JPH08275556A - 静電浮上式ディスク型モータ - Google Patents
静電浮上式ディスク型モータInfo
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- JPH08275556A JPH08275556A JP7695195A JP7695195A JPH08275556A JP H08275556 A JPH08275556 A JP H08275556A JP 7695195 A JP7695195 A JP 7695195A JP 7695195 A JP7695195 A JP 7695195A JP H08275556 A JPH08275556 A JP H08275556A
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- voltage
- electrodes
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】回転子を静電力を用いて浮上させ、周囲環境と
完全に無接触状態にして回転させ、摩擦をなくすことに
より、出力の低減を避け、摩耗によるモータの破損を防
ぎ、発塵しないようにする。 【構成】絶縁基板上に所定のピッチで多数の電極を放射
線状に配置する固定子１０と、これに対向する回転子２
０と、固定子１０と回転子２０とのギャップを検出する
変位センサ３１〜３４と、電極への印加電圧を制御する
制御器４０と、制御電圧を増幅する高電圧アンプ５０
と、電極への電圧を印加し、シーケンス制御を行う駆動
ユニット６０と、回転子２０の導電体パターンの真上に
ある電極への電圧の印加により、回転子２０を静電吸引
力により吸引して浮上させ、電極への印加電圧をシーケ
ンス制御して回転子２０を浮上した状態で回転させ、シ
ーケンス制御を停止させて、回転運動を停止させ、電極
への電圧の供給を遮断して、回転子２０を前記固定子１
０より離脱させた。
完全に無接触状態にして回転させ、摩擦をなくすことに
より、出力の低減を避け、摩耗によるモータの破損を防
ぎ、発塵しないようにする。 【構成】絶縁基板上に所定のピッチで多数の電極を放射
線状に配置する固定子１０と、これに対向する回転子２
０と、固定子１０と回転子２０とのギャップを検出する
変位センサ３１〜３４と、電極への印加電圧を制御する
制御器４０と、制御電圧を増幅する高電圧アンプ５０
と、電極への電圧を印加し、シーケンス制御を行う駆動
ユニット６０と、回転子２０の導電体パターンの真上に
ある電極への電圧の印加により、回転子２０を静電吸引
力により吸引して浮上させ、電極への印加電圧をシーケ
ンス制御して回転子２０を浮上した状態で回転させ、シ
ーケンス制御を停止させて、回転運動を停止させ、電極
への電圧の供給を遮断して、回転子２０を前記固定子１
０より離脱させた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電吸引力を用いて回
転子を宙に浮かせ、周囲環境と完全に無接触状態で回転
できる静電浮上式ディスク型モータの構造に関するもの
である。
転子を宙に浮かせ、周囲環境と完全に無接触状態で回転
できる静電浮上式ディスク型モータの構造に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、ディスク型静電アクチュエータがある。この種
のディスク型交流駆動静電アクチュエータは、固定子と
回転子とは同様の電極構造を有する。すなわち、固定子
も回転子も絶縁フィルムであり、その中に、所定のピッ
チを介して多数の電極が放射状に埋め込まれている。回
転子は固定子の上に設置される。固定子と回転子の電極
に逆相の３相交流電圧を印加することにより、回転子を
回転させる。
例えば、ディスク型静電アクチュエータがある。この種
のディスク型交流駆動静電アクチュエータは、固定子と
回転子とは同様の電極構造を有する。すなわち、固定子
も回転子も絶縁フィルムであり、その中に、所定のピッ
チを介して多数の電極が放射状に埋め込まれている。回
転子は固定子の上に設置される。固定子と回転子の電極
に逆相の３相交流電圧を印加することにより、回転子を
回転させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のディスク型交流駆動静電アクチュエータは、回
