JP3436814B2 - 静電アクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、車両用のサンバイザ
ー、ムーンルーフ、リアウインド等の遮光装置の動力源
として好適に使用される静電アクチュエータに関し、詳
しくは、固定子と移動子の間に発生する静電気による吸
引力、反発力により移動子を駆動する静電アクチュエー
タにおいて、移動子に対する駆動力の向上による作動の
安定性の確保と、供給電源の低減並びに構造の簡易化に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】この種の静電アクチュエータとして、本
出願人は先に実願平５−４２８４８号において、図１２
に示す静電アクチュエータを提案した。この静電アクチ
ュエータの移動子１は、絶縁層２に幅ｄが等しい電極３
ａ，３ｂ，３ｃ，・・・３ａ，３ｂ，３ｃ，・・・を一
定の間隔Ｐで配設し、これらの電極３ａ，３ｂ，３ｃの
うち２つ置きに位置する電極３ａ，３ｂ，３ｃを相互に
接続して３相（ａ相，ｂ相，ｃ相）とし、さらにａ相の
電極３ａとｂ相の電極３ｂを相互に接続している。一
方、固定子４は、絶縁層５に上記移動子１の電極３ａ，
３ｂ，３ｃと等しい幅ｄの電極６ａ，６ｂ，６ｃ，・・
・６ａ，６ｂ，６ｃ，・・・を、上記移動子１の場合と
等しい一定間隔Ｐで配設し、これらの電極６ａ，６ｂ，
６ｃのうち２つ置きに位置する電極６ａ，６ｂ，６ｃを
相互に接続して３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）としている。 【０００３】移動子１を駆動する際には、図１３に示す
ように、上記移動子１のａ相，ｂ相の電極３ａ，３ｂに
対して負（以下、“−”と表記する。）の高電圧を、ｃ
相の電極３ｃに対しては正（以下、“＋”と表記す
る。）の高電圧をそれぞれ固定的に印加する。一方、固
定子４には、“＋”，“−”の２種の高電圧を周期的に
切り替えて印加する。すなわち、上記図１３に示すよう
に、等しい時間間隔（時間α）の連続する３つのステッ
プＳ１，Ｓ２，Ｓ３からなるサイクルＣを繰り返し、か
つ、各相のサイクルＣを１ステップ分づつ位相をずらし
て固定子４の電極６ａ，６ｂ，６ｃに対して電圧を印加
する。 【０００４】まず、Ｕ相の電極６ａに対しては、第１ス
テップＳ１は“＋”、第２ステップＳ２は“−”、第３
ステップＳ３は“＋”というパターンで高電圧を印加す
る。また、Ｖ相の電極６ｂ、Ｗ相の電極６ｃに対して
は、上記Ｕ相の電極３ａよりもそれぞれ１ステップ分、
２ステップ分だけ位相を進めて、同一パターンで高電圧
を印加する。かかる高電圧の印加により、移動子１の電
極３ａ〜３ｃと固定子４の電極６ａ〜６ｃとの間に静電
気による吸引力、反発力が作用し、第１ステップから第
３ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３の各ステップ毎に、移動子
４は、上記電極３ａ〜３ｃ，６ａ〜６ｃの間隔Ｐの分だ
け図中左側に移動する。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上記移動子１の電極３
ａ〜３ｃと固定子４の電極６ａ〜６ｃの間に作用する吸
引力、反発力は、電極３ａ〜３ｃ、電極６ａ〜６ｃに対
して印加する電圧に比例し、電極３ａ〜３ｃと電極６ａ
〜６ｃ間の距離の２乗に反比例する。また、これら電極
３ａ〜３ｃと電極６ａ〜６ｃ間の吸引力、反発力による
移動子１に対する駆動力は、電極３ａ〜３ｃ，６ａ〜６
ｃ間に作用する力の合力の垂直分力が正の場合は、移動
子１と固定子４の間の摩擦力を無視できるため、電極３
ａ〜３ｃ，６ａ〜６ｃ間の作用する力の合力の水平分力
がそのまま駆動力となる。一方、上記合力の垂直分力が
