(57)【要約】【課題】  電極の変位方向に関わりなく、駆動力を出力することができる静電アクチュエータを提供する。【解決手段】  静電アクチュエータ１は、駆動体３と、該駆動体３に導管５を介して連通する従動体７とを有し、各部に誘電性流体８が封入されている。駆動体３の上面部３ａと下面部３ｂには電極９ａ、９ｂが取り付けられており、スイッチ１１のオンとオフの切り換えに応じて、電極間の離間間隔が縮小又は拡大し、同時に駆動体３に封入されている誘電性流体８が、流出入口７ｄから流出又は流入する。それに応じて、従動体７は形状変化する。【選択図】        図１
2007097292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの電極と、
前記少なくとも２つの電極間に電位差を生じさせる電位差発生手段と、
誘電性流体を収容し形状変化可能な収容部材を有し、前記少なくとも２つの電極が前記収容部材の対向する面に着接され、前記電位差発生手段により生じた電位差による前記少なくとも２つの電極間の離間間隔の変化に応じて、前記収容部材の一部に設けられる流出入口から前記誘電性流体が流出又は流入する駆動体と、
前記駆動体に連結されて、前記流出入口からの前記誘電性流体の流出又は流入に応じて形状変化する従動体と、
を含むことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の静電アクチュエータにおいて、
前記電位差発生手段は、前記少なくとも２つの電極間に生じさせる電位差を変化させる、
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の静電アクチュエータにおいて、
前記駆動体の収容部材の少なくとも一部は、弾性を有する、
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の静電アクチュエータにおいて、
前記駆動体は、前記少なくとも２つの電極の最大離間間隔を規制する規制手段を備える、
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の静電アクチュエータにおいて、
前記駆動体は、前記少なくとも２つの電極の前記離間間隔が縮小した時に、該離間間隔を拡大する方向に、それら電極の少なくともいずれか一方を付勢する付勢手段を備える、
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の静電アクチュエータにおいて、
前記従動体は、前記誘電性流体を収容する収容部材を有し、
前記従動体の前記収容部材は、前記誘電性流体が流通可能なように前記駆動体と連通して、前記駆動体の流出入口からの前記誘電性流体の流出又は流入に応じて形状変化する、
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の静電アクチュエータにおいて、
前記従動体は、前記誘電性流体とは異なる流体を収容し、前記駆動体の流出入口からの前記誘電性流体の流出又は流入に応じて形状変化する収容部材を有する、
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の静電アクチュエータにおいて、
前記従動体は、前記駆動体の流出入口からの前記誘電性流体の流出又は流入に応じて変化した当該従動体の収容部材の形状を回復させる形状回復手段を有する、
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項９】
請求項８に記載の静電アクチュエータにおいて、
前記形状回復手段は、前記従動体の前記収容部材の形状が変化する方向に変位可能に当該収容部材に取り付けられ、互いに対向する少なくとも２つの電極と、当該少なくとも２つの電極に電位差を生じさせる手段と、を備える、
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項１０】
請求項６又は７に記載の静電アクチュエータにおいて、
前記従動体の収容部材は、前記駆動体の収容部材に設けられる前記流出入口からの前記誘電性流体の流出又は流入に応じて弾性的に変形する、
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の静電アクチュエータにおいて、
前記駆動体は、該駆動体の一部をなし、互いに連通する複数の単位駆動部を有し、
前記複数の単位駆動部は、それぞれ前記誘電性流体を収容し、
前記各単位駆動部の対向する面にはそれぞれ電極が設けられ、
前記各単位駆動部の対向する面に設けられた電極間の電位差による、それら電極間の離間間隔の変化に応じて、前記誘電性流体が前記複数の単位駆動部の各々から流出又は各々に流入する、
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の静電アクチュエータにおいて、
前記駆動体は、前記複数の単位駆動部のそれぞれと前記誘電性流体が流通可能なように連通する連通部を有し、
前記駆動体における前記流出入口は、前記連通部に設けられる、
ことを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項１３】
静電アクチュエータを製造する方法において、
可撓性を有する電極を、柔軟性を有する収容部材を備える駆動体の当該収容部材の上面部と該上面部に対向する下面部のそれぞれに着設する工程と、
前記上面部に着設される前記電極の一部が、前記上面部に着設される前記電極の他の一部に接するように、又は前記下面部に着設される前記電極の一部が、前記下面部に着設される前記電極の他の一部に接するように、前記駆動体を前記電極とともに少なくとも１回折り返す駆動体折り返し工程と、
前記駆動体の収容部材の一部に、前記誘電性流体が流出又は流入するための流出入口を形成する工程と、
前記駆動体に、前記流出入口から前記誘電性流体の流出又は流入に応じて形状変化する従動体を連結する工程と、
前記駆動体及び前記従動体の双方に誘電性流体を封入する工程と、
を含むことを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の静電アクチュエータを製造する方法において、
前記駆動体折り返し工程では、前記上面部に着設される前記電極の一部が、前記上面部に着設される前記電極の他の一部に接するように前記駆動体を折り返す工程と、前記下面部に着設される前記電極の一部が、前記下面部に着設される前記電極の他の一部に接するように前記駆動体を折り返す工程のそれぞれを少なくとも１回行う、
ことを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