転子は固定子に載置されているため、固定子と回転子
と、回転子とブラシとの間に摩擦が存在し、それが色々
な問題を引き起こす。すなわち、 （１）摩擦がモータの出力を低減する。 （２）摩擦が絶縁フィルムを摩耗し、電極を露出させ、
アクチュエータが動作できなくなる。 （３）摩擦によって塵埃が発生するため、この種のモー
タはクーリンな環境には対応できない。
た従来のディスク型交流駆動静電アクチュエータは、回
転子は固定子に載置されているため、固定子と回転子
と、回転子とブラシとの間に摩擦が存在し、それが色々
な問題を引き起こす。すなわち、 （１）摩擦がモータの出力を低減する。 （２）摩擦が絶縁フィルムを摩耗し、電極を露出させ、
アクチュエータが動作できなくなる。 （３）摩擦によって塵埃が発生するため、この種のモー
タはクーリンな環境には対応できない。
【０００４】本発明は、上記問題点を除去し、回転子を
静電力を用いて浮上させ、周囲環境と完全に無接触状態
にして回転させ、摩擦を無くすことにより、出力の低減
を避け、摩耗によるモータの破損を防ぐとともに、発塵
しない静電浮上式ディスク型モータを提供することを目
的とする。
静電力を用いて浮上させ、周囲環境と完全に無接触状態
にして回転させ、摩擦を無くすことにより、出力の低減
を避け、摩耗によるモータの破損を防ぐとともに、発塵
しない静電浮上式ディスク型モータを提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、 （Ａ）静電力を用いた静電浮上式ディスク型モータにお
いて、絶縁基板上に所定のピッチで多数の電極を放射線
状に配置する固定子と、この固定子に対向する回転子
と、前記固定子と回転子とのギャップを検出する変位セ
ンサと、電極への印加電圧を制御する制御器と、制御電
圧を増幅する高電圧アンプと、電極への電圧を印加し、
シーケンス制御を行う駆動ユニットと、前記回転子の導
電体パターンの真上にある電極への電圧の印加により、
前記回転子を静電吸引力により吸引して浮上させ、前記
電極への印加電圧をシーケンス制御することにより回転
子を浮上した状態で回転させ、前記シーケンス制御を停
止することにより、前記回転運動を停止させ、前記電極
への電圧の供給を遮断することにより、前記回転子を前
記固定子より離脱させるようにしたものである。
め、 （Ａ）静電力を用いた静電浮上式ディスク型モータにお
いて、絶縁基板上に所定のピッチで多数の電極を放射線
状に配置する固定子と、この固定子に対向する回転子
と、前記固定子と回転子とのギャップを検出する変位セ
ンサと、電極への印加電圧を制御する制御器と、制御電
圧を増幅する高電圧アンプと、電極への電圧を印加し、
シーケンス制御を行う駆動ユニットと、前記回転子の導
電体パターンの真上にある電極への電圧の印加により、
前記回転子を静電吸引力により吸引して浮上させ、前記
電極への印加電圧をシーケンス制御することにより回転
子を浮上した状態で回転させ、前記シーケンス制御を停
止することにより、前記回転運動を停止させ、前記電極
への電圧の供給を遮断することにより、前記回転子を前
記固定子より離脱させるようにしたものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、上記したように、静電浮上式
ディスク型モータにおいて、絶縁基板上に所定のピッチ
で多数の電極を放射線状に配置する固定子と、この固定
子と対向する回転子と、前記固定子と回転子とのギャッ
プを検出する変位センサと、前記電極への印加電圧を制
御する制御器と、制御電圧を増幅する高電圧アンプと、
前記電極への電圧を印加し、シーケンス制御を行う駆動
ユニットと、前記回転子の導電体パターンの真上にある
電極への電圧の印加により、前記回転子を静電吸引力に
より吸引して浮上させ、前記電極への印加電圧のシーケ
ンスを制御することにより回転子を浮上した状態で回転
させ、前記シーケンス制御を停止することにより前記回
転運動を停止させ、前記電極への電圧の供給を遮断する
ことにより、前記回転子を前記固定子より離脱させるよ
うにしたので、回転子が周囲環境と完全に無接触状態で
回転でき、摩擦による出力の低下や、摩耗によるモータ
の破損を防ぐことができる。
ディスク型モータにおいて、絶縁基板上に所定のピッチ
