JP2001178153A - 静電アクチュエータ - Google Patents
静電アクチュエータInfo
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- JP2001178153A JP2001178153A JP35337499A JP35337499A JP2001178153A JP 2001178153 A JP2001178153 A JP 2001178153A JP 35337499 A JP35337499 A JP 35337499A JP 35337499 A JP35337499 A JP 35337499A JP 2001178153 A JP2001178153 A JP 2001178153A
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- Japan
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- electrostatic actuator
- ceramic dielectric
- insulator
- stator
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】静電アクチュエータにおいて、対向する側の部
材にＰＥＴなどの高分子材料を用いていたが、誘電率、
耐電圧、熱伝導性、耐摩耗性が低いため、静電アクチュ
エータの初期性能向上や耐久性向上が困難であった。 【解決手段】絶縁体内に複数の帯状電極を有する第１部
材と、同じく絶縁体内に複数の帯状電極を有する第２部
材と、前記第１部材の電極及び前記第２部材の電極に接
続される多相交流電源とを設け、前記第１部材と前記第
２部材間の静電気力で前記第１部材及び前記第２部材の
一方もしくは両方を移動させる静電アクチュエータにお
いて、前記第１部材および前記第２部材の互いに対向す
る側の絶縁体を、セラミックス誘電体で形成することと
した。
材にＰＥＴなどの高分子材料を用いていたが、誘電率、
耐電圧、熱伝導性、耐摩耗性が低いため、静電アクチュ
エータの初期性能向上や耐久性向上が困難であった。 【解決手段】絶縁体内に複数の帯状電極を有する第１部
材と、同じく絶縁体内に複数の帯状電極を有する第２部
材と、前記第１部材の電極及び前記第２部材の電極に接
続される多相交流電源とを設け、前記第１部材と前記第
２部材間の静電気力で前記第１部材及び前記第２部材の
一方もしくは両方を移動させる静電アクチュエータにお
いて、前記第１部材および前記第２部材の互いに対向す
る側の絶縁体を、セラミックス誘電体で形成することと
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電気力を動力源
とする静電アクチュエータに関するものである。
とする静電アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、絶縁体内に複数の帯状電極を有す
る第１部材と、同じく絶縁体内に複数の帯状電極を有す
る第２部材と、前記第１部材の電極及び前記第２部材の
電極に印加される連続波形の多相交流電源とを設け、前
記第１部材と前記第２部材間の静電気力で前記第１部材
及び前記第２部材の一方もしくは両方を移動せしめる静
電アクチュエータにおいて、前記第１部材および前記第
２部材の互いに対向する側の絶縁体は、ＰＥＴ（ポリエ
チレンテレフタレート）フィルムなどの高分子材料で形
成されていた。
る第１部材と、同じく絶縁体内に複数の帯状電極を有す
る第２部材と、前記第１部材の電極及び前記第２部材の
電極に印加される連続波形の多相交流電源とを設け、前
記第１部材と前記第２部材間の静電気力で前記第１部材
及び前記第２部材の一方もしくは両方を移動せしめる静
電アクチュエータにおいて、前記第１部材および前記第
２部材の互いに対向する側の絶縁体は、ＰＥＴ（ポリエ
チレンテレフタレート）フィルムなどの高分子材料で形
成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＰＥＴなどの高分子材
料は、薄いフィルム状のものが容易に出来るという利点
があるものの、一般的に、誘電率、耐電圧、熱伝導性、
耐摩耗性が低いため、静電アクチュエータの初期性能向
上や耐久性向上が困難であった。
料は、薄いフィルム状のものが容易に出来るという利点
があるものの、一般的に、誘電率、耐電圧、熱伝導性、
耐摩耗性が低いため、静電アクチュエータの初期性能向
上や耐久性向上が困難であった。
【０００４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的は初期性能や耐久性の良い静電アク
チュエータを提供することにある。
たもので、その目的は初期性能や耐久性の良い静電アク
チュエータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた請求項１の発明は、絶縁体内に複数の帯状電
極を有する第１部材と、同じく絶縁体内に複数の帯状電
極を有する第２部材と、前記第１部材の電極及び前記第
２部材の電極に接続される多相交流電源とを設け、前記
第１部材と前記第２部材間の静電気力で前記第１部材及
び前記第２部材の一方もしくは両方を移動させる静電ア
クチュエータにおいて、前記第１部材および前記第２部
材の互いに対向する側の絶縁体を、セラミックス誘電体
で形成したことを特徴とする。前記第１部材および前記
第２部材の互いに対向する側の絶縁体を、セラミックス
誘電体で形成したので誘電体層の、誘電率、耐電圧、熱
伝導性、耐摩耗性を向上させることが容易になり、静電