静電力を利用したアクチュエータに関し、特に電極間に誘電体を備えるアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、精密機械や産業用ロボット等の機械では、電気エネルギーを直線、回転等の運動エネルギーに変換する装置として、磁気力を用いたアクチュエータが多く利用されている。しかし、磁気力を用いたアクチュエータはコイルや永久磁石、電磁ソレノイドを含んで構成されるため、その重量が大きく、小型化、軽量化が困難である。
【０００３】
この点、駆動源として静電力を利用する場合には、重量の大きいコイル等を利用する必要が無くなり、小型化、軽量化の面で有利である。静電力を利用したアクチュエータとして、導電性領域を有する可撓性薄膜を備え、可撓性薄膜の凹み位置を静電力により移動させることにより、駆動力を出力するアクチュエータが提案されている（例えば、特許文献１）。具体的には、このアクチュエータでは、上面が導電性領域を有する可撓性薄膜で構成され、その導電性領域に対向する位置に複数の電極が並んで配置され、この複数の電極と可撓性薄膜との間は誘電体によって満たされている。複数の電極の何れかに電圧が印加され、可撓性薄膜における該電極に対向する部分が静電気力により引き寄せられ、凹み部分が形成される。そして、電圧が印加される電極が順次隣接する電極へと切り替えられることにより、この凹み部分が移動して、駆動力が出力されるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−３０４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の静電アクチュエータでは、順次隣接する電極に切り換えることにより駆動力を得ているため、得られる駆動力の向きは、電極が配置される方向に対して平行な方向に限定されているという問題があった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、静電力を利用したアクチュエータであって、電極の変位方向、或いは、配置位置によらず、駆動力の出力方向を設定することができるアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る静電アクチュエータは、少なくとも２つの電極と、前記少なくとも２つの電極間に電位差を生じさせる電位差発生手段と、誘電性流体を収容し形状変化可能な収容部材を有し、前記少なくとも２つの電極が前記収容部材の対向する面に着接され、前記電位差発生手段により生じた電位差による前記少なくとも２つの電極間の離間間隔の変化に応じて、前記収容部材の一部に設けられる流出入口から前記誘電性流体が流出又は流入する駆動体と、前記駆動体に連結されて、前記流出入口からの前記誘電性流体の流出又は流入に応じて形状変化する従動体と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
ここで、誘電性流体は、電界において誘電分極する液体や流動性を有する粉体などである。また、駆動体は、概略直方体状や袋状、球状の形状を有するものである。
【０００８】
本発明によれば、駆動体における流出入口から誘電性流体が流出又は流入して、それに応じて、従動体が形状変化するので、従動体の形状が変化する方向を規制したり、駆動体における流出入口の位置を変えることにより、駆動体に着設された電極の変位方向やその着設位置に関わらず、駆動力の出力方向を設定することが出来る。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記電位差発生手段は、前記少なくとも２つの電極間に生じさせる電位差を変化させることを特徴とする。この態様では、電位差発生手段が、電位差を変化させることにより、静電アクチュエータが連続的に又は断続的に駆動力を出力するようになる。
【００１０】
ここで、電位差発生手段は、例えば直流電源であり、スイッチのオン／オフを切り換えることにより、静電アクチュエータは駆動力を断続的に出力することができる。また、電位差発生手段は、例えば交流電源である。この場合には電極がプラス電荷とマイナス電荷を交互に帯びるので、静電アクチュエータは駆動力を断続的に出力する。また、電位差発生手段が電位差を漸次大きく又は小さくする場合には、駆動体が徐々に形状変化するので、静電アクチュエータは連続的に駆動力を出力する。さらに、電位差発生手段がパルス波により電極に印加する電圧を制御するようにして、静電アクチュエータが駆動力を断続的に出力するようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記駆動体の収容部材の少なくとも一部は、弾性を有することを特徴とする。この態様によれば、駆動体の収縮時或いは膨張時に、駆動体の膨張駆動又は収縮駆動を弾性力により補助することができ、静電アクチュエータの駆動速度を向上することができる。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記少なくとも２つの電極の最大離間間隔を規制する規制手段を備えることを特徴とする。この態様によれば、電極間の離間間隔が過度に大きくなることを規制し、電極間に静電気力が作用しなくなることを防止できる。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記少なくとも２つの電極間の前記離間間隔が縮小した時に、該離間間隔を拡大する方向に、それら電極の少なくともいずれか一方を付勢する付勢手段を備えることを特徴とする。この態様によれば、駆動体が収縮した後、再び膨張する際に、付勢手段が駆動体の膨張駆動を補助するので、静電アクチュエータの駆動速度が向上する。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記従動体は、前記誘電性流体を収容する収容部材を有し、前記従動体の前記収容部材は、前記誘電性流体が流通可能なように前記駆動体と連通して、前記駆動体の流出入口からの前記誘電性流体の流出又は流入に応じて形状変化することを特徴とする。この態様によれば、駆動体と従動体の双方に、同じ誘電性流体を封入するので、静電アクチュエータの構成が簡素化する。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記従動体は、前記誘電性流体とは異なる流体を収容し、前記駆動体の流出入口からの前記誘電性流体の流出又は流入に応じて形状変化する収容部材を有することを特徴とする。この態様によれば、駆動体に封入される誘電性流体と、従動体に封入される流体とに異なる流体を用いることができ、例えば、従動体に封入される流体として、より質量の小さい流体を用いることにより、静電アクチュエータの駆動速度を向上させることができる。
【００１６】
また、これらの態様では、前記従動体は、前記駆動体の流出入口からの前記誘電性流体の流出又は流入に応じて変化した当該従動体の収容部材の形状を回復させる形状回復手段を有するようにしてもよい。形状回復手段が、誘電性流体の流出又は流入に応じて変化した従動体の収容部材の形状を回復させることにより、従動体の形状回復に要する時間が短くなり、静電アクチュエータの駆動速度が向上する。ここで、形状回復手段として、例えば、収容部材に取り付けられ、その形状を回復させる方向に収容部材を付勢するバネなどの弾性部材を用いるようにしてもよい。
