DE102018216579B4 - Verfahren zur Herstellung eines Aktuators - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Aktuators (10), in welchem eine zylindrische dielektrische Elastomerschicht (12) und zylindrische Elektrodenschichten (14) derart konzentrisch laminiert worden sind, dass die Elektrodenschichten (14) einer inneren Umfangsfläche und einer äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht (12) zugewandt sind, umfassend:einen ersten Schritt zur Bildung einer ersten Elektrodenschicht (14), in welchem, mit einer schichtbildenden Haltevorrichtung (23), welche einen Schaftabschnitt (22) aufweist, ein Elektrodenmaterial (30) an einer äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts (22) bereitgestellt wird, wodurch die erste Elektrodenschicht (14) gebildet wird;einen Schritt zur Bildung der dielektrischen Elastomerschicht (12), in welchem ein bahnartiges oder pastenartiges dielektrisches Elastomermaterial (28, 60) an einer äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht (14) bereitgestellt wird, wodurch die dielektrische Elastomerschicht (12) gebildet wird; undeinen zweiten Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht (14), in welchem das Elektrodenmaterial (30) an der äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht (12) bereitgestellt wird, wodurch die zweite Elektrodenschicht (14) gebildet wird,dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt zur Bildung der dielektrischen Elastomerschicht (12), durch Anordnen einer Flächenrichtung des bahnartigen dielektrischen Elastomermaterials (28) und einer Axialrichtung des Schaftabschnitts (22) derart, dass sie einander schneiden und durch Aufbringen einer Zugkraft auf das dielektrische Elastomermaterial (28) in einer Richtung entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts (22), welcher als einen Stützpunkt eine Spitzenoberfläche des Schaftabschnitts (22) einsetzt, die an dem dielektrischen Elastomermaterial (28) in Anlage gebracht worden ist, das dielektrische Elastomermaterial (28) dazu gebracht wird, entlang der äußeren Umfangsfläche der ersten Elektrodenschicht (14) zu liegen, wodurch die dielektrische Elastomerschicht (12) gebildet wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Aktuators, in welchem zylindrische dielektrische Elastomerschichten und zylindrische Elektrodenschichten konzentrisch laminiert worden sind.
  • Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik:
  • In einem Aktuator, in welchem zylindrische dielektrische Elastomerschichten und Elektrodenschichten mit einem Querschnitt konzentrisch laminiert worden sind, welcher in einer baumjahresringartigen Form eingerichtet ist, können durch ein kleineres Volumen eine größere Ausgangsleistung sowie ein größerer Verschiebungsbetrag erreicht werden, als wenn plattenartige dielektrische Elastomerschichten und Elektrodenschichten laminiert worden sind oder wenn bandartige dielektrische Elastomerschichten und Elektrodenschichten derart umwickelt worden sind, dass deren Querschnitt spiralförmig ist. Die Herstellung des Aktuators mit dem baumjahresringartigen Querschnitt ist jedoch schwieriger im Vergleich zu derjenigen des Aktuators, welcher durch Laminieren der plattenartigen dielektrischen Elastomerschichten und Elektrodenschichten erhalten wird, oder des Aktuators, welcher durch Umwickeln der bandartigen dielektrischen Elastomerschichten und Elektrodenschichten erhalten wird.
  • Als ein Verfahren zur Herstellung eines Aktuators mit einem baumjahresringartigen Querschnitt ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung JP 2008-251833 A vorgeschlagen worden, ein Kernmaterial alternierend in eine Elektrodenmateriallösung zur Bildung der Elektrodenschicht und in eine dielektrische Materiallösung zur Bildung der dielektrischen Elastomerschicht einzutauchen oder das Kernmaterial alternierend mit der Elektrodenmateriallösung und der dielektrischen Materiallösung zu Bespritzen.
  • Die US 2008/0 238 258 A1 zeigt ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 2.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In dem Verfahren zur Herstellung durch Eintauchen der vorstehend beschriebenen Art bestehen Bedenken darüber, dass die Herstellungskosten dadurch bedingt steigen, dass ausreichend große Mengen der Elektrodenmateriallösung und der dielektrischen Materiallösung erforderlich sind, um dazu in der Lage zu sein, das Kernmaterial einzutauchen, oder dass die Effizienz der Herstellung dadurch bedingt singt, dass Zeit erforderlich ist, um die Elektrodenmateriallösung bzw. die dielektrische Materiallösung zu trocknen, die jedes Mal, wenn das Kernmaterial eingetaucht wird, haften geblieben ist.
