JP7378786B2 - Planar actuator, conveyance device and movement device using the same, and manufacturing method - Google Patents

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本発明は流体圧エネルギーにより進行波(後退波)を生成する面状アクチュエータ、これを用いた搬送装置及び移動装置、並びに製造方法に関する。 The present invention relates to a planar actuator that generates a traveling wave (backward wave) using fluid pressure energy, a conveying device and a moving device using the same, and a manufacturing method.

流体圧エネルギーにより進行波を生成する従来の面状アクチュエータの製造方法を図13、図14、図15により説明する(参照:特許文献1)。 A conventional method for manufacturing a planar actuator that generates traveling waves using fluid pressure energy will be described with reference to FIGS. 13, 14, and 15 (see Patent Document 1).

始めに、図13を参照すると、布より構成される4層の柔軟部材101、102、103、104を準備する。各柔軟部材101、102、103、104は長さ方向で伸び易く幅方向で伸びにくくなっている。また、中間の柔軟部材102、103には長さ方向の伸延を抑制するために長さ方向に直線縫い102a、103aが施されている。さらに、中間の柔軟部材102、103には長さ方向に等間隔で開口102b、103bが設けられている。柔軟部材101、102、103、104は重ね合わされ、その両端で縫合される。 First, referring to FIG. 13, four layers of flexible members 101, 102, 103, and 104 made of cloth are prepared. Each of the flexible members 101, 102, 103, and 104 is easy to stretch in the length direction and difficult to stretch in the width direction. Further, the intermediate flexible members 102 and 103 are provided with straight stitches 102a and 103a in the length direction to suppress stretching in the length direction. Further, the intermediate flexible members 102, 103 are provided with openings 102b, 103b at equal intervals in the length direction. The flexible members 101, 102, 103, 104 are overlapped and sutured at both ends.

次に、図14を参照すると、3つのチューブ105A、105B、105Cを縫合された柔軟部材101、102、103、104間に挿入する。具体的には、チューブ105Aは上下の扁平空間106Aを往復するように挿入され、チューブ105Bは上下の扁平空間106Bを往復するように挿入され、チューブ105Cは上下の扁平空間106Cを往復するように挿入される。ここで、進行波(遅退波)の一周期をLとすれば、扁平空間106A、106B、106Cの長さつまり中間の柔軟部材102、103の長さはL/3である。 Next, referring to FIG. 14, three tubes 105A, 105B, 105C are inserted between the sutured flexible members 101, 102, 103, 104. Specifically, the tube 105A is inserted so as to reciprocate in the upper and lower flat space 106A, the tube 105B is inserted so as to reciprocate in the upper and lower flat space 106B, and the tube 105C is inserted so as to reciprocate in the upper and lower flat space 106C. inserted. Here, if one period of a traveling wave (retarded wave) is L, then the lengths of the flat spaces 106A, 106B, and 106C, that is, the lengths of the intermediate flexible members 102 and 103, are L/3.

図13、図14に示す製造方法によって得られた面状アクチュエータの動作は図15に示すごとく行われる。すなわち、チューブ105A、105B、105Cを順次加圧、非加圧を繰返す。この結果、扁平空間106A、106B、106Cが順次膨張、非膨張し、面状アクチュエータに進行波(後退波)を発生できる。 The planar actuator obtained by the manufacturing method shown in FIGS. 13 and 14 operates as shown in FIG. 15. That is, the tubes 105A, 105B, and 105C are sequentially pressurized and non-pressurized repeatedly. As a result, the flat spaces 106A, 106B, and 106C sequentially expand and non-expand, and a traveling wave (backward wave) can be generated in the planar actuator.

図13、図14の製造方法によって得られた面状アクチュエータを床等に固定すれば、面状アクチュエータは搬送装置として作用し、面状アクチュエータを床等に固定せず移動可能にすれば、面状アクチュエータは床等上の移動装置として作用する。 If the planar actuator obtained by the manufacturing method of FIGS. 13 and 14 is fixed to the floor etc., the planar actuator will act as a conveyance device, and if the planar actuator is made movable without being fixed to the floor etc., the planar actuator will act as a transfer device. The actuator acts as a moving device on the floor or the like.

特開2017-155767号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-155767

しかしながら、図13、図14、図15に示す従来の面状アクチュエータにおいては、チューブ105A、105B、105Cの膨張、非膨張による圧力のみが面状アクチュエータの押出力に直接寄与し、その押出力は40Pa未満である。従って、重量物を持ち上げることが困難であり、搬送装置及び移動装置として用いた場合、力量不足であるという課題がある。 However, in the conventional planar actuators shown in FIGS. 13, 14, and 15, only the pressure caused by expansion and non-expansion of the tubes 105A, 105B, and 105C directly contributes to the extrusion force of the planar actuator, and the extrusion force is It is less than 40Pa. Therefore, it is difficult to lift heavy objects, and when used as a transport device or a moving device, there is a problem that the device lacks strength.

また、チューブ105A、105B、105Cを面状アクチュエータの上下の扁平空間106A、106B、106Cを往復するように挿入させるという複雑な工程を要するので、製造コストが高くなるという課題もある。 Furthermore, since the complicated process of inserting the tubes 105A, 105B, and 105C back and forth into the flat spaces 106A, 106B, and 106C above and below the planar actuator is required, there is also the problem that manufacturing costs are high.

上述の課題を解決するために、本発明に係る面状アクチュエータは、下側シートと上側シートとの間にあって、複数の仕切シートによって区分されて第1の方向に延在する複数の室を第1の方向と異なる第2の方向に並列に配置した面状アクチュエータであって、第2の方向のN(Nは2以上の整数)個置き毎の室によって(N+1)個の室グループを構成し、各室グループ毎に正圧状態、負圧状態(又は大気圧状態)に制御するための(N+1)個の圧力制御ユニットと、(N+1)個の圧力制御ユニットを制御して定常時における正圧状態の室グループの数と負圧状態(又は大気圧状態)の室グループの数とを異ならせるための制御ユニットとを具備するものである。 In order to solve the above problems, a planar actuator according to the present invention includes a plurality of chambers that are located between a lower sheet and an upper sheet and that are partitioned by a plurality of partition sheets and extend in a first direction. A planar actuator arranged in parallel in a second direction different from the first direction, where (N+1) chamber groups are constituted by every N (N is an integer of 2 or more) chambers in the second direction. There are (N+1) pressure control units for controlling the positive pressure state and negative pressure state (or atmospheric pressure state) for each room group , and (N+1) pressure control units to control the normal pressure state. The apparatus includes a control unit for making the number of chamber groups in a positive pressure state different from the number of chamber groups in a negative pressure state (or atmospheric pressure state).

