JPH05220680A - 静電式アクチュエータ - Google Patents
静電式アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH05220680A JPH05220680A JP2302492A JP2302492A JPH05220680A JP H05220680 A JPH05220680 A JP H05220680A JP 2302492 A JP2302492 A JP 2302492A JP 2302492 A JP2302492 A JP 2302492A JP H05220680 A JPH05220680 A JP H05220680A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable member
- fixed
- pair
- driving members
- members
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Micromachines (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超小型の静電式アクチュエータにおいて、大
きな変位量を得られるようにする。 【構成】 ガラス基板５に固定部材１と、複数の歯７を
持ち１対の支持部材２Ａ，２Ｂにより固定部材１に結合
される可動部材４と、これに係合する板ばね８を持ち可
動部材４を変位させる第１，第２の駆動部材３１Ａ，３
１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂとを配置し、これらの駆動部材と
可動部材との間の静電力を利用して可動部材を１方向に
変位させる。
きな変位量を得られるようにする。 【構成】 ガラス基板５に固定部材１と、複数の歯７を
持ち１対の支持部材２Ａ，２Ｂにより固定部材１に結合
される可動部材４と、これに係合する板ばね８を持ち可
動部材４を変位させる第１，第２の駆動部材３１Ａ，３
１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂとを配置し、これらの駆動部材と
可動部材との間の静電力を利用して可動部材を１方向に
変位させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電極間の静電力を利
用して物体を変位させる、外形寸法がミリメートル以下
である超小型の静電式アクチュエータに関する。
用して物体を変位させる、外形寸法がミリメートル以下
である超小型の静電式アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３にこの種の従来例を示す。これ
は、櫛歯状の固定電極Ｋと可動電極Ｍとを適当なギャッ
プを設けて互いに噛み合わせ、両者に電圧を印加するこ
とにより、櫛歯の長手方向に変位させ、櫛歯数に比例す
る静電駆動力を得るものである。の如く電圧を印加し
たときは矢印Ｒ１の方向に、またの如く電圧を印加し
たときは矢印Ｒ２の方向にそれぞれ変位する。なお、Ｈ
は支持部（固定部）を示す。この場合に作用する静電駆
動力Ｆはεを比誘電率、真空の誘電率をε0 、ｄをギャ
ップ間距離、ｎを櫛歯数、ｔを歯厚、Ｖを印加電圧とす
れば、 Ｆ＝ε・ε0 ・ｎ・ｔ・Ｖ2 ／２ｄ …（１） として表わされる。図１４に別の従来例を示す。これ
は、固定電極Ｋと可動電極Ｍとを対向配置し、両者に電
圧を印加して矢印の如きギャップ間を小さくする方向の
静電駆動力を得るものである。この場合の静電駆動力Ｆ
はεを比誘電率、真空の誘電率をε0 、ｄをギャップ間
距離、Ｓを対向面積、Ｖを印加電圧とすれば、 Ｆ＝ε・ε0 ・Ｓ・Ｖ2 ／２ｄ2 …（２） として表わされる。
は、櫛歯状の固定電極Ｋと可動電極Ｍとを適当なギャッ
プを設けて互いに噛み合わせ、両者に電圧を印加するこ
とにより、櫛歯の長手方向に変位させ、櫛歯数に比例す
る静電駆動力を得るものである。の如く電圧を印加し
たときは矢印Ｒ１の方向に、またの如く電圧を印加し
たときは矢印Ｒ２の方向にそれぞれ変位する。なお、Ｈ
は支持部（固定部）を示す。この場合に作用する静電駆
動力Ｆはεを比誘電率、真空の誘電率をε0 、ｄをギャ
ップ間距離、ｎを櫛歯数、ｔを歯厚、Ｖを印加電圧とす
れば、 Ｆ＝ε・ε0 ・ｎ・ｔ・Ｖ2 ／２ｄ …（１） として表わされる。図１４に別の従来例を示す。これ
は、固定電極Ｋと可動電極Ｍとを対向配置し、両者に電
