JPH077972A

JPH077972A - 静電アクチュエータ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH077972A
Application number: JP4920092A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Higuchi; 俊郎樋口
Original assignee: Kanagawa Academy of Science and Technology
Current assignee: Kanagawa Academy of Science and Technology
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】静電アクチュエータの原理を用い、微細な電
極構造を有し、しかも格別の付加案内機構を用いること
なく、駆動力が大きく、かつ安定な駆動を実現する。【構成】固定子１００は、円筒形状を有する絶縁体
と、その絶縁体の周面近傍に形成される３相の固定電極
１０６，１０７，１０８と、その固定電極面の表面処理
を行なった複数の固定子エレメント１０１，１０２，１
０３，１０４と、それらの固定子エレメント１０１，１
０２，１０３，１０４を同心円状に径を異ならせて配置
してなり、移動子１１０は、高抵抗体からなり、固定子
エレメント１０１，１０２，１０３，１０４に対応する
複数の移動子エレメント１１１，１１２，１１３，１１
４と、それらの移動子エレメント１１１，１１２，１１
３，１１４を同心円状に径を異ならせ、固定子１００に
装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電アクチュエータ及
びその製造方法に係り、特に、その固定子や移動子の電
極及び組立が新規なスライド型の静電アクチュエータに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、既に本願
の発明者によって提案されている静電アクチュエータが
ある。すなわち、（１）例えば特開平２−２８５９７８
号公報等に開示されように、固定子に３相電極を有し、
フィルム移動子を駆動するものと、（２）例えば特願平
３−２９７２８号に示されるように、移動子と固定子の
両者に複数相の電極を持つものである。

【０００３】以下、これらの原理によって駆動される静
電アクチュエータについて図を参照しながら概説する。（１）まず、上記した前者の静電アクチュエータを静電
フィルムアクチュエータ（以後、ＥＳＦＡと呼ぶ）と呼
ぶ。このＥＳＦＡは、図２４に示すように、絶縁体内に
櫛形の電極１を持つ固定子２と、高抵抗体からなる移動
子３（フィルム）からなり、図２４（ａ）に示すよう
に、電極１に電圧を印加すると、平衡状態になるまで移
動子３内に電流が流れ、移動子３上に電荷が誘導され
る。この電荷は、図２４（ｂ）の点線で示すような、境
界面に対する電極１の鏡像の位置においた仮想的な電荷
で置き換えることができる。

【０００４】この充電操作の後に、印加電圧を、図２４
（ｃ）に示すように切り換えると、電極１内の電荷は瞬
時に移動するが、移動子３に誘導された電荷は抵抗値が
高いため、しばらくの間そこにとどまる。移動子３の電
荷とその下の電極１の電荷は同符号になるため、移動子
３を浮上させる方向の反発力が発生し、第３の電極の電
荷により移動子３に横方向の駆動力が発生する。このと
き、反発力により固定子２と移動子３の間の摩擦が減少
し、駆動力により、移動子３は、図２４（ｄ）に示すよ
うに、電極１ピッチ程度移動する。このように、移動子
３の移動と同期させながら電極１を１つずつずらしなが
ら電極を印加することにより、移動子３を続けて移動さ
せることができる。

【０００５】（２）次に、上記した後者の静電アクチュ
エータを能動移動子を有する可変容量型静電アクチュエ
ータ（以下、ＶＣＭＡと呼ぶ）と呼ぶ。このＶＣＭＡ
は、図２５に示すように、絶縁体内に帯状電極５が埋設
された固定子６と、絶縁体内に帯状電極７が埋設された
移動子８とを重ねる。固定子６の帯状電極５は３相電
極、移動子８の帯状電極７は４相電極であり、それらの
電極ピッチ比は４：３である。したがって、固定子の電
極５の３ピッチと移動子の電極７の４ピッチの距離は等
しく、これをｕで表す。

【０００６】このＶＣＭＡを駆動するための電圧印加法
は幾通りも考えられるが、ここでは固定子６と移動子８
の電圧パターンを同一方向にずらして駆動する方法につ
いて示す。このＶＣＭＡは、電極ピッチ比が４：３であ
るので、この駆動方法は両者の電圧パターンの位相関係
をｕ／１２ずつずらすことに相当する。この駆動方法に
関しても電圧パターンの組み合わせは幾通りもある。ま
た、固定子と移動子の初期相対位置関係や摩擦力等の諸
条件によって、いくつかの動作状態が起こり得る。

【０００７】ここでは、最も典型的な動作例について説
明する。いま、固定子６と移動子８の位置関係と電圧パ
ターンが、図２５（ａ）に示すような状態を考える。こ
のとき、移動子８には垂直方向の反発力と右方向の駆動
力が働き、移動子８は右に動き出す。移動子８の移動に
伴い、反発力が減少するとともに摩擦力が増加し、ある
距離だけ移動したところで停止する。この時の移動量
が、図２５（ｂ）に示すように、ｕ／１２であれば、固
定子６と移動子８の電圧パターンを、図２５（ｃ）に示
すように、右に１ピッチずらすことによって、図２５
（ａ）と同じ状態をつくることができる。この操作を繰
り返すことにより、ｕ／１２ずつ移動子を駆動すること
ができる。もし初期状態が図２５（ａ）と異なり、移動
量がｕ／１２でなかった場合でも、この操作を繰り返す
うちに、図２５（ａ）の状態に引き込まれる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の静電アクチ
ュエータでは、クーロン力をその駆動源としている性格
上、それらの電極構造を微細化することによって様々の
微小ピッチのアクチェータを得ることができるメリット
がある。一方、これらの静電アクチュエータでは、３相
以上の相数の電極を有する固定子及び移動子が必要にな
り、これらの電極構造は、従来フォトリソグラフィ技術
で製作されていたが、３相以上の構造を平面に構成する
ためには、電極の飛び越し、及びそのためのスルーホー
ルの形成が不可欠である。以上の要請は、電極の微細化
を図る際の妨げとなり、ひいては、アクチュエータの特
性向上の障害となっている。

【０００９】また、上記静電アクチュエータが平面構造
をとっている場合、移動子上の充電された帯状電荷と固
定子電極の方向がずれると、脱調が生じ、アクチュエー
タの信頼性を損なう。このズレは、移動子の運動方向を
案内する適当な機構を付加することにより、抑制するこ
とができるが、例えば、図２６に示すように、固定子１
０上に可動子１１を載せ、可動子１１のガイド１２を設
ける場合、そのガイド１２と移動子１１間に摩擦やかみ
つき、特に、図２６におけるＡ部分にかみつきが生じ、
出力に損失が生じることや、かみつきによる新たな脱調
の原因となることもある。

