JPH0851786A - 静電モータ - Google Patents

静電モータ

Info

Publication number
JPH0851786A
JPH0851786A JP20806994A JP20806994A JPH0851786A JP H0851786 A JPH0851786 A JP H0851786A JP 20806994 A JP20806994 A JP 20806994A JP 20806994 A JP20806994 A JP 20806994A JP H0851786 A JPH0851786 A JP H0851786A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
mover
electrode
insulator
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP20806994A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Narita
秀夫 成田
Mitsuaki Ikeda
満昭 池田
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.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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 Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP20806994A priority Critical patent/JPH0851786A/ja
Publication of JPH0851786A publication Critical patent/JPH0851786A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Linear Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動子と固定子の間の摩擦抵抗が小さく、安
定して高速で移動できる静電モータを提供する。 【構成】 絶縁体21、21’の表面に金属薄膜からな
る固定子電極22、22’を一定の間隔で設けた固定子
2、2’と、絶縁体11の表面に前記固定子電極面に対
向して金属薄膜からなる可動子電極12、12’を固定
子電極22、22’と所定の関係になるように設けた可
動子1とを有する静電モータにおいて、固定子電極2
2、22’および可動子電極12、12’は、固定子
2、2’および可動子1の表面にそれぞれ所定の間隔を
置いて設けた溝部13、23、23’の中にそれぞれ設
けられ、固定子2、2’と可動子1との間に絶縁性潤滑
油を充填したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、静電気を用いて可動子
を移動させる静電モータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、静電モータは、例えばリニアモー
タに適用した場合、第1の従来例は図5に示すように構
成してある。すなわち、1は可動子で、表面が平板状の
絶縁体11の両面に長方形の金属薄膜からなる可動子電
極12、12’を所定ピッチで移動方向に配置してあ
る。2、2’は可動子1の両面に対向させた絶縁体2
1、21’からなる固定子で、可動子電極12、12’
に微小空隙を介して対向する金属薄膜からなる固定子電
極22、22’を備えている。(例えば、特開昭62−
44079号)。静電モータの動作原理は、固定子2の
固定子電極22、22’に電圧を印加した時、可動子1
の可動子電極12、12’が固定子電極22、22’間
に引き込まれるという現象を利用したものである。この
時発生する静電気による吸引力fは、次の(1)式で表
される。 f=(ε02 W/2)[{ε1 /(2ε1 g+ε0 d)} −{1/(2g+d)}] …(1) ここで、ε0 は空気の誘電率、ε1 は絶縁体11の誘電
率、Vは固定子電極22、22’間の電圧、Wは固定子
電極22、22’の幅、gは固定子電極22と可動子電
極12間、および固定子電極22’と可動子電極12’
間の距離、dは絶縁体11の厚さである。静電気による
吸引力fを大きくするためには、電極の幅Wと印加電圧
Vを一定とすると、可動子電極と固定子電極との間の距
離gと絶縁体の厚さdを小さくすることが考えられる
が、可動子電極と固定子電極との間の距離gを小さくす