アクチュエータの特性向上が期待できる。
になされた請求項１の発明は、絶縁体内に複数の帯状電
極を有する第１部材と、同じく絶縁体内に複数の帯状電
極を有する第２部材と、前記第１部材の電極及び前記第
２部材の電極に接続される多相交流電源とを設け、前記
第１部材と前記第２部材間の静電気力で前記第１部材及
び前記第２部材の一方もしくは両方を移動させる静電ア
クチュエータにおいて、前記第１部材および前記第２部
材の互いに対向する側の絶縁体を、セラミックス誘電体
で形成したことを特徴とする。前記第１部材および前記
第２部材の互いに対向する側の絶縁体を、セラミックス
誘電体で形成したので誘電体層の、誘電率、耐電圧、熱
伝導性、耐摩耗性を向上させることが容易になり、静電
アクチュエータの特性向上が期待できる。
【０００６】上記目的を達成するためになされた請求項
２の発明は、前記第１部材もしくは前記第２部材のいず
れか一方の表面を、凸凹形状とすることを特徴とする。
前記第１部材もしくは前記第２部材のいずれか一方の表
面を凸凹形状とすることにより、静電アクチュエータ駆
動時の摩擦抵抗を軽減出来、静電アクチュエータの特性
向上が期待できる。また本発明では、誘電体層をセラミ
ックスで形成しているので、平面研削盤やサンドブラス
ト法による研削処理が容易に行うことが出来る。平面研
削盤での凸凹は、粗さを粗くする程度でもよい。また、
セラミックスの場合、表面を凸凹にする際にかえり等の
問題がない。
２の発明は、前記第１部材もしくは前記第２部材のいず
れか一方の表面を、凸凹形状とすることを特徴とする。
前記第１部材もしくは前記第２部材のいずれか一方の表
面を凸凹形状とすることにより、静電アクチュエータ駆
動時の摩擦抵抗を軽減出来、静電アクチュエータの特性
向上が期待できる。また本発明では、誘電体層をセラミ
ックスで形成しているので、平面研削盤やサンドブラス
ト法による研削処理が容易に行うことが出来る。平面研
削盤での凸凹は、粗さを粗くする程度でもよい。また、
セラミックスの場合、表面を凸凹にする際にかえり等の
問題がない。
【０００７】上記目的を達成するためになされた請求項
３の発明は、絶縁体内に複数の帯状電極を有する固定子
と、該固定子上に載置される薄葉状の移動子と、前記電
極へ接続されるパルス電源とを設け、印加電圧の切り換
えにより前記固定子と前記移動子との間に静電気力を発
生させ、それにより前記移動子を前記帯状電極の配列方
向に沿って移動させる静電アクチュエータにおいて、前
記固定子の移動子と対向する側の絶縁体をセラミックス
誘電体で形成したことを特徴とする。前記固定子の移動
子と対向する側の絶縁体をセラミックス誘電体で形成し
たので誘電体層の、誘電率、耐電圧、熱伝導性、耐摩耗
性を向上させることが容易になり、静電アクチュエータ
の特性向上が期待できる。
３の発明は、絶縁体内に複数の帯状電極を有する固定子
と、該固定子上に載置される薄葉状の移動子と、前記電
極へ接続されるパルス電源とを設け、印加電圧の切り換
えにより前記固定子と前記移動子との間に静電気力を発
生させ、それにより前記移動子を前記帯状電極の配列方
向に沿って移動させる静電アクチュエータにおいて、前
記固定子の移動子と対向する側の絶縁体をセラミックス
誘電体で形成したことを特徴とする。前記固定子の移動
子と対向する側の絶縁体をセラミックス誘電体で形成し
たので誘電体層の、誘電率、耐電圧、熱伝導性、耐摩耗
性を向上させることが容易になり、静電アクチュエータ
の特性向上が期待できる。
【０００８】上記目的を達成するためになされた請求項
４の発明は、前記固定子表面を、凸凹形状とすることを
特徴とする。前記固定子表面を凸凹形状とすることによ
り、静電アクチュエータ駆動時の摩擦抵抗を軽減出来、
静電アクチュエータの特性向上が期待できる。また本発
明では、誘電体層をセラミックスで形成しているので、
平面研削盤やサンドブラスト法による研削処理が容易に
行うことが出来る。
４の発明は、前記固定子表面を、凸凹形状とすることを
特徴とする。前記固定子表面を凸凹形状とすることによ
り、静電アクチュエータ駆動時の摩擦抵抗を軽減出来、
静電アクチュエータの特性向上が期待できる。また本発
明では、誘電体層をセラミックスで形成しているので、
平面研削盤やサンドブラスト法による研削処理が容易に
行うことが出来る。
【０００９】本発明の好ましい態様として、セラミック
ス誘電体は，Ａｌ2Ｏ3を主原料とする。
ス誘電体は，Ａｌ2Ｏ3を主原料とする。
【００１０】本発明の好ましい態様として、前記セラミ
ックス誘電体は，Ａｌ2Ｏ3を主原料とし，これにＳｉ3
Ｎ4、ＳｉＣ、ＴｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3又は、ＺｒＯ2のうち
の少なくとも１つが混合させてもよい。これにより誘電
体層の耐電圧向上が得られる。
ックス誘電体は，Ａｌ2Ｏ3を主原料とし，これにＳｉ3
Ｎ4、ＳｉＣ、ＴｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3又は、ＺｒＯ2のうち
の少なくとも１つが混合させてもよい。これにより誘電
体層の耐電圧向上が得られる。
【００１１】本発明の好ましい態様として、前記セラミ
ックス誘電体は、ＢａＴｉＯ3を主原料とした高誘電率
材料を用いてもよい。これにより低電圧でも特性の向上
が得られる。
ックス誘電体は、ＢａＴｉＯ3を主原料とした高誘電率
材料を用いてもよい。これにより低電圧でも特性の向上
が得られる。
【００１２】本発明の好ましい態様として、前記セラミ
ックス誘電体は、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、ＡｌＮを主原料と
