JPH0880064A

JPH0880064A - 静電アクチュエータ

Info

Publication number: JPH0880064A
Application number: JP20861294A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Okuno; 敦奥野
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1994-09-01
Filing date: 1994-09-01
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】静電アクチュエータ駆動時において、移動子
の速度リップルを小さくすること。【構成】この発明による静電アクチュエータは、所定
のピッチで配列した複数の銅電極１０１、１０１、１０
１・・を有する固定子電極板１００と、この固定子電極
板１００に対向する位置に設けられ、所定のピッチで配
列した複数の銅電極を有する移動子電極板とから構成さ
れている。そして、固定子電極板１００の銅電極１０
１、１０１、１０１・・・は、所定角度でスキュ−され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、静電力によって動作
する静電アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の静電アクチュエータの構
成を示す斜視図、図３は図２におけるIII−III線断面図
である。図２において、符号１は固定子であり、複数の
固定子電極板２、２・・・を積層して構成されている。
各固定子電極板２は、図３に示すように、櫛型に配置さ
れた銅電極１０、１０・・・とエポキシ樹脂層１１ａ、
１１ｂと、ポリイミドフィルム１２、１２・・から構成
されており、フレキシブルプリント基板の技術を用いて
製造されている。図２における符号３は移動子であり、
複数の移動子電極板４、４・・・を積層して構成されて
おり、各移動子電極板４が各々固定子電極板２と交互に
配置されている。そして、固定子１に対して移動自在に
構成されている。各移動子電極板４は、図３に示すよう
に、固定子電極板２と同様に、櫛型に配置された銅電極
３０、３０・・・とエポキシ樹脂層３１ａ、３１ｂと、
ポリイミドフィルム３２、３２・・から構成されてお
り、移動子電極板４の銅電極３０と固定子電極板２の銅
電極１０が互いに向き合って配置されている。そして、
移動子電極板４と固定子電極板２との間に、摩擦低減の
ためのガラスビーズ４０が配置され、また、絶縁耐圧を
向上させるための絶縁液（比誘電率１．８６）４１が満
たされている。次に、上述した静電アクチュエータの動
作原理を説明する。図４に示すように、移動子電極板４
の各銅電極３０、３０、・・・および固定子電極板２の
各銅電極１０、１０、・・・に各々逆相の三相交流電圧
を印加する。これにより、それぞれの銅電極面上に正弦
波的な電位分布が生じる。この電位分布による静電力に
より、固定子電極板２と移動子電極板４との間に吸引力
が働き、移動子電極板４が駆動される。移動子電極板４
および固定子電極板２の各電位分布は、それぞれ各電極
板４、２上を逆向きに進む進行波となり（矢印Ｙ１，Ｙ
２参照）、駆動が同期している場合、移動子電極板４は
固定子電極板２上の進行波の２倍の速度で移動する（矢
印Ｙ３参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の静電アクチュエータにおいて、移動子電極板４の銅
電極３０と固定子電極板２の銅電極１０とが互いに向か
い合っている場合と、両電極３０、１０がずれて位置し
ている場合とでは、両電極３０、１０間の静電容量が異
なる。静電アクチュエータは静電力で動作しているの
で、両電極３０、１０間の静電容量が異なれば、両電極
３０、１０間に働く静電力も異なってくる。このため、
従来の静電アクチュエータには、移動動作に脈動が生じ
るという問題がある。

【０００４】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、移動子３を、脈動なしで駆動させることが出
来る静電アクチュエ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】この発明は、所定のピッ
チで配列された複数の櫛型電極を有する固定子と、前記
固定子に対向する面に、前記固定子の複数の櫛型電極と
同一のピッチで配列された複数の櫛型電極を有する移動
子とを備え、前記固定子の複数の櫛型電極と、前記移動
子の複数の櫛型電極にそれぞれ位相差を持つ電圧を印加
し、前記固定子の複数の櫛形電極と、前記移動子の複数
の櫛形電極との間に作用する静電吸引力によって、前記
移動子を移動させるようにした静電アクチュエータにお
いて、前記固定子の複数の櫛型電極または前記移動子の
複数の櫛型電極を、所定角度でスキュ−させたことを特
徴とする。

