JPH0759364A - 静電型マイクロモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 回転子と固定子に取り付ける手段の可動部と
固定部との間の摩擦力を低減させることにより、トルク
を顕著に増大させる。 【構成】 静電型マイクロモータ１は、固定子２に回転
自在に配設した回転子３を備え、該固定子は固定子２と
回転子３間に電界を生成させるコプレーナ電極１０を有
する。静電型マイクロモータ１から供給される有効トル
クを増すために、回転子３は電極１０に対向して配設さ
れた周縁リング１３を備え、該電極は、電極１０によっ
て生成された電界に応答して周縁リング１３を容易に傾
斜するアーム１４を介してハブ９に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハブ及び周辺領域を有
する回転子と、該周辺領域の反対側に配置されたコプレ
ーナ電極を有し且つ回転子との間に電界を生成させる固
定子と、回転子のハブを固定子に回動自在に接続する手
段と、を備えた静電型マイクロモータに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本発明
に係るマイクロモータを含めて以後言及するマイクロモ
ータは全て、集積回路の製造法を応用した公知の方法に
よって、シリコン又は同様の特性を有する他の材料から
成るプレート内で形成される。

【０００３】このようなマイクロモータの製造方法は、
例えば、米国特許明細書第４７４０４１０号や、米国サ
ン・フランシスコ市で１９８８年１２月１１日から１４
日にかけて開催されたＩＥＥＥ集積電気装置会議におけ
るＬ．Ｓ．ファン他による「ＩＣ処理静電型マイクロモ
ータ」と題された講演記録や、米国ソルト・レイク市で
１９８９年２月２０日から２２日にかけて開催されたＩ
ＥＥＥマイクロ電子機械システム会議におけるＹ．Ｃ．
タイ他による「ＩＣ処理マイクロモータ：設計、技術及
び試験」と題された講演記録の中に記載されている。

【０００４】従って、マイクロモータに対して採用され
た具体的な構成がそれぞれ若干異なっているとしても、
これらの方法についてここで繰り返すつもりはない。こ
れらの製造法は、モータの回転子を固定子から切り離し
て回転子が固定子に対して自由に回転できるように、適
宜の腐食用液を用いてぎせい的な層を腐食させる段階を
含む。

【０００５】上記講演記録は、中央ハブにより接続され
た４本又は８本のアームを有する平坦な十字形の回転子
と、該回転子の回りに円形に且つそれと同一平面上に配
設された６本又は１２本の放射状の制御電極を有する固
定子とから成るマイクロモータを開示している。

【０００６】固定子上に回転子を取り付ける手段は、中
央ハブに設けられた円筒状の開口部と、固定子の一部を
構成し該開口部に嵌挿されるピボットを備えている。

【０００７】モータの回転子を始動させると、回転子の
各アームは、選定された制御電極に印加される電圧から
生じる電界により生成される接線方向の力を受ける。

【０００８】しかし、この電界により回転子のアームは
径方向の力も受ける。これらのアームの端部が全て制御
電極から厳密に等距離にあるならば、これらの径方向の
力は対になって互いに相殺し合い、回転子に作用する合
力はゼロとなる。

【０００９】この条件を満足させるモータを製造するこ
とは、一つには、回転子のハブと固定子の固定ピボット
との間に、回転子がこのピボットを中心に回動できるよ
うに一定の遊びを設ける必要があるため、当然ながら不
可能である。

【００１０】直径方向反対側に位置する一対のアームの
端部と制御電極との間の距離は、こうして常に異なって
いるので、これらのアームにかかりこれらの距離の二乗
に反比例する径方向の力が互いに相殺されることはな
い。従って、回転子は径方向の合力も受け、そのハブ開
口部の内表面がそこを通って延びる固定ピボットにより
擦られることになる。

【００１１】その結果生じる摩擦力は、明らかにモータ
の有効トルクを減じ、回転子の回転さえ妨げることがあ
る。更に、このような摩擦力の作用は、制御電極に加え
る電圧を増加させることで相殺することはできない。と
いうのは、これを増加すると回転子に加わる径方向の力
を増加させることになり、これにより上記摩擦力まで増
加させてしまうからである。

