(57)【要約】【課題】固定子間の間隔を高精度に設定でき、且つ固定子枠の剛性を向上できる静電アクチュエータの製造方法を提供する。【解決手段】固定子３を溝６に挿入して接着剤１３を用いて固定子枠２に接着する。次に、所定の間隔をあけた２つの平行面を有する間隔調整部材を溝７に挿入し、その一方の平行面を固定子３の表面３ａに当接させる。次に、固定子４を溝６に挿入し、その表面４ａを間隔調整部材の他方の平行面に当接させ、接着剤１３を用いて固定子枠２に接着する。このように、基準となる所定間隔の平行面を有する間隔調整部材を用いて、その平行面を固定子３、４で挟み込み、この固定子３、４間の間隔を所定間隔に設定できるので、固定子３、４間の間隔を高精度に設定できる。また、溝６の幅を固定子３、４の幅よりも大きく形成するので、単一の部材で形成された固定子枠２で固定子３、４間の間隔を設定でき、固定子枠２の剛性を向上できる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々の表面に固定子電極を有し当該固定子電極が互いに平行に対向するように配置される１対の固定子と、上記１対の固定子の間に配置されるとともに上記固定子電極との対向面に可動子電極を有し上記固定子電極に所定の電圧を印加することにより上記１対の固定子に対し平行移動する可動子と、上記１対の固定子を互いに対向させて収納する固定子収納部を有するとともに上記可動子の移動を案内する固定子枠とを備えている静電アクチュエータの製造方法であって、
上記１対の固定子間の間隔を調整可能に当該１対の固定子のうちの少なくとも一方の固定子を収納する上記固定子収納部を当該一方の固定子よりも大きく形成するとともに、上記１対の固定子間の間隔に対応する所定間隔の平行面を有する間隔調整部材を設け、
上記１対の固定子が上記間隔調整部材の上記平行面に当接するように上記１対の固定子を上記固定子収納部に収納するとともに上記間隔調整部材を上記固定子枠内に挿置して上記１対の固定子間に上記間隔調整部材を挟み込んだ状態で上記１対の固定子を上記固定子枠に接着し、
当該接着後に上記間隔調整部材を上記固定子枠内から抜き出し、
当該抜き出した後に上記可動子を上記１対の固定子の間に挿置する
ことを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、上記１対の固定子を上記固定子枠に接着する際に、上記１対の固定子のうちの一方の固定子を上記固定子枠に接着し、当該接着後に上記一方の固定子に上記間隔調整部材の上記平行面の一方を当接させ、他方の固定子を上記平行面の他方に当接させて当該他方の固定子を接着することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、上記固定子枠には、上記１対の固定子の背面を露出する開口部が形成してあり、上記１対の固定子を上記固定子枠に接着する際には、接着剤を上記開口部から注入して当該接着剤によって上記１対の固定子の背面を上記固定子枠に接着することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
【請求項４】
請求項３において、上記接着剤を、上記１対の固定子の背面と当該背面に対向する上記固定子収納部の内壁との間に充填することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電アクチュエータの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の静電アクチュエータは、各々の表面に第１電極が形成され、この第１電極が互いに対向するように配置された１対の固定子と、この１対の固定子の間に配置され、第１電極に対向する面側に第２電極が配列され第１電極に所定の電圧が印加されることにより固定子に対し平行移動する可動子と、１対の固定子を互いに対向させて支持するとともに可動子の移動を案内する固定子枠とを備えている。
【０００３】
