(57)【要約】【課題】積層型静電モータにおいて、一部の単位モータ構造に電気的異常が生じた場合にも、運転を安全に継続できるようにする。【解決手段】積層型静電モータ１０は、複数個の単位モータ構造１２の固定子１４及び移動子１６のそれぞれが有する複数の電極１８、２２に三相交流電圧を印加するための動力回路３４を備える。動力回路３４は、個々の単位モータ構造１２の固定子１４の複数の電極１８に接続される全ての固定子動力線３６に個別に設けられる遮断部６０と、個々の単位モータ構造１２の移動子１６の複数の電極２２に接続される全ての移動子動力線３８に個別に設けられる遮断部６２とを備える。それら遮断部６０、６２は、対応する固定子動力線３６及び移動子動力線３８を、定格電流を超える過電流に対して個々に遮断する機能を有する。【選択図】図２
2009284678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極を有する固定子と複数の電極を有する移動子とを具備する単位モータ構造を、複数個重ねた状態で備えるとともに、複数個の該単位モータ構造の該固定子及び該移動子のそれぞれが有する該複数の電極に複数相の電圧を印加するための動力回路を具備する積層型静電モータにおいて、
前記単位モータ構造における前記固定子及び前記移動子の各々の前記複数の電極に印加される前記電圧の総相数をＮとしたときに、
前記動力回路は、個々の前記単位モータ構造に対し、前記固定子にＮ相の電圧を印加するべく対応の前記電極に接続される複数の固定子動力線と、前記移動子にＮ相の電圧を印加するべく対応の前記電極に接続される複数の移動子動力線と、前記固定子及び前記移動子のそれぞれに（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の該固定子動力線及び所定数の該移動子動力線の少なくとも一方に個別に設けられ、該所定数の固定子動力線及び該所定数の移動子動力線の少なくとも一方を過電流に対して個々に遮断する遮断部とを備えること、
を特徴とする積層型静電モータ。
【請求項２】
前記動力回路は、前記個々の単位モータ構造の前記固定子の前記複数の電極に接続される全ての前記固定子動力線の各々に、前記遮断部を備える、請求項１に記載の積層型静電モータ。
【請求項３】
前記動力回路は、前記個々の単位モータ構造の前記移動子の前記複数の電極に接続される全ての前記移動子動力線の各々に、前記遮断部を備える、請求項１又は２に記載の積層型静電モータ。
【請求項４】
前記動力回路は、前記個々の単位モータ構造の前記固定子に（Ｎ−１）相の電圧を印加するために用いられる所定数の前記固定子動力線の各々に、前記遮断部を備える、請求項１に記載の積層型静電モータ。
【請求項５】
前記動力回路は、前記個々の単位モータ構造の前記移動子に（Ｎ−１）相の電圧を印加するために用いられる所定数の前記移動子動力線の各々に、前記遮断部を備える、請求項１又は４に記載の積層型静電モータ。
【請求項６】
前記固定子は、前記複数の電極にＮ相の電圧を印加するための複数の給電端子を有し、前記固定子動力線の各々が該複数の給電端子の各々を含み、前記遮断部は、前記固定子に前記（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の該給電端子と、前記所定数の固定子動力線に接続される電源との間に、個別に設けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層型静電モータ。
【請求項７】
前記移動子は、前記複数の電極にＮ相の電圧を印加するための複数の給電端子を有し、前記移動子動力線の各々が該複数の給電端子の各々を含み、前記遮断部は、前記移動子に前記（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の該給電端子と、前記所定数の移動子動力線に接続される電源との間に、個別に設けられる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層型静電モータ。
【請求項８】
前記固定子は、前記複数の電極にＮ相の電圧を印加するための複数の給電端子を有し、前記固定子動力線の各々が該複数の給電端子の各々を含み、前記遮断部は、前記固定子に前記（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の該給電端子と、それら所定数の給電端子に接続される所定数の前記電極との間に、個別に設けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層型静電モータ。
【請求項９】
前記移動子は、前記複数の電極にＮ相の電圧を印加するための複数の給電端子を有し、前記移動子動力線の各々が該複数の給電端子の各々を含み、前記遮断部は、前記移動子に前記（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の該給電端子と、それら所定数の給電端子に接続される所定数の前記電極との間に、個別に設けられる、請求項１〜５及び８のいずれか１項に記載の積層型静電モータ。
【請求項１０】
前記個々の単位モータ構造に備えられる前記複数の固定子動力線の各々は、前記固定子が有する前記複数の電極のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極に共通する主線と、該主線から分岐してそれら同一相電極に接続される複数の分岐線とを含み、前記遮断部が該主線に設けられる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の積層型静電モータ。
【請求項１１】
前記個々の単位モータ構造に備えられる前記複数の移動子動力線の各々は、前記移動子が有する前記複数の電極のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極に共通する主線と、該主線から分岐してそれら同一相電極に接続される複数の分岐線とを含み、前記遮断部が該主線に設けられる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の積層型静電モータ。
【請求項１２】
前記個々の単位モータ構造に備えられる前記複数の固定子動力線の各々は、前記固定子が有する前記複数の電極のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極に共通する主線と、該主線から分岐してそれら同一相電極に接続される複数の分岐線とを含み、前記遮断部が該複数の分岐線の各々に設けられる、請求項１〜５、８及び９のいずれか１項に記載の積層型静電モータ。
【請求項１３】
前記個々の単位モータ構造に備えられる前記複数の移動子動力線の各々は、前記移動子が有する前記複数の電極のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極に共通する主線と、該主線から分岐してそれら同一相電極に接続される複数の分岐線とを含み、前記遮断部が該複数の分岐線の各々に設けられる、請求項１〜５、８、９及び１２のいずれか１項に記載の積層型静電モータ。
【請求項１４】
前記遮断部は、ヒューズ構造を具備する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の積層型静電モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型静電モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電モータにおいて、複数の電極（一般に帯状ないし線状電極）を各々に有する固定子と移動子とを、それぞれの電極群が互いに対向する対面配置で相対移動可能に設置した構成が知られている。例えば特許文献１は、板状の絶縁体に複数の帯状電極を等間隔配置で埋め込んでなる固定子と、板状の絶縁体に複数の帯状電極を等間隔配置で埋め込んでなる移動子とを、相対移動可能に対面配置してなる静電モータを開示する。特許文献１はさらに、モータ出力を高める目的で、これら固定子と移動子とを対面配置してなる静電モータ（すなわち単位モータ構造）を、複数個重ねた状態で備える積層型の静電モータを開示する。
【０００３】
