專利名稱：平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以通過層疊來增大變位(位移)的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)
O
背景技術(shù)：
隨著少子高齡化之類的社會(huì)背景，對(duì)家庭用機(jī)器人等在人附近動(dòng)作的、或與人協(xié)作進(jìn)行作業(yè)的機(jī)械的需求逐漸增高。此時(shí)，從對(duì)復(fù)雜的作業(yè)的溫柔動(dòng)作、及與人碰撞時(shí)的安全性的觀點(diǎn)，對(duì)具有人肌肉那樣的柔軟特性的人工肌肉致動(dòng)器的期待在提高。提出了作為人工肌肉致動(dòng)器使用氣壓的致動(dòng)器等的各種材料或控制方式。作為其中之一，近年來考察了使用導(dǎo)電性高分子的致動(dòng)器。作為以往的使用導(dǎo)電性高分子的致動(dòng)器的一例，有利用雙壓電晶片型的變形(例如參照專利文獻(xiàn)1)。圖10A、圖10B、圖IOC示出上述專利文獻(xiàn)1中記載的以往的導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器。 在圖IOA中，其結(jié)構(gòu)是通過作為導(dǎo)電性高分子膜的聚苯胺膜體50a、50b夾入固體電解質(zhì)成型體51。通過接通開關(guān)52，在電源53設(shè)定的電位差被賦予給聚苯胺膜體50a、50b之間，如圖IOB所示的那樣，陰離子M插入一方的聚苯胺膜體50b而伸長(zhǎng)，陰離子M從另一方的聚苯胺膜體50a脫離而收縮，結(jié)果發(fā)生雙壓電晶片型的變形。在電位差相反的情況下，如圖 IOC所示，進(jìn)行方向與圖IOB相反的變形。在該構(gòu)成中，通過作為電極起作用的兩個(gè)導(dǎo)電性高分子膜50a、50b的變位量的差使其發(fā)生變形，另一方面，通過使電解質(zhì)托體層(載體層)為液體或凝膠狀的物質(zhì)，為了使兩電極的影響不相互進(jìn)行，已知使致動(dòng)器構(gòu)成為僅取出單(方)側(cè)的導(dǎo)電性高分子的變位進(jìn)行伸縮變形。此時(shí)，關(guān)于未用于變形的電極，不需要為導(dǎo)電性高分子，主要采用金屬電極， 但也可以在金屬電極上設(shè)置導(dǎo)電性高分子。這樣的導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，在1. 5V 3. OV的比較低的電壓下發(fā)生與肌肉匹敵的應(yīng)力，因此可以期待其作為人工肌肉的實(shí)用化。需要說明的是，作為液體或凝膠狀的電解質(zhì)托體層，使用定義為室溫下熔融的鹽的離子液體。離子液體作為新的功能性液體備受注意，但已知有1-丁基-3-甲基咪唑鐺或雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺，通過將陽(yáng)離子和陰離子的電荷非局部化而使兩者間的庫(kù)倫力減小，能在室溫下為液體。多為蒸氣壓低、蒸發(fā)損失幾乎沒有、具有阻燃性且熱及氧化穩(wěn)定性出色的液體，潤(rùn)滑性能也高。通過將該離子液體涂布在絕緣片上或?qū)㈦x子液體自身凝膠化，可以形成電解質(zhì)托體層。另外，導(dǎo)電性高分子為膜狀，所以提出了通過使導(dǎo)電性高分子膜構(gòu)成為筒形狀來防止導(dǎo)電性高分子膜的壓曲，使其具有剛性(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。如圖IlA所示，使伸長(zhǎng)和收縮的2種導(dǎo)電性高分子膜60a及60b在圓周方向上交替排列，按照各自交叉的方式與內(nèi)側(cè)筒狀構(gòu)件61a和外側(cè)筒狀構(gòu)件61b的端部連結(jié)，由此在2種導(dǎo)電性高分子膜60a及 60b的導(dǎo)電性高分子膜的一方的導(dǎo)電性高分子膜進(jìn)行伸長(zhǎng)時(shí)，單側(cè)的導(dǎo)電性高分子膜負(fù)擔(dān)載荷，由此使其具有剛性。圖IlB中示出圓周方向的導(dǎo)電性高分子膜60a及60b的配置的一例。進(jìn)而，如圖IlC所示，還示出由導(dǎo)電性高分子6 及62b構(gòu)成該筒狀構(gòu)件并使變位量增大的方法。進(jìn)而，如圖12所示，在由導(dǎo)電性高分子膜70a及70b交叉層疊得到的構(gòu)成中，提出了利用將一方的膨脹方向變位相互變換成另一方的收縮方向變位的聯(lián)桿機(jī)構(gòu)71加以連接，由此沒有必要施加預(yù)壓力而具有伸長(zhǎng)方向的驅(qū)動(dòng)力和收縮方向的剛性的致動(dòng)器(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。進(jìn)而，如圖13A 圖1 所示，提出了通過在伸長(zhǎng)和收縮雙方都可以維持伸長(zhǎng)方向及收縮方向的剛性并增大變位量的壓電致動(dòng)器(例如參照專利文獻(xiàn)4)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開平11-169393號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2006-125396號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本專利第3817259號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本特開昭63489975號(hào)公報(bào)但是，前述構(gòu)成的致動(dòng)器也有問題。在專利文獻(xiàn)1的方法中，由于利用雙壓電晶片型的變形，所以難以進(jìn)一步自由變更由層疊導(dǎo)電性高分子膜所致的變位的增大或應(yīng)力的增大。變位的增大能改變導(dǎo)電性高分子膜的長(zhǎng)度，應(yīng)力的增大能增大導(dǎo)電性高分子膜的寬度，但不可能層疊多片導(dǎo)電性高分子膜。由于相鄰的導(dǎo)電性高分子膜的極性相反，所以產(chǎn)生電短路，另外還由于相鄰的導(dǎo)電性高分子膜的伸縮相反，所以因?yàn)槟Σ磷杩苟a(chǎn)生應(yīng)力和變位的下降，出于上述等理由，層疊難以進(jìn)行。在專利文獻(xiàn)2的方法中，將導(dǎo)電性高分子膜制成筒形狀而使其具有剛性，在此基礎(chǔ)上如圖IlA所示，構(gòu)成為使在筒狀構(gòu)件61a、61b的圓周方向上伸長(zhǎng)和收縮的2種膜60a、 60b在寬度方向上交替排列，因此與專利文獻(xiàn)1的圖IOA所示的導(dǎo)電性高分子膜在厚度方向以面對(duì)向配置的情況相比有很大差異，具有難以隔著電解質(zhì)托體層進(jìn)行有效的離子插入及脫離的課題。對(duì)此，即便不是圖IlB所示的配置，而是假設(shè)在圓周方向上以更高的密度加以配置，也由于相鄰的導(dǎo)電性高分子膜間的離子移動(dòng)，與高分子膜以面對(duì)置的構(gòu)成相比其效率下降。因此，作為致動(dòng)器難以輸出足夠的應(yīng)力和變位。另外，在圖IlC所示的構(gòu)成中，沒有有關(guān)與具體的筒狀構(gòu)件相當(dāng)?shù)闹С畜w的描述，發(fā)生導(dǎo)電性高分子膜6 及62b的壓曲，因此不作為致動(dòng)器發(fā)揮功能。在專利文獻(xiàn)3的方法中，如圖12所示，可以通過伸長(zhǎng)和收縮雙方在不施加預(yù)壓力的情況下實(shí)現(xiàn)伸長(zhǎng)方向的驅(qū)動(dòng)力和收縮方向的剛性，但存在如下缺點(diǎn)即便增加在驅(qū)動(dòng)力的取出方向垂直交叉的2個(gè)方向上分散的點(diǎn)、及層疊的導(dǎo)電性高分子的膜70a及70b的片數(shù)，變位也不增加。在專利文獻(xiàn)4的方法中，如圖13A和圖1 所示，可以通過伸長(zhǎng)和收縮雙方維持伸長(zhǎng)方向及收縮方向的剛性來增大變位量。但是，這是使用稱為壓電的固體的情況，要是在使用導(dǎo)電性高分子膜而構(gòu)成的情況下，如圖13C所示，存在所謂壓曲的缺點(diǎn)。導(dǎo)電性高分子膜不是固體而是膜狀，因此在從兩端拉伸時(shí)施加張力，但反過來從兩端施加壓縮應(yīng)力時(shí)，發(fā)生壓曲。也就是說，就圖13A的構(gòu)成而言，在伸長(zhǎng)方向和收縮方向上都無法維持剛性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述以往的課題，提供一種在收縮方向及伸長(zhǎng)方向的雙方向上具有剛性及驅(qū)動(dòng)力并能夠通過層疊而增大變位的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器。用于解決課題的手段為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明如下所示構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中，層疊第一導(dǎo)電性高分子膜、板狀的第一多孔構(gòu)件、第二導(dǎo)電性高分子膜、和板狀的第二多孔構(gòu)件， 上述第一多孔構(gòu)件和上述第二多孔構(gòu)件分別具有通過向多孔構(gòu)件內(nèi)注入離子液體而兼作電解質(zhì)托體層的功能，將相面對(duì)的上述第一多孔構(gòu)件的第一端部和上述第二導(dǎo)電性高分子膜的第一端部連接，將相面對(duì)的上述第一導(dǎo)電性高分子膜的第一端部和上述第二多孔構(gòu)件的第一端部隔著間隔件連接，將相面對(duì)的上述第一多孔構(gòu)件的第二端部和上述第一導(dǎo)電性高分子膜的第二端部連接，將相面對(duì)的上述第二導(dǎo)電性高分子膜的第二端部和上述第二多孔構(gòu)件的第二端部連接，通過對(duì)上述第一導(dǎo)電性高分子膜和上述第二導(dǎo)電性高分子膜之間賦予電位差，上述第一導(dǎo)電性高分子膜和上述第二導(dǎo)電性高分子膜中的一方的導(dǎo)電性高分子膜因氧化還原反應(yīng)而膨脹或收縮，另一方的導(dǎo)電性高分子膜因氧化還原反應(yīng)而收縮或膨脹，通過上述第一多孔構(gòu)件和上述第二多孔構(gòu)件的變位向外部輸出驅(qū)動(dòng)力。 根據(jù)本發(fā)明的第五方式，提供一種平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中，具有電解質(zhì)托體層、隔著上述電解質(zhì)托體層而第一端部彼此及第二端部彼此分別相面對(duì)配置的第一導(dǎo)電性高分子膜和第二導(dǎo)電性高分子膜、將在上述第一導(dǎo)電性高分子膜的上述第一端部的外面固定的第一端部和在上述第二導(dǎo)電性高分子膜的上述第二端部的外面固定的第二端部結(jié)合的第一固定構(gòu)件、和將在上述第二導(dǎo)電性高分子膜的上述第一端部的外面固定的第一端部和在上述第一導(dǎo)電性高分子膜的上述第二端部的外面固定的第二端部結(jié)合的第二固定構(gòu)件，通過對(duì)上述第一導(dǎo)電性高分子膜和上述第二導(dǎo)電性高分子膜之間賦予電位差，上述第一導(dǎo)電性高分子膜和上述第二導(dǎo)電性高分子膜中的一方導(dǎo)電性高分子膜因氧化還原反應(yīng)而膨脹或收縮，另一方導(dǎo)電性高分子膜因氧化還原反應(yīng)而收縮或膨脹，通過上述第一固定構(gòu)件和上述第二固定構(gòu)件的變位向外部輸出驅(qū)動(dòng)力。通過本構(gòu)成，可以在變位的收縮方向及伸長(zhǎng)方向的雙(兩個(gè))方向上都具有剛性及驅(qū)動(dòng)力。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，可以在變位的收縮方向及伸長(zhǎng)方向兩個(gè)方向上都具有剛性及驅(qū)動(dòng)力。


