(57)【要約】【課題】磁気応答型アクチュエータにおいて、取り扱い容易で種々の機器に容易に組み込み可能とする。【解決手段】磁気応答型アクチュエータ１は、弾性材料に磁性粒子を分散させてなる磁性弾性体２と、磁性弾性体２を支持または固定する支持部３と、磁性弾性体２に磁場Ｂを印加する磁場発生部４とを備えている。磁場発生部４は、磁性弾性体２の支持部３以外の部位がアクチュエータ作用面となるように磁性弾性体２に対して磁場を与える。磁性弾性体２が、磁場発生部４によって印加される磁場Ｂの強度に応じて、支持部３によって支持されている部位に対して伸長し、または収縮する動作を行う。支持部３に対して磁性弾性体２を伸長動作や収縮動作をさせるので、支持部３を介して種々の機器に容易に取り付けることができ、取り扱い容易で身の回りの機器に安心して適用することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料の少なくとも一部に磁性粒子を分散させてなる磁性弾性体と、
前記磁性弾性体を支持する支持部と、
前記磁性弾性体に磁場を与える磁場発生部と、を備え、
前記磁場発生部は、前記磁性弾性体の前記支持部によって支持されている部位以外の部位がアクチュエータ作用面となるように前記磁性弾性体に対して磁場を与えることにより、該磁性弾性体に磁場の強さに応じた伸長または収縮の動作をさせることを特徴とする磁気応答型アクチュエータ。
【請求項２】
前記磁性弾性体の磁性粒子が着磁による磁極を有し、前記磁場発生部と磁性弾性体の異極を近づけて発生する吸引力によって、前記磁性弾性体が伸長または収縮することを特徴とする請求項１に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項３】
前記磁性弾性体の磁性粒子が着磁による磁極を有し、前記磁場発生部と磁性弾性体の同極を近づけて発生する反発力によって、前記磁性弾性体が伸長または収縮することを特徴とする請求項１に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項４】
前記磁場発生部は、前記磁性弾性体の伸長または収縮の動作方向となる磁場を当該磁性弾性体に与えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項５】
前記磁場発生部は、前記磁性弾性体の伸長または収縮の動作方向に交差する方向となる磁場を当該磁性弾性体に与えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項６】
前記磁場発生部は、互いに交差する複数軸方向にそれぞれ配置され、前記磁性弾性体は前記軸の交差位置に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項７】
前記磁場発生部を少なくとも２個互いに対向させて備え、
前記磁性弾性体は、前記離間した磁場発生部の間に配置されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項８】
前記磁場発生部はＣ字形の磁路を有し、
前記磁性弾性体は、前記磁路の対向開放端間に配置されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項９】
前記磁場発生部と磁性弾性体のいずれか一方が中空部を有し、他方が前記中空部に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項１０】
前記磁場発生部は、永久磁石であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項１１】
前記磁場発生部は、電磁石であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項１２】
前記支持部は、
前記磁性弾性体がアクチュエータとして動作する際に外力を受ける第１の支持部と、
前記磁性弾性体が伸長または収縮の動作をする際に当該磁性弾性体の固定部を形成するための第２の支持部と、を備えてなることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項１３】
前記磁性弾性体は、前記磁性粒子の濃度を任意に変化させて分散させてなることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項１４】
前記磁性弾性体は、前記磁性粒子を含む弾性材料と前記磁性粒子を含まない弾性材料の多層構造を備えてなることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【請求項１５】
前記磁性弾性体の弾性材料は多孔質体であることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の磁気応答型アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性弾性体を用いた磁気応答型アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粘弾性材料に磁性粒子を分散させた磁気応答性材料とその製造方法を示し、その材料をクラッチ、ダンパ、アクチュエータなどに用いる旨の提案が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、磁気応答型アクチュエータとして、磁性流体を封入した弾性力のある袋をノズル近傍に配置し、袋の形状を磁場によって変化させることにより、ノズルからの給気圧を制御するアクチュエータが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９５８２６号公報
【特許文献２】特開平８−１０５４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１には、磁気応答性材料を用いてアクチュエータを構成する際の磁場の作用方向性や磁場発生手段との組み合わせなどについて具体的構成要件が示されていない。また、特許文献２のアクチュエータは、液体である磁性流体を扱う必要があり、その使用範囲が機械設備への適用などのように限定されたものとなる。例えば、医療用の施療子（マッサージ機）や、身の回りの機器などに応用するには、使用者が安心して取り扱うことができる磁気応答型アクチュエータが求められている。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消するものであって、取り扱い容易で種々の機器に容易に組み込ことができる磁気応答型アクチュエータ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】
【０００６】
上記課題を達成するために、本発明の磁気応答型アクチュエータは、弾性材料の少なくとも一部に磁性粒子を分散させてなる磁性弾性体と、磁性弾性体を支持する支持部と、磁性弾性体に磁場を与える磁場発生部と、を備え、磁場発生部は、磁性弾性体の支持部によって支持されている部位以外の部位がアクチュエータ作用面となるように磁性弾性体に対して磁場を与えることにより、該磁性弾性体に磁場の強さに応じた伸長または収縮の動作をさせることを特徴とする。