【００１０】更に、上記の静電アクチュエータは平面構
造をとっているため、平面のみによるクーロン力を利用
しているだけであり、そのクーロン力の増強及び安定的
な駆動が望まれている。特に、移動子上に搬送対象物を
載置して移動させるような、搬送装置として用いる場合
に、その駆動力の増強が望まれている。本発明は、上記
問題点を解決し、上記した静電アクチュエータの原理を
用い、微細な電極構造を有し、しかも格別の付加案内機
構を用いることなく、駆動力が大きく、かつ安定な駆動
を実現することのできる静電アクチュエータ及びその製
造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、固定子と可動子を対向させてクーロン力
により駆動する静電アクチュエータにおいて、前記固定
子は、３次元形状を有する絶縁体と、該絶縁体の周面近
傍に形成される複数相の固定電極と、該固定電極面の表
面処理手段とを有し、前記可動子は前記固定子に対応し
て組み合わせられ、３次元形状の面においてクーロン力
が作用して駆動される高抵抗体又は複数相の可動電極を
有する絶縁体からなる。

【００１２】また、固定子と可動子を対向させてクーロ
ンにより駆動する静電アクチュエータにおいて、前記固
定子は、３次元形状を有する絶縁体と、該絶縁体の周面
近傍に形成される複数相の固定電極と、該固定電極面の
表面処理手段とを具備する複数の固定子エレメントと、
該固定子エレメントを同心円状に径を異ならせて配置し
てなり、前記移動子は、高抵抗体又は複数相の可動電極
を有する絶縁体からな、前記固定子エレメントに対応す
る複数の移動子エレメントと、該移動子エレメントを同
心円状に径を異ならせ、前記固定子エレメントに装着し
てなる。

【００１３】更に、固定子と可動子を対向させてクーロ
ン力により駆動する静電アクチュエータにおいて、前記
固定子は、３次元形状を有する絶縁体と、該絶縁体の周
面近傍に形成される複数相の固定電極と、該固定電極面
の表面処理手段とを具備する複数の固定子エレメント
と、該固定子エレメントを同心円状に径を異ならせて配
置してなり、前記移動子は、高抵抗体又は複数相の可動
電極を有する絶縁体からなり、前記固定子エレメントに
対応する複数の移動子エレメントと、該移動子エレメン
トを同心円状に径を異ならせ、前記固定子エレメントに
装着してなり、前記固定子及び移動子を絶縁油に浸した
ケース内に配置してなる。

【００１４】また、固定子と可動子を対向させてクーロ
ン力により駆動する静電アクチュエータの製造方法にお
いて、３次元形状を有する絶縁体の周面近傍に複数相の
固定電極を形成し、該固定電極面を覆う表面処理を行な
い固定子を形成し、前記固定子に対応して組み合わせら
れ、３次元形状の面においてクーロン力が作用し、駆動
される高抵抗体又は複数相の可動電極を有する絶縁体か
らなる移動子を形成するようにした。

【００１５】そして、前記絶縁体は円筒状であり、前記
固定電極及び可動電極が線材の巻回によって形成され
る。また、前記絶縁体は円筒状であり、前記絶縁体の外
周面に導電膜を形成し、その面に旋削刃により多条の溝
を形成することにより前記固定電極及び可動電極を形成
する。

【００１６】更に、前記絶縁体は円筒状であり、前記絶
縁体の外周面に旋削刃により多条の溝を形成し、その面
に導電膜を形成し、前記溝のみに導電膜を残すことによ
り前記固定電極及び可動電極を形成する。また、前記絶
縁体は円筒状であり、前記絶縁体の外周面に導電膜を形
成し、その面にレーザ加工により多条の溝を形成する。

【００１７】更に、前記絶縁体は円筒状であり、前記絶
縁体の外周面にレーザ加工により多条の溝を形成し、そ
の面に導電膜を形成し、前記溝のみに導電膜を残すこと
により前記固定電極及び可動電極を形成する。そして、
固定子と可動子を対向させてクーロン力により駆動する
静電アクチュエータの製造方法において、３次元形状を
有する絶縁体と、該絶縁体の周面近傍に形成される複数
相の固定電極と、該固定電極面の表面処理手段からなる
径の異なる複数の固定子エレメントを形成し、該固定子
エレメントを同心円状に径を異ならせて配置し、高抵抗
体又は複数相の可動電極を有する絶縁体からなり、前記
固定子エレメントに対応する複数の移動子エレメントと
を形成し、該移動子エレメントを同心円状に径を異なら
せ配置し、前記固定子エレメントに装着する。

【００１８】

【作用】本発明によれば、上記のように、固定子と可動
子を対向させてクーロン力により駆動する静電アクチュ
エータにおいて、前記固定子は、３次元形状を有する絶
縁体と、該絶縁体の周面近傍に形成される複数相の固定
電極と、該固定電極面の表面処理手段とを有し、前記可
動子は前記固定子に対応して組み合わせられ、３次元形
状の面においてクーロン力が作用して駆動される高抵抗
体又は複数相の可動電極を有する絶縁体から構成したの
で、上記した静電アクチュエータの原理を用い、微細な
電極構造を有し、しかも格別の付加案内機構を用いるこ
となく、駆動力が大きく、かつ安定な駆動を実現するこ
とができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明する。図１は本発明の３相電極を有するＥＳＦ
Ａの固定子の第１の実施例を示す製造工程図である。ま
ず、図１（ａ）に示すように、円筒状の絶縁体２１を用
意して、予め線材が巻かれたボビン２５，２６，２７を
並設しておき、その円筒状の絶縁体２１の周面にボビン
２５，２６，２７から３相電極を構成することになる線
材２２，２３，２４をそれぞれ繰り出し、それらの線材
２２，２３，２４の先端を絶縁体２１に固定した後、そ
の円筒状の絶縁体２１を回転させながら、ボビン２５，
２６，２７を矢印方向に移動させて、円筒状の絶縁体２
１の周面上に、並列に同時に巻き回していく。

【００２０】次に、図１（ｂ）に示すように、線材２
２，２３，２４を巻き終えると、線材２２，２３，２４
の線端処理を行ない、端子を形成する。次に、図１
（ｃ）に示すように、巻回された線材２２，２３，２４
の表面に絶縁性膜２８を形成して、表面処理を行なう。
２２ａ，２３ａ，２４ａは線材２２，２３，２４の端子
である。