【０００６】

【作用】この発明による静電アクチュエータにおいて
は、固定子の櫛形電極と移動子の櫛型電極が対向したと
きに、これらは、斜めにクロスした形で対向する。この
ため、固定子の櫛型電極と、移動子の櫛形電極は、いつ
の時点においても対向面積（重なり面積）が、零になら
ず、しかも移動子が移動したときの対向面積の変動率を
小さくできる。これにより、移動速度の波（リップル）
ができにくく、定速に近い速度特性が得られる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。図１はこの発明の一実施例による固定
子電極板１００の構成を示す図であり、（ａ）は、斜視
図であり、（ｂ）は平面図である。この図において、図
３の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説
明を省略する。この図に表す固定子電極板１００におい
て、符号１０１、１０１、１０１・・は、固定子電極板
１００の銅電極であり、図３の固定子電極１０、１０、
１０・・と異なる点は、固定子電極の並び方である。す
なわち、固定子電極板１００の銅電極１０１は、固定子
電極板１００の両側部と直交する直線Ｌに対して、スキ
ューさせ設けられている。なお、本発明の静電アクチュ
エータと、従来の静電アクチュエータの駆動原理は同一
であるため説明を省略する。

【０００８】このような構成において、まず、静電アク
チュエータを駆動させた時の、固定子電極板１００の銅
電極１０１、１０１、１０１・・と、移動子電極板４の
銅電極３０、３０、３０・・が対向するときの、対向面
積（重なり面積）Ｓａについて考えてみる。例えば、固
定子電極板１００の銅電極１０１と移動子電極板４の銅
電極３０端部が一致している状態から移動を開始させた
場合、対向面積Ｓａは緩やかに増加後、最大値となり、
その後、緩やかに減少し最小値を示し、以後同様の変化
を繰り返す（図５（イ）参照）。また、一方、従来の静
電アクチュエータを駆動させた時の、対向面積Ｓｂは、
固定子電極板２の銅電極１０と移動子電極板４の銅電極
３０が完全に重なった時に最大値を示し、その後、急激
に減少し、最小値（零）を示し、以後同様の変化を繰り
返す（図５（ロ）参照）。上述した、対向面積の変化
は、静電アクチュエータを駆動させた時の速度特性に対
応する。このため、本実施例による静電アクチュエータ
は、ほぼ定速で駆動され、一方、従来の静電アクチュエ
ータは、速度リップルが生じてしまう。

【０００９】なお、上述した実施例では、移動子電極板
４の銅電極３０、３０、３０・・は、そのままで、固定
子電極板の銅電極のみをスキューさせたが、これとは逆
に、固定子電極板の銅電極は、スキューさせずに、移動
子電極板の銅電極のみをスキューさせても同様の効果を
得ることができる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、移動子または、固定子の櫛形電極をスキューさせる
ことにより、移動子が移動する時における櫛形電極の対
向面積の変動率が低くなる。これにより移動子の速度リ
ップルを従来のものと比較し、はるかに小さくすること
ができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による静電アクチュエータ
の構成を示す図である。

【図２】従来の静電アクチュエータの構成を示す斜視図
である。

【図３】図２のIII−III線断面図である。

【図４】従来の静電アクチュレータの駆動原理を説明す
る図である。

【図５】従来および、この発明の一実施例による静電ア
クチュエータの対向面積の変化を示す図である。

【符号の説明】

１００固定子電極板１０１銅電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のピッチで配列された複数の櫛型電
極を有する固定子と、前記固定子に対向する面に、前記
固定子の複数の櫛型電極と同一のピッチで配列された複
数の櫛型電極を有する移動子とを備え、前記固定子の複
数の櫛型電極と、前記移動子の複数の櫛型電極にそれぞ
れ位相差を持つ電圧を印加し、前記固定子の複数の櫛形
電極と、前記移動子の複数の櫛形電極との間に作用する
静電吸引力によって、前記移動子を移動させるようにし
た静電アクチュエータにおいて、前記固定子の複数の櫛型電極または前記移動子の複数の
櫛型電極を、所定角度でスキュ−させたことを特徴とす
る静電アクチュエータ。