JPH09266684A - Electrostatic actuator - Google Patents
Electrostatic actuatorInfo
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- JPH09266684A JPH09266684A JP7158996A JP7158996A JPH09266684A JP H09266684 A JPH09266684 A JP H09266684A JP 7158996 A JP7158996 A JP 7158996A JP 7158996 A JP7158996 A JP 7158996A JP H09266684 A JPH09266684 A JP H09266684A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、静電アクチュエー
タに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrostatic actuator.
【0002】[0002]
【従来の技術】静電アクチュエータは、静電気によって
駆動力を発生させており、複雑な装置構成を必要とせず
小形で軽量であるといった特徴がある。この様な静電ア
クチュエータは、今後種々のマイクロマシンのアクチュ
エータとしての応用に大いに期待されている。2. Description of the Related Art An electrostatic actuator generates a driving force by static electricity, and is characterized by being compact and lightweight without requiring a complicated device structure. Such electrostatic actuators are greatly expected to be applied as actuators for various micromachines in the future.
【0003】以下、従来の静電アクチュエータの構成に
ついて、図面を参照して説明する。図4は、静電アクチ
ュエータの側面図で、図5は、静電アクチュエータの電
極に印加される電圧と時間との関係を示す図である。The structure of a conventional electrostatic actuator will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a side view of the electrostatic actuator, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the voltage applied to the electrodes of the electrostatic actuator and time.
【0004】固定子101の同一面上に、所定の間隔を
持って電極102、103が設けられる。固定子101
と所定の間隔を持って固定子104が配置される。固定
子101上の電極102、103に対向して、所定の間
隔を持って電極105、106が固定子104上に設け
られる。固定子101と固定子104との間には、固定
子101と固定子104との間を移動可能な可動子10
7が設けられ、可動子107の一端は電極102と10
5との間を静電吸着によって移動可能であり、他端は電
極103と106との間を静電吸着によって移動可能で
ある。可動子107は導線108によってアースされ
る。この様に構成される静電アクチュエータの動作につ
いて以下順をおって説明する。Electrodes 102 and 103 are provided on the same surface of the stator 101 with a predetermined interval. Stator 101
The stator 104 is arranged with a predetermined interval. Electrodes 105 and 106 are provided on the stator 104 so as to face the electrodes 102 and 103 on the stator 101 with a predetermined interval. A mover 10 movable between the stator 101 and the stator 104 is provided between the stator 101 and the stator 104.
7 is provided, and one end of the mover 107 has electrodes 102 and 10
5 can be moved by electrostatic attraction, and the other end can be moved between electrodes 103 and 106 by electrostatic attraction. The mover 107 is grounded by the conductor 108. The operation of the electrostatic actuator configured in this way will be described in the following order.
【0005】(1)静電アクチュエータの初期状態を図
4(a)とする。可動子107の一端は電極102に、
他端は電極103に静電吸着している。このとき、電極
102と電極103には、電圧Vが印加され、電極10
5と電極106には、電圧は印加されていない(図5
(a)参照)。(1) The initial state of the electrostatic actuator is shown in FIG. One end of the mover 107 is connected to the electrode 102,
The other end is electrostatically attracted to the electrode 103. At this time, the voltage V is applied to the electrodes 102 and 103,
No voltage is applied to the electrode 5 and the electrode 106 (see FIG. 5).
(A)).
【0006】(2)静電アクチュエータの第1ステップ
を図4(b)とする。次に、電極102と電極106に
は、電圧Vが印加され、電極103と電極105には、
電圧は印加しない(図5(b)参照)。すると、可動子
107の一端は電極102の接点aに静電吸着したまま
だが、他端は電極106に静電吸着される。このとき、
可動子107の電極106への移動は、接点aを中心と
して時計(右)回りに回転し、電極106に接触し、吸
着される。移動終了後は、移動前と比べてδだけ+x方
向(図4中左方向)へ移動する。(2) The first step of the electrostatic actuator is shown in FIG. Next, the voltage V is applied to the electrodes 102 and 106, and the electrodes 103 and 105 are
No voltage is applied (see FIG. 5 (b)). Then, one end of the mover 107 remains electrostatically adsorbed to the contact point a of the electrode 102, but the other end is electrostatically adsorbed to the electrode 106. At this time,
The movement of the mover 107 to the electrode 106 rotates clockwise (clockwise) around the contact point a, contacts the electrode 106, and is adsorbed. After the movement is completed, it is moved in the + x direction (leftward in FIG. 4) by δ as compared with before the movement.
