(57)【要約】【課題】  十分な強度、耐荷重、駆動力が得られ、しかも変位の方向付けを行うことが可能な電歪アクチュエータを提供すること。【解決手段】  第１電極１１と第２電極１３との間、および第１電極１１と第３電極１５との間に所定に電圧を与えると、前記流動部材１２および基材１４はその面積が広がろうとする方向に変形する。このとき、中心付近に集中した流動部材１２が、伸張状態にあって且つ変形しやすい状態にある第１電極１１の中心部を図示上方（Ｚ１方向）に押圧する。このため、第１電極１１の中心部に設けられた伸張変形部Ａを所定の方向に凸状に突出変形させることができる。流動部材１２を効率良く移動させることができるため、十分な強度、耐荷重、駆動力が得られ、しかも変位の方向付けを行うことが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号に応じて面積を広げる方向に伸張可能な伸張変形部と、前記伸張変形部に接合された第１電極と、前記第１電極と対向配置された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に充填された流動部材とを有することを特徴とする電歪アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方が伸縮性を有していることを特徴とする請求項１記載の電歪アクチュエータ。
【請求項３】
前記第１電極が開口穴を備え、前記開口穴に前記伸張変形部が設けられている請求項１または２記載の電歪アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１電極と第２電極との電極間距離は、電極どうしが対向する領域の中心部よりも周辺側の方が短く形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の電歪アクチュエータ。
【請求項５】
前記伸張変形部が、前記第１電極又は第２電極の中心部に設けられている請求項１ないし４のいずれかに記載の電歪アクチュエータ。
【請求項６】
前記伸張変形部が環状である請求項１ないし４のいずれかに記載の電歪アクチュエータ。
【請求項７】
前記伸張変形部は、互いに対向配置された伸張性を有する一対の電極と、前記一対の電極の電極間に設けられた伸縮性を有する基材で形成されている請求項１ないし６のいずれか記載の電歪アクチュエータ。
【請求項８】
前記第１電極と、前記伸張変形部の前記一対の電極の一方が導通している請求項７記載の電歪アクチュエータ。
【請求項９】
前記第１電極と、前記伸張変形部の前記一対の電極の一方が一体とされて形成されている請求項７記載の電歪アクチュエータ。
【請求項１０】
前記第１電極と前記第２電極との間、および前記第２電極と前記伸張変形部を形成する他方の電極との間に、所定の電圧が与えられて駆動される請求項７ないし９のいずれかに記載の電歪アクチュエータ。
【請求項１１】
前記第１電極と第２電極との接合部が、シーリング部材で封止されている請求項１ないし１０のいずれか記載の電歪アクチュエータ。
【請求項１２】
前記第２電極側にも伸張変形部が形成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の電歪アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気活性ポリマー（EAP: Electro Active Polymer）の１つである電歪アクチュエータに係わり、特に垂直方向に十分な強度、耐荷重、駆動力が得られ、しかも変位の方向付けを行えるようにした電歪アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気活性ポリマーを用いた電歪アクチュエータ素子は、通電することにより面積方向の変位が得られる。この面積方向の変位をもちいて、垂直方向の変位を取り出す試みが行われている。例えば、下記の特許文献１には、円形の穴を備えたフレームに、プリストレインドを取り付けることにより構成されたダイヤグラムアクチュエータに関する発明が記載されている。
【０００３】