【０００７】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁性弾性体の磁性粒子が着磁による磁極を有し、磁場発生部と磁性弾性体の異極を近づけて発生する吸引力によって、磁性弾性体が伸長または収縮するものとしてもよい。
【０００８】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁性弾性体の磁性粒子が着磁による磁極を有し、磁場発生部と磁性弾性体の同極を近づけて発生する反発力によって、磁性弾性体が伸長または収縮するものとしてもよい。
【０００９】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁場発生部は、磁性弾性体の伸長または収縮の動作方向となる磁場を当該磁性弾性体に与えるものとしてもよい。
【００１０】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁場発生部は、磁性弾性体の伸長または収縮の動作方向に交差する方向となる磁場を当該磁性弾性体に与えるものとしてもよい。
【００１１】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁場発生部は、互いに交差する複数軸方向にそれぞれ配置され、磁性弾性体は軸の交差位置に配置されているものとしてもよい。
【００１２】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁場発生部を少なくとも２個互いに対向させて備え、磁性弾性体は、離間した磁場発生部の間に配置されているものとしてもよい。
【００１３】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁場発生部はＣ字形の磁路を有し、磁性弾性体は、磁路の対向開放端間に配置されているものとしてもよい。
【００１４】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁場発生部と磁性弾性体のいずれか一方が中空部を有し、他方が中空部に配置されているものとしてもよい。
【００１５】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁場発生部は、永久磁石としてもよい。
【００１６】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁場発生部は、電磁石としてもよい。
【００１７】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、支持部は、磁性弾性体がアクチュエータとして動作する際に外力を受ける第１の支持部と、磁性弾性体が伸長または収縮の動作をする際に当該磁性弾性体の固定部を形成するための第２の支持部と、を備えてなるものとしてもよい。
【００１８】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁性弾性体は、磁性粒子の濃度を任意に変化させて分散させてなるものとしてもよい。
【００１９】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁性弾性体は、磁性粒子を含む弾性材料と磁性粒子を含まない弾性材料の多層構造を備えてなるものとしてもよい。
【００２０】
この磁気応答型アクチュエータにおいて、磁性弾性体の弾性材料は多孔質体としてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の磁気応答型アクチュエータによれば、磁場発生部による磁場を磁性弾性体に与え、その支持部以外の部位が作用面となるように伸長または収縮動作をし、この動作をアクチュエータとして利用するので、取り扱い容易で機器に容易に組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る磁気応答型アクチュエータについての模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータの変形例を示す模式的構成図。
【図２】（ａ）は同アクチュエータにおける磁性弾性体の構造を説明する模式図、（ｂ）は同磁性弾性体に磁場を印加したときの変化を説明する模式図。
【図３】（ａ）は同アクチュエータの収縮動作を説明する側面図、（ｂ）は同伸長動作を説明する側面図。
【図４】（ａ）は第２の実施形態に係る磁気応答型アクチュエータの模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータの変形例を示す模式的構成図。
【図５】（ａ）は同アクチュエータの他の変形例を示す模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータのさらに他の変形例を示す模式的構成図。
【図６】（ａ）は同アクチュエータのさらに他の変形例を示す模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータのさらに他の変形例を示す模式的構成図。
【図７】（ａ）は同アクチュエータのさらに他の変形例を示す模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータのさらに他の変形例を示す模式的構成図。
【図８】（ａ）は同アクチュエータのさらに他の変形例を示す斜視図、（ｂ）は同断面図。
【図９】（ａ）は同アクチュエータのさらに他の変形例を示す斜視図、（ｂ）は同断面図。
【図１０】（ａ）は第３の実施形態に係る磁気応答型アクチュエータの模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータの変形例を示す模式的構成図。
【図１１】（ａ）は同アクチュエータの他の変形例を示す模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータのさらに他の変形例を示す模式的構成図。
【図１２】（ａ）は同アクチュエータのさらに他の変形例を示す模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータのさらに他の変形例を示す模式的構成図。
【図１３】（ａ）は第４の実施形態に係る磁気応答型アクチュエータの模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータの伸長動作を示す図。
【図１４】（ａ）は同アクチュエータの変形例を示す模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータの伸長動作を示す図。
【図１５】（ａ）は同アクチュエータの他の変形例を示す模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータの伸長動作を示す図。
【図１６】（ａ）は同アクチュエータのさらに他の変形例を示す斜視図、（ｂ）は同断面図。
【図１７】（ａ）は第５の実施形態に係る磁気応答型アクチュエータの模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータの伸長動作を示す図。