本發(fā)明的這些和其它的目的和特征，由有關(guān)附圖的優(yōu)選實(shí)施方式的下列記述而明確。其附圖如下所示圖IA是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的第一固定構(gòu)件的構(gòu)成的主視圖；圖IB是圖IA的B-B線截面?zhèn)纫晥D；圖IC是表示本發(fā)明的上述第一實(shí)施方式中的上述平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的第二固定構(gòu)件的構(gòu)成的主視圖；圖ID是圖IC的D-D線截面?zhèn)纫晥D；圖IE是表示本發(fā)明的上述第一實(shí)施方式中的上述平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的構(gòu)成的主視圖；圖IF是圖IE的F-F線截面?zhèn)纫晥D；圖IG是圖IE的G-G線截面?zhèn)纫晥D；圖2A是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的電壓和變位的方向說明的圖；圖2B是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的電壓和變位的方向的圖；圖2C是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的電壓和變位的方向的圖；圖3A是對(duì)表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的層疊結(jié)構(gòu)、電壓和變位進(jìn)行說明的圖；圖;3B是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的層疊結(jié)構(gòu)、電壓和變位的圖；圖3C是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的層疊結(jié)構(gòu)、電壓和變位的圖；圖4A是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力向外部輸出的構(gòu)成的圖；圖4B是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力向外部輸出的構(gòu)成的圖；圖4C是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力向外部輸出的構(gòu)成的圖；圖5A是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的構(gòu)成的圖；圖5B是圖5A的B-B線截面?zhèn)纫晥D；圖5C是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的構(gòu)成的圖；圖5D是圖5C的D-D線截面?zhèn)纫晥D5E是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的構(gòu)成的圖；圖5F是圖5E的F-F線截面?zhèn)纫晥D；圖6A是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的電壓和變位的方向的圖；圖6B是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的電壓和變位的方向的圖；圖6C是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的電壓和變位的方向的圖；圖7A是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力向外部輸出的構(gòu)成的圖；圖7B是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力向外部輸出的構(gòu)成的圖；圖7C是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力向外部輸出的構(gòu)成的圖；圖8A是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力向外部輸出的構(gòu)成的圖；圖8B是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力向外部輸出的構(gòu)成的圖；圖8C是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力向外部輸出的構(gòu)成的圖；圖9A是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的實(shí)施例的圖；圖9B是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的實(shí)施例的圖；圖9C是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的實(shí)施例的圖；圖9D是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的實(shí)施例的圖；圖IOA是表示以往的導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)、電壓和變位的方向的圖；圖IOB是表示以往的導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)、電壓和變位的方向的圖；圖IOC是表示以往的導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)、電壓和變位的方向的圖；圖IlA是表示以往的導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的構(gòu)成、變位的方向的圖；圖IlB是表示以往的導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的構(gòu)成、變位的方向的圖；圖IlC是表示以往的導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的構(gòu)成、變位的方向的圖；圖12是表示以往的導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的構(gòu)成的圖；圖13A是表示以往的層疊型致動(dòng)器的構(gòu)成的圖；圖13B是表示以往的層疊型致動(dòng)器的構(gòu)成的圖；圖13C是表示以往的層疊型致動(dòng)器的構(gòu)成的圖。
具體實(shí)施例方式在繼續(xù)本發(fā)明的記述之前，在附圖中對(duì)相同部件附加相同參照符號(hào)。以下根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明涉及的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。以下在參照附圖對(duì)本發(fā)明中的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明之前，對(duì)本發(fā)明的各種方式進(jìn)行說明。根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中，層疊構(gòu)成有第一導(dǎo)電性高分子膜、板狀的第一多孔構(gòu)件、第二導(dǎo)電性高分子膜和板狀的第二多孔構(gòu)件，上述第一多孔構(gòu)件和上述第二多孔構(gòu)件分別具有通過向多孔構(gòu)件內(nèi)注入離子液體而兼作電解質(zhì)托體層的功能，將相面對(duì)的上述第一多孔構(gòu)件的第一端部和上述第二導(dǎo)電性高分子膜的第一端部連接，將相面對(duì)的上述第一導(dǎo)電性高分子膜的第一端部和上述第二多孔構(gòu)件的第一端部隔著間隔件連接，將相面對(duì)的上述第一多孔構(gòu)件的第二端部和上述第一導(dǎo)電性高分子膜的第二端部連接，將相面對(duì)的上述第二導(dǎo)電性高分子膜的第二端部和上述第二多孔構(gòu)件的第二端部連接，通過對(duì)上述第一導(dǎo)電性高分子膜和上述第二導(dǎo)電性高分子膜之間賦予電位差，上述第一導(dǎo)電性高分子膜和上述第二導(dǎo)電性高分子膜中的一方的導(dǎo)電性高分子膜因氧化還原反應(yīng)而膨脹或收縮，另一方的導(dǎo)電性高分子膜因氧化還原反應(yīng)而收縮或膨脹，通過上述第一多孔構(gòu)件和上述第二多孔構(gòu)件的變位而向外部輸出驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)本發(fā)明的第二方式，在第一方式記載的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的基礎(chǔ)上，其中，上述第一多孔構(gòu)件和上述第二導(dǎo)電性高分子膜為相同長(zhǎng)度，上述第一導(dǎo)電性高分子膜和上述第二多孔構(gòu)件為相同長(zhǎng)度，上述第一多孔構(gòu)件和上述第二導(dǎo)電性高分子膜的長(zhǎng)度，比上述第一導(dǎo)電性高分子膜和上述第二多孔構(gòu)件的長(zhǎng)度短。根據(jù)本發(fā)明的第三方式，在第一或二方式記載的平板型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的基礎(chǔ)上，其中，在上述多孔構(gòu)件的周邊部的至少一部分含有硬化劑。根據(jù)本發(fā)明的第四方式，提供一種平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其具有第一 三中任一方式記載的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，相鄰的致動(dòng)器的上述第一多孔構(gòu)件和上述第二多孔構(gòu)件彼此通過聯(lián)桿構(gòu)件連接。根據(jù)發(fā)明的第五方式，提供一種平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中，具有電解質(zhì)托體層、隔著上述電解質(zhì)托體層而配置成第一端部彼此及第二端部彼此分別相面對(duì)的第一導(dǎo)電性高分子膜和第二導(dǎo)電性高分子膜、將在上述第一導(dǎo)電性高分子膜的上述第一端部的外面固定的第一端部和在上述第二導(dǎo)電性高分子膜的上述第二端部的外面固定的第二端部結(jié)合的第一固定構(gòu)件、和