この静電アクチュエータでは、固定子枠を２つの分割部材から構成し、２つの分割部材の各々に１対の固定子の各々を固着し、所定間隔の平行面を有するマスター部材の平行面に１対の固定子を当接させて１対の固定子間にマスター部材を挟み込み、当該挟み込んだ状態で、一方の固定子の第１電極と他方の固定子の第１電極とが所定位置関係になるように２つの分割部材を位置調整し、２つの分割部材を互いに固着し、マスター部材を１対の固定子間から引き抜き、可動子を１対の固定子間に挿入して製造することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この製造方法によれば、マスター部材を用いてその平行面に固定子の表面を押し付けることにより、マスター部材の所定間隔の寸法を１対の固定子の表面と表面との間のギャップとして転写することができ、この結果、固定子間の間隔を高精度に設定できる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２６８９４６号公報（第２、３頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような静電アクチュエータの製造方法では、固定子枠が２つの分割部材から構成されるので、固定子枠の剛性が低く、衝撃等を受けたときに固定子枠が変形して可動子の駆動に悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、固定子間の間隔を高精度に設定でき、且つ固定子枠の剛性を向上できる静電アクチュエータの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の静電アクチュエータの製造方法は、各々の表面に固定子電極を有し当該固定子電極が互いに平行に対向するように配置される１対の固定子と、上記１対の固定子の間に配置されるとともに上記固定子電極との対向面に可動子電極を有し上記固定子電極に所定の電圧を印加することにより上記１対の固定子に対し平行移動する可動子と、上記１対の固定子を互いに対向させて収納する固定子収納部を有するとともに上記可動子の移動を案内する固定子枠とを備えている静電アクチュエータの製造方法であって、上記１対の固定子間の間隔を調整可能に上記１対の固定子のうちの少なくとも一方の固定子を収納する上記固定子収納部を当該一方の固定子よりも大きく形成するとともに、上記１対の固定子間の間隔に対応する所定間隔の平行面を有する間隔調整部材を設け、上記１対の固定子が上記間隔調整部材の上記平行面に当接するように上記１対の固定子を上記固定子収納部に収納するとともに上記間隔調整部材を上記固定子枠内に挿置して上記１対の固定子間に上記間隔調整部材を挟み込んだ状態で上記１対の固定子を上記固定子枠に接着し、当該接着後に上記間隔調整部材を上記固定子枠内から抜き出し、当該抜き出した後に上記可動子を上記１対の固定子の間に挿置することを特徴としている。このような製造方法によれば、基準となる所定間隔の平行面を有する間隔調整部材を用いて、その平行面を１対の固定子で挟み込み、この１対の固定子間の間隔を所定間隔に設定できるので、固定子間の間隔を高精度に設定できる。また、固定子間の間隔を調整可能に固定子収納部を固定子よりも大きく形成するので、単一の部材で形成される固定子枠で固定子間の間隔を設定でき、固定子枠の剛性を向上できる。
【０００９】
また、上記１対の固定子を上記固定子枠に接着する際に、上記１対の固定子のうちの一方の固定子を上記固定子枠に接着し、当該接着後に上記一方の固定子に上記間隔調整部材の上記平行面の一方を当接させ、他方の固定子を上記平行面の他方に当接させて当該他方の固定子を接着することが好ましい。
【００１０】
また、上記固定子枠には、上記１対の固定子の背面を露出する開口部が形成してあり、上記１対の固定子を上記固定子枠に接着する際には、接着剤を上記開口部から注入して当該接着剤によって上記１対の固定子の背面を上記固定子枠に接着するので、固定子を固定子枠に容易に接着することが可能となる。
