[发明专利]致动器

说明书

技术领域

本发明涉及致动器(actuator)。

背景技术

聚合物致动器比由传统无机材料制成的致动器更柔性，并由于具有在低电力下运行的特征而引起关注。在聚合物致动器中，具有将离子交换树脂夹在两个电极之间的结构的聚合物致动器是典型的。通过由于在电极之间施加的电压使离子交换膜中的离子迁移，这种聚合物致动器自行弯曲和变形。在此，为了稳定地保持该离子交换膜中的离子，该致动器通常被覆以抑制水渗透的材料的层(下文有时缩写为不透水层)。

例如，日本专利申请公开No.2008-035682公开了通过用由聚合物形成的不透水层覆盖包括电极和离子导电聚合物层(阳离子交换树脂层)的结构体的表面来抑制离子从离子导电聚合物层中流出和水流入的致动器。此外，日本专利申请公开No.2008-035682公开了通过在该不透水层的表面上形成金属层，不仅提高抑制水的流入等的性能而且具有保护该不透水层的功能的致动器。

发明内容

但是，日本专利申请公开No.2008-035682中公开的致动器的问题在于当反复驱动时产生充当不透水层的聚合物层和金属层之间的开裂和剥离。该致动器的另一问题在于，当在该聚合物层的表面上形成通常具有比该聚合物层高的拉伸弹性模量的金属层时，干扰该致动器的运动。

鉴于这样的背景技术而作出本发明，并且其目的是提供抑制水的流入等并且即使反复驱动也不可能产生开裂和剥离且其运动不可能受扰的致动器。

根据本发明的具有导电层和离子传导层的致动器包括与所述致动器接触地设置并且由抑制水渗透的聚合物形成的第一层和与所述第一层接触地设置、具有比所述第一层低的拉伸弹性模量并且由保护所述第一层的聚合物形成的第二层。

本发明能够提供抑制水的流入等并且即使反复驱动也不可能造成开裂和剥离并且其运动不可能受扰的致动器。

从以下参照附图对示例性实施方案的描述中可看出本发明的进一步特征。

附图说明

图1是表示根据本发明的实施方案的致动器的结构的轮廓的截面图。

图2A和2B是表示运动致动器的运动方向投影在表面上的方向的图。

图3A和3B是表示通过使离子传导层夹在两个导电层之间而形成的致动器的驱动原理的图。

具体实施方式

现在根据附图详细描述本发明的优选实施方案。

根据本实施方案的致动器具有导电层和离子传导层。该致动器包括与所述致动器接触地设置并且由抑制水渗透的聚合物形成的第一层和与所述第一层接触地设置、具有比所述第一层低的拉伸弹性模量并且由保护所述第一层的聚合物形成的第二层。

根据本实施方案的致动器在其中设置由抑制水渗透的聚合物形成的第一层，并由此抑制水的流入等。该致动器还具有与所述第一层接触地设置的聚合物的第二层，由此保护抑制水渗透的第一层，并且即使反复驱动也不可能造成其中的开裂和剥离。第二层的拉伸弹性模量小于第一层，因此该致动器的运动不可能受扰。在此，由抑制水渗透的聚合物形成的第一层是指其为由聚合物形成的阻水层的第一层。

在本实施方案中，如下述图1中所示，当上述致动器具有扁平形状时，上述第二层可设置以覆盖上述致动器的两个主表面，并可进一步设置以覆盖主表面和侧表面。上述第一层和上述第二层可覆盖整个致动器。

图1是表示根据本实施方案的致动器的轮廓的截面图。在图1中，导电层1和导电层2将离子传导层3夹在中间，并且将各引线6与导电层1和导电层2连接。此外，整个致动器被与所述致动器接触地设置并由抑制水渗透的聚合物形成的第一层4覆盖，并进一步被在上述第一层4上设置并具有比上述第一层4低的拉伸弹性模量的第二层5覆盖。图2A和2B表示其中第二层5覆盖整个表面的致动器。

根据本实施方案的致动器具有由抑制水渗透的聚合物形成的第一层。

当具有导电层和离子传导层之一存在于表面上的结构的聚合物致动器在水和空气之一中使用时，环境中存在的水分子吸附到该聚合物致动器的表面上，溶解在该层中并渗入内部。当离子导电聚合物致动器在其内部具有电解溶液时，如果水含量改变，在驱动该致动器时随离子迁移一起迁移的水的量也受到影响，因此不稳定地驱动该离子导电聚合物致动器。上述离子导电聚合物致动器是具有包括导电层和离子传导层的结构的致动器。