JPH0947042A

JPH0947042A - 静電アクチュエータ

Info

Publication number: JPH0947042A
Application number: JP19287095A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sato; 隆佐藤; Susumu Saito; 晋斎藤
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】移動方向に働く力を強くして、効率を向上す
ることができる静電アクチュエータを提供する。【解決手段】静電アクチュエータは、固定子１と、固
定子１に対して移動可能な可動子２と、駆動部４とを備
える。固定子１は、平面状の固定面１２を備える絶縁体
である。固定子１は、固定面１２に対して傾斜して設け
られると共に固定面１２に向かって互いに開くように設
けられた第１電極板１４、第２電極板１５を備える。可
動子２は、固定面１２と対向する平面である対向面２１
を備える絶縁体である。可動子２は、固定子１の第１電
極板１４、第２電極板１５と対向するように、第１電極
板２３Ａ〜２３Ｄ、第２電極板２４Ａ〜２４Ｄを備え
る。駆動部４は、第１電極板１４，２３に、同符号の電
圧を加える制御と、第２電極板１５，２４に、異符号の
電圧を加える制御とを交互に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、静電エネルギを
機械的なエネルギに変換する静電アクチュエータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】静電アクチュエータには、２つの電極を
用いるものがある。この静電アクチュエータは、図３０
に示すように、平行に配置された電極板１０１，１０２
を備える。電極板１０１は、固定子であり、装置（図示
を省略）に固定されている。また、電極板１０２は、可
動子であり、移動可能に、かつ、所定間隔だけ離されて
保持されている。

【０００３】この静電アクチュエータの電極板１０２を
電極板１０１に対してずらして配置し、さらに、電極板
１０１に正の電荷、電極板１０２に負の電荷を与える。
これにより、電極板１０２は、電極板１０２の長手方向
である方向Ｆに対して斜め方向の引力を受ける。電極板
１０２は、移動可能に、かつ、所定間隔だけ離されて保
持されているので、方向Ｆに向かう力を受ける。この力
により、電極板１０２は、方向Ｆに移動する。つまり、
この静電アクチュエータは、電極板１０１，１０２に蓄
えた静電エネルギを、電極板１０２を方向Ｆに移動する
機械エネルギに変換する。

【０００４】また、静電アクチュエータには、２つの電
極板と、誘電体とを用いるものがある。この静電アクチ
ュエータは、図３１に示すように、平行に配置された電
極板１１１，１１２と、電極板１１１と電極板１１２と
の間に配置された誘電体１１３とを備える。電極板１１
１，１１２は、固定子であり、装置（図示を省略）に固
定されている。また、誘電体１１３は、可動子であり、
移動可能に、かつ、電極板１１１，１１２から所定間隔
だけ離されて、装置に保持されている。

【０００５】この静電アクチュエータの誘電体１１３を
電極板１１１，１１２に対してずらして配置し、さら
に、電極板１１１，１１２に電圧を加える。これによ
り、分極が誘電体１１３に発生し、電極板１１１，１１
２付近に電荷が発生する。この電荷により、誘電体１１
３は、誘電体１１３の長手方向である方向Ｇに働く引力
を受ける。誘電体１１３は、移動可能に、かつ、所定間
隔だけ離されて保持されているので、方向Ｇに移動す
る。つまり、この静電アクチュエータは、電極板１１
１，１１２に蓄えた静電エネルギを、誘電体１１３を方
向Ｇに移動する機械エネルギに変換する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の静電
アクチュエータには、次のような欠点がある。

【０００７】従来の静電アクチュエータは、移動方向に
対して平行に配置された電極板や誘電体を可動子として
用いる。このために、移動方向に対して直角な方向に働
く力が、移動方向に働く力に比べて可動子に強く働き、
力を効率的に利用することができない。

【０００８】また、従来の静電アクチュエータは、力を
効率的に利用していないので、移動方向に働く力を強く
するためには、電極間に与える電荷の量を多くする必要
がある。このために、静電アクチュエータの消費電力が
多くなり、これが発熱の原因となる。