プリストレインドポリマの両側には円形電極が固定されており、これらの電極間に所定の電位差を与えると、前記円形の穴に垂直な方向にプリストレインドポリマを変形させることが可能となっている。
【特許文献１】特表２００３−５０６８５８号公報（第２８頁、図１Ｅ，１Ｆ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような電歪アクチュエータは柔軟なポリマーと変形可能な電極から構成されるため、外部からの垂直方向からの力に対しては十分な強度を得ることが難しく、駆動力、耐荷重といった観点で実用的でなかった。
【０００５】
また、このようなアクチュエータでは、予め変位の方向付けが可能であることができることが好ましい。この点、上記特許文献１に記載のアクチュエータには、上方への変位量を大きくするために、シリコンオイルなどの膨張剤を下面側に加えるようにした構成が記載されている。
【０００６】
しかし、シリコンオイルなどを加えて変位量や変位の方向付けを行う方法では、製造コストを低減することが難しく、また製造工程も複雑になるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、簡単且つ安価な構成で、垂直方向に十分な強度、耐荷重、駆動力が得られ、しかも変位の方向付けを行えるようにした電歪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】
【０００８】
本発明の電歪アクチュエータは、駆動信号に応じて面積を広げる方向に伸張可能な伸張変形部と、前記伸張変形部に接合された第１電極と、前記第１電極と対向配置された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に充填された流動部材とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
上記においては、前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方が伸縮性を有するものである。
【００１０】
本願発明では、平行平板電極からなる前記第１電極と前記第２電極により、垂直方向へ十分な強度、耐荷重、駆動力での変位を行わせることができる。そして、伸張変形部によって変位の方向付けを行うことができる。
【００１１】
また前記第１電極が開口穴を備え、前記開口穴に前記伸張変形部が設けられているものである。
【００１２】
上記発明では、リジットな固定電極の開口穴に配置した伸張変形部を突出変形させるこができる。
【００１３】
上記においては、前記第１電極と第２電極との電極間距離は、電極どうしが対向する領域の中心部よりも周辺側の方が短く形成されているものが好ましい。
【００１４】
上記手段では、伸張性を有する電極を周辺部から中央部に向かって絞り込むように変形させることができるため、流動部材を効率よく移動させることができ、十分な強度、耐荷重、駆動力が得られ、しかも変位の方向付けを行うことが可能となる。このため、電極間に与える電圧を低くすることができる。このため、電極間に必要な絶縁耐圧を低く抑えることが可能となる。
【００１５】
さらには、前記伸張変形部が、前記第１電極又は第２電極の中心部に設けられているものが好ましい。
【００１６】
上記手段では、流動部材を中心部に集中させることにより、十分な強度、耐荷重、駆動力を得ることが可能となる。
また前記伸張変形部が環状であるものとすることもできる。
【００１７】
例えば、前記伸張変形部は、互いに対向配置された伸張性を有する一対の電極と、前記一対の電極の電極間に設けられた伸縮性を有する基材で形成することができる。
【００１８】
上記手段では、静電引力を発生させて、基材をその面積が広がる方向に駆動可能させることができる。
【００１９】
また前記第１電極と、前記伸張変形部の前記一対の電極の一方が導通しているものである。
【００２０】
これにより、前記伸張変形部の一方の電極に第１電極と同じ電圧を与えることが可能となる。
【００２１】
また前記第１電極と、前記伸張変形部の前記一対の電極の一方が一体とされて形成されているものが好ましい。
【００２２】
上記手段では、全体の構成を簡単にすることができる。また部品点数を少なくすることができるため、製造コストを安価にできる。