圧を印加して矢印の如きギャップ間を小さくする方向の
静電駆動力を得るものである。この場合の静電駆動力Ｆ
はεを比誘電率、真空の誘電率をε0 、ｄをギャップ間
距離、Ｓを対向面積、Ｖを印加電圧とすれば、 Ｆ＝ε・ε0 ・Ｓ・Ｖ2 ／２ｄ2 …（２） として表わされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれのものも変位量が極めて小さいためその適用範囲や
用途が制限され、大きな変位量が要求される用途には適
用できないという問題がある。したがって、この発明の
課題は特に大きな変位量を発生し得るようにすることに
ある。
ずれのものも変位量が極めて小さいためその適用範囲や
用途が制限され、大きな変位量が要求される用途には適
用できないという問題がある。したがって、この発明の
課題は特に大きな変位量を発生し得るようにすることに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、第１の発明では、固定部材と、複数の歯を持ち
１対の支持部材を介して前記固定部材と結合される可動
部材と、この可動部材に係合する板ばねを持ちこれを変
位させる１対の第１，第２駆動部材とを基板上に配置
し、この第１，第２駆動駆動部材と前記可動部材との間
の静電力を利用して可動部材を１方向に変位させること
を特徴としている。第２の発明では、可動部材と、板ば
ねを持ち前記可動部材を第１の方向に変位させる１対の
第１駆動部材と、板ばねを持ち前記可動部材を第２の方
向に変位させる１対の第２駆動部材とを固定部材上に配
置し、前記各駆動部材と可動部材との間の静電力を利用
して可動部材を双方向に変位可能とし、前記固定部材と
可動部材との間の静電力を利用して一定位置に保持させ
ることを特徴としている。
るため、第１の発明では、固定部材と、複数の歯を持ち
１対の支持部材を介して前記固定部材と結合される可動
部材と、この可動部材に係合する板ばねを持ちこれを変
位させる１対の第１，第２駆動部材とを基板上に配置
し、この第１，第２駆動駆動部材と前記可動部材との間
の静電力を利用して可動部材を１方向に変位させること
を特徴としている。第２の発明では、可動部材と、板ば
ねを持ち前記可動部材を第１の方向に変位させる１対の
第１駆動部材と、板ばねを持ち前記可動部材を第２の方
向に変位させる１対の第２駆動部材とを固定部材上に配
置し、前記各駆動部材と可動部材との間の静電力を利用
して可動部材を双方向に変位可能とし、前記固定部材と
可動部材との間の静電力を利用して一定位置に保持させ
ることを特徴としている。
【０００５】第３の発明では、可動部材と、３つの固定
電極と板ばねとを持ち前記可動部材を第１の方向に変位
させる少なくとも１対の第１駆動部材と、３つの固定電
極と板ばねとを持ち前記可動部材を第２の方向に変位さ
せる少なくとも１対の第２駆動部材とを基板上に配置
し、前記板ばねと電気的につながる固定電極と他の２つ
の固定電極との間の静電力を利用して可動部材を双方向
に変位可能にしたことを特徴としている。第４の発明で
は、円板状の回転部材と、板ばねを持ち前記回転部材に
対して同心円状に設けられる複数の駆動部材とを絶縁体
を介して張り合わされた１対の固定電極上に配置し、前
記駆動部材の全てと上側の固定電極との間の静電力を利
用して回転部材を回転変位させ、前記１対の固定電極間
の静電力を利用して回転部材を保持させることを特徴と
している。
電極と板ばねとを持ち前記可動部材を第１の方向に変位
させる少なくとも１対の第１駆動部材と、３つの固定電
極と板ばねとを持ち前記可動部材を第２の方向に変位さ
せる少なくとも１対の第２駆動部材とを基板上に配置
し、前記板ばねと電気的につながる固定電極と他の２つ
の固定電極との間の静電力を利用して可動部材を双方向
に変位可能にしたことを特徴としている。第４の発明で
は、円板状の回転部材と、板ばねを持ち前記回転部材に
対して同心円状に設けられる複数の駆動部材とを絶縁体
を介して張り合わされた１対の固定電極上に配置し、前
記駆動部材の全てと上側の固定電極との間の静電力を利
用して回転部材を回転変位させ、前記１対の固定電極間
の静電力を利用して回転部材を保持させることを特徴と
している。
【０００６】
【作用】ラチェット機構を含む板ばねのばね力を利用す
ることにより、大きな変位が得られるようにする。
ることにより、大きな変位が得られるようにする。
【０００７】
【実施例】図１はこの発明の実施例を示す斜視図であ
る。同図において、１は固定部材、２Ａ，２Ｂは板ばね
等の支持部材、３１Ａ，３１Ｂは第１駆動部材、３２
