(57)【要約】【課題】高トルクを発生させることができるモータ装置を提供する。【解決手段】少なくとも一部が誘電性材料で形成された中空状の回転子ＳＦと、少なくとも一部が導電性材料で形成され、回転子の外面と内面とのうち一方と対向配置された接触部材ＢＴと、回転子の外面と内面とのうち前記一方と異なる他方と対向配置され、回転子を帯電させる電極部ＥＰ１、ＥＰ２と、接触部材に接続され、接触部材を移動させる駆動部ＡＣと、回転子を帯電させることによって発生する静電吸着力により回転子と接触部材との間を回転力伝達状態として接触部材を一定距離移動させる駆動動作及び回転力伝達状態を解消した状態で接触部材を所定の位置に戻す復帰動作を駆動部に行わせる制御部ＣＯＮＴと、を備える。【選択図】図１
2012005201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が誘電性材料で形成された中空状の回転子と、
少なくとも一部が導電性材料で形成され、前記回転子の外面と内面とのうち一方と対向配置された接触部材と、
前記回転子の外面と内面とのうち前記一方と異なる他方と対向配置され、前記回転子を帯電させる電極部と、
前記接触部材に接続され、前記接触部材を移動させる駆動部と、
前記回転子を帯電させることによって発生する静電吸着力により前記回転子と前記接触部材との間を回転力伝達状態として前記接触部材を一定距離移動させる駆動動作及び前記回転力伝達状態を解消した状態で前記接触部材を所定の位置に戻す復帰動作を前記駆動部に行わせる制御部と、
を備えるモータ装置。
【請求項２】
請求項１記載のモータ装置において、
前記制御部は、前記電極部に対する通電を調整することによって、前記回転力伝達状態を制御するモータ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のモータ装置において、
前記駆動部は、一端部が前記回転子の軸線と略直交する移動方向に移動し、
前記駆動部の一端部と前記接触部材とを前記軸線と平行な軸周りに回転可能に連結するリンク機構を備えるモータ装置。
【請求項４】
請求項３記載のモータ装置において、
前記接触部材は、前記軸線周り方向の一端が前記リンク機構との接続部であり、前記軸線周り方向の他端が自由端であるモータ装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のモータ装置において、
前記電極部は、独立して通電可能に、前記回転子の軸線方向に沿って複数設けられ、
前記接触部材及び前記駆動部は、前記複数の電極部にそれぞれ対応して複数設けられるモータ装置。
【請求項６】
請求項５記載のモータ装置において、
複数の前記駆動部は、前記軸線周り方向にずれた位置にそれぞれ配置されているモータ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のモータ装置において、
前記駆動部は、電歪素子を備えるモータ装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のモータ装置において、
前記接触部材は、線状、帯状及び鎖状のうちいずれかの形状に形成されているモータ装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のモータ装置において、
前記接触部材は、弾性変形可能に形成されているモータ装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のモータ装置において、
前記回転子は、前記接触部材を冷却する冷却装置を備えるモータ装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のモータ装置において、
前記冷却装置は、前記回転子の表面に設けられた突出部を備えるモータ装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のモータ装置において、
前記突出部は、前記接触部材を案内する位置に設けられるモータ装置。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれか一項に記載のモータ装置において、
前記冷却装置は、前記回転子の表面に設けられた溝部を備えるモータ装置。
【請求項１４】
少なくとも一部が誘電性材料で形成された中空状の回転子を帯電させることによって発生する静電吸着力により、少なくとも一部が導電性材料で形成され、前記回転子と対向配置した接触部材を該回転子に吸着させる吸着工程と、