【0007】(3)静電アクチュエータの第2ステップ
を図4(c)とする。次に、電極105と電極106に
は、電圧Vが印加され、電極102と電極103には、
電圧は印加しない(図5(c)参照)。すると、可動子
107の他端は電極106の接点dに静電吸着したまま
だが、一端は電極105に静電吸着される。このとき、
可動子107の電極105への移動は、接点dを中心と
して反時計(左)回りに回転し、電極105に接触し、
吸着する。移動終了後は、図4(a)と比べて可動子1
07全体がδだけ+x方向へ移動する。(3) The second step of the electrostatic actuator is shown in FIG. Next, the voltage V is applied to the electrodes 105 and 106, and the electrodes 102 and 103 are
No voltage is applied (see FIG. 5 (c)). Then, the other end of the mover 107 remains electrostatically adsorbed to the contact point d of the electrode 106, but one end thereof is electrostatically adsorbed to the electrode 105. At this time,
The movement of the mover 107 to the electrode 105 rotates counterclockwise (left) about the contact point d and contacts the electrode 105,
Adsorb. After the movement, the mover 1 is different from that shown in FIG.
The whole 07 moves in the + x direction by δ.
【0008】(4)静電アクチュエータの第3ステップ
を図4(d)とする。次に、電極103と電極105に
は、電圧Vが印加され、電極102と電極106には、
電圧は印加しない(図5(d)参照)。すると、可動子
107の一端は電極105の接点cに静電吸着したまま
だが、他端は電極103に静電吸着される。このとき、
可動子107の電極103への移動は、接点cを中心と
して左回りに回転し、電極103に接触し、吸着する。
移動終了後は、移動前の可動子107の他端の位置を示
す図4(c)と比べて可動子107の他端の位置がδだ
け+x方向へ移動する。(4) The third step of the electrostatic actuator is shown in FIG. Next, the voltage V is applied to the electrodes 103 and 105, and the electrodes 102 and 106 are
No voltage is applied (see FIG. 5 (d)). Then, one end of the mover 107 remains electrostatically adsorbed to the contact point c of the electrode 105, but the other end is electrostatically adsorbed to the electrode 103. At this time,
The mover 107 moves to the electrode 103 by rotating counterclockwise around the contact point c, contacting the electrode 103 and adsorbing it.
After the movement is completed, the position of the other end of the mover 107 is moved by δ in the + x direction, as compared with FIG. 4C showing the position of the other end of the mover 107 before the movement.
【0009】(5)静電アクチュエータの第4ステップ
を図4(e)とする。次に、電極102と電極103に
は、電圧Vが印加され、電極105と電極106には、
電圧は印加しない(図5(e)参照)。すると、可動子
107の他端は電極103の接点bに静電吸着したまま
だが、一端は電極102に静電吸着される。このとき、
可動子107の電極102への移動は、接点bを中心と
して右回りに回転し、電極102に接触し、吸着する。
移動終了後は、移動前の可動子107の位置図4(a)
と比べて可動子107全体がが2δだけ+x方向へ移動
する。(5) The fourth step of the electrostatic actuator is shown in FIG. Next, the voltage V is applied to the electrodes 102 and 103, and the electrodes 105 and 106 are
No voltage is applied (see FIG. 5 (e)). Then, the other end of the mover 107 remains electrostatically adsorbed to the contact b of the electrode 103, but one end thereof is electrostatically adsorbed to the electrode 102. At this time,
When the mover 107 moves to the electrode 102, it rotates clockwise around the contact b, contacts the electrode 102, and adsorbs it.
