JP7223304B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

ここでの開示は、アクチュエータに関する。

特許第５７１４２００号公報には、電気エネルギと機械エネルギとの変換を行うためのポリマを備えたトランスデューサが提案されている。ポリマの上面および下面には、トップ電極およびボトム電極がそれぞれ取り付けられている。ポリマは、トップ電極およびボトム電極によって提供される電場の変化によって変形する。電極によって提供される電場の変化に応じたトランスデューサの変形は、作動とも称される。同公報では、ポリマのサイズが変化するのにともなって、この変形を使用して機械的作用を生じることができるとされている。

特開２０１０－６８６６７号公報には、対向する一対の電極に誘電弾性体を挟み、該一対の電極間に電圧を印加することによって誘電弾性体を圧縮変形させる誘電アクチュエータが開示されている。ここで開示されている誘電アクチュエータでは、誘電弾性体は弾性高誘電材料部と弾性絶縁材料部とを備えている。弾性高誘電材料部と一対の電極との間には、弾性絶縁材料部が介在している。

特許第５７１４２００号公報 特開２０１０－６８６６７号公報

ところで、アクチュエータとして取り出される仕事量は、発生する力と、変形量の大きさが重要な性能となりうる。本発明者の知見では、誘電弾性体を一対の電極で挟んだアクチュエータでは、発生する力と変形量の大きさとの間には、背反する関係がある。発生する力Ｆは、Ｆ＝ＱＥ＝（ＣＶ）×（Ｖ／ｄ）で表される。ここで、Ｑ：蓄積電荷、Ｅ：電界強度、Ｃ：誘電弾性体の静電容量、ｄ：電極間距離、V：印加電圧である。つまり、電極間距離ｄは、誘電弾性体の厚さで定まる。大きな変形量を取り出すためには、誘電弾性体の厚さ（≒電極間距離ｄ）を大きくする必要がある。しかし、誘電弾性体の厚さ（≒電極間距離ｄ）を大きくすると、発生する力Ｆは小さくなる。このため、単純に誘電弾性体を一対の電極で挟んだアクチュエータでは、大きな変形量を取り出すことが難しい。また、誘電弾性体として用いられうる誘電エラストマには、高い比誘電率を示す材料が乏しく、十分な性能が得られにくい。

ここで開示されるアクチュエータの一実施形態は、ベース電極と、ベース電極に対向する対向電極と、ベース電極に接続された第１端子と、対向電極に接続された第２端子とを備えている。ベース電極のうち少なくとも対向電極に対向する面は、絶縁層で覆われている。対向電極は、第１端子と第２端子に電圧が印加された際に、ベース電極と対向電極との間に作用するクーロン力によって変形可能な可撓性を有する導電体からなる。

かかるアクチュエータによれば、第１端子と第２端子に電圧が印加された際に、ベース電極と対向電極との間に作用するクーロン力によって、対向電極の変形し、これに伴い駆動する。

順に並べられた複数のベース電極と、複数のベース電極のうち隣接するベース電極の間に１つずつ配置された１または複数の対向電極とを備えていてもよい。第１端子は、複数のベース電極に接続されていてもよい。第２端子は、１または複数の対向電極に接続されていてもよい。隣接するベース電極のうち対向電極を挟んで向かい合う面は、嵌まり合う凹凸形状を有し、かつ、絶縁層で覆われていてもよい。この場合、アクチュエータは、ベース電極間の距離の変化を変位量として出力することができる。

ベース電極は、第１ベース電極と、第１ベース電極と間隔を空けて配置された第２ベース電極とを有していてもよい。対向電極は、第１ベース電極と第２ベース電極との間に配置されていてもよい。第１ベース電極の対向電極に対向する面は、第１凹凸形状を有し、かつ、第１絶縁層で覆われていてもよい。第２ベース電極の対向電極に対向する面は、第１凹凸形状に嵌まる第２凹凸形状を有し、かつ、第２絶縁層で覆われていてもよい。

ベース電極は、第１ベース電極と、第１ベース電極と間隔を空けて配置された第２ベース電極と、第１ベース電極と第２ベース電極との間に配置された中間ベース電極とを有していてもよい。対向電極は、第１ベース電極と中間ベース電極との間、および、第２ベース電極と中間ベース電極との間にそれぞれ配置されていてもよい。第１ベース電極の、中間ベース電極に向けられた第１面は、第１凹凸形状を有し、かつ、第１絶縁層で覆われていてもよい。第２ベース電極の、中間ベース電極に向けられた第２面は、第２凹凸形状を有し、かつ、第２絶縁層で覆われていてもよい。中間ベース電極の、第１ベース電極側に向けられた第３面は、第１凹凸形状に嵌まる第３凹凸形状を有し、かつ、第３絶縁層で覆われていてもよい。中間ベース電極の、第２ベース電極側に向けられた第４面は、第２凹凸形状に嵌まる第４凹凸形状を有し、かつ、第４絶縁層で覆われていてもよい。

ベース電極は、第１ベース電極と、第１ベース電極と間隔を空けて配置された第２ベース電極と、第１ベース電極と第２ベース電極との間に順に並べられた複数の中間ベース電極とを有していてもよい。対向電極は、第１ベース電極と中間ベース電極との間、中間ベース電極と中間ベース電極との間、および、第２ベース電極と中間ベース電極との間にそれぞれ配置されていてもよい。第１ベース電極の、中間ベース電極に向けられた第１面は、第１凹凸形状を有し、かつ、第１絶縁層で覆われていてもよい。第２ベース電極の、中間ベース電極に向けられた第２面は、第２凹凸形状を有し、かつ、第２絶縁層で覆われていてもよい。中間ベース電極の、第１ベース電極側に向けられた第３面は、第１凹凸形状に嵌まる第３凹凸形状を有し、かつ、第３絶縁層で覆われていてもよい。中間ベース電極の、第２ベース電極側に向けられた第４面は、第２凹凸形状に嵌まる第４凹凸形状を有し、かつ、第４絶縁層で覆われていてもよい。複数の中間ベース電極のうち、隣接する中間ベース電極の間で第１ベース電極側に向けられた第５面は、それぞれ第５凹凸形状を有し、かつ、第５絶縁層で覆われていてもよい。複数の中間ベース電極のうち、隣接する中間ベース電極の間で第２ベース電極側に向けられた第６面は、それぞれ第６凹凸形状を有し、かつ、第６絶縁層で覆われていてもよい。

複数のベース電極を並列に接続する第１配線を有していてもよい。対向電極が複数ある場合に、複数の対向電極を並列に接続する第２配線を有していてもよい。

対向電極は、板ばねで構成されていてもよい。

他の実施形態に係るアクチュエータは、順に向かい合うように並べられた複数のベース電極と、複数のベース電極のうち隣接するベース電極の間に１つずつ配置された１または複数の対向電極とを備えていてもよい。第１端子は、複数のベース電極に接続されていてもよい。第２端子は、１または複数の対向電極に接続されていてもよい。対向電極は、隣接するベース電極が向かい合う方向に変形可能な板ばねであってもよい。この場合、アクチュエータは、ベース電極間の距離の変化を変位量として出力することができる。

対向電極は、波板形状であってもよい。複数のベース電極を並列に接続する第１配線を有していてもよい。対向電極が複数ある場合において、複数の対向電極を並列に接続する第２配線を有していてもよい。絶縁層は、セラミックスで構成されていてもよい。絶縁層は、ペロブスカイト構造を有していてもよい。対向電極は、導電材を含有したエラストマで構成されていてもよい。

アクチュエータは、電源と、第１スイッチとをさらに備えていてもよい。電源は、ベース電極および対向電極に電圧を印加する装置である。第１スイッチは、ベース電極および対向電極と電源との接続と切断とを切り替えるスイッチである。また、アクチュエータは、第１スイッチの接続と切断とを操作する制御装置をさらに備えていてもよい。

アクチュエータは、一つの形態として、接続配線と、第２スイッチとを備えていてもよい。接続配線は、電源を介在させずに、ベース電極と対向電極とを電気的に接続する配線である。第２スイッチは、接続配線に設けられ、接続配線によってベース電極と対向電極とが電気的に接続された状態と、接続配線が切断された状態とを切り替えるスイッチである。
アクチュエータは、第１スイッチが接続されたときに第２スイッチが切断され、かつ、第１スイッチが切断されたときに第２スイッチが接続されるように構成された制御装置をさらに備えていてもよい。

アクチュエータは、他の実施形態として、第１接地線と、第２接地線と、第３スイッチと、第４スイッチとを備えていてもよい。
第１接地線は、対向電極を接地させる電気配線である。第２接地線は、ベース電極を接地させる電気配線である。第３スイッチは、第１接地線に設けられ、第１接地線の接続と切断を切り替えるスイッチである。第４スイッチは、第２接地線に設けられ、第２接地線の接続と切断を切り替えるスイッチである。
アクチュエータは、第１スイッチが接続されたときに第３スイッチと第４スイッチとがそれぞれ切断され、かつ、第１スイッチが切断されたときに第３スイッチと第４スイッチとがそれぞれ接続されるように構成された制御装置を備えていてもよい。

図１は、アクチュエータ１０を模式的に示す断面図である。 図２は、アクチュエータ１０を模式的に示す断面図である。 図３は、他の実施形態にかかるアクチュエータ１０Ａを模式的に示す断面図である。 図４は、他の実施形態にかかるアクチュエータ１０Ａを模式的に示す断面図である。 図５は、アクチュエータ１０Ａを模式的に示す斜視図である。 図６は、アクチュエータ１０Ａを模式的に示す斜視図である。 図７は、アクチュエータ１０Ｂの斜視図である。 図８は、アクチュエータ１０Ｂの斜視図である。 図９は、アクチュエータ１０Ｃを模式的に示す断面図である。 図１０は、アクチュエータ１０Ｃを模式的に示す断面図である。 図１１は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｄを模式的に示す断面図である。 図１２は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｄを模式的に示す断面図である。 図１３は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｅを模式的に示す断面図である。 図１４は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｅを模式的に示す断面図である。 図１５は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｆを模式的に示す断面図である。 図１６は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｆを模式的に示す断面図である。 図１７は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｇを模式的に示す断面図である。 図１８は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｇを模式的に示す断面図である。 図１９は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｈを模式的に示す断面図である。 図２０は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｈを模式的に示す断面図である。 図２１は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｉを模式的に示す断面図である。 図２２は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｉを模式的に示す断面図である。 図２３は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００を模式的に示す断面図である。 図２４は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００を模式的に示す断面図である。 図２５は、第１ベース電極２１１の上に配置された対向電極２２１を模式的に示す斜視図である。 図２６は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００Ａを模式的に示す断面図である。 図２７は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００Ｂの対向電極２２１を模式的に示す斜視図である。 図２８は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００Ｂの対向電極２２１の跳ね上げられた部位２２２を模式的に示す断面図である。 図２９は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００Ｂの対向電極２２１の跳ね上げられた部位２２２を模式的に示す断面図である。 図３０は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００Ｃの対向電極２２５を模式的に示す斜視図である。 図３１は、アクチュエータ２００Ｃを模式的に示す断面図である。 図３２は、アクチュエータ２００Ｄを模式的に示す断面図である。 図３３は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｊを模式的に示す断面図である。 図３４は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｋを模式的に示す断面図である。 図３５は、他の実施形態にかかるアクチュエータ１０Ｌを模式的に示す断面図である。 図３６は、他の実施形態にかかるアクチュエータ１０Ｌを模式的に示す断面図である。 図３７は、他の実施形態にかかるアクチュエータ１０Ｍを模式的に示す断面図である。 図３８は、他の実施形態にかかるアクチュエータ１０Ｍを模式的に示す断面図である。

以下、ここで開示されるアクチュエータの一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

〈アクチュエータ１０〉
図１および図２は、アクチュエータ１０を模式的に示す断面図である。アクチュエータ１０は、図１に示されているように、ベース電極２と、ベース電極２に対向する対向電極４と、ベース電極２に接続された第１端子３１と、対向電極４に接続された第２端子３２とを備えている。この実施形態では、ベース電極２と、対向電極４は、それぞれプレート状の電極である。ベース電極２のうち少なくとも対向電極４に対向する面２ｃは、絶縁層６で覆われている。対向電極４は、可撓性を有する導電体からなる。対向電極４は、第１端子３１と第２端子３２に電圧が印加された際に、ベース電極２と対向電極４との間に作用するクーロン力によって変形可能であるとよい。

第１端子３１と、第２端子３２とは、配線５１を通じて電源５０に接続されている。配線５１には、スイッチ５２が設けられている。スイッチ５２には、例えば、スイッチング素子が用いられる。図１では、スイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。図２では、スイッチ５２がＯＮの状態が示されている。

ここで、スイッチ５２がＯＦＦの状態では、図１に示されているように、対向電極４は、ベース電極２の対向する面２ｃに全体としてくっついていない。図２に示されているように、スイッチ５２がＯＮの状態では、ベース電極２と対向電極４との間に作用するクーロン力によって、対向電極４は、ベース電極２に引きつけられ、ベース電極２の対向する面２ｃに合せて変形するとともに、ベース電極２にくっつく。スイッチ５２がＯＦＦの状態では、クーロン力がなくなり、対向電極４の形状が戻り、対向電極４はベース電極２から離れる。このように、図１および図２に示されたアクチュエータ１０では、スイッチ５２がＯＮの状態と、スイッチ５２がＯＦＦの状態とで、対向電極４が変形し、これに応じて駆動する。スイッチ５２のＯＮ、ＯＦＦは、制御装置６０によって切り替えられるとよい。

