执行器装置及其驱动方法制造方法及图纸

技术编号:19127190 阅读:41 留言:0更新日期:2018-10-10 08:30
本发明专利技术的执行器装置具有执行器(1)以及能对该执行器施加高频电压的交流电源(5)。该执行器具有由聚合物形成的柔性管(2)、内侧电极(3)以及外侧电极(4)。在与柔性管的长度方向正交的剖面,内侧电极与柔性管的内周面的至少一部分接触。在该剖面,外侧电极覆盖柔性管的外周面的一部分。交流电源在动作时,对执行器施加具有1MHz以上的频率的高频电压,使执行器向在剖面中从内侧电极朝向外侧电极的方向移位。另外,交流电源停止向执行器施加高频电压而使执行器返回原来的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】执行器装置及其驱动方法
本专利技术涉及执行器装置及其驱动方法。
技术介绍
专利文献1公开了压电执行器。专利文献2公开了管型压电执行器。专利文献3公开了功能元件、采用了功能元件的装置、以及功能元件的制造方法。【在先技术文献】【专利文献】专利文献1:日本特开2001-197758号公报专利文献2:日本特开2002-125383号公报专利文献3:日本特开2004-281711号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于提供一种新的执行器装置及其驱动方法。用于解决课题的手段本专利技术的执行器装置具有执行器以及能对该执行器施加高频电压的交流电源。该执行器具有由聚合物形成的柔性管、内侧电极以及外侧电极。在与柔性管的长度方向正交的剖面,内侧电极与柔性管的内周面的至少一部分接触。在该剖面,外侧电极覆盖柔性管的外周面的一部分。交流电源在动作时,对执行器施加具有1MHz以上的频率的高频电压,使执行器向在剖面中从内侧电极朝向外侧电极的方向移位。另外,交流电源停止向执行器施加高频电压而使执行器返回原来的位置。专利技术效果本专利技术提供一种新的执行器装置及其驱动方法。附图说明图1A表示实施方式的执行器装置的概略图。图1B表示已移位的执行器的概略图。图2A表示柔性管的剖视图。图2B表示柔性管的另一剖视图。图2C表示柔性管的又一剖视图。图2D表示无法移位的柔性管的剖视图。图2E表示无法移位的另一柔性管的剖视图。图2F表示具有多个外侧电极的柔性管的剖视图。图3A表示制造执行器的方法中包含的1个工序的概略图。图3B表示接着图3A的、制造执行器的方法中包含的1个工序的概略图。图3C表示接着图3B的、制造执行器的方法中包含的1个工序的概略图。图4是表示采用高频电压来驱动执行器装置的方法中的时间与电压的关系的图表。图5是表示采用低频电压来驱动执行器装置的方法中的时间与电压的关系的图表。图6表示sawyer-tower电路的概略图。图7表示用于定义移位量的执行器的概略图。图8表示熔融纺丝法的概略图。图9是表示实施例1的执行器的电场-极化量的延滞测定结果(即,D-E履历曲线测定的结果)的图表。具体实施方式以下,参照附图,对本专利技术的实施方式进行说明。图1A表示实施方式的执行器装置的概略图。如图1A所示,实施方式的执行器装置具有执行器1和交流电源5。采用交流电源5,对执行器1施加高频电压。(执行器1)执行器1具有柔性管2、内侧电极3和外侧电极4。如之后详细地说明的那样,柔性管2由聚合物形成。柔性管2是中空的,并且,具有内周面和外周面。如图1A所示,内侧电极3优选沿着柔性管2的长度方向(即,图1A中的上下方向)形成。同样地,外侧电极4也优选沿着柔性管2的长度方向形成。如之后详细地说明的那样,在图1A中,外侧电极4覆盖柔性管2的右侧的外周面。在采用交流电源5对执行器1施加高频电压时,如图1B所示,执行器1移位。图2A表示柔性管2的剖视图。更详细地说,图2A表示与柔性管2的长度方向正交的剖视图。本说明书中采用的术语“剖面”意味着与柔性管2的长度方向正交的剖面。如图2A所示,内侧电极3可以以填满柔性管2的内部的方式与柔性管2的内周面的整周接触。