、本発明の薄
型マイクロモータでは、流れる電流が非常に僅かである
ことから、このマイクロモータからの発熱はほとんどな
い。また、本発明の薄型マイクロモータは、電界下で電
気感応作動媒体が発生する移動流を利用する機構であ
り、磁力・磁界を利用する駆動機構ではないため、強磁
場環境においても正常に駆動し、また自らも磁気・駆動
騒音・電磁ノイズを発生することがない。
The SE-type ECF motor or the RE-type ECF motor, which is a thin micromotor of the present invention as described above, or a composite micromotor of both types, has a medium accommodating portion filled with an electro-sensitive working medium, and a voltage of 100 V is usually applied between electrodes. ~ 1
It is driven by applying a DC voltage of 0 KV, preferably 100 to 6 KV. The current flowing at this time is usually 0.1 to 50 μA, preferably 0.5 to 10 μA, and the power consumption is very small. In the thin micromotor of the present invention, since the flowing current is very small, there is almost no heat generation from this micromotor. In addition, the thin micromotor of the present invention is a mechanism using a moving flow generated by an electro-sensitive working medium under an electric field, and is not a driving mechanism using a magnetic force / magnetic field. Also, it does not generate any magnetic, driving noise or electromagnetic noise.

【0106】本発明の薄型マイクロモータは、筐体の厚
さが通常は通常は50mm以下、好ましくは40mm以下、
特に好ましくは20mmであり非常に薄型である。さら
に、電極の形成方法、回転体の材質等を適宜選定するこ
とにより、筐体部の厚さを5mm以下、好ましくは2mm以
下にすることができる。このように本発明の薄型マイク
ロモータは非常に薄型であるにも拘わらず毎分数百〜数
万回転の回転速度で安定に長時間駆動する。
In the thin micromotor of the present invention, the thickness of the housing is usually usually 50 mm or less, preferably 40 mm or less.
Particularly preferably, it is 20 mm, which is very thin. Further, by appropriately selecting the method of forming the electrodes, the material of the rotating body, and the like, the thickness of the housing can be reduced to 5 mm or less, preferably 2 mm or less. As described above, the thin micromotor of the present invention can be driven stably for a long time at a rotation speed of several hundreds to tens of thousands of revolutions per minute, despite being extremely thin.

【0107】[0107]

【発明の効果】本発明の薄型マイクロモータは、非常に
薄型であり、しかも小型である。そして、本発明の薄型
マイクロモータでは、回転軸と筐体との接触部に回転接
触抵抗低減手段が配置されているので、こうした駆動部
における接触摩擦抵抗が非常に少なくなり、本発明の薄
型マイクロモータは、少なくとも毎分数百〜数万回転の
回転速度で駆動する。さらに、このように高速回転して
も本発明の薄型マイクロモータはほとんど発熱しない。
The thin micromotor of the present invention is very thin and small. In the thin micromotor of the present invention, the contact frictional resistance in such a driving unit is extremely reduced because the rotational contact resistance reducing means is disposed at the contact portion between the rotating shaft and the housing. The motor is driven at a rotational speed of at least hundreds to tens of thousands of revolutions per minute. Further, even when the motor is rotated at such a high speed, the thin micromotor of the present invention hardly generates heat.

【0108】また、本発明の薄型マイクロモータは、電
界下に電気感応作動媒体が発生する移動流を利用する機
構であり、磁力・磁界を利用する駆動機構ではないた
め、強磁場環境においても正常に駆動し、また自らも磁
気・駆動騒音・電磁ノイズを発生することがない。
The thin micromotor of the present invention uses a moving flow generated by an electro-sensitive working medium under an electric field, and is not a driving mechanism using a magnetic force / magnetic field. And does not generate any magnetic, driving noise or electromagnetic noise.

【0109】[0109]

【実施例】次の本発明の実施例を示して本発明をさらに
具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定され
るものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples.