で多数の電極を放射線状に配置する固定子と、この固定
子と対向する回転子と、前記固定子と回転子とのギャッ
プを検出する変位センサと、前記電極への印加電圧を制
御する制御器と、制御電圧を増幅する高電圧アンプと、
前記電極への電圧を印加し、シーケンス制御を行う駆動
ユニットと、前記回転子の導電体パターンの真上にある
電極への電圧の印加により、前記回転子を静電吸引力に
より吸引して浮上させ、前記電極への印加電圧のシーケ
ンスを制御することにより回転子を浮上した状態で回転
させ、前記シーケンス制御を停止することにより前記回
転運動を停止させ、前記電極への電圧の供給を遮断する
ことにより、前記回転子を前記固定子より離脱させるよ
うにしたので、回転子が周囲環境と完全に無接触状態で
回転でき、摩擦による出力の低下や、摩耗によるモータ
の破損を防ぐことができる。
【０００７】また、回転子が周囲環境と完全に無接触状
態になっているため、塵埃の発生がなく、真空環境やク
ーリンな環境の応用が可能である。
態になっているため、塵埃の発生がなく、真空環境やク
ーリンな環境の応用が可能である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明の第１実施例を示す静電
浮上式ディスク型モータの概略構成図、図２はその静電
浮上式ディスク型モータの固定子の平面図、図３はその
回転子の平面図、図４は図２のＡ部の拡大図、図５は図
２のＢ部の拡大図である。
ながら説明する。図１は本発明の第１実施例を示す静電
浮上式ディスク型モータの概略構成図、図２はその静電
浮上式ディスク型モータの固定子の平面図、図３はその
回転子の平面図、図４は図２のＡ部の拡大図、図５は図
２のＢ部の拡大図である。
【０００９】まず、本発明の第１実施例を示す静電浮上
式ディスク型モータの構成について図１乃至図５を用い
て説明する。これらの図において、１０は固定子であ
る。この固定子１０は絶縁基板からなり、その上に多数
の扇状の電極が矩形状の分離帯を介して放射線状に配置
されている。これらの多数の扇状の電極が環状に配置さ
れ、その環状に配置された電極の外径及び内径が回転子
の導電性リング（図３参照）の外径及び内径と等しくな
っている。
式ディスク型モータの構成について図１乃至図５を用い
て説明する。これらの図において、１０は固定子であ
る。この固定子１０は絶縁基板からなり、その上に多数
の扇状の電極が矩形状の分離帯を介して放射線状に配置
されている。これらの多数の扇状の電極が環状に配置さ
れ、その環状に配置された電極の外径及び内径が回転子
の導電性リング（図３参照）の外径及び内径と等しくな
っている。
【００１０】また、電荷の集中を防ぐため、各電極の角
部には、図４及び図５に示すようにＲが形成される。さ
らに、各電極の裏面にはリード線（図示なし）が接続さ
れている。なお、固定子１０には、図２に示すように、
変位センサ用穴１３１〜１３４が所定の間隔で開いてい
る。更に、固定子１０と対向するように、回転子２０が
配置される。回転子２０は絶縁体のディスクであり、そ
の上に、図３に示すように、４つの扇状の導電体パター
ン２１〜２４が分離帯を介して形成されている。これら
４つの導電体パターンが環状に配置され、環状に配置さ
れた導電体パターンの外径及び内径は固定子１０のそれ
らと対応している。
部には、図４及び図５に示すようにＲが形成される。さ
らに、各電極の裏面にはリード線（図示なし）が接続さ
れている。なお、固定子１０には、図２に示すように、
変位センサ用穴１３１〜１３４が所定の間隔で開いてい
る。更に、固定子１０と対向するように、回転子２０が
配置される。回転子２０は絶縁体のディスクであり、そ
の上に、図３に示すように、４つの扇状の導電体パター
ン２１〜２４が分離帯を介して形成されている。これら
４つの導電体パターンが環状に配置され、環状に配置さ
れた導電体パターンの外径及び内径は固定子１０のそれ
らと対応している。
【００１１】また、電荷の集中を防ぐため、導電体パタ
ーン２１〜２４の角部にはＲが形成されている。更に、
回転子２０の空間における位置と姿勢は、図１に示すよ
うに、４つの変位センサ３１〜３４により検出される。
姿勢と位置信号はフィードバック信号として制御器４０
に送られる。制御器４０は入力信号を目標値と比較し、
その偏差を演算処理し、回転子２０が安定に浮上できる
