(57)【要約】【課題】ストロークが大きいポンプを提供することを課題とする。【解決手段】ポンプ１は、筒状部を有するハウジング部材２と、筒状部の軸直方向内側に配置される電極３１ａ〜３１ｃと、電極３１ａ〜３１ｃ間に介在する介在部３０２ａ、３０２ｂを有する誘電体エラストマー製の伸縮膜３０ａ、３０ｂと、を有する伸縮部材３と、筒状部と介在部３０２ａ、３０２ｂとの間に区画される流体室４と、を備える。低電圧状態において、介在部３０２ａ、３０２ｂには略軸直方向外側から張力が加わっている。低電圧状態から高電圧状態に切り替える際、張力により方向付けされながら介在部３０２ａ、３０２ｂが略軸直方向外側に伸張することにより、流体室４が収縮する。高電圧状態から低電圧状態に切り替える際、張力に抗しながら介在部３０２ａ、３０２ｂが略軸直方向内側に収縮することにより、流体室４が拡張する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状部を有するハウジング部材と、
該筒状部の軸直方向内側に配置される一対の電極と、一対の該電極間に介在し一対の該電極間の印加電圧が高くなるに従って略軸直方向の伸張量が大きくなる介在部を有する誘電体エラストマー製の伸縮膜と、を有する伸縮部材と、
該筒状部と該介在部との間に区画され、該介在部の伸縮に伴って容積が略軸直方向に拡縮する流体室と、
を備えてなり、
一対の該電極間の印加電圧が低い低電圧状態と、一対の該電極間の印加電圧が該低電圧状態よりも高い高電圧状態と、に切り替え可能であって、
該低電圧状態において、該介在部には略軸直方向外側から張力が加わっており、
該低電圧状態から該高電圧状態に切り替える際、該張力により方向付けされながら該介在部が略軸直方向外側に伸張することにより、該流体室が収縮し、該流体室から流体が吐出され、
該高電圧状態から該低電圧状態に切り替える際、該張力に抗しながら該介在部が略軸直方向内側に収縮することにより、該流体室が拡張し、該流体室に該流体が流入するポンプ。
【請求項２】
前記伸縮部材は、複数の前記伸縮膜が前記電極を介して積層されてなる請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記ハウジング部材は、前記筒状部の軸方向に所定間隔だけ離間して配置される一対の固定部を有し、
一対の前記伸縮膜のうち一方の該伸縮膜は、一対の該固定部のうち一方の該固定部に張設されており、
一対の該伸縮膜のうち他方の該伸縮膜は、一対の該固定部のうち他方の該固定部に張設されており、
一対の該伸縮膜が一対の該固定部により引っ張られることにより、前記介在部に略軸直方向外側から張力が加わる請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
一対の前記伸縮膜の間には、前記電極が封入されている請求項３に記載のポンプ。
【請求項５】
前記伸縮部材は、一対の前記電極の軸直方向外側に配置される一対の補助電極を有し、前記伸縮膜は、前記介在部の軸直方向外側に配置され、一対の該補助電極間に介在する補助介在部を有し、前記高電圧状態と同期し一対の該補助電極間の印加電圧が低い補助低電圧状態と、前記低電圧状態と同期し一対の該補助電極間の印加電圧が該補助低電圧状態よりも高い補助高電圧状態と、に切り替え可能であって、該低電圧状態から該高電圧状態に切り替える際、該補助介在部は、一対の該補助電極の積層方向に対して垂直方向に収縮することにより、該介在部に対して略軸直方向外側から張力を付勢し、該高電圧状態から該低電圧状態に切り替える際、該補助介在部は、一対の該補助電極の積層方向に対して垂直方向に伸張することにより、該介在部に対する該張力を緩和する請求項１に記載のポンプ。
【請求項６】
前記伸縮部材は、複数の前記伸縮膜が前記電極を介して積層されてなり、
前記ハウジング部材は、前記筒状部の軸方向に所定間隔だけ離間して配置される一対の固定部を有し、
複数の該伸縮膜のうち、少なくとも一つの該伸縮膜は、一対の該固定部のうち一方の該固定部に張設されており、
複数の該伸縮膜のうち、少なくとも一つの該伸縮膜は、一対の該固定部のうち他方の該固定部に張設されている請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
軸方向に隣接する一対の前記伸縮膜の間には、前記電極が封入されている請求項６に記載のポンプ。
【請求項８】
前記補助電極は、前記伸縮膜の伸縮を規制しないように伸縮可能である請求項５ないし請求項７のいずれかに記載のポンプ。
【請求項９】
前記ハウジング部材は、前記筒状部の軸方向両端の開口部のうち、少なくとも一方の該開口部を封止する少なくとも一つの蓋部を有し、
該蓋部と前記介在部との間には、該介在部の伸縮に伴って容積が略軸直方向に拡縮する補助流体室が区画されており、
前記流体室が拡張する際に該補助流体室は収縮し、該流体室が収縮する際に該補助流体室は拡張する請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１０】
前記電極は、前記伸縮膜の伸縮を規制しないように伸縮可能である請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のポンプ。
【請求項１１】
前記誘電体エラストマーは、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、天然ゴムから選ばれる一種以上である請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体エラストマー製の伸縮膜の伸縮を利用して流体を流動させるポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、誘電体エラストマーを用いたダイヤフラムポンプが開示されている。図１９（ａ）〜（ｃ）に、従来のダイヤフラムポンプの動作原理図を示す。図１９（ａ）に、電圧印加前のダイヤフラムの模式図を示す。図１９（ｂ）に、電圧印加後のダイヤフラムの模式図を示す。図１９（ｃ）に、伸張が規制された場合の電圧印加後のダイヤフラムの模式図を示す。
【０００３】
図１９（ａ）〜（ｃ）に示すように、ダイヤフラム１００は、誘電体エラストマー製の伸縮膜１０１と、一対の電極１０２ａ、１０２ｂと、を備えている。図１９（ｂ）に示すように、スイッチ１０３を閉成すると、電極１０２ａ、１０２ｂ間に、電圧が印加される。このため、電極１０２ａ、１０２ｂ間の静電引力が大きくなる。したがって、伸縮膜１０１が膜厚方向から圧縮されると共に、膜展開方向に伸張する。
【０００４】
ここで、図１９（ｃ）に示すように、ダイヤフラム１００の外周縁をフレーム１０４に固定すると、伸縮膜１０１が膜展開方向に伸張できなくなる。このため、伸縮膜１０１すなわちダイヤフラム１００に、弛みが発生することになる。この弛みを利用して、ダイヤフラム１００は、膜展開方向に対して略垂直方向の、ストロークＬ１を確保している。
【０００５】
このように、ダイヤフラムポンプは、ダイヤフラム１００をストロークＬ１分だけ変形させることにより、流体室の容積を変化させている。そして、当該流体室の容積変化により、流体を流動させている。
【特許文献１】特開２００１−２６３４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のポンプの場合、伸縮膜１０１の伸縮方向とダイヤフラム１００のストローク方向（流体室の拡縮方向）とが略直交していた。このため、伸縮膜１０１の伸縮量が大きいにもかかわらず、ストロークが小さかった。言い換えると、伸縮膜の単位伸縮量あたりのストロークが小さかった。また、流体室の容積変化量も小さかった。
【０００７】
本発明のポンプは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、伸縮膜の単位伸縮量あたりのストロークが大きいポンプ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】
【０００８】
（１）上記課題を解決するため、本発明のポンプは、筒状部を有するハウジング部材と、該筒状部の軸直方向内側に配置される一対の電極と、一対の該電極間に介在し一対の該電極間の印加電圧が高くなるに従って略軸直方向の伸張量が大きくなる介在部を有する誘電体エラストマー製の伸縮膜と、を有する伸縮部材と、該筒状部と該介在部との間に区画され、該介在部の伸縮に伴って容積が略軸直方向に拡縮する流体室と、を備えてなり、一対の該電極間の印加電圧が低い低電圧状態と、一対の該電極間の印加電圧が該低電圧状態よりも高い高電圧状態と、に切り替え可能であって、該低電圧状態において、該介在部には略軸直方向外側から張力が加わっており、該低電圧状態から該高電圧状態に切り替える際、該張力により方向付けされながら該介在部が略軸直方向外側に伸張することにより、該流体室が収縮し、該流体室から流体が吐出され、該高電圧状態から該低電圧状態に切り替える際、該張力に抗しながら該介在部が略軸直方向内側に収縮することにより、該流体室が拡張し、該流体室に該流体が流入することを特徴とする（請求項１に対応）。
