(57)【要約】【課題】  複数枚のフィルムを用いているソフトアクチュエータにおいて、フィルムに印加する電気エネルギーを屈曲の動的エネルギーに効率よく変換する。【解決手段】  本発明は、イオン導電性を有するポリマー層と、そのポリマー層の一方の面側に備えられている第１電極層と、他方の面側に備えられている第２電極層を有しており、第１電極層と第２電極層の間に電気エネルギーを印加すると予め定められた方向に変形する性質を有しているフィルムが複数枚用いられているイオン導電性ポリマー型アクチュエータ１００である。本アクチュエータ１００は、複数枚のフィルム１０は、屈曲する方向が揃っている状態で積層されている。また、複数のフィルムは、それぞれ屈曲する方向に沿って複数の長尺領域に切断されている。本アクチュエータは、複数の長尺領域が屈曲する方向を維持した状態で編み合わされている。【選択図】図１
2008079462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン導電性を有するポリマー層と、そのポリマー層の一方の面側に備えられている第１電極層と、他方の面側に備えられている第２電極層を有しており、第１電極層と第２電極層の間に電気エネルギーを印加すると予め定められた方向に変形する性質を有しているフィルムが複数枚用いられているイオン導電性ポリマー型アクチュエータであり、
前記複数枚のフィルムは、屈曲する方向が揃っている状態で積層されており、
複数のフィルムは、それぞれ屈曲する方向に沿って複数の長尺領域に切断されており、
前記複数の長尺領域は屈曲する方向を維持した状態で編み合わされていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記複数のフィルムは、複数の長尺領域の一方の端部に非切断部を有しており、各フィルムの複数の長尺領域は、非切断部で繋がっていることを特徴とする請求項１のアクチュエータ。
【請求項３】
前記複数の長尺領域は、少なくともフィルムの積層方向に編み合わされていることを特徴とする請求項１又は２のアクチュエータ。
【請求項４】
イオン導電性ポリマー型アクチュエータの製造方法であり、
イオン導電性を有するポリマー層と、そのポリマー層の一方の面側に備えられている第１電極層と、他方の面側に備えられている第２電極層を有しており、２つの電極層に電気エネルギーを加えると予め定められた方向に屈曲する性質を有しているフィルムを複数枚用意する工程と、
前記複数のフィルムを、それぞれ屈曲する方向に沿って複数の長尺状の領域に切断する工程と、
前記複数枚のフィルムを、屈曲方向を揃えた状態で積層する工程と、
前記複数の長尺状の領域を、屈曲する方向を維持した状態で編み合わせる工程とを有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン導電性ポリマーを用いているアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気信号で変形するイオン導電性ポリマーは、弾力性を有する感触と柔軟な動きを実現するソフトアクチュエータに応用されている。特許文献１には、２つの電極層の間にイオン導電性ポリマー層が形成されたフィルムを用いているアクチュエータが開示されている。特許文献１に開示されているアクチュエータは、電極層間に電気エネルギーを加え、電気エネルギーをフィルムの屈曲という動的エネルギーに変換している。特許文献１には、複数枚のフィルムを重ね合わせて用いているアクチュエータも開示されている。複数枚のフィルムを重ね合わせると、接触したときの感触や動きが人間の筋肉に類似する。
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５０５８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このアクチュエータは、加えられた電気エネルギー量に応じて屈曲の度合いが決定される。しかし、複数のフィルムを重ね合わせて用いる場合、屈曲するときにフィルムとフィルムの間に摩擦が生じる。その摩擦でエネルギーが損失するため、電気エネルギーが期待するほど動的エネルギーに変換されない。複数枚のフィルムを重ね合わせて用いる場合、思うように屈曲させるには過剰な電気エネルギーを加えなければならない。
