JPH0496673A - Harmonic drive electrostatic motor - Google Patents

Harmonic drive electrostatic motor

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Publication number
JPH0496673A
JPH0496673A JP21310690A JP21310690A JPH0496673A JP H0496673 A JPH0496673 A JP H0496673A JP 21310690 A JP21310690 A JP 21310690A JP 21310690 A JP21310690 A JP 21310690A JP H0496673 A JPH0496673 A JP H0496673A
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JP
Japan
Prior art keywords
stator
drive
rotor
stator casing
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP21310690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Hosoya
克己 細谷
Masatoshi Oba
正利 大場
Minoru Sakata
稔 坂田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP21310690A priority Critical patent/JPH0496673A/en
Publication of JPH0496673A publication Critical patent/JPH0496673A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify fabrication of stator and to reduce the fabrication cost by insert molding a plurality of driving electrode pieces to a synthetic resin stator casing and exposing the rotor rolling face of each driving electrode from the stator casing. CONSTITUTION:In a stator 1, driving electrodes P1-P8 are normally insert molded at the time of molding of a stator casing 2. For example, a plurality of driving electrode pieces P1-P8 are set in a mold which is then poured with phenol resin thus integrally molding the driving electrodes P1-P8 and the stator casing 2. Resin is also filled in the gap 4 between the driving electrodes P1-P8 to form a spacer section 6 having surface not projecting from the rotor rolling face(inner circumferential face) 5 of the driving electrodes P1-P8. Preferable, the driving electrodes P1-P8 are made flush to the spacer section 6 thus forming a smooth cylindrical face.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野コ 本発明は、静電モータの一種であるハーモニックドライ
ブ型静電モータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a harmonic drive type electrostatic motor, which is a type of electrostatic motor.

[背景技術] ハーモニックドライブ型静電モータは、ステータに形成
された複数の駆動電極とロータとの間に駆動電圧を印加
して得られる静電容量の時間的変化を駆動のエネルギー
源とするものであり、二次元的構成であるため、小型化
が可能である。
[Background Art] A harmonic drive type electrostatic motor uses a temporal change in capacitance obtained by applying a drive voltage between a plurality of drive electrodes formed on a stator and a rotor as a drive energy source. Since it has a two-dimensional configuration, miniaturization is possible.

このため実用化をめざしてハーモニックドライブ型静電
モータの研究が進められている。
For this reason, research on harmonic drive type electrostatic motors is underway with the aim of putting them into practical use.

第4図(a) (b)に示すものは、現在提案されてい
るハーモニックドライブ型静電モータの構造であって、
ステータ51とロータ61から構成されている。ステー
タ51は、円筒状をした金属製ステータケーシング52
の内周面を絶縁接着剤からなる絶縁層53で覆い、絶縁
層53の上に湾曲した複数片の駆動電極板TI、T2.
・・・をエアーギャップ(溝)54をあけて配置し、絶
縁層53によって各駆動電極板Tl、T2.・・・をス
テータケーシング52の内周面に接着固定させたもので
あり、駆動電極板Tl、T2.・・・の内周面にロータ
転がり面55を形成している。
What is shown in FIGS. 4(a) and 4(b) is the structure of the currently proposed harmonic drive type electrostatic motor.
It is composed of a stator 51 and a rotor 61. The stator 51 has a cylindrical metal stator casing 52.
The inner circumferential surfaces of the drive electrode plates TI, T2.
... are arranged with an air gap (groove) 54 therebetween, and the insulating layer 53 connects each drive electrode plate Tl, T2 . ... are adhesively fixed to the inner peripheral surface of the stator casing 52, and the drive electrode plates Tl, T2 . A rotor rolling surface 55 is formed on the inner circumferential surface of...

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記のようなハーモニックドライブ型静
電モータに用いられているステータの製造は、ステータ
ケーシングの内周面に絶縁接着剤からなる絶縁層によっ
て複数片の駆動電極を各々接着固定しているので、複数
片の駆動電極を一つ一つステータケーシングに接着する
作業が繁雑であり、また各駆動電極の位置調整が煩わし
く、ステータの製造及び加工に時間と手間が掛かつてい
た。このため、ステータの製作コストが高くついていた
[Problems to be Solved by the Invention] However, in manufacturing the stator used in the harmonic drive type electrostatic motor as described above, a plurality of pieces are driven by an insulating layer made of an insulating adhesive on the inner peripheral surface of the stator casing. Since each electrode is fixed with adhesive, the work of gluing multiple pieces of drive electrodes to the stator casing one by one is complicated, and the position adjustment of each drive electrode is troublesome, which adds time and effort to manufacturing and processing the stator. was hanging. For this reason, the manufacturing cost of the stator has been high.