【００２１】図２〜図５は本発明の３相電極を有するＥ
ＳＦＡの固定子の第２の実施例の製造方法を示す図であ
り、図２はその要部を示す線材の巻回途中の斜視図、図
３はその正面図、図４はその側面図、図５は図４のＡ部
拡大断面である。なお、図２においては、線材を押圧す
るローラは省略されている。これらの図に示すように、
熱可塑性材料からなる円筒状の絶縁体３１を用意して、
その絶縁体３１を回転させながら、案内ノズル３５から
３本の加熱された３相電極となる線材３２，３３，３４
を張力をかけながら絶縁体３１の円周面に巻回する。そ
して、図３に示すように、ローラ支持体３６により圧力
をかけてローラ３７により、巻かれた線材３２，３３，
３４を、図５に示すように、絶縁体３１の円周に埋設す
る。そして、順次、案内ノズル３５を矢印方向に移動さ
せて、円筒状の絶縁体３１の円周に、埋設されるように
並列に同時に巻き回していく。

【００２２】この実施例によれば、前記第１の実施例の
ように、最後に線材の表面処理のために絶縁膜を形成す
ることなく、同時に表面処理を施した３相電極を有する
ＥＳＦＡの固定子を得ることができる。図６は本発明の
３相電極を有するＥＳＦＡの固定子の第３の実施例を示
す製造工程図であり、図６（ａ）〜（ｂ）はその製造工
程の斜視図、図６（ｅ）は図６（ａ）の長手方向の断面
図、図６（ｆ）は図６（ｃ）の長手方向の断面図、図６
（ｇ）は図６（ｄ）の長手方向の断面図である。

【００２３】この実施例においては、機械加工によって
固定子の電極を形成する。まず、図６（ａ）に示すよう
に、円筒状の絶縁体４１を用意し、その外円周面に一様
なメッキを施し、導電層４２を形成する。次に、図６
（ｂ）に示すように、その導電層４２が形成された絶縁
体４１の面の電極にしない部分を、微細な先端を有する
ツールとしての切刃４３により、溝４４を旋削加工で削
りとる。その場合、切刃４３は一個設けて、まず３ピッ
チ分の間隔を有する旋削を行ない、次に、１ピッチずら
して、２番目の旋削を行ない、最後に、１ピッチずらし
て、３番目の旋削を行ない、３条の溝を形成する。

【００２４】このようにして、図６（ｃ）に示すよう
に、３条の溝を有する導電層パターン４５を形成するこ
とができる。ここで、３条の溝の端部にはリード線を接
続して端子４２ａ，４２ｂ，４２ｃを得る。次いで、図
６（ｄ）に示すように、その導電層パターン４５の上面
に絶縁性膜４６を形成して、表面処理を行なう。

【００２５】なお、図６（ｂ）に示すように、単一の切
刃を用いた機械加工の場合、旋削の途中からピッチを変
えることができる。そのように構成することにより、ピ
ッチが一定でない電極を形成することができる。そのよ
うに構成されたピッチの異なる固定子の電極により、移
動子の移動速度を途中から変えるようにすることができ
る。

【００２６】また、３本の切刃を並設して、一度に３本
の溝を形成するようにしてもよい。その場合は、一度に
３本の溝を形成しながら進み、短時間に多条の溝を形成
することができる。切刃は電極の数に対応して複数並設
して、多条の旋削溝を形成することができる。この作業
は、多条ネジの加工を適用することができる。

【００２７】図７は本発明の３相電極を有するＥＳＦＡ
の固定子の第４の実施例を示す製造工程図であり、図７
（ａ）〜（ｂ）はその製造工程の斜視図、図７（ｅ）は
図７（ａ）の長手方向の断面図、図７（ｆ）は図７
（ｃ）の長手方向の断面図、図７（ｇ）は図７（ｄ）の
長手方向の断面図である。まず、図７（ａ）に示すよう
に、円筒状の絶縁体５１を用意し、その外円周面に一様
なメッキを施し、導電層５２を形成する。

【００２８】次に、図７（ｂ）に示すように、その導電
層５２が形成された絶縁体５１の面の電極にしない部分
をＹＡＧレーザ５３により、溝を形成する。ここで、３
個のＹＡＧレーザ５３は円周上に略１２０度角度を変
え、しかも軸方向に１ピッチずらした位置にそれぞれ配
置している。なお、このＹＡＧレーザの配置は種々変形
することができる。また、他のレーザを用いるようにし
てもよい。更に、電子ビームなどを用いるようにしても
よい。

【００２９】また、ＹＡＧレーザは１個を用いて、３条
の溝を形成するようにしてもよい。すると、図７（ｃ）
に示すように、溝５４が形成された３条の溝を有する導
電層パターン５５を形成することができる。次いで、図
７（ｄ）に示すように、その導電層パターン５５の上面
に絶縁性膜５６を形成して、表面処理を行なう。

【００３０】なお、単一のレーザを用いた加工の場合、
加工の途中からピッチを変えることもできる。そのよう
に構成することにより、ピッチが一定でない電極を形成
することができる。そして、そのように構成されたピッ
チの異なる固定子の電極により、移動子の移動速度を途
中から変えるようにすることができる。図８は本発明の
３相電極を有するＥＳＦＡの固定子の第５の実施例を示
す製造工程図であり、図８（ａ）〜（ｂ）はその製造工
程の斜視図、図８（ｅ）は図８（ａ）の長手方向の断面
図、図８（ｆ）は図８（ｃ）の長手方向の断面図、図８
（ｇ）は図８（ｄ）の長手方向の断面図である。

【００３１】まず、図８（ａ）に示すように、円筒状の
絶縁体６１を用意し、その外円周面の電極を形成しない
部分を微細な先端を有するツールとしての切刃６２によ
り、溝６３を旋削加工で削りとる。すなわち、上記した
ように３条ネジの加工と同様の方法により、３条の溝を
形成する。次いで、図８（ｂ）に示すように、その円筒
状の絶縁体６１の外周面に導電層６４を蒸着する。

【００３２】次に、図８（ｃ）に示すように、先に形成
した溝６３よりも浅い切り込み量で、表面全体を、ツー
ルとしての平刃６５により、削り旋削加工する。次に、
図８（ｄ）に示すように、溝６３の部分にだけ３相電極
となる導電層パターン６６が残される。この後、図示し
ないが、絶縁膜を施し表面処理を行なう。

【００３３】図９は本発明の３相電極を有するＥＳＦＡ
の固定子の第６の実施例を示す製造工程図であり、図９
（ａ）〜（ｂ）はその製造工程の斜視図、図９（ｅ）は
図９（ａ）の長手方向の断面図、図９（ｆ）は図９
（ｂ）の長手方向の断面図、図９（ｇ）は図９（ｄ）の
長手方向の断面図である。まず、図９（ａ）に示すよう
に、円筒状の絶縁体７１を用意し、その外円周面の電極
を形成しない部分をＹＡＧレーザ７２により、溝７３を
形成する。また、ＹＡＧレーザは複数個を用いて、３条
の溝を形成するようにしてもよい。例えば、円周上に略
１２０度角度を変え、しかも軸方向に１ピッチずらした
位置〔図７（ｂ）参照〕にそれぞれ配置するようにして
もよい。