【０００９】
本発明のポンプによると、低電圧状態において、伸縮膜の介在部に、直接あるいは間接的に、略軸直方向外側（一例として、仮に介在部が円形の場合、略径方向外側）から、張力が加わっている。このため、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際、介在部は略軸直方向外側に伸張する。一方、流体室は、介在部の軸直方向外側に配置されている。このため、流体室も、略軸直方向外側に容積変化（収縮）する。反対に、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際、介在部は略軸直方向内側に収縮する。また、流体室も、略軸直方向内側に容積変化（拡張）する。
【００１０】
このように、本発明のポンプによると、介在部の伸縮方向と、流体室の容積変化方向つまりストローク（低電圧状態と高電圧状態とを切り替える際の流体室の変位）方向と、が略一致している。このため、介在部の単位伸縮量あたりのストロークを大きくすることができる。また、流体室の容積変化量を大きくすることができる。
【００１１】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記伸縮部材は、複数の前記伸縮膜が前記電極を介して積層されてなる構成とする方がよい（請求項２に対応）。本構成によると、伸縮部材が、複数の伸縮膜と電極とを交互に積層させた積層構造を呈している。このため、伸縮膜が積層された分だけ、より大きな荷重を発生させることができる。
【００１２】
（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記ハウジング部材は、前記筒状部の軸方向に所定間隔だけ離間して配置される一対の固定部を有し、一対の前記伸縮膜のうち一方の該伸縮膜は、一対の該固定部のうち一方の該固定部に張設されており、一対の該伸縮膜のうち他方の該伸縮膜は、一対の該固定部のうち他方の該固定部に張設されており、一対の該伸縮膜が一対の該固定部により引っ張られることにより、前記介在部に略軸直方向外側から張力が加わる構成とする方がよい（請求項３に対応）。
【００１３】
本構成によると、伸縮部材の駆動源（伸縮源）である伸縮膜が、ハウジング部材の固定部に、直接固定されている。このため、伸縮膜が固定部に間接的に固定されている場合と比較して、介在部への張力の伝達ロスを少なくすることができる。また、ポンプの構造が簡単になる。
【００１４】
（４）好ましくは、上記（３）の構成において、一対の前記伸縮膜の間には、前記電極が封入されている構成とする方がよい（請求項４に対応）。本構成によると、誘電体エラストマー製の伸縮膜により、導電性の電極を封止することができる。このため、電極〜隣接部材間（例えば、電極〜筒状部間や電極〜流体室間や電極〜他の電極間など）の導通を、遮断することができる。また、電極〜隣接部材間の絶縁のために、別途、絶縁材を使用する場合と比較して、ポンプの構造が簡単になる。
【００１５】
（５）好ましくは、上記（１）の構成において、前記伸縮部材は、一対の前記電極の軸直方向外側に配置される一対の補助電極を有し、前記伸縮膜は、前記介在部の軸直方向外側に配置され、一対の該補助電極間に介在する補助介在部を有し、前記高電圧状態と同期し一対の該補助電極間の印加電圧が低い補助低電圧状態と、前記低電圧状態と同期し一対の該補助電極間の印加電圧が該補助低電圧状態よりも高い補助高電圧状態と、に切り替え可能であって、該低電圧状態から該高電圧状態に切り替える際、該補助介在部は、一対の該補助電極の積層方向に対して垂直方向に収縮することにより、該介在部に対して略軸直方向外側から張力を付勢し、該高電圧状態から該低電圧状態に切り替える際、該補助介在部は、一対の該補助電極の積層方向に対して垂直方向に伸張することにより、該介在部に対する該張力を緩和する構成とする方がよい（請求項５に対応）。
【００１６】
本構成によると、伸縮部材が、一対の電極と、一対の補助電極と、を備えている。一対の電極間には、介在部が配置されている。また、一対の補助電極間には、補助介在部が配置されている。
【００１７】
低電圧状態（補助高電圧状態）から高電圧状態（補助低電圧状態）に切り替える際においては、一対の電極間の静電引力は、大きくなる。このため、介在部は、略軸直方向外側に伸張する。並びに、一対の補助電極間の静電引力は、小さくなる。このため、補助介在部は、一対の補助電極の積層方向に対して垂直方向に収縮する。このように、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際においては、介在部の伸張と、補助介在部の収縮と、が同期している。このため、補助介在部から介在部に、略軸直方向外側から張力を加えることができる。したがって、当該張力により、介在部を、より大きく伸張させることができる。
【００１８】
これに対して、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際においては、一対の電極間の静電引力は、小さくなる。このため、介在部は、略軸直方向内側に収縮する。並びに、一対の補助電極間の静電引力は、大きくなる。このため、補助介在部は、一対の補助電極の積層方向に対して垂直方向に伸張する。このように、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際においては、介在部の収縮と、補助介在部の伸張と、が同期している。このため、補助介在部から介在部に加わる張力を、緩和することができる。したがって、当該張力が介在部の収縮を規制するのを、抑制することができる。
【００１９】
（６）好ましくは、上記（５）の構成において、前記伸縮部材は、複数の前記伸縮膜が前記電極を介して積層されてなり、前記ハウジング部材は、前記筒状部の軸方向に所定間隔だけ離間して配置される一対の固定部を有し、複数の該伸縮膜のうち、少なくとも一つの該伸縮膜は、一対の該固定部のうち一方の該固定部に張設されており、複数の該伸縮膜のうち、少なくとも一つの該伸縮膜は、一対の該固定部のうち他方の該固定部に張設されている構成とする方がよい（請求項６に対応）。
【００２０】
本構成によると、伸縮部材が、複数の伸縮膜と電極とを交互に積層させた積層構造を呈している。このため、伸縮膜が積層された分だけ、より大きな荷重を発生させることができる。
【００２１】
また、本構成によると、伸縮部材の駆動源（伸縮源）である伸縮膜が、ハウジング部材の固定部に、直接固定されている。このため、伸縮膜が固定部に間接的に固定されている場合と比較して、介在部への張力の伝達ロスを少なくすることができる。また、ポンプの構造が簡単になる。
【００２２】
（６−１）好ましくは、上記（６）の構成において、複数の前記伸縮膜は、前記補助電極を介して積層されている構成とする方がよい。本構成によると、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際に補助介在部から介在部に加わる張力を、より大きくすることができる。
【００２３】
（７）好ましくは、上記（６）の構成において、軸方向に隣接する一対の前記伸縮膜の間には、前記電極が封入されている構成とする方がよい（請求項７に対応）。本構成によると、誘電体エラストマー製の伸縮膜により、導電性の電極を封止することができる。このため、電極〜隣接部材間（例えば、電極〜筒状部間や電極〜流体室間や電極〜他の電極間など）の導通を、遮断することができる。また、電極〜隣接部材間の絶縁のために、別途、絶縁材を使用する場合と比較して、ポンプの構造が簡単になる。
【００２４】
（８）好ましくは、上記（５）ないし（７）のいずれかの構成において、前記補助電極は、前記伸縮膜の伸縮を規制しないように伸縮可能である構成とする方がよい（請求項８に対応）。
【００２５】
補助電極が伸縮膜の伸縮を規制すると、補助介在部が充分に変形できない。このため、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際に補助介在部から介在部に加わる張力が、大きくなりにくい。また、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際に、当該張力が緩和されにくい。この点、本構成によると、補助電極は伸縮膜の伸縮を規制しない。すなわち、補助電極は伸縮膜と一体となって変形する。このため、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際においては、補助介在部から介在部に、大きな張力を加えることができる。また、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際においては、当該張力を充分に緩和することができる。