【００１２】Ｗ．トリマーとＲ．ジェーベンによる「高
調波静電型モータ」と題された論文（オランダのエルス
ヴェール・セクオイアにより出版されている雑誌「セン
サとアクチュエータ」１９８９年１１月１５日付け２０
号（１９８９）に記載）には、この欠点を免れた数多く
のモータが開示されている。

【００１３】これらのモータの一つは、この論文の図４
及び図５に示されているように、制御電極を備えた平坦
な固定子と、開口部のない円盤の形をした回転子を有し
ている。この回転子は固定子の電極に電圧がないとき、
やはり平坦で更にその固定子に対して平行になってい
る。

【００１４】この回転子を固定子に取りつける手段は、
回転子の一部を構成するピボットと、固定子に固定され
てピボットをその中で回動させるベアリング（図示され
ていない）とを備えている。

【００１５】固定子の電極は、回転子の外縁部の全ての
点が、回転子の直径より小さい直径を有する円上に位置
した固定子の全ての点と順次接触するように、連続的且
つ周期的に設けられる。

【００１６】その結果、回転子はその軸を中心に、回転
子と固定子のあいだの接触点が上記円に沿って移動する
方向と同じ方向に回転する。

【００１７】回転子の外縁部の点を固定子に対して引き
つける静電気力は、明らかに固定子の平面に対して略垂
直であり、実質上、径方向成分を有していない。これ
は、上述した他の静電型モータと比較する有利な点であ
る。

【００１８】しかしながら、この静電気力により傾斜ト
ルクが生じて、回転子の平面を、回転子の回転軸に対し
て垂直な直線の回りで、回転子の中心と力の作用点とを
結ぶ直線の方向に回転させることが多い。

【００１９】この回転子は必然的に多少の剛性を有して
いるので、この傾斜トルクは又、回転子のピボットとそ
のベアリングとの間の摩擦力を増大させる。

【００２０】上記論文でこのモータの回転子を可撓性と
称しているにも関わらず、回転子がその開口部のない円
盤状の形態の故に一定の剛性を有し、上記傾斜トルクに
よる摩擦力のために、このモータのトルクが大幅に減少
することが判明した。

【００２１】本発明の目的は、上述の後者に類似したマ
イクロモータを提供することにあるが、回転子を固定子
に取り付ける手段の可動部と固定部との間の摩擦力を明
らかに低減させることにより、本発明に係るマイクロモ
ータにより供給されるトルクを顕著に増大させるもので
ある。但し、その他の点は上述の後者と同一である。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この目的のために、本発
明に係るマイクロモータは、ハブ及び周縁部分を有する
回転子と、前記周縁部分に対向して配置された前記回転
子との間に電界を生成するコプレーナ電極を有する固定
子と、前記ハブを前記固定子に回動自在に接続するため
の手段とを備え、前記周縁部分が前記電界が無いときに
は前記電極の平面に対して略平行であり且つ前記モータ
の平面図でみて前記電極を少なくとも部分的に覆う略平
坦なリングより形成され、前記回転子が更に前記リング
を前記ハブに機械的に接続し且つ前記電極の平面に対し
て略垂直な方向に前記リングに加わる力に応答して弾性
的に変形可能な機械的接続手段を有し、前記ハブ、前記
周縁部分、及び前記機械的接続手段がそれらの間に前記
回転子を通って延びる開口部を画成している。

【００２３】本発明に係るマイクロモータは、非限定的
な例としてその幾つかの実施例を示す添付図面を参照し
て以下詳細に説明する。図中、同様の部品は同一の符号
で示す。

【００２４】

【実施例】図に分かりやすくするために、図１及び図６
で示したモータの種々の部品の厚さは、その他の寸法と
比較して相当誇張されていることに留意されたい。図１
に符号１で示したマイクロモータは、固定子２と回転子
３とから成る。この図１の実施例において、固定子２は
ピボット４が位置する中央部を除いて略平坦である。

【００２５】ピボット４は固定子２と一体であり、円柱
部７により分離された二つの接触部５及び６を有してい
る。該円柱部７は軸線７ａを有し、回転子３のハブ９内
に設けられた同じく円筒状の開口部８を通って延びてい
る（図３乃至図５参照）。開口部８の直径は円柱部７の
直径より僅かに大きく、接触部５及び６の直径より小さ
い。

