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静電アクチュエータ 新技術説明会

国内特許コード P09A014559
掲載日 2009年7月10日
出願番号 特願2005-099686
公開番号 特開2006-280180
登録番号 特許第4660758号
出願日 平成17年3月30日(2005.3.30)
公開日 平成18年10月12日(2006.10.12)
登録日 平成23年1月14日(2011.1.14)
発明者
  • 南 和幸
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 静電アクチュエータ 新技術説明会
発明の概要

【課題】静電引力と弾性力とを効率良く協働させることにより、静電引力の弱い初期状態からでも所定設定の高出力を取り出すことができ、しかも静電引力と弾性力の和の発生力を可変して外力と釣合うギャップ間隔を任意に設定することができるため位置制御を精度良く行うことができる。
【解決手段】可動電極12に対向して所定の間隔をもって配設された固定電極14を備える。可動電極と固定電極との間に静電引力が生じる。可動電極と固定電極との距離の変化による仕事を弾性力として蓄積する。静電引力及び弾性力の力により出力部18は駆動する。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


一対の対向電極に電圧を印加したときに生じる静電引力により対向電極間のギャップ間隔が変位する現象を利用する静電アクチュエータが知られている。静電アクチュエータにおいて、静電引力は、ギャップ間隔の2乗に反比例するため、大きな静電引力を達成するためには、ギャップ間隔を出来る限り微小な値に設定する必要がある。一方、大きな変位量を得るためにはギャップ間隔を広くする必要があり、トレードオフの関係がある。すなわち、アクチュエータとして十分な変位量を得ようとすると、初期状態で静電引力は小さく、大きな出力を得ることができない。また、外力と釣合うギャップ間隔を任意に設定することができない。

産業上の利用分野


本発明は、静電引力を弾性エネルギーにより補完して常に大きな発生力を出力することができる静電アクチュエータに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
第1の固定電極と、該電極に対向し、出力部を一体に構成し、出力部の外部負荷によって第1の電極に接近することを妨げる力を受ける第2の可動電極と、第1の電極と第2の電極との間隔を広げることによって歪を生じ、そのエネルギーを弾性力として蓄積し、第2の電極を第1の電極に向けて押し付ける力となるばねと、両電極間に静電引力を生成するために電圧を印加する手段とを備え、電圧印加時に静電引力とばねの弾性力の合力によって第2の電極と、これと一体となった出力部を第1の電極方向に移動させる機構を有する静電アクチュエータ。

【請求項2】
前記ばねは、非線形ばねであることを特徴とする請求項1記載の静電アクチュエータ。

【請求項3】
第1の固定電極を対向する第2の可動電極に対して任意の位置に固定するための電極間距離を調節する手段を備えた請求項1又は請求項2記載の静電アクチュエータ。
産業区分
  • 発電、電動
  • 省エネルギー
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2005099686thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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