JP2004112884A - Electrostatic actuator and conveyance apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電気力で駆動する静電アクチュエータ、およびそれを用いた搬送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
交流駆動両電極形静電アクチュエータと呼ばれるものを、図8に示す。本静電アクチュエータは、固定子1と移動子2の2つから構成される。固定子1、移動子2ともに、3相に結線された多数の帯状電極3を持ち、表面は絶縁膜4で覆われている。1つの3相正弦波を、固定子1、移動子2の両者に、それぞれ接続順が逆向きになるようにして印加する。これにより、固定子1、移動子2上には、それぞれ逆向きに進行する正弦波状の電位分布5が発生する。これら2つの電位分布の間に働く静電気力により、アクチュエータは駆動される。
【0003】
従来、複数の帯状電極を配列した移動子と、複数の帯状電極を配列した固定子から成る静電アクチュエータを用いた搬送装置としては、前記移動子を被搬送物の移送部とすると共に、一端側を移動子側に取り付けてあり且つ他端側を固定子に対して移動可能に当接させてある接触子と、前記固定子に対する移動子の移動経路を電極配列方向の特定軌跡に規制するガイドと、前記固定子に作用する接触子を介した移動子側の重量を軽減させるべく、前記移動子に空気を吹き付ける移動子浮上手段とを具備させることが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、移動子と固定子の間の摩擦を軽減するために、移動子または/および固定子に凹凸パターンを設けるか、孔を設けた静電アクチュエータが開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−206204号公報(第4頁、第2図)
【特許文献2】
特開平4−340371号公報(第3―7頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1記載の静電アクチュエータを用いた搬送装置では、空気によって移動子を浮上させる浮上手段に異常が生じた場合、移動子と固定子とがぶつかり合う可能性がある。移動子および/または固定子の帯状電極上に絶縁膜がない場合、ぶつかり合うことにより、回路の短絡が発生する。移動子および/または固定子の帯状電極上に絶縁膜があった場合でも、ぶつかり合うことにより、移動子と固定子表面の絶縁膜に傷が入り、それが原因で絶縁破壊が生じる可能性がある。また、特許文献2記載の静電アクチュエータでは、移動子が移動する際に固定子と移動子が擦れ合うため、長期間使用していると絶縁膜が損傷する可能性があるという課題があった。特に移動子の重量が大きい場合には問題になると考えられる。
【0006】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、移動子および/または固定子の帯状電極同士、もしくは帯状電極上の絶縁膜同士がぶつかりあわない静電アクチュエータおよびそれを用いた搬送装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明では、基材表面に複数の帯状電極が形成されている固定子と、基材表面に複数の帯状電極が形成されている移動子とを対向させてなる静電アクチュエータにおいて、固定子および/または移動子の上記帯状電極部以外の表面部分に凸部が形成されていることを特徴とする静電アクチュエータを提供する。
ここで凸部は線状に設けられていてもよいし、点状のものが設けられていてもよい。線状であれば、両端に設けることが好ましく,点状であれば少なくとも四隅に設けることが好ましい。仮に移動子と固定子とがぶつかり合った場合でも、帯状電極同士がぶつかり合うことが防止できる。また、絶縁膜が不要となるため、低コスト化に寄与することが出来る。
【0008】
本発明の別の態様においては、基材表面に複数の帯状電極が形成され、かつ該帯状電極が絶縁膜により覆われている固定子と、基材表面に複数の帯状電極が形成され、かつ該帯状電極が絶縁膜により覆われている移動子とを対向させてなる静電アクチュエータにおいて、固定子および/または移動子の上記帯状電極部以外の表面部分に凸部が形成されていることを特徴とする静電アクチュエータを提供する。
仮に移動子と固定子とがぶつかり合った場合でも、絶縁膜同士がぶつかり合うことが防止できる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好ましい態様につき、図に基づいて説明する。
図1は本発明にかかる実施例1の静電アクチュエータの正面図を示す図であり、図2はそのA視断面図である。図1において固定子1は、帯状電極3が形成されており、帯状電極3は絶縁膜4により覆われている。移動子2も同じように、帯状電極3が形成されており、帯状電極3は絶縁膜4により覆われている。移動子2は、更に外周部の表面両端に、線状の凸部6が設けられている。固定子1の絶縁膜4と移動子2の絶縁膜4とは、数μm〜数十μmのギャップを介して配置されている。
また、凸部6は、前記ギャップよりも小さい数μm〜数十μmの高さにしてある。この凸部6が設けられているため、固定子1と移動子2とがぶつかり合ったとしても、固定子1と移動子2に形成された絶縁膜4同士がぶつかり合うことがないため、絶縁膜4に傷が入ることはなく、絶縁破壊を生じることがない。
【0010】
図3は本発明にかかる実施例2の静電アクチュエータの正面図を示す図であり、図4はそのB視断面図である。図3において固定子1は、帯状電極3が形成されている。移動子2も同じように、帯状電極3が形成されている。移動子2は、更に外周部の表面両端に、線状の凸部6が設けられている。この凸部6が設けられているため、固定子1と移動子2とがぶつかり合ったとしても、固定子1と移動子2に形成された帯状電極3同士がぶつかり合うことがないため、回路が短絡することはない。
