JP3041928U - Micro motor - Google Patents

Micro motor

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JP3041928U
JP3041928U JP1997002201U JP220197U JP3041928U JP 3041928 U JP3041928 U JP 3041928U JP 1997002201 U JP1997002201 U JP 1997002201U JP 220197 U JP220197 U JP 220197U JP 3041928 U JP3041928 U JP 3041928U
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JP
Japan
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rotor
electro
medium
type
electrodes
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Application number
JP1997002201U
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Japanese (ja)
Inventor
田 眞 一 横
坪 泰 文 大
村 一 弥 枝
Original Assignee
有限会社新技術マネイジメント
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】本考案のマイクロモータは、媒体収容部及
び該媒体収容部の蓋体からなる筐体と、この筐体内部に
充填された電気感応作動媒体と、充填された電気感応作
動媒体が電圧の印加によって移動する際に発生する移動
流を感知して回転するロータと、このロータを筐体に回
動自在に軸止する回転軸と、電気感応作動媒体の移動流
を形成するように電圧を印加するための複数の電極とを
有し、ロータがボールベアリング機構を介して筐体に回
動自在に軸止されていることを特徴している。このマイ
クロモータには、電気感動作動媒体の移動流を感知する
翼部を有する翼ロータを有するタイプと、ロータが筒状
ロータであり、電極が筒状ロータの表面に複数配置され
ているタイプと、ロータが、内部に電気感応作動媒体が
侵入する底部開放部を有するカップ状ロータであり、電
極が例えばカップ状ロータの外周面および内周面にそれ
ぞれ複数配置されているタイプとがある。 【効果】本発明のマイクロモータは、小型化に適してい
る。
(57) Abstract: A micromotor of the present invention is filled with a casing including a medium containing portion and a lid of the medium containing portion, and an electro-sensitive actuating medium filled inside the casing. A rotor that rotates by sensing a moving flow generated when the electro-sensitive movable medium moves due to the application of a voltage, a rotation shaft that rotatably locks this rotor in a housing, and a movement of the electro-sensitive movable medium. It has a plurality of electrodes for applying a voltage so as to form a flow, and is characterized in that the rotor is rotatably attached to the housing via a ball bearing mechanism. This micromotor includes a type having a blade rotor having a blade portion that senses a moving flow of an electromotive motion medium, a type in which the rotor is a cylindrical rotor, and a type in which a plurality of electrodes are arranged on the surface of the cylindrical rotor. There is a type in which the rotor is a cup-shaped rotor having a bottom opening through which the electro-sensitive movable medium enters, and a plurality of electrodes are arranged on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the cup-shaped rotor, respectively. [Effect] The micromotor of the present invention is suitable for miniaturization.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【考案の技術分野】[Technical field of invention]

本考案は直流電圧を印加することによって移動するという特性を有する化合物 (電気感応作動媒体 Electro-conjugate Fluid (ECF))を用いたマイクロモー タに関する。 The present invention relates to a micromotor using a compound (electro-sensitive fluid, Electro-conjugate Fluid (ECF)) that has the property of moving when a DC voltage is applied.

【0002】[0002]

【考案の技術的背景】[Technical background of the invention]

絶縁性の液体に電界を印加することにより液体の種類によってその液体の特性 が変動することが知られている。例えば液晶ディスプレーは、固体相と液体相と の中間にあたる液晶相を形成する液晶化合物に電圧を印加して、液晶化合物の配 向性等を制御して光の透過性を調整して可視画像等を形成するものである。しか しながら、液晶化合物では電界を形成しても、配向板によって規制されている液 晶化合物が、こうした規制から解放されて自由に流動するようなことはない。 It is known that when an electric field is applied to an insulating liquid, the characteristics of the liquid change depending on the type of liquid. For example, in a liquid crystal display, a voltage is applied to a liquid crystal compound that forms a liquid crystal phase intermediate between a solid phase and a liquid phase, and the light transmittance is adjusted by controlling the orientation of the liquid crystal compound and the like. Is formed. However, even if an electric field is formed in the liquid crystal compound, the liquid crystal compound regulated by the alignment plate does not flow freely without being released from such regulation.

【0003】 また、電圧を印加することにより、液体の粘度等の特性が変動するとの効果( 電気レオロジー効果あるいはウインズロー効果)を示す液体も知られている。 しかしながら、この電気レオロジー効果あるいはウインズロー効果は、従来は 絶縁性油にシリカゲル、セルロース、カザイン、ポリスチレン系イオン交換樹脂 等を配合して、これらの配合成分(固体)を分散させた不均一系であるために、 保存中の安定性が低い。Further, there is also known a liquid that exhibits an effect (electrorheological effect or Winslow effect) that characteristics such as viscosity of the liquid are changed by applying a voltage. However, the electrorheological effect or the Winslow effect is conventionally obtained by blending insulating oil with silica gel, cellulose, casaine, polystyrene-based ion exchange resin, etc., and dispersing these blending components (solid) in a heterogeneous system. Therefore, it has low stability during storage.

【0004】 また、自動車の潤滑油等として電気レオロジー効果を有する潤滑剤が提案され ているが、これらの潤滑剤も実際は不均一系であり、保存時などの安定性に問題 がある。Further, although lubricants having an electrorheological effect have been proposed as lubricating oils for automobiles and the like, these lubricants are actually heterogeneous and have a problem in stability during storage.

【0005】 本考案者は、特定の特性と構造とを有する液体(電気感応作動媒体)に直流電 圧を印加すると、液体流が形成されることを見出して、既に出願している(特願 平8−16871号,同8−16872号,同8−76259号,同8−248 417号,同8−241679号の各明細書および図面参照)。この電気感応作 動媒体を用いることにより電気エネルギーを効率よく回転エネルギーに変換する ことができる。The present inventor has found that a liquid flow is formed when a DC voltage is applied to a liquid (electrosensitive working medium) having specific characteristics and structure, and has already filed an application (Patent application No. No. 8-16871, No. 8-16872, No. 8-76259, No. 8-248417, No. 8-241679) and drawings). By using this electro-sensitive action medium, electric energy can be efficiently converted into rotational energy.

【0006】[0006]

【考案の目的】[Purpose of the invention]

本考案は、上記のような電気感応作動媒体を用いた新規なマイクロモータを提 供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a novel micromotor using the electro-sensitive movable medium as described above.

【0007】[0007]

【考案の概要】[Outline of the invention]

本考案のマイクロモータは、電気感応作動媒体を充填する媒体収容部及び該媒 体収容部の蓋体からなる筐体と、該筐体内部に充填された電気感応作動媒体と、 該筐体内部の電気感応作動媒体が電圧の印加によって移動する際の電気感応作動 媒体の動きを感知して回転するロータと、該ロータを筐体に回動自在に軸止する 回転軸と、該電気感応作動媒体の移動流を形成するように電気感応作動媒体に電 圧を印加するための複数の電極とを有し、該ロータが少なくとも1つのベアリン グ機構を介して筐体に回動自在に軸止されていることを特徴としている。 The micromotor of the present invention comprises a housing including a medium containing portion for filling an electro-sensitive movable medium and a lid of the medium containing portion, an electro-sensitive movable medium filled in the casing, and an inside of the casing. Of the electro-sensitive movable medium of FIG. 2 when the medium moves by application of voltage, the rotor rotates by sensing the movement of the electro-sensitive movable medium, the rotating shaft that rotatably locks the rotor to the housing, and the electro-sensitive movable A plurality of electrodes for applying an electric voltage to the electro-sensitive actuating medium so as to form a moving flow of the medium, the rotor being rotatably fixed to the housing via at least one bearing mechanism. It is characterized by being.

【0008】 そして、具体的には本考案の第1のマイクロモータ(SE型ECFモータ)は 、電気感応作動媒体を充填する媒体収容部及び該媒体収容部の蓋体からなる筐体 と、該筐体内部に充填された電気感応作動媒体と、該筐体内部の電気感応作動媒 体が電圧の印加によって移動する際の電気感応作動媒体の動きを感知して回転す るロータと、該ロータを筐体に回動自在に軸止する回転軸と、該電気感応作動媒 体の移動流を形成するように電気感応作動媒体に電圧を印加するための複数の電 極とを有し、該ロータがベアリング機構を介して筐体に回動自在に軸止されてい るマイクロモータであって、前記ロータが、電気感動作動媒体が移動する際の電 気感応作動媒体の動きを感知する翼部を有する翼ロータであることを特徴として いる。More specifically, a first micromotor (SE type ECF motor) of the present invention comprises a housing including a medium containing portion for filling an electro-sensitive operation medium and a lid of the medium containing portion, An electro-sensing working medium filled in the housing, a rotor that senses the movement of the electro-sensing working medium when the electro-sensing working medium inside the housing moves by application of a voltage, and rotates, and the rotor. And a plurality of electrodes for applying a voltage to the electro-sensitive movable medium so as to form a moving flow of the electro-sensitive movable medium. A micromotor in which a rotor is rotatably fixed to a housing via a bearing mechanism, and the rotor is a wing portion that senses the movement of the electro-sensitive movable medium when the electro-sensitive movable medium moves. Characterized by being a wing rotor having You.

【0009】 また、本考案の第2のマイクロモータ(RE型ECFモータ)は、電気感応作 動媒体を充填する媒体収容部及び該媒体収容部の蓋体からなる筐体と、該筐体内 部に充填された電気感応作動媒体と、該筐体内部の電気感応作動媒体が電圧の印 加によって移動する際の電気感応作動媒体の動きを感知して回転するロータと、 該ロータを筐体に回動自在に軸止する回転軸と、該電気感応作動媒体の移動流を 形成するように電気感応作動媒体に電圧を印加するための複数の電極とを有し、 該ロータがベアリング機構を介して筐体に回動自在に軸止されているマイクロモ ータであって、前記ロータが、筒状ロータであり、電極が筒状ロータの表面に複 数配置されていることを特徴としている。A second micromotor (RE-type ECF motor) of the present invention is a case including a medium accommodating part for filling an electro-sensitive operation medium and a lid of the medium accommodating part, and an inner part of the case. The electro-sensing working medium filled in the housing, a rotor that senses and rotates the electro-sensing working medium when the electro-sensing working medium inside the housing moves due to the application of voltage, and the rotor is mounted on the housing. The rotor has a rotating shaft that is rotatably fixed and a plurality of electrodes for applying a voltage to the electro-sensitive movable medium so as to form a moving flow of the electro-sensitive movable medium, and the rotor is provided with a bearing mechanism. The rotor is a tubular rotor, and a plurality of electrodes are arranged on the surface of the tubular rotor.