【００２６】
（９）好ましくは、上記（１）ないし（８）のいずれかの構成において、前記ハウジング部材は、前記筒状部の軸方向両端の開口部のうち、少なくとも一方の該開口部を封止する少なくとも一つの蓋部を有し、該蓋部と前記介在部との間には、該介在部の伸縮に伴って容積が略軸直方向に拡縮する補助流体室が区画されており、前記流体室が拡張する際に該補助流体室は収縮し、該流体室が収縮する際に該補助流体室は拡張する構成とする方がよい（請求項９に対応）。
【００２７】
本構成のポンプには、流体室と、一つ又は二つの補助流体室と、が区画されている。このため、別個独立した流路に本構成のポンプを用いる場合、流路と流体室および補助流体室とを、１対１で対応させることにより、別々の流体を、各々、圧送することができる。
【００２８】
また、単一の流路に本構成のポンプを用いる場合、当該流路に流体室および補助流体室を接続することにより、単一の流体を圧送することができる。また、流体室の容積増加と補助流体室の容積減少とは同期している。並びに、流体室の容積減少と補助流体室の容積増加とは同期している。このため、流体室の容積増加行程（＝補助流体室の容積減少行程）→補助流体室の容積増加行程（＝流体室の容積減少行程）が、流体に対して、繰り返し作用するように、流路を配策することにより、流体の脈動を抑制することができる。また、流体室の容積変化量と、補助流体室の容積変化量と、は略一致している。このため、流体を円滑に圧送することができる。
【００２９】
（１０）好ましくは、上記（１）ないし（９）のいずれかの構成において、前記電極は、前記伸縮膜の伸縮を規制しないように伸縮可能である構成とする方がよい（請求項１０に対応）。
【００３０】
電極が伸縮膜の伸縮を規制すると、介在部が充分に変形できないので、所望のストロークを確保しにくくなる。この点、本構成によると、電極は伸縮膜の伸縮を規制しない。すなわち、電極は伸縮膜と一体となって変形する。このため、所望のストロークを確保しやすい。
【００３１】
また、ポンプの出力は、介在部の伸縮力、および介在部に加わる張力により、確保されている。電極が伸縮膜の伸縮を規制すると、電極を強制的に伸縮膜と共に伸縮させるのに、介在部の伸縮力および介在部に加わる張力の一部が、消費されてしまう。このため、消費分だけ、出力が低下してしまう。
【００３２】
この点、本構成によると、電極は伸縮膜の伸縮に応じて伸縮可能である。つまり、電極は伸縮膜と一体となって変形することができる。このため、出力の低下を抑制することができる。
【００３３】
（１１）好ましくは、上記（１）ないし（１０）のいずれかの構成において、前記誘電体エラストマーは、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、天然ゴムから選ばれる一種以上である構成とする方がよい（請求項１１に対応）。
【００３４】
誘電体エラストマーは、電極間の静電引力に応じて変形するものであれば、その種類が特に限定されるものではない。本構成におけるアクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴムおよび天然ゴムは、いずれも誘電性、絶縁破壊性が高いため好適である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によると、伸縮膜の介在部の単位伸縮量あたりのストロークが大きいポンプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明のポンプの実施の形態について説明する。
【００３７】
＜第一実施形態＞
［ポンプの構成］
まず、本実施形態のポンプの構成について説明する。図１に、本実施形態のポンプの斜視図を示す。図２に、同ポンプの分解斜視図を示す。図３に、同ポンプの軸方向断面図を示す。図４に、図３の円ＩＶ内の拡大図を示す。図５に、同ポンプを軸方向一端側から見た正面図を示す。なお、図２においては、締結部材を省略して示す。
【００３８】
図１〜図５に示すのは、いずれも低電圧状態である。低電圧状態においては、電極間に電圧が印加されていない。図１〜図５に示すように、ポンプ１は、ハウジング部材２と、伸縮部材３と、流体室４と、二つの締結部材５ａ、５ｂと、を備えている。
【００３９】
ハウジング部材２は、ポリアミド製であって、円筒状を呈している。本実施形態においては、ハウジング部材２は、本発明の筒状部からなる。ハウジング部材２は、流入筒部２０と、吐出筒部２１と、一対のリング溝２２ａ、２２ｂと、を備えている。一対のリング溝２２ａ、２２ｂは、各々、本発明の固定部に含まれる。
【００４０】
流入筒部２０は、小径円筒状を呈している。流入筒部２０は、ハウジング部材２外周面の軸方向略中央から、径方向外側に突設されている。流入筒部２０の内部には、流入孔２００が配置されている。流入孔２００は、ハウジング部材２の筒内空間と、連通している。また、流入孔２００の上流側には、逆止弁Ｖ１が接続されている。逆止弁Ｖ１は、上流側から下流側に向かう方向にのみ、流体を通過させる。
【００４１】
吐出筒部２１は、小径円筒状を呈している。吐出筒部２１は、ハウジング部材２外周面の軸方向略中央から、径方向外側に突設されている。吐出筒部２１の内部には、吐出孔２１０が配置されている。吐出孔２１０は、ハウジング部材２の筒内空間と、連通している。また、吐出孔２１０の下流側には、逆止弁Ｖ２が接続されている。逆止弁Ｖ２は、上流側から下流側に向かう方向にのみ、流体を通過させる。吐出筒部２１と流入筒部２０とは、ハウジング部材２の周方向に略１８０°離間して、配置されている。
【００４２】
一対のリング溝２２ａ、２２ｂは、ハウジング部材２外周面の軸方向両端に凹設されている。一対のリング溝２２ａ、２２ｂは、各々、ハウジング部材２の外周面を一周している。
【００４３】
伸縮部材３は、二つの伸縮膜３０ａ、３０ｂと、三つの電極３１ａ〜３１ｃと、を備えている。伸縮膜３０ａ、３０ｂは、アクリルゴム製であって、円形膜状を呈している。伸縮膜３０ａは、ハウジング部材２の軸方向一端を覆っている。図２にハッチングで示すように、伸縮膜３０ａは、被固定部３００ａと、シール部３０１ａと、介在部３０２ａと、を備えている。介在部３０２ａは、小径の円形を呈している。介在部３０２ａは、伸縮膜３０ａの略中央に配置されている。シール部３０１ａは、小径リング状を呈している。シール部３０１ａは、介在部３０２ａの径方向外側に配置されている。被固定部３００ａは、大径リング状を呈している。被固定部３００ａは、伸縮膜３０ａの外縁付近に配置されている。被固定部３００ａは、締結部材５ａを介して（図１参照）、リング溝２２ａに固定されている。当該固定により、伸縮膜３０ａは、径方向外側から引っ張られている。すなわち、低電圧状態において、介在部３０２ａには、図４に示すように、径方向外側から所定の張力Ｆ２が加えられている。
【００４４】
これに対して、伸縮膜３０ｂは、ハウジング部材２の軸方向他端を覆っている。図２にハッチングで示すように、伸縮膜３０ｂは、被固定部３００ｂと、シール部３０１ｂと、介在部３０２ｂと、を備えている。介在部３０２ｂは、小径の円形を呈している。介在部３０２ｂは、伸縮膜３０ｂの略中央に配置されている。シール部３０１ｂは、小径リング状を呈している。シール部３０１ｂは、介在部３０２ｂの径方向外側に配置されている。被固定部３００ｂは、大径リング状を呈している。被固定部３００ｂは、伸縮膜３０ｂの外縁付近に配置されている。被固定部３００ｂは、締結部材５ｂを介して（図１参照）、リング溝２２ｂに固定されている。当該固定により、伸縮膜３０ｂは、径方向外側から引っ張られている。すなわち、低電圧状態において、介在部３０２ｂには、図４に示すように、径方向外側から所定の張力Ｆ２が加えられている。
【００４５】
電極３１ａ〜３１ｃは、シリコンオイルが混合されたカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）製であって、介在部３０２ａ、３０２ｂと略同径の、円形膜状を呈している。電極３１ａ〜３１ｃは、伸縮膜３０ａ、３０ｂの、略中央に配置されている。図４に示すように、電極３１ａ〜３１ｃと、介在部３０２ａと、介在部３０２ｂとは、軸方向一端から軸方向他端に向かって、電極３１ａ→介在部３０２ａ→電極３１ｂ→介在部３０２ｂ→電極３１ｃの順に、積層されている。また、隣接する層同士は、互いに接合されている。電極３１ａおよび電極３１ｃは、電源（図略）の一方の極（例えばマイナス極）に電気的に接続されている。これに対して、電極３１ｂは、電源の他方の極（例えばプラス極）に電気的に接続されている。電極３１ｂは、伸縮膜３０ａのシール部３０１ａと、伸縮膜３０ｂのシール部３０１ａと、が接着されることにより、電源への配線を除いて、伸縮膜３０ａ、３０ｂ間に封入されている。