発明者らは、上記のフィルムを重ね合わせる方法について研究した。そして、印加する電気エネルギーを過剰に強くせずとも、屈曲の動的エネルギーを確保できる積層方法を見出した。
本発明は、複数枚のフィルムを用いているソフトアクチュエータにおいて、フィルムに印加する電気エネルギーを屈曲の動的エネルギーに効率よく変換できる構造を実現したソフトアクチュエータとその製造方法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】
【０００５】
本発明は、イオン導電性を有するポリマー層と、そのポリマー層の一方の面側に備えられている第１電極層と、他方の面側に備えられている第２電極層を有しており、第１電極層と第２電極層の間に電気エネルギーを印加すると予め定められた方向に変形する性質を有しているフィルムが複数枚用いられているイオン導電性ポリマー型アクチュエータである。本アクチュエータは、複数枚のフィルムは、屈曲する方向が揃っている状態で積層されている。また、複数のフィルムは、それぞれ屈曲する方向に沿って複数の長尺領域に切断されている。本アクチュエータは、複数の長尺領域が屈曲する方向を維持した状態で編み合わされていることを特徴とする。
【０００６】
本発明のアクチュエータでは、シート状のフィルムを長尺状に切断し、その長尺領域を編み合わせている。編み合わされたフィルムは、織布状になるので編み目部分が遊びとして機能し、また、フィルムの伸縮性に加えて網目部分も伸縮するので、屈曲しやすい。このため、電気エネルギーが屈曲の動的エネルギーに効率よく変換され、電気エネルギーを過剰に印加せずとも所望の屈曲運動を得ることができる。さらに、織布状に成形すると、アクチュエータ自体の形状の自由度が向上するという利点も有している。
さらに、本アクチュエータは、フィルムが編み合わされているので、長尺領域同士が拘束しあい、積層されたフィルムがずれにくくなる。これによって、積層されたフィルムとフィルムの間に摩擦が生じにくくなる。なお、屈曲する方向を維持した状態で長尺領域を編み合わせているので、編み合わせの前後で屈曲する方向が変化しない。
【０００７】
本発明に係る「フィルム」は、前述のようにイオン導電性を有するポリマー層の両面に電極層が形成され、電極層間に電気エネルギーを印加した際に屈曲する性質を備えているが、ポリマー層を構成する樹脂の材料や、電極層を構成する導体の種類は特に限定されるものではない。また、電気エネルギーの印加により屈曲するための構成についても、特に限定されるものではないが、例えば第１電極層に正極端子を、第２電極層に負極端子を取り付けて電気エネルギーを印加した場合に、ポリマー層内に生成される電場の作用により、第１電極層側に屈曲するように構成するようにしてもよい。
本明細書において「長尺領域」とは、編み合わせが可能な程度の細さに切断されている領域を言う。したがって、「長尺領域」は、細かな糸状のものも含む。
また、「編み合わせる」とは、複数の長尺領域を互い違いに組み合わせて一つに取りまとめることをいい、編み方（織り方）は特に限定されない。たとえば、三本の長尺領域を編んだ三つ編みや、組紐状に長尺領域を組み合わせたものも含まれる。
【０００８】
本発明の好ましいアクチュエータは、各フィルムの複数の長尺領域の一方の端部に非切断部が形成されており、各フィルムの複数の長尺領域は、非切断部で繋がっていることを特徴とする。
フィルムを完全に切断して長尺領域毎に切り分けると、一つ一つの長尺領域が離散してしまうおそれがある。フィルムを完全に切断すると、複数のフィルムを重ね合わせたり、長尺領域を編み合わせたり、電気エネルギーを印加するための電極を装着するときの取り扱いが難しくなる。
長尺領域毎に完全に切り分けずに端部に非切断部を残しておくと、アクチュエータを構築するときの処理が容易になる。また、非切断部には、電気エネルギーを印加するための電極を装着し易い。さらに、長尺領域毎に完全に切断されていないので、電極を装着したときに各長尺領域に確実に電気エネルギーを印加することができる。
なお、複数の長尺領域は、少なくともフィルムの積層方向に編み合わされていることが好ましい。複数の長尺領域をフィルムの積層方向に編み合わせることで、積層されたフィルム間の摩擦を効率的に抑制することができる。