【0010】 さらに、本考案の第3のマイクロモータ(カップ型ECFモータ)は、電気感 応作動媒体を充填する媒体収容部及び該媒体収容部の蓋体からなる筐体と、該筐 体内部に充填された電気感応作動媒体と、該筐体内部の電気感応作動媒体が電圧 の印加によって移動する際の電気感応作動媒体の動きを感知して回転するロータ と、該ロータを筐体に回動自在に軸止する回転軸と、該電気感応作動媒体の移動 流を形成するように電気感応作動媒体に電圧を印加するための複数の電極とを有 し、該ロータがベアリング機構を介して筐体に回動自在に軸止されているマイク ロモータであって、前記ロータが、内部に電気感応作動媒体が侵入するように底 部が開放された筒状体からなる底部開放ロータであり、電極が底部開放ロータの 外周面、内周面、筐体内周壁面および凸状に突出した筐体の底部の壁面よりなる 群から選ばれる少なくとも1の壁面にそれぞれ複数配置されていることを特徴と している。Further, a third micromotor (cup type ECF motor) of the present invention is a case including a medium accommodating part for filling an electro-sensitive operation medium and a lid of the medium accommodating part, and an inside of the case. The electrically sensitive working medium filled in the housing, the rotor that senses the movement of the electrically sensitive working medium when the electrically sensitive working medium inside the housing moves by the application of voltage, and rotates, and the rotor that rotates the rotor around the housing. The rotor has a rotating shaft that is movably fixed and a plurality of electrodes for applying a voltage to the electro-sensitive movable medium so as to form a moving flow of the electro-sensitive movable medium. A micromotor rotatably supported by a casing, wherein the rotor is a bottom-opened rotor made of a cylindrical body whose bottom is open so that an electro-sensitive movable medium enters the inside. Electrode outside bottom open rotor It is characterized in that a plurality of them are arranged on at least one wall surface selected from the group consisting of the peripheral surface, the inner peripheral surface, the inner wall surface of the housing, and the wall surface of the bottom of the housing protruding in a convex shape.

【0011】 上記第3のマイクロモータ(カップ型ECFモータ)において、電極は、少な くとも底部開放ロータの外周面、内周面、底部開放ロータの外周面と内周面との 両面、筐体の内周壁面、筐体の凸状に突出した底部の壁面に敷設されている。従 って、この電極は、さらに上記SE型ECFモータのように筐体の内周壁面表面 に筐体の縦方向に沿って配置されていてもよく、また、凸状に突出した底部の側 面に高さ方向に沿って敷設されていてもよい。In the third micromotor (cup-type ECF motor), the electrodes are at least the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the bottom open rotor, both the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the bottom open rotor, and the housing. It is laid on the inner peripheral wall surface of the housing, and on the wall surface of the bottom of the housing protruding in a convex shape. Therefore, the electrode may be arranged along the longitudinal direction of the casing on the surface of the inner peripheral wall surface of the casing as in the SE type ECF motor, or the bottom side protruding in a convex shape. It may be laid on the surface along the height direction.

【0012】 即ち、本考案のマイクロモータには、電極が筐体内壁面に固定されたSE型E CFモータと電極が筒状ロータの表面に敷設されたRE型ECFモータとがある が、このカップ型ECFモータは、これらの複合型である。このカップ型ECF モータは、ロータがカップを底が上部にあり下方が開放された筒状(伏せたカッ プ状)であることから、本考案ではこのロータを底部開放ロータ(カップ状ロー タ)と称することもあるが、このカップ状ロータの内側と外側に、適宜、RE型 ECFモータで採用したように電極を配置することもできるし、またSE型EC Fモータで採用したように電極を配置することもできる。即ち、カップ状ロータ 外側壁面と、カップ状ロータ内側壁面にそれぞれ電極を敷設したRE型・RE型 複合タイプ、カップ状ロータの外側にある電気感応作動媒体に接するように筐体 内壁に固定電極を敷設し、カップ状ロータ内側の電気作動媒体空間にあるシャフ ト部(凸状に突出した底部)に固定電極を敷設したSE型・SE型複合タイプ、 カップ状ロータ外側壁面にRE型電極を敷設し、カップ状ロータ内側の電気作動 媒体空間にあるシャフト部(凸状に突出した底部側壁)に固定電極を敷設したR E型・SE型複合タイプ、および、カップ状ロータ外側の電気感応作動媒体に接 する筐体内壁に固定電極を敷設し、カップ型ロータの内周壁面にRE型電極を敷 設したSE型・RE型複合タイプがある。That is, the micromotor of the present invention includes an SE type ECF motor having electrodes fixed to the inner wall surface of the housing and a RE type ECF motor having electrodes laid on the surface of a cylindrical rotor. Type ECF motors are a hybrid of these. In this cup type ECF motor, the rotor has a cylindrical shape with the bottom at the top and the bottom at the bottom (closed cup shape). Therefore, in the present invention, the rotor is opened at the bottom (cup shape rotor). It may also be referred to as an electrode, but inside and outside of this cup-shaped rotor, electrodes can be appropriately arranged as used in the RE-type ECF motor, and electrodes can be arranged as in the SE-type ECF motor. It can also be arranged. That is, an outer wall surface of the cup-shaped rotor and an RE-type / RE-type composite type in which electrodes are laid on the inner wall surface of the cup-shaped rotor, and a fixed electrode is attached to the inner wall of the housing so as to come into contact with the electrosensitive working medium on the outer side of the cup-shaped rotor. SE type / SE type composite type, in which fixed electrodes are laid on the shaft part (bottom protruding part) in the electric working medium space inside the cup-shaped rotor, and RE-type electrodes are laid on the outer wall surface of the cup-shaped rotor Then, the RE-type / SE-type composite type in which the fixed electrode is laid on the shaft portion (bottom side wall protruding in a convex shape) in the electric working medium space inside the cup-shaped rotor, and the electro-sensitive working medium outside the cup-shaped rotor There is an SE-type / RE-type composite type in which a fixed electrode is laid on the inner wall of the housing in contact with, and a RE-type electrode is laid on the inner peripheral wall of the cup-shaped rotor.

【0013】 本考案のマイクロモータで使用される電気感応作動媒体は、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=4×10-10S/m,粘度η=1×100Pa・sで表さ れる点P、導電率σ=4×10-10S/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。The electrosensitive working medium used in the micromotor of the present invention shows the relationship between the conductivity σ and the viscosity η of the fluid at the operating temperature, with the horizontal axis representing the conductivity σ and the vertical axis representing the viscosity η. In the graph, conductivity σ = 4 × 10 -10 S / m, viscosity η = 1 × 10 0 Pa · s, point P, conductivity σ = 4 × 10 -10 S / m, viscosity η = 1 A right-angled triangle with a point Q represented by × 10 -4 Pa · s, a conductivity σ = 5 × 10 -6 S / m, a viscosity η = 1 × 10 -4 Pa · s as a vertex Or a mixture of two or more compounds prepared to have a conductivity σ and a viscosity η located inside the triangle.

【0014】 本考案のマイクロモータは、小型化することにより、より高い効率で電気エネ ルギーを回転エネルギーに変換することができる。例えば筐体の内径が4mmのS E型ECFモータを使用すると、出力エネルギー/入力エネルギーで表される効 率は、最大で40%にも達することが確認された。The micromotor of the present invention can convert electric energy into rotational energy with higher efficiency by being downsized. For example, it was confirmed that the efficiency expressed by the output energy / input energy reaches up to 40% when the SE type ECF motor with the inner diameter of the housing is 4 mm.

【0015】[0015]

【考案の具体的説明】[Specific explanation of the device]

次に本考案のマイクロモータについて具体的に説明する。 図1〜9は本考案のマイクロモータを模式的に示す断面図である。 Next, the micromotor of the present invention will be specifically described. 1 to 9 are sectional views schematically showing a micromotor of the present invention.

【0016】 本考案のマイクロモータは、筐体と、この筐体にベアリング機構を介して回転 軸によって回動自在に軸止されたロータと、直流電圧を印加するための電極と、 筐体内部に充填された電気感応作動媒体とからなる。図1〜6において、付番1 0は筐体、付番20は回転軸、付番30はロータ、付番40は電極、付番50は 電気感応作動媒体、付番16はベアリング機構である。The micromotor of the present invention includes a housing, a rotor rotatably fixed to the housing by a rotating shaft through a bearing mechanism, an electrode for applying a DC voltage, and an inside of the housing. And an electro-sensitive working medium filled in. 1 to 6, reference numeral 10 is a housing, reference numeral 20 is a rotary shaft, reference numeral 30 is a rotor, reference numeral 40 is an electrode, reference numeral 50 is an electro-sensitive working medium, and reference numeral 16 is a bearing mechanism. .

【0017】 筐体10は、電気感応作動媒体を収容する有底円筒状の媒体収容部11と、こ の媒体収容部11の上部開放部を封鎖するための上部蓋体12とを有している。 媒体収容部11は、側壁を形成する円筒部材12と底を形成する底部材13とか ら形成することができる。底部材13の中心部には、回転軸20の底端部を回動 自在に軸止する凹状軸受け部14が形成されている。この凹状軸受け部14には 、回転軸20との摩擦を低減するようにベアリング機構16が設けられている。 また、上部蓋体12は、媒体収容部11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12の中心部には、回転軸20の上部を回転自在に軸止 する上部軸受け部15が形成されている。この上部軸受け部15には、やはり、 ベアリング機構16が設けられている。The casing 10 has a bottomed cylindrical medium accommodation portion 11 for accommodating an electro-sensitive operation medium, and an upper lid 12 for closing an upper opening portion of the medium accommodation portion 11. There is. The medium containing portion 11 can be formed from a cylindrical member 12 forming a side wall and a bottom member 13 forming a bottom. At the center of the bottom member 13, a concave bearing portion 14 that rotatably locks the bottom end of the rotary shaft 20 is formed. The concave bearing portion 14 is provided with a bearing mechanism 16 so as to reduce friction with the rotary shaft 20. In addition, the upper lid 12 is provided so as to close the upper open portion of the medium containing portion 11. At the center of the upper lid 12, an upper bearing portion 15 that rotatably supports the upper portion of the rotary shaft 20 is formed. The upper bearing portion 15 is also provided with a bearing mechanism 16.