のに必要な４つの電圧を作りだし、それぞれを高電圧ア
ンプ５０に入力する。
ーン２１〜２４の角部にはＲが形成されている。更に、
回転子２０の空間における位置と姿勢は、図１に示すよ
うに、４つの変位センサ３１〜３４により検出される。
姿勢と位置信号はフィードバック信号として制御器４０
に送られる。制御器４０は入力信号を目標値と比較し、
その偏差を演算処理し、回転子２０が安定に浮上できる
のに必要な４つの電圧を作りだし、それぞれを高電圧ア
ンプ５０に入力する。
【００１２】高電圧アンプ５０で増幅された正の高電圧
Ｖ１とＶ３、負の高電圧Ｖ２とＶ４は、駆動ユニット６
０を通して、固定子１０の電極に印加される。駆動ユニ
ット６０は、各電極に、前記浮上に必要な高電圧Ｖ１，
Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を印加し、そのシーケンスを制御する
ことにより、回転子２０を静電吸引して浮上させ、そし
て浮上した状態で回転させる。
Ｖ１とＶ３、負の高電圧Ｖ２とＶ４は、駆動ユニット６
０を通して、固定子１０の電極に印加される。駆動ユニ
ット６０は、各電極に、前記浮上に必要な高電圧Ｖ１，
Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を印加し、そのシーケンスを制御する
ことにより、回転子２０を静電吸引して浮上させ、そし
て浮上した状態で回転させる。
【００１３】次に、本発明の第１実施例を示す静電浮上
式ディスク型モータの動作を図６乃至図８を用いて説明
する。 （１）まず、図６のに示すように、載置台８０上（初
期位置７１）に置かれている回転子２０を、所定のギャ
ップを介して、固定子１０の下方（目標位置７２）に浮
上させる。つまり、変位センサ３１〜３４の出力はフィ
ードバック信号として制御器４０（図１参照）に送られ
る。制御器４０は入力信号を目標値と比較し、その偏差
を演算処理し、回転子２０が安定に浮上できるのに必要
な４つの電圧を作りだし、それぞれを高電圧アンプ５０
（図１参照）に入力する。
式ディスク型モータの動作を図６乃至図８を用いて説明
する。 （１）まず、図６のに示すように、載置台８０上（初
期位置７１）に置かれている回転子２０を、所定のギャ
ップを介して、固定子１０の下方（目標位置７２）に浮
上させる。つまり、変位センサ３１〜３４の出力はフィ
ードバック信号として制御器４０（図１参照）に送られ
る。制御器４０は入力信号を目標値と比較し、その偏差
を演算処理し、回転子２０が安定に浮上できるのに必要
な４つの電圧を作りだし、それぞれを高電圧アンプ５０
（図１参照）に入力する。
【００１４】また、高電圧アンプ５０で増幅された４つ
の高電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４は、駆動ユニット６０
（図１参照）を通して、それぞれ回転子２０の導電体パ
ターン２１〜２４の真上にある固定子１０の電極に印加
する。すなわち、図７に示すように電極組１０１〜１０
５には正の高電圧Ｖ１，電極組１０７〜１１１には負の
高電圧Ｖ２，電極組１１３〜１１７には正の高電圧Ｖ
３，電極組１１９〜１２３には負の高電圧Ｖ４を印加す
ると、静電吸引力により、回転子２０が初期位置７１
（ステップ）から吸い上げられ、目標位置７２にて無
接触状態で保持される。このように、回転子２０の導電
体パターン２１〜２４の真上にある電極への電圧の印加
により、回転子２０が無接触状態で保持される。（ステ
ップ） （２）次に、回転子２０を浮上した状態で回転させるに
は、図７に示すように回転方向に沿って回転子２０の導
電体パターン２１〜２４と重なりがなく、導電体パター
ン２１〜２４に最も近い電極に浮上電圧を印加する。す
なわち、電極１０６には電圧Ｖ１、電極１１２にはＶ
２、電極１１８にはＶ３、電極１２４にはＶ４を印加す
る。それと同時に、回転方向の逆方向には、回転子２０
の導電体パターン２１〜２４と重なっている最も外側の
電極への印加電圧を遮断する。すなわち、電極１０１へ
の印加電圧Ｖ１、電極１０７への印加電圧Ｖ２、電極１
１３への印加電圧Ｖ３、電極１１９への印加電圧Ｖ４を
遮断する。すると、回転子２０が電場の回転を追従する
ため、回転方向に沿って固定子１０の１電極分（１ピッ
チ）だけ回転する。