【００４６】
流体室４は、介在部３０２ａ、３０２ｂ、電極３１ａ〜３１ｃの径方向外側であって、ハウジング部材２の径方向内側の部分に、配置されている。流体室４は、図５に示すように、リング状を呈している。また、流体室４の軸方向断面は、図３に示すように、略二等辺三角形状を呈している。流体室４は、流入孔２００および吐出孔２１０と連通している。流体室４は、ハウジング部材２内周面と、伸縮膜３０ａ、３０ｂと、により仕切られている。すなわち、伸縮膜３０ａ、３０ｂは、流体室４の隔壁を兼ねている。このため、図１に等高線（一点鎖線）で示すように、伸縮膜３０ａ、３０ｂは、径方向中央に向かって凹む、凹レンズ状を呈している。
【００４７】
低電圧状態においては、図４に太線で示すように、伸縮膜３０ａのシール部３０１ａよりも径方向外側部分から、伸縮部材３のシール部３０１ａ、３０１ｂよりも径方向内側部分に、張力Ｆ２ａが作用している。並びに、伸縮膜３０ｂのシール部３０１ｂよりも径方向外側部分から、伸縮部材３のシール部３０１ａ、３０１ｂよりも径方向内側部分に、張力Ｆ２ｂが作用している。すなわち、伸縮部材３のシール部３０１ａ、３０１ｂよりも径方向内側部分（つまり介在部３０２ａ、３０２ｂ）は、張力Ｆ２（張力Ｆ２ａ、Ｆ２ｂの合力）により、径方向外側に引っ張られている。張力Ｆ２は、伸縮部材３のシール部３０１ａ、３０１ｂよりも径方向内側部分の弾性復元力Ｆ１と釣り合っている。なお、図示しないが、張力Ｆ２ａ、Ｆ２ｂの釣合により、伸縮部材３のシール部３０１ａ、３０１ｂよりも径方向内側部分は、ハウジング部材２の軸方向略中央に停止している。
【００４８】
［ポンプの組付方法］
次に、本実施形態のポンプ１の組付方法について簡単に説明する。まず、伸縮部材３を作製する。すなわち、電極３１ａと、伸縮膜３０ａの介在部３０２ａと、電極３１ｂと、伸縮膜３０ｂの介在部３０２ｂと、電極３１ｃと、を、この順番に積層する。また、隣接する層同士を、互いに接合する。次に、伸縮膜３０ａを延伸し、被固定部３００ａでリング溝２２ａを覆う。それから、被固定部３００ａの径方向外側から、リング溝２２ａに、締結部材５ａを締め付ける。並びに、伸縮膜３０ｂを延伸し、被固定部３００ｂでリング溝２２ｂを覆う。それから、被固定部３００ｂの径方向外側から、リング溝２２ｂに、締結部材５ｂを締め付ける。その後、流入筒部２０を、上流側の逆止弁Ｖ１の下流側に、接続する。並びに、吐出筒部２１を、下流側の逆止弁Ｖ２の上流側に、接続する。このようにして、本実施形態のポンプ１は組み付けられる。なお、組付により、伸縮膜３０ａ、３０ｂには、所定の張力が加えられる。
【００４９】
［ポンプの動き］
次に、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際の、本実施形態のポンプ１の動きについて説明する。図６に、本実施形態のポンプの高電圧状態における軸方向断面図を示す。低電圧状態から高電圧状態に切り替えると、電極３１ａ〜３１ｃ間（具体的には、電極３１ａ、３１ｂ間、電極３１ｃ、３１ｂ間。以下同じ）に、電圧が印加される。このため、電極３１ａ〜３１ｂ間において、伸縮膜３０ａの介在部３０２ａが軸方向に圧縮される。軸方向に圧縮された介在部３０２ａは、図４の張力Ｆ２に方向付けされながら、径方向外側に伸張する。並びに、電極３１ｃ〜３１ｂ間において、伸縮膜３０ｂの介在部３０２ｂが軸方向に圧縮される。軸方向に圧縮された介在部３０２ｂは、図４の張力Ｆ２に方向付けされながら、径方向外側に伸張する。このようにして、伸縮部材３のシール部３０１ａ、３０１ｂよりも径方向内側部分が、径方向外側に伸張する。そして、図４に示すように、張力Ｆ２と弾性復元力Ｆ１とが再び釣り合う位置で、伸縮部材３のシール部３０１ａ、３０１ｂよりも径方向内側部分は、停止する。
【００５０】
図５に示すように、低電圧状態から高電圧状態（図５に一点鎖線で示す。）に切り替えることにより、流体室４の容積は、ΔＶだけ小さくなる。このため、流体室４内部の流体は、ΔＶの分だけ、流体室４外部に流出しようとする。ここで、逆止弁Ｖ１、Ｖ２は、上流側から下流側に向かう方向にのみ、流体を通過させることができる。このため、逆止弁Ｖ１は閉じ、逆止弁Ｖ２は開く。したがって、図６に矢印Ａ２で示すように、流体は、吐出孔２１０から流体室４外部（下流側）に吐出される。
【００５１】
反対に、高電圧状態から低電圧状態に切り替えると、電極３１ａ〜３１ｃ間の印加電圧が０Ｖになる。このため、伸縮膜３０ａの介在部３０２ａに加わっていた軸方向圧縮力が無くなる。したがって、介在部３０２ａは、自身の弾性復元力により、径方向内側に収縮する。並びに、伸縮膜３０ｂの介在部３０２ｂに加わっていた軸方向圧縮力が無くなる。したがって、介在部３０２ｂは、自身の弾性復元力により、径方向内側に収縮する。このようにして、伸縮部材３のシール部３０１ａ、３０１ｂよりも径方向内側部分が、径方向内側に収縮する。そして、図４に示すように、張力Ｆ２と弾性復元力Ｆ１とが釣り合う位置で、伸縮部材３のシール部３０１ａ、３０１ｂよりも径方向内側部分は、停止する。
【００５２】
図５に示すように、高電圧状態から低電圧状態に切り替えることにより、流体室４の容積は、ΔＶだけ大きくなる。このため、流体室４外部の流体は、ΔＶの分だけ、流体室４内部に流入しようとする。ここで、逆止弁Ｖ１、Ｖ２は、上流側から下流側に向かう方向にのみ、流体を通過させることができる。このため、逆止弁Ｖ２は閉じ、逆止弁Ｖ１は開く。したがって、図３に矢印Ａ１で示すように、上流側の流体は、流入孔２００から流体室４に流入する。このように、低電圧状態と高電圧状態とを交互に切り替えることにより、ポンプ１は、流体を上流側から下流側に流動させる。
【００５３】
［作用効果］
次に、本実施形態のポンプ１の作用効果について説明する。本実施形態のポンプ１によると、低電圧状態において、伸縮膜３０ａ、３０ｂの介在部３０２ａ、３０２ｂに、直接径方向外側から、張力Ｆ２が加わっている。このため、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際、介在部３０２ａ、３０２ｂは径方向外側に伸張する。一方、流体室４は、介在部３０２ａ、３０２ｂの径方向外側に配置されている。このため、流体室４も、径方向外側に容積変化（収縮）する。反対に、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際、介在部３０２ａ、３０２ｂは径方向内側に収縮する。また、流体室４も、径方向内側に容積変化（拡張）する。
【００５４】
このように、本実施形態のポンプ１によると、介在部３０２ａ、３０２ｂの伸縮方向と、流体室４の容積変化方向つまりストローク方向と、が略一致している。このため、介在部３０２ａ、３０２ｂの単位伸縮量あたりのストロークを大きくすることができる。また、流体室４の容積変化量を大きくすることができる。
【００５５】
また、本実施形態のポンプ１によると、伸縮部材３が、二つの伸縮膜３０ａ、３０ｂと三つの電極３１ａ〜３１ｃとを交互に積層させた積層構造を呈している。このため、伸縮膜３０ａ、３０ｂが積層された分だけ、より大きな荷重を発生させることができる。
【００５６】
また、本実施形態のポンプ１によると、伸縮部材３の駆動源（伸縮源）である伸縮膜３０ａ、３０ｂが、ハウジング部材２のリング溝２２ａ、２２ｂに、直接固定されている。このため、伸縮膜３０ａ、３０ｂがリング溝２２ａ、２２ｂに間接的に固定されている場合と比較して、介在部３０２ａ、３０２ｂへの張力の伝達ロスを少なくすることができる。また、ポンプ１の構造が簡単になる。
【００５７】
また、本実施形態のポンプ１によると、シール部３０１ａ、３０１ｂにより、一対の伸縮膜３０ａ、３０ｂの間に電極３１ｂが封入されている。このため、電極３１ｂ〜ハウジング部材２間や電極３１ｂ〜流体室４間や電極３１ｂ〜他の電極３１ａ、３１ｃ間などの導通を、遮断することができる。また、絶縁のために、別途、絶縁材を使用する場合と比較して、ポンプ１の構造が簡単になる。
【００５８】
また、本実施形態のポンプ１によると、電極３１ａ〜３１ｃが伸縮膜３０ａ、３０ｂの伸縮を規制しない。電極３１ａ〜３１ｃは伸縮膜３０ａ、３０ｂと一体となって変形する。このため、所望のストロークを確保しやすい。また、ポンプ１の出力の低下を抑制することができる。また、伸縮膜３０ａ、３０ｂはアクリルゴム製である。このため、伸縮膜３０ａ、３０ｂの誘電性、絶縁破壊性が高い。
【００５９】
＜第二実施形態＞
