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公開番号2025012313
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115057
出願日2023-07-13
発明の名称静電モータ
出願人個人
代理人個人
主分類H02N 1/00 20060101AFI20250117BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】静電モータにおいて、製造効率を改善し、コスト低減を図り、耐久性を改善し、静音化を図る。
【解決手段】本発明の静電モータにおいては、可動子10,30,50,70の可動側ブラシ電極13,33,53,72と固定子20,40,60,80の固定側ブラシ電極21,41,61,81とが通電可能に接触し、可動子の可動子電極14,34,54,73と固定子の固定子電極22,42,62,82とが、クーロン力を発生可能とするように隙間G1,G2,G3,G4を空けて配置された状態で、固定側ブラシ電極及び固定子電極にそれぞれ互いに対して逆電位の高電圧を印加することによって、可動子が固定子に対して移動可能になっている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
可動子と、
前記可動子と組み合わされる固定子と、
正電位又は負電位の電圧を印加可能に構成される一方側出力端子、及び前記一方側出力端子とは逆電位の電圧を印加可能に構成される他方側出力端子を有する高電圧印加装置と
を備える静電モータであって、
前記可動子が、
回転軸線を中心に回転可能な回転体と、
前記回転体から回転軸線に沿って突出するブラシシャフトと、
前記ブラシシャフトの外周面にて前記回転体の回転方向に互いに間隔を空けて配置される複数の可動側ブラシ電極と、
前記回転体にて前記回転方向に互いに間隔を空けて配置され、かつそれぞれ前記複数の可動側ブラシ電極と電気的に接続される複数の可動子電極と
を有し、
前記固定子が、
前記複数の可動側ブラシ電極と接触可能に構成され、かつ前記ブラシシャフトと交差する軌道に沿って延びる固定側ブラシ電極と、
前記複数の可動子電極に対して隙間を空けながら対向可能であり、かつ前記固定側ブラシ電極と平行となるように配置される固定子電極と
を有し、
前記隙間は、前記複数の可動子電極と前記固定子電極との間にクーロン力が作用可能となるように定められ、
各可動子電極は、この可動子電極に接続する前記可動側ブラシ電極が前記固定側ブラシ電極と接触した状態では、前記固定子電極に対して前記回転方向にて離れるように配置され、
前記高電圧印加装置の一方側出力端子が前記固定側ブラシ電極に接続され、
前記高電圧印加装置の他方側出力端子が前記固定子電極に接続され、
前記高電圧印加装置が、前記可動子を前記軌道に沿って転動可能とすべく前記クーロン力を作用させるように高電圧を印加可能に構成されている、静電モータ。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記軌道が、直線部分を含むように延びている、請求項１に記載の静電モータ。
【請求項３】
前記軌道が、周回軸線を中心として円形に周回するように延びており、
前記可動子が、前記ブラシシャフトを回転可能とするように前記ブラシシャフトの先端部を取り付けた軸支機構を有し、
前記軸支機構は、前記回転体を前記周回軸線周りの前記円形の軌道に沿って周回可能とするように前記回転体を軸支している、請求項１に記載の静電モータ。
【請求項４】
可動子と、
前記可動子と組み合わされる固定子と、
正電位又は負電位の電圧を印加可能に構成される一方側出力端子、及び前記一方側出力端子とは逆電位の電圧を印加可能に構成される他方側出力端子を有する高電圧印加装置と
を備える静電モータであって、
前記可動子が、
回転軸線を中心に回転可能な回転体と、
前記回転体から回転軸線に沿って突出し、かつ前記回転体と一緒に回転可能となるように軸支されるブラシシャフトと、
前記ブラシシャフトの外周面にて前記回転体の回転方向に互いに間隔を空けて配置される複数の可動側ブラシ電極と、
前記回転体にて前記回転方向に互いに間隔を空けて配置され、かつそれぞれ前記複数の可動側ブラシ電極と電気的に接続される複数の可動子電極と
を有し、
前記固定子が、
前記複数の可動側ブラシ電極と接触可能に構成される固定側ブラシ電極と、
前記複数の可動子電極に対して隙間を空けながら対向可能であり、かつ前記回転体の周囲に配置される固定子電極と
を有し、
前記隙間は、前記複数の可動子電極と前記固定子電極との間にクーロン力が作用可能となるように定められ、
各可動子電極は、この可動子電極に接続する前記可動側ブラシ電極が前記固定側ブラシ電極と接触した状態では、前記固定子電極に対して前記回転方向にて離れるように配置され、
前記高電圧印加装置の一方側出力端子が前記固定側ブラシ電極に接続され、
前記高電圧印加装置の他方側出力端子が前記固定子電極に接続され、
前記高電圧印加装置が、前記可動子を定位置で回転可能とすべく前記クーロン力を作用させるように高電圧を印加可能に構成されている、静電モータ。
【請求項５】
可動子と、
