特許 5661321 静電モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5661321

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年1月28日

(54)【発明の名称】静電モータ

(51)【国際特許分類】

   H02N 1/00 20060101AFI20150108BHJP

【ＦＩ】

   H02N1/00

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2010-90311(P2010-90311)

(22)【出願日】2010年4月9日

(65)【公開番号】特開2011-223746(P2011-223746A)

(43)【公開日】2011年11月4日

【審査請求日】2013年4月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】390010250

【氏名又は名称】株式会社新生工業

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100107401

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 誠一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100120064

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 孝夫

(74)【代理人】

【識別番号】100154162

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 浩輔

(72)【発明者】

【氏名】指田 年生

【審査官】 西山 智宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−３３６７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０６８０３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭６０−１０９７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１５３７５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｎ１／００−２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電極を有する固定子と、
前記固定子に対向配置された回転子とを備え、
前記固定子の複数の電極は、前記回転子に向かって突出しており、
前記回転子は、前記固定子に向かって突出し且つ断面形状が中空状である複数の電極を有し、
前記回転子の複数の電極は、前記回転子の半径方向において前記固定子の複数の電極よりも内側に位置することを特徴とする静電モータ。

【請求項2】

前記回転子の複数の電極の先端部分は、前記回転子の回転軸に対して前記回転軸方向に傾いていることを特徴とする請求項１に記載の静電モータ。

【請求項3】

前記回転子の複数の電極は、前記回転子の回転軸に対して前記回転軸方向に傾斜した外周面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の静電モータ。

【請求項4】

複数の電極を有する固定子と、
前記固定子に対向配置された回転子とを備え、
前記固定子の複数の電極は、前記回転子に向かって突出しており、
前記回転子は、前記固定子に向かって突出し且つ先端部分が前記回転子の回転軸に対して前記回転軸方向に傾いている複数の電極を有し、
前記回転子の複数の電極は、前記回転子の半径方向において前記固定子の複数の電極よりも内側に位置することを特徴とする静電モータ。

【請求項5】

前記回転子の複数の電極は、電極支持体に形成された穴に圧入固定されており、
前記穴は、前記回転軸に対して前記回転軸方向に傾いていることを特徴とする請求項４に記載の静電モータ。

【請求項6】

複数の電極を有する固定子と、
前記固定子に対向配置された回転子とを備え、
前記固定子の複数の電極は、前記回転子に向かって突出しており、
前記回転子は、前記固定子に向かって突出し且つ前記回転子の回転軸に対して前記回転軸方向に傾斜した外周面を有する複数の電極を有し、
前記回転子の複数の電極は、前記回転子の半径方向において前記固定子の複数の電極よりも内側に位置することを特徴とする静電モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、静電力を利用して回転駆動する静電モータに関し、特に真空中において高電界を生じさせて回転駆動する静電モータの給電技術及び電極構造の改良に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の電気モータのほとんどは、コイルと磁石からなる電磁力を利用したものであった。また、静電力を利用して回転駆動する静電モータも知られている（例えば、特許文献１等）。

【0003】

しかしながら、コイルと磁石からなる電磁力を利用した従来の電気モータでは、真空中ではガスが発生し、真空を破壊してしまうおそれがあった。また、磁性体を使用しているため、高磁場の中では作動することができなかった。

【0004】

従来の静電モータでも、やはり上記と同じように真空中ではガスが発生し、真空を破壊してしまうおそれがあった。また、従来の静電モータでは、絶縁体上に多数の電極対を配置し、その間隔を狭くして電界を高める方法としているが、絶縁破壊、沿面放電、火花放電等のため、高電界を作り出せず十分な駆動力が得られなかった。その結果、実用的な静電モータが実現できなかった。