將在上述第二導(dǎo)電性高分子膜的上述第一端部的外面固定的第一端部和在上述第一導(dǎo)電性高分子膜的上述第二端部的外面固定的第二端部結(jié)合的第二固定構(gòu)件，通過對(duì)上述第一導(dǎo)電性高分子膜和上述第二導(dǎo)電性高分子膜之間賦予電位差，上述第一導(dǎo)電性高分子膜和上述第二導(dǎo)電性高分子膜中的一方因氧化還原反應(yīng)而膨脹或收縮，另一方因氧化還原反應(yīng)而收縮或膨脹，通過上述第一固定構(gòu)件和上述第二固定構(gòu)件的變位而向外部輸出驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)本發(fā)明的第六方式，在第五方式記載的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的基礎(chǔ)上，其中，以相同長(zhǎng)度構(gòu)成上述第一及第二的導(dǎo)電性高分子膜。根據(jù)本發(fā)明的第七方式，提供一種平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中，具有多個(gè)第五或第六方式記載的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，各自通過向隔著電解質(zhì)托體層而連接的導(dǎo)電性高分子膜之間賦予電位差所產(chǎn)生的氧化還原反應(yīng)，使相鄰的導(dǎo)電性高分子膜中的一方發(fā)生膨脹或收縮，另一方發(fā)生收縮或膨脹，具有將相鄰的至少二個(gè)以上的上述平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器中的一方的致動(dòng)器的第二固定構(gòu)件和另一方的致動(dòng)器的第一固定構(gòu)件連接的粘接劑，通過用上述粘接劑加以連接，而上述變位以加和的形式增加。(第一實(shí)施方式)圖IA 圖IG是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器 14的構(gòu)成的圖。在圖IA 圖IG中，上述平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器14由下述構(gòu)件構(gòu)成圖 IA和圖IB的由大致二字形(C字形)的板構(gòu)件構(gòu)成的第一固定構(gòu)件la、圖IC和圖ID的由大致二字形字形)的板構(gòu)件構(gòu)成的第二固定構(gòu)件lb、第一導(dǎo)電性高分子膜加、第二導(dǎo)電性高分子膜2b、和電解質(zhì)托體層3。第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b，分別是隨著氧化還原反應(yīng)進(jìn)行膨脹收縮變形的導(dǎo)電性高分子制的矩形、例如長(zhǎng)方形的伸縮體且膜狀的構(gòu)件。導(dǎo)電性高分子膜 、2b的厚度優(yōu)選分別為5μπι 30μπι左右。雖然在很大程度上依賴于材質(zhì)，但導(dǎo)電性高分子膜h、2b的厚度比5 μ m薄時(shí)，強(qiáng)度弱，比30 μ m厚時(shí)，離子難以出入至內(nèi)部，發(fā)生的變位減小，同時(shí)動(dòng)作速度也下降，因此不合適。在第一實(shí)施方式的1 個(gè)實(shí)例中，使用厚度15 μ m、長(zhǎng)度50mm、寬度IOmm的導(dǎo)電性高分子膜加、2b。另外，在上述實(shí)例中，電解質(zhì)托體層3的厚度為40 μ m,第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib使用各自的厚度為IOOym的特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))片。進(jìn)而如后所述，但由于需要數(shù)十ym左右的富余， 因此在上述實(shí)例中，在圖1的構(gòu)成中厚度為290 μ m。在圖IE 圖IG中，配置成隔著上述電解質(zhì)托體層3而第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b面對(duì)面。在這里，如圖IE 圖IG所示，在圖IE 圖IG的上部側(cè)， 第一導(dǎo)電性高分子膜加的第一端部加-1和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的第一端部2b-l隔著上述電解質(zhì)托體層3相互對(duì)置。在圖IE 圖IG的下部側(cè)，第一導(dǎo)電性高分子膜加的第二端部加-2和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的第二端部2b-2隔著上述電解質(zhì)托體層3相互對(duì)置。如圖IA和圖IB所示，第一固定構(gòu)件Ia由大致二字形(C字形)的板構(gòu)件構(gòu)成， 具有上端的橫長(zhǎng)矩形的第一端部la-Ι、下端的橫長(zhǎng)矩形的第二端部la-2、和連結(jié)第一端部 Ia-I和第二端部la-2的縱長(zhǎng)矩形的連結(jié)部la_3。第一固定構(gòu)件Ia不是第一端部la_l、第二端部la-2和連結(jié)部la-3含在同一平面上的平面結(jié)構(gòu)，第一端部la_l和第二端部la_2 位于不同的平面內(nèi)，由連結(jié)部la-3連結(jié)第一端部Ia-I和第二端部la_2而構(gòu)成。更詳細(xì)而言，關(guān)于第一固定構(gòu)件Ia構(gòu)成如下第二端部la-2所處的平面，與含有第一端部la_l的平面相比，在第一固定構(gòu)件Ia的厚度方向上差至少比第一導(dǎo)電性高分子膜加的厚度T2a和電解質(zhì)托體層3的厚度T3和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的厚度T2b的總計(jì)尺寸T ( = T2a+T3+T2b) 稍大的尺寸L (例如，在大Δ T的情況下，為L(zhǎng) = T+Δ Τ)，且通過連結(jié)第一端部Ia-I和第二端部la-2的連結(jié)部la-3加以連結(jié)而成為立體結(jié)構(gòu)。作為一例，Δ T如后所述優(yōu)選數(shù)十μπι 左右ο進(jìn)而，在圖IE 圖IG中，上端側(cè)的第一固定構(gòu)件Ia的第一端部la_l，借助粘接劑10固定于上述第一導(dǎo)電性高分子膜加的上述第一端部加-1的外面。下端側(cè)的第一固定構(gòu)件Ia的第二端部la-2，越過第一導(dǎo)電性高分子膜加和電解質(zhì)托體層3和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的層疊體的側(cè)部，借助粘接劑13固定于上述第二導(dǎo)電性高分子膜2b的上述第二端部2b-2的外面。同樣地，如圖IC和圖ID所示，第二固定構(gòu)件Ib由朝向與第一固定構(gòu)件Ia相反的大致二字形(C字形)的板構(gòu)件構(gòu)成，具有上端的橫長(zhǎng)矩形的第一端部Ib-ι、下端的橫長(zhǎng)矩形的第二端部lb-2、和連結(jié)第一端部Ib-I和第二端部lb-2的縱長(zhǎng)矩形的連結(jié)部lb-3。 第二固定構(gòu)件Ib不是第一端部Ib-I和第二端部lb-2和連結(jié)部lb-3含在同一平面上的平面結(jié)構(gòu)，第一端部Ib-I和第二端部lb-2位于不同的平面內(nèi)，由連結(jié)部lb-3連結(jié)第一端部Ib-I和第二端部lb-2而構(gòu)成。更詳細(xì)而言，關(guān)于第二固定構(gòu)件Ib構(gòu)成如下第二端部 lb-2所處的平面，與含有第一端部Ib-I的平面相比，在第二固定構(gòu)件Ib的厚度方向差至少比第一導(dǎo)電性高分子膜加的厚度T2a和電解質(zhì)托體層3的厚度T3和第二導(dǎo)電性高分子膜 2b的厚度！^的總計(jì)尺寸T( = T2a+T3+T2b)稍大的尺寸L(例如，在大ΔΤ的情況下，為L(zhǎng) = T+Δ T)，且通過連結(jié)部lb-3連結(jié)第一端部Ib-I和第二端部lb-2而成為立體結(jié)構(gòu)。作為一例，Δ T如后所述優(yōu)選為數(shù)十μπι左右。進(jìn)而，在圖IE 圖IG中，上端側(cè)的第二固定構(gòu)件Ib的第一端部lb-Ι，借助粘接劑12固定于上述第二導(dǎo)電性高分子膜2b的上述第一端部2b-l的外面。下端側(cè)的第二固定構(gòu)件Ib的第二端部lb-2，越過第一導(dǎo)電性高分子膜加和電解質(zhì)托體層3和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的層疊體的側(cè)部，借助粘接劑11固定于上述第一導(dǎo)電性高分子膜加的上述第二端部加-2的外面。如上所述，關(guān)于第一固定構(gòu)件Ia及第二固定構(gòu)件lb，分別要確保第一端部la-1、 Ib-ι的內(nèi)面(導(dǎo)電性高分子膜固定側(cè)的面)和第二端部la-2、lb-2的內(nèi)面(導(dǎo)電性高分子膜固定側(cè)的面)之間的距離至少比第一導(dǎo)電性高分子膜加的厚度1^和電解質(zhì)托體層3的厚度T3和第二導(dǎo)電性高分子膜沘的厚度Ta的總計(jì)尺寸T ( = T2a+T3+T2b)稍大的尺寸L (例如，在大ΔΤ的情況下，為L(zhǎng) = T+AT)的間隔。