〈ベース電極２〉
かかるベース電極２には、導電体が用いられているとよい。ここでベース電極２には、例えば、低抵抗の導電体が用いられていてもよい。例えば、ベース電極２には、鉄、銅、アルミニウムのような金属が用いられているとよい。また、ベース電極２は、用途に応じた所要の機械強度を備えているとよい。ここでは、ベース電極２を説明している。他の実施形態のベース電極についても、ここで例示される材料が適宜に用いられる。この実施形態では、ベース電極２は、板状の部材である。ベース電極２は、対向電極４に対向する面２ｃに凹凸を有している。図１に示されている形態では、対向電極４に対向する面２ｃに、対向電極４に向けて盛り上がった凸部２ｃ１を有している。

〈絶縁層６〉
絶縁層６は、絶縁体で構成されているとよい。絶縁層６は、ベース電極２と対向電極４との間に所要のクーロン力を発生させるため、所要の比誘電率を有しているとよい。絶縁層６の比誘電率は、例えば、無機フィラーなどの絶縁層を採用することによって７０以上とすることができる。さらに、絶縁層６は、セラミックス（例えば、ファインセラミックス）を採用してもよい。ファインセラミックスが採用されることによって、絶縁層６の比誘電率を１０００以上とすることができる。ここで例示される比誘電率の測定には、例えば、Radiant Technologies社（米国）の強誘電体測定装置プレシジョンＬＣＩＩを用いられる。また、絶縁層６の比誘電率は、温度や、測定用の電流の周波数や、絶縁層を形成する材料の結晶構造などに依存する傾向がある。絶縁層６の比誘電率は、例えば、２３℃程度の常温、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚで予め定められた周波数によって測定するとよい。絶縁層６は、アクチュエータ１０の予め定められた使用環境に応じて、所要の比誘電率を発揮するものが用いられるとよい。

絶縁層６は、薄ければ薄いほど、ベース電極２と対向電極４との電極間距離が近くなる。このため、ベース電極２と対向電極４とに電圧が印加された際に高いクーロン力が生じる。また、絶縁層６は、ベース電極２と対向電極４とに電圧が印加された際に、ベース電極２に溜った電荷の漏れが小さいほどよい。ベース電極２と対向電極４との間に大きなクーロン力を得るとの観点において、絶縁層６は、リーク電流（換言すれば、電荷の漏れ）が少なく、絶縁破壊強度が高く、かつ、ベース電極２を薄くコーティングしたものであるとよい。かかる観点において、絶縁層６は、例えば、スパッタリングによって形成されていてもよい。なお、絶縁層６の形成方法は、スパッタリングに限定されない。絶縁層６の形成方法には、絶縁層６に用いられる材料に応じ、リーク電流（換言すれば、電荷の漏れ）が少なく、かつ、絶縁破壊強度が高くなるように適当な薄膜形成方法が適宜に採用されうる。

ベース電極２と対向電極４との間の絶縁性は、絶縁層６によって、確実に確保されるとよく。また、絶縁層６によって、ベース電極２に溜った電荷が確実に、維持されるとよい。このような観点において、絶縁層６には、セラミックスからなる強誘電体が用いられうる。セラミックスからなる強誘電体は、例えば、ペロブスカイト構造を有していてもよい。

ペロブスカイト構造を有する強誘電体としては、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３），チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３），チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３），チタン酸ジルコン酸ランタン鉛（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３），チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３），チタン酸バリウムストロンチウム（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ_３）ニオブ酸カリウムナトリウム（（ＮａＫ）ＮｂＯ_３）などが挙げられる。なお、絶縁層６に用いられる材料は、ここで例示されるものに限定されない。上述のようなベース電極２と対向電極４との間に大きなクーロン力を得るとの観点において適当な材料が採用されうる。また、適当な添加剤を含む複合材料でもよい。例えば、チタン酸バリウムは、ＣａＺｒＯ_３やＢａＳｎＯ_３などの物質を添加し固溶させてもよい。

チタン酸バリウムは、比誘電率が１０００～１００００前後と高い強誘電体の代表的な材料である。チタン酸ジルコン酸鉛は比誘電率が５００～５０００であり、チタン酸ストロンチウムは比誘電率が２００～５００である。絶縁層６には、このように比誘電率が高い材料を採用することができる。なお、比誘電率を例示しているが、同じ材料でも、厚さや結晶構造や、結晶構造の緻密さや測定条件（例えば、温度）や測定装置などによって比誘電率が変動しうる。絶縁層６の比誘電率は、アクチュエータ１０の予め定められた使用環境に応じて所要の性能を有するものであればよい。なお、ここでは、絶縁層６に用いられる材料の好適な例として、ペロブスカイト構造を有する強誘電体を例示しているが、絶縁層６に用いられる材料は、特段の言及がない限りにおいて、ペロブスカイト構造を有する強誘電体に限定されない。この実施形態では、絶縁層６は、チタン酸バリウムで構成されている。ここでは、絶縁層６を例に説明されている。他の形態の絶縁層についても、ここで例示される材料が適宜に用いられる。

〈対向電極４〉
対向電極４は、ベース電極２の間にそれぞれ配置され、かつ、柔軟な（可撓性を有する）導電体からなる。詳しくは、この実施形態では、対向電極４は、図１に示されているように、絶縁層６が介在した状態でベース電極２に対向している。図２に示されているように、ベース電極２と対向電極４との間に電圧が印加されている状態では、ベース電極２との間に作用するクーロン力によって、対向電極４は、ベース電極２にくっつくように変形する。図１に示されているように、ベース電極２と対向電極４との間に電圧が印加されていない状態では、クーロン力が作用しない。このため、対向電極４は、形状が戻る。対向電極４は、クーロン力が作用しない状態において、形状が戻るように所要の弾性力を備えているとよい。

かかる観点で、対向電極４は、例えば、導電ゴムや導電ゲルなどで形成されうる。この実施形態では、対向電極４には、導電ゴムが採用されている。対向電極４に採用される導電ゴムは、導電材を混ぜ合わせて成形したエラストマであるとよい。ここで導電材には、カーボンブラックやアセチレンブラックやカーボンナノチューブの微粉末や、銀や銅の金属微粉末、シリカやアルミナなど絶縁体にスパッタなどで金属をコートしたコアシェル構造の導電体微粉末が挙げられる。導電ゲルとしては、例えば、３次元ポリマーマトリックスの中に、水や保湿剤などの溶媒、電解質、添加剤などを保持させた機能性ゲル材料が採用されうる。このようなゲル材料には、例えば、積水化成品工業株式会社のテクノゲル（登録商標）が採用されうる。また、対向電極４は、ベース電極２に沿って弾性変形しうる板ばねで構成されていてもよい。例えば、シート状の薄い板ばねでもよい。この場合、ベース電極２は、金属で構成されていてもよい。このように、ベース電極２は、適度な可撓性を有する部材が採用されてもよい。また、対向電極４は、粘弾性体や弾塑性体でもよい。この場合、対向電極４は、例えば、弾性域とみなせる範囲で使用されればよい。ここでは、対向電極４を例に説明されている。他の形態の対向電極についても、ここで例示される材料が適宜に用いられる。

〈電源５０、スイッチ５２〉
第１端子３１と第２端子３２は、スイッチ５２を介して電源５０に接続されている。スイッチ５２がＯＮになると、第１端子３１と第２端子３２は電源５０に接続され、第１端子３１と第２端子３２に所要の電圧が印加される。図１に示された形態では、電源５０は、直流電源である。図１に示された形態では、第１端子３１は、電源５０の正極に接続されている。第２端子３２は、電源５０の負極に接続されている。なお、電源５０は、直流電源が例示されているが、電源５０には交流電源でもよい。スイッチ５２の構造は、特に限定されない。スイッチ５２は、例えば、いわゆる半導体スイッチで構成されてもよい。

図２に示されているように、スイッチ５２がＯＮになると、正極に接続されたベース電極２は正の電荷を帯びる。他方で、負極に接続された対向電極４が負の電荷を帯びる。この結果、ベース電極２と対向電極４との間にクーロン力が作用する。クーロン力が作用すると、ベース電極２と対向電極４とが互いに引きつけ合う。ベース電極２は、対向電極４に対向する面２ｃに、対向電極４に向けて盛り上がった凸部２ｃ１を有している。対向電極４は、ベース電極２と対向電極４との間に作用するクーロン力によって変形可能な可撓性を有する導電体である。スイッチ５２がＯＮになり、ベース電極２と対向電極４とにクーロン力が作用すると、対向電極４は、ベース電極２の凸部２ｃ１に沿って変形しつつ、ベース電極２の対向電極４に対向する面２ｃにくっつく。

このアクチュエータ１０では、ベース電極２の凸部２ｃ１の盛り上がった高さに応じて、対向電極４が変位しうる。特開２０１０－６８６６７号の誘電アクチュエータのように、誘電弾性体を圧縮変形させるものでない。アクチュエータ１０では、電極４が変形する。また、誘電体としての絶縁層６は変形を伴わないので、ファインセラミックスのような無機材料を用いることができる。このため、絶縁層６に用いる材料の自由度が高い。このため、絶縁層６にチタン酸バリウムのような比誘電率が高い材料を選択できる。そして、ベース電極２と対向電極４との間に、高いクーロン力を発現させることができる。

以上、図１および図２に示された形態を説明した。ここでは、アクチュエータ１０の他の実施形態をさらに説明する。

〈アクチュエータ１０Ａ〉
図３および図４は、他の実施形態にかかるアクチュエータ１０Ａを模式的に示す断面図である。また、図５および図６は、アクチュエータ１０Ａを模式的に示す斜視図である。図３および図５では、それぞれスイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。図４および図６では、それぞれスイッチ５２がＯＮの状態が示されている。なお、図５と図６では、それぞれ電源５０，スイッチ５２および制御装置６０などの図示が省略されている。

アクチュエータ１０Ａは、図３および図５に示されているように、ベース電極２の、対向電極４に対向する面２ｃは、波板形状を有している。波板形状では、大凡一方向に沿って延びた山と谷とが、延びた方向とは直交する方向に順に繰り返されている。対向電極４は、ベース電極２の対向する面２ｃに対向している。対向電極４は、ベース電極２の対向する面２ｃを覆うシート状の部材である。この実施形態では、対向電極４は、フラットなシート状の部材である。対向電極４は、ベース電極２と対向電極４との間に作用するクーロン力によって変形可能な可撓性を有している。

このアクチュエータ１０Ａは、図４および図６に示されているように、スイッチ５２がＯＮになると、正極に接続されたベース電極２は正の電荷を帯びる。他方で、負極に接続された対向電極４が負の電荷を帯びる。この結果、ベース電極２と対向電極４との間にクーロン力が作用する。この際、対向電極４は、クーロン力によってベース電極２に引きつけられ、ベース電極２の対向電極４に対向する面２ｃの凹凸に沿って変形しつつ、当該面２ｃにくっつく。

かかるアクチュエータ１０Ａによれば、スイッチ５２がＯＦＦのときは、図３および図５に示されているように、対向電極４は全体としてベース電極２にくっついておらず、ベース電極２の凹凸に沿って変形していない。これに対して、スイッチ５２がＯＮのときは、図４および図６に示されているように、対向電極４が、クーロン力によって変形し、ベース電極２の凹凸に沿って変形する。このため、スイッチ５２がＯＮの時には、ベース電極２の対向電極４に対向する面２ｃの凹凸が、対向電極４の表面に浮かび上がる。スイッチ５２をＯＦＦにすると、クーロン力が作用しないので、対向電極４はベース電極２から離れる。このように、アクチュエータ１０Ａは、対向電極４がベース電極２にくっついたり、離れたりするように駆動する。

ここで、ベース電極２の対向電極４に対向する面２ｃの凹凸は、図３および５に示されているように、波板形状に限定されない。

〈アクチュエータ１０Ｂ〉
図７および図８は、アクチュエータ１０Ｂの斜視図である。図７では、スイッチがＯＦＦの状態が示されている。図８では、スイッチがＯＮの状態が示されている。なお、図７と図８では、それぞれ電源，スイッチおよび制御装置は、図示が省略されている。例えば、図７に示されているように、ベース電極２の対向電極４に対向する面２ｃは、任意の位置に突起２ｃ２があってもよい。図７では、ベース電極２は、対向電極４に対向する面２ｃの任意の位置に、略半球状に滑らかに隆起した突起を有している。スイッチ５２がＯＮになると、図８に示されているように、ベース電極２と対向電極４との間にクーロン力が作用し、ベース電極２に対向電極４がくっつく。この際、対向電極４は、かかるベース電極２の対向する面２ｃの凹凸形状に応じて変形する。このため、ベース電極２の対向電極４に対向する面２ｃの突起２ｃ２に応じた形状が、対向電極４の表面に浮かびあがる。図７および図８に示されているように、ベース電極２の対向電極４に対向する面２ｃには、突起２ｃ２のみがあってもよい。また、図示は省略するが、ベース電極２の対向電極４に対向する面２ｃには、窪みのみがあってもよい。ベース電極２の対向電極４に対向する面２ｃに設けられる突起や窪みの位置や形状は、特段、言及されない限りにおいて限定されない。

