【手続補正書】
【提出日】令和3年9月27日(2021.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータであって、
液圧力を伝達するよう構成される流体非透過膜と、
前記流体非透過膜によって定められた区画とを備え、前記区画は、
中央領域と、
前記中央領域から延在し、前記中央領域と流体連結された、縁端領域と、
前記中央領域と前記縁端領域との間にあり、噛合要素および連結要素を備える、可逆性封止と、
誘電性流体とを有する、
アクチュエータ。
【請求項２】
前記流体非透過膜が、
第１の絶縁部分と、
前記第１の絶縁部分の外面に連結されていて、前記中央領域に影響を及ぼす、１対以上の中央伝導性部分と、
前記第１の絶縁部分の外面に連結されていて、前記噛合要素と前記連結要素とを押し付けるよう構成される、１対以上の封止伝導性部分と、
前記流体非透過膜の外部面を定める第２の絶縁部分とを備える、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記第１の絶縁部分は１種以上のポリマーを含有し、前記１種以上のポリマーは、弾性の方向を制御するよう構成される、請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記流体非透過膜は複数の対の中央伝導性部分を備え、前記複数の対の中央伝導性部分は、電気入力の受け取り時に前記中央領域を排気するよう配置される、請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記縁端領域内に配置される縁端伝導性部分をさらに備える、請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記可逆性封止は電気活性ポリマーを備える、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記可逆性封止は、複数の独立制御可能な小区分を含む、請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記噛合要素は、前記連結要素の頭部分を受けるよう構成される受け部分を有する、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
アクチュエータであって、
流体非透過膜を備え、前記流体非透過膜は、
前記流体非透過膜の内部面を定めていて、絶縁性エラストマーを備える、第１の絶縁部分と、
前記第１の絶縁部分の外面に連結されていて、伝導性材料を備える、１つ以上の中央伝導性部分と、
前記第１の絶縁部分の外面に連結されていて、伝導性材料を備える、１つ以上の封止伝導性部分と、
前記中央伝導性部分および前記封止伝導性部分の外部面を囲む第２の絶縁部分とを備え、
さらに、前記流体非透過膜によって定められた区画を備え、前記区画は、
中央領域と、
前記中央領域から延在し、前記中央領域と流体連結された、縁端領域と、
前記中央領域と前記縁端領域との間にあり、噛合要素および連結要素を備える、可逆性封止と、
誘電性流体とを有する、
アクチュエータ。
【請求項１０】
前記第１の絶縁部分は１種以上のポリマーを含有し、前記１種以上のポリマーは、弾性の方向を制御するよう構成される、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記流体非透過膜は複数の対の中央伝導性部分を備え、前記複数の対の中央伝導性部分は、電気入力の受け取り時に前記中央領域を排気するよう配置される、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
前記縁端領域内に配置される縁端伝導性部分をさらに備える、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
前記可逆性封止は電気活性ポリマーを備える、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１４】
前記可逆性封止は、複数の独立制御可能な小区分を含む、請求項１３に記載のアクチュエータ。
【請求項１５】
前記噛合要素は、前記連結要素の頭部分を受けるよう構成される受け部分を有する、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１６】
アクチュエータであって、
伝導性材料を備え、第１の電気入力に応答して電場を形成するよう構成される、第１の伝導性部分と、
伝導性材料を備え、前記第１の伝導性部分に向かい合って配置され、前記第１の電気入力に応答して前記第１の伝導性部分を引き付けるよう構成される、第２の伝導性部分と、
エラストマーを備え、前記第２の伝導性部分から前記第１の伝導性部分を電気的に切り離すよう構成される、絶縁部分と、
前記絶縁部分内に定められていて、誘電性流体を有していて、前記第１の伝導性部分と前記第２の伝導性部分との付着に応答して前記絶縁部分に液圧力を伝達するよう構成されている、区画と、
噛合要素および連結要素を備えていて、前記区画内に配置されていて、前記絶縁部分にかかる前記液圧力を維持するよう、かつ、第２の電気入力の受け取り時に前記液圧力を解放するよう構成されている、可逆性封止とを備える、
アクチュエータ。
【請求項１７】
前記絶縁部分は１種以上のポリマーを含有し、前記１種以上のポリマーは、弾性の方向を制御するよう構成される、請求項１６に記載のアクチュエータ。
【請求項１８】