【００１７】
また、形状回復手段は、前記従動体の前記収容部材の形状が変化する方向に変位可能に当該収容部材に取り付けられ、互いに対向する少なくとも２つの電極と、当該少なくとも２つの電極に電位差を生じさせる手段とを備えるようにしてもよい。
【００１８】
また、前記従動体の収容部材は、前記駆動体の収容部材に設けられる前記流出入口からの前記誘電性流体の流出又は流入に応じて弾性的に変形するようにしてもよい。こうすれば、誘電性流体が駆動体から流出して駆動体が収縮した後、再び誘電性流体が駆動体に流入して駆動体が膨張する際に、従動体がその弾性力により収縮することで、駆動体の膨張駆動を補助するので、静電アクチュエータの駆動速度が向上する。
【００１９】
また、本発明の一態様では、前記駆動体は、該駆動体の一部をなし、互いに連通する複数の単位駆動部を有し、前記複数の単位駆動部は、それぞれ前記誘電性流体を収容し、前記各単位駆動部の対向する面にはそれぞれ電極が設けられ、前記各単位駆動部の対向する面に設けられた電極間の電位差による、それら電極の離間間隔の変化に応じて、前記誘電性流体が前記複数の単位駆動部の各々から流出又は各々に流入することを特徴とする。
【００２０】
この態様によれば、複数の単位駆動部がそれぞれ駆動するので、駆動体全体における誘電性流体の流出量及び流入量が増加し、静電アクチュエータの可動範囲が拡大する。
【００２１】
また、この態様では、前記駆動体は、前記複数の単位駆動部のそれぞれと前記誘電性流体が流通可能に連通する連通部を有し、前記複数の単位駆動部は、前記連通部を介して互いに連通し、前記駆動体における前記流出入口は、前記連通部に設けるようにしてもよい。このようにすれば、駆動体内の誘電性流体の流通が円滑化され、静電アクチュエータの駆動速度が向上する。
【００２２】
本発明に係る静電アクチュエータを製造する方法は、可撓性を有する電極を、柔軟性を有する収容部材を備える駆動体の当該収容部材の上面部と該上面部に対向する下面部のそれぞれに着設する工程と、前記上面部に着設される前記電極の一部が、前記上面部に着設される前記電極の他の一部に接するように、又は前記下面部に着設される前記電極の一部が、前記下面部に着設される前記電極の他の一部に接するように、前記駆動体を前記電極とともに少なくとも１回折り返す駆動体折り返し工程と、前記駆動体の収容部材の一部に、前記誘電性流体が流出又は流入するための流出入口を形成する工程と、前記駆動体に、前記流出入口から前記誘電性流体の流出又は流入に応じて形状変化する従動体を連結する工程と、前記駆動体及び前記従動体の双方に誘電性流体を封入する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る製造方法によれば、駆動体を電極とともに折り返すことで、電極を層状に設けることができるので、積層する電極を有する静電アクチュエータの製造が簡易になり、その生産性が向上する。
【００２４】
本発明の一態様によれば、前記駆動体折り返し工程では、前記上面部に着設される前記電極の一部が、前記上面部に着設される前記電極の他の一部に接するように前記駆動体を折り返す工程と、前記下面部に着設される前記電極の一部が、前記下面部に着設される前記電極の他の一部に接するように前記駆動体を折り返す工程のそれぞれを少なくとも１回行うことを特徴とする。
【００２５】
この態様によれば、駆動体が複数の電極対を有するようになるので、可動範囲が大きな静電アクチュエータを製造することができる。また、駆動体を電極とともに折り返すことで、複数の電極対を形成することができるので、積層する電極を有する静電アクチュエータの生産性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態に係る静電アクチュエータについて図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る静電アクチュエータ１の斜視図であり、図２は、図１におけるII−II線断面図である。なお、後述するように静電アクチュエータ１は、その駆動力を任意の方向に設定できるものであり、図１は、鉛直方向に駆動力を出力するようにした静電アクチュエータの例である。
【００２７】
静電アクチュエータ１は、駆動体３と、該駆動体３に導管５を介して連通する従動体７とを有している。駆動体３及び導管５、従動体７は誘電性流体８を液密に収容しており、駆動体３及び導管５、従動体７の内部には誘電性流体８が充満している。誘電性流体８は、電界において誘電分極を生じる流動性を有する物質であり、例えば、水やアジピン酸、安息香酸アンモニウム、アンモニア水等をエチレングリコールなどの溶媒に溶かした溶液などである。
【００２８】
駆動体３は、誘電性流体８を収容する略直方体の袋状の収容部材を備えている。駆動体３の収容部材は柔軟性を有する誘電体、例えば、塩化ビニル、ポリエチレン等のポリマ素材などで構成される。収容部材の上面部３ａ及び下面部３ｂの外面には、電極９ａ、９ｂが互いに対向するように着接されている。電極９ａ、９ｂは、例えば、銅、銀、アルミニウムなどの金属や、カーボンなどの導電性物質である。電極９ａ、９ｂとして、剛性を有する板状の電極や、可撓性を有するペースト状の電極を利用することができる。
【００２９】
上面部３ａに着接される電極９ａは、スイッチ１１を介して電源１３のプラス端子に接続されている。電源１３のマイナス端子はグランド端子に接続されている。下面部９ｂに着接される電極９ｂは、マイナス端子からグランド端子に至るグランド線に接続されている。スイッチ１１をオフからオンに切り換えると、電極９ａにプラス電荷が蓄積され、電極９ｂにマイナス電荷が蓄積されて、該電極間に電位差が生じ、静電気力が発生する。
【００３０】
なお、電極９ａ及び９ｂの表面における、駆動体３の上面部３ａ及び下面部３ｂの外面に接触する面をエッチング等により粗面化することにより、表面積が増大して、電極９ａと電極９ｂの静電容量が増し、電極間の静電気力が増大する。ここでは、電源１３として直流電源を用いているが、後述するように交流電源を用いるようにしてもよい。
【００３１】
駆動体３の側面部３ｃには、誘電性流体８が流入又は流出する流出入口３ｄが形成されている。この流出入口３ｄには導管５の一端部が接続されている。導管５は剛性を有し、管状を呈している。導管５の他端部は従動体７に接続されている。
【００３２】