特許文献１に開示される種類の静電モータは、対面配置した固定子及び移動子のそれぞれの電極群に対し、電源を含む動力回路から、例えば並列する３個の電極に三相交流の駆動電圧を印加して、対向する電極間で正負の静電力を交番状に生じさせることにより、移動子に、その電極群の整列方向への駆動力を生じる。この構成では、電極群の配置間隔や固定子と移動子との間のギャップは、静電モータで要求される出力等に応じて設定されるが、大抵の場合、電極群の配置間隔は数百μｍ程度であり、また固定子と移動子との間のギャップは数十μｍ〜数百μｍである。一方、それら電極群に印加される駆動電圧は、一般に数百〜数千Ｖである。また、固定子と移動子との間の気体絶縁破壊による放電を防止する目的で、固定子及び移動子を絶縁液に浸漬した状態で使用する場合もある。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７８５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の静電モータにおいては、例えば、電極群を担持する絶縁体にボイドや異物が含まれていたり、電極が傷等による微細凸部を有していたりすると、モータ運転を継続するうちに、絶縁体のボイドや異物、電極の微細凸部等において部分放電が繰り返されて絶縁体に絶縁破壊が生じ、異相の電極同士が短絡してしまうことが危惧される。また、固定子と移動子とのギャップに配置されている絶縁液に不具合が有る場合には、絶縁液の絶縁破壊により、固定子の電極と移動子の電極とが短絡してしまう恐れもある。さらに、固定子及び移動子を支持する支持体や軸等を含むハウジング構造が電気良導体からなる場合には、放電等による地絡が生じることも懸念される。
【０００６】
静電モータにこのような短絡や地絡が生じると、適正な駆動電圧を印加できなくなり、運転停止に至る場合がある。特に、積層型静電モータでは、複数の単位モータ構造が互いに接続された構造となっているので、１つの単位モータ構造だけに短絡や地絡が生じた場合であっても、積層型静電モータ全体の運転を継続できなくなる恐れがある。
【０００７】
本発明の目的は、積層型静電モータにおいて、一部の単位モータ構造に短絡や地絡等の電気的異常が生じた場合にも、運転を安全に継続することができる積層型静電モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の電極を有する固定子と複数の電極を有する移動子とを具備する単位モータ構造を、複数個重ねた状態で備えるとともに、複数個の単位モータ構造の固定子及び移動子のそれぞれが有する複数の電極に複数相の電圧を印加するための動力回路を具備する積層型静電モータにおいて、単位モータ構造における固定子及び移動子の各々の複数の電極に印加される電圧の総相数をＮとしたときに、動力回路は、個々の単位モータ構造に対し、固定子にＮ相の電圧を印加するべく対応の電極に接続される複数の固定子動力線と、移動子にＮ相の電圧を印加するべく対応の電極に接続される複数の移動子動力線と、固定子及び移動子のそれぞれに（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の固定子動力線及び所定数の移動子動力線の少なくとも一方に個別に設けられ、所定数の固定子動力線及び所定数の移動子動力線の少なくとも一方を過電流に対して個々に遮断する遮断部とを備えること、を特徴とする積層型静電モータを提供する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の積層型静電モータにおいて、動力回路は、個々の単位モータ構造の固定子の複数の電極に接続される全ての固定子動力線の各々に、遮断部を備える、積層型静電モータを提供する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の積層型静電モータにおいて、動力回路は、個々の単位モータ構造の移動子の複数の電極に接続される全ての移動子動力線の各々に、遮断部を備える、積層型静電モータを提供する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の積層型静電モータにおいて、動力回路は、個々の単位モータ構造の固定子に（Ｎ−１）相の電圧を印加するために用いられる所定数の固定子動力線の各々に、遮断部を備える、積層型静電モータを提供する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は４に記載の積層型静電モータにおいて、動力回路は、個々の単位モータ構造の移動子に（Ｎ−１）相の電圧を印加するために用いられる所定数の移動子動力線の各々に、遮断部を備える、積層型静電モータを提供する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層型静電モータにおいて、固定子は、複数の電極にＮ相の電圧を印加するための複数の給電端子を有し、固定子動力線の各々が複数の給電端子の各々を含み、遮断部は、固定子に（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の給電端子と、所定数の固定子動力線に接続される電源との間に、個別に設けられる、積層型静電モータを提供する。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層型静電モータにおいて、移動子は、複数の電極にＮ相の電圧を印加するための複数の給電端子を有し、移動子動力線の各々が複数の給電端子の各々を含み、遮断部は、移動子に（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の給電端子と、所定数の移動子動力線に接続される電源との間に、個別に設けられる、積層型静電モータを提供する。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層型静電モータにおいて、固定子は、複数の電極にＮ相の電圧を印加するための複数の給電端子を有し、固定子動力線の各々が複数の給電端子の各々を含み、遮断部は、固定子に（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の給電端子と、それら所定数の給電端子に接続される所定数の電極との間に、個別に設けられる、積層型静電モータを提供する。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜５及び８のいずれか１項に記載の積層型静電モータにおいて、移動子は、複数の電極にＮ相の電圧を印加するための複数の給電端子を有し、移動子動力線の各々が複数の給電端子の各々を含み、遮断部は、移動子に（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の給電端子と、それら所定数の給電端子に接続される所定数の電極との間に、個別に設けられる、積層型静電モータを提供する。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の積層型静電モータにおいて、個々の単位モータ構造に備えられる複数の固定子動力線の各々は、固定子が有する複数の電極のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極に共通する主線と、主線から分岐してそれら同一相電極に接続される複数の分岐線とを含み、遮断部が主線に設けられる、積層型静電モータを提供する。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の積層型静電モータにおいて、個々の単位モータ構造に備えられる複数の移動子動力線の各々は、移動子が有する複数の電極のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極に共通する主線と、主線から分岐してそれら同一相電極に接続される複数の分岐線とを含み、遮断部が主線に設けられる、積層型静電モータを提供する。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜５、８及び９のいずれか１項に記載の積層型静電モータにおいて、個々の単位モータ構造に備えられる複数の固定子動力線の各々は、固定子が有する複数の電極のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極に共通する主線と、主線から分岐してそれら同一相電極に接続される複数の分岐線とを含み、遮断部が複数の分岐線の各々に設けられる、積層型静電モータを提供する。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜５、８、９及び１２のいずれか１項に記載の積層型静電モータにおいて、個々の単位モータ構造に備えられる複数の移動子動力線の各々は、移動子が有する複数の電極のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極に共通する主線と、主線から分岐してそれら同一相電極に接続される複数の分岐線とを含み、遮断部が複数の分岐線の各々に設けられる、積層型静電モータを提供する。