本実施形態のポンプと第一実施形態のポンプとの相違点は、流体室を区画する伸縮隔壁が配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。図７に、本実施形態のポンプの軸方向断面図を示す。なお、図３と対応する部位については、同じ符号で示す。図８に、図７の円ＶＩＩ内の拡大図を示す。
【００６０】
図７、図８に示すように、伸縮部材３の伸縮膜３０ａ、３０ｂは、介在部３０２ａ、３０２ｂのみから形成されている。伸縮隔壁４０は、アクリルゴム製であって、円筒状を呈している。伸縮隔壁４０は、ハウジング部材２の径方向内側に配置されている。すなわち、ハウジング部材２と伸縮隔壁４０とは、二重円筒状を呈している。
【００６１】
伸縮隔壁４０の軸方向一端は、径方向外側に裏返され、ハウジング部材２のリング溝２２ａを径方向外側から覆っている。この状態で、リング溝２２ａには、締結部材５ａが締結されている。
【００６２】
一方、伸縮隔壁４０の軸方向他端は、径方向外側に裏返され、ハウジング部材２のリング溝２２ｂを径方向外側から覆っている。この状態で、リング溝２２ｂには、締結部材５ｂが締結されている。
【００６３】
伸縮隔壁４０の軸方向中央部は、自然状態と比較して、径方向内側に弾性変形している。伸縮隔壁４０の軸方向中央部は、伸縮部材３の外縁に固定されている。このため、伸縮部材３は、低電圧状態において、伸縮隔壁４０の弾性復元力により、径方向外側に引っ張られている。また、電極３１ｂは、伸縮隔壁４０により、周方向外側から封止されている。また、流体室４は、伸縮隔壁４０外周面と、ハウジング部材２内周面との間に、区画されている。
【００６４】
本実施形態のポンプ１と第一実施形態のポンプとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のポンプ１によると、流体室４が二つの部品（伸縮隔壁４０とハウジング部材２）のみで区画されている。このため、流体室４のシール性が高い。
【００６５】
＜第三実施形態＞
本実施形態のポンプと第一実施形態のポンプとの相違点は、ハウジング部材が角筒状を呈している点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。図９に、本実施形態のポンプを軸方向一端側から見た正面図を示す。なお、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。図９に示すように、ハウジング部材２は角筒状を呈している。また、伸縮部材３の伸縮膜３０ａ、電極３１ａは、略正方形状を呈している。また、流体室４は、正方形リング状を呈している。
【００６６】
本実施形態のポンプ１と第一実施形態のポンプとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のポンプ１のように、ハウジング部材２が角筒状を呈している場合であっても、流体を流動させることができる。
【００６７】
＜第四実施形態＞
本実施形態のポンプと第一実施形態のポンプとの相違点は、ハウジング部材が箱状を呈している点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。図１０に、本実施形態のポンプの軸方向断面図を示す。なお、図３と対応する部位については、同じ符号で示す。
【００６８】
図１０に示すように、ハウジング部材２は、筒状部２５と、蓋部２６ａ、２６ｂと、を備えている。筒状部２５は、円筒状を呈している。蓋部２６ａ、２６ｂは、円板状を呈している。蓋部２６ａ、２６ｂは、筒状部２５の軸方向両端を封止している。蓋部２６ａと筒状部２５との間には、伸縮膜３０ａの外縁が挟持されている。蓋部２６ｂと筒状部２５との間には、伸縮膜３０ｂの外縁が挟持されている。これらの挟持部分は、本発明の固定部に含まれる。
【００６９】
本実施形態のポンプ１と第一実施形態のポンプとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のポンプ１によると、蓋部２６ａ、２６ｂが配置されている。このため、流体室４から筒状部２５内に流体が漏出しても、当該流体がハウジング部材２の外部にまで漏出するのを抑制することができる。
【００７０】
＜第五実施形態＞
本実施形態のポンプと第一実施形態のポンプとの相違点は、伸縮部材が、補助電極と、絶縁膜と、を備えている点である。また、伸縮膜が補助介在部を備えている点である。したがって、ここでは主に相違点について説明する。
【００７１】
［ポンプの構成］
まず、本実施形態のポンプの構成について説明する。図１１に、本実施形態のポンプの軸方向断面図を示す。なお、図３と対応する部位については、同じ符合で示す。図１２に、同ポンプの伸縮部材の伸縮膜付近の分解斜視図を示す。なお、図２と対応する部位については、同じ符合で示す。図１３に、図１１の円ＸＩＩＩ内の拡大図を示す。なお、図４と対応する部位については、同じ符合で示す。
【００７２】
図１１〜図１３に示すように、伸縮部材３は、伸縮膜３０ａ、３０ｂを備えている。伸縮膜３０ａは、補助介在部３０３ａを備えている。補助介在部３０３ａは、リング状を呈している。補助介在部３０３ａは、介在部３０２ａの径方向外側に配置されている。補助介在部３０３ａの両面には、一対の補助電極３２ａ、３３ａが配置されている。補助電極３２ａ、３３ａは、シリコンオイルが混合されたカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）製であって、リング状を呈している。補助電極３２ａは、電極３１ａの径方向外側に配置されている。補助電極３３ａは、電極３１ｂの径方向外側に配置されている。補助電極３３ａの表面は、絶縁膜３４ａにより覆われている。絶縁膜３４ａは、シリコーンゴム製であって、リング状を呈している。絶縁膜３４ａにより、補助電極３３ａは、流体室４から隔離されている。
【００７３】
同様に、伸縮膜３０ｂは、補助介在部３０３ｂを備えている。補助介在部３０３ｂは、リング状を呈している。補助介在部３０３ｂは、介在部３０２ｂの径方向外側に配置されている。補助介在部３０３ｂの両面には、一対の補助電極３２ｂ、３３ｂが配置されている。補助電極３２ｂ、３３ｂは、シリコンオイルが混合されたカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）製であって、リング状を呈している。補助電極３２ｂは、電極３１ｃの径方向外側に配置されている。補助電極３３ｂは、電極３１ｂの径方向外側に配置されている。補助電極３３ｂの表面は、絶縁膜３４ｂにより覆われている。絶縁膜３４ｂは、シリコーンゴム製であって、リング状を呈している。絶縁膜３４ｂにより、補助電極３３ｂは、流体室４から隔離されている。
【００７４】
［ポンプの動き］
次に、低電圧状態（＝補助高電圧状態）から高電圧状態（＝補助低電圧状態）に切り替える際の、本実施形態のポンプ１の動きについて説明する。図１４に、本実施形態のポンプの高電圧状態における軸方向断面図を示す。なお、図６と対応する部位については、同じ符合で示す。
【００７５】
図１１に示す低電圧状態においては、電極３１ａ〜３１ｃ間に、電圧が印加されていない。一方、補助電極３２ａ、３３ａ間、および補助電極３２ｂ、３３ｂ間には、電圧が印加されている。このため、補助介在部３０３ａ、３０３ｂは、膜厚方向に収縮している（図１３参照）。並びに、補助介在部３０３ａ、３０３ｂは、膜展開方向に伸張している。
【００７６】
低電圧状態から高電圧状態に切り替えると、補助電極３２ａ、３３ａ間の電圧が０Ｖになる。並びに、補助電極３２ｂ、３３ｂ間の電圧が０Ｖになる。このため、補助介在部３０３ａ、３０３ｂは、膜厚方向に伸張する。並びに、補助介在部３０３ａ、３０３ｂは、膜展開方向に収縮する。
【００７７】
また、低電圧状態から高電圧状態に切り替えると、電極３１ａ〜３１ｃ間に、電圧が印加される。このため、介在部３０２ａ、３０２ｂは、軸方向に収縮する。並びに、介在部３０２ａ、３０ｂは、径方向外側に伸張する。
【００７８】
ここで、伸縮膜３０ａの被固定部３００ａは、リング溝２２ａに固定されている。このため、リング状の補助介在部３０３ａは、外縁不動のまま、径方向外側に向かって収縮する。したがって、介在部３０２ａは、補助介在部３０３ａに引っ張られながら、径方向外側に伸張する。
【００７９】
同様に、伸縮膜３０ｂの被固定部３００ｂは、リング溝２２ｂに固定されている。このため、リング状の補助介在部３０３ｂは、外縁不動のまま、径方向外側に向かって収縮する。したがって、介在部３０２ｂは、補助介在部３０３ｂに引っ張られながら、径方向外側に伸張する。
【００８０】
このように、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際は、補助介在部３０３ａ、３０３ｂから介在部３０２ａ、３０２ｂに、径方向外側から張力が加わる。そして、流体室４の容積が小さくなる。
【００８１】