の高電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４は、駆動ユニット６０
（図１参照）を通して、それぞれ回転子２０の導電体パ
ターン２１〜２４の真上にある固定子１０の電極に印加
する。すなわち、図７に示すように電極組１０１〜１０
５には正の高電圧Ｖ１，電極組１０７〜１１１には負の
高電圧Ｖ２，電極組１１３〜１１７には正の高電圧Ｖ
３，電極組１１９〜１２３には負の高電圧Ｖ４を印加す
ると、静電吸引力により、回転子２０が初期位置７１
（ステップ）から吸い上げられ、目標位置７２にて無
接触状態で保持される。このように、回転子２０の導電
体パターン２１〜２４の真上にある電極への電圧の印加
により、回転子２０が無接触状態で保持される。（ステ
ップ） （２）次に、回転子２０を浮上した状態で回転させるに
は、図７に示すように回転方向に沿って回転子２０の導
電体パターン２１〜２４と重なりがなく、導電体パター
ン２１〜２４に最も近い電極に浮上電圧を印加する。す
なわち、電極１０６には電圧Ｖ１、電極１１２にはＶ
２、電極１１８にはＶ３、電極１２４にはＶ４を印加す
る。それと同時に、回転方向の逆方向には、回転子２０
の導電体パターン２１〜２４と重なっている最も外側の
電極への印加電圧を遮断する。すなわち、電極１０１へ
の印加電圧Ｖ１、電極１０７への印加電圧Ｖ２、電極１
１３への印加電圧Ｖ３、電極１１９への印加電圧Ｖ４を
遮断する。すると、回転子２０が電場の回転を追従する
ため、回転方向に沿って固定子１０の１電極分（１ピッ
チ）だけ回転する。
【００１５】同様に、さらに、１ピッチを進めるため
に、回転子２０の導電体パターン２１〜２４と重なりが
なく、導電体パターン２１〜２４に最も近い電極に浮上
電圧を印加する。すなわち、図８に示すように、１０７
には電圧Ｖ１、電極１１３にはＶ２、電極１１９にはＶ
３、電極１０１には電圧Ｖ４を印加する。それと同時
に、回転方向の逆方向には、回転子の導電体パターンと
重なっている最も外側の電極への印加電圧を遮断する。
すなわち、電極１０２への印加電圧Ｖ１、電極１０８へ
の印加電圧Ｖ２、電極１１４への印加電圧Ｖ３、電極１
２０への印加電圧Ｖ４を遮断する。すると、回転子２０
は更に回転方向に沿って１ピッチを回転する。
に、回転子２０の導電体パターン２１〜２４と重なりが
なく、導電体パターン２１〜２４に最も近い電極に浮上
電圧を印加する。すなわち、図８に示すように、１０７
には電圧Ｖ１、電極１１３にはＶ２、電極１１９にはＶ
３、電極１０１には電圧Ｖ４を印加する。それと同時
に、回転方向の逆方向には、回転子の導電体パターンと
重なっている最も外側の電極への印加電圧を遮断する。
すなわち、電極１０２への印加電圧Ｖ１、電極１０８へ
の印加電圧Ｖ２、電極１１４への印加電圧Ｖ３、電極１
２０への印加電圧Ｖ４を遮断する。すると、回転子２０
は更に回転方向に沿って１ピッチを回転する。
【００１６】この過程を繰り返すことにより、回転子２
０は、浮上した状態で回転することができる（ステップ
）。 （３）次に、回転子２０の回転運動を停止するには、上
記（２）の電圧を切り替える操作を取りやめることによ
り実現することができる。 （４）次に、回転子２０を浮上状態から解除するには、
図６に示すように、電極への電圧供給を遮断し、固定子
１０より離脱させ、載置台８０に戻す（ステップ）。
０は、浮上した状態で回転することができる（ステップ
）。 （３）次に、回転子２０の回転運動を停止するには、上
記（２）の電圧を切り替える操作を取りやめることによ
り実現することができる。 （４）次に、回転子２０を浮上状態から解除するには、
図６に示すように、電極への電圧供給を遮断し、固定子
１０より離脱させ、載置台８０に戻す（ステップ）。
【００１７】なお、これは、静電浮上式ディスク型モー
タの一例に過ぎず、多種多様の回転駆動や位置決めに応
用できることは言うまでもない。図９は本発明の第２実
施例を示す静電浮上式ディスク型モータの固定子の平面
図、図１０はその静電浮上式ディスク型モータの回転子
の平面図、図１１は図９のＡ部の拡大図、図１２は図９
のＢ部の拡大図である。
タの一例に過ぎず、多種多様の回転駆動や位置決めに応
用できることは言うまでもない。図９は本発明の第２実
施例を示す静電浮上式ディスク型モータの固定子の平面
図、図１０はその静電浮上式ディスク型モータの回転子