其理由在于，在上述距離為上述總計(jì)尺寸T 以下的情況下，在通過第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib對(duì)第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b和電解質(zhì)托體層3施加了壓力的狀態(tài)下，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b和電解質(zhì)托體層3相接，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b分別伸縮時(shí)的阻抗急增，發(fā)生第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b 各自的變位量下降。為了防止其發(fā)生，優(yōu)選構(gòu)成為在第一導(dǎo)電性高分子膜加和電解質(zhì)托體層3之間及第二導(dǎo)電性高分子膜2b和電解質(zhì)托體層3之間實(shí)現(xiàn)各自或總計(jì)存在數(shù)十μ m 左右的微小間隙程度的接觸。在這里，作為電解質(zhì)托體層3，為了防止相鄰的第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的電短路，大多使用使隔離物含有離子液體的托體層。在圖2A中，在第一導(dǎo)電性高分子膜加的一端(例如上端)及另一端(例如下端)、 第二導(dǎo)電性高分子膜2b的一端(例如上端)及另一端(例如下端)之間，具有開關(guān)32和可變直流電源33，構(gòu)成為可以驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器14，即構(gòu)成為可以對(duì)第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b之間賦予電位差。在驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器14之前，通過第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib各自的剛性，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b分別被大致保持在伸長(zhǎng)的狀態(tài)。為此，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b不會(huì)壓曲，另夕卜，即便是對(duì)于來自與第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的長(zhǎng)度方向垂直的方向(第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的厚度方向)的外力F (參照?qǐng)D1G)，也可以通過第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的張力保持一定。在這樣的構(gòu)成中，如圖2B及圖2C那樣，接通開關(guān)32，由此通過氧化還原反應(yīng)，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b中的一方的導(dǎo)電性高分子膜進(jìn)行膨脹或收縮，另一方的導(dǎo)電性高分子膜進(jìn)行收縮或膨脹。其結(jié)果，可以通過第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib的變位，向致動(dòng)器14的外部輸出驅(qū)動(dòng)力。例如在圖2B中，與圖2A的狀態(tài)相比， 第一導(dǎo)電性高分子膜加沿著其長(zhǎng)度方向進(jìn)行膨脹，同時(shí)第二導(dǎo)電性高分子膜2b沿著長(zhǎng)度方向收縮，第一固定構(gòu)件Ia上升，而第二固定構(gòu)件Ib下降。相反，在圖2C中，與圖2A的狀態(tài)相比，第一導(dǎo)電性高分子膜加沿著其長(zhǎng)度方向收縮，同時(shí)第二導(dǎo)電性高分子膜2b沿著長(zhǎng)度方向膨脹，第一固定構(gòu)件Ia下降，而第二固定構(gòu)件Ib上升。由此，通過第一固定構(gòu)件Ia 和第二固定構(gòu)件Ib的上升或下降所致的變位，可以向致動(dòng)器14的外部輸出驅(qū)動(dòng)力。需要說明的是，第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib優(yōu)選分別為絕緣材料，但也適合使用PEEK材料或特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))(聚四氟乙烯)，如后述的第二實(shí)施方式所示，在含有多個(gè)致動(dòng)器14相鄰配置的構(gòu)成時(shí)，接觸而進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的摩擦阻抗小的特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))是最合適的。另外，具有溶于后述的離子液體的性質(zhì)的丙烯酸系樹脂等，不適合作為第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib的材料。另外，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b，各自的膨脹收縮的變位量大，所以大多使用聚吡咯，但擔(dān)心長(zhǎng)期被空氣中的氧氧化而導(dǎo)電性能下降，所以與聚吡咯相比，更優(yōu)選PEDOT (聚乙烯二氧噻吩)等噻吩系材料。在噻吩系材料的情況下，作為成膜工藝，存在鑄塑和電解聚合2種。前者可以通過使用PED0T/PSS (苯乙烯磺酸的聚合物)從水溶性的狀態(tài)進(jìn)行干燥而成膜，后者可以在含有ED0T(3，4-乙烯二氧噻吩)分子的溶液中利用電化學(xué)工藝進(jìn)行合成而成膜。另外，關(guān)于粘接劑10、11、12、13，大多使用在普及的環(huán)氧系粘接劑。另外，作為電解質(zhì)托體層3，隔離物可以使用以雙電荷層電容器等使用的纖維素為基質(zhì)的材料。另外，作為電解質(zhì)托體層3的離子液體，有BMIM · TFSIJP 1- 丁基-3-甲基咪唑鐺的雙(三氟甲基磺酰基)酰亞胺鹽，但由于可以提高聚吡咯或PED0T(聚乙烯二氧噻吩)的伸縮性能，所以可以使用EMI *TFSI、即1-乙基-3-甲基咪唑鐺的雙(三氟甲基磺?；?酰亞胺鹽。
另外，在可變直流電源33中，出于電解質(zhì)托體層3的上述離子液體的電位窗的關(guān)系，可以以士 1.5V左右加以使用。該電壓也應(yīng)該根據(jù)所使用的導(dǎo)電性高分子膜或離子液體的種類不同考慮其耐久性而進(jìn)行改變。需要說明的是，以上的材料是一個(gè)例子，本發(fā)明并不局限于上述材料。根據(jù)上述的第一實(shí)施方式的構(gòu)成，用第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib固定第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的兩端，能在通過膨脹和收縮雙方始終維持張力的同時(shí)進(jìn)行動(dòng)作，關(guān)于第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib的變位，能夠使在收縮方向及伸長(zhǎng)方向兩個(gè)方向上都具有剛性及驅(qū)動(dòng)力成為可能。需要說明的是，在第一實(shí)施方式中，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b為相同長(zhǎng)度，但也可以通過第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的厚度或材料不同的組合，使氧化還原反應(yīng)的第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜 2b的膨脹和收縮的變位相等的結(jié)構(gòu)。需要說明的是，在第一實(shí)施方式中，第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib和第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的連接，使用粘接劑10、11、12、13，但不另外使用粘接劑，也可以在第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b各自生成時(shí)的鑄塑工藝中硬化時(shí)，連接第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b和第一固定構(gòu)件Ia 和第二固定構(gòu)件lb，或在第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的電化學(xué)聚合工藝中析出時(shí)，進(jìn)行它們的連接?；蛘呖梢允橇硗庠O(shè)置構(gòu)件而夾持第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b和第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib等機(jī)械連接方法。需要說明的是，作為電解質(zhì)托體層3，為了防止相鄰的第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的電短路，對(duì)使用隔離物含有離子液體的托體層進(jìn)行了說明，但也可以是在混入珠狀物而維持潤(rùn)滑性的同時(shí)防止電短路，或者使用凝膠化后的離子液體而省略隔離物的方法。也存在凝膠化時(shí)混入PDVF(聚偏氟乙烯)的方法等。(第二實(shí)施方式)圖3是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器16的結(jié)構(gòu)的圖。在圖3中，對(duì)于與圖IA 圖IG及圖2A 圖2C相同構(gòu)成要件使用相同符號(hào)，并省略說明。在圖3A中，第二實(shí)施方式的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器16具有如下所示的構(gòu)成。S卩，以第一實(shí)施方式記載的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器14為1個(gè)構(gòu)成單元， 并列配置多個(gè)致動(dòng)器14，構(gòu)成致動(dòng)器16。此外，多個(gè)致動(dòng)器14分別借助構(gòu)成與上述電解質(zhì)托體層3相同的連結(jié)用電解質(zhì)托體層3A連接。進(jìn)而，用粘接劑17將相鄰的至少兩個(gè)以上的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器14的一方的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器14的第二固定構(gòu)件Ib的第一端部Ib-I的外面和另一方的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器14的第一固定構(gòu)件Ia的第一端部Ia-I的外面連接。另外，用粘接劑17將一方的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器14的第二固定構(gòu)件Ib的第二端部lb-2的外面和另一方的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器14的第一固定構(gòu)件Ia的第二端部la-2的外面連接。作為一例，該粘接劑17是與上述粘接劑10 13相同的粘接劑。在圖3A中，構(gòu)成為在各平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器14的第一導(dǎo)電性高分子
