JPH09261975A - 静電フィルムアクチュエータ - Google Patents
静電フィルムアクチュエータInfo
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- JPH09261975A JPH09261975A JP6770296A JP6770296A JPH09261975A JP H09261975 A JPH09261975 A JP H09261975A JP 6770296 A JP6770296 A JP 6770296A JP 6770296 A JP6770296 A JP 6770296A JP H09261975 A JPH09261975 A JP H09261975A
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Abstract
れる電極の配置を工夫することにより、移動子・固定子
として用いられる電極部材の絶縁耐電圧を向上し、ま
た、製造コストの低減化及びフィルムの薄型化、電極配
置間隔の微細化を図り得る静電フィルムアクチュエータ
を提供する。 【解決手段】 第1部材と第2部材とも絶縁部材中に所
定ピッチの複数相の電極を埋め込んで構成される静電フ
ィルムアクチュエータにおいて、少なくとも一方の前記
部材20に各相ごとに一つの平行帯状電極群22,2
3,24を形成し、この電極群22,23,24を所定
の間隔Dをもって分散して配置する。
Description
利用した静電フィルムアクチュエータに関するものであ
る。
は、例えば、以下に示すようなものがあった。静電フィ
ルムアクチュエータは、図6に示すように、第1部材と
第2部材と呼ばれる3相構造の電極を、各相が交互に並
ぶように配置された等ピッチの平行帯状電極を埋め込ん
だ絶縁部材のフィルム1からなり、それをそれぞれの帯
状電極が平行になるように重ね合わせることにより構成
されていた。
た従来の静電フィルムアクチュエータは、以下のような
問題点があった。 (1)従来の静電フィルムアクチュエータの発生力の上
限は、その電極サイズ及び形状が一定であるならば、第
1部材及び第2部材の絶縁耐電圧によって定まる。しか
し、図6に示すような、従来の3相の電極が互いに交互
に並ぶように配置する電極構造では、第1部材及び第2
部材内の平行帯状電極において、隣接する電極が異なる
相の電極であるため、隣接電極間に高い電位差が生じ、
これらの場所において絶縁破壊を起こし易い。そのため
に、フィルムの絶縁耐電圧を高くすることが難しく、静
電フィルムアクチュエータの性能向上の妨げとなってい
る。
互に並ぶように配置する場合、例えば、図6に示すよう
に、フィルム1にα相、β相、γ相を有する場合、電極
の立体配線部2が生じる。つまり、平面的な配線では全
ての相を配線することは不可能である。そのため、例え
ば、電極の立体配線部2は、図7に示すように、フィル
ム1上の電極Bは電極の立体配線部2でスルーホール3
を介して、裏面配線を行う必要がある。このように、こ
れらの電極構造の生成のためにはスルーホール3等を用
いた立体的な配線が不可欠となり、電極フィルムの製造
コストを増加させることになる。
は、第1部材及び第2部材を薄型のフィルムを用いて製
作し、それらを多数積層することにより、大きな力・体
積比を実現し易いという特長を持つが、この利点を有効
に生かすためには、フィルムの厚みはできるだけ薄いこ
とが望ましい。しかし、立体配線により、上記のような
3相構造の電極を製造した場合、フィルムの電極構造を
複層構造とせざるを得ず、フィルムの厚みを抑制するこ
とが難しい。
極の配置ピッチも静電フィルムアクチュエータの性能に
影響を及ぼし、一般に電極配置ピッチを微細化した方が
静電フィルムアクチュエータの性能は向上する。しか
し、スルーホールを用いて配線を行う場合、スルーホー
ルの存在がネックとなり、電極の配置ピッチを微細化す
ることが難しい。
駆動に用いられる電極の配置を工夫することにより、移
動子・固定子として用いられる電極部材の絶縁耐電圧を
向上し、また、製造コストの低減化及びフィルムの薄型
化、電極配置間隔の微細化を図り得る静電フィルムアク
チュエータを提供することを目的とするものである。
の複数相の電極を埋め込んで構成される静電フィルムア
クチュエータにおいて、少なくとも一方の前記部材に、
各相ごとに一つの平行帯状電極群を形成し、この電極群
を所定の間隔をもって分散して配置するようにしたもの
である。
し、それらの第1部材と第2部材は、絶縁部材中に所定
ピッチで配置された電極を埋め込んだ静電フィルムアク
チュエータにおいて、第1部材及び第2部材において配
置された各電極を、少なくとも一方の前記部材に同一相
ごとに一つの平行帯状電極群として集合させ、複数の電
極群を所定の十分な間隔をもって配置することにより、
第1部材及び第2部材内部における絶縁破壊を抑制し、
また、フィルムの製造の簡易化を図ることができる。
の必要性はなくなり、平面的な配線のみで電極の製造が
可能となり、フィルムの製造コストの低減、電極の微細
化、フィルムの薄型化を図ることができる。また、各相
の電極群内において、隣接電極間には全て等しい電圧が
印加されるため絶縁破壊の恐れはなくなる。唯一、電極
群同士が隣接する場所において、高い電位差が生じるた