【００２６】回転子３はこうしてピボット４の円柱部７
の回りを回転することができ、接触部５及び６により円
柱部上で軸方向に保持されている。

【００２７】モータ１の図６の実施例において、ピボッ
ト４には接触部６が無く、固定子２の表面２ａ上で支持
されハブ９を表面２ａから所定の間隔だけ離すようにし
た円形リブ２０を有している。

【００２８】図３乃至５において同じく破線で示された
リブ２０の代わりに、固定子２の表面２ａ上で支持され
リブ２０と同様の機能を果たす突起部を、相互に間隔を
置いて配設してもよい。このような突起部の実施例は図
示していない。

【００２９】この実施例において固定子２は、ピボット
４の円柱部７と同心円内に配設された１６個の制御電極
１０ａ乃至１０ｐを有している。これらの電極は以後電
極１０と呼ぶことにするが、図２の固定子の平面図で全
て見ることができる。

【００３０】普通、電極１０は後述するように回転子３
により一部隠されているので、モータ１の平面図でその
全体を見ることはできない。従って図２は、モータ１か
ら回転子３を取り除いた状態で固定子２を示している。

【００３１】図１の固定子２の断面が図２の軸線Ａ−Ａ
に沿ったものであり、図１の回転子３の断面が後述する
ように図３の軸線Ｂ−Ｂに沿ったものであることにも留
意されたい。

【００３２】電極１０は互いに電気的に絶縁され、導電
トラック１１ａ乃至１１ｐを介して制御回路（その一例
は後述する）にそれぞれ接続される。電極１０は薄い絶
縁層１２で覆われており、この絶縁層は少なくとも電極
１０の付近で平坦で且つその回転子３に対向する上部表
面が固定子２の表面２ａを形成している。

【００３３】更に説明を続けると、回転子３は略平坦で
あり、モータ１が作動していないとき、即ち、電極１０
のいずれにも電圧が印加されていないとき、固定子２の
表面２ａに対して平行である。更に、回転子３はピボッ
ト４の接触部６により表面２ａから一定間隔だけ離され
ている。

【００３４】図３乃至５は、回転子３の３種の異なる構
造形態を示す。通常、回転子３の前述したハブ９は、ハ
ブ９の中央部とその内部に設けられた開口部８がピボッ
ト４の端部に位置する接触部５により隠されているの
で、モータ１の平面図において完全には見えない。

【００３５】回転子３は、その全ての構造形態、特に図
３乃至５に例示した構造形態において、ハブ９と同心で
後述する接続手段によりハブ９に結合される周縁円形リ
ング１３を有している。更に明らかとなるように、これ
らの接続手段はリング１３とハブ９に関して、回転子３
を厚さ方向に貫通する開口部を画定するが、前述した
Ｗ．トリマー及びＲ．ジェーベンによる論文で開示され
たモータの回転子は開口部のない円盤となっている。当
業技術者であれば誰でも判るように、これらの開口部は
モータ装着時に、固定子から回転子を切り離すのに必要
な既述の腐食段階に極めて好都合である。

【００３６】周縁リング１３は、モータ１を平面図で見
て、少なくとも部分的に電極１０を覆うように配設され
ている。この説明において後に明らかとなる理由のため
に、同じくモータ１を平面図で見たとき、更にリング１
３が完全に電極１０に対向して位置していることが望ま
しい。

【００３７】後の説明の中で同様に明らかとなる理由の
ために、リング１３はモータ作動中、顕著な変形を呈す
ることなく、それに加わる全ての力に耐えることができ
なければならない。更に、リング１３をハブ９に接続す
るための機素は、力がリング１３の一点に対して電極１
０の平面に略垂直な方向に加えられるとき、容易に変形
し得るように設計される必要がある。これにより、この
力に応答してリング１３の平面は、ピボット４の円柱部
７の軸線７ａに対して略垂直な直線の回りで、この力が
加えられる点を通過するリング１３の半径方向に容易に
傾斜できる。