【０００９】
ここで開示する他の発明は、イオン導電性ポリマー型アクチュエータの製造方法である。
本製造方法は、最初にイオン導電性を有するポリマー層と、そのポリマー層の一方の面側に備えられている第１電極層と、他方の面側に備えられている第２電極層を有しており、２つの電極層に電気エネルギーを加えると予め定められた方向に屈曲する性質を有しているフィルムを複数枚用意する。次いで、その複数のフィルムを、それぞれ屈曲する方向に沿って複数の長尺状の領域に切断し、その複数枚のフィルムを屈曲方向が揃った状態で積層する。そして、本方法では、前記複数の長尺状の領域を、屈曲する方向を維持した状態で編み合わせる。
上記の方法で製造されたアクチュエータは、複数のフィルムを用いているにもかからず、電気エネルギーが動的エネルギーに効率よく変換され、屈曲の度合いを好適に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（特徴１）重なり合うフィルムの間には、カーボンパウダーが介在している。カーボンパウダーが介在することで、フィルムとフィルムの間の摩擦をさらに軽減することができる。摩擦が低くなるので、アクチュエータの動力効率が向上する。
（特徴２）重なり合うフィルムの間には、支持電極が装着されている。支持電極を装着することで、それぞれのフィルムに確実に電気エネルギーを加えることができる。
（特徴３）フィルムは、イオン導電性ポリマー層の上下面に金属層が形成されている。イオン導電性ポリマー層は、スルホン酸基を有するフッ素系のポリマーから構成されている。電極層は、白金で構成されている。
（特徴４）アクチュエータの積層フィルムは、シリンダー形状に成形されている。
（特徴５）複数のグリップが集合して、複数の手指部を有するハンド型アクチュエータが成形されている。複数の手指部を有すると、人間の手指と同じように物体を把持することができる。
【実施例】
【００１１】
＜第１実施例＞
本実施例は、３枚のフィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃが積層された状態で編み合わされた構造を有しているソフトアクチュエータ１００である。図１〜図５に基づいて、ソフトアクチュエータ１００を説明する。
【００１２】
図１は、ソフトアクチュエータ１００の平面図である。ソフトアクチュエータは、電極部４０とグリップ１０から構成されている。グリップ１０は、後述するフィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃから構成されている。ソフトアクチュエータ１００は、電極部４０を通じてグリップ１０に電気エネルギーが印加されると、グリップ１０が図１における紙面前方に屈曲する。グリップ１０は、人間の関節のように屈曲する。グリップ１０は、柔らかなフィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃの積層体が編み合わされているため、弾力性に優れている。
【００１３】
次に、図１〜４を用いて、ソフトアクチュエータ１００の製造方法を詳述する。
先ず、ソフトアクチュエータ１００のフィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃを用意する。
図２は、フィルム１０ａを示している。なお、ソフトアクチュエータ１００の他のフィルム１０ｂ、１０ｃもフィルム１０aと同じ構造である。フィルム１０ａは、第１電極層１２ａと第２電極層１６ａの間に電気エネルギーを印加すると、矢印Xの方向に屈曲する性質を有している。
フィルム１０ａは、イオン導電性樹脂からなるポリマー層１４ａと、白金からなる第１電極層１２ａと第２電極層１６ａで構成されている。ポリマー層１４ａを構成するイオン交換ポリマーは、スルホン酸基を有するフッ素樹脂系ポリマーである。
フィルム１０ａは、非切断部２０aを残して、切断線３１、３２、３３、３４、３５に沿って切断されており、長尺領域２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａが形成されている。フィルム１０ａの表面は、電極を取り付ける部分を除き、切断面も含めて絶縁処理されている。フィルム１０ｂ、１０ｃも、絶縁処理されている。