【図１８】（ａ）は同アクチュエータの変形例を示す模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータの伸長動作を示す図。
【図１９】（ａ）は同アクチュエータの他の変形例を示す模式的構成図、（ｂ）は同アクチュエータの伸長動作を示す図。
【図２０】（ａ）は一実施形態に係る磁気応答型アクチュエータの側面図、（ｂ）は同アクチュエータの平面図、（ｃ）は同アクチュエータの斜視図。
【図２１】（ａ）は他の一実施形態に係る磁気応答型アクチュエータの側面図、（ｂ）は同アクチュエータの平面図、（ｃ）は同アクチュエータの斜視図。
【図２２】さらに他の一実施形態に係る磁気応答型アクチュエータの側面図。
【図２３】同アクチュエータの変形例を示す側面図。
【図２４】さらに他の一実施形態に係る磁気応答型アクチュエータの側面図。
【図２５】同アクチュエータの変形例を示す側面図。
【図２６】さらに他の一実施形態に係る磁気応答型アクチュエータの側面図。
【図２７】同アクチュエータの変形例を示す側面図。
【図２８】（ａ）は同アクチュエータに用いられる磁性弾性体の模式的断面図、（ｂ）は同磁性弾性体の母材の斜視図、（ｃ）は同磁性弾性体の製造に用いられる含浸液の斜視図。
【図２９】同磁性弾性体の製造方法のフローチャート。
【図３０】磁気応答型アクチュエータの使用例を示す側面図。
【図３１】磁気応答型アクチュエータの他の使用例を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る磁気応答型アクチュエータについて、図面を参照して説明する。図中に適宜図示した直交ｘｙｚ座標軸を適宜参照する。図１、図２、図３は第１の実施形態を示す。図１（ａ）に示すように、磁気応答型アクチュエータ１（以下、アクチュエータ１）は、弾性材料に磁性粒子を分散させてなる磁性弾性体２と、磁性弾性体２を支持または固定する支持部３と、磁性弾性体２に磁場を印加する磁場発生部４と、を備えている。磁場は、図中に磁力線Ｂによって示しているが、同じ記号で磁場Ｂと記す。磁性弾性体２は、支持部３によって下方から支持され、磁場発生部４による磁場Ｂが上下方向（ｚ軸方向）に印加される。磁性弾性体２は、磁場Ｂの強度に応じて、支持部３によって支持されている部位に対して離間または接近するように、ｚ軸方向（矢印ｐ）に伸長または収縮し、アクチュエータとして動作する。すなわち、磁場発生部４は、磁性弾性体２の伸長または収縮の動作方向となる磁場Ｂを磁性弾性体２に与える。説明の便のため、このアクチュエータ１を磁場平行型のアクチュエータまたは第１の型のアクチュエータと呼び、後述の磁場交差型または第２の型のアクチュエータと区別する。
【００２４】
アクチュエータとは、物体に作用して物体に圧力を加えたり、物体に移動運動を起こさせたりするものであり、アクチュエータ動作はそのような作用を起こさせる動作であり、磁性弾性体２の伸長または収縮の動作がアクチュエータ動作である。磁性弾性体２は、その一表面である上面が力や圧力を物体に作用するための作用部２１として設定される。作用部２１の対向面（下面）が支持部３によって支持または固定されている。より一般的には、磁性弾性体２の支持部３によって支持されている部位以外の部位がアクチュエータ作用面２１となる。磁場発生部４は、電磁石や永久磁石、またはこれらの組み合わせなどで構成される。
【００２５】
アクチュエータ１は、磁場発生部４によって発生して印加する磁場Ｂの強さ（強度）を変化させる磁場強度変化装置１０を備えている。磁場強度変化装置１０は、例えば、磁場発生部４が電磁石の場合は励磁用コイル電流の電流値制御装置である。また、磁場強度変化装置１０は、例えば、磁場発生部４が永久磁石の場合永久磁石と磁性弾性体２との間の距離を相対的に変化させたり、接近させたり離間させたり、相互の軸を傾けたりずらしたりする、例えば、永久磁石を移動させる移動装置である。磁場強度変化装置１０は、これらの他に、磁力線Ｂを遮断したり迂回させたりして、磁性弾性体２に印加される磁場Ｂの強度を実質的に変化させる装置で構成することもできる。この場合、例えば、永久磁石と磁性弾性体２との間に高透磁率部材を出し入れする装置を磁場強度変化装置１０として備えることができる。磁場強度変化装置１０は、大面積または大容積の磁性弾性体２の一部分のみをアクチュエータ動作させたり、アクチュエータ動作をさせる場所を変化させたりするように構成することができる。
【００２６】
図１（ｂ）に示すアクチュエータ１は、図１（ａ）のアクチュエータ１とは磁場Ｂの方向が異なり、他は同様である。すなわち、磁性弾性体２は、支持部３によって下方から支持され、磁場発生部４による磁場Ｂが左右方向（ｘ軸方向）に印加される。磁性弾性体２は、上記同様にｚ軸方向（矢印ｐ）に伸長または収縮し、アクチュエータとして動作する。つまり、磁場発生部４は、磁性弾性体２の伸長または収縮の動作方向に交差する方向となる磁場Ｂを磁性弾性体２に与え、磁性弾性体２は、磁場発生部４による磁場Ｂの強さに応じて、磁場Ｂの方向に交差する方向に沿う伸長または収縮の動作をする。このアクチュエータ１を、説明の便のため、磁場交差型のアクチュエータまたは第２の型のアクチュエータと呼ぶ。
【００２７】
図１（ａ）（ｂ）に示す磁場平行型および磁場交差型の各アクチュエータ１は、磁性弾性体２の外部から磁場Ｂを印加して磁性弾性体２の寸法を変化させるので、磁性弾性体２と磁場発生部４とを分離して個別に設計でき、設計の自由度が高く、設計効率が高い。また、磁場発生部４が磁性弾性体２から分離できるので、磁性弾性体の形状や構成に制約されず、磁場発生部４の制御、従って、磁性弾性体２によるアクチュエータ動作の制御が容易である。また、アクチュエータとしての作用素である磁性弾性体２がその弾性のもとで変形することができるので、磁性弾性体２は、周囲の拘束条件などに対してその形状を柔軟にソフトに変形して対応しつつ、アクチュエータ動作を行うことができる。アクチュエータ１によれば、磁場Ｂを磁性弾性体２に与え、磁性弾性体２の支持部３以外の部位が作用面となるように伸長または収縮動作をし、この動作をアクチュエータとして利用するようにしたので、取り扱い容易で種々の機器に容易に組み込むことができる。
【００２８】
（磁性弾性体）
図２（ａ）に示すように、磁性弾性体２は、弾性材料２ａに磁性粒子２ｂを分散させたものである。弾性材料２ａは、ゲル状態材料や固体材料であり、例えば、天然ゴム、合成ゴム、ブチルゴム、ポリウレタン等を用いることができる。磁性粒子２ｂは、鉄、カルボニル鉄、フェライトなどの強磁性体材料や高透磁率材料の粉末などを用いることができる。このような磁性弾性体２に磁場Ｂが印加されると、図２（ｂ）に示すように、磁性粒子２ｂが磁気的に分極し、分極した粒子間に磁気的結合が形成される。磁性粒子２ｂは、磁力線Ｂに沿う方向に磁性粒子２ｂが整列して粒子間の磁気結合力が増し、強固な構造となる。このような分極により、磁性弾性体２には、印加される磁場Ｂの強さに応じて、伸長または短縮する形状的な変化が発生する。なお、磁性弾性体２において、磁性粒子２ｂは、弾性材料２ａに一様に分散する必要はなく、少なくとも一部に分散されていればよい。
【００２９】