また、本発明に係る面状アクチュエータの製造方法は、複数の熱可塑性仕切シートと複数の耐熱剥離シートとを交互に挟み込んで熱可塑性仕切シート/耐熱剥離シート組合体を形成する第1の工程と、熱可塑性仕切シート/耐熱剥離シート組合体に上下方向から熱可塑性下側シート及び熱可塑性上側シートを貼り合せる第2の工程と、熱可塑性下側シート及び熱可塑性上側シートが貼り合された熱可塑性仕切シート/耐熱剥離シート組合体を上下方向からヒートプレスする第3の工程とを具備するものである。 Further, the method for manufacturing a planar actuator according to the present invention includes a first step of alternately sandwiching a plurality of thermoplastic partition sheets and a plurality of heat-resistant release sheets to form a thermoplastic partition sheet/heat-resistant release sheet combination. , a second step of laminating the thermoplastic lower sheet and the thermoplastic upper sheet to the thermoplastic partition sheet/heat-resistant release sheet combination from above and below; The method includes a third step of heat pressing the plastic partition sheet/heat-resistant release sheet combination from above and below.

本発明によれば、面状アクチュエータの押出力運動は各室の膨張、非膨張に伴う進行波(後退波)に各室の仕切シートの屈曲/伸張動作が加わるので、面状アクチュエータの押出力を大きくできる。また、面状アクチュエータ内の室間へのチューブ挿入は不要となるので、製造工程を簡略化でき、従って、製造コストを低減できる。 According to the present invention, the pushing force movement of the planar actuator is caused by adding the bending/extending motion of the partition sheet of each chamber to the traveling wave (backward wave) accompanying expansion/non-expansion of each chamber, so that the pushing force of the planar actuator is can be made larger. Further, since it is not necessary to insert a tube between the chambers in the planar actuator, the manufacturing process can be simplified, and therefore manufacturing costs can be reduced.

本発明に係る面状アクチュエータの実施の形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an embodiment of a planar actuator according to the present invention. 図1の面状アクチュエータの写真である。2 is a photograph of the planar actuator of FIG. 1. 図1の室の状態を説明するための図であって、(A)は非圧力(大気)状態、(B)は定常時の正圧/負圧混合状態を示す。FIG. 2 is a diagram for explaining the state of the chamber in FIG. 1, in which (A) shows a non-pressure (atmospheric) state, and (B) shows a mixed positive pressure/negative pressure state at a steady state. 図1の圧力制御ユニットの詳細を示す図である。2 is a diagram showing details of the pressure control unit of FIG. 1. FIG. 図1の面状アクチュエータの動作を説明するための図である。2 is a diagram for explaining the operation of the planar actuator of FIG. 1. FIG. 図1の面状アクチュエータを搬送装置として作用させた場合の写真である。It is a photograph when the planar actuator of FIG. 1 is operated as a conveyance device. 図1の面状アクチュエータの製造方法を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a method of manufacturing the planar actuator shown in FIG. 1. FIG. 図1の面状アクチュエータの製造方法を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a method of manufacturing the planar actuator shown in FIG. 1. FIG. 図1の面状アクチュエータの製造方法を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a method of manufacturing the planar actuator shown in FIG. 1. FIG. 図1の面状アクチュエータの応用例を示す平面図である。2 is a plan view showing an application example of the planar actuator of FIG. 1. FIG. 図3の仕切シートの変更例を示し、(A)は断面図、(B)は実物を示す写真、(C)は動作中の写真である。A modification example of the partition sheet in FIG. 3 is shown, in which (A) is a sectional view, (B) is a photograph showing the actual product, and (C) is a photograph in operation. 仕切シートによる負荷-平均速度特性を示すグラフである。It is a graph showing load-average speed characteristics due to the partition sheet. 従来の面状アクチュエータの製造方法を説明するための図であって、(A)は分解斜視図、(B)は組立斜視図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional method of manufacturing a planar actuator, in which (A) is an exploded perspective view and (B) is an assembled perspective view. 従来の面状アクチュエータの製造方法を説明するための図であって、(A)は全体斜視図、(B)は側面図、(C)は拡大断面図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional method of manufacturing a planar actuator, in which (A) is an overall perspective view, (B) is a side view, and (C) is an enlarged sectional view. 図13、図14の製造方法によって得られた面状アクチュエータの動作を説明するための図である。15 is a diagram for explaining the operation of the planar actuator obtained by the manufacturing method of FIGS. 13 and 14. FIG.

図1は本発明に係る面状アクチュエータの実施の形態を示す斜視図、図2は図1の面状アクチュエータの写真である。 FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a planar actuator according to the present invention, and FIG. 2 is a photograph of the planar actuator shown in FIG.

図1の面状アクチュエータにおいては、下側シートDと上側シートUとの間にあって断面が「く」の字状のY方向に沿った熱可塑性材料仕切シートたとえばウレタン仕切シート1-0、1-1、1-2、…、1-9によって区分された室2-1、2-2、…、2-9を並列にX方向に配置してある。2個置きの室-1、-4、…は第1の室グループを構成し、ウレタンよりなるチューブ3-1に接続されている。2個置きの室-2、-5、…は第2の室グループを構成し、ウレタンよりなるチューブ3-2に接続されている。2個置きの室-3、-6、…は第3の室グループを構成し、ウレタンよりなるチューブ3-3に接続されている。室2-1、2-2、…の両端は、空気が漏れないようにかつ入り込まないように、図2に示すごとく封止されている。チューブ3-1、3-2、3-3は、それぞれ、圧力制御ユニット4-1、4-2、4-3に接続され、圧力制御ユニット4-1、4-2、4-3は制御ユニット5によって制御される。制御ユニット5は圧力制御ユニット4-1に電磁弁制御用制御信号C-1-1、C-1-2及びポンプ駆動用駆動信号D-1を送出し、制御ユニット5は圧力制御ユニット4-2に電磁弁制御用制御信号C-2-1、C-2-2及びポンプ駆動用駆動信号D-2を送出し、制御ユニット5は圧力制御ユニット4-3に電磁弁制御用制御信号C-3-1、C-3-2及びポンプ駆動用駆動信号D-3を送出する。尚、制御ユニット5はマイクロコンピュータ等によって構成される。下側シートD及び上側シートUも熱可塑性材料たとえばウレタンよりなる。

In the planar actuator of FIG. 1, thermoplastic material partition sheets, for example, urethane partition sheets 1-0, 1-, are located between the lower sheet D and the upper sheet U and have a dogleg-shaped cross section along the Y direction. Chambers 2-1, 2-2, . . . , 2-9 divided by sections 1, 1-2, . . . , 1-9 are arranged in parallel in the X direction. Every second chamber 2-1 , 2-4 , . . . constitutes a first chamber group and is connected to a tube 3-1 made of urethane. Every second chamber 2-2 , 2-5 , . . . constitutes a second chamber group, and is connected to a tube 3-2 made of urethane. Every two chambers 2-3 , 2-6 , . . . constitute a third chamber group, and are connected to a tube 3-3 made of urethane. Both ends of the chambers 2-1, 2-2, . . . are sealed as shown in FIG. 2 to prevent air from leaking or entering. The tubes 3-1, 3-2, and 3-3 are connected to pressure control units 4-1, 4-2, and 4-3, respectively, and the pressure control units 4-1, 4-2, and 4-3 are connected to the pressure control units 4-1, 4-2, and 4-3. Controlled by unit 5. The control unit 5 sends the control signals C-1-1 and C-1-2 for controlling the electromagnetic valves and the drive signal D-1 for driving the pump to the pressure control unit 4-1. The control unit 5 sends the control signals C-2-1 and C-2-2 for controlling the solenoid valves and the drive signal D-2 for driving the pump to the pressure control unit 4-3. -3-1, C-3-2 and pump drive drive signal D-3. Note that the control unit 5 is constituted by a microcomputer or the like. The lower sheet D and the upper sheet U are also made of thermoplastic material, such as urethane.