【００３４】次に、図９（ｂ）に示すように、その絶縁
体７１の外円周面に蒸着により、導電層７４を形成す
る。次に、図９（ｃ）に示すように、先に形成した溝７
３よりも浅い切り込み量で、表面全体を、ツールとして
の平刃７５により、削り旋削加工する。すると、図９
（ｄ）に示すように、３条の溝を有する導電層パターン
７６を形成することができる。

【００３５】最後に、その導電層パターン７６の上面
に、図示しないが、絶縁膜を形成して、表面処理を行な
う。なお、単一のレーザを用いた加工の場合、加工の途
中からピッチを変えることもできる利点があることは、
前述した通りである。このようにして、３相の電極を有
するＥＳＦＡの固定子を得ることができる。

【００３６】ここでは、ＥＳＦＡの３相電極を有する固
定子の製造方法について述べたが、ＶＣＭＡの３相電極
を有する固定子としても構成することができる。また、
図示しないが、線材を４本ずつ巻回することにより、４
相電極を有するＶＣＭＡの移動子を構成することができ
ることも明白である。従来、電極はフォトグラフィによ
って構成し、複数の相数の電極への電力の供給は、多層
基板技術による、３次元的な飛び越しによって実現した
きたが、このような巻き線の形態をとることによって、
電極間の３次元的な飛び越し、スルーホールが不要にな
るというメリットがある。

【００３７】このように構成することにより、電極構造
の微細化が容易になり、駆動電圧の低減化、出力の向上
を図ることができる。図１０は本発明の単一型ＥＳＦＡ
の第１の実施例を示す斜視図であり、図１０（ａ）はそ
の分解斜視図、図１０（ｂ）はその駆動状態を示す斜視
図である。この図に示すように、前記各実施例により製
造された円筒状の３相電極を有する固定子８０の内側に
一回り径の小さい円筒状の高抵抗体の移動子８１を対応
させる。

【００３８】そこで、固定子８０の端子８０ａ，８０
ｂ，８０ｃに接続される３相電極に、図２４において示
したように、電圧を印加する。すると、円筒状の高抵抗
体の移動子８１は、前記した原理により、軸芯方向に微
小移動が可能になる。ここで、８３は端面部８２に固定
される出力軸である。このように構成することにより、
クーロン力は移動子８１の全周面で生じることになり、
移動子８１の駆動力を高めることができる。また、また
全円周面で均等なクーロン力が生じるため、格別のガイ
ド機構を要することなく、安定な駆動を行なわせること
ができる。

【００３９】図１１は、本発明の単一型ＶＣＭＡの第１
実施例を示す斜視図であり、図１１（ａ）はその分解斜
視図、図１１（ｂ）はその駆動状態を示す斜視図であ
る。この図に示すように、前記各実施例により製造され
た円筒状の３相電極を有する固定子８０の内側に一回り
径の小さい円筒状の４相電極８４を有する絶縁体の移動
子８５を対応させる。

【００４０】そこで、固定子８０の端子８０ａ，８０
ｂ，８０ｃに接続される３相電極と、移動子８５の端子
８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄに接続される４相電極
８４に、図２５において示したように、電圧を印加す
る。すると、円筒状の４相電極８４を有する絶縁体の移
動子８５は、前記した原理により、軸芯方向に微小移動
が可能になる。ここで、８７は端面部８６に固定される
出力軸である。

【００４１】図１２は、本発明の単一型ＥＳＦＡの第２
実施例を示す斜視図であり、図１２（ａ）はその分解斜
視図、図１２（ｂ）はその駆動状態を示す斜視図であ
る。この図に示すように、前記各実施例により製造され
た円筒状の３相電極を有する固定子８０の外側に一回り
径が大きい円筒状の高抵抗体の移動子９０を対応させ
る。

【００４２】そこで、固定子８０の端子８０ａ，８０
ｂ，８０ｃに接続される３相電極に、図２４に示すよう
に、電圧を印加する。すると、円筒状の高抵抗体の移動
子９０は、前記した原理により、軸芯方向に微小移動が
可能になる。ここで、９２は端面部９１に固定される出
力軸である。図１３は、本発明の単一型ＶＣＭＡの第２
実施例を示す斜視図であり、図１３（ａ）はその分解斜
視図、図１３（ｂ）はその駆動状態を示す斜視図であ
る。

【００４３】この図に示すように、前記各実施例により
製造された円筒状の３相電極を有する固定子８０の外側
に一回り径の大きい円筒状の４相電極９４を有する絶縁
体の移動子９５を対応させる。そこで、固定子８０の端
子８０ａ，８０ｂ，８０ｃに接続される３相電極と、移
動子９５の端子９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄに接続
される４相電極９４に、図２５に示すように、電圧を印
加する。すると、円筒状の４相電極９４を有する絶縁体
の移動子９５は、前記した原理により、軸芯方向に微小
移動が可能になる。ここで、９７は端面部９６に固定さ
れる出力軸である。

【００４４】このように構成することにより、極めて単
純で、付加案内機構を要しないコンパクトな単一型静電
アクチュエータを得ることができる。図１４は本発明の
多重型の静電アクチュエータの第１の実施例を示す斜視
図である。この図において、１００は、図１０乃至図１
３において示された単一の静電アクチュエータの固定子
エレメントからなり、端面板１０５に一体的に固定さ
れ、同心円状に径を異ならせて配置された多重型の固定
子である。１１０は図１０乃至図１３において示された
単一の静電アクチュエータの移動子エレメントからな
り、端面板１１５に一体的に固定され、同心円状に径を
異ならせて配置された多重型の移動子である。

【００４５】すなわち、固定子１００は中心部に一番径
の小さい円筒状の第１の固定子エレメント１０１、その
固定子エレメント１０１より径が大きい円筒状の第２の
固定子エレメント１０２、その固定子エレメント１０２
より径が大きい円筒状の第３の固定子エレメント１０
３、一番径が大きい外側の円筒状の第４の固定子エレメ
ント１０４からなる多重型の固定子である。１１０は中
心部に一番径の小さい円柱（円筒状でもよい）の第１の
移動子エレメント１１１、その移動子エレメント１１１
より径が大きい円筒状の第２の移動子エレメント１１
２、その移動子エレメント１１２より径が大きい円筒状
の第３の移動子エレメント１１３、一番径が大きい外側
の円筒状の第４の移動子エレメント１１４からなる多重
型の移動子である。