【0018】 この筐体10内には、ロータ30が配置されている。このロータ30は回転軸 20によって筐体10に対して回転するように配置されている。ロータ30は、 筐体10内に充填されている電気感応作動媒体50に生ずる移動流によって回転 する。A rotor 30 is arranged in the housing 10. The rotor 30 is arranged so as to rotate with respect to the housing 10 by a rotating shaft 20. The rotor 30 is rotated by the moving flow generated in the electro-sensitive movable medium 50 filled in the housing 10.

【0019】 本考案において、筐体10、ロータ30など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、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11、上部蓋体12、ロータ30などは、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、電気絶縁性処理を施すかあるいは電気絶縁性物質で形成することが 好ましい。In the present invention, the housing 10, the rotor 30, etc. are made of synthetic resin (eg, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, Teflon, polycarbonate, acrylic resin, etc.) that is not corroded by the filled electro-sensitive working medium. Plastic, etc.), ceramics, wood, metal, glass, etc. Further, the medium containing portion 11, the upper lid 12, the rotor 30 and the like can be made of a conductive material such as metal such as stainless steel, but if the insulation between the electrodes is impaired, the It is preferable to apply an insulating treatment or to form an electrically insulating material.

【0020】 電極40は、筐体10の内周壁面あるいはロータ30の電気感応作動媒体接触 面に、回転軸20とほぼ平行に複数配置されている。この複数の電極40は、正 電極と負電極とからなっている。この配置された電極の極性は種々に設定するこ とができ、例えば、正電極と負電極とが交互に位置するように配置することがで きる。この電極40は、マイクロモータの外部から電気を供給するために筐体1 0外部の導線と導通している。A plurality of electrodes 40 are arranged substantially parallel to the rotating shaft 20 on the inner peripheral wall surface of the housing 10 or the contact surface of the rotor 30 with the electro-sensitive movable medium. The plurality of electrodes 40 are composed of a positive electrode and a negative electrode. The polarity of the arranged electrodes can be set variously, and for example, the positive electrodes and the negative electrodes can be arranged alternately. The electrode 40 is electrically connected to a lead wire outside the housing 10 in order to supply electricity from the outside of the micromotor.

【0021】 本考案のマイクロモータにおいて、ベアリング機構16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、含油軸受機構および静圧軸受機構のいずれかを採用することができ る。このベアリング機構16は、軸受け部が複数存在する場合、同一であっても 異なっていてもよい。In the micromotor of the present invention, as the bearing mechanism 16, any one of a needle bearing mechanism, a roller bearing mechanism, a ball bearing mechanism, a sleeve bearing mechanism, an oil-impregnated bearing mechanism and a hydrostatic bearing mechanism can be adopted. It This bearing mechanism 16 may be the same or different when there are a plurality of bearing portions.

【0022】 筐体10内に充填される電気感応作動媒体50は、図10に示すように、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=4×10-10S/m,粘度η=1×100Pa・sで表される点P、 導電率σ=4×10-10S/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を有するように調整された二種 類以上の化合物の混合物からなる。特に、 導電率σ=5×10-10S/m,粘度η=8×10-1Pa・sで表される点P0、 導電率σ=5×10-10S/m,粘度η=2×10-4Pa・sで表される点Q0、 導電率σ=2.5×10-6S/m,粘度η=2×10-4Pa・sで表される点R0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を有するように調整された 二種類以上の化合物の混合物からなることが好ましい。図10において、◆は、 本考案のマイクロモータを駆動可能な電気感応作動媒体であり、◇は、駆動する ことが難しい媒体を表している。As shown in FIG. 10, the electrosensitive working medium 50 filled in the housing 10 has a conductivity σ on the abscissa and a viscosity η on the ordinate, and the conductivity σ of the fluid at the operating temperature. In the graph showing the relationship with the viscosity η, the conductivity σ = 4 × 10 -10 S / m, the point P represented by the viscosity η = 1 × 10 0 Pa · s, the conductivity σ = 4 × 10 -10 S / m, point Q represented by viscosity η = 1 × 10 -4 Pa · s, conductivity σ = 5 × 10 -6 S / m, point represented by viscosity η = 1 × 10 -4 Pa · s A compound having a conductivity σ and a viscosity η located inside a right-angled triangle having R as its apex, or two or more kinds of compounds adjusted to have a conductivity σ and a viscosity η located inside the triangle. It consists of a mixture of compounds. In particular, electric conductivity σ = 5 × 10 -10 S / m, viscosity η = 8 × 10 -1 Pa · s at point P 0 , electric conductivity σ = 5 × 10 -10 S / m, viscosity η = A point Q 0 represented by 2 × 10 −4 Pa · s, a conductivity σ = 2.5 × 10 −6 S / m, and a point R 0 represented by a viscosity η = 2 × 10 −4 Pa · s. A compound having an electric conductivity σ and a viscosity η located inside a right triangle having an apex, or a mixture of two or more kinds of compounds adjusted to have an electric conductivity σ and a viscosity η located inside the triangle. It is preferable that In FIG. 10, ♦ represents an electro-sensitive movable medium capable of driving the micromotor of the present invention, and ⋄ represents a medium which is difficult to drive.

【0023】 本考案において使用することができる電気感応作動媒体の例としては、 (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)、Examples of the electro-sensitive movable medium that can be used in the present invention include (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),

【0024】[0024]

【化1】 Embedded image

【0025】 (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)、(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-methylbutylacetate (Solfit AC) (σ = 8.30 × 10 −8 S / m) 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) s), (17) propylene glycol methyl ether acetate (PMA) (σ = 1.56 × 10 −7 S / m, η = 6.0 × 10 −4 Pa · s),

【0026】[0026]

【化2】 Embedded image

【0027】 (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)、(18) Methylacetylricinoleate (MAR-N) (σ = 1.30 × 10 −8 S / m, η = 1.3 × 10 −2 Pa · s),

【0028】[0028]

【化3】 Embedded image

【0029】 (20) ジブチルイタコネート(DBI) (σ=1.46×10-8S/m,η=3.5×10-3Pa・s)、(20) Dibutyl itaconate (DBI) (σ = 1.46 × 10 −8 S / m, η = 3.5 × 10 −3 Pa · s),

【0030】[0030]

【化4】 Embedded image

【0031】 (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)、(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),

【0032】[0032]

【化5】 Embedded image

【0033】 (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)、(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),

【0034】[0034]

【化6】 Embedded image

【0035】 (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)、(27) 9,10-Epoxy butyl stearate (Product name: Sanso Sizer E-4030) (σ = 5.46 × 10 −9 S / m, η = 2.0 × 10 −2 Pa · s ),

【0036】[0036]

【化7】 Embedded image

【0037】 (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=6.20×10-10S/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)(28) Telolahydrophthalic acid dioctyl ester (trade name: Sanso Sizer 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) Linalyl acetate (σ = 1.82 × 10 -9 S / m, η = 1.3 × 10 -3 Pa ・ s)

【0038】[0038]

【化8】 Embedded image

【0039】 (36) デカン二酸ジブチル (σ=1.35×10-9S/m,η=7.0×10-3Pa・s) を挙げることができる。(36) Dibutyl decanedioate (σ = 1.35 × 10 −9 S / m, η = 7.0 × 10 −3 Pa · s) can be mentioned.

【0040】 さらに、本考案において電気感応作動媒体として複数の化合物を組み合わせて 使用することができる。この場合には、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10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よい。Furthermore, in the present invention, a plurality of compounds can be used in combination as the electro-sensitive actuation medium. In this case, the conductivity and viscosity of the mixture obtained as a result of the combination may be set inside the triangle defined by points P, Q and R in FIG.

【0041】 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、本考案における電気感応作動媒体と て使用することができる。That is, the above-mentioned relationship between the conductivity and the viscosity is such that even if the conductivity and / or the viscosity of each compound is not within the above range, a plurality of compounds are mixed and the mixture When the electric conductivity and the viscosity of the above are within the above ranges, it can be used as the electrosensitive working medium in the present invention.

【0042】 例えば、導電率および粘度がどちらも上記範囲内にない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=2.60×10-10S/m,η=9.5×10-3Pa・s )とを、1:4の重量比で混合した混合物(37)(σ=2.60×10-9S/m,η=9. 8×10-3Pa・s)は、電気感応作動媒体として使用することができ、また導電率 および粘度がどちらも上記範囲内にないDAM(Diallyl Maleate)(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=3.1×10-10S/m,η=8.5×10-3Pa・s)とを、1:4の重量比 で混合した混合物(38)(σ=4.17×10-9S/m,η=5.0×10-3Pa・s)も電気 感応作動媒体として使用することができる。For example, neither conductivity nor viscosity is within the above range, 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) in a weight ratio of 1: 4 (37) (σ = 2.60 × 10 −9 S / m, η = 9.8 × 10) -3 Pa · s) can be used as an electroactive working medium, and DAM (Diallyl Maleate) (σ = 7.8 × 10 −7 S / m) whose conductivity and viscosity are neither within the above range. , η = 2.5 × 10 -3 Pa ・ s) and butyl stearate (trade name; Exepar BS) (σ = 3.1 × 10 -10 S / m, η = 8.5 × 10 -3) the Pa · s) and a 1: mixture in the weight ratio of 4 (38) (σ = 4.17 × 10 -9 S / m, = 5.0 × 10 -3 Pa · s ) can also be used as electro-sensitive movable medium.