次に、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際の、本実施形態のポンプ１の動きについて説明する。高電圧状態から低電圧状態に切り替えると、補助電極３２ａ、３３ａ間に電圧が印加される。並びに、補助電極３２ｂ、３３ｂ間に電圧が印加される。このため、補助介在部３０３ａ、３０３ｂは、膜厚方向に収縮する。並びに、補助介在部３０３ａ、３０３ｂは、膜展開方向に伸張する。
【００８２】
また、高電圧状態から低電圧状態に切り替えると、電極３１ａ〜３１ｃ間の電圧が０Ｖになる。このため、介在部３０２ａ、３０２ｂは、軸方向に伸張する。並びに、介在部３０２ａ、３０ｂは、径方向内側に収縮する。
【００８３】
ここで、伸縮膜３０ａの被固定部３００ａは、リング溝２２ａに固定されている。このため、リング状の補助介在部３０３ａは、外縁不動のまま、径方向内側に向かって伸張する。したがって、介在部３０２ａは、補助介在部３０３ａから大きな張力を受けることなく、径方向内側に収縮する。
【００８４】
同様に、伸縮膜３０ｂの被固定部３００ｂは、リング溝２２ｂに固定されている。このため、リング状の補助介在部３０３ｂは、外縁不動のまま、径方向内側に向かって伸張する。したがって、介在部３０２ｂは、補助介在部３０３ｂから大きな張力を受けることなく、径方向内側に収縮する。
【００８５】
このように、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際は、補助介在部３０３ａ、３０３ｂから介在部３０２ａ、３０２ｂに、径方向外側から張力が加わりにくい。介在部３０２ａ、３０２ｂが収縮することにより、流体室４の容積は大きくなる。
【００８６】
［作用効果］
次に、本実施形態のポンプ１の作用効果について説明する。本実施形態のポンプ１と第一実施形態のポンプとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のポンプ１によると、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際においては、介在部３０２ａ、３０２ｂの伸張と、補助介在部３０３ａ、３０３ｂの収縮と、が同期している。このため、補助介在部３０３ａ、３０３ｂから介在部３０２ａ、３０２ｂに、径方向外側から張力を加えることができる。したがって、当該張力により、介在部３０２ａ、３０２ｂを、より大きく伸張させることができる。
【００８７】
これに対して、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際においては、介在部３０２ａ、３０２ｂの収縮と、補助介在部３０３ａ、３０３ｂの伸張と、が同期している。このため、補助介在部３０３ａ、３０３ｂから介在部３０２ａ、３０２ｂに加わる張力を、緩和することができる。したがって、当該張力が介在部３０２ａ、３０２ｂの収縮を規制するのを、抑制することができる。なお、伸張した補助介在部３０３ａ、３０３ｂの弾性による張力は、介在部３０２ａ、３０２ｂに作用する。このため、介在部３０２ａ、３０２ｂは、当該張力に抗して収縮する。
【００８８】
また、補助電極３２ａ、３３ａは伸縮膜３０ａの変形を規制しない。並びに、補助電極３２ｂ、３３ｂは伸縮膜３０ｂの変形を規制しない。すなわち、補助電極３２ａ、３３ａは伸縮膜３０ａと一体となって変形する。並びに、補助電極３２ｂ、３３ｂは伸縮膜３０ｂと一体となって変形する。このため、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際においては、補助介在部３０３ａ、３０３ｂから介在部３０２ａ、３０２ｂに、大きな張力を加えることができる。また、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際においては、当該張力を充分に緩和することができる。
【００８９】
＜第六実施形態＞
本実施形態のポンプと第五実施形態のポンプとの相違点は、ハウジング部材が箱状を呈している点である。また、ハウジング部材の内部に、流体室に加えて、二つの補助流体室が区画されている点である。したがって、ここでは主に相違点について説明する。
【００９０】
［ポンプの構成］
まず、本実施形態のポンプの構成について説明する。図１５に、本実施形態のポンプの軸方向断面図を示す。なお、図１１と対応する部位については、同じ符合で示す。図１６に、同ポンプの伸縮部材の伸縮膜付近の分解斜視図を示す。なお、図１２と対応する部位については、同じ符合で示す。
【００９１】
図１５、図１６に示すように、ハウジング部材２は、筒状部２７と、第一蓋部２８ａと、第二蓋部２８ｂと、を備えている。筒状部２７は、円筒状を呈している。第一蓋部２８ａ、第二蓋部２８ｂは、各々円板状を呈している。第一蓋部２８ａ、第二蓋部２８ｂは、筒状部２７の軸方向両端を封止している。第一蓋部２８ａと筒状部２７との間には、伸縮膜３０ａの外縁が挟持されている。第二蓋部２８ｂと筒状部２７との間には、伸縮膜３０ｂの外縁が挟持されている。これらの挟持部分は、本発明の固定部に含まれる。
【００９２】
第一蓋部２８ａには、第一流入筒部２８０ａと第一吐出筒部２８１ａとが形成されている。第一流入筒部２８０ａは、小径円筒状を呈している。第一流入筒部２８０ａの内部には、第一流入孔２８２ａが配置されている。第一流入孔２８２ａは、ハウジング部材２の筒内空間と、連通している。また、第一流入孔２８２ａの上流側には、逆止弁Ｖ３が接続されている。逆止弁Ｖ３は、上流側から下流側に向かう方向にのみ、流体を通過させる。
【００９３】
第一吐出筒部２８１ａは、小径円筒状を呈している。第一吐出筒部２８１ａの内部には、第一吐出孔２８３ａが配置されている。第一吐出孔２８３ａは、ハウジング部材２の筒内空間と、連通している。また、第一吐出孔２８３ａの下流側には、逆止弁Ｖ４が接続されている。逆止弁Ｖ４は、上流側から下流側に向かう方向にのみ、流体を通過させる。
【００９４】
同様に、第二蓋部２８ｂには、第二流入筒部２８０ｂと第二吐出筒部２８１ｂとが形成されている。第二流入筒部２８０ｂは、小径円筒状を呈している。第二流入筒部２８０ｂの内部には、第二流入孔２８２ｂが配置されている。第二流入孔２８２ｂは、ハウジング部材２の筒内空間と、連通している。また、第二流入孔２８２ｂの上流側には、逆止弁Ｖ５が接続されている。逆止弁Ｖ５は、上流側から下流側に向かう方向にのみ、流体を通過させる。
【００９５】
第二吐出筒部２８１ｂは、小径円筒状を呈している。第二吐出筒部２８１ｂの内部には、第二吐出孔２８３ｂが配置されている。第二吐出孔２８３ｂは、ハウジング部材２の筒内空間と、連通している。また、第二吐出孔２８３ｂの下流側には、逆止弁Ｖ６が接続されている。逆止弁Ｖ６は、上流側から下流側に向かう方向にのみ、流体を通過させる。
【００９６】
図１５に示すように、軸方向断面を見ると、ハウジング部材２の内部空間は、長方形状を呈している。また、ハウジング部材２の内部空間には、伸縮部材３が略Ｘ字状に配置されている。このため、伸縮部材３により、ハウジング部材２の内部空間は、流体室４と、第一補助流体室６ａと、第二補助流体室６ｂと、に仕切られている。流体室４は、伸縮部材３の外周面と、筒状部２７の内周面と、の間に区画されている。第一補助流体室６ａは、伸縮部材３の伸縮膜３０ａ側の表面と、第一蓋部２８ａの内面と、の間に区画されている。第二補助流体室６ｂは、伸縮部材３の伸縮膜３０ｂ側の表面と、第二蓋部２８ｂの内面と、の間に区画されている。
【００９７】
伸縮膜３０ａの表面（第一補助流体室６ａ側の表面）には、電極３１ａと補助電極３２ａとが同心円状に配置されている。電極３１ａおよび補助電極３２ａは、絶縁膜３５ａにより覆われている。絶縁膜３５ａは、シリコーンゴム製であって、円形を呈している。絶縁膜３５ａにより、電極３１ａおよび補助電極３２ａは、第一補助流体室６ａから隔離されている。
【００９８】
同様に、伸縮膜３０ｂの表面（第二補助流体室６ｂ側の表面）には、電極３１ｃと補助電極３２ｂとが同心円状に配置されている。電極３１ｃおよび補助電極３２ｂは、絶縁膜３５ｂにより覆われている。絶縁膜３５ｂは、シリコーンゴム製であって、円形を呈している。絶縁膜３５ｂにより、電極３１ｃおよび補助電極３２ｂは、第二補助流体室６ｂから隔離されている。
【００９９】
［ポンプの動き］
次に、低電圧状態（＝補助高電圧状態）から高電圧状態（＝補助低電圧状態）に切り替える際の、本実施形態のポンプ１の動きについて説明する。図１７に、本実施形態のポンプの高電圧状態における軸方向断面図を示す。なお、図１４と対応する部位については、同じ符合で示す。
【０１００】
低電圧状態から高電圧状態に切り替えると、補助電極３２ａ、３３ａ間の電圧、補助電極３２ｂ、３３ｂ間の電圧が、共に０Ｖになる。このため、補助介在部３０３ａ、３０３ｂは、径方向外側に収縮する。また、低電圧状態から高電圧状態に切り替えると、電極３１ａ〜３１ｃ間に、電圧が印加される。このため、介在部３０２ａ、３０２ｂは、径方向外側に伸張する。