【００１４】
次に、図３に示すように、３枚のフィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃを重ね合わせる。この時、各フィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃの第１電極層１２ａ、１２ｂ、１２ｃと第２電極層１６ａ、１６ｂ、１６ｃの上下関係が一致するように重ね合わせる。また、各フィルムの切断線３１、３２、３３、３４、３５も一致するように重ね合わせる。
上記のように重ね合わせることで、３枚のフィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃは屈曲方向（矢印Ｘ）が一致する。また、長尺領域２１ａ〜ｃ、２２ａ〜ｃ、２３ａ〜ｃ、２４ａ〜ｃ、２５ａ〜ｃ、２６ａ〜ｃが重ねあわされて、単位領域２１、２２、２３、２４、２５、２６が形成される。なお、フィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃの両面に、予めカーボンパウダーを振り掛けておく。カーボンパウダーが振り掛けられていることで、フィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃ同士の接触している部分の摩擦が軽減され、動力効率が上昇する。
【００１５】
次に、重ねあわせたフィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃに電極４０を取り付ける。図４は、重ねあわせたフィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃに電極４０を取り付けた様子を示している。電極４０は、フィルム１０ａの第１電極層１２ａに装着する端子電極４２と、フィルム１０ａの第２電極層１４ａとフィルム１０ｂの第１電極層１２ｂの間に挟みこむ支持電極４４と、フィルム１０ｂの第２電極層１４ｂとフィルム１０ｃの第１電極層１２ｃの間に挟みこむ支持電極４６と、フィルム１０ｃの第２電極層１４ｃに取り付ける端子電極４８から構成されている。端子電極４２はワイヤ５２に接続されており、ワイヤ５２は電源５０の正極に接続されている。端子電極４８はワイヤ５３に接続されており、ワイヤ５３は電源５０の負極に接続されている。ワイヤ５２，５３の一方には、図示しないスイッチが配され、フィルム１０ａ，１０ｂ，１０ｃへの電圧の印加をＯＮ／ＯＦＦできるようになっている。また、フィルム１０ａとフィルム１０ｂの間に支持電極４４を挟み、フィルム１０ｂとフィルム１０ｃの間に支持電極４６を挟むことで、端子電極４２と端子電極４８の間の接続状態が確実に保たれる。また、支持電極４６、４８が挟まれると、フィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃへの電気エネルギーの印加が確実に実現できる。
【００１６】
電極４０を装着した後、重ねあわされたフィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃの長尺領域１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ、２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ、２１ｃ、２２ｃ、２３ｃ、２４ｃ、２５ｃ、２６ｃを単位領域２１、２２、２３、２４、２５、２６に分配する。次に、この分配された単位領域２１、２２、２３、２４、２５、２６を編み合わせる。編み合わせは、各フィルム１０ａ、１０ｂ、１０ｃの第１電極層１２ａ、１２ｂ、１２ｃと第２電極層１６ａ、１６ｂ、１６ｃの上下関係が保たれた状態で編み合わされる。上下関係が保たれると、端子電極４２側に露出する面は、編み合わせの前と同様にフィルム１０aの第１電極層１２ａが露出する。また、電極４８側に露出する面は、フィルム１０ｃの第２電極層１６ｃが露出する。
このような手順で作製することで、図１の平面図に示す本実施例のソフトアクチュエータ１００が完成する。
【００１７】
