(57)【要約】【課題】  簡単な構成で且つ低コストで多段階的に動作させることが可能な多段アクチュエータを提供すること。【解決手段】  第１のブロックＢＫ１の第１の電極層２と第２の電極層３との間の電解質層４に電界を与えると、第１のブロックＢＫ１に曲げ応力が発生する。このとき、第１のブロックＢＫ１の第１の電極層２と第２のブロックＢＫ２の第２の電極層３との間が切換機構１０により導通接続され、第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２との間に電界が発生するため、第２の第１のブロックＢＫ１も同様に変形する。以下順次前段のブロックから後段のブロックに向かって段階的に変形動作させることができる。配線構造を容易化することができるため、コストを低減することが可能となる。【選択図】図３
2010041861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられた電界に応じて内部のイオンが移動する電解質層と、前記電解質層の一方の面に、空隙を設けて複数配置された第１の電極層と、他方の面に設けられた第２の電極層とが積層され、
前記空隙によって区切られた複数のブロック毎に湾曲動作する多段アクチュエータであって、
前記いずれかのブロックを形成する第１の電極層と前記第２の電極層との間に所定の電界を与えて前記ブロックを変形させたときに、
前記電界が与えられたブロックに形成された第１の電極層と前記空隙を介して対向する他のブロックに形成された第１の電極層との間が導通接続させられることにより、前記他のブロックが変形させられることを特徴とする多段アクチュエータ。
【請求項２】
与えられた電界に応じて内部のイオンが移動する電解質層と、前記電解質層の一方の面に、空隙を設けて複数配置された第１の電極層と、他方の面に設けられた第２の電極層とが積層され、
前記空隙によって区切られた複数のブロック毎に湾曲動作する多段アクチュエータであって、
前記いずれかのブロックを形成する第１の電極層と前記第２の電極層との間に所定の電界を与えて前記ブロックを変形させたときに、
前記電界が与えられたブロックに設けられた第１の電極層と前記空隙を介して対向する他のブロックに形成された第１の電極層との間の導通が遮断させられることにより、前記各ブロックの変形が制限させられることを特徴とする多段アクチュエータ。
【請求項３】
前記電界が与えられた一方のブロックの第１の電極層と、これに隣接する他方のブロックの第１の電極層との間を導通し、または導通を遮断する切換機構が設けられている請求項１または２記載の多段アクチュエータ。
【請求項４】
前記切換機構は、隣接する一方のブロックと他方のブロックのうちのいずれかに設けられる請求項３記載の多段アクチュエータ。
【請求項５】
前記切換機構が、前記第１の電極層に接触可能な接点と、前記接点が前記第１の電極層に接触したときに弾性変形する弾性腕とを有する請求項３または４に記載の多段アクチュエータ。
【請求項６】
前記空隙が、前記第１の電極層が隣接するブロック側に突出する部分を有するように形成され、前記電界が与えられたブロックが変形する際に前記突出部が変形することにより前記隣接するブロックもそれに伴って変形させられ、前記突出部近傍の前記空隙の一部が大きく変形する請求項１または２に記載の多段アクチュエータ。
【請求項７】
複数のブロックの中央のブロックに電界を与えることにより、中央のブロックから延びる左右のブロックが左右対称に駆動させられる請求項１ないし６のいずれかに記載の多段アクチュエータ。
【請求項８】
隣接する一方のブロックと他方のブロックとの間が関節として機能する請求項１ないし７のいずれかに記載の多段アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極間に電位差を与えると変形を生じるアクチュエータに係り、特に電界によるイオンの移動に伴い変形を生じる高分子アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高分子アクチュエータの１つとして、イオン交換樹脂層と、このイオン交換樹脂層の表面に相互に絶縁状態で形成された金属電極層とを備えたイオン伝導アクチュエータが知られている（例えば、下記特許文献１）。この高分子アクチュエータは、金属電極層の間に電位差をかけて、イオン交換樹脂層に湾曲及び変形を生じさせることで、アクチュエータとして機能させるというものである。
【０００３】
また、イオン液体とカーボンナノチューブで構成したゲルを電極層に用いるアクチュエータも知られている（例えば、下記特許文献２）。
【０００４】
そして、特許文献３の図６には、このような高分子アクチュエータから構成される複数の人工筋アクチュエータを直接および並列に接続して駆動することにより、直列（Ｗ１）方向および並列（Ｗ２）方向の伸縮率を変化させ、または駆動力を発生させるようにした一応用例が記載されている。