着磁（磁化）されていない磁性粒子は、磁束密度の高い方、つまり磁力の強い方に移動する。従って、磁性弾性体２の磁性粒子が着磁されていない場合、例えば、磁場平行型の構成において、図３（ａ）に示すように、支持部３に近づくほど磁束密度が高くなる磁場Ｂの印加により、磁性弾性体２の各部分が支持部３に向けて移動する。これにより、磁性弾性体２は、もとの寸法（破線で示す磁性弾性体２０の状態）から矢印ｐで示すように収縮する。また、図３（ｂ）に示すように、支持部３から離れるほど磁束密度が高くなる磁場Ｂの印加により、磁性弾性体２の各部分が支持部３から離れるように移動し、下面を固定された磁性弾性体２は、もとの寸法状態から矢印ｐで示すように伸長する。
【００３０】
磁性弾性体２の弾性材料２ａに分散されている磁性粒子２ｂは（図２参照）、非着磁の状態でもよく、また、着磁された状態でもよい。各磁性粒子２ｂが着磁されて磁性弾性体２が全体として磁極を有する場合は、下記の実施形態において示すように、磁場Ｂからの磁気的反発力によるアクチュエータ動作を磁性弾性体２に行わせることができる。すなわち、アクチュエータ１において、磁性弾性体２は分散した磁性粒子の着磁に基づく磁極を有し、その磁極に作用する磁場Ｂからの反発力によって伸長または収縮の動作を行うようにすることができる。また、同様に、アクチュエータ１において、磁性弾性体２は、分散した磁性粒子の着磁に基づく磁極を有し、その磁極に作用する磁場Ｂからの吸引力によって前記伸長または収縮の動作を行うようにすることができる。また、磁性弾性体は、印加する磁場Ｂの向きや大きさによって、磁性弾性体の形状変化をさせることに加えて、磁性弾性体の弾性率を変化させる物性的な変化を付随させることもできる。そこで、アクチュエータ１の磁性弾性体２にアクチュエータとしての動作の他に弾性率変化の動作を行わせるようにしてもよく、そのための磁場印加手段をアクチュエータ１に別途備えてもよい。
【００３１】
アクチュエータ１によれば、支持部３を備え、支持部３に対して磁性弾性体２の伸長動作や収縮動作をさせるので、支持部３を介して種々の機器に容易に取り付けることができ、かつ、制御が容易なアクチュエータを実現できる。アクチュエータ１は、動作部である磁性弾性体２とその駆動源である磁場発生部４とを分離して設計したり、製造したり、補修したり、取り扱ったりすることができ、簡便に身の回りの機器に安心して適用することができる。アクチュエータ１は、例えば、磁性流体を用いるアクチュエータに比べて、格段に取り扱いや補修が容易である。従って、アクチュエータ１を種々の人体マッサージ用途に容易に適用することができる。例えば、磁性弾性体２を、ソファや椅子の座部、これらの背もたれ部、介護用ベッドのマットなどの人体接触部分に、平面的に、または適宜の曲面に沿って二次元的に敷き詰めて、各磁性弾性体２の寸法を磁場Ｂによって局所的に、または大域的に時間変化させる。その時間変化は、予め設定したプログラムに従って複合周期のもとで変化させればよい。アクチュエータ１を、このような人体接触用途に適用すると、電磁モータによる剛体駆動と比較して、人体にソフトなタッチで安全であり、伝達機構なしで自在な動きが可能となり、装置の小型化や静音化に有利である。また、磁気応答型アクチュエータ１は、人体接触部への電界印加の虞がなく、安心感が得られ、力や変形量の高出力化が容易であり、磁場Ｂの大きさに対応した出力制御が可能という利点がある。
【００３２】
（第２の実施形態）
図４乃至図９は、第２の実施形態とその変形例を示す。本実施形態のアクチュエータ１は、上述の図１（ａ）に示した磁場平行型のアクチュエータ１に属し、磁場発生部４として永久磁石４を用い、磁場強度変化装置１０として永久磁石を移動させる移動装置１０を用いるものである。図４（ａ）に示すアクチュエータ１は、磁気的吸引力に基づいてアクチュエータ動作を行う。磁性弾性体２は、磁性粒子の着磁に基づく磁極Ｎ，Ｓを有し、Ｎ極を上にＳ極を下にして平板状の支持部３によって下部を支持または固定されている。永久磁石４は、Ｎ極を上にして支持部３の下方に配置されている。磁性弾性体２と永久磁石４とは、互いに異極の磁極を向かい合わせて配置されているので、互いに吸引力を及ぼす。磁性弾性体２は、永久磁石４による磁場Ｂからの吸引力によって、矢印ｐで示すように、収縮動作によるアクチュエータ動作を行う。移動装置１０は、磁性弾性体２に印加する磁場Ｂの強度が変化するように永久磁石４を移動させる。従って、磁性弾性体２は、移動装置１０による永久磁石４の移動にともなって、破線で示す磁性弾性体２０の初期状態の寸法から磁場Ｂの影響によって下方に最大に収縮した状態の寸法までの間で、収縮運動と復帰運動とによるアクチュエータ動作を行う。移動装置１０による永久磁石４の移動は、磁場Ｂに平行な方向に沿っての移動の他に、磁場Ｂに直交する方向への移動とすることができ、少なくとも磁性弾性体２に印加する磁場Ｂの強度が変化する移動であればよい。例えば、永久磁石４を回転移動させて磁極の方向を傾けるようにしてもよい。また、永久磁石４の磁性弾性体２に対する移動は、相対的なものであり、永久磁石４に対して磁性弾性体２と支持部３とが移動するものとしてもよい。
【００３３】
図４（ｂ）に示すアクチュエータ１は、永久磁石４が磁性弾性体２の上方に配置され、永久磁石４と磁性弾性体２との間の吸引力によって、磁性弾性体２が伸長動作によるアクチュエータ動作を行う。磁性弾性体２は、移動装置１０による永久磁石４の移動にともなって、破線で示す磁性弾性体２０の初期状態の寸法から磁場Ｂの影響によって上方に最大に伸長した状態の寸法までの間で伸縮する。その他の点については、図４（ａ）に示すアクチュエータ１と同様である。また、図４に示すこれらのアクチュエータ１は、磁気的吸引力に基づくので磁性弾性体２の磁性粒子が非着磁であってもアクチュエータ動作を行うことができる。また、これらのアクチュエータ１は、磁気的吸引力に基づくので、反発力の場合よりも異極同士が互いに安定に存在することができ、アクチュエータの動作が安定する。
【００３４】
図５に示すアクチュエータ１は、磁気的反発力に基づいてアクチュエータ動作を行う。磁性弾性体２は、その磁性粒子が着磁されている必要がある。磁性弾性体２は、磁性粒子が着磁されていると磁気的吸引力と磁気的反発力のいずれでも動作するが、非着磁だと磁気的吸引力でしか動作できない。図５に示すアクチュエータ１は、上述した図４に示す吸引動作型のアクチュエータ１における永久磁石４の位置を、それぞれ磁性弾性体２に関して反対側に配置換えした構成になっている。従って、図５（ａ）では、磁性弾性体２が上方の永久磁石４からの反発力を受けて収縮したり、初期状態に復帰したりするアクチュエータ動作を行う。また、図５（ｂ）では、磁性弾性体２が下方の永久磁石４からの反発力を受けて伸長したり、初期状態に復帰したりするアクチュエータ動作を行う。この場合、磁性弾性体２が磁場Ｂによって伸長するのは、磁性弾性体２中に分散して存在する着磁した個々の磁性粒子に作用する反発力が吸引力に勝るからである。これは、磁気力の大きさが距離の２乗に反比例することや、磁力線が発散すること（磁気勾配が存在すること）などにもよる。なお、図５（ｂ）における磁力線Ｂのもとでの磁性弾性体２の伸長動作は、図３（ｂ）に示した磁力線Ｂの下での伸長動作とは異なっいる。これは、前者の図５（ｂ）では磁性粒子が着磁されており、後者の図３（ｂ）では磁性粒子が着磁されていないことに起因する。また、図５（ｂ）および上述の図４（ａ）の構成のアクチュエータ１は、磁性弾性体２における磁場発生部４（永久磁石４）が配置された側とは反対側の開放された空間でアクチュエータ動作が行われる。つまり、磁性弾性体２における、支持部３がある側とは反対側が、開放空間になっているので、開放空間を用いて種々用途への対応が容易に行える。