このように、図７および図８に示されているように、アクチュエータ１０Ｂでは、スイッチ５２がＯＦＦになると、クーロン力が作用せず、対向電極４はベース電極２から離れる。スイッチ５２がＯＮになると、クーロン力が作用し、対向電極４がベース電極２にくっつく。このようにアクチュエータ１０Ｂでは、対向電極４がベース電極２にくっついたり、離れたりするように動作する。このため、対向電極４がベース電極２にくっつくと、ベース電極２の対向電極４に対向する面２ｃの突起２ｃ２に応じた形状が、対向電極４の表面に浮かびあがる。このため、アクチュエータ１０Ｂは、例えば、表面に凹凸を浮かび上がらせたり、表面に浮かび上がった凹凸を解消させたりするような場合に、そのアクチュエータとして用いられうる。このようなアクチュエータ１０Ｂを用いれば、例えば、表面に凹凸が浮かび上がったり、消失したりするような今までにない、車両の内装材を実現できる。また、アクチュエータ１０Ｂは、車両の外装材の表面に凹凸を浮かび上がらせたり、表面に浮かび上がった凹凸を解消させたりするような場合に、そのアクチュエータとして用いられうる。車両の外装材の表面に凹凸を浮かび上がらせたり、表面に浮かび上がった凹凸を解消させたりすることによって、例えば、走行時の空気の流れをコントロールし空力改善による走行安定性、燃費向上などを図ることができる。また、車両の外装材の表面に凹凸を浮かび上がらせたり、表面に浮かび上がった凹凸を解消させたりすることによって、車両の外観の印象を変えることができ、デザイン性を向上させることができる。

〈アクチュエータ１０Ｃ〉
図９および図１０は、アクチュエータ１０Ｃを模式的に示す断面図である。アクチュエータ１０Ｃは、ここで開示されるアクチュエータの一実施形態である。図９では、電源５０に接続されたアクチュエータ１０Ｃについてスイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。図１０では、アクチュエータ１０Ｃについてスイッチ５２がＯＮの状態が示されている。アクチュエータ１０Ｃは、図９に示されているように、２つのベース電極１１，１２と、対向電極２１と、第１端子３１と、第２端子３２とを備えている。

〈ベース電極１１，１２〉
ベース電極１１，１２は、対向電極２１を挟んで互いに向かい合うように並べられている。換言すると、対向電極２１は、ベース電極１１，１２の間に配置されている。ベース電極１１，１２のうち、対向電極２１を挟んで向かい合う面１１ａ，１２ａは、嵌まり合う凹凸形状を有している。また、対向電極２１を挟んで向かい合う面１１ａ，１２ａは、絶縁層１１ｂ，１２ｂで覆われている。なお、ここで、ベース電極１１とベース電極１２を区別するべく、ベース電極１１は適宜に「第１ベース電極」と称される。ベース電極１２は適宜に「第２ベース電極」と称される。ベース電極１１とベース電極１２の向かい合う面１１ａ，１２ａは、それぞれ凹凸形状を有している。ベース電極１１の面１１ａの凹凸形状は、適宜に「第１凹凸形状」という。ベース電極１２の面１２ａの凹凸形状は、適宜に「第２凹凸形状」という。

この実施形態では、ベース電極１１とベース電極１２の向かい合う面１１ａ，１２ａは、それぞれ波板形状を有している。ここで、ベース電極１１の面１１ａは、山１１ａ１と谷１１ａ２とが順に繰り返されている。ベース電極１２の面１２ａは、同様に山１２ａ１と谷１２ａ２とが順に繰り返されている。ベース電極１１の山１１ａ１と、ベース電極１２の谷１２ａ２とは向かい合っている。ベース電極１１の谷１１ａ２と、ベース電極１２の山１２ａ１とは向かい合っている。さらに、かかるベース電極１１の面１１ａは、全面が絶縁層１１ｂで覆われている。ベース電極１２の面１２ａは、全面が絶縁層１２ｂで覆われている。

ベース電極１１，１２は、配線３１ａによって並列に接続されている。第１端子３１は、かかる配線３１ａに設けられている。ベース電極１１，１２は、第１端子３１を通じて電源５０に接続されている。対向電極２１には、第２端子３２が設けられている。対向電極２１は、第２端子３２を通じて電源５０に接続されている。電源５０にはＯＮとＯＦＦを切り替えるためのスイッチ５２が設けられている。図９および図１０に示された形態では、電源５０は、直流電源である。ベース電極１１，１２は、電源５０の正極に接続されている。対向電極４は、電源５０の負極に接続されている。

スイッチ５２がＯＮになると、電源５０の正極に接続されたベース電極１１，１２は、正の電荷を帯びる。電源５０の負極に接続された対向電極２１は、負の電荷を帯びる。そして、ベース電極１１と対向電極２１との間、および、ベース電極１２と対向電極２１との間に、それぞれクーロン力が生じる。ベース電極１１と対向電極２１、および、ベース電極１２と対向電極２１は、かかるクーロン力によって引きつけ合う。対向電極２１は、ベース電極１１，１２と対向電極２１との間に作用するクーロン力によって変形可能な可撓性を有している。この結果、ベース電極１１，１２と対向電極２１との間にクーロン力が作用すると、図１０に示されているように、対向電極２１は、ベース電極１１と、ベース電極１２とに挟まれて変形する。また、対向電極２１の変形に伴い、ベース電極１１とベース電極１２とが接近する。この際、ベース電極１１の山１１ａ１と、ベース電極１２の谷１２ａ２とが嵌まり合う。また、ベース電極１１の谷１１ａ２と、ベース電極１２の山１２ａ１とが嵌まり合う。

スイッチ５２がＯＮからＯＦＦになると、ベース電極１１と対向電極２１との間、および、ベース電極１２と対向電極２１との間に、クーロン力がなくなる。クーロン力がなくなると、対向電極２１が元の形状に戻ろうとする。図９に示されているように、かかる対向電極２１の復元力によって、ベース電極１１とベース電極１２とが離れる。このように、アクチュエータ１０Ｃでは、スイッチ５２がＯＮのときは、クーロン力の作用を受けて対向電極２１が変形し、その結果、ベース電極１１とベース電極１２とが接近する（図１０参照）。スイッチ５２がＯＦＦのときは、クーロン力の作用がなくなり、対向電極２１が復元し、その結果、ベース電極１１とベース電極１２とが離れる（図９参照）。対向電極２１には、スイッチ５２がＯＮからＯＦＦになった時に、ベース電極１１とベース電極１２とを離すことができる程度に、所要の弾性力を有する部材が採用されるとよい。なお、スイッチ５２がＯＮからＯＦＦになった際に、対向電極２１は、どの程度復元するかは、対向電極２１の弾性的性質による。このため、スイッチ５２がＯＮからＯＦＦになった際に、対向電極２１は、完全に元の形状に戻らないこともありうる。

このように、アクチュエータ１０Ｃは、第１端子３１と第２端子３２とに電圧が印加されていない状態では、ベース電極１１とベース電極１２とが離れている（図９参照）。第１端子３１と第２端子３２とに電圧が印加された状態では、クーロン力が作用し、ベース電極１１とベース電極１２とが接近する（図１０参照）。離れた状態のベース電極１１とベース電極１２との距離ｄ１（図９参照）と、接近した状態のベース電極１１とベース電極１２との距離ｄ２（図１０参照）との差（ｄ１－ｄ２）が、アクチュエータ１０Ｃの変位量となる。

ベース電極１１と対向電極２１および対向電極２１とベース電極１２との間に作用するクーロン力が、アクチュエータ１０Ｃを動作させる力になる。なお、厳密には、クーロン力は、ベース電極１１，１２の凹凸形状に沿って作用する。このため、クーロン力が作用する方向は、アクチュエータ１０Ｃが作動する方向とは必ずしも一致しない。電源５０によって印加される電圧は、所要のクーロン力が得られるように所要の大きさであるとよい。

ここで開示されるアクチュエータ１０Ｃでは、第１端子３１と第２端子３２とに電圧が印加されたときに、ベース電極１１，１２の凹凸形状に沿って対向電極２１が変形することに応じて、ベース電極１１，１２の間隔が狭くなる。また、第１端子３１と第２端子３２とに電圧が印加されないときには、対向電極２１の形状が復元することによって、ベース電極１１，１２の間隔が広がる。アクチュエータ１０Ｃでは、主として対向電極２１が変形し、絶縁層１１ｂ，１２ｂに変形は伴わない。アクチュエータ１０Ｃは、対向電極２１の曲げ変形に起因して変位が得られる。アクチュエータ１０Ｃでは、誘電弾性体を一対の電極で挟み、一対の電極間に作用するクーロン力によって、誘電弾性体を圧縮変形させるような構造の圧電素子よりも、大きな変形量が得られるように構成しやすい。また、ここで開示されるアクチュエータ１０Ｃでは、絶縁層１１ｂ，１２ｂの変形量は、対向電極２１と比較して無視できるほどに小さい。このため、絶縁層１１ｂ，１２ｂに無機材料からなる比誘電率が高い材料を採用することができる。

例えば、絶縁破壊強度が高く、かつ、薄くコーティングできる材料を、第１絶縁層１１ｂと第２絶縁層１２ｂに採用できる。第１絶縁層１１ｂと第２絶縁層１２ｂには、例えば、チタン酸バリウムのように無機系の比誘電率が高い材料を採用できる。第１絶縁層１１ｂと第２絶縁層１２ｂに無機系の比誘電率が高い材料が採用されることによって、ベース電極１１と対向電極２１および対向電極２１とベース電極１２との間に大きなクーロン力が得られる。作用するクーロン力が大きいと、スイッチ５２がＯＮのときに対向電極２１を変形させやすい。また、作用するクーロン力が大きいと、対向電極２１の剛性が高い材料を採用しやすくなる。対向電極２１に剛性の高い材料が採用できると、スイッチ５２がＯＦＦになったときに、対向電極２１の形状が復元しやすく、ベース電極１１とベース電極１２とが離れやすい。このように、比誘電率が高い材料が採用されることによって、アクチュエータ１０Ｃの機能が向上する。

このようにアクチュエータ１０Ｃの隣接するベース電極１１，１２のうち対向電極２１を挟んで向かい合う面１１ａ，１２ａは、嵌まり合う凹凸形状を有し、かつ、絶縁層１１ｂ，１２ｂで覆われている。このアクチュエータ１０Ｃでは、対向電極２１の変形および復元力に応じて所要の変位が得られる。図９および図１０では、ベース電極１１，１２の向かい合う面１１ａ，１２ａは、山１１ａ１，１２ａ１と谷１１ａ２，１２ａ２とが交互に形成された波板形状を例示している。ベース電極１１，１２の向かい合う面１１ａ，１２ａは、かかる形態に限定されない。

〈アクチュエータ１０Ｄ〉
図１１および図１２は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｄを模式的に示す断面図である。ここで、図１１では、アクチュエータ１０Ｄについてスイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。図１２では、アクチュエータ１０Ｄについてスイッチ５２がＯＮの状態が示されている。アクチュエータ１０Ｄでは、図１１に示されているように、ベース電極１１とベース電極１２の向かい合う面１１ａ，１２ａは、緩やかな曲面で形成された波板形状である。アクチュエータ１０Ｄは、その余の点では、図９および図１０のアクチュエータ１０Ｃと同じ構成である。

アクチュエータ１０Ｄは、スイッチ５２がＯＮになったときに、ベース電極１１，１２と、対向電極２１との間にクーロン力が作用する。そして、図１２に示されているように、クーロン力によって、ベース電極１１，１２と対向電極２１とがくっつく。この際、対向電極２１が変形し、ベース電極１１の山１１ａ１と、ベース電極１２の谷１２ａ２とが嵌まり合う。また、ベース電極１１の谷１１ａ２と、ベース電極１２の山１２ａ１とが嵌まり合う。アクチュエータ１０Ｄでは、ベース電極１１とベース電極１２の向かい合う面１１ａ，１２ａは、緩やかな曲面で形成された波板形状である。このため、対向電極２１が緩やかな曲面に沿って変形する。アクチュエータ１０Ｄでは、アクチュエータ１０Ｃに比べて対向電極２１に応力集中が生じ難い。

〈アクチュエータ１０Ｅ〉
図１３および図１４は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｅを模式的に示す断面図である。ここで、図１３では、アクチュエータ１０Ｅについてスイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。図１４では、アクチュエータ１０Ｅについてスイッチ５２がＯＮの状態が示されている。アクチュエータ１０Ｅでは、図１３および図１４に示されているように、ベース電極１１とベース電極１２が向かい合う面１１ａ，１２ａは、山１１ａ１，１２ａ１と谷１１ａ２，１２ａ２を有する波板形状である。山１１ａ１，１２ａ１は、それぞれ頂部が平坦になっており、頂部から傾斜面が形成されている。谷１１ａ２，１２ａ２は、それぞれ底部が平坦になっており、底部に向けて傾斜面が形成されている。アクチュエータ１０Ｅは、その余の点では、図９および図１０のアクチュエータ１０Ｃと同じ構成である。