Ａ，３２Ｂは第２駆動部材、４は可動部材、５は基板と
してのガラス基板、６は案内部材、７は可動部材４に形
成された歯、８は板ばね、ＳＷ１，ＳＷ２はスイッチで
ある。すなわち、固定部材１に支持部材２Ａ，２Ｂを介
して可動部材４を結合し、これらを絶縁基板としてのガ
ラス基板５上に配置する。可動部材４はその中央部が図
示のようにくり抜かれ、この部分でガラス基板５上に形
成された案内部材６と係合される。また、可動部材４に
は図示のような多数の歯７が形成され、第１駆動部材３
１Ａ，３１Ｂ、第２駆動部材３２Ａ，３２Ｂにはこれら
と係合する板ばね８が形成されている。さらに、第１駆
動部材３１Ａ，３１ＢはスイッチＳＷ１を介してそれぞ
れ電源Ｅ１と接続され、第２駆動部材３２Ａ，３２Ｂは
スイッチＳＷ２を介してそれぞれ電源Ｅ２と接続されて
いる。
る。同図において、１は固定部材、２Ａ，２Ｂは板ばね
等の支持部材、３１Ａ，３１Ｂは第１駆動部材、３２
Ａ，３２Ｂは第２駆動部材、４は可動部材、５は基板と
してのガラス基板、６は案内部材、７は可動部材４に形
成された歯、８は板ばね、ＳＷ１，ＳＷ２はスイッチで
ある。すなわち、固定部材１に支持部材２Ａ，２Ｂを介
して可動部材４を結合し、これらを絶縁基板としてのガ
ラス基板５上に配置する。可動部材４はその中央部が図
示のようにくり抜かれ、この部分でガラス基板５上に形
成された案内部材６と係合される。また、可動部材４に
は図示のような多数の歯７が形成され、第１駆動部材３
１Ａ，３１Ｂ、第２駆動部材３２Ａ，３２Ｂにはこれら
と係合する板ばね８が形成されている。さらに、第１駆
動部材３１Ａ，３１ＢはスイッチＳＷ１を介してそれぞ
れ電源Ｅ１と接続され、第２駆動部材３２Ａ，３２Ｂは
スイッチＳＷ２を介してそれぞれ電源Ｅ２と接続されて
いる。
【０００８】図２は図１の動作を説明するための説明図
である。これは、図１のＡ−Ａに沿う断面を示すもの
で、３１Ａは第１駆動部材、３２Ａは第２駆動部材、６
は案内部材、７は歯、８は板ばねを示している。駆動部
材３１Ａ，３２Ａは電源Ｅ１，Ｅ２にそれぞれ接続さ
れ、電源Ｅ１，Ｅ２の他端は可動部材４を介するかまた
は直接接地されている。ＳＷ１，ＳＷ２はスイッチで、
図２（イ）では両方ともオフ状態であり、したがって、
この状態では何らの作用も生じない。ここで、図２
（ロ）の如くＳＷ２をオンとし、第２駆動部材３２Ａと
可動部材４との間に電圧Ｅ２を印加すると、第２駆動部
材３２Ａの板ばね８が可動部材４の歯７と係合する。こ
のとき、板ばね８は歯７の角部を押すようにして対応す
る歯７と係合する。その後、図２（ハ）のようにＳＷ２
をオフとすれば、第２駆動部材３２Ａの板ばね８の復元
力によって可動部材４は図の左方向に移動される。ＳＷ
２のオフした後にＳＷ１をオンにすれば、今度は第１駆
動部材３１Ａの板ばね８が可動部材４の歯７と図２
（ハ）のように当接し、しかる後図２（ニ）のように歯
７と係合する。このように、この実施例はいわゆるラチ
ェット機構を利用したものということができる。
である。これは、図１のＡ−Ａに沿う断面を示すもの
で、３１Ａは第１駆動部材、３２Ａは第２駆動部材、６
は案内部材、７は歯、８は板ばねを示している。駆動部
材３１Ａ，３２Ａは電源Ｅ１，Ｅ２にそれぞれ接続さ
れ、電源Ｅ１，Ｅ２の他端は可動部材４を介するかまた
は直接接地されている。ＳＷ１，ＳＷ２はスイッチで、
図２（イ）では両方ともオフ状態であり、したがって、
この状態では何らの作用も生じない。ここで、図２
（ロ）の如くＳＷ２をオンとし、第２駆動部材３２Ａと
可動部材４との間に電圧Ｅ２を印加すると、第２駆動部
材３２Ａの板ばね８が可動部材４の歯７と係合する。こ
のとき、板ばね８は歯７の角部を押すようにして対応す
る歯７と係合する。その後、図２（ハ）のようにＳＷ２
をオフとすれば、第２駆動部材３２Ａの板ばね８の復元
力によって可動部材４は図の左方向に移動される。ＳＷ
２のオフした後にＳＷ１をオンにすれば、今度は第１駆
動部材３１Ａの板ばね８が可動部材４の歯７と図２
（ハ）のように当接し、しかる後図２（ニ）のように歯
７と係合する。このように、この実施例はいわゆるラチ
ェット機構を利用したものということができる。
【０００９】図３はこの発明の第２実施例を示す斜視
図、図４はその組み立て構成図、図５はその動作を説明
するための説明図である。これは、図３，図４に示すよ
うに固定部材１１上に固定電極１１Ａを形成し、その上
に１対の順方向駆動部材３３Ａ，３３Ｂと１対の逆方向
駆動部材３４Ａ，３４Ｂおよび可動部材４１を設けて構