After the movement is completed, the position of the mover 107 before movement is shown in FIG.
Compared with, the entire mover 107 moves in the + x direction by 2δ.
【0010】以下、(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)へとステップを繰り返すことで、可動子107が
図4中+x方向へ移動する。この様に静電アクチュエー
タのステップ回数を測定するだけで、移動距離が分か
り、移動距離を検出するためのセンサが不必要となる。Hereinafter, (1), (2), (3), (4),
By repeating the step to (5), the mover 107 moves in the + x direction in FIG. In this way, the moving distance can be known only by measuring the number of steps of the electrostatic actuator, and a sensor for detecting the moving distance is unnecessary.
【0011】なお、各電極に印加する電圧は、正でも負
でも構わない。また、ステップ(5)、(4)、
(3)、(2)、(1)へ動作を行うと、可動子107
は−x方向(図4中右方向)へ移動する。The voltage applied to each electrode may be positive or negative. Also, steps (5), (4),
When the operations (3), (2) and (1) are performed, the mover 107 is moved.
Moves in the -x direction (rightward in FIG. 4).
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な構成では、図4(b)で接点aを中心に右回りに回
転し、可動子の他端が対向する電極に静電吸着される際
に、回転を支えるために必要な静止摩擦力が得られず、
可動子の進行方向(+x方向)に対して反対方向(−x
方向)に移動するという問題が生じてくる。However, in the above-mentioned structure, the movable member rotates clockwise around the contact point a in FIG. 4B, and the other end of the mover is electrostatically attracted to the opposing electrode. At that time, the static friction force necessary to support rotation cannot be obtained,
The direction opposite to the moving direction of the mover (+ x direction) (-x
The problem arises of moving in the direction).
【0013】ここで、固定子の表面の摩擦係数をnとす
ると、1ステップで可動子が反対方向へ移動する距離
は、δ/nである(図4中(f))。図4においては、
4・δ/nだけ図4中右に移動している。Here, when the coefficient of friction of the surface of the stator is n, the distance that the mover moves in the opposite direction in one step is δ / n ((f) in FIG. 4). In FIG.
Only 4 · δ / n is moved to the right in FIG.
【0014】そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑み
てなされたもので、可動子が移動(回転)中に、可動子
の固定子に接する点が移動することなく、ステップ回数
で移動距離を正確に認識することができ、位置計測用の
センサを不必要とする静電アクチュエータの提供を目的
とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. When the mover is moving (rotating), the point in contact with the stator of the mover does not move, and the moving distance is changed by the number of steps. It is an object of the present invention to provide an electrostatic actuator that can accurately recognize a position and does not need a position measurement sensor.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、所定の間隙を持って配置される一対の
固定子と、前記固定子の対向する面上に設けられ、滑り
防止部を形成する複数の電極と、前記固定子間に配置さ
れ、前記電極に所定の電圧を印加することにより前記固
定子の一方から他方へと交互に吸着されることによっ
て、該間隙を進行する可動子とから構成される。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a pair of stators arranged with a predetermined gap, and a pair of stators provided on opposite surfaces of the stator to allow sliding. It is arranged between a plurality of electrodes forming a prevention part and the stator, and the gap is advanced by being attracted alternately from one side of the stator to the other side by applying a predetermined voltage to the electrodes. And a mover that
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら構成を説明する。図1は、静電アクチュエー
タの第1実施例の固定子周辺の拡大側面図である。平板
状の固定子1の同一面上に、所定の間隔を持って電極
2、3が設けられる。固定子1とは所定の間隙を持って
対向する位置に固定子4が配置される。固定子1の電極
2、3に対向して、固定子4上に所定の間隔を持って電
極5、6が設けられる。固定子1と固定子4との間に
は、電極2と5あるいは電極3と6の間を移動(往復運
動)可能な平板状の可動子7が設けられ、具体的には、
可動子7の一端は電極2と5との間を静電吸着によって
移動(往復運動)可能であり、他端は電極3と6との間
を静電吸着によって移動可能である。可動子7は導線8
によってアースされる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged side view of the periphery of the stator of the first embodiment of the electrostatic actuator. The electrodes 2 and 3 are provided on the same surface of the plate-shaped stator 1 with a predetermined interval. A stator 4 is arranged at a position facing the stator 1 with a predetermined gap. Electrodes 5 and 6 are provided on the stator 4 so as to face the electrodes 2 and 3 of the stator 1 at predetermined intervals. Between the stator 1 and the stator 4, a flat plate-shaped mover 7 that can move (reciprocate) between the electrodes 2 and 5 or the electrodes 3 and 6 is provided.