次に、本実施例に係るソフトアクチュエータ１００の制御システム７０の一例を図５に示す。
ソフトアクチュエータ１００は、電極４０とワイヤ５２、５３を通じて電源部５６に接続されている。電源部５６は、電源５０とＡＤコンバータ５４から構成されている。電源５０には、電圧値が４〜８Ｖの単相電源が適用されている。グリップ１０は、典型的には、１００〜１５０ｍAの電流が流れる。制御システム７０には、ＰＣコントローラ６０が備えられており、ＰＣコントローラによる出力調節により、ソフトアクチュエータ１００は、ＰＣコントローラ６０から出力されたデジタル信号を電源部５６のＡＤコンバータ５４で変換し、電源５０からソフトアクチュエータ１００に印加する電気エネルギーを調整する。電気エネルギーを調整すると、ソフトアクチュエータ１００の屈曲力（把持力）を調節することができる。グリップ１０は、前記したように、フィルムの編み合わせの構造を有している。編み合わせにより、接触しているフィルム間の摩擦が抑制されている。グリップ１０に加えられた電気エネルギーは、動的エネルギーに効率よく変換され、グリップ１０の屈曲に反映される。
図１、図５に示すソフトアクチュエータ１００のグリップ１０は、柔らかなフィルムを編み合わせて成形されている。電極４０から印加される電気エネルギーが大きければ、グリップ１０が屈曲する度合いが大きくなる。屈曲する度合いが大きければ、ソフトアクチュエータ１００の把持力が強くなる。
【００１８】
＜第２実施例＞
本変形例は、上記第１実施例のソフトアクチュエータ１００において、グリップ１０の形状を変形したものである。第２実施例のソフトアクチュエータ２００の模式図を図６に示す。
本変形例のソフトアクチュエータ２００は、円筒状のグリップ１１０を有している。このグリップ１１０は、半円状に成形された２つの半グリップ１１２、１１４から構成されている。半グリップ１１２と半グリップ１１４は、接合部１１５で接合されており、円筒型のグリップ１１０を形成している。
半円状の半グリップ１１２は、屈曲する方向が、外曲面側に向くように編み合わされている。また、半円状の半グリップ１１４は、屈曲する方向が内曲面側に向くように編み合わされている。２つの半円状の半グリップ１１２、１１４が組み合わされたグリップ１１０に電源部１５６から電気エネルギーを印加すると、ソフトアクチュエータ２００は矢印Ｙの方向に屈曲する。
【００１９】
＜第２実施例の変形例１＞
本変形例は、上記第２実施例のソフトアクチュエータ２００において、グリップ１１０の屈曲の構成を変形した例を示す。本変形例のソフトアクチュエータ３００の模式図を図７に示す。
本変形例のソフトアクチュエータ３００は、円筒状のグリップ２１０を有している。このグリップ２１０は、半円状に成形された２つの半グリップ２１２、２１４から構成されている。半グリップ２１２と半グリップ２１４は、接合部２１５で接合されており、円筒型のグリップ２１０を形成している。半グリップ２１２、２１４には、電極部２４０、２４１が設けられている。電極部２４０、２４１には、半グリップ２１２、２１４に電気エネルギーを印加するための２つの端子が備えられている。
【００２０】
グリップ２１０の端部には、電源部２５６が備えられている。電源部２５６は、電源２５０とワイヤ２５２、２５３、２５４、２５５、２５８、２５９とスイッチ２５７から構成されている。ワイヤ２５２の一端は、半グリップ２１４の電極部２４１の一方の端子に接続されており、他端はワイヤ２５９を介して電源２５０の正極に接続されている。ワイヤ２５３の一端は、半グリップ２１４の電極部２４１の他方の端子に接続されており、他端はスイッチ２５７とワイヤ２５８を介して電源２５０の負極に接続されている。
ワイヤ２５４の一端は、半グリップ２１２の電極部２４０の一方の端子に接続されており、他端はワイヤ２５９を介して電源２５０の正極に接続されている。ワイヤ２５５の一端は、半グリップ２１２の電極部２４１の他方の端子に接続されており、他端はスイッチ２５７とワイヤ２５８を介して電源２５０の負極に接続されている。
【００２１】
スイッチ２５７がワイヤ２５５に接続されている場合、半グリップ２１２に電気エネルギーが印加される。この時、ソフトアクチュエータ２０１の円筒状のグリップ２１０は半グリップ２１２に追随して矢印Aの方向に屈曲する。