駆動部の駆動により、前記回転子と当該回転子に吸着させた前記接触部材との間を回転力伝達状態として前記接触部材を一定距離移動させる駆動工程と、
前記回転子の静電吸着力を解放して前記回転力伝達状態を解消する解放工程と、
前記駆動部の駆動により、前記回転力伝達状態を解消した状態で前記接触部材を所定の位置に戻す復帰工程とを含む回転子の駆動方法。
【請求項１５】
回転軸部材と、
前記回転軸部材を回転させるモータ装置と、
を備え、
前記モータ装置として、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のモータ装置が用いられている
ロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ装置及び回転子の駆動方法並びにロボット装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば旋回系機械を駆動させるアクチュエータとして、モータ装置が用いられている。このようなモータ装置として、例えば電動モータや超音波モータなど、高トルクを発生させることが可能なモータ装置が広く知られている。近年では、ヒューマノイドロボットの関節部分など、より精密な部分を駆動させるモータ装置が求められており、電動モータや超音波モータなどの既存のモータにおいても小型化、トルクの制御性等、細密で高精度な駆動を行うことができる構成が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３１１２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電動モータや超音波モータにおいては、高トルクを発生させるためには減速機を取り付ける必要があるため、小型化には限界がある。また、超音波モータにおいては、トルクの制御が困難である。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、高トルクを発生させることができる、モータ装置及び回転子の駆動方法並びにロボット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、少なくとも一部が誘電性材料で形成された中空状の回転子と、少なくとも一部が導電性材料で形成され、回転子の外面と内面とのうち一方と対向配置された接触部材と、回転子の外面と内面とのうち一方と異なる他方と対向配置され、回転子を帯電させる電極部と、接触部材に接続され、接触部材を移動させる駆動部と、回転子を帯電させることによって発生する静電吸着力により回転子と接触部材との間を回転力伝達状態として接触部材を一定距離移動させる駆動動作及び回転力伝達状態を解消した状態で接触部材を所定の位置に戻す復帰動作を駆動部に行わせる制御部と、を備えるモータ装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、少なくとも一部が誘電性材料で形成された中空状の回転子を帯電させることによって発生する静電吸着力により、少なくとも一部が導電性材料で形成され、回転子と対向配置した接触部材を回転子に吸着させる吸着工程と、駆動部の駆動により、回転子と回転子に吸着させた接触部材との間を回転力伝達状態として接触部材を一定距離移動させる駆動工程と、回転子の静電吸着力を解放して回転力伝達状態を解消する解放工程と、駆動部の駆動により、回転力伝達状態を解消した状態で接触部材を所定の位置に戻す復帰工程とを含む回転子の駆動方法が提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、回転軸部材と、回転軸部材を回転させるモータ装置と、を備え、モータ装置として、本発明の第１の態様のモータ装置が用いられているロボット装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高トルクを発生させることができる小型のモータ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの一例を示す概略構成図。
【図２】本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの動作を示す図。
【図３】本実施形態に係るモータ装置の特性を表すグラフ。
【図４】第２実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの部分断面図。
【図５】第２実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの正面断面図。