前記区画は中央領域および縁端領域を備え、前記縁端領域内に縁端伝導性部分が配置される、請求項１６に記載のアクチュエータ。
【請求項１９】
前記噛合要素は、前記連結要素の頭部分を受けるよう構成される受け部分を有する、請求項１６に記載のアクチュエータ。
【請求項２０】
前記噛合要素および前記連結要素に連結して、１つ以上の封止伝導性要素が配置される、請求項１６に記載のアクチュエータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図２Ａおよび図２Ｂは、１つ以上の実装形態に係る可逆性封止２２０を有するアクチュエータ２００の一部分の側面図である。この側面図は、１つ以上の実装形態に係る操作ユニットとしてのアクチュエータ２００を示す。１つ以上の実装形態において、流体非透過膜２１０ａおよび２１０ｂは、縁端において封止されていて、互いに向き合って配置されている。アクチュエータ２００および／またはその部位は、図１を参照して説明されるアクチュエータ１００に実質的に類似していてよい。絶縁部分２０６ａおよび２０６ｂは、区画２１８の内部面２１２を構成してよい。誘電性流体２１４は、区画２１８の内側に配置されてよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
流体非透過膜２１０ａおよび２１０ｂは、１つ以上の縁端において封止されていてよく、これにより、流体非透過膜２１０ａおよび２１０ｂは、流体非透過性の区画２１８を構成してよい。しかしながら、いくつかの実装形態において、流体非透過膜２１０ａおよび２１０ｂは、別個の構造でなくてもよく、代わりに、単一の構造であってもよい。区画２１８は、誘電性流体２１４を保持してよい。誘電性流体２１４は、絶縁破壊に対して抵抗性を有するおよび／または絶縁を提供する流体であってよい。１つ以上の実装形態において、誘電性流体２１４は、向かい合う１つ以上の層（たとえば、向かい合う伝導性部分２０４ａ、２０４ｂ）の間におけるアーク放電の発生を防止してよい。誘電性流体２１４は、植物油系誘電性流体などの脂質系流体であってよい。一実装形態において、誘電性流体２１４は、エチレングリコールであってよい。誘電性流体２１４は、低い誘電率またはκ値を有してよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
可逆性封止２２０の連結要素２２２と噛合要素２２３とが係合すると、区画２１８が分割されて、少なくとも中央領域２２４および縁端領域２２６が形成されていてよい。連結要素２２２は、流体非透過膜２１０ａおよび２１０ｂの１種以上の材料と類似する材料から構成されてよい。中央領域２２４は、区画２１８の一領域であり、アクチュエータ２００の中央にある。中央領域２２４は、伝導性部分２０４ａおよび２０４ｂを含んでよい。縁端領域２２６は、区画２１８の一領域であり、アクチュエータ２００の縁端を含む。さらに、縁端領域２２６は、１つ以上の縁端伝導性部分２３５ａおよび２３５ｂを含んでよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
可逆性封止２２０は、連結要素２２２および噛合要素２２３を切り取った一部分を含んで、ユニットとして図示される。連結要素２２２および／または噛合要素２２３は連続した要素であってよく、たとえば、円の周縁に沿う連続した要素、または隣接する壁から隣接する壁へと動く連続した要素であってよい。したがって、連結要素２２２は、噛合要素２２３と一緒に使用されて、連続的な可逆性封止２２０を形成してよい。噛合要素２２３は、さらに、１つ以上の電極２４０に関連していてよい。連結要素２２２と噛合要素２２３とが係合していない時、これらの間に開口部２１９が定められていてよい。開口部２１９は、可逆性封止２２０が開いている時に中央領域２２４と縁端領域２２６との間を誘電性流体２１４が動けるように構成されていてよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
稼働中、噛合要素２２３は、中央領域２２４と縁端領域２２６との間の流体連通を調節および／または制御してよい。噛合要素２２３は、封止伝導性部分２３０ａ、２３０ｂによって、連結要素２２２と連結されていてよい。封止伝導性部分２３０ａ、２３０ｂは、電気入力を受け取ってよく、この電気入力によって、封止伝導性部分２３０ａ、２３０ｂが互いに引き付け合ってよい。封止伝導性部分２３０ａ、２３０ｂの引力により生じる力が、連結要素２２２の頭部領域２２５を動かして、噛合要素２２３の受け領域２２７と連結させる。その結果、物理的な力によって、噛合要素２２３と連結要素２２２とが互いにロックされる（たとえばロック状態）。噛合要素２２３の、連結している縁端２２８は、連結要素２２２から分離されてよい（たとえば非ロック状態）、または連結要素２２２に連結されてよい（たとえばロック状態）。電気活性ポリマーを使用する実施形態において、噛合要素２２３の状態が変化して、連結要素２２２から分離されてよい。噛合要素２２３が受動非ロック状態にある時（たとえば、電流を受け取っていない非ロック状態）、可逆性封止２２０は、誘電性流体２１４が開口部２１９を通って中央領域２２４と縁端領域２２６との間を流れ得るようにしてよい。しかしながら、噛合要素２２３がロック状態にある時は、中央領域２２４内への誘電性流体２１４の復帰流が制限されてよい、または防止されてよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