この場合、図１３に示されているように、スイッチ５２がＯＦＦの時に、山１１ａ１，１２ａ１の頂部の平坦な面が、それぞれ対向電極２１に当接している。スイッチ５２がＯＮになった時に、クーロン力が発生する。この時、当接している山１１ａ１，１２ａ１の頂部の平坦な面と対向電極２１とは、直ぐにくっつく。そして、図１４に示されているように、山１１ａ１，１２ａ１の頂部を起点として、対向電極２１は、山１１ａ１，１２ａ１の頂部から傾斜面に沿って変形し、かつ、山１１ａ１，１２ａ１と谷１１ａ２，１２ａ２に挟まれる。この場合、スイッチ５２がＯＦＦの時に、山１１ａ１，１２ａ１の頂部の平坦な面が、それぞれ対向電極２１に当接しているので、スイッチ５２がＯＮになった時に、対向電極２１が山１１ａ１，１２ａ１の形状に沿って変形しやすく、スムーズに変形しやすい。

〈アクチュエータ１０Ｆ〉
図１５および図１６は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｆを模式的に示す断面図である。ここで、図１５では、アクチュエータ１０Ｆについてスイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。図１６では、アクチュエータ１０Ｆについてスイッチ５２がＯＮの状態が示されている。

アクチュエータ１０Ｆでは、ベース電極１１とベース電極１２は、対向電極２１を挟んで対向している。図１５に示された例では、ベース電極１１は、ベース電極１２に向かい合う面１１ａに突起１１ｆを有している。ベース電極１２は、ベース電極１１に向かい合う面１２ａに窪み１２ｆを有している。突起１１ｆと窪み１２ｆは、向かい合っている。突起１１ｆは、錐台形状の突起である。窪み１２ｆは、突起１１ｆが嵌まりうる錐台形状の窪みである。

スイッチ５２がＯＮになると、図１６に示されているように、ベース電極１１，１２と、対向電極２１との間にクーロン力が作用する。そして、クーロン力によって、ベース電極１１，１２と対向電極２１とがくっつく。この際、対向電極２１が変形し、ベース電極１１の突起１１ｆと、ベース電極１２の窪み１２ｆが嵌まり合う。このように、ベース電極１１に突起１１ｆだけがあり、ベース電極１２に窪み１２ｆだけがある形態でもよい。また、突起１１ｆや窪み１２ｆは、錐台形状でもよい。なお、突起１１ｆや窪み１２ｆは、錐台形状に限定されない。突起や窪みは、例えば、半球形のように滑らかな曲面からなる突起や窪み（例えば、図７参照）でもよい。このように、ベース電極１１，１２のうち、対向電極２１を挟んで向かい合う面１１ａ，１２ａには、嵌まり合う凹凸形状を有しているとよい。凹凸形状は、波板形状に限定されず、種々の形状が採用されうる。

ここでは、図示は省略するが、アクチュエータ１０は、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２の動作を案内するガイドを備えていてもよい。ガイドを備えていることによって、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２が接近するとき、および、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２が離れるときの動作が安定する。なお、ガイドは、アクチュエータ１０の動作に影響を与えないように絶縁材で構成されているとよい。

複数のベース電極は、向かい合うように並べられ、向かい合うベース電極の間に、それぞれ対向電極２１が配置されていてもよい。この場合、アクチュエータとしてより大きな変位を得ることができる。

〈アクチュエータ１０Ｇ〉
図１７および図１８は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｇを模式的に示す断面図である。ここで、図１７では、アクチュエータ１０Ｇについてスイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。図１８では、アクチュエータ１０Ｇについてスイッチ５２がＯＮの状態が示されている。

アクチュエータ１０Ｇは、図１７に示されているように、第１ベース電極１１と、第２ベース電極１２と、中間ベース電極１３とを有している。第２ベース電極１２は、第１ベース電極１１と間隔を空けて配置されている。中間ベース電極１３は、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間に配置されている。対向電極２１は、第１ベース電極１１と中間ベース電極１３との間、および、第２ベース電極１２と中間ベース電極１３との間にそれぞれ配置されている。

図１７に示された形態では、中間ベース電極１３は、プレート状の電極である。図１７に示された形態では、中間ベース電極１３は１つである。対向電極２１は、第１ベース電極１１と中間ベース電極１３との間、中間ベース電極１３と第２ベース電極１２との間に、それぞれ１つずつ配置されている。換言すると、第１ベース電極１１と中間ベース電極１３、および、中間ベース電極１３と第２ベース電極１２は、それぞれ対向電極２１を挟んで対向している。

第１端子３１は、複数のベース電極１１～１３に接続されている。この実施形態では、複数のベース電極１１～１３を並列に接続する第１配線３１ａを有している。第１端子３１は、かかる第１配線３１ａに設けられている。第１端子３１は、第１配線３１ａを通じて電源５０に接続されている。この実施形態では、第１端子３１は、電源５０の正極に接続されている。

第２端子３２は、複数の対向電極２１に接続されている。この実施形態では、複数の対向電極２１を並列に接続する第２配線３２ａを有している。第２端子３２は、かかる第２配線３２ａに設けられている。第２端子３２は、第２配線３２ａを通じて電源５０に接続されている。この実施形態では、第２端子３２は、電源５０の負極に接続されている。電源５０にはスイッチ５２が取り付けられている。スイッチ５２のＯＮとＯＦＦは、制御装置６０によって制御される。

第１ベース電極１１の、中間ベース電極１３に向けられた第１面１１ａは、第１凹凸形状ｆ１を有し、かつ、第１絶縁層１１ｂで覆われている。
第２ベース電極１２の、中間ベース電極１３に向けられた第２面１２ａは、第２凹凸形状ｆ２を有し、かつ、第２絶縁層１２ｂで覆われている。
中間ベース電極１３の、第１ベース電極１１側に向けられた第３面１３３は、第１凹凸形状ｆ１に嵌まる第３凹凸形状ｆ３を有し、かつ、第３絶縁層１３３ｂで覆われている。
中間ベース電極１３の、第２ベース電極１２側に向けられた第４面１３４は、第２凹凸形状ｆ２に嵌まる第４凹凸形状ｆ４を有し、かつ、第４絶縁層１３４ｂで覆われている。

この実施形態では、第１凹凸形状ｆ１と、第２凹凸形状ｆ２と、第３凹凸形状ｆ３と、第４凹凸形状ｆ４は、それぞれ波板形状である。ここで、第１ベース電極１１の第１凹凸形状ｆ１と、中間ベース電極１３の第３凹凸形状ｆ３とは、山と谷が向かい合っており、嵌まり合う形状を有している。また、第２ベース電極１２の第２凹凸形状ｆ２と、中間ベース電極１３の第４凹凸形状ｆ４とは、山と谷が向かい合っており、嵌まり合う形状を有している。

この場合、アクチュエータ１０Ｇは、図１７に示されているように、スイッチ５２がＯＦＦのときは、対向電極２１によって、第１ベース電極１１と中間ベース電極１３、および、中間ベース電極１３と第２ベース電極１２が、それぞれ離れた状態に保たれる。このため、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間隔は広く保たれている。

スイッチ５２がＯＮのときは、図１８に示されているように、第１ベース電極１１と対向電極２１と中間ベース電極１３とのそれぞれの間、および、中間ベース電極１３と対向電極２１と第２ベース電極１２とのそれぞれの間に、クーロン力が作用する。クーロン力が作用すると、第１ベース電極１１と、中間ベース電極１３と、第２ベース電極１２とが、それぞれ対向電極２１を挟んでくっつく。また、第１ベース電極１１と中間ベース電極１３の間、および、中間ベース電極１３と第２ベース電極１２の間で、それぞれ対向電極２１が変形する。そして、第１ベース電極１１の第１凹凸形状ｆ１と中間ベース電極１３の第３凹凸形状ｆ３とは、対向電極２１を挟んで山と谷が嵌まり合う。第２ベース電極１２の第２凹凸形状ｆ２と中間ベース電極１３の第４凹凸形状ｆ４とは、対向電極２１を挟んで山と谷が嵌まり合う。これにより、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間隔が狭まる。

このように、アクチュエータ１０Ｇは、スイッチ５２がＯＮになると、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間隔が狭くなる。スイッチ５２がＯＦＦになると、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間隔が広くなる。このアクチュエータ１０Ｇは、第１ベース電極１１に対する第２ベース電極１２の変位量を、アクチュエータ１０Ｇの動作量として出力することができる。

アクチュエータ１０Ｇでは、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間に、２枚の対向電極２１と、１枚の中間ベース電極１３とが挟まれている。図９および図１０に示されたアクチュエータ１０Ｃでは、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間に、１枚の対向電極２１が挟まれているだけである。ここで、各ベース電極１１，１２，１３の向かい合う面の凹凸形状や、対向電極２１などが同じであると、アクチュエータ１０Ｇでは、図９および図１０に示されたアクチュエータ１０Ｃよりも２倍の動作量が出力できる。

〈アクチュエータ１０Ｈ〉
図１９および図２０は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｈを模式的に示す断面図である。ここで、図１９では、アクチュエータ１０Ｈについてスイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。図２０では、アクチュエータ１０Ｈについてスイッチ５２がＯＮの状態が示されている。

アクチュエータ１０Ｈでは、図１９に示されているように、ベース電極として、複数の中間ベース電極１３を有している。複数の中間ベース電極１３は、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間に順に並べられている。対向電極２１は、複数の中間ベース電極１３の間に、それぞれ配置されている。複数の中間ベース電極１３のうち、隣接する中間ベース電極１３の間で第１ベース電極１１側に向けられた第５面１３５は、それぞれ第５凹凸形状ｆ５を有し、かつ、第５絶縁層１３５ｂで覆われている。複数の中間ベース電極１３のうち、隣接する中間ベース電極１３の間で第２ベース電極１２側に向けられた第６面１３６は、それぞれ第６凹凸形状ｆ６を有し、かつ、第６絶縁層１３６ｂで覆われている。

このアクチュエータ１０Ｈでは、第１ベース電極１１、複数の中間ベース電極１３および第２ベース電極１２の各ベース電極１１，１２，１３の間にそれぞれ対向電極２１が配置されている。アクチュエータ１０Ｈは、図１９に示されているように、スイッチ５２がＯＦＦのときは、対向電極２１によって、第１ベース電極１１と中間ベース電極１３、複数の中間ベース電極１３、および、中間ベース電極１３と第２ベース電極１２が、それぞれ離れた状態に保たれる。このため、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間隔は広く保たれている。

スイッチ５２がＯＮのときは、図２０に示されているように、第１ベース電極１１と対向電極２１と中間ベース電極１３とのそれぞれの間、隣り合う中間ベース電極１３と中間ベース電極１３に挟まれた対向電極２１とのそれぞれの間、および、中間ベース電極１３と対向電極２１と第２ベース電極１２とのそれぞれの間に、クーロン力が作用する。クーロン力が作用すると、第１ベース電極１１と、複数の中間ベース電極１３と、第２ベース電極１２が、対向電極２１を挟んでそれぞれくっつく。また、第１ベース電極１１と中間ベース電極１３の間、中間ベース電極１３の間、および、中間ベース電極１３と第２ベース電極１２の間で、それぞれ対向電極２１が変形する。そして、第１ベース電極１１の第１凹凸形状ｆ１と中間ベース電極１３の第３凹凸形状ｆ３とは、対向電極２１を挟んで山と谷が嵌まり合う。中間ベース電極１３の間で第５凹凸形状ｆ５と第６凹凸形状ｆ６とは、対向電極２１を挟んで山と谷が嵌まり合う。第２ベース電極１２の第２凹凸形状ｆ２と中間ベース電極１３の第４凹凸形状ｆ４とは、対向電極２１を挟んで山と谷が嵌まり合う。これにより、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間隔が狭まる。

このように、アクチュエータ１０Ｈは、スイッチ５２がＯＮになると、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間隔が狭まくなり、スイッチ５２がＯＦＦになると、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間隔が広くなる。このアクチュエータ１０Ｈは、第１ベース電極１１に対する第２ベース電極１２の変位量を、アクチュエータ１０Ｈの動作量として出力することができる。

アクチュエータ１０Ｈでは、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間に複数の中間ベース電極１３が配置されている。そして、隣り合う中間ベース電極１３の間隙に対向電極２１が配置されている。アクチュエータ１０Ｈでは、中間ベース電極１３の数が多く、中間ベース電極１３の間にそれぞれ対向電極２１が挟まれている。アクチュエータ１０Ｈでは、中間ベース電極１３の数が多い分、図１７に示されたアクチュエータ１０Ｇよりも動作量をさらに大きくなる。例えば、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間に、配置される中間ベース電極１３および対向電極２１の数を増やすことによって、アクチュエータ１０Ｈの動作量がさらに大きくなる。

このようなアクチュエータ１０Ｈによれば、第１端子３１と第２端子３２が電源５０に接続されて電圧が印加されることによって、ベース電極１１，１２，１３と対向電極２１との間にクーロン力が作用する。このため複数のベース電極１１，１２，１３と対向電極２１とが引きつけ合う。電圧の印加をＯＦＦにすると、対向電極２１の復元力によって、複数のベース電極１１，１２，１３が離れる。このように電圧のＯＮとＯＦＦとが切り替えられることによってアクチュエータ１０Ｈを動作させることができる。

