JP2013074778A - 傾斜回転型静電アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】回転面の上下左右方向を変えずに回転面を傾斜回転させることが可能な傾斜回転型静電アクチュエータを提供する。
【解決手段】固定台１は円周方向に複数の電磁石４を備える。回転台２は円周方向に永久磁石５を備える。固定台１と回転台２は伸縮素材で成型された支持部３で固定する。電磁石４は電流の大きさ及び方向及びタイミングを通流制御するように構成する。電磁石４に通電することで永久磁石５との間に生じる磁力により回転台２を支持部３を中心に上下左右方向を変えない傾斜回転駆動及び回転台２と固定台１の鉛直を保つ上下駆動が実現できる。また回転台２を３自由度方向に静止することが実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は電磁石と永久磁石とで構成され磁力を利用して傾斜回転駆動を行う傾斜回転型静電アクチュエータに関し特に携帯情報端末装置に内蔵して撮影装置等の方向変更機構の駆動源として用いて好適な静電アクチュエータに関するものである。

特許文献１では傾斜及び回転する静電アクチュエータの駆動部分を装置外装により支持（アダプタハウジング）する構造が提案されている。

特許文献２では傾斜及び回転する静電マイクロアクチュエータが提案されている。

特許公開２００６−２６２６４号公報 特許公開平９−２３６３２号公報

本発明は携帯情報端末装置に内蔵して撮影装置等の方向変更機構の駆動源として用いることができる傾斜回転型静電アクチュエータを提供するものである。

本発明の傾斜回転型静電アクチュエータは固定台の円周方向に複数の電磁石を備え、回転台は円周方向に複数の永久磁石を備え、固定台と回転台は伸縮する素材で成型された支持部で固定支持する。
電磁石は電流の大きさ及び方向及びタイミングを通流制御するように構成する。
電磁石に通電することで電磁石と永久磁石間に発生する磁力により支持部を中心に回転台の上下左右方向を変えない傾斜回転駆動及び回転台と固定台の鉛直を保つ上下駆動が実現できる。

本発明によれば電磁石に通電する電流を制御することにより電磁石と永久磁石との間に生じる磁力により支持部を中心に回転台の上下左右方向を変えない傾斜回転型静電アクチュエータを構成することができる。

本発明によれば電磁石に通電する電流を制御することにより回転台を運動中及び静止中を問わず３自由度方向に制御することができる。

本発明によれば電磁石に通電する電流を制御することにより永久磁石との間に生じる磁力により回転台と固定台を鉛直に保つ上下駆動制御することができる。

実施形態に係る静電アクチュエータの主要部の構成を示す図である。 静電アクチュエータの傾斜回転する様子を説明する図である。 静電アクチュエータの傾斜回転時の電磁石と永久磁石の位置関係を説明する図である。

本発明の最良の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明における傾斜回転型静電アクチュエータの斜視図及び一部断面図である。
傾斜回転型静電アクチュエータは固定台１と回転台２を支持部３で固定支持し複数の電磁石４と永久磁石５が正対するように円周方向に等間隔に配列する構成とする。

電磁石４は固定台１に固定し永久磁石５は回転台２に固定する構成とする。
あるいは電磁石４を回転台２に固定し永久磁石５を固定台１に固定する構成としてもよい。
また永久磁石５を電磁石４に置き換えた構成としてもよい。

各電磁石４は透磁率の大きい磁性体を磁芯に有する巻き線コイルで構成する。

各電磁石４の巻線は同一の巻き方向を永久磁石５に正対する構成とする。

各永久磁石５は同一の磁極を電磁石４に正対する構成とする。

各電磁石４は巻線の巻始めの方向を円周方向等に統一する配置とする。

各電磁石４は空芯コイル、積層コイル、薄膜コイル等に置き換えた構成としてもよい。

支持部３は電磁石４と永久磁石５間に発生する吸引力又は反発力により伸縮する素材とする。

図２は本発明における傾斜回転型静電アクチュエータの傾斜時の斜視図である。
図３は本発明における傾斜回転型静電アクチュエータの傾斜時の断面図である。
傾斜回転型静電アクチュエータは電磁石４への電流を制御することにより各電磁石４に励磁する磁極と磁場６が変化し正対する永久磁石５間に吸引力又は反発力が発生する。

固定台１と回転台２は支持部３で固定支持するため回転台２は電磁石４と永久磁石５間の吸引力又は反発力を駆動源として支持部３を中心に指定する角度に傾斜運動する。

各電磁石４への電流をリアルタイムに制御することにより回転台２は支持部３を中心に指定する角度で傾斜回転運動する。

全電磁石４への励磁を正対する永久磁石５間に吸引力が働くように制御することにより回転台２は固定台１に鉛直方向に近づく相対運動する。

全電磁石４への励磁を正対する永久磁石５間に反発力が働くように制御することにより回転台２は固定台１から鉛直方向に離れる相対運動する。

正対する電磁石４と永久磁石５はアクチュエータの傾斜角度を問わず電磁石４と永久磁石５間に磁場の重なり７が存在するように配置する。

各電磁石４は回転台２の傾斜回転運動を妨げないように配線する。（図示なし）

本発明における傾斜回転型静電アクチュエータは小型化、軽量化、省消費電力化が実現でき撮影装置等を搭載できる形状であるため携帯情報端末装置は勿論のこと家庭用電気機械器具、車載器、医療機器への内蔵においても好適である。

１固定台
２回転台
３支持部
４電磁石
５永久磁石
６磁場
７磁場の重なり

Claims (2)

1. 有限な２つの面を収縮する支持部で固定支持し、同一の磁極が同一方向を向く複数の電磁石を備える面と電磁石に正対するように配置する同一の磁極を電磁石を備える面に向ける永久磁石又は電磁石を備えた面の各電磁石の電流の大きさ及び方向及びタイミングを通流制御するように構成することを特徴とする傾斜回転型静電アクチュエータ。
2. 磁力を駆動源として面の傾斜運動、傾斜回転運動、２つの面が近づく運動、２つの面が離れる運動をすることを特徴とする請求項１に記載の傾斜回転型静電アクチュエータ。

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