CN104124889B - 传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传动装置，在固定部与一个作用部之间配置多个伸缩驱动部，所述一个作用部伴随着所述多个伸缩驱动部的伸缩而进行位移，其中，所述伸缩驱动部层叠了具备导电性高分子的多个电极层和电解质层，并且通过向所述电极层施加电压来进行伸缩。

Description

传动装置

本申请主张以2013年4月24日申请的日本国专利申请第2013-090898号为基础申请的优先权，在本申请中援引该基础申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及传动装置。

背景技术

在现有技术中，作为传动装置，广泛利用由线圈和永磁铁构成的电磁型传动装置。

电磁型传动装置的位移量大，作为驱动源很出色，但是很难实现小型化。因此，考虑到了特别是如手表等小型电子设备那样，在组装对象的容纳空间小且严格限制传动装置的形状的情况下，有时无法使用。

在这一点上，近几年，提出了利用压电元件的压电效果的压电型传动装置(以下称作“压电传动装置”)(例如，JP特开2008-193893号公报)。

压电传动装置一般是，例如粘贴2片板状的压电元件后向一个压电元件在伸长方向上施加电压、而向另一个压电元件在缩短方向上施加电压来产生与压电元件的延伸方向垂直的方向上(即，与压电元件的粘贴面垂直的方向)的弯曲的双压电型，或者在金属板的一个面粘贴板状的压电元件并对该压电元件施加电压来使其伸缩来产生弯曲的单压电型，利用因这种压电元件的伸缩引起的弯曲(位移)来驱动齿轮等。

但是，现有技术中的压电传动装置一般应用了例如在具有锆钛酸铅(PZT)等压电效果特性的陶瓷材料的两个面上粘贴电极层的板状压电元件(piezo-electric element)等，存在需要减小因压电元件的伸缩引起的板状部的弯曲(位移)，还要施加较高的电压的问题。

因此，最近，还开发出了在多个电极层之间夹持电解质层而作为薄的板状的导电性高分子传动装置。导电性高分子传动装置通过施加电压，在电解质层内产生离子的移动，因电极附近的分子膨胀而产生物理变形，在板状部产生弯曲(位移)。

使传动装置具备这种结构时，施加比较低的电压就能够产生板状部的位移。此外，构成也简单，还能够使板状部的弯曲(位移)比较大，因此期待作为高效的驱动源。

但是，现有技术中的压电传动装置或导电性高分子传动装置都是利用了如上述那样向板状传动装置施加电压而产生的板状部的弯曲(即，与板状部的延伸方向垂直的方向上的位移)，因此具有很难进行线性驱动的缺点。

特别是，在如驱动表的齿轮这样作为精密设备的驱动源采用传动装置的情况下，例如要求使齿轮每次按照恒定量正确旋转并在规定位置处实现静止的精密的驱动控制。

但是，在利用板状部的弯曲的情况下，由于以悬臂方式被支撑的板状部的顶点部分成为作用点，因此作用点不稳定，使齿轮旋转时，有时会产生无法正确地固定静止位置的不良情况。因此，需要在设计时兼顾将板状部产生的弯曲变换成直线运动的机构，存在使用了传动装置的驱动机构整体变大且变得复杂的问题。

发明内容

本发明鉴于以上的情况而完成，目的在于提供一种结构简单且能够实现小型化、轻量化的同时能够稳定地进行线性驱动的传动装置。

本发明提供一种传动装置，在固定部与一个作用部之间配置多个伸缩驱动部，所述一个作用部伴随着所述多个伸缩驱动部的伸缩而进行位移，其中，所述伸缩驱动部层叠了具备导电性高分子的多个电极层和电解质层，并且通过向所述电极层施加电压来进行伸缩。

附图说明

图1A是第1实施方式的传动装置的立体图，表示未施加电压的状态。

图1B是第1实施方式的传动装置的立体图，表示施加了电压的状态。

图2A是表示作为使齿轮旋转的驱动机构应用了图1所示的传动装置的例的示意性俯视图，表示未施加电压的状态。

图2B是作为使齿轮旋转的驱动机构应用了图1所示的传动装置的示意性俯视图，表示施加了电压的状态。

图3A是第2实施方式的传动装置的俯视图。

图3B是表示了向图3A所示的传动装置施加电压而产生伸缩的情况的立体图。

图4是关于图3所示的传动装置的一变形例表示了施加电压而产生的伸缩的情况的立体图。

图5是第3实施方式的传动装置的立体图。

图6A是图5所示的传动装置的侧视图，表示未施加电压的状态。

图6B是图5所示的传动装置的侧视图，表示施加了电压的状态。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，参照图1A、图1B及图2A、图2B，说明本发明的传动装置的第1实施方式。