従動体７も、誘電性流体８を収容する略直方体の袋状の収容部材を備えている。従動体７の収容部材の一部は弾性を有し、従動体７は弾性的に変形する。また、従動体７は、導管５を介して駆動体３に連通している。具体的には、図２に示すように、従動体７の収容部材の前側面部７ｃ及び後側面部７ｉ、左右側面部７ｊは弾性を有し、上面部７ａ及び下面部７ｂは剛性を有する部材にて構成されている。ここで、弾性を有する部材として、例えば、ゴムやエラストマーなどを用いることができる。前側面部７ｃには、導管５が接続される流出入口７ｈが形成されており、当該流出入口７ｈから誘電性流体８が従動体７内に流入又は当該従動体７から流出する。なお、従動体７の収容部材全体が弾性を有するようにして、いずれかの面に形状変化の方向を規制するための剛性部材を着接してもよい。例えば、上面部７ａ及び下面部７ｂの外面に剛性部材を着接して、上面部７ａ及び下面部７ｂの伸縮を規制し、前側面部７ｃ及び後側面部７ｉ、左右側面部７ｊの伸縮のみを許容するようにしてもよい。
【００３３】
静電アクチュエータ１の動作について説明する。静電アクチュエータ１は、スイッチ１１の操作に応じて、駆動体３と従動体７との間で誘電性流体８が移動して、従動体７が弾性変形することにより、駆動力を出力している。すなわち、スイッチ１１をオフからオンに切り換えると、電極９ａ、９ｂに電圧が印加され、電極間に電位差が生じ、電極間の静電気力により駆動体３の上面部３ａ及び３ｂの離間間隔が縮小して、駆動体３が収縮する。このとき、駆動体３内の誘電性流体８の内圧が上昇し、該誘電性流体８は導管５を介して従動体７に流入する。誘電性流体８が流入すると、従動体７の上面部７ａ及び下面部７ｂは互いの離間間隔を拡大する方向に移動し、従動体７は弾性的に膨張して、静電アクチュエータ１は鉛直方向に駆動力を出力する（図２（ｂ）参照）。駆動体３と従動体７の誘電性流体８の内圧が等しくなると、誘電性流体８の移動は停止する。その後、スイッチ１１をオンからオフに切り換えると、駆動体３の誘電性流体８の内圧が低下し、誘電性流体８は従動体７から駆動体３へ移動する。これにより、駆動体３が膨張するとともに、従動体７は収縮する（図２（ａ）参照）。
【００３４】
スイッチ１１のオン／オフを繰り返すことにより、駆動体３は収縮、膨張を繰り返し、静電アクチュエータ１は断続的に駆動力を出力する。また、上記説明では、電極９ａ、９ｂに直流電圧を印加したが、電極９ａ、９ｂに交流電圧を印加する場合でも、電極９ａ、９ｂはそれぞれ交互にプラス電荷、マイナス電荷を帯びて、静電アクチュエータ１は断続的に駆動力を出力する。さらに、電極９ａ、９ｂに印加する電圧を、漸次大きく又は小さくすることにより、駆動体３は徐々に収縮又は膨張するようになり、静電アクチュエータ１は駆動力を連続的に出力する。
【００３５】
静電アクチュエータ１において、駆動体３の収容部材における流出入口３ｄは、任意の位置に設けることができる。この流出入口３ｄの位置を変えることにより、静電アクチュエータ１は、電極９ａ及び９ｂの変位方向に関わりなく、駆動力の出力方向を任意の方向に設定することができる。例えば、図３に示す静電アクチュエータ１のように、駆動体３における収容部材の下面部３ｂに流出入口３ｄを形成する場合には、スイッチ１１をオンに切り換えると、従動体７の上面部７ａ及び下面部７ｂの離間間隔が水平方向に拡大し、静電アクチュエータ１は水平方向に駆動力を出力する。なお、同図に示す従動体７においても、図１及び図２に示す従動体７と同様に、上面部７ａ及び下面部７ｂは剛性を有し、前側面部７ｃ及び後側面部７ｉ、左右側面部７ｊは弾性を有している。また、流出入口７ｈは前側面部７ｃに形成されている。
【００３６】
さらに、図４又は図５に示すように従動体７の形状が変化する方向を規制することにより、電極９ａ、９ｂが変位する方向によらず、静電アクチュエータ１は駆動力の出力方向を設定することが出来る。図４は、このような形態に係る静電アクチュエータ１の斜視図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線断面図である。この静電アクチュエータ１において、従動体７の誘電性流体８を収容する収容部材７ｋは、弾性的に伸縮することが可能な部材である。従動体７は、この収容部材７ｋを内包して、その形状が変化する方向を規制する直管状の形状規制部７Ｌを備える。この場合において、スイッチ１１をオフからオンに切り換えると、収容部材７ｋが水平方向に延伸し、静電アクチュエータ１は水平方向に駆動力を出力するようになる（図５（ｂ）参照）。なお、図４及び図５に示す静電アクチュエータ１では、従動体７が備える形状規制部７Ｌは直管状を呈していたが、形状規制部７Ｌの形状はこれに限られず、従動体７の中央部で屈曲していてもよい。
【００３７】
以上説明した静電アクチュエータ１によれば、駆動体３における流出入口３ｄから誘電性流体８が流出又は流入するのに応じて、従動体７が形状変化するようにしているので、従動体７の形状が変化する方向を規制することにより、電極９ａ及び９ｂが変位する方向に関わらず、駆動力の出力方向を設定することができる。また、駆動体３の収容部材における流出入口３ｄの位置に応じて、電極９ａ及び９ｂが変位する方向に関わらず、駆動力の出力方向を設定することができる。
【００３８】
なお、本発明に係る静電アクチュエータは、以上説明した実施形態に限られず、種々の変形が可能である。
【００３９】
例えば、駆動体３の収容部材を、柔軟性を有する素材で袋状に形成し、その収容部材に可撓性の導電性物資、例えば、カーボン等を含有した導電性インクやプラスチック、銀ペーストなどをからなる２つの電極９ａ、９ｂを対向して貼着してもよい。なお、この態様では、電極の周縁部に誘電体である収容部材の表面が露出する部分を設けたり、収容部材の表面において電極９ａの周縁部と、電極９ｂの周縁部との間に絶縁体を取り付けて、駆動体３の収縮時における電極の短絡を防止してもよい。
【００４０】
また、駆動体３又は従動体７の収容部材の少なくとも一部を、弾性を有する部材、例えば、ゴムやエラストマーなどで構成するとともに、誘電性流体８に予め内圧が加わるように、駆動体３及び従動体７内に誘電性流体８を圧入してもよい。この場合、駆動体３は、より大きな静電気力によって、誘電性流体８の内圧に反して駆動することを要する。その結果、その駆動力は、例えば誘電性流体８の自重などの外力に対して相対的に大きくなるので、静電アクチュエータ１の駆動に対する外力の影響を小さくすることが出来る。
【００４１】
また、駆動体３の上面部３ａと下面部３ｂの離間間隔を、規制手段にて所定の最大間隔以下に規制してもよい。図６はこの形態に係る静電アクチュエータの例を示す図である。図６において、静電アクチュエータ１と同一の箇所については同一符号を付している。また、図６（ａ）は、スイッチ１１のオフ時における静電アクチュエータ１ａの断面図であり、図６（ｂ）は、スイッチ１１のオン時における静電アクチュエータ１ａの断面図である。図６に示す静電アクチュエータ１ａにおける駆動体３では、規制部材１５によって、電極９ａと電極９ｂが、上面部３ａ及び下面部３ｂを介して連結されている。規制部材１５には、例えば、可撓性を有する糸状部材や、収縮可能なゴム状部材などを用いることができる。こうすることにより、電極９ａと電極９ｂの離間距離が過度に拡大することが防止され、電極間の静電気力が過度に小さくなることが防止される。