【００３５】
図６に示すアクチュエータ１は、互いに離間し対向して直列的に配置された２つの永久磁石４を備え、着磁された磁性弾性体２が離間した永久磁石４の間に配置されている。図６（ａ）に示すアクチュエータ１は、磁性弾性体２が各永久磁石４との磁気的反発力によって収縮動作をする。このアクチュエータ１の構造は、図５に示した磁気的反発力に基づく２種類のアクチュエータ１の構造を合せた構造と見做すことができる。この場合、図５（ａ）に示した収縮動作の方が、図５（ｂ）に示した伸長動作よりも優勢であることにより、図６（ａ）に示す収縮動作をするアクチュエータ１が形成される。なお、永久磁石４の個数は、例えば、小型磁石の集合体とすることができ、２つとは限らず、複数備えることができる。
【００３６】
図６（ｂ）に示すアクチュエータ１は、磁性弾性体２が各永久磁石４との磁気的吸引力によって伸長動作をする。このアクチュエータ１の構造は、図４に示した磁気的吸引力に基づく２種類のアクチュエータ１の構造を合せた構造と見做すことができる。この場合、図４（ｂ）に示した伸長動作の方が、図４（ａ）に示した収縮動作よりも優勢であることにより、図６（ｂ）に示す伸長動作をするアクチュエータ１が形成される。図６に示すこれらのアクチュエータ１によれば、永久磁石４を直列的に２個とするので、発生する磁場Ｂがより強力にでき、より大きな力や変位の動作を実現できる。
【００３７】
図７（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１は、上述の図６（ａ）（ｂ）のアクチュエータ１における互いに対向する永久磁石４をＣ字形の磁路を有する単体の永久磁石４で構成し、磁性弾性体２をＣ字形の磁路の対向開放端間に配置したものである。この場合、移動装置１０は磁性弾性体２に印加する磁場Ｂの強度が変化するように、例えば、磁力線Ｂに直交する方向に、Ｃ字形の永久磁石４の全体を移動させる。これらのアクチュエータ１によれば、磁路（ヨーク）を備えるので、磁場Ｂをより効率的に磁性弾性体２に印加することができる。
【００３８】
図８（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１は、永久磁石４が中空部を有し、磁性弾性体２が永久磁石４の中空部に配置されている。永久磁石４は円筒形状を有し、その軸方向に磁化されている。磁性弾性体２は円柱形状を有し、その軸方向に着磁され、下部を支持部３に支持または固定された状態で、永久磁石４の磁極の方向とは磁極の方向を逆にして、永久磁石４の中空部に配置されている。永久磁石４による磁場Ｂは磁性弾性体２の内部を磁性弾性体２の磁化の方向に沿って通過する。中空部の磁力線は軸方向に平行となり、効率的に磁場Ｂを磁性弾性体２に作用させることができる。磁性弾性体２は永久磁石４による磁場Ｂの印加による伸長動作、例えば、図３（ｂ）、図４（ｂ）、図６（ｂ）のアクチュエータ１の磁性弾性体２と同様の動作をする。永久磁石４を移動装置１０によって磁性弾性体２の軸方向に沿って移動させることにより、磁性弾性体２に磁気的吸引力によるアクチュエータ動作を行わせることができる。また、永久磁石４を磁性弾性体２との重なりが無くなる程度に大きく軸方向に移動させると互いの磁極が同極性となって、例えば、図５（ａ）や図５（ｂ）に示す状態と同様となり、磁気的反発力に基づくアクチュエータ動作を行わせることができる。また、図９（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１は、図８（ａ）（ｂ）における磁性弾性体２と永久磁石４の配置を入れ替えたものであって、磁性弾性体２が中空部を有し、永久磁石４が磁性弾性体２の中空部に配置されており、上述同様の動作をする。これらのアクチュエータ１によれば、磁性弾性体２のアクチュエータ動作の方向に磁場発生部４（永久磁石４）がないので用途が広がる。
【００３９】
（第３の実施形態）
図１０、図１１、図１２は、第３の実施形態とその変形例を示す。本実施形態のアクチュエータ１は、上述の図１（ｂ）に示した磁場交差型のアクチュエータ１に属し、磁場発生部４として永久磁石を用いるものである。図１０（ａ）に示すアクチュエータ１は、永久磁石４と磁性弾性体２との磁気的吸引力によってアクチュエータ動作を行う。アクチュエータ１は、支持部３の上に載置して支持または固定した磁性弾性体２と、磁性弾性体２の側方に配置した永久磁石４と、磁性弾性体２に印加する磁場Ｂの強度が変化するように永久磁石４を移動する移動装置１０とを備えている。磁性弾性体２は、上下方向、すなわち支持部３に対して接近離間する方向に伸縮してアクチュエータ動作をする。磁性弾性体２は、磁性粒子の着磁に基づく磁極Ｎ，Ｓを有し、磁極の方向を横にして支持部３上に配置されている。永久磁石４は、その一方の磁極を磁性弾性体２の磁極に対向させるように、より具体的には、磁性弾性体２の一方の磁極との間で磁気的吸引力が発生するように、磁性弾性体２の側方に配置されている。従って、支持部３上の磁性弾性体２は、永久磁石４に引き付けられて横方向に伸長し、その伸長による形状変化の結果、高さ寸法が減少して上下方向に収縮する。移動装置１０によって永久磁石４を移動させ、磁性弾性体２に印加する磁場Ｂの強度を変化させると、磁性弾性体２は、その初期状態からの伸縮と初期状態への復帰の動作とによってアクチュエータ動作を行う。支持部３は、磁性弾性体２がアクチュエータとして動作するときに外部からの反力を受ける部材であり、永久磁石４からの吸引力による横方向移動を防ぐ部材でもある。そこで、この後者の機能を分離するために、磁性弾性体２の左端（永久磁石４に面しない側）が右方向に移動しないように固定する部材を設けて、支持部３上では磁性弾性体２が永久磁石４の方向に伸縮自在となるようにしてもよい。つまり、この構成は、図４（ｂ）に示した、磁気的吸引力に基づくアクチュエータ１を横倒しにして、その磁性弾性体２を別途の外力支持用の部材で下から支えるようにした構成と同様になる。
【００４０】
図１０（ｂ）に示すアクチュエータ１は、永久磁石４と磁性弾性体２との磁気的反発力によってアクチュエータ動作を行うものであり、図１０（ａ）に示す吸引動作型のアクチュエータ１における永久磁石４の磁極を反転させた構成となっている。この構成において、支持部３上の磁性弾性体２は、永久磁石４から反発力を受けて横方向に収縮し、その収縮による形状変化の結果、高さ寸法が増加して上下方向に伸長する。そこで、移動装置１０によって永久磁石４を移動させ、磁性弾性体２に印加する磁場Ｂの強度を変化させると、磁性弾性体２は、その初期状態からの伸長と初期状態への復帰の動作とによってアクチュエータ動作を行うことになる。ここで、上記図１０（ａ）における説明と同様に、磁性弾性体２の左端（永久磁石４に面しない側）に磁性弾性体２の左方向への移動を止める部材を設けて、支持部３上では磁性弾性体２が永久磁石４から離れる方向に伸縮自在とする構成にしてもよい。この構成は、図５（ａ）に示した磁気的反発力に基づくアクチュエータ１を横倒しにして、その磁性弾性体２を別途の外力支持用の部材で下から支えるようにした構成と同様になる。
【００４１】