【００２１】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の積層型静電モータにおいて、遮断部は、ヒューズ構造を具備する、積層型静電モータを提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る積層型静電モータによれば、個々の単位モータ構造の固定子及び移動子のそれぞれに（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の固定子動力線及び所定数の移動子動力線の少なくとも一方に、個別に遮断部を備えているから、一部の単位モータ構造に短絡や地絡等の電気的異常が生じて固定子動力線又は移動子動力線に短絡電流等の過電流が流れたときにも、短絡や地絡等を生じた電極を電源から電気的に切り離すことで、残りの電極群に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造により積層型静電モータの運転を安全に継続することができる。
【００２３】
特に、個々の固定子及び移動子の電極群に接続される全ての固定子動力線及び移動子動力線の各々に、遮断部を備える構成としたときには、短絡や地絡等の電気的異常を生じた電極の、固定子及び移動子上での位置（すなわち駆動電圧の位相）、組み合わせ、個数等に左右されることなく、いかなる場合にも、短絡や地絡等を生じた電極を電源から確実に電気的に切り離すことができる。
【００２４】
他方、個々の単位モータ構造の固定子又は移動子に（Ｎ−１）相の電圧を印加するために用いられる所定数の固定子動力線又は移動子動力線の各々に、遮断部を備える構成としたときには、短絡や地絡等の電気的異常を生じた電極の、固定子及び移動子上での位置（すなわち駆動電圧の位相）や組み合わせにより、作用効果に差異が生じるが、遮断部の個数を削減できるから、製造コストや維持コストの点で有利である。
【００２５】
遮断部を、固定子又は移動子に設けた給電端子と、固定子動力線又は移動子動力線に接続される電源との間に、個別に設けるようにすれば、既存の一般的構成を有する固定子又は移動子と別部品の遮断部とを用いて積層型静電モータを作製することができる。
【００２６】
他方、遮断部を、固定子又は移動子に設けた給電端子と、給電端子に接続される電極との間に、個別に設けるようにすれば、別部品の遮断部が不要になるから動力回路の部品点数を削減でき、また、別部品の遮断部を設置することが空間的に困難な場合にも対処できる。
【００２７】
遮断部を、固定子動力線又は移動子動力線において、同一相の電圧が印加される複数の同一相電極に共通する主線に設けるようにすれば、遮断部の総数を削減することができる。他方、遮断部を、主線から分岐する分岐線に設けるようにすれば、短絡や地絡等を生じた電極のみを電源から切り離すことができるから、電極切り離し後に積層型静電モータの出力を正常運転時と同水準に維持するために要する駆動電圧の増加量を削減できる。
【００２８】
ヒューズ構造を具備する遮断部を採用すれば、固定子動力線又は移動子動力線にヒューズ構造を直接結線するだけで、過電流によりヒューズ構造が自動的に溶断されて固定子動力線又は移動子動力線を遮断できるから、遮断部の専用配線が不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１は、本発明の第１の実施形態による積層型静電モータ１０を概略で示す斜視図、図２は、積層型静電モータ１０の複数個の単位モータ構造１２に対する動力回路を模式図的に示す図である。なお、図示実施形態による積層型静電モータ１０は、三相交流電源で動作する構成を有するものであるが、本発明に係る積層型静電モータは、三相以外の複数相の電源で動作する構成を有することもできる。
【００３０】
図１及び図２に示すように、積層型静電モータ１０は、１つの固定子１４と１つの移動子１６とを備えた単位モータ構造１２を、複数個（図１では５個）、互いに非接触に重ねた状態で備える。各単位モータ構造１２の固定子１４は、複数の電極１８と、それら電極１８に三相の電圧を印加するための複数の給電端子２０とを有する。各単位モータ構造１２の移動子１６は、複数の電極２２と、それら電極２２に三相の電圧を印加するための複数の給電端子２４とを有する。積層型静電モータ１０は、複数の移動子１６が複数の固定子１４に対して軸線中心に回転（矢印α）する回転モータの構成を有する。
【００３１】
固定子１４は、略円形の外周縁１４ａと略円形の内周縁１４ｂとを軸線１４ｃに関して同心に有する環板状部材であり、複数の電極１８及び給電端子２０を担持する円環形輪郭の絶縁基板２６を有する。絶縁基板２６は、ガラスエポキシやポリイミド等を素材とする可撓性薄板であり、例えば公知の（リジッド又はフレキシブル）プリント基板作製方法に準じた手順により、その一表面に、複数（３ｎ個：ｎは自然数）の矩形帯状の電極１８が、軸線１４ｃを中心として周方向等間隔配置で放射状に形成される（図示省略）とともに、３個の給電端子２０が、それら電極１８の形成領域の径方向外側で固定子１４の外周縁１４ａに沿った領域に適当に分散して形成される。さらに、絶縁基板２６の表面の全体をエポキシ樹脂等の絶縁層で被覆することにより、図２に示すように電極群１８を所定整列配置で絶縁体に埋め込んだ形態の固定子１４が作製される。
【００３２】
移動子（すなわち回転子）１６は、略円形の外周縁１６ａと略円形の内周縁１６ｂとを軸線１６ｃに関して同心に有する環板状部材であり、複数の電極２２及び給電端子２４を担持する円環形輪郭の絶縁基板２８を有する。絶縁基板２８は、ガラスエポキシやポリイミド等を素材とする可撓性薄板であり、例えば公知の（リジッド又はフレキシブル）プリント基板作製方法に準じた手順により、その一表面に、複数（３ｎ個：ｎは自然数）の矩形帯状の電極２２が、軸線１６ｃを中心として周方向等間隔配置で放射状に形成される（図示省略）とともに、３個の給電端子２４が、それら電極２２の形成領域の径方向内側で移動子１６の内周縁１６ｂに沿った領域に適当に分散して形成される。さらに、絶縁基板２８の表面の全体をエポキシ樹脂等の絶縁層で被覆することにより、図２に示すように電極群２２を所定整列配置で絶縁体に埋め込んだ形態の移動子１６が作製される。
【００３３】
なお、移動子１６の外周縁１６ａの外径及び内周縁１６ｂの内径は、それぞれ、固定子１４の外周縁１４ａの外径及び内周縁１４ｂの内径よりも小さくなっている。また、固定子１４の各電極１８と移動子１６の各電極２２とは、互いに略同一の形状及び寸法を有し、前者の電極群１８と後者の電極群２２とは、互いに同一の間隔で同一の配列形態に配置される。
【００３４】
各単位モータ構造１２において、固定子１４と移動子１６とは、それぞれの電極群１８、２２を互いに正対させるとともに、両者の軸線１４ｃ、１６ｃを合致させた状態で、所定寸法のギャップＧ（図２）を介して相対移動可能に対面配置される。また、複数個の単位モータ構造１２は、それぞれが有する固定子１４及び移動子１６の軸線１４ｃ、１６ｃを、単位モータ構造１２同士で合致させた状態で、ハウジング構造３０（図１）に収容されて、積層型静電モータ１０を構成する。ハウジング構造３０は、複数個の単位モータ構造１２の固定子１４を固定的に支持する一方、複数個の単位モータ構造１２の移動子１６を固定子１４に対して移動可能に支持する。ハウジング構造３０には、複数の移動子１６に連結される軸３２が設けられる。なお、対面配置される固定子１４と移動子１６との間の気体絶縁破壊による放電を防止する目的で、複数個の単位モータ構造１２を、ジメチルポリシロキサンやフルオロカーボン等からなる絶縁液に浸漬した状態で、ハウジング構造３０に収容することもできる。
【００３５】
積層型静電モータ１０は、複数個の単位モータ構造１２の固定子１４及び移動子１６のそれぞれが有する複数の電極１８、２２に三相交流電圧を印加するための動力回路３４を備える。動力回路３４は、個々の単位モータ構造１２に対し、固定子１４に三相の電圧を印加するべく対応の電極１８に接続される３本の固定子動力線３６と、移動子１６に三相の電圧を印加するべく対応の電極２２に接続される３本の移動子動力線３８（図１では１本のみ示す）とを備える。さらに動力回路３４は、複数個の単位モータ構造１２に備えられる複数組（図１では５組）の固定子動力線３６に接続される固定子電源（三相交流電源）４０と、固定子電源４０から独立した移動子電源４２であって、複数個の単位モータ構造１２に備えられる複数組の移動子動力線３８に接続される移動子電源（三相交流電源）４２とを有する。
【００３６】
個々の単位モータ構造１２に備えられる一組（３本）の固定子動力線３６の各々は、固定子１４の絶縁基板２６上にパターン形成されて同一相の電極１８同士を接続する引き出し線４４と、引き出し線４４の末端に形成される給電端子２０と、給電端子２０と固定子電源４０とを接続する接続線４６とを含んで構成される。引き出し線４４及び接続線４６は、給電端子２０と共に、固定子１４が有する複数の電極１８のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極１８−１、１８−２又は１８−３（図２）に共通する主線４８を構成する。各固定子動力線３６はさらに、主線４８（引き出し線４４）から分岐して同一相電極１８−１、１８−２又は１８−３に個別に接続される複数の分岐線５０を有する。
【００３７】