負の場合は、下記の式（１）に示すように、水平分力か
ら垂直分力に摩擦係数μを乗じた値を引いたものが駆動
力となる。 【０００６】 （駆動力）＝（合力の水平分力）−（合力の垂直分力）＊μ …（１） 【０００７】起動時（図１３中時刻ｔ₀）には、上記図
１２に示すように、移動子１のａ相の電極３ａと固定子
４のＵ相の電極６ａ、移動子１のｂ相の電極３ｂと固定
子４のＶ相の電極６ｂ、移動子１のｃ相の電極３ｃと固
定子４のＷ相の電極６ｃの位置がそれぞれ一致し、これ
らの電極３ａ〜３ｃ、電極６ａ〜６ｃ間の距離が最小と
なり、矢印Ｆ１で示すこれらの電極間に作用する力が最
大となる。しかし、この矢印Ｆ１で示す力は、移動子１
を固定子４に対して垂直方向に吸引又は反発する方向に
作用し、水平分力を持たない。一方、この時、上記組み
合わせ以外の移動子１の電極３ａ〜３ｃと固定子４の電
極６ａ〜６ｃの間の力（矢印Ｆ２，Ｆ３で示す。）は、
上記矢印Ｆ１で示す最大の力の１／１０〜１／２０程度
である。また、これら矢印Ｆ２，Ｆ３で示す力は、互い
に相殺されてしまう。よって、この静電アクチュエータ
では、起動時に移動子１に対する駆動力が最小となる。 【０００８】同様に、時刻ｔ₁には、移動子１のａ相の
電極３ａと固定子４のＷ相の電極６ｃ、移動子１のｂ相
の電極３ｂと固定子４のＵ相の電極６ａ、移動子１のｃ
相の電極３ｃと固定子４のＶ相の電極６ｂの位置が一致
し、移動子４に対する駆動力が低下する。また、時刻ｔ
₂には、移動子１のａ相の電極３ａと固定子４のＶ相の
電極６ｂ、移動子１のｂ相の電極３ｂと固定子４のＷ相
の電極６ｃ、移動子１のｃ相の電極３ｃと固定子４のＵ
相の電極６ａの位置が一致し、移動子４に対する駆動力
が低下する。さらに、時刻ｔ₃には移動子１の固定子４
に対する位置は、上記図ｔ₃に示す起動時と同じである
ため、駆動力が低下する。 【０００９】このように移動子１の各相の電極３ａ〜３
ｃと固定子４の電極６ａ〜６ｃの位置が同時に一致する
ことにより、移動子４に対する駆動力が低下する瞬間が
存在すると、電極３ａ〜３ｃ、６ａ〜６ｃに対して供給
する電力を増加して移動子１１が停止しないように駆動
力を確保する必要がある。また、このように移動子１に
対する駆動力が低下する時刻が存在すると、移動子４の
作動が不安定となる。また、上記図１２の静電アクチュ
エータでは、移動子１１がａ相、ｂ相、ｃ相の３相の電
極３ａ〜３ｃを備え、固定子１２がＵ相、Ｖ相、Ｗ相の
３相の電極６ａ，６ｂ，６ｃを備えるため、構造が複雑
である。 【００１０】本発明は、上記静電アクチュエータにおけ
る問題に鑑み、起動時を含む駆動力低下時の最小駆動力
を増大し、作動の安定性の確保と供給電圧の低減を図る
こと、並びに、構造の簡略化を図ることを目的としてな
されたものである。 【００１１】従って、請求項１は、絶縁層に複数の電極
を配設した固定子と、絶縁層に複数の電極を配設し、上
記固定子に対して対向して配置した移動子とを備え、上
記固定子の電極と移動子の電極のいずれか一方に極性を
固定して電圧を印加し、上記固定子の電極と移動子の電
極のいずれか他方に極性を切り替えて電圧を印加し、移
動子の電極と固定子の電極の間に生じる静電気による吸
引力、反発力により移動子を固定子に対して移動させる
構成とした静電アクチュエータであって、上記移動子の
複数の電極は幅が等しく、上記移動子の隣接する電極間
の間隔は上記電極の幅の２倍であり、上記固定子の複数
の電極の幅は上記移動子の電極の幅と等しく、上記固定
子の隣接する電極間の間隔は上記電極の幅と等しく、か
つ上記移動子の電極を１つ置きに配設した電極毎に互い
に接続して２相として、同一相の電極には同一極性の電
極を印加する一方、上記固定子の電極を２つ置きに配設