【0005】

このような問題を解決するため、本出願人は特許文献２において改良した静電モータを提案した。この静電モータの構成を図１１に縦断面図で示す。この静電モータは、真空容器１１内に、円盤状の固定子Ｓと円盤状の回転子Ｒが対向配置され、固定子Ｓには、それぞれ電極支持体３１、３２に取り付けられ互いに絶縁体３３により電気的に絶縁されたピン状の第１電極３４Ａと第２電極３４Ｂが円周方向に交互に配置され、回転子Ｒには、それぞれ電極支持体４１、４２に取り付けられ互いに絶縁体４３により電気的に絶縁されたピン状の第１電極４４Ａと第２電極４４Ｂが円周方向に交互に配置され、固定子Ｓ側の第１電極３４Ａと第２電極３４Ｂは回転軸１の中心から所定の距離だけ離間して２列以上の間隔で配置され、回転子Ｒ側の第１電極４４Ａと第２電極４４Ｂは回転軸１の中心から所定の距離だけ離間し、かつ固定子Ｓ側の第１電極３４Ａ及び第２電極３４Ｂの列間の中間に位置するように配置されて構成されている。この静電モータでは、回転子Ｒ側の第１電極４４Ａと第２電極４４Ｂには、ブラシ５１、５２；スリップリング５３、５４；電極支持体４１、４２を通して給電を行っている。このような構成の静電モータにより、前記した従前の技術の問題点は解消され、真空中において高電界を生じさせて十分な駆動力で回転駆動することができる静電モータを提供することが可能となった。なお、図中２は軸受、７はエンコーダのスリット板、８はエンコーダのセンサー、９は真空シール、１０はモータ基体、１２は回転体である。

【0006】

しかしながら、前記特許文献２の静電モータによれば従前の技術の問題点は解消したものの、回転子Ｒ側の第１電極４４Ａと第２電極４４Ｂに、ブラシ５１、５２；スリップリング５３、５４；電極支持体４１、４２を通して給電を行っており、そこに流れる電流は固定子Ｓ側の第１電極３４Ａと第２電極３４Ｂに流れるよりもはるかに大きく、またブラシ５１と５２の位置は軸中心部より離れており、摺動速度が速いため、ブラシ５１、５２の摩耗が大きく、耐久性の点でさらに改善の余地があった。

【0007】

また、前記特許文献２の静電モータにおいては、回転子Ｒ側の第１電極４４Ａと第２電極４４Ｂは回転軸１に平行に固定配置されていた。このような構造の場合、回転子Ｒの回転速度の大幅な高速化に対応しようとしたときに、回転子Ｒ側の第１電極４４Ａと第２電極４４Ｂは電極支持体４１と４２を固定端とする支持梁（片持梁）の構造であるため、強い遠心力を受けて外周方向へ先端部分が変位し、固定子Ｓ側の第１電極３４Ａと第２電極３４Ｂに接近し、回転子Ｒ側の電極と固定子Ｓ側の電極との間に放電を生ずるおそれがあり、安定した駆動力の発生、高出力化の点でもさらに改善の余地があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平８−８８９８４号公報

【特許文献2】特開２００７−３３６７３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、真空中において高電界を生じさせて十分な駆動力で回転駆動することができるのみならず、回転子側におけるブラシの摩耗を低減させ、より耐久性に優れ、さらに大幅な高速化にも対応することができる静電モータを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の静電モータは、上記の課題を解決するために、真空容器内に、円盤状の固定子と円盤状の回転子が対向配置され、固定子は真空容器本体に固定され、回転子は回転軸を介して回転自在に真空容器本体に軸支され、固定子には、それぞれ電極支持体に取り付けられ互いに絶縁体により電気的に絶縁されたピン状の第１電極と第２電極が円周方向に交互に配置され、回転子には、それぞれ電極支持体に取り付けられ互いに絶縁体により電気的に絶縁されたピン状の第１電極と第２電極が円周方向に交互に配置され、回転子側の第１電極と第２電極は回転軸の中心から所定の距離だけ離間して２列以上の間隔で配置され、固定子側の第１電極と第２電極は回転軸の中心から所定の距離だけ離間し、かつ回転子側の第１電極及び第２電極の列間の中間に位置するように配置され、回転子側の第１電極と第２電極の断面形状を中空状とし、回転子側の第１電極と第２電極間には所定の電界が印加され、固定子側の第１電極と第２電極には異なる極性の電圧が所定のタイミングで切り替わるように印加されることを特徴とする。

【0011】

また、本発明は、上記第１の発明において、回転子側のピン状の第１電極と第２電極は電極先端部分が回転軸に対して、その中心軸方向に傾けた構造となっていることを特徴とする。

【0012】

また、本発明は、上記第１の発明において、回転子側のピン状の第１電極と第２電極の外周面が回転軸に対して、その中心軸方向に傾斜した構造となっていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、上記構成を採用したので、真空中において高電界を生じさせて十分な駆動力で回転駆動することができる上、回転子側におけるブラシの摩耗を低減させ、より耐久性に優れ、さらに大幅な高速化にも対応することができる静電モータとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態に係る静電モータの縦断面図である。