図3は図1の室2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6の状態を説明するための図であって、(A)は非圧力(大気)状態、(B)は定常時の正圧及び負圧の混合状態を示す。ここで、正圧とは大気圧より大きい圧力であり、負圧とは大気圧より小さい圧力である。尚、図3においては、下側シートD及び上側シートUは図示省略してある。 FIG. 3 is a diagram for explaining the states of chambers 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, and 2-6 in FIG. ) state, and (B) shows a mixed state of positive pressure and negative pressure at steady state. Here, positive pressure is a pressure greater than atmospheric pressure, and negative pressure is a pressure less than atmospheric pressure. Note that in FIG. 3, the lower sheet D and the upper sheet U are not shown.

図3の(A)に示すごとく、各室2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6が非圧力状態(大気状態)であるときには、ウレタン仕切シート1-0、1-1、1-2、…、1-6の「く」の字状が維持されるので、Z方向高さH0は低くたとえば0.8mm程度である。 As shown in FIG. 3(A), when each chamber 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6 is in a non-pressure state (atmospheric state), the urethane partition sheet Since the dogleg shape of 1-0, 1-1, 1-2, . . . , 1-6 is maintained, the height H0 in the Z direction is low, for example, about 0.8 mm.

仮に、すべての室2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6が負圧状態であれば、すべてのウレタン仕切シート1-0、1-1、1-2、…、1-6の「く」の字状がさらに屈曲して扁平状態となるので、中央部分のZ方向高さH2は非常に小さく、ウレタン仕切シート1-0、1-1、1-2、…、1-6の厚さたとえば0.2mm程度となり、X方向長さL2は小さくなる。また、仮に、すべての室2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6が正圧状態であれば、すべてのウレタン仕切シート1-0、1-1、1-2、…、1-6が「く」の字状が解消されて伸張状態となるので、Z方向高さH1は非常に大きく、ウレタン仕切シート1-0、1-1、1-2、…、1-6の伸張状態のZ方向高さH1たとえば8~10mm程度となり、X方向長さL1は大きくなる。 If all chambers 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, and 2-6 are in a negative pressure state, all urethane partition sheets 1-0, 1-1, and 1 -2, ..., 1-6 are further bent into a flat state, so the height H2 in the Z direction of the central portion is very small, and the urethane partition sheets 1-0, 1-1, The thickness of 1-2, . . . , 1-6 is, for example, about 0.2 mm, and the length L2 in the X direction is small. Furthermore, if all the chambers 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, and 2-6 are in a positive pressure state, all the urethane partition sheets 1-0, 1-1 , 1-2, . The height H1 in the Z direction in the extended state of 2, .

図3の(B)に示すごとく、第1の室グループの室2-1、2-4、第2の室グループの室2-4、2-5が正圧状態にあり、第3の室グループの室2-3、2-6が負圧状態にあるときにも、ウレタン仕切シート1-0、1-1、1-2、…、1-6はすべて伸張状態にあり、従って、室2-1、2-2、2-4、2-5のZ方向高さH1は8~10mmと大きくなり、室2-3、2-6の中央部分のZ方向高さH2は0.2mmと小さくなる。つまり、正圧状態の室2-1、2-4;2-2、2-5のZ方向高さH1は負圧状態の室2-3、2-6の中央部分のZ方向高さH2より大きく、かつ正圧状態の室2-1、2-4;2-2、2-5の長さL1は負圧状態の室2-3、2-6の長さL2より大きい。従って、正圧状態の室2-1、2-4;2-2、2-5の体積は負圧状態の室2-2、2-5の体積より大きくなり、各室グループの各室2-1、2-4;2-2、2-5;2-3、2-6を順次正圧状態、負圧状態とすることにより1周期L(=2・L1+L2)が大きな体積の2つの室(L1、H1)及び小さな体積の1つの室(L2、H2)よりなる進行波(後退波)を形成することができる。 As shown in FIG. 3B, chambers 2-1 and 2-4 of the first chamber group and chambers 2-4 and 2-5 of the second chamber group are in a positive pressure state, and the third chamber Even when the chambers 2-3, 2-6 of the group are in a negative pressure state, the urethane partition sheets 1-0, 1-1, 1-2, ..., 1-6 are all in a stretched state, and therefore the chambers The Z-direction height H1 of chambers 2-1, 2-2, 2-4, and 2-5 is as large as 8 to 10 mm, and the Z-direction height H2 of the central portion of chambers 2-3 and 2-6 is 0.2 mm. becomes smaller. In other words, the height H1 in the Z direction of the chambers 2-1, 2-4; 2-2, 2-5 in a positive pressure state is the height H2 in the Z direction of the central part of the chambers 2-3, 2-6 in a negative pressure state. The length L1 of the chambers 2-1, 2-4; 2-2, 2-5, which are larger and under positive pressure, is greater than the length L2 of the chambers 2-3, 2-6 under negative pressure. Therefore, the volume of chambers 2-1, 2-4; 2-2, 2-5 in a positive pressure state is larger than the volume of chambers 2-2, 2-5 in a negative pressure state, and each chamber 2 in each chamber group -1, 2-4; 2-2, 2-5; 2-3, 2-6 are sequentially placed in a positive pressure state and a negative pressure state, so that one period L (=2・L1+L2) is made up of two large volumes. A traveling wave (backward wave) can be formed consisting of a chamber (L1, H1) and one chamber of small volume (L2, H2).

図4は図1の圧力制御ユニット4-1(4-2、4-3)の詳細を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing details of the pressure control unit 4-1 (4-2, 4-3) in FIG. 1.

図4においては、圧力制御ユニット4-1(4-2、4-3)は、電磁弁41、42及び電磁弁41、42間に設けられたポンプ43によって構成され、電磁弁41、42は制御ユニット5の制御信号C-1-1(C-1-2、C-1-3)、C-2-1(C-2-2、C-2-3)によって制御され、ポンプ43は制御ユニット5の駆動信号D-1(D-2、D-3)によって制御される。44は吸気弁、45は排気弁である。 In FIG. 4, the pressure control unit 4-1 (4-2, 4-3) is composed of electromagnetic valves 41, 42 and a pump 43 provided between the electromagnetic valves 41, 42. The pump 43 is controlled by control signals C-1-1 (C-1-2, C-1-3) and C-2-1 (C-2-2, C-2-3) of the control unit 5. It is controlled by the drive signal D-1 (D-2, D-3) of the control unit 5. 44 is an intake valve, and 45 is an exhaust valve.