【0110】[0110]

【実施例1】電気不導体であるエンジニアリングプラス
チックを切削加工して、直径19mm、厚さ1.0mmの回
転体を製造した。この回転体の中心には直径1.0mmの
回転軸が回転体と一体に形成されている。
Example 1 A rotating body having a diameter of 19 mm and a thickness of 1.0 mm was manufactured by cutting an engineering plastic which is an electric non-conductor. At the center of the rotating body, a rotating shaft having a diameter of 1.0 mm is formed integrally with the rotating body.

【0111】この回転体と回転軸との一体化物に、無電
解ニッケル鍍金により図5に示すように電極を敷設し
た。こうして形成された電極の厚さは5μmである。
Electrodes were laid on the integrated body of the rotating body and the rotating shaft by electroless nickel plating as shown in FIG. The thickness of the electrode thus formed is 5 μm.

【0112】一方、この回転体を収容する筐体の通電接
触部(図4における46,48)には金箔を貼付して回
転軸と通電接触部との摩擦を低減していると共に、ニッ
ケル鍍金膜との接触電気抵抗値を低減している。
On the other hand, a gold foil is stuck to the energizing contact portions (46 and 48 in FIG. 4) of the housing for accommodating the rotating body to reduce the friction between the rotating shaft and the energizing contact portion, and to nickel-plate. The contact electric resistance value with the film is reduced.

【0113】また、上部軸受け部には玉軸受けを用い
て、回転軸の回転接触抵抗を低減している。
A ball bearing is used for the upper bearing to reduce the rotational contact resistance of the rotating shaft.

【0114】上記のようにして形成した電極を有する回
転体と回転軸との一体化物を上記のように図4(A)に
示す内径22mm、深さ4mmの筐体に組み入れ、この筐体
内部を1mlのデカン二酸ジブチル(DBD)で満たし
た。
The integrated body of the rotating body having the electrodes formed as described above and the rotating shaft is incorporated into a casing having an inner diameter of 22 mm and a depth of 4 mm shown in FIG. Was filled with 1 ml of dibutyl decanedioate (DBD).

【0115】上記のようにして製造したRE型ECFモ
ータの電極間に6.0KVの直流電圧を印加することに
より、このRE型ECFモータの回転体は、564rpm
(9.4rps)で回転した。なお、金箔の貼付および玉軸
受けを設けない場合、印加電圧6.0KVにおけるこの
RE型ECFモータの回転数は、320rpm(5.3rp
s)であった。
By applying a DC voltage of 6.0 KV between the electrodes of the RE-type ECF motor manufactured as described above, the rotating body of the RE-type ECF motor can rotate at 564 rpm.
(9.4 rps). When the gold foil is not attached and the ball bearing is not provided, the rotation speed of the RE-type ECF motor at an applied voltage of 6.0 KV is 320 rpm (5.3 rp).
s).

【0116】電圧を変動させてRE型ECFモータの回
転数および流れる電流値を図11に示す。
FIG. 11 shows the number of rotations of the RE-ECF motor and the value of the flowing current when the voltage is varied.

【0117】さらに、上記のRE型ECFモータのトル
クを、小型軽量のプロペラを8種類用意した。それぞれ
のプロペラの直径は、30mm,40mm,50mm,60m
m,70mm,80mm,90mm,100mmである。これら
のプロペラの回転数と、回転に要するトルクとの関係を
予め測定しておき、これらのプロペラをRE型ECFモ
ータに装着し、その回転数を測定し、相当するトルクを
換算した。
Further, eight types of small and lightweight propellers were prepared for the torque of the RE type ECF motor. The diameter of each propeller is 30mm, 40mm, 50mm, 60m
m, 70 mm, 80 mm, 90 mm, and 100 mm. The relationship between the rotation speed of these propellers and the torque required for rotation was measured in advance, and these propellers were mounted on a RE-type ECF motor, and the rotation speeds were measured to convert the corresponding torque.

【0118】結果を図12に示す。FIG. 12 shows the results.

