JPH02214483A - 静電モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、例えば各種機器のロボット等に内部構成さ
れるような静電モータに関し、さらに詳しくはロータ回
転位置の検出性能に富む静電モータに関する。

（ロ）従来の技術 一般に、この種の静電モータは、端面に放射状のステー
タ電極を有するステータと、このステータ電極に対設さ
れて回転駆動する端面にロータ電極を有する円板状のロ
ータとで構成され、これら相互の電極間の静電力を利用
して、ロータを回転駆動し、このロータの回転位置に対
応した電圧をステータに印加制御している。

このステータへの印加制御に際しては、ロータの正確な
回転位置を検出する必要があり、現状ではロータ電極と
ステータ電極との間の静電容量の変化を正確に検出する
ことにより、ロータの回転位置を求めている。

しかし、通常、静電モータは静電容量が小さく、また高
速回転する場合があるため、静電容量の変化を正確に検
出し難（、ことに小型化された静電モータの場合は電極
面積が小さいために、ロータ回転位置の検出が困難とな
っていた。また、この場合、電極位置の相対関係を演算
してロータの回転位置検出を行なうため、この検出速度
が遅くなる傾向にあり、この結果、静電モータの実用化
上、用途制限を受ける問題を有していた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 この発明は、ロータ電極を直接的に光電検知して、ロー
タの回転位置を正確に検出することができる静電モータ
の提供を目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明は、端面に放射状のステータ電極を有するステ
ータと、このステータ電極に対設されて回転駆動する端
面に放射状のロータ電極を有する円板状のロータとで構
成する静電モータであって、前記ロータ電極を保持する
保持部材を、光を透光許容する絶縁材で形成した透光許
容ロータを設け、この透光許容ロータに光電検知器を対
設して静電モータを構成する。

（ホ）発明の作用 この発明によれば、光電検知器の検知光を、ロータ電極
を保持する保持部材に透光させて、該保持部材上に一体
に装備されるロータ電極を直接的に透光検知する。

（へ）発明の効果 このため、ロータ電極は光電検知器より直接的に光電検
知されて、正確にロータの回転位置が求められる。また
、ロータの回転位置を求めるための演算処理が不要とな
るため、高速検出が可能となり、さらに光電検知のため
に、ロータ電極の面積が小さくても正確に検出でき、静
電モータを小型化する場合には特に適している。

（ト）実施例 この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は静電モータを示し、第１図および第２図において
、この静電モータ１１は、一端面に放射状のロータ電極
１２ａ・・・を形成した絶縁性円板のロータ１２と、こ
れと一体のロータ軸１３と、ロータ電極１２ａ側の端面
に、放射状のステータ電極１４ａ・・・を近接させて対
設した絶縁性円板のステータ１４，１４と、ロータ電極
１２ａ・・・を検出する反射形光型検知センサＳと、こ
れらを支持するケーシング１５とから構成される。

上述のロータ１２は、その中心部がロータ軸１３上に固
定されて一体化し、このロータ軸１３がケーシング１５
の内部に軸受け１６を介して回転自由に軸支されている
。そして、ステータ電極１４ａに電圧を印加すれば、ロ
ータ電極１２ａとの相互に対向する放射状の電極間作用
により進行波が発生してロータ１２が回転し、これと一
体のロータ軸１３が出力軸として回転駆動する。

ところで、ロータ電極１２ａを保持する保持部材には、
光を透光許容する例えば透明ガラス絶縁材や透明樹脂絶
縁材等の透明絶縁材１７で、金属薄膜のロータ電極１２
ａ・・・をインサート成形し、この透光許容されたロー
タ１２の背面側より反射形光型検知センサＳを対設して
、ロータ電極１２ａの回転位置を光電検知する。

この場合、反射形光型検知センサＳで直接的にロータ電
極１２ａを検知し、しかもこの種のセンサＳのビーム光
線径は、通常、数１０μｍ程度に絞ることが可能なため
、数μｍ程度の分解能が得られ、この結果、高速かつ高
精度に検知測定することができる。

第３図はロータ位置を検知する制御回路図を示し、クロ
ック発振器３１よりステータ１４の電極に対し、論理回
路３２およびスイッチング回路３３を介して所定の発振
信号を出力し、このとき反射形光型検知センサＳで検知
したロータ位置検知信号に基づいて上述の各回路３２．
３３をフィードバック制御して、高速回転域であっても
正確に発振出力対応させることができる。

このように構成された静電モータ１１は、反射形光型検
知センサＳより発した検知光線が、ロータ１２の背面側
より該ロータ１２の透明絶縁材１７を透光して、各々ロ
ータ電極１２ａ・・・で反射した反射光線を検知する。

このため、ロータの回転位置を求めるに際して、現状の
ような静電容量の変化に基づいた演算処理が不要となり
、ロータ電極１２ａ・・・を直接的に光電検知して、ロ
ータ１２の回転位置を高速に検出でき、さらに光電検知
方式のため、電極面積が小さくても正確にロータ電極を
検出でき、静電モー夕を小型化する場合には特に適して
いる。

この発明と、上述の一実施例の構成との対応において、 この発明の透光許容ロータは、実施例のロータ１２に対
応し、以下同様に、 保持部材は、透明絶縁材１７に対応し、光電検知器は、
反射形光型検知センサＳに対応するも、 この発明は、上述の一実施例の構成のみに限定されるも
のではない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、 第１図は静電モータの要部拡大斜視図、第２図は静電モ
ータの要部を破断して示す斜視図、第３図はロータ位置
検知用の制御回路図である。 １１・・・静電モータ　　　１２・・・ロータ１２ａ・
・・ロータ電極　　１４・・・ステータ１４ａ・・・ス
テータ電極　１７・・・透明絶縁材１２・・・ロータ １２ａ・・・ローフ電槽 １４・・・ステータ 寿Ｈ瞥七−りのσ１内を大刹覆図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）端面に放射状のステータ電極を有するステータと
   、このステータ電極に対設されて回転駆動する端面に放
   射状のロータ電極を有する円板状のロータとで構成する
   静電モータであつて、 前記ロータ電極を保持する保持部材を、光を透光許容す
   る絶縁材で形成した透光許容ロータを設け、この透光許
   容ロータに光電検知器を対設した静電モータ。