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JP5221302B2 - Polymer actuator - Google Patents
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JP5221302B2 - Polymer actuator - Google Patents

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Description

本発明は、電極間に電位差を与えると変形を生じるアクチュエータに係り、特に電界によるイオンの移動に伴い変形を生じる高分子アクチュエータに関する。   The present invention relates to an actuator that deforms when a potential difference is applied between electrodes, and more particularly to a polymer actuator that deforms due to movement of ions by an electric field.

従来、高分子アクチュエータの1つとして、イオン交換樹脂層と、このイオン交換樹脂層を挟んで、両側に相互に絶縁状態で形成された金属電極層とを備えたイオン伝導アクチュエータが知られている(例えば、下記特許文献1)。この高分子アクチュエータは、対向する金属電極層の間に電位差をかけて、イオンあるいは極性分子を一方の面側に局在化させることによりイオン交換樹脂層に湾曲及び変形を生じさせることで、アクチュエータとして機能させるというものである。
特開平11−235064号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, as one of polymer actuators, an ion conduction actuator including an ion exchange resin layer and metal electrode layers formed on both sides in an insulated state with the ion exchange resin layer interposed therebetween is known. (For example, the following patent document 1). In this polymer actuator, a potential difference is applied between opposing metal electrode layers, and ions or polar molecules are localized on one surface side to cause bending and deformation in the ion exchange resin layer. As a function.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-233504

この手のアクチュエータを短冊状のシート形状で用いる場合、シートが細長ければ変位量は大きく、発生荷重(駆動力)は小さい。これとは逆に幅を広く長さを短くすると、発生荷重は大きくなるが、変位量が小さくなる。   When this type of actuator is used in the form of a strip-like sheet, the displacement is large and the generated load (driving force) is small if the sheet is elongated. On the contrary, when the width is wide and the length is shortened, the generated load increases, but the displacement amount decreases.

したがって、必要な変位量と発生荷重に合わせて、厚み、縦横寸法比を設計することになるが、変位量、発生荷重を共に大きくすることは難しかった。   Therefore, the thickness and the aspect ratio are designed according to the required amount of displacement and the generated load, but it is difficult to increase both the amount of displacement and the generated load.

本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、簡単な構成で大きな変位量および発生荷重を得ることが可能な高分子アクチュエータを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a polymer actuator capable of obtaining a large amount of displacement and a generated load with a simple configuration.

本発明は、電解質層及び前記電解質層の両面にそれぞれ設けられた一対の電極層とを有し、前記一対の電極間に与えられた電界に応じて主として前記電極層に対して直交する第1の方向に湾曲変形する可撓部が二以上併設された高分子アクチュエータにおいて、
各可撓部の前記電極間に各可撓部が同じ第1の方向に湾曲する電界を与えたときに、少なくとも一の可撓部が、捩れを含む湾曲変形により、隣接する他の可撓部の湾曲面の外側をなす面と当接可能な位置に回りこみ、該他の可撓部が前記一の可撓部によって支持されることを特徴とするものである。
The present invention includes an electrolyte layer and a pair of electrode layers provided on both surfaces of the electrolyte layer, and a first orthogonal to the electrode layer mainly according to an electric field applied between the pair of electrodes. In a polymer actuator provided with two or more flexible parts that bend and deform in the direction of
When an electric field in which each flexible portion bends in the same first direction is applied between the electrodes of each flexible portion, at least one flexible portion is deformed by a curved deformation including torsion. It wraps around at a position where it can abut against the surface forming the outside of the curved surface of the part, and the other flexible part is supported by the one flexible part.

本発明では、一方の可撓部が変形したときに、並設された他方の可撓部を下側から支持するという簡単な構成により、大きな変位量および駆動力を得ることができる。   In this invention, when one flexible part deform | transforms, a big displacement amount and a driving force can be obtained with the simple structure of supporting the other flexible part arranged in parallel from the lower side.

上記においては、前記一対の可撓部が、前記一方の可撓部と前記他方の可撓部との間で非対称の形状で形成されているものである。   In the above, the pair of flexible portions are formed in an asymmetric shape between the one flexible portion and the other flexible portion.

または、前記一の可撓部に形成された前記一対の電極層の形状が、左右非対称で形成されているものである。   Alternatively, the shape of the pair of electrode layers formed on the one flexible portion is formed asymmetrical.

あるいは、前記一の可撓部の両面に形成された前記一対の電極層の導電性が、電極層の内部で場所ごとに異なるものである。   Alternatively, the conductivity of the pair of electrode layers formed on both surfaces of the one flexible portion is different for each place within the electrode layer.

上記構成では、一の可撓部に捩れ変形を積極的に発生させることができ、他方の可撓部側により大きく変位して回りこむことから、より大きな力で支持することが可能となる。   In the above configuration, torsional deformation can be positively generated in one flexible part, and it can be supported by a greater force because it is displaced more greatly on the other flexible part side.

また複数の前記可撓部が階段状に隣接配置されており、下段側に位置する一の可撓部が、それよりも上段側に隣接して配置された他の可撓部を支持することが、前記下段側から上段側にかけて順次行われているものとすることができる。   Further, the plurality of flexible portions are arranged adjacent to each other in a staircase shape, and one flexible portion positioned on the lower stage side supports another flexible section disposed adjacent to the upper stage side. Can be performed sequentially from the lower side to the upper side.

上記手段では、上段側の可撓部をこれに隣接配置された下段側の可撓部が順次支持することができるため、上段側の可撓部が発生荷重の低い細長い形状からなる可撓部であっても各可撓部が発生する発生荷重が合成されてより大きな発生荷重(駆動力)を発生させることが可能となる。   In the above means, the upper flexible portion can be sequentially supported by the lower flexible portion disposed adjacent thereto, so that the upper flexible portion has an elongated shape with a low generated load. Even so, it is possible to generate a larger generated load (driving force) by combining the generated loads generated by the flexible portions.

本発明の高分子アクチュエータでは、簡単な構成で、大きな変位量および駆動力を発生させることができる。   The polymer actuator of the present invention can generate a large displacement and driving force with a simple configuration.

図1は本発明におけるイオン導電型の高分子アクチュエータの基本原理を説明するための側面図である。   FIG. 1 is a side view for explaining the basic principle of an ion conductive polymer actuator according to the present invention.