【0119】[0119]

【実施例2】実施例1において、デカン二酸ジブチル
(DBD)の代わりに、C917−O−C65(5×10
-9 S/m,表面張力17 dyn/cm, 1.1×10-2 Pa・s)
にした以外は同様にしてRE型ECFモータを製造し、
そのRE型ECFモータに電圧を印加したときの回転数
および流れる電流を測定した。
Example 2 In Example 1, C 9 F 17 —O—C 6 H 5 (5 × 10
-9 S / m, surface tension 17 dyn / cm, 1.1 × 10 -2 Pa · s)
A RE type ECF motor was manufactured in the same manner except that
The number of rotations and the current flowing when a voltage was applied to the RE-type ECF motor were measured.

【0120】結果を図13に示す。FIG. 13 shows the results.

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

【図1】図1は、本発明で使用することが好ましい電気
感応作動媒体の伝導率と粘度との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the conductivity and the viscosity of an electro-sensitive working medium preferably used in the present invention.

【図2】図2(A)は本発明のSE型ECFモータの縦
断面図であり、図2(B)は、図2(A)におけるX−
X断面図である。
FIG. 2A is a longitudinal sectional view of an SE-type ECF motor of the present invention, and FIG.
It is X sectional drawing.

【図3】図3(C)は、回転体の斜視図であり、図3
(D)は、図2(A)におけるY−Y断面図である。
FIG. 3C is a perspective view of a rotating body, and FIG.
FIG. 2D is a sectional view taken along line YY in FIG.

【図4】図4(A)は、本発明のRE型ECFモータの
縦断面図であり、図4(B)は回転体の斜視図である。
FIG. 4A is a longitudinal sectional view of an RE-type ECF motor of the present invention, and FIG. 4B is a perspective view of a rotating body.

【図5】図5は、RE型ECFモータにおける電極の配
置の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an arrangement of electrodes in a RE-type ECF motor.

【図6】図6(A)および図6(B)は、回転体の他の
形態の例を示す断面図である。
FIG. 6A and FIG. 6B are cross-sectional views showing examples of other forms of the rotating body.

【図7】図7は、上記SE型ECFモータとRE型EC
Fモータとを複合したマイクロモータの例を示す図であ
る。
FIG. 7 shows the SE type ECF motor and the RE type EC.
It is a figure showing the example of the micro motor which combined F motor.

【図8】図8は、上記SE型ECFモータとRE型EC
Fモータとを複合したマイクロモータの例を示す図であ
る。
FIG. 8 shows the SE type ECF motor and the RE type EC.
It is a figure showing the example of the micro motor which combined F motor.

【図9】図9は、複数の回転体を有するマイクロモータ
の断面の例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a cross section of a micromotor having a plurality of rotating bodies.

【図10】図10は、1本の回転軸に複数の回転体が配
置されたRE型ECFモータの例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an RE-type ECF motor in which a plurality of rotating bodies are arranged on one rotating shaft.

【図11】図11は、実施例1で使用したRE型ECF
モータの印加電圧と、回転数および電流との関係を示す
グラフである。
FIG. 11 shows an RE-type ECF used in Example 1.
4 is a graph showing a relationship between a voltage applied to a motor, a rotation speed, and a current.

【図12】図12は、実施例1で使用したRE型ECF
モータのトルクを示すグラフである。
FIG. 12 shows an RE-type ECF used in Example 1.
4 is a graph showing torque of a motor.

【図13】図13は、実施例2で使用したRE型ECF
モータの印加電圧と、回転数および電流との関係を示す
グラフである。
FIG. 13 shows an RE-type ECF used in Example 2.
4 is a graph showing a relationship between a voltage applied to a motor, a rotation speed, and a current.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30・・・回転体 31・・・流れ受け部材 33・・・縁部 40・・・筐体 41・・・蓋体 44・・・媒体収容部 45・・・回転軸 45・・・上部軸受け 48・・・下部軸受け 50・・・電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Rotating body 31 ... Flow receiving member 33 ... Edge part 40 ... Housing 41 ... Lid 44 ... Medium accommodation part 45 ... Rotating shaft 45 ... Upper bearing 48: Lower bearing 50: Electrode