【特許文献１】特開平１１−２３５０６４号公報
【特許文献２】特開２００５−１７６４２８号公報
【特許文献３】特開２００４−３１４２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献３の図６に記載されたものでは、複数の人工筋アクチュエータを直接および並列に接続する構成とすることにより、個々の人工筋アクチュエータを多段階的に駆動させることが可能である。
【０００６】
しかし、その駆動は、平面面内における直列（Ｗ１）方向および並列（Ｗ２）方向に限られるものであり、高さ方向を含む三次元的な駆動については記載されていない。
【０００７】
この点、特許文献３の図６に示される人工筋アクチュエータを立体枠状に構成とすることにより、三次元的に駆動させることが可能と考えられる。しかし、このような構成のアクチュエータで所望の動作を行わせるには、個々のアクチュエータに対しての配線が必要となるばかりではなく、個々のアクチュエータごとに駆動させる必要があるため、制御が複雑化しコストが高騰しやすいという問題がある。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、簡単な構成で且つ低コストで多段階的に動作させることが可能な多段アクチュエータを提供することを目的としている。
【０００９】
さらに、本発明は、三次元的な動作を簡単に制御することが可能な多段アクチュエータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、与えられた電界に応じて内部のイオンが移動する電解質層と、前記電解質層の一方の面に、空隙を設けて複数配置された第１の電極層と、他方の面に設けられた第２の電極層とが積層され、
前記空隙によって区切られた複数のブロック毎に湾曲動作する多段アクチュエータであって、
前記いずれかのブロックを形成する第１の電極層と前記第２の電極層との間に所定の電界を与えて前記ブロックを変形させたときに、
前記電界が与えられたブロックに形成された第１の電極層と前記空隙を介して対向する他のブロックに形成された第１の電極層との間が導通接続させられることにより、前記他のブロックが変形させられることを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明は、与えられた電界に応じて内部のイオンが移動する電解質層と、前記電解質層の一方の面に、空隙を設けて複数配置された第１の電極層と、他方の面に設けられた第２の電極層とが積層され、
前記空隙によって区切られた複数のブロック毎に湾曲動作する多段アクチュエータであって、
前記いずれかのブロックを形成する第１の電極層と前記第２の電極層との間に所定の電界を与えて前記ブロックを変形させたときに、
前記電界が与えられたブロックに設けられた第１の電極層と前記空隙を介して対向する他のブロックに形成された第１の電極層との間の導通が遮断させられることにより、前記各ブロックの変形が制限させられることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の多段アクチュエータでは、多段に形成されたブロックを三次元的に駆動させることができる。また配線構造が複雑化することを避け、簡単な配線構造からなるアクチュエータとすることができる。
【００１３】
上記において、前記電界が与えられた一方のブロックの第１の電極層と、これに隣接する他方のブロックの第１の電極層との間を導通し、または導通を遮断する切換機構が設けられているものが好ましい。この場合、前記切換機構は、隣接する一方のブロックと他方のブロックのうちのいずれかに設けることが可能である。
【００１４】
上記手段では、切換機構を通じて前段と後段のブロックの間の電極層同士を導通接続させ、または遮断させることが可能となるため、配線構造を簡単にすることができる。
【００１５】
例えば、前記切換機構は、前記第１の電極層に接触可能な接点と、前記接点が前記第１の電極層に接触したときに弾性変形する弾性腕とを有すものとして構成することができる。
【００１６】
上記手段では、隣接するブロック間における電極層同士を確実に接続させ、または電極層同士の接続を確実に遮断することができる。
【００１７】
また、前記空隙が、前記第１の電極層が隣接するブロック側に突出する部分を有するように形成され、前記電界が与えられたブロックが変形する際に前記突出部が変形することにより前記隣接するブロックもそれに伴って変形させられ、前記突出部近傍の前記空隙の一部が大きく変形するものである。
【００１８】
すなわち、第１の電極層上に空隙をジグザグ形状で形成したことから、先に通電された第１のブロックの両サイドの突出部が変形させられることによって第２のブロックの中央に設けられた突出部を確実に変形させ、第１のブロックと第２のブロックとの間の導通を確実にし、いわゆる遅延動作を容易に実現することが可能となる。