【図2】同上実施形態の固定子の平面図である。

【図3】同上実施形態の回転子の平面図である。

【図4】固定子側が１列の電極、回転子側が２列の電極の場合に通常採用される電極構造を模式的に示す図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る電極部の説明断面図である。

【図6A】電極部の別の形態の説明図である。

【図6B】電極部の別の形態の説明図である。

【図7】電極部のさらに別の形態の説明図である。

【図8】（Ａ）は実施形態１の固定子側の電極支持体と第１電極、第２電極の一部断面の配置を示す展開図、（Ｂ）は実施形態１の回転子側の電極支持体と第１電極、第２電極の一部断面の配置を示す展開図である。

【図9】実施形態１の固定子側の第１電極と第２電極の電圧波形を示す図である。

【図10】本発明の第２実施形態に係る静電モータの縦断面図である。

【図11】本出願人が先に提案した静電モータの縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態に係る静電モータを詳細に説明する。

【0016】

図１は本発明の第１実施形態に係る静電モータの縦断面図、図２は同上実施形態の固定子の平面図、図３は同上実施形態の回転子の平面図である。

【0017】

本実施形態の静電モータは、真空容器１１内に、円盤状の固定子Ｓと円盤状の回転子Ｒが対向配置され、固定子Ｓは真空容器１１本体に固定されている。本実施形態の静電モータは、３Ｐａ以下の真空下において作動可能となっている。

【0018】

本実施形態の静電モータでは、固定子Ｓ側の各電極支持体６１にピン状の第１電極６４Ａを固定配置する。この第１電極６４Ａは回転軸１の中心（モータ基体１０の中心）から所定の距離だけ離間して１列配置されている。また、固定子Ｓ側の他の電極支持体６２においても同様にピン状の第２電極６４Ｂが固定配置されている。第１電極６４Ａと第２電極６４Ｂは、図２に示すように、交互に位置するように配置されている。第１電極６４Ａ、第２電極６４Ｂは、回転軸１と平行に電極支持体６１、６２に円周方向に等分割で配置され、放射方向に１列固定配置されている。第１電極６４Ａと第２電極６４Ｂを備えた電極支持体６１と電極支持体６２は絶縁体６３で固定され、モータ基体１０（真空容器１１本体）に取り付けられている。絶縁体６３は十分な絶縁厚さと沿面距離を取り、複数の溝を設けて沿面放電を防止する形状とする。ここで十分な絶縁厚さと沿面距離は、それぞれ絶縁体の絶縁破壊電圧以上の厚さとその数倍以上の沿面距離を必要とする。また、溝の個数、形状、深さ等は静電モータの大きさ、用途等に応じて適宜設定することができる。

【0019】

一方、回転子Ｒ側の各電極支持体７１にもピン状第１電極７４Ａを固定配置する。この第１電極７４Ａは回転軸１の中心から所定の距離だけ離間して２列配置されている。また、回転子Ｒ側の他の電極支持体７２においても同様にピン状第２電極７４Ｂが固定配置されている。第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂは、図３に示すように、固定子Ｓ側と同様、交互に位置するように配置されている。第１電極７４Ａ、第２電極７４Ｂは、回転軸１と平行に電極支持体７１、７２に円周方向に等分割で配置され、放射方向に２列固定配置されている。第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂを備えた電極支持体７１と電極支持体７２は絶縁体７３で固定され、回転軸１に取り付けられている。絶縁体７３も、固定子Ｓ側と同様、十分な絶縁厚さと沿面距離を取り、複数の溝を設けて沿面放電を防止する形状とする。なお、溝の個数、形状、深さ等は静電モータの大きさ、用途等に応じて適宜設定することができる。

【0020】

回転子Ｒ側の第１電極７４Ａ、第２電極７４Ｂは、上記したように固定子Ｓ側の第１電極６４Ａ、第２電極６４Ｂと同様に回転軸１と平行に支持体６１、６２に等分割で固定配置されるが、回転軸１の中心からの位置は、回転子Ｒが回転駆動可能になるように、図１に示すように、固定子Ｓ側の第１電極６４Ａ及び第２電極６４Ｂの列を間に挟み込むような位置でなければならない。第１電極６４Ａ、第２電極６４Ｂ、第１電極７４Ａ、第２電極７４Ｂの形状はピン状となっているが、その端部は丸みを有していることが電極間の放電を防止するため好ましい。