図4の(A)の正圧動作を説明する。制御信号C-1-1(C-1-2、C-1-3)、C-2-1(C-2-2、C-2-3)をオンレベル(“1”)とし、駆動信号D-1(D-2、D-3)を正圧に応じた駆動レベルとすると、ポンプ43が動作し、電磁弁41はオンとされて吸気弁44をポンプ43の吸気口43aに接続し、電磁弁42はオンとされてポンプ43の排気口43bをチューブ3-1(3-2、3-3)に接続する。この結果、空気が吸気弁44から電磁弁41、ポンプ43及び電磁弁42を介してチューブ3-1(3-2、3-3)に送られる。従って、チューブ3-1(3-2、3-3)に接続された室2-1、2-4、…(2-2、2-5、…;2-3、2-6、…)が正圧状態となる。 The positive pressure operation shown in FIG. 4(A) will be explained. Control signals C-1-1 (C-1-2, C-1-3) and C-2-1 (C-2-2, C-2-3) are set to on level (“1”) and driven. When the signal D-1 (D-2, D-3) is set to a drive level corresponding to positive pressure, the pump 43 operates, the solenoid valve 41 is turned on, and the intake valve 44 is connected to the intake port 43a of the pump 43. However, the solenoid valve 42 is turned on to connect the exhaust port 43b of the pump 43 to the tube 3-1 (3-2, 3-3). As a result, air is sent from the intake valve 44 to the tubes 3-1 (3-2, 3-3) via the solenoid valve 41, pump 43, and solenoid valve 42. Therefore, chambers 2-1, 2-4, ... (2-2, 2-5, ...; 2-3, 2-6, ...) connected to tube 3-1 (3-2, 3-3) becomes a positive pressure state.

図4の(B)の負圧動作を説明する。制御信号C-1-1(C-1-2、C-1-3)、C-2-1(C-2-2、C-2-3)をオフレベル(“0”)とし、駆動信号D-1(D-2、D-3)を負圧に応じた駆動レベルとすると、ポンプ43が動作し、電磁弁41はオフとされ、つまりスプリングリターンされて室2-1、2-4、…(2-2、2-5、…;2-3、2-6、…)をポンプ43の吸気口43aに接続し、電磁弁42はオフとされ、つまりスプリングリターンされてポンプ43の排気口43bを排気弁45に接続する。この結果、空気がチューブ3-1(3-2、3-3)から電磁弁41、ポンプ43及び電磁弁42を介して排気弁45に流れる。従って、チューブ3-1(3-2、3-3)に接続された室2-1、2-4、…(2-2、2-5、…;2-3、2-6、…)は負圧状態となる。尚、正圧と負圧とが大気圧に対して対称であれば、駆動信号D-1(D-2、D-3)の駆動レベルは常に同一でよい。 The negative pressure operation in FIG. 4(B) will be explained. Control signals C-1-1 (C-1-2, C-1-3) and C-2-1 (C-2-2, C-2-3) are set to off level (“0”) and driven. When the signal D-1 (D-2, D-3) is set to a drive level corresponding to the negative pressure, the pump 43 operates and the solenoid valve 41 is turned off, that is, it is spring-returned and the chambers 2-1, 2- 4, ... (2-2, 2-5, ...; 2-3, 2-6, ...) are connected to the intake port 43a of the pump 43, and the solenoid valve 42 is turned off, that is, it is spring returned, and the pump 43 The exhaust port 43b of the exhaust valve 45 is connected to the exhaust valve 45. As a result, air flows from the tube 3-1 (3-2, 3-3) to the exhaust valve 45 via the solenoid valve 41, pump 43, and solenoid valve 42. Therefore, chambers 2-1, 2-4, ... (2-2, 2-5, ...; 2-3, 2-6, ...) connected to tube 3-1 (3-2, 3-3) becomes a negative pressure state. Note that if the positive pressure and negative pressure are symmetrical with respect to atmospheric pressure, the drive level of the drive signal D-1 (D-2, D-3) may always be the same.

図5は制御ユニット5によって実行される図1の面状アクチュエータの動作を説明するための図である。この動作は制御ユニット5のROM等に制御プログラムとして格納される。図5においては、面状アクチュエータは床等に固定されて対象物Oを搬送するための搬送装置として作用する。尚、図5においても、下側シートD及び上側シートUは図示省略してある。 FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the planar actuator of FIG. 1 executed by the control unit 5. As shown in FIG. This operation is stored in the ROM of the control unit 5 as a control program. In FIG. 5, the planar actuator is fixed to a floor or the like and acts as a transport device for transporting the object O. Note that in FIG. 5 as well, the lower sheet D and the upper sheet U are not shown.

始めに、図5の(A)を参照すると、圧力制御ユニット4-1、4-2、4-3は室2-1、2-4;2-2、2-5;2-3、2-6を、それぞれ、正圧状態、正圧状態、負圧状態とする。この結果、室2-1、2-4、2-2、2-5の体積は大きく、室2-3、2-6の体積は小さくなる。この場合、すべてのウレタン仕切シート1-0、1-1、1-2、…、1-6は高い伸張状態にある。 First, referring to FIG. -6 are assumed to be a positive pressure state, a positive pressure state, and a negative pressure state, respectively. As a result, the volumes of chambers 2-1, 2-4, 2-2, and 2-5 are large, and the volumes of chambers 2-3 and 2-6 are small. In this case, all the urethane partition sheets 1-0, 1-1, 1-2, . . . , 1-6 are in a highly stretched state.

次に、図5の(B)を参照すると、圧力制御ユニット4-1、4-2、4-3は室2-1、2-4;2-2、2-5;2-3、2-6を、それぞれ、正圧状態、負圧状態、正圧状態とする。この結果、室2-2、2-5の体積は小さくなり、他方、室2-3、2-6の体積は大きくなる。この場合、一時的に、ウレタン仕切シート1-2、1-5は屈曲して低い「く」の字状となるが、最終的には、図5の(C)に示すごとく、ウレタン仕切シート1-2、1-5は再び高い伸張状態となる。このようにして、室2-2、2-5の縮小及び室2-3、2-6の膨張による進行波の形成と共に、ウレタン仕切シート1-2、1-5の屈曲/伸張動作が加わり、面状アクチュエータの押出力は増大する。この結果、室2-1、2-4上の対象物Oは室2-1、2-4との接触圧により図中右側へ少し移動する。 Next, referring to FIG. -6 are assumed to be a positive pressure state, a negative pressure state, and a positive pressure state, respectively. As a result, the volumes of chambers 2-2 and 2-5 become smaller, while the volumes of chambers 2-3 and 2-6 become larger. In this case, the urethane partition sheets 1-2 and 1-5 are temporarily bent into a low dogleg shape, but eventually the urethane partition sheets 1-2 and 1-5 are bent as shown in FIG. 1-2 and 1-5 are again in a highly stretched state. In this way, along with the formation of traveling waves due to the contraction of chambers 2-2 and 2-5 and the expansion of chambers 2-3 and 2-6, the bending/stretching motion of urethane partition sheets 1-2 and 1-5 is added. , the extrusion force of the planar actuator increases. As a result, the object O on the chambers 2-1 and 2-4 moves a little to the right in the figure due to the contact pressure with the chambers 2-1 and 2-4.