このアクチュエータ１０Ｈでは、絶縁層は、柔軟性を要さず、高い比誘電率を示す材料が選択できる。このため、対向電極２１とベース電極１１，１２，１３とに高いクーロン力を作用させやすい。また、隣接の電極の対向する面は、互いに嵌まり合う凹凸形状を有している。対向電極は、ベース電極と対向電極との間に作用するクーロン力によって変形可能な可撓性を有する導電体からなる。このため、クーロン力が作用すると、対向電極２１は、隣接の電極の嵌まり合う凹凸に沿って変形し、クーロン力が無くなると、対向電極２１の復元力により、隣接する電極が離れる。かかる動作に基づいて、アクチュエータ１０Ｈは、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間の変位を動作量として出力できる。

なお、この実施形態では、中間ベース電極１３は、平板状であり、アクチュエータ１０Ｈは、中間ベース電極１３が重ねられる方向に変位する。中間ベース電極１３は、平板状であることに限定されない。例えば、中間ベース電極１３は、扇形のように一方が厚くなっていてもよく、アクチュエータが全体として円弧方向に沿って変位するように構成してもよい。このように、中間ベース電極１３の厚さ方向の形状を変更することによって、アクチュエータの動作方向を設定できる。

〈アクチュエータ１０Ｉ〉
図２１および図２２は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｉを模式的に示す断面図である。ここで、図２１では、アクチュエータ１０Ｉについてスイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。図２２では、アクチュエータ１０Ｉについてスイッチ５２がＯＮの状態が示されている。

アクチュエータ１０Ｉでは、図２１に示されているように、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２の間に配置された中間ベース電極１３を有している。中間ベース電極１３は、略平板状であるが、一方向に沿った片側ｋ１が薄く、反対側ｋ２が厚くなっている。このため、第２ベース電極１２に対して、第１ベース電極１１が傾いている。このアクチュエータ１０Ｉは、スイッチ５２がＯＮになると、図２２に示されているように、ベース電極１１，１２，１３と対向電極２１との間にクーロン力が作用する。このため複数のベース電極１１，１２，１３と対向電極２１とが引きつけ合う。電圧の印加をＯＦＦにすると、図２１に示されているように、対向電極２１の復元力によって、複数のベース電極１１，１２，１３が離れる。このように電圧のＯＮとＯＦＦを切り替えることによってアクチュエータ１０Ｉを動作させることができる。この際、第２ベース電極１２に対して、第１ベース電極１１が傾いており、第１ベース電極１１は傾いた方向に動く。第１ベース電極１１と第２ベース電極１２の間には、このような中間ベース電極１３を複数、順に配置してもよい。このように、中間ベース電極１３の厚さ方向の形状を変更することによって、アクチュエータの動作方向を設定できる。

このように、ここで開示されるアクチュエータの一実施形態は、例えば、図９から図２２に示されているように、順に並べられた複数のベース電極１１，１２，１３と、複数のベース電極１１，１２，１３のうち隣接するベース電極の間に１つずつ配置された１または複数の対向電極２１とを備えている。第１端子３１は、複数のベース電極１１，１２，１３に接続されている。第２端子３２は、隣接するベース電極の間に１つずつ配置された１または複数の対向電極２１に接続されている。隣接するベース電極のうち対向電極２１を挟んで向かい合う面は、嵌まり合う凹凸形状を有し、かつ、絶縁層で覆われている。

〈アクチュエータ２００〉
図２３および図２４は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００を模式的に示す断面図である。ここで、図２３では、アクチュエータ２００についてスイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。図２４では、アクチュエータ２００についてスイッチ５２がＯＮの状態が示されている。

アクチュエータ２００は、図２３に示されているように、第１ベース電極２１１と、第２ベース電極２１２と、対向電極２２１と、第１端子２３１と、第２端子２３２とを備えている。この実施形態では、第１ベース電極２１１と、第２ベース電極２１２と、対向電極２２１は、それぞれプレート状の部材である。第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２とは、間隔を空けて向かい合うように配置されている。対向電極２２１は、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２の間に配置されている。対向電極２２１は、隣接する第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２が向かい合う方向に変形可能な板ばねである。

この実施形態では、第１ベース電極２１１および第２ベース電極２１２の、対向電極２２１に対向する面２１１ａ、面２１２ａは、それぞれ平坦である。かかる面２１１ａは、絶縁層２１１ｂで覆われている。面２１２ａは、絶縁層２１２ｂで覆われている。絶縁層２１１ｂは、対向する第１ベース電極２１１と対向電極２２１との間に、所要のクーロン力が生じるように、薄く形成されているとよい。絶縁層２１２ｂは、対向する第２ベース電極２１２と対向電極２２１との間に、所要のクーロン力が生じるように、薄く形成されているとよい。また、ベース電極２１１，２１２と対向電極２２１とに印加される電圧に対して、リーク電流が抑制されるような適切な絶縁材が選ばれるとよい。絶縁層２１１ｂ，２１２ｂに用いられる材料については、絶縁層６（図１参照）の説明において既に説明されており、ここでは重複する説明を省略する。

図２５は、第１ベース電極２１１の上に配置された対向電極２２１を示す斜視図である。この実施形態では、対向電極２２１は、図２３および図２５に示されているように、波板形状である。対向電極２２１は、図２５に示された形態では、大凡一方向に沿って延びた山２２１ａと谷２２１ｂとが、延びた方向とは直交する方向に順に繰り返されている。なお、ここでは、図２３において、第１ベース電極２１１側から見て、盛り上がった部分を「山」とし、凹んだ部分を「谷」としている。対向電極２２１は、波板形状であり、谷２２１ｂは、第２ベース電極２１２側から見て盛り上がっている。山２２１ａは、第２ベース電極２１２側から見て凹んでいる。対向電極２２１は、ベース電極２１１，２１２と対向電極２２１との間に作用するクーロン力によって変形可能な可撓性を有している。

第１端子２３１は、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２にそれぞれ接続されている。第２端子２３２は、対向電極２２１に接続されている。この実施形態では、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２は、配線２３１ａによって並列に接続されている。第１端子２３１は、電源５０の正極に接続されている。第２端子２３２は、電源５０の負極に接続されている。

スイッチ５２がＯＮになると、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２は、電源５０の正極に接続され、正の電荷を帯びる。対向電極２２１は、電源５０の負極に接続され、負の電荷を帯びる。そして、第１ベース電極２１１と対向電極２２１との間、および、第２ベース電極２１２と対向電極２２１との間に、それぞれクーロン力が生じる。第１ベース電極２１１と対向電極２２１、および、第２ベース電極２１２と対向電極２２１は、かかるクーロン力によって引きつけ合う。対向電極２２１は、上述のようにかかるクーロン力によって変形可能な可撓性を有している。

この結果、第１ベース電極２１１および第２ベース電極２１２と、対向電極２２１との間にクーロン力が作用すると、図２４に示されているように、対向電極２２１は、第１ベース電極２１１と、第２ベース電極２１２とにくっつく。さらに対向電極２２１が変形することによって、第１ベース電極２１１と、第２ベース電極２１２とにくっつく領域が広がっていく。対向電極２２１の変形に伴い、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２とが接近する。この際、図２４では、対向電極２２１が変形し、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２とに挟まれて平坦になった状態で図示されている。実際には、対向電極２２１の変形の度合いは、発生するクーロン力の強さと、対向電極２２１の弾性的性質による。例えば、対向電極２２１の山２２１ａと谷２２１ｂがそれぞれ押しつぶされて、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２との間隔が狭くなる程度に対向電極２２１が変形するものでもよい。つまり、図２４は、模式的な例示に過ぎない。対向電極２２１は、図２４に示されているように、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２の形状に合せて平坦になるまで変形する必要はない。

スイッチ５２がＯＮからＯＦＦになると、第１ベース電極２１１と対向電極２２１との間、および、第２ベース電極２１２と対向電極２２１との間に、クーロン力がなくなる。クーロン力がなくなると、対向電極２２１が元の形状に戻ろうとする。図２３に示されているように、かかる対向電極２２１の復元力によって、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２とが離れる。対向電極２２１には、スイッチ５２がＯＮからＯＦＦになった時に、ベース電極２１１とベース電極２１２とを離すことができる程度に、所要の弾性力を有する部材が採用されるとよい。

アクチュエータ２００では、スイッチ５２がＯＮのときは、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２とが接近する（図２４参照）。スイッチ５２がＯＦＦのときは、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２とが離れる（図２３参照）。第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２とが離れている時の距離ｄ３（図２３参照）と、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２とが接近した時の距離ｄ４（図２４参照）との差（ｄ３－ｄ４）が、アクチュエータ２００の変位量となる。対向電極２２１は、作用するクーロン力によって変形し、作用するクーロン力がなくなると復元する。このように対向電極２２１は、板ばねのように機能するとよい。電圧を印加した際に発生するクーロン力と、対向電極２２１の弾性反力とによって、アクチュエータ２００は駆動する。

なお、スイッチ５２がＯＮからＯＦＦになった際に、対向電極２２１は、元の形状に戻ることが理想的ではあるが、対向電極２２１は、完全に元の形状に戻らない場合もありうる。スイッチ５２がＯＮからＯＦＦになった際に、対向電極２２１が完全に元の形状に戻らない場合でも、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２とが離れることによって、アクチュエータ２００は駆動する。

図９および図１０に示されたアクチュエータ１０Ｃでは、ベース電極１１，１２の向かい合った面１１ａ，１２ａに嵌まり合う凹凸が形成されている。図２３および図２４に示されたアクチュエータ２００では、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２の向かい合った面２１１ａ，２１２ａは、平坦に加工するとよい。このため、ベース電極２１１，２１２の加工が容易になる。他方で、対向電極２２１は、対向するベース電極２１１，２１２に形状を合せる必要がない。対向電極２２１は、導電材を混ぜ合わせて成形したエラストマやシート状の金属の板ばねなどで形成するとよい。対向電極２２１は、予め定められた形状に成形するとよい。対向電極２２１の形状を、対向するベース電極２１１，２１２の形状に合せる必要がないので、対向電極２２１の形状に自由度がある。

〈アクチュエータ２００Ａ〉
図２６は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００Ａを示す断面図である。アクチュエータ２００Ａは、図２６に示されているように、対向電極２２１の波板形状の山２２１ａと谷２２１ｂが滑らかな曲面で形成されている。アクチュエータ２００Ａは、対向電極２２１の構造が異なる点を除いて、図２３および図２４に示されたアクチュエータ２００を同じ構造を有している。図２６に示されたアクチュエータ２００Ａは、スイッチ５２がＯＮになると、クーロン力が生じ、対向電極２２１が第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２にくっつくように変形する。かかる対向電極２２１の変形によって、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２の間隔が狭くなる。スイッチ５２がＯＦＦになると、クーロン力がなくなり、対向電極２２１が復元する。対向電極２２１が復元することによって、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２の間隔が広くなる。このように、対向電極２２１が波板形状である場合、山２２１ａと谷２２１ｂの形状は、特段限定されない。

〈アクチュエータ２００Ｂ〉
図２７は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００Ｂの対向電極２２１を示す斜視図である。図２７では、第１ベース電極２１１（図２８参照）が取り外された状態が示されている。図２８および図２９は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００Ｂの対向電極２２１の跳ね上げられた部位２２２を示す断面図である。図２８では、スイッチがＯＦＦの状態が示されている。図２９では、スイッチがＯＮの状態が示されている。

アクチュエータ２００Ｂの対向電極２２１は、図２７に示されているように、略板状の部材であり、第２ベース電極２１２の上に配置されている。対向電極２２１は、第１ベース電極２１１側に跳ね上げられた部位２２２を複数有している。この実施形態では、跳ね上げられた部位２２２は、略長方形である。跳ね上げられた部位２２２は、略長方形の一辺を除いて、スリット２２３によって、他の部位と切り離されている。跳ね上げられた部位２２２は、繋がった略長方形の一辺に沿って折れ曲っており、全体として第１ベース電極２１１側に跳ね上げられている。当該跳ね上げられた部位２２２は、対向電極２２１に分散して配置されていてもよい。アクチュエータ２００Ｂは、対向電極２２１の構造が異なる点を除いて、図２３および図２４に示されたアクチュエータ２００を同じ構造を有している。

図２８に示されているように、第１ベース電極２１１は、第１ベース電極２１１側に跳ね上げられた部位２２２によって第２ベース電極２１２から離されている。このアクチュエータ２００Ｂは、スイッチ５２がＯＮになると、クーロン力が生じ、対向電極２２１が第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２にくっつく。この際、図２９に示されているように、跳ね上げられた部位２２２は、スリット２２３によって切り離された穴２２４に収まる。かかる対向電極２２１の変形によって、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２の間隔が狭くなる。スイッチ５２がＯＦＦになると、クーロン力がなくなり、対向電極２２１が復元する。対向電極２２１が復元することによって、図２８に示されているように、跳ね上げられた部位２２２が復元して跳ね上がり、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２との間隔が広くなる。