【図６】第２実施形態に係るモータ装置の特性を表すグラフ。
【図７】本実施形態に係るモータ装置の他の構成を示す図。
【図８】本実施形態に係るモータ装置の他の構成を示す図。
【図９】本実施形態に係るモータ装置の他の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のモータ装置及び回転子の駆動方法並びにロボット装置の実施の形態を、図１ないし図９を参照して説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、モータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦと、接触部材ＢＴと、駆動部ＡＣと、電極部ＥＰ１、ＥＰ２と、給電部ＥＳと、制御部ＣＯＮＴとを備えている。モータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦ及び駆動部ＡＣが固定部材９（図２参照）によって支持された状態になっており、駆動部ＡＣに接続された接触部材ＢＴが回転子ＳＦの外面に対向配置されている。制御部ＣＯＮＴは駆動部ＡＣ及び給電部ＥＳに接続されており、駆動部ＡＣ及び給電部ＥＳに対して制御信号を供給可能になっている。
【００１３】
なお、以下の説明では、回転子ＳＦの回転軸線方向をＸ方向、Ｘ方向と直交（交差）する駆動部ＡＣの駆動方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向をＺ方向、回転子ＳＦの回転軸線周り方向をθＸ方向として説明する。
【００１４】
回転子ＳＦは、内部に空間を有する中空状に形成された筒部ＳＦ１と、中実状の軸部ＳＦ２とを備えている。筒部ＳＦ１は、＋Ｘ側の端部が開口する有底の円筒形状に形成されている。筒部ＳＦ１の外面は、接触部材ＢＴが当接する外周となる。モータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの回転数、回転角度、又は回転速度を検出可能な不図示の検出器を備えている。
【００１５】
軸部ＳＦ２は、筒部ＳＦ１の−Ｘ側に筒部ＳＦ１と回転軸線を合致させて設けられている。軸部ＳＦ２は、例えば不図示のベアリング機構などを介して回転軸線周りに回転可能に支持されている。
【００１６】
筒部ＳＦ１及び軸部ＳＦ２は、例えば、セラミックス等の誘電性材料により一体的に設けられている。なお、筒部ＳＦ１及び軸部ＳＦ２が誘電性材料により形成されるのではなく、例えば、外面のみや内面のみに誘電性材料により被覆された誘電層が設けられる構成であってもよい。
【００１７】
接触部材ＢＴは、弾性変形可能な導電性材料（例えば、アルミニウムやカーボン繊維）で帯状に形成されており、回転子ＳＦに、例えば３００°（５／６周）の長さで、且つ回転子ＳＦにおける筒部ＳＦ１の外径よりも大きな外径に湾曲して形成されている。
【００１８】
駆動部ＡＣは、制御部ＣＯＮＴによる通電に応じて長さ方向（Ｙ方向）に伸縮（駆動）する積層圧電素子（電歪素子）３２を備えている。積層圧電素子３２の＋Ｙ側の端部は、固定部材９に固定されている。積層圧電素子３２の−Ｙ側の端部は、リンク機構１０を介して接触部材ＢＴの周方向の一端側に接続されている。接触部材ＢＴの周方向の他端側は自由端となっている。
【００１９】
リンク機構１０は、中心軸１１、１３、支持部１２、１４及び接続部１５を備えている。支持部１２は、積層圧電素子３２の−Ｙ側端部に設けられＸ方向に延在する中心軸１１を軸支する。支持部１４は、接触部材ＢＴの周方向の一端側に設けられＸ方向に延在する中心軸１３を軸支する。接続部１５は＋Ｙ側の端部において中心軸１１に、当該中心軸１１周りに回転自在に支持されている。接続部１５の−Ｙ側の端部は中心軸１３に、当該中心軸１３周りに回転自在に支持されている。
【００２０】
電極部ＥＰ１、ＥＰ２は、回転子ＳＦと同軸、且つ回転子ＳＦの筒部ＳＦ１よりも小径の円筒を、回転子ＳＦの回転軸線を含むＸＺ平面で分割した二つ割り形状を有している。
電極部ＥＰ１、ＥＰ２の−Ｘ側の端部は、回転子ＳＦの筒部ＳＦ１における内部空間に挿入されている。電極部ＥＰ１、ＥＰ２が筒部ＳＦ１に挿入される長さは、Ｘ方向に関して接触部材ＢＴと重複するように設定される。
各電極部ＥＰ１、ＥＰ２は、給電部ＥＳにより所定の電位に独立して印加される。
【００２１】
次に、上記のように構成されたモータ装置ＭＴＲの動作について、図２を参照して説明する。図２（ａ）〜（ｅ）は、図１をＹＺ平面で断面した図である。