【００３８】しかしながら、リング１３をハブ９に接続
する機素は、自重とリング１３の重さ故に相当程度変形
しないように、或いは少なくともモータ１が作動してい
ないとき、即ち電圧を電極１０に対して印加していない
とき、モータ１が水平面に対してどのような位置にあろ
うとも、リング１３が固定子と接触しないように、十分
な剛性を有したものでなくてはならない。

【００３９】図３の構造において、これらの接続機素は
４つの直線的な径方向アーム１４より成っている。その
うち２つは図１の断面図において図示されているが、こ
の図１は既に述べたように、図３の回転子３を取り付け
たモータ１を示したものである。

【００４０】上記条件が満足されるのは、アーム１４が
以下のように寸法決めされている場合である。即ち、上
記力がアーム１４とリング１３との接続箇所に加わると
き、アーム１４が受ける曲げ応力に対して殆ど抵抗を有
しないこと、及び、アームの長さの方向が、上述したよ
うにリング１３の平面がその回りで傾斜可能な直線と一
致するとき、この力に応答してアーム１４が受ける捩じ
れ応力に対して殆ど抵抗を有しないことである。

【００４１】図４の回転子３の構造において、リング１
３とハブ９とを接続する手段は、同じく４本のアーム１
５を有している。

【００４２】アーム１５は直線的ではなく、各アームは
ハブ９及びリング１３にそれぞれ接続され互いに径方向
に整列している一対の端部１５ａ及び１５ｂと、該端部
１５ａ及び１５ｂに平行でその反対側に該端部から離れ
て配設された一対の中間部１５ｃ及び１５ｄと、前記部
分１５ａ乃至１５ｄに対して直角に設けられそれぞれ部
分１５ａと１５ｃ、１５ｂと１５ｄ、及び１５ｃと１５
ｄを接続する３つの連結部１５ｅ，１５ｆ，１５ｇとを
備えている。

【００４３】各アーム部１５ａ乃至１５ｇの寸法は、ア
ーム１５が上記特性を有するように容易に選定すること
ができる。

【００４４】図４の回転子におけるアーム１５の形状
は、回転子３の平面に対して垂直な方向にリング１３の
一点に加えられ且つ図３の回転子のアーム１４に加わる
力より小さい力に応答して、アームが受ける曲げ及び捩
じれ応力に対する抵抗をアームに付与するものである。
その他の点は全て図３と等しい。

【００４５】しかし、図４の回転子のアーム１５に与え
られた特殊な形状のために、回転子３の平面に平行な方
向の曲げに対する抵抗は図３の回転子のアーム１４の抵
抗より小さくなる。

【００４６】しかしながら、以下から明らかとなるよう
に、モータ１を十分に作動させるためには、リング１３
をハブ９に接続する機素が、この平面に平行な方向にお
ける曲げに対する高抵抗よりも、上記曲げ及び捩じれ応
力に対する低抵抗を有することが望ましい。従って、こ
の見地から、図４の設計は図３の設計よりも優れてい
る。

【００４７】図５の回転子の構造において、周縁リング
１３をハブ９に接続する機素は、中間リング１６を備え
ている。該中間リング１６は、周縁リング１３及びハブ
９と同心であり、更に第１の対の直線形のアーム１７と
第２の対のアーム１８によりそれぞれリング１３及びハ
ブ９に対して接続されている。前記一対のアーム１７と
一対のアーム１８は、それぞれ回転子３の第１及び第２
の直径上に配置され互いに直角を成している。

【００４８】この回転子の構造においても又、上記特性
が接続機素に付与されるように、これらの機素の多様な
構成要素を、容易に寸法決めすることができる。

【００４９】リング１３をハブ９に接続する機素が必要
とされる諸特性を備えた数多くの回転子の構造が存在す
る。これらの他の構造は、図３乃至５から容易に類推で
きるのでここに図示していない。

【００５０】このように、これらの接続機素は例えば、
図３及び４におけるアーム１４及び１５と同種の４本の
アームより多い又は少ない数のアームを有することがで
き、場合によっては１本だけでもよい。