【００２３】
上記においては、前記第１電極と前記第２電極との間、および前記第２電極と前記伸張変形部を形成する他方の電極との間に、所定の電圧が与えられて駆動されるものである。
上記手段では、各電極間に静電引力を発生させることが可能となる。
【００２４】
さらには、前記第１電極と第２電極との接合部が、シーリング部材で封止されているものが好ましい。
上記手段では、電極間に充電された流動部材の漏れを防止できる。
【００２５】
また前記第２電極側にも伸張変形部が形成されたものとしたものであってもよい。
上記手段では、前記第１電極側だけでなく、前記第２電極側にも突出変形させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の電歪アクチュエータでは、構造が簡単で、十分な強度、耐荷重、駆動力が得られ、しかも変位の方向付けを行うことができ、しかも安定的に動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１および図２は本発明の第１の実施の形態としての電歪アクチュエータの断面図であり、図１は動作前の初期状態を示す断面図、図２は動作状態を示す断面図である。
【００２８】
図１および図２に示すように、電歪アクチュエータ１０Ａは積層構造体として構成されている。すなわち、下部側から上方に向かって、第２電極１３、流動部材１２、第１電極１１、基材１４および第３電極１５が重ねられた構成である。そして、前記第１電極１１、前記第１電極１１の上に重ねられた基材１４および第３電極１５が伸張変形部Ａを形成している。
【００２９】
前記第２電極１３、流動部材１２、第１電極１１、基材１４および第３電極１５の外形形状は、荷重を集中させて十分な強度、耐荷重、駆動力を得るためには円形であることが好ましいが、前記円形以外の形状例えば四角形状、五角形状などの多角形状であってもよい。
【００３０】
この実施の形態では、第２電極１３は第１、第３電極１１，１５に比較してリジットな固定電極であり、例えば０．１ｍｍ程度の銅板、あるいは０．１ｍｍ程度のＰＥＴなどからなる樹脂板の上に２０μｍ程度の銅箔を薄膜処理することにより形成されている。流動部材１２は流動性を持って振る舞う物質、例えば絶縁ゲルまたは絶縁流体で形成されており、第１電極１１と第２電極１３との間に充填されている。絶縁ゲルとしては例えばシリコーンゲルなどが好適であり、絶縁性流動体としては例えばシリコーンオイルなどが好適である。流動部材１２は、真の意味での流動性を持っている必要はなく、半固体や半流動体、非常に弾性率が小さい弾性体など、荷重をかけられた場合に他の方向に回り込む性質を有していればよい。なお、前記第１電極１１の縁部と第２電極１３の縁部との間にはシリコーン樹脂などから形成されたシーリング部材１７が設けられている。シーリング部材は、前記第１電極１１と第２電極１３との間から流動部材１２が外部に洩れ出さないように封止している。
【００３１】
第１電極１１および第３電極１５は、導電性および伸縮性を有する材料で形成された電極である。このような伸張性を有する電極として、例えば導電シリコーン、ハイドロゲル（導電性高分子）などが好適である。なお、第１電極１１および第３電極１５の板厚寸法は５０ないし１００μｍ程度である。
【００３２】
前記第１電極１１は所定のテンションを掛けた状態で、すなわち面積が広がる方向への引っ張り荷重が与えられた状態で、前記第２電極１３の縁部に固定されている。電極間に電圧が印加されない非通電状態では、前記第１電極１１と前記第２電極１３とは互いに平行な状態にあり、両者は平行平板電極を形成している。
【００３３】
基材１４は樹脂シートなどで形成されており、高い伸縮性および絶縁性を備えている。このような樹脂シートとしては、例えばシリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、オレフィン樹脂などが好適である。基材１４の板厚寸法は、例えば５０μｍ程度である。前記基材１４は板厚方向に圧縮すると、その面積が広がる方向に伸張し、面積が広げる方向に引っ張ると、板厚寸法が薄くなる方向に変形する。なお、マクスウェル応力とポアソン効果などにより、変形の前後において前記基材１４の体積は一定である。