した電極毎に互いに接続して３相として、同一相の電極
には同一極性の電圧を印加する構成としていることを特
徴とする静電アクチュエータを提供するものである。 【００１２】 【００１３】 【００１４】請求項１の静電アクチュエータでは、移動
子の複数の電極は幅が等しく、移動子の隣接する電極間
の間隔は電極の幅の２倍である。また、固定子の複数の
電極の幅は移動子の電極の幅と等しく、固定子の隣接す
る電極間の間隔は上記電極の幅と等しい。そして、移動
子の電極を１つ置きに配設した電極毎に互いに接続して
２相とすると共に、固定子の電極を２つ置きに配設した
電極毎に互いに接続して３相としている。そのため、移
動子の２相の電極が同時に固定子の電極と一致した位置
となることがないため駆動力を向上することができる。
また、移動子の電極が２相であるため、構造が簡易であ
る。 【００１５】 【００１６】 【００１７】 【実施例】次に、図面に示す実施例に基づいて本発明に
ついて詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の第１
実施例に係る静電アクチュエータを示している。この静
電アクチュエータは、移動子１１、固定子１２、制御手
段１３、操作スイッチ１４及び高電圧源１５を備えてい
る。 【００１８】移動子１１は、誘電体からなる絶縁層１６
を備え、細長い長方形状の複数の電極１７ａ，１７ｂ，
・・・１７ａ，１７ｂ・・・を絶縁層１６に配置してい
る。これらの電極１７ａ，１７ｂは２つ置きに位置する
電極１７ａ，１７ｂ毎に互いに接続して２相の（ａ相、
ｂ相）としている。 【００１９】上記移動子１１の各相の電極１７ａ，１７
ｂは、その幅ｄ１を等しく設定している。また、上記ａ
相の電極１７ａ，１７ａ・・・相互間の間隔、ｂ相の電
極１７ｂ，１７ｂ，・・・の相互間の間隔はそれぞれ一
定であり、かつ、これらの間隔は同一である（間隔Ｐ
２）。さらに、移動子１１のａ相の電極１７ａとｂ相の
電極１７ｂの間の間隔Ｐ１は一定であり、上記電極１７
ａ，１７ｂの幅の２倍に設定している。 【００２０】上記移動子１１の電極１７ａ，１７ｂのう
ち、ａ相の電極１７ａはリレーＲ１に接続されている。
このリレーＲ１は制御手段１３からの指令に応じてａ側
とｂ側に切り替えられ、ａ側に切り替えられるとａ相の
電極１７ａが高電圧源１５の“＋”に接続され、ｂ側に
切り替えられるとａ相の電極１７ａが電位“０”に接続
される。ｂ相の電極１７ｂはリレーＲ２に接続されてい
る。このリレーＲ２は、制御手段１３からの指令に応じ
てａ側とｂ側に切り替えられ、ａ側に切り替えられると
ｂ相の電極１７ｂが高電圧源１５の“−”に接続され、
ｂ側に切り替えられると、ｂ相の電極１７ｂが電位
“０”に接続される。 【００２１】上記固定子１２は、絶縁層１９を備え、細
長い長方形状の複数の電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ・・
・２０ａ，２０ｂ，２０ｃ・・・を絶縁層１９に配置
し、２つ置きに位置する電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ毎
に互いに接続して３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）としてい
る。 【００２２】上記固定子１２の各相の電極２０ａ，２０
ｂ，２０ｃは、上記移動子１１の電極１７ａ，１７ｂ，
１７ｃと等しい幅ｄ１としている。上記Ｕ相の電極２０
ａ，２０ａ，２０ａ・・・相互間の間隔、Ｖ相の電極２
０ｂ，２０ｂ，２０ｂ，・・・の相互間の間隔及びＷ相
の電極２０ｃ，２０ｃ，２０ｃ・・・の相互間の間隔は
それぞれ一定（間隔Ｑ２）である。Ｕ相の電極電極２０
ａとＶ相の電極２０ｂの間隔、Ｖ相の電極２０ｂとＷ相