【0043】 さらに、本考案において使用される電気感応作動媒体は、この電気感応作動媒 体が使用される条件において、上記の導電率および粘度を有していればよい。即 ち、上記導電率および粘度は、室温にて測定されたものであるが、それぞれの物 性値は、温度によって異なることが知られている。例えば、室温(25℃)にお いては、上記範囲内にはない化合物でも、使用温度が高温時または低温時の場合 、その使用温度における電気感応作動媒体の導電率および粘度が、上記範囲内に あれば、電気感応作動媒体として使用することができる。具体的な例を示すと、 化合物番号(15)の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)は、25℃において測定される導電率および粘度は、導電率σが1.10 ×10-8S/mであり、粘度ηが7.8×10-2Pa・sであり、25℃において6kVの直 流電流を印加しても、マイクロモータを駆動させることはできない。ところが、 化合物番号(15)の2-エチルヘキシルベンジルフタレートを100℃に加熱した加 熱体(39)である100℃の2-エチルヘキシルベンジルフタレートの誘電率σは、 9.90×10-9S/mであり、粘度ηは、3.5×10-2Pa・sであり、100℃におい ては、加熱体(39)に6kVの直流電流を印加するとマイクロモータを駆動させるこ とができる。Further, the electro-sensitive movable medium used in the present invention may have the above-mentioned conductivity and viscosity under the conditions in which the electro-sensitive movable medium is used. Immediately, the above-mentioned electric conductivity and viscosity are measured at room temperature, but it is known that the respective physical properties differ depending on the temperature. For example, at room temperature (25 ° C), even if the compound is not within the above range, when the operating temperature is high or low, the conductivity and viscosity of the electrosensitive working medium at that operating temperature are within the above range. Can be used as an electro-sensitive actuating medium. As a specific example, the compound No. (15), 2-ethylhexylbenzyl phthalate (trade name; Plasizer B-8), has a conductivity σ of 1.10 x as measured at 25 ° C. It is 10 -8 S / m, the viscosity η is 7.8 × 10 -2 Pa · s, and even if a direct current of 6 kV is applied at 25 ° C., the micromotor cannot be driven. However, the dielectric constant σ of 2-ethylhexylbenzyl phthalate at 100 ° C, which is a heating body (39) obtained by heating 2-ethylhexylbenzyl phthalate of compound number (15) to 100 ° C, is 9.90 × 10 -9 S / m, the viscosity η is 3.5 × 10 −2 Pa · s, and at 100 ° C., a micromotor can be driven by applying a 6 kV direct current to the heating body (39).

【0044】 図1および2には、本考案の第1のマイクロモータであるSE型ECFモータ (Stator-electrode type electro-conjugate fluid motor)の例が示されている 。FIGS. 1 and 2 show an example of a SE type ECF motor (Stator-electrode type electro-conjugate fluid motor) which is the first micromotor of the present invention.

【0045】 図1および2に示すSE型ECFモータは、電気感応作動媒体50を充填する 有底円筒状の媒体収容部11と、この媒体収容部11の上部蓋体12と、この媒 体収容部11の内部の電気感応作動媒体50が電圧の印加によって移動する際の 作動媒体の動きを翼板31で感知して回転する翼ロータ30とを有している。こ こで有底円筒状の媒体収容部11の底部材13には、電極40a・・・40hを配 置するための電極挿入穴41が形成されている。また、この上部蓋体12には、 電極挿入穴41から挿入された電極40a・・・40hを筐体10の内周壁面に固 定するための電極固定穴42が形成されている。The SE type ECF motor shown in FIGS. 1 and 2 has a bottomed cylindrical medium containing portion 11 for filling the electro-sensitive movable medium 50, an upper lid 12 of the medium containing portion 11, and the medium containing portion. It has a blade rotor 30 which rotates by sensing the movement of the working medium 50 when the electro-sensitive working medium 50 inside the portion 11 moves by applying a voltage. Here, the bottom member 13 of the bottomed cylindrical medium containing portion 11 is provided with electrode insertion holes 41 for arranging the electrodes 40a ... 40h. The upper lid 12 also has electrode fixing holes 42 for fixing the electrodes 40a ... 40h inserted from the electrode insertion holes 41 to the inner peripheral wall surface of the housing 10.

【0046】 上部蓋体12の中心部には翼ロータ30の回転軸20が嵌装される上部軸受け 部15が形成されている。 翼ロータ30は、回転軸20から放射状に配置された複数の翼板31を有して おり、この翼ロータ30は、媒体収容部11内の底部材13の中央に設けられた 凹軸受け14と上部軸受け部15によって回転自在に軸止された回転軸20によ って筐体10に対して回動自在に軸止されている。この翼板31は、通常は板状 でありが、板状の他に、電気感応作動媒体の動きを効率的に利用できるような形 態、例えば、流れ方向に湾曲した形態あるいはラチェット形など種々の形態にす ることができる。An upper bearing portion 15 into which the rotating shaft 20 of the blade rotor 30 is fitted is formed at the center of the upper lid 12. The blade rotor 30 has a plurality of blade plates 31 arranged radially from the rotary shaft 20, and the blade rotor 30 has a concave bearing 14 provided at the center of the bottom member 13 in the medium containing portion 11. A rotating shaft 20 rotatably fixed by the upper bearing portion 15 is rotatably fixed to the housing 10. The vane 31 is usually in the shape of a plate, but in addition to the plate, various shapes such as a shape curved in the flow direction or a ratchet shape can be used so that the movement of the electro-sensitive movable medium can be efficiently utilized. Can be in the form of.

【0047】 電極40a・・・40hは、電極挿入穴41から媒体収容部11内部に導入され 、翼ロータ18の回転を妨げないように媒体収容部11の内壁面に沿って上方に 延伸され、その先端は、電極固定穴42に挿入されて固定されている。The electrodes 40a ... 40h are introduced into the medium housing portion 11 through the electrode insertion holes 41, and are extended upward along the inner wall surface of the medium housing portion 11 so as not to hinder the rotation of the blade rotor 18. The tip is inserted and fixed in the electrode fixing hole 42.

【0048】 電気感応作動媒体50を上記の媒体収容部11に、翼ロータ30の大部分が媒 体に埋没する程度に入れ、電極40a・・・40hに直流電圧を印加するが、電圧 を印加しないダミー電極を設けても良い。The electro-sensitive movable medium 50 is placed in the medium containing portion 11 to the extent that most of the blade rotor 30 is embedded in the medium, and a DC voltage is applied to the electrodes 40a ... 40h. Alternatively, a dummy electrode may be provided.

【0049】 図1および2に示すSE型ECFモータにおいて、例えば、円筒状の媒体収容 部11の内部に、8枚の翼板31を有する翼ロータ30を配置し、この媒体収容 部11内に電気感応作動媒体50を満たしてSE型ECFモータを作成し、図2 に示すように電極40a・・・40hを配置してこの電極間に直流電圧を印加すると 、翼ロータ30が回転し始める。このとき翼板31の枚数が増加すると回転速度 も高くなる傾向があり、また、電極間隔が狭いほど、さらに電極対の数が多いほ ど回転速度は高くなる傾向がある。また翼ロータ30の回転速度は、印加電圧に 比例して増加減少する。In the SE type ECF motor shown in FIGS. 1 and 2, for example, a blade rotor 30 having eight blades 31 is arranged inside a cylindrical medium housing portion 11, and inside the medium housing portion 11. When a SE type ECF motor is prepared by filling the electro-sensitive working medium 50 with electrodes 40a ... 40h as shown in FIG. 2 and a DC voltage is applied between the electrodes, the blade rotor 30 starts to rotate. At this time, the rotation speed tends to increase as the number of blades 31 increases, and the smaller the electrode spacing, the higher the rotation speed tends to increase as the number of electrode pairs increases. Further, the rotation speed of the blade rotor 30 increases and decreases in proportion to the applied voltage.

【0050】 図3および4は、第2のマイクロモータであるRE型ECFモータ(Rotor-ele ctrode type electro-conjugate fluid motor)の構造の概略例を模式的に示す断 面図である。3 and 4 are cross-sectional views schematically showing an example of the structure of a RE-type ECF motor (Rotor-electrode type electro-conjugate fluid motor) which is the second micromotor.

【0051】 図3および4において、RE型ECFモータは、電気感応作動媒体50を収容 する有底状の媒体収容部11と、この媒体収容部11の上部解放部に嵌合して媒 体収容部11を密閉する蓋体12とからなる筐体10を有しており、この蓋体1 2はベアリング機構16を有すると共に、媒体収容部11の上部の開口部に嵌合 することにより、蓋体12と媒体収容部11で密閉された筐体10を形成する。In FIGS. 3 and 4, the RE type ECF motor has a bottomed medium containing portion 11 for containing the electro-sensitive movable medium 50, and an upper open portion of the medium containing portion 11 for fitting into the medium containing portion. The lid 10 has a housing 12 for sealing the portion 11, and the lid 12 has a bearing mechanism 16 and is fitted into an opening in the upper portion of the medium containing portion 11 to form a lid. A housing 10 that is sealed by a body 12 and a medium containing portion 11 is formed.

【0052】 媒体収容部11の底部の中央部には凹状軸受け部14が設けられている。この 軸受け部14によって回転軸20の下端部が支持される。この凹状軸受け部14 には、外部端子48と電極40a、40c、40e、40gとを電気的に接続す る回転型接点46が形成されている。回転型接点46は、下部回転軸22と接触 している。回転型接点46中には水銀47が封入されており、この水銀47が下 部回転軸22と接触している。また、凹状軸受け部14には、ベアリング機構1 6が形成されており、凹状軸受け部14と下部回転軸22との摩擦係数を低減で きるようにされている。また、回転型接点46中の水銀47は低融点導電性物質 の例であり、本考案では水銀のかわりにセミウムやガリウムのような低融点の導 電性金属(低融点導電性物質)を用いることもできる。A concave bearing portion 14 is provided at the center of the bottom of the medium containing portion 11. The lower end portion of the rotary shaft 20 is supported by the bearing portion 14. The concave bearing portion 14 is provided with a rotary contact 46 for electrically connecting the external terminal 48 and the electrodes 40a, 40c, 40e, 40g. The rotary contact 46 is in contact with the lower rotary shaft 22. Mercury 47 is enclosed in the rotary contact 46, and the mercury 47 is in contact with the lower rotary shaft 22. A bearing mechanism 16 is formed in the concave bearing portion 14 so that the coefficient of friction between the concave bearing portion 14 and the lower rotary shaft 22 can be reduced. Further, the mercury 47 in the rotary contact 46 is an example of a low melting point conductive material, and in the present invention, a low melting point conductive metal (low melting point conductive material) such as cadmium or gallium is used in place of mercury. You can also

【0053】 上記媒体収容部11の上部は電気感応作動媒体50を充填するために解放され ている。 上部蓋体12は、上記媒体収容部11に電気感応作動媒体50を充填した後、 解放された媒体収容部11の上部にはめ込まれることにより密閉された筐体10 を形成する。The upper portion of the medium containing portion 11 is open to fill the electro-sensitive movable medium 50. The upper lid 12 forms a hermetically sealed housing 10 by being filled in the medium containing portion 11 with the electro-sensitive movable medium 50 and then fitted into the released medium containing portion 11.