【００５１】例えば又、接続手段は図５のアーム１７及
び１８と同種の４本のアームを備え、更に図５のリング
１６の代わりに回転子３の中央の回りに対称的に配設さ
れた一対のリング部を設けて、この各リング部によりア
ーム１７と同種のアームの一方と、アーム１８と同種の
アームの一方を接続させてもよい。これらの接続手段は
僅か２本のアームより構成してもよく、この場合一方は
アーム１７の一方と同種のものであり、他方はアーム１
８の一方と同種のものであり、この二つのアームは一本
の中間リング部により接続される。モータ１の作動に関
しては、上記の回転子の構造全てがほぼ該当し、また回
転子のハブ９が図１の接触部６のリブ２０により固定子
表面から離れていることについても、実質的には全く差
異を生じない。

【００５２】以下、モータの動作に関する説明を余り複
雑にしないために、上記構造の１つ１つについて詳しく
言及するのは避け、ここでは回転子３のみを取り上げ、
図１の事例に限定して説明する。

【００５３】まず、モータ１の回転子３が多結晶性シリ
コンなどの導電素材でできており、固定子２の旋回軸４
も同様に多結晶シリコンなどの導電素材でできており、
かつ旋回軸が固定子の素材に埋め込まれた導線などによ
りモータ１とその制御回路から成る装置の供給電源の最
初の端子に電気接続されている事例について、考察して
みる。

【００５４】この事例において、回転子３は、そのハブ
９が旋回軸４と常時接触していることにより、上記電源
の第一端子とも接続することになる。旋回軸４と回転子
３は、その両方又はいずれかの外表面を導電性に優れた
金属などの素材でできた薄い層で皮膜し、旋回軸４と回
転子３間の電気接触を向上させてやるのが望ましい。本
事例のモータ制御回路は、モータが動作する時、各電極
１０を連続的かつ選択的に装置電源の第二端子に接続す
るよう構成されている。ここで仮に上記制御回路が電極
１０ａを電源の第二端子に接続するものとしよう。

【００５５】この接続により回転子３と電極１０ａに印
加される制御電圧を受けて、電極１０ａとそれに対向す
るリング１３の部位は、制御電圧により生じる電界が作
る静電力の作用を受け、リング１３のかかる部位は電極
１０ａの方向に引き寄せられる。

【００５６】上記静電力の増大に寄与する制御電圧が十
分存在する場合、それによりリング１３には傾斜トルク
が作用して、この傾斜トルクによりリング平面は、旋回
軸４の円筒部７の縦軸７ａとリング１３の半径にほぼ直
交し、かつ静電力の作用点を通過する直線を回転軸とし
て、回転を開始する。

【００５７】上記傾斜トルクに反応して、上述の、リン
グ１３を回転子のハブ９に連結する機素の特性により、
リング縁部１３ａ上の点（図１）は電極１０ａに対向す
る固定子表面２ａと接触する。

【００５８】固定子表面２ａは絶縁層１２で形成されて
いるため、リング１３と電極１０ａ間に電気接触はな
い。

【００５９】リング１３と固定子表面２ａ間の機械的接
触域の範囲は、接触する素材の硬度、電界が発生させる
静電力、そしてリング１３をハブ９へ連結する機素のた
わみ性により決まる。しかしながら、この接触域はごく
小さなものであり、本文の以下の説明で接触点と呼ばれ
る点と同一視することができる。

【００６０】さて、制御回路が回転子３と電極１０ａに
供給していた電源を遮断すると、固定子表面２ａに対し
押し付けられていたリング１３の上記部位は、リング１
３をハブ９に連結している機素の弾性により、元の位置
に復元しようとする。

【００６１】ここでもし制御回路が回転子３と電極１０
ａへの供給電圧を遮断すると同時に回転子３と電極１０
ａに同じ大きさの電圧を印加するならば、電極１０ｂと
それに対向しているリング１３の部位が代わりに静電力
の影響を受け、それによりリング１３の縁部１３ａと固
定子表面２ａとの接触点は、電極１０ｂに対向する別の
位置に移動する。

【００６２】この接触点が移動している間、当然のこと
ながら回転子３に加わる抵抗トルクが大きすぎず、かつ
電極１０ａと回転子３に印加される制御電圧が遮断され
る瞬間もしくはできればその直前に、電極１０ｂと回転
子３に制御電圧が印加される場合には、リング１３の縁
部１３ａは固定子表面２ａ上を回転し続ける。