1膜加的另一端(例如下端)和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的一端(例如上端)之間，具有開關(guān)32和可變直流電源33，可以驅(qū)動(dòng)各致動(dòng)器14，因此可以驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器16，即可以分別向第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b之間賦予電位差。在這樣的構(gòu)成中，如圖:3B及圖3C所示，通過接通開關(guān)32，通過氧化還原反應(yīng)而第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b中的一方的導(dǎo)電性高分子膜進(jìn)行膨脹或收縮，另一方的導(dǎo)電性高分子膜進(jìn)行收縮或膨脹。其結(jié)果，通過第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib的變位，向致動(dòng)器16的外部輸出驅(qū)動(dòng)力，在這一點(diǎn)上與第一實(shí)施方式相同，即便在通過重新相鄰并用粘接劑17加以連接而隔著電解質(zhì)托體層3A對(duì)面的、相鄰的2個(gè)致動(dòng)器 14中的一方的致動(dòng)器14的第二導(dǎo)電性高分子膜2b和另一方的致動(dòng)器14的第一導(dǎo)電性高分子膜加之間，也會(huì)產(chǎn)生電位差所致的氧化還原反應(yīng)，由此可以使第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的膨脹和伸縮的變位量增加。在這里，將1個(gè)致動(dòng)器14的一對(duì)第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的變位設(shè)為δ，用粘接劑17分別連接該 4對(duì)致動(dòng)器14，由此得到增加到δ Χ4 = 4 δ的變位。在圖4Α及圖4Β中，示出為了將增加后的變位作為驅(qū)動(dòng)力向致動(dòng)器16的外部輸出，在設(shè)置有輸出部如的殼體；34，或設(shè)置有輸出部如和4b的殼體34中分別收納有致動(dòng)器16的情況。變位的大小因設(shè)置輸出部^、4b的第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib而不同。在圖4A中，用固定件35將致動(dòng)器16的一端部(圖4A中為左端部)的致動(dòng)器14 的第一固定構(gòu)件Ia的第一端部Ia-I的外面和殼體34加以固定，使在致動(dòng)器16的另一端部(圖4A中為右端部)的致動(dòng)器14的第二固定構(gòu)件Ib的第二端部lb-2的外面突出固定的輸出部如，從殼體；34的開口 3 向殼體34的外部突出。由此，在致動(dòng)器16被驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過致動(dòng)器16的變位，輸出部如相對(duì)于殼體34在圖4A的上下方向上自由移動(dòng)。另外，在圖4B中，用固定件35將致動(dòng)器16的一端部(圖中為左端部)的致動(dòng)器 14的第一固定構(gòu)件Ia的第一端部Ia-I的外面和殼體34加以固定，使在致動(dòng)器16的另一端部(圖中為右端部)的致動(dòng)器14的第一固定構(gòu)件Ia的第二端部la-2的外面突出固定的輸出部4a，從殼體34的開口 34a向殼體34的外部突出。另外，在致動(dòng)器16的一端部(圖中為左端部)起第2個(gè)致動(dòng)器14的第一固定構(gòu)件Ia的第一端部Ia-I沿著與厚度方向正交的長(zhǎng)度方向突出固定的輸出部4b，從殼體34的開口 34b向殼體34的外部突出。由此，在致動(dòng)器16被驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過致動(dòng)器16的變位，輸出部如和輸出部4b相對(duì)于殼體34分別沿著圖4B的上下方向自由移動(dòng)。需要說明的是，在圖4C中，是在層疊后的致動(dòng)器18整體的一半的位置改變向1個(gè)致動(dòng)器14的第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b之間賦予的電位差的極性的組合的事例。即，致動(dòng)器18由上述的致動(dòng)器14和改變了電位差的極性的致動(dòng)器14A構(gòu)成。用固定件35將致動(dòng)器18的一端部(圖4C中為左端部)的致動(dòng)器14的第一固定構(gòu)件 Ia的第一端部Ia-I的外面和殼體34固定。用固定件35將致動(dòng)器18的另一端部(圖4C 中為右端部)的致動(dòng)器14A的第二固定構(gòu)件Ib的第一端部Ib-I的外面和殼體34固定。 另外，在作為圖4C左側(cè)的3個(gè)致動(dòng)器14和右側(cè)的3個(gè)致動(dòng)器14的連結(jié)部分的、左側(cè)起第 3個(gè)致動(dòng)器14的第二固定構(gòu)件Ib的第一端部Ib-I的外面和左側(cè)起第4個(gè)致動(dòng)器14的第一固定構(gòu)件Ia的第一端部Ia-I的外面的連接部分固定的輸出部4c，從殼體34的開口 34b向殼體34的外部沿著長(zhǎng)度方向突出。通過如此構(gòu)成，可以相對(duì)于殼體34在上下方向上自由移動(dòng)。圖4C中設(shè)置的所有第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的片數(shù)是圖4A的2倍，但變位的增加效果是其一半(即1倍)，變位與圖4A的輸出部如相同。但是，在輸出部4c的驅(qū)動(dòng)力是輸出部如的2倍。該事例中這樣的使用方法也成為可能。根據(jù)該構(gòu)成，通過用粘接劑17加以連接，對(duì)第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib 各自的變位相加，整體的變位量增加，由此可以提供具有較大變位的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器18。需要說明的是，在第二實(shí)施方式中，作為用于連接1個(gè)構(gòu)成單元的致動(dòng)器14彼此的粘接劑17，使用粘接劑，但也可以是另外設(shè)置構(gòu)件進(jìn)行夾持等機(jī)械連接方法。即，作為粘接劑的變形例，也可以將第一實(shí)施方式中說明的變形例用于第二實(shí)施方式。需要說明的是，作為電解質(zhì)托體層3，為了防止相鄰的第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的電短路，使用了隔離物中含有離子液體的材料，但也可以是在混入珠狀物而維持潤(rùn)滑性的同時(shí)防止電短路或使用凝膠化后的離子液體而省略隔離物的方法。(第三實(shí)施方式)圖5A 圖5F是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器46 的構(gòu)成的圖。在圖5A 圖5F中，對(duì)于與圖IA 圖4C相同的構(gòu)成要件附加相同符號(hào)，并省略說明。在圖5A、圖5B、圖5C、圖5D中，在第一實(shí)施方式中設(shè)置的第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib由矩形板狀的第一及第二多孔構(gòu)件3a、!3b分別構(gòu)成，分別向第一及第二多孔構(gòu)件3a、!3b中注入離子液體，由此分別發(fā)揮與電解質(zhì)托體層3相同的作用。使第一及第二多孔構(gòu)件3a、!3b的周邊部(例如沿著長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)邊部分(圖5A和圖5C的兩側(cè)緣部分))3as、 3bs分別含有硬化劑而使強(qiáng)度增加，防止壓曲等。在這里，在如圖5A、圖5B、圖5C、圖5D所示的、第一及第二多孔構(gòu)件3a、3b的寬度方向的周邊部(例如沿著寬度方向的短邊部分(圖 5A、圖5B、圖5C、圖5D的上端部分))3ad和3bd含有硬化劑，關(guān)于該硬化劑，如后所述。接著，如圖5F那樣，第一及第二多孔構(gòu)件3a、!3b和第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的曲折狀(Z形)的連接，使用粘接劑40、41、42，特別是第二多孔構(gòu)件 3b和第一導(dǎo)電性高分子膜加的連接上，為了維持其間隔，隔著間隔件5用粘接劑43加以連接。即，在圖5F中，借助粘接劑40將第一導(dǎo)電性高分子膜加的下端部的內(nèi)面和第一多孔構(gòu)件3a的下端部的外面加以連接。借助粘接劑41將第一多孔構(gòu)件3a的上端部的含有硬化劑的寬度方向的周邊部3ad的內(nèi)面和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的上端部的對(duì)置面加以連接。