また、個々の単位モータ構造１２に備えられる一組（３本）の移動子動力線３８の各々は、移動子１６の絶縁基板２８上にパターン形成されて同一相の電極２２同士を接続する引き出し線５２と、引き出し線５２の末端に形成される給電端子２４と、給電端子２４と移動子電源４２とを接続する接続線５４とを含んで構成される。引き出し線５２及び接続線５４は、給電端子２４と共に、移動子１６が有する複数の電極２２のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極２２−１、２２−２又は２２−３（図２）に共通する主線５６を構成する。各移動子動力線３８はさらに、主線５６（引き出し線５２）から分岐して同一相電極２２−１、２２−２又は２２−３に個別に接続される複数の分岐線５８を有する。
【００３８】
動力回路３４は、個々の単位モータ構造１２の固定子１４に対し３本ずつ敷設される固定子動力線３６により、全ての単位モータ構造１２の固定子１４に共通する固定子電源４０から、各固定子１４の電極群１８に三相交流の駆動電圧を印加するとともに、個々の単位モータ構造１２の移動子１６に対し３本ずつ敷設される移動子動力線３８により、全ての単位モータ構造１２の移動子１６に共通する移動子電源４２から、各移動子１６の電極群２２に三相交流の駆動電圧を印加する。
【００３９】
積層型静電モータ１０では、複数個の単位モータ構造１２を前述した相対配置で組み合わせた状態で、各単位モータ構造１２の固定子１４及び移動子１６のそれぞれの電極群１８、２２に対し、並列する３個の電極１８、２２に三相交流電圧を印加して、対向する電極１８、２２の間で正負の静電力を交番状に生じさせることにより、移動子１６に、その電極群２２の整列方向（つまり周方向）への駆動力（つまりトルク）が生じる。それにより、複数組の単位モータ構造１２において、複数の移動子１６は、個々の移動子１６が生じる駆動力の総和の駆動力を発揮しつつ、複数の固定子１４に対して軸線１６ｃを中心に回転する。
【００４０】
第１実施形態による積層型静電モータ１０の特徴的構成として、動力回路３４は、個々の単位モータ構造１２の固定子１４の複数の電極１８に接続される全て（３本）の固定子動力線３６に個別に設けられる遮断部６０を備える（図２）。それら遮断部６０は、対応する固定子動力線３６を、定格電流を超える過電流に対して個々に遮断する機能を有する。また、動力回路３４は、個々の単位モータ構造１２の移動子１６の複数の電極２２に接続される全て（３本）の移動子動力線３８に個別に設けられる遮断部６２を備える（図２）。それら遮断部６２は、対応する移動子動力線３８を、定格電流を超える過電流に対して個々に遮断する機能を有する。
【００４１】
図示実施形態では、個々の単位モータ構造１２において、３本の固定子動力線３６に個別に設けられる遮断部６０は、固定子１４の３個の給電端子２０と固定子電源４０との間を接続する３本の接続線４６（すなわち主線４８の一部）の各々に設置される。また、個々の単位モータ構造１２において、３本の移動子動力線３８に個別に設けられる遮断部６２は、移動子１６の３個の給電端子２４と移動子電源４２との間を接続する３本の接続線５４（すなわち主線５６の一部）の各々に設置される。
【００４２】
図示実施形態では、個々の固定子動力線３６及び移動子動力線３８に設けられる遮断部６０、６２は、いずれも、ヒューズ構造６４、６６を含んで構成される（図１）。それらヒューズ構造６４、６６は、積層型静電モータ１０の正常運転中は、固定子動力線３６及び移動子動力線３８の一部分としてそれぞれ機能する。他方、固定子１４及び移動子１６の複数の電極１８、２２における短絡や地絡等の何らかの異常発生により、固定子動力線３６や移動子動力線３８に短絡電流等の過電流が流れたときには、自動的に自己溶断して、短絡や地絡等を生じた電極１８、２２を、動力回路３４から（したがって固定子電源４０や移動子電源４２から）電気的に切り離すように作用する。
【００４３】
幾つかの具体的事例を挙げて説明すると、例えば、１つの単位モータ構造１２の移動子１６において、絶縁基板２８を含む絶縁体のボイドや異物、電極２２の微細凸部等に起因して、隣り合う異相の電極２２−１、２２−２同士が短絡してしまった場合には、それら電極２２−１、２２−２に接続される２本の移動子動力線３８にそれぞれ設けた遮断部６２のヒューズ構造６６−１、６６−２が、短絡電流により瞬時に自己溶断する。その結果、当該移動子１６において短絡を生じた２個の電極２２−１、２２−２及びそれらと同一相の電極群２２が、移動子電源４２から迅速に切り離され、両電極２２−１、２２−２におけるその後の短絡の発生が確実に回避される。そして、短絡による電気的異常を生じた１つの移動子１６の電極群２２−１、２２−２がこのようにして動力回路３４から迅速に切り離されることで、当該移動子１６における電極２２−１、２２−２同士の短絡発生後も、動力回路３４から切り離されていない残りの電極群１８、２２に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造１２の移動子１６が引き続き生じる駆動力（トルク）により、積層型静電モータ１０は運転を安全に継続できる。
【００４４】
また、例えば、１つの単位モータ構造１２において、対向する固定子１４と移動子１６との間のギャップＧにおける絶縁破壊に起因して、近接位置にある電極１８−３、２２−１同士が短絡してしまった場合には、それら電極１８−３、２２−１に接続される１本の固定子動力線３６及び１本の移動子動力線３８にそれぞれ設けた遮断部６０、６２のヒューズ構造６４−３、６６−１が、短絡電流により瞬時に自己溶断する。その結果、当該単位モータ構造１２において短絡を生じた２個の電極１８−３、２２−１及びそれらと同一相の電極群１８、２２が、固定子電源４０及び移動子電源４２から迅速に切り離され、両電極１８−３、２２−１におけるその後の短絡の発生が確実に回避される。そして、短絡による電気的異常を生じた１つの単位モータ構造１２の電極群１８−３、２２−１がこのようにして動力回路３４から迅速に切り離されることで、当該単位モータ構造１２における電極１８−３、２２−１同士の短絡発生後も、動力回路３４から切り離されていない残りの電極群１８、２２に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造１２の移動子１６が引き続き生じる駆動力（トルク）により、積層型静電モータ１０は運転を安全に継続できる。
【００４５】
また、ハウジング構造３０が電気良導体からなる場合に、例えば、１つの単位モータ構造１２の移動子１６において、何らかの要因により１個の電極２２−２がハウジング構造３０と地絡してしまった場合には、当該電極２２−２に接続される１本の移動子動力線３８に設けた遮断部６２のヒューズ構造６６−２が、地絡電流により瞬時に自己溶断する。その結果、当該移動子１６において地絡を生じた１個の電極２２−２及びそれと同一相の電極群２２が、移動子電源４２から迅速に切り離され、電極群２２−２におけるその後の地絡の発生が確実に回避される。そして、地絡による電気的異常を生じた１つの移動子１６の電極群２２−２がこのようにして動力回路３４から迅速に切り離されることで、当該移動子１６における電極２２−２の地絡発生後も、動力回路３４から切り離されていない残りの電極群１８、２２に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造１２の移動子１６が引き続き生じる駆動力（トルク）により、積層型静電モータ１０は運転を安全に継続できる。
【００４６】
なお、上記したいずれの事例においても、異常要因を含む電極群１８、２２が動力回路３４から電気的に切り離された後に、それら電極群１８、２２を有する単位モータ構造１２は、異常要因を含まない他の電極群１８、２２が残存する場合には、それら残存電極群１８、２２にも駆動電圧が印加されて、残存電極群１８、２２が生じる静電力により、移動子１６の駆動力（トルク）が得られる。そこで、動力回路３４から切り離された電極群１８、２２を有する単位モータ構造１２の出力の低下を補償する分だけ、電源４０、４２の駆動電圧を増加させることにより、積層型静電モータ１０の出力を、正常運転時と同水準に維持することができる。
【００４７】
このように、積層型静電モータ１０は、個々の単位モータ構造１２の固定子１４及び移動子１６の電極群１８、２２に接続される全ての固定子動力線３６及び移動子動力線３８の各々に、遮断部６０、６２を備えているから、一部の単位モータ構造１２に短絡や地絡等の電気的異常が生じて固定子動力線３６や移動子動力線３８に短絡電流等の過電流が流れたときにも、短絡や地絡等を生じた電極１８、２２を動力回路３４から（したがって固定子電源４０や移動子電源４２から）電気的に切り離すことで、残りの電極群１８、２２に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造１２により積層型静電モータ１０の運転を安全に継続することができる。特に積層型静電モータ１０では、短絡や地絡等の電気的異常を生じた電極１８、２２の、固定子１４及び移動子１６上での位置（すなわち駆動電圧の位相）、組み合わせ、個数等に左右されることなく、いかなる場合にも、短絡や地絡等を生じた電極１８、２２を動力回路３４（電源４０、４２）から確実に切り離すことができる。