図１１（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１は、上述の図６（ｂ）（ａ）のアクチュエータ１をそれぞれ横倒しすると共に、各支持部３を磁性弾性体２の下部に移動させ、アクチュエータとしての動作方向を、磁場Ｂに直交する方向としたものと同様である。なお、両図間で（ａ）（ｂ）との対応関係が（ｂ）（ａ）に入れ替わっている。また、図１２（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１は、それぞれ図１１（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１における別体の永久磁石４をＣ字形の磁路を有する単体の永久磁石４で構成し、磁性弾性体２をＣ字形の磁路の対向開放端間に配置した構成と同様である。本実施形態のアクチュエータ１は磁場交差型のアクチュエータであり、磁場発生部４（永久磁石４）をヨークを含めて、磁性弾性体２の動作方向の前後ではなく側方周辺に配置できるので薄型形状とすることができ、用途が広がる。
【００４２】
（第４の実施形態）
図１３乃至図１６は、第４の実施形態とその変形例を示す。本実施形態のアクチュエータ１は、上述の図１（ａ）に示した磁場平行型のアクチュエータ１に属し、磁場発生部４として電磁石を用いるものである。言い換えると、本実施形態のアクチュエータ１は、第２の実施形態における永久磁石４と移動装置１０とを電磁石４と励磁電流源（不図示）とに置き換えたものと同様である。図１３（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１は、それぞれ、図４（ａ）、図５（ｂ）に示すアクチュエータ１において永久磁石４と移動装置１０とを電磁石４と励磁電流源（不図示）とに置き換えたものと同様である。従って、電磁石４を励磁する電流を制御することにより容易に磁場Ｂの強度を制御することができる。つまり、本実施形態は、電磁石を励磁する励磁電流源（不図示）を磁場強度変化装置１０として用いることができる。電磁石４は、例えば、筒状のボビンにコイル４１を巻き回したものであり、ボビンは鉄心とすることもでき、また、空心（鉄心なし）とすることもできる。また、図１３（ａ）のアクチュエータ１と、図１３（ｂ）のアクチュエータ１とは、電磁石４を励磁する電流の向きを逆転することによって容易に相互変換できる。すなわち、図１３（ａ）（ｂ）に示す２つのアクチュエータ１は、１つのアクチュエータによって実現することができる。
【００４３】
図１４（ａ）（ｂ）、図１５（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１は、それぞれ、図６（ａ）（ｂ）、図７（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１において永久磁石４と移動装置１０とを電磁石４と励磁電流源（不図示）とに置き換えたものと同様である。さらに、図１４（ａ）（ｂ）に示す２つのアクチュエータ１、および図１５（ａ）（ｂ）に示す２つのアクチュエータ１は、それぞれ励磁電流の逆転によって容易に相互変換でき、それぞれ１つのアクチュエータによって実現することができる。また、図１６（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１は、図８（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１において永久磁石４と移動装置１０とを電磁石４と励磁電流源（不図示）とに置き換えたものと同様である。なお、図示しないが、図９（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１において永久磁石４と移動装置１０とを、電磁石４と励磁電流源とに置き換えたアクチュエータ１も、上記同様に構成することができる。
【００４４】
（第５の実施形態）
図１７、図１８、図１９は、第５の実施形態とその変形例を示す。本実施形態のアクチュエータ１は、上述の図１（ｂ）に示した磁場交差型のアクチュエータに属し、第４の実施形態と同様に、磁場発生部４とし電磁石を用いるものである。図１７（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１は、それぞれ、図１０（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１において永久磁石４と移動装置１０とを電磁石４と励磁電流源（不図示）とに置き換えたものと同様である。また、図１７（ａ）のアクチュエータ１と、図１７（ｂ）のアクチュエータ１とは、電磁石４を励磁する電流の向きを逆転することによって容易に相互変換できる。
【００４５】
また、図１８（ａ）（ｂ）、図１９（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１は、それぞれ、図１１（ａ）（ｂ）、図１２（ａ）（ｂ）に示すアクチュエータ１において永久磁石４と移動装置１０とを電磁石４と励磁電流源（不図示）とに置き換えたものと同様である。さらに、図１８（ａ）（ｂ）に示す２つのアクチュエータ１、および図１９（ａ）（ｂ）に示す２つのアクチュエータ１は、それぞれ励磁電流の逆転によって容易に相互変換でき、それぞれ１つのアクチュエータで実現することができる。
【００４６】
（他の実施形態）
図２０（ａ）（ｂ）（ｃ）は、他の一実施形態に係るアクチュエータを示す。このアクチュエータ１は、磁場発生部４が、互いに交差する２軸方向にそれぞれ配置され、磁性弾性体２が軸の交差位置に配置される。従い、アクチュエータ１は、上述の図１（ｂ）に示した磁場交差型のアクチュエータ１に属する。磁性弾性体２は、四角形状を有し、その下面をｘｙ平面をなす支持部３によって支持され、その１側面には磁極をｘ軸方向に有する磁場発生部４のＳ極が対向し、他の１側面には磁極をｙ軸方向に有する磁場発生部４のＮ極が対向している。磁場発生部４は、永久磁石または電磁石のいずれを用いてもよい。磁性弾性体２は、磁性粒子が着磁されていない。従い、このアクチュエータ１は、磁気的吸引力を用いるものである。磁性弾性体２は、磁場発生部４のＮ極、Ｓ極のいずれにも吸引される。磁場発生部４による磁場Ｂが強くなると、磁性弾性体２がｘｙ面内で広がるように伸長し、磁性弾性体２の上面が矢印ｐで示すように収縮する。このアクチュエータ１の変形例として、磁性弾性体２の４側面にそれぞれ磁場発生部４を配置する構成としてもよい。また、磁性弾性体２は、四角形状に限らず任意の形状とすることができる。例えば、磁性弾性体２をｚ軸方向の軸を有する円柱形状とし、その側面に磁極を対向させる複数の磁場発生部４を配置する構成としてもよい。磁性弾性体２は、その外面が外向きに引かれることにより、高さ方向（ｚ軸方向）に収縮する。
【００４７】
このアクチュエータ１において、磁性弾性体２の磁性粒子に着磁させて、磁性弾性体２に磁極を持たせることにより、磁気的吸引力を用いる構成と磁気的反発力を用いる構成のいずれの構成も実現することができる。磁気的反発力を用いる場合には、磁性弾性体２に放射状の磁極を持たせることにより、互いに交差する複数軸方向にそれぞれ磁場発生部４を配置して、磁気的反発力によって磁性弾性体２を外周側から押し縮めることができ、磁性弾性体２はｚ軸方向に伸長する。本実施形態のアクチュエータ１によれば、複数の磁場発生部４を有効に用いることができ、強力で大きなアクチュエータ動作を実現できる。