の電極２０ｃの間隔、及びＷ相の電極２０ｃとＵ相の電
極２０ａの間隔は、一定間隔（間隔Ｑ１）であり、この
電極２０ａ〜２０ｃ相互間の間隔Ｑ１は、上記電極１７
ａ，１７ｂ，２０ａ〜２０ｃの幅ｄ１と等しく設定して
いる。上記したように、移動子１１の電極１７ａ，１７
ｂ相互間の間隔Ｐ１は、電極１７ａ，１７，２０ａ〜２
０ｃの幅ｄ１の２倍に設定しているため、固定子１２の
電極２０ａ〜２０ｃの間隔Ｑ１は、移動子１１の電極１
７ａ，１７ｂの間隔Ｐ１の１／２である。 【００２３】上記固定子１２の電極２０ａ〜２０ｃのう
ち、Ｕ相の電極２０ａはリレーＲ３に接続されている。
このリレーＲ３は、制御手段１３の指令に応じてｃ側と
ｄ側とに切り替えられ、ｃ側に切り替わるとＵ相の電極
２０ａがリレーＲ６，Ｒ９側に接続され、ｄ側に切り替
わるとＵ相の電極２０ａが電位“０”に接続される。リ
レーＲ６，Ｒ９はそれぞれ高電圧源１５の“＋”、
“−”に接続されており、上記制御手段１３からの指令
に応じてＵ相の電極２０ａと高電圧源１５の“＋”側、
“−”側との間を連通、遮断する。 【００２４】同様に、上記固定子１２のＶ相の電極２０
ｂはリレーＲ４に接続されている。このリレーＲ４は、
制御手段１３の指令に応じてｃ側とｄ側に切り替えら
れ、ｃ側に切り替わるとＶ相の電極２０ｂがリレーＲ
７，Ｒ１０側に接続され、ｄ側に切り替わるとＶ相の電
極２０ｂが電位“０”に接続される。リレーＲ７，Ｒ１
０はそれぞれ高電圧源１５の“＋”、“−”と接続して
おり、上記制御手段１３からの指令に応じてＶ相の電極
２０ｂと高電圧源１５の“＋”側、“−”側との間を連
通、遮断する。 【００２５】さらに、上記固定子１２のＷ相の電極２０
ｃはリレーＲ５に接続されている。このリレーＲ５は、
制御手段１３の指令に応じてｃ側とｄ側に接続され、ｃ
側に接続されるとＷ相の電極２０ｃはリレーＲ８，Ｒ１
１側に接続され、ｄ側に接続されるとＷ相の電極２０ｃ
は電位“０”に接続される。リレーＲ８，Ｒ１１はそれ
ぞれ高電圧源１５の“＋”、“−”と接続しており、上
記制御手段１３からの指令に応じてＷ相の電極２０ｃと
高電圧源１５の“＋”側、“−”側との間を連通、遮断
する。 【００２６】制御手段１３は、上記リレーＲ１〜Ｒ１１
を以下のように切り替えて、上記移動子１１、固定子１
２の電極１７ａ，１７ｂ，２０ａ〜２０ｃに印加する電
圧の極性を変化させる。まず、移動子１１の電極１７
ａ，１７ｂの電位を“０”とするときには、制御手段１
３は、リレーＲ１，Ｒ２をｂ側に切り替える。また、移
動子１１のａ相の電極１７ａに“＋”の電圧を印加する
ときには、制御手段１３はリレーＲ１をａ側に切り替え
る。さらに、移動子１１のｂ相の電極１７ｂに“−”の
高電圧を印加するときには、リレーＲ２をａ側に切り替
える。 【００２７】一方、固定子１２の電極２０ａ，２０ｂ，
２０ｃに“＋”の高電圧を印加するときには、制御手段
１３はリレーＲ３〜Ｒ５をｃ側に切り替えると共に、リ
レーＲ６〜Ｒ８を連通し、リレーＲ９〜Ｒ１１を遮断す
る。固定子１２の電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃに“−”
の高電圧を印加するときには、制御手段１３はリレーＲ
６〜Ｒ８をｃ側に切り替えると共に、リレーＲ９〜Ｒ１
１を連通し、リレーＲ６〜Ｒ８を遮断する。固定子１２
の電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃの電位を“０”とする場
合には、制御手段１３はリレーＲ３〜Ｒ５をｄ側に設定
する。 【００２８】第１実施例では、制御手段１３が上記リレ
ーＲ１〜Ｒ１１を切り替えることにより、移動子１１の
電極１７ａ〜１７ｂに固定的に電圧を印加する一方、固