【００３４】
前記第１電極１１と第２電極１３との間、および第１電極１１と第３電極１５との間には所定の電位差が与えられる。例えば、図１に示すように接続し、スイッチＳＷを設けて通電状態と非通電状態とを切り換えるようにする。すると、通電状態のときに、第１電極１１を基準として前記第２電極１３および第３電極１５間に所定の電圧ｅを与えることが可能となる。
【００３５】
スイッチＳＷを閉じて通電状態にすると、前記第１電極１１と第２電極１３との間には、この間の電位差に応じた静電引力ｆ１が発生する。同様に、前記第１電極１１と第３電極１５との間には、この間の電位差に応じた静電引力ｆ２が発生する。
【００３６】
このとき、図２に示すように、前記第２電極１３と第１電極１１との間の電極間距離が縮まるため、流動部材１２が板厚方向に圧縮させられる。同様に、前記第１電極１１と第３電極１５との間の電極間距離も縮まり、基材１４が板厚方向に圧縮させられる。このため、前記基材１４はその面積が広がろうとする方向に変形させられる。
【００３７】
前記第１電極１１と第３電極１５との間では、電極間距離が縮まるため、第３電極１５が基材１４に追従して、その面積を広げる方向に変形しようとする。このため、第１電極１１のうち、基材１４と接合する部分は前記基材１４によって面積が広がる方向に伸張させられる。これにより、基材１４と接する第１電極１１の中心部は、基材１４と接しないそれ以外の周辺部よりも薄く変形しやすい状態に伸ばされる。
【００３８】
一方、第１電極１１の縁部と第２電極１３の縁部との間はシーリング部材で封止されているため、電極間内部の流動部材１２はシーリング部材を超えて外側（面積が広がる方向）へ移動することができない。このため、流動部材１２は第１電極１１の縁部と第２電極１３とが対向する部分のほぼ中心付近に集中する。このとき、中心付近に集中した流動部材１２が、伸張状態にあって且つ変形しやすい状態にある前記第１電極１１の中心部を図示上方（Ｚ１方向）に押圧する。このため、第１電極１１の中心部およびこの中心部に設けられた基材１４および第３電極１５を一緒にＺ１方向に凸状に突出変形させることができる。突出変形した部分には静電力によって押し出された流動部材１２が満ちているため、外部から力が加わっても圧力が抗力となり、耐荷重が向上する。
【００３９】
また電圧をかけて電極間の距離が接近した際に電極同士が接触してショートしないよう、いずれかの電極の内面に絶縁膜を設けてもよい。またシリコーンゲルのような弾性を有する半流動性の流動部材１２を用いるとショートがおこりにくいため好ましい。
【００４０】
またスイッチＳＷを閉じて電圧ｅの印加を停止して非通電状態の戻すと、各電極間に発生している静電引力が消滅する。これにより、伸張状態にあった第１電極１１、基材１４および第３電極１５が、図１に示す元の初期状態に復元させられる。この場合、シリコーンゲルのような弾性を有する半流動性の流動部材１２を用いると、流動部材１２自身の復元性により初期状態への復元力が大きくなる。
【００４１】
この第１の実施の形態では、突出する際に発生する駆動力、さらには変位量（ストローク）を、固定側である第２電極１３から伸張側である第１電極１１および第３電極１５方向とすることができる。
【００４２】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図３および図４は本発明の第２の実施の形態としての電歪アクチュエータの断面図であり、図３は動作前の初期状態を示す断面図、図４は動作状態を示す断面図である。
【００４３】
図３に示す電歪アクチュエータでは、第２電極１３が伸張性を有する電極で形成され、第１電極１１が固定電極で形成されている点で相違している。
【００４４】
第１電極１１の中央には、所定の半径からなる開口穴１１ａが形成されている。
前記開口穴１１ａには、第４の電極としての伸縮性電極１６が設けられている。前記伸縮性電極１６は第３電極１５と同様の導電性および伸縮性を有する材料で形成されている。第２の実施の形態では、リジットな第１電極１１の中心部に形成された開口穴１１ａの内部に、伸縮性電極１６が引っ張り荷重を与えられた状態で、前記開口穴１１ａの縁に固定されている。なお、伸縮性電極１６は前記開口穴１１ａの内縁に接着固定されてもよいし、前記開口穴１１ａの上縁または下縁に接着固定されている構成であってもよい。