  • Darüber hinaus ist es in dem Verfahren zur Herstellung durch Bespritzen, wie vorstehend beschrieben, besonders leicht für die dielektrische Materiallösung, an einer Einspritzöffnung einer Spritzdüse hängen zu bleiben usw., weshalb die Handhabung oder die Wartung der Spritzdüse usw. letztendlich problematisch wird.
  • Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Aktuators bereitzustellen, durch welches es einfach ist, einen Aktuator zu erhalten, in welchem zylindrische dielektrische Elastomerschichten und Elektrodenschichten konzentrisch laminiert worden sind.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren nach Anspruch 1 und 2 angegeben.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines Aktuators, in welchem eine zylindrische dielektrische Elastomerschicht und zylindrische Elektrodenschichten derart konzentrisch laminiert worden sind, dass die Elektrodenschichten einer inneren Umfangsflächeund einer äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht zugewandt sind, umfasst: einen ersten Schritt zur Bildung einer ersten Elektrodenschicht, in welchem, mit einer schichtbildenden Haltevorrichtung, welche einen Schaftabschnitt aufweist, ein Elektrodenmaterial an einer äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts bereitgestellt wird, wodurch die erste Elektrodenschicht gebildet wird; einen Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht, in welchem ein bahnartiges oder pastenartiges dielektrisches Elastomermaterial an einer äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht bereitgestellt wird, wodurch die dielektrische Elastomerschicht gebildet wird; und einen zweiten Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht, in welchem das Elektrodenmaterial an der äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht bereitgestellt wird, wodurch die zweite Elektrodenschicht gebildet wird.
  • In diesem Verfahren zur Herstellung eines Aktuators wird durch den ersten Schritt an der äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts eine erste Elektrodenschicht gebildet. Zusätzlich wird an der äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht ein bahnartiges oder pastenartiges dielektrisches Elastomermaterial bereitgestellt, wodurch die dielektrische Elastomerschicht gebildet wird. Darüber hinaus wird ferner durch den zweiten Schritt eine zweite Elektrodenschicht an der äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht gebildet. Als Folge hiervon können die dielektrische Elastomerschicht und die Elektrodenschichten in einer konzentrischen Form laminiert werden, in welcher die zylindrischen Elektrodenschichten der inneren Umfangsfläche bzw. der äußeren Umfangsfläche der zylindrischen dielektrischen Elastomerschicht zugewandt sind.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in diesem Verfahren zur Herstellung eines Aktuators das bahnartige oder pastenartige dielektrische Elastomermaterial dazu eingesetzt, die dielektrische Elastomerschicht zu bilden. Daher ist es möglich, anders als wenn die dielektrische Elastomerschicht beispielsweise durch Eintauchen gebildet wird, zu unterbinden, dass eine große Menge des dielektrischen Elastomermaterials erforderlich ist. Darüber hinaus ist es möglich, anders als wenn die dielektrische Elastomerschicht durch Spritzen gebildet wird, einen problematischen Schritt einer Handhabung oder einer Wartung oder dergleichen der Spritzdüse zu unterbinden, um die dielektrische Elastomerschicht zu bilden.
  • Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass dieses Verfahren zur Herstellung eines Aktuators es möglich macht, einen Aktuator, in welchem zylindrische dielektrische Elastomerschichten und Elektrodenschichten konzentrisch laminiert worden sind, einfach und bei geringen Kosten zu erhalten.
  • Gemäß Anspruch 1 wird in dem Schritt zur Bildung der dielektrischen Elastomerschicht durch Anordnen einer Flächenrichtung des bahnartigen dielektrischen Elastomermaterials und einer Axialrichtung des Schaftabschnitts derart, dass sie einander schneiden und durch Aufbringen einer Zugkraft auf das dielektrische Elastomermaterial in einer Richtung entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts, welcher als einen Stützpunkt eine Spitzenoberfläche des Schaftabschnitts einsetzt, die an dem dielektrischen Elastomermaterial in Anlage gebracht worden ist, das dielektrische Elastomermaterial dazu gebracht, entlang der äußeren Umfangsfläche der ersten Elektrodenschicht zu liegen, wodurch die dielektrische Elastomerschicht gebildet wird.
  • In diesem Fall wird, in dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht, eine Zugkraft auf das bahnartige dielektrische Elastomermaterial aufgebracht, um dieses dazu zu bringen, entlang der äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht zu liegen, wodurch die dielektrische Elastomerschicht einfach und effizient mittels simpler Ausrüstung gebildet werden kann.