定子１２の電極２０ａ〜２０ｃに周期的に極性を切り替
えて高電圧を印加する。 【００２９】次に、第１実施例の作動について説明す
る。図３中、時刻ｔ₀〜時刻ｔ₁の間は、操作スイッチ１
４が“停止”に設定されている。この間、リレーＲ１，
Ｒ２はｂ側、リレーＲ３〜Ｒ５はｄ側に切り替えられ、
移動子１１の電極１７ａ，１７ｂ及び固定子１２の電極
２０ａ〜２０ｃに対して印加される電圧は“０”であ
り、移動子１１は停止状態にある。 【００３０】時刻ｔ₁〜時刻ｔ₂の間は、操作スイッチ１
４が“左側に移動”に設定されている。この間、移動子
１１のａ相の電極１７ａには、“＋”の高電圧が固定的
に印加され、移動子１１のｂ相の電極１７ｂには、
“−”の高電圧が固定的に印加される。また、時刻ｔ₂
〜時刻ｔ₃の間には、固定子１２のＵ相、Ｖ相及びＷ相
の電極に対して、以下のように、“＋”と“−”の極性
を周期的に切り替えて電圧が印加される。 【００３１】上記固定子１２に対して印加する電圧の
“＋”と“−”の極性の切替の１周期は、等時間間隔α
の第１から第３ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３からなる。ま
た、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電極２０ａ〜２０ｃに対して
は、同一のパターンで“＋”と“−”の極性を切り替え
ているが、Ｖ相、Ｗ相はＵ相に対してそれぞれ１ステッ
プずつ位相を進めて極性を切り替えている。まず、第１
ステップＳ１では、Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“＋”、Ｗ
相：“−”とする。次に、第２ステップＳ２では、Ｕ
相：“＋”、Ｖ相：“−”、Ｗ相：“＋”とする。さら
に、第３ステップＳ３では、Ｕ相：“−”、Ｖ相：
“＋”、Ｗ相：“＋”とする。 【００３２】例えば、時刻ｔ₁には、Ｕ相の電極２０ａ
が“＋”、Ｖ相の電極２０ｂが“＋”、Ｗ相の電極２０
ｃが“−”となり、図４に示すように、移動子１１の電
極１７ａ，１７ｂと固定子１２の電極２０ａ〜２０ｃの
間に吸引力、反発力が作用する。この吸引力、反発力に
より、移動子１１は、移動子１１の電極１７ａ，１７ｂ
相互間の間隔Ｐ１と等しい距離だけ図中左側に移動し、
図５に示す状態となる。この図５の状態では、移動子１
１の電極１７ａ，１７ｂと固定子１２の電極２０ａ〜２
０ｃの間に作用する吸引力、反発力は互いに相殺し、駆
動力が作用しないが、時刻ｔ₃に固定子１２の電極２０
ａ〜２０ｃに印加される電圧がＵ相：“＋”、Ｖ相：
“−”、Ｗ相：“＋”に切り替わり、移動子１２に対し
て駆動力が作用する。 【００３３】操作スイッチ１４が“右側に移動”に設定
された場合には、固定子１２の電極２０ａ〜２０ｃに対
して同一パターンで、かつＶ相の電極２０ｂ、Ｗ相の電
極２０ｃに対してはそれぞれＵ相の電極２０ａより１ス
テップ、２ステップづつ位相を遅らせて、極性を切り替
えて電圧を印加する。すなわち、第１ステップＳ１では
Ｕ相：“＋”、Ｖ相：“−”、Ｗ相：“＋”、第２ステ
ップＳ２ではＵ相：“＋”、Ｖ相：“＋”、Ｗ相：
“−”、第３ステップＳ３ではＵ相：“−”、Ｖ相：
“＋”、Ｗ相：“＋”となる。 【００３４】例えば、第１ステップＳ１では、上記のよ
うにＵ相：“＋”、Ｖ相：“−”、Ｗ相：“＋”とな
り、図６に示すように、移動子１１の電極１７ａ，１７
ｂと固定子１２の電極２０ａ〜２０ｃの間に吸引力、反
発力が作用する。そのため、移動子１２は、移動子１１
の電極１７ａ，１７ｂ相互間の間隔Ｐ１分だけ図中右側
に移動し、図７に示す位置にくる。この図７の状態で
は、移動子１１の電極１７ａ，１７ｂと固定子１２の電
極２０ａ〜２０ｃの間に作用する吸引力、反発力は互い