図1に示すイオン導電型の高分子アクチュエータ1は、電解質層2と、この電解質層2の一方の面に設けられた第1の電極層3と、電解質層2の他方の面に設けられた第2の電極層4とを重ねた積層型の高分子シート1Aとして形成されている。   An ion conductive polymer actuator 1 shown in FIG. 1 is provided on an electrolyte layer 2, a first electrode layer 3 provided on one surface of the electrolyte layer 2, and the other surface of the electrolyte layer 2. It is formed as a laminated polymer sheet 1A in which the second electrode layer 4 is stacked.

電解質層2は、イオン交換が可能な樹脂層であり、イオン交換樹脂に電解質である電解液が含浸されたものである。イオン交換樹脂は、ポリエチレン、ポリスチレン、フッ素樹脂などにスルホン酸基やカルボキシル基などの親水性官能基が導入されたものである。電解液は、塩を含有する分極性有機溶媒やイオン液体などである。また、電解質層2が、ポリフッ化ビニリデンなどのベースポリマーにイオン液体が混入されてゲル状とされたものであってもよい。   The electrolyte layer 2 is a resin layer capable of ion exchange, and is obtained by impregnating an ion exchange resin with an electrolytic solution as an electrolyte. The ion exchange resin is obtained by introducing a hydrophilic functional group such as a sulfonic acid group or a carboxyl group into polyethylene, polystyrene, fluororesin or the like. The electrolytic solution is a polar organic solvent containing a salt or an ionic liquid. Alternatively, the electrolyte layer 2 may be a gel obtained by mixing an ionic liquid into a base polymer such as polyvinylidene fluoride.

第1の電極層3および第2の電極層4は、電解質層2と同じ電解質層に導電性フィラーが含まれているものである。すなわち、第1の電極層3と第2の電極層4は、電解液が含浸されたイオン交換樹脂に、さらにカーボンナノチューブやカーボンナノファイバーなどの導電性フィラーが混入されて構成されている。あるいはイオン液体を含んだ前記ゲル状の層の内部に導電性フィラーが混入されているものであってもよい。   In the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4, a conductive filler is included in the same electrolyte layer as the electrolyte layer 2. That is, the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 are configured by further mixing a conductive filler such as carbon nanotube or carbon nanofiber in an ion exchange resin impregnated with an electrolytic solution. Alternatively, a conductive filler may be mixed in the gel-like layer containing the ionic liquid.

電解質層2に混入する導電性フィラーの割合を変えることにより、第1の電極層3および第2の電極層4の導電率を調整することが可能とされている。   It is possible to adjust the conductivity of the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 by changing the ratio of the conductive filler mixed in the electrolyte layer 2.

前記電解質層2となるシート状の樹脂と、導電性フィラーが混入されたシート状の第1の電極層3およびシート状の第2の電極層4とが積層されることで、図1に示す3層構造の高分子シート1Aを形成することができる。この高分子シート1Aは、電解質層2と第1の電極層3との境界面、および電解質層2と第2の電極層4との境界面が強い密着性を有する構造となっている。   The sheet-like resin to be the electrolyte layer 2 is laminated with the sheet-like first electrode layer 3 and the sheet-like second electrode layer 4 mixed with the conductive filler, and is shown in FIG. A polymer sheet 1A having a three-layer structure can be formed. This polymer sheet 1A has a structure in which the interface between the electrolyte layer 2 and the first electrode layer 3 and the interface between the electrolyte layer 2 and the second electrode layer 4 have strong adhesion.

また、第1の電極層3と第2の電極層4を形成する他の方法として、メッキ浴や金属錯体の溶液を使用して、電解質層2を構成するイオン交換樹脂の両面に金や銀または銅などの導電性金属を付着させて、第1の電極層3および第2の電極層4を形成してもよい。この場合に、前記導電性金属は、その一部が電解質層2を構成する樹脂内に入り込んだ構造である。この場合にも、付着させる導電性金属の比率を変えることにより、第1の電極層3および第2の電極層4の導電率を調整することが可能である。   As another method for forming the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4, gold or silver is used on both surfaces of the ion exchange resin constituting the electrolyte layer 2 using a plating bath or a metal complex solution. Alternatively, the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 may be formed by attaching a conductive metal such as copper. In this case, the conductive metal has a structure in which a part of the conductive metal enters the resin constituting the electrolyte layer 2. Also in this case, the conductivity of the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 can be adjusted by changing the ratio of the conductive metal to be deposited.

高分子アクチュエータ1は、高分子シート1Aの一方の端部である固定端1aが上下方向から拘束部材5a,5bによって挟持されることにより固定されている。   The polymer actuator 1 is fixed by sandwiching a fixed end 1a, which is one end of the polymer sheet 1A, from above and below by the restraining members 5a and 5b.

図1に示すように、第1の電極層3が陽極側となり、第2の電極層4が陰極側となるように、電解質層2に電界が与えられると、電解質層2内のイオンおよび極性分子が陰極側である第2の電極層4へ偏移する。第1の電極層3と第2の電極層4とが、電解質層2と同様にイオン交換可能な層の内部に導電性フィラーが混入されたものである場合には、第1の電極層3と第2の電極層4内で解離したイオンおよび極性分子も第2の電極層4側に偏移する。   As shown in FIG. 1, when an electric field is applied to the electrolyte layer 2 so that the first electrode layer 3 is on the anode side and the second electrode layer 4 is on the cathode side, ions and polarity in the electrolyte layer 2 are applied. Molecules shift to the second electrode layer 4 on the cathode side. When the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 are formed by mixing a conductive filler in an ion-exchangeable layer like the electrolyte layer 2, the first electrode layer 3 The ions and polar molecules dissociated in the second electrode layer 4 are also shifted to the second electrode layer 4 side.

その結果、電解質層2の内部では、第2の電極層4側に偏った位置で体積が膨張しようとする。つまり、第2の電極層4側において膨張応力が発生しこれに基づいて膨張歪みが発生するために、高分子シート1Aに曲げ応力が発生して、図1の実線に示すように、高分子シート1Aに曲げ変形が発生し、高分子アクチュエータ1として機能する。   As a result, inside the electrolyte layer 2, the volume tends to expand at a position biased toward the second electrode layer 4 side. That is, since an expansion stress is generated on the second electrode layer 4 side and an expansion strain is generated based on the expansion stress, a bending stress is generated in the polymer sheet 1A. As shown by the solid line in FIG. Bending deformation occurs in the sheet 1 </ b> A and functions as the polymer actuator 1.