【００４８】
上記した積層型静電モータ１０において、遮断部６０、６２を構成するヒューズ構造６４、６６は、小形かつ軽量に構成できるから、例えばハウジング構造３０（図１）内の狭隘な空間に、固定子動力線３６及び移動子動力線３８と共に収容することができる。またヒューズ構造６４、６６は、固定子動力線３６及び移動子動力線３８に直接結線するだけで短絡電流により自動的に溶断されるものであるから、追加の専用配線を必要としない利点が有る。しかし、本発明はこれに限定されず、例えば半導体スイッチ等の、固定子動力線３６及び移動子動力線３８を過電流に対して個々に遮断できる他の様々な構成の遮断部６０、６２を採用することができる。
【００４９】
また、上記した積層型静電モータ１０では、動力回路３４は、複数個の単位モータ構造１２に対し、１つの固定子電源４０と１つの移動子電源４２とを有して構成される。しかし、本発明はこれに限定されず、図３に変形例として示すように、動力回路３４が、複数個の単位モータ構造１２に備えられる複数組の固定子動力線３６と複数組の移動子動力線３８との双方に接続される共通の電源６８を有する構成とすることもできる。この構成においても、個々の単位モータ構造１２に備えられる一組（３本）の固定子動力線３６及び一組（３本）の移動子動力線３８の各々に、遮断部６０、６２を設けることができる。
【００５０】
また、上記した積層型静電モータ１０は、複数の移動子１６が複数の固定子１４に対して軸線中心に回転（矢印α）する回転モータとして構成されるが、本発明に係る積層型静電モータは、回転モータに限定されず、複数の移動子が複数の固定子に対して直線状に移動する直動モータとして構成されることもできる。
【００５１】
また、上記した積層型静電モータ１０は、遮断部６０、６２を、固定子１４及び移動子１６に設けた給電端子２０、２４と、固定子動力線３６及び移動子動力線３８に接続される固定子電源４０及び移動子電源４２との間に、個別に設けているから、既存の一般的構成（特に電極群１８、２２や給電端子２０、２４等の導体パターンの構成）を有する固定子１４及び移動子１６と、別部品からなる遮断部６０、６２とを用いて、積層型静電モータ１０を作製することができる。しかし、本発明はこれに限定されず、図４及び図５に変形例として示すように、遮断部６０、６２を、固定子１４及び移動子１６に設けた給電端子２０、２４と、給電端子２０、２４に接続される電極１８、２２との間に、個別に設ける構成とすることもできる。
【００５２】
図４は、第１実施形態による積層型静電モータ１０の他の変形例を示す。図示変形例による積層型静電モータ１０Ａは、個々の単位モータ構造１２に備えられる固定子動力線３６及び移動子動力線３８の、遮断部６０、６２に関連する構成以外は、第１実施形態による積層型静電モータ１０と実質的同一の構成を有する。したがって、対応する構成要素には共通する符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
図示変形例による積層型静電モータ１０Ａでは、個々の単位モータ構造１２において、３本の固定子動力線３６に個別に設けられる遮断部６０は、固定子１４の３個の給電端子２０と対応相の電極群１８との間を接続する３本の引き出し線４４（すなわち主線４８の一部）の各々に設置される。また、個々の単位モータ構造１２において、３本の移動子動力線３８に個別に設けられる遮断部６２は、移動子１６の３個の給電端子２４と対応相の電極群２２との間を接続する３本の引き出し線５２（すなわち主線５６の一部）の各々に設置される。
【００５４】
積層型静電モータ１０Ａにおいて、個々の固定子動力線３６及び移動子動力線３８に設けられる遮断部６０、６２は、いずれも、ヒューズ構造６４、６６を含んで構成される。それらヒューズ構造６４、６６は、積層型静電モータ１０におけるヒューズ構造６４、６６と同様に、積層型静電モータ１０Ａの正常運転中は固定子動力線３６及び移動子動力線３８の一部分としてそれぞれ機能する一方、固定子動力線３６や移動子動力線３８に短絡電流等の過電流が流れたときには自動的に自己溶断して、過電流の発生要因となった電極１８、２２を動力回路３４から切り離すように作用する。このようなヒューズ構造６４、６６は、例えば、固定子１４及び移動子１６の絶縁基板２６、２８上にパターン形成される引き出し線４４、５２の一部分を、他部分よりも細い局所的細線として形成することにより、それぞれ構成できる。
【００５５】
上記構成を有する積層型静電モータ１０Ａによっても、前述した第１実施形態による積層型静電モータ１０と同等の作用効果が奏される。特に積層型静電モータ１０Ａでは、別部品としてのヒューズ構造６４、６６を用意する必要が無いから、動力回路３４の部品点数を削減できるとともに、ハウジング構造３０（図１）内の空間に別部品のヒューズ構造６４、６６を収容することが困難な場合にも対処できる利点がある。なお、積層型静電モータ１０Ａでは、積層型静電モータ１０と同様に、固定子動力線３６及び移動子動力線３８の主線４８、５６に遮断部６０、６２を設けているから、全ての電極１８、２２に対して遮断部を設ける構成に比べて、遮断部６０、６２の総数を削減できる利点がある。
【００５６】
図５は、第１実施形態による積層型静電モータ１０のさらに他の変形例を示す。図示変形例による積層型静電モータ１０Ｂは、個々の単位モータ構造１２に備えられる固定子動力線３６及び移動子動力線３８の、遮断部６０、６２に関連する構成以外は、第１実施形態による積層型静電モータ１０と実質的同一の構成を有する。したがって、対応する構成要素には共通する符号を付してその説明を省略する。
【００５７】
図示変形例による積層型静電モータ１０Ｂでは、個々の単位モータ構造１２において、３本の固定子動力線３６に個別に設けられる遮断部６０は、各固定子動力線３６が有する複数（ｎ本：ｎは自然数）の分岐線５０の各々に設置される。また、個々の単位モータ構造１２において、３本の移動子動力線３８に個別に設けられる遮断部６２は、各移動子動力線３８が有する複数（ｎ本：ｎは自然数）の分岐線５８の各々に設置される。
【００５８】
積層型静電モータ１０Ｂにおいて、個々の固定子動力線３６及び移動子動力線３８に設けられる遮断部６０、６２は、いずれも、ヒューズ構造６４、６６を含んで構成される。それらヒューズ構造６４、６６は、積層型静電モータ１０におけるヒューズ構造６４、６６と同様に、積層型静電モータ１０Ｂの正常運転中は固定子動力線３６及び移動子動力線３８の一部分としてそれぞれ機能する一方、固定子動力線３６や移動子動力線３８（特に分岐線５０、５８）に短絡電流等の過電流が流れたときには自動的に自己溶断して、過電流の発生要因となった電極１８、２２を動力回路３４から切り離すように作用する。このようなヒューズ構造６４、６６は、例えば、固定子１４及び移動子１６の絶縁基板２６、２８上にパターン形成される分岐線５０、５８の一部分を、他部分よりも細い局所的細線として形成することにより、それぞれ構成できる。
【００５９】
上記構成を有する積層型静電モータ１０Ｂによっても、前述した第１実施形態による積層型静電モータ１０と同等の作用効果が奏される。特に積層型静電モータ１０Ｂでは、別部品としてのヒューズ構造６４、６６を用意する必要が無いから、動力回路３４の部品点数を削減できるとともに、ハウジング構造３０（図１）内の空間に別部品のヒューズ構造６４、６６を収容することが困難な場合にも対処できる利点がある。さらに、積層型静電モータ１０Ｂでは、遮断部６０、６２を、固定子動力線３６及び移動子動力線３８の主線４８、５６（引き出し線４４、５２及び接続線４６、５２）ではなく分岐線５０、５８に設けているから、短絡等の異常発生時に、異常発生の要因となった電極１８、２２のみを動力回路３４から切り離すことができる。したがって、１つの単位モータ構造１２における異常発生要因の電極１８、２２と同一相の残りの電極群１８、２２に、引き続き駆動電圧を印加できるので、１つの単位モータ構造１２における異常発生要因の電極１８、２２及びそれと同一相の電極群１８、２２を全て動力回路３４から切り離す積層型静電モータ１０、１０Ａの構成に比べて、積層型静電モータ１０Ｂの出力を正常運転時と同水準に維持するために要する駆動電圧の増加量を削減できる。
【００６０】