前記可動子と組み合わされる固定子と、
正電位又は負電位の電圧を印加可能に構成される一方側出力端子、及び前記一方側出力端子とは逆電位の電圧を印加可能に構成される他方側出力端子を有する高電圧印加装置と
を備える静電モータであって、
前記可動子が、
細長形状に形成された壁体と、
前記壁体の底部にて前記壁体の長手方向に互いに間隔を空けて配置される複数の可動側ブラシ電極と、
前記壁体の側部にて前記壁体の長手方向に互いに間隔を空けて配置され、かつそれぞれ前記複数の可動側ブラシ電極と電気的に接続される複数の可動子電極と
を有し、
前記固定子が、
前記複数の可動側ブラシ電極と接触可能であり、かつ所定の軌道に沿って互いに間隔を空けて配置される複数の固定側ブラシ電極と、
前記複数の可動子電極に対して隙間を空けながら対向可能であり、かつ前記軌道に沿って互いに間隔を空けて配置される複数の固定子電極と
を有し、
前記隙間は、前記複数の可動子電極と前記複数の固定子電極との間にクーロン力が作用可能となるように定められ、
前記複数の固定側ブラシ電極と前記複数の固定子電極とが、前記軌道に沿って前記複数の固定側ブラシ電極の１つと前記複数の固定子電極の１つとを交互に並べるように配置され、
各可動子電極は、この可動子電極に接続する前記可動側ブラシ電極が前記複数の固定側ブラシ電極の１つと接触した状態では、この可動子電極に隣接する前記可動子電極が、前記複数の固定側ブラシ電極の１つとこれと隣接する固定側ブラシ電極との間で前記複数の固定子電極の１つと少なくとも部分的に対向するように配置され、
前記高電圧印加装置の一方側出力端子が前記複数の固定側ブラシ電極に接続され、
前記高電圧印加装置の他方側出力端子が前記複数の固定子電極に接続され、
前記高電圧印加装置は、前記可動子を前記軌道に沿ってリニア移動可能とすべく前記クーロン力を作用させるように高電圧を印加可能に構成されている、静電モータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、クーロン力を利用して可動子を固定子に対して動かすことによって駆動する静電モータに関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
静電モータは、可動子と、この可動子と組み合わされる固定子とを有していて、可動子を固定子に対して動かすように駆動される。そして、静電モータの駆動は、可動子と固定子との間にクーロン力を発生させることによってもたらされ、クーロン力は、高電圧印加により生じたコロナ放電から得られる電荷間の作用からもたらされる。
【０００３】
このような静電モータの一例としては、特許文献１に記載されるような静電モータが挙げられる。特許文献１の静電モータは、一方及び他方の出力端子を有する高電圧発生装置と、中心軸線回りに回転可能に支持されたロータ（可動子）と、このロータに配置された１つ以上のロータ電極と、ステータ（固定子）側の構成として、電荷注入電極及びステータ電極から成る１組以上の組合せとを備えている。そして、このような静電モータにおいて、電荷注入電極の先端及びステータ電極が、ロータの移動途中でロータ電極と対面できる位置に配置され、ロータ電極が電荷注入電極の先端と対面した状態でロータ電極及び電荷注入電極の先端間に第１の隙間が設けられ、ロータ電極がステータ電極と対面した状態でロータ電極及びステータ電極間に第２の隙間が設けられ、第１の隙間が、コロナ放電を生じさせることができるサイズになっており、かつ第２の隙間よりも小さくなっており、高電圧発生装置の一方の出力端子が、プラス電荷又はマイナス電荷を電荷注入電極に注入可能に構成され、高電圧発生装置の他方の出力端子が、一方の出力端子とは対極の電荷をステータ電極に注入可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第７２２３０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記静電モータの一例においては、ロータ電極及び電荷注入電極の先端間の第１の隙間をコロナ放電可能とするように維持する必要がある。しかしながら、このような隙間を維持するように静電モータを製造することは難しく、このことは、製造コストの増加にもつながり得る。そのため、上記静電モータの一例においては、製造効率という点、コスト低減という点で改善の余地がある。
【０００６】
また、コロナ放電は、絶縁破壊等の弊害をもたらすことが懸念される。そのため、上記静電モータの一例においては、耐久性という点で改善の余地がある。さらに、上記静電モータの一例においては、コロナ放電時に生じる音、いわゆる、コロナ放電音に不快感を示す者も多い。そのため、上記静電モータの一例においては、このようなコロナ放電音を含めた騒音の低減、言い換えれば、静音化も望まれている。
【０００７】