【０００９】この発明の目的は、このような欠点を除
き、移動方向に働く力を強くして、効率を向上すること
ができる静電アクチュエータを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項１の発明は、固定面が平面状にされた絶縁体
からなり、固定面に対して傾斜して設けられると共に固
定面に向かって互いに開くように絶縁体内に設けられた
第１電極および第２電極を具備する第１電極部を少なく
とも１つ備える固定部と、固定部の固定面と対向する対
向面を備える絶縁体からなり、固定部の第１電極および
第２電極と対向するように絶縁体内に設けられた第１電
極および第２電極を具備する第２電極部を少なくとも１
つ備える移動部と、固定部および移動部の第１電極に、
同種の電荷を帯電させる制御と、固定部および移動部の
第２電極に、異種の電荷を帯電させる制御をする駆動部
とを有する。

【００１１】請求項１の発明により、駆動部は、固定部
および移動部の第１電極に、例えば、異種の電荷を帯電
させる。これにより、引力が固定部および移動部の第１
電極に発生し、移動部が移動する。この後、駆動部は、
固定部および移動部の第２電極に、同種の電荷を帯電さ
せる。これにより、斥力が固定部および移動部の第２電
極に発生し、移動部が移動する。

【００１２】このとき、固定部の第１電極および第２電
極が固定面に対して傾斜して設けられると共に固定面に
向かって互いに開くように絶縁体内に設けられ、移動部
の第１電極および第２電極が固定部の第１電極および第
２電極と対向するように設けられているので、第１電極
による引力と、第２電極による斥力とが同じ方向にな
る。この結果、移動部は、連続して同一の方向に移動す
る。

【００１３】以後、駆動部は、固定部および移動部の第
１電極に、同種の電荷を帯電させる制御と、固定部およ
び移動部の第２電極に、異種の電荷を帯電させる制御と
を交互に繰り返して、移動部を移動させる。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１記載の静電ア
クチュエータにおいて、第１電極部および第２電極部の
第１電極と第２電極と固定面とで囲まれた部分の絶縁体
を、この絶縁体より誘電率の大きな誘電体にすることを
特徴とする。

【００１５】請求項２の発明により、固定部および移動
部の第１電極と第２電極との間に誘電率の大きな誘電体
が挿入されるので、第１電極および第２電極は、誘電体
が無いときに比べて多くの電荷を蓄積する。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の静電アクチュエータにおいて、第１電極の傾斜方向と
異なる方向にして、第１電極部を少なくとも１つ固定部
に配置し、異なる方向に配置された第１電極部に対向す
るように第２電極部を少なくとも１つ移動部に配置した
ことを特徴とする。

【００１７】請求項３の発明により、１つの傾斜方向に
配置された固定部の第１電極部および移動部の第２電極
部により、移動部が移動する。また、別の傾斜方向に配
置された固定部の第１電極部および移動部の第２電極部
により、移動部は、別の移動方向に移動する。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を、
図面を用いて説明する。

【００１９】［発明の実施の形態１］図１は、この発明
に係る静電アクチュエータの実施の形態１を示す図であ
る。図１において、符号１が固定部としての固定子であ
る。固定子１は、板状の絶縁体である。固定子１とし
て、誘電率の小さな材質が用いられる。このような材質
として、ガラス、セラミックスなどがある。固定子１の
一方の側の面１１が装置（図示を省略）に固定されてい
る。他方の側の面である固定面１２には、Ｖ字型の溝１
３，１３が平行に、かつ、固定面１２の両側に設けられ
ている。

【００２０】固定子１には、図２に示すように、長方形
をした、金属製の複数の第１電極板１４および第２電極
板１５が設けられている。第１電極板１４と第２電極板
１５とは、固定面１２に対して「Ｖ」字状に配置されて
いる。つまり、第１電極板１４と第２電極板１５とは、
固定面１２に対して傾斜し、かつ、固定面１２に向かっ
て互いに開くように設けられている。第１電極板１４と
第２電極板１５とにより、第１電極部が構成される。第
１電極板１４と第２電極板１５とは、図３に示すよう
に、固定面１２のＶ字型の溝１３と溝１３との間に配列
される。

【００２１】第１電極板１４と第２電極板１５とで挟ま
れた部分（「Ｖ］字の内側の部分）には、誘電体１６が
設けられている。誘電体１６として、誘電率の大きな材
質が用いられる。このような材質として、ＰＺＴ（チタ
ン酸ジルコン酸鉛）などがある。

【００２２】このような固定子１と向かい合うように、
移動部としての可動子２が設けられている。可動子２
は、固定子１と同じように、板状の絶縁体である。可動
子２として、ガラス、セラミックスなどの材質が用いら
れる。可動子２の対向面２１が、固定子１の固定面１２
と向かい合う面である。そして、対向面２１には、固定
子１のＶ字型の溝１３，１３と向かい合うように、Ｖ字
型の溝２２，２２が平行に、かつ、対向面２１の両側に
設けられている。