成したものである。１対の順方向駆動部材３３Ａ，３３
Ｂと１対の逆方向駆動部材３４Ａ，３４Ｂはそれぞれス
イッチＳＷ１１，ＳＷ１２を介して電源Ｅ１に接続さ
れ、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２は一方がオンのときは
他方はオフとなるよう、交互に動作するものとする。な
お、４１Ａは絶縁体である。
図、図４はその組み立て構成図、図５はその動作を説明
するための説明図である。これは、図３，図４に示すよ
うに固定部材１１上に固定電極１１Ａを形成し、その上
に１対の順方向駆動部材３３Ａ，３３Ｂと１対の逆方向
駆動部材３４Ａ，３４Ｂおよび可動部材４１を設けて構
成したものである。１対の順方向駆動部材３３Ａ，３３
Ｂと１対の逆方向駆動部材３４Ａ，３４Ｂはそれぞれス
イッチＳＷ１１，ＳＷ１２を介して電源Ｅ１に接続さ
れ、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２は一方がオンのときは
他方はオフとなるよう、交互に動作するものとする。な
お、４１Ａは絶縁体である。
【００１０】このように構成される静電式アクチュエー
タの動作につき、図５を参照して説明する。同図（イ）
の如く駆動部材と可動部材４１との間に電圧Ｅ１を印加
すれば、駆動部材の板ばね８は静電力Ｆ１によって図の
点線のように撓みながら可動部材４１を押すので、板ば
ね８の先端ａは可動部材４１の当接位置ｂからｃまでの
間を移動することになる。これは静電式アクチュエータ
を側面から見た図であるが、これを上から見ると同図
（ロ）のようになり、この場合は図の右側方向（ｘ）に
移動することになる。こうして、可動部材４１を変位さ
せた後は、図３に示すスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２をオ
フ、ＳＷ２をオンとし、固定部材１１と可動部材４１と
の間に電圧Ｅ２を印加することにより、（ハ）のように
保持（停止）状態とする。電圧Ｅ１と電圧Ｅ２との印加
状態を示すと（ニ）のように、電圧Ｅ１を一定時間印加
して可動部材４１を変位させた後、これをオフする直前
に電圧Ｅ２を印加して一定時間保持した後、電圧Ｅ２を
オフする直前に再び電圧Ｅ１を印加して一定時間だけ可
動部材４１を駆動する動作を繰り返し行なうことによ
り、大きな変位を得るようにしたものである。なお、こ
こでは可動部材の移動方向が図３に示す逆方向の場合に
ついて説明したが、これは駆動部材の歯８の向きに関係
するもので、順方向についても同様に行なわれることは
いうまでもなく、したがってこの例は双方向の変位が可
能な例ということができる。
タの動作につき、図５を参照して説明する。同図（イ）
の如く駆動部材と可動部材４１との間に電圧Ｅ１を印加
すれば、駆動部材の板ばね８は静電力Ｆ１によって図の
点線のように撓みながら可動部材４１を押すので、板ば
ね８の先端ａは可動部材４１の当接位置ｂからｃまでの
間を移動することになる。これは静電式アクチュエータ
を側面から見た図であるが、これを上から見ると同図
（ロ）のようになり、この場合は図の右側方向（ｘ）に
移動することになる。こうして、可動部材４１を変位さ
せた後は、図３に示すスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２をオ
フ、ＳＷ２をオンとし、固定部材１１と可動部材４１と
の間に電圧Ｅ２を印加することにより、（ハ）のように
保持（停止）状態とする。電圧Ｅ１と電圧Ｅ２との印加
状態を示すと（ニ）のように、電圧Ｅ１を一定時間印加
して可動部材４１を変位させた後、これをオフする直前
に電圧Ｅ２を印加して一定時間保持した後、電圧Ｅ２を
オフする直前に再び電圧Ｅ１を印加して一定時間だけ可
動部材４１を駆動する動作を繰り返し行なうことによ
り、大きな変位を得るようにしたものである。なお、こ
こでは可動部材の移動方向が図３に示す逆方向の場合に
ついて説明したが、これは駆動部材の歯８の向きに関係
するもので、順方向についても同様に行なわれることは
いうまでもなく、したがってこの例は双方向の変位が可
能な例ということができる。
【００１１】図６はこの発明の第３実施例を示す斜視
図、図７は駆動部材の構成を示す断面図、図８は図６の
動作を説明するための説明図である。図６に示すよう
に、これはガラス基板５上に１対の順方向駆動部材を２
組３５Ａ，３５Ｂ，３６Ａ，３６Ｂと、１対の逆方向駆
動部材を２組３７Ａ，３７Ｂ，３８Ａ，３８Ｂと、可動
部材４２とを配置したものである。各駆動部材は図７に