One end of the mover 7 can move (reciprocate) between the electrodes 2 and 5 by electrostatic attraction, and the other end can move between the electrodes 3 and 6 by electrostatic attraction. The mover 7 is a conductor 8
Grounded by.
【0017】また、電極2あるいは3あるいは5あるい
は6の表面は、所定の間隔(例えばδ:δは電極2と
5、あるいは3と6との間を可動子7が移動(往復運
動)する際に、その可動子7全体が進行する方向に対し
て動く距離)を持った、凸凹部(滑り防止部)が形成さ
れる。この様な構成をした静電アクチュエータの動作に
ついて説明する。Further, the surface of the electrode 2 or 3 or 5 or 6 has a predetermined distance (eg, δ: δ is when the mover 7 moves (reciprocates) between the electrodes 2 and 5 or 3 and 6). In addition, a convex / concave portion (slip prevention portion) having a moving distance with respect to the moving direction of the entire mover 7 is formed. The operation of the electrostatic actuator having such a configuration will be described.
【0018】(1)静電アクチュエータの初期状態を図
1(a)とする。可動子7の一端は電極2に、他端は電
極3に静電吸着している。このとき、電極2と電極3に
は、電圧Vが印加され、電極5と電極6には、電圧は印
加されていない。(1) The initial state of the electrostatic actuator is shown in FIG. One end of the mover 7 is electrostatically attracted to the electrode 2 and the other end is electrostatically attracted to the electrode 3. At this time, the voltage V is applied to the electrodes 2 and 3, and the voltage is not applied to the electrodes 5 and 6.
【0019】(2)静電アクチュエータの第1ステップ
を図1(b)とする。次に、電極2と電極6に、電圧V
を印加し、電極3と電極5には、電圧を印加しない。す
ると、可動子7の一端は電極2の接点aに静電吸着した
ままだが、他端は電極6に静電吸着される。このとき、
可動子7の電極6への移動は、可動子7の一端は電極2
表面の凸凹部に噛み込まれ、可動子7は接点aを中心と
して時計(右)回りに接点aがずれることなく回転し、
可動子7の他端は電極6に接触し、吸着される。移動終
了後は、移動前と比べて可動子7の他端が、δだけ+x
方向(図1中左方向)へ移動する。(2) The first step of the electrostatic actuator is shown in FIG. Next, the voltage V is applied to the electrodes 2 and 6.
Is applied and no voltage is applied to the electrodes 3 and 5. Then, one end of the mover 7 remains electrostatically attracted to the contact point a of the electrode 2, but the other end is electrostatically attracted to the electrode 6. At this time,
To move the mover 7 to the electrode 6, one end of the mover 7 is moved to the electrode 2
The mover 7 rotates in the clockwise direction (clockwise) around the contact point a without shifting the contact point a by being bitten into the convex and concave portions on the surface,
The other end of the mover 7 contacts the electrode 6 and is adsorbed. After the movement is completed, the other end of the mover 7 is + x by δ compared to before the movement
Direction (left in FIG. 1).
