JPS63154073A

JPS63154073A - 半導体型静電モーター

Info

Publication number: JPS63154073A
Application number: JP29878686A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Watanabe; 利秋渡辺
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-12-17
Filing date: 1986-12-17
Publication date: 1988-06-27
Also published as: JPH0520994B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は半導体中の電荷や誘電体中の電荷を巧みに操作
して回転させるモーターであるから、制御回路を含む電
子回路網とステーターが同一半導体集積回路素子に構成
することにより、電磁モーターや超音波モーターと比較
すると原理的に構造構成が簡素化でき小型化もできる。

電子時計のモーターや微小角度制御を必要とする光関連
部品やサーボモーター等の他、電磁ノイズや磁界の嫌。

う場合での利用分野がある。また、新たな原理がための
未知なる用途も本発明の提供によって得るべきことも多
分にある。

［発明の概要１半導体中の電荷や誘電体中の電荷を巧みに操作して得た
クーロン力により、半導体または誘電体が回転するある
いは回転させるローター及びスチーターであるモーター
に関する技術である。この基本構成を支える制御回路、
ローター軸受は構造構成、その他、詳細な発明技術群か
ら成り立っているが、本発明においては、ローター軸周
辺の構造構成を提供することを目的とする。

［従来の技術１磁界的モーターに対し電界的モーターであり、静電モー
ターに類するが積極的に半導体を用いた原理的に従来に
ないモーターである。

［発明が解決しようとする問題点］ａ）電磁モーターを搭載した時計では、外部磁界で負荷
に変動が生じ計時精度の低下をもたらす。

電磁式サーボモーターも外部磁界による角度や応答速度
等に悪影響をもたらす。

ｂ）電磁モーターでローターに永久磁石を用いた場合、
質量が大きくなり慣性力も大きくなり、速度制御に対す
る応答性が悪い。

Ｃ）電磁モーターではコイルを必要とし電子回路網と適
切な接続をすることになり、小型化に限られることや生
産原価が高い。

ｄ）電磁モーターや従来の静電モーターでは、半導体集
積回路素子と一体化することがほとんど不可能であり、
−素子でシステム化することはできないものである。

ｅ）従来の静電モーターでは、ローター及びステーター
の誘電体の各チャンネル（極）境界構造の機能がはっき
りとせず、適切な提案がされていない。

ｆ）従来のローター軸や軸受けは金属か絶縁物であるが
、本発明ではローターチャンネルの電荷を効率的に扱う
に適していない。

ｇ）従来のローター軸と軸受けとの豫擦係数低下のため
循環油を用いるが、本発明には不適である。

ｈ）従来の腕時計では、複数の歯車を介して歯車の軸に
表示針を付けているため部品数は画側に近いものまであ
り、設計、品質、精度、コスト等で充分に満たされない
。

ｉ）同心円上での複数のローター回転を可能としないと
従来の針表示方式の時計ができない。

［問題点を解決するための手段］ａ）磁界の影響を受けないクーロン力によるモーターと
する。

ｂ）ローターの材質をＳｌ等を主体とし、サマリウムコ
バルト等重金属より軽量化して慣性力を小さくする。

Ｃ）ステーターを半導体集積回路素子の一部として、ス
テーター電極配線と回路構成を同一印刷技術で行なうこ
とを可能とする。

ｄ）ローター及びステーターの誘電体の各チャンネル（
８ｉ）間に誘電分極のしに〈〈仕事関数の大きい真性半
導体で間仕切をする。

ｅ）ローター軸やローター軸受け、ローター軸とロータ
ー軸受間のギャップ材を誘電分極のしにくく仕事関数の
大きい真性半導体とする。

ｆ）ギャップ材を真珠に近い用ｍ台の超微粒子とし、ロ
ーターとステーター間隔を一定としつつ、ころがり摩擦
でローター軸を支える。

ｇ）ローターに直接表示針を取り付け、部品数は多くて
も２０個以下とする。

ｈ）ローターの回転中心をくり貫き、他のローター軸が
通るローター構造とする。

［作　用］ ■磁界の影響を受けない。

■速度応答性が良くなる。

■ステーターの製造が簡単となる。

イ、■ローター及びステーターの電荷を効率よく扱える
。

■ギャップを一定とするとローターとステーター間のク
ーロン力に変動がない。

（φ生産性の飛躍的向上。

［実施例］以下に本発明の実施例を図に示し説明する。

第１図は本発明の一実施例である半導体モーターの回転
中心部を通る縦断面図である゛。１１は゛ｈ導体集積回
路素子でモーター制御回路を含む電子回路網が形成され
る。２１はステーターであり半導体集積回路素子１１の
一部で構成される。