【００２３】可動子２には、固定子１と同じように、金
属製の第１電極板２３Ａ〜第１電極板２３Ｄおよび第２
電極板２４Ａ〜第２電極板２４Ｄが設けられている。第
１電極板２３Ａ〜第１電極板２３Ｄと第２電極板２４Ａ
〜第２電極板２４Ｄとは、対向面２１に対して「Ｖ」字
状に配置されている。つまり、第１電極板２３Ａ〜第１
電極板２３Ｄと第２電極板２４Ａ〜第２電極板２４Ｄと
は、対向面２１に対して傾斜し、かつ、対向面２１に向
かって互いに開くように設けられている。第１電極板２
３Ａと第２電極板２４Ａ、第１電極板２３Ｂと第２電極
板２４Ｂ、第１電極板２３Ｃと第２電極板２４Ｃ、およ
び、第１電極板２３Ｄと第２電極板２４Ｄにより、第２
電極部が構成される。

【００２４】第１電極板２３Ａ〜第１電極板２３Ｄと第
２電極板２４Ａ〜第２電極板２４Ｄとで挟まれた部分に
は、誘電体２５が設けられている。誘電体２５として、
ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などの材質が用いられ
る。

【００２５】固定子１のＶ字型の溝１３，１３と可動子
２のＶ字型の溝２２，２２との間には、丸棒３，３が置
かれている。丸棒３，３により、図４に示すように、固
定子１の固定面１２に対して、可動子２の対向面２１が
所定の距離だけ離される。そして、可動子２は、丸棒
３，３に沿って方向Ａおよび逆方向に移動可能に、固定
子１に保持される。この丸棒３，３、固定子１のＶ字型
の溝１３，１３および可動子２のＶ字型の溝２２，２２
により、ガイド部が構成される。

【００２６】この他のガイド部として、例えば、図５に
示すものがある。このガイド部は、固定子１に設けられ
たレール１７，１７と、可動子２に設けられた案内溝２
６，２６とを備える。レール１７，１７は、Ｖ字型の溝
１３，１３と同じように、互いに平行に、かつ、固定面
１２の両側に設けられている。レール１７，１７の先端
は、円形状になっている。案内溝２６，２６は、レール
１７，１７の先端と嵌合する形状である。このようなガ
イド部により、固定子１は、可動子２を所定の距離だけ
離し、かつ、可動子２を移動可能に保持する。

【００２７】固定子１の第１電極板１４および第２電極
板１５と、可動子２の第１電極板２３Ａ〜第１電極板２
３Ｄおよび第２電極板２４Ａ〜第２電極板２４Ｄとに
は、図６に示すように、駆動部４が接続されている。な
お、以下では、図面の複雑化を避けるために、固定子１
および可動子２の、断面を示すハッチングを省略する。
固定子１の第１電極板１４は、リード線３１を経由し
て、駆動部４にそれぞれ接続され、第２電極板１５は、
リード線３２を経由して、駆動部４にそれぞれ接続され
ている。可動子２の第１電極板２３Ａ〜第１電極板２３
Ｄは、リード線３３を経由して、駆動部４にそれぞれ接
続され、第２電極板２４Ａ〜第２電極板２４Ｄは、リー
ド線３４を経由して、駆動部４にそれぞれ接続されてい
る。

【００２８】駆動部４は、方向Ａまたは逆方向に可動子
２を移動させるとき、固定子１の第１電極板１４および
第２電極板１５と、可動子２の第１電極板２３Ａ〜第１
電極板２３Ｄおよび第２電極板２４Ａ〜第２電極板２４
Ｄとに、同符号の電圧または異符号の電圧を交互に加え
る。

【００２９】同符号による斥力を利用するのは、次の状
態のときである。この状態では、図７に示すように、可
動子２が固定子１に対して、１ステップだけずれてい
る。つまり、可動子２の誘電体２５が固定子１の誘電体
１６と向かい合っている。なお、以下の図面では、図面
の複雑化を避けるために、固定子１および可動子２のリ
ード線を省略している。

