JP4695226B1 - 駆動性能及び耐久性が改善されたアクチュエータ用電場応答性高分子 - Google Patents
駆動性能及び耐久性が改善されたアクチュエータ用電場応答性高分子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4695226B1 JP4695226B1 JP2010203061A JP2010203061A JP4695226B1 JP 4695226 B1 JP4695226 B1 JP 4695226B1 JP 2010203061 A JP2010203061 A JP 2010203061A JP 2010203061 A JP2010203061 A JP 2010203061A JP 4695226 B1 JP4695226 B1 JP 4695226B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric field
- responsive polymer
- film
- field responsive
- actuator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
【解決手段】2つの柔軟な電極240によって挟まれたエラストマー膜220から構成され電圧の印加により伸張するアクチュエータ用電場応答性高分子において、電極240が導電性フィラーとしてカーボンナノチューブを含有しており、エラストマー膜220と電極240との間の少なくともエラストマー膜の端部近傍に補強膜230が設けられており、エラストマー膜220の端部近傍に位置する補強膜230の厚さがエラストマー膜220の端部に近づくほど肉厚に形成されていることにより前記の課題を解決する。
【選択図】図2
Description
すなわち、電場応答性高分子を動作させるために生じる圧力pとバイアス電圧Vbとの間には、E:電極間の電場(V/m)、εr:ポリマーの相対誘電率(誘電定数)、ε0:自由空間の誘電率、t:ポリマーの厚さとすると、p=εrε0E2=εrε0(Vb/t)2という関係が成立するので、バイアス電圧Vbを上昇させるとともに、ポリマーの厚さtを薄くすることができることにより、電場応答性高分子を動作させるために生じる圧力pは、バイアス電圧Vbの二乗及びポリマーの厚さtの逆数の二乗に比例して増大するので従来に比べてきわめて性能の良い駆動が可能になる。
また、絶縁耐電圧が上昇することにより、従来と同じバイアス電圧でドライブした場合、寿命が向上することにつながる。
[参考例1]
[参考例2]
図4は、電場応答性高分子400を機械的エネルギーを伝達するための構造部460と構造部の固定部450との間に平面状に張架して使用する、いわゆる平面タイプの使用形態を示している。
図5は、電場応答性高分子500を円周状の構造部の固定部550と中心に置かれた円形の構造部560との間に張架して使用する、いわゆるダイアフラムタイプの使用形態を示している。このタイプは、2枚の電極540間に電圧を掛けることにより、固定部550と構造部560との相対的な位置関係を変化させる。なお、図5において、符号520及び530で示した部材は、電場応答性高分子500の主材であるエラストマー膜と補強膜を示している。このタイプのアクチュエータは、例えば、スピーカーやマッサージ機のバイブレータなどに利用することができる。
図6は、電場応答性高分子600を離間して配設された円柱状の構造部660と構造部の固定部650との間に円筒状に張架して使用する、いわゆるロールタイプの使用形態を示している。このタイプは、2枚の電極640間に電圧を掛けることにより固定部650と構造部660との距離を変化させる。また、2枚セットの電極を1組以上用いることにより、曲げることも可能である。なお、図6において、符号620及び630で示した部材は、電場応答性高分子600の主材であるエラストマー膜と補強膜を示している。このタイプのアクチュエータは、例えば、義足のアクチュエータや産業用ロボットのアクチュエータなどに利用することができる。
120、220、320、420、520 ・・・ エラストマー膜
230、330、430、530 ・・・ 補助膜
140、240、340、440、540 ・・・ 電極
150 ・・・ カーボンナノチューブ
350、450、550 ・・・ 固定部
360、460、560 ・・・ 構造部
Claims (1)
- 2つの柔軟な電極によって挟まれたエラストマー膜から構成され電圧の印加により伸張するアクチュエータ用電場応答性高分子において、
前記電極が導電性フィラーとしてカーボンナノチューブを含有しており、
前記エラストマー膜と電極との間のエラストマー膜の端部近傍にのみ補強膜が設けられており、
前記エラストマー膜の端部近傍に位置する補強膜の厚さがエラストマー膜の端部に近づくほど肉厚に形成されているとともに、エラストマー膜の中央部では、エラストマー膜と電極が直接接触しており、かつ、
前記電極間にバイアス電圧として高電圧が印加されていることを特徴とするアクチュエータ用電場応答性高分子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010203061A JP4695226B1 (ja) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | 駆動性能及び耐久性が改善されたアクチュエータ用電場応答性高分子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010203061A JP4695226B1 (ja) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | 駆動性能及び耐久性が改善されたアクチュエータ用電場応答性高分子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP4695226B1 true JP4695226B1 (ja) | 2011-06-08 |
JP2012060821A JP2012060821A (ja) | 2012-03-22 |
Family
ID=44237023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010203061A Active JP4695226B1 (ja) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | 駆動性能及び耐久性が改善されたアクチュエータ用電場応答性高分子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4695226B1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4837794B1 (ja) * | 2011-05-30 | 2011-12-14 | 美紀夫 和氣 | 駆動性能及び耐久性が改善されたトランスデューサー用電場応答性高分子 |