３１はローターでありローターチャンネル３１ｃを設は
ステーター２１と組み合う、４．はスペーサーであり、
真性半導体からなり、半導体集積回路素子１１にロータ
ー３１が組み込まれた後、真性半導体からなるローター
軸５１を通して半導体集積回路素子１！に密着する。す
なわち、ステーターでもある半導体集積回路素子１１の
凹部にローター３１が組み込まれ、スペーサー４が蓋と
して取り付けた状態となって第一のモーターを構成する
。３２はローターでありローターチャンネル３２ｃと筒
状ローター軸５２を設け、スペーサー４の第一のモータ
ーの外側に設けた筒状ローター軸受は部１２に組み込む
、すなわち、筒状ローター軸５２の中に第一のモーター
のローター軸５１が通り、同心円上にローター軸５１と
５２が配置する。１２は半導体集積回路素子でステータ
ー２２を設ける他に、モーター制御回路を含む電子回路
網が形成される。このステーター２２でもある半導体集
積回路素子１２をローター３２に被るように組み込みス
ペーサー４に密着して第二のモーターを構成する。この
ようにして、第一のモーターと第二のモーターが同心円
上で回転する複数のローター軸の構造を得る。６はロー
ター凸であり真性半導体から成り、ローターの一部に設
け、ステーターとのギャップ確保とローターのガタッキ
防止の役目をし、かつローター及びステーターの電荷の
効果的な扱いを可能とするものである。７はギャップ材
であり真性半導体からなる真球度の高い超微粒子である
。ギャップ材７は真性半導体からなる軸受は部１１とロ
ーター軸５１間及び筒状ローター軸受は部１２と筒状ロ
ーター軸５２間に介在させる。８はピンであり、第一の
モーターと第二のモーターの組み立てやすさと。

寸法位置出し精度確保や半導体集積回路素子１１と１２
との電子回路上での接続をもする。９は表示針であり、
筒状ローター軸、５２に取り付けたローター３！の回転
角度を表す、１０は表示針であり、ローター軸５１に取
り付はローター３２の回転角度を表す。

以上のような構造構成により、第一のモーターと第二の
モーターは同心円上で独立して回転させること、または
、第一のモーターと第二のモーターとを信号のやりとり
で関連付けて回転させるものである０本詳細な説明では
、図面説明上、簡便な方として２つのモーターを扱った
が、３つ、４つ等複数のモーターも基本的には本詳細な
説明と異なるところはない。

［発明の効果］以上のような本発明の一実施例から ■筒状のローター、筒状のローター軸の提供により、同
心上で回転する複数のモーターを構成することができ、
複数の回転角度表示をするものが少ないスペースで可能
とした。

・刀同心上で複数の回転角度表示をするために使われて
いた輪列を不要とした。

■軸、軸受は部、ギャップ材、ローター凸部等に真性半
導体を用いたことにより、電荷を効果的に扱え、半導体
モーターを成り立たせた。

■数個の部品で時計を構成させ、品質、精度、コスト等
の向上が著し〈産業上の貢献がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である半導体モーターの回転
中心部を通る縦断面図である。１１．１２・・・半導体集積回路素子２１．２２・・・ステーター３１＋３２・・・ローター４・・・スペーサー　　　５１・・・ローター軸５２・
・・筒状ローター軸６・・・ローター凸部　　７・・・ギャップ材８・・・
ピン　　　　　　９．１０・・・表示針１１・・・軸受
は部１２・・・筒状ローター軸受は部手続補正書（方式）昭和６２年０３月１３日

Claims

【特許請求の範囲】１）外部の電荷で作用する電荷を保有するローターと、
電圧によって作用する電荷を保有するステーターからな
る半導体モーターにおいて、同心円上で複数のローター
を有する半導体モーター。２）特許請求の範囲第１項記載の複数のローターの一部
のローターに、ローター軸が筒状であるものを有する半
導体モーター。３）特許請求の範囲第１項記載の複数のローターの一部
のローターに、ローター回転中心部をくり貫いた筒状ロ
ーターであるものを有する半導体モーター。４）特許請求の範囲第１項記載の複数のローターの回転
軸平面に凸部を有する半導体モーター。５）特許請求の範囲第１項記載の複数のローターの各々
の軸に、表示針を具備する半導体モーター。６）特許請求の範囲第１項記載の複数のローターの軸、
軸受け、軸と軸受け間のギャップ材が真性半導体からな
る半導体モーター。