このように、対向電極２２１は、対向する第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２のうち、一方のベース電極（図２８に示された形態では、第２ベース電極２１２）に配置されている。そして、スリット２２３によって一部を残して切り離され、かつ、他方のベース電極（図２８に示された形態では、第１ベース電極２１１）側に跳ね上げられた部位２２２を有していてもよい。この場合、スイッチ５２がＯＮになると、跳ね上げられた部位２２２は、スリット２２３によって切り離された穴２２４に収まる。このため、跳ね上げられた部位２２２がスムーズに変形する。なお、図２７～図２９に示された形態では、跳ね上げられた部位２２２は、略長方形であるが、跳ね上げられた部位２２２の大きさや形状は、特に言及されない限りにおいて限定されない。

〈アクチュエータ２００Ｃ〉
図３０は、他の実施形態に係るアクチュエータ２００Ｃの対向電極２２１を示す斜視図である。図３０では、第１ベース電極２１１（図示省略）が取り外された状態が示されている。図３１は、アクチュエータ２００Ｃを模式的に示す断面図である。図３１では、スイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。アクチュエータ２００Ｃでは、図３０および図３１に示されているように、複数の対向電極２２５が、第２ベース電極２１２の上で間隔を空けて並べられている。この実施形態では、対向電極２２５は、一定の幅で一方向に延びた帯状のシートである。対向電極２２５の幅方向の中央部は、山形に盛り上がっている。複数の対向電極２２５は、第２ベース電極２１２の上で幅方向に間隔を空けて並べられている。対向電極２２５は、それぞれ第２端子２３２に並列に接続されている。

このアクチュエータ２００Ｃは、スイッチ５２がＯＮになると、図示は省略するが、クーロン力が生じ、各対向電極２２５が第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２にくっつく。対向電極２２５は、幅方向の中央部の山形に盛り上がった部位２２５ａが平坦に延びる。この際、複数の対向電極２２５は、間隔を空けて並べられている。対向電極２２１は、隙間２２６を埋めつつ変形することができる。かかる対向電極２２１の変形によって、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２の間隔が狭くなる。スイッチ５２がＯＦＦになると、クーロン力がなくなり、対向電極２２１が復元する。対向電極２２１が復元することによって、図３０に示されているように、対向電極２２１の幅方向の中央部が山形に盛り上がる。そして、図３１に示されているように、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２との間隔が広くなる。このように、一対のベース電極（この実施形態では、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２）の間には、複数の対向電極２２５が隙間２２６を空けて配置されていてもよい。対向電極２２５は変形する際に、当該隙間２２６を埋めるように変形することができる。このため、対向電極２２５は、スイッチ５２がＯＮになったときに互いに干渉せずに、スムーズに変形できる。対向電極２２１は、幅方向の中央部が盛り上がった帯状のシートを例示した。対向電極２２５の形態は、かかる形態に限定されない。

アクチュエータ２００について説明したが、アクチュエータ２００では、図２３および図２４で示されたように、一対のベース電極２１１，２１２の間に対向電極２２１が挟まれている。かかる形態では、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２とが離れている時の距離ｄ３（図２３参照）と、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２とが接近した時の距離ｄ４（図２４参照）との差（ｄ３－ｄ４）が、アクチュエータ２００の変位量となる。アクチュエータ２００の変位量を大きくするためには、向かい合うように並べられたベース電極２１１，２１２の数と、一対のベース電極２１１，２１２の間に配置された対向電極２２１の数を増やすとよい。

〈アクチュエータ２００Ｄ〉
図３２は、アクチュエータ２００Ｄを示す断面図である。図３２では、スイッチ５２がＯＦＦの状態が示されている。図３２に示されたアクチュエータ２００Ｄは、第１ベース電極２１１と、第２ベース電極２１２と、複数の中間ベース電極２１３と、対向電極２２１とを備えている。

第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２は、間隔を空けて配置されている。中間ベース電極２１３は、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２との間に、間隔を空け、かつ、順に向かい合うように並べられている。対向電極２２１は、順に並べられた複数のベース電極２１１，２１２，２１３のうち隣接するベース電極の間に１つずつ配置されている。対向電極２２１は、隣接するベース電極が向かい合う方向に変形可能な板ばねである。この実施形態では、対向電極２２１は、波板形状である。対向電極２２１は、種々例示したように、波板形状に限定されない。

中間ベース電極２１３は、対向電極２２１を挟んで、他のベース電極と向かい合っている。第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２と中間ベース電極２１３のうち、少なくとも対向電極２２１に対向する面２１１ａ，２１２ａ，２１３ａは、絶縁層２１１ｂ，２１２ｂ，２１３ｂで覆われている。中間ベース電極２１３は、両側の面２１３ａがそれぞれ対向電極２２１に対向しており、それぞれ絶縁層２１３ｂで覆われている。

第１端子２３１は、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２と中間ベース電極２１３にそれぞれ接続されている。第２端子２３２は、各対向電極２２１に接続されている。この実施形態では、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２と中間ベース電極２１３は、配線２３１ａによって並列に接続されている。配線２３１ａは、第１端子２３１に繋げられている。第１端子２３１は、電源５０の正極に接続されている。各対向電極２２１は、配線２３２ａによって並列に接続されている。配線２３２ａは、第２端子２３２に繋げられている。第２端子２３２は、電源５０の負極に接続されている。

スイッチ５２がＯＮになると、第１ベース電極２１１と第２ベース電極２１２と中間ベース電極２１３は、電源５０の正極に接続され、正の電荷を帯びる。各対向電極２２１は、電源５０の負極に接続され、負の電荷を帯びる。そして、第１ベース電極２１１と対向電極２２１との間、第２ベース電極２１２と対向電極２２１との間、および、中間ベース電極２１３と対向電極２２１との間に、それぞれクーロン力が生じる。第１ベース電極２１１と対向電極２２１、第２ベース電極２１２と対向電極２２１、および、中間ベース電極２１３と対向電極２２１とは、かかるクーロン力によって引きつけ合う。対向電極２２１は、上述のようにかかるクーロン力によって変形可能な可撓性を有している。

この結果、図示は省略するが、ベース電極２１１，２１２，２１３と対向電極２２１との間に作用するクーロン力によって、各対向電極２２１は、ベース電極２１１，２１２，２１３にくっつく。対向電極２２１は、ベース電極２１１，２１２，２１３との間に作用するクーロン力によって変形可能な可撓性を有している。図３２のように、各対向電極２２１は、一対のベース電極間で変形する。変形することによって、対向電極２２１がベース電極２１１，２１２，２１３にくっつく領域が広がっていく。そして、対向電極２２１が変形することに伴って、ベース電極２１１，２１２，２１３の間隔がそれぞれ狭くなる。

図３２に示されたアクチュエータ２００Ｄでは、向かい合うように並べられたベース電極２１１，２１２，２１３の数と、ベース電極２１１，２１２，２１３の間に配置された対向電極２２１の数が多い。アクチュエータ２００Ｄの変位量は、スイッチ５２をＯＦＦにした時の両端のベース電極２１１，２１２の距離と、スイッチ５２をＯＮにした時の、両端のベース電極２１１，２１２の距離との差である。このアクチュエータ２００Ｄは、向かい合うように並べられたベース電極２１１，２１２，２１３の数と、ベース電極２１１，２１２，２１３の間に配置された対向電極２２１の数が多い分、変位量が大きい。ベース電極２１１，２１２，２１３と対向電極２２１の構造が同じであれば、中間ベース電極２１３の数と、対向電極２２１の数が多ければ多い程、アクチュエータ２００Ｄの変位量は大きくなる。

ここで開示されるアクチュエータについて、さらに説明する。例えば、図１９に示されたアクチュエータ１０Ｈや、図３２に示されたアクチュエータ２００Ｄは、向かい合うように順に並べられた複数のベース電極の間に、それぞれ対向電極が配置されている。

この場合、複数の対向電極のうち全ての対向電極が変形するモードと、複数の対向電極のうち一部の対向電極だけが変形するモードとを用意してもよい。複数の対向電極のうち一部の対向電極だけが変形するモードでは、例えば、複数の対向電極のうち一部の対向電極だけを電源に接続し、他の対向電極は電源に接続されないようにスイッチが構成されていてもよい。また、複数の対向電極のうち一部の対向電極だけが変形するモードでは、複数のベース電極のうち一部のベース電極だけが電源に接続され、他のベース電極が電源に接続されないようにスイッチが構成されていてもよい。複数の対向電極のうち全ての対向電極が変形するモードでは、例えば、図２０に示されているように、全ての対向電極２１が変形するので、アクチュエータ１０Ｈの変位量が大きくなる。複数の対向電極のうち一部の対向電極だけが動くモードでは、一部の対向電極２１が変形するだけなので、アクチュエータ１０Ｈの変位量が小さくなる。

〈アクチュエータ１０Ｊ〉
図３３は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｊを示す断面図である。図３３では、スイッチ５２ａ，５２ｂがいずれもＯＦＦの状態が示されている。アクチュエータ１０Ｊは、第１ベース電極１１と中間ベース電極１３と第２ベース電極１２との間に配置された複数の対向電極２１のうち、一部の対向電極２１だけが変形するように構成されている。

例えば、図３３に示されたアクチュエータ１０Ｊでは、複数の対向電極２１のうち、一部の対向電極２１を並列に接続する配線３２ａ１と、配線３２ａ１に接続されていない他の対向電極２１を並列に接続する配線３２ａ２とを備えている。図３３に示されたアクチュエータ１０Ｊでは、配線３２ａ１と配線３２ａ２は、１つおきに対向電極２１に接続されている。

図３３において、配線３２ａ１に接続された対向電極２１は、対向電極２１（ａ）とされている。配線３２ａ２に接続された対向電極２１は、対向電極２１（ｂ）とされている。配線３２ａ１と、配線３２ａ２は、それぞれ第２端子３２に接続されている。スイッチ５２ａは、配線３２ａ１に接続された対向電極２１（ａ）を電源５０に接続するためのスイッチである。スイッチ５２ｂは、配線３２ａ２に接続された対向電極２１（ｂ）を電源５０に接続するためのスイッチである。この実施形態では、配線３２ａ１は、第２端子３２に接続されている。スイッチ５２ａは、第２端子３２と電源５０とを繋ぐ配線に設けられている。スイッチ５２ｂは、配線３２ａ２と第２端子３２とを繋ぐ配線に設けられている。スイッチ５２ａとスイッチ５２ｂは、それぞれ制御装置６０によってＯＮとＯＦＦが制御される。配線３２ａ１に接続された対向電極２１（ａ）は、スイッチ５２ａをＯＮにすると電源５０に接続される。配線３２ａ２に接続された対向電極２１（ｂ）は、スイッチ５２ａをＯＮにした状態で、スイッチ５２ｂをＯＮにすると、電源５０に接続される。スイッチ５２ｂがＯＮでも、スイッチ５２ａがＯＦＦであれば、全ての対向電極２１は、電源５０から切り離される。

かかる構成を除いて、アクチュエータ１０Ｊは、図１９に示されたアクチュエータ１０Ｈと同じ構成である。ここでは、重複する説明は省略する。

アクチュエータ１０Ｊは、例えば、スイッチ５２ａ，スイッチ５２ｂを全てＯＮにすると、対向電極２１（ａ）および対向電極２１（ｂ）と、対向するベース電極１１，１２，１３に電圧が印加される。このとき、全ての対向電極２１（ａ），２１（ｂ）がそれぞれ変形する。このとき、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２との間隔が最も狭くなる。

アクチュエータ１０Ｊは、例えば、スイッチ５２ｂをＯＦＦとし、スイッチ５２ａをＯＮにすると、配線３２ａ１に接続された対向電極２１（ａ）と、当該対向電極２１（ａ）を挟むベース電極１１，１２，１３とに電圧が印加される。他方で、配線３２ａ２に接続された対向電極２１（ｂ）には、電圧は印加されない。このため、対向電極２１のうち対向電極２１（ａ）だけが変形する。対向電極２１（ｂ）は変形しない。このため、アクチュエータ１０Ｊの変位量は小さく抑えられる。この実施形態では、複数の対向電極２１のうち１つおきに配線３２ａ２に接続されているので、アクチュエータ１０Ｊの変位量は大凡半分になる。このように、複数の対向電極２１のうち、一部の対向電極２１だけが変形するように構成されていてもよい。これにより、アクチュエータ１０Ｊの変位量をコントロールできる。複数の対向電極２１のうち、電圧が印加される対向電極２１が細かく制御できるようにスイッチ５２を配置してもよい。例えば、対向電極２１毎に電源５０への接続のＯＮとＯＦＦを切り替えるスイッチ５２を設けてもよい。

〈アクチュエータ１０Ｋ〉
図３４は、他の実施形態に係るアクチュエータ１０Ｋを示す断面図である。図３４では、スイッチ５２Ｌ，５２ＲがいずれもＯＦＦの状態が示されている。アクチュエータ１０Ｋは、第１ベース電極１１と中間ベース電極１３と第２ベース電極１２との間に配置された対向電極２１は、それぞれ幅方向の中間で分割されている。図３４の対向電極２１のうち図中左側の対向電極２１は、対向電極２１（Ｌ）とする。図中右側の対向電極２１は、対向電極２１（Ｒ）とする。左側の対向電極２１（Ｌ）は、配線３２Ｌによって並列に接続されている。右側の対向電極２１（Ｒ）は、配線３２Ｒによって並列に接続されている。配線３２Ｌと配線３２Ｒは、それぞれ第２端子３２に接続されている。第２端子３２と配線３２Ｌとの接続箇所には、スイッチ５２Ｌが取り付けられている。第２端子３２と配線３２Ｒとの接続箇所には、スイッチ５２Ｒが取り付けられている。スイッチ５２Ｌとスイッチ５２Ｒは、それぞれ制御装置６０によってＯＮとＯＦＦが制御される。