に相殺されて駆動力が作用しないが、固定子１２の電極
２０ａ〜２０ｃに印加される電圧がＵ相：“＋”、Ｖ
相：“＋”、Ｗ相：“−”（第２ステップＳ２）に切り
替わり、移動子１１に右向きの駆動力が作用する。 【００３５】上記の第１実施例の静電アクチュエータ
は、移動子１１の電極１７ａ，１７ｂと固定子１２の電
極２０ａ〜２０ｃの幅ｄ１を等しく設定する一方、固定
子１２の電極２０ａ〜２０ｃの間隔Ｑ１を、移動子１１
の電極１７ａ，１７ｂの間隔Ｐ１の１／２としているた
め、図４から図５に示すように、移動子１１の各相の電
極１７ａ，１７ｂが、同時に固定子１２の電極２０ａ，
２０ｂ，２０ｃと位置が一致して電極１７ａ〜１７ｃと
電極２０ａ〜２０ｃの距離が最小になることがない。よ
って、移動子１１の電極１７ａ，１７ｂと固定子１２の
電極２０ａ，２０ｂの間に作用する吸引力、反発力の相
殺される割合が少なくり、移動子１１に対する駆動力の
最小値を増大させることができ、移動子の作動が安定す
ると共に、移動子１１及び固定子１２の電極１７ａ，１
７ｂ，２０ａ〜２０ｃに供給する電圧を低減することが
できる。また、移動子１１はａ相の電極１７ａとｂ相の
電極１７ｂの２相としているため、移動子１１の構造が
簡単である。 【００３６】次に、図８及び図９に示す第２実施例につ
いて説明する。移動子１１は絶縁層１６に複数の電極１
７ａ，１７ｂ，・・・１７ａ，１７ｂ，・・・を備え、
２つ置きの位置する電極１７ａ，１７ｂ毎に接続して２
相（ａ相、ｂ相）としている。第１実施例と同様に、移
動子１１の電極１７ａ，１７ｂの幅ｄ１、同相の電極１
７ａ，１７ｂ同志の間隔Ｐ２は一定である。また、移動
子１１のａ相の電極１７ａとｂ相の電極の間の間隔Ｐ１
は一定であり、上記幅ｄ１と等しく設定している。 【００３７】固定子１２は絶縁層１９に複数の電極２０
ａ，２０ｂを備え、移動子１１と同様に、１つ置きに位
置する電極を相互に接続して２相（Ｕ相、Ｖ相）として
いる。固定子１２の各相の電極２０ａ，２０ｂは幅ｄ１
及び同相の電極２０ａ，２０ｂ間の間隔Ｑ２を上記移動
子１１の電極１７ａ，１７ｂと等しく設定している。ま
た、第２実施例では、Ｕ相の電極２０ａとＶ相の電極２
０ｂの間隔Ｑ１を上記電極１７ａ，１７ｂ，２０ａ，２
０ｂの幅と等しく設定している。上記したように移動子
１１の電極１７ａ，１７ｂ相互間の間隔は、電極１７
ａ，１７ｂ，２０ａ，２０ｂの幅ｄ１と等しく設定して
いるため、移動子１１の電極１７ａ，１７ｂ相互間の間
隔ｄ１と固定子１２の電極２０ａ，２０ｂ相互間の間隔
ｄ１は等しい。第２実施例では、上記のように移動子１
１のみでなく固定子１２の電極２０ａ，２０ｂをも２相
としているため、上記第１実施例におけるリレーＲ５，
Ｒ８，Ｒ１１が不要であり構造が簡単である。また、上
記のように第２実施例では、移動子１１と固定子１２の
構造が同一であるため、製造コストを低減することがで
きる。第２実施例のその他の構造は、上記した第１実施
例と同様であるので、図中、同一部材には同一符号を付
して説明を省略する。 【００３８】上記の構造からなる第２実施例の静電アク
チュエータでは、上記第１実施例と同様に、移動子１１
のａ相の電極１７ａに“＋”、ｂ相の電極１７ｂに
“−”の高電圧を固定的に印加する一方、固定子１２の
電極２０ａ，２０ｂには極性を切り替えて電圧を印加す
ることにより、移動子１１の電極１７ａ，１７ｂと固定
子１２の電極２０ａ，２０ｂの間に発生する吸引力、反
発力により移動子１１を駆動する。 【００３９】図１０は、本発明の第３実施例を示してい
る。この第３実施例の静電アクチュエータでは、非作動
時に移動子１１の電極１７ａ，１７ｂと固定子１２の電
極２０ａ，２０ｂの電極が互いに対向しない位置となる
ように移動子１１を位置決めする位置決め部材２５Ａ，