図5は本発明にかかる実施例3の静電アクチュエータの正面図を示す図であり、図6はそのC視断面図である。図5において固定子1は、帯状電極3が形成されている。移動子2も同じように、帯状電極3が形成されている。移動子2は、更に外周部の表面4カ所にドット状の凸部6が設けられている。この凸部6が設けられているため、固定子1と移動子2とがぶつかり合ったとしても、固定子1と移動子2に形成された帯状電極3同士がぶつかり合うことがないため、回路が短絡することはない。
【0011】
固定子1および移動子2の基材の材質としては、セラミックス、ガラスなどの剛性体を使用する。厚みは、数十μmから数十mmまで、要求される剛性等により、必要に応じて変更する。
帯状電極3の材質としては、金、銀、白金、銅、アルミニウム、チタン、クロム、タングステン、モリブデン、TiC、ITOなどの電極材料を使用する。製法としては、メッキ、PVD、CVD、印刷、転写など、材料に応じた製法を採用する。厚みは、0.数μmから数十μmまで、材料や製法に合わせて調整する。
絶縁膜4の材質としては、セラミックス、ガラス、ポリイミドなどの絶縁材料を使用する。製法としては、PVD、CVD、印刷、ゾルゲル法、溶射法など、材料に応じた製法を採用する。厚みは、数μm〜数百μmまで、材料や製法に合わせて調整する。
凸部6の形成方法としては、固定子1および/または移動子2の基材に、予め研削加工等により、帯状電極形成部が凹部になるようにしておくか、固定子1および/または移動子2の帯状電極部以外の部分、例えば外周部に、金属、セラミックス、ガラス、樹脂などの板材を貼り付けるか、PVD、CVD、印刷、ゾルゲル法、溶射法などで凸部6を形成する。凸部6の高さは、帯状電極3または絶縁膜4の厚さよりも大きく、固定子1と移動子2のギャップよりも小さい範囲で0.数μm〜数百μmまで、材料や製法に合わせて調整する。固定子および移動子の両方に凸部を設け、かつ移動子と固定子がぶつかるときに両凸部が確実に接触する場合は両凸部合わせて上記の範囲に入ればよい。
【0012】
図7は、本発明にかかる実施例1の静電アクチュエータを用いた搬送装置の側面図である。固定子1は、土台10の上に固定されており、移動子2は、ガイド軸8に支えられたステージ7に固定されている。
図8は交流駆動両電極形静電アクチュエータの側面図である。
【0013】
【発明の効果】
本発明によれば、万が一、移動子と固定とがぶつかり合ったとしても、移動子および/または固定子の帯状電極同士、もしくは帯状電極上の絶縁膜同士がぶつかりあわないので、回路の短絡や、絶縁破壊を防止する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる実施例1の正面図
【図2】本発明にかかる実施例1のA視断面図
【図3】本発明にかかる実施例2の正面図
【図4】本発明にかかる実施例2のB視断面図
【図5】本発明にかかる実施例3の正面図
【図6】本発明にかかる実施例3のC視断面図
【図7】本発明にかかる実施例1の静電アクチュエータを用いた搬送装置の側面図
【図8】交流駆動両電極形静電アクチュエータの側面図
【符号の説明】
1…固定子、2…移動子、3…帯状電極、4…絶縁膜、
5…正弦波状の電位分布、6…凸部、7…ステージ、
8…ガイド軸、9…支柱、10…土台[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic actuator driven by an electrostatic force, and a transport device using the same.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 shows what is called an AC-driven double-electrode electrostatic actuator. This electrostatic actuator is composed of a
[0003]
Conventionally, as a transfer device using an electrostatic actuator composed of a moving element having a plurality of strip electrodes arranged thereon and a stator having a plurality of strip electrodes arranged thereon, the moving element is used as a transfer section of an object to be transferred, and one end thereof is provided. The other end is attached to the mover side and the other end is movably contacted with the stator, and the movement path of the mover with respect to the stator is restricted to a specific trajectory in the electrode array direction. It is disclosed that a guide is provided with a slider floating means for blowing air to the slider in order to reduce the weight of the slider via a contact acting on the stator. 1).