内侧电极3也可以被称为芯电极。外侧电极4覆盖柔性管2的外周面的右侧部分2RO。另一方面,柔性管2的外周面的左侧部分2LO露出。如之后详细地说明的那样,在采用交流电源5对执行器1施加交流电压时,对位于内侧电极3与外侧电极4之间的聚合物(即,在图2A中为柔性管2的右半部分2R)施加电场。另一方面,不对柔性管2的左半部分2L施加电场。结果,执行器1向从内侧电极3朝向外侧电极4的方向(即,图2A中所包含的箭头X的方向)移位。在图2A中,内侧电极3也可以是中空的。图2B表示柔性管2的另一剖视图。如图2B所示,内侧电极3无需填满柔性管2的内部。此外,内侧电极3无需与柔性管2的所有内周面接触。如图2B所示,内侧电极3也可以与柔性管2的内周面的一部分接触。在图2B中,内侧电极3与柔性管2的内周面的右侧部分2RI接触。另一方面,内侧电极3不与柔性管2的内周面的左侧部分2LI接触。外侧电极4覆盖柔性管2的外周面的右侧部分2RO。另一方面,柔性管2的外周面的左侧部分2LO露出。在图2B所示的情况下也同样地,在采用交流电源5对执行器1施加交流电压时,对位于内侧电极3与外侧电极4之间的聚合物的部分(即,柔性管2的右半部分2R)施加电场。另一方面,不对柔性管2的左半部分2L施加电场。结果,执行器1向箭头X的方向移位。本专利技术者认为:与内侧电极3填满柔性管2的内部的情况(例如参照图2A)相比,在柔性管2为中空的情况(例如参照图2B)下的移位量大。图2C表示柔性管2的又一剖视图。如图2C所示,内侧电极3与柔性管2的内周面的一部分(即,右侧部分2RI)接触。而且,外侧电极4覆盖柔性管2的外周面的整个面。在图2C所示的情况下也同样地,在采用交流电源5对执行器1施加交流电压时,对位于内侧电极3与外侧电极4之间的聚合物(即,柔性管2的右半部分2R)施加电场。另一方面,不对柔性管2的左半部分2L施加电场。结果,执行器1向箭头X的方向移位。但是,在图2D所示的情况下,执行器1不移位。在图2D中,内侧电极3与柔性管2的内周面的左侧部分2LI接触,另一方面,外侧电极4与柔性管2的外周面的右侧部分2RO接触。在图2D中,即使采用交流电源5对执行器1施加交流电压,也几乎不会对柔性管2施加电场,所以,执行器1不移位。在图2E所示的情况下也同样地,执行器1不移位。这是因为,对位于内侧电极3与外侧电极4之间的所有聚合物以圆对称的方式施加电场。从图2A、图2B、图2C、图2D和图2E明确可知,需要满足以下的条件(I)和条件(II)的任一方。条件(I):(Ia)在该剖面,内侧电极3与柔性管2的内周面的至少一部分(例如右侧部分2RI)接触,(Ib)在该剖面,外侧电极4覆盖柔性管2的外周面的一部分(例如右侧部分2RO),但外侧电极4不覆盖柔性管2的外周面的全部,并且,(Ic)在该剖面,以将柔性管2的一部分(例如柔性管2的右侧部分2R)夹设于外侧电极4与和内侧电极3接触的柔性管2的内周面的至少一部分(例如,在图2B中为右侧部分2RI,在图2A中为内侧电极3自身)的方式,使外侧电极4与和内侧电极3接触的柔性管2的内周面的至少一部分相向(参照图2A和图2B)。条件(II):(IIa)在该剖面,内侧电极3与柔性管2的内周面的一部分(例如右侧部分2RI)接触,但内侧电极3不与柔性管2的内周面的全部接触,并且(IIb)在该剖面,外侧电极4覆盖柔性管2的外周面的整周(参照图2C)。在该剖面,被外侧电极4覆盖的柔性管2的外周面的一部分(例如右侧部分2RO)的长度相对于未被外侧电极4覆盖的柔性管2的外周面的其余部分(例如左侧部分2LO)的长度的比率可以为1/3以上且3以下。换言之,(右侧部分2RO的长度)/((右侧部分2RO的长度)+(左侧部分2LO的长度))的值可以为25%以上且75%以下。在本说明书中,该值也被称为覆盖率。优选的是,该值(即覆盖率)为大致50%。如图2F所示,在该剖面,外侧电极4可以包括第1外侧电极部4a和第2外侧电极部4b。第1外侧电极部4a和第2外侧电极部4b均覆盖柔性管2本文档来自技高网...