【0020】(3)静電アクチュエータの第2ステップ
を図1(c)とする。次に、電極5と電極6に、電圧V
を印加し、電極2と電極3には、電圧を印加しない。す
ると、可動子7の他端は電極6の接点dに静電吸着した
ままだが、一端は電極5に静電吸着される。このとき、
可動子7の電極5への移動は、可動子7の他端は電極6
表面の凸凹部に噛み込まれ、可動子7は接点dを中心と
して反時計(左)回りに接点dがずれることなく回転
し、可動子7の一端は電極5に接触し、吸着する。移動
終了後は、図1(a)と比べて可動子7全体がδだけ+
x方向へ移動する。(3) The second step of the electrostatic actuator is shown in FIG. Next, the voltage V is applied to the electrodes 5 and 6.
Is applied and no voltage is applied to the electrodes 2 and 3. Then, the other end of the mover 7 remains electrostatically adsorbed to the contact point d of the electrode 6, but one end thereof is electrostatically adsorbed to the electrode 5. At this time,
The mover 7 is moved to the electrode 5 by moving the other end of the mover 7 to the electrode 6
The movable element 7 is bitten by the convex and concave portions on the surface, and rotates about the contact point d counterclockwise (left) without the contact point d being displaced, and one end of the movable element 7 comes into contact with the electrode 5 and attracts it. After the movement, the entire mover 7 is increased by δ as compared with FIG.
Move in the x direction.
【0021】(4)静電アクチュエータの第3ステップ
を図1(d)とする。次に、電極3と電極5には、電圧
Vが印加され、電極2と電極6には、電圧は印加されな
い。すると、可動子7の一端は電極3の接点cに静電吸
着したままだが、他端は電極3に静電吸着される。この
とき、可動子7の電極3への移動は、可動子7の一端は
電極5表面の凸凹部に噛み込まれ、可動子7は接点cを
中心として左回りに接点cがずれることなく回転し、可
動子7の他端は電極3に接触し、吸着する。移動終了後
は、移動前の可動子7の他端の位置が図1(c)と比べ
てδだけ+x方向へ移動する。(4) The third step of the electrostatic actuator is shown in FIG. Next, the voltage V is applied to the electrodes 3 and 5, and the voltage is not applied to the electrodes 2 and 6. Then, one end of the mover 7 remains electrostatically attracted to the contact point c of the electrode 3, but the other end is electrostatically attracted to the electrode 3. At this time, the mover 7 is moved to the electrode 3 by rotating one end of the mover 7 into a convex / concave portion on the surface of the electrode 5 and rotating the mover 7 counterclockwise about the contact c without shifting the contact c. Then, the other end of the mover 7 contacts the electrode 3 and adsorbs it. After the movement is completed, the position of the other end of the mover 7 before the movement is moved by δ in the + x direction as compared with FIG.
【0022】(5)静電アクチュエータの第4ステップ
を図1(e)とする。次に、電極2と電極3には、電圧
Vが印加され、電極5と電極6には、電圧は印加されな
い。すると、可動子7の他端は電極3の接点bに静電吸
着したままだが、一端は電極2に静電吸着される。この
とき、可動子7の電極2への移動は、可動子7の他端は
電極3表面の凸凹部に噛み込まれ、可動子7は接点bを
中心として右回りに接点bがずれることなく回転し、可
動子7の一端は電極2に接触し、吸着する。移動終了後
は、移動前の可動子7の位置が図1(a)と比べて可動
子7全体が2δだけ+x方向へ移動する。(5) The fourth step of the electrostatic actuator is shown in FIG. Next, the voltage V is applied to the electrodes 2 and 3, and the voltage is not applied to the electrodes 5 and 6. Then, the other end of the mover 7 remains electrostatically adsorbed on the contact b of the electrode 3, but one end is electrostatically adsorbed on the electrode 2. At this time, the mover 7 moves to the electrode 2 without causing the other end of the mover 7 to be caught in the convex / concave portion of the surface of the electrode 3 and the mover 7 to move the contact b clockwise about the contact b. As it rotates, one end of the mover 7 contacts the electrode 2 and adsorbs it. After the movement is completed, the position of the movable element 7 before the movement is moved by 2δ in the + x direction as compared with the case of FIG. 1A.