【００４６】第１の移動子エレメント１１１の外周面と
第１の固定子エレメント１０１の内周面とは接触し、第
２の移動子エレメント１１２の外周面と第２の固定子エ
レメント１０２の内周面とは接触し、第３の移動子エレ
メント１１３の外周面と第３の固定子エレメント１０３
の内周面とは接触し、第４の移動子エレメント１１４の
外周面と第４の固定子エレメント１０４の内周面とは接
触して、各エレメント間において前記した微小駆動を行
なわせることができる。従って、固定子１００の各固定
子エレメントの３相電極１０６，１０７，１０８に端子
１０６ａ，１０７ｂ，１０８ｃから電圧を印加し、移動
子１１０を高抵抗体として構成することにより、多重型
のＥＳＦＡとして構成することができる。

【００４７】また、固定子１００の各固定子エレメント
の３相電極に電圧を印加し、移動子１１０の各移動子エ
レメントを４相電極を有する絶縁体として構成すること
により、多重型のＶＣＭＡを構成することができる。す
なわち、各固定子エレメントと移動子エレメント間で、
クーロン力による駆動力を得ることができ、それが総合
されることになり、移動子１１０は強力な微小駆動力を
得ることができる。なお、１１６は端面板１１５に固定
される出力軸である。

【００４８】図１５はその多重型の静電アクチュエータ
の第１の適用例を示す図である。この図に示すように、
図１４に示した固定子１００と移動子１１０からなる多
重型の静電アクチュエータは、ケース１２０内に設置さ
れ、そのケース１２０内には絶縁油１２１が封入され
る。つまり、固定子１００と移動子１１０は絶縁油１２
１中に浸される。１２２は、出力軸１１６がケース１２
０を貫通する部分に設けられる絶縁油１２１のブッシン
グ状の封止部である。

【００４９】このように絶縁油中に浸すことにより、固
定子１００と移動子１１０間の潤滑効果を高めるととも
に、電極間の絶縁耐力を高めることができる。更に、空
気中で用いる場合に比べて、数倍のパワーを出力軸１１
６から得ることができる。図１６はその多重型の静電ア
クチュエータの第２の適用例を示す図である。前記した
図１５に示すように、絶縁油１２１中に固定子１００と
移動子１１０からなる多重型の静電アクチュエータを浸
し、図１６に示すように、固定子１００の端面板１０５
の中心部には絶縁油１２１の排出穴１２４を形成すると
ともに、各固定子エレメント１０１，１０２，１０３，
１０４の内周端部には絶縁油１２１を封止する封止リン
グ１２５を形成する。よって、例えば、移動子１１０が
矢印の方向に駆動されると、円筒状固定子１００内の絶
縁油１２１の圧力は高まり、排出穴１２４から押し出さ
れる。また、逆に、移動子１１０が矢印とは反対の方向
に駆動されると、円筒状固定子１００内の絶縁油１２１
は負圧となり、排出穴１２４から円筒状固定子１００の
外側の絶縁油１２１が吸い込まれる。つまり、可逆型の
ポンプを構成することができる。なお、封止リング１２
５に代えて、ジャバラなどを用いるようにしてもよい。

【００５０】図１７は本発明の矩形状単一型ＥＳＦＡの
第１の実施例を示す分解斜視図、図１８はその矩形状単
一型ＥＳＦＡの駆動状態を示す斜視図である。図に示す
ように、この実施例においては、この固定子１３０及び
移動子１４０は上記したように円筒状ではなく、矩形筒
状をなしている。電極の形成は、前記した図１乃至図５
に示すように線材の巻回と同様に行うことができる。

【００５１】まず、矩形筒状の絶縁体１３１を用意し
て、図１乃至図２〜図５に示す方法で、３相電極となる
線材１３２，１３３，１３４を巻回する。その後、図示
しないが、矩形筒状の外周面の表面処理を行ない、表面
に絶縁性膜を形成する。巻き終えた線材１３２，１３
３，１３４の端部を電圧を印加する端子１３２ａ，１３
３ａ，１３４ａとして用いる。

【００５２】一方、このようにして得られた固定子１３
０の内周面、つまり、上部内平面１３５、右側内平面１
３６、下部内平面１３７、左側内平面１３８に対応する
ように４面、つまり上部平面１４１、右側平面１４２、
下部平面１４３、左側平面１４４が形成された矩形筒状
の高抵抗体の移動子１４０を用意する。そこで、図１８
に示すように、固定子１３０内に移動子１４０を装着
し、３相電極となる線材１３２，１３３，１３４の端子
１３２ａ，１３３ａ，１３４ａに、図２４に示すよう
に、電圧を印加することにより、クーロン力により移動
子１４０の微小駆動を行なわせることができる。なお、
１４６は移動子１４０の端面部１４５に固定される出力
軸である。

【００５３】このように構成することにより、クーロン
力は移動子１４０の全周面の４面で生じることになり、
移動子１４０の駆動力を高めることができる。また、４
面でクーロン力が生じるため格別のガイド機構を要する
ことなく、安定な駆動を行なうことができる。図１９は
本発明の矩形状単一型ＶＣＭＡの駆動状態の第１の実施
例を示す斜視図である。

【００５４】図に示すように、この実施例においては、
この固定子１３０及び移動子１５０は上記したように円
筒状ではなく、矩形筒状をなしている。電極の形成は、
前記した図１乃至図５に示すように線材の巻回と同様に
行うことができる。まず、矩形筒状の絶縁体１３１を用
意して、図１乃至図２〜図５に示す方法で、３相電極と
なる線材１３２，１３３，１３４を巻回する。

【００５５】その後、図示しないが、矩形筒状の外周面
の表面処理を行ない、表面に絶縁膜を形成する。巻き終
えた線材１３２，１３３，１３４の端部を電圧を印加す
る端子１３２ａ，１３３ａ，１３４ａとして用いる。一
方、このようにして得られた固定子１３０の内周面に対
応するように４面、つまり上部平面１５１、右側平面１
５２、下部平面１５３、左側平面１５４が形成された矩
形筒状の４相電極となる線材１５７，１５８，１５９，
１６０を有する絶縁体の移動子１５０を用意する。

【００５６】そこで、図１９に示すように、固定子１３
０内に移動子１５０を装着し、固定子の３相電極となる
線材１３２，１３３，１３４の端子１３２ａ，１３３
ａ，１３４ａ及び移動子の４相電極となる線材１５７，
１５８，１５９，１６０の端子１５７ａ，１５８ａ，１
５９ａ，１６０ａに、図２５に示すように、電圧を印加
することにより、クーロン力により移動子１５０の微小
駆動を行なわせることができる。なお、１５６は移動子
１５０の端面部１５５に固定される出力軸である。

【００５７】このように構成することにより、クーロン
力は移動子１５０の４面で生じることになり、移動子１
５０の駆動力を高めることができる。また、４面でクー
ロン力が生じるため、格別のガイド機構を要することな
く、安定な駆動を行なうことができる。図２０は本発明
の矩形状単一型ＥＳＦＡの第２の実施例を示す分解斜視
図、図２１はその矩形状単一型ＥＳＦＡの駆動状態を示
す斜視図である。