【0054】 この上部蓋体12は、さらにその中心部に上部回転軸21が貫通する上部軸受 け部15を有している。この上部軸受け部15には上部回転軸22を介して電極 40b、40d、40f、40hへ電気を供給する回転型接点45が備えられて いる。上部回転軸21には、上部軸受け軸孔15との摩擦係数を低減するために ベアリング機構16が組み込まれている。この回転型接点45から導線が導出さ れて外部端子48を形成する。これらの回転型接点45にも、導電体として水銀 が充填されている。The upper lid 12 further has an upper bearing portion 15 at the center thereof, through which the upper rotary shaft 21 penetrates. The upper bearing portion 15 is provided with a rotary contact 45 for supplying electricity to the electrodes 40b, 40d, 40f and 40h via the upper rotary shaft 22. A bearing mechanism 16 is incorporated in the upper rotary shaft 21 to reduce the coefficient of friction with the upper bearing shaft hole 15. A conductive wire is led out from the rotary contact 45 to form an external terminal 48. These rotary contacts 45 are also filled with mercury as a conductor.

【0055】 なお、図3において上記上部蓋体12は媒体収容部11に嵌合するように形成 されているが、筐体10の密閉性をより高くするために、媒体収容部11と上部 蓋体12とが螺合するようにされていてもよく、また、媒体収容部11と上部蓋 体12との間にパッキンなどを介在させることによりさらに密閉性を高めること もできる。Note that, in FIG. 3, the upper lid 12 is formed so as to fit into the medium containing portion 11. However, in order to enhance the airtightness of the housing 10, the medium containing portion 11 and the upper lid 12 are formed. The body 12 may be screwed together, and a seal or the like may be interposed between the medium containing portion 11 and the upper lid 12 to further enhance the airtightness.

【0056】 回転軸20は、媒体収容部11内に設けられた筒状ロータ30によって上部と 下部とに分割されており、上部回転軸21と下部回転軸22とは絶縁部材23で 電気的に絶縁されている。上部回転軸21は、上記上部蓋体12に設けられた上 部軸受け部15を貫通して回動自在に軸支され、他方、下部回転軸22の下端部 は、上記の媒体収容部11の底部の中央部に設けられている凹状軸受け部14に よって回動自在に支持されている。この上部回転軸21と下部回転軸22との間 には、媒体収容部11内部で回転軸20と共に回転する筒状ロータ30が配置さ れている。この筒状ロータ30は、回転軸20を回転の中心軸とした円筒状の形 態を有しており、媒体収容部11の内周壁面と接触しないように間隙を形成して 配置されている。媒体収容部11の内直径とこの筒状ロータ30の直径との比( 媒体収容部11の内直径/ロータ30の直径)は、通常は1.01以上であり、 特に1.05〜10.0の範囲内にあることが好ましい。さらに、例えば、媒体収 容部11の内直径を30mm以下にして、媒体収容部11の内直径/筒状ロータ3 0の直径の比を1.5〜3.0の範囲内にして回転体を小型化することにより、同 一回転速度における回転トルクが増大する。即ち、この回転体(RE型ECFモ ータ)は、小型化にすることにより、よりその性能が向上するという特性を有し ている。The rotating shaft 20 is divided into an upper portion and a lower portion by a cylindrical rotor 30 provided in the medium containing portion 11, and the upper rotating shaft 21 and the lower rotating shaft 22 are electrically insulated by an insulating member 23. It is insulated. The upper rotary shaft 21 is rotatably supported by penetrating the upper bearing portion 15 provided on the upper lid body 12, while the lower end portion of the lower rotary shaft 22 is rotatably supported. It is rotatably supported by a concave bearing portion 14 provided at the center of the bottom portion. Between the upper rotary shaft 21 and the lower rotary shaft 22, a cylindrical rotor 30 that rotates with the rotary shaft 20 inside the medium containing portion 11 is arranged. The cylindrical rotor 30 has a cylindrical shape with the rotating shaft 20 as the central axis of rotation, and is arranged with a gap so as not to contact the inner peripheral wall surface of the medium containing portion 11. . The ratio of the inner diameter of the medium containing portion 11 to the diameter of the cylindrical rotor 30 (inner diameter of the medium containing portion 11 / diameter of the rotor 30) is usually 1.01 or more, and particularly 1.05 to 10. It is preferably in the range of 0. Further, for example, the inner diameter of the medium containing portion 11 is set to 30 mm or less, and the ratio of the inner diameter of the medium containing portion 11 / the diameter of the cylindrical rotor 30 is set within the range of 1.5 to 3.0. By reducing the size, the rotational torque at the same rotational speed increases. That is, this rotating body (RE type ECF motor) has the characteristic that its performance is further improved by making it smaller.

【0057】 なお、筒状ロータ30は、円筒形に限らず使用目的により、直方体状や、表面 に多数の突起部分を有するものや、断面が星状のように種々のものを用いること ができる。また筒状ロータ30は、中空状にもでき、中空状とした場合その中空 部を真空、空気、気体、液体または固体等を充填することができ、その重さを種 々調整できる。筒状ロータ30の重さを調整することによって、電気感応作動媒 体50中での筒状ロータ30の比重を調整でき、筒状ロータ30の運動性あるい はバランスを調整することができる。The cylindrical rotor 30 is not limited to a cylindrical shape, and may have various shapes such as a rectangular parallelepiped shape, one having a large number of protrusions on its surface, and a star-shaped cross section, depending on the purpose of use. . Further, the cylindrical rotor 30 can be hollow, and when it is hollow, the hollow portion can be filled with vacuum, air, gas, liquid, solid or the like, and its weight can be adjusted variously. By adjusting the weight of the tubular rotor 30, the specific gravity of the tubular rotor 30 in the electrosensitive working medium 50 can be adjusted, and the motility or balance of the tubular rotor 30 can be adjusted.

【0058】 上記のような円筒状の筒状ロータ30の表面には上部回転軸21と接続した電 極40a、40c、40e、40gおよび下部回転軸22と接続した電極40b 、40d、40f、40hが敷設されている。電極40a、40c、40e、4 0gおよび電極40a、40c、40e、40gは、筒状ロータ30の円柱表面 に導線を張設することにより形成することができる。電極40a、40c、40 e、40gと電極40a、40c、40e、40gとの配置位置は適宜設定する ことができる。図3は、筒状ロータ30が配置されたRE型ECFモータを上方 向から見た電極の配置の例が示してある。電極40a、40c、40e、40g と電極40b、40d、40f、40hとのなす電極間角度θを、通常は1.0 ゜〜180゜、好ましくは3.0゜〜90.0゜に設定してされる。この電極間角 度θは、張設する電極の数によっても変動するので、上記の電極間角度θを上記 のような値にするために、電極40a・・・40hは、2〜120本張設すること ができる。Electrodes 40 a, 40 c, 40 e, 40 g connected to the upper rotary shaft 21 and electrodes 40 b, 40 d, 40 f, 40 h connected to the lower rotary shaft 22 are formed on the surface of the cylindrical tubular rotor 30 as described above. Has been laid. The electrodes 40a, 40c, 40e, 40g and the electrodes 40a, 40c, 40e, 40g can be formed by stretching a conductor wire on the cylindrical surface of the cylindrical rotor 30. The arrangement positions of the electrodes 40a, 40c, 40e, 40g and the electrodes 40a, 40c, 40e, 40g can be set appropriately. FIG. 3 shows an example of the arrangement of electrodes when the RE type ECF motor in which the cylindrical rotor 30 is arranged is viewed from above. The angle θ between the electrodes 40a, 40c, 40e, 40g and the electrodes 40b, 40d, 40f, 40h is usually set to 1.0 ° to 180 °, preferably 3.0 ° to 90.0 °. Be done. Since the inter-electrode angle θ varies depending on the number of electrodes to be stretched, in order to set the inter-electrode angle θ to the above value, the electrodes 40a ... Can be installed.

【0059】 なお、図3および4において、電極は、電極固定穴44から筒状ロータ30表 面に延出され、その先端部は電極固定穴43に挿入されて、筒状ロータ30表面 に張設されている。3 and 4, the electrode extends from the electrode fixing hole 44 to the surface of the cylindrical rotor 30, and the tip of the electrode is inserted into the electrode fixing hole 43 so that it extends over the surface of the cylindrical rotor 30. It is set up.

【0060】 上記のような構成を有する筐体10内部には、電気感応作動媒体50が充填さ れる。 図3および4には、筐体10の内部に、管状部材で形成された筒状ロータ30 を備えたRE型ECFモータの例が示されている。この筒状ロータ30には、例 えば金属丸棒などで形成された回転軸20が備えられている。The electro-sensitive movable medium 50 is filled inside the housing 10 having the above-described configuration. FIGS. 3 and 4 show an example of a RE type ECF motor including a tubular rotor 30 formed of a tubular member inside the housing 10. The cylindrical rotor 30 is provided with the rotating shaft 20 formed of, for example, a metal round bar or the like.

【0061】 上記のようなRE型ECFモータの電極40a、40c、40e、40gと電 極40b、40d、40f、40hとの間に直流電圧を印加できるように直流電 源のプラス端子とマイナス端子をそれぞれ外部端子48、48とに接続する。こ の場合、電極40a、40c、40e、40gおよび電極40b、40d、40 f、40hのいずれか一方を正電極とし他方を負電極とするのであるが、いずれ を正電極にしてもよい。直流電圧を印加することにより電気感応作動媒体50が 流動し始め、この電気感応作動媒体50の流動に伴って筒状ロータ30が回転を 開始する。こうして直流電圧を印加した際に流れる電流は、本考案で使用される 電気感応作動媒体が実質的に導電性ではないので、極めて小さく、通常は0.5 mA以下であり、多くの場合20μA以下である。The positive and negative terminals of the DC power supply are connected so that a DC voltage can be applied between the electrodes 40a, 40c, 40e, 40g and the electrodes 40b, 40d, 40f, 40h of the RE type ECF motor as described above. Connected to the external terminals 48, 48, respectively. In this case, one of the electrodes 40a, 40c, 40e, 40g and the electrodes 40b, 40d, 40f, 40h is the positive electrode and the other is the negative electrode, but either may be the positive electrode. When the DC voltage is applied, the electro-sensitive movable medium 50 starts to flow, and the tubular rotor 30 starts rotating as the electro-sensitive movable medium 50 flows. The current that flows when a DC voltage is applied is extremely small, usually 0.5 mA or less, and often 20 μA or less, because the electro-sensitive movable medium used in the present invention is not substantially conductive. Is.