スイッチ２５７がワイヤ２５３に接続されている場合、半グリップ２１４に電気エネルギーが印加される。この時、ソフトアクチュエータ２０１の円筒状のグリップ２１０は半グリップ２１４に追随して矢印Ｂの方向に屈曲する。
本変形例のアクチュエータ２０１は、スイッチ２５７の切り換えを行うことで、グリップ２１０の屈曲方向を正反対に変更することができ、屈曲角度を広範囲で変化することができる。また、スイッチ２５７の切り換えと、電源２５０の出力調整で、屈曲角度を調節することもできる。
【００２２】
＜第３実施例＞
本実施例は、２つのソフトアクチュエータ３００、４００を有する把持システム３７０を例示する。本把持システム３７０の模式図を図８に示す。本把持システム３７０は、２つのソフトアクチュエータ３００、４００と、支持台３２０と、支柱３３０、３４０と、ワイヤ３５２、３５３、４５２、４５３と、電源３５０、４５０から構成されている。ソフトアクチュエータ３００は、支柱３３０に取り付けられており、ソフトアクチュエータ４００は、支柱４３０に取り付けられている。ソフトアクチュエータ３３０とソフトアクチュエータ４００は、同じ高さにあわせられている。ソフトアクチュエータ３００のグリップ３１０は、矢印Ｍの方向に屈曲する。ソフトアクチュエータ４００のグリップ４１０は、矢印Ｎの方向に屈曲する。ソフトアクチュエータ３００とソフトアクチュエータ４００は、電気エネルギーが印加されるグリップ３１０とグリップ４１０が当接し、物体を把持することができる。
本把持システム３７０は、グリップ３１０、４１０の触感がやわらかく、動きが柔軟であるので、脆弱なものや傷つきやすいものを把持するのに適している。
【００２３】
＜第４実施例＞
本実施例は、３つのグリップ５１０、６１０、７１０を有するハンド型ソフトアクチュエータ５００を例示する。ソフトアクチュエータ５００の模式図を図９に示す。ソフトアクチュエータ５００は、掌部５０６、親指部５０１、人差し指部５０２、中指部５０３、薬指部５０４及び小指部５０５を有する。アクチュエータ５００は、人差し指部５０２と中指部５０３と薬指部５０４にグリップ７１０、６１０、５１０が備えられている。人差し指部５０２と中指部５０３と薬指部５０４以外の親指部５０１と小指部５０５と掌部５０６は、ゴムやエラストマーといった弾力性を有する材料で構成されている。また、アクチュエータ５００の外側には、カバー５０１が被されている。
【００２４】
グリップ７１０、６１０、５１０には、それぞれ電極部７４０、６４０、５４０が備えられている。電極部７４０、６４０、５４０は、それぞれ２つの端子電極を有している。これら２つの端子電極間に電気エネルギーを印加すると、グリップ７１０、６１０、５１０は図９の紙面手前側に屈曲する。電極部７４０の一方の端子は、ワイヤ７５２を介して電源部の正極に接続されており、他方の端子は、ワイヤ７５３を介して電源部の負極に接続されている。電極部６４０の一方の端子は、ワイヤ６５２を介して電源部の正極に接続されており、他方の端子は、ワイヤ６５３を介して電源部の負極に接続されている。電極部５４０の一方の端子は、ワイヤ５５２を介して電源部の正極に接続されており、他方の端子は、ワイヤ５５３を介して電源部の負極に接続されている。各ワイヤ７５２、７５３、６５２、６５３、５５２、５５３は、掌部５０６と手首部５０７を通じて、図示しない電源部に接続されている。なお、人差し指部５０２、中指部５０３、薬指部５０４に備えられているグリップ７１０、６１０、５１０は、前記第２実施例のソフトアクチュエータ２００のグリップ１１０と同様の構成であるので説明は省略する。
【００２５】
電源部からグリップ７１０、６１０、５１０に電気エネルギーが印加されると、人差し指部５０２、中指部５０３、薬指部５０４が屈曲する。ソフトアクチュエータ５００は、人差し指部５０２、中指部５０３、薬指部５０４と掌部５０６の間に物体を把持することができる。ソフトアクチュエータ５００は、人差し指部５０２、中指部５０３、薬指部５０４の屈曲状態を制御することで、重く硬質の物体や、軽く軟質な物体や、脆弱な物体を把持することができる。したがって、ソフトアクチュエータ５００は、人型ロボットの手部のほか、人の義手にも応用することができる。