した高熱伝導度材料を用いてもよい。これにより熱伝導
性の向上が得られる。
ックス誘電体は、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、ＡｌＮを主原料と
した高熱伝導度材料を用いてもよい。これにより熱伝導
性の向上が得られる。
【００１３】本発明の好ましい態様として、前記セラミ
ックス誘電体は、ＺｒＯ2、Ｓｉ3Ｎ 4、ＳｉＣ、ＤＬＣ
（ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ−ｃａｒｂｏｎ）等を主原
料とした耐摩耗性材料を用いてもよい。耐摩耗性の向上
が得られる。
ックス誘電体は、ＺｒＯ2、Ｓｉ3Ｎ 4、ＳｉＣ、ＤＬＣ
（ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ−ｃａｒｂｏｎ）等を主原
料とした耐摩耗性材料を用いてもよい。耐摩耗性の向上
が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明にかかる実施例１
で、第１部材２および第２部材３の互いに対向する側の
絶縁体は、セラミックス５で構成されている。
で、第１部材２および第２部材３の互いに対向する側の
絶縁体は、セラミックス５で構成されている。
【００１５】図２は本発明にかかる実施例２で、第１部
材２および第２部材３全体を、セラミックス５で構成し
ている。
材２および第２部材３全体を、セラミックス５で構成し
ている。
【００１６】図３は本発明にかかる実施例３で、固定子
の移動子と対向する側の絶縁体は、セラミックス５で構
成されている。
の移動子と対向する側の絶縁体は、セラミックス５で構
成されている。
【００１７】図４は本発明にかかる実施例４で、固定子
全体を、セラミックス５で構成している。
全体を、セラミックス５で構成している。
【００１８】図５は本発明にかかる実施例５の断面図
で、図６はその平面図である。第１部材２の第２部材３
と対向する側の表面に、凸凹形状を施したものである。
凸凹形状は平面研削盤やサンドブラスト法による研削処
理を行い凸凹とする。
で、図６はその平面図である。第１部材２の第２部材３
と対向する側の表面に、凸凹形状を施したものである。
凸凹形状は平面研削盤やサンドブラスト法による研削処
理を行い凸凹とする。
【００１９】図７は本発明にかかる実施例６の断面図
で、図８はその平面図である。固定子７の移動子８と対
向する側の表面に、凸凹形状を施したものである。
で、図８はその平面図である。固定子７の移動子８と対
向する側の表面に、凸凹形状を施したものである。
【００２０】図９に従来技術である交流駆動型静電アク
チュエータの断面構造を示す。第１部材２および第２部
材３の互いに対向する側の絶縁体は、ＰＥＴ４で構成さ
れている。
チュエータの断面構造を示す。第１部材２および第２部
材３の互いに対向する側の絶縁体は、ＰＥＴ４で構成さ
れている。
【００２１】図１０に従来技術であるパルス駆動型静電
アクチュエータの断面構造を示す。固定子の移動子と対
向する側の絶縁体は、ＰＥＴ４で構成されている。
アクチュエータの断面構造を示す。固定子の移動子と対
向する側の絶縁体は、ＰＥＴ４で構成されている。
【００２２】
【発明の効果】互いに対向する側の絶縁体をセラミック
ス誘電体で形成したので、誘電率、耐電圧、熱伝導性、
耐摩耗性の特性の良い静電アクチュエータが提供でき
る。
ス誘電体で形成したので、誘電率、耐電圧、熱伝導性、
耐摩耗性の特性の良い静電アクチュエータが提供でき
る。
【図１】 本発明にかかる実施例１の断面図
【図２】 本発明にかかる実施例２の断面図
【図３】 本発明にかかる実施例３の断面図
【図４】 本発明にかかる実施例４の断面図
【図５】 本発明にかかる実施例５の断面図
【図６】 本発明にかかる実施例５の平面図
【図７】 本発明にかかる実施例６の断面図
【図８】 本発明にかかる実施例６の平面図
【図９】 従来技術である交流駆動型静電アクチュエー
タの断面図
タの断面図
【図１０】 従来技術であるパルス駆動型静電アクチュ
エータの断面図 １…三相交流電源、２…第１部材、３…第２部材、４…
ＰＥＴ、５…セラミックス、６…パルス電源、７…固定
子、８…移動子、９…凸部、１０…凹部
エータの断面図 １…三相交流電源、２…第１部材、３…第２部材、４…
ＰＥＴ、５…セラミックス、６…パルス電源、７…固定
子、８…移動子、９…凸部、１０…凹部
Claims (9)
- 【請求項１】 絶縁体内に複数の帯状電極を有する第１
部材と、同じく絶縁体内に複数の帯状電極を有する第２
部材と、前記第１部材の電極及び前記第２部材の電極に
接続される多相交流電源とを設け、前記第１部材と前記
第２部材間の静電気力で前記第１部材及び前記第２部材
の一方もしくは両方を移動させる静電アクチュエータに
おいて、前記第１部材および前記第２部材の互いに対向
する側の絶縁体を、セラミックス誘電体で形成したこと
を特徴とする静電アクチュエータ。 - 【請求項２】 前記第１部材もしくは前記第２部材のい
ずれか一方の表面を、凸凹形状としたことを特徴とする
請求項１記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項３】 絶縁体内に複数の帯状電極を有する固定
子と、該固定子上に載置される薄葉状の移動子と、前記
電極へ接続されるパルス電源とを設け、印加電圧の切り
換えにより前記固定子と前記移動子との間に静電気力を
発生させ、それにより前記移動子を前記帯状電極の配列
方向に沿って移動させる静電アクチュエータにおいて、
前記固定子の移動子と対向する側の絶縁体をセラミック
ス誘電体で形成したことを特徴とする静電アクチュエー