【００４５】
前記第１電極１１と伸縮性電極１６とは電気的に同電位に設定されている。なお、伸縮性電極１６の表面に基材１４が重ねられ、その表面に第３電極１５が重ねられている。伸縮性電極１６と第３電極１５とが一対の電極を形成しており、これら一対の電極の間に設けられた基材１４とともに、伸張変形部Ｂを形成している。
【００４６】
伸縮性を有する第２電極１３は、その縁部が前記第１電極１１の外側の縁部に固定されている。第１電極１１と第２電極１３とが対向する部分には、絶縁性を有するシーリング部材１７が設けられており、第１電極１１の縁部と第２電極１３の縁部とはシーリング部材１７を介して接合されている。このため、第１電極１１と第２電極１３との間は電気的に絶縁された状態にある。
【００４７】
前記第１電極１１と第２電極１３との間には、第１の実施の形態同様の絶縁ゲルまたは絶縁流体などからなる流動部材１２が充填されている。流動部材１２は、シーリング部材１７によって第１電極１１と第２電極１３の縁部を介して外部に漏れ出さないように封止されている。
【００４８】
第２の実施の形態では、図３に示すように、第１電極１１および伸縮性電極１６と第３電極１５との間に電圧ｅが与えられ、同時に前記第２電極１３と第１電極１１および伸縮性電極１６との間に電圧ｅが与えられる。
【００４９】
第１電極１１および伸縮性電極１６と第３電極１５との間に電圧ｅを与えると、第３電極１５と伸縮性電極１６との間に静電引力が作用してこの間の電極間距離が縮まる。このため、第３電極１５と伸縮性電極１６との間に設けられた基材１４が圧縮する方向に変形させられ、同時に基材１４はその面積が広がる方向へ変形させられる。これにより、伸縮性電極１６は、変形前に比較して薄く変形しやすい状態に設定される。
【００５０】
このとき同時に、前記第２電極１３と、第１電極１１および伸縮性電極１６との間に電圧ｅが与えると、前記第２電極１３と第１電極１１との間に静電引力が作用してこの間の電極間距離が縮まる。このため、第１電極１１と第２電極１３との間に設けられた流動部材１２が圧縮させられる。前記第１電極１１はリジットな固定電極であるため、伸縮性を有する材料で形成された第２電極１３側が変形する。
【００５１】
図３に示すように、前記第２電極１３の断面形状は略円弧型である。そして、第１電極１１に対する第２電極１３の電極間距離は、電極どうしが対向する領域の中心付近の電極間距離ｄ１が最も長く、周辺部に近づくほど電極間距離ｄ２が短い（ｄ１＞ｄ２）。このため、第１電極１１と第２電極１３との間に発生する静電引力は、周辺部の方が中心部よりも大きい。
【００５２】
図４に示すように、第２電極１３の変形は、まず大きな静電引力が発生する周辺部が中心部よりも先に第１電極１１に近づくように変形する。そして、第２電極１３の変形箇所は、徐々に中心部に近づくように時間差をおいて行われる。このため、第２電極１３は周辺部から中心部に向かって徐々に絞り込まれるように変形させられる。よって、流動部材１２を中心部に向かって移動させること、すなわち開口穴１１ａに形成された伸縮性電極１６の下面側に集中させることができる。これにより、中心部に移動した流動部材１２は伸縮性電極１６の下面に潜り込み、前記伸縮性電極１６を図示上方（Ｚ１）に押し上げる。上記の通り、伸縮性電極１６は薄く変形しやすい状態にある。このため、図４に示すように、伸縮性電極１６をＺ１方向に確実に凸状に変形させることができる。このとき同時に、基材１４および第３電極１５が、前記伸縮性電極１６とともに凸状に変形して図示Ｚ１方向に突出させられる。すなわち、安定した駆動を実現することが可能となる。
【００５３】
この場合においても、突出変形した部分には静電力によって押し出された流動部材１２が満ちているため、外部から力が加わっても圧力が抗力となり、耐荷重が向上する。
【００５４】
また電極同士のショートを避けるため、上記同様にいずれかの電極の内面に絶縁膜を設けてもよいし、弾性を有する半流動性の流動部材１２を用いてもよい。
【００５５】