示すように、第１〜第３固定電極１１Ａ〜１１Ｃから構
成され、各電極間は絶縁体１１Ｅ，１１Ｆを介して絶縁
されている。また、第２固定電極１１Ｂには板ばね部１
１Ｄが形成されている。さらに、第２固定電極１１Ｂは
電源Ｅの負極側に接続され、第１固定電極１１Ａおよび
第３固定電極１１ＣはそれぞれスイッチＳＷ１，ＳＷ２
を介して電源Ｅの正極側に接続されている。
図、図７は駆動部材の構成を示す断面図、図８は図６の
動作を説明するための説明図である。図６に示すよう
に、これはガラス基板５上に１対の順方向駆動部材を２
組３５Ａ，３５Ｂ，３６Ａ，３６Ｂと、１対の逆方向駆
動部材を２組３７Ａ，３７Ｂ，３８Ａ，３８Ｂと、可動
部材４２とを配置したものである。各駆動部材は図７に
示すように、第１〜第３固定電極１１Ａ〜１１Ｃから構
成され、各電極間は絶縁体１１Ｅ，１１Ｆを介して絶縁
されている。また、第２固定電極１１Ｂには板ばね部１
１Ｄが形成されている。さらに、第２固定電極１１Ｂは
電源Ｅの負極側に接続され、第１固定電極１１Ａおよび
第３固定電極１１ＣはそれぞれスイッチＳＷ１，ＳＷ２
を介して電源Ｅの正極側に接続されている。
【００１２】図６に示す静電式アクチュエータの動作に
つき、図８を参照して説明する。すなわち、同図（イ）
はスイッチＳＷ１，ＳＷ１がともにオフの場合で、この
場合は何らの動作も行なわれない。次に、スイッチＳＷ
１をオンとして第１固定電極１１Ａと第２固定電極１１
Ｂとの間に電圧を印加すると、この間の静電力により第
２固定電極１１Ｂの板ばね部１１Ｄが駆動され、これに
よって可動部材４２が図の左側に変位する。次いで、同
図（ハ）のようにスイッチＳＷ１をオフとしスイッチＳ
Ｗ２をオンにすると、第２固定電極１１Ｂの板ばね部１
１Ｄが第３固定電極１１Ｃ側に引き上げられる。しかる
後、同図（ニ）のようにスイッチＳＷ１，ＳＷ１をとも
にオフにすれば初期状態となり、可動部材４２はこの位
置に停止させられることになる。以後は上記と同様の動
作を繰り返すことにより、可動部材４２を図の左側に順
次移動させることが可能となる。この例では、板ばね部
１１Ｄの先端は図８の紙面上で、あたかも円を描くよう
に駆動されることになる。以上では、右側の駆動部材を
動作させる場合について説明したが、左側の駆動部材も
上記と同様にして動作させることができ、したがって、
この例も双方向の変位が可能である。
つき、図８を参照して説明する。すなわち、同図（イ）
はスイッチＳＷ１，ＳＷ１がともにオフの場合で、この
場合は何らの動作も行なわれない。次に、スイッチＳＷ
１をオンとして第１固定電極１１Ａと第２固定電極１１
Ｂとの間に電圧を印加すると、この間の静電力により第
２固定電極１１Ｂの板ばね部１１Ｄが駆動され、これに
よって可動部材４２が図の左側に変位する。次いで、同
図（ハ）のようにスイッチＳＷ１をオフとしスイッチＳ
Ｗ２をオンにすると、第２固定電極１１Ｂの板ばね部１
１Ｄが第３固定電極１１Ｃ側に引き上げられる。しかる
後、同図（ニ）のようにスイッチＳＷ１，ＳＷ１をとも
にオフにすれば初期状態となり、可動部材４２はこの位
置に停止させられることになる。以後は上記と同様の動
作を繰り返すことにより、可動部材４２を図の左側に順
次移動させることが可能となる。この例では、板ばね部
１１Ｄの先端は図８の紙面上で、あたかも円を描くよう
に駆動されることになる。以上では、右側の駆動部材を
動作させる場合について説明したが、左側の駆動部材も
上記と同様にして動作させることができ、したがって、
この例も双方向の変位が可能である。
【００１３】ところで、上記の如き静電式アクチュエー
タはＩＣ製造のマイクロ加工技術を利用して製作される
が、ここで、例えば図６の如き静電式アクチュエータの
製造方法について簡単に説明する。図９はその工程を示
すもので、まず同図（イ）のように、シリコン基板の上
にスパッタリングによる酸化膜を堆積させ、次に同図
（ロ）のように、シリコン基板の下側からエッチング加
工して各部を形成する。次いで、各部の絶縁を図るため
に例えばＣＶＤ法（気相成長法）で窒化膜を同図（ハ）
のように堆積させ、同図（ニ）のように下面からエッチ
ング加工を施す。次に、同図（ホ）のように静電接合法
などによってガラス基板へ固定し、最後に同図（ヘ）の
ようにエッチングにより酸化膜を除去して完成する。
タはＩＣ製造のマイクロ加工技術を利用して製作される
が、ここで、例えば図６の如き静電式アクチュエータの
製造方法について簡単に説明する。図９はその工程を示
すもので、まず同図（イ）のように、シリコン基板の上