【００６３】モータ１の制御回路が、回転子３と各電極
１０ｃ，１０ｄ、等に連続的かつ個別に電圧を印加する
ことで、上記手順は勿論継続される。

【００６４】上記のように回転子３と電極１０に制御電
圧を連続して印加することにより、リング１３の縁部１
３ａは固定子表面２ａ上を回転し、縁部１３ａと固定子
表面２ａの接触点は図２に破線で示した円周１９上を移
動する。以下この円１９を「円形回転路」と称す。

【００６５】上記構成において、接触点は円形回転路１
９上を各電極１０に付したアルファベットの順序が示す
方向に移動する。各電極１０に印加される制御電圧の順
序を変えて、接触点の円形回転路１９上の移動方向を逆
向きにすることも、勿論可能である。

【００６６】円形回転路１９の半径は回転子３の半径よ
り若干小さく、そのおおよその値は下記の関係式で求め
られる。

【数１】 ここでｒは円１９の半径、Ｒは回転子３の半径、ｄは電
極１０に電圧が印加されていない時のリング１３と固定
子２の表面２ａとの距離である。

【００６７】このことは、円形回転路１９の円周が回転
子３の円周よりも小さく、かつ接触点が固定子表面２ａ
上を一周し終える時には、リング１３の縁部１３ａはま
だ一周していないことを意味している。

【００６８】すなわち、制御電圧１０のどれか１つに印
加された時、固定子表面２ａと接触する縁部１３ａ上の
点をＰ１とすると、制御電圧が他の電極全てに連続して
印加された後再び同じ電極に印加された時に、縁部１３
ａの別の点Ｐ２が固定子表面１２ａと接触することにな
る。

【００６９】上記縁部１３ａ上の点Ｐ１，Ｐ２間の距離
は、回転子３と円形回転路１９の円周の差と等しくなっ
ている。

【００７０】回転路１９に沿った接触点の回転方向から
見ると、点Ｐ１は点Ｐ２の前方に位置している。このよ
うにして回転子３は接触点と同じ方向、すなわち各電極
１０に制御電圧が印加される順序と同じ方向に、旋回軸
４の周りを回転する。ほかにも回転子３の回転軸は旋回
軸４の円筒部７の縦軸と実質的には同一である。

【００７１】従って、接触点が回転子３と固定子２間で
どのような移動角を取ったとしても、この角度とそれに
対応する回転子３の旋回軸４周りの回転角度との比率は
次の関係式で求められる。

【数２】 ここでＲとｒはそれぞれ、前記の式で定義した回転子３
と円形回転路１９の半径である。

【００７２】前記のように、回転子半径Ｒに対する円形
回転路半径ｒを定める、電極１０に電圧が印加されてい
ない時のリング１３と固定子表面２ａを隔てている距離
ｄは、半径Ｒに対し一般的に小さいため、比率Ｋはかな
り大きな値になる。

【００７３】このために本出願人は、例えば距離ｄが約
２マイクロメータ、半径Ｒが約２５０マイクロメータで
ある図１，２に示すようなモータを設計してみた。この
ことは、回転子３が旋回軸４回りを１回転し終えるため
に、モータの制御回路が全ての電極１０に約３１，００
０回連続的に給電しなければならないことを意味してい
る。

【００７４】既に述べた通り、回転子３と電極１０の１
つに電圧を印加した結果生じる静電力には、回転子３の
半径方向の分力は存在しないが傾斜トルクが生まれるた
め、これによりリング１３の平面は、回転子３の回転軸
かつリング１３の半径にほぼ直交する、静電力の作用点
を通過する直線を回転軸として、回転を開始する。

【００７５】この傾斜トルクは、少なくとも近似計算に
おいて、リング１３の半径に、リング縁部１３ａが固定
子表面２ａに単に接触するためだけに必要な静電力を乗
じることで得られる値と等しくなる。明白なことだが、
この静電力は回転子がたわみ易いほどその分だけ小さく
てすむため、本発明に従ったモータでは本文前半で引用
し説明したモータよりも、傾斜トルク、ひいてはハブ９
と旋回軸４の間の摩擦が相当小さくなり、モータが供給
できる有効トルクが大幅に増大する。