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気感応作動媒体を収容する有底状の媒
体収容部および該媒体収容部の上部解放部を密閉する蓋
体とからなる筐体と、該蓋体の中心部に設けられた軸孔
と媒体収容部の底部中央の軸受け部とによって支持され
る回転軸と、該回転軸に固定され回転軸と共に回転する
回転体と、電圧印加によって該電気感応作動媒体の移動
流を形成する電極とを有するマイクロモータであって、
該回転体の直径が、該回転体の最大厚さよりも大きく形
成されており、該筐体の直径/筐体の厚さが1.01以
上であり、そして、該回転軸の回転抵抗を低減する回転
接触抵抗低減手段が、回転軸、軸孔および軸受け部より
なる群から選ばれる少なくとも一カ所の接触部に設けら
れていることを特徴とする薄型マイクロモータ。
1. A housing comprising a bottomed medium storage portion for storing an electro-sensitive operating medium and a lid for sealing an upper release portion of the medium storage portion, and a housing provided at a central portion of the lid. A rotating shaft supported by the shaft hole and a bearing at the center of the bottom of the medium container, a rotating body fixed to the rotating shaft and rotating with the rotating shaft, and forming a moving flow of the electro-sensitive working medium by applying a voltage; A micromotor having electrodes and
The diameter of the rotating body is formed larger than the maximum thickness of the rotating body, the diameter of the housing / the thickness of the housing is 1.01 or more, and the rotating resistance of the rotating shaft is reduced. Wherein the rotating contact resistance reducing means is provided at at least one contact portion selected from the group consisting of a rotating shaft, a shaft hole, and a bearing portion.
【請求項2】 上記電極が、媒体収容部の底部の上面
部、蓋体の底面部および媒体収容部の側壁内周面よりな
る群から選ばれるいずれかの部位に電気感応作動媒体と
接触して張設されていることを特徴とする請求項第1項
記載の薄型マイクロモータ。
2. The method according to claim 1, wherein the electrode is in contact with the electro-sensitive operating medium at a site selected from the group consisting of an upper surface of a bottom of the medium housing, a bottom of the lid, and an inner peripheral surface of a side wall of the medium housing. 2. The thin micro motor according to claim 1, wherein the micro motor is extended.
【請求項3】 上記電極が、回転体の上面部および/ま
たは下面部に張設されていることを特徴とする請求項第
1項記載の薄型マイクロモータ。
3. The thin micromotor according to claim 1, wherein the electrode is extended on an upper surface and / or a lower surface of the rotating body.
【請求項4】 上記回転軸に、複数の回転体が形成され
ていることを特徴とする請求項第1項記載の薄型マイク
ロモータ。
4. The thin micromotor according to claim 1, wherein a plurality of rotating bodies are formed on the rotating shaft.
【請求項5】 上記電極が、電気感応作動媒体に非一様
電界を形成するように配置されていることを特徴とする
請求項第1項乃至第4項のいずれかの項記載の薄型マイ
クロモータ。
5. The thin micro-electrode according to claim 1, wherein the electrodes are arranged so as to form a non-uniform electric field in the electro-sensitive working medium. motor.
【請求項6】 上記電極が極性を異にする少なくとも一
対の平行電極であることを特徴とする請求項第5項記載
の薄型マイクロモータ。
6. The thin micromotor according to claim 5, wherein said electrodes are at least a pair of parallel electrodes having different polarities.
【請求項7】 上記回転接触低減手段が、ニードルベア
リング機構、ローラーベアリング機構、ボールベアリン
グ機構、スリーブベアリング機構、含油軸受け機構、静
圧軸受け機構、流体軸受け機構、磁気カップリング機構
よりなる群から選ばれる少なくとも一つの機構を含む回
転接触低減手段であり、上記回転抵抗低減手段が、該薄
型マイクロモータの少なくとも一カ所の駆動接触部に使
用されていることを特徴とする請求項第1項記載の薄型
マイクロモータ。