図２（ａ）は、初期状態にあるモータ装置ＭＴＲを示す図であり、電極部ＥＰ１、ＥＰ２に対する通電は行われず、また駆動部ＡＣにおいても積層圧電素子３２には通電がなされずに収縮した状態となっている。そして、接触部材ＢＴにおいては、回転子ＳＦの筒部ＳＦ１への吸着が行われないことから、筒部ＳＦ１に対して離間して回転力伝達状態が解消された状態となっている。
【００２２】
そして、制御部ＣＯＮＴの制御により給電部ＥＳから、図２（ｂ）に示すように、電極部ＥＰ１に対してプラスの電位が印加され、電極部ＥＰ２に対してマイナスの電位が印加される。これにより、筒部ＳＦ１においては電荷が移動し、電極部ＥＰ１と対向する範囲がマイナス電荷に帯電し、電極部ＥＰ２と対向する範囲がプラス電荷に帯電する。筒部ＳＦ１が偏った電荷で帯電することにより、筒部ＳＦ１と接触部材ＢＴとの間にクーロン力またはジョンセン−ラーベック力と称される静電吸着力が働き、筒部ＳＦ１の外面に接触部材ＢＴが吸着されて回転力伝達状態となる。
【００２３】
このとき、接触部材ＢＴは、積層圧電素子３２が変位しない状態で周方向の一端側が変位するが、リンク機構１０における接続部１５が中心軸１１、１３周りに回転して傾くことにより、接触部材ＢＴは積層圧電素子３２を変形させることなく筒部ＳＦ１の外面吸着される。
【００２４】
この後、図２（ｃ）に示すように、制御部ＣＯＮＴが駆動部ＡＣにおける積層圧電素子３２に通電することにより、積層圧電素子３２は−Ｙ側に伸張する。積層圧電素子３２の伸張により、接触部材ＢＴの周方向一端側は、駆動動作としてリンク機構１０を介して−Ｙ側へ移動する。接触部材ＢＴの−Ｙ側への移動により、接触部材ＢＴに静電吸着される回転子ＳＦは、Ｘ軸を中心として時計回り方向に回転する。
【００２５】
ここで、例えば、上記実施形態における回転子ＳＦの駆動動作は、図３に示すような、オイラーの摩擦ベルト理論を用いている。図３は、摩擦係数μを変化させたときの有効巻き付き角θとオイラー係数との関係を示すグラフである。図３に示すように、例えば摩擦係数μが０．３の場合には、有効巻き付き角θが３００°以上のときにオイラー係数の値が０．８となっている。このことから、摩擦係数μが０．３の場合には、有効巻き付き角θを３００°以上とすることにより、駆動部ＡＣによる張力の８０％以上の力が回転子ＳＦのトルクに寄与することがわかる。
【００２６】
また、筒部ＳＦ１の外面に静電吸着される接触部材ＢＴの長さ、及び所望の摩擦係数を発現させる静電吸着力に対応して電極部ＥＰ１、ＥＰ２に印加する電位を調整することにより、回転子ＳＦのトルクを制御することができる。
【００２７】
続いて、制御部ＣＯＮＴの制御により給電部ＥＳから、図２（ｄ）に示すように、図２（ｂ）に示した電位とは逆に、電極部ＥＰ１に対してマイナスの電位が印加され、電極部ＥＰ２に対してプラスの電位が印加される。これにより、筒部ＳＦ１においては電荷が移動し、電極部ＥＰ１と対向する範囲がプラス電荷に帯電し、電極部ＥＰ２と対向する範囲がマイナス電荷に帯電する。筒部ＳＦ１における電位が逆に変化することにより、接触部材ＢＴは反発して筒部ＳＦ１から離間して、回転力伝達状態が解消される。
【００２８】
この後、制御部ＣＯＮＴが駆動部ＡＣにおける積層圧電素子３２への通電を解除することにより、図２（ｅ）に示すように、積層圧電素子３２は＋Ｙ側に収縮する。積層圧電素子３２の収縮により、接触部材ＢＴの周方向一端側は、復帰動作としてリンク機構１０を介して＋Ｙ側へ移動して、図２（ａ）に示す初期状態に戻る。このように、図２（ａ）〜図２（ｅ）に示す動作（シーケンス）を繰り返すことにより、回転子ＳＦを時計回り方向に回転させることができる。
【００２９】
なお、回転子ＳＦを反時計回り方向に回転させるには、駆動部ＡＣにおける積層圧電素子３２の伸縮方向を逆方向にしたり、電極部ＥＰ１、ＥＰ２へ印加する電位を逆にすることで実現できる。
【００３０】
以上のように本実施形態では、接触部材ＢＴが回転子ＳＦの外面に静電吸着された状態で駆動動作を行わせるとともに、静電吸着を解放した状態で復帰動作を行わせることとしたので、小型の駆動部ＡＣであっても高いトルクを回転子ＳＦに付加させることが可能となる。これにより、高トルクを発生させることができる小型のモータ装置ＭＴＲを得ることができる。また、小型の駆動部ＡＣであっても高効率で回転子ＳＦを回転させることが可能となる。また、本実施形態では、上述した電極部ＥＰ１、ＥＰ２に対する通電を調整することで、上記駆動動作と復帰動作とを容易、迅速、且つ高精度のタイミングで切り替えることが可能になる。
【００３１】
また、本実施形態では、積層圧電素子３２の−Ｙ側端部と、接触部材ＢＴの周方向の一端側とがリンク機構１０を介して接続されているため、積層圧電素子３２のＹ方向の伸縮動作を効果的に回転子ＳＦの回転動作に変換することが可能である。