にスパッタリングによる酸化膜を堆積させ、次に同図
（ロ）のように、シリコン基板の下側からエッチング加
工して各部を形成する。次いで、各部の絶縁を図るため
に例えばＣＶＤ法（気相成長法）で窒化膜を同図（ハ）
のように堆積させ、同図（ニ）のように下面からエッチ
ング加工を施す。次に、同図（ホ）のように静電接合法
などによってガラス基板へ固定し、最後に同図（ヘ）の
ようにエッチングにより酸化膜を除去して完成する。
【００１４】図１０はこの発明の第４実施例を示す斜視
図、図１１はその組み立て構成図、図１２はその断面図
である。図１０，図１１からも明らかなように、これは
例えば図３または図４に示す第２実施例の変形例に相当
し、第２実施例が直線運動を行なうのに対し回転運動を
させるようにしたものということができる。すなわち、
第１，第２固定電極１２，１３を絶縁体１４を介して張
り合わせ、第１固定電極１２の上には、板ばね８が形成
された複数の駆動部材３９を、回転体（円板状の可動部
材）１５の径に合わせて円状に配置する。なお、９は複
数の駆動部材３９を電気的に接続するための接続線、１
４は絶縁体、Ｅ１，Ｅ２は電源、ＳＷ１，ＳＷ２はスイ
ッチである。その動作も第２実施例に類似しているが、
以下に簡単に説明する。まず、スイッチＳＷ１をオンと
し、接続線９を介して複数の駆動部材３９と第１固定電
極１２との間に電圧Ｅ１を印加すると、各駆動部材３９
に設けられた板ばね８による押圧力が回転体１５に加わ
ることになり、回転体１５が矢印Ｒの方向に回転する。
また、回転体１５を停止させる場合はスイッチＳＷ１を
オフにするとともに、スイッチＳＷ２をオンとして第
１，第２固定電極１２，１３の間に電圧Ｅ２を印加す
る。
図、図１１はその組み立て構成図、図１２はその断面図
である。図１０，図１１からも明らかなように、これは
例えば図３または図４に示す第２実施例の変形例に相当
し、第２実施例が直線運動を行なうのに対し回転運動を
させるようにしたものということができる。すなわち、
第１，第２固定電極１２，１３を絶縁体１４を介して張
り合わせ、第１固定電極１２の上には、板ばね８が形成
された複数の駆動部材３９を、回転体（円板状の可動部
材）１５の径に合わせて円状に配置する。なお、９は複
数の駆動部材３９を電気的に接続するための接続線、１
４は絶縁体、Ｅ１，Ｅ２は電源、ＳＷ１，ＳＷ２はスイ
ッチである。その動作も第２実施例に類似しているが、
以下に簡単に説明する。まず、スイッチＳＷ１をオンと
し、接続線９を介して複数の駆動部材３９と第１固定電
極１２との間に電圧Ｅ１を印加すると、各駆動部材３９
に設けられた板ばね８による押圧力が回転体１５に加わ
ることになり、回転体１５が矢印Ｒの方向に回転する。
また、回転体１５を停止させる場合はスイッチＳＷ１を
オフにするとともに、スイッチＳＷ２をオンとして第
１，第２固定電極１２，１３の間に電圧Ｅ２を印加す
る。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、ラチェット機構を含
む板ばねのばね力を利用するようにしたので、比較的簡
単な構成で大きな変位量を得ることが可能となる利点が
もたらされる。
む板ばねのばね力を利用するようにしたので、比較的簡
単な構成で大きな変位量を得ることが可能となる利点が
もたらされる。
【図１】この発明の第１実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の動作を説明するための説明図である。
【図３】この発明の第２実施例を示す斜視図である。
【図４】図３の組み立て構成図である。
【図５】図３の動作を説明するための説明図である。
【図６】この発明の第３実施例を示す斜視図である。
【図７】図６の駆動部材を示す側面図である。
【図８】図６の動作を説明するための説明図である。
【図９】図６の製造方法の１例を説明するための説明図
である。
である。
【図１０】この発明の第４実施例を示す斜視図である。
【図１１】図１０の組み立て構成図である。
【図１２】図１０の断面図である。
【図１３】従来例を示す概要図である。
【図１４】別の従来例を示す概要図である。
１，１１…固定部材、２Ａ，２Ｂ…支持部材、３１〜３
９…駆動部材、４，４１，４２…可動部材、５…ガラス
基板、６…案内部材、７…歯、８，１１Ｄ…板ばね、９
…接続線、１１Ｆ，１１Ｅ，１４，４１Ａ…絶縁体、１
１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１２，１３…固定電極、１５…
回転体。