为了对例如使手表的指针工作的运针机构或构成日期机构等的齿轮进行旋转驱动而应用本实施方式所涉及的传动装置，但是可应用本发明的传动装置的实施方式并不限于此。

图1A及图1B是本实施方式的传动装置的立体图。如后述那样，传动装置100构成为通过对电极层32、33施加规定的电压来进行伸缩，图1A表示未施加电压的状态，图1B表示施加了电压的状态。

传动装置100构成为：在固定部和一个作用部之间配置了多个伸缩驱动部，伴随着多个伸缩驱动部的伸缩，一个作用部产生位移。

在本实施方式中，如图1A及图1B所示，传动装置100具备固定部1、作用部2、以及配置在该固定部1与作用部2之间的2片长条板状的伸缩驱动部3a、3b。另外，以下，为了简化说明而称作“伸缩驱动部3”时，包括伸缩驱动部3a、3b。

如后述那样，2片伸缩驱动部3a、3b的长边方向的两端部被粘合在一起，固定部1是在该被粘合在一起的多个(在本实施方式中是2个)伸缩驱动部3a、3b的一端侧将伸缩驱动部3a、3b固定到未图示的手表框等组装对象的规定的搭载位置的部分。

此外，作用部2配置在被粘贴的多个(在本实施方式中是2个)伸缩驱动部3a、3b的另一端侧，是向后述的电极层32、33施加电压而使伸缩驱动部3a、3b伸缩时伴随着该伸缩产生位移的部分。

具体而言，作用部2伴随着伸缩驱动部3a、3b的伸缩在与固定部1相邻的方向(即，在图1A、图1B及图2A、图2B中是上下方向)上产生位移。

伸缩驱动部3a、3b是层叠由导电性高分子构成的多个电极层和电解质层而构成的，在本实施方式中，是在电解质层31的两个面上分别层叠了电极层32、33的3层结构。伸缩驱动部3a、3b是通过向电极层32、33施加电压来产生伸缩的板状部分。

电解质层31是例如在聚合物基中含有室温熔融盐而形成的胶状电解质，作为聚合物基可使用具有可挠性的公知的高分子。具体而言，例如可列举聚酰胺、聚酯、聚乙烯醇、多乙酸乙烯酯、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯、聚亚胺酯、聚偏氟乙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷等，可以单独使用这些高分子，也可以混合或交叉使用多个这种高分子。另外，构成电解质层31的材料并不限于在此例示的材料。

电极层32、33是在电解质层31上以薄膜状形成的电极，具备导电性高分子和导电材料。

导电性高分子可伴随着施加电压而产生的氧化还原反应实现离子的掺杂/不掺杂，例如若在电极层32、33间施加电压而掺杂离子，则电极层32、33中连接了阴极的一侧膨胀，若不掺杂离子，则收缩至初始状态。

作为构成电极层32、33的导电性高分子，例如可应用聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等公知的导电性高分子及这些衍生物中的任一种或多种混合物。

此外，导电材料通过与导电性高分子电接触而使导电性高分子提高电传导性。

作为导电材料，使用电传导性高、对溶剂等具有耐性且在导电性高分子氧化还原的电位范围内电化学性稳定的碳材料、金属等。作为该导电材料，例如可使用碳纤维、非晶碳、石墨、金、铂、钯等。

导电材料在因氧化还原而导电性高分子进行膨胀/收缩时，作为不妨碍该导电性高分子的运动的形状而呈粉末状、网状、多孔状，以与导电性高分子电接触的状态构成电极层32、33。

具体而言，例如也可以构成为将碳纳米管(CNT)形成为片状的CNT电极。

另外，电极层32、33的结构及导电性高分子或作为导电材料而应用的材料等并不限于以上的例示。

多个(在本实施方式中是2个)伸缩驱动部3a、3b在作用部2中连接在一起。

即，如图1A及图1B所示，2片伸缩驱动部3a、3b被配置成伸缩驱动部3a、3b中的任一个电极层(在本实施方式中是伸缩驱动部3a、3b的电极层32)彼此面对面，长边方向的两端部分别经由导电性的粘接剂层34而粘贴在一起。另外，也可以在物理结构上使电极层(电极层32或电极层33)彼此成为接触状态。由此，2片伸缩驱动部3a、3b在作用部2中连接在一起，形成类似的环形。

位于2个伸缩驱动部3a、3b中配置有固定部1的一侧、即通过粘接剂层34粘贴在一起的内侧的电极层32，32连接了导线41。另外，虽然省略了图示，但也可以在粘接剂层34内设置与2个伸缩驱动部3a、3b的内侧的电极层32，32都接触的共用电极部(共用电极焊点)，在该共用电极部连接导线41。