【００３２】
（第２実施形態）
続いて、モータ装置ＭＴＲの第２実施形態について、図４乃至図６を参照して説明する。この図において、図１乃至図３に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
第２実施形態では、第１実施形態に対して接触部材、駆動部ＡＣ及びリンク機構を複数設ける構成となっている。
【００３３】
図４に示すように、モータ装置ＭＴＲにおける回転子ＳＦ（筒部ＳＦ１）の外面には、接触部材ＢＴ１〜ＢＴ３の幅の隙間をあけて円盤状の突出部５０が回転軸線方向（Ｘ方向）に沿って複数（ここでは４つ）設けられている。そして、接触部材ＢＴ１〜ＢＴ３は、突出部５０に案内されて筒部ＳＦ１の外面と対向配置されている（図４では、接触部材ＢＴ１〜ＢＴ３が筒部ＳＦ１の外面と接触している状態が示されている）。      
【００３４】
図５に示すように、各接触部材ＢＴ１〜ＢＴ３は、リンク機構１０Ａ〜１０Ｃを介して駆動部ＡＣ１〜ＡＣ３にそれぞれ接続されている。これら駆動部ＡＣ１〜ＡＣ３、リンク機構１０Ａから１０Ｃ及び接触部材ＢＴ１〜ＢＴ３は、回転子ＳＦの周方向に１２０°間隔で互いにずれた位置に３組配置されている（図５では、接触部材ＢＴ２、ＢＴ３は不図示）。
【００３５】
電極部ＥＰ１には、電極ＥＰ１３、ＥＰ１１、ＥＰ１２が絶縁部材２１を介在させた状態で−Ｘ側から順次設けられている。同様に、電極部ＥＰ２には、電極ＥＰ２３、ＥＰ２１、ＥＰ２２が間に絶縁部材２２を介在させた状態で−Ｘ側から順次設けられている。これら電極ＥＰ１３、ＥＰ１１、ＥＰ１２及び電極ＥＰ２３、ＥＰ２１、ＥＰ２２は、給電部ＥＳにより所定の電位に独立して印加される。
【００３６】
また、電極ＥＰ１３、ＥＰ２３は、Ｘ方向に関して接触部材ＢＴ３と重複する長さ及び位置に配置されている。同様に、電極ＥＰ１１、ＥＰ２１は、Ｘ方向に関して接触部材ＢＴ１と重複する長さ及び位置に配置されている。また、電極ＥＰ１２、ＥＰ２２は、Ｘ方向に関して接触部材ＢＴ２と重複する長さ及び位置に配置されている。
【００３７】
上記のように構成されたモータ装置ＭＴＲにおいては、接触部材ＢＴ１〜ＢＴ３及び駆動部ＡＣ１〜ＡＣ３の組み合わせが三相構造となっている。したがって、当該三相の接触部材ＢＴ１〜ＢＴ３及び駆動部ＡＣ１〜ＡＣ３を、第１実施形態で説明したように、１相毎に順に駆動させるようにすることができる。
【００３８】
図６（ａ）〜（ｄ）は、三相の接触部材ＢＴ及び駆動部ＡＣを順次駆動させたときの張力と時間との関係を示すグラフである。グラフの横軸は時間を示しており、グラフの縦軸は張力を示している。図６（ａ）〜（ｄ）において、グラフの破線、一点鎖線、二点鎖線は各相の駆動を示している。グラフの実線は、回転子ＳＦ全体における張力を示している。図６（ｂ）〜（ｄ）は、図６（ａ）における各相の駆動をそれぞれ示している。なお、ここでは、一相の駆動時間を０．０１秒としている。同図に示すように、三相で交互に駆動を行った場合、張力の振動幅が小さく抑えられることになるため、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、安定した駆動を行うことが可能になる。
【００３９】
また、本実施形態では、接触部材ＢＴ１〜ＢＴ３が突出部５０に案内された状態となるため、回転子ＳＦが回転した場合でも、回転軸線方向の位置にずれが生じず、回転トルクを安定して回転子ＳＦに付与することが可能になる。また、本実施形態の回転子ＳＦでは、突出部５０から放熱が促進されることから冷却装置ＣＬとして機能することになり、接触部材ＢＴ１〜ＢＴ３との間の摩擦等で発熱した場合でも、効果的に冷却することができ、摩擦熱に起因する回転トルクが回転子ＳＦに作用することを回避できる。
【００４０】
また、回転子ＳＦに設ける冷却装置ＣＬとしては、上記の突出部５０の他に、図７（ａ）に示すように、回転子ＳＦの外周面に回転軸線回りに形成した複数（ここでは３つ）の溝部５０ａを形成する構成としてもよい。
この構成では、溝部５０ａにより回転子ＳＦの表面積が増して放熱効率が高まるとともに、回転子ＳＦと接触部材ＢＴ１との間に隙間が形成されて排熱されるため、冷却効率を大幅に高めることができる。また、この構成では、回転子ＳＦと接触部材ＢＴ１との摩擦で生じた摩擦粉を溝部５０ａを介して排出できるため、回転子ＳＦと接触部材ＢＴ１との間に存在する摩擦粉によって摩擦力が変動して、回転子ＳＦに付与されるトルクが変動することを抑制できる。
【００４１】