９…駆動部材、４，４１，４２…可動部材、５…ガラス
基板、６…案内部材、７…歯、８，１１Ｄ…板ばね、９
…接続線、１１Ｆ，１１Ｅ，１４，４１Ａ…絶縁体、１
１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１２，１３…固定電極、１５…
回転体。
Claims (4)
- 【請求項１】 固定部材と、複数の歯を持ち１対の支持
部材を介して前記固定部材と結合される可動部材と、こ
の可動部材に係合する板ばねを持ちこれを変位させる１
対の第１，第２駆動部材とを基板上に配置し、この第
１，第２駆動駆動部材と前記可動部材との間の静電力を
利用して可動部材を１方向に変位させることを特徴とす
る静電式アクチュエータ。 - 【請求項２】 可動部材と、板ばねを持ち前記可動部材
を第１の方向に変位させる１対の第１駆動部材と、板ば
ねを持ち前記可動部材を第２の方向に変位させる１対の
第２駆動部材とを固定部材上に配置し、前記各駆動部材
と可動部材との間の静電力を利用して可動部材を双方向
に変位可能とし、前記固定部材と可動部材との間の静電
力を利用して一定位置に保持させることを特徴とする静
電式アクチュエータ。 - 【請求項３】 可動部材と、３つの固定電極と板ばねと
を持ち前記可動部材を第１の方向に変位させる少なくと
も１対の第１駆動部材と、３つの固定電極と板ばねとを
持ち前記可動部材を第２の方向に変位させる少なくとも
１対の第２駆動部材とを基板上に配置し、前記板ばねと
電気的につながる固定電極と他の２つの固定電極との間
の静電力を利用して可動部材を双方向に変位可能にして
なることを特徴とする静電式アクチュエータ。 - 【請求項４】 円板状の回転部材と、板ばねを持ち前記
回転部材に対して同心円状に設けられる複数の駆動部材
とを絶縁体を介して張り合わされた１対の固定電極上に
配置し、前記駆動部材の全てと上側の固定電極との間の
静電力を利用して回転部材を回転変位させ、前記１対の
固定電極間の静電力を利用して回転部材を保持させるこ
とを特徴とする静電式アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2302492A JPH05220680A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 静電式アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2302492A JPH05220680A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 静電式アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05220680A true JPH05220680A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=12098917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2302492A Pending JPH05220680A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 静電式アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05220680A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100450743B1 (ko) * | 2002-06-18 | 2004-10-01 | 학교법인 포항공과대학교 | 정전력을 이용한 초소형 그리퍼 |
| JP2006125886A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Ritsumeikan | 搬送機構及びこれを用いた微小化学分析システム |
| JP2006280180A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Yamaguchi Univ | 静電アクチュエータ |
| US7663289B1 (en) * | 2004-02-18 | 2010-02-16 | Siimpel Corporation | Centipede actuator motion stage |