なお、スイッチＳＷを閉じて電圧ｅの印加を停止して非通電状態の戻すと、伸張状態にあった第３電極１５、基材１４および伸縮性電極１６が復元し、図３に示す元の初期状態に戻る。
【００５６】
また第２の実施の形態においても、伸張変形部Ｂが変形する方向を図において図示Ｚ１方向に方向付けすることができる。
【００５７】
また第２の実施の形態では、第２電極１３が周辺部から中心部に向かって変形させることができる。すなわち外周部から中心に向かって徐々に静電引力を発生させることができる。このため、流動部材１２を効率よく移動させることが可能となる。よって、より低い電圧で、流動部材１２を中心部に向かって移動させることができる。このため、電極間に与える電圧を低く抑えることが可能となり、電極間に必要な絶縁耐圧も低くすることが可能となる。
【００５８】
このように、第１の電極１１と第２の電極１３いずれも固定電極とし、伸張変形部（伸縮性電極１６）のみが可撓性を有していれば足りる。すなわち、第１の電極１１と第２の電極１３は、ともに電極全体が伸張性を有している必要はない。
【００５９】
次に、上記第１、２の形態の変形例について説明する。
図５および図６は本発明の第３の実施の形態としての電歪アクチュエータの断面図であり、図５は動作前の初期状態を示す断面図、図６は動作状態を示す断面図である。
【００６０】
図５に示す電歪アクチュエータ１０Ｃは、リジットな固定電極からなる第２電極１３に、第２の導電性および伸縮性を備えた断面略円弧形状からなる第１電極１１が、シーリング部材１７を介して固定されている。
【００６１】
また基材１４は前記第１電極１１の中心部に固着されており、この基材１４の上に第３電極１５が固定されている。前記第１電極１１、基材１４、および第３電極１５が、この電歪アクチュエータ１０Ｃの伸張変形部Ｃを形成している。
【００６２】
この実施の形態でも、上記同様に第１電極１１と第２電極１３との間、および第１電極１１と第３電極１５との間に所定の電圧が与えられる。すると、第１電極１１と第３電極１５との間の電極間距離が縮んで面積が広がる方向に変形させられ、第１電極１１の中心部が伸張させられる。同時に、第１電極１１と第２電極１３との間の電極間距離も縮む方向に変形させられる。このときの変形動作は、上記第２の実施の形態同様に、第２電極は周辺部から徐々に中心に向かって行われる。その結果、図６に示すように、第１電極１１を、その周辺部が第２電極１３に接近し、且つ中心部を図示上方（Ｚ１方向）に凸状に突出する状態に変形させることができる。
【００６３】
この場合においても、突出変形した部分には静電力によって押し出された流動部材１２が満ちているため、外部から力が加わっても圧力が抗力となり、耐荷重が向上する。
【００６４】
このように、第３の実施の形態では、第２電極１３がリジットな固定電極で形成されているため、流動部材１２のから伝わる力を第１電極１１に直接的に作用させることができる。このため、伸張変形部Ｃをより十分な駆動力で突出させること、あるいはより大きな変位量（ストローク）で突出させることが可能となる。
【００６５】
図７は本発明の第４の実施の形態としての電歪アクチュエータの初期状態を示す断面図である。
【００６６】
図７に第４の実施の形態として示す電歪アクチュエータ１０Ｄは、上記第１の実施の形態の変形例に相当するものである。
【００６７】
ただし、上記第１の実施の形態では、第２電極１３がリジットな固定電極で形成されているのに対し、第４の実施の形態では第１電極１１および第２電極１３ともに伸縮性を有する電極で形成されている点、および第１電極１１の表面と第２電極１３の表面の双方に、伸張変形部Ｄ１，Ｄ２をそれぞれ設けた点で相違している。
【００６８】
この実施の形態では、第１電極１１と第２電極１３との間に所定の電圧ｅ１が与えられる。同時に、伸張変形部Ｄ１を形成する第３電極１５ａと第２電極１３との間、および伸張変形部Ｄ２を形成する第３電極１５ｂと第１電極１１との間にも所定の電圧ｅ２，ｅ３がそれぞれ与えられる。すなわち、各電極間に電位差が生じるように、各々所定の電圧が印加される。
【００６９】
すると、第１電極１１と第２電極１３との間は静電引力により対向距離が縮まる方向に変形されて、この間に設けられた流動部材１２が圧縮変形させられる。同時に、伸張変形部Ｄ１が第２電極１３を面積が広がる方向に伸張させ、伸張変形部Ｄ２が第１電極１１を面積が広がる方向に伸張させる。