次に、図5の(D)を参照すると、圧力制御ユニット4-1、4-2、4-3は室2-1、2-4;2-2、2-5;2-3、2-6を、それぞれ、正圧状態、正圧状態、負圧状態とする。この結果、室2-1、2-4の体積は小さくなり、他方、室2-2、2-5の体積は大きくなる。この場合、一時的に、ウレタン仕切シート1-1、1-4は屈曲して低い「く」の字状となるが、最終的には、図5の(E)に示すごとく、ウレタン仕切シート1-1、1-4は再び高い伸張状態となる。このようにして、室2-1、2-4の縮小及び室2-2、2-5の膨張による進行波の形成と共に、ウレタン仕切シート1-1、1-4の屈曲/伸張動作が加わり、面状アクチュエータの押出力は増大する。この結果、室2-3、2-6上の対象物Oは室2-3、2-6との接触圧により図中右側へ少し移動する。 Next, referring to FIG. -6 are assumed to be a positive pressure state, a positive pressure state, and a negative pressure state, respectively. As a result, the volumes of chambers 2-1 and 2-4 become smaller, while the volumes of chambers 2-2 and 2-5 become larger. In this case, the urethane partition sheets 1-1 and 1-4 are temporarily bent into a low dogleg shape, but eventually the urethane partition sheets 1-1 and 1-4 are bent as shown in FIG. 1-1 and 1-4 are again in a highly stretched state. In this way, along with the formation of traveling waves due to the contraction of chambers 2-1 and 2-4 and the expansion of chambers 2-2 and 2-5, the bending/stretching motion of urethane partition sheets 1-1 and 1-4 is added. , the extrusion force of the planar actuator increases. As a result, the object O on the chambers 2-3 and 2-6 moves slightly to the right in the figure due to the contact pressure with the chambers 2-3 and 2-6.

次に、図5の(F)を参照すると、圧力制御ユニット4-1、4-2、4-3は室2-1、2-4;2-2、2-5;2-3、2-6を、それぞれ、正圧状態、正圧状態、負圧状態とする。この結果、室2-3、2-6の体積は小さくなり、他方、室2-1、2-4の体積は大きくなる。この場合、一時的に、ウレタン仕切シート1-0、1-3、1-6は屈曲して低い「く」の字状となるが、最終的には、図5の(G)に示すごとく、ウレタン仕切シート1-0、1-3、1-6は再び高い伸張状態となる。このようにして、室2-3、2-6の縮小及び室2-2、2-5の膨張による進行波の形成と共に、ウレタン仕切シート1-0、1-3、1-6の屈曲/伸張動作が加わり、面状アクチュエータの押出力は増大する。この結果、室2-2、2-5上の対象物Oは室2-2、2-5との接触圧により図中右側へ少し移動する。 Next, referring to (F) in FIG. -6 are assumed to be a positive pressure state, a positive pressure state, and a negative pressure state, respectively. As a result, the volumes of chambers 2-3 and 2-6 become smaller, while the volumes of chambers 2-1 and 2-4 become larger. In this case, the urethane partition sheets 1-0, 1-3, and 1-6 are temporarily bent into a low dogleg shape, but eventually they become as shown in FIG. 5 (G). , the urethane partition sheets 1-0, 1-3, and 1-6 are again in a highly stretched state. In this way, along with the formation of traveling waves due to the contraction of chambers 2-3 and 2-6 and the expansion of chambers 2-2 and 2-5, the urethane partition sheets 1-0, 1-3 and 1-6 are bent/ With the addition of the stretching action, the pushing force of the planar actuator increases. As a result, the object O on the chambers 2-2 and 2-5 moves slightly to the right in the figure due to the contact pressure with the chambers 2-2 and 2-5.

上述の図5の(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)の動作を繰返すことにより、1周期L(=2・L1+L2)が正圧状態にある2つの室(長さL1)及び負圧状態にある1つの室(長さL2)よりなる進行波が形成されると共に、ウレタン仕切シート1-0、1-1、…の屈曲/伸張動作が行われ、対象物Oは右側へ移動する。たとえば、図6に示すごとく、対象物Oとして2LのペットボトルPを4本を載せて移動させることができた。従って、本発明に係る面状アクチュエータの押出力は40Pa~60Paを発揮できた。尚、定常時の図5の(A)、(C)、(E)、(G)においては、正圧状態の室グループの数は2であり、負圧状態の室グループの数は1である。いずれにしても、定常時の正圧状態の室グループの数と負圧状態の室グループの数とを異ならせれば、進行波(後退波)を形成できる。 By repeating the operations of (A), (B), (C), (D), (E), and (F) in Figure 5 above, one cycle L (=2・L1+L2) is in a positive pressure state. A traveling wave consisting of two chambers (length L1) and one chamber (length L2) under negative pressure is formed, and the urethane partition sheets 1-0, 1-1, ... are bent/stretched. The object O moves to the right. For example, as shown in FIG. 6, it was possible to move four 2L plastic bottles P as objects O. Therefore, the planar actuator according to the present invention was able to exert an extrusion force of 40 Pa to 60 Pa. In addition, in (A), (C), (E), and (G) of FIG. 5 during steady state, the number of chamber groups in a positive pressure state is 2, and the number of chamber groups in a negative pressure state is 1. be. In any case, by making the number of chamber groups in a positive pressure state and the number of chamber groups in a negative pressure state different during steady state, a traveling wave (backward wave) can be formed.

尚、本発明に係る面状アクチュエータは床等に固定せず、移動可能にすれば移動装置として作用することができる。 Note that the planar actuator according to the present invention can function as a moving device if it is made movable without being fixed to the floor or the like.

図7、図8、図9は図1の面状アクチュエータの製造方法を説明するための図である。 7, 8, and 9 are diagrams for explaining a method of manufacturing the planar actuator shown in FIG. 1.

始めに、図7の(A)の準備工程を参照すると、複数のウレタン仕切シート片11a及び複数のウレタン仕切シート片11bを準備する。ウレタン仕切シート片11a、11bの両端にはシリコーン樹脂等を貼り付けるためののり代を設けてある(図7の(B)参照)。また、断面が「く」の字状つまり折り曲げた耐熱剥離シートたとえば複数のクッキングシート12を準備する。 First, referring to the preparation process shown in FIG. 7A, a plurality of urethane partition sheet pieces 11a and a plurality of urethane partition sheet pieces 11b are prepared. Glue allowances for pasting silicone resin or the like are provided at both ends of the urethane partition sheet pieces 11a and 11b (see (B) in FIG. 7). In addition, a plurality of heat-resistant release sheets 12, such as a plurality of cooking sheets 12, each having a cross section shaped like a dogleg, that is, folded, are prepared.

次に、図7の(B)のウレタン仕切シート/クッキングシート挟込工程を参照すると、ウレタン仕切シート片11aとウレタン仕切シート片11bとをシリコーン樹脂等で貼り付けて固定することにより「く」の字状のウレタン仕切シート11を作成する。次いで、複数の「く」の字状ウレタン仕切シート11と複数の「く」の字状のクッキングシート12とを交互に挟み込んでウレタン仕切シート/クッキングシート組合体13を構成する。 Next, referring to the urethane partition sheet/cooking sheet sandwiching step in FIG. A letter-shaped urethane partition sheet 11 is created. Next, a plurality of dogleg-shaped urethane partition sheets 11 and a plurality of dogleg-shaped cooking sheets 12 are alternately sandwiched to form a urethane partition sheet/cooking sheet combination 13.