め絶縁破壊を起こす可能性があるが、各電極群の配置間
隔を十分に広くとることで、これらの場所における絶縁
破壊を抑制することができる。これにより、第1部材及
び第2部材の絶縁耐電圧を高めることが可能である。
チュエータにおいて、前記第2部材に各相ごとに一つの
平行帯状電極群を形成し、この電極群に3相交流を印加
し、前記第1部材に所定ピッチの平行帯状電極を形成
し、この電極に前記3相交流の3倍の周波数を有する単
相交流を印加するようにしたものである。したがって、
より電気的な耐久性が向上した高性能の多相静電フィル
ムアクチュエータを得ることができる。
を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例
を示す静電フィルムアクチュエータの電極構造を示す平
面図、図2はその静電フィルムアクチュエータの第1部
材と第2部材の平面図であり、図2(a)はその第1部
材の平面図、図2(b)はその第2部材の平面図であ
る。また、図3はその静電フィルムアクチュエータの斜
視図、図4はその静電フィルムアクチュエータへの電圧
印加例を示す図、図5はその静電フィルムアクチュエー
タへの印加電圧パターン例を示す図であり、図5(a)
はその第2部材への印加電圧、図5(b)はその第1部
材への印加電圧を示している。
は、絶縁性フィルム11内に所定のピッチpで形成され
た平行帯状電極12が埋め込まれている。ここで、ピッ
チpは、例えば450μmである。第2部材20は、絶
縁性のフィルム21内に、α相電極22、β相電極2
3、γ相電極24の各相毎に一つの平行帯状電極群が埋
め込まれている。α相電極22、β相電極23、γ相電
極24はそれぞれ所定のピッチpで配置されており、各
相電極間は、〔m+(1/3)〕pの間隔Dを有してい
る。ここで、mは任意の正の整数であるが、電極内にお
ける絶縁破壊を防ぐために、ある程度大きい値をとるこ
とが望ましい。例えば、mは15、間隔Dは6900μ
mである。
成し、その電極群を所定の間隔Dをもって分散して配置
するようにしている。そこで、図4および図5に示すよ
うに、第1部材10の平行帯状電極12にはV0 sin
(3ωt)を印加し、第2部材20のα相電極22には
V0 sin(ωt)、β相電極23にはV0 sin〔ω
t+(2/3)π〕、γ相電極24にはV0 sin〔ω
t+(4/3)π〕を印加するようにしている。
3に示すように重ね合わせ、第2部材20の3個の平行
帯状電極群22,23,24に対しては、図5(a)に
示すような3相交流を、第1部材10の平行帯状電極1
2に対しては、図5(b)に示すような図5(a)の3
倍の周波数を持つ交流電圧を印加することにより、両者
間に発生する静電吸引力により、第1部材10もしくは
第2部材20が図3中に矢印で示す方向にリニアに駆動
される。
に並ぶように配置された電極構造においては、隣接する
電極は異なる相の電極であるため、駆動時には隣接電極
間に高い電位差が生じ、隣接電極間で絶縁破壊を起こし
易い。そのために、フィルム全体の絶縁耐電圧も高くす
ることが難しい。本発明によれば、複数相の電極を各相
ごとに集合させ、集合させた各相の電極を互いに十分な
間隔Dをもって配置することにより、集合させた各相の
電極群内では、隣接電極間には等しい電圧が印加される
ため絶縁破壊の恐れはなく、それぞれの電極群を十分に
離して配置することで、移動子・固定子の各電極フィル
ムの絶縁耐電圧を高めることが容易である。
的な配線を要し、通常は、複数層の構造を有するフィル
ム状基板とスルーホールとを用いて電極の配線が行われ
た。このような配線においては、スルーホールの存在が
ネックとなり、電極の微細化が図り難く、また、フィル
ム内の電極も複数層の構造を有するため、フィルムの厚
みも大きなものとなる。これらは、静電フィルムアクチ
ュエータの出力向上を図る上で、非常に大きな問題とな
る。
のみで電極を製造することが可能なため、スルーホール
を必要とせず、また、単層構造の電極を有するフィルム
基板により電極の製造を行うことが可能となるため、電
極の微細化やフィルムの薄型化が容易に行える。また、
同時に、フィルムの製造コストの低減も図ることができ
る。
板状のフィルムに配置した場合を示したが、静電フィル
ムアクチュエータとして、公知(例えば、本願発明者等
による特開平6−78566号、特開平7−19414
7号、特開平7−274540号参照)の円盤状の絶縁
体中に放射状に電極を配置する場合に適用することがで
きることは言うまでもない。
配置する場合に適用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。
固定子を有する静電アクチュエータの多くの特長を保持
しつつ、さらに、次のような効果を得ることができる。 (1)請求項1記載の発明によれば、移動子・固定子と
なる第1部材及び第2部材の絶縁耐圧を、従来より大幅
に向上させ、静電フィルムアクチュエータの発生力の向
上や、電気的な耐久性の向上を図ることができる。
において、スルーホール等の機構を必要とせず、平面的
な配線により電極を形成することができるため、部材の
簡素化・薄型化、構成電極の配置ピッチの微細化、電極
フィルムの製造コストの低減化を図ることができる。 (2)請求項2記載の発明によれば、電気的な耐久性が