【００１９】
さらに、複数のブロックの中央のブロックに電界を与えることにより、中央のブロックから延びる左右のブロックが左右対称に駆動させられるものが好ましい。
【００２０】
さらには、隣接する一方のブロックと他方のブロックとの間が関節として機能するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、簡単な構成で且つ低コストで多段階的に動作させることが可能なアクチュエータを提供することができる。
また多段アクチュエータの配線構造を簡単にすることができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の多段アクチュエータを構成する高分子アクチュエータの基本原理を示し、（Ａ）は駆動前の初期状態、（Ｂ）は駆動後の動作状態である。
【００２３】
図１の（Ａ）に示すようにアクチュエータ１は、電解質層４と、この電解質層４の一方の面に設けられた第１の電極層２と、電解質層４の他方の面に設けられた第２の電極層３とが重ねられた積層体として形成されている。
【００２４】
電解質層４は、高分子を主体としてフィルム状に形成されており、イオンを含み、かつ層内をイオンが移動可能に調整されたものである。本実施例ではポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフッ素樹脂をベースポリマーとし、イオン液体と混合してゲル化したものを用いた。イオンを含み且つ層内をイオンが移動可能であればよいので、樹脂の多孔質体やイオン交換樹脂などに液体電解質あるいは電解質溶液を含浸させた物なども電解質層４として用いることができる。
【００２５】
第１の電極層２および第２の電極層３は、電解質層４の両面に金属薄膜を形成して形成してもよい。前記電解質層４としてイオン交換樹脂に電解質溶液を含浸させた物を用いる場合、前記電解質層４の両面に金属膜を無電解めっきで形成することにより第１の電極層２および第２の電極層３を形成することが出来る。本実施例では、電解質層４と同じ樹脂系で導電性フィラーが含まれているものを用いた。すなわち、第１の電極層２と第２の電極層３は、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素樹脂をベースポリマーとし、イオン液体およびカーボンナノチューブやカーボンナノファイバーなどの導電性フィラーを混入してゲル状に構成されている。
【００２６】
前記電解質層４を形成しているシート状でゲル状の樹脂と、導電性フィラーが混入されたシート状の第１の電極層２およびシート状の第２の電極層３とを積層することで、３層構造のアクチュエータ本体１が形成される。この構成では、樹脂系および電解質が同一なので第１、第２の電極層２、３と電解質層４のなじみがよく、また第１、第２の電極層２、３内部にもイオンを含み、電極層内部のフィラー表面が電極面積となるため、より多くのイオンを移動させることが出来る。
【００２７】
図１（Ｂ）に示すように、第１の電極層２が陽極側になり第２の電極層３が陰極側となるように、電解質層４に電界が与えられると、電解質層４内の陽イオンが陰極側である第２の電極層３の方向へ移動する。第１の電極層２と第２の電極層３は、ベースポリマーとイオン液体を混合したゲル状の樹脂に導電性フィラーが混入されたものであるため、第１の電極層２と第２の電極層３内の陽イオンも第２の電極層３の方向に移動する。
【００２８】
その結果、第２の電極層３側において電解質層４の体積が膨張し、曲げ応力が発生して、図１（Ｂ）に示すように、アクチュエータ１に曲げが発生する。
【００２９】
図２は本発明の第１の実施の形態を示す多段アクチュエータの概略を示す斜視図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における多段アクチュエータの部分断面図であり、（Ａ）は駆動前の初期状態（非導通状態）、（Ｂ）は駆動後の動作状態（導通状態）を示している。
【００３０】
図２に示すように、第１の電極層２には長手方向に沿って一定の間隔Ｌで並ぶ空隙５ａが複数形成されている。多段アクチュエータ１は、第１の電極層２に形成された複数の空隙５ａによって複数のブロックに区切られている。そして、各ブロック間では、空隙５ａによって隣接する第１の電極層２同士が絶縁されている。なお、図２に示す実施の形態では、３組の空隙５ａ，５ｂが形成されており、多段アクチュエータ１が４つのブロックＢＫ１，ＢＫ２，ＢＫ３，ＢＫ４に区切られている。また、空隙５ａ，５ｂはジグザグに形成されており、第１の電極層２は互いに隣接するブロック側に突出する突出部２ａ、２ｂを備える。
【００３１】
