微小サイズの絶縁体同士の摩擦面の垂直方向に外部から電場を加える、摩擦力のアクティブ制御方法及び装置

開放特許情報番号
L2001001400 この特許の事業構築のヒントや可能性をご覧頂けます
開放特許情報登録日
2001/2/10
最新更新日
2015/8/12

基本情報

出願番号 特願平10-192528
出願日 1998/7/8
出願人 工業技術院長
公開番号 特開2000-029537
公開日 2000/1/28
登録番号 特許第2997772号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 電場による摩擦力のアクティブ制御方法及び装置
技術分野 電気・電子、機械・加工、無機材料
機能 機械・部品の製造、制御・ソフトウェア
適用製品 摩擦制御接触面が絶縁物からなる二つの物体の近傍に一方の物体の背面側に電場誘導電極となる金属板を設け、金属板に電圧を印加して、二つの物体の接触面の垂直方向へ静電又は振動電場を誘導させて摩擦を制御する、電場による摩擦力のアクティブ制御技術及びその装置。
目的 マイクロマシン等の小さな絶縁体の二つの部品の摺動部の摩擦力を制御する方法として、1)加重を増加させ摩擦力を調整する方法、2)摩擦面に第三物質を入れることによる摩擦力減少方法、3)二つの部品の機械的振動を与え、接触状態を時間的に変化させることによる摩擦力調製方法があり、1)と3)とは摩擦面が磨耗を伴い、2)は第三物質の劣化で摩擦力が維持できない欠点がある。本発明はこれらの摩擦面の磨耗や第三物質の劣化による摩擦力の経時的低下のない、摩擦力の制御方法及び制御装置を提供する。
効果 本発明は、mm〜μm単位マイクロマシンの絶縁体同士の摩擦面に垂直方向に静電場又は振動電場を摩擦面に接触しないよう外部から与えて制御する方法で、電場強度、電場周波数を調節することで任意の摩擦力を発生できるので高速且つ精密な動作を制御できる。又、組立て時に絶縁体部品を運搬する場合でも、摩擦力を制御することで可能である。
技術概要
図1において、制御装置1は二つの物体間の接触面における摩擦力を電場によって制御するもので、金属板2と、金属板2に静電圧又は振動電圧を印加するための直流電源3と交流電源4を含む回路5を有している。金属板2は摺動変位をする二つの物体A、Bの近傍に、且つ物体A、Bに接触面にほぼ平行にすることが必要である。物体A、Bは共にマイカ、窒化珪素、炭化珪素等の絶縁体が使用できる。摩擦力を増加させる場合、直流電源3を動作させて接触面6に垂直に静電場を印加すると、物体A、Bの接触面にそれぞれ逆符号の電荷が励起され、その静電引力の相互作用で電場強度に応じ摩擦力が増す。又、摩擦力を減少させる場合、物体A、Bの接触面を異なる絶縁物質とし、接触面6に対し垂直に交流電源4により振動電場を印加すると、物質A、Bの両面に電荷が励起され、励起のタイミングが物質A、Bで異なるのでその相互作用で反発力が生じ、摩擦力が減少する。図2は、二つの物体間に静電場を印加すると摩擦力が増加することを示す。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

技術供与

掲載された学会誌 【有】
掲載学会誌名1 機械技術研究所報告、Vol.53−1、pp.1−4 99/03/20
掲載学会誌名2 トライボロジスト、Vol.44−6、pp.409−413 99/12/04
掲載学会誌名3 Fhin Solid Films、Vol.368(2000)pp.151−155

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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