【０１０１】
介在部３０２ａ、３０２ｂが径方向外側に伸張すると、伸縮部材３が径方向外側に拡張する。このため、流体室４の容積が小さくなる。流体室４の容積が小さくなると、逆止弁Ｖ１が閉じ、逆止弁Ｖ２が開く。このため、吐出孔２１０を介して、流体室４から下流側に流体が流れ出る。
【０１０２】
ここで、ハウジング部材２の内部空間の容積は、一定である。言い換えると、流体室４の容積と、第一補助流体室６ａの容積と、第二補助流体室６ｂの容積と、の総和は、変わらない。このため、流体室４の容積が小さくなると、その分、第一補助流体室６ａの容積、第二補助流体室６ｂの容積が大きくなる。第一補助流体室６ａの容積が大きくなると、逆止弁Ｖ４が閉じ、逆止弁Ｖ３が開く。このため、第一流入孔２８２ａを介して、上流側から第一補助流体室６ａに流体が流れ込む。同様に、第二補助流体室６ｂの容積が大きくなると、逆止弁Ｖ６が閉じ、逆止弁Ｖ５が開く。このため、第二流入孔２８２ｂを介して、上流側から第二補助流体室６ｂに流体が流れ込む。
【０１０３】
このように、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際は、流体室４から流体が流れ出る。並びに、流体室４の容積変化分だけ、第一補助流体室６ａ、第二補助流体室６ｂに流体が流れ込む。
【０１０４】
次に、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際の、本実施形態のポンプ１の動きについて説明する。高電圧状態から低電圧状態に切り替えると、補助電極３２ａ、３３ａ間、補助電極３２ｂ、３３ｂ間に、電圧が印加される。このため、補助介在部３０３ａ、３０３ｂは、径方向内側に伸張する。また、高電圧状態から低電圧状態に切り替えると、電極３１ａ〜３１ｃ間の電圧が０Ｖになる。このため、介在部３０２ａ、３０２ｂは、径方向内側に収縮する。
【０１０５】
介在部３０２ａ、３０２ｂが径方向内側に収縮すると、伸縮部材３が径方向内側に収縮する。このため、流体室４の容積が大きくなる。流体室４の容積が大きくなると、逆止弁Ｖ２が閉じ、逆止弁Ｖ１が開く。このため、流入孔２００を介して、上流側から流体室４に流体が流れ込む。
【０１０６】
流体室４の容積が大きくなると、その分、第一補助流体室６ａの容積、第二補助流体室６ｂの容積が小さくなる。第一補助流体室６ａの容積が小さくなると、逆止弁Ｖ３が閉じ、逆止弁Ｖ４が開く。このため、第一吐出孔２８３ａを介して、第一補助流体室６ａから下流側に流体が流れ出る。同様に、第二補助流体室６ｂの容積が小さくなると、逆止弁Ｖ５が閉じ、逆止弁Ｖ６が開く。このため、第二吐出孔２８３ｂを介して、第二補助流体室６ｂから下流側に流体が流れ出る。
【０１０７】
このように、高電圧状態から低電圧状態に切り替える際は、流体室４に流体が流れ込む。並びに、流体室４の容積変化分だけ、第一補助流体室６ａ、第二補助流体室６ｂから流体が流れ出る。
【０１０８】
［作用効果］
次に、本実施形態のポンプ１の作用効果について説明する。本実施形態のポンプ１と第一実施形態のポンプとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のポンプ１によると、流体室４、第一補助流体室６ａ、第二補助流体室６ｂにより、流体を圧送することができる。このため、三つの独立した流路に本実施形態のポンプ１を用いる場合、三つの流路に、流体室４、第一補助流体室６ａ、第二補助流体室６ｂを、１対１で対応させることにより、三種類の流体を、各々、圧送することができる。
【０１０９】
また、単一の流路に本実施形態のポンプ１を用いる場合、当該流路に、流体室４、第一補助流体室６ａ、第二補助流体室６ｂを、接続することにより、単一の流体を圧送することができる。また、流体室４の容積増加と、第一補助流体室６ａおよび第二補助流体室６ｂの容積減少と、は同期している。並びに、流体室４の容積減少と、第一補助流体室６ａおよび第二補助流体室６ｂの容積増加と、は同期している。このため、流体室４の容積増加行程（＝第一補助流体室６ａおよび第二補助流体室６ｂの容積減少行程）→第一補助流体室６ａおよび第二補助流体室６ｂの容積増加行程（＝流体室４の容積減少行程）が、流体に対して、繰り返し作用するように、流路を配策することにより、流体の脈動を抑制することができる。また、流体室４の容積変化量と、第一補助流体室６ａおよび第二補助流体室６ｂの容積変化量と、は一致している。このため、流体を円滑に圧送することができる。
【０１１０】
＜その他＞
以上、本発明のポンプの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【０１１１】
上記実施形態においては、低電圧状態における電極３１ａ〜３１ｃ間の印加電圧を０Ｖとしたが、印加電圧は０Ｖでなくてもよい。高電圧状態よりも電圧が低ければよい。同様に、第五実施形態、第六実施形態においては、補助低電圧状態における補助電極３２ａ、３３ａ間、補助電極３２ｂ、３３ｂ間の印加電圧を０Ｖとしたが、印加電圧は０Ｖでなくてもよい。補助高電圧状態よりも電圧が低ければよい。また、上記実施形態においては、ハウジング部材２をポリアミド製としたが、材質は特に限定しない。例えば、他の樹脂製、あるいは金属製としてもよい。
【０１１２】
また、伸縮部材３の形状は特に限定しない。円形、楕円形、多角形（三角形、五角形、六角形、八角形など）状であってもよい。また、ハウジング部材２、筒状部２５、流体室４の形状は特に限定しない。円環形、楕円環形、多角環形（三角環形、五角環形、六角環形、八角環形など）状であってもよい。また、伸縮部材３の形状と、ハウジング部材２、筒状部２５の形状と、が似ていなくてもよい。例えば、円形の伸縮部材３と、角筒状のハウジング部材２あるいは筒状部２５と、を組み合わせてもよい。
【０１１３】
また、伸縮膜３０ａ、３０ｂ、伸縮隔壁４０の固定方法も特に限定しない。締結部材５ａ、５ｂによる締結や、筒状部２５〜蓋部２６ａ、２６ｂ間における挟持の他、接着、ボルト止めなどの方法で固定してもよい。また、流入筒部２０、吐出筒部２１の配置数、位置関係も特に限定しない。例えば、流入筒部２０と吐出筒部２１とをハウジング部材２の中心角略９０°だけ離間して配置してもよい。あるいは、流入筒部２０と吐出筒部２１とをハウジング部材２の中心角略１２０°だけ離間して配置してもよい。また、電極３１ａ〜３１ｃ、伸縮膜３０ａ、３０ｂの積層数も特に限定しない。
【０１１４】
また、上記実施形態においては、流体室４を、ハウジング部材２あるいは筒状部２５の側壁、伸縮膜３０ａ、３０ｂ、伸縮隔壁４０により区画したが、別途、例えば浮き輪のような、中空リング状の伸縮リング部材を配置し、この内部を流体室４として用いてもよい。こうすると、流体室４からの流体の漏出を抑制することができる。また、伸縮リング部材を絶縁性とすれば、流体への導通を遮断することができる。
【０１１５】
また、上記実施形態においては、電極３１ａ〜３１ｃを、シリコンオイルが混合されたカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）製としたが、電極３１ａ〜３１ｃの材質も特に限定しない。カーボンブラック、カーボンナノチューブ等の炭素材料からなる導電材に、バインダーとしてオイルやエラストマーを混合したペーストまたは塗料を塗布して、電極３１ａ〜３１ｃを形成してもよい。バインダーとなるエラストマーとしては、例えば、シリコーンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、ヒドリン系ゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム等の柔軟なものが好適である。また、伸縮膜３０ａ、３０ｂの伸縮性をより向上させるため、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等の導電性微粉体を、伸縮膜３０ａ、３０ｂの表面に直接付着させて電極３１ａ〜３１ｃを形成してもよい。
【０１１６】
また、電極３１ａ、３１ｃの表面に、絶縁膜を配置してもよい。こうすると、電極３１ａ、３１ｃと隣接部材との間の導通を遮断することができる。絶縁膜の材質も特に限定しない。伸縮膜３０ａ、３０ｂの伸縮に応じて伸縮可能である方が好ましい。例えば、シリコーンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、ヒドリン系ゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム等の柔軟なものが好適である。また、絶縁膜を伸縮膜３０ａ、３０ｂと同じ材質にしてもよい。こうすると、より大きな駆動力を得ることができる。また、ポンプ１の輸送対象となる流体の種類も特に限定しない。例えば、水、オイル、冷却液などの液体であってもよい。また、流体の粘性は高くてもよい。