次に、図8の(A)に示す上下ウレタンシート準備工程を参照すると、ウレタン仕切シート/クッキングシート組合体13の下面側封止用のウレタン下側シートD及び上面側封止用のウレタン上側シートUを準備する。 Next, referring to the upper and lower urethane sheet preparation process shown in FIG. Prepare sheet U.

次に、図8の(B)に示す上下ウレタンシート貼合せ工程を参照すると、ウレタン仕切シート/クッキングシート組合体13の下面側にウレタン下側シートDをシリコーン樹脂等で貼合せ、ウレタン仕切シート/クッキングシート組合体13の上面側封止用のウレタン上側シートUをシリコーン樹脂等で貼り合せる。 Next, referring to the upper and lower urethane sheet laminating process shown in FIG. /A urethane upper sheet U for sealing the upper surface of the cooking sheet assembly 13 is bonded with silicone resin or the like.

次に、図9の(A)に示すヒートプレス工程を参照すると、ウレタン下側シートD及びウレタン上側シートUが貼合されたウレタン仕切シート/クッキングシート組合体13を上下方向からプレス圧Max700kgのヒートプレス機(Tex-4050FH)20によってヒートプレスを行う。 Next, referring to the heat press step shown in FIG. 9A, the urethane partition sheet/cooking sheet assembly 13 to which the urethane lower sheet D and the urethane upper sheet U are laminated is subjected to a press pressure of up to 700 kg from above and below. Heat press is performed using a heat press machine (Tex-4050FH) 20.

ヒートプレス工程を詳細に説明する。始めに、予熱工程において、ヒートプレス機20の予熱を175℃、30sec間行う。次いで、ヒートプレス機20にウレタン下側シートD、ウレタン上側シートUが貼合わされたウレタン仕切シート/クッキングシート組合体13をヒートプレス機20に設定し、ウレタンの溶着温度170℃より少し高い175℃で100~200sec程度の時間のヒートプレスを行う。尚、溶着温度より高過ぎる温度でヒートプレスを行うと、内部に気泡が発生して界面を引っ張ると剥離を引き起こす。次いで、内部に含まれる揮発成分の蒸気圧が大気圧になる164℃以下になるまでたとえば300sec間冷却する。これにより、仕切シート11、下側シートD及び上側シートUの間は溶着されるが、仕切シート11同士の溶着は耐熱剥離シートであるクッキングシート12によって妨げられる。従って、「く」の字形状断面の仕切シート11によって区分された複数の室を実現できる。このように、クッキングシート12は面状アクチュエータ自体に必要ではないが、面状アクチュエータの製造に必須である。 The heat press process will be explained in detail. First, in the preheating step, the heat press machine 20 is preheated at 175° C. for 30 seconds. Next, the urethane partition sheet/cooking sheet combination 13 with the urethane lower sheet D and the urethane upper sheet U laminated together is set in the heat press machine 20, and the heat press machine 20 is heated to 175°C, which is slightly higher than the urethane welding temperature of 170°C. Heat press for about 100 to 200 seconds. Note that if heat pressing is performed at a temperature that is too high than the welding temperature, air bubbles will be generated inside and will cause peeling if the interface is pulled. Next, it is cooled for, for example, 300 seconds until the vapor pressure of the volatile components contained therein becomes 164° C. or lower, which is atmospheric pressure. As a result, the partition sheet 11, the lower sheet D, and the upper sheet U are welded together, but welding of the partition sheets 11 to each other is prevented by the cooking sheet 12, which is a heat-resistant release sheet. Therefore, it is possible to realize a plurality of chambers divided by the partition sheet 11 having a dogleg-shaped cross section. In this way, the cooking sheet 12 is not necessary for the planar actuator itself, but is essential for manufacturing the planar actuator.

最後に、図9の(B)に示す最終工程を参照すると、ヒートプレス機20より取出された面状アクチュエータにチューブ3-1、3-2、3-3を取付け、面状アクチュエータの両端を図示しないシリコーン樹脂等で密閉する。これにより、面状アクチュエータは完成する。 Finally, referring to the final step shown in FIG. It is sealed with silicone resin, etc. (not shown). This completes the planar actuator.

上述の実施の形態においては、仕切シート、下側シート及び上側シートとしてウレタンを用いているが、他の熱可塑性材料でもよい。また、耐熱剥離シートとしてクッキングシートを用いたが、他の耐熱剥離材料たとえばシリコーン樹脂シートを用いてもよい。 In the embodiments described above, urethane is used for the partition sheet, the lower sheet, and the upper sheet, but other thermoplastic materials may be used. Furthermore, although a cooking sheet was used as the heat-resistant release sheet, other heat-resistant release materials such as silicone resin sheets may be used.

また、上述の実施の形態においては、面状アクチュエータの室は2個置きの室で3個の室グループ化している。すなわち、Nが偶数の場合には、面状アクチュエータの室をN個置き毎の室で(N+1)個の室グループ化すればよい。他方、Nが3以上の奇数の場合には、面状アクチュエータの室をN個置き毎の室で(N+1)個の室グループ化すればよいが、各室グループを正圧状態、負圧状態、正圧状態、負圧状態、…のごとく交互に駆動させず、正圧状態、正圧状態、負圧状態、正圧状態、…のごとく駆動すればよい。前者の場合には、たとえ、仕切シートの屈曲/伸張があっても、進行波(後退波)ではなく定在波となり、この結果、搬送装置であれば対象物はほとんど移動せず、又は、移動装置であってもほとんど移動できない。従って、進行波(後退波)を形成するには、正圧状態の室グループの数と負圧状態の室グループの数を異ならせればよい。 Further, in the above-described embodiment, the chambers of the planar actuator are grouped into three chambers with every second chamber. That is, when N is an even number, the chambers of the planar actuator may be grouped into (N+1) chambers every other N chambers. On the other hand, if N is an odd number of 3 or more, the planar actuator chambers may be grouped into (N+1) chambers with every N chambers, but each chamber group may be in a positive pressure state or a negative pressure state. , a positive pressure state, a negative pressure state, . . . instead of being driven alternately in a positive pressure state, a positive pressure state, a negative pressure state, a positive pressure state, . . . . In the former case, even if the partition sheet is bent/stretched, it becomes a standing wave rather than a traveling wave (backward wave), and as a result, if it is a conveying device, the object hardly moves, or Even mobile devices can hardly move. Therefore, in order to form a traveling wave (backward wave), the number of chamber groups in a positive pressure state and the number of chamber groups in a negative pressure state may be made different.

さらに、本発明においては、面状アクチュエータを複数個設けてもよい。すなわち、図1の面状アクチュエータを複数個隣接して配置した搬送装置又は移動装置を示す図10に示すごとく、面状アクチュエータAの仕切シートCの方向と面状アクチュエータBの仕切シートDの方向とを異ならせる。たとえば、面状アクチュエータAの仕切シートCの方向はX方向であり、面状アクチュエータBの仕切シートDの方向はY方向である。従って、複数の面状アクチュエータAを同時に駆動すると、搬送装置上の対象物又は移動装置はY方向に移動し、他方、複数の面状アクチュエータBを同時に駆動すると、搬送装置上の対象物又は移動装置はX方向に移動する。尚、面状アクチュエータAの数及び面状アクチュエータBの数は適宜変更できる。図10の搬送装置は病院等のベッド等に応用でき、歩行困難な患者をX方向又はY方向に移動できる。 Furthermore, in the present invention, a plurality of planar actuators may be provided. That is, as shown in FIG. 10, which shows a conveying device or a moving device in which a plurality of planar actuators of FIG. to be different. For example, the direction of the partition sheet C of the planar actuator A is the X direction, and the direction of the partition sheet D of the planar actuator B is the Y direction. Therefore, when a plurality of planar actuators A are simultaneously driven, the object on the transport device or the moving device moves in the Y direction, whereas when a plurality of planar actuators B are simultaneously driven, the object on the transport device or the moving device moves. The device moves in the X direction. Note that the number of planar actuators A and the number of planar actuators B can be changed as appropriate. The transport device shown in FIG. 10 can be applied to beds in hospitals, etc., and can move patients who have difficulty walking in the X direction or the Y direction.