【００３０】この状態のとき、駆動部４は、例えば、固
定子１の第１電極板１４および可動子２の第１電極板２
３Ａに正の電荷を与える。これにより、第１電極板１４
および第１電極板２３Ａには、斥力Ｆ１が働く。この斥
力Ｆ１は、第１電極板１４と第１電極板２３Ａの間に働
くクーロン力である。

【００３１】第１電極板１４は固定面１２に対して角度
θだけ傾斜し、第１電極板２３Ａは対向面２１に対して
角度θだけ傾斜しているので、対向面２１に対して水平
な力Ｆ１_xと、垂直な力Ｆ１_yは、Ｆ１_x ＝Ｆsinθ …（１）Ｆ１_y ＝Ｆcosθ …（２）となる。可動子２は、ガイド部で保持されているので、
可動子２に働く力は、水平な力Ｆ１_xだけである。これ
により、可動子２は、対向面２１に対して水平な方向に
動く。

【００３２】異符号による引力を利用するのは、次の状
態のときである。この状態では、図８に示すように、可
動子２が固定子１に対して、ハーフステップだけずれて
いる。つまり、可動子２の誘電体２５が固定子１の誘電
体１６と半分だけ向かい合っている。

【００３３】この状態のとき、駆動部４は、例えば、固
定子１の第２電極板１５に正の電荷を与え、可動子２の
第２電極板２４Ａに負の電荷を与える。これにより、第
２電極板１５および第２電極板２４Ａには、引力Ｆ２が
働く。この引力Ｆ２の大きさは斥力Ｆ１と同じであり、
向きは斥力Ｆ１と逆である。

【００３４】第２電極板１５は固定面１２に対して角度
θだけ傾斜し、第２電極板２４Ａは対向面２１に対して
角度θだけ傾斜しているので、対向面２１に対して水平
な力Ｆ２_xと、垂直な力Ｆ２_yは、Ｆ２_x ＝Ｆsinθ …（３）Ｆ２_y ＝Ｆcosθ …（４）となる。可動子２は、ガイド部で保持されているので、
可動子２に働く力は、水平な力Ｆ２_xだけである。これ
により、可動子２は、対向面２１に対して水平な方向に
動く。

【００３５】このように、駆動部４は、斥力Ｆ１や引力
Ｆ２により、可動子２を動かす制御をする。

【００３６】次に、実施の形態１の動作について説明す
る。

【００３７】実施の形態１の静電アクチュエータを静止
する場合、駆動部４は、図９に示すように、固定子１の
すべての第１電極板１４および第２電極板１５に負
（−）の電荷を与える。同時に、駆動部４は、可動子２
の第１電極板２３Ａ〜第１電極板２３Ｄおよび第２電極
板２４Ａ〜第２電極板２４Ｄに正（＋）の電荷を与え
る。

【００３８】これにより、可動子２の第１電極板２３Ａ
〜第１電極板２３Ｄと、第２電極板２４Ａ〜第２電極板
２４Ｄとには、固定子１の第１電極板１４と第２電極板
１５とによる引力Ｆ２が働く。しかし、可動子２の第１
電極板２３Ａ〜第１電極板２３Ｄに働く、引力Ｆ２の力
Ｆ２_xと、可動子２の第２電極板２４Ａ〜第２電極板２
４Ｄとに働く力Ｆ２_xとが逆向きとなるので、可動子２
は静止した状態になる。

【００３９】実施の形態１の静電アクチュエータを方向
Ａに動かす場合、駆動部４は、図１０に示すように、可
動子２の第２電極板２４Ａに正の電荷を与え、第２電極
板２４Ｃに負の電荷を与える。同時に、駆動部４は、可
動子２の第２電極板２４Ａ，２４Ｃと向かい合うような
方向にある、固定子１の第２電極板１５に、可動子２と
は逆の電荷をそれぞれ与える。つまり、駆動部４は、固
定子１の第２電極板１５に、１つ置きに異なる電荷を与
える。

【００４０】これにより、可動子２の第２電極板２４
Ａ，２４Ｃには、固定子１の第２電極板１５による引力
Ｆ２がそれぞれ働く。引力Ｆ２の力Ｆ２_xにより、可動
子２は方向Ａに動く。

【００４１】可動子２がハーフステップだけ移動した状
態、つまり、図１１の状態になると、駆動部４は、固定
子１および可動子２に与える電荷を変える。この状態を
図１２に示す。このとき、可動子２の第１電極板２３Ｂ
に負の電荷を与え、第１電極板２３Ｄに正の電荷を与え
る。同時に、駆動部４は、可動子２の第１電極板２３
Ｂ，２３Ｄと向かい合うような方向にある、固定子１の
第１電極板１４に、可動子２と同じ電荷をそれぞれ与え
る。