【００５８】まず、矩形筒状の絶縁体１３１を用意し
て、図１乃至図２〜図５に示す方法で、３相電極となる
線材１３２，１３３，１３４を巻回する。その後、図示
しないが、矩形筒状の外周面の表面処理を行ない、表面
に絶縁膜を形成する。巻き終えた線材１３２，１３３，
１３４の端部を電圧を印加する端子１３２ａ，１３３
ａ，１３４ａとして用いる。

【００５９】一方、このようにして得られた固定子１３
０の外周面、つまり、上部内平面１３５Ａ、右側内平面
１３６Ａ、下部内平面１３７Ａ、左側内平面１３８Ａに
対応するように４面、つまり上部内平面１７１Ａ、右側
内平面１７２Ａ、下部内平面１７３Ａ、左側内平面１７
４Ａが形成された矩形筒状の高抵抗体の移動子１７０を
用意する。

【００６０】そこで、図２１に示すように、固定子１３
０の外側に移動子１７０を装着し、固定子１３０の３相
電極となる線材１３２，１３３，１３４の端子１３２
ａ，１３３ａ，１３４ａに、図２４に示すように、電圧
を印加することにより、クーロン力により移動子１７０
の微小駆動を行なわせることができる。なお、この実施
例では、出力軸（図示なし）を移動子１７０の端面板１
７５に取り付けるようにしてもよいし、また、移動子１
７０の上部平面１７１を移動対象物を搭載するテーブル
として用いるようにしてもよい。

【００６１】図２２は本発明の矩形状単一型ＶＣＭＡの
駆動状態の第２の実施例を示す斜視図である。まず、矩
形筒状の絶縁体１３１を用意して、図１乃至図２〜図５
に示すような方法で、その全周面、つまり、上部平面１
３５、右側平面１３６、下部平面１３７、左側平面１３
８に３相電極を構成する線材１３２，１３３，１３４を
巻回する。

【００６２】その後、図示しないが、矩形筒状の外周面
の表面処理を行ない、表面に絶縁性膜を形成する。巻き
終えた３相電極を構成する線材１３２，１３３，１３４
の端部を電圧を印加する端子１３２ａ，１３３ａ，１３
４ａとして用いる。このようにして、３相電極を有する
固定子１３０が得られる。

【００６３】一方、矩形筒状の絶縁体１８１を用意し
て、上部平面１８１、右側平面１８２、下部平面１８
３、左側平面１８４が形成された矩形筒状の４相電極と
なる線材１８５，１８６，１８７，１８８を有する絶縁
体の移動子１８０を用意する。このようにして得られた
固定子１３０の外周面に対応するように移動子の内周
面、つまり上部内平面１８１Ａ、右側内平面１８２Ａ、
下部内平面１８３Ａ、左側平面１８４Ａを対向させる。

【００６４】すなわち、固定子１３０の外側に移動子１
８０を装着し、固定子１３０の３相電極となる線材１３
２，１３３，１３４の端子１３２ａ，１３３ａ，１３４
ａ及び移動子１８０の４相電極となる線材１８５，１８
６，１８７，１８８の端子１８５ａ，１８６ａ，１８７
ａ，１８８ａに、図２５に示すように、電圧を印加する
ことにより、クーロン力により移動子１８０の微小駆動
を行なわせることができる。

【００６５】なお、この実施例では、出力軸１８７を移
動子１８０の端面板１８６に取り付けるようにしてい
る。このように構成することにより、クーロン力は移動
子１８０の４面で生じることになり、移動子１８０の駆
動力を高めることができる。また、４面でクーロン力が
生じるため、格別のガイド機構を要することなく、安定
な駆動を行なうことができる。

【００６６】図２３は本発明の実施例を示す矩形状多重
型ＥＳＦＡの駆動状態を示す分解斜視図である。この実
施例においては、径を異ならせた矩形筒状の絶縁体を複
数組み合わせた矩形状多重型ＥＳＦＡについて説明す
る。この図に示すように、まず、矩形筒状の絶縁体２０
１を用意して、上記した方法で、３相電極としての線材
２０２，２０３，２０４が形成された第１の固定子エレ
メント２００を製造する。

【００６７】同様の方法で前記３相電極と同じピッチの
３相電極を有する固定子エレメント２００よりは径の小
さい第２の固定子エレメント２１０を形成する。そこ
で、これらの第１の固定子エレメント２００と第２の固
定子エレメント２１０の終端面を揃えて端面板２０５に
溶着により固定し、固定子Ａが得られる。一方、第１の
固定子エレメント２００より若干径が大きい矩形筒状の
高抵抗体からなる第１の移動子エレメント２２０と、第
２の固定子エレメント２１０より若干径が大きい矩形筒
状の高抵抗体からなる第２の移動子エレメント２３０を
用意し、それらの端面を揃えて、端面板２２５に溶着に
より固定し、移動子Ｂが得られる。なお、２３１は第２
の移動子エレメント２３０の上部平面２３１、右側平面
２３２、下部平面２３３、左側平面２３４である。

【００６８】そこで、固定子Ａと移動子Ｂとを組み合わ
せる。つまり、第１の固定子エレメント２００の上部平
面２０６、右側平面２０７、下部平面２０８、左側平面
２０９に対応するように、第１の移動子エレメント２２
０の全周面である４面、つまり上部内平面２２１Ａ、右
側内平面２２２Ａ、下部内平面２２３Ａ、左側内平面２
２４Ａを対応させる。

【００６９】また、第２の固定子エレメント２１０と第
２の移動子エレメント２３０も同様に、第２の固定子エ
レメント２１０の上部平面２１６、右側平面２１７、下
部平面２１８、左側平面２１９に対応するように、第２
の移動子エレメント２３０の４面、つまり上部内平面２
３１Ａ、右側内平面２３２Ａ、下部内平面２３３Ａ、左
側内平面２３４Ａを対応させる。

【００７０】そこで、固定子エレメント２００及び２１
０の３相電極に、電圧を印加することにより、移動子エ
レメント２２０及び２３０にクーロン力が作用し、移動
子Ｂが強力に、しかも安定して駆動される。なお、この
実施例では、出力軸（図示なし）を移動子２２０の端面
板２２５に取り付けるようにしてもよいし、また、移動
子２２０の上部平面２２１を移動対象物を搭載するテー
ブルとして用いるようにしてもよい。

【００７１】この実施例においては、矩形状多重型ＥＳ
ＦＡについて説明したが、移動子を４相電極を有する絶
縁体を構成することにより、矩形状多重型ＶＣＭＡを得
ることができることは明白である。また、上記した多く
の実施例を互いに組み合わせることにより、種々のタイ
プの静電アクチュエータを得ることができることは言う
までもない。