【００２６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００２７】
例えば、図１０に示すアクチュエータ８００は、第２実施例のアクチュエータ２００を応用した一例である。アクチュエータ８００は、２つの電極部８５６、８５７とサイン型グリップ８３０から構成されている。サイン型グリップ８３０は、２つのグリップ８１０、８２０から構成されている。グリップ８１０は、２つの半グリップ８１２、８１４が接続部８１５で接合されている。グリップ８１０は、電源部８５６から電気エネルギーが印加されると、矢印Ｋの方向に変形する。
グリップ８２０は、２つの半グリップ８２２、８２４が接合部８２５で接合されている。グリップ８２０は、電源部８５６から電気エネルギーが印加されると矢印Ｈの方向に変形する。この２つのグリップ８２０、８１０は、接合部８１７で接合され、サイン型グリップ８３０を形成している。
本アクチュエータ８００は、電源部８５６と電源部８５７が各グリップ８１０、８２０に交互に電気エネルギーを印加することで、サイン型グリップ８３０は波動する。電源部８５６、８５７の出力調整と切り換え速度を調節すると、波動の早さ、高さを調節することができる。サイン型グリップ８３０はイオン交換ポリマーを主体とするフィルムから構成されているので、柔軟性を有している。したがってアクチュエータ８００は、脆弱で繊細な物体の製造ラインに用いるベルト部材などに応用することができる。
【００２８】
なお、上述した第１実施例では、積層されたフィルム１０ａ，１０ｂ，１０ｃの長尺領域２１ａ〜２６ｃを単位領域２１、２２、２３、２４、２５、２６に分配し、この分配された単位領域２１、２２、２３、２４、２５、２６を編み合わせた。しかしながら、本発明はこのような編み方に限定されず、例えば、単位領域２１〜２６を構成する長尺領域２１ａ〜ｃ，２２ａ〜ｃ，２３ａ〜ｃ，２４ａ〜ｃ，２５ａ〜ｃ，２６ａ〜ｃをそれぞれ編み合わせ、さらに、その編み合わせた単位領域さらに編み合わせるようにしてもよい。単位領域２１〜２６を構成する各長尺領域を編み合わせることで、長尺領域がフィルム１０ａ〜ｃの積層方向にも編み合わされ、積層されたフィルム間の摩擦を効率的に抑制することができる。
【００２９】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例に係るアクチュエータの平面図である。
【図２】フィルムを示す斜視図である。
【図３】フィルムを積層した状態を示す斜視図である。
【図４】積層したフィルムに電極を装着した様子を示す図である。
【図５】アクチュエータの制御システムを示す模式図である。
【図６】本発明の一実施例に係るアクチュエータの模式図である。
【図７】本発明の一実施例に係るアクチュエータの模式図である。
【図８】アクチュエータの制御システムを示す模式図である。
【図９】本発明の一実施例に係るアクチュエータの模式図である。
【図１０】アクチュエータの模式図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０、１１０、２１０、５１０、６１０、７１０、８１０、８２０：グリップ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ：フィルム
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ：第１電極層
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ：ポリマー層
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ：第１電極層
２０：非切断領域
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ：長尺領域
３１、３２、３３、３４、３５：切断線
４０：電極部
４２、４８：端子電圧
４４、４６：支持電圧
５０：電源
７０、３７０：制御システム
１００、２００、３００、４００、５００：アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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