【００１１】
また、上記接着剤を、上記１対の固定子の背面と当該背面に対向する上記固定子収納部の内壁との間に充填するので、開口部の形成による固定子枠の剛性の低下を抑制できる。また、固定子と固定子枠との接着面積が広がることによって接着力が向上し、固定子が固定子枠から不用意に離脱することを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に示す実施例に基づき具体的に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の製造方法を用いた静電アクチュエータの斜視図である。図１に示すように、静電アクチュエータ１は、中空の略直方体形状の固定子枠２と、平板状の１対の固定子３、４と、略直方体形状の可動子５とから構成されている。
【００１４】
固定子枠２は、合成樹脂で一体形成されている。この固定子枠２の内壁には固定子３、４を互いに対向するように収納する固定子収納部としての１対の溝６が形成されている。この溝６、６の間には、固定子３、４の間に挿置される可動子５の移動を案内する溝７が溝６、６に連通して形成されている。ここで、図２に示すように、溝６の高さ寸法ｈ１は、固定子３、４の板厚寸法ｈ２よりも大きくなっている。これにより、単一の部材で形成した固定子枠２で固定子３、４間の間隔が調整可能となる。また、溝６の幅寸法ｗ１は溝７の幅寸法ｗ２よりも幅広となっている。
【００１５】
溝７の内壁７ａ、７ｂには、複数の凸部７ｃが可動子５の移動方向（図１Ａ方向）に沿ってそれぞれ２つずつ形成されている。この凸部７ｃにより、可動子５と固定子枠２との接触面積が内壁７ａ、７ｂに直接接触する場合よりも低減し、可動子５と固定子枠２との摩擦抵抗が低減されるようになっている。また、可動子５を製造した際に可動子５にバリが生じても、このバリが凸部７ｃの高さ分の可動子５と溝７の内壁７ａ、７ｂとの間の隙間に入り込むので、静電アクチュエータ１の製造工程において、バリを除去するための特別な工程を設ける必要がない。
【００１６】
図２に示すように、溝６の内壁６ｂの幅寸法ｗ３は、内壁６ａの幅寸法ｗ４よりも幅広となっている。これは、後述する固定子３、４上に形成される固定子電極１０、１１の接続部１０ｃ、１０ｇ、１１ｃ、１１ｇ及び端子１０ｄ、１０ｈ、１１ｄ、１１ｈが、可動子５の可動子電極５ａに接触することを防止するためである。
【００１７】
固定子枠２には、固定子３、４の背面３ｂ、４ｂを露出する開口部８が形成されており、固定子３、４を固定子枠２に組付ける際に、固定子３、４の位置確認や接着を容易にするために使用される。また、溝７の内壁７ａ、７ｂには、可動子５を露出する開口部９が形成されており、この開口部９により固定子枠２の成形後にヒケ等の成形不良が生じることを防止できる。
【００１８】
また、固定子枠２の開口部９が形成されている面の一角部には、溝６に連通するように溝１２が形成してある。この溝１２には、不図示の駆動回路からの可動子５の駆動電流を固定子電極１０、１１に伝送するための不図示のフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと呼ぶ。）が配置され、このＦＰＣの端子は固定子電極１０、１１の端子１０ｄ、１０ｈ、１１ｄ、１１ｈと接続される。
【００１９】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、固定子３、４は、ガラス等の絶縁部材から形成されており、互いに対向する表面３ａ、４ａには、それぞれ固定子電極１０、１１が形成されている。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、固定子電極１０は、第１電極１０ａと第２電極１０ｅの２つの電極から構成される多層電極となっている。