なお、以下の説明において変位量ΔHとは、固定端1aを基準として自由端1cをZ方向に曲げ変形させたときに、自由端1cの破線で示す初期状態におけるZ方向の位置と、実線で示す変形後のZ方向の位置との差を意味する。変位量ΔHは固定端1aと自由端1cとの間の距離に比例する。また発生荷重(駆動力)とは、高分子アクチュエータ1の自由端1cを持ち上げることができる最大の力、または自由端1cに加えた荷重を大きくしたときに変位量ΔH=0を維持することができる最大荷重(耐荷重量)を意味する。   In the following description, the displacement amount ΔH refers to the position in the Z direction in the initial state indicated by the broken line of the free end 1c and the solid line when the free end 1c is bent and deformed in the Z direction with the fixed end 1a as a reference. It means the difference from the position in the Z direction after deformation. The displacement amount ΔH is proportional to the distance between the fixed end 1a and the free end 1c. The generated load (driving force) is the maximum force that can lift the free end 1c of the polymer actuator 1, or the amount of displacement ΔH = 0 maintained when the load applied to the free end 1c is increased. It means the maximum load (withstand load) that can be done.

また高分子シート1Aが曲げ変形するときに、高分子シート1Aは主として第1の電極層3と直交する第1の方向α1(図1の矢印方向)に曲げ変形する。このとき、第1の方向となる曲げの曲率中心が位置する側の湾曲面を高分子シート1Aの内面と規定し、これとは逆側の湾曲面を外面(外側をなす面)と規定する。なお、図1では、第1の電極層3の表面が高分子シート1Aの内面に該当し、第2の電極層4の表面が高分子シート1Aの外面(外側をなす面)に該当している。ただし、電界を逆方向に与えることにより、高分子シート1Aの曲げ変形する第1の方向が、第2の電極層4と直交するα2(α1方向と逆方向)となる場合には、第1の電極層3の表面が高分子シート1Aの外面(外側をなす面)に該当し、第2の電極層4の表面が高分子シート1Aの内面に該当することになる。   When the polymer sheet 1A is bent and deformed, the polymer sheet 1A is bent and deformed mainly in a first direction α1 (in the direction of the arrow in FIG. 1) orthogonal to the first electrode layer 3. At this time, the curved surface on the side where the center of curvature of bending in the first direction is located is defined as the inner surface of the polymer sheet 1A, and the curved surface on the opposite side is defined as the outer surface (surface forming the outer side). . In FIG. 1, the surface of the first electrode layer 3 corresponds to the inner surface of the polymer sheet 1A, and the surface of the second electrode layer 4 corresponds to the outer surface (surface forming the outside) of the polymer sheet 1A. Yes. However, when the first direction in which the polymer sheet 1A is bent and deformed by applying the electric field in the opposite direction is α2 (the direction opposite to the α1 direction) orthogonal to the second electrode layer 4, the first The surface of the electrode layer 3 corresponds to the outer surface (surface forming the outside) of the polymer sheet 1A, and the surface of the second electrode layer 4 corresponds to the inner surface of the polymer sheet 1A.

図2は本発明の第1の実施の形態として高分子アクチュエータを示す斜視図、図3は高分子アクチュエータを図2のY2方向に見た場合を示す正面図であり、(A)は非駆動状態、(B)は駆動状態、また図4は高分子アクチュエータを図2のX1方向に見た場合を示す側面図であり、(A)は非駆動状態、(B)は駆動状態である。   FIG. 2 is a perspective view showing a polymer actuator as a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a front view showing the polymer actuator when viewed in the Y2 direction of FIG. 2, and FIG. FIG. 4 is a side view showing a state in which the polymer actuator is viewed in the X1 direction in FIG. 2, and FIG. 4A is a non-driving state and FIG. 4B is a driving state.

図2ないし図4に示すように、第1の実施の形態に示す高分子アクチュエータ10は、互いに独立して動作する二枚の高分子シートから形成されている。すなわち、高分子アクチュエータ10は、帯状からなる第1の高分子シート(第1の可撓部)20と、三角形状からなる第2の高分子シート(第2の可撓部)30の二枚の高分子シートから構成される。   As shown in FIGS. 2 to 4, the polymer actuator 10 shown in the first embodiment is formed of two polymer sheets that operate independently of each other. That is, the polymer actuator 10 includes two sheets of a first polymer sheet (first flexible portion) 20 having a strip shape and a second polymer sheet (second flexible portion) 30 having a triangular shape. It is composed of a polymer sheet.

第1の高分子シート(第1の可撓部)20と第2の高分子シート(第2の可撓部)30の構造は、上記基本原理と同様であり、その外観の形状が異なるだけである。すなわち、第1の高分子シート20と第2の高分子シート30は、ともに電解質層2の両面に一対の電極層を形成する第1の電極層3および第2の電極層4がそれぞれ設けられた構成である。   The structure of the first polymer sheet (first flexible part) 20 and the second polymer sheet (second flexible part) 30 is the same as the basic principle described above, but only the appearance is different. It is. That is, each of the first polymer sheet 20 and the second polymer sheet 30 is provided with the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 that form a pair of electrode layers on both surfaces of the electrolyte layer 2. It is a configuration.

第1の高分子シート20と第2の高分子シート30とは、ともに長手方向をY方向に向けるとともに、幅(X)方向に所定の隙間を空けて並設されている。そして、第1の高分子シート20の固定端21と第2の高分子シート30の固定端31とが、拘束部材15a,15bによって板厚方向(Z方向)から挟持されることにより、同一平面上に片持支持の状態で固定されている。第1の高分子シート20および第2の高分子シート30の他方の端部(先端)は、ともにZ1−Z2方向に自在に曲げ変形可能な自由端22,32を構成している。   Both the first polymer sheet 20 and the second polymer sheet 30 are arranged side by side with a predetermined gap in the width (X) direction while the longitudinal direction is directed in the Y direction. Then, the fixed end 21 of the first polymer sheet 20 and the fixed end 31 of the second polymer sheet 30 are sandwiched from the plate thickness direction (Z direction) by the restraining members 15a and 15b, so that the same plane. It is fixed in a cantilevered state on the top. The other end portions (tips) of the first polymer sheet 20 and the second polymer sheet 30 constitute free ends 22 and 32 that can be freely bent and deformed in the Z1-Z2 direction.