また、このステータは、ステータケーシングと絶縁層と
駆動電極の三層を積層した構造となっているので、厚み
が大ぎくて嵩張り、ハーモニ・ンクドライブ型静電モー
タをより小型化する妨げとなっていた。
In addition, this stator has a three-layer structure consisting of a stator casing, an insulating layer, and a drive electrode, so it is thick and bulky, which hinders the miniaturization of harmonic drive type electrostatic motors. It had become.

さらに、ステータケーシングが金属製であるので、重量
も重かりな。
Furthermore, the stator casing is made of metal, so it is heavy.

本発明は叙上の技術的背景に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、ステータの製作を簡素にし
て製作コストを安価にし、さらに軽量で小型のハーモニ
ックドライブ型静電モータを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned technical background, and its purpose is to simplify the production of a stator, reduce the production cost, and further provide a lightweight and compact harmonic drive type electrostatic motor. It is about providing.

[課題を解決するための手段] 本発明のハーモニックドライブ型静電モータは、複数片
の駆動電極を備えたステータと、ステータのロータ転が
り面に沿って転動するロー、夕電極と、ロータ電極と駆
動電極を電気的に絶縁させる絶縁膜とからなるハーモニ
ックドライブ型静電モータにおいて、合成樹脂製のステ
ータケーシングに複数片の駆動電極をインサート成形し
、各駆動電極のロータ転がり面をステータケーシングか
ら露出させたことを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] The harmonic drive type electrostatic motor of the present invention includes a stator including a plurality of drive electrodes, row and night electrodes that roll along the rotor rolling surface of the stator, and a rotor electrode. In a harmonic drive type electrostatic motor, which consists of an insulating film that electrically insulates the drive electrodes, multiple drive electrodes are insert-molded into a synthetic resin stator casing, and the rotor rolling surface of each drive electrode is separated from the stator casing. It is characterized by being exposed.

[作用] 本発明にあっては、駆動電極を合成樹脂製のステータケ
ーシングにインサート成形しているので、複数片の駆動
電極を一度にステータケーシングと一体成形することが
できる。例えば、複数片の駆動電極を成形用金型内にセ
ットし、金型内に成形用樹脂を例えば射出成形し、硬化
後に脱型するたけで製作することができる。したがって
、従来のように絶縁層の塗布作業や各駆動電極をステー
タケーシングに接着して所定位置に固定させる作業を不
要にでき、ステータの製造工程を極めて簡略にできる。
[Function] In the present invention, since the drive electrode is insert-molded into the stator casing made of synthetic resin, a plurality of pieces of the drive electrode can be integrally molded with the stator casing at once. For example, it can be manufactured by simply setting a plurality of pieces of drive electrodes in a molding die, injection molding a molding resin into the mold, and removing the mold after curing. Therefore, the conventional work of applying an insulating layer and the work of adhering each drive electrode to the stator casing and fixing it in a predetermined position can be eliminated, and the manufacturing process of the stator can be extremely simplified.

このため、ステータの量産性が向上し、ステータの製造
コストを安価にできる。
Therefore, the mass productivity of the stator is improved, and the manufacturing cost of the stator can be reduced.

さらに、絶縁層が不要で、駆動電極がステータケーシン
グ内に埋まっているので、ステータの厚みを薄くでき、
ステータの厚みが薄くなった分だけ、モータを小型化す
ることができる。あるいは、ステータ内の中空内部空間
を拡大できる。
Furthermore, since there is no need for an insulating layer and the drive electrodes are buried within the stator casing, the thickness of the stator can be reduced.
The motor can be made smaller as the stator becomes thinner. Alternatively, the hollow internal space within the stator can be expanded.

また、ステータケーシングが樹脂製であるので、ステー
タが軽量化され、モータ自体も軽量化される。
Furthermore, since the stator casing is made of resin, the stator is lightweight, and the motor itself is also lightweight.

