JPH04236178A - 静電アクチュエータ - Google Patents
静電アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH04236178A JPH04236178A JP447091A JP447091A JPH04236178A JP H04236178 A JPH04236178 A JP H04236178A JP 447091 A JP447091 A JP 447091A JP 447091 A JP447091 A JP 447091A JP H04236178 A JPH04236178 A JP H04236178A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- electrode
- magnetic field
- movable element
- fluid
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電力を用いて駆動力
を発生する静電アクチュエータに関する。
を発生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の構造については、
たとえば特開昭６３−９５８５８のように、従来から多
くの提案がなされている。しかしながら、実際に静電ア
クチュエータを構成するに当ってもっとも困難な問題は
以下の点である。
たとえば特開昭６３−９５８５８のように、従来から多
くの提案がなされている。しかしながら、実際に静電ア
クチュエータを構成するに当ってもっとも困難な問題は
以下の点である。
【０００３】静電アクチュエータの原理は、所定の間隔
を保ち、対向して配置された可動子または回転子に設け
られた電極および固定子に設けられた電極間に電圧を加
えることにより発生する静電吸引力を利用する。この吸
引力は、印加する電圧と電極面積に比例し、電極間の間
隔の大きさに反比例する。したがって、実用的な電圧は
、せいぜい１００Ｖであり、静電アクチュエータを駆動
するためには電極面積に比して間隔を非常に小さくする
必要があるが、可動子を持つ構造について間隔を一定に
保持することが一般にむずかしい。従来技術では、製造
のしやすさから、ある程度間隔を大きくし、非常に高い
駆動電圧、たとえば１０００Ｖを印加することが多く、
実用的とは言えない。
を保ち、対向して配置された可動子または回転子に設け
られた電極および固定子に設けられた電極間に電圧を加
えることにより発生する静電吸引力を利用する。この吸
引力は、印加する電圧と電極面積に比例し、電極間の間
隔の大きさに反比例する。したがって、実用的な電圧は
、せいぜい１００Ｖであり、静電アクチュエータを駆動
するためには電極面積に比して間隔を非常に小さくする
必要があるが、可動子を持つ構造について間隔を一定に
保持することが一般にむずかしい。従来技術では、製造
のしやすさから、ある程度間隔を大きくし、非常に高い
駆動電圧、たとえば１０００Ｖを印加することが多く、
実用的とは言えない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、固定
子と可動子との間隔を僅かに保ち、しかもむやみに高い
電圧を必要とすることがないようにした静電アクチュエ
ータを提供することである。
子と可動子との間隔を僅かに保ち、しかもむやみに高い
電圧を必要とすることがないようにした静電アクチュエ
ータを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１電極と、
第１電極が設けられる固定子と、第１電極に間隔をあけ
て対向して配置される第２電極と、第１電極と第２電極
とに相互に逆極性の電圧を印加する電源と、第２電極が
設けられる可動子と、固定子と可動子との間に介在され
る磁性流体と、磁性流体を保持するための磁界を形成す
る磁界形成手段とを含むことを特徴とする静電アクチュ
エータである。
第１電極が設けられる固定子と、第１電極に間隔をあけ
て対向して配置される第２電極と、第１電極と第２電極
とに相互に逆極性の電圧を印加する電源と、第２電極が
設けられる可動子と、固定子と可動子との間に介在され
る磁性流体と、磁性流体を保持するための磁界を形成す
る磁界形成手段とを含むことを特徴とする静電アクチュ
エータである。
【０００６】
【作用】本発明に従えば、固定子には第１電極が設けら
れ、可動子には第２電極が設けられ、これらの第１およ
び第２電極間に地球の電位に関して相互に逆極性の電圧
を印加することによって、静電吸引力を発生する。固定
子と可動子との間には磁性流体を介在し、磁界形成手段
によって形成される磁界を用いて、磁性流体を保持する
。したがって磁性流体は固定子と可動子との間の間隔に
存在する磁界によって捕えられ、その磁性流体が盛り上
がった状態となり、盛り上がった状態における磁性流体