ると、可動子電極と固定子電極とが接触し、短絡し易く
なるという問題が生じる。また、可動子と固定子の接触
により生じる摩擦力により、可動子の移動が止まるとい
う問題がある。この問題を解決する第2の従来例とし
て、図6に示すように、可動子1および固定子2の少な
くとも一方の面に絶縁性自己潤滑膜3を備え、可動子1
が固定子2に接触しても摩擦力が小さくなるようにして
移動可能にしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、絶縁性自己潤滑膜の摩擦係数が微小荷重領域では急
激に大きくなるため、負荷重量の軽い小形の静電モータ
ではエネルギ損失が大きく、駆動電圧に対して移動速度
が十分に大きくならないという問題が生じた。また、絶
縁性自己潤滑膜内のピンホール等の欠陥のために、駆動
電圧印加中に沿面放電による絶縁破壊を生じて短絡する
という問題も生じた。本発明は、可動子と固定子の間の
摩擦抵抗が小さく、安定して高速で移動できる静電モー
タを提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、絶縁体の表面に金属薄膜からなる固定子
電極を一定の間隔で設けた固定子と、絶縁体の表面に前
記固定子電極面に対向して金属薄膜からなる可動子電極
を前記固定子電極と所定の関係になるように設けた可動
子とを有する静電モータにおいて、前記固定子電極およ
び前記可動子電極は、前記絶縁体の表面にそれぞれ所定
の間隔を置いて設けた溝部にそれぞれ設けられ、前記固
定子と前記可動子との間に絶縁性潤滑油を充填したもの
である。また、前記可動子および前記固定子の絶縁体
は、少なくとも一方の表面は多孔質からなり、前記可動
子電極および前記固定子電極はそれぞれ前記多孔質体の
絶縁体に設けた溝部に設けられ、前記多孔質体に絶縁性
潤滑油を含浸させたものである。
【0005】
【作用】上記手段により、可動子の電極と固定子の電極
とは溝部の中に入り込んでいるので、直接接触すること
がなく、絶縁破壊を起こすこともなくなる。また、可動
子と固定子の表面を多孔質の絶縁体で形成し、その多孔
質部分に絶縁性潤滑油を含浸させてあるので、可動子と
固定子の間の空隙が極めて小さくなっても、絶縁性潤滑
油が介在するので摩擦抵抗は小さくなり、移動速度を高
めることができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図1は本発明の第1の実施例を示す側断面図であ
る。なお、従来例を説明した図6と共通する要素は同一
符号を付して説明は省略する。図において、11はポリ
テトラフルオロエチレン(以下、PTFEという)から
なる絶縁体、12、12’はアルミニウム(以下、Al
と略す)からなる金属薄膜で可動子1を構成している。
固定子電極22、22’はAlの金属薄膜からなる電極
で、PTFEからなる絶縁体21、21’に設けてあ
る。13は可動子1の両表面に可動子電極12、12’
と同じピッチで複数個設けた深さ0.5μm、幅60μ
mの溝部である。可動子1は次の方法で作製した。厚さ
0.5mmのPTFE板を絶縁体11とし、その両面
に、60μm間隔に幅60μの長方形の穴の開いたステ
ンレス製マスク板を取り付け、イオンエッチング法によ
りPTFE板の両面に深さ0.5μmの溝部13を設け
た。さらに、ステンレス製マスク板を取り外さずに、溝
部13にスパッタリング法によりAlを0.3μm蒸着
した。したがって、可動子1の表面から約0.2μm窪
んだ位置にAlの可動子電極12、12’が形成され
る。固定子2、2’は固定子電極22、22’の幅を6
0μm、電極間距離を80μmとして、可動子1と同様
の方法で、絶縁体21、21’の可動子1と対向する面
にそれぞれ溝部23、23’を設け、その中に固定子電
極22、22’をスパッタリング法によりAlを蒸着さ
せて作製した。このようにして作製した可動子1の両面
に、微小空隙gを介して、二つの固定子2を対向させ、
微小空隙gおよび溝部13に絶縁性潤滑油を充填して静
電モータを構成した。以上の構成により、可動子1と固
定子2、2’の間の空隙gが極めて小さくなっても、可
動子1と固定子2、2’の表面には絶縁性潤滑油が介在
するので摩擦抵抗は小さくなり、従来型の静電モータに
比べて、最大移動速度は約2倍になった。また、可動子
の可動子電極12、12’と固定子の固定子電極22、
22’とは溝部13、23、23’の中に入り込んでい
るので、直接接触することがなく、絶縁破壊を起こすこ
ともなくなった。
【0007】図2は、本発明の第2の実施例を示す側断
面図である。なお、固定子2、2’は第1の実施例と同
じ構成とし、可動子1は次の方法で作製した。厚さ0.