【0023】以下、(1)、(2)、(3)、(4)、
(5)へとステップを繰り返すことで、可動子7が図1
中+x方向へ移動する。なお、各電極に印加する電圧
は、正でも負でも構わない。また、ステップ(5)、
(4)、(3)、(2)、(1)へ動作を行うと、可動
子107は−x方向へ移動する。Hereinafter, (1), (2), (3), (4),
By repeating the steps to (5), the mover 7 is moved to the position shown in FIG.
Move in the middle + x direction. The voltage applied to each electrode may be positive or negative. Also, step (5),
When the operations (4), (3), (2), and (1) are performed, the mover 107 moves in the −x direction.
【0024】以上述べた様な本発明の静電アクチュエー
タでは、可動子7が電極2、3、5、6上を滑ることな
く移動でき、可動子のステップ回数を測定するだけで、
移動距離を正確に検知することができる。In the electrostatic actuator of the present invention as described above, the mover 7 can move without sliding on the electrodes 2, 3, 5 and 6, and only by measuring the number of steps of the mover,
The moving distance can be accurately detected.
【0025】また、可動子の移動距離を検出するセンサ
も不必要となるため、装置の小形軽量化ができ、製作コ
ストを減少させる。また、電極2、3、5、6表面の形
状は、例えば図2に示される様な形状でも良い。Further, since a sensor for detecting the moving distance of the mover is unnecessary, the size and weight of the device can be reduced and the manufacturing cost can be reduced. Further, the shape of the surfaces of the electrodes 2, 3, 5, 6 may be, for example, the shape shown in FIG.
【0026】図2は、静電アクチュエータの第1実施例
の電極の側面図である。図2(a)は、電極2、3、
5、6表面を断面三角状(ピラミッド状)に形成したも
のであり、図2(b)は、電極2、3、5、6表面を鋸
歯状に形成したものである。図2中矢印方向は可動子7
の進行方向を示す。FIG. 2 is a side view of the electrodes of the first embodiment of the electrostatic actuator. FIG. 2A shows electrodes 2, 3,
The surfaces 5 and 6 are formed in a triangular shape (pyramid shape) in cross section, and the surface of the electrodes 2, 3, 5, 6 is formed in a sawtooth shape in FIG. 2B. The direction of the arrow in FIG.
Indicates the direction of travel.
【0027】図2(a)の様な構成をした電極2、3、
5、6では、電極2あるいは3あるいは5あるいは6と
可動子7との接触面から、所定の電極に電圧を印加し可
動子7が静電吸着により他の電極へ移動する時に、可動
子7の一端が固定され滑ることなく、また可動子7の他
端が移動前の電極から離れやすくすることができる。The electrodes 2, 3 having the structure as shown in FIG.
In Nos. 5 and 6, when a voltage is applied to a predetermined electrode from the contact surface between the movable element 7 and the electrode 2 or 3 or 5 or 6 and the movable element 7 moves to another electrode by electrostatic attraction, the movable element 7 is moved. It is possible to make one end of the movable member 7 fixed and not to slip, and to make the other end of the movable member 7 easily separate from the electrode before movement.
【0028】このため、可動子7の他の電極への移動を
滑らかに行うことができ、静電アクチュエータの動作を
高速にすることができる。よって、応答速度の速い静電
アクチュエータが構成できると共に、静電気を発生させ
る印加電圧を低くすることができ制御が容易となる。Therefore, the mover 7 can be smoothly moved to another electrode, and the electrostatic actuator can be operated at high speed. Therefore, an electrostatic actuator having a high response speed can be configured, and the applied voltage for generating static electricity can be lowered, which facilitates control.