此外，在位于2个伸缩驱动部3a、3b的配置有固定部1的一侧、即粘贴的外侧的电极层33、33连接了导线42。另外，虽然省略了图示，但也可以在各电极层33、33上分别设置电极部(电极焊点)，在该电极部连接导线42。

电极层32、33分别经由导线41、42与电源部4连接，从电源部4施加电压。

传动装置100在未从电源部4向电极层32、33施加电压的状态(初始状态)下，如图1A及图2A所示，呈伸缩驱动部3a、3b以板状延伸且固定部1与作用部2之间的距离最长的状态。此外，在从电源部4向电极层32、33施加了电压时，如图1B及图2B所示，伸缩驱动部3a、3b收缩，固定部1与作用部2之间的距离变短。

即，如上所述，电极层32、33在被施加了电压时，连接了电源部4的阴极的一侧进行膨胀。在本实施方式中，如图1B所示，在电极层33、33连接了电源部4的阴极，2个伸缩驱动部3a、3b在被施加了电压时，电极层33、33进行膨胀。由此，如图1B及图2B所示，伸缩驱动部3a、3b彼此被向外侧牵拉而形成环状，作用部2的位置与未施加电压的初始状态相比，向靠近固定部1的方向进行位移。

图2A、图2B是表示将图1所示的传动装置用作使齿轮旋转的驱动机构的例的示意性俯视图，图2A表示未施加电压的状态，图2B表示施加了电压的状态。

如图2A及图2B所示，本实施方式的作用部2中固定有与齿轮5等驱动对象接触来对这些驱动对象进行驱动的动作部件6。

在本实施方式中，动作部件6通过卷绕在带状安装部件61上而被固定于作用部2。另外，并不特别限于将动作部件6固定于作用部2的方法，例如也可以通过粘接剂等固定件等而进行固定。

在本实施方式中，动作部件6具备：在作用部2被固定成与伸缩驱动部3a、3b的长边方向大致平行的支承部62；和安装在该支承部62的前端部(自由端侧的前端)的卡止爪63。

支承部62由树脂等多少具有弹性的材料形成，在动作部件6沿着上方向(图1A、图1B及图2A、图2B中的上方向)上升时，被齿轮5按压而向外侧弯曲。

卡止爪63是使齿轮5等驱动对象卡止的部分，动作部件6从上侧(图1A、图1B及图2A、图2B中是上侧)与齿轮5相接触的下侧边从支承部62大致垂直地相对于齿轮5突出。此外，卡止爪63的上侧的边从下侧边的自由端朝向支承部62缓慢地倾斜。

由此，在动作部件6向下方向下降时，如图2A及图2B所示，动作部件6的下侧边的前端部可靠地被齿轮5卡止，可从上侧按压齿轮5，并且在动作部件6向上方向上升时，即使齿轮5抵接于上侧边的情况下，上侧边也不会被齿轮5卡住。此时，通过齿轮5将动作部件6向外侧按压至卡止爪63的上侧边越过齿轮5为止，根据倾斜面的倾斜，支承部62向外侧弯曲，使卡止爪63向外侧逃离。

此外，为了将传动装置100用作使齿轮5旋转驱动的驱动源，需要一并设置在以上的动作中防止齿轮5的逆转以使齿轮5不会逆向旋转的制动机构。以下，示出该制动机构的一例。

即，在本实施方式中，在比动作部件6的卡止爪63更靠向齿轮5的旋转方向的下游侧，作为制动机构而配置了将齿轮5卡止以使其不会向相反方向旋转的制动部件7。

在本实施方式中，表示了齿轮5被按压至卡止爪63而向右(顺时针)旋转的例，制动部件7被配置在比动作部件6的卡止爪63更靠左侧的位置上。

制动部件7具备固定部71、和固定于该固定部71的棒状的卡止部72。卡止部72由树脂等多少具有弹性的材料形成，在齿轮5向右(顺时针)旋转时，如图2A所示，卡止部72被齿轮5弹开而向外侧弯曲。由此，在齿轮5向右(顺时针)旋转时能够超越卡止部72而旋转。相对于此，在齿轮5想要向左(逆时针)逆向旋转时，如图2B所示，卡止部72向齿轮5的下侧突出，可阻止齿轮5的逆向旋转。