7. The rotating contact reducing means is selected from the group consisting of a needle bearing mechanism, a roller bearing mechanism, a ball bearing mechanism, a sleeve bearing mechanism, an oil bearing mechanism, a hydrostatic bearing mechanism, a fluid bearing mechanism, and a magnetic coupling mechanism. 2. A rotary contact reducing means including at least one mechanism according to claim 1, wherein said rotary resistance reducing means is used in at least one drive contact portion of said thin micromotor. Thin micromotor.
【請求項8】 上記筐体の厚さと、筐体の直径との比
が、1:1.01〜1:500の範囲内にあることを特
徴とする請求項第1項記載の薄型マイクロモータ。
8. The thin micromotor according to claim 1, wherein a ratio of a thickness of the housing to a diameter of the housing is in a range of 1: 1.01 to 1: 500. .
【請求項9】 上記筐体の厚さが50mm以下であること
を特徴とする請求項第8項記載の薄型マイクロモータ。
9. The thin micromotor according to claim 8, wherein the thickness of the housing is 50 mm or less.
【請求項10】 上記マイクロモータにおけるトルク/
媒体収容部の容積で表される出力パワー密度が1×10
2 W/m3以上であることを特徴とする請求項第1項記載
の薄型マイクロモータ。
10. The torque /
The output power density represented by the volume of the medium storage unit is 1 × 10
Thin micromotor as in claim 1, wherein said is at 2 W / m 3 or more.
【請求項11】 電気感応作動媒体が、横軸が導電率σ
であり縦軸が粘度ηであって作動温度における流体の導
電率σと粘度ηとの関係を示すグラフにおいて、導電率
σ=4×10-10 S/m,粘度η=1×100 Pa・sで表され
る点P、導電率σ=4×10-10 S/m,粘度η=1×10
-4Pa・sで表される点Q、導電率σ=5×10-6S/m,粘度
η=1×10-4Pa・sで表される点Rを頂点とする直角三
角形の内部に位置する導電率σおよび粘度ηを有する化
合物、または、該三角形の内部に位置する導電率σおよ
び粘度ηを有するように調製された二種類以上の化合物
の混合物からなることを特徴とする請求項第1項記載の
薄型マイクロモータ。
11. The electro-sensitive working medium has a horizontal axis having a conductivity σ.
In the graph showing the relationship between the conductivity σ and the viscosity η of the fluid at the operating temperature, the conductivity σ = 4 × 10 −10 S / m and the viscosity η = 1 × 10 0 Pa・ Point P represented by s, conductivity σ = 4 × 10 −10 S / m, viscosity η = 1 × 10
Inside a right triangle having a point R represented by a point Q represented by −4 Pa · s, conductivity σ = 5 × 10 −6 S / m, viscosity η = 1 × 10 −4 Pa · s as a vertex Or a mixture of two or more compounds prepared so as to have a conductivity σ and a viscosity η located inside the triangle. Item 2. The thin micromotor according to Item 1.
【請求項12】 電気感応作動媒体が、少なくとも3個
のハロゲン原子を分子内に有する少なくとも1種類の液
体状有機化合物を含む均一系電気感応作動媒体であり、
該均一系電気感応作動媒体について作動環境温度下にお
ける導電率が4×10-10 〜5×10-6S/mの範囲内に
あり、かつ作動環境温度下における該均一系電気感応作
動媒体の表面張力が22dyn/cm以下であることを特徴と
する請求項第10項記載の薄型マイクロモータ。
12. The electro-sensitive working medium is a homogeneous electro-sensitive working medium containing at least one liquid organic compound having at least three halogen atoms in a molecule,
The electrical conductivity of the homogeneous electro-sensitive working medium is within a range of 4 × 10 −10 to 5 × 10 −6 S / m at an operating environment temperature, and the homogeneous electro-sensitive working medium is at an operating environment temperature. The thin micromotor according to claim 10, wherein the surface tension is 22 dyn / cm or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005143177A (en) * 2003-11-05 2005-06-02 Tokyo Denki Univ Actuator utilizing ehd phenomenon
JP4531375B2 (en) * 2003-11-05 2010-08-25 学校法人東京電機大学 Actuator using EHD phenomenon

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