の平面図、図１１は図９のＡ部の拡大図、図１２は図９
のＢ部の拡大図である。
【００１８】この第２実施例における固定子１１の電極
配置は、電極間の分離帯が矩形状から扇状に変更された
点を除けば、前記した図２の固定子の電極構成と略同様
である。すなわち、固定子１１は絶縁基板からなり、そ
の上に多数の電極２０１〜２２４が扇状の分離帯を介し
て放射線状に配置されている。これらの電極が環状に配
置され、リングの外径及び内径が図１０に示す回転子３
０の導電体パターン２５〜２８のリングの外径及び内径
と対応する。
配置は、電極間の分離帯が矩形状から扇状に変更された
点を除けば、前記した図２の固定子の電極構成と略同様
である。すなわち、固定子１１は絶縁基板からなり、そ
の上に多数の電極２０１〜２２４が扇状の分離帯を介し
て放射線状に配置されている。これらの電極が環状に配
置され、リングの外径及び内径が図１０に示す回転子３
０の導電体パターン２５〜２８のリングの外径及び内径
と対応する。
【００１９】また、電荷の集中を防ぐため、各電極２０
１〜２２４の角部には、図１１及び図１２に示すように
Ｒが形成される。さらに、各電極の裏面にはリード線
（図示なし）が接続されている。なお、固定子１１に
は、図９に示すように、変位センサ用穴２３１〜２３４
が所定の間隔で開いている。更に、固定子１１と対向す
るように、回転子３０が配置される。回転子３０は絶縁
体のディスクであり、その上に、図１０に示すように、
４つの扇状の導電体パターン２５〜２８が分離帯を介し
て形成されている。これら４つの導電体パターン２５〜
２８が環状に配置され、その外径及び内径は固定子１１
のそれらと対応している。
１〜２２４の角部には、図１１及び図１２に示すように
Ｒが形成される。さらに、各電極の裏面にはリード線
（図示なし）が接続されている。なお、固定子１１に
は、図９に示すように、変位センサ用穴２３１〜２３４
が所定の間隔で開いている。更に、固定子１１と対向す
るように、回転子３０が配置される。回転子３０は絶縁
体のディスクであり、その上に、図１０に示すように、
４つの扇状の導電体パターン２５〜２８が分離帯を介し
て形成されている。これら４つの導電体パターン２５〜
２８が環状に配置され、その外径及び内径は固定子１１
のそれらと対応している。
【００２０】また、電荷の集中を防ぐため、導電体パタ
ーン２５〜２８の角部にはＲが形成される。更に、電極
の数を増やしたり、又は減らすことにより、位置決め精
度が調整できることは言うまでもない。また、変位セン
サを回転子の下方に配置する方法も本発明から排除され
るものではない。
ーン２５〜２８の角部にはＲが形成される。更に、電極
の数を増やしたり、又は減らすことにより、位置決め精
度が調整できることは言うまでもない。また、変位セン
サを回転子の下方に配置する方法も本発明から排除され
るものではない。
【００２１】更に、電極の面積が低減されても、十分な
浮上力及びトルクが得られる限り、電極の形状を種々変
形することが可能である。なお、上記実施例は静電浮上
式ディスク型モータの一例に過ぎず、多種多用の駆動体
の回転を伴う搬送や位置決めに適用できることは言うま
でもない。さらに、上記実施例では、固定子の電極と回
転子の導電体パターンとが所定のピッチで配置されてい
る場合について説明したが、その所定のピッチはモータ
の使用態様に対応して、一定のピッチまたは可変なピッ
チに構成することができることは言うまでもない。
浮上力及びトルクが得られる限り、電極の形状を種々変
形することが可能である。なお、上記実施例は静電浮上
式ディスク型モータの一例に過ぎず、多種多用の駆動体
の回転を伴う搬送や位置決めに適用できることは言うま
でもない。さらに、上記実施例では、固定子の電極と回
転子の導電体パターンとが所定のピッチで配置されてい
る場合について説明したが、その所定のピッチはモータ
の使用態様に対応して、一定のピッチまたは可変なピッ
チに構成することができることは言うまでもない。
【００２２】さらに、上記した実施例では浮上ギャップ
が所定の場合について説明したが、モータの使用態様に
応じて、その所定のギャップを一定又は可変にすること
ができることは言うまでもない。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き