【００４２】
また、静電気力により電極９ａと電極９ｂとが接近した時に、電極９ａと電極９ｂの離間間隔が拡大する方向に両者を付勢する付勢部材を、静電アクチュエータ１が備えるようにしてもよい。図７及び図８はこの形態に係る静電アクチュエータの例を示す図である。これらの図において、静電アクチュエータ１と同一の箇所には同一符号を付している。なお、図７（ａ）及び図８（ａ）は、スイッチ１１のオフ時における静電アクチュエータの断面図であり、図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、スイッチ１１のオン時における静電アクチュエータの断面図である。
【００４３】
図７に示す静電アクチュエータ１ｂでは、駆動体３は、上面部３ａと下面部３ｂの離間間隔が縮小した時に伸長力を有するバネ１６を備え、このバネ１６によって上面部３ａの内側面と下面部３ｂの内側面とを連結している。
【００４４】
また、図８に示す静電アクチュエータ１ｃでは、駆動体３の側面部３ｃを、上面部３ａと下面部３ｂの離間間隔が縮小した時に伸長力を有する蛇腹状部材にて構成している。
【００４５】
スイッチ１１をオンからオフに切り換えた際に、このような付勢部材は、上面部３ａと下面部３ｂを、それらの離間間隔が拡大する方向に付勢し、駆動体３の膨張駆動を補助する。これにより、駆動体３の膨張速度が増し、静電アクチュエータの駆動速度が向上する。なお、静電アクチュエータ１ｃでは、従動体７の前側面部７ｃ及び後側面部７ｉ、左右側面部７ｊは、上面部７ａと下面部７ｂの離間間隔が拡大した時に収縮力を有する蛇腹状部材である。これにより、スイッチ１１をオンからオフに切り換えた際に、従動体７は、駆動体３の膨張駆動を補助するように収縮して、静電アクチュエータ１ｃの駆動速度を向上させる。
【００４６】
以上説明した静電アクチュエータ１ａ乃至１ｃによれば、静電アクチュエータ１と同様に、従動体７の形状変化可能な方向を規制することにより、電極９ａ及び９ｂが変位する方向に関わらず、駆動力の出力方向を設定することができる。また、駆動体３の収容部材における流出入口３ｄの位置に応じて、駆動力の出力方向を設定することができる。
【００４７】
次に、複数の電極対を備え、駆動体における誘電性流体８の流出量及び流入量を増大し、より大きな範囲で可動することが可能な静電アクチュエータ１０について説明する。図９は、静電アクチュエータ１０の斜視図であり、図１０は、図９におけるX−X線断面図である。これらの図においても、静電アクチュエータ１と同一の箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４８】
静電アクチュエータ１０は駆動体３０と従動体７とを含んで構成されている。駆動体３０は、電極を挟んで互いに積層し各々収縮、膨張する複数の単位駆動部２１と、当該複数の単位駆動部２１の全てに連通する連通部２２とを有しており、各部には誘電性流体８が充満している。
【００４９】
複数の単位駆動部２１は、薄型の略直方体状を呈し、柔軟性を有する収容部材にて構成されている。複数の単位駆動部２１は、矩形の上面部２１ａ、及び当該上面部２１ａに対向する下面部２１ｂをそれぞれ有している。また、各単位駆動部２１は後側面部２１ｃと左右側面部２１ｅを有している（図９及び図１０参照）。
【００５０】
各上面部２１ａ及び下面部２１ｂには、互いに対向して配置され、剛性を有する電極９ａ又は電極９ｂが着接されている。隣接する２つの単位駆動部２１の間に配置される電極９ａ、９ｂは、単位駆動部２１の上面部２１ａに着接するとともに、当該電極を挟んで当該単位駆動部２１に隣接する単位駆動部２１の下面部２１ｂに着接している。
【００５１】
層状に配置されている複数の電極のうち、一つ置きに配置される電極９ａは電源１３のプラス端子に接続されている。同じく一つ置きに配置され、電極９ａに隣接する電極９ｂは、電源１３のマイナス端子からグランド端子に至るグランド線に接続されている。
【００５２】
連通部２２は、前側面部２２ａと、当該前側面部２２ａの縁に連なる左右側面部２２ｂとを有しており、これらは柔軟性を有している。左右側面部２２ｄは、各単位駆動部２１の左右側面部２１ｅに連接している。各単位駆動部２１はそれぞれ連通部２２に連通しており、各単位駆動部２１から該連通部２２に誘電性流体８が流出し、又は該連通部２２から各単位駆動部２１に誘電性流体８が流入する。連通部２２の前側面部２２ａの中央近傍に流出入口３ｄが形成されており、当該流出入口３ｄには導管５の一端部が接続されている。導管５の他端部は従動体７に接続されている。
【００５３】
従動体７の収容部材の一部は弾性を有している。収容部材における弾性を有する部分が、誘電性流体８の流入又は流出に応じて、膨張又は収縮して、従動体７は弾性的な変形する。具体的には、静電アクチュエータ１と同様に、従動体７の前側面部７ｃ及び後側面部７ｉ、左右側面部７ｊが弾性を有し、上面部７ａ及び下面部７ｂは剛性を有している。導管５、従動体７も誘電性流体８を液密に収容している。
【００５４】
静電アクチュエータ１０の動作について説明する。スイッチ１１をオフからオンに切り換えると、静電気力により電極９ａと９ｂは互いに接近し、複数の単位駆動部２１はそれぞれ収縮する。そして、単位駆動部２１内に充満していた誘電性流体８は連通部２２側へ流出する。連通部２２へ流出した誘電性流体８は、導管５を介して従動体７へ流入する。これにより、従動体７の上面部７ａと下面部７ｂは、互いの離間間隔を拡大する方向に移動し、従動体７は弾性的に膨張して、静電アクチュエータ１０は鉛直方向に駆動力を出力する（図１０（ｂ）参照）。その後、スイッチ１１をオフに切り換えると、各単位駆動部２１内の誘電性流体８の内圧は低減し、誘電性流体８は従動体７から駆動体３０へ移動し、駆動体３０は膨張する（図１０（ａ）参照）。なお、図９及び図１０においては、層状に配置されている単位駆動部２１を５つ設けているが、単位駆動部の数はこれに限られず、単位駆動部２１をさらに増加または減少してもよい。
【００５５】
なお、駆動体３０が複数の単位駆動部２１を有するようにした場合においても、流出入口３ｄは駆動体３０の収容部材において任意の位置に設けることができる。流出入口３ｄの位置を変えることにより、静電アクチュエータ１０の駆動力の出力方向を、種々の方向へ設定できる。例えば、図１１に示す静電アクチュエータ１０に示すように、駆動体３０において流出入口３ｄは連通部２２の前側面部２２ａの中央近傍に限られず、前側面部２２ａの下部に形成し、導管５を鉛直方向に延伸させて、従動体７の上面部７ａに流出入口７ｈを形成してもよい。
【００５６】