【0021】

固定子Ｓ側の第１電極６４Ａ、第２電極６４Ｂへの給電は、外部コネクター８１、８２から電線８３、８４を通して行われる。この場合、固定子Ｓは回転子Ｒのように回転せず真空容器１１本体に固定されているため、より大きな駆動電流を供給することが可能となる。

【0022】

一方、回転子Ｒ側の第１電極７４Ａ、第２電極７４Ｂへの給電は、外部コネクター９１、９２からブラシ９３、９４及びスリップリング９５、９６、電線９７、９８を通して行われる。この場合、回転子Ｒ側の第１電極７４Ａ、第２電極７４Ｂへ流れる電流は固定子Ｓ側の電流より少ないため、ブラシ９３、９４とスリップリング９５、９６との摩擦は非常に少なくなる。また、図１に示すように、一方のブラシとスリップリング、本例ではブラシ９３とスリップリング９５を軸中心部に配置し、もう一方のブラシとスリップリング、本例ではブラシ９４とスリップリング９６を軸中心部付近に配置すると、ブラシとスリップリングの摺動速度が小さくなり、ブラシの寿命を長くすることができ、耐久性が向上する。併せて、ブラシからの電気ノイズが極めて少ないという効果も得られる。

【0023】

本実施形態では、固定子Ｓ側のピン状の第１電極６４Ａと第２電極６４Ｂは回転軸１の中心から所定の距離だけ離間し、かつ回転子Ｒ側のピン状の第１電極７４Ａ及び第２電極７４Ｂの列間の中間に位置するように配置されるが、このような配置をとる場合、通常、図４に示すような配置となる。図４には、固定子Ｓ側の第１電極６４Ａと回転子Ｒ側の第１電極７４Ａの配置が例示されているが、固定子Ｓ側の第２電極６４Ｂと回転子Ｒ側の第２電極７４Ｂの配置についても全く同様である。図４の配置形態では、固定子Ｓ側の第１電極６４Ａと回転子Ｒ側の第１電極７４Ａはそれぞれ電極支持体６１と電極支持体７１を固定端とする構造となっている。このような配置形態で、回転子Ｒの回転速度の大幅な高速化に対応しようとしたときには、回転子Ｒ側の第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂは電極支持体７１と７２を固定端とする支持梁（片持梁）の構造となっているため、強い遠心力を受けて外周方向へ先端７４Ａ’が変位し、回転子Ｒ側の第１電極７４Ａが固定子Ｓ側の第１電極６４Ａに接近し、回転子Ｒ側の電極と固定子Ｓ側の電極との間に放電を生じてしまい、安定した駆動力の発生を妨げるおそれがある。そのため、本実施形態では、回転子Ｒ側の第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂを、その断面形状が中空状となる構造としている。

【0024】

ここで、中実のピン状（棒状）電極と中空のピン状（棒状）電極の遠心力による変位について検討してみる。図５に、回転子Ｒ側の断面形状が中空状のピン状（棒状）第１電極７４Ａが電極支持体７１に片持梁の状態で取り付けられている様子を模式的に示す。棒状の電極において、等分布荷重を受ける片持梁の先端のたわみ量δは次式で表される。

【0025】

【数1】

【0026】

（ただし、Ｅ：ヤング率、Ｑ：単位長さ当たりの荷重、Ｉ：断面二次モーメント、Ｌ：長さ）
ここで遠心力

【0027】

【数2】

【0028】

（ただし、ｍ：質量、Ｒ_０：回転軸心からの距離、ω：角速度）
が作用すると、棒状の電極のたわみ量δは次のようになる。
中実丸棒の場合：

【0029】

中空丸棒の場合：

【0030】

（ただし、ρ：密度、Ｄ：中実丸棒、中空丸棒の外径、ｄ：中空丸棒の内径）
上記式（３）と（４）から、中実丸棒と中空丸棒の電極の長さＬと外径Ｄを同一寸法とすると中空丸棒（パイプ）の方が先端たわみ量δが少ないことがわかる。そこで、本実施形態では、回転子Ｒ側の第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂを、その断面形状が中空状となる構造としている。

【0031】

回転子Ｒ側の第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂを上記のように構成にすると、回転子Ｒの高速回転時においても、固定子Ｓ側の１列のピン状の第１電極６４Ａと第２電極６４Ｂは、回転子Ｒ側の２列のピン状の第１電極７４Ａと第２電極７３４Ｂのほぼ中間点に位置し、高電圧を加えても放電することが無くなり、安定した駆動力での高出力化が可能となる。