一方の第1の高分子シート20は、固定端21と自由端22の間が一定の幅寸法からなる帯状の部材として形成されており、Y軸に平行で且つその中心を通る仮想中心線Oa−Oaに対して左右対称の形状である。   One first polymer sheet 20 is formed as a band-shaped member having a constant width dimension between the fixed end 21 and the free end 22, and is a virtual center line Oa parallel to the Y axis and passing through the center thereof. The shape is symmetrical with respect to -Oa.

他方の第2の高分子シート30は、固定端31側の幅寸法が最も幅広く、自由端32側が最も幅の狭い三角形状の部材として形成されている。第2の高分子シート30は、Y軸に平行で且つその中心を通る仮想中心線Ob−Obに対して左右非対称をなす形状である。特に、第2の高分子シート30の長手方向に平行に沿う一辺、すなわち図示X2側の第1の高分子シート20寄りの一方の一辺33の長さ寸法は、第2の高分子シート30の図示X1側の他方の一辺である斜辺34の長さ寸法よりも短い構成である。このように、他方の第2の高分子シート30は左右の辺に寸法差を有して形成されている。   The other second polymer sheet 30 is formed as a triangular member having the widest width on the fixed end 31 side and the narrowest on the free end 32 side. The second polymer sheet 30 has a shape that is asymmetric with respect to a virtual center line Ob-Ob that is parallel to the Y axis and passes through the center thereof. In particular, the length of one side 33 parallel to the longitudinal direction of the second polymer sheet 30, that is, one side 33 near the first polymer sheet 20 on the X2 side in the drawing is the length of the second polymer sheet 30. This is a configuration shorter than the length dimension of the hypotenuse 34 which is the other side on the X1 side in the drawing. Thus, the other second polymer sheet 30 is formed with a dimensional difference between the left and right sides.

上記構成からなる高分子アクチュエータの動作について説明する。
第1の高分子シート20と第2の高分子シート30をそれぞれ構成する第1の電極層3と第2の電極層4との間に所定の電圧を印加すると、第1の高分子シート20と第2の高分子シート30の電解質層2,2にそれぞれ電界が発生する。
The operation of the polymer actuator having the above configuration will be described.
When a predetermined voltage is applied between the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 constituting the first polymer sheet 20 and the second polymer sheet 30, respectively, the first polymer sheet 20 An electric field is generated in each of the electrolyte layers 2 and 2 of the second polymer sheet 30.

すると、図2に実線で示すように、第1の高分子シート20および第2の高分子シート30に第1の方向α1への曲げ変形が発生し、自由端22および自由端32が図示Z1方向に持ち上がるように変形させられる。   Then, as shown by a solid line in FIG. 2, the first polymer sheet 20 and the second polymer sheet 30 undergo bending deformation in the first direction α1, and the free end 22 and the free end 32 are shown as Z1 in the drawing. It is transformed to lift in the direction.

このとき、一方の第1の高分子シート20は左右対称形状であるため、自由端22は左右方向(X方向)への振れが少ない状態でZ1方向に沿ってほぼ真上に持ち上げられる。   At this time, since one first polymer sheet 20 has a bilaterally symmetric shape, the free end 22 is lifted almost directly along the Z1 direction in a state where there is little deflection in the left-right direction (X direction).

これに対し、他方の第2の高分子シート30の形状は左右非対称であり、図示X2側の一方の一辺33の長さ寸法は他方の一辺である斜辺34よりも短い。このため、斜辺34側の抵抗値は、長さ寸法の短い図示X2側の一辺33側の抵抗値よりも大きく、これにより電界質層2に与えられる電界の大きさは、過渡的に図示X2側の一辺33よりも斜辺34の方が大きくなる。このため、過渡的に見た場合に、電界質層2に分布するイオンの密度は均一ではなく、斜辺34側よりも図示X2側の一辺33側に多くのイオンが分布する。その結果、電解質層2の内部では、斜辺34側よりも図示X2側の一辺33側に偏った位置での体積の膨張が大きくなる。つまり、発生する膨張応力は斜辺34側よりも図示X2側の一辺33側の方が大きく、第2の高分子シート30にはこれに基づく膨張歪みが発生し、長手方向の伸び量は図示X2側の一辺33側よりも斜辺34側が大きくなる。よって、過渡的に、第2の高分子シート30を形成する左右の二辺の伸び量に差が発生し、この伸び量の差に基づく捩れが第2の高分子シート30全体に発生する。   On the other hand, the shape of the other second polymer sheet 30 is asymmetrical, and the length dimension of one side 33 on the X2 side in the drawing is shorter than the hypotenuse 34 that is the other side. For this reason, the resistance value on the hypotenuse 34 side is larger than the resistance value on the one side 33 side of the illustrated X2 side, which has a short length, and the magnitude of the electric field applied to the electrolyte layer 2 is transiently shown in the X2 diagram. The hypotenuse 34 is larger than the one side 33 on the side. For this reason, when viewed transiently, the density of ions distributed in the electrolyte layer 2 is not uniform, and more ions are distributed on the one side 33 side of the X2 side than the oblique side 34 side. As a result, in the electrolyte layer 2, the expansion of the volume is increased at a position that is biased toward the one side 33 side of the illustrated X2 side rather than the oblique side 34 side. That is, the generated expansion stress is larger on the side 33 on the X2 side than on the hypotenuse 34 side, and the second polymer sheet 30 is subjected to expansion strain based on this, and the amount of elongation in the longitudinal direction is X2 in the figure. The hypotenuse 34 side is larger than the one side 33 side. Therefore, transiently, a difference occurs between the elongation amounts of the left and right sides forming the second polymer sheet 30, and a twist based on the difference between the elongation amounts occurs throughout the second polymer sheet 30.

この捩れ変形により、図3(B)および図4(B)に示すように、第2の高分子シート30の自由端32が、隣接する第1の高分子シート20の湾曲面の外側をなす面(外面)と当接可能な位置に回り込んで、第1の高分子シート20の外面に当接し、さらに、第1の高分子シート20を図示上方(Z1方向)に持ち上げる。よって、第1の高分子シート20には、第1の高分子シート20自身の駆動力F1と、第2の高分子シート30による駆動力F2とが同時に第1の方向α1に作用することにより、高分子アクチュエータ10全体として大きな駆動力(F1+F2)を発生させることができる。   Due to this torsional deformation, the free end 32 of the second polymer sheet 30 forms the outside of the curved surface of the adjacent first polymer sheet 20 as shown in FIGS. 3B and 4B. It goes around to a position where it can come into contact with the surface (outer surface), contacts with the outer surface of the first polymer sheet 20, and further lifts the first polymer sheet 20 upward (Z1 direction) in the figure. Therefore, the driving force F1 of the first polymer sheet 20 itself and the driving force F2 of the second polymer sheet 30 simultaneously act on the first polymer sheet 20 in the first direction α1. A large driving force (F1 + F2) can be generated as a whole of the polymer actuator 10.