【００４２】これにより、可動子２の第１電極板２３
Ｂ，２３Ｄには、固定子１の第１電極板１４による斥力
Ｆ１がそれぞれ働く。斥力Ｆ１の力Ｆ１_xにより、可動
子２は方向Ａに動く。可動子２がハーフステップだけ方
向Ａに移動すると、図１３に示す状態となる。この状態
になると、駆動部４は、固定子１および可動子２に与え
る電荷を変えて、再び図１０に示す電荷を固定子１およ
び可動子２に与える。

【００４３】駆動部４は、このような制御により、可動
子２を方向Ａ方向に移動させる。

【００４４】実施の形態１の静電アクチュエータを方向
Ａと逆の方向Ｂに移動する場合、駆動部４は、図１４に
示すように、可動子２の第１電極板２３Ａに負の電荷を
与え、第１電極板２３Ｃに正の電荷を与える。同時に、
駆動部４は、可動子２の第１電極板２３Ａ，２３Ｃと向
かい合うような方向にある、固定子１の第１電極板１４
に、可動子２とは逆の電荷をそれぞれ与える。

【００４５】これにより、可動子２の第１電極板２３
Ａ，２３Ｃには、固定子１の第１電極板１４による引力
Ｆ２がそれぞれ働く。引力Ｆ２の力Ｆ２_xにより、可動
子２は方向Ｂに動く。

【００４６】図１５に示すように、可動子２がハーフス
テップだけ移動すると、駆動部４は、固定子１および可
動子２に与える電荷を変える。この状態を図１６に示
す。このとき、可動子２の第２電極板２４Ａに正の電荷
を与え、第２電極板２４Ｃに負の電荷を与える。同時
に、駆動部４は、可動子２の第２電極板２４Ａ，２４Ｃ
と向かい合うような方向にある、固定子１の第２電極板
１５に、可動子２と同じ電荷をそれぞれ与える。

【００４７】これにより、可動子２の第２電極板２４
Ａ，２４Ｃには、固定子１の第２電極板１５による斥力
Ｆ１がそれぞれ働く。斥力Ｆ１の力Ｆ１_xにより、可動
子２は方向Ｂに動く。可動子２がハーフステップだけ方
向Ｂに移動すると、図１７に示す状態となる。この状態
になると、駆動部４は、固定子１および可動子２に与え
る電荷を変えて、再び図１４に示す電荷を固定子１およ
び可動子２に与える。

【００４８】駆動部４は、このような制御により、可動
子２を方向Ｂ方向に移動させる。

【００４９】このように、実施の形態１により、可動子
２を方向Ａ，Ｂの両方向に移動することができる。この
とき、斥力Ｆ１および引力Ｆ２は、移動方向に対して、
傾斜した方向に働くので、この力を効率良く移動に利用
することができる。

【００５０】［発明の実施の形態２］この発明の実施の
形態２では、先に説明した実施の形態１とは、静止状態
のみが相違し、その他は同様である。以下の説明では、
この相違する点のみを説明し、重複する部分について
は、図面に同一の参照番号を付けて説明を省略する。

【００５１】実施の形態２では、図１８に示すように、
可動子２は固定子１に対して１ステップだけずれた状態
にある。実施の形態２の静電アクチュエータを静止する
場合、図１９に示すように、駆動部４は、固定子１のす
べての第１電極板１４および第２電極板１５に負の電荷
を与える。同時に、駆動部４は、可動子２の第１電極板
２３Ａ〜第１電極板２３Ｄおよび第２電極板２４Ａ〜第
２電極板２４Ｄに正の電荷を与える。

【００５２】実施の形態２の静電アクチュエータを方向
Ａに動かす場合、駆動部４は、図２０に示すように、可
動子２の第１電極板２３Ａに正の電荷を与え、第１電極
板２３Ｃに負の電荷を与える。同時に、駆動部４は、第
１電極板２３Ａ，２３Ｃと向かい合うような方向にあ
る、固定子１の第２電極板１５に、可動子２とは逆の電
荷をそれぞれ与える。この結果、可動子２は、固定子１
による斥力Ｆ１で方向Ａに動く。