このような実情を鑑みると、静電モータにおいては、製造効率を改善すること、コスト低減を図ること、耐久性を改善すること、静音化を図ることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１態様に係る静電モータは、可動子と、前記可動子と組み合わされる固定子と、正電位又は負電位の電圧を印加可能に構成される一方側出力端子、及び前記一方側出力端子とは逆電位の電圧を印加可能に構成される他方側出力端子を有する高電圧印加装置とを備える静電モータであって、前記可動子が、回転軸線を中心に回転可能な回転体と、前記回転体から回転軸線に沿って突出するブラシシャフトと、前記ブラシシャフトの外周面にて前記回転体の回転方向に互いに間隔を空けて配置される複数の可動側ブラシ電極と、前記回転体にて前記回転方向に互いに間隔を空けて配置され、かつそれぞれ前記複数の可動側ブラシ電極と電気的に接続される複数の可動子電極とを有し、前記固定子が、前記複数の可動側ブラシ電極と接触可能に構成され、かつ前記ブラシシャフトと交差する軌道に沿って延びる固定側ブラシ電極と、前記複数の可動子電極に対して隙間を空けながら対向可能であり、かつ前記固定側ブラシ電極と平行となるように配置される固定子電極とを有し、前記隙間は、前記複数の可動子電極と前記固定子電極との間にクーロン力が作用可能となるように定められ、各可動子電極は、この可動子電極に接続する前記可動側ブラシ電極が前記固定側ブラシ電極と接触した状態では、前記固定子電極に対して前記回転方向にて離れるように配置され、前記高電圧印加装置の一方側出力端子が前記固定側ブラシ電極に接続され、前記高電圧印加装置の他方側出力端子が前記固定子電極に接続され、前記高電圧印加装置が、前記可動子を前記軌道に沿って転動可能とすべく前記クーロン力を作用させるように高電圧を印加可能に構成されている。
【０００９】
上記課題を解決するために、第２態様に係る静電モータは、可動子と、前記可動子と組み合わされる固定子と、正電位又は負電位の電圧を印加可能に構成される一方側出力端子、及び前記一方側出力端子とは逆電位の電圧を印加可能に構成される他方側出力端子を有する高電圧印加装置とを備える静電モータであって、前記可動子が、回転軸線を中心に回転可能な回転体と、前記回転体から回転軸線に沿って突出し、かつ前記回転体と一緒に回転可能となるように軸支されるブラシシャフトと、前記ブラシシャフトの外周面にて前記回転体の回転方向に互いに間隔を空けて配置される複数の可動側ブラシ電極と、前記回転体にて前記回転方向に互いに間隔を空けて配置され、かつそれぞれ前記複数の可動側ブラシ電極と電気的に接続される複数の可動子電極とを有し、前記固定子が、前記複数の可動側ブラシ電極と接触可能に構成される固定側ブラシ電極と、前記複数の可動子電極に対して隙間を空けながら対向可能であり、かつ前記回転体の周囲に配置される固定子電極とを有し、前記隙間は、前記複数の可動子電極と前記固定子電極との間にクーロン力が作用可能となるように定められ、各可動子電極は、この可動子電極に接続する前記可動側ブラシ電極が前記固定側ブラシ電極と接触した状態では、前記固定子電極に対して前記回転方向にて離れるように配置され、前記高電圧印加装置の一方側出力端子が前記固定側ブラシ電極に接続され、前記高電圧印加装置の他方側出力端子が前記固定子電極に接続され、前記高電圧印加装置が、前記可動子を定位置で回転可能とすべく前記クーロン力を作用させるように高電圧を印加可能に構成されている。
【００１０】
上記課題を解決するために、第３態様に係る静電モータは、可動子と、前記可動子と組み合わされる固定子と、正電位又は負電位の電圧を印加可能に構成される一方側出力端子、及び前記一方側出力端子とは逆電位の電圧を印加可能に構成される他方側出力端子を有する高電圧印加装置とを備える静電モータであって、前記可動子が、細長形状に形成された壁体と、前記壁体の底部にて前記壁体の長手方向に互いに間隔を空けて配置される複数の可動側ブラシ電極と、前記壁体の側部にて前記壁体の長手方向に互いに間隔を空けて配置され、かつそれぞれ前記複数の可動側ブラシ電極と電気的に接続される複数の可動子電極とを有し、前記固定子が、前記複数の可動側ブラシ電極と接触可能であり、かつ所定の軌道に沿って互いに間隔を空けて配置される複数の固定側ブラシ電極と、前記複数の可動子電極に対して隙間を空けながら対向可能であり、かつ前記軌道に沿って互いに間隔を空けて配置される複数の固定子電極とを有し、前記隙間は、前記複数の可動子電極と前記複数の固定子電極との間にクーロン力が作用可能となるように定められ、前記複数の固定側ブラシ電極と前記複数の固定子電極とが、前記軌道に沿って前記複数の固定側ブラシ電極の１つと前記複数の固定子電極の１つとを交互に並べるように配置され、各可動子電極は、この可動子電極に接続する前記可動側ブラシ電極が前記複数の固定側ブラシ電極の１つと接触した状態では、この可動子電極に隣接する前記可動子電極が、前記複数の固定側ブラシ電極の１つとこれと隣接する固定側ブラシ電極との間で前記複数の固定子電極の１つと少なくとも部分的に対向するように配置され、前記高電圧印加装置の一方側出力端子が前記複数の固定側ブラシ電極に接続され、前記高電圧印加装置の他方側出力端子が前記複数の固定子電極に接続され、前記高電圧印加装置は、前記可動子を前記軌道に沿ってリニア移動可能とすべく前記クーロン力を作用させるように高電圧を印加可能に構成されている。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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