噛合要素２２３が活性状態にある（たとえば、電流を受け取っている）時、噛合要素２２３は第２の位置へ動いてよく、この第２の位置においては、連結要素２２２との連結は維持されない。噛合要素２２３は、それ以前のロック状態において流体の流れを遮断していたが、第２の位置では、連結要素２２２を解放して誘電性流体２１４の復帰流が流れ得るようにしてよい。一例において、噛合要素２２３が、たとえば電極２４０などから、電荷を受け取ると、たわみ性を有する縁端２２８が動いて、連結要素２２２から離れる。この噛合要素２２３の動きにより、誘電性流体２１４が開口部２１９を通って流れ得るようになる。他のポリマーを使用する実施形態において、縁端領域２２６において流体力が生じるために、噛合要素２２３は連結要素２２２から物理的に分離されてよい。縁端伝導性部分２３５ａ、２３５ｂは電荷を受け取ってよく、その結果、縁端領域２２６において液圧力が生じる。この液圧力によって、膜と連結要素２２２および噛合要素２２３とが連結されている部分に圧力がかかってよく、その結果、これらの要素が物理的に分離されてよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
さらに、区画３０６は、可逆性封止３１４により、中央領域３１０と縁端領域３１２とに分割されていてよい。可逆性封止３１４は、連結要素３１６、噛合要素３１８、および開口部３１９を含んでよい。流体非透過膜３０２は、たとえば本明細書中に記載されるように１つ以上の応答部位に電気入力を伝達するために、電極３２０および／または制御ユニット３２２と連結されていてよい。アクチュエータ３００および／またはその部位は、図１を参照して説明されるアクチュエータ１００と実質的に類似していてよい。可逆性封止３１４は、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明される可逆性封止２２０と実質的に類似していてよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
アクチュエータ３００は、アクチュエータ３００を活性状態においてロックするよう構成されていてよい。アクチュエータ３００は、伝導性材料を備える中央伝導性部分３０４ａを有してよい。中央伝導性部分３０４ａは、第１の電気入力に応答して電場を形成するよう構成されてよい。アクチュエータ３００は、伝導性材料を備える封止伝導性部分３０４ｂをさらに有してよい。封止伝導性部分３０４ｂは、互いに向かい合って配置されてよい。中央伝導性部分３０４ａは互いに向かい合って配置されてよい。封止伝導性部分３０４ｂは、第１の電気入力に応答して、互いに引き付けるよう構成されていてよい。中央伝導性部分３０４ａは、第１の電気入力に応答して、互いに引き付けるよう構成されていてよい。アクチュエータ３００は、流体非透過膜３０２の一部として、絶縁部分３０３をさらに含んでよい。絶縁部分３０３は、封止伝導性部分３０４ｂから中央伝導性部分３０４ａを電気的に切り離すよう構成されていてよい。アクチュエータ３００は、絶縁部分３０３によって定められた区画３０６を含んでよい。区画３０６は、誘電性流体３０８を含んでよく、中央伝導性部分３０４ａと封止伝導性部分３０４ｂとの作動および／または付着に応答して誘電性流体３０８の液圧力を少なくとも絶縁部分３０３に伝達するよう構成されてよい。アクチュエータ３００は、区画３０６内に配置される可逆性封止３１４をさらに含んでよい。可逆性封止３１４は、絶縁部分３０３にかかる液圧力を維持するよう構成されていてよい。さらに、可逆性封止３１４は、たとえば１つ以上の縁端伝導性部分３０４ｃにおける電極３２０および／または制御ユニット３２２などから、非ロック液圧力を受け取る時に、液圧力を解放するよう構成されてよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
ロックされた受動状態において、噛合要素３１８の受け領域３３０は、連結要素３１６の頭部領域３２５に連結したまま維持される。これは、各部位が噛合サイズおよび噛合形状を有しているためである。その結果、開口部３１９を通って縁端領域３１２から中央領域３１０内に流れる復帰流が、可逆性封止３１４により、引き続き遮断される。図中、噛合要素３１８は２つの細長部として示され、これら２つの細長部はそれぞれ、第１の端部において、流体非透過膜３０２に付着している。噛合要素３１８は非透過性であり、かつ、受け領域３３０が頭部領域３２５と接触しているため、液圧力により流体非透過膜３０２および噛合要素３１８に等しい力がかかる。その結果、液圧力により、噛合要素３１８が連結要素３１６に対して押し付けられ、開口部３１９が遮断される。したがって、液圧力が縁端領域３１２に伝達され、噛合要素３１８により、電気入力の非存在下において無期限に維持される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
さらに、区画４０６は、可逆性封止４１４により、中央領域４１０と縁端領域４１２とに分割されていてよい。可逆性封止４１４は、連結要素４１６、噛合要素４１８、および開口部４１９を含んでよい。噛合要素４１８は、単一の要素として図示されるが、電極４２０および／または制御ユニット４２２と連結されていてよい。アクチュエータ４００および／またはその部位は、図１を参照して説明される軟質の液圧式アクチュエータ１００と実質的に類似していてよい。可逆性封止４１４および／またはその部位は、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明される可逆性封止２２０と実質的に類似していてよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