【0062】 図5(a)、(b)、図6、図7、図8および図9は、本考案の第3のマイク ロモータであるカップ型ECFモータの構造例の概略を模式的に示す断面図であ る。図5(a)は、図6におけるC−C断面矢示概略図であり、図5(b)は図 6におけるD−D断面矢示概略図である。FIGS. 5A, 5B, 6, 7, 8 and 9 schematically show a structural example of a cup type ECF motor which is the third micromotor of the present invention. It is a sectional view. 5A is a schematic view taken along the line CC of FIG. 6, and FIG. 5B is a schematic view taken along the line D-D of FIG.

【0063】 図5(a)、(b)および図6において、カップ型ECFモータは、電気感応 作動媒体50を収容するための筐体10と、この筐体10に回動自在に設けられ たカップ状ロータ30とを有している。筐体10は、底部材13が、カップ状ロ ータ30の内部に入り込むように上部に突出した媒体収容部11と、上部蓋体1 2とからなる。そして、この筐体10内部には、上部に突出した底部材13と接 触しないように覆い被さるカップ状ロータ30が、回転軸20によって筐体10 に対して回動可能に軸止されている。また、このカップ状ロータ30の外周表面 および内周表面には、筐体10内部に充填される電気感応作動媒体に接触するよ うに電極40,40が張設されている。5 (a), 5 (b) and 6, the cup type ECF motor is provided with a casing 10 for accommodating the electrosensitive working medium 50, and rotatably provided in the casing 10. It has a cup-shaped rotor 30. The housing 10 includes a medium housing portion 11 having a bottom member 13 protruding upward so as to enter the inside of the cup-shaped rotor 30 and an upper lid 12. In addition, a cup-shaped rotor 30 which covers the bottom member 13 protruding upward so as not to come into contact with the bottom member 13 is rotatably attached to the housing 10 by a rotating shaft 20. . Further, electrodes 40, 40 are stretched on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the cup-shaped rotor 30 so as to come into contact with the electro-sensitive movable medium filled in the housing 10.

【0064】 媒体収容部11は、筐体10の側壁を形成する筒状体と底部材13とからなり 、底部材は、筒状体の下端部を密閉すると共に、その中央部は上方に円柱状に突 出している。この突出した円柱状の底部材の上端部には、下部軸受け部材14a が配置されており、この下部軸受け部材14aには、回転軸20を形成する下部 回転軸22が回動自在に軸止されている。また、この下部軸受け部材14aには 、導電性物質として水銀47が充填された回転接点46が設けられており、この 回転接点46は、下部回転軸22と接触している。この回転接点46からは、外 部の電気供給源から電力を供給するための導線48が導出されている。この下部 軸受け部14aには、ベアリング機構16が組み込まれており、回転軸20と下 部軸受け部14aとの摩擦を低減するようにされている。The medium containing portion 11 is composed of a tubular body that forms the side wall of the housing 10 and a bottom member 13. The bottom member seals the lower end of the tubular body, and its central portion is upwardly rounded. It is protruding in a pillar shape. A lower bearing member 14a is arranged at the upper end of the protruding columnar bottom member, and a lower rotary shaft 22 forming a rotary shaft 20 is rotatably fixed to the lower bearing member 14a. ing. Further, the lower bearing member 14a is provided with a rotary contact 46 filled with mercury 47 as a conductive substance, and the rotary contact 46 is in contact with the lower rotary shaft 22. A conductor 48 for supplying electric power from an external power supply source is led out from the rotary contact 46. A bearing mechanism 16 is incorporated in the lower bearing portion 14a to reduce friction between the rotary shaft 20 and the lower bearing portion 14a.

【0065】 媒体収容部11の上部は開放されており、この開放部に上部蓋体12を嵌合す ることにより筐体10を密閉することができるようにされている。上部蓋体12 の中心部には、上部軸受け部15が設けられており、上部軸受け部15は、回転 軸20を形成する上部回転軸21を回動自在に軸止している。この上部軸受け部 には、導電性物質として水銀47が充填された回転接点45が形成されており、 この回転接点45からは、外部の電気供給源から電力を供給するための導線48 が導出されている。この上部軸受け部15には、ベアリング機構16が組み込ま れており、回転軸20と上部軸受け部15との摩擦を低減するようにされている 。The upper portion of the medium containing portion 11 is open, and the housing 10 can be sealed by fitting the upper lid 12 into the open portion. An upper bearing portion 15 is provided at the center of the upper lid 12, and the upper bearing portion 15 rotatably locks an upper rotary shaft 21 forming a rotary shaft 20. A rotating contact 45 filled with mercury 47 as a conductive substance is formed in the upper bearing portion, and a conducting wire 48 for supplying electric power from an external electric power source is led out from the rotating contact 45. ing. A bearing mechanism 16 is incorporated in the upper bearing portion 15 to reduce friction between the rotary shaft 20 and the upper bearing portion 15.

【0066】 回転軸20は、絶縁部材23で電気的に絶縁された上部回転軸21と下部回転 軸22とからなり、上部回転軸21は上部蓋体12に形成された回転接点45に よって、下部回転軸22は底部材の頂部に形成された下部軸受け部材14aに形 成された回転接点46によって、外部電気供給源からの電力供給が可能にされて いる。The rotating shaft 20 is composed of an upper rotating shaft 21 and a lower rotating shaft 22 that are electrically insulated by an insulating member 23. The upper rotating shaft 21 is rotated by a rotating contact 45 formed on the upper lid 12. The lower rotary shaft 22 can be supplied with electric power from an external electric power source by a rotary contact 46 formed on the lower bearing member 14a formed on the top of the bottom member.

【0067】 カップ状ロータ30は、底部が開放されたロータ筒状体34と、このロータ筒 状体34を回転軸20に係止すると共に、上部回転軸21および下部回転軸22 にそれぞれ独立に接合して電極40に電力を供給するための通電ユニットとして 機能するロータ蓋体35とを有している。そして、このロータ筒状体34の外周 表面には、上部回転軸21と導通する外部第1電極40r2・・・と、下部回転軸 22と導通する外部第2電極40s1・・・とが設けられており、またロータ筒状 体34の内周表面には、上部回転軸21と導通する内部第1電極40u2・・・と 、下部回転軸22と導通する内部第2電極40u1・・・とが設けられている。即 ち、外部第1電極40r2・・・は、上部回転軸21に接続し、ロータ蓋体35の 縁部に設けられた電極固定穴39aから、ロータ筒状体34の外周表面の縦方向 に張設され、その先端は、ロータ筒状体34の下端縁部に設けられた電極固定穴 39bに挿入されて固定されている。また、外部第2電極40s1・・・は、下部 回転軸22に接続し、ロータ円筒体34の上端近傍に設けられた電極固定穴39 cからロータ筒状体34の外周表面の縦方向に張設され、その先端はロータ筒状 体の下端縁部に設けられた電極固定穴39dに挿入され固定されている。一方、 内部第1電極40u2・・・は、上部回転軸21に接続し、ロータ蓋体35に設け られた電極固定穴39dから、ロータ筒状体34の内周表面に張設され、その先 端はロータ筒状体34の下端縁部に設けられた電極固定穴39eに挿入され固定 されている。また、内部第2電極40u1は、下部回転軸22に接続し、ロータ 筒状体の内周面に沿って、下方に張設され、その先端部は、ロータ筒状体34の 下端部に設けられた電極固定穴39fに挿入されて固定されている。The cup-shaped rotor 30 locks the rotor tubular body 34 having an open bottom and the rotor tubular body 34 on the rotary shaft 20 and independently of the upper rotary shaft 21 and the lower rotary shaft 22. It has a rotor lid 35 that functions as an energization unit for joining and supplying electric power to the electrode 40. Then, on the outer peripheral surface of the rotor tubular body 34, there are provided external first electrodes 40r2 ... Conducting with the upper rotating shaft 21 and external second electrodes 40s1 ... Conducting with the lower rotating shaft 22. Further, on the inner peripheral surface of the rotor cylindrical body 34, internal first electrodes 40u2 ... Conducting with the upper rotary shaft 21 and internal second electrodes 40u1 ... Conducting with the lower rotary shaft 22 are provided. It is provided. That is, the external first electrodes 40r2 ... It is stretched, and its tip is inserted and fixed in an electrode fixing hole 39b provided in the lower end edge of the rotor tubular body 34. Also, the external second electrodes 40s1 ... It is provided and its tip is inserted and fixed in an electrode fixing hole 39d provided in the lower end edge of the rotor tubular body. On the other hand, the internal first electrodes 40u2, ... The end is inserted and fixed in an electrode fixing hole 39e provided in the lower end edge of the rotor tubular body 34. Further, the internal second electrode 40u1 is connected to the lower rotary shaft 22 and is stretched downward along the inner peripheral surface of the rotor tubular body, and its tip is provided at the lower end of the rotor tubular body 34. It is inserted and fixed in the formed electrode fixing hole 39f.

【0068】 従って、外部第1電極40r2・・・と内部第1電極40u2・・・とは、同一の極 性を有しており、外部第2電極40s1・・・と内部第2電極40u1・・・とは、同 一の極性を有している。外部電極は、周方向に、通常は、正極と負極とが交互に 位置するように配置される。また、内部電極は、周方向に、通常、正極と負極と が交互に位置するように配置する。Therefore, the external first electrodes 40r2 ... And the internal first electrodes 40u2 ... Have the same polarity, and the external second electrodes 40s1 ... And the internal second electrodes 40u1. .. and have the same polarity. The external electrodes are usually arranged in the circumferential direction such that positive electrodes and negative electrodes are alternately located. Further, the internal electrodes are usually arranged so that the positive electrodes and the negative electrodes are alternately located in the circumferential direction.

【0069】 上記のように内部にカップ状ロータ30が備えられた媒体収容部11に電気感 応作動媒体50をカップ状ロータが少なくとも浸漬する程度に充填し、上部蓋体 12で媒体収容部11の上部を密閉して、導線48、48を外部電力供給源に接 続して直流電圧を印加すると、電気感応作動媒体50の移動流が形成され、カッ プ状ロータが回転する。As described above, the medium-sensing portion 11 in which the cup-shaped rotor 30 is provided is filled with the electro-sensitive movable medium 50 to such an extent that the cup-shaped rotor is at least submerged, and the upper lid 12 is used to fill the medium-storing portion 11 When the upper part of the coil is sealed and the wires 48, 48 are connected to an external power supply source to apply a DC voltage, a moving flow of the electro-sensitive movable medium 50 is formed, and the cup-shaped rotor rotates.