【００７６】モータが供給可能な有効トルクは、直接的
には回転子３と各電極１０に順次印加される制御電圧の
大きさで決まるが、制御電圧がリング１３の縁部１３ａ
が単に固定子表面２ａに接触するためだけに必要な電圧
よりも大きい時には、上記傾斜トルクはこの制御電圧と
は実質的には無関係である。

【００７７】従って、有効トルクの最大値は回転子３と
各電極１０に印加可能な最大電圧、すなわち、理論上は
絶縁層１２の破壊電圧に相当する。実際には、この制御
電圧は当然のことながら安全上の理由から破壊電圧より
も小さくなっている。

【００７８】回転子３が回転している間、そのリング１
３をハブ９に連結している手段は、ほぼ回転子３の平面
方向のたわみ応力の作用を受けてしまう。しかしモータ
が最大トルクで稼動していても、たわみ応力を受けて破
損することがないように、上記連結手段の各構成部品の
寸法を決定することは容易である。

【図面の簡単な説明】 図面において同一要素は同一符号で示されている。

【図１】本発明のマイクロモータの一実施態様の概略断
面図である。

【図２】図１のマイクロモータのステータの概略平面図
である。

【図３】本発明のマイクロモータのロータの１つの構造
形式の概略平面図である。

【図４】本発明のマイクロモータのロータの他の構造形
式の概略平面図である。

【図５】本発明のマイクロモータのロータのさらに他の
構造形式の概略平面図である。

【図６】本発明のマイクロモータの他の実施態様の概略
断面図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハブ（９）及び周縁部分（１３）を有す
   る回転子（３）と、前記周縁部分（１３）に対向して設
   けられたコプレーナ電極（１０）を有し且つ前記回転子
   （３）との間に電界を生成させる固定子（２）と、前記
   ハブ（９）を前記固定子（２）に回動自在に接続するた
   めの手段（４）とを備えた静電型マイクロモータ（１）
   であって、 前記周縁部分（１３）が、前記電界がないときに前記電
   極（１０）の平面に対して略平行であり且つ前記モータ
   （１）を平面図でみて少なくとも前記電極（１０）を部
   分的に覆う略平坦なリング（１３）により形成され、 前記回転子（３）が、更に前記リング（１３）を前記ハ
   ブ（９）に機械的に接続するとともに前記電極（１０）
   の前記平面に対して略直角方向に前記リング（１３）に
   加えられた力に応答して弾性的に変形可能な機械的接続
   手段（１４；１５；１６，１７，１８）を有し、更に前
   記ハブ（９）、前記周縁部分（１３）及び前記機械的接
   続手段（１４；１５；１６，１７，１８）がそれらの間
   に前記回転子を通って延びる開口部を画定したことを特
   徴とする静電型マイクロモータ。
2. 【請求項２】 前記機械的接続手段（１４；１５；１
   ６，１７，１８）が前記回転子（３）の径方向に延びる
   直線状のアーム（１４）を備えたことを特徴とする請求
   項１記載のマイクロモータ。
3. 【請求項３】 前記機械的接続手段（１４；１５；１
   ６，１７，１８）が、前記回転子（３）の径方向に延び
   る二つの部分（１５ａ，１５ｂ）を有するアーム（１
   ５）を備え、前記二つの部分（１５ａ，１５ｂ）が前記
   二つの部分（１５ａ，１５ｂ）に対して交互に直角と平
   行な複数の部分（１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１
   ５ｇ）を介して互いに接続されていることを特徴とする
   請求項１記載のマイクロモータ。
4. 【請求項４】 前記機械的接続手段（１４；１５；１
   ６，１７，１８）が、前記周縁部分（１３）に接続され
   る一端を有し且つ前記回転子（３）の第１の半径に沿っ
   て延びる第１のアーム（１７）と、前記ハブ（９）に接
   続される一端を有し且つ前記回転子（３）の第２の半径
   に沿って延びる第２のアーム（１８）と、前記第１のア
   ーム（１７）の他端及び前記第２のアーム（１８）の他
   端に接続される連結機素（１６）とを備えたことを特徴
   とする請求項１記載のマイクロモータ。