２５Ｂを備えている。なお、図中２６は移動子１１及び
固定子１２を収容した透明ケースである。第３実施例の
その他の構造は、上記した第２実施例と同一である。 【００４０】この第３実施例では、上記のように非作動
時に移動子１１の電極１７ａ，１７ｂと固定子１２の電
極２０ａ，２０ｂの電極が互いに一致しない位置となっ
ているため、上記図１２に示した従来の静電アクチュエ
ータのように、移動子の駆動開始時に、移動子１１の電
極１７ａ，１７ｂと固定子１２の電極２０ａ，２０ｂの
電極の間に作用する吸引力、反発力が相殺されてしまう
ことがなく、駆動力を向上することができる。また、第
３実施例も上記第２実施例と同様に移動子１１と固定子
１２の両方の電極１７ａ，１７ｂ，２０ａ，２０ｂを２
相しているため、構造が簡易である。 【００４１】なお、本発明は、上記した実施例に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、
移動子１１の電極１７ａ，１７ｂを２相、固定子１２の
電極２０ａ，２０ｂを２相としてた第２実施例及び第３
実施例では、移動子１１及び固定子１２の電極１７ａ，
１７ｂ，２０ａ，２０ｂの幅及び間隔を等しく設定して
いるが、例えば図１１（Ａ）に示すように、図中右側の
領域Ｒでは、移動子１１及び固定子１２の電極１７ａ，
１７ｂ，２０ａ，２０ｂの幅ｄ及び間隔Ｐ，Ｑが等し
く、非作動状態で移動子１１の電極１７ａ，１７ｂと固
定子１２の電極２０ａ，２０ｂの位置が一致するが、左
側の領域Ｌでは、移動子１１の電極１７ａ，１７ｂの配
置をずらせて、非作動状態で移動子１１の電極１７ａ，
１７ｂと固定子１２の電極２０ａ，２０ｂの位置が一致
しない構成としてもよい。また、図１１（Ｂ）に示すよ
うに左側の領域Ｌでは、図１１（Ａ）と同一の構成と
し、右側の領域Ｒでは移動子１１及び固定子１２の電極
１７ａ，１７ｂ，２０ａ，２０ｂの幅ｄ１を小さく設定
してもよい。さらに、図１１（Ｃ）に示すように右側の
領域Ｒでは、移動子１１及び固定子１２の電極１７ａ，
１７ｂ，２０ａ，２０ｂの幅ｄ１及び間隔を大きく設定
してもよい。これら、図１１（Ａ）〜（Ｃ）の静電アク
チュエータでは、非駆動状態で移動子１１の電極１７
ａ，１７ｂと固定子１２の電極２０ａ〜２０ｂの位置が
一致していないため、駆動開始時の作動力を確保するこ
とができる。 【００４２】また、上記実施例では、移動子の電極に対
して極性を固定して電圧を印加し、固定子の電極に対し
て極性を切り替えて電圧を印加しているが、これとは逆
に固定子の電極に対して極性を固定して電圧を印加し、
移動子の電極に対して極性を切り替えて電圧を印加する
構成としてもよい。 【００４３】 【発明の効果】請求項１の静電アクチュエータでは、移
動子の複数の電極の幅が等しく、移動子の隣接する電極
間の間隔は電極の幅の２倍である。また、固定子の複数
の電極の幅は移動子の電極の幅と等しく、固定子の隣接
する電極間の間隔は上記電極の幅と等しい。そして、移
動子の電極を１つ置きに配設した電極毎に互いに接続し
て２相とすると共に、固定子の電極を２つ置きに配設し
た電極毎に互いに接続して３相としている。そのため、
移動子の２相の電極が同時に固定子の電極と一致した位
置となることがないため駆動力を向上することができ
る。よって、請求項１の静電アクチュエータでは、移動
子の移動が安定し、移動子及び固定子に供給する電圧を
低減することができ、作動時の消費電力を低減すること
ができる。また、移動子の電極が２相であるため、構造
が簡易であり、製造コストを低減することができる。 【００４４】 【００４５】

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の第１実施例を示す概略回路図であ