【００７２】更に、電極間のピッチの寸法の選定やその
ピッチに適宜変化を持たせることは任意に行なうことが
できる。なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であ
り、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

【００７３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、固定子と可動子を対向させてクーロン力により
駆動する静電アクチュエータにおいて、３次元形状を有
する絶縁体と、該絶縁体の周面近傍に形成される複数相
の固定電極と、該固定電極面を覆う表面処理膜とを有す
る固定子と、その固定子に対応して組み合わせられ、３
次元形状の面においてクーロン力が作用して駆動される
高抵抗体又は複数相の可動電極を有する絶縁体からなる
可動子を設けるようにしたので、上記した静電アクチュ
エータの原理を用い、微細な電極構造を有し、しかも、
格別の付加案内機構を用いることなく、駆動力が大き
く、かつ安定な駆動を行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の３相電極を有するＥＳＦＡの固定子の
第１の実施例を示す製造工程図である。

【図２】本発明の３相電極を有するＥＳＦＡの固定子の
線材の巻回途中を示す第２の実施例の斜視図である。

【図３】図２の固定子の線材の巻回途中を示す正面図で
ある。

【図４】図２の固定子の線材の巻回途中を示す側面図で
ある。

【図５】図４のＡ部拡大断面である。

【図６】本発明の３相電極を有するＥＳＦＡの固定子の
第３の実施例を示す製造工程図である。

【図７】本発明の３相電極を有するＥＳＦＡの固定子の
第４の実施例を示す製造工程図である。

【図８】本発明の３相電極を有するＥＳＦＡの固定子の
第５の実施例を示す製造工程図である。

【図９】本発明の３相電極を有するＥＳＦＡの固定子の
第６の実施例を示す製造工程図である。

【図１０】本発明の単一型ＥＳＦＡの第１実施例を示す
斜視図である。

【図１１】本発明の単一型ＶＣＭＡの第１実施例を示す
斜視図である。

【図１２】本発明の単一型ＥＳＦＡの第２実施例を示す
斜視図である。

【図１３】本発明の単一型ＶＣＭＡの第２実施例を示す
斜視図である。

【図１４】本発明の多重型の静電アクチュエータの第１
の実施例を示す斜視図である。

【図１５】本発明の多重型の静電アクチュエータの第１
の実施例の第１の適用例を示す図である。

【図１６】本発明の多重型の静電アクチュエータの第１
の実施例の第２の適用例を示す図である。

【図１７】本発明の矩形状単一型ＥＳＦＡの第１の実施
例を示す分解斜視図である。

【図１８】本発明の矩形状単一型ＥＳＦＡの駆動状態の
第１の実施例を示す斜視図である。

【図１９】本発明の矩形状単一型ＶＣＭＡの駆動状態の
第１の実施例を示す斜視図である。

【図２０】本発明の矩形状単一型ＥＳＦＡの第２の実施
例を示す分解斜視図である。

【図２１】本発明の矩形状単一型ＥＳＦＡの駆動状態の
第２の実施例を示す斜視図である。

【図２２】本発明の矩形状単一型ＶＣＭＡの駆動状態の
第２の実施例を示す斜視図である。

【図２３】本発明の実施例を示す矩形状多重型ＥＳＦＡ
の駆動状態を示す分解斜視図である。

【図２４】従来のＥＳＦＡの構成図である。

【図２５】従来のＶＣＭＡの構成図である。

【図２６】従来の静電アクチュエータの問題点説明図で
ある。

【符号の説明】

２１，３１，４１，５１，６１，７１円筒状の絶縁
体２２，２３，２４，３２，３３，３４，１３２，１３
３，１３４，１５７，１５８，１５９，１６０，２０
２，２０３，２０４線材２２ａ，２３ａ，２４ａ，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，８
０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４
ｄ，９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ，１０５ａ，１０
６ａ，１０７ａ，１３２ａ，１３３ａ，１３４ａ端
子２５，２６，２７予め線材が巻かれたボビン２８，４５，５６絶縁性膜３５案内ノズル３７ローラ４２，５２，７４導電層４３，６２切刃４５，５５，７６導電層パターン５３，７２ＹＡＧレーザ５４，６３，７３溝６５，７５平刃８０，１００，１３０固定子８１，８５，９０，９５，１４０，１５０，１７０，１
８０移動子８２，９１，９６，１４５，１５５端面部８３，９２，９７，１１６，１４６，１５６，１８７
出力軸８４，９４４相電極１００多重型の固定子１０１，２００第１の固定子エレメント１０２，２１０第２の固定子エレメント１０３第３の固定子エレメント１０４第４の固定子エレメント１０５，１１５，１７５，１８６，２０５，２２５
端面板１０６，１０７，１０８３相電極１１０多重型の移動子である。１１１第１の移動子エレメント１１２第２の移動子エレメント１１３第３の移動子エレメント１１４第４の移動子エレメント１２０ケース１２１絶縁油１２２ブッシング状の封止部１２４絶縁油の排出穴１２５封止リング１３１，２０１矩形筒状の絶縁体１３５，１３５Ａ，１７１Ａ，１８１Ａ，２２１Ａ，２
３１Ａ上部内平面１３６，１３６Ａ，１７２Ａ，１８２Ａ，２２２Ａ，２
３２Ａ右側内平面１３７，１３７Ａ，１７３Ａ，１８３Ａ，２２３Ａ，２
３２Ａ下部内平面１３８，１３８Ａ，１７４Ａ，１８４Ａ，２２４Ａ，２
３２Ａ左側内平面１４１，１５１，１７１，２０６上部平面１４２，１５２，２０７右側平面１４３，１５３，２０８下部平面１４４，１５４，２０９左側平面２００第１の固定子エレメント２１０第２の固定子エレメント２２０第１の移動子エレメント２３０第２の移動子エレメント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定子と可動子を対向させてクーロン力
により駆動する静電アクチュエータにおいて、（ａ）前記固定子は、（ｉ）３次元形状を有する絶縁体と、（ii）該絶縁体の周面近傍に形成される複数相の固定電
極と、（iii)該固定電極面の表面処理手段を有し、（ｂ）前記可動子は前記固定子に対応して組み合わせら
れ、３次元形状の面においてクーロン力が作用して駆動
される高抵抗体又は複数相の可動電極を有する絶縁体か
らなることを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項２】前記絶縁体は円筒状であり、前記固定電