用粘接劑42將第二導(dǎo)電性高分子膜2b的下端部的外面和第二多孔構(gòu)件: 的下端部的內(nèi)面加以連接。對(duì)于間隔件5，在確保第一多孔構(gòu)件3a的上端和第二導(dǎo)電性高分子膜2b 的上端之間的間隙19的基礎(chǔ)上，用粘接劑43在間隔件5的一方的外面連接第一導(dǎo)電性高分子膜加的上端部的內(nèi)面。用粘接劑44在間隔件5的另一方的外面連接第二多孔構(gòu)件北的上端部的內(nèi)面。由此，第一多孔構(gòu)件3a和第二導(dǎo)電性高分子膜2b在長(zhǎng)度方向的尺寸大致相同，第二多孔構(gòu)件北和第一導(dǎo)電性高分子膜加在長(zhǎng)度方向的尺寸大致相同，第一多孔構(gòu)件3a和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的長(zhǎng)度方向的尺寸比第二多孔構(gòu)件北和第一導(dǎo)電性高分子膜加的長(zhǎng)度方向的尺寸短。第一多孔構(gòu)件3a和第二多孔構(gòu)件北在寬度方向的尺寸相同，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b在寬度方向的尺寸相同，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的寬度方向的尺寸比第一多孔構(gòu)件3a和第二多孔構(gòu)件北的寬度方向的尺寸小。間隔件5的寬度方向的尺寸，與第一多孔構(gòu)件3a和第二多孔構(gòu)件北的寬度方向的尺寸相同。間隔件5的厚度，與第一多孔構(gòu)件3a的厚度和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的厚度和粘接劑40、41、42的厚度的總計(jì)厚度大致相同或?yàn)槠湟陨?例如大數(shù)十μπι左右的尺寸)。關(guān)于此，如后所述。另外，在圖5F中，重要的是第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的變位量相等。為此，各構(gòu)件的材料、膜的厚度也是受變位量影響的參數(shù)，影響最大的是與第一及第二多孔構(gòu)件3a、!3b接觸的長(zhǎng)度。圖5F中用2條虛線D所示的間隔DD，表示第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b進(jìn)行伸縮的部分(換言之，除了用粘接劑進(jìn)行粘接固定的部分之外的可以伸縮的部分)的長(zhǎng)度。在有粘接劑40、41、42存在的部分，離子液體難以通過，且由于被加以固定，所以不可能進(jìn)行伸縮。另外，在第一及第二多孔構(gòu)件3a、3b 的含有硬化劑的兩側(cè)緣部分3as、;3bs，可以沒有離子液體存在。因此，為了防止在間隔DD以外的部分的伸縮，在第一多孔構(gòu)件3a中的與第二導(dǎo)電性高分子膜2b利用粘接劑41的連接部分(即，第一多孔構(gòu)件3a的上端部的寬度方向的周邊部)3ad內(nèi)，含有硬化劑。其結(jié)果， 僅僅間隔DD是第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b可以與離子液體相接而進(jìn)行伸縮的長(zhǎng)度，第三實(shí)施方式的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器46可以通過該長(zhǎng)度的部分的第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的變位量進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。進(jìn)而，為了使該間隔DD的伸縮作用在如后述的圖7A 圖7C所示將多個(gè)致動(dòng)器46 相鄰配置而構(gòu)成1個(gè)致動(dòng)器47的情況下也是有效的，如圖5F所示，使第二多孔構(gòu)件北中與用粘接劑41連接第一多孔構(gòu)件3a和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的部分(第二導(dǎo)電性高分子膜2b的上端部分)對(duì)置的部分!3bd內(nèi)含有硬化劑。需要說明的是，在不像圖7A 圖7C 那樣將多個(gè)致動(dòng)器46相鄰配置的情況下，如圖6A等所示，沒有必要使部分!3bd內(nèi)含有硬化劑。圖6A中示出具有開關(guān)32和可變直流電源33且可以向圖5F的致動(dòng)器46的第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b之間賦予電位差的構(gòu)成。即，在平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器46的第一導(dǎo)電性高分子膜加的長(zhǎng)度方向的兩端(例如上下端)和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的長(zhǎng)度方向的兩端(例如上下端)之間，具有開關(guān)32和可變直流電源33，可以驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器46，即可以分別向第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b 之間賦予電位差。在這樣的構(gòu)成中，如圖6B及圖6C那樣，通過氧化還原反應(yīng)，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b中的一方的導(dǎo)電性高分子膜進(jìn)行膨脹或收縮，另一方的導(dǎo)電性高分子膜進(jìn)行收縮或膨脹。其結(jié)果，如圖6A 圖6C所示，通過第一及第二多孔構(gòu)件3a、 3b的變位，向致動(dòng)器46的外部輸出驅(qū)動(dòng)力，在這一點(diǎn)上與第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式相同。另外，也可以如圖7A 圖7C所示，構(gòu)成為將多個(gè)致動(dòng)器46并列相鄰配置，用板狀的具有剛性的聯(lián)桿構(gòu)件6，將相鄰的一對(duì)致動(dòng)器46中的一方的致動(dòng)器46的第二多孔構(gòu)件 3b和另一方的致動(dòng)器46的第一多孔構(gòu)件3a連接。通過這樣的構(gòu)成，即便在隔著相鄰的一對(duì)致動(dòng)器46中的一方的致動(dòng)器46(例如左端的致動(dòng)器46)的第二多孔構(gòu)件北面對(duì)面的、一方的致動(dòng)器46 (例如左端的致動(dòng)器46)的第二導(dǎo)電性高分子膜2b和另一方的致動(dòng)器46 (例如自左端起第2個(gè)致動(dòng)器46)的第一導(dǎo)電性高分子膜加之間，也會(huì)產(chǎn)生電位差所致的氧化還原反應(yīng)。由此，第一導(dǎo)電性高分子膜 2a和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的膨脹和伸縮的變位量增加。在這里，將1個(gè)致動(dòng)器46的一對(duì)第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的變位設(shè)為δ，用聯(lián)桿構(gòu)件6將其4 對(duì)致動(dòng)器46分別連接，由此得到增加到δ Χ4 = 4 δ的變位。需要說明的是，就圖7Α 圖7C的來自可變直流電源33的布線而言，與圖6Α 圖6C的情況不同，僅在各致動(dòng)器46的第一導(dǎo)電性高分子膜加的長(zhǎng)度方向的一端(例如上端)和各致動(dòng)器46的第二導(dǎo)電性高分子膜2b的長(zhǎng)度方向的另一端(例如下端)這樣的單 (方)側(cè)，連接有開關(guān)32和可變直流電源33。這通過增加布線來進(jìn)行，以防止+或-的各布線的短路，但由于第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b具有足夠的導(dǎo)電性， 所以對(duì)變位量的影響小。需要說明的是，作為第一及第二多孔構(gòu)件3a、!3b各自的材料，可以使用以PVDF (聚偏氟乙烯)等為基質(zhì)的、具有0.1 μπι 0.5 μπι的數(shù)值孔徑(開口率)的過濾材料等。在這里，作為一例，可以使用數(shù)值孔徑0. 45 μ m的材料。另外，作為同樣的過濾材料，也存在特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))，但難以選擇后述的硬化劑或粘接劑。另外，作為用于形成含有硬化劑的兩側(cè)緣部分3as、;3bs的硬化劑，與粘接劑40、 41、42、43 —樣，可以按照與前述的粘接劑10、11、12、13相同的方式，使用在普及的環(huán)氧系粘接劑。第一及第二多孔構(gòu)件3a、3b的寬度方向的周邊部3ad和!3bd的硬化劑，也同樣可以使用環(huán)氧系粘接劑。另外，粘接劑44也同樣可以使用環(huán)氧系粘接劑。另外，作為間隔件5及聯(lián)桿構(gòu)件6，可以使用PVDF(聚偏氟乙烯)的板材，但可以用多孔的過濾器代替。需要說明的是，關(guān)于與第一實(shí)施方式相同的材料，省略說明。以上的材料是一個(gè)例子，本發(fā)明不限于上述材料。根據(jù)該構(gòu)成，第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib由第一及第二多孔構(gòu)件3a、3b 分別構(gòu)成，第一及第二多孔構(gòu)件3a、!3b兼作電解質(zhì)托體層3，由此可以沒有電解質(zhì)托體層3， 構(gòu)成部件減少，從而致動(dòng)器整體的厚度減少，可以提供即便是層疊而具有較大變位的結(jié)構(gòu)也能減薄整體的厚度的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器46。進(jìn)而，通過增加相鄰的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，對(duì)每個(gè)的變位進(jìn)行加和，由此整體的變位量增加，可以提供具有較大變位的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器46。其結(jié)果，作為將第三實(shí)施方式的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器46的驅(qū)動(dòng)力向致動(dòng)器46的外部輸出的結(jié)構(gòu)，示于圖8A 圖8C。即，圖8A 圖8C中示出為了將上述的較大變位作為驅(qū)動(dòng)力向致動(dòng)器46的外部輸出而在設(shè)置有輸出部如或4b或如的殼體34中分別收納了致動(dòng)器46的情況。變位的大小因設(shè)置有輸出部如的第二多孔構(gòu)件3a、設(shè)置有輸出部如及4b的第二多孔構(gòu)件3a、和設(shè)置有輸出部如的聯(lián)桿構(gòu)件6而不同。在圖8A中，用固定件35將致動(dòng)器47的一端部(圖8A中為左端部)的致動(dòng)器46 的第一導(dǎo)電性高分子膜加的一端部(上端部)和殼體34加以固定，使在致動(dòng)器47的另一端部(圖8A中為右端部)的致動(dòng)器46的第二多孔構(gòu)件北的另一端部(下端部)的外面