5mmのAl板11aの両表面に絶縁層であるアルマイ
ト処理層14を陽極酸化により1.5μmずつ形成し
て、導電体であるAl板11aの表面だけに絶縁層を備
えた絶縁体11とし、その後、60μm間隔に幅60μ
の長方形の穴の開いたステンレス製マスク板を取りつけ
て、イオンエッチング法によりアルマイト処理層14に
深さ0.5μmの溝部13を設けた。さらにステンレス
製マスク板を取り外さずに、この溝部13にスパッタリ
ング法によりAlを0.3μm蒸着して、可動子1の表
面から約0.2μm窪んだ位置にAlの可動子電極1
2、12’を形成した。アルマイト処理層14は多孔質
絶縁体となっているので、アルマイト処理層14に絶縁
性潤滑油を含浸させ、可動子1と固定子2の間の潤滑作
用を行わせる構造とした。このような構成により、静電
モータは駆動電圧印加中に沿面放電による電圧降下は発
生せず、最大移動速度は、第1の実施例に比べて約1.
5倍となった。なお、上記実施例では、固定子2、2’
をPTFEによって形成し、その表面に電極を設けた例
について説明したが、Al板の表面にアルマイト処理層
を設けて、そのアルマイト処理層に電極を設けるように
してもよい。
【0008】図3は本発明の第3の実施例を示す側断面
図である。なお、固定子2、2’は第1の実施例と同じ
構成とし、可動子1は次の方法で作製した。厚さ0.5
mmの多孔質PTFE板を絶縁体11’とし、その両面
に、60μm間隔に幅60μの長方形の穴の開いたステ
ンレス製マスク板を取り付け、イオンエッチング法によ
り多孔質PTFE板の両面に深さ0.5μmの溝部13
を設けた。さらに、ステンレス製マスク板を取り外さず
に、溝部13にスパッタリング法によりAlを0.3μ
m蒸着し、可動子1の表面から約0.2μm窪んだ位置
にAlの可動子電極12、12’を形成した。絶縁体1
1’は多孔質になっているので、絶縁性潤滑油を含浸さ
せ、可動子1と固定子2、2’の間の潤滑作用を行わせ
る構造とした。このような構成により、静電モータは、
実施例2とほぼ同様に、駆動電圧印加中に沿面放電によ
る電圧降下は発生せず、最大移動速度は、第1の実施例
に比べて約1.5倍となった。
【0009】図4は本発明の第4の実施例を示す側断面
図である。なお、固定子2、2’は第1の実施例と同じ
構成とし、可動子1は次の方法で作製した。厚さ0.5
mmのPTFE板を絶縁体11とし、その両面に0.5
μmの多孔質PTFE膜15を形成したあと、60μm
間隔に幅60μの長方形の穴の開いたステンレス製マス
ク板を取り付け、イオンエッチング法により多孔質PT
FE板の両面に深さ0.5μmの溝部13を設けた。さ
らに、ステンレス製マスク板を取り外さずに、溝部13
にスパッタリング法によりAlを0.3μm蒸着し、可
動子1の表面から約0.2μm窪んだ位置にAlの可動
子電極12、12’を形成した。絶縁体11の両表面は
多孔質になっているので、絶縁性潤滑油を含浸させ、可
動子1と固定子2の間の潤滑作用を行わせる構造とし
た。このよう構成により、静電モータは、実施例2、3
とほぼ同様に、駆動電圧印加中に沿面放電による電圧降
下は発生せず、最大移動速度は、第1の実施例に比べて
約1.5倍となった。なお、上記実施例では固定子をP
TFE板の表面に電極を設けた例について説明したが、
その表面に多孔質PTFE膜を形成し、その多孔質PT
FE膜に電極を設けるとともに、絶縁性潤滑油を含浸す
るようにしてもよい。また、上記実施例ではリニアモー
タに適用した例について説明したが、可動子を円筒状の
回転子とし、固定子を回転子に対向する円筒状に形成し
て回転形モータに適用してもよい。
【0010】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、可
動子と固定子の表面に溝部を設けてそれぞれの電極を溝
部の中に沈めて設けてあるとともに、可動子と固定子の
表面を多孔質で形成して絶縁性潤滑油を含浸してあるの
で、金属薄膜と電極とが接触することがなく、可動子と
固定子の間の摩擦抵抗が小さく、安定して高速で移動で
きる静電モータを提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例を示す側断面図であ
る。
【図2】 本発明の第2の実施例を示す側断面図であ
る。
【図3】 本発明の第3の実施例を示す側断面図であ
る。
【図4】 本発明の第4の実施例を示す側断面図であ
る。
【図5】 第1の従来例を示す側断面図である。
【図6】 第2の従来例を示す側断面図である。
【符号の説明】
1 可動子、11、11’ 絶縁体、11a Al板、
12、12’ 可動子電極、13 溝部、14 アルマ
イト処理層、15 多孔質PTFE膜、2、2’ 固定
子、21、21’ 絶縁体、22、22’固定子電極、
23、23’溝部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁体の表面に金属薄膜からなる固定子
    電極を一定の間隔で設けた固定子と、絶縁体の表面に前
    記固定子電極面に対向して金属薄膜からなる可動子電極
    を前記固定子電極と所定の関係になるように設けた可動
    子とを有する静電モータにおいて、前記固定子電極およ
    び前記可動子電極は、前記絶縁体の表面にそれぞれ所定
    の間隔を置いて設けた溝部にそれぞれ設けられ、前記固
    定子と前記可動子との間に絶縁性潤滑油を充填したこと
    を特徴とする静電モータ。
  2. 【請求項2】 絶縁体の表面に金属薄膜からなる固定子