【００７０】
このため、流動部材１２が中心部に集まって、伸張変形部Ｄ１および伸張変形部Ｄ２を上下方向にそれぞれ押圧する。このため、伸張変形部Ｄ１および伸張変形部Ｄ２を、それぞれ上下方向に突出させることができる。
【００７１】
この場合においても、突出変形した部分には静電力によって押し出された流動部材１２が満ちているため、外部から力が加わっても圧力が抗力となり、耐荷重が向上する。
【００７２】
なお、前記電圧ｅ２，ｅ３の大きさを調整することにより、上下方向への突出量を調整することが可能である。
【００７３】
図８は本発明の第５の実施の形態としての電歪アクチュエータの初期状態を示す断面図である。
【００７４】
図８に示す電歪アクチュエータ１０Ｅでは第１電極１１の表面に、リング状（環状）からなる伸張変形部Ｆが設けられている点で上記各実施の形態と相違している。前記伸張変形部Ｆは、リング形状からなる基材１４が第１電極１１の表面に接合され、その上に同じくリング形状からなる第３電極１５が接合されて構成されている。
【００７５】
この実地の形態でも、第１電極１１と第２電極１３との間、および第１電極１１と第３電極１５との間に所定の電圧が与えられる。すると、第１電極１１のうち、前記伸張変形部Ｆと対向する部分が薄く面積が広がる方向に伸ばされて変形しやすい状態となる。
【００７６】
このため、第１電極１１と第２電極１３との間に作用する静電引力により、第１電極１１と第２電極１３との間の電極間距離が縮まる。このとき、流動部材１２からの押し返す力が、第１電極１１の下面において図示Ｚ方向に作用する。そして、この押し返す力は、変形しやすい状態にある伸張変形部Ｆと対向する部分に環状に作用する。このため、前記伸張変形部Ｆが凸状に変形させられ、電歪アクチュエータ１０Ｅの外周部をリング状のままＺ１方向に突出させることができる。
【００７７】
この場合においても、突出変形した部分には静電力によって押し出された流動部材１２が満ちているため、外部から力が加わっても圧力が抗力となり、耐荷重が向上する。
【００７８】
このように、上記いずれの実施の形態においても、第１電極と第２電極からなる平行平板型の電極側に、伸張変形部を設けて電圧を与えることにより、前記伸張変形部を凸状に突出変形させることができる。
【００７９】
上記実施の形態では、電歪アクチュエータの外観形状が円形の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、四角形状を始めとする多角形状で構成されるものであってもよい。ただし、効率良く十分な強度、耐荷重、駆動力を得るには、円形に近い方が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施の形態としての電歪アクチュエータの初期状態を示す断面図、
【図２】第１の実施の形態の動作状態を示す断面図、
【図３】本発明の第２の実施の形態としての電歪アクチュエータの初期状態を示す断面図、
【図４】第２の実施の形態の動作状態を示す断面図
【図５】本発明の第３の実施の形態としての電歪アクチュエータの初期状態を示す断面図、
【図６】第３の実施の形態の動作状態を示す断面図、
【図７】本発明の第４の実施の形態としての電歪アクチュエータの初期状態を示す断面図、
【図８】本発明の第５の実施の形態としての電歪アクチュエータの初期状態を示す断面図、
【符号の説明】
【００８１】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ  電歪アクチュエータ
１１  第１電極
１２  流動部材
１３  第２電極
１４  基材
１５，１５ａ，１５ｂ  第３電極
１６  伸縮性電極
１７  シーリング部材
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ，Ｆ  伸張変形部
【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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