【００４８】
次に、図２１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、さらに他の一実施形態に係るアクチュエータを示す。このアクチュエータ１は、支持部３が、磁性弾性体２がアクチュエータ動作をする際に外力を受ける第１の支持部３１と、磁性弾性体２が伸長または収縮の動作をする際に磁性弾性体２の固定部を形成するための第２の支持部３２とを備えてなる。アクチュエータ１は、磁場交差型のアクチュエータ１に属する。磁性弾性体２は、四角形状を有し、その下面をｘｙ平面をなす第１の支持部３１によって支持され、１側面が第２の支持部３２によって固定されている。磁場発生部４は、磁性弾性体２の固定された側面とは反対側の側面に近接して、その磁極を対向させて配置されている。磁場発生部４は、永久磁石または電磁石のいずれを用いてもよい。磁性弾性体２は、磁気的吸引力を用いる構成と磁気的反発力を用いる構成のいずれの構成でもよい。
【００４９】
磁性弾性体２が磁気的吸引力を用いる構成の場合、磁場発生部４による磁場Ｂが強くなると、磁性弾性体２が伸長し、磁性弾性体２の上面が矢印ｐで示すように収縮する。逆に、磁性弾性体２が磁気的反発力を用いる構成の場合、磁場Ｂが強くなると、磁性弾性体２が収縮し、磁性弾性体２の上面が上方に伸長する。一般に、物体に力を加えて物体を伸ばしたり縮めたりする場合に、その伸び縮みする物体の両端に互いに逆向き、すなわち、伸ばす場合は互いに外向きに、縮める場合は互いに内向きに加える必要がある。アクチュエータ１は、磁場発生部４と第２の支持部３２とを互いに一体化することにより、両端に加える力の一方は磁場発生部４によって発生させ、他方の力は第２の支持部３２に任せるものである。このようなアクチュエータ１によれば、磁場発生部４の個数を減らすことができる。
【００５０】
次に、図２２、図２３は、さらに他の一実施形態に係る２種類のアクチュエータを示す。これらのアクチュエータ１は、磁性弾性体２が、磁性粒子の濃度を任意に変化させて分散させて成るものである。図２２に示すアクチュエータ１は、磁場交差型のアクチュエータ１に属し、例えば、上述の図１１（ａ）に示したアクチュエータ１において、磁性弾性体２の構成を変えたものに相当する。すなわち、磁性弾性体２は、四角形状を有し、その下面を支持部３によって支持され、磁性弾性体２を左右から挟む２つの磁場発生部４を備え、磁性弾性体２の互いに対向する両側面がそれぞれ磁場発生部４の磁極に対向している。磁性弾性体２は、磁場発生部４の磁極に対向する左右側面部分２ｄにおいて磁性粒子の濃度が高く、中央部部分２ｃにおいて磁性粒子の濃度が低いか、または濃度がゼロであり、部分２ｄ，２ｃ間では漸近的に濃度が変化している。磁性弾性体２は、一般に、磁性粒子の濃度が高いほど硬く、磁性粒子の濃度が低いほど柔らかいという特性がある。本実施形態のアクチュエータ１は、磁極側で濃度が高いので、磁場Ｂを効率良く利用でき、また、磁極から遠く、かつアクチュエータ動作の主体と成る中央部分において濃度が低いので柔らかく、振幅の大きなアクチュエータ動作を実現することができる。本例は磁性弾性体２が磁気的吸引力を用いる構成の場合を示しているが、磁気的反発力を用いるものとすることもできる。
【００５１】
また、図２３に示すアクチュエータ１は、磁場平行型のアクチュエータ１に属し、例えば、上述の図４（ａ）に示したアクチュエータ１において、磁性弾性体２の構成を変えたものに相当する。すなわち、磁性弾性体２は、下面を支持部３によって支持され、支持部３の下面側に磁場発生部４を備え、磁性弾性体２が磁気的吸引力によって収縮される。磁性弾性体２は、上部の自由端部分２ｄにおいて磁性粒子の濃度が高く、支持部３によって支持されている固定端部分２ｃにおいて磁性粒子の濃度が低いか、または濃度がゼロであり、部分２ｄ，２ｃ間では漸近的に濃度が変化している。アクチュエータ１は、収縮によって大きく移動するが収縮量が少ない自由端部分で濃度が高いので、磁場Ｂを効率良く利用でき、また、固定端部分において濃度が低いので柔らかく、振幅の大きなアクチュエータ動作を実現することができる。本例は磁性弾性体２が磁気的吸引力を用いる構成の場合を示しているが、磁気的反発力を用いるものとすることもできる。
【００５２】
次に、図２４、図２５は、さらに他の一実施形態に係る２種類のアクチュエータを示す。これらのアクチュエータ１は、磁性弾性体２が、磁性粒子を含む弾性材料と磁性粒子を含まない弾性材料の多層構造を備えたものである。図２４に示すアクチュエータ１は、上述の図２２に示したアクチュエータ１において、磁性弾性体２における磁性粒子の濃度を２段階に変化させたものである。すなわち、磁性弾性体２は、央部部分２２において磁性粒子の濃度がゼロであり、磁場発生部４の磁極に対向する左右側面部分２３において磁性粒子の濃度が高い、３層構造となっている。このような磁性弾性体２は、通常の磁性弾性体で磁性粒子を含まない弾性材料をサンドイッチ構造にして張り合わせることによって容易に製造することができる。また、この磁性弾性体２は、伸縮動作を央部部分２２が分担するので、磁性粒子の濃度が高い左右側面部分２３においては弾性変形がなくなる程度に磁性粒子の濃度を高めることができ、磁場Ｂを効率良く利用できる。
【００５３】
また、図２５に示すアクチュエータ１は、上述の図２３に示したアクチュエータ１において、磁性弾性体２における磁性粒子の濃度を２段階に変化させたものである。すなわち、磁性弾性体２は、固定端側部分２２において磁性粒子の濃度がゼロであり、自由端側部分２３において磁性粒子の濃度が高い、２層構造となっている。この磁性弾性体２は、伸縮動作を固定端側部分２２が分担するので、自由端側部分２３においては弾性変形がなくなる程度に磁性粒子の濃度を高めることができ、磁場Ｂを効率良く利用できる。また、層の厚さは、例えば、大きく弾性変形する固定端側部分２２の層を自由端側部分２３の層よりも厚くすることにより、より大きなアクチュエータ動作を実現できる。
【００５４】
次に、図２６、図２７は、さらに他の一実施形態に係る２種類のアクチュエータを示す。これらのアクチュエータ１は、磁性弾性体２の弾性材料は多孔質体である。図２６に示すアクチュエータ１は、磁場交差型のアクチュエータ１に属し、例えば、上述の図１１（ａ）に示したアクチュエータ１において、磁性弾性体２の構成を多孔質体による構成に変えたものに相当し、他は同様である。また、図２７に示すアクチュエータ１は、磁場平行型のアクチュエータ１に属し、例えば、上述の図４（ａ）に示したアクチュエータ１において、磁性弾性体２の構成を多孔質体による構成に変えたものに相当し、他は同様である。
【００５５】
上述の弾性材料が多孔質体である磁性弾性体２を製造する方法として、種々の方法を用いることができる。例えば、発泡体材料に磁性粒子を混合し、これを発泡させることにより、発泡体の空孔を区画する隔壁中に磁性粒子を分散させた磁性弾性体を製造することができる。この方法で製造される磁性弾性体は、磁場に対してより強く応答させるために磁性粒子の充填量を増やすと、隔壁が硬くなって変形しにくくなるので、磁場に対する応答性の増強に限界がある。
【００５６】