さらに、駆動電極はステータゲージングに一体成形され
ているので、接着された駆動電極のように剥離の恐れも
なく、ステータの耐久性も向上する。
Furthermore, since the drive electrodes are integrally molded with the stator gaging, there is no risk of peeling off unlike with bonded drive electrodes, and the durability of the stator is improved.

[実施例コ 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。[Example code] Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図(a) (b)及び第2図は、本発明の一実施例
のハーモニックドライブ型静電モータAの概略構成を示
しており、ステータ1、ロータ11及び駆動制御部21
から構成されている。
FIGS. 1(a), 2(b) and 2 show a schematic configuration of a harmonic drive type electrostatic motor A according to an embodiment of the present invention, in which a stator 1, a rotor 11 and a drive control section 21 are shown.
It consists of

ステータ1は、第1図(a) (b)に示すように、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、繊維強化樹脂等の樹脂か
らなる円筒状のステータケーシング2の内周面に、複数
極(図示例では、8極)の駆動電極P1〜P8が周方向
に沿って一定ピッチごとに埋め込まれている。ステータ
1は、ステータケーシング2の成形時に常法により駆動
電極P1〜P8をインサート成形されたものであり、図
示しないが、例えば成形用金型内に複数片の駆動電極P
1〜P8をセットしておき、成形用金型内にフェノール
樹脂等を注入して駆動型FiP1〜P8とステータケー
シング2とを一体成形することができる。
As shown in FIGS. 1(a) and 1(b), the stator 1 has multiple poles (in the illustrated example, , 8 poles) are embedded at regular pitches along the circumferential direction. The stator 1 has drive electrodes P1 to P8 inserted therein by a conventional method during molding of the stator casing 2. Although not shown, for example, a plurality of pieces of drive electrodes P are placed in a molding die.
The drive molds FiP1 to P8 and the stator casing 2 can be integrally molded by setting the drive molds FiP1 to P8 and injecting a phenol resin or the like into a molding die.

あるいは、長尺の駆動電極材をインサートさせながらス
テータケーシング2を押出成形し、インサート成形品を
適当な長さに切断してステータ1を製作してもよい。ま
た、駆動電極21〜28間のギャップ部分4にも樹脂を
充填させてスペーサ部6を成形してあり、スペーサ部6
の表面は駆動型tfxP1〜P8のロータ転がり面(内
周面)5から突出しないようにしている。もちろん、駆
動電極P1〜P8とスペーサ部6の表面とが路面−とな
って滑らかな円筒面を形成するのが望ましい。このよう
にして、駆動電極P1〜PF3とステータケーシング2
とを一体成形し、ステータ1を駆動電極P1〜P8の樹
脂モールド成形品とすることにより、ステータ1の構造
が簡単となり、量産性が極めて良好となるので、ステー
タ1を大幅にコストダウンさせることができる。なお、
駆動電極の側面に凹所や溝等を凹設したり、テーバ加工
を施しておけば、アンカー効果により駆動電極の埋め込
み強度が大きくなる。
Alternatively, the stator 1 may be manufactured by extrusion molding the stator casing 2 while inserting a long drive electrode material, and cutting the insert molded product into an appropriate length. Further, the gap portion 4 between the drive electrodes 21 to 28 is also filled with resin to form a spacer portion 6.
The surfaces of the drive types tfxP1 to P8 are designed not to protrude from the rotor rolling surfaces (inner peripheral surfaces) 5. Of course, it is desirable that the driving electrodes P1 to P8 and the surface of the spacer portion 6 form a smooth cylindrical surface that corresponds to the road surface. In this way, drive electrodes P1 to PF3 and stator casing 2
By integrally molding the drive electrodes P1 to P8 and making the stator 1 a resin molded product of the drive electrodes P1 to P8, the structure of the stator 1 is simple and mass production is extremely good, so the cost of the stator 1 can be significantly reduced. I can do it. In addition,
If a recess or groove is provided on the side surface of the drive electrode, or if a taber process is applied to the side surface of the drive electrode, the strength of embedding the drive electrode will be increased due to the anchor effect.