【0032】

次に、回転子Ｒ側の第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂの構造のより好ましい例を述べる。この例では、回転子Ｒ側のピン状の第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂの構造を上記のような中空構造にするとともに、図６、図７に示すように、それらの先端部分が回転軸１に対してその中心軸方向に傾けた構造とする。

【0033】

図６Ａの例では、回転子Ｒ側の電極支持体７１の電極支持部に回転軸１の軸心方向に対して傾けた穴を明け、電極先端７４Ａ’が内側に向くように圧入固定している。

【0034】

図６Ｂの例では、電極支持体７２の電極支持部の穴は軸心と平行に明け電極先端７４’がわずかに内側に位置するよう電極構造としている。

【0035】

図６Ａ、図６Ｂの例の回転子Ｒ側の第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂは静止状態では図中点線で示す位置となっているが、回転速度が上がるにしたがって遠心力により外側に変位しはじめ、最高回転数に達したときに固定子Ｓ側の電極６４Ａの中間位置か、またはわずかに外側に位置しているのが望ましい（実線で示す）。つまり中空丸棒の電極の場合は上記式（４）の変位量の計算により、穴の傾け量、または電極の曲げ量が決められる。

【0036】

上記のような構成とすると、高速回転時に、固定子Ｓの第１電極６４Ａと第２電極６４Ｂが回転子Ｒ側の第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂのほぼ中間点により精度良く位置するようになり、遠心力によるたわみの補整が行われ、さらに安定した駆動力での高出力化が可能となる。

【0037】

図７の例では回転子Ｒ側の電極支持体７１の電極支持部の穴は軸心と平行に空け、電極先端７４Ａ’から固定端に向って外周部７４Ａ−Ｂに傾斜をつけ、内周部７４Ａ−Ｃは軸心と平行とする構造として圧入固定する。そこで回転子Ｒ側の第１電極７４Ａは静止状態では図中点線で示す位置となっているが、回転速度が上がるにしたがって、遠心力によって外側に変位しはじめ、最高回転数に達したときに電極７４の外周部７４Ａ−Ｂは軸心と平行になるような傾斜をつける（実線で示す）。

【0038】

エンコーダは、光学式の場合（スリット板７とセンサー８）、磁気式の場合（磁気円盤とセンサー）から構成することができ、ここでは前者を採用しているが、回転子Ｒ側の第１電極７４Ａ、第２電極７４Ｂの通電タイミングをセンサー８で検出し、ドライブ回路（図示せず）で信号処理し、高電圧（１〜１００ｋＶ程度）を出力して固定子Ｓ側の第１電極６４Ａ、第２電極６４Ｂに供給する。

【0039】

真空シール９は、静電モータを空気中あるいはガス中で使用する時にモータ基体１０に取り付けて、静電モータの内部の真空を維持するためのものである。なお、図中２は軸受、１２は回転体である。

【0040】

本発明は、真空中で作動する静電モータとしているが、たとえばＳＦ６ガス等の絶縁ガス中であっても静電モータとして機能することは言うまでもない。

【0041】

また、上記では、固定子Ｓ側の第１電極６４Ａ、第２電極６４Ｂを１列、回転子Ｒ側の第１電極７４Ａ、第２電極７４Ｂを２列としたが、これらの列数はこれに限定されず、それ以上の列数に設定することができる。

【0042】

また、本実施形態において、真空容器１１内の第１電極６４Ａ、第２電極６４Ｂ、電極支持体６１、６２、第１電極７４Ａ、第２電極７４Ｂ、電極支持体７１、７２等の金属製構成部材に残留ガスの発生の少ないステンレス鋼を用いるとともに、絶縁物構成部材に同じく在留ガスの発生の少ない磁器やガラス等の無機質絶縁体を用いると、クリーンな真空の中での使用が確保される。また、真空容器１１内の構成部材にチタン、バナジウム、タンタル、ジルコニウム等のガス吸着材（ゲッタ材）を蒸着することも有効である。

【0043】

さらに、本実施形態において、真空容器１１内の金属製構成部材に非磁性体を用いると、非磁性モータとすることが可能となり、高磁場の中での使用が可能となる。また、金属製構成部材に重い磁性材料を使用しないため、軽量化にも寄与できる。