図６は、本発明の第２の実施形態による積層型静電モータ１００を示す。第２実施形態による積層型静電モータ１００は、複数個の単位モータ構造の固定子及び移動子のそれぞれが有する複数の電極に複数相の電圧を印加するための動力回路１０２の構成以外は、第１実施形態による積層型静電モータ１０と実質的同一の構成を有する。したがって、対応する構成要素には共通する符号を付して、適宜その説明を省略する。なお、図示実施形態による積層型静電モータ１００は、三相交流電源で動作する構成を有するものであるが、三相以外の複数相の電源で動作する構成を有することもできる。また、図示実施形態による積層型静電モータ１００は、複数の移動子１６が複数の固定子１４に対して軸線中心に回転（矢印α）する回転モータとして構成されるが、前述した積層型静電モータ１０と同様に、複数の移動子が複数の固定子に対して直線状に移動する直動モータとして構成されることもできる。
【００６１】
積層型静電モータ１００の動力回路１０２は、個々の単位モータ構造１２に対し、固定子１４に三相の電圧を印加するべく対応の電極１８に接続される３本の固定子動力線３６と、移動子１６に三相の電圧を印加するべく対応の電極２２に接続される３本の移動子動力線３８とを備える。さらに動力回路１０２は、複数個の単位モータ構造１２に備えられる複数組の固定子動力線３６に接続される固定子電源（三相交流電源）４０と、固定子電源４０から独立した移動子電源４２であって、複数個の単位モータ構造１２に備えられる複数組の移動子動力線３８に接続される移動子電源（三相交流電源）４２とを有する。
【００６２】
各固定子動力線３６は、固定子１４の絶縁基板２６上にパターン形成されて同一相の電極１８同士を接続する引き出し線４４と、引き出し線４４の末端に形成される給電端子２０と、給電端子２０と固定子電源４０とを接続する接続線４６と、引き出し線４４（すなわち主線４８の一部）から分岐して複数（ｎ個：ｎは自然数）の電極１８に個別に接続される複数（ｎ本：ｎは自然数）の分岐線５０とを有する。また、各移動子動力線３８は、移動子１６の絶縁基板２８上にパターン形成されて同一相の電極２２同士を接続する引き出し線５２と、引き出し線５２の末端に形成される給電端子２４と、給電端子２４と移動子電源４２とを接続する接続線５４と、引き出し線５２（すなわち主線５６の一部）から分岐して複数（ｎ個：ｎは自然数）の電極２２に個別に接続される複数（ｎ本：ｎは自然数）の分岐線５８とを有する。
【００６３】
動力回路１０２は、個々の単位モータ構造１２の固定子１４に対し３本ずつ敷設される固定子動力線３６により、全ての単位モータ構造１２の固定子１４に共通する固定子電源４０から、各固定子１４の電極群１８に三相交流の駆動電圧を印加するとともに、個々の単位モータ構造１２の移動子１６に対し３本ずつ敷設される移動子動力線３８により、全ての単位モータ構造１２の移動子１６に共通する移動子電源４２から、各移動子１６の電極群２２に三相交流の駆動電圧を印加する。
【００６４】
第２実施形態による積層型静電モータ１００の特徴的構成として、動力回路１０２は、個々の単位モータ構造１２の固定子１４の複数の電極１８に接続される一組（３本）の固定子動力線３６のうち、いずれか２本の（つまり三相の駆動電圧のうちいずれか二相の駆動電圧を固定子１４に印加するために用いられる）固定子動力線３６に個別に設けられる遮断部６０を備える。それら遮断部６０は、対応する固定子動力線３６を、定格電流を超える過電流に対して個々に遮断する機能を有する。また、動力回路１０２は、個々の単位モータ構造１２の移動子１６の複数の電極２２に接続される一組（３本）の移動子動力線３８のうち、いずれか２本の（つまり三相の駆動電圧のうちいずれか二相の駆動電圧を移動子１６に印加するために用いられる）移動子動力線３８に個別に設けられる遮断部６２を備える。それら遮断部６２は、対応する移動子動力線３８を、定格電流を超える過電流に対して個々に遮断する機能を有する。なお、遮断部６０、６２を設けていない固定子動力線３６及び移動子動力線３８は、対応の電極１８、２２と固定子電源４０及び移動子電源４２との間を恒久的に接続する。
【００６５】
図示実施形態では、個々の単位モータ構造１２において、２本の固定子動力線３６に個別に設けられる遮断部６０は、固定子１４の電極群１８−１、１８−２のそれぞれの給電端子２０と固定子電源４０との間を接続する２本の接続線４６（すなわち主線４８の一部）の各々に設置される。また、個々の単位モータ構造１２において、２本の移動子動力線３８に個別に設けられる遮断部６２は、移動子１６の電極群２２−１、２２−２のそれぞれの給電端子２４と移動子電源４２との間を接続する２本の接続線５４（すなわち主線５６の一部）の各々に設置される。
【００６６】
図示実施形態では、個々の固定子動力線３６及び移動子動力線３８に設けられる遮断部６０、６２は、いずれも、ヒューズ構造６４、６６を含んで構成される（図１）。それらヒューズ構造６４、６６は、積層型静電モータ１０の正常運転中は、固定子動力線３６及び移動子動力線３８の一部分としてそれぞれ機能する。他方、固定子１４及び移動子１６の複数の電極１８、２２における短絡や地絡等の何らかの異常発生により、固定子動力線３６や移動子動力線３８に短絡電流等の過電流が流れたときには、自動的に自己溶断して、短絡や地絡等を生じた電極１８、２２を、動力回路１０２から（したがって固定子電源４０や移動子電源４２から）電気的に切り離すように作用する。
【００６７】
幾つかの具体的事例を挙げて説明すると、例えば、１つの単位モータ構造１２の固定子１４において、絶縁基板２６を含む絶縁体のボイドや異物、電極１８の微細凸部等に起因して、隣り合う異相の電極１８−２、１８−３同士が短絡してしまった場合には、一方の電極１８−２に接続される１本の固定子動力線３６に設けた遮断部６０のヒューズ構造６４−２が、短絡電流により瞬時に自己溶断する。その結果、当該固定子１４において短絡を生じた一方の電極１８−２及びそれと同一相の電極群１８が、固定子電源４０から迅速に切り離され、両電極１８−２、１８−３におけるその後の短絡の発生が確実に回避される。そして、短絡による電気的異常を生じた１つの固定子１４の電極群１８−２がこのようにして動力回路１０２から迅速に切り離されることで、当該固定子１４における電極１８−２、１８−３同士の短絡発生後も、動力回路１０２から切り離されていない残りの電極群１８、２２に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造１２の移動子１６が引き続き生じる駆動力（トルク）により、積層型静電モータ１００は運転を安全に継続できる。
【００６８】
同様に、１つの単位モータ構造１２の固定子１４において、隣り合う異相の電極１８−１、１８−３同士が短絡してしまった場合には、一方の電極１８−１に接続される１本の固定子動力線３６に設けた遮断部６０のヒューズ構造６４−１が、短絡電流により瞬時に自己溶断して、当該電極１８−１及びそれと同一相の電極群１８が、固定子電源４０から迅速に切り離されるので、両電極１８−１、１８−３におけるその後の短絡の発生が確実に回避される。また、１つの単位モータ構造１２の固定子１４において、隣り合う異相の電極１８−１、１８−２同士が短絡してしまった場合には、それら電極１８−１、１８−２に接続される２本の固定子動力線３６にそれぞれ設けた遮断部６０のヒューズ構造６４−１、６４−２が、短絡電流により瞬時に自己溶断して、当該電極１８−１、１８−２及びそれらと同一相の電極群１８が、固定子電源４０から迅速に切り離されるので、両電極１８−１、１８−２におけるその後の短絡の発生が確実に回避される。いずれの場合も、短絡の発生後、動力回路１０２から切り離されていない残りの電極群１８、２２に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造１２の移動子１６が引き続き生じる駆動力（トルク）により、積層型静電モータ１００は運転を安全に継続できる。移動子１６に関しても同様である。
【００６９】
また、例えば、１つの単位モータ構造１２において、対向する固定子１４と移動子１６との間のギャップＧにおける絶縁破壊に起因して、近接位置にある電極１８−３、２２−１同士が短絡してしまった場合には、一方の電極２２−１に接続される１本の移動子動力線３８に設けた遮断部６２のヒューズ構造６６−１が、短絡電流により瞬時に自己溶断する。その結果、当該単位モータ構造１２において短絡を生じた一方の電極２２−１及びそれと同一相の電極群２２が、移動子電源４２から迅速に切り離され、両電極１８−３、２２−１におけるその後の短絡の発生が確実に回避される。そして、短絡による電気的異常を生じた１つの単位モータ構造１２の電極群２２−１がこのようにして動力回路１０２から迅速に切り離されることで、当該単位モータ構造１２における電極１８−３、２２−１同士の短絡発生後も、動力回路１０２から切り離されていない残りの電極群１８、２２に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造１２の移動子１６が引き続き生じる駆動力（トルク）により、積層型静電モータ１００は運転を安全に継続できる。
【００７０】