JP2015501132A (ja) * | 2011-12-21 | 2015-01-08 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 制御可能な高分子アクチュエータ |
JP2019009851A (ja) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | 正毅 千葉 | 誘電エラストマートランスデューサーおよび誘電エラストマー駆動装置 |
US10411617B2 (en) | 2016-01-13 | 2019-09-10 | Seiki Chiba | Dielectric elastomer motor |
CN111247734A (zh) * | 2017-11-28 | 2020-06-05 | 日本瑞翁株式会社 | 介电弹性体驱动传感器系统以及座椅 |
-
2010
- 2010-09-10 JP JP2010203061A patent/JP4695226B1/ja active Active
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4837794B1 (ja) * | 2011-05-30 | 2011-12-14 | 美紀夫 和氣 | 駆動性能及び耐久性が改善されたトランスデューサー用電場応答性高分子 |
JP2015501132A (ja) * | 2011-12-21 | 2015-01-08 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 制御可能な高分子アクチュエータ |
US10411617B2 (en) | 2016-01-13 | 2019-09-10 | Seiki Chiba | Dielectric elastomer motor |
JP2019009851A (ja) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | 正毅 千葉 | 誘電エラストマートランスデューサーおよび誘電エラストマー駆動装置 |
JP7032875B2 (ja) | 2017-06-21 | 2022-03-09 | 正毅 千葉 | 誘電エラストマートランスデューサーおよび誘電エラストマー駆動装置 |
CN111247734A (zh) * | 2017-11-28 | 2020-06-05 | 日本瑞翁株式会社 | 介电弹性体驱动传感器系统以及座椅 |
CN111247734B (zh) * | 2017-11-28 | 2024-04-02 | 日本瑞翁株式会社 | 介电弹性体驱动传感器系统以及座椅 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012060821A (ja) | 2012-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4837794B1 (ja) | 駆動性能及び耐久性が改善されたトランスデューサー用電場応答性高分子 | |
JP4695226B1 (ja) | 駆動性能及び耐久性が改善されたアクチュエータ用電場応答性高分子 | |
JP5474473B2 (ja) | 誘電膜およびそれを用いたトランスデューサ | |
JP6540125B2 (ja) | 発電素子及び発電装置 | |
WO2014098017A1 (ja) | 導電材料およびそれを用いたトランスデューサ | |
JP5308603B1 (ja) | 圧電素子、アクチュエータ素子、アクチュエータ、発電素子、発電デバイス及び可撓性シート | |
JP5119176B2 (ja) | 誘電材料の製造方法およびそれにより製造された誘電膜 | |
WO2012108192A1 (ja) | 静電容量変化型発電素子 | |
JP2009059856A (ja) | 柔軟電極およびそれを用いたアクチュエータ | |
WO2018207707A1 (ja) | アクチュエータ、駆動部材、触覚提示装置および駆動装置 | |
JP4383505B1 (ja) | 発電効率及び耐久性が改善された電場応答性高分子 | |
US20200314555A1 (en) | Electro-active loudspeaker | |
US9093927B2 (en) | Actuator with ionic liquid | |
JP5464808B2 (ja) | 誘電材料およびそれを用いたアクチュエータ | |
WO2017119497A1 (ja) | 変換器 | |
JP2014217238A (ja) | アクチュエータ | |
WO2018079145A1 (ja) | 静電型トランスデューサ | |
JP2009232677A (ja) | エラストマートランスデューサーおよび誘電性ゴム組成物ならびに発電素子 | |
JP5993946B2 (ja) | スピーカー | |
JP2009021328A (ja) | 電歪素子 | |
JP4063300B2 (ja) | 電歪ポリマーアクチュエータ | |
JP5337651B2 (ja) | 誘電膜およびそれを用いたトランスデューサ | |
US20220402245A1 (en) | Actuator, method for manufacturing same, drive device, and electronic device | |
KR100593913B1 (ko) | 고분자 유전체 액츄에이터 및 이를 이용한 인치웜 로봇 | |
WO2021039567A1 (ja) | アクチュエータ、駆動装置および電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110127 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110224 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140304 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4695226 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |