本发明专利技术提供在被较大的外力拉伸时也发挥充分的收缩力，并且在轻负荷时收缩率也不会降低的层叠型静电致动器。层叠型静电致动器由具有第一绝缘层、导体层、第二绝缘层的3层构造的多个电极膜构成，其被构成为：各电极膜在电极膜的第一绝缘层上具有以能够与其它电极膜接合的方式进行了表面加工的接合区域P、和不与其它电极膜接合的非接合区域Q，接合区域P与非接合区域Q的边界C具有能够使用至少一个以上的有限值的曲率半径来定义的波状图案，以第一电极膜的接合区域P和紧接在第一电极膜的下方的第二电极膜的接合区域P在层叠方向上相互不重叠的方式，并且以第一电极膜的边界C的波状图案的轴线与第二电极膜的边界C的波状图案的轴线平行的方式进行层叠配置，第一电极膜和第二电极膜在第二电极膜的第一绝缘层的接合区域P接合，由此，从层叠方向观察，多个电极膜具有两个电极膜接合的电极部和未接合的铰链部，在因外力而在层叠方向上被拉伸时，铰链部弹性变形，电极部彼此分离而在层叠方向上伸长，在对多个电极膜的导体层间施加电压时，分离的电极部彼此因静电力而收缩，而在层叠方向上收缩。缩。缩。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠型静电致动器
[0001]本专利技术涉及层叠型静电致动器。
技术介绍
[0002]存在涉及层叠型静电致动器的公报公开的技术，该层叠型静电致动器具有如下结构：具备以第一图案在一个面涂覆有粘接剂的多个第一电极板、和以与第一图案不同的第二图案在一个面涂覆有粘接剂的多个第二电极板，第一电极板和第二电极板以涂覆有粘接剂的面不对置的方式交替层叠(专利文献1)。
[0003]专利文献1：日本特开2017
‑
22926号公报
[0004]现有的层叠型静电致动器存在如下课题：在被较大的外力拉伸时，电极间隔过度打开，而无法得到充分的静电引力、即收缩力。在针对上述的课题而采用硬的弹性材料来抑制电极间隔的过度打开的构造中，存在在轻负荷时电极间隔不扩展而致动器的收缩率降低的课题。致动器由非常薄的电极板构成，难以物理性抑制电极间隔的扩展。
技术实现思路
[0005]专利技术人发现了代替物理性抑制电极间隔过度打开而在铰链部的形状上下功夫，能够获得与碟形弹簧的弹簧效果同样的效果，而产生了本专利技术。本专利技术的目的在于提供一种在被较大的外力拉伸时也发挥充分的收缩力，并且在轻负荷时收缩率也不会降低的层叠型静电致动器。
[0006]为了解决上述课题，技术方案1所记载的层叠型静电致动器是由具有第一绝缘层、导体层、第二绝缘层的3层构造的多个电极膜构成的层叠型静电致动器，其被构成为：
[0007]各电极膜在电极膜的第一绝缘层上具有以能够与其它电极膜接合的方式进行了表面加工的接合区域P、和不与其它电极膜接合的非接合区域Q，接合区域P和非接合区域Q的边界C具有能够使用至少一个以上的有限值的曲率半径来定义的波状图案，
[0008]以第一电极膜的接合区域P和紧接在第一电极膜的下方的第二电极膜的接合区域P在层叠方向上相互不重叠的方式，并且以第一电极膜的边界C的波状图案的轴线与第二电极膜的边界C的波状图案的轴线平行的方式进行层叠配置，第一电极膜和第二电极膜在第二电极膜的第一绝缘层的接合区域P接合，
[0009]由此，从层叠方向观察，多个电极膜具有两个电极膜接合的电极部和未接合的铰链部，
[0010]在因外力而在层叠方向上被拉伸时，铰链部弹性变形，电极部彼此分离而在层叠方向上伸长，
[0011]在对多个电极膜的导体层间施加电压时，分离的电极部彼此因静电力而收缩，而在层叠方向上收缩。
[0012]为了解决上述课题，技术方案2所记载的层叠型静电致动器是由具有第一绝缘层、导体层、第二绝缘层的3层构造的多个电极膜构成的层叠型静电致动器，其被构成为：
[0013]各电极膜在电极膜的第一绝缘层上具有以能够与其它电极膜接合的方式进行了表面加工的接合区域P、和不与其它电极膜接合的非接合区域Q，接合区域P在第一绝缘层上形成为相互分离的秤砣连接图样状，
[0014]以第一电极膜的第一绝缘层上的秤砣图样和紧接在第一电极膜的下方的第二电极膜的第一绝缘层上的秤砣图样在层叠方向上相互不重叠的方式，并且以秤砣图样相互旋转了90度的朝向进行层叠配置，第一电极膜和第二电极膜在第二电极膜的第一绝缘层的接合区域P接合，
[0015]由此，从层叠方向观察，多个电极膜具有两个电极膜接合的电极部和未接合的铰链部，
[0016]在因外力而在层叠方向上被拉伸时，铰链部弹性变形，电极部彼此分离而在层叠方向上伸长，
[0017]在对多个电极膜的导体层间施加电压时，分离的电极部彼此因静电力而收缩，而在层叠方向上收缩。
[0018]对于技术方案3所记载的层叠型静电致动器而言，在技术方案1或2所记载的层叠型静电致动器的基础上，
[0019]各电极膜的铰链部形成为外周的曲率半径R
e
、内周的曲率半径R
i
的圆弧状区域，
[0020]圆弧状区域具有按圆弧状区域的每个开角θ
OA
改变凸的朝向来相连而成的形状。
[0021]对于技术方案4所记载的层叠型静电致动器而言，在技术方案1所记载的层叠型静电致动器的基础上，
[0022]各电极膜的铰链部形成为外周的曲率半径R
e
、内周的曲率半径R
i
的圆弧状区域，
[0023]圆弧状区域的开角θ
OA
为180度以上。
[0024]对于技术方案5所记载的层叠型静电致动器而言，在技术方案1～4中的任一项所记载的层叠型静电致动器的基础上，
[0025]若将层叠型静电致动器的伸缩方向上的铰链部的另一个边界C相对于一个边界C的移动量定义为铰链部的位移，将与根据致动器的产生力规定的相对的电极部间的最大允许距离对应的铰链部的位移定义为最大位移，则铰链部的最大位移为电极膜的厚度的倍以上。
[0026]对于技术方案6所记载的层叠型静电致动器而言，在技术方案1或2所记载的层叠型静电致动器的基础上，
[0027]铰链部具有均匀的宽度。
[0028]对于技术方案7所记载的层叠型静电致动器而言，在技术方案6所记载的层叠型静电致动器的基础上，
[0029]铰链部的宽度与电极膜的厚度之比为5以上。
[0030]对于技术方案8所记载的层叠型静电致动器而言，在技术方案1或2所记载的层叠型静电致动器的基础上，构成为：
[0031]在两个电极膜之间形成铰链部的空间与外部之间流体连通，
[0032]在层叠型静电致动器伸缩时，在空间与外部之间能够进行流体的流出流入。
[0033]根据本专利技术，能够提供一种层叠型静电致动器，其通过使铰链部形成为波状，从而在被较大的外力拉伸时也发挥充分的收缩力，并且在轻负荷时收缩率也不会降低。
附图说明
[0034]图1是第一实施方式所涉及的层叠型静电致动器的说明图。
[0035]图2是图1所示的致动器整体的剖视图。
[0036]图3是放大了图2中用圆圈包围的区域III的剖视图，是用于说明致动器的动作的说明图。
[0037]图4是提取了图1中用圆圈包围的区域IV的图，是用于说明铰链部的波状图案的图。
[0038]图5是表示铰链部的弹簧常数的分析结果的图。
[0039]图6是对将铰链部的波状图案的圆弧的开角θ
OA
设为270度时的铰链部的变形模式进行说明的图。
[0040]图7是表示铰链部的弹簧常数的分析结果的图。
[0041]图8是第二实施方式所涉及的层叠型静电致动器的俯视图。
具体实施方式
[0042](第一实施方式)
[0043]图1是第一实施方式所涉及的层叠型静电致动器1的说明图。图1中的(a)表示层叠型静电致动器1的平面，(b)表示构成层叠型静电致动器1的一层电极膜10的剖面。图2是图1所示的层叠型静电致动器1整体的剖视图。在这里，图2是以示出电极膜10和接合区域P的层叠构造的目的而制成的，省略图1的(b)所示的电极膜10的3层构造(后述)。
[004本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种层叠型静电致动器，由具有第一绝缘层、导体层、第二绝缘层的3层构造的多个电极膜构成，所述层叠型静电致动器被构成为：各电极膜在所述电极膜的所述第一绝缘层上具有以能够与其它电极膜接合的方式进行了表面加工的接合区域P、和不与所述其它电极膜接合的非接合区域Q，所述接合区域P和所述非接合区域Q的边界C具有能够使用至少一个以上的有限值的曲率半径来定义的波状图案，以第一电极膜的所述接合区域P和紧接在所述第一电极膜的下方的第二电极膜的所述接合区域P在层叠方向上相互不重叠的方式，并且以所述第一电极膜的边界C的波状图案的轴线与所述第二电极膜的边界C的波状图案的轴线平行的方式进行层叠配置，所述第一电极膜和所述第二电极膜在所述第二电极膜的所述第一绝缘层的所述接合区域P接合，由此，从层叠方向观察，所述多个电极膜具有两个所述电极膜接合的电极部和未接合的铰链部，在因外力而在层叠方向上被拉伸时，所述铰链部弹性变形，所述电极部彼此分离而在层叠方向上伸长，在对所述多个电极膜的所述导体层间施加电压时，分离的所述电极部彼此因静电力而收缩，而在层叠方向上收缩。2.一种层叠型静电致动器，由具有第一绝缘层、导体层、第二绝缘层的3层构造的多个电极膜构成，所述层叠型静电致动器被构成为：各电极膜在所述电极膜的所述第一绝缘层上具有以能够与其它电极膜接合的方式进行了表面加工的接合区域P、和不与所述其它电极膜接合的非接合区域Q，所述接合区域P在所述第一绝缘层上形成为相互分离的秤砣连接图样状，以第一电极膜的所述第一绝缘层上的秤砣图样和紧接在所述第一电极膜的下方的第二电极膜的所述第一绝缘层上的秤砣图样在层叠方向上相互不重叠的方式，并且以所述秤砣图样相互旋转了90度的朝向进行层叠配置，所述第一电极膜和所述第二电极膜在所述第二电极膜的所述第一绝缘层的所述接合区域P接合，由此，从...
【专利技术属性】
技术研发人员：实吉敬二，伊藤诚，泉谷辉，
申请(专利权)人：STRAWB股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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