【0070】 上記第3のマイクロモータであるカップ型ECFモータの説明は、ロータ筒状 体34の内周壁面および外周壁面の両者に電極が敷設されたタイプのカップモー タ(RE型・RE型タイプ)を例にして説明したが、このカップ型ECFモータ は、上述のSE型ECFモータとRE型ECFモータとの複合型であり、この電 極の敷設位置によって、このカップ型ECFモータには次の4タイプがある。The description of the cup-type ECF motor, which is the third micromotor, is given for the cup motor (RE type / RE type type) in which electrodes are laid on both the inner peripheral wall surface and the outer peripheral wall surface of the rotor tubular body 34. ) As an example, this cup-type ECF motor is a composite type of the SE-type ECF motor and the RE-type ECF motor described above. There are 4 types.

【0071】 RE型・RE型複合タイプ 図5および図6に示すように、カップ状ロータ外側壁面と、カップ状ロータ内 側壁面にそれぞれ電極を敷設したRE型・RE型複合タイプ。 RE-type / RE-type composite type As shown in FIGS. 5 and 6, the RE-type / RE-type composite type has electrodes laid on the outer wall surface of the cup-shaped rotor and the inner wall surface of the cup-shaped rotor.

【0072】 SE型・SE型複合タイプ 図7に示すように、カップ状ロータの外側にある電気感応作動媒体に接するよ うに筐体内壁に固定電極を敷設し、カップ状ロータ内側の電気作動媒体空間にあ るシャフト部(凸状に突出した底部)に固定電極を敷設したSE型・SE型複合 タイプ。 SE type / SE type composite type As shown in FIG. 7, a fixed electrode is laid on the inner wall of the housing so as to come into contact with the electrosensitive working medium on the outside of the cup-shaped rotor, and the electric working medium on the inside of the cup-shaped rotor is placed. SE type / SE type composite type in which fixed electrodes are laid on the shaft part (bottom part protruding in a convex shape) in the space.

【0073】 RE型・SE型複合タイプ 図8に示すように、カップ状ロータ外側壁面にRE型電極を敷設し、カップ状 ロータ内側の電気作動媒体空間にあるシャフト部(凸状に突出した底部)に固定 電極を敷設したRE型・SE型複合タイプ。 SE型・RE型複合タイプ 図9に示すように、カップ状ロータ外側の電気感応作動媒体に接する筐体内壁 に固定電極を敷設し、カップ型ロータの内周壁面にRE型電極を敷設したSE型 ・RE型複合タイプ。 RE type / SE type composite type As shown in FIG. 8, the RE type electrode is laid on the outer wall surface of the cup-shaped rotor, and the shaft portion (the bottom portion protruding in a convex shape) in the electric working medium space inside the cup-shaped rotor is provided. ) Fixed type electrode is laid in RE type / SE type combined type. SE-type / RE-type composite type As shown in FIG. 9, the SE-type rotor has a fixed electrode laid on the inner wall of the housing in contact with the electro-sensitive movable medium outside the cup-shaped rotor, and an RE-type electrode laid on the inner wall of the cup-shaped rotor. Type / RE type composite type.

【0074】 上記図7〜図9において、図5および6と共通の部材には共通の付番を付して ある。また、図7〜図9において、電極は、付番43で表されており、付番の後 に付した「+」、「−」の符号は、その電極が正電極であるか負電極であるかを 表している。なお、この電極の配置はカップ型ECFモータにおける電極の例を 示すものであり、本考案はこれらによって限定されるものではない。In FIGS. 7 to 9 described above, members common to those in FIGS. 5 and 6 are given common reference numbers. In addition, in FIGS. 7 to 9, the electrode is represented by a number 43, and the symbols “+” and “−” added after the number indicate whether the electrode is a positive electrode or a negative electrode. Indicates whether there is. The arrangement of the electrodes shows an example of the electrodes in the cup type ECF motor, and the present invention is not limited to these.

【0075】 上記に示したSE型ECFモータ、RE型ECFモータ、カップ型ECFモー タは、本考案のマイクロモータの例を示すものであり、本考案のマイクロモータ は種々に改変することができる。The SE type ECF motor, RE type ECF motor, and cup type ECF motor shown above are examples of the micromotor of the present invention, and the micromotor of the present invention can be variously modified. .

【0076】 本考案のマイクロメータは、微小化するほどパワー密度が向上する。 図1および図2に示されるSE型ECFモータを用いてモータの微小化特性を 調べた。ここで使用するSE型ECFモータは、エンジニアリングプラスチック で形成された媒体収容部11の内周直径が4mmであり、厚さ0.5mmの8枚のポ リエステルフィルムからなる翼ロータ30を有するSE型ECFモータである。 これを以下「4mmSE型ECFモータ」と記載する。この4mmSE型ECFモー タの軸受け部には、ベアリング機構が組み込まれている。ここで使用された電気 感応作動媒体はデカン二酸ジブチル(DBD)である。この4mmSE型ECFモ ータの印加電圧に対する回転速度、流れが電流の関係を図12に示す。The micrometer of the present invention has a higher power density as it is made smaller. Using the SE type ECF motor shown in FIGS. 1 and 2, the miniaturization characteristics of the motor were investigated. The SE-type ECF motor used here is an SE-type ECF motor having an inner peripheral diameter of a medium containing portion 11 made of engineering plastic of 4 mm and a blade rotor 30 made of eight polyester films of 0.5 mm thickness. It is an ECF motor. Hereinafter, this is referred to as "4 mm SE type ECF motor". A bearing mechanism is incorporated in the bearing of this 4 mm SE type ECF motor. The electrosensitive working medium used here is dibutyl decanedioate (DBD). FIG. 12 shows the relationship between the rotation speed and the flow current with respect to the applied voltage of this 4 mm SE type ECF motor.

【0077】 一方、上記4mmSE型ECFモータと同様の構造を有し、スケールを2倍にし たSE型ECFモータを製造した。以下このSE型ECFモータを「8mmSE型 ECFモータ」と記載する。ここでも電気感応作動媒体としてデカン二酸ジブチ ル(DBD)を使用した。On the other hand, an SE type ECF motor having a structure similar to that of the 4 mm SE type ECF motor and having a doubled scale was manufactured. Hereinafter, this SE type ECF motor will be referred to as "8 mm SE type ECF motor". Again, decanedioic acid dibutyl (DBD) was used as the electrosensitive working medium.

【0078】 この4mmSE型ECFモータと、8mmSE型ECFモータとに0〜6kVの直 流電圧を印加し、それぞれの印加電圧におけるSE型ECFモータの回転速度、 入力パワーおよび出力を測定し、これらの結果から4mmSE型ECFモータおよ び8mmSE型ECFモータの効率(Output Pawer/Input Pawer)を算定した。こ れらの結果を図11に示す。図11(a)は、4mmSE型ECFモータの回転速 度、入力パワー、出力パワーおよび効率を表しており、図11(b)は8mmSE 型ECFモータの回転速度、入力パワー、出力パワーおよび効率を表している。 なお、入力パワーは印加電圧および電流から求め、出力パワーは、トルクおよび 回転数から求めた。A direct current voltage of 0 to 6 kV is applied to the 4 mm SE type ECF motor and the 8 mm SE type ECF motor, and the rotation speed, input power and output of the SE type ECF motor at each applied voltage are measured, and these From the results, the efficiency (Output Pawer / Input Pawer) of the 4 mm SE type ECF motor and the 8 mm SE type ECF motor was calculated. The results are shown in FIG. 11 (a) shows the rotation speed, input power, output power and efficiency of the 4 mm SE type ECF motor, and FIG. 11 (b) shows the rotation speed, input power, output power and efficiency of the 8 mm SE type ECF motor. It represents. The input power was obtained from the applied voltage and the current, and the output power was obtained from the torque and the rotation speed.

【0079】 図11(a)から明らかなように4mmSE型ECFモータの効率(efficiency) は、印加電圧約2kVにおいて最大値17%を示した。これに対して8mmSE型 ECFモータにおける効率の最大値は、1.7%程度であり、本考案のマイクロ モータの直径を1/2にすることにより、その効率は10倍にも達する。As is clear from FIG. 11A, the maximum efficiency of the 4 mm SE type ECF motor was 17% at an applied voltage of about 2 kV. On the other hand, the maximum value of the efficiency in the 8 mm SE type ECF motor is about 1.7%, and the efficiency can reach 10 times by halving the diameter of the micro motor of the present invention.

【0080】 上記のような4mmSE型ECFモータと8mmSE型ECFモータとの最高出力 パワー密度を測定すると、4mmSE型ECFモータのモータ体積=モータ内径断 面積×ロータ長さ=7.5×10-83として求めると、2.6×103W/m3と なる。同様にして求めた8mmSE型ECFモータ(モータ体積7×10-73) の最高出力密度は4×103W/m3となり、4mmSE型ECFモータは、約7倍 近いパワー密度を有することが確認された。When the maximum output power densities of the 4 mm SE type ECF motor and the 8 mm SE type ECF motor as described above were measured, the motor volume of the 4 mm SE type ECF motor = motor inner diameter cutting area × rotor length = 7.5 × 10 −8 If it determined as m 3, a 2.6 × 10 3 W / m 3 . The maximum output density of the 8 mm SE type ECF motor (motor volume 7 × 10 −7 m 3 ) obtained in the same manner is 4 × 10 3 W / m 3 , and the 4 mm SE type ECF motor has about 7 times the power density. Was confirmed.

【0081】 さらに、上記4mmSE型ECFモータに充填する電気感応作動媒体であるデカ ン二酸ジブチル(DBD)を、リナリルアセテートに変えて同様に効率を測定す ると、その最大効率は40%にも達することが確認された。Furthermore, when dibutyl decanedioate (DBD), which is an electro-sensitive working medium filled in the 4 mm SE type ECF motor, was changed to linalyl acetate and the efficiency was similarly measured, the maximum efficiency was 40%. It was confirmed that it would also reach.

【0082】 なお、上述したSE型ECFモータの駆動は、本考案のマイクロモータを駆動 させる一例であり、SE型ECFモータの他、RE型ECFモータ、カップ型E CFモータでも同様に駆動させることができ、また他のマイクロモータを駆動さ せた場合にも上記SE型ECFモータの駆動における結果と同様の傾向を示す結 果が得られる。The above-mentioned driving of the SE type ECF motor is an example of driving the micromotor of the present invention, and the RE type ECF motor and the cup type ECF motor can be driven similarly in addition to the SE type ECF motor. In addition, when other micromotors are driven, the same tendency as the result of driving the SE type ECF motor can be obtained.