另外，制动机构只要能够防止齿轮5的逆转即可，制动机构的结构并不限于在此例示的结构。

接着，参照图1A、图1B及图2A、图2B说明本实施方式的传动装置100的作用。

如图1A及图2A所示，传动装置100在未从电源部4向电极层32、33施加电压的状态(初始状态)下，处于伸缩驱动部3a、3b延伸为板状的状态。

若从电源部4向伸缩驱动部3a、3b的电极层32、33施加电压，则如图1B及图2B所示，伸缩驱动部3a、3b的电极层中的与电源部4的阴极连接着的电极层33膨胀而向外侧扩张，伸缩驱动部3a、3b成为以固定部1和作用部2作为顶点的环状。由此，伸缩驱动部3a、3b在延伸方向上的长度收缩，固定部1与作用部2之间的距离缩小。此时，固定于作用部2的动作部件6的卡止爪63的下侧边从上方向与齿轮5的齿接触，并向下方向按压。由此，齿轮5越过卡止部72的同时顺时针旋转。

若来自电源部4的电压施加停止，则伸缩驱动部3a、3b沿着作用部2远离固定部1的方向(图1A、图1B及图2A、图2B中是上方向)伸长，恢复到初始的板状。此时，通过齿轮5的齿向外侧按压动作部件6的卡止爪63，支承部62弯曲，卡止爪63向外侧(图2A及图2B中是右侧)逃离，不会向齿轮5赋予相反方向(逆时针)的旋转力。此外，制动部件7的卡止部72向齿轮5的齿的下侧突出，阻止向齿轮5的相反方向的旋转。

由此，传动装置100反复进行对伸缩驱动部3a、3b的电极层32、33的电压的施加、不施加，从而伸缩驱动部3a、3b反复进行伸缩，作用部2进行直线位移。由此，起到在伸缩驱动部3a、3b收缩时将齿轮5沿着顺时针每次转动规定量来使齿轮5旋转的驱动源的作用。

如以上所述，根据本实施方式，在固定部1与作用部2之间配置多个伸缩驱动部3a、3b，这些多个伸缩驱动部3a、3b在作用部2中被连接在一起，其中，每个伸缩驱动部3a、3b在电解质层31的两个面上层叠电极层32、33而构成且通过向电极层32、33施加电压而引起伸缩。

因此，通过2个伸缩驱动部3a、3b稳定地支撑作用部2及与该作用部2连接的动作部件6。

并且，伴随着伸缩驱动部3a、3b的伸缩，作用部2的位置沿着伸缩驱动部3a、3b的延伸方向而产生位移。由此，无需如现有技术中的传动装置那样另行设置将伸缩驱动部产生的位移变换为直线运动的机构，就能够作为直线运动而获得伸缩驱动部3a、3b的伸缩动作。因此，简单且小型/轻量化，能够实现稳定地进行线性驱动的传动装置。

并且，能够通过这种直线运动使齿轮5旋转，因此能够使齿轮每次正确地旋转恒定量，能够进行可在规定位置处静止的精密的驱动控制，在传动装置100驱动构成表的运针机构或日期机构的齿轮的情况下，也能够应用为精密设备的驱动源。

此外，在本实施方式中，通过粘贴2片板状伸缩驱动部3a、3b而构成了多个伸缩驱动部3。因此，结构简单，日容易制造伸缩驱动部3a、3b。

[第2实施方式]

接着，参照图3A及图3B，说明本发明的传动装置的第2实施方式。另外，本实施方式与第1实施方式的不同点在于伸缩驱动部203a、203b的结构上，因此在以下特别说明与第1实施方式的不同点。

图3A是本实施方式的传动装置的俯视图，图3B是表示了向传动装置施加电压而产生的伸缩的情况下的立体图。

如图3A及图3B所示，本实施方式中的传动装置200中，多个伸缩驱动部203(在本实施方式中是2个伸缩驱动部203a、203b)形成为在作用部202中连接在一起的环状。并且，在形成于该环状中的多个伸缩驱动部203的径向上的一侧的顶点配置了固定部201，在径向上的另一侧的顶点配置了作用部202。固定部201经由未图示的粘接剂层等而被固定于搭载对象的装置内部等中。

在本实施方式中，伸缩驱动部203由一体地形成为环状(loop)的无端部件构成，夹着连接固定部201和作用部202的圆中心线，2个伸缩驱动部203a、203b被配置成线对称。

与第1实施方式相同，伸缩驱动部203a、203b层叠了由导电性高分子构成的多个电极层和电解质层，在本实施方式中，是在电解质层213的两个面上分别层叠了电极层223、233的3层结构。