る。 【図２】 第１実施例の要部拡大図である。 【図３】 第１実施例の作動を説明するための波形図で
ある。 【図４】 第１実施例の作動を説明するための概略図で
ある。 【図５】 第１実施例の作動を説明するための概略図で
ある。 【図６】 第１実施例の作動を説明するための概略図で
ある。 【図７】 第１実施例の作動を説明するための概略図で
ある。 【図８】 本発明の第２実施例を示す概略回路図であ
る。 【図９】 第２実施例の要部拡大図である。 【図１０】 本発明の第３実施例を示す概略図である。 【図１１】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の変形
例を示す概略図である。 【図１２】 従来の静電アクチュエータの一例を示す概
略図である。 【図１３】 従来の静電アクチュエータの作動を説明す
るための概略図である。 【符号の説明】 １１ 移動子 １２ 固定子 １３ 制御手段 １４ 操作スイッチ １５ 高電圧源 １７ａ〜１７ｃ，２０ａ〜２０ｃ 電極 Ｒ１〜Ｒ１１ リレー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−78566（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−271284（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−308783（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−211078（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−184162（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−140365（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−186988（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−186989（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−16599（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02N 1/00 H02N 11/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 絶縁層に複数の電極を配設した固定子
   と、 絶縁層に複数の電極を配設し、上記固定子に対して対向
   して配置した移動子とを備え、 上記固定子の電極と移動子の電極のいずれか一方に極性
   を固定して電圧を印加し、上記固定子の電極と移動子の
   電極のいずれか他方に極性を切り替えて電圧を印加し、
   移動子の電極と固定子の電極の間に生じる静電気による
   吸引力、反発力により移動子を固定子に対して移動させ
   る構成とした静電アクチュエータであって、 上記移動子の複数の電極は幅が等しく、上記移動子の隣
   接する電極間の間隔は上記電極の幅の２倍であり、 上記固定子の複数の電極の幅は上記移動子の電極の幅と
   等しく、上記固定子の隣接する電極間の間隔は上記電極
   の幅と等しく、かつ上記移動子の電極を１つ置きに配設
   した電極毎に互いに接続して２相として、同一相の電極
   には同一極性の電極を印加する一方、上記固定子の電極
   を２つ置きに配設した電極毎に互いに接続して３相とし
   て、同一相の電極には同一極性の電圧を印加する構成と
   していることを特徴とする静電アクチュエータ。