ここで、一般に、高分子シートはその形状が幅寸法Wに比較して全長Lが長い帯状の場合(W<<L)には駆動力は小さいが変位量ΔHは大きく、逆に幅寸法Wに比較して全長が短い(W>>L)場合には変位量ΔHは小さいが大きな駆動力を発生させるという特徴を有する。本実施の形態では、少なくとも第1の高分子シート20の形状は細長い帯状(W<<L)であるため、大きな変位量ΔHを確保することが可能である。   Here, in general, in the case where the polymer sheet is in the shape of a belt whose overall length L is longer than the width dimension W (W << L), the driving force is small but the displacement amount ΔH is large. In contrast, when the total length is short (W >> L), the displacement amount ΔH is small, but a large driving force is generated. In the present embodiment, since the shape of at least the first polymer sheet 20 is an elongated strip (W << L), it is possible to ensure a large displacement amount ΔH.

そして、第1の実施の形態に示す高分子アクチュエータ10では、このように大きな変位量ΔHを発生させるとともに、第2の高分子シート30が第1の高分子シート20を持ち上げるため、全体として大きな駆動力を発生させることができる。   In the polymer actuator 10 shown in the first embodiment, the large displacement amount ΔH is generated as described above, and the second polymer sheet 30 lifts the first polymer sheet 20, so that it is large as a whole. A driving force can be generated.

上記のように、第2の高分子シート30に捩れ変形を発生させるためには、電界質層2内におけるイオンの分布を制御すればよく、そのために上記のような第2の高分子シート30の形状を仮想中心線に対して左右非対称とする以外の方法であってもよい。   As described above, in order to cause torsional deformation in the second polymer sheet 30, the distribution of ions in the electrolyte layer 2 may be controlled. For this purpose, the second polymer sheet 30 as described above is used. A method other than making the shape of the left and right asymmetric with respect to the virtual center line may be used.

例えば、第2の高分子シート30を形成する第1の電極層3および第2の電極層4の導電率を、それぞれの電極層の内部で場所ごとに異ならせることで実現することが可能である。これにより、第2の高分子シート30自体が、たとえ仮想中心線に対して左右対称形状であっても、左右非対称形状(三角形状)の場合と同様の捩れ変形を生じさせることが可能となる。   For example, it can be realized by making the conductivity of the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 forming the second polymer sheet 30 different from place to place inside each electrode layer. is there. Thereby, even if the second polymer sheet 30 itself has a bilaterally symmetric shape with respect to the virtual center line, it is possible to cause the same torsional deformation as in the case of the bilaterally asymmetric shape (triangular shape). .

ただし、第2の高分子シート30が仮想中心線に対して左右非対称の形状であり、さらに加えて導電率をそれぞれの電極層の内部で場所ごとに異なるようにすると、さらに捩れ変位量を大きくすることが可能となるため、より大きな駆動力を発生させることができるようになる。   However, if the second polymer sheet 30 has an asymmetrical shape with respect to the virtual center line, and additionally the conductivity is made different for each location within each electrode layer, the amount of twist displacement is further increased. Therefore, it becomes possible to generate a larger driving force.

なお、導電率の分布調整は、上述したように、第1の電極層3および第2の電極層4を形成する電解質層に混入する導電性フィラーの割合を変えることにより、あるいは付着させる導電性金属の比率を変えることにより行うことができる。   As described above, the conductivity distribution is adjusted by changing the ratio of the conductive filler mixed in the electrolyte layer forming the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4, or by attaching the conductivity. This can be done by changing the metal ratio.

さらに電解質層2の形状を仮想中心線に対して左右対称とし、その両面に形成する第1の電極層3と第2の電極層4の形状のみが左右非対称となるように形成してもよい。また仮想中心線に対して左右非対称とするには、電解質層2の一部に電極層を形成しない領域を設けるようにして行うものであってもよい。   Furthermore, the shape of the electrolyte layer 2 may be bilaterally symmetric with respect to the virtual center line, and only the shapes of the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 formed on both surfaces thereof may be bilaterally asymmetric. . Further, in order to make the left-right asymmetric with respect to the virtual center line, a region where no electrode layer is formed may be provided in a part of the electrolyte layer 2.

図5は本発明の第2の実施の形態を示す高分子アクチュエータの平面図である。
図5に示す高分子アクチュエータ50は、一枚の高分子シート1Aによって形成されている。高分子シート1Aの構造は、上記基本原理と同様である。ただし、第2の実施の形態では、高分子シート1Aに一本の切れ目50aがシートの途中まで形成されており、この切れ目50aにより、第1の可撓部51と第2の可撓部52とに分離されている。
FIG. 5 is a plan view of a polymer actuator showing a second embodiment of the present invention.
The polymer actuator 50 shown in FIG. 5 is formed by a single polymer sheet 1A. The structure of the polymer sheet 1A is the same as the above basic principle. However, in the second embodiment, one cut 50a is formed in the polymer sheet 1A up to the middle of the sheet, and the first flexible portion 51 and the second flexible portion 52 are formed by the cut 50a. And are separated.

一方の第1の可撓部51は一方の仮想中心線Oa−Oaに対して左右対称形状に含まれる細長い帯状として形成され、他方の第2の可撓部52は他方の仮想中心線Ob−Obに対して左右非対称に含まれる略三角形状の形状として形成されている。   One of the first flexible portions 51 is formed as an elongated strip included in a symmetrical shape with respect to one virtual center line Oa-Oa, and the other second flexible portion 52 is formed with the other virtual center line Ob-. It is formed as a substantially triangular shape that is asymmetrical with respect to Ob.

このため、上記同様に第1の電極層3と第2の電極層4との間に電界を与えると、略三角形状からなる第2の可撓部52に上記同様の捩れ変形が発生し、第1の可撓部51の湾曲面の外側に回り込んで第1の可撓部51の外面に当接してこれを支持することが可能である。よって、上記同様に大きな変位量ΔHおよび大きな駆動力を発生する高分子アクチュエータ50とすることができる。   For this reason, when an electric field is applied between the first electrode layer 3 and the second electrode layer 4 in the same manner as described above, the same torsional deformation as described above occurs in the second flexible portion 52 having a substantially triangular shape, It is possible to go around the curved surface of the first flexible portion 51 and contact the outer surface of the first flexible portion 51 to support it. Therefore, similarly to the above, the polymer actuator 50 can generate a large displacement amount ΔH and a large driving force.