同様に、１つの単位モータ構造１２において、対向する固定子１４と移動子１６との間で近接位置にある電極１８−１、２２−３同士、１８−２、２２−３同士、及び１８−３、２２−２同士のいずれかが短絡してしまった場合には、一方の電極１８−１、１８−２又は２２−２に接続される１本の固定子動力線３６又は移動子動力線３８に設けた遮断部６０又は６２のヒューズ構造６４−１、６４−２又は６６−２が、短絡電流により瞬時に自己溶断して、当該電極１８−１、１８−２又は２２−２及びそれと同一相の電極群１８又は２２が、固定子電源４０又は移動子電源４２から迅速に切り離されるので、両電極１８、２２におけるその後の短絡の発生が確実に回避される。また、１つの単位モータ構造１２において、対向する固定子１４と移動子１６との間で近接位置にある電極１８−１、２２−２同士、１８−２、２２−２同士、１８−１、２２−１同士及び１８−２、２２−１同士のいずれかが短絡してしまった場合には、双方の電極１８−１又は１８−２及び２２−１又は２２−２に接続される１本の固定子動力線３６及び１本の移動子動力線３８に設けた遮断部６０、６２のヒューズ構造６４−１又は６４−２及び６６−１又は６６−２が、短絡電流により瞬時に自己溶断して、当該電極１８−１又は１８−２及び２２−１又は２２−２並びにそれらと同一相の電極群１８、２２が、固定子電源４０及び移動子電源４２から迅速に切り離されるので、両電極１８、２２におけるその後の短絡の発生が確実に回避される。いずれの場合も、短絡の発生後、動力回路１０２から切り離されていない残りの電極群１８、２２に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造１２の移動子１６が引き続き生じる駆動力（トルク）により、積層型静電モータ１００は運転を安全に継続できる。
【００７１】
なお、積層型静電モータ１００においては、１つの単位モータ構造１２において、対向する固定子１４と移動子１６との間で近接位置にある電極１８−３、２２−３同士が短絡してしまった場合には、それら電極１８−３、２２−３に接続される固定子動力線３６及び移動子動力線３８に遮断部６０、６２が設けられていないので、当該電極１８−３、２２−３を動力回路１０２から切り離して短絡を解消することは困難である。しかし、特に複数個の単位モータ構造１２を絶縁液に浸漬して使用する構成では、対向する固定子１４と移動子１６との間で電極同士の短絡が発生する確率は、固定子１４又は移動子１６内で隣り合う電極間の短絡が発生する確率よりも有意に低くなるから、積層型静電モータ１００によっても実用上十分な効果が得られる。
【００７２】
また、積層型静電モータ１００のハウジング構造３０（図１）が電気良導体からなる場合に、例えば、１つの単位モータ構造１２の移動子１６において、何らかの要因により１個の電極２２−２がハウジング構造３０と地絡してしまった場合には、当該電極２２−２に接続される１本の移動子動力線３８に設けた遮断部６２のヒューズ構造６６−２が、地絡電流により瞬時に自己溶断する。その結果、当該移動子１６において地絡を生じた１個の電極２２−２及びそれと同一相の電極群２２が、移動子電源４２から迅速に切り離され、電極群２２−２におけるその後の地絡の発生が確実に回避される。そして、地絡による電気的異常を生じた１つの移動子１６の電極群２２−２がこのようにして動力回路１０２から迅速に切り離されることで、当該移動子１６における電極２２−２の地絡発生後も、動力回路１０２から切り離されていない残りの電極群１８、２２に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造１２の移動子１６が引き続き生じる駆動力（トルク）により、積層型静電モータ１００は運転を安全に継続できる。
【００７３】
同様に、１つの単位モータ構造１２の固定子１４又は移動子１６における１個の電極１８−１、１８−２又は２２−１がハウジング構造３０と地絡してしまった場合には、当該電極１８−１、１８−２又は２２−１に接続される１本の固定子動力線３６又は移動子動力線３８に設けた遮断部６０又は６２のヒューズ構造６４−１、６４−２又は６６−１が、地絡電流により瞬時に自己溶断して、当該電極１８−１、１８−２又は２２−１及びそれと同一相の電極群１８又は２２が、固定子電源４０又は移動子電源４２から迅速に切り離されるので、当該電極群１８又は２２におけるその後の地絡の発生が確実に回避される。この場合も、地絡の発生後、動力回路１０２から切り離されていない残りの電極群１８、２２に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造１２の移動子１６が引き続き生じる駆動力（トルク）により、積層型静電モータ１００は運転を安全に継続できる。
【００７４】
なお、積層型静電モータ１００においては、１つの単位モータ構造１２の固定子１４又は移動子１６における電極１８−３又は２２−３が地絡を生じてしまった場合には、当該電極１８−３又は２２−３に接続される固定子動力線３６又は移動子動力線３８に遮断部６０、６２が設けられていないので、当該電極１８−３又は２２−３を動力回路１０２から切り離して地絡を解消することは困難である。しかし、特に複数個の単位モータ構造１２を絶縁液に浸漬して使用する構成では、固定子１４又は移動子１６の電極と外部の電気良導体との間で地絡が発生する確率は、固定子１４又は移動子１６内で隣り合う電極間の短絡が発生する確率よりも有意に低くなるから、積層型静電モータ１００によっても実用上十分な効果が得られる。
【００７５】
このように、積層型静電モータ１００は、個々の単位モータ構造１２の固定子１４及び移動子１６の電極群１８、２２に接続される固定子動力線３６及び移動子動力線３８のうち、いずれか２本ずつの固定子動力線３６及び移動子動力線３８の各々に、遮断部６０、６２を備えているから、一部の単位モータ構造１２の固定子１４又は移動子１６における隣り合う電極１８、２２同士に短絡等の電気的異常が生じて固定子動力線３６や移動子動力線３８に短絡電流等の過電流が流れたときにも、短絡等を生じた電極１８、２２を動力回路１０２から（したがって固定子電源４０や移動子電源４２から）電気的に切り離すことで、残りの電極群１８、２２に適正な駆動電圧を印加でき、以って、他の正常な単位モータ構造１２により積層型静電モータ１００の運転を安全に継続することができる。
【００７６】
他方、積層型静電モータ１００では、一部の単位モータ構造１２において、遮断部６０、６２を備えていない固定子動力線３６又は移動子動力線３８のみに短絡電流等の過電流が流れたときには、そのような過電流の要因を含む電極１８、２２を動力回路１０２から切り離すことができないので、短絡や地絡等の電気的異常を生じた電極１８、２２の、固定子１４及び移動子１６上での位置（すなわち駆動電圧の位相）や組み合わせにより、作用効果に差異が生じる。つまり、上記したような固定子１４又は移動子１６における隣り合う電極１８、２２同士の短絡等の電気的異常に対しては、短絡等を生じた電極１８、２２の位置に左右されずに、当該電極１８、２２を動力回路１０２から確実に切り離すことができる。他方、対向する固定子１４と移動子１６との間での電極１８、２２同士の短絡等の電気的異常に対しては、両電極１８、２２の位置に関する９通りの組み合わせのうち８通りで、短絡等を生じた電極１８、２２を動力回路１０２から切り離すことができる。また、固定子１４又は移動子１６の電極１８、２２とハウジング構造３０等との地絡に対しては、総数の３分の２の電極１８、２２を動力回路１０２から切り離すことができる。
【００７７】
このように、積層型静電モータ１００は特に、固定子１４又は移動子１６の電極１８、２２とハウジング構造３０等との地絡に対する作用効果が、第１実施形態による積層型静電モータ１０に比べて劣るものとなる。したがって、積層型静電モータ１００の使用に際しては、少なくともハウジング構造３０を、電気絶縁性の材料から作製することが有利である。その反面、積層型静電モータ１００は、積層型静電モータ１０に比べて遮断部６０、６２の個数を削減できるから、製造コストや維持コストの点で有利である。
【００７８】
なお、第２実施形態による積層型静電モータ１００においても、第１実施形態による積層型静電モータ１０と同様の、様々な修正及び変形を施すことができる。例えば図７に示すように、動力回路１０２が、複数個の単位モータ構造１２に備えられる複数組の固定子動力線３６と複数組の移動子動力線３８との双方に接続される共通の電源６８を有する構成としてもよい。また、遮断部６０、６２を、固定子動力線３６及び移動子動力線３８の引き出し線４４、５２や分岐線５０、５８に設けることもできる（図示しないが、これら変形例を積層型静電モータ１００Ａ、１００Ｂと称する）。また、積層型静電モータ１００を、直動モータとして構成することもできる。
【００７９】
本発明に係る積層型静電モータが、３相以外の複数相の電源で動作するものである場合に、その特徴的構成を、前述した第１及び第２実施形態による積層型静電モータ１０、１００の各種構成要素の符号を付して説明すると、以下のようになる。