【0044】

上記のように構成された本実施形態の静電モータの作動原理を説明すると、図８の（Ｂ）に示すように、回転子Ｒ側の電極支持体７１と７２の間に高電圧（１〜１００ｋＶ程度）を加えると第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂの間に高電界（１〜１００ｋＶ／ｍｍ程度）が形成される。

【0045】

一方、固定子Ｓ側の第１電極６４Ａ、第２電極６４Ｂが回転子Ｒ側の第１電極７４Ａ、第２電極７４Ｂの列間の中央に位置するように円周方向に自由に移動するように構成されている。電極支持体６２にプラスの高電圧（１〜１００ｋＶ程度）を加えると第１電極６４Ｂは正に、第２電極６４Ａは負に帯電する。帯電のタイミングは、たとえば固定子Ｓ側の第２電極６４Ｂに対して回転子Ｒ側の電極７４Ｂがどの位置にあるかにより推力（回転力）の方向が決定され、電圧の大きさと時間が推力（回転力）の大きさに影響を与える。

【0046】

例えば、固定子Ｓ側の第２電極６４Ｂの位置よりわずかに右側に回転子Ｒ側の第２電極７４Ｂが来た時（図９においてＴ０からＴ１になったタイミング）固定子Ｓ側の第２電極６４Ｂにプラスの電位を与えると第２電極６４Ｂと第２電極７４Ｂには斥力が働き、第１電極６４Ａと第２電極７４Ｂには吸引力が働く。その結果、第１電極７４Ａ、第２電極７４Ｂに結合された回転子Ｒは右方向に駆動力を受け移動する。

【0047】

第２電極７４Ｂは、第１電極６４Ａの直前（Ｔ２のタイミング）で電圧が切り替わり、エンコーダのセンサー８の信号により第２電極７４Ｂの位置タイミングを検出するたびに
その動作を繰り返す。

【0048】

次に、本発明による第２実施形態に係る静電モータについて述べる。

【0049】

図１０は第２実施形態の静電モータの縦断面図である。図１０において第１実施形態で用いた図面と同様な要素には同じ符号を付して重複説明は避ける。

【0050】

第２実施形態では、固定子Ｓ側の第１電極６４Ａ、６４Ｂへの給電は第１実施形態と同様に行われる。一方、回転子Ｒ側の第１電極７４Ａは、電極支持体７１から電線９７でスリップリング９５に接続され、ブラシ９３を介して外部コネクター９１に接続される。また、回転子Ｒ側の第２電極７４Ｂは、電極支持体７２から電線９８で回転体１２を通してスリップリング９９に接続され、ブラシ１００を介してモータ基体１０に接続される。そして、外部コネクター９１とモータ基体１０の間に直流電圧が加えられる。

【0051】

このような構成としても、外部から大きな駆動電流を固定子Ｓ側に供給することが可能となる。

【0052】

その上、回転子Ｒ側に流れる電流は極めて小さいため、軸受２に金属製のベアリングを使用すれば、スリップリング９９とブラシ１００は必ずしも必要としない。

【0053】

また、第２実施形態においても、回転子Ｒ側の第１電極７４Ａと第２電極７４Ｂの構造を第１実施形態と同様な構造とし、上記と同様の効果を得ることができるようにする。

【0054】

以上、本発明の実施形態について述べてきたが、本発明によれば、特許文献２において提案しているように、電極数を増やして高出力にする構造や、片支持構造の電極の代わりに両側から電極を伸張させた構造や、回転軸中心から放射状に固定子側の電極、回転子側の電極を配列した構造としても、上記実施形態と同様な優れた効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0055】

１ 回転軸
２ 軸受
７ エンコーダのスリット板
８ エンコーダのセンサー
９ 真空シール
１０ モータ基体
１１ 真空ケース
１２ 回転体
６１、６２ 固定子側の電極支持体
６３ 固定子側の絶縁体
６４Ａ 固定子側の第１電極
６４Ｂ 固定子側の第２電極
７１、７２ 回転子側の電極支持体
７３ 回転子側の絶縁体
７４Ａ 回転子側の第１電極
７４Ｂ 回転子側の第２電極
７４Ａ’ 回転子側の第１電極先端
７４Ａ−Ｂ 回転子側の第１電極の外周部
７４Ａ−Ｃ 回転子側の第１電極の内周部
８１、８２、９１、９２ 外部コネクター
８３、８４、９７、９８ 電線
９３、９４、１００ ブラシ
９５、９６、９９ スリップリング
９７、９８ 電線
Ｓ 固定子
Ｒ 回転子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】