また、駆動体３０が複数の単位駆動部２１を有するようにした場合においても、従動体７の形状が変化する方向を規制することにより、電極９ａ、９ｂの変位方向に関わりなく静電アクチュエータ１０の駆動力の出力方向を設定することが出来る。例えば、図１２（ａ）に示す静電アクチュエータ１０では、図４に示す静電アクチュエータ１と同様に、従動体７の収容部材７ｋは弾性を有する伸縮可能な部材で構成されるとともに、従動体７は収容部材７ｋの形状が変化する方向を規制する筒状の形状規制部７Ｌを備えている。この場合、駆動体３０が収縮すると、従動体７は水平方向に延伸するようになり、静電アクチュエータ１０は、水平方向に駆動力を出力する（図１２（ｂ）参照）。
【００５７】
以上説明した、複数の単位駆動部２１を備える駆動体３０を駆動させる静電アクチュエータ１０によれば、駆動体の体積変化量が増大し、静電アクチュエータの可動範囲が拡大する。
【００５８】
なお、静電アクチュエータ１０において、従動体７の収容部材を、伸長した際に収縮力を有する蛇腹状の弾性部材にて構成するようにしてもよい。この場合、スイッチ１１をオンからオフに切り換え駆動体３を膨張させる際に、従動体７の収縮力が駆動体３０の膨張駆動を補助し、静電アクチュエータ１０の膨張速度が向上する。図１３は、この形態に係る静電アクチュエータ１０ａの斜視図であり、図１４は、図１３におけるXIV−XIV線断面図である。これらの図において、静電アクチュエータ１０と同一の箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５９】
静電アクチュエータ１０ａにおいて、従動体７０の一端面の周縁部７０ｆは連通部２２の前側面部２２ａに着設されている。また、連通部２２の前側面部２２ａに対し垂直方向に伸縮可能な従動体７０の側面部７０ｄは、蛇腹状であり弾性を有する。スイッチ１１をオンにすると、駆動体３０が収縮するとともに従動体７０の側面部７０ｄが水平方向に弾性的に伸長する（図１４（ｂ）参照）。その後、スイッチ１１をオフに切り換えると、側面部７０ｄの収縮力により、従動体７０は収縮し、駆動体３０がより早く膨張するようになる（図１４（ａ）参照）。その結果、静電アクチュエータ１０ａの駆動速度が向上する。
【００６０】
なお、静電アクチュエータ１０ａにおいて、連通部２２の流出流入口３ｄに接続される導管５は、従動体７に収容されている。これにより、静電アクチュエータ１０ａ全体がコンパクトに構成される。また、静電アクチュエータ１０ａの駆動時には、導管５を介して従動体７０へ流入する誘電性流体８が、導管５の軸線方向に対して垂直な従動体７０の端面部７０ｅを内側から押圧する。これにより、従動体７０の膨張速度が向上し、静電アクチュエータ１０ａの駆動速度が向上する。
【００６１】
また、図１５に示す静電アクチュエータ１０ｂのように、導管５が、一方の端面が閉塞された管状の膨縮部材にて構成され、駆動体３０と導管５が誘電性流体８を液密に収容する収容空間を形成するようにしてもよい。具体的には、導管５０の一端面は壁部５０ａにて閉塞され、他端面は開口している。当該他端面の開口の縁部５０ｄにおいて、導管５０は流出入口３ｄの縁部に着設される。また、導管５０の筒状の側面部５０ｂは弾性を有する伸縮可能な部材で構成される。静電アクチュエータ１０ｂでは、導管５がこのように形成されるため、従動体７に充満する流体１７と駆動体３内に充満する誘電性流体８が混合することはなく、従動体７は誘電性流体８とは異なる流体１７を収容することが出来る。静電アクチュエータ１０ｂにおいて、例えば、従動体７に充満する流体１７に、誘電性流体８に比べ質量の小さい液体を用いることにより、静電アクチュエータ１０ｂの駆動速度を向上させることができる。なお、図１５（ａ）は、スイッチ１１のオフ時における静電アクチュエータ１０ｂの断面図であり、図１５（ｂ）は、スイッチ１１のオン時における静電アクチュエータ１０ｂの断面図である。
【００６２】
さらに、複数の単位駆動部２１を有する駆動体３０において、複数の単位駆動部２１の全てに連通する連通部２２を設けることなく、単位駆動部２１が、各々当該単位駆動部２１に隣接する単位駆動部２１に対して連通するようにしてもよい。
【００６３】
図１６は、この形態に係る駆動体３００を有する静電アクチュエータ１０ｃの斜視図であり、図１７は、静電アクチュエータ１０ｃが有する駆動体３００の断面図である。これらの図に示すように、概略直方体状の単位駆動部２１は、それぞれ誘電性流体８を収容し、積層して配置されている。隣接する単位駆動部２１の間には、電極９ａ又は９ｂが設けられている。各単位駆動部２１は、その一方の側端部に単位連通部２１ｆを有している。単位連通部２１ｆは、各単位駆動部２１の下方に配置される単位駆動部２１に連通している。そして、各単位駆動部２１は、単位連通部２１ｆが設けられる側とは反対側の端部において、当該単位駆動部２１の上方に配置される単位駆動部２１の単位連通部２１ｆに連通している。なお、最下部に位置する単位駆動部２１は、単位連通部２１ｆを有することなく、その上方に配置される単位駆動部２１の単位連通部２１ｆに連通している。
【００６４】
つづいて、静電アクチュエータ１０ｃの組み立て方法について説明する。薄型の略直方体状を呈し、流体を収容可能な直方体状の収容部材３００ａの上面部３０ａ及び下面部３０ｂに、可撓性を有する導電性物質からなる電極９ａ、９ｂをそれぞれ着接する（図１８参照）。ここで、収容部材３００ａの上面部３０ａ及び下面部３０ｂ、側面部３０ｃは、柔軟性を有する部材にて構成されている。また、可撓性を有する導電性物質からなる電極９ａ、９ｂは、例えば、上述したカーボン等を含有した導電性インクやプラスチック、銀ペーストなどである。そして、この収容部材３００ａを、図１６又は図１７に示すように、互いに折り重なるように概ね等間隔で複数回折り返す。このとき、電極９ａの一部が、電極９ａの他の一部に接するようにし、電極９ｂの一部は、電極９ｂの他の一部に接するようにして折り返す。
【００６５】
図１７に示すように、収容部材３００ａ及び電極のいずれかの位置（ここでは、電極９ｂ及び下面部３０ｂ）に、流出入口３０ｄを形成する。この流出入口３０ｄの縁部に導管５の一端部を接続し、導管５の他端部に従動体７を接続する。収容部材３００ａ及び従動体７に誘電性流体８を封入し、各々に誘電性流体８を充満させる。こうして、直方体状の収容部材３００ａから複数の単位駆動部２１を有する駆動体３００を形成する。
【００６６】
上面部３０ａに着接される電極９ａを、スイッチ１１を介して電源１３のプラス端子に接続する。下面部３０ｂに着接される電極９ｂを、電源１３のマイナス端子からグランド端子に至るグランド線に接続する。こうして、静電アクチュエータ１０ｃが形成される。
【００６７】
このように、静電アクチュエータ１０ｃにおける駆動体３０を、複数回折り返して形成することにより、電極の数を減少させることができ、配線を簡素化することができる。また、直方体状の収容部材３００ａを複数回折り返すことにより、複数の単位駆動部２１からなる駆動体３００を実現できるので、静電アクチュエータの組み立ての生産性が向上する。