| JP4831446B2 (ja) * | 1998-09-03 | 2011-12-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | マイクロバルブ装置 |
-
1992
- 1992-02-10 JP JP2302492A patent/JPH05220680A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4831446B2 (ja) * | 1998-09-03 | 2011-12-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | マイクロバルブ装置 |
| KR100450743B1 (ko) * | 2002-06-18 | 2004-10-01 | 학교법인 포항공과대학교 | 정전력을 이용한 초소형 그리퍼 |
| US7663289B1 (en) * | 2004-02-18 | 2010-02-16 | Siimpel Corporation | Centipede actuator motion stage |
| JP2006125886A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Ritsumeikan | 搬送機構及びこれを用いた微小化学分析システム |
| JP2006280180A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Yamaguchi Univ | 静電アクチュエータ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8339014B2 (en) | Oscillator device | |
| JPH05219760A (ja) | 静電式アクチュエータ | |
| US5818683A (en) | Variable capacitor | |
| EP0725408B1 (en) | Variable capacitor | |
| US20030073261A1 (en) | Self-aligned vertical combdrive actuator and method of fabrication | |
| EP0890216A1 (en) | Piezoelectric actuator or motor, method therefor and method for fabrication thereof | |
| JP3006178B2 (ja) | 静電式アクチュエータ | |
| JP3709847B2 (ja) | 静電型アクチュエータ | |
| US6683757B1 (en) | Slider-level microactuator for precise head positioning | |
| JPH05220680A (ja) | 静電式アクチュエータ | |
| JP2002112560A (ja) | 静電アクチュエータ及びこれを用いたカメラモジュール | |
| US7015620B2 (en) | Method for supplying multiple voltages to a movable part of a MEMS device | |
| JP3095642B2 (ja) | 静電アクチュエータおよびその駆動方法 | |
| JPH08339939A (ja) | 可変容量コンデンサ | |
| JP3668935B2 (ja) | 静電駆動デバイス | |
| US20040061924A1 (en) | Monolithic MEMS device for optical switches | |
| JPH06284750A (ja) | 積層静電アクチュエータ | |
| JP4473210B2 (ja) | ミラー装置 | |
| US6859300B2 (en) | Monolithic two-axis MEMS device for optical switches | |
| JPH0739252Y2 (ja) | 圧電アクチュエータ | |
| JPS59177979A (ja) | 圧電アクチユエ−タ | |
| JPH07335491A (ja) | 可変容量素子 | |
| TWI474964B (zh) | 微機電致動裝置 | |
| EP1026536B1 (en) | Electrostatically controlled oscillating mirror | |
| JPH0746908B2 (ja) | 位置決め装置 |