    電極を一定の間隔で設けた固定子と、絶縁体の表面に前
    記固定子電極面に対向して金属薄膜からなる可動子電極
    を前記固定子電極と所定の関係になるように設けた可動
    子とを有する静電モータにおいて、前記可動子および前
    記固定子の絶縁体は、少なくとも一方の表面が多孔質体
    からなり、前記可動子電極および前記固定子電極はそれ
    ぞれ前記多孔質体の絶縁体に設けた溝部に設けられ、前
    記多孔質体に絶縁性潤滑油を含浸させたことを特徴とす
    る静電モータ。
  3. 【請求項3】 前記多孔質体はAl材の表面に形成した
    アルマイト処理層である請求項2記載の静電モータ。
  4. 【請求項4】 前記多孔質体がPTFEである請求項2
    記載の静電モータ。
JP20806994A 1994-08-08 1994-08-08 静電モータ Pending JPH0851786A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20806994A JPH0851786A (ja) 1994-08-08 1994-08-08 静電モータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20806994A JPH0851786A (ja) 1994-08-08 1994-08-08 静電モータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0851786A true JPH0851786A (ja) 1996-02-20

Family

ID=16550136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20806994A Pending JPH0851786A (ja) 1994-08-08 1994-08-08 静電モータ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0851786A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6670738B2 (en) * 2000-03-30 2003-12-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrostatic actuator and method of driving the same
US6784592B2 (en) * 2001-05-15 2004-08-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Use of standoffs to protect atomic resolution storage mover for out-of-plane motion
US6806618B2 (en) * 2000-10-31 2004-10-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrostatic actuator and camera module using the same
EP1557937A1 (en) * 2004-01-23 2005-07-27 Fanuc Ltd Linear electrostatic motor
US7304410B2 (en) * 2004-03-25 2007-12-04 Fanuc Ltd Electrostatic motor including projections providing a clearance between stator and slider electrode members
JP2009504114A (ja) * 2005-07-29 2009-01-29 コミツサリア タ レネルジー アトミーク 最適化エネルギー変換装置
CN104300828A (zh) * 2013-07-19 2015-01-21 纳米新能源(唐山)有限责任公司 一种摩擦发电机
CN105099257A (zh) * 2014-11-14 2015-11-25 纳米新能源(唐山)有限责任公司 接触摩擦式纳米发电机

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6784594B2 (en) 2000-03-30 2004-08-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrostatic actuator and method of driving the same
CN1330082C (zh) * 2000-03-30 2007-08-01 株式会社东芝 静电致动器机构、其驱动方法、和使用其的摄像机模块
US6670738B2 (en) * 2000-03-30 2003-12-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrostatic actuator and method of driving the same
US6806661B2 (en) * 2000-03-30 2004-10-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrostatic actuator and method of driving the same