【００６８】
さらに、以上説明したような、複数の単位駆動部２１を有する駆動体３０を備える静電アクチュエータ１０において、従動体７が、誘電性流体８が流入し膨張した後に、再び収縮するための電極対（形状回復手段）を備えるようにしてもよい。図１９及び図２０に示す静電アクチュエータ１０ｄはこの形態に係る静電アクチュエータである。図１９は、静電アクチュエータ１０ｄの斜視図であり、図２０は、図１９のXX−XX線断面図である。
【００６９】
静電アクチュエータ１０ｄは、駆動体３０と、導管５を挟んで駆動体３０に対して対向するように配置される従動体７５とを有している。従動体７５は、誘電性流体８を収容し、互いに連通する複数の単位従動部７６を有している。従動体７５において、複数の単位従動部７６は水平方向に並べて配置されている。単位従動部７６は、誘電性流体８を収容可能な収容部材を有し、収容部材は互いに対向する対向面部７６ｃと、周縁部において当該対向面部７６ｃに連設され、互いに対向する対向面部７６ｃの間の空間を囲む側面部７６ａとを有している。単位従動部７６の側面部７６ａは蛇腹状に形成され、単位従動部７６はそれぞれ収縮、膨張可能に構成されている。単位従動部７６とそれに隣接する単位従動部７６との間には、互いに対向し、対向する方向へ移動可能な電極９ｃ又は９ｄが配置されている。電極９ｃ又は９ｄは単位従動部７６の対向面部７６ｃと、それに隣接する単位従動部７６の対向面部７６ｃの双方に着接されている。
【００７０】
電極９ｃと電極９ｄは交互に配置されている。電極９ｃはスイッチ１４を介して電源１９のプラス端子に接続され、電極９ｄは、グランド線に接続されている。図２０に示すように、対向面部７６ｃと、電極９ｃ及び電極９ｄには貫通孔７６ｂが形成されており、当該貫通孔７６ｂを流通経路として、各単位従動部７６はそれに隣接する単位従動部７６に連通している。
【００７１】
静電アクチュエータ１０ｄにおいて、駆動体３０は、従動体７５と概ね同様の構成をしている。すなわち、駆動体３０は、誘電性流体８を収容する複数の単位駆動部２１を有している。単位駆動部２１は、互いに対向する対向面部２１ｉと側面部２１ｇとを有している。側面部２１ｇは蛇腹状に形成され、単位駆動部２１はそれぞれ収縮、膨張可能となっている。単位駆動部２１とそれに隣接する単位駆動部２１の間には、互いに対向し、対向する方向へ移動可能な電極９ａ又は電極９ｂが配置されている。対向面部２１ｉと、電極９ａ及び電極９ｂには貫通孔２１ｈが形成されている。複数の単位駆動部２１は、貫通孔２１ｈを流通経路として、互いに連通している。
【００７２】
なお、駆動体３０が有する電極及び対向面部２１ｉのうち、最も従動体７５に近接する位置にある電極（ここでは、９ｂ）と対向面部２１ｉに形成される貫通孔２１ｈには、導管５が接続されている。また、従動体７５が有する電極及び対向面部７６ｃのうち、最も駆動体３０に近接する位置にある電極（ここでは、９ｃ）と対向面部７６ｃに形成される貫通孔７６ｂにも、導管５が接続されている。また、従動体７５の電極９ｃ及び９ｄのうち、最も駆動体３０側に位置する電極（ここでは、９ｃ）と、駆動体３０の電極９ａ及び９ｂのうち、最も従動体７５側に位置する電極（ここでは、９ｂ）は、移動が不能となるように、不図示の支持部材により支持されている。
【００７３】
静電アクチュエータ１０ｄの動作について説明する。駆動体３０に接続されるスイッチ１１をオンすると、静電気力により単位駆動部２１はそれぞれ収縮する。このとき、複数の電極のうち最も従動体７５に近接する電極の位置が固定された状態で、駆動体３０は収縮し、誘電性流体８が従動体７５に流入する。誘電性流体８が流入すると、複数の電極のうち最も駆動体３０に近接する電極の位置が固定された状態で、従動体７５は膨張する（図２０（ｂ）参照）。その後、従動体７５に接続されるスイッチ１４をオンに切り換えると同時に、スイッチ１１をオフに切り換えると、電極９ｃと９ｄ間の静電気力により各単位従動体７６は収縮する。それと同時に、従動体７５に収容されていた誘電性流体８は再び駆動体３０に流入し、駆動体３０は膨張する。このように静電アクチュエータ１０ｄの駆動時には、スイッチ１１とスイッチ１４はいずれか一方のみをオンし、他方はオフとなるように、それぞれのオン／オフを同時に切り換える。これにより、静電アクチュエータ１０ｄは断続的に駆動力を出力することが出来る。
【００７４】
以上説明した、静電アクチュエータ１０ａ乃至１０ｄによれば、複数の単位駆動部２１を有し、それぞれに電極が着接されているので、駆動体３０又は３００からの誘電性流体８の流出量及び流入量が増大し、静電アクチュエータの可動範囲が拡大する。
【００７５】
なお、以上説明した静電アクチュエータにおいて用いている駆動体をポンプ装置として駆動させることも可能である。
【００７６】
図２１は、以上説明した駆動体を用いたポンプ装置の例の断面図であり、図２２は、駆動時における該ポンプ装置の断面図である。ポンプ装置５０は駆動体５１を有し、駆動体５１内には誘電性流体８が充満している。駆動体５１における誘電性流体８を収容する収容部材は弾性を有する。収容部材の側面部５２ａと、該側面部５２ａに対向する位置にある側面部５２ｂの外側には、誘電性流体８が流通する配管５６が接続されている。また、側面部５２ａ及び側面部５２ｂには相対する位置に開口５２ａ’、５２ｂ’が形成されている。側面部５２ａの開口５２ａ’には誘電性流体８の流入を許容する逆支弁５５ａが取り付けられている。また、側面部５２ｂの開口５２ｂ’には、誘電性流体８の流出を許容する逆支弁５５ｂが取り付けられている。
【００７７】
駆動体５１は、電極９ａ又は９ｂを挟んで、互いに積層して配置される複数の単位駆動部５３を有しており、各単位駆動部５３の上面部５３ａ及び下面部５３ｂには板状の電極９ａ及び９ｂがそれぞれ着接されている。なお、隣接する２つの単位駆動部５３の間に配置される電極は、下方に位置する単位駆動部５３の上面部５３ａに着接されるとともに、上方に位置する単位駆動部５３の下面部５３ｂに着接されている。また、電極９ａは、これまで説明した駆動体と同様に、不図示のスイッチを介して電源のプラス端子に接続されている。また、電極９ａに隣接して配置される電極９ｂはグランド線に接続されている。
【００７８】
ここで、ポンプ装置５０の駆動について説明する。スイッチがオフからオンに切り換えられると、電極９ａにプラス電荷が蓄積されるとともに、電極９ｂにはマイナス電荷が蓄積される。電極間に電位差が生じ、それによる静電気力により側面部５２ａ及び５２ｂの弾性力に抗して複数の単位駆動部５３はそれぞれ収縮する。これにより、駆動体５１内に充満していた誘電性流体８の内圧が上昇し、逆支弁５５ｂが開放されて、誘電性流体８が側面部５２ｂの開口５２ｂ’から配管５６へ流出する（図２２（ａ）参照）。また、スイッチをオンからオフに切り換えると、側面部５２ａ及び５２ｂの弾性力により、駆動体５１が膨張する。このとき、駆動体５１内の誘電性流体８の内圧が低下し、逆支弁５５ｂが閉鎖されるとともに、逆支弁５５ａが開放されて誘電性流体８が配管５６から流入する（図２２（ｂ）参照）。