種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排
除するものではない。
が所定の場合について説明したが、モータの使用態様に
応じて、その所定のギャップを一定又は可変にすること
ができることは言うまでもない。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き
種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排
除するものではない。
【００２３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）回転子を静電力を用いて浮上させ、固定子と回転
子との接触、及びそれに伴う摩擦を無くすことにより、
モータの出力の低減を避け、磨耗によるモータの破損を
防ぐことができる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）回転子を静電力を用いて浮上させ、固定子と回転
子との接触、及びそれに伴う摩擦を無くすことにより、
モータの出力の低減を避け、磨耗によるモータの破損を
防ぐことができる。
【００２４】（２）回転子に電圧を印加するためのブラ
シがないため、ブラシと回転子との間の摩擦による出力
の低減やモータの磨耗の問題が解決される。 （３）回転子が完全に周囲環境と非接触状態になってい
るため、摩擦による塵埃の発生の恐れがなく、クーリン
な環境に適用できる。 このように、本発明は、半導体製造工業をはじめ、精密
機械工業、新しい金属材料の創製、表面科学や基礎物理
などの研究分野において、無接触無摩擦駆動や位置決め
に適用できるものである。
シがないため、ブラシと回転子との間の摩擦による出力
の低減やモータの磨耗の問題が解決される。 （３）回転子が完全に周囲環境と非接触状態になってい
るため、摩擦による塵埃の発生の恐れがなく、クーリン
な環境に適用できる。 このように、本発明は、半導体製造工業をはじめ、精密
機械工業、新しい金属材料の創製、表面科学や基礎物理
などの研究分野において、無接触無摩擦駆動や位置決め
に適用できるものである。
【図１】本発明の第１実施例を示す静電浮上式ディスク
型モータの概略構成図である。
型モータの概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す静電浮上式ディスク
型モータの固定子の平面図である。
型モータの固定子の平面図である。
【図３】本発明の第１実施例を示す静電浮上式ディスク
型モータの回転子の平面図である。
型モータの回転子の平面図である。
【図４】図２のＡ部の拡大図である。
【図５】図２のＢ部の拡大図である。
【図６】本発明の第１実施例を示す静電浮上式ディスク
型モータの動作を示す概略構成図である。
型モータの動作を示す概略構成図である。
【図７】本発明の第１実施例を示す静電浮上式ディスク
型モータの動作を説明する固定子の電極への電圧の印加
状態を示す図（その１）である。
型モータの動作を説明する固定子の電極への電圧の印加
状態を示す図（その１）である。
【図８】本発明の第１実施例を示す静電浮上式ディスク
型モータの動作を説明する固定子の電極への電圧の印加
状態を示す図（その２）である。
型モータの動作を説明する固定子の電極への電圧の印加
状態を示す図（その２）である。
【図９】本発明の第２実施例を示す静電浮上式ディスク
型モータの固定子の平面図である。
型モータの固定子の平面図である。
【図１０】本発明の第２実施例を示す静電浮上式ディス
ク型モータの回転子の平面図である。
ク型モータの回転子の平面図である。
【図１１】図９のＡ部の拡大図である。
【図１２】図９のＢ部の拡大図である。
１０，１１ 固定子 ２０，３０ 回転子 ２１〜２４，２５〜２８ 導電体パターン ３１〜３４ 変位センサ ４０ 制御器 ５０ 高電圧アンプ ６０ 駆動ユニット ８０ 載置台 １０１〜１２４，２０１〜２２４ 電極 １３１〜１３４，２３１〜２３４ 変位センサ用穴
Claims (11)
- 【請求項１】 静電力を用いた静電浮上式ディスク型モ
ータにおいて、（ａ）絶縁基板上に所定のピッチで多数
の電極を放射線状に配置する固定子と、（ｂ）該固定子
に対向する導電体パターンを有する回転子と、（ｃ）前