さらに、回転子ＳＦに設ける冷却装置ＣＬとしては、図７（ｂ）に示すように、回転子ＳＦを円筒形状の中空構造とし、外周面と中空部とを貫通する貫通孔５０ｂを設ける構成としてもよい。
この構成では、図７（ａ）に示した構成と同様に、摩擦熱及び摩擦粉を貫通孔５０ｂを介して中空部に排出することができる。さらに、この構成では、摩擦粉の飛散を抑えることができ、摩擦粉による回転子ＳＦのトルク変動を抑制することが可能になる。
【００４２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を説明する。  
本実施形態では、上記のモータ装置の適用例を説明する。  
図８は、モータ装置ＭＴＲを例えばロボットアームに適用させた構成を示す図である。
【００４３】
図８に示すように、モータ装置ＭＴＲがカップリングＣＰＬを介してロボットアームＡＲＭに接続されている。上記実施形態のモータ装置ＭＴＲは、小型で高トルクを出力可能であるため、ロボットアームＡＲＭを高精度に駆動させることができる。また、上記実施形態のモータ装置ＭＴＲは、ロボットの関節部分（例、指の関節部分、等）や工作機械の駆動部などにも応用することができる。
【００４４】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４５】
また、例えば、上記実施形態における回転子ＳＦの筒部ＳＦ１は、＋Ｘ側の端部が開口する有底の円筒形状に形成される構成としたが、これに限定されるものではなく、内部に電極部ＥＰ１、ＥＰ２を収容するための空間を備えるものであれば、端部が閉塞され内部空間が封止されている構成であってもよい。
さらに、上記実施形態では、接触部材ＢＴを回転子ＳＦの外面と対向配置し、電極部ＥＰ１、ＥＰ２を回転子ＳＦの内面と対向配置する構成としたが、これに限られず、例えば、図９に示すように、電極部ＥＰ１、ＥＰ２を回転子ＳＦの外面と対向配置し、接触部材ＢＴを内面と対向配置する構成であってもよい。
【００４６】
この構成では、電極部ＥＰ１、ＥＰ２を互いに異なる電位で印加することにより、筒部ＳＦ１が偏った電荷で帯電し、クーロン力またはジョンセン−ラーベック力と称される静電吸着力で筒部ＳＦ１の内面に接触部材ＢＴを吸着させて回転力伝達状態となる。そして、この状態で駆動部ＡＣにおける積層圧電素子３２に通電して伸張または収縮させることにより、筒部ＳＦ１（回転子ＳＦ）を時計回り方向または反時計回り方向に回転させることができる。また、電極部ＥＰ１、ＥＰ２を上記と逆の電位でそれぞれ印加することにより、筒部ＳＦ１における電位が逆に変化することにより、接触部材ＢＴは反発して筒部ＳＦ１から離間して、回転力伝達状態が解消される。この後、制御部ＣＯＮＴが駆動部ＡＣにおける積層圧電素子３２への通電を解除することにより、積層圧電素子３２を初期状態に戻すことができ、上記の実施形態と同様の作用・効果を得ることが可能になる。
【００４７】
また、上記実施形態では、接触部材ＢＴが帯状に形成された例を説明したが、これに限られることは無く、例えば線状、鎖状に形成されていても構わない。
【００４８】
また、上記実施形態では、接触部材ＢＴを移動させる駆動部ＡＣが電歪素子を有する構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば駆動部が電歪素子に代えて磁歪素子、電磁石、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）など、他のアクチュエータを用いる構成であっても構わない。例えば磁歪素子を用いた場合、推力を高くすることができる。電磁石を用いた場合は、高推力、長ストロークの駆動が可能である。ＶＣＭを用いた場合、長ストロークの駆動が可能であり、トルク制御が容易となる。
【符号の説明】
【００４９】
１０…リンク機構、  ３２…積層圧電素子（電歪素子）、  ５０…突出部、  ＡＣ…駆動部、  ＢＴ…接触部材、  ＣＬ…冷却装置、  ＣＯＮＴ…制御部、  ＭＴＲ…モータ装置、  ＳＦ…回転子
【図１】
2012005201.tif 000003
【図２】
2012005201.tif 000004
【図３】
2012005201.tif 000005
【図４】
2012005201.tif 000006
【図５】
2012005201.tif 000007
【図６】
2012005201.tif 000008
【図７】
2012005201.tif 000009
【図８】
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【図９】
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