17突出固定的輸出部如，從殼體；34的開口 34a向殼體34的外部突出。由此，在致動(dòng)器46被驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過致動(dòng)器46的變位，輸出部如相對(duì)于殼體34在圖8A的上下方向上自由移動(dòng)。另外，在圖8B中，用固定件35將致動(dòng)器46的一端部(圖8B中為左端部)的致動(dòng)器46的第一導(dǎo)電性高分子膜加的一端部(上端部)和殼體34加以固定，使在致動(dòng)器47的另一端部(圖8B中為右端部)的致動(dòng)器46的第二多孔構(gòu)件北的另一端部(下端部)的外面突出固定的輸出部如，從殼體34的開口 34a向殼體34的外部突出。另外，使在致動(dòng)器 47的一端部(圖8B中為左端部)起第2個(gè)致動(dòng)器46的第二多孔構(gòu)件北的一端部(圖8B 中為上端)沿著與厚度方向正交的長(zhǎng)度方向突出固定的輸出部4b，從殼體34的開口 34b向殼體34的外部突出。由此，在致動(dòng)器47被驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過致動(dòng)器47的變位，輸出部如和輸出部4b相對(duì)于殼體34分別在圖8B的上下方向上自由移動(dòng)。在圖8C中，用固定件35將致動(dòng)器46的一端部(圖8B中為左端部)的致動(dòng)器46 的第一導(dǎo)電性高分子膜加的一端部(上端部)和殼體34加以固定，用固定件35將致動(dòng)器 47的另一端部(圖8B中為右端部)的致動(dòng)器46的第二多孔構(gòu)件北的一端部(上端部) 和殼體34加以固定。另外，使在致動(dòng)器47的一端部(圖8B中為左端部)起第3個(gè)致動(dòng)器 46的聯(lián)桿構(gòu)件6沿著與厚度方向正交的長(zhǎng)度方向突出固定的輸出部如，從殼體34的開口 34c向殼體34的外部向下突出。由此，在致動(dòng)器47被驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過致動(dòng)器47的變位，輸出部4c相對(duì)于殼體34分別在圖8C的上下方向上自由移動(dòng)。通過如此構(gòu)成，與前述的第二實(shí)施方式中的圖4A 圖4C不同，最大的特征是平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器整體的厚度減薄，由此殼體34也減薄。需要說明的是，在第三實(shí)施方式中，第一及第二多孔構(gòu)件3a、!3b和第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的連接，使用粘接劑40、41、42、43，但不另外使用粘接齊U，可以是在第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b生成時(shí)的鑄塑工藝中硬化時(shí)進(jìn)行連接，或在第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的電化學(xué)聚合工藝中析出時(shí)進(jìn)行連接?；蛘呖梢允橇硗庠O(shè)置構(gòu)件而夾持第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b和第一及第二多孔構(gòu)件3a、!3b等機(jī)械連接方法。另外，對(duì)圖5D所示的間隔件5的厚度進(jìn)行了記載，但在圖5F的構(gòu)成中，優(yōu)選為在第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二多孔構(gòu)件北之間存在的第一多孔構(gòu)件3a和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的總計(jì)厚度以上。在不到其總計(jì)厚度的情況下，第一導(dǎo)電性高分子膜加、第一多孔構(gòu)件3a、第二導(dǎo)電性高分子膜2b、和第二多孔構(gòu)件北，在已施加壓力的狀態(tài)下相接，發(fā)生伸縮時(shí)的阻抗急增而變位量下降。為了防止其發(fā)生，優(yōu)選構(gòu)成為實(shí)現(xiàn)作為各自的間隙存在數(shù)十μm左右的微小間隙程度的接觸。在第三實(shí)施方式的1個(gè)實(shí)例中，與第一實(shí)施方式一樣使用厚度15 μ m的導(dǎo)電性高分子膜h、2b。另外，多孔構(gòu)件3a、!3b使用多孔的特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))材料，由此厚度為約100 μ m。也就是說，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b各自的厚度為 15 μ m0進(jìn)而由于考慮到存在上述的數(shù)十ym左右的微小間隙，所以在圖5Ε的構(gòu)成中，厚度是 230 μ m 力口上 20 μ m，為 250 μ m。需要說明的是，第一及第二多孔構(gòu)件3a、3b的周邊部的至少一部分含有硬化劑， 但為了防止因強(qiáng)度提高所致的壓曲，也可以將其它構(gòu)件設(shè)置于第一或第二多孔構(gòu)件3a或 3b的表面。
實(shí)施例1圖9A引用了有關(guān)機(jī)器人手部90的日本專利第3723818號(hào)中的圖3A。記載有成為驅(qū)動(dòng)源的致動(dòng)器3-1、3-2、3-3，但作為這些致動(dòng)器的部件，以本發(fā)明的作為上述平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的一例的前述圖4A 圖4C所示的結(jié)構(gòu)、特別是圖4C的組合作為基本結(jié)構(gòu)加以使用，由此可以在節(jié)省空間的情況下提供用導(dǎo)電性高分子膜的單膜難以實(shí)現(xiàn)的較大的應(yīng)力。具體而言，通過像圖9B及圖9C所示的平面型多關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)那樣使致動(dòng)器3-1、 3-2進(jìn)行伸縮，可以使手指100彎曲或伸展。在該構(gòu)成中，如后所述，作為平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，需要增加應(yīng)力或變位量，進(jìn)而，在這里，具有骨材1-1、1_2、1-3、和連結(jié)構(gòu)件 2，通過其厚度方向的扭矩而使手指100彎曲。作為更為詳細(xì)的說明，如圖9D所示，將圖9B及圖9C的平面型多關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)模型化并記入實(shí)際尺寸。在該模型中，對(duì)實(shí)際的設(shè)計(jì)數(shù)值的一例進(jìn)行說明。通過該機(jī)器人手部，作為輕重量物而把持IOOgf的物體。此時(shí)所需的把持力，也依賴于機(jī)器人手部的表面材料，但假設(shè)為約20gr。其結(jié)果，相對(duì)于發(fā)現(xiàn)負(fù)載和支點(diǎn)間的距離50mm，自厚度方向的支點(diǎn)間的距離2. 5mm的平面型多關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的變位增大率看作為20倍。由此，應(yīng)力為20分之一，所以為了輸出把持力20gf，需要來自致動(dòng)器3-2的應(yīng)力為400gf。相反，假設(shè)用于把持的必要變位量為每1關(guān)節(jié)IOmm左右，則致動(dòng)器3-2的變位量只需為20分之一的0. 5mm即可。另一方面，作為平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，使用了圖4C的構(gòu)成。不過，為了實(shí)現(xiàn)把持所需的應(yīng)力和變位量，在圖4C中，使3個(gè)圖1的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器為圖3A的構(gòu)成，使這樣的2組為圖4C的構(gòu)成，由此實(shí)現(xiàn)3倍變位量、2倍應(yīng)力，但在圖9D 中，使10個(gè)圖1的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器10個(gè)為圖3A的構(gòu)成，使其5組為圖4C 的構(gòu)成，由此設(shè)計(jì)成變位量為10倍的0. 5mm、應(yīng)力為5倍的400gf。需要說明的是，在這里作為導(dǎo)電性高分子膜的一例應(yīng)力在寬度為5mm時(shí)得到約40gf，所以在此次的圖9A中，引用寬度為2倍的10mm，約為80gf，進(jìn)而施加電壓時(shí)的發(fā)生變位約為2.0%，在圖1的長(zhǎng)度25mm 的情況下，S為約500 μ m的變位量，也就是說，圖1的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器為一組，得到了變位量為δ的0.05mm的變位量。需要說明的是，關(guān)于變位量，依賴于作為施加的外力的應(yīng)力、及施加電壓的時(shí)間，在這里主要受到施加電壓的時(shí)間的較大影響，其時(shí)間允許為1秒以上1分鐘以內(nèi)，并且以達(dá)到規(guī)定的變位量的時(shí)間進(jìn)行控制，由此來進(jìn)行。在以上的一例中，關(guān)于使用的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器的大致尺寸，寬度是10mm、長(zhǎng)度方向約為50mm有余，但厚度方向?yàn)?4mm左右。