配置在环状伸缩驱动部203的内侧的电极层223与导线41连接，配置在环状伸缩驱动部203的外侧的电极层233与导线42连接。

导线41、42与电源部4连接，从电源部4施加了电压时，连接了导线41的电极层223成为阳极侧，连接了导线42的电极层233成为阴极侧。

由此，对于伸缩驱动部203a、203b而言，通过向电极层223、233施加电压，从而连接了电源部4的阴极的电极层233被伸长，因此伸缩驱动部203a、203b向上方向(图3A及图3B中是上方向)延伸，若电压的施加停止，则伸缩驱动部203a、203b收缩至原来的初始位置(在本实施方式中是图3A及图3B所示的伸缩驱动部203大致呈圆形的状态)。

作用部202伴随着这种伸缩驱动部203a、203b的伸缩而在靠近或远离固定部1的方向(即在图3A及图3B中是上下方向)上进行直线位移。

即，在从电源部4施加了电压的状态下，如图3B中两点划线所示，作用部202在远离固定部1的方向上进行位移，在停止了电压的施加的状态下，如图3B中实线所示，作用部202在靠近固定部201的方向上进行位移而回到原来的初始位置。

在作用部202的大致中央部，配置有突起状的动作部件8。

动作部件8构成为根据作用部202的位移而在靠近或远离固定部201的方向(在图3A及图3B中是上下方向)上进行直线位移，其前端部分靠近或远离未图示的齿轮等的驱动对象，从而进行使齿轮等旋转等的动作。

由粘接剂层21将动作部件8固定在作用部202上。另外，将动作部件8固定在作用部202上的方法并不限于粘接剂。

在本实施方式中，在固定部201的内侧(设有电极层223的一侧)设有加固部25。加固部25例如通过设置使固定部201固化来进行固定的粘接剂层或者粘贴金属薄板等而构成。加固部25将固定部201固定成不易产生变形，且将其部分电极层223、233也固定成大致保持相同形状。由此，通过在固定部201的内侧设置加固部25，从而即使在伸缩驱动部203a、203b中的任一方产生了力学变形等的情况下，也能够使变形集中在加固部25周围，不会向夹着固定部201的另一侧的伸缩驱动部203a、203b传递力学变形等。

此外，在本实施方式中，在作用部202的内侧(设有电极层223的一侧)设有加固部26。加固部26与设置在固定部201中的加固部25相同，被固定成作用部202不易产生变形，且将其部分电极层223、233也固定成大致保持相同形状。加固部26例如通过设置使作用部202固化来进行固定的粘接剂层或粘贴金属薄板等而构成。

通过设置加固部26，即使在伸缩驱动部203a、203b中的任一方产生了力学变形等的情况下，也能够使作用部202吸收该变形，不会将伸缩驱动部203a、203b中的一方产生的变形传递给另一方。由此，能够使动作部件8在靠近或远离固定部201的方向上稳定地进行位移。

由此，通过在固定部201及作用部202中设置加固部25、26来进行固定，从而在电极层223、233产生了力学变形时，能够使变形集中于该加固部25、26的周围，伸缩驱动部203不再保持圆形而是沿着图3A及图3B中的上下方向延伸，如图3B中的两点划线所示那样逐渐变成椭圆形。

另外，还可以使在作用部202上固定动作部件8的粘接剂层21、在装置内部等中固定固定部201的粘接剂层等具备防止固定部201及作用部202的变形的加固部的作用。

另外，其他结构与第1实施方式相同，因此对同一部件赋予同一符号并省略说明。

接着，参照图3A及图3B，说明本实施方式中的传动装置200的作用。

如图3A及图3B所示，传动装置200在未从电源部4向电极层223、233施加电压的状态(初始状态)下，处于伸缩驱动部203整体大致为圆形的状态。

若从电源部4向伸缩驱动部203a、203b的电极层223、233施加电压，则伸缩驱动部203a、203b的电极层中的与电源部4的阴极连接的电极层233膨胀，如图3B中两点划线所示，在作用部202远离固定部201的方向(图3B中是上方向)上伸缩驱动部203整体延伸，大致呈椭圆形。

此外，若停止来自电源部4的电压施加，则伸缩驱动部203整体在作用部202靠近固定部201的方向(图3B中是下方向)上进行收缩而恢复至大致圆形的初始状态，作用部202的位置也恢复到初始的位置。

由此，传动装置200反复进行对伸缩驱动部203a、203b的电极层223、233的电压的施加/不施加，从而伸缩驱动部203a、203b反复进行如图3B所示的伸缩，伴随着该伸缩，作用部202进行直线位移。