さらに、上述の実施の形態においては、各室グループ毎に正圧状態、負圧状態に制御しているが、各室グループ毎に正圧状態、大気圧状態に制御してもよい。大気圧状態は、図4の(B)において、電磁弁41、42をオフとすると共にポンプ43をオフ状態にすることにより達成できる。但し、この場合、押出力はやや劣る。 Further, in the above-described embodiment, each chamber group is controlled to a positive pressure state and a negative pressure state, but each chamber group may be controlled to a positive pressure state and an atmospheric pressure state. The atmospheric pressure state can be achieved by turning off the solenoid valves 41 and 42 and turning off the pump 43 in FIG. 4B. However, in this case, the extrusion force is slightly inferior.

さらに、上述の実施の形態においては、仕切シート及び耐熱剥離シートを1つの「く」の字状断面としているが、複数の「く」の字状断面つまり蛇腹状断面としても同様の効果が得られる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the partition sheet and the heat-resistant release sheet have one dogleg-shaped cross section, but the same effect can be obtained by using multiple dogleg-shaped cross sections, that is, bellows-shaped cross sections. It will be done.

また、「く」の字状断面の代りに、傾斜した平板状断面にしてもよい。すなわち、図11の(A)、(B)に示すごとく、各室2’-1、2’-2、…が非圧力状態(大気状態)であるときには、傾斜した平板状ウレタン仕切シート1’-1、1’-2、…はZ方向高さは低くされる。各室2’-1、2’-2、…が正圧状態であれば、平板状ウレタン仕切シート1’-1、1’-2、…の高さは大きくなり、他方、各室2’-1、2’-2、…が負圧状態であれば、平板状ウレタン仕切シート1’-1、1’-2、…の高さは小さくなる。従って、各室2’-1、2’-2、…をグループ分けして正圧状態、負圧状態(又は大気状態)にすることにより図11の(C)に示すごとく進行波を形成できる。尚、傾斜した平板状仕切シートの場合、平板状仕切シートを傾斜方向と反対方向に駆動できない。つまり、後退波を形成できない。 Further, instead of the dogleg-shaped cross section, an inclined flat plate-like cross section may be used. That is, as shown in FIGS. 11A and 11B, when each chamber 2'-1, 2'-2, ... is in a non-pressure state (atmospheric state), the inclined flat urethane partition sheet 1' -1, 1'-2, . . . have a lower height in the Z direction. If each chamber 2'-1, 2'-2, ... is in a positive pressure state, the height of the flat urethane partition sheet 1'-1, 1'-2, ... will be large, and on the other hand, each chamber 2' -1, 2'-2, . . . are in a negative pressure state, the heights of the flat urethane partition sheets 1'-1, 1'-2, . . . become smaller. Therefore, by grouping each chamber 2'-1, 2'-2, etc. and putting them in a positive pressure state or a negative pressure state (or atmospheric state), a traveling wave can be formed as shown in FIG. 11(C). . In the case of an inclined flat partition sheet, the flat partition sheet cannot be driven in a direction opposite to the direction of inclination. In other words, a backward wave cannot be formed.

図12は負荷-進行波(遅退波)平均速度特性を示すグラフである。 FIG. 12 is a graph showing the load-traveling wave (retarded wave) average speed characteristic.

図12に示すように、傾斜した平板状仕切シート1’-1、1’-2、…の場合には、くの字状仕切シート1-0、1-1、…の場合に比較して平均速度は若干劣る。また、くの字状仕切シート1-0、1-1、…及び傾斜した平板状仕切シート1’-1、1’-2、…のいずれの場合も、正圧+大気圧による制御は正圧+負圧による制御に比較して平均速度は若干劣る。 As shown in FIG. 12, in the case of the inclined flat partition sheets 1'-1, 1'-2, ..., compared to the case of the dogleg-shaped partition sheets 1-0, 1-1, ... Average speed is slightly lower. In addition, in both the dogleg-shaped partition sheets 1-0, 1-1, ... and the inclined flat partition sheets 1'-1, 1'-2, ..., control using positive pressure + atmospheric pressure is positive. The average speed is slightly inferior compared to control using pressure + negative pressure.

さらにまた、本発明は上述の実施例の自明の範囲でいかなる変更にも適用し得る。 Furthermore, the present invention may be applied to any obvious modifications of the embodiments described above.

本発明は、上述のごとく、病院等のベッド等における搬送装置として利用できる。 As described above, the present invention can be used as a transport device for beds in hospitals and the like.

D:下側シート
U:上側シート
1-0、1-1、…:ウレタン仕切シート
2-1、2-2、…:室
1’-1、1’-2、…:傾斜したウレタン仕切シート
2’-1、2’-2、…:室
3-1、3-2、3-3:チューブ
4-1、4-2、4-3:圧力制御ユニット
41、42:電磁弁
43:ポンプ
44:吸気弁
45:排気弁
5:制御ユニット
11a、11b:ウレタン仕切シート片
11:ウレタン仕切シート
12:クッキングシート
13:ウレタン仕切シート/クッキングシート組合体
20:ヒートプレス機
A、B:面状アクチュエータ
C、D:仕切シート
L:進行波(後退波)の1波長
101、102、103、104:柔軟部材
102a、103a:直線縫い
105A、105B、105C:チューブ
106A、106B、106C:扁平空間
D: Lower sheet U: Upper sheet 1-0, 1-1, ...: Urethane partition sheet 2-1, 2-2, ...: Chamber 1'-1, 1'-2, ...: Slanted urethane partition sheet 2'-1, 2'-2,...: Chambers 3-1, 3-2, 3-3: Tubes 4-1, 4-2, 4-3: Pressure control units 41, 42: Solenoid valves
43: Pump 44: Intake valve 45: Exhaust valve 5: Control unit 11a, 11b: Urethane partition sheet piece 11: Urethane partition sheet 12: Cooking sheet 13: Urethane partition sheet/cooking sheet combination 20: Heat press machine A, B : Planar actuator
C, D: Partition sheet L: One wavelength of traveling waves (backward waves) 101, 102, 103, 104: Flexible members 102a, 103a: Straight stitches 105A, 105B, 105C: Tubes 106A, 106B, 106C: Flat space

Claims (16)