図３（Ａ），（Ｂ）は、４つのブロックＢＫ１，ＢＫ２，ＢＫ３，ＢＫ４のうち、ブロックＢＫ１とブロックＢＫ２を示している。図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１の電極層２には、切換機構１０が設けられている。この実施の形態に示す切換機構１０は、全体が導電性の板ばねで形成されている。切換機構１０は第１の電極層２の表面に固定される基部１１と、この基部１１から隣接する第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２の領域に向かって突出する弾性腕１２と、前記弾性腕１２の先端の下面側に形成された接点１３とを有し、これらは一体的に形成されている。
【００３２】
弾性腕１２は、基部１１を支点として、接点１３が設けられた先端側は図示Ｚ１およびＺ２方向に撓み変形自在に支持されている。弾性腕１２のばね定数は小さく、弾性腕１２は小さな力で簡単に変形することが可能である。このため、後述するように、多段アクチュエータ１が変形する際に、切換機構１０の弾性腕１２が変形動作するブロックＢＫの撓みを邪魔することがない。
【００３３】
図３（Ｂ）に示すように、接点１３は弾性腕１２の先端の下面側に突出形成され、隣接する第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２に対向している。
【００３４】
なお、図３（Ａ）に示す駆動前の初期状態では、多段アクチュエータ１は湾曲前の形状（直線形状）にある。この初期状態では、接点１３と隣接する第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２とは板厚方向に所定の隙間を介して対向しており、両者は非導通状態にある。
【００３５】
次に、多段アクチュエータの動作について説明する。
以下においては、多段アクチュエータ１は、第１のブロックＢＫ１のＹ２側の端部が、図示しない固定手段によって片持ち支持されているものとして、あるいは平面上に置かれた状態で前記固定手段によって固定されているものとして説明する。
【００３６】
図３（Ｂ）に示すように、例えば、第１のブロックＢＫ１の第１の電極層２が陽極側になり第２の電極層３が陰極側となるように、電解質層４に電界が与えられると、図３（Ｂ）に示すように第１のブロックＢＫ１に曲げ応力が発生し、第１のブロックＢＫ１全体が湾曲する。
【００３７】
第１のブロックＢＫ１は、一方（Ｙ２側）の端部が図示しない固定手段によって固定されている。このため、第１のブロックＢＫ１に湾曲が発生すると、第１のブロックＢＫ１は図示Ｙ２側の固定端を基準として、例えば図示Ｙ１側先端の自由端側がＺ１方向に変形させられる。
【００３８】
なお、第１のブロックＢＫ１の縦（Ｙ）寸法Ｌと横（Ｘ）寸法Ｗとのアスペクト比Ｌ／Ｗを、Ｌ／Ｗ＞＞１とすることにより、第１のブロックＢＫ１の先端の変位量およびこのとき発生するＺ１方向への持ち上げ力（駆動力）を大きくすることが可能となる。またアスペクト比Ｌ／Ｗを変えることにより、変位量および発生する駆動力を調整することが可能である。
【００３９】
このとき、空隙５ａ，５ｂはジグザグに形成されているため、先に第１のブロックＢＫ１の突出部２ａの部分が変形し、それに伴って第２のブロックＢＫ２の突出部２ｂの部分およびこれに隣接する空隙５ｂの部分にも変形が生じる。この結果、図３（Ｂ）に示すように、第１のブロックＢＫ１の自由端が変形すると、第１のブロックＢＫ１の先部に設けられている第２のブロックＢＫ２が、第１のブロックＢＫ１に近づく反時計回り方向に回動させられる。このとき、図３（Ｂ）に示すように、空隙５ａの幅寸法Ｗａが狭まるとともに、前記切換機構１０の接点１３が第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２に接触する。これにより、第１のブロックＢＫ１の第１の電極層２と第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２とが切換機構１０を介して導通接続される（導通状態）。
【００４０】
すると、第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２と第２の電極層３との間に、第１のブロックＢＫ１同様の電界が発生するため、第２のブロックＢＫ２が第１のブロックＢＫ１同様に撓み変形させられ、多段アクチュエータ１を構成する第１のブロックＢＫ１と第２のブロックＢＫ２とが反時計回り方向に回動させられる。すると、第２のブロックＢＫ２に設けられた切換機構１０の接点１３が、先端側に位置する後段の第３のブロックＢＫ３の第１の電極層２に接触するようになる。
【００４１】
以下同様に、第３のブロックＢＫ３が変形させられると、それに続いてその後段に位置する第４のブロックが変形させられる。すなわち、この多段アクチュエータ１では、第１のブロックＢＫ１が最初に変形し、次に第２のブロックＢＫ２、続いて第３のブロックＢＫ３がそれぞれ遅れて変形し、最後に第４のブロックＢＫ４が変形するというように、前段のブロックから後段のブロックに向かって順次変形するように動作する。なお、変形時の各ブロックの曲率半径は、固定端側の第１のブロックＢＫ１が最も大きく、先端（自由端）側に向かうほど徐々に小さくなり、最先端の第４のブロックＢＫ４が最も小さくなる。