記固定子と回転子とのギャップを検出する変位センサ
と、（ｄ）電極への印加電圧を制御する制御器と、
（ｅ）制御電圧を増幅する高電圧アンプと、（ｆ）電極
への電圧を印加し、シーケンス制御を行う駆動ユニット
と、（ｇ）前記回転子の導電体パターンの真上にある電
極への電圧の印加により、前記回転子を静電吸引力によ
り吸引して浮上させ、前記電極への印加電圧をシーケン
ス制御することにより回転子を浮上した状態で回転さ
せ、前記シーケンス制御を停止することにより、前記回
転運動を停止させ、前記電極への電圧の供給を遮断する
ことにより、前記回転子を前記固定子より離脱させるこ
とを特徴とする静電浮上式ディスク型モータ。 - 【請求項２】 請求項１記載の静電浮上式ディスク型モ
ータにおいて、前記電極の角部にＲを形成することを特
徴とする静電浮上式ディスク型モータ。 - 【請求項３】 請求項１記載の静電浮上式ディスク型モ
ータにおいて、前記電極を一定のピッチで配置すること
を特徴とする静電浮上式ディスク型モータ。 - 【請求項４】 請求項１記載の静電浮上式ディスク型モ
ータにおいて、前記電極を可変のピッチで配置すること
を特徴とする静電浮上式ディスク型モータ。 - 【請求項５】 請求項１記載の静電浮上式ディスク型モ
ータにおいて、前記電極のリード線は全て前記電極の裏
側から導出することを特徴とする静電浮上式ディスク型
モータ。 - 【請求項６】 請求項１記載の静電浮上式ディスク型モ
ータにおいて、前記電極のリード線は全て前記電極の外
側から導出することを特徴とする静電浮上式ディスク型
モータ。 - 【請求項７】 請求項１記載の静電浮上式ディスク型モ
ータにおいて、前記電極には均等に正の電圧と負の電圧
とが印加されることを特徴とする静電浮上式ディスク型
モータ。 - 【請求項８】 請求項１記載の静電浮上式ディスク型モ
ータにおいて、前記回転子は板状体であることを特徴と
する静電浮上式ディスク型モータ。 - 【請求項９】 請求項８記載の静電浮上式ディスク型モ
ータにおいて、前記回転子はディスクであることを特徴
とする静電浮上式ディスク型モータ。 - 【請求項１０】 請求項８又は９記載の静電浮上式ディ
スク型モータにおいて、前記回転子の表面に導電体パタ
ーンが形成されることを特徴とする静電浮上式ディスク
型モータ。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の静電浮上式ディスク
型モータにおいて、前記回転子表面の導電体パターンの
角部にはＲが形成されることを特徴とする静電浮上式デ
ィスク型モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7695195A JPH08275556A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 静電浮上式ディスク型モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7695195A JPH08275556A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 静電浮上式ディスク型モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08275556A true JPH08275556A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13620089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7695195A Pending JPH08275556A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 静電浮上式ディスク型モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08275556A (ja) |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7695195A patent/JPH08275556A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031209 |