【0083】[0083]

【考案の効果】[Effect of the invention]

本考案により新規な機構のマイクロモータが提供される。この本考案のマイク ロモータは、特定の特性を有する電気感応作動媒体に直流電圧を印加することに より電気感応作動媒体の移動流を形成し、この移動流によりロータを回転させる ことにより、入力パワーである電気エネルギーを非常に高い変換効率で回転エネ ルギーに変えることができる。殊に本考案のマイクロモータは、小型化すること により、単位容積当たりの最大出力が増大することから、本考案のマイクロモー タは微小化するのに適している。また、本考案のマイクロメータは、通常のマイ クロモータに見られるような高速回転時の発熱がほとんどなく、極めて効率が高 い。 The present invention provides a micromotor having a novel mechanism. The micromotor of the present invention forms a moving flow of the electro-sensitive working medium by applying a DC voltage to the electro-sensitive working medium having a specific characteristic, and rotates the rotor by the moving flow to input power. The electric energy can be converted into rotational energy with very high conversion efficiency. In particular, the micromotor of the present invention is suitable for miniaturization because the miniaturization of the micromotor increases the maximum output per unit volume. In addition, the micrometer of the present invention has very little heat generation during high-speed rotation as seen in a normal micromotor, and is extremely efficient.

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

【図1】図1はSE型ECFモータの縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of an SE type ECF motor.

【図2】図2はSE型ECFモータのA−A断面矢示図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the SE type ECF motor.

【図3】図3はRE型ECFモータの縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a RE type ECF motor.

【図4】図4はRE型ECFモータのB−B断面矢示図
である。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of the RE type ECF motor.

【図5】図5(a)はカップ型ECFモータのC−C縦
断面矢示模式図、図5(b)はD−D縦断面矢示模式図
である。
FIG. 5 (a) is a schematic view showing a cup type ECF motor along a C-C vertical section, and FIG. 5 (b) is a schematic view showing a D-D vertical section.

【図6】図6はカップ型ECFモータ(RE型・RE型
タイプ)の横断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a cup type ECF motor (RE type / RE type type).

【図7】図7はカップ型ECFモータにおけるSE型・
SE型タイプの電極配置の例を模式的に示す断面図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an SE type cup-type ECF motor.
It is sectional drawing which shows the example of an electrode arrangement of SE type type typically.

【図8】図8はカップ型ECFモータにおけるSE型・
RE型タイプの電極配置の例を模式的に示す断面図であ
る。。
FIG. 8 is an SE type of a cup type ECF motor.
It is sectional drawing which shows the example of an electrode arrangement of RE type type typically. .

【図9】図9はカップ型ECFモータにおけるRE型・
SE型タイプの電極配置の例を模式的に示す断面図であ
る。
FIG. 9 is a RE type in a cup type ECF motor.
It is sectional drawing which shows the example of an electrode arrangement of SE type type typically.

【図10】図10は電気感応作動媒体の電気伝導度と粘
度との関係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the electric conductivity and the viscosity of the electrosensitive working medium.

【図11】図11は直径の異なる2種類のSE型ECF
モータにおける印加電圧に対する回転速度、入力、出
力、および効率の関係を示すグラフである。
FIG. 11 shows two types of SE type ECFs having different diameters.
It is a graph which shows the relationship of the rotation speed, input, output, and efficiency with respect to the applied voltage in a motor.

【図12】図12は、直径4mmのSE型ECFモータに
おける印加電圧と、回転速度および流れた電流との関係
を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing a relationship between an applied voltage, a rotation speed and a flowing current in an SE type ECF motor having a diameter of 4 mm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・ 筐体 11・・・ 媒体収容部 12・・・ 上部蓋体 13・・・ 底部材 14・・・ 凹状軸受け部 14a・・・ 下部軸受け部材 15・・・ 上部軸受け部 16・・・ ベアリング機構 20・・・ 回転軸 21・・・ 上部回転軸 22・・・ 下部回転軸 23・・・ 絶縁部材 30・・・ ロータ 翼ロータ 筒状ロータ カップ状ロ
ータ 31・・・ 翼板 34・・・ ロータ筒状体 35・・・ ロータ蓋体 39a・・・ 電極固定穴 39b・・・ 電極固定穴 39c・・・ 電極固定穴 39d・・・ 電極固定穴 40a・・・40h 電極 40r1・・・ 外部第1電極 40s1・・・ 外部第2電極 40t1・・・ 内部第1電極 40u1・・・ 内部第2電極 41・・・ 電極挿入穴 42・・・ 電極固定穴 43・・・ 電極固定穴 44・・・ 電極固定あな 45・・・ 回転接点 46・・・ 回転接点 48・・・ 外部端子(導線) 50・・・ 電気感応作動媒体
Reference numeral 10 ... Housing 11 ... Medium containing portion 12 ... Upper lid 13 ... Bottom member 14 ... Recessed bearing portion 14a ... Lower bearing member 15 ... Upper bearing portion 16 ... -Bearing mechanism 20 ... Rotating shaft 21 ... Upper rotating shaft 22 ... Lower rotating shaft 23 ... Insulating member 30 ... Rotor Blade rotor Cylindrical rotor Cup rotor 31 ... Blade plate 34 ... ..Rotor tubular body 35 ... Rotor lid 39a ... Electrode fixing hole 39b ... Electrode fixing hole 39c ... Electrode fixing hole 39d ... Electrode fixing hole 40a ... 40h Electrode 40r1 .. External 1st electrode 40s1 ... External 2nd electrode 40t1 ... Internal 1st electrode 40u1 ... Internal 2nd electrode 41 ... Electrode insertion hole 42 ... Electrode fixing hole 43 ... Electrode fixing hole 44 ... Fixing hole 45 ... rotary contact 46 ... rotary contact 48 ... external terminal (lead) 50 ... electro-sensitive movable medium

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】[Utility model registration claims] 【請求項1】 電気感応作動媒体を充填する媒体収容部
及び該媒体収容部の蓋体からなる筐体と、該筐体内部に
充填された電気感応作動媒体と、該筐体内部の電気感応
作動媒体が電圧の印加によって移動する際の電気感応作
動媒体の動きを感知して回転するロータと、該ロータを
筐体に回動自在に軸止する回転軸と、該電気感応作動媒
体の移動流を形成するように電気感応作動媒体に電圧を
印加するための複数の電極とを有し、該ロータが少なく
とも1つのベアリング機構を介して筐体に回動自在に軸
止されていることを特徴とするマイクロモータ。
1. A casing including a medium containing portion for filling an electrically sensitive working medium and a lid of the medium containing portion, an electrically sensitive working medium filled in the casing, and an electrically sensitive inside the casing. A rotor that senses and rotates the electro-sensitive working medium when the working medium moves by applying a voltage, a rotation shaft that rotatably locks the rotor in a housing, and a movement of the electro-sensitive working medium. A plurality of electrodes for applying a voltage to the electro-sensitive movable medium so as to form a flow, the rotor being rotatably fixed to the housing through at least one bearing mechanism. Characteristic micro motor.
【請求項2】 前記ロータが、電気感動作動媒体が移動
する際の電気感応作動媒体の動きを感知する翼部を有す
る翼ロータであることを特徴とする請求項第1項記載の
マイクロモータ。
2. The micromotor according to claim 1, wherein the rotor is a blade rotor having a blade portion that senses a movement of the electro-sensitive movable medium when the electro-sensitive movable medium moves.
【請求項3】 前記ロータが、筒状ロータであり、電極
が筒状ロータの表面に複数配置されていることを特徴と
する請求項第1項記載のマイクロモータ。
3. The micromotor according to claim 1, wherein the rotor is a cylindrical rotor, and a plurality of electrodes are arranged on the surface of the cylindrical rotor.
【請求項4】 前記ロータが、内部に電気感応作動媒体
が侵入するように底部が開放された筒状体からなる底部
開放ロータであり、電極が底部開放ロータの外周面、内
周面、筐体内周壁面および凸状に突出した筐体の底部の
壁面よりなる群から選ばれる少なくとも1の壁面にそれ
ぞれ複数配置されていることを特徴とする請求項第1項
記載のマイクロモータ。
4. The bottom open rotor, wherein the rotor is a cylindrical body whose bottom is opened so that the electro-sensitive movable medium enters the inside, and the electrode has an outer peripheral surface, an inner peripheral surface, and a casing. 2. The micromotor according to claim 1, wherein a plurality of micromotors are arranged on at least one wall surface selected from the group consisting of a wall surface on the inner circumference of the body and a wall surface on the bottom of the housing protruding in a convex shape.
【請求項5】 前記少なくとも1つのベアリング機構
が、それぞれ独立に、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、含油軸受機構および静圧軸受機構よりな
る群から選ばれるベアリング機構であることを特徴とす
る請求項第1項乃至第4項のいずれかの項記載のマイク
ロモータ。
5. The bearing mechanism selected from the group consisting of a needle bearing mechanism, a roller bearing mechanism, a ball bearing mechanism, a sleeve bearing mechanism, an oil-impregnated bearing mechanism and a hydrostatic bearing mechanism, each of said at least one bearing mechanism being an independent bearing mechanism. The micromotor according to any one of claims 1 to 4, wherein:
【請求項6】 前記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=4×10-10S/m,粘度η=1×100Pa・sで表され
る点P、導電率σ=4×10-10S/m,粘度η=1×10-4
Pa・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を有するように調整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項乃至第5
項のいずれかの項記載のマイクロモータ。
6. A graph showing the relationship between the conductivity σ and the viscosity η of a fluid at the operating temperature, where the horizontal axis represents the conductivity σ and the vertical axis represents the viscosity η, and the conductivity σ = 4 × 10 -10 S / m, viscosity η = 1 × 10 0 Pa · s, point P, conductivity σ = 4 × 10 -10 S / m, viscosity η = 1 × 10 -4
Point Q expressed by Pa · s, conductivity σ = 5 × 10 −6 S / m, viscosity η
= 1 × 10 −4 Pa · s, a compound having a conductivity σ and a viscosity η located inside a right triangle having the point R as its apex, or a conductivity σ and a viscosity located inside the triangle. 6. A mixture of two or more kinds of compounds adjusted to have η.
The micromotor according to any one of paragraphs.
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