动作部件8伴随着该作用部202的位移而在靠近或远离固定部201的方向(图3B中是上下方向)上位移，靠近或远离齿轮等驱动对象，进行对齿轮赋予旋转力等的动作。

如以上所述，根据本实施方式，除了获得与第1实施方式相同的效果外，还能够获得以下的效果。

即，在本实施方式中，伸缩驱动部203a、203b形成为无端的环状。因此，部件数量变少，结构也变得简单，能够简单且廉价地形成传动装置200。

此外，传动装置200将2个弧状的伸缩驱动部203a、203b配置成了线对称从而整体形成为环状(loop)，作用部202位于环的顶点位置，因此将作用部202支撑为2个伸缩驱动部203a、203b互相支撑对方。因此，在伸缩驱动部203a、203b伸缩时，作用部202稳定地沿着伸缩驱动部203a、203b的伸缩方向进行直线位移，能够实现可进行稳定的线性驱动的传动装置。

另外，在本实施方式中，例示了伸缩驱动部203由一体地形成为环状(loop)的无端部件构成的情况，但是伸缩驱动部203的结构并不限于此。

例如，2个伸缩驱动部203a、203b也可以将2片物理结构上独立的板状伸缩驱动部203在固定部201及作用部202中粘贴而形成为环状(loop)，也可以将连接在一起的长条的带状伸缩驱动部203粘贴在固定部201或作用部202中而形成为环状(loop)。

此外，在本实施方式中，例示了传动装置200具备配置成环状(loop)的2个伸缩驱动部203a、203b的情况，但足传动装置中设置的伸缩驱动部并不限于2个。

例如，如图4所示，传动装置300也可以具备配置成环状(loop)的4个伸缩驱动部203c、203d、203e、203f。

具体而言，在固定部201及作用部202中重叠了无端的第1环形部301和无端的第2环形部302，且第1环形部301和第2环形部302以正交的方式被重叠，其中，在无端的第1环形部301中，2个伸缩驱动部203c、203d夹着连接固定部201和作用部202的圆中心线而被配置成线对称，从而一体地形成为环状(loop)，而在无端的第2环形部302中，2个伸缩驱动部203e、203f夹着连接固定部201和作用部202的圆中心线而被配置成线对称，从而一体地形成为环状(loop)。

在图4所示的例中，将第2环形部302重叠配置在了第1环形部301的内侧。另外，为了顺利重叠2个环形部301、302，优选将由伸缩驱动部203e、203f构成的第2环形部302(即配置在内侧的环形部)的直径形成得稍微小于由伸缩驱动部203c、203d构成的第1环形部301(即配置在外侧的环形部)的直径。

由此，当重叠多个环状部件，并在作用部202中将4个伸缩驱动部203c、203d、203e、203f连接在一起的情况下，与只具备伸缩驱动部203a、203b的情况相比，伸缩驱动部203的数量成2倍，能够从4个方向对作用部202施加力。

因此，传动装置300与通过1个伸缩驱动部203使作用部202产生位移的情况相比能够具有大致4倍左右的扭矩，而且与上述实施方式所示的通过2个伸缩驱动部203a、203b使作用部202产生位移的情况相比能够具有大致2倍左右的扭矩。

此外，由于将第1环形部301和第2环形部302重叠成彼此正交，因此伸缩驱动部203的伸缩部分不会互相重叠，不会互相产生干扰。因此，能够维持驱动速度的同时增大扭矩。

另外，传动装置并不限于具备4个伸缩驱动部203c、203d、203e、203f的情况，还可以进一步增加数量。此时，重叠成伸缩驱动部203的伸缩部分彼此不会重叠，从而不会降低驱动速度且能够进一步增大扭矩。

此外，设置在传动装置中的伸缩驱动部203c、203d、203e、203f并不限于构成无端的第1环形部301及第2环形部302的部件。

例如，4个伸缩驱动部203c、203d、203e、203f也可以将物理结构上独立的板状伸缩驱动部203在固定部201及作用部202中粘贴2片而形成为环状(loop)。

此外，例如，也可以是将连接在一起的长条的带状伸缩驱动部203在固定部201或作用部202中粘贴而形成为环状(loop)。此时，对于所有的伸缩驱动部203而言，将粘贴带状伸缩驱动部203的部分统一为固定部201、作用部202中的任一方，可由相同长度的同一部件构成所有的伸缩驱动部203。因此，能够提高生产性。

[第3实施方式]

接着，参照图5、图6A及图6B来说明本发明的传动装置的第3实施方式。另外，本实施方式与第1实施方式等的不同点在于伸缩驱动部403a、403b的结构，以下特别说明与第1实施方式等的不同点。