の上に、可動子が浮いた状態で保持され、そのため固定
子と可動子との間隔が一定に保たれる。したがって可動
子が固定子に近接して間隔が小さくなろうとするとき、
磁性流体は押し拡げられるので、磁界形成手段によって
形成されている磁界の働きによる磁性流体が盛り上がっ
て磁界に沿った形状となろうとする力が作用し、可動子
を固定子から離間する。このようにして固定子と可動子
との間隔が一定に保たれる。このような間隔は、たとえ
ばμｍのオーダであって、微小な間隔であり、しかも前
述の先行技術のように電極に与える非常に高い電圧を必
要とすることがない。
れ、可動子には第２電極が設けられ、これらの第１およ
び第２電極間に地球の電位に関して相互に逆極性の電圧
を印加することによって、静電吸引力を発生する。固定
子と可動子との間には磁性流体を介在し、磁界形成手段
によって形成される磁界を用いて、磁性流体を保持する
。したがって磁性流体は固定子と可動子との間の間隔に
存在する磁界によって捕えられ、その磁性流体が盛り上
がった状態となり、盛り上がった状態における磁性流体
の上に、可動子が浮いた状態で保持され、そのため固定
子と可動子との間隔が一定に保たれる。したがって可動
子が固定子に近接して間隔が小さくなろうとするとき、
磁性流体は押し拡げられるので、磁界形成手段によって
形成されている磁界の働きによる磁性流体が盛り上がっ
て磁界に沿った形状となろうとする力が作用し、可動子
を固定子から離間する。このようにして固定子と可動子
との間隔が一定に保たれる。このような間隔は、たとえ
ばμｍのオーダであって、微小な間隔であり、しかも前
述の先行技術のように電極に与える非常に高い電圧を必
要とすることがない。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例の断面図であり、図
２はその実施例の簡略化した平面図である。回転子であ
る可動子１は、強磁性材料から成り、その下方には間隔
ｄを介して、磁界形成手段７の一部を構成する固定子２
が設けられる。可動子１と固定子２とは大略的に真円の
平板状であり、可動子１は鉛直軸線８のまわりに回転可
能となっている。可動子１には、第１電極５ａが固定さ
れる。固定子２には、第２電極５ｂが設けられる。第１
および第２電極５ａ，５ｂは、相互に間隔をあけて対向
して配置される。固定子２は、強磁性材料から成り、永
久磁石片またはコイルを有する電磁石３によって磁化さ
れる。この固定子２には軸線８を中心とする円形のギヤ
ツプ９が形成され、このギヤツプ９の付近に、磁性流体
４が配置される。この磁性流体４は、固定子２上に設け
られ、可動子１との間に介在される。強磁性材料から成
るヨーク６は、磁石３の下部に共通に設けられる。こう
して磁界形成手段７は、固定子２と磁石３とヨーク６か
ら構成される。
２はその実施例の簡略化した平面図である。回転子であ
る可動子１は、強磁性材料から成り、その下方には間隔
ｄを介して、磁界形成手段７の一部を構成する固定子２
が設けられる。可動子１と固定子２とは大略的に真円の
平板状であり、可動子１は鉛直軸線８のまわりに回転可
能となっている。可動子１には、第１電極５ａが固定さ
れる。固定子２には、第２電極５ｂが設けられる。第１
および第２電極５ａ，５ｂは、相互に間隔をあけて対向
して配置される。固定子２は、強磁性材料から成り、永
久磁石片またはコイルを有する電磁石３によって磁化さ
れる。この固定子２には軸線８を中心とする円形のギヤ
ツプ９が形成され、このギヤツプ９の付近に、磁性流体
４が配置される。この磁性流体４は、固定子２上に設け
られ、可動子１との間に介在される。強磁性材料から成
るヨーク６は、磁石３の下部に共通に設けられる。こう
して磁界形成手段７は、固定子２と磁石３とヨーク６か
ら構成される。
【０００８】第１および第２電極５ａ，５ｂには、図解
の便宜のために簡略化して示されるように、直流電源１
０が接続され、これらの第１および第２電極５ａ，５ｂ
には地球の電位に関して相互に逆極性の電圧が印加され
、これによって第１および第２電極５ａ，５ｂ、したが
って可動子１と固定子２との間には静電吸引力が作用す
る。磁石３が電磁石であるときには、そのコイルは、直
流電力によって励磁される。
の便宜のために簡略化して示されるように、直流電源１
０が接続され、これらの第１および第２電極５ａ，５ｂ
には地球の電位に関して相互に逆極性の電圧が印加され
、これによって第１および第２電極５ａ，５ｂ、したが
って可動子１と固定子２との間には静電吸引力が作用す
る。磁石３が電磁石であるときには、そのコイルは、直
流電力によって励磁される。
【０００９】可動子１と固定子２との間隔ｄについては
、可動子１および第１電極５ａの重力、ならびに第１お
よび第２電極５ａ，５ｂ間の静電吸引力による下方の力
が、磁性流体４の盛り上がりによる力と平衡し、間隔ｄ
が一定に保たれる。磁性流体４は、磁界形成手段７によ
