[发明专利]具有多层构造的静电致动器

说明书

本发明提供一种即使弹性层由于蠕变现象而变形，也能维持导体层间的绝缘性能的层叠型静电致动器。静电致动器具有将多个电极膜层叠结合的构造，各电极膜具有弹性层、绝缘层、导体层、绝缘层、弹性层的5层构造，构成弹性层的材料的杨氏模量比构成绝缘层的材料的杨氏模量小，或者构成弹性层的材料的弹簧常数伴随着电极膜在层叠方向上伸长而增加。

技术领域

本发明涉及具有多层构造的静电致动器。

背景技术

以容易使用的构造的电介质弹性体致动器及其驱动系统的提供为课题，存在涉及如下的电介质弹性体致动器及其驱动系统的公报公开的技术：电介质弹性体致动器具备在可伸缩的一对电极间夹持弹性体的构造的驱动要素A、在可伸缩的一对电极间夹持弹性体的构造的驱动要素B、以及将驱动要素A和驱动要素B串联连接的连接部，在对驱动要素A以及驱动要素B所具有的一对电极间施加电压时，由于在一对电极间产生的电场，一对电极在与电场平行的方向上位移，弹性体在与电场垂直的方向上伸长，弹性体的伸长经由连接部而相互作用(专利文献1)。

专利文献1：日本特开2018-33293号公报

现有的静电致动器具有在导体层间夹持作为弹性材料的电介质弹性体的构造，是通过对对置的导体层间施加电压而产生的静电引力使导体层间收缩的结构。电介质弹性体还起到作为导体层间的绝缘材料的功能。在这里，有如下担心：在对静电致动器长时间施加电压，由静电引力对电介质弹性体长时间施加压缩力时，若电介质弹性体柔软，则电介质弹性体与导体一起在横向上扩展，由于蠕变现象，而构成电介质弹性体的层(弹性层)的材料的分子移动，从而层崩溃，产生绝缘破坏。由此，现有的静电致动器不能长期使用，难以实用化。另一方面，存在如下课题：如果采用具有硬的弹性性能的电介质弹性体，则收缩率降低，无法确保充分的冲程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即使弹性层由于蠕变现象而变形，也能维持导体层间的绝缘性能的层叠型静电致动器。另外，其目的在于提供一种容易确保充分的冲程的层叠型静电致动器。

为了解决上述课题，对于技术方案1所记载的层叠型静电致动器而言，

具有将多个电极膜层叠结合的构造，

各电极膜具有弹性层、绝缘层、导体层、绝缘层、弹性层的5层构造，

构成弹性层的材料的杨氏模量比构成绝缘层的材料的杨氏模量小。

为了解决上述课题，对于技术方案2所记载的层叠型静电致动器而言，

具有将多个电极膜层叠结合的构造，

各电极膜具有弹性层、绝缘层、导体层、绝缘层、弹性层的5层构造，

构成弹性层的材料的弹簧常数伴随着电极膜在层叠方向上伸长而增加。

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所记载的静电致动器的基础上，

在相邻的两个电极膜中，电极膜的弹性层间通过粘接或者共价键合或弹性体粘着力而连接。

为了解决上述课题，对于技术方案4所记载的层叠型静电致动器而言，

具有在导体层的两面配置有绝缘层的电极层经由弹性层而层叠结合的构造，

构成弹性层的材料的杨氏模量比构成绝缘层的材料的杨氏模量小，或者

构成弹性层的材料的弹簧常数伴随着静电致动器在层叠方向上伸长而增加。

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4所记载的静电致动器的基础上，

弹性层是具有在电极层的面方向上相互分离的多个柱的构造体。