【００５３】可動子２が、図２１に示すように、ハーフ
ステップだけ移動すると、駆動部４は、図２２に示すよ
うに、可動子２の第２電極板２４Ｂに正の電荷を与え、
第２電極板２４Ｄに負の電荷を与える。同時に、駆動部
４は、第２電極板２４Ｂ，２４Ｄと向かい合うような方
向にある、固定子１の第２電極板１５に、可動子２と同
じ電荷をそれぞれ与える。この結果、引力Ｆ２により、
可動子２は方向Ａに動く。

【００５４】可動子２がハーフステップだけ方向Ａに移
動すると、図２３に示す状態となる。この状態になる
と、駆動部４は、固定子１および可動子２に与える電荷
を変えて、再び図２０に示す電荷を固定子１および可動
子２に与える。

【００５５】駆動部４は、このような制御により、可動
子２を方向Ａに移動させる。

【００５６】実施の形態２の静電アクチュエータを方向
Ａと逆の方向Ｂに移動する場合、駆動部４は、図２４に
示すように、可動子２の第２電極板２４Ａに負の電荷を
与え、第２電極板２４Ｃに正の電荷を与える。同時に、
駆動部４は、第２電極板２４Ａ，２４Ｃと向かい合うよ
うな方向にある、固定子１の第２電極板１５に、可動子
２とは逆の電荷をそれぞれ与える。この結果、可動子２
は斥力Ｆ１により方向Ｂに動く。

【００５７】図２５に示すように、可動子２がハーフス
テップだけ移動すると、駆動部４は、固定子１および可
動子２に与える電荷を変える。この状態を図２６に示
す。このとき、可動子２の第１電極板２３Ａに負の電荷
を与え、第１電極板２３Ｃに正の電荷を与える。同時
に、駆動部４は、第１電極板２３Ａ，２３Ｃと向かい合
うような方向にある、固定子１の第１電極板１４に、可
動子２と逆の電荷をそれぞれ与える。

【００５８】これにより、可動子２は引力Ｆ２により方
向Ｂに動く。可動子２がハーフステップだけ方向Ｂに移
動すると、図２７に示す状態となる。この状態になる
と、駆動部４は、固定子１および可動子２に与える電荷
を変えて、再び図２４に示す電荷を固定子１および可動
子２に与える。

【００５９】駆動部４は、このような制御により、可動
子２を方向Ｂ方向に移動させる。

【００６０】このように、実施の形態２により、実施の
形態１と同じように、可動子２を直線的に移動すること
ができる。

【００６１】なお、実施の形態１および実施の形態２で
は、ガイドを設けているが、これに限定されず、数μｍ
の間隙を設けることによっても同様の効果を有する。あ
るいは、間隙中に例えばシリコンオイル等の物質を配置
してもよい。

【００６２】［発明の実施の形態３］この発明の実施の
形態３を図２８に示す。図２８において、符号５０は、
固定子５０である。固定子５０は、板状の絶縁体であ
る。固定子５０は、図２９に示すように、固定面５１に
複数の電極部５２，５３を備える。電極部５２は、
「Ｖ」字状に配置された電極板５２Ａ，５２Ｂを備え、
電極部５３は、「Ｖ」字状に配置された電極板５３Ａ，
５３Ｂを備える。「Ｖ」字状の内側には、実施の形態１
と同じように、誘電体が注入されている。

【００６３】電極部５３の電極板５３Ａが電極板５３Ｂ
と交差する方向Ｅが、電極部５２の電極板５２Ａが電極
板５２Ｂと交差する方向Ｄに対して直角になるように、
電極部５２，５３は配置されている。さらに、電極部５
２，５３は、方向Ｄおよび方向Ｅに交互に配置されてい
る。

【００６４】固定子５０の固定面５１と対向するよう
に、板状の絶縁体である可動子６０が配置されている。
可動子６０の対向面６１には、固定子５０の電極部５
２，５３と同じ電極部６２，６３が配置されている。

【００６５】このような固定子５０および可動子６０の
電極部５２，６２に対して、実施の形態１と同じ制御を
することにより、方向Ｅおよびその逆方向に可動子６０
を移動することができる。また、固定子５０および可動
子６０の電極部５３，６３に対して、実施の形態１と同
じ制御をすることにより、方向Ｄおよびその逆方向に可
動子６０を移動することができる。