かかる構成を除いて、アクチュエータ１０Ｋは、図１９に示されたアクチュエータ１０Ｈと同じ構成である。ここでは、重複する説明は省略する。

アクチュエータ１０Ｋでは、スイッチ５２Ｌとスイッチ５２Ｒとを共にＯＮにすると、左右の対向電極２１（Ｌ），２１（Ｒ）にそれぞれ電圧が印加される。このため、左右の対向電極２１（Ｌ），２１（Ｒ）がそれぞれ変形する。このため、アクチュエータ１０Ｋは、全体的に変位する。

スイッチ５２ＬをＯＮにし、スイッチ５２ＲをＯＦＦにすると、左側の対向電極２１（Ｌ）に電圧が印加されるが、右側の対向電極２１（Ｒ）には電圧が印加されない。このため、左側の対向電極２１（Ｌ）だけが変形する。この際、アクチュエータ１０Ｋは、左側で、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２とが接近するが、右側では第１ベース電極１１と第２ベース電極１２が離れたままである。このため、アクチュエータ１０Ｋの左側において、第１ベース電極１１が第２ベース電極１２に近づくように変位する。

スイッチ５２ＲをＯＮにし、スイッチ５２ＬをＯＦＦにすると、右側の対向電極２１（Ｒ）に電圧が印加されるが、左側の対向電極２１（Ｌ）には電圧が印加されない。このため、右側の対向電極２１（Ｒ）だけが変形する。この際、アクチュエータ１０Ｋは、右側で、第１ベース電極１１と第２ベース電極１２とが接近するが、左側では第１ベース電極１１と第２ベース電極１２が離れたままである。このため、アクチュエータ１０Ｋの右側において、第１ベース電極１１が第２ベース電極１２に近づくように変位する。

このように、第１ベース電極１１と中間ベース電極１３と第２ベース電極１２との間に配置された対向電極２１を、それぞれ平面視で分割されていてもよい。そして、それぞれ分割された部分が並列に接続されて、電源５０に接続されるように構成されているとよい。この場合、電源５０に接続された部分において、対向電極２１が変形する。その結果、平面視において、アクチュエータ１０Ｋの一部で、第１ベース電極１１が第２ベース電極１２に近づくように構成できる。つまり、アクチュエータ１０Ｋの第１ベース電極１１が、第２ベース電極１２に対して傾くように構成できる。

ここで開示されるアクチュエータ１０や２００などの各実施形態では、スイッチ５２が操作されることによって対向電極が変形する。対向電極が変形すると、第１ベース電極と第２ベース電極との距離が変化する。かかるアクチュエータは、例えば、車両内装の表面材の内側に取り付けられてもよい。この場合、アクチュエータを駆動させることによって、車両内装の表面に凹凸を形成するなど、表面の形状や質感を変化させることができる。また、アクチュエータは、例えば、車両外装の表面材の内側に取り付けられてもよい。この場合、アクチュエータを駆動させることによって、車両外装の表面に凹凸を浮かび上がらせたり、浮かび上がった凹凸を解消させたりすることができる。これにより、車両の空力特性を変更させることができる。

このように、ここで開示されるアクチュエータは、上述のように少なくとも１つのベース電極と、ベース電極に対向する対向電極と、ベース電極に接続された第１端子と、対向電極に接続された第２端子とを備えている。そして、ベース電極のうち少なくとも対向電極に対向する面は、絶縁層で覆われており、対向電極は、第１端子と第２端子に電圧が印加された際に、ベース電極と対向電極との間に作用するクーロン力によって変形可能な可撓性を有する導電体からなる。上述した実施形態では、例えば、ベース電極には、対向電極に向かい合う面に凹凸形状を有しており、ベース電極の凹凸形状を有する面に沿って対向電極がクーロン力でくっつく形態が例示されている。また、対向電極が波板形状であり、クーロン力によって対向電極が変形を伴いつつ、ベース電極にくっつく形態が例示されている。

ここで開示されるアクチュエータは、かかる形態に限定されない。例えば、アクチュエータの対向電極とベース電極の向かい合う面は、何れも平坦であってもよい。この場合でも、アクチュエータは、ベース電極と対向電極とに電圧を印加し、クーロン力を作用させると、クーロン力によって対向電極がベース電極にくっつく。アクチュエータは、アクチュエータの対向電極とベース電極の向かい合う面が、何れも平坦であり、対向電極がベース電極にくっついた状態と、印加された電圧およびクーロン力を解消させ、対向電極がベース電極にくっついていない状態とに、状態が変化するように構成されていてもよい。

ところで、ここで開示されたアクチュエータは、上述したように、スイッチ５２がＯＮの状態では、ベース電極２と対向電極４との間に作用するクーロン力によって、対向電極４は、ベース電極２に引きつけられ、ベース電極２の対向する面２ｃに合せて変形するとともに、ベース電極２にくっつく（図２参照）。スイッチ５２がＯＦＦの状態で、クーロン力がなくなると、対向電極４の形状が戻り、対向電極４はベース電極２から離れる（図１参照）。スイッチ５２がＯＮの状態からＯＦＦの状態になったときに、速やかにクーロン力がなくなると、対向電極４の形状が速やかに戻り、対向電極４はベース電極２から速やかに離れるようになり、応答速度が向上する。

〈アクチュエータ１０Ｌ〉
応答速度を向上させるとの観点では、スイッチ５２がＯＮの状態からＯＦＦの状態になったときに、速やかにクーロン力がなくなることが望ましい。なお、ここでは、図１および図２に示された形態を例にしてさらなる変形例を説明する。かかる変形例で示されたアクチュエータの形態は、図１および図２で示された形態に限定されず、種々の形態に適用されうる。図３５および図３６は、他の実施形態にかかるアクチュエータ１０Ｌを模式的に示す断面図である。図３５および図３６に示されたアクチュエータ１０Ｌにおいて、図１に示されたアクチュエータ１０と同一の作用を奏する部材・部位には同じ符号が付されており、適宜に重複する説明は省略する。図３５は、アクチュエータ１０Ｌの第１スイッチ５２がＯＮの状態、換言すると、ベース電極２と対向電極４とがくっついた状態が示されている。図３６は、アクチュエータ１０Ｌの第１スイッチ５２がＯＦＦの状態、換言すると、ベース電極２と対向電極４とが離れた状態が示されている。

図３５および図３６に示されたアクチュエータ１０Ｌは、ベース電極２と、対向電極４と、電源５０と、第１スイッチ５２と、接続配線５５と、第２スイッチ５６と、第１制御装置６０と、第２制御装置６２とを備えている。

電源５０は、ベース電極２および対向電極４に電圧を印加する装置である。第１スイッチ５２は、ベース電極２および対向電極４と、電源５０との接続と切断とを切り替えるスイッチである。この実施形態では、電源５０と第１スイッチ５２とは、それぞれ配線５１に設けられている。配線５１は、ベース電極２に接続された第１端子３１と、対向電極４に接続された第２端子３２とを電源５０に接続するための配線である。第１制御装置６０は、第１スイッチ５２の接続と切断とを操作する制御装置である。

接続配線５５は、電源５０を介在させずに、ベース電極２と対向電極４とを電気的に接続する配線である。この実施形態では、接続配線５５は、図３５および図３６に示されているように、ベース電極２に接続された第１端子３１と、対向電極４に接続された第２端子３２とを電源５０に接続する配線５１に対して、電源５０をバイパスするように設けられている。なお、接続配線５５は、配線５１とは別に、ベース電極２に接続された第１端子３１と、対向電極４に接続された第２端子３２とを電源５０に接続するように設けられていてもよい。

第２スイッチ５６は、接続配線５５に設けられている。第２スイッチ５６は、接続配線５５によってベース電極２と対向電極４とが電気的に接続された状態と、接続配線５５が切断された状態とを切り替えるスイッチである。第２制御装置６２は、第２スイッチ５６の接続と切断とを操作する制御装置である。

第１制御装置６０と第２制御装置６２とは、図３５に示されているように、第１スイッチ５２が接続されたときに第２スイッチ５６が切断されるように構成されているとよい。さらに、第１制御装置６０と第２制御装置６２とは、図３６に示されているように、第１スイッチ５２が切断されたときに第２スイッチ５６が接続されるように構成されているとよい。

このアクチュエータ１０Ｌは、第１スイッチ５２が接続されると、ベース電極２および対向電極４に電圧が印加され、ベース電極２と対向電極４とがくっつく。第１スイッチ５２が切断されると、ベース電極２および対向電極４に印加されていた電圧がなくなり、さらにクーロン力が解消されるとベース電極２と対向電極４とが離れる。

かかるアクチュエータ１０Ｌで第１スイッチ５２がＯＮの状態では、図３５に示されているように、ベース電極２と対向電極４とがそれぞれ帯電しており、ベース電極２と対向電極４とにクーロン力を生じている。そして、第１スイッチ５２が接続された状態（ＯＮの状態）から切断された状態（ＯＦＦの状態）になったときに、図３６に示されているように、第２スイッチ５６が接続されてベース電極２と対向電極４とが電気的に接続されるとよい。ベース電極２と対向電極４とが電気的に接続されると、ベース電極２の帯電と対向電極４の帯電とがそれぞれ速やかに解消される。このため、ベース電極２と対向電極４との間に作用するクーロン力が速やかに解消され、対向電極４の形状が速やかに戻り、対向電極４がベース電極２から速やかに離れる。このように、第２スイッチ５６が設けられていることによって、第１スイッチ５２が接続された状態（ＯＮの状態）から切断された状態（ＯＦＦの状態）になったときに、ベース電極２と対向電極４とが離れる際の応答速度が速くなる。

アクチュエータ１０Ｌは、第１スイッチ５２が接続されたときに第２スイッチ５６が切断され、かつ、第１スイッチ５２が切断されたときに第２スイッチ５６が接続されるように構成された制御装置６０，６２を備えている。図３５および図３６に示された形態では、アクチュエータ１０Ｌは、第１制御装置６０によって第１スイッチ５２が電気的に操作されるように構成されている。また、第２制御装置６２によって第２スイッチ５６が電気的に操作されるように構成されている。このため、第１スイッチ５２と第２スイッチ５６が、電気的に素早く操作され、さらにタイミングが合わせられる。ここで、第１制御装置６０と第２制御装置６２とは、それぞれ別々の制御装置で実現されてもよいし、１つの制御装置で実現されてもよい。第１制御装置６０と第２制御装置６２とは、例えば、１つのマイコンで実現することができる。

ここで、制御装置は、このアクチュエータを含む装置の種々の電気的な処理を行う装置でありうる。制御装置は、予め定められたプログラムに沿って駆動するコンピュータによって具現化されうる。具体的には、制御装置の各機能は、制御装置を構成する各コンピュータの演算装置（プロセッサ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-processing unit）とも称される）や記憶装置（メモリーやハードディスクなど）によって処理される。例えば、制御装置の各構成は、コンピュータによって具現化されるデータを予め定められた形式で記憶するデータベース、データ構造、予め定められたプログラムに従って所定の演算処理を行う処理モジュールなどとして、または、それらの一部として具現化されうる。また、図示は省略するが、制御装置は、複数の制御装置が協働するものでもよい。例えば、制御装置は、ＬＡＮケーブルや無線回線やインターネットなどを通じて、他のコンピュータとデータ通信可能に接続されていてもよい。制御装置の処理は、このような他のコンピュータと協働で行われてもよい。例えば、制御装置に記憶される情報または一部の情報を、外部のコンピュータが記憶してもよいし、制御装置が実行する処理または処理の一部を、外部のコンピュータが実行してもよい。

〈アクチュエータ１０Ｍ〉
図３７および図３８は、他の実施形態にかかるアクチュエータ１０Ｍを模式的に示す断面図である。図３７および図３８に示されたアクチュエータ１０Ｍにおいて、図１に示されたアクチュエータ１０と同一の作用を奏する部材・部位には同じ符号が付されており、適宜に重複する説明は省略する。図３７は、アクチュエータ１０ＭのスイッチがＯＮの状態が示されている。図３８は、アクチュエータ１０ＭのスイッチがＯＦＦの状態が示されている。

図３７および図３８に示されたアクチュエータ１０Ｍは、第３制御装置６３と、第４制御装置６４と、第１接地線７１と、第２接地線７２と、第３スイッチ７３と、第４スイッチ７４とを備えている。また、アクチュエータ１０Ｍは、上述した第１スイッチ５２と、第１制御装置６０とを備えている。

第１接地線７１は、対向電極４を接地させる電気配線である。第３スイッチ７３は、第１接地線７１に設けられており、第１接地線７１の接続と切断とを切り替えるスイッチである。第３制御装置６３は、第３スイッチ７３を操作し、対向電極４の接地を制御する装置である。

第２接地線７２は、ベース電極２を接地させる電気配線である。第４スイッチ７４は、第２接地線７２に設けられており、第２接地線７２の接続と切断とを切り替えるスイッチである。第４制御装置６４は、第４スイッチ７４を操作し、ベース電極２の接地を制御する装置である。