關(guān)于厚度，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的各自厚度為15 μ m,電解質(zhì)托體層3的厚度為40 μ m，第一固定構(gòu)件Ia和第二固定構(gòu)件Ib使用各自的厚度為IOOym的特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))片，力口上前述的數(shù)十μ m左右的富余，在圖1的構(gòu)成中厚度為290 μ m。該構(gòu)成的厚度290μπι的構(gòu)件10個(gè)為1組一共5組，也就是說，使用50個(gè)，所以總厚度為約15mm。與人手的尺寸相比，可以用稍長(zhǎng)稍粗的手指100實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人手部90。另外，作為平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，在使用了圖5E的構(gòu)成的情況下，厚度方向能減薄。第一及第二多孔構(gòu)件3a、!3b使用多孔的特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))材料，厚度為約100 μ m。也就是說，第一導(dǎo)電性高分子膜加和第二導(dǎo)電性高分子膜2b的各自的厚度為15 μ m。進(jìn)而考慮存在前述的數(shù)十μ m左右的微小間隙，在圖5E的構(gòu)成中，厚度為230 μ m 加上20 μ m，為250 μ m。使該構(gòu)成的厚度250 μ m的構(gòu)件10個(gè)為1組一共5組，也就是說使用50個(gè)，總厚度為約13mm。進(jìn)而，在圖9A中，兩根手指100面對(duì)面共計(jì)4根而構(gòu)成，但考慮像人手那樣與拇指大致面對(duì)面而4根手指并列，拇指的變位小而需要應(yīng)力，大致面對(duì)面的4根手指的變位量較大的情況。在該構(gòu)成中，也考慮拇指使用重視應(yīng)力的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其他手指的應(yīng)力為4分之一即可，所以使變位量為4倍，作為手使整體平衡。在該情況下，與拇指大致面對(duì)面的其他4根沒有必要全部同時(shí)動(dòng)作，通過電壓控制可以從食指向小指依次施加電壓。進(jìn)而，各自的手指也有關(guān)節(jié)，從指根依次使指尖變位等也可以容易地實(shí)現(xiàn)。需要說明的是，在拇指等處手指的寬度上有富余且需要非常大的應(yīng)力的情況下， 當(dāng)然通過單純?cè)趯?dǎo)電性高分子膜的寬度的方向上并列設(shè)置平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，而應(yīng)力可以根據(jù)設(shè)置數(shù)成比例增大。需要說明的是，通過適當(dāng)組合上述各種實(shí)施方式或者變形例中的任意實(shí)施方式或者變形例，可以發(fā)揮各自具有的效果。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明涉及的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，在收縮方向及伸長(zhǎng)方向兩個(gè)方向上具有剛性及驅(qū)動(dòng)力，能通過層疊增大變位或增大應(yīng)力，隔著電解質(zhì)托體層進(jìn)行收縮及伸長(zhǎng)的導(dǎo)電性高分子膜面對(duì)面，通過這樣的構(gòu)成，可以得到能實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)省空間的高效驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器，有效用作人工肌肉致動(dòng)器等上，并且，在使用其時(shí)，可以有效用作機(jī)器人的機(jī)器人手臂或機(jī)器人手部的驅(qū)動(dòng)部等。另外，除了前述的特性之外，還具有靜音、輕量、省電的優(yōu)點(diǎn)，所以可以作為個(gè)人電腦或移動(dòng)電話機(jī)的冷卻用泵的驅(qū)動(dòng)部使用，或可以用于移動(dòng)終端設(shè)備的透鏡致動(dòng)器等用途。本發(fā)明參照附圖對(duì)優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了充分記述，但對(duì)于熟悉該技術(shù)的人來說，自然能夠進(jìn)行各種變形或修正。這樣的變形或修正只要未超出基于技術(shù)方案的本發(fā)明的范圍就應(yīng)被理解為被本發(fā)明所包含。
權(quán)利要求
1.一種平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中，層疊有第一導(dǎo)電性高分子膜、板狀的第一多孔構(gòu)件、第二導(dǎo)電性高分子膜和板狀的第二多孔構(gòu)件，所述第一多孔構(gòu)件和所述第二多孔構(gòu)件分別具有通過向多孔構(gòu)件內(nèi)注入離子液體而兼作電解質(zhì)托體層的功能，將相面對(duì)的所述第一多孔構(gòu)件的第一端部和所述第二導(dǎo)電性高分子膜的第一端部連接，將相面對(duì)的所述第一導(dǎo)電性高分子膜的第一端部和所述第二多孔構(gòu)件的第一端部隔著間隔件連接，將相面對(duì)的所述第一多孔構(gòu)件的第二端部和所述第一導(dǎo)電性高分子膜的第二端部連接，將相面對(duì)的所述第二導(dǎo)電性高分子膜的第二端部和所述第二多孔構(gòu)件的第二端部連接，通過對(duì)所述第一導(dǎo)電性高分子膜和所述第二導(dǎo)電性高分子膜之間賦予電位差，所述第一導(dǎo)電性高分子膜和所述第二導(dǎo)電性高分子膜中的一方的導(dǎo)電性高分子膜因氧化還原反應(yīng)而膨脹或收縮，另一方的導(dǎo)電性高分子膜因氧化還原反應(yīng)而收縮或膨脹，使所述第一多孔構(gòu)件和所述第二多孔構(gòu)件變位而向外部輸出驅(qū)動(dòng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中， 所述第一多孔構(gòu)件和所述第二導(dǎo)電性高分子膜為相同長(zhǎng)度， 所述第一導(dǎo)電性高分子膜和所述第二多孔構(gòu)件為相同長(zhǎng)度，所述第一多孔構(gòu)件和所述第二導(dǎo)電性高分子膜的長(zhǎng)度，比所述第一導(dǎo)電性高分子膜和所述第二多孔構(gòu)件的長(zhǎng)度短。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中， 在所述多孔構(gòu)件的周邊部的至少一部分含有硬化劑。
4.一種平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中，具有多個(gè)權(quán)利要求1或2所述的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，相鄰的致動(dòng)器的所述第一多孔構(gòu)件和所述第二多孔構(gòu)件彼此通過聯(lián)桿構(gòu)件連接。
5.一種平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中，具有 電解質(zhì)托體層、隔著所述電解質(zhì)托體層而第一端部彼此及第二端部彼此分別相面對(duì)配置的第一導(dǎo)電性高分子膜和第二導(dǎo)電性高分子膜、將在所述第一導(dǎo)電性高分子膜的所述第一端部的外面固定的第一端部和在所述第二導(dǎo)電性高分子膜的所述第二端部的外面固定的第二端部結(jié)合的第一固定構(gòu)件、和將在所述第二導(dǎo)電性高分子膜的所述第一端部的外面固定的第一端部和在所述第一導(dǎo)電性高分子膜的所述第二端部的外面固定的第二端部結(jié)合的第二固定構(gòu)件，通過對(duì)所述第一導(dǎo)電性高分子膜和所述第二導(dǎo)電性高分子膜之間賦予電位差，所述第一導(dǎo)電性高分子膜和所述第二導(dǎo)電性高分子膜中的一方的導(dǎo)電性高分子膜因氧化還原反應(yīng)而膨脹或收縮，另一方的導(dǎo)電性高分子膜因氧化還原反應(yīng)而收縮或膨脹，使所述第一固定構(gòu)件和所述第二固定構(gòu)件變位而向外部輸出驅(qū)動(dòng)力。
6.如權(quán)利要求5所述的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中， 所述第一導(dǎo)電性高分子膜及第二導(dǎo)電性高分子膜以相同長(zhǎng)度構(gòu)成。
7. 一種平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，其中，具有多個(gè)權(quán)利要求5或6所述的平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，對(duì)于各個(gè)平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器，通過向隔著電解質(zhì)托體層連接著的導(dǎo)電性高分子膜之間賦予電位差所產(chǎn)生的氧化還原反應(yīng)，使相鄰的導(dǎo)電性高分子膜中的一方發(fā)生膨脹或收縮，另一方發(fā)生收縮或膨脹，還具有將相鄰的至少二個(gè)以上的所述平板層疊型導(dǎo)電性高分子致動(dòng)器中的一方的致動(dòng)器的第二固定構(gòu)件和另一方的致動(dòng)器的第一固定構(gòu)件連接的粘接劑， 通過用所述粘接劑加以連接，而所述變位以加和的形式增加。
全文摘要
層疊有第一導(dǎo)電性高分子膜(2a)、板狀的第一多孔構(gòu)件(3a)、第二導(dǎo)電性高分子膜(2b)和板狀的第二多孔構(gòu)件(3b)，并且，在相鄰的構(gòu)件間任一方的端部彼此連接而構(gòu)成為曲折狀，關(guān)于第一及第二多孔構(gòu)件，向多孔構(gòu)件內(nèi)注入離子液體而兼作電解質(zhì)托體層，能在膨脹和收縮兩種情況下始終維持張力而進(jìn)行動(dòng)作，在收縮及伸長(zhǎng)方向的兩個(gè)方向上都具有剛性及驅(qū)動(dòng)力。
文檔編號(hào)H02N11/00GK102474206SQ20108002888
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者小野敦, 長(zhǎng)光左千男 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社