タ。 - 【請求項４】 前記固定子の表面を、凸凹形状としたこ
とを特徴とする請求項３記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項５】 前記セラミックス誘電体は，Ａｌ2Ｏ3を
主原料とすることを特徴とする請求項１から請求項４の
いずれかに記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項６】 前記セラミックス誘電体は，Ａｌ2Ｏ3を
主原料とし，これにＳｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、ＴｉＯ2、Ｃｒ2
Ｏ3又は、ＺｒＯ2のうちの少なくとも１つが混合されて
いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか
に記載の静電アクチュエータ。 - 【請求項７】 前記セラミックス誘電体は、ＢａＴｉＯ
3を主原料とした高誘電率材料を用いることを特徴とす
る請求項１から請求項４のいずれかに記載の静電アクチ
ュエータ。 - 【請求項８】 前記セラミックス誘電体は、Ｓｉ3Ｎ4、
ＳｉＣ、ＡｌＮを主原料とした高熱伝導度材料を用いた
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記
載の静電アクチュエータ。 - 【請求項９】 前記セラミックス誘電体は、ＺｒＯ2、
Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、ＤＬＣ（ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ
−ｃａｒｂｏｎ）等を主原料とした耐摩耗性材料を用い
たことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに
記載の静電アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35337499A JP2001178153A (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 静電アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35337499A JP2001178153A (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 静電アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001178153A true JP2001178153A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18430415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35337499A Pending JP2001178153A (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 静電アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001178153A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011148758A1 (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | 大日本印刷株式会社 | 静電アクチュエータ |
| US8384267B2 (en) * | 2007-09-26 | 2013-02-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrostatic generator comprising an electret film |
-
1999
- 1999-12-13 JP JP35337499A patent/JP2001178153A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8384267B2 (en) * | 2007-09-26 | 2013-02-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrostatic generator comprising an electret film |
| WO2011148758A1 (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | 大日本印刷株式会社 | 静電アクチュエータ |
| JP2011250623A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Dainippon Printing Co Ltd | 静電アクチュエータ |
| US9595892B2 (en) | 2010-05-28 | 2017-03-14 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Electrostatic actuator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061124 |
|
| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090525 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091005 |