このように、第1の可撓部と第2の可撓部は同じ一枚の高分子シートで形成することもできし、上記第1の実施に形態に示すように二枚の別々の高分子シートで形成することもできる。   As described above, the first flexible portion and the second flexible portion can be formed of the same single polymer sheet, and two separate high portions can be formed as shown in the first embodiment. It can also be formed from molecular sheets.

図6は本発明の第3の実施の形態を示す高分子アクチュエータの平面図である。
第3の実施の形態に示す高分子アクチュエータ60は、一方の仮想中心線Oa−Oaに対して左右非対称形状からなる第1の高分子シート(第1の可撓部)61と、他方の仮想中心線Ob−Obに対して左右非対称形状からなる第2の高分子シート(第2の可撓部)62とにより形成される。
FIG. 6 is a plan view of a polymer actuator showing a third embodiment of the present invention.
The polymer actuator 60 shown in the third embodiment includes a first polymer sheet (first flexible portion) 61 having an asymmetric shape with respect to one virtual center line Oa-Oa and the other virtual axis. It is formed by a second polymer sheet (second flexible portion) 62 having an asymmetric shape with respect to the center line Ob-Ob.

第1の高分子シート(第1の可撓部)61および第2の高分子シート(第2の可撓部)62が曲げ変形する方向は同じ第1の方向、すなわち紙面の表側から裏側に向かう方向、またはその逆方向である。また第1の高分子シート(第1の可撓部)61および第2の高分子シート(第2の可撓部)62が捩れ変形する方向は互いに接近する方向である。このため、一方の第1の高分子シート61と他方の第2の高分子シート62とは交差しやすくなっている。よって、一方の第1の高分子シート61と他方の第2の高分子シートのうちの一方が他方の下に潜り込んで確実に支持することが可能となっている。   The direction in which the first polymer sheet (first flexible portion) 61 and the second polymer sheet (second flexible portion) 62 are bent and deformed is the same first direction, that is, from the front side to the back side of the page. The direction to go or vice versa. The direction in which the first polymer sheet (first flexible portion) 61 and the second polymer sheet (second flexible portion) 62 are twisted and deformed is a direction in which they approach each other. For this reason, one first polymer sheet 61 and the other second polymer sheet 62 are likely to cross each other. Therefore, one of the first polymer sheet 61 and the other second polymer sheet can be surely supported under the other.

このように、本発明の高分子アクチュエータでは、仮想中心線に対して左右対称の高分子シート(第1の可撓部)と左右非対称の高分子シート(第2の可撓部)との組み合わせて形成することができるし、仮想中心線に対して左右非対称を成す二枚の高分子シート(可撓部)を組み合わせることにより形成することもできる。   Thus, in the polymer actuator of the present invention, a combination of a polymer sheet (first flexible portion) that is bilaterally symmetric with respect to the virtual center line and a polymer sheet (second flexible portion) that is asymmetrical to the left and right. It can also be formed by combining two polymer sheets (flexible portions) that are asymmetric with respect to the virtual center line.

次に、図7は本発明の第4の実施の形態を示す高分子アクチュエータの平面図である。図7に示すように、可撓部の数は2つに限られるものではなく、複数の可撓部を有する構成であってもよい。   Next, FIG. 7 is a plan view of a polymer actuator showing a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the number of flexible portions is not limited to two, and a configuration having a plurality of flexible portions may be used.

図7に実線で示す高分子アクチュエータ70では、帯状ないしは爪状からなる複数(図7では4枚)の高分子シート(可撓部)71,72,73,74を湾曲形状の一対の拘束部材75に板厚方向から挟持され、階段状に隣接配置された状態で固定されている。高分子アクチュエータ70は、右端のO−O線上に位置する最上段の高分子シート71が最もY1方向に突出するように形成され、高分子シート71の下段側に隣接して配置された高分子シート72が2番目に突出しており、高分子シート72の下段側に隣接して配置された高分子シート73が3番目に突出している。そして、左端の最下段に設けられた高分子シート74の突出量が最も小さい。各高分子シート(可撓部)71,72,73,74の構造は上記基本原理と同様である。なお、拘束部材75の湾曲形状には、波状、円弧形状、楕円形状などが含まれる。   In the polymer actuator 70 shown by a solid line in FIG. 7, a plurality of (four in FIG. 7) polymer sheets (flexible portions) 71, 72, 73, 74 having a band shape or a claw shape are formed as a pair of curved restraining members. It is clamped by 75 from the plate | board thickness direction, and is fixed in the state arrange | positioned adjacently at step shape. The polymer actuator 70 is formed such that the uppermost polymer sheet 71 located on the rightmost OO line protrudes most in the Y1 direction, and is disposed adjacent to the lower side of the polymer sheet 71. The sheet 72 protrudes second, and the polymer sheet 73 disposed adjacent to the lower side of the polymer sheet 72 protrudes third. And the protrusion amount of the polymer sheet 74 provided in the lowest step of the left end is the smallest. The structure of each polymer sheet (flexible part) 71, 72, 73, 74 is the same as the above basic principle. Note that the curved shape of the restraining member 75 includes a wave shape, an arc shape, an elliptical shape, and the like.

この実施の形態では、最も突出量の大きい最上段の高分子シート71の左右両辺の長さは同じである。すなわち、最も突出量の大きい高分子シート71は仮想中心線に対して左右対称となる形状で形成されている。   In this embodiment, the lengths of the left and right sides of the uppermost polymer sheet 71 having the largest protrusion amount are the same. That is, the polymer sheet 71 having the largest protrusion amount is formed in a shape that is symmetrical with respect to the virtual center line.