第１制御装置６０と第３制御装置６３と第４制御装置６４とは、第１スイッチ５２が接続されたときに第３スイッチ７３と第４スイッチ７４とがそれぞれ切断されるように構成されている。さらに、第１制御装置６０と第３制御装置６３と第４制御装置６４とは、第１スイッチ５２が切断されたときに第３スイッチ７３と第４スイッチ７４とがそれぞれ接続されるように構成されている。

このアクチュエータ１０Ｍは、図３７に示されているように、第１スイッチ５２が接続されると、ベース電極２および対向電極４に電圧が印加され、ベース電極２と対向電極４とがくっつく。かかるアクチュエータ１０Ｍで第１スイッチ５２がＯＮの状態では、ベース電極２と対向電極４とがそれぞれ帯電しており、ベース電極２と対向電極４とにクーロン力を生じている。第１スイッチ５２が切断されると、ベース電極２および対向電極４に印加されていた電圧がなくなり、さらにクーロン力が解消されるとベース電極２と対向電極４とが離れる。

アクチュエータ１０Ｍでは、第１スイッチ５２が接続された状態（ＯＮの状態）から切断された状態（ＯＦＦの状態）になったときに、図３８に示されているように、第３スイッチ７３と第４スイッチ７４が接続されてベース電極２と対向電極４とがそれぞれ接地される。ベース電極２と対向電極４とがそれぞれ接地されると、ベース電極２の帯電と対向電極４の帯電とがそれぞれ速やかに解消される。このため、ベース電極２と対向電極４との間に作用するクーロン力が速やかに解消され、対向電極４の形状が速やかに戻り、対向電極４がベース電極２から速やかに離れる。このように、第３スイッチ７３と第４スイッチ７４が設けられていることによって、第１スイッチ５２が接続された状態（ＯＮの状態）から切断された状態（ＯＦＦの状態）になったときに、ベース電極２と対向電極４とが離れる際の応答速度が速くなる。

このようにアクチュエータ１０Ｍは、第１スイッチ５２が接続されたときに第３スイッチ７３と第４スイッチ７４とがそれぞれ切断され、かつ、第１スイッチ５２が切断されたときに第３スイッチ７３と第４スイッチ７４とがそれぞれ接続されるように構成された制御装置６０，６３，６４を備えている。図３７および図３８に示された形態では、アクチュエータ１０Ｍは、第１制御装置６０によって第１スイッチ５２が電気的に操作されるように構成されている。また、第３制御装置６３によって第３スイッチ７３が電気的に操作されるように構成されている。さらに、第４制御装置６４によって第４スイッチ７４が電気的に操作されるように構成されている。このため、第１スイッチ５２と第３スイッチ７３と第４スイッチ７４が、電気的に素早く操作され、さらに各スイッチの動作タイミングが適切に調整される。ここで、第１制御装置６０と第３制御装置６３と第４制御装置６４とは、それぞれ別々の制御装置で実現されてもよいし、１つまたは２つの制御装置で実現されてもよい。第１制御装置６０と第３制御装置６３と第４制御装置６４とは、例えば、１つまたは２つのマイコンで実現することができる。アクチュエータは、ここで例示されるように、さらに複雑な構造を備えうる。アクチュエータは、予め定められたプログラムに基づいて制御装置で操作されることによって、より複雑な動作が可能になる。

以上、ここで開示されるアクチュエータについて、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられたアクチュエータの実施形態などは、本発明を限定しない。

本出願は、２０１９年７月２２日に出願された日本国特許出願２０１９－１３４８３８に対するパリ優先権の利益を主張するものであり、その全体が参照によって組み込まれる。

２ ベース電極
２ｃ 対向電極４に対向する面
２ｃ１ 凸部
２ｃ２ 突起
４ 対向電極
６ 絶縁層
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉ，１０Ｊ，１０Ｋ，１０Ｌ，１０Ｍ アクチュエータ
１１ 第１ベース電極（ベース電極）
１１ｂ 絶縁層
１２ 第２ベース電極（ベース電極）
１２ｂ 絶縁層
１３ 中間ベース電極（ベース電極）
２１ 対向電極
３１ 第１端子
３１ａ 第１配線
３２ 第２端子
３２ａ 第２配線
５０ 電源
５２ スイッチ（第１スイッチ）
５５ 接続配線
５６ 第２スイッチ
６０ 制御装置（第１制御装置）
６２～６４ 制御装置（第２制御装置～第４制御装置）
７１ 第１接地線
７２ 第２接地線
７３ 第３スイッチ
７４ 第４スイッチ
１３３ 中間ベース電極１３の第１ベース電極１１に向けられた第３面
１３３ｂ 第３絶縁層
１３４ 中間ベース電極１３の第２ベース電極１２に向けられた第４面
１３４ｂ 第４絶縁層
１３５ 中間ベース電極１３の第１ベース電極１１側に向けられた第５面
１３５ｂ 第５絶縁層
１３６ 中間ベース電極１３の第２ベース電極１２側に向けられた第６面
１３６ｂ 第６絶縁層
２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，２００Ｄ アクチュエータ
２１１ 第１ベース電極
２１１ａ 第１ベース電極２１１の対向電極２２１に対向する面
２１１ｂ 絶縁層
２１２ 第２ベース電極
２１２ａ 第２ベース電極２１２の対向電極２２１に対向する面
２１２ｂ 絶縁層
２１３ 中間ベース電極
２１３ａ 中間ベース電極の対向電極２２１に対向する面
２１３ｂ 絶縁層
２２１ 対向電極
２２１ａ 山
２２１ｂ 谷
２２２ 跳ね上げられた部位
２２３ スリット
２２４ 穴
２２５ 対向電極
２２５ａ 山形に盛り上がった部位
２２６ 隙間
２３１ 第１端子
２３１ａ 第１配線
２３２ 第２端子
２３２ａ 第２配線

Claims (19)

1. ベース電極と、
   前記ベース電極に対向する対向電極と、
   前記ベース電極に接続された第１端子と、
   前記対向電極に接続された第２端子と
   を備え、
   前記ベース電極のうち少なくとも前記対向電極に対向する面は、ペロブスカイト構造を有するセラミックスからなる絶縁層で覆われており、
   前記対向電極は、前記第１端子と前記第２端子に電圧が印加された際に、前記ベース電極と前記対向電極との間に作用するクーロン力によって変形可能な可撓性を有する導電体からなる、
   アクチュエータ。
2. 順に並べられた複数のベース電極と、
   前記複数のベース電極のうち隣接するベース電極の間に１つずつ配置された１または複数の対向電極と
   を備え、
   前記第１端子は、前記複数のベース電極に接続されており、
   前記第２端子は、前記１または複数の対向電極に接続されており、
   前記隣接するベース電極のうち対向電極を挟んで向かい合う面は、嵌まり合う凹凸形状を有し、かつ、絶縁層で覆われた、
   請求項１に記載されたアクチュエータ。
3. 前記ベース電極は、第１ベース電極と、第１ベース電極と間隔を空けて配置された第２ベース電極とを有し、
   前記対向電極は、前記第１ベース電極と第２ベース電極との間に配置されており、
   前記第１ベース電極の前記対向電極に対向する面は、第１凹凸形状を有し、かつ、第１絶縁層で覆われており、
   前記第２ベース電極の前記対向電極に対向する面は、前記第１凹凸形状に嵌まる第２凹凸形状を有し、かつ、第２絶縁層で覆われている、
   請求項１に記載されたアクチュエータ。
4. 前記ベース電極は、
   第１ベース電極と、
   第１ベース電極と間隔を空けて配置された第２ベース電極と、
   前記第１ベース電極と前記第２ベース電極との間に配置された中間ベース電極と
   を有し、
   前記対向電極は、
   前記第１ベース電極と前記中間ベース電極との間、および、前記第２ベース電極と前記中間ベース電極との間にそれぞれ配置されており、
   前記第１ベース電極の、前記中間ベース電極に向けられた第１面は、第１凹凸形状を有し、かつ、第１絶縁層で覆われており、
   前記第２ベース電極の、前記中間ベース電極に向けられた第２面は、第２凹凸形状を有し、かつ、第２絶縁層で覆われており、
   前記中間ベース電極の、前記第１ベース電極側に向けられた第３面は、前記第１凹凸形状に嵌まる第３凹凸形状を有し、かつ、第３絶縁層で覆われており、
   前記中間ベース電極の、前記第２ベース電極側に向けられた第４面は、前記第２凹凸形状に嵌まる第４凹凸形状を有し、かつ、第４絶縁層で覆われている、
   請求項１に記載されたアクチュエータ。
5. 前記ベース電極は、
   第１ベース電極と、
   第１ベース電極と間隔を空けて配置された第２ベース電極と、
   前記第１ベース電極と前記第２ベース電極との間に順に並べられた複数の中間ベース電極と
   を有し、
   前記対向電極は、
   前記第１ベース電極と前記中間ベース電極との間、前記中間ベース電極と前記中間ベース電極との間、および、前記第２ベース電極と前記中間ベース電極との間にそれぞれ配置されており、
   前記第１ベース電極の、前記中間ベース電極に向けられた第１面は、第１凹凸形状を有し、かつ、第１絶縁層で覆われており、
   前記第２ベース電極の、前記中間ベース電極に向けられた第２面は、第２凹凸形状を有し、かつ、第２絶縁層で覆われており、
   前記中間ベース電極の、前記第１ベース電極側に向けられた第３面は、前記第１凹凸形状に嵌まる第３凹凸形状を有し、かつ、第３絶縁層で覆われており、
   前記中間ベース電極の、前記第２ベース電極側に向けられた第４面は、前記第２凹凸形状に嵌まる第４凹凸形状を有し、かつ、第４絶縁層で覆われており、
   前記複数の中間ベース電極のうち、隣接する中間ベース電極の間で前記第１ベース電極側に向けられた第５面は、それぞれ第５凹凸形状を有し、かつ、第５絶縁層で覆われており、
   前記複数の中間ベース電極のうち、隣接する中間ベース電極の間で前記第２ベース電極側に向けられた第６面は、それぞれ第６凹凸形状を有し、かつ、第６絶縁層で覆われている、
   請求項１に記載されたアクチュエータ。
6. 前記複数のベース電極を並列に接続する第１配線を有する、請求項２から５までの何れか一項に記載されたアクチュエータ。
7. 前記対向電極が複数ある場合に、複数の前記対向電極を並列に接続する第２配線を有する、請求項２から６までの何れか一項に記載されたアクチュエータ。
8. 前記対向電極は、板ばねで構成された、請求項１から７までの何れか一項に記載されたアクチュエータ。
9. 順に向かい合うように並べられた複数のベース電極と、
   前記複数のベース電極のうち隣接するベース電極の間に１つずつ配置された１または複数の対向電極と
   を備え、
   前記第１端子は、前記複数のベース電極に接続され、
   前記第２端子は、前記１または複数の対向電極に接続され、
   前記対向電極は、前記隣接するベース電極が向かい合う方向に変形可能な板ばねである、
   請求項１に記載されたアクチュエータ。
10. 前記対向電極は、波板形状である、請求項９に記載されたアクチュエータ。
11. 前記複数のベース電極を並列に接続する第１配線を有する、請求項９または１０に記載されたアクチュエータ。
12. 前記対向電極が複数ある場合において、複数の対向電極を並列に接続する第２配線を有する、請求項９から１１までの何れか一項に記載されたアクチュエータ。
13. 前記対向電極は、導電材を含有したエラストマで構成されている、請求項１から１２までの何れか一項に記載されたアクチュエータ。
14. 前記ベース電極および前記対向電極に電圧を印加する電源と、
    前記ベース電極および前記対向電極と前記電源との接続と切断とを切り替える第１スイッチと、
    をさらに備えた、請求項１から１３までの何れか一項に記載されたアクチュエータ。
15. 前記第１スイッチを操作する制御装置をさらに備えた、請求項１４に記載されたアクチュエータ。
16. 前記電源を介在させずに、前記ベース電極と前記対向電極とを電気的に接続する接続配線と、
    前記接続配線に設けられ、前記接続配線によって前記ベース電極と前記対向電極とが電気的に接続された状態と、前記接続配線が切断された状態とを切り替える第２スイッチとを備えた、請求項１４に記載されたアクチュエータ。
17. 前記第１スイッチが接続されたときに前記第２スイッチが切断され、かつ、前記第１スイッチが切断されたときに前記第２スイッチが接続されるように構成された制御装置をさらに備えた、請求項１６に記載されたアクチュエータ。
18. 前記対向電極を接地させる第１接地線と、
    前記ベース電極を接地させる第２接地線と、
    前記第１接地線に設けられ、第１接地線の接続と切断を切り替える第３スイッチと、
    前記第２接地線に設けられ、第２接地線の接続と切断を切り替える第４スイッチと
    をさらに備えた、請求項１４に記載されたアクチュエータ。
19. 前記第１スイッチが接続されたときに前記第３スイッチと前記第４スイッチとがそれぞれ切断され、かつ、前記第１スイッチが切断されたときに前記第３スイッチと前記第４スイッチとがそれぞれ接続されるように構成された制御装置をさらに備え、請求項１８に記載されたアクチュエータ。

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