【0029】また、図2(b)の様な構成をした電極
2、3、5、6では、可動子7の移動方向を、例えば図
中矢印方向にのみとすることができる。この様な構成に
より、電極間を往復運動する際に固定される可動子7の
一端は滑ることなく、また可動子7の移動を滑らかにで
きる。さらに、一方向にのみ移動可能としたことで一方
向にのみ駆動力を必要とする場合には高速で動作でき、
静電気を発生させる印加電圧を低くすることができ可動
子7の制御が容易となる。 次に、静電アクチュエータ
の第2実施例の構成について図3を参照して説明する。In the electrodes 2, 3, 5 and 6 having the structure shown in FIG. 2B, the moving direction of the mover 7 can be set only in the arrow direction in the figure. With such a configuration, one end of the mover 7 that is fixed when reciprocating between the electrodes does not slip, and the mover 7 can move smoothly. Furthermore, since it is movable only in one direction, it can operate at high speed when driving force is required in only one direction.
The applied voltage for generating static electricity can be lowered and the mover 7 can be easily controlled. Next, the configuration of the second embodiment of the electrostatic actuator will be described with reference to FIG.
【0030】なお、上記第1実施例と同一構成要素に
は、同一符号を付し、重複する説明は省略する。第2実
施例の特徴は、静電アクチュエータの可動子7を直列に
接続した構成であり、可動子7が1ステップに移動でき
る距離をより精細にできることである。The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. The feature of the second embodiment is that the mover 7 of the electrostatic actuator is connected in series, and the distance over which the mover 7 can move in one step can be made finer.
【0031】静電アクチュエータの基本的な構成、動作
は、第1実施例と同一である。複数(例えば2つ)の静
電アクチュエータは、各静電アクチュエータの可動子7
(a)、7(b)に設けられる連結子9によって直列に
接続される。The basic structure and operation of the electrostatic actuator are the same as in the first embodiment. The plurality of (eg, two) electrostatic actuators are the movers 7 of each electrostatic actuator.
(A) and 7 (b) are connected in series by the connector 9.
【0032】ここで、電極2、3と電極5、6とのピッ
チは、互いに所定の位相差を持って形成されている。例
えば、静電アクチュエータが2つあれば、図3(b)に
示される様に電極のピッチは、1/2づつずれた構成を
している。Here, the pitch between the electrodes 2 and 3 and the electrodes 5 and 6 is formed with a predetermined phase difference. For example, if there are two electrostatic actuators, the electrode pitch is shifted by ½ as shown in FIG. 3B.
【0033】この様な構成をする第2実施例の動作を説
明する。可動子7(a)と可動子7(b)とのどちらか
を一方を動作させた場合には、第1実施例と同様な動作
をする。しかし、可動子7(a)と可動子7(b)とを
交互に動作させた場合には、電極2、3に設けられるピ
ッチと、電極5、6に設けられるピッチとが1/2ピッ
チづつずれているため、ピッチ差つまり1/2ピッチづ
つ可動子7(a)、7(b)が移動する。The operation of the second embodiment having such a configuration will be described. When one of the mover 7 (a) and the mover 7 (b) is operated, the same operation as in the first embodiment is performed. However, when the mover 7 (a) and the mover 7 (b) are operated alternately, the pitch provided on the electrodes 2 and 3 and the pitch provided on the electrodes 5 and 6 are 1/2 pitch. Since they are displaced from each other, the movers 7 (a) and 7 (b) move by a pitch difference, that is, a 1/2 pitch.
【0034】この様な構成をする第2実施例では、可動
子7(a)、7(b)が電極2、3、5、6上を滑るこ
となく移動でき、可動子7のステップ回数を測定するだ
けで、移動距離を正確に検知することができる。In the second embodiment having such a structure, the movers 7 (a) and 7 (b) can move without sliding on the electrodes 2, 3, 5 and 6, and the number of steps of the mover 7 can be reduced. The moving distance can be accurately detected only by measuring.
【0035】また、可動子7(a)、7(b)の移動距
離を検出するセンサも不必要となるため、装置の小形軽
量化ができ、製作コストを減少させる。さらに、電極
2、3、5、6に設けられるピッチ以下の精度を必要と
する場合にも、静電アクチュエータの可動子を複数接続
することにより、高精度な位置決めが可能となる。Further, since a sensor for detecting the moving distance of the movers 7 (a) and 7 (b) is unnecessary, the device can be made compact and lightweight, and the manufacturing cost can be reduced. Further, even when accuracy equal to or less than the pitch provided in the electrodes 2, 3, 5, 6 is required, highly accurate positioning can be performed by connecting a plurality of movers of the electrostatic actuator.