すなわち、本発明に係る積層型静電モータは、複数の電極１８を有する固定子１４と複数の電極２２を有する移動子１６とを具備する単位モータ構造１２を、複数個重ねた状態で備えるとともに、複数個の単位モータ構造１２の固定子１４及び移動子１６のそれぞれが有する複数の電極１８、２２に複数相の電圧を印加するための動力回路３４、１０２を具備する積層型静電モータにおいて、単位モータ構造１２における固定子１４及び移動子１６の各々の複数の電極１８、２２に印加される電圧の総相数をＮとしたときに、動力回路３４、１０２は、個々の単位モータ構造１２に対し、固定子１４にＮ相の電圧を印加するべく対応の電極１８に接続される複数の固定子動力線３６と、移動子１６にＮ相の電圧を印加するべく対応の電極２２に接続される複数の移動子動力線３８と、固定子１４及び移動子１６のそれぞれに（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の固定子動力線３６及び所定数の移動子動力線３８の少なくとも一方に個別に設けられ、所定数の固定子動力線３６及び所定数の移動子動力線３８の少なくとも一方を過電流に対して個々に遮断する遮断部６０、６４とを備えることを特徴とするものである。
【００８０】
ここで、単位モータ構造１２に印加される電圧の総相数Ｎと、単位モータ構造１２に備えられる固定子動力線３６の総本数及び移動子動力線３８の総本数との関係は、固定子１４及び移動子１６の電極群１８、２２に対して相毎に何本の固定子動力線３６及び移動子動力線３８を接続するかによって決まる。つまり、相毎に１本の固定子動力線３６及び移動子動力線３８を使用する場合（この場合、固定子１４及び移動子１６の各々に、相毎に１個ずつの給電端子２０、２４が設けられる）には、固定子動力線３６の総本数及び移動子動力線３８の総本数はいずれもＮ本となり、（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる固定子動力線３６及び移動子動力線３８の本数はそれぞれ（Ｎ−１）本以上となる（積層型静電モータ１０、１００の構成に相当）。なお、本発明は相毎の動力線の本数を限定するものではなく、相毎にそれぞれ２本以上の固定子動力線３６及び移動子動力線３８を使用する場合（この場合、固定子１４及び移動子１６の各々に、相毎に２個以上ずつの給電端子２０、２４が設けられる）にも、同様に適用できる。
【００８１】
また、本発明は、（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の固定子動力線３６と所定数の移動子動力線３８との、いずれか一方又は双方に遮断部６０、６４を設ける構成を包含する。遮断部６０、６４を固定子動力線３６及び移動子動力線３８のいずれに設けるかは、積層型静電モータの用途等に応じて要求される安全水準や許容される製造及び維持コスト等を参酌して、適宜選択することができる。
【００８２】
上記した積層型静電モータにおいて、動力回路３４は、個々の単位モータ構造１２の固定子１４の複数の電極１８に接続される全ての固定子動力線３６の各々に、遮断部６０を備えることができる（積層型静電モータ１０の構成に相当）。また、動力回路３４は、個々の単位モータ構造１２の移動子１６の複数の電極２２に接続される全ての移動子動力線３８の各々に、遮断部６２を備えることができる（積層型静電モータ１０の構成に相当）。
【００８３】
上記した積層型静電モータにおいて、動力回路１０２は、個々の単位モータ構造１２の固定子１４に（Ｎ−１）相の電圧を印加するために用いられる所定数の固定子動力線３６の各々に、遮断部６０を備えることができる（積層型静電モータ１００の構成に相当）。また、動力回路１０２は、個々の単位モータ構造１２の移動子１６に（Ｎ−１）相の電圧を印加するために用いられる所定数の移動子動力線３８の各々に、遮断部６２を備えることができる（積層型静電モータ１００の構成に相当）。
【００８４】
上記した積層型静電モータにおいて、固定子１４は、複数の電極１８にＮ相の電圧を印加するための複数の給電端子２０を有し、固定子動力線３６の各々が複数の給電端子２０の各々を含むように構成できる。この構成では、遮断部６０を、固定子１４に（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の給電端子２０と、所定数の固定子動力線３６に接続される電源４０、６８との間に、個別に設けることができる（積層型静電モータ１０、１００の構成に相当）。或いは、遮断部６０を、固定子１４に（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の給電端子２０と、それら所定数の給電端子２０に接続される所定数の電極１８との間に、個別に設けることができる（積層型静電モータ１０Ａ、１０Ｂ、１００Ａ、１００Ｂの構成に相当）。
【００８５】
また、移動子１６は、複数の電極２２にＮ相の電圧を印加するための複数の給電端子２４を有し、移動子動力線３８の各々が複数の給電端子２４の各々を含むように構成できる。この構成では、遮断部６２を、移動子１６に（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の給電端子２２と、所定数の移動子動力線３８に接続される電源４２、６８との間に、個別に設けることができる（積層型静電モータ１０、１００の構成に相当）。或いは、遮断部６２を、移動子１６に（Ｎ−１）相以上の電圧を印加するために用いられる所定数の給電端子２４と、それら所定数の給電端子２４に接続される所定数の電極２２との間に、個別に設けることができる（積層型静電モータ１０Ａ、１０Ｂ、１００Ａ、１００Ｂの構成に相当）。
【００８６】
上記した積層型静電モータにおいて、個々の単位モータ構造１２に備えられる複数の固定子動力線３６の各々は、固定子１４が有する複数の電極１８のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極１８（１８−１、１８−２又は１８−３）に共通する主線４８と、主線４８から分岐してそれら同一相電極１８に接続される複数の分岐線５０とを含むように構成できる。この構成では、遮断部６０を主線４８に設けることができる（積層型静電モータ１０、１０Ａ、１００、１００Ａの構成に相当）。或いは、遮断部６０を、複数の分岐線５０の各々に設けることができる（積層型静電モータ１０Ｂ、１００Ｂの構成に相当）。
【００８７】
また、個々の単位モータ構造１２に備えられる複数の移動子動力線３８の各々は、移動子１６が有する複数の電極２２のうちで同一相の電圧が印加される複数の同一相電極２２（２２−１、２２−２又は２２−３）に共通する主線５６と、主線５６から分岐してそれら同一相電極２２に接続される複数の分岐線５８とを含むように構成できる。この構成では、遮断部６２を主線５６に設けることができる（積層型静電モータ１０、１０Ａ、１００、１００Ａの構成に相当）。或いは、遮断部６２を、複数の分岐線５８の各々に設けることができる（積層型静電モータ１０Ｂ、１００Ｂの構成に相当）。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１の実施形態による積層型静電モータを概略で示す斜視図である。
【図２】図１の積層型静電モータの複数個の単位モータ構造に対する動力回路を模式図的に示す図である。
【図３】図２の動力回路の変形例を模式図的に示す図である。
【図４】図２の動力回路の他の変形例を模式図的に示す図である。
【図５】図２の動力回路のさらに他の変形例を模式図的に示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による積層型静電モータを概略で示す図で、複数個の単位モータ構造に対する動力回路を模式図的に示す図である。
【図７】図６の動力回路の変形例を模式図的に示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１００、１００Ａ、１００Ｂ    積層型静電モータ
１２    単位モータ構造
１４    固定子
１６    移動子
１８、２２    電極
２０、２４    給電端子
３４、１０２    動力回路
３６    固定子動力線
３８    移動子動力線
４０    固定子電源
４２    移動子電源
４４、５２    引き出し線
４６、５４    接続線
４８、５６    主線
５０、５８    分岐線
６０、６２    遮断部
６４、６６    ヒューズ構造
６８    電源
【図１】
2009284678.tif 000003
【図２】
2009284678.tif 000004
【図３】
2009284678.tif 000005
【図４】
2009284678.tif 000006
【図５】
2009284678.tif 000007
【図６】
2009284678.tif 000008
【図７】
2009284678.tif 000009