第１電極１０ａは、可動子５の駆動方向（図３（ａ）Ａ方向）に直交する方向に延びて所定のピッチＰで整列している複数の電極部１０ｂと、可動子１４の駆動方向（図３（ａ）Ａ方向）に延びて複数の電極部１０ｂの一端と接続する接続部１０ｃと、ＦＰＣと接続してＦＰＣからの可動子５の駆動電流を接続部１０ｃに伝送する端子１０ｄから構成されている。また、第２電極１０ｅも第１電極１０ａと同様に、可動子５の駆動方向（図３（ａ）Ａ方向）に直交する方向に延びて所定のピッチＰで整列している複数の電極部１０ｆと、可動子５の駆動方向（図３（ａ）Ａ方向）に延びて複数の電極部１０ｆの一端と接続する接続部１０ｇと、ＦＰＣと接続してＦＰＣからの可動子５の駆動電流を接続部１０ｇに伝送する端子１０ｈから構成されている。ここで、第１電極１０ａと第２電極１０ｅとは、可動子５の駆動方向（図３（ａ）Ａ方向）に１／２ピッチＰ分ずれて配置されている。
【００２１】
図３（ｂ）に示すように、固定子電極１１は、第３電極１１ａと第４電極１１ｅの２つの電極から構成される多層電極となっている。第３電極１１ａは、可動子５の駆動方向（図３（ｂ）Ａ方向）に直交する方向に延びて所定のピッチＰで整列している複数の電極部１１ｂと、可動子５の駆動方向（図３（ｂ）Ａ方向）に延びて複数の電極部１１ｂの一端と接続する接続部１１ｃと、ＦＰＣと接続してＦＰＣからの可動子５の駆動電流を接続部１１ｃに伝送する端子１１ｄから構成されている。また、第４電極１１ｅも第３電極１１ａと同様に、可動子５の駆動方向（図３（ｂ）Ａ方向）に直交する方向に延びて所定のピッチＰで整列している複数の電極部１１ｆと、可動子５の駆動方向（図３（ｂ）Ａ方向）に延びて複数の電極部１１ｆの一端と接続する接続部１１ｇと、ＦＰＣと接続してＦＰＣからの可動子５の駆動電流を接続部１１ｇに伝送する端子１１ｈから構成されている。ここで、第３電極１１ａと第４電極１１ｅとは、可動子５の駆動方向（図３（ｂ）Ａ方向）に１／２ピッチＰ分ずれて配置されている。
【００２２】
なお、固定子電極１０、１１は、固定子３、４の表面３ａ、４ａに上記形状の金属薄膜を接着することにより形成しても良いし、スパッタリングや蒸着等の手段を用いて各固定子上に導電膜を積層し、エッチングプロセス等を用いてパターニングすることによって形成しても良い。
【００２３】
図１に示すように、可動子５は導電性材料で一体形成されており、固定子３、４に対向する面に可動子電極５ａが形成されている。可動子電極５ａは、固定子電極１０、１１に対応するように、可動子５の駆動方向（図１Ａ方向）に直交する方向に延びて所定のピッチＰで整列している。
【００２４】
次に、静電アクチュエータ１の製造方法に関して説明する。
【００２５】
まず、固定子３を固定子枠２内に接着する。詳細には、予め表面３ａに固定子電極１０が形成されている固定子３を溝６に挿置する。次に、固定子電極１０の接続部１０ｃ、１０ｇ及び端子１０ｄ、１０ｈが溝６の内壁６ｂに対向するように、表面３ａを溝６の内壁６ａ、６ｂに当接させる。このとき、固定子３は、その背面３ｂとこれに対向する溝６の内壁６ｃとの間に隙間をあけて配置される。その後、接着剤１３を開口部８より固定子３の背面３ｂの外周部から溝６の内壁６ｃに至るように塗布する。すなわち、固定子３の背面３ｂと溝６の内壁６ｃとの間には接着剤１３が充填される。なお、接着剤１３は、固定子３の背面３ｂの外周部全周に亘って塗布されることが好ましい。
【００２６】
次に、間隔調整部材１４を用いて固定子４を固定子枠２内に接着する。詳細には、可動子５の高さｈ３よりも後述する可動子５の固定子３、４間での微小の移動距離分だけ大きい間隔をあけた２つの平行面１４ａ、１４ｂを有する間隔調整部材１４を溝７から固定子枠２内に挿入し、その一方の平行面１４ａを固定子３の表面３ａに形成された固定子電極１０に当接させる。次に、予め表面４ａに固定子電極１１が形成されている固定子４を溝６に挿入して、その固定子電極１１を間隔調整部材１４の他方の平行面１４ｂに当接させる。このようにして、間隔調整部材１４の２つの平行面１４ａ、１４ｂを固定子３、４の表面３ａ、４ａに形成された固定子電極１０、１１で挟み、この固定子電極１０、１１間の間隔を上述した間隔に設定する。