下側シートと上側シートとの間にあって、前記下側シートと前記上側シートとの間の距離を変更するための複数の仕切シートによって区分されて第1の方向に延在する複数の室を前記第1の方向と異なる第2の方向に並列に配置した面状アクチュエータであって、
前記第2の方向のN(Nは2以上の整数)個置き毎の前記室によって(N+1)個の室グループを構成し、
前記各室グループ毎に大気圧より大きい正圧の正圧状態、前記大気圧より小さい負圧の負圧状態に制御するための(N+1)個の圧力制御ユニットと、
前記(N+1)個の圧力制御ユニットを制御して定常時における前記正圧状態の前記室グループの数と負圧状態の前記室グループの数とを異ならせるための制御ユニットと
を具備する面状アクチュエータ。
A plurality of chambers are provided between a lower sheet and an upper sheet, partitioned by a plurality of partition sheets for changing a distance between the lower sheet and the upper sheet, and extending in a first direction. A planar actuator arranged in parallel in a second direction different from the first direction,
(N+1) room groups are formed by every N (N is an integer of 2 or more) rooms in the second direction;
(N+1) pressure control units for controlling each of the chamber groups to a positive pressure state with a positive pressure greater than the atmospheric pressure and a negative pressure state with a negative pressure smaller than the atmospheric pressure;
a control unit for controlling the (N+1) pressure control units to make the number of the chamber groups in the positive pressure state different from the number of the chamber groups in the negative pressure state in a steady state; actuator.
下側シートと上側シートとの間にあって、前記下側シートと前記上側シートとの間の距離を変更するための複数の仕切シートによって区分されて第1の方向に延在する複数の室を前記第1の方向と異なる第2の方向に並列に配置した面状アクチュエータであって、
前記第2の方向のN(Nは2以上の整数)個置き毎の前記室によって(N+1)個の室グループを構成し、
前記各室グループ毎に大気圧より大きい正圧の正圧状態、大気圧状態に制御するための(N+1)個の圧力制御ユニットと、
前記(N+1)個の圧力制御ユニットを制御して定常時における前記正圧状態の前記室グループの数と大気圧状態の前記室グループの数とを異ならせるための制御ユニットと
を具備する面状アクチュエータ。
A plurality of chambers are provided between a lower sheet and an upper sheet, partitioned by a plurality of partition sheets for changing a distance between the lower sheet and the upper sheet, and extending in a first direction. A planar actuator arranged in parallel in a second direction different from the first direction,
(N+1) room groups are formed by every N (N is an integer of 2 or more) rooms in the second direction;
(N+1) pressure control units for controlling each chamber group to a positive pressure state of a positive pressure greater than atmospheric pressure, and an atmospheric pressure state;
a control unit for controlling the (N+1) pressure control units to make the number of the chamber groups in the positive pressure state different from the number of the chamber groups in the atmospheric pressure state in a steady state; actuator.
前記仕切シートは傾斜した平板状となっている請求項1又は2に記載の面状アクチュエータ。 The planar actuator according to claim 1 or 2, wherein the partition sheet has an inclined flat plate shape. 前記仕切シートの断面は少なくとも1つの「く」の字状となっている請求項1又は2に記載の面状アクチュエータ。 3. The planar actuator according to claim 1, wherein the partition sheet has at least one dogleg shape in cross section. 前記仕切シート、前記下側シート及び前記上側シートは熱可塑性材料よりなる請求項1~のいずれかに記載の面状アクチュエータ。 The planar actuator according to any one of claims 1 to 4 , wherein the partition sheet, the lower sheet, and the upper sheet are made of thermoplastic material. 前記熱可塑性材料はウレタンである請求項に記載の面状アクチュエータ。 The planar actuator according to claim 5 , wherein the thermoplastic material is urethane. 請求項1~のいずれかに記載の前記面状アクチュエータを具備する搬送装置。 A conveyance device comprising the planar actuator according to any one of claims 1 to 6 . 請求項1~のいずれかに記載の前記面状アクチュエータを具備する移動装置。 A moving device comprising the planar actuator according to any one of claims 1 to 6 . 請求項1~のいずれかに記載の前記面状アクチュエータを複数個隣接して配置し、少なくとも2つの前記面状アクチュエータの仕切シートの方向が異なる搬送装置。 A conveyance device according to any one of claims 1 to 6 , wherein a plurality of the planar actuators are arranged adjacent to each other, and the partition sheets of at least two of the planar actuators have different directions. 請求項1~のいずれかに記載の前記面状アクチュエータを複数個隣接して配置し、少なくとも2つの前記面状アクチュエータの仕切シートの方向が異なる移動装置。 The moving device according to any one of claims 1 to 6 , wherein a plurality of the planar actuators are arranged adjacent to each other, and the partition sheets of at least two of the planar actuators have different directions. 熱可塑性仕切シートと耐熱剥離シートとを交互に挟み込んで熱可塑性仕切シート/耐熱剥離シート組合体を形成する第1の工程と、
前記熱可塑性仕切シート/耐熱剥離シート組合体に上下方向から熱可塑性下側シート及び熱可塑性上側シートを貼り合せる第2の工程と、
前記熱可塑性下側シート及び熱可塑性上側シートが貼り合された前記熱可塑性仕切シート/耐熱剥離シート組合体を前記上下方向からヒートプレスする第3の工程と
を具備する面状アクチュエータの製造方法。
a first step of alternately sandwiching a thermoplastic partition sheet and a heat-resistant release sheet to form a thermoplastic partition sheet/heat-resistant release sheet combination;
a second step of laminating a thermoplastic lower sheet and a thermoplastic upper sheet to the thermoplastic partition sheet/heat-resistant release sheet combination from above and below;
a third step of heat-pressing the thermoplastic partition sheet/heat-resistant release sheet combination in which the thermoplastic lower sheet and the thermoplastic upper sheet are bonded together from the above-mentioned vertical direction.
前記仕切シートは傾斜した平板状となっている請求項11に記載の面状アクチュエータの製造方法。 12. The method for manufacturing a planar actuator according to claim 11 , wherein the partition sheet has an inclined flat plate shape. 前記仕切シートの断面は少なくとも1つの「く」の字状となっている請求項11に記載の面状アクチュエータの製造方法。 12. The method for manufacturing a planar actuator according to claim 11 , wherein the partition sheet has at least one dogleg shape in cross section. 前記少なくとも1つの「く」の字状断面の熱可塑性仕切シートは2つの熱可塑性仕切シート片を貼り合せることにより得られる請求項13に記載の面状アクチュエータの製造方法。 14. The method for manufacturing a planar actuator according to claim 13 , wherein the at least one thermoplastic partition sheet having a dogleg-shaped cross section is obtained by bonding two thermoplastic partition sheet pieces. 前記熱可塑性仕切シート、前記熱可塑性下側シート及び前記熱可塑性上側シートはウレタンよりなる請求項11に記載の面状アクチュエータの製造方法。 12. The method for manufacturing a planar actuator according to claim 11 , wherein the thermoplastic partition sheet, the thermoplastic lower sheet, and the thermoplastic upper sheet are made of urethane. 前記耐熱剥離シートはクッキングシート又はシリコーン樹脂シートよりなる請求項11に記載の面状アクチュエータの製造方法。 12. The method for manufacturing a planar actuator according to claim 11 , wherein the heat-resistant release sheet is made of a cooking sheet or a silicone resin sheet.
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