Further, in order to reduce the friction between the moving element and the stator, an electrostatic actuator in which a concavo-convex pattern is provided on the moving element and / or the stator or holes are provided (for example, see Patent Document 2) ).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-7-206204 (
[Patent Document 2]
JP-A-4-340371 (pages 3-7, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the transfer device using the electrostatic actuator described in
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an electrostatic actuator in which the strip electrodes of the moving element and / or the stator or the insulating films on the strip electrodes do not collide with each other, and An object of the present invention is to provide a transfer device using the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a stator having a plurality of strip-shaped electrodes formed on the surface of a substrate and a moving element having a plurality of strip-shaped electrodes formed on the surface of the base are opposed to each other. Provided is an electrostatic actuator, wherein a convex portion is formed on a surface portion of the stator and / or the mover other than the band-shaped electrode portion.
Here, the convex portions may be provided linearly, or may be provided in the form of dots. If it is linear, it is preferably provided at both ends, and if it is point-like, it is preferably provided at least at four corners. Even if the moving element and the stator collide, it is possible to prevent the strip-shaped electrodes from collapsing. Further, since an insulating film is not necessary, it is possible to contribute to cost reduction.
[0008]
In another aspect of the present invention, a plurality of strip-shaped electrodes are formed on the surface of the base material, and the stator in which the strip-shaped electrodes are covered with an insulating film, and a plurality of strip-shaped electrodes are formed on the surface of the base material, and In the electrostatic actuator in which the strip-shaped electrode faces a moving element covered with an insulating film, a protrusion is formed on a surface portion of the stator and / or the moving element other than the strip-shaped electrode section. An electrostatic actuator is provided.
Even if the mover and the stator collide, it is possible to prevent the insulating films from collapsing.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of an electrostatic actuator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. In FIG. 1, the
The height of the
[0010]
FIG. 3 is a front view of an electrostatic actuator according to a second embodiment of the present invention, and FIG. In FIG. 3, the
FIG. 5 is a front view of an electrostatic actuator according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. In FIG. 5, the
[0011]
As a material of the base material of the
As the material of the belt-shaped
As a material of the insulating
As a method of forming the
[0012]
FIG. 7 is a side view of a transfer device using the electrostatic actuator according to the first embodiment of the present invention. The
FIG. 8 is a side view of an AC driven double electrode type electrostatic actuator.
[0013]
【The invention's effect】
According to the present invention, even if the movable member and the fixed member collide with each other, the band-shaped electrodes of the movable member and / or the stator, or the insulating films on the band-shaped electrode do not collide with each other. And dielectric breakdown can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a first embodiment according to the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view as viewed from A of a first embodiment according to the present invention; FIG. 3 is a front view of a second embodiment according to the present invention; FIG. 5 is a front view of a third embodiment according to the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view of a third embodiment according to the present invention as viewed from C. FIG. 7 is an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a side view of an AC-driven double-electrode type electrostatic actuator.
DESCRIPTION OF
5: sinusoidal potential distribution, 6: convex part, 7: stage,
8 Guide shaft, 9 Support, 10 Base
Claims (3)
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Cited By (2)
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WO2019236676A1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | Encite Llc | Micro electrostatic motor and micro mechanical force transfer devices |
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-
2002
- 2002-09-17 JP JP2002269630A patent/JP2004112884A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2019236676A1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | Encite Llc | Micro electrostatic motor and micro mechanical force transfer devices |
CN112867690A (en) * | 2018-06-07 | 2021-05-28 | 恩赛特有限责任公司 | Miniature electrostatic motor and miniature mechanical force transmission device |
US11245344B2 (en) | 2018-06-07 | 2022-02-08 | Encite Llc | Micro electrostatic motor and micro mechanical force transfer devices |
US11296619B2 (en) | 2018-06-07 | 2022-04-05 | Encite Llc | Micro electrostatic motor and micro mechanical force transfer devices |
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