【００６６】このようにして、実施の形態３により、可
動子６０を平面的に移動することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
は、固定部と移動部の第１電極および第２電極を、移動
部の対向面に傾斜して設けるので、第１電極と第２電極
で発生する引力と斥力の方向が移動方向に対して傾いた
方向になる。

【００６８】これにより、移動方向に直角な方向の引力
や斥力の成分が少なくなり、発生した力を効率的に使う
ことができる。この結果、移動方向に働く力を強くする
ことができ、消費電力の増加を抑えることができる。

【００６９】請求項２の発明により、第１電極および第
２電極は、誘電体が無いときに比べて多くの電荷を蓄積
するので、発生する引力や斥力を強くすることができ
る。

【００７０】請求項３の発明により、移動部を２つの移
動方向、つまり、平面的に移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係る静電アクチュエ
ータの斜視図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ断面図である。

【図３】第１電極板および第２電極板の配列を示す図で
ある。

【図４】ガイド部を示す図である。

【図５】ガイド部の他の例を示す図である。

【図６】固定子および可動子と駆動部との接続を示す図
である。

【図７】斥力による可動子の移動を説明するための図で
ある。

【図８】引力による可動子の移動を説明するための図で
ある。

【図９】可動子を静止させるための制御を示す図であ
る。

【図１０】可動子を移動させるための制御を示す図であ
る。

【図１１】可動子を移動させるための制御を示す図であ
る。

【図１２】可動子を移動させるための制御を示す図であ
る。

【図１３】可動子を移動させるための制御を示す図であ
る。

【図１４】可動子を移動させるための制御を示す図であ
る。

【図１５】可動子を移動させるための制御を示す図であ
る。

【図１６】可動子を移動させるための制御を示す図であ
る。

【図１７】可動子を移動させるための制御を示す図であ
る。

【図１８】実施の形態２に係る固定子および可動子と駆
動部との接続を示す図である。

【図１９】実施の形態２に係る可動子を静止させるため
の制御を示す図である。

【図２０】実施の形態２に係る可動子を移動させるため
の制御を示す図である。

【図２１】実施の形態２に係る可動子を移動させるため
の制御を示す図である。

【図２２】実施の形態２に係る可動子を移動させるため
の制御を示す図である。

【図２３】実施の形態２に係る可動子を移動させるため
の制御を示す図である。

【図２４】実施の形態２に係る可動子を移動させるため
の制御を示す図である。

【図２５】実施の形態２に係る可動子を移動させるため
の制御を示す図である。

【図２６】実施の形態２に係る可動子を移動させるため
の制御を示す図である。

【図２７】実施の形態２に係る可動子を移動させるため
の制御を示す図である。

【図２８】実施の形態３に係る固定子および可動子を示
す斜視図である。

【図２９】図２８の固定子を示す図である。

【図３０】従来の静電アクチュエータを説明するための
図である。

【図３１】従来の静電アクチュエータの他の例を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１固定子１１一方の側の面１２固定面１３Ｖ字型の溝１４第１電極板１５第２電極板１６誘電体１７レール２可動子２１対向面２２Ｖ字型の溝２３第１電極板２４第２電極板２５誘電体３丸棒４駆動部３１，３２，３３，３４リード線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定面が平面状にされた絶縁体からな
り、固定面に対して傾斜して設けられると共に固定面に
向かって互いに開くように絶縁体内に設けられた第１電
極および第２電極を具備する第１電極部を少なくとも１
つ備える固定部と、固定部の固定面と対向する対向面を備える絶縁体からな
り、固定部の第１電極および第２電極と対向するように
絶縁体内に設けられた第１電極および第２電極を具備す
る第２電極部を少なくとも１つ備える移動部と、固定部および移動部の第１電極に、同種の電荷を帯電さ
せる制御と、固定部および移動部の第２電極に、異種の
電荷を帯電させる制御をする駆動部とを有する静電アク
チュエータ。
【請求項２】請求項１記載の静電アクチュエータにお
いて、第１電極部および第２電極部の第１電極と第２電極と固
定面とで囲まれた部分の絶縁体を、この絶縁体より誘電
率の大きな誘電体にすることを特徴とする静電アクチュ
エータ。
【請求項３】請求項１または２記載の静電アクチュエ
ータにおいて、第１電極の傾斜方向と異なる方向にして、第１電極部を
少なくとも１つ固定部に配置し、異なる方向に配置され
た第１電極部に対向するように第２電極部を少なくとも
１つ移動部に配置したことを特徴とする静電アクチュエ
ータ。