極及び可動電極は線材の巻回によって形成されることを
特徴とする請求項１記載の静電アクチュエータ。
【請求項３】前記絶縁体は円筒状であり、前記固定電
極及び可動電極は該絶縁体に多条の溝により分離された
導電膜により形成されることを特徴とする請求項１記載
の静電アクチュエータ。
【請求項４】前記絶縁体は円筒状であり、前記固定電
極及び可動電極は該絶縁体に形成された多条の溝内の導
電膜により形成されることを特徴とする請求項１記載の
静電アクチュエータ。
【請求項５】前記絶縁体は円筒状であり、前記可動子
は前記固定子に被着される円筒状の高抵抗体又は複数相
の可動電極を有する絶縁体である請求項１記載の静電ア
クチュエータ。
【請求項６】前記可動子は前記固定子の内部に装着し
てなる請求項５記載の静電アクチュエータ。
【請求項７】前記可動子は前記固定子の外部に装着し
てなる請求項５記載の静電アクチュエータ。
【請求項８】前記絶縁体は矩形筒状であり、前記固定
電極及び可動電極が線材の巻回によって形成されること
を特徴とする請求項１記載の静電アクチュエータ。
【請求項９】前記絶縁体は矩形筒状であり、前記可動
子は前記固定子に被着される矩形筒状の高抵抗体又は複
数相の可動電極を有する絶縁体である請求項１記載の静
電アクチュエータ。
【請求項１０】前記可動子は前記固定子の内部に装着
してなる請求項５記載の静電アクチュエータ。
【請求項１１】前記可動子は前記固定子の外部に装着
してなる請求項５記載の静電アクチュエータ。
【請求項１２】固定子と可動子を対向させてクーロン
により駆動する静電アクチュエータにおいて、（ａ）前記固定子は、（ｉ）３次元形状を有する絶縁体と、該絶縁体の周面近
傍に形成される複数相の固定電極と、該固定電極面の表
面処理手段とを具備する複数の固定子エレメントと、（ii）該固定子エレメントを同心円状に径を異ならせて
配置してなり、（ｂ）前記移動子は、（ｉ）高抵抗体又は複数相の可動電極を有する絶縁体か
らなり、前記固定子エレメントに対応する複数の移動子
エレメントと、（ii）該移動子エレメントを同心円状に径を異ならせ、
前記固定子エレメントに装着してなることを特徴とする
静電アクチュエータ。
【請求項１３】前記固定子エレメントは円筒状であ
り、前記可動子エレメントが該固定エレメントに被着さ
れる円筒状の高抵抗体又は複数相の可動電極を有する絶
縁体である請求項１２記載の静電アクチュエータ。
【請求項１４】前記可動子エレメントは前記固定子エ
レメントの内部に装着してなる請求項１３記載の静電ア
クチュエータ。
【請求項１５】前記可動子エレメントは前記固定子エ
レメントの外部に装着してなる請求項１３記載の静電ア
クチュエータ。
【請求項１６】前記固定子エレメントは矩形筒状であ
り、前記可動子エレメントは該固定子エレメントに被着
される矩形筒状の高抵抗体又は複数相の可動電極を有す
る絶縁体である請求項１２記載の静電アクチュエータ。
【請求項１７】前記可動子エレメントは前記固定子エ
レメントの内部に装着してなる請求項１６記載の静電ア
クチュエータ。
【請求項１８】前記可動子エレメントは前記固定子エ
レメントの外部に装着してなる請求項１６記載の静電ア
クチュエータ。
【請求項１９】固定子と可動子を対向させてクーロン
力により駆動する静電アクチュエータにおいて、（ａ）前記固定子は、（ｉ）３次元形状を有する絶縁体と、該絶縁体の周面近
傍に形成される複数相の固定電極と、該固定電極面の表
面処理手段とを具備する複数の固定子エレメントと、（ii）該固定子エレメントを同心円状に径を異ならせて
配置してなり、（ｂ）前記移動子は、（ｉ）高抵抗体又は複数相の可動電極を有する絶縁体か
らなり、前記固定子エレメントに対応する複数の移動子
エレメントと、（ii）該移動子エレメントを同心円状に径を異ならせ、
前記固定子エレメントに装着してなり、（ｃ）前記固定子及び移動子を絶縁油に浸したケース内
に配置してなる静電アクチュエータ。
【請求項２０】前記固定子と移動子間に封止手段を施
すとともに、前記固定子の端面板の中心部に絶縁油の排
出穴を形成してなるポンプ機能を有する請求項１９記載
の静電アクチュエータ。
【請求項２１】固定子と可動子を対向させてクーロン
力により駆動する静電アクチュエータの製造方法におい
て、（ａ）３次元形状を有する絶縁体の周面近傍に複数相の
固定電極を形成し、該固定電極面を覆う表面処理を行な
い固定子を形成し、（ｂ）前記固定子に対応して組み合わせられ、３次元形
状の面においてクーロン力が作用し、駆動される高抵抗
体又は複数相の可動電極を有する絶縁体からなる移動子
を形成する静電アクチュエータの製造方法。
【請求項２２】前記絶縁体は円筒状であり、前記固定
電極及び可動電極は線材の巻回によって形成する請求項
２１記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項２３】前記絶縁体は円筒状であり、前記絶縁
体の外周面に導電膜を形成し、その面に旋削刃により多
条の溝を形成することにより前記固定電極及び可動電極
を形成する請求項２１記載の静電アクチュエータの製造
方法。
【請求項２４】前記絶縁体は円筒状であり、前記絶縁
体の外周面に旋削刃により多条の溝を形成し、その面に
導電膜を形成し、前記溝のみに導電膜を残すことにより
前記固定電極及び可動電極を形成する請求項２１記載の
静電アクチュエータの製造方法。
【請求項２５】前記絶縁体は円筒状であり、前記絶縁
体の外周面に導電膜を形成し、その面にレーザ加工によ
り多条の溝を形成することにより前記固定電極及び可動
電極を形成する請求項２１記載の静電アクチュエータの
製造方法。
【請求項２６】前記絶縁体は円筒状であり、前記絶縁
体の外周面にレーザ加工により多条の溝を形成し、その
面に導電膜を形成し、前記溝のみに導電膜を残すことに
より前記固定電極及び可動電極を形成する請求項２１記
載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項２７】固定子と可動子を対向させてクーロン
力により駆動する静電アクチュエータの製造方法におい
て、（ａ）３次元形状を有する絶縁体と、該絶縁体の周面近
傍に形成される複数相の固定電極と、該固定電極面の表
面処理手段からなる径の異なる複数の固定子エレメント
を形成し、（ｂ）該固定子エレメントを同心円状に径を異ならせて
配置し、（ｃ）高抵抗体又は複数相の可動電極を有する絶縁体か
らなり、前記固定子エレメントに対応する複数の移動子
エレメントとを形成し、（ｄ）該移動子エレメントを同心円状に径を異ならせ配
置し、前記固定子エレメントに装着する静電アクチュエ
ータの製造方法。