【０１１７】
また、伸縮膜３０ａ、３０ｂは、一体物でなくてもよい。例えば、伸縮膜３０ａ、３０ｂは、円形の径方向内側部材と、リング状の径方向外側部材と、からなる二部品構造であってもよい。この場合、径方向内側部材に電極３１ａ〜３１ｃを、径方向外側部材に補助電極３２ａ、３３ａ、３２ｂ、３３ｂを、それぞれ配置してもよい。
【０１１８】
また、第五実施形態、第六実施形態においては、（補助電極３２ａ−伸縮膜３０ａ−補助電極３３ａ）の積層単位を一つだけ配置した。しかしながら、当該積層単位を複数繰り返してもよい。すなわち、補助電極３２ａ、３３ａと、伸縮膜３０ａと、の積層数は特に限定しない。同様に、（補助電極３２ｂ−伸縮膜３０ｂ−補助電極３３ｂ）の積層単位を複数繰り返してもよい。すなわち、補助電極３２ｂ、３３ｂと、伸縮膜３０ｂと、の積層数は特に限定しない。積層数を多くすると、低電圧状態から高電圧状態に切り替える際に補助介在部３０３ａ、３０３ｂから介在部３０２ａ、３０２ｂに加わる張力を、より大きくすることができる。
【０１１９】
本発明のポンプの用途は、特に限定しない。例えば、車両のＥＣＵ（電子制御ユニット）冷却用の冷却液を循環させるために用いてもよい。また、車両のエンジン冷却用の冷却液を循環させるために用いてもよい。また、車両の燃料を圧送するために用いてもよい。また、燃料電池の燃料用の流体（例えばメタノールなど）を圧送するために用いてもよい。また、車両のエンジン潤滑用のオイルを循環させるために用いてもよい。また、パソコン、テレビ、オーディオ、レコーダーなどの家電製品冷却用の冷却液を循環させるために用いてもよい。また、人工透析の際、血液を循環させるために用いてもよい。
【０１２０】
特に、本発明のポンプは、構造が簡単なため、容易に小型化することができる。また、本発明のポンプは、動作音が静かである。このため、小型の家電製品（携帯電話、ノートパソコン、ゲーム機など）に用いるのに好適である。
【実施例】
【０１２１】
次に、上記第五実施形態のポンプ（図１１〜図１４参照）について行った、介在部３０２ａ、３０２ｂおよび補助介在部３０３ａ、３０３ｂの変位測定実験について説明する。
【０１２２】
＜サンプルの寸法＞
ハウジング部材２の材質は、ポリアミドとした。また、ハウジング部材２の内径は、７０ｍｍとした。また、ハウジング部材２の外径は、８０ｍｍとした。また、ハウジング部材２の軸方向全長は、１５ｍｍとした。また、流体室４は空の状態とした。
【０１２３】
伸縮膜３０ａ、３０ｂの材質は、水素化ニトリルゴムとした。また、ハウジング部材２に取り付ける前の伸縮膜３０ａ、３０ｂの直径は、３５ｍｍとした。また、ハウジング部材２に取り付ける前の伸縮膜３０ａ、３０ｂの膜厚は、０．２ｍｍとした。
【０１２４】
また、低電圧状態における伸縮膜３０ａ、３０ｂの延伸率は、１００％とした。なお、延伸率は、次式（１）により算出する。
延伸率（％）＝｛√（Ｓ／Ｓ０）−１｝×１００・・・（１）
［Ｓ０：延伸前（自然状態）の伸縮膜面積、Ｓ：延伸後（低電圧状態）の伸縮膜面積］
【０１２５】
電極３１ａ〜３１ｃの材質は、導電性カーボンブラックを混合したアクリルゴム配合物とした。また、ハウジング部材２に伸縮膜３０ａ、３０ｂを取り付ける前の電極３１ａ〜３１ｃの直径（つまり介在部３０２ａ、３０２ｂの直径）は、１４ｍｍとした。また、ハウジング部材２に伸縮膜３０ａ、３０ｂを取り付ける前の電極３１ａ〜３１ｃの膜厚は、０．０１ｍｍとした。
【０１２６】
補助電極３２ａ、３３ａ、３２ｂ、３３ｂの材質は、電極３１ａ〜３１ｃと同一とした。また、ハウジング部材２に伸縮膜３０ａ、３０ｂを取り付ける前の補助電極３２ａ、３３ａ、３２ｂ、３３ｂの内径（つまり補助介在部３０３ａ、３０３ｂの内径）は、１９ｍｍとした。また、ハウジング部材２に伸縮膜３０ａ、３０ｂを取り付ける前の補助電極３２ａ、３３ａ、３２ｂ、３３ｂの外径（つまり補助介在部３０３ａ、３０３ｂの外径）は、３３ｍｍとした。また、ハウジング部材２に伸縮膜３０ａ、３０ｂを取り付ける前の補助電極３２ａ、３３ａ、３２ｂ、３３ｂの膜厚は、０．０１ｍｍとした。
【０１２７】
＜変位測定方法＞
介在部３０２ａ、３０２ｂの変位の測定は、まず図１１の点Ａにマークを配置し、次に電極３１ａ〜３１ｃ間に電圧を印加し当該マークの変位をレーザー変位計で読み取ることにより行った。
【０１２８】
同様に、補助介在部３０３ａ、３０３ｂの変位の測定は、まず図１１の点Ｂにマークを配置し、次に補助電極３２ａ、３３ａ間、および補助電極３２ｂ、３３ｂ間に電圧を印加し当該マークの変位をレーザー変位計で読み取ることにより行った。
【０１２９】
＜変位測定結果＞
図１８に、印加電圧と二つのマークの変位との関係をグラフで示す。なお、二つのマークのうち、点Ａのマークは、径方向外側に変位する方向を＋方向とする。また、点Ｂのマークは、径方向内側に変位する方向を＋方向とする。また、縦軸（変位）のｎは正数である。
【０１３０】
図１８に示すように、印加電圧を大きくするに従って、点Ａのマーク（つまり介在部３０２ａ、３０２ｂ）は径方向外側に変位する。また、印加電圧を大きくするに従って、点Ｂのマーク（つまり補助介在部３０３ａ、３０３ｂ）は径方向内側に変位する。
【０１３１】
二つのマークの測定線を比較すると、点Ｂのマークの方が、点Ａのマークよりも、測定線の傾き（＝変位／印加電圧）が大きくなっている。すなわち、点Ｂのマークの方が、点Ａのマークよりも、電圧に対する応答性が高くなっている。これは、伸縮膜の積層数の差によるものと考えられる。すなわち、介在部３０２ａ、３０２ｂにおいては伸縮膜３０ａ、３０ｂが二層積層されている一方、補助介在部３０３ａ（３０３ｂ）においては伸縮膜３０ａ（３０ｂ）が一層だけ積層されていることに起因すると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】第一実施形態のポンプの斜視図である。
【図２】同ポンプの分解斜視図である。
【図３】同ポンプの軸方向断面図である。
【図４】図３の円ＩＶ内の拡大図である。
【図５】同ポンプを軸方向一端側から見た正面図である。
【図６】同ポンプの高電圧状態における軸方向断面図である。
【図７】第二実施形態のポンプの軸方向断面図である。
【図８】図７の円ＶＩＩ内の拡大図である。
【図９】第三実施形態のポンプを軸方向一端側から見た正面図である。
【図１０】第四実施形態のポンプの軸方向断面図である。
【図１１】第五実施形態のポンプの軸方向断面図である。
【図１２】同ポンプの伸縮部材の伸縮膜付近の分解斜視図である。
【図１３】図１１の円ＸＩＩＩ内の拡大図である。
【図１４】同ポンプの高電圧状態における軸方向断面図である。
【図１５】第六実施形態のポンプの軸方向断面図である。
【図１６】同ポンプの伸縮部材の伸縮膜付近の分解斜視図である。
【図１７】同ポンプの高電圧状態における軸方向断面図である。
【図１８】変位測定実験における印加電圧と二つのマークの変位との関係を示すグラフである。
【図１９】（ａ）は電圧印加前のダイヤフラムの模式図である。（ｂ）は電圧印加後のダイヤフラムの模式図である。（ｃ）は伸張が規制された場合の電圧印加後のダイヤフラムの模式図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１：ポンプ。
２：ハウジング部材、２０：流入筒部、２１：吐出筒部、２２ａ：リング溝（固定部）、２２ｂ：リング溝（固定部）、２５：筒状部、２６ａ：蓋部、２６ｂ：蓋部、２７：筒状部、２８ａ：第一蓋部、２８ｂ：第二蓋部、２００：流入孔、２１０：吐出孔、２８０ａ：第一流入筒部、２８０ｂ：第二流入筒部、２８１ａ：第一吐出筒部、２８１ｂ：第二吐出筒部、２８２ａ：第一流入孔、２８２ｂ：第二流入孔、２８３ａ：第一吐出孔、２８３ｂ：第二吐出孔。
３：伸縮部材、３０ａ：伸縮膜、３０ｂ：伸縮膜、３１ａ〜３１ｃ：電極、３２ａ：補助電極、３２ｂ：補助電極、３３ａ：補助電極、３３ｂ：補助電極、３４ａ：絶縁膜、３４ｂ：絶縁膜、３５ａ：絶縁膜、３５ｂ：絶縁膜、３００ａ：被固定部、３００ｂ：被固定部、３０１ａ：シール部、３０１ｂ：シール部、３０２ａ：介在部、３０２ｂ：介在部、３０３ａ：補助介在部、３０３ｂ：補助介在部。
４：流体室、４０：伸縮隔壁。
５ａ：締結部材、５ｂ：締結部材。
６ａ：第一補助流体室、６ｂ：第二補助流体室。
Ｆ１：弾性復元力、Ｆ２：張力、Ｆ２ａ：張力、Ｆ２ｂ：張力、Ｖ１〜Ｖ６：逆止弁。
【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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