执行器装置及其驱动方法

【技术保护点】
1.一种执行器装置,具有:执行器、以及能对所述执行器施加高频电压的交流电源;在此,所述执行器具有由聚合物形成的柔性管、内侧电极以及外侧电极;在与所述柔性管的长度方向正交的剖面,所述内侧电极与所述柔性管的内周面的至少一部分接触;在所述剖面,所述外侧电极覆盖所述柔性管的外周面的一部分;在所述剖面,被所述外侧电极覆盖的柔性管的外周面的一部分与和所述内侧电极接触的柔性管的内周面的至少一部分以在之间夹着所述柔性管的一部分的方式相对向;并且所述交流电源在动作时,对所述执行器施加具有1MHz以上的频率的所述高频电压,使所述执行器向在所述剖面中从所述内侧电极朝向所述外侧电极的方向移位,并且,停止向所述执行器施加所述高频电压而使所述执行器返回原来的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.24 JP 2017-0106301.一种执行器装置,具有:执行器、以及能对所述执行器施加高频电压的交流电源;在此,所述执行器具有由聚合物形成的柔性管、内侧电极以及外侧电极;在与所述柔性管的长度方向正交的剖面,所述内侧电极与所述柔性管的内周面的至少一部分接触;在所述剖面,所述外侧电极覆盖所述柔性管的外周面的一部分;在所述剖面,被所述外侧电极覆盖的柔性管的外周面的一部分与和所述内侧电极接触的柔性管的内周面的至少一部分以在之间夹着所述柔性管的一部分的方式相对向;并且所述交流电源在动作时,对所述执行器施加具有1MHz以上的频率的所述高频电压,使所述执行器向在所述剖面中从所述内侧电极朝向所述外侧电极的方向移位,并且,停止向所述执行器施加所述高频电压而使所述执行器返回原来的位置。2.如权利要求1所述的执行器装置,所述内侧电极沿着所述柔性管的长度方向形成。3.如权利要求1所述的执行器装置,所述外侧电极沿着所述柔性管的长度方向形成。4.如权利要求1所述的执行器装置,所述高频电压具有100MHz以下的频率。5.如权利要求1所述的执行器装置,所述交流电源能对所述执行器间歇性地施加所述高频电压以满足以下的数学式(I),6Hz≤1/(接通期间+断开期间)≤26Hz(I)在此,所述接通期间被定义为对所述执行器施加所述高频电压的期间,并且,所述断开期间被定义为不对所述执行器施加所述高频电压的期间。6.如权利要求1所述的执行器装置,在所述剖面,所述内侧电极以填满所述柔性管的内部的方式与所述柔性管的内周面的整周接触。7.如权利要求1所述的执行器装置,未被所述外侧电极覆盖的柔性管的外周面的一部分露出。8.如权利要求1所述的执行器装置,满足以下的数学式(II),25%≤覆盖率≤75%(II)在此,覆盖率=(在所述剖面,被所述外侧电极覆盖的柔性管的外周面的一部分的长度)/(在所述剖面,未被所述外侧电极覆盖的柔性管的外周面的其余部分的长度)。9.如权利要求1所述的执行器装置,所述外侧电极包括:第1外侧电极部,沿着所述柔性管的长度方向形成并且覆盖所述柔性管的外周面的一部分;以及第2外侧电极部,与所述第1外侧电极部平行地形成并且覆盖所述柔性管的外周面的一部分;在所述剖面,所述第1外侧电极部和所述第2外侧电极部非圆对称地配置。10.如权利要求1所述的执行器装置,所述内侧电极包括:第1内侧电极部,沿着所述柔性管的长度方向形成并且覆盖所述柔性管的内周面的一部分;以及第2内侧电极部,与所述第1内侧电极部平行地形成并且覆盖所述柔性管的内周面的一部分;在所述剖面,所述第1内侧电极部和所述第2内侧电极部非圆对称地配置。11.如权利要求1所述的执行器装置,所述柔性管由通过以下的化学式(I)表示的聚合物或其共聚物形成,在此,X1是卤素原子,并且,X2~X4是分别独立地从由氢原子和卤素原子构成的组中选择的1种。12.如权利要求1所述的执行器装置,所述柔性管由通过以下的化学式(II)表示的共聚物形成,在此,X1是卤素原子,并且,X2~X8是分别独立地从由氢原子和卤素原子构成的组中选择的1种。13.如权利要求12所述的执行器装置,X1、X2、X5、X6和X7是氟原子,并且,X3、X4和X8是氢。14.一种方法,是驱动执行器装置的方法,所述方法具有以下的步骤:(a)准备权利要求1所述的执行器装置的步骤,以及(b)在所述内侧电极与所述外侧电极之间施加具有1MHz以上的频率的高频电压,使所述执行器向在所述剖面中从所述内侧电极朝向所述外侧电极的方向移位的步骤。15.如权利要求14所述的方法,还具有以下的步骤:(c)停止所述高频电压的施加而使所述执行器返回原来的位置的步骤。16.如权利要求14所述的方法,所述内侧电极沿着所述柔性管的长度方向形成。17.如权利要求14所述的方法,所述外侧电极沿着所述柔性管的长度方向形成。18.如权利要求14所述的方法,所述高频电压具有100MHz以下的频率。19.如权利要求14所述的方法,所述交流电源能对所述执行器间歇性地施加所述高频电压以满足以下的数学式(I),6Hz≤1/(接通期间+断开期间)≤26Hz(I)在此,所述接通期间被定义为对所述执行器施加所述高频电压的期间,并且,所述断开期间被定义为不对所述执行器施加所述高频电压的期间。20.如权利要求14所述的方法,在所述剖面,所述内侧电极以填满所述柔性管的内部的方式与所述柔性管的内周面的整周接触。21.如权利要求14所述的方法,未被所述外侧电极覆盖的柔性管的外周面的一部分露出。22.如权利要求14所述的方法,满足以下的数学式(II),25%≤覆盖率≤75%(II)在此,覆盖率=(在所述剖面,被所述外侧电极覆盖的柔性管的外周面的一部分的长度)/(在所述剖面,未被所述外侧电极覆盖的柔性管的外周面的其余部分的长度)。23.如权利要求14所述的方法,所述外侧电极包括:第1外侧电极部,沿着所述柔性管的长度方向形成并且覆盖所述柔性管的外周面的一部分;以及第2外侧电极部,与所述第1外侧电极部平行地形成并且覆盖所述柔性管的...

【专利技术属性】
技术研发人员:金子由利子平冈牧中村邦彦
申请(专利权)人:松下知识产权经营株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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