図２８、図２９によって、磁性弾性体２の他の製造方法を説明する。本方法で製造された磁性弾性体２は、図２８（ａ）に示すように、弾性体材料２ａ（以下、母材２ａ）と添加材２ｆとを備えて成り、母材２ａは多数の空孔２ｅを有する弾性材料であり、添加材２ｆは磁性粒子２ｂを含有して空孔２ｅの一部に埋め込まれて母材２ａと一体化されている。母材２ａは、発泡構造の多孔質構造弾性体であり、空孔２ｅを有している。磁性弾性体２は、図２８（ｂ）に示す多数の空孔２ｅ（不図示）を有する母材２ａと、図２８（ｃ）に示す磁性粒子２ｂを混合した含浸液２ｇとを用いて形成される。
【００５７】
磁性弾性体２の製造は、図２９に示すように、母材形成工程（Ｓ１）と、液作成工程（Ｓ２）と、含浸工程（Ｓ３）と、固化工程（Ｓ４）とを経て行われる。母材形成工程（Ｓ１）では、多数の連通した空孔２ｅを有する多孔質構造弾性体である母材２ａを形成し、液作成工程（Ｓ２）では、固化して結合材となる液体に磁性粒子２ｂを混合した含浸液を作成する。母材形成工程（Ｓ１）と液作成工程（Ｓ２）とは、いずれが先でもよく、並行して実施してもよい。含浸工程（Ｓ３）では、母材形成工程（Ｓ１）によって形成した母材２ａに液作成工程（Ｓ２）によって作成した含浸液２ｇを含浸させる。固化工程（Ｓ４）では、含浸工程（Ｓ３）を経た母材中の含浸液２ｇを固化して添加材２ｆを形成し、添加材２ｆによって磁性粒子２ｂを母材２ａに結合する。添加材２ｆは、母材２ａの変形に際して母材２ａと磁性粒子２ｂの結合を維持するものである。添加材２ｆは、ある空孔２ｅの断面において、その断面を埋め尽くす必要はなく、空孔２ｅの一部に埋め込まれておればよく、添加材２ｆを含まない空孔２ｅが適切に存在している方が好ましい。そこで、母材２ａに含浸させる含浸液２ｇの量を予め計量する工程や、母材２ａに充分量の含浸液２ｇを含浸させた後に母材２ａから余剰の含浸液２ｇを搾り出す工程を、固化工程（Ｓ４）の前に備える。また、固化工程（Ｓ４）の前に、例えば、含浸液２ｇを含んだ母材２ａの重量を計量することにより、適切な含浸量を設定でき、添加材２ｆを含まない適量の空孔２ｅを磁性弾性体２内に確保することができる。
【００５８】
母材２ａは、エラストマー、樹脂などの弾性体となる原料、例えば、天然ゴム、合成ゴム、ブチルゴム、ポリウレタン等を用いて、これらを発泡させて製造した多数の連通した空孔２ｅを有する多孔質構造弾性体である。空孔２ｅの形状は、球形とする他に、任意の方向に伸びた長手空孔や一定方向に長手方向を揃えた長手空孔とすることができる。磁性粒子２ｂは、鉄、カルボニル鉄、フェライトなどの強磁性体材料や、高透磁率材料の粉末などを用いることができる。含浸液２ｇは、磁性粒子２ｂを保持した状態で母材２ａに含浸された後、固化して磁性粒子２ｂを母材２ａの空孔２ｅに結合できるものであればよい。含浸液２ｇは、固化した状態で変形容易なものが好ましく、例えば、固化してシリコーン樹脂となる含浸液が用いられる。また、含浸液２ｇは、固化した状態となった添加材２ｆそのものが空孔を備えるように、これに発泡剤を混合してもよい。
【００５９】
図３０はアクチュエータ１の使用例を示す。この使用例は、背もたれ付きの椅子の背もたれ部にアクチュエータ１を組み込んでマッサージ機を構成したものである。マッサージ機は、背もたれ部に沿って配置した磁性弾性体２と、磁性弾性体２の裏面を背もたれ部に沿って上下移動する磁場発生部４と、制御装置１１と、駆動装置１２とを備えている。制御装置１１は、磁場発生部４と駆動装置１２とを制御する。駆動装置１２は、磁場発生部４を背もたれ部に沿って上下移動させる。磁場発生部４が永久磁石で構成されている場合には、駆動装置１２は、磁場発生部４を背もたれ部に沿って上下移動させる駆動と、磁場発生部４を磁性弾性体２に対して接近離間させる駆動を行う。磁場発生部４が、磁性弾性体２に対して、上下動したり接近離間することにより、背もたれ部の表面に、凹凸形状を形成したり、その凹凸形状を移動させたりすることができ、椅子にもたれているユーザの背中をマッサージすることができる。磁場発生部４が電磁石で構成されている場合には、駆動装置１２は、磁場発生部４を背もたれ部に沿って上下移動させる駆動を行い、制御装置１１が磁場発生部４に供給する電力を制御して、磁場強度を変化させる。これにより、永久磁石を用いる場合と同様に、マッサージを行うことができる。
【００６０】
図３１はアクチュエータ１の他の使用例を示す。この使用例は、ベッドにアクチュエータ１を組み込んでマッサージ機を構成したものである。このマッサージ機は、ベッドの上面に磁性弾性体２をマット状に配置し、ベッドの裏面に沿って磁場発生部４を移動させるようにしたものである。このマッサージ機は、ベッドに寝ているユーザのベッドに接している部分にマッサージを施すことができる。このようなベッドは、マッサージ機としてだけではなく、介護ベッドにおける寝たきりのユーザの床ずれ防止などのために用いることができる。また、図３０、図３１に示した使用例において、磁場発生部４を複数備えて、広い領域で同時に連動させて、磁性弾性体２によるマッサージ動作をさせるようにしてもよい。
【００６１】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態の構成を互いに組み合わせた構成とすることができる。また、上述した各実施形態において、磁性弾性体２のアクチュエータ動作の方向が磁性弾性体２に印加する磁場Ｂに平行または垂直となっている例を磁場平行型および磁場交差型として示したが、これに限らず、動作方向に対して斜め方向の磁場とすることもできる。また、アクチュエータ作用面となる磁性弾性体２の作用部２１として、磁性弾性体２の上面（支持部３に対向する面の反対側の面）を示したが、これに限らず、磁性弾性体２の側面を作用部２１としてもよい。また、上面と側面とをともに作用部２１としてもよい。また、磁性弾性体２のある面が伸長し、他の面が収縮する際に、その両方の動作をアクチュエータとして利用するようにしてもよい。また、磁性弾性体２の形状は、外形が四角形または断面が四角形などの形状に限らず、任意形状の外形や断面形状とすることができる。例えば、作用部２１として球面や楕円面などの表面を有する形状とすることができる。また、本発明の磁気応答型アクチュエータ１は、３次元空間中のいずれの向きや配置においても使用できるものであり、上述したｘｙｚ座標軸の向きの設定、上方下方などの用語、および図面中の配置などは、説明の便のためのものである。上述した各実施形態において、磁極Ｎと磁極Ｓとは、相互に入れ替えた構成とすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１    磁気応答型アクチュエータ（アクチュエータ）
２    磁性弾性体
２ａ    弾性材料
２ｂ    磁性粒子
２１    作用部（作用面）
２２    磁性粒子を含まない弾性材料
２３    磁性粒子を含む弾性材料
３    支持部
３１    第１の支持部
３２    第２の支持部
４    磁場発生部（永久磁石、電磁石）
１０    磁場強度変化装置（移動装置、励磁電流源）
Ｎ，Ｓ    磁極
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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