图5是本实施方式的传动装置的立体图，图6A是未施加电压的状态下的传动装置的侧视图，图6B是施加了电压的状态下的传动装置的侧视图。

如图5所示，本实施方式中的传动装置400通过在层叠了具备导电性高分子的多个电极层(在本实施方式中是2个电极层432、433)和电解质层431的矩形薄板410上，以点对称的方式形成了在厚度方向上贯通的一对L字状缝隙405a、405b，从而构成了互相对置的一对固定部401、和与该固定部401正交且互相对置的一对伸缩驱动部403(伸缩驱动部403a、403b)。

在本实施方式中，固定部401通过螺钉411而被固定于搭载对象的装置内部等中。另外，固定固定部401的方法并不限于此，也可以代替螺钉固定而使用基于粘接剂的粘接固定、基于焊接的固定等。

配置于矩形薄板410的表面侧(即在图6A及图6B中是上侧)的电极层432连接了导线41，配置于矩形薄板410的背面侧(即在图6A及图6B中是下侧)的电极层433连接了导线42。

导线41、42与电源部4连接，在从电源部4施加电压时，连接了导线41的电极层432成为阳极侧，连接了导线42的电极层433成为阴极侧。

由此，伸缩驱动部403a、403b中，若向电极层432、433施加电压，则如图6B所示，连接了电源部4的阴极的电极层433伸长，从而成为随着从固定部401侧移向自由端侧而朝向上方向(图6A及图6B中是上方向)翘曲的弧状。此外，若停止电压的施加，则伸缩驱动部403a、403b收缩至原来的初始位置(在本实施方式中是图5及图6A所示的伸缩驱动部403的面与固定部401的面大体一致，矩形薄板410整体成为平板状的状态)。

夹在一对缝隙405a、405b中的矩形薄板410的中央部分成为作用部402，该作用部402伴随着伸缩驱动部403a、403b的伸缩而在与矩形薄板410的表面垂直的方向(在图6A及图6B中是上下方向)上进行直线位移。

即，若向电极层432、433施加电压而使得伸缩驱动部403a、403b向上方向弯曲，则作用部402伴随与此朝上方向(在图6A及图6B中是上方向)进行位移。此外，若停止电压的施加，伸缩驱动部403a、403b恢复到初始位置，则作用部402也位移至与固定部401大致成同一面的位置处。

此外，与第2实施方式相同，在作用部402的大致中央部，配置有突起状的动作部件9。

动作部件9根据作用部402的位移而在与矩形薄板410的表面垂直的方向(在图6A及图6B中是上下方向)上进行直线位移，靠近或远离未图示其前端部分的齿轮等驱动对象，使齿轮等进行旋转等动作。

此外，在本实施方式中，在作用部402上的设有动作部件9的位置及其周围设置有加固部22。加固部22与第2实施方式中的加固部26相同，将作用部402固定成不易变形、且该部分的电极层432、433也大致保持相同形状。加固部22例如是在作用部402上固定动作部件9的粘接剂层。另外，加固部22并不限于粘接剂层，例如也可以粘贴金属薄板等而构成。

通过设置加固部22，即使在伸缩驱动部403a、403b中的任一方产生了力学变形等的情况下，作用部402吸收该力学变形，在一个伸缩驱动部403a、403b中产生的变形不会传递至夹着作用部402的另一侧的伸缩驱动部403a、403b。此外，在设有加固部22的部分，保持作用部402的形状，以使施加了电压时作用部402也不易变形。因此，能够使动作部件9在靠近或远离固定部401的方向上稳定地产生位移。

另外，对于本发明而言，设置加固部22并不是必需的，也可以是不设置加固部22的结构。

另外，其他结构与第1实施方式等相同，因此对同一部件赋予同一符号并省略说明。

接着，参照图6A及图6B说明本实施方式的传动装置400的作用。

如图6A及图6A所示，传动装置400在未从电源部4向电极层432、433施加电压的状态(初始状态)下，处于伸缩驱动部403的面与固定部401的面大致一致而矩形薄板410整体成为平板状的状态(图5及图6A所示的状态)。

若从电源部4向伸缩驱动部403a、403b的电极层432、433施加电压，则伸缩驱动部403a、403b的电极层中的与电源部4的阴极连接的电极层433膨胀，如图6B所示，伸缩驱动部403a、403b成为随着从固定部401侧移向自由端侧而朝向上方向(在图6A及图6B中是上方向)翘曲的弧状。此时，作用部402随着伸缩驱动部403a、403b向上方向弯曲而沿着上方向(与矩形薄板410的表面垂直的方向)进行位移(参照图6B)。

此外，若停止电压的施加，则伸缩驱动部403a、403b收缩后下降至与固定部401的面大体一致的初始位置，作用部402的位置也恢复至与固定部401的面大体一致的初始位置(参照图6A)。