このとき、固定子電極１１の接続部１１ｃ、１１ｇ及び端子１１ｄ、１１ｈが溝６の内壁６ｂに対向するように、また、第１電極１０ａの電極部１０ｂと第３電極１１ａの電極部１１ｂとが可動子１４の駆動方向（図中Ａ方向）に１／４ピッチＰ分ずれて配置されるように、固定子４を配置する。したがって、第１電極１０ａ乃至第４電極１１ｅの電極１０ｂ乃至１１ｆは、図１Ａ方向に沿って１０ａ、１１ａ、１０ｆ、１１ｆの順にそれぞれ１／４ピッチＰ分ずれて配置される。また、固定子４は、その背面４ｂとこれに対向する溝６の内壁６ｃとの間に隙間をあけて配置される。その後、接着剤１３を開口部８より固定子４の背面４ｂの外周部から溝６の内壁６ｃに至るように塗布する。すなわち、固定子４の背面４ｂと溝６の内壁６ｃとの間には接着剤１３が充填されている。なお、接着剤１３は、固定子４の背面４ｂの外周部全周に亘って塗布されることが好ましい。
【００２７】
その後、溝７から間隔調整部材１４を抜き出し、溝１２にそれぞれＦＰＣを挿置して、その端子を固定子電極１０、１１の端子１０ｄ、１０ｈ、１１ｃに接続する。最後に、可動子５を溝７に挿入して固定子３、４の間に配置すれば、静電アクチュエータ１の製造作業が完了する。
【００２８】
以上のように、基準となる間隔をあけた２つの平行面１４ａ、１４ｂを有する間隔調整部材１４を用いて、その平行面１４ａ、１４ｂを固定子３、４で挟み込み、この固定子３、４間の間隔を上記の間隔に設定できるので、固定子３、４間の間隔を高精度に設定できる。また、溝６の高さ寸法ｈ１を固定子３、４の板厚寸法ｈ２よりも大きく形成しているので、単一の部材で形成した固定子枠２で固定子３、４間の間隔が調整可能となり、固定子枠２の剛性を向上できる。
【００２９】
また、固定子枠２には固定子３、４を露出する開口部８が形成してあり、固定子３、４を固定子枠２に接着する際に接着剤１３を開口部８から注入するので、固定子３、４を固定子枠２の溝６に挿置した後に、固定子３、４の背面３ｂ、４ｂに接着剤１３を塗布して固定子３、４を固定子枠２に容易に接着することが可能となる。
【００３０】
また、接着剤１３を固定子３、４の背面３ｂ、４ｂとこの背面３ｂ、４ｂに対向する溝６の内壁６ｃとの間に充填するので、固定子枠２に形成された開口部６による固定子枠２の剛性の低下を抑制できる。また、固定子３、４と固定子枠２との接着面積が広がることによって固定子３、４と固定子枠２との接着力が向上し、固定子３、４が固定子枠２から不用意に離脱することを防止できる。
【００３１】
また、溝６の内壁６ｂの幅寸法ｗ３が内壁６ａの幅寸法ｗ４よりも大きくなっているので、固定子３、４上に形成された固定子電極１０、１１の接続部１０ｃ、１０ｇ、１１ｃ、１１ｇ及び端子１０ｄ、１０ｈ、１１ｃが、可動子５の可動子電極５ａに接触することを防止できる。
【００３２】
また、溝７の内壁７ａ、７ｂに複数の凸部７ｃが可動子５の移動方向に沿って形成されているので、可動子５と固定子枠２との接触面積が内壁７ａ、７ｂに直接接触する場合よりも低減し、可動子５と固定子枠２との摩擦抵抗を低減できる。さらに、可動子５を製造した際に可動子５にバリが生じても、このバリが凸部７ｃの高さ分の可動子５と溝７の内壁７ａ、７ｂとの間の隙間に入り込むので、静電アクチュエータ１の製造工程において、バリを除去するための特別な工程を設ける必要がない。
【００３３】
また、固定子枠２の開口部９が形成されている面の一角部には、溝６に連通する溝１２が形成してあるので、不図示の駆動回路からの可動子５の駆動電流を固定子電極１０、１１に伝送するためのＦＰＣを固定子枠２内に挿置して、固定子電極１０、１１の端子１０ｄ、１０ｈ、１１ｄ、１１ｈと容易に接続できる。
【００３４】
次に、静電アクチュエータ１の動作について、図４を参照して説明する。
【００３５】