って形成される間隔ｄに存在する磁界によって捕えられ
、固定子２から上方に盛り上がった状態で、半ば固定さ
れる状態となる。可動子１は、この固定子２と一定の間
隔ｄを保ちつつ、この磁性流体４の盛り上がりの上に浮
く状態で保たれる。可動子１に下向きの力が作用して押
し下げられて間隔ｄが小さくなろうとするとき、この磁
性流体は前述のように押し拡げられるので、磁界形成手
段７に沿って集まろうとする力が磁性流体４に作用し、
これによって可動子１を押し上げる。このようにして、
可動子１と固定子２との間隔ｄが一定に保たれる。
、可動子１および第１電極５ａの重力、ならびに第１お
よび第２電極５ａ，５ｂ間の静電吸引力による下方の力
が、磁性流体４の盛り上がりによる力と平衡し、間隔ｄ
が一定に保たれる。磁性流体４は、磁界形成手段７によ
って形成される間隔ｄに存在する磁界によって捕えられ
、固定子２から上方に盛り上がった状態で、半ば固定さ
れる状態となる。可動子１は、この固定子２と一定の間
隔ｄを保ちつつ、この磁性流体４の盛り上がりの上に浮
く状態で保たれる。可動子１に下向きの力が作用して押
し下げられて間隔ｄが小さくなろうとするとき、この磁
性流体は前述のように押し拡げられるので、磁界形成手
段７に沿って集まろうとする力が磁性流体４に作用し、
これによって可動子１を押し上げる。このようにして、
可動子１と固定子２との間隔ｄが一定に保たれる。
【００１０】上述の実施例では、可動子１は軸線８のま
わりに回転可能に設けられたけれども、可動子１が直線
方向に移動するように構成されてもよい。
わりに回転可能に設けられたけれども、可動子１が直線
方向に移動するように構成されてもよい。
【００１１】磁性流体４は、強磁性粉末と、液体との混
合物から成り、たとえばペースト状であってもよい。
合物から成り、たとえばペースト状であってもよい。
【００１２】直流電源１０に代えて交流電源であっても
よく、第１および第２電極５ａ，５ｂに静電吸引力を発
生するように逆極性の電圧が印加されればよい。
よく、第１および第２電極５ａ，５ｂに静電吸引力を発
生するように逆極性の電圧が印加されればよい。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１およ
び第２電極間にむやみに高い駆動電圧を必要とすること
なしに、ごくわずかな間隔に保って可動子を保持するこ
とが可能となる。
び第２電極間にむやみに高い駆動電圧を必要とすること
なしに、ごくわずかな間隔に保って可動子を保持するこ
とが可能となる。
【図１】本発明の一実施例の断面図である。
【図２】図１に示される実施例の簡略化した平面図であ
る。
る。
１ 可動子
２ 固定子
３ 磁石
４ 磁性流体
５ａ，５ｂ 電極
６ ヨーク
７ 磁界形成手段
８ 軸線
９ ギヤツプ
１０ 直流電源
Claims (1)
- 【請求項１】 第１電極と、第１電極が設けられる固
定子と、第１電極に間隔をあけて対向して配置される第
２電極と、第１電極と第２電極とに相互に逆極性の電圧
を印加する電源と、第２電極が設けられる可動子と、固
定子と可動子との間に介在される磁性流体と、磁性流体
を保持するための磁界を形成する磁界形成手段とを含む
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP447091A JPH04236178A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 静電アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP447091A JPH04236178A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 静電アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04236178A true JPH04236178A (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=11585013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP447091A Pending JPH04236178A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 静電アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04236178A (ja) |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP447091A patent/JPH04236178A/ja active Pending
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