由此，传动装置400通过反复向伸缩驱动部403a、403b的电极层432、433施加/不施加电压，从而伸缩驱动部403a、403b反复如图6A及图6B所示的伸缩，伴随着该伸缩，作用部402进行直线位移。

动作部件9伴随着该作用部402的位移而在靠近或远离固定部401的方向(在图6B中是上下方向)上进行位移，靠近或远离未图示的齿轮等驱动对象，进行向齿轮附加旋转力等动作。

如以上所述，根据本实施方式，除了获得与第1实施方式相同的效果外，还能够获得以下的效果。

即，在本实施方式中，传动装置400构成为在矩形薄板410中设置了缝隙405a、405b。因此，能够减少部件数量，且结构简单，能够简单且廉价地形成传动装置400。

此外，在想要施加电压的状态下，伸缩驱动部403a、403b的面与固定部401的面大体一致，整体大致成为平板状。因此，小型且重量轻，容易设置在基板等的平面上，还能够搭载于小的容纳空间内。

此外，传动装置400中，通过2个伸缩驱动部403a、403b伸缩，从而配置在伸缩驱动部403a、403b间的作用部402被2个伸缩驱动部403a、403b支撑着，使作用部402在上下方向上位移。因此，伸缩驱动部403a、403b伸缩时，作用部402稳定地沿着伸缩驱动部403a、403b的伸缩方向进行直线位移，能够实现稳定地进行线性驱动的传动装置。

另外，在本实施方式中，例示了通过在矩形薄板410中点对称地形成在厚度方向上贯通了的一对L字状缝隙405a、405b来构成一对伸缩驱动部403a、403b的情况，但是传动装置整体的形状或伸缩驱动部的结构并不限于此。

例如，层叠了具备导电性高分子的多个电极层和电解质层的薄板的形状并不限于矩形，例如也可以是圆形或椭圆形等。

另外，以上说明了本发明的实施方式，但是本发明并不限于以上的实施方式，在不脱离其要旨的范围内，显然能够进行各种变形。

例如，在上述各实施方式中，例示了在不向电极层施加电压的初始状态下伸缩驱动部成为收缩状态而施加了电压时伸缩驱动部伸长的情况，但是伸缩驱动部的伸缩状态也可以根据电压施加的方式、构成伸缩驱动部的电极层及电解质层的结构、设定等来变更，并不限于实施例示出的例。

例如，也可以是如下结构：在不向电极层施加电压的初始状态下伸缩驱动部成为伸长状态，通过施加电压，使伸缩驱动部收缩。

此外，在上述第1实施方式及第2实施方式中，例示了位于伸缩驱动部的内侧的电极层与电源部的阳极连接、位于伸缩驱动部的外侧的电极层与电源部的阴极连接的情况，在第3实施方式中，例示了位于矩形薄板的表面的电极层与电源部的阳极连接、位于矩形薄板的背面的电极层与电源部的阴极连接的情况，但是将哪个电极层设为阳极侧或阴极侧并不限于此。可根据伸缩驱动部的结构或电压的施加方式来适当变更。

此外，在上述各实施方式中，例示了伸缩驱动部由1层电解质层、和在该电解质层的两个面上形成的一对电极层构成的情况，但是伸缩驱动部的结构并不限于此。

例如，也可以将1层电解质层和在该电解质层的两个面上形成的一对电极层作为1组，层叠多个该1组构成。此时，按每一组单独与电源部连接并施加电压。另外，此时在各组之间设置绝缘层。

另外，本发明并不限于上述各实施方式，显然可以进行适当变更。

以上说明了本发明的几个实施方式，本发明的范围并不限于上述的实施方式，包括权利要求书记载的发明的范围及其均等的范围。

Claims (1)

1.一种传动装置，构成为：

在固定部与一个作用部之间配置多个伸缩驱动部，所述一个作用部伴随着所述多个伸缩驱动部的伸缩而进行位移，其中，所述伸缩驱动部层叠了具备导电性高分子的多个电极层和电解质层，并且通过向所述电极层施加电压来进行伸缩，

该传动装置的特征在于，

所述多个伸缩驱动部在所述一个作用部中连接在一起，

通过在层叠了所述多个电极层和电解质层的矩形薄板上点对称地形成在厚度方向上贯通的一对L字状的缝隙，从而构成互相对置的一对所述固定部、和与该固定部正交且互相对置的一对所述伸缩驱动部，

夹在所述一对缝隙中的所述矩形薄板的中央部分成为伴随着所述伸缩驱动部的伸缩而沿着与所述矩形薄板的表面垂直的方向进行位移的所述一个作用部。