【００４２】
この場合、前記前段のブロックに設けられた切換機構１０の接点１３は、後段のブロックの動作を妨げないように、可能な限り前段のブロック寄りの位置で、隣接する後段のブロックに形成された第１の電極層に当接する構成が好ましい。
【００４３】
また切換機構１０が、後段ブロック側の第１の電極層２に設けられた構成とするものであってもよい。この場合、切換機構１０の弾性腕１２は後段のブロックＢＫから前段ブロックＢＫの第１の電極層２に向かって延びる構成となる。
【００４４】
このように、上記第１の実施の形態では、隣接するブロックのいずれか一方の第１の電極３に、他方のブロックの第１の電極３に接触可能な切換機構１０を形成するという簡単な構成で多段アクチュエータ１を構成することができる。
【００４５】
このような、多段アクチュエータ１は、物体を掴むためのマニピュレータやロボットなどの間接として、各種製品に応用することが可能である。特に、先端部が固定端よりも遅れて動作すること（遅延動作）が容易に実現可能であるため、マニピュレータなど段階的な変位が必要な製品を低コストで具現化することが可能である。
【００４６】
図４は本発明の第２の実施の形態を示す図３同様の多段アクチュエータの断面図であり、（Ａ）は駆動前の初期状態（導通状態）、（Ｂ）は駆動後の動作状態（非導通状態）を示している。
【００４７】
本実施の形態に使用されるアクチュエータの基本的な構成は上記第１の実施の形態と同様である。よって、以下には上記第１の実施の形態の多段アクチュエータ１と異なる部分について説明する。
【００４８】
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、この実施の形態に示す多段アクチュエータ１では、陽極側に第２の電極層３が帯状に連続する一枚の電極層として形成され、陰極側に第１の電極層２が形成されている。そして、第１の電極層２には上記同様の空隙５ａ，５ｂが形成されることにより、複数のブロックに区切られている。そして、隣接する第１のブロックＢＫ１と第２のブロックＢＫ２のうち、一方の第１のブロックＢＫ１の第１の電極層２に切換機構２０が設けられている。
【００４９】
切換機構２０は導電性を有する板ばねによって形成されており、基部２１、弾性腕２２および接点２３を有している。
【００５０】
基部２１は第１のブロックＢＫ１の第１の電極層２の表面に導電性接着剤を介して、あるいは半田付けされるなどして固定されている。そして、弾性腕２２は、基部２１を支点に、先端側の接点２３がＺ１およびＺ２方向に自在に変形可能な状態にある。
【００５１】
この実施の形態に示す弾性腕２２は円弧状をしており、先端部に設けられた接点２３は隣接する第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２に対して接触可能である。そして、図４（Ａ）に示す初期状態では接点２３が第１の電極層２に弾圧しており、第１のブロックＢＫ１の第１の電極層２と第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２とが接触した状態にある。このとき、弾性腕２２は第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２よって図示Ｚ２方向の押圧力を受けて変形させられている。なお、第２のブロックＢＫ２の先端側の後段に位置する第３のブロックＢＫ３、さらに後段に位置する第４のブロックＢＫ４も同様である。
【００５２】
図４（Ｂ）に示すように、第２の電極層３が陽極側になり、且つ第１のブロックＢＫ１側の第１の電極層２が陰極側となるように、電解質層４に電界を与えると、第１のブロックＢＫ１に曲げ応力が発生し、第１のブロックＢＫ１の先端側が上方に持ち上がるように湾曲する。
【００５３】
なお、変形時の各ブロックの曲率半径は、第１のブロックＢＫ１よりも第３のブロックＢＫ３の方が小さくなるため、湾曲時の変位量は先端側ほど大きくなる。そして、第２のブロックＢＫ２の変位量が大きくなり、前記弾性腕２２が加圧を受けない自然の状態にあるときの接点２３の位置を越えてＺ１方向に変形すると、第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２が接点２３から離れる。このため、第１のブロックＢＫ１の第１の電極層２と第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２との間の導通接続を遮断することができる（非導通状態）。
【００５４】
これにより、第２のブロックＢＫ２の第１の電極層２と第２の電極層３との間に発生していた電界も消滅し、イオンの移動がなくなるため、第２のブロックＢＫ２がこれ以上湾曲することがなくなる。
