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1. WO2020241386 - 積層型静電アクチュエータ

公開番号 WO/2020/241386
公開日 03.12.2020
国際出願番号 PCT/JP2020/019838
国際出願日 20.05.2020
IPC
H02N 11/00 2006.1
H電気
02電力の発電,変換,配電
N他類に属しない電機
11他に分類されない発電機または電動機;電気的または磁気的手段により永久運動を得たと主張するもの
B81B 3/00 2006.1
B処理操作;運輸
81マイクロ構造技術
Bマイクロ構造装置またはシステム,例.マイクロマシン装置
3可撓性の,または変形可能な要素,例.弾性のある舌片または薄膜,からなる装置
CPC
B81B 3/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
3Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
H02N 11/00
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
11Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
出願人
  • ストローブ株式会社 STRAWB INC. [JP]/[JP]
発明者
  • 実吉 敬二 SANEYOSHI, Keiji
  • 伊藤 誠 ITO, Makoto
  • 泉谷 輝 IZUMITANI, Hikaru
代理人
  • 山本 修 YAMAMOTO, Osamu
  • 宮前 徹 MIYAMAE, Toru
  • 中西 基晴 NAKANISHI, Motoharu
  • 小見山 泰明 KOMIYAMA, Yasuaki
優先権情報
2019-10285231.05.2019JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (ja)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) STACKED ELECTROSTATIC ACTUATOR
(FR) ACTIONNEUR ÉLECTROSTATIQUE EMPILÉ
(JA) 積層型静電アクチュエータ
要約
(EN) Provided is a stacked electrostatic actuator which exhibits sufficient contractile force even when pulled by a large external force and which has a contraction coefficient that does not decrease during a light load. The stacked electrostatic actuator comprises a plurality of electrode films having a three-layer structure of a first insulating layer, a conductive layer, and a second insulating layer, wherein each electrode film includes, on the first insulating layer of the electrode film, connecting regions P that are surface-treated so as to be able to be connected to another electrode film, and non-connecting regions Q which cannot be connected to other electrode films. Boundaries C between the connecting regions P and the non-connecting regions Q have a wave-like pattern which can be defined using at least one radius of curvature of finite values. The electrode films are stacked such that the connecting regions P of a first electrode film do not overlap, in the stacking direction, with the connecting regions P of a second electrode film immediately below the first electrode film, and such that axes of the wave-like pattern of the boundaries C of the first electrode film are parallel to axes of the wave-like pattern of the boundaries C of the second electrode film, and the first electrode film and the second electrode film are connected at the connecting regions P of the first insulating layer of the second electrode film. Thus, the plurality of electrode films has, when seen from the stacking direction, electrode parts at which two electrode films are connected and hinge parts at which the two electrode films are not connected. When pulled in the stacking direction by an external force, the hinge parts elastically deform so that the electrode parts separate and extend in the stacking direction, and when a voltage is applied between the conductive layers of the plurality of electrode films, the separated electrode parts contract due to an electrostatic force and contract in the stacking direction.
(FR) La présente invention concerne un actionneur électrostatique empilé qui présente une force de contraction suffisante même lorsqu'il est tiré par une force externe importante et qui a un coefficient de contraction qui ne diminue pas durant une faible charge. L'actionneur électrostatique empilé comprend une pluralité de films d'électrode qui ont une structure tri-couche d'une première couche isolante, d'une couche conductrice et d'une seconde couche isolante, chaque film d'électrode comprenant, sur la première couche isolante du film d'électrode, des régions de connexion (P) qui sont traitées en surface de manière à pouvoir être connectées à un autre film d'électrode, et des régions de non-connexion (Q) qui ne peuvent pas être connectées à d'autres films d'électrode. Des limites (C) entre les régions de connexion (P) et les régions de non-connexion (Q) ont une configuration ondulée qui peut être défini en utilisant au moins un rayon de courbure de valeurs finies. Les films d'électrode sont empilés de telle sorte que les régions de connexion (P) d'un premier film d'électrode ne chevauchent pas, dans la direction d'empilement, les régions de connexion (P) d'un second film d'électrode immédiatement en dessous du premier film d'électrode, et de telle sorte que des axes de la configuration ondulée des limites (C) du premier film d'électrode soient parallèles à des axes de la configuration ondulée des limites (C) du second film d'électrode, et le premier film d'électrode et le second film d'électrode sont connectés au niveau des régions de connexion (P) de la première couche isolante du second film d'électrode. Ainsi, la pluralité de films d'électrode a, en vue dans la direction d'empilement, des parties d'électrode au niveau desquelles deux films d'électrode sont connectés et des parties d'articulation au niveau desquelles les deux films d'électrode ne sont pas connectés. Lorsqu'elles sont tirées dans la direction d'empilement par une force externe, les parties d'articulation se déforment élastiquement de telle sorte que les parties d'électrode se séparent et s'étendent dans la direction d'empilement, et, lorsqu'une tension est appliquée entre les couches conductrices de la pluralité de films d'électrode, les parties d'électrode séparées se contractent en raison d'une force électrostatique et se contractent dans la direction d'empilement.
(JA) 大きな外力で引っ張られたときにも充分な収縮力を発揮し、且つ、軽負荷時にも収縮率が低下しない積層型静電アクチュエータを提供する。 第1絶縁層と導体層と第2絶縁層の3層構造を有する複数の電極フィルムからなる積層型静電アクチュエータであって、各電極フィルムは、電極フィルムの第1絶縁層上に他の電極フィルムと接合できるように表面加工した接合領域Pと、他の電極フィルムと接合しない非接合領域Qとを有し、接合領域Pと非接合領域Qとの境界Cは少なくとも1つ以上の有限な値の曲率半径を用いて定義できる波状パターンを有し、第1の電極フィルムの接合領域Pと、第1の電極フィルムのすぐ下にある第2の電極フィルムの接合領域Pとが積層方向に互いに重ならないように、且つ、第1の電極フィルムの境界Cの波状パターンと第2の電極フィルムの境界Cの波状パターンとは軸線が平行となるように積層配置されて、第1の電極フィルムと第2の電極フィルムとが第2の電極フィルムの第1絶縁層の接合領域Pにおいて接合され、これにより複数の電極フィルムは、積層方向から見て、2つの電極フィルムが接合された電極部と、接合されていないヒンジ部とを有し、外力により積層方向に引っ張られるとき、ヒンジ部が弾性変形し電極部同士が離間して積層方向に伸長し、複数の電極フィルムの導体層間に電圧が印加されるとき、離間した電極部同士が静電力により収縮して積層方向に収縮するように構成される。
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