これに対し、その下段側に隣接配置される高分子シート72は、高分子シート71寄りのX1側の内辺が短く、逆側(X2側)である外辺が長くなるように形成されており、左右両辺(内辺と外辺)の長さの間には寸法差ΔL1が設けられている。同様に、高分子シート72の下段側に隣接配置される高分子シート73には寸法差ΔL2設けられ、さらに高分子シート73の下段側に隣接配置された最下段の高分子シート74には寸法差ΔL3が設けられている。そして、これらの寸法差の関係は、ΔL1<ΔL2<ΔL3であり、寸法差ΔLは最上段に位置する高分子シート71から最下段の高分子シート74に向かうほどに大きい。つまり、最も突出量の大きい最上段の高分子シート71以外の高分子シート72,73,74は、それぞれの仮想中心線に対して左右非対称となる形状で形成されている。   On the other hand, the polymer sheet 72 arranged adjacent to the lower side is formed such that the inner side on the X1 side near the polymer sheet 71 is short and the outer side on the opposite side (X2 side) is long. A dimensional difference ΔL1 is provided between the lengths of the left and right sides (inner side and outer side). Similarly, the polymer sheet 73 disposed adjacent to the lower stage side of the polymer sheet 72 is provided with a dimensional difference ΔL2, and further the dimension is provided to the lowermost polymer sheet 74 disposed adjacent to the lower stage side of the polymer sheet 73. A difference ΔL3 is provided. The relationship between these dimensional differences is ΔL1 <ΔL2 <ΔL3, and the dimensional difference ΔL increases from the polymer sheet 71 positioned at the uppermost level toward the polymer sheet 74 at the lowermost level. That is, the polymer sheets 72, 73, 74 other than the uppermost polymer sheet 71 having the largest protrusion amount are formed in a shape that is asymmetrical with respect to the respective virtual center lines.

各高分子シート(可撓部)71,72,73,74を形成するそれぞれの第1の電極層3と第2の電極層4との間に電位差に基づく電界を与えると、各高分子シート(可撓部)71,72,73,74はすべて同じ第1の方向(紙面の表側から裏側に向かう方向、またはその逆方向)に曲げ変形が発生する。同時に、高分子シート(可撓部)72,73,74には寸法差ΔL1,ΔL2,ΔL3に応じた捩れ変形が発生する。この場合の捩れ変形の量は、最も大きな寸法差ΔL3を有する高分子シート74が最も大きく、次に寸法差ΔL2を有する高分子シート73が大きく、寸法差ΔL1を有する高分子シート73が最も小さい。   When an electric field based on a potential difference is applied between each first electrode layer 3 and second electrode layer 4 forming each polymer sheet (flexible portion) 71, 72, 73, 74, each polymer sheet (Flexible portions) 71, 72, 73, and 74 all undergo bending deformation in the same first direction (the direction from the front side to the back side of the page, or the opposite direction). At the same time, torsional deformation corresponding to the dimensional differences ΔL1, ΔL2, and ΔL3 occurs in the polymer sheets (flexible portions) 72, 73, and 74. In this case, the amount of torsional deformation is the largest for the polymer sheet 74 having the largest dimensional difference ΔL3, the largest for the polymer sheet 73 having the dimensional difference ΔL2, and the smallest for the polymer sheet 73 having the dimensional difference ΔL1. .

このため、高分子シート72の自由端が最上段の高分子シート71の湾曲面の外側に回り込んで高分子シート71を支持し、その下段側に位置する高分子シート73の自由端がその上段側に位置する高分子シート72の湾曲面の外側に回り込んで高分子シート72を支持し、さらにその下段側に位置する高分子シート74の自由端がその上段側に位置する高分子シート73の湾曲面の外側に回り込んで高分子シート73を支持する。すなわち、最下段に位置する高分子シート74の自由端がこれに隣接する上段側の高分子シート73を、この高分子シート73の自由端がこれに隣接する上段側の高分子シート72を、さらに高分子シート72の自由端がこれに隣接する上段側央の高分子シート71をそれぞれこの順番で支持することができる。   For this reason, the free end of the polymer sheet 72 wraps around the curved surface of the uppermost polymer sheet 71 to support the polymer sheet 71, and the free end of the polymer sheet 73 located on the lower stage side thereof A polymer sheet that wraps around the curved surface of the polymer sheet 72 located on the upper stage side to support the polymer sheet 72, and further has a free end of the polymer sheet 74 located on the lower stage side located on the upper stage side. The polymer sheet 73 is supported around the curved surface of 73. That is, the polymer sheet 74 located at the lowermost stage has a free end thereof adjacent to the upper polymer sheet 73, and the polymer sheet 73 has a free end adjacent to the upper stage polymer sheet 72, Furthermore, the upper polymer sheet 71 adjacent to the free end of the polymer sheet 72 can be supported in this order.

よって、最も突出量の大きい最上段の高分子シート71には、下段側に位置する高分子シート72,73,74の駆動力が作用するため、高分子シート71に大きな駆動力を発生させることができる。さらには、各高分子シート72,73,74には捩れ変形が加わるため、高分子シート71の変位量を大きくすることができる。   Therefore, since the driving force of the polymer sheets 72, 73, 74 located on the lower side acts on the uppermost polymer sheet 71 having the largest protrusion amount, a large driving force is generated in the polymer sheet 71. Can do. Furthermore, since the torsional deformation is applied to each of the polymer sheets 72, 73, 74, the displacement amount of the polymer sheet 71 can be increased.

なお、電位差に基づく電界を、各高分子シート(可撓部)71,72,73,74に同時に与えると、上記の順番通りに重ならない場合も考えられる。このような場合には、変形する順番が高分子シート71、高分子シート72、高分子シート73、高分子シート74となるように、各高分子シート(可撓部)に電界を発生させる時間に差(時間差)を設けるようにすると良い。すなわち、最初に最上段の高分子シート71に電界を与え、次にその下段の高分子シート72に電界を与え、さらにその下段の高分子シート73に電界を与え、最後に最下段の高分子シート74に電界を与えるようにする。これにより、確実に、各高分子シート(可撓部)71,72,73,74が順番通りに重なるようになり、隣接する一の高分子シート(可撓部)が他の高分子シート(可撓部)を支持することが可能となる。   In addition, when the electric field based on an electrical potential difference is simultaneously given to each polymer sheet (flexible part) 71, 72, 73, 74, the case where it does not overlap in said order is also considered. In such a case, the time for generating an electric field in each polymer sheet (flexible part) so that the deformation order is polymer sheet 71, polymer sheet 72, polymer sheet 73, and polymer sheet 74. It is preferable to provide a difference (time difference). That is, first, an electric field is applied to the uppermost polymer sheet 71, then an electric field is applied to the lower polymer sheet 72, an electric field is further applied to the lower polymer sheet 73, and finally, the lowermost polymer sheet 73 is applied. An electric field is applied to the sheet 74. Thereby, each polymer sheet (flexible part) 71, 72, 73, 74 is surely overlapped in order, and one adjacent polymer sheet (flexible part) is replaced with another polymer sheet (flexible part). (Flexible part) can be supported.