向上した高性能の多相静電フィルムアクチュエータを得
ることができる。
ータの電極構造を示す平面図である。
ータの第1部材と第2部材の平面図である。
ータの斜視図である。
ータへの電圧印加例を示す図である。
ータへの印加電圧パターン例を示す図である。
の電極構造を示す平面図である。
体配線部を示す断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 第1部材と第2部材とも絶縁部材中に所
定ピッチの複数相の電極を埋め込んで構成される静電フ
ィルムアクチュエータにおいて、 少なくとも一方の前記部材に、各相ごとに一つの平行帯
状電極群を形成し、該電極群を所定の間隔をもって分散
して配置することを特徴とする静電フィルムアクチュエ
ータ。 - 【請求項2】 請求項1記載の静電フィルムアクチュエ
ータにおいて、前記第2部材に各相ごとに一つの平行帯
状電極群を形成し、該電極群に3相交流を印加し、前記
第1部材に所定ピッチの平行帯状電極を形成し、該電極
に前記3相交流の3倍の周波数を有する単相交流を印加
することを特徴とする静電フィルムアクチュエータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06770296A JP3545876B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 静電フィルムアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06770296A JP3545876B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 静電フィルムアクチュエータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09261975A true JPH09261975A (ja) | 1997-10-03 |
JP3545876B2 JP3545876B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
ID=13352561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06770296A Expired - Fee Related JP3545876B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 静電フィルムアクチュエータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3545876B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6809848B2 (en) * | 2001-06-01 | 2004-10-26 | Agere Systems Inc. | MEMS device |
US7239065B2 (en) * | 2003-07-08 | 2007-07-03 | Tibion Corporation | Electrostatic actuator with fault tolerant electrode structure |
US9131873B2 (en) | 2009-02-09 | 2015-09-15 | Alterg, Inc. | Foot pad device and method of obtaining weight data |
US9474673B2 (en) | 2007-02-14 | 2016-10-25 | Alterg, Inc. | Methods and devices for deep vein thrombosis prevention |
US9889058B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-02-13 | Alterg, Inc. | Orthotic device drive system and method |
US10179078B2 (en) | 2008-06-05 | 2019-01-15 | Alterg, Inc. | Therapeutic method and device for rehabilitation |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP06770296A patent/JP3545876B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
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US11007105B2 (en) | 2013-03-15 | 2021-05-18 | Alterg, Inc. | Orthotic device drive system and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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