【0036】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
その主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるこ
とはいうまでもない。例えば、電極表面は凸凹状に形成
されなくとも、可動子のすべりを防止する形状であれば
どの様な形状をしていても構わない。The present invention is not limited to the above embodiment,
It goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, the electrode surface does not have to be uneven, but may have any shape as long as it can prevent the mover from slipping.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、可動
子の移動距離を測定するセンサがなくとも、可動子の正
確な移動距離を得ることができ、また小形軽量化ができ
る。As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an accurate moving distance of a mover without using a sensor for measuring the moving distance of the mover, and to reduce the size and weight.
【図1】 本発明の静電アクチュエータの第1実施例の
固定子周辺の拡大側面図FIG. 1 is an enlarged side view around a stator of a first embodiment of an electrostatic actuator of the present invention.
【図2】 本発明の静電アクチュエータの第1実施例の
電極の側面図FIG. 2 is a side view of the electrodes of the first embodiment of the electrostatic actuator of the present invention.
【図3】 本発明の静電アクチュエータの第2実施例の
側面図FIG. 3 is a side view of a second embodiment of the electrostatic actuator of the present invention.
【図4】 従来の静電アクチュエータの側面図FIG. 4 is a side view of a conventional electrostatic actuator.
【図5】 従来の静電アクチュエータの電極に印加され
る電圧と時間との関係を示す図FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a voltage applied to an electrode of a conventional electrostatic actuator and time.
1、4 固定子 2、3、5、6 電極 7、7(a)、7(b) 可動子 8 導線 9 連結子 1, 4 Stator 2, 3, 5, 6 Electrode 7, 7 (a), 7 (b) Mover 8 Conductor 9 Connector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川上 修 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 堤 元成 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 青柳 敏 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 古賀 章浩 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Osamu Kawakami 1 Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inside the Toshiba Research and Development Center, Ltd. (72) Inventor Motonari Tsutsumi Komukai, Kawasaki-shi, Kanagawa TOSHIBA-Cho No. 1 In stock company Toshiba R & D Center (72) Inventor Satoshi Aoyagi Komukai-shi, Kawasaki-shi, Kanagawa Koumu TOSHIBA-cho No. 1 Incorporation company Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Akihiro Koga Kawasaki, Kanagawa Komukai-Toshiba-cho, Saiwai-ku, Toshiba Research & Development Center
Claims (1)
子と、前記固定子の対向する面上に設けられ、滑り防止
部を形成する複数の電極と、前記固定子間に配置され、
前記電極に所定の電圧を印加することにより前記固定子
の一方から他方へと交互に吸着されることによって、該
間隙を進行する可動子とから構成されることを特徴とす
る静電アクチュエータ。1. A pair of stators which are arranged with a predetermined gap, a plurality of electrodes which are provided on opposite surfaces of the stator and which form an anti-slip portion, and which are arranged between the stators. ,
An electrostatic actuator comprising a mover that advances in the gap by being attracted alternately from one side of the stator to the other side by applying a predetermined voltage to the electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7158996A JP2843292B2 (en) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | Electrostatic actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7158996A JP2843292B2 (en) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | Electrostatic actuator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09266684A true JPH09266684A (en) | 1997-10-07 |
JP2843292B2 JP2843292B2 (en) | 1999-01-06 |
Family
ID=13465022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6611079B2 (en) | 2000-10-31 | 2003-08-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrostatic actuator and camera module using the same |
-
1996
- 1996-03-27 JP JP7158996A patent/JP2843292B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6611079B2 (en) | 2000-10-31 | 2003-08-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrostatic actuator and camera module using the same |
US6717326B2 (en) | 2000-10-31 | 2004-04-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrostatic actuator and camera module using the same |
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Publication number | Publication date |
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JP2843292B2 (en) | 1999-01-06 |
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