なお、図7に点線で示すように、中心線O−Oに対して線対象となるように高分子シート(可撓部)72’,73’および74’を形成すると、これらが発生する駆動力を、最も突出量の大きい最上段の高分子シート71に作用させることが可能となるため、さらに大きな駆動力を発生させること、および高分子シート71の変位量を大きくすることができる。   In addition, as shown by a dotted line in FIG. 7, when the polymer sheets (flexible portions) 72 ′, 73 ′ and 74 ′ are formed so as to be a line object with respect to the center line OO, the drive that generates these is performed. Since the force can be applied to the uppermost polymer sheet 71 having the largest protrusion amount, a larger driving force can be generated and the displacement amount of the polymer sheet 71 can be increased.

なお、図6および図7に示す実施の形態では、各可撓部を別々の高分子シートを用いて構成した場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、図5に示す第2の実施の形態同様に一枚のシートから構成したものであってもよい。   In the embodiment shown in FIG. 6 and FIG. 7, the case where each flexible portion is configured using a separate polymer sheet has been described, but the present invention is not limited to this and is shown in FIG. 5. Similarly to the second embodiment, it may be composed of a single sheet.

本発明におけるイオン導電型の高分子アクチュエータの基本原理を説明するための側面図、The side view for demonstrating the basic principle of the ion conductive type polymer actuator in this invention, 本発明の第1の実施の形態として高分子アクチュエータを示す斜視図、The perspective view which shows a polymer actuator as 1st Embodiment of this invention, 高分子アクチュエータの正面図であり、(A)は非駆動状態、(B)は駆動状態、It is a front view of a polymer actuator, (A) is a non-driving state, (B) is a driving state, 高分子アクチュエータの側面図であり、(A)は非駆動状態、(B)は駆動状態、It is a side view of a polymer actuator, (A) is a non-driving state, (B) is a driving state, 本発明の第2の実施の形態を示す高分子アクチュエータの平面図、The top view of the polymer actuator which shows the 2nd Embodiment of this invention, 本発明の第3の実施の形態を示す高分子アクチュエータの平面図、The top view of the polymer actuator which shows the 3rd Embodiment of this invention, 本発明の第4の実施の形態を示す高分子アクチュエータの平面図、The top view of the polymer actuator which shows the 4th Embodiment of this invention,

符号の説明Explanation of symbols

1 高分子アクチュエータ
1A 高分子シート
1a 固定端
1c 自由端
2 電解質層
3 第1の電極層
4 第2の電極層
5a,5b 拘束部材
20 第1の高分子シート(第1の可撓部)
30 第2の高分子シート(第2の可撓部)
21,31 固定端
22,32 自由端
33 X2側の一辺
34 斜辺
50 高分子アクチュエータ
50a 切れ目
51 第1の可撓部
52 第2の可撓部
60 高分子アクチュエータ
61 第1の高分子シート(第1の可撓部)
62 第2の高分子シート(第2の可撓部)
70 高分子アクチュエータ
71,72,73,74 高分子シート(可撓部)
75 拘束部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polymer actuator 1A Polymer sheet 1a Fixed end 1c Free end 2 Electrolyte layer 3 1st electrode layer 4 2nd electrode layer 5a, 5b Restraining member 20 1st polymer sheet (1st flexible part)
30 Second polymer sheet (second flexible portion)
21, 31 Fixed end 22, 32 Free end 33 One side 34 of X2 side Slanted side 50 Polymer actuator 50a Cut line 51 First flexible part 52 Second flexible part 60 Polymer actuator 61 First polymer sheet (first 1 flexible part)
62 2nd polymer sheet (2nd flexible part)
70 Polymer Actuators 71, 72, 73, 74 Polymer Sheet (Flexible Part)
75 Restraint member

Claims (5)

電解質層及び前記電解質層の両面にそれぞれ設けられた一対の電極層とを有し、前記一対の電極間に与えられた電界に応じて主として前記電極層に対して直交する第1の方向に湾曲変形する可撓部が二以上併設された高分子アクチュエータにおいて、
各可撓部の前記電極層間に各可撓部が同じ第1の方向に湾曲する電界を与えたときに、少なくとも一の可撓部が、捩れを含む湾曲変形により、隣接する他の可撓部の湾曲面の外側をなす面と当接可能な位置に回りこみ、該他の可撓部が前記一の可撓部によって支持されることを特徴とする高分子アクチュエータ。
An electrolyte layer and a pair of electrode layers provided on both surfaces of the electrolyte layer, respectively, and curved in a first direction orthogonal to the electrode layer mainly in response to an electric field applied between the pair of electrodes In the polymer actuator provided with two or more flexible parts to be deformed,
When an electric field in which each flexible portion bends in the same first direction is applied between the electrode layers of each flexible portion, at least one flexible portion may be deformed by bending deformation including torsion. A polymer actuator, characterized in that it wraps around at a position where it can abut against a surface forming the outer side of the curved surface of the portion, and the other flexible portion is supported by the one flexible portion.
前記一の可撓部は平面視左右非対称の形状である、請求項1記載の高分子アクチュエータ。   The polymer actuator according to claim 1, wherein the one flexible portion has an asymmetric shape in plan view. 前記一の可撓部に形成された前記一対の電極層の形状が、左右非対称で形成されている請求項1または2に記載の高分子アクチュエータ。   3. The polymer actuator according to claim 1, wherein the pair of electrode layers formed on the one flexible portion are formed asymmetrically in the left-right direction. 前記一の可撓部の両面に形成された前記一対の電極層の導電性が、電極層の内部で場所ごとに異なるものである請求項1ないし3のいずれか1項に記載の高分子アクチュエータ。   The polymer actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein conductivity of the pair of electrode layers formed on both surfaces of the one flexible portion is different for each place inside the electrode layer. . 複数の前記可撓部が階段状に隣接配置されており、下段側に位置する一の可撓部が、それよりも上段側に隣接して配置された他の可撓部を支持することが、前記下段側から上段側にかけて順次行われている請求項1ないし4のいずれか1項に記載の高分子アクチュエータ。   A plurality of the flexible portions are arranged adjacent to each other in a stepped manner, and one flexible portion located on the lower stage side supports another flexible section arranged adjacent to the upper stage side. The polymer actuator according to claim 1, wherein the polymer actuator is sequentially performed from the lower side to the upper side.
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