まず、固定子３の第１電極１０ａに高電圧を印加すると、第１電極１０ａと可動子５に形成された可動子電極５ａとの間に作用する静電力（クーロン力）により、可動子５は第１電極１０ａの電極部１０ｂと重なり合う位置に吸引される。続いて、高電圧を印加する電極を固定子４の第３電極１１ａに切り替えると、可動子５は第３電極１１ａの電極部１１ｂと重なり合う位置に吸引される。同様にして、高電圧を印加する電極を固定子３の第２電極１０ｅに切り替えると、可動子５は第２電極１０ｅの電極部１０ｆと重なり合う位置に吸引され、また、高電圧を印加する電極を固定子４の第４電極１１ｅに切り替えると、可動子５は第２電極１１ｅの電極部１１ｆと重なり合う位置に吸引される。このようにして、高電圧を印加する電極を第１電極１０ａから第３電極１１ａへ、第３電極１１ａから第２電極１０ｆへ、第２電極１０ｆから第４電極１１ｆへと順次切り替えていくと、可動子５は各電極方向へ微小に移動しながら図４Ａ方向（図４右方向）へ１／４ピッチＰずつ移動する。反対に、高電圧を印加する電極の順番を逆にして、第１電極１０ａ、第４電極１１ｆ、第２電極１０ｆ、第３電極１１ａの順番に切り替えれば、可動子５は図４Ａ方向（図４左方向）へ１／４ピッチＰずつ移動する。
【００３６】
なお、本実施例では、固定子電極１０、１１をそれぞれ２つの電極から構成される多層電極としたが、固定子電極１０、１１はこれに限らず適宜変更可能である。例えば、各固定子電極をそれぞれ３以上の電極から構成しても良いし、どちらか一方を単層電極としても良い。
【００３７】
また、本実施例では、２つの溝６の高さ寸法ｈ１を固定子３、４の板厚寸法ｈ２よりも大きく形成したが、溝６の高さ寸法はこれに限らず、少なくともどちらか一方の高さ寸法ｈ１を固定子の板厚寸法ｈ２よりも大きくすれば良い。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の静電アクチュエータの製造方法によれば、１対の固定子間の間隔を調整可能に１対の固定子のうちの少なくとも一方の固定子を収納する固定子収納部を一方の固定子よりも大きく形成するとともに、１対の固定子間の間隔に対応する所定間隔の平行面を有する間隔調整部材を設け、１対の固定子が間隔調整部材の平行面に当接するように１対の固定子を固定子収納部に収納するとともに間隔調整部材を固定子枠内に挿置して１対の固定子間に間隔調整部材を挟み込んだ状態で１対の固定子を固定子枠に接着し、接着後に間隔調整部材を固定子枠内から抜き出し、抜き出した後に可動子を１対の固定子の間に挿置するので、基準となる所定間隔の平行面を有する間隔調整部材を用いて、その平行面を１対の固定子で挟み込み、この１対の固定子間の間隔を所定間隔に高精度に設定できる。また、固定子収納部を固定子間の間隔を調整可能に固定子よりも大きく形成するので、単一の部材で形成される固定子枠で固定子間の間隔を設定でき、固定子枠の剛性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した静電アクチュエータの斜視図。
【図２】図１に示す固定子枠及び固定子の正面図。
【図３】図１に示す固定子の斜視図。
【図４】図１に示す静電アクチュエータの動作を示した図。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　静電アクチュエータ
２　　　　　　　　　　固定子枠
３、４　　　　　　　　固定子
３ａ、４ａ　　　　　　表面
３ｂ、４ｂ　　　　　　背面
５　　　　　　　　　　可動子
５ａ　　　　　　　　　可動子電極
６　　　　　　　　　　溝（固定子収納部）
６ｅ、６ｆ　　　　　　内壁
８　　　　　　　　　　開口部
１０、１１　　　　　　固定子電極
１３　　　　　　　　　接着剤
１４　　　　　　　　　間隔調整部材
１４ａ、１４ｂ　　　　平行面
【図１】
2004120928.tif 000003
【図２】
2004120928.tif 000004
【図３】
2004120928.tif 000005
【図４】
2004120928.tif 000006