このステータ1内には、外径がステータ1の内径よりも
小さな金属製の中空円筒状もしくは中実円柱状をしたロ
ータ11が挿入されており、ロータ11は、ステータ1
とほぼ同じ長さを有している。ロータ11は、金属製の
ロータ電極12と絶縁膜13とからなっており、駆動電
極P1〜P8とロータ電極12とが電気的に導通しない
よう、ロータ電極12の外周面もしくは全表面は、絶縁
性もしくは誘電性の絶縁膜13によって被覆されている
。もちろん、絶縁膜13をロータ11に設けず、ステー
タ1の内周面に設けても差し支えない。ロータ電極12
は、支持部(図示せず)を介して常時接地されている。
A metal hollow cylindrical or solid cylindrical rotor 11 whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the stator 1 is inserted into the stator 1.
has almost the same length. The rotor 11 consists of a metal rotor electrode 12 and an insulating film 13, and the outer peripheral surface or the entire surface of the rotor electrode 12 is insulated so that the drive electrodes P1 to P8 and the rotor electrode 12 are not electrically connected. It is covered with a dielectric or dielectric insulating film 13. Of course, the insulating film 13 may not be provided on the rotor 11 but may be provided on the inner peripheral surface of the stator 1. Rotor electrode 12
is always grounded via a support (not shown).

一方、ハーモニックドライブ型静電モータAの駆動制御
部21は、第2図に示すように、直流電源23、発振器
22及びスイッチング回路24からなっている。各駆動
電極P1〜P8には、駆動電極用ケーブル25を介して
スイッチング回路24が接続されており、スイッチング
回路24は、発振器22からの信号に同調して直流電源
23からの駆動電圧Vを印加する駆動電極P1〜P8を
順次切り換えている。
On the other hand, the drive control section 21 of the harmonic drive type electrostatic motor A includes a DC power supply 23, an oscillator 22, and a switching circuit 24, as shown in FIG. A switching circuit 24 is connected to each drive electrode P1 to P8 via a drive electrode cable 25, and the switching circuit 24 applies a drive voltage V from a DC power supply 23 in tune with a signal from an oscillator 22. The driving electrodes P1 to P8 are sequentially switched.

第3図に示すものは、スイッチング回路24によって制
御されている各駆動電極P1〜P8の電圧の変化を示す
タイムチャートである。このように、各駆動電極P1〜
P8は、スイッチング回路24により駆動電圧■の印加
位置を周方向へ1つずつ移動させられるので、静電吸引
力によりロータ11の吸引される方向が順次反時計回り
に移動し、これによってロータ11かステータ1の内周
面を転動して反時計回りに公転し、同時に時計回り(第
2図の矢印方向)に自転する。なお、この駆動方法は一
例であって、例えば複数の駆動電極に同時に電圧を印加
しながら、電圧印加位置をスイッチングさせてもよい。
What is shown in FIG. 3 is a time chart showing changes in the voltage of each drive electrode P1 to P8 controlled by the switching circuit 24. In this way, each drive electrode P1~
P8 is caused to move the application position of the drive voltage ■ one by one in the circumferential direction by the switching circuit 24, so that the direction in which the rotor 11 is attracted by the electrostatic attraction force sequentially moves counterclockwise, and thereby the rotor 11 It rolls on the inner circumferential surface of the stator 1 and revolves counterclockwise, and at the same time rotates clockwise (in the direction of the arrow in FIG. 2). Note that this driving method is just an example, and for example, voltage application positions may be switched while applying voltage to a plurality of drive electrodes simultaneously.

上記ステータ1では、駆動電極P1〜P8間のギャップ
部分4はスペーサ部6によって埋められており、ロータ
転がり面5が滑らかとなっているので、ロータ11がス
テータ1の内周面に沿って転動する時、ロータ11はギ
ャップ部分4に落ち込んだりすることなくスムーズに転
勤でき、衝撃音の発生もない。
In the stator 1 described above, the gap portion 4 between the drive electrodes P1 to P8 is filled with the spacer portion 6, and the rotor rolling surface 5 is smooth, so that the rotor 11 rolls along the inner circumferential surface of the stator 1. When moving, the rotor 11 can be smoothly transferred without falling into the gap portion 4, and no impact noise is generated.