図４Ｄは、ロックされた受動状態におけるアクチュエータ４００を示す。ここでは、中央伝導性部分４０４ａおよび封止伝導性部分４０４ｂから電気入力が除去されていて、これにより、伝導性部分４０４ａ，４０４ｂが動いて活性状態から受動状態になり得る。中央領域４１０における収縮によって開口部４１９を通って縁端領域４１２内に押し出されていた誘電性流体４０８は、可逆性封止４１４によって維持される。誘電性流体４０８と中央領域４１０の流体非透過膜４０２とが一緒になって伝達してくる液圧力は、可逆性封止４１４によってその位置に保持されてよい。その結果、噛合要素４１８は、縁端領域４１２における流体非透過膜４０２の膨張を維持する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
その結果、アクチュエータ４００は、アクチュエータ４００を活性状態においてロックするよう構成されていてよい。アクチュエータ４００は、伝導性材料を備える第１の伝導性部分（たとえば、図４Ａ〜図４Ｅの下部上の中央伝導性部分４０４ａまたは封止伝導性部分４０４ｂ）を有してよい。第１の伝導性部分は、第１の電気入力に応答して電場を形成するよう構成されてよい。アクチュエータ４００は、伝導性材料を備える第２の伝導性部分（たとえば、図４Ａ〜図４Ｅの上部上の中央伝導性部分４０４ａまたは封止伝導性部分４０４ｂ）をさらに有してよい。第２の伝導性部分は、第１の伝導性部分に向かい合って配置されてよい。第２の伝導性部分は、第１の電気入力に応答して第１の伝導性部分を引き付けるよう構成されていてよい。アクチュエータ４００は、流体非透過膜４０２の一部として、絶縁部分４０３をさらに含んでよい。絶縁部分４０３は、第２の伝導性部分から第１の伝導性部分を電気的に切り離すよう構成されていてよい。アクチュエータ４００は、絶縁部分４０３によって定められた区画４０６を含んでよい。区画４０６は、誘電性流体４０８を含んでよく、第１の伝導性部分と第２の伝導性部分との作動および／または付着に応答して誘電性流体４０８の液圧力を少なくとも絶縁部分４０３に伝達するよう構成されてよい。アクチュエータ４００は、区画４０６内に配置される可逆性封止４１４をさらに含んでよい。可逆性封止４１４は、絶縁部分４０３にかかる液圧力を維持するよう構成されていてよい。さらに、可逆性封止４１４は、たとえば噛合要素４１８における電極４２０および／または制御ユニット４２２などから、第２の電気入力を受け取る時に、液圧力を解放するよう構成されてよい。さらなる実施形態において、電気活性ポリマーが、連結要素４１６および／または噛合要素４１８に含まれてよい。その結果、電気入力により、連結要素４１６および／または噛合要素４１８の構造変化が生じてよく、これにより、上述される分離が生じてよい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ａ】
2020076498.tif 000001
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｂ】
2020076498.tif 000002
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ａ】
2020076498.tif 000003
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ｂ】
2020076498.tif 000004
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ｃ】
2020076498.tif 000005
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ｄ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ｄ】
2020076498.tif 000006
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ｅ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ｅ】
2020076498.tif 000007
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ａ】
2020076498.tif 000008
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｂ】
2020076498.tif 000009
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｃ】
2020076498.tif 000010
【手続補正２４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｄ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｄ】
2020076498.tif 000011
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｅ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｅ】
2020076498.tif 000012