【００５５】
以上のことは、第２のブロックＢＫ２と第３のブロックＢＫ３との間、および第３のブロックＢＫ３と第４のブロックＢＫ４との間でも同様である。すなわち、第２の実施の形態に示す多段アクチュエータ１では、個々のブロックＢＫのこれ以上の湾曲を規制することで、多段アクチュエータ１全体が一定量以上湾曲することがないように機能する。
【００５６】
ただし、上述したように、変形時の各ブロックの曲率半径は、固定端側の第１のブロックＢＫ１が最も大きく、最先端の第４のブロックＢＫ４が最も小さい。このため、第２の実施の形態の多段アクチュエータ１では、最初に第４のブロックＢＫ４と第３のブロックＢＫ３との間の接続が遮断され、次に第３のブロックＢＫ３と第２のブロックＢＫ２との間の接続が遮断され、最後に第２のブロックＢＫ２と第１のブロックＢＫ１との間の接続が遮断される。すなわち、固定端側のブロックはそれよりも先端側に位置するブロックよりも遅れて動作（遅延動作）する。
【００５７】
上記第１の実施の形態に示す多段アクチュエータ１では、第１の電極層２と第２の電極層３間に加える電界の大きさや方向を調整することにより、多段アクチュエータ１全体の変形量や変形する方向を調整することが可能である。
【００５８】
上記第２の実施の形態に示す多段アクチュエータ１では、切換機構２０を形成する板ばねの形状や弾性力を調整することにより、多段アクチュエータ１全体の変形量を調整することが可能である。
【００５９】
また、上記第１、第２の実施の形態では、アクチュエータの一方の電極層どうしを、いずれかのブロックに設けた切換機構を用いて導通接続することが可能となるため、従来のように個々のブロックごとに複数の導線を配置する必要がなく、この点で配線構造を簡単にすることができ、製造コストも低減することが可能となる。
【００６０】
なお、上記実施の形態では、空隙５ａ，５ｂは第１の電極層２の長手方向と直交する方向に沿って形成された場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、空隙５ａ，５ｂは長手方向と交差する方向であれば、例えば斜めに形成した構成であってもよい。この場合、先端部ほど捩れるような動作をさせることができる。
【００６１】
また上記第１および第２の実施の形態では、多段アクチュエータ１の第１のブロックＢＫ１側を固定端とし、先端側の第４のブロックＢＫ４を自由端とし、最初に電界を与えるブロックを固定端側の第１のブロックＢＫ１として説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、第２のブロックを固定し、この第２のブロックに最初の電界を与えるようにした構成であってもよい。例えば、複数のブロックを有する多段アクチュエータ１の中心となるブロックを固定し、このブロックに最初の電界を与えるようにすると、中心のブロックから左右均等に接続された他の複数のブロックを左右対称に動作させることが可能となる。
【００６２】
上記第１および第２の実施の形態に示す多段アクチュエータ１では、前段のブロックと後段のブロックとの境界部分（空隙５ａ，５ｂが形成された部分）を関節として機能させることができる。そして、このようなブロックを、長手（Ｙ）方向に多数連結することにより、多数の関節を有する多段アクチュエータ１とすることができ、様々な動作を行わせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の多段アクチュエータを構成する高分子アクチュエータの基本原理を示し、（Ａ）は駆動前の初期状態、（Ｂ）は駆動後の動作状態、
【図２】本発明の第１の実施の形態を示す多段アクチュエータの概略を示す斜視図、
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における多段アクチュエータの部分断面図であり、（Ａ）は駆動前の初期状態（非導通状態）、（Ｂ）は駆動後の動作状態（導通状態）、
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す図３同様の多段アクチュエータの断面図であり、（Ａ）は駆動前の初期状態（導通状態）、（Ｂ）は駆動後の動作状態（非導通状態）、
【符号の説明】
【００６４】
１  多段アクチュエータ
２  第１の電極層
３  第２の電極層
４  電解質層
５ａ，５ｂ  空隙
１０，２０  切換機構
１１，２１  基部
１２，２２  弾性腕
１３，２３  接点
ＢＫ１  第１のブロック
ＢＫ２  第２のブロック
ＢＫ３  第３のブロック
ＢＫ４  第４のブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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