なお、上記実施例においては、ステータケーシングの内
周面に駆動電極を設け、ステータの中空内部空間にロー
タを挿入している(インナーロータ方式)が、本発明は
、このようなタイプのハーモニックドライブ型静電モー
タに限らず、ステータケーシングの外周面に駆動電極を
設け、ステータの外周に円筒状をしたロータを外挿させ
たもの(アウターロータ方式)にも実施することかでき
る。
In the above embodiment, drive electrodes are provided on the inner peripheral surface of the stator casing, and the rotor is inserted into the hollow internal space of the stator (inner rotor method). The present invention is not limited to type electrostatic motors, but can also be implemented in motors in which drive electrodes are provided on the outer circumference of the stator casing and a cylindrical rotor is fitted around the outer circumference of the stator (outer rotor type).

[発明の効果] 本発明によれば、駆動電極を合成樹脂製のステータケー
シングにインサート成形しているので、複数片の駆動電
極を一度にステータケーシングと一体成形することがで
き、ステータの製造工程を極めて容易にできる。このた
め、ステータの量産性が向上し、ステータの製造コスト
を安価にできる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, since the drive electrode is insert-molded into the stator casing made of synthetic resin, a plurality of pieces of the drive electrode can be integrally molded with the stator casing at once, and the manufacturing process of the stator can be simplified. can be done extremely easily. Therefore, the mass productivity of the stator is improved, and the manufacturing cost of the stator can be reduced.

また、ステータの構造が簡略となるので、ステータの厚
みを薄くでき、ステータの嵩を低くでき、モータを小型
化できる。
Furthermore, since the structure of the stator is simplified, the thickness of the stator can be reduced, the bulk of the stator can be reduced, and the motor can be made smaller.

さらに、ステータケーシングが樹脂製であるので、ステ
ータを軽量化でと、小型軽量のハーモニックドライブ型
静電モータを製作できる。
Furthermore, since the stator casing is made of resin, the stator can be made lighter and a smaller and lighter harmonic drive type electrostatic motor can be manufactured.

さらに、駆動電極はステータケーシングに一体成形され
ているので、接着された駆動電極のように剥離の恐れも
なく、ステータの耐久性も向上する。
Furthermore, since the drive electrodes are integrally molded with the stator casing, there is no risk of them peeling off unlike with bonded drive electrodes, and the durability of the stator is improved.

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

第1図(a) (b)は本発明の一実施例を示す正面図
及び断面図、第2図は同上のモータの駆動方法を示す概
略構成図、第3図は同上の各駆動電極の印加電圧の変化
を示すタイムチャート、第4図(a)(b)は背景技術
の欄で説明したハーモニックドライブ型静電モータの正
面図及び断面図である。 l・・・ステータ 2・・・ステータケーシング P1〜P8・・・駆動電極 5・・・ロータ転がり面 11・・・ロータ 12・・・ロータ電極 13・・・絶縁膜
FIGS. 1(a) and 1(b) are a front view and a sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a method of driving the same motor, and FIG. 3 is a diagram showing each drive electrode of the above. Time charts showing changes in applied voltage, FIGS. 4(a) and 4(b) are a front view and a sectional view of the harmonic drive type electrostatic motor described in the background art section. l... Stator 2... Stator casing P1 to P8... Drive electrode 5... Rotor rolling surface 11... Rotor 12... Rotor electrode 13... Insulating film

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数片の駆動電極を備えたステータと、ステータ
のロータ転がり面に沿って転動するロータ電極と、ロー
タ電極と駆動電極を電気的に絶縁させる絶縁膜とからな
るハーモニックドライブ型静電モータにおいて、 合成樹脂製のステータケーシングに複数片の駆動電極を
インサート成形し、各駆動電極のロータ転がり面をステ
ータケーシングから露出させたことを特徴とするハーモ
ニックドライブ型静電モータ。
(1) A harmonic drive type electrostatic charger consisting of a stator equipped with multiple drive electrodes, a rotor electrode that rolls along the rotor rolling surface of the stator, and an insulating film that electrically insulates the rotor electrode and drive electrode. A harmonic drive type electrostatic motor is characterized in that a plurality of pieces of drive electrodes are insert-molded in a stator casing made of synthetic resin, and the rotor rolling surface of each drive electrode is exposed from the stator casing.
JP21310690A 1990-08-11 1990-08-11 Harmonic drive electrostatic motor Pending JPH0496673A (en)

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