US6806618B2 (en) * 2000-10-31 2004-10-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrostatic actuator and camera module using the same
US6784593B2 (en) * 2001-05-15 2004-08-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Use of standoffs to protect atomic resolution storage mover for out-of-plane motion
US6784630B2 (en) * 2001-05-15 2004-08-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Use of standoffs to protect atomic resolution storage mover for out-of-plan motion
US6784592B2 (en) * 2001-05-15 2004-08-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Use of standoffs to protect atomic resolution storage mover for out-of-plane motion
EP1557937A1 (en) * 2004-01-23 2005-07-27 Fanuc Ltd Linear electrostatic motor
US7372186B2 (en) 2004-01-23 2008-05-13 Fanuc Ltd Electrostatic motor with clearance maintaining structure
US7304410B2 (en) * 2004-03-25 2007-12-04 Fanuc Ltd Electrostatic motor including projections providing a clearance between stator and slider electrode members
JP2009504114A (ja) * 2005-07-29 2009-01-29 コミツサリア タ レネルジー アトミーク 最適化エネルギー変換装置
CN104300828A (zh) * 2013-07-19 2015-01-21 纳米新能源(唐山)有限责任公司 一种摩擦发电机
CN105099257A (zh) * 2014-11-14 2015-11-25 纳米新能源(唐山)有限责任公司 接触摩擦式纳米发电机
CN105099257B (zh) * 2014-11-14 2017-02-22 纳米新能源(唐山)有限责任公司 接触摩擦式纳米发电机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2430269C2 (ru) Электростатический двигатель
KR960035595A (ko) 박막자기헤드 슬라이더 및 그 헤드소자 구동용 정전액추에이터
KR910007013A (ko) 전기 이중층 커패시터
JPH0851786A (ja) 静電モータ
Egawa et al. Film actuators: Planar, electrostatic surface-drive actuators
US9806639B2 (en) Dielectric fluids for linear switched capacitive devices
US20140252914A1 (en) Electrostatic generator/motor designs capable of operation with the electrodes immersed in a liquid or pressurized gas
JPH0691754B2 (ja) フィルムを利用した接触型静電アクチュエータ
US3471205A (en) Squeeze film bearings
AU2001273700B2 (en) Electro-adhesion device
AU2001273700A1 (en) Electro-adhesion device
JP3095642B2 (ja) 静電アクチュエータおよびその駆動方法
KR890702183A (ko) 박층 자기 헤드의 그라인딩의 종료 탐지방법
JPH04285478A (ja) 静電モ−タ
JP3545876B2 (ja) 静電フィルムアクチュエータ
JPH0833361A (ja) 静電アクチュエータ
JPH05184162A (ja) 静電アクチュエータ
US20030075777A1 (en) Film for a film capacitor and film capacitor
GB2063577A (en) Motor
JPH05184163A (ja) 静電アクチュエータ
KR20010038048A (ko) 최적 형상의 판 전극을 갖는 회전 구동 마이크로액츄에이터
RU2117350C1 (ru) Высоковольтный конденсатор
WO2019181026A1 (ja) 電気機械変換器およびその製造方法
JPH1021762A (ja) 直流油浸電力ケーブル
JPH06153535A (ja) 静電フィルムアクチュエータ