【００７９】
また、ポンプ装置が、駆動体とともに配管及び逆支弁を有する容器を備え、駆動体が容器に収容されて容器内で駆動することにより、駆動体内に充満している誘電性流体とは異なる流体をも流通させることができる。図２３は、この形態に係るポンプ装置５０ａの断面図であり、図２４は、駆動時におけるポンプ装置５０ａの断面図である。これらの図において、ポンプ装置５０と同一の箇所については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８０】
ポンプ装置５０ａは、絶縁体にて構成される容器５７と、駆動体５１ａとを備えている。容器５７の側面部５８ａには開口５８ａ’が形成されており、側面部５８ｂにおける開口５８ａ’に対向する位置にも開口５８ｂ’が形成されている。側面部５８ａの開口５８ａ’には、容器５７への流体の流入を許容する逆支弁５５ａが取り付けられている。また、側面部５８ｂの開口５８ｂ’には、容器５７から流体が流出することを許容する逆支弁５５ｂが取り付けられている。なお、側面部５８ａ、５８ｂには、配管５６が接続されている。また、容器５７内には流体５９が充満している。
【００８１】
駆動体５１ａは、容器５７に収容され、上述した駆動体５１と同様に、複数の単位駆動部５３と電極９ａ、９ｂとを備え、内部に誘電性流体８が充満している。また、駆動体５１ａの側面部５２ｂには、外方へ伸長可能な膨縮部５４が形成されており、この膨縮部５４は容器５７の外側に突出している。具体的には、膨縮部５４は、一端面が閉塞した筒状或いは袋状に形成されおり、その側面部５４ａは伸長可能な部材にて形成されている。容器５７の上面部５７ｃには開口５７ｃ’が形成されており、膨縮部５４は該開口５７ｃ’から容器５７の外側に突出している。なお、上面部５７ｃに形成される開口５７ｃ’の縁部と、膨縮部５４の側面部５４ａとは気密に接合されている。
【００８２】
ここで、ポンプ装置５０ａの駆動について説明する。スイッチをオンにすると、電極間の静電気力により単位駆動部５３がそれぞれ収縮し、誘電性流体８の内圧が上昇し、膨縮部５４が膨張する。駆動体５１ａにおける容器５７に収容されている部分の体積が低減することにより、容器５７内に充満している流体５９の内圧が低下する。これにより、容器５７に取り付けられた逆支弁５５ａが開放され、容器５７内に配管５６から流体５９が流入する（図２４（ａ）参照）。スイッチをオフに切り換えると、駆動体５１ａの側面部５２ａ、５２ｂの弾性力により、単位駆動部５３がそれぞれ膨張する。このとき、膨縮部５４は収縮する。また、容器５７内の流体５９の内圧が上昇することにより、逆支弁５５ａが閉鎖されるとともに、逆支弁５５ｂが開放され、流体５９が容器５７から流出する（図２４（ｂ）参照）。
【００８３】
なお、以上説明したポンプ装置では、駆動体の側面部が弾性を有して構成されて、側面部の弾性力により駆動体を膨張させていたが、駆動体を膨張させる手段はこれに限られず、例えば、電極間の離間間隔が縮小した時に伸長力を有する弾性部材、例えば、バネなどを上面部５３ａ及び５３ｂに連結するようにしてもよい。
【００８４】
以上説明したポンプ装置によれば、駆動体内に複数の電極を層状に配置し、複数の単位駆動部を有しているので、ポンプ装置が吐出する流量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施形態に係る静電アクチュエータの斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】上記実施形態に係る静電アクチュエータにおいて、駆動力の出力方向を変化させた静電アクチュエータの斜視図である。
【図４】上記実施形態に係る静電アクチュエータにおいて、駆動力の出力方向を変化させた静電アクチュエータの斜視図である。
【図５】図４のV−V線断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る静電アクチュエータの断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る静電アクチュエータの断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る静電アクチュエータの断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る静電アクチュエータの斜視図である。
【図１０】図９におけるX−X線断面図である。
【図１１】図９に示す実施形態に係る静電アクチュエータにおいて、駆動力の出力方向を変化させた静電アクチュエータの斜視図である。
【図１２】図９に示す実施形態に係る静電アクチュエータにおいて、駆動力の出力方向を変化させた静電アクチュエータの断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る静電アクチュエータの斜視図である。
【図１４】図１３におけるXIV−XIV線断面図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る静電アクチュエータの断面図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係る静電アクチュエータの斜視図である。
【図１７】図１６に示す静電アクチュエータが備える駆動体の断面図である。
【図１８】図１６に示す静電アクチュエータが備える駆動体の組み立て前の状態を示す斜視図である。
【図１９】本発明の他の実施形態に係る静電アクチュエータの斜視図である。
【図２０】図１９におけるXX−XX線断面図である。
【図２１】駆動体を利用したポンプ装置の断面図である。
【図２２】上記ポンプ装置の駆動状態を表す断面図である。
【図２３】駆動体を利用したポンプ装置の断面図である。
【図２４】図２３に示すポンプ装置の駆動状態を表す断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１，１０  静電アクチュエータ、３，３０，５１，３００  駆動体、５  導管、７，７０，７５  従動体、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ  電極、１１  スイッチ、１３  電源、１５  収縮部材、１６  バネ、２１  単位駆動部、２２  連通部、３０  駆動体、５０  ポンプ装置、５１  駆動体、５２，５８  側面部、５３  単位駆動部、５４  膨縮部、５５  逆支弁、５６  配管、５７  容器。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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