  • Das vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Aktuators enthält vorzugsweise ferner einen Schneideschritt, in welchem, nachdem der Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht und der zweite Schritt zur Bildung der zweiten Elektrodenschicht wiederholt worden sind, um eine erforderliche Anzahl der dielektrischen Elastomerschichten und der Elektrodenschichten zu laminieren, wodurch ein laminierter Körper gebildet wird, beide Enden in einer Axialrichtung des laminierten Körpers geschnitten werden. In diesem Fall ermöglicht ein Schneiden beider Enden in der Axialrichtung auf einfache Art und Weise einen Aktuator zu erhalten, in welchem zylindrische dielektrische Elastomerschichten und Elektrodenschichten konzentrisch laminiert worden sind.
  • Gemäß Anspruch 3 wird in dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht, mit einem Plattenabschnitt, welcher mit einem Einsatzloch bereitgestellt ist, welches einen Durchmesser aufweist, welcher größer als ein Außendurchmesser der ersten Elektrodenschicht ist und welcher von einer Größe ist, die gemäß einer Beschichtungsdicke des pastenartigen dielektrischen Elastomermaterials bestimmt wird, das pastenartige dielektrische Elastomermaterial an dem Einsatzloch angeordnet, und werden der Plattenabschnitt und der Schaftabschnitt relativ entlang der Axialrichtung in einem Zustand des Schaftabschnitts bewegt, welcher in das Einsatzloch eingesetzt worden ist, wodurch das dielektrische Elastomermaterial auf die äußere Umfangsfläche der ersten Elektrodenschicht geschichtet wird.
  • Indem der Plattenabschnitt und der Schaftabschnitt relativ bewegt werden, ist es in diesem Fall möglich, dass das pastenartige dielektrische Elastomermaterial einfach und mit einer einheitlichen Dicke auf die äußere Umfangsfläche der ersten Elektrodenschicht geschichtet wird. Infolgedessen kann eine dielektrische Elastomerschicht gewünschter Dicke auf einfache Art und Weise und mit hoher Präzision gebildet werden, wodurch es möglich wird, eine Verbesserung in Bezug auf die Qualität des Aktuators einfach zu erreichen.
  • In dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Aktuators ist vorzugsweise ferner ein Schritt umfasst, in welchem von einer Mitte zu einer äußeren Seite in einer radialen Richtung der konzentrisch laminierten dielektrischen Elastomerschicht und der Elektrodenschichten, jede zweite benachbarte der Elektrodenschichten und eine erste Verdrahtung elektrisch miteinander verbunden werden und jede der Elektrodenschichten, welche nicht mit der ersten Verdrahtung verbunden wird, und eine zweite Verdrahtung elektrisch miteinander verbunden werden. Durch Bereitstellen der ersten Verdrahtung und der zweiten Verdrahtung auf diese Art und Weise und Aufbringen einer Spannung über die erste Verdrahtung und die zweite Verdrahtung, kann die dielektrische Elastomerschicht effizient deformiert werden, wodurch es möglich wird, einen Aktuator zu erhalten, welcher eine gute Ausgangsleistung oder einen guten Verschiebungsbetrag zeigt.
  • In dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Aktuators ist es bevorzugt, ein Material, welches aus der Gruppe bestehend aus Acryl, Silikon und Polyurethan ausgewählt ist, als das dielektrische Elastomermaterial einzusetzen. Ein Einsetzen dieser dielektrischen Elastomermaterialien macht es möglich, einen Aktuator zu erhalten, der sich durch seine Flexibilität auszeichnet und eine gute Ausgangsleistung oder einen guten Verschiebungsbetrag zeigt.
  • Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden, in welchen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt sind.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Aktuators, erhalten durch Anwenden von Verfahren zur Herstellung eines Aktuators gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ist eine Querschnittsansicht orthogonal zu einer Axialrichtung des Aktuators aus 1;
    • 3 ist ein erläuterndes Diagramm, welches einen ersten Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht in einem Verfahren zur Herstellung eines Aktuators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert;
    • 4 ist ein erläuterndes Diagramm, welches erläutert, wie es aussieht, wenn eine Spitzenoberfläche eines Schaftabschnitts, in einem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht nach dem ersten Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht aus 3, an einem bahnartigen dielektrischen Elastomermaterial in Anlage gebracht wird;
    • 5 ist ein erläuterndes Diagramm, welches erläutert, wie es aussieht, wenn das bahnartige dielektrische Elastomermaterial, in dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht aus 4, dazu gebracht wird, entlang einer Elektrodenschicht zu liegen;
    • 6 ist ein erläuterndes Diagramm, welches einen zweiten Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht nach dem Schritt zur Bildung der dielektrischen Elastomerschicht aus 5 zeigt;
    • 7 ist ein erläuterndes Diagramm, welches den Schritt zur Bildung der dielektrischen Elastomerschicht nach dem zweiten Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht aus 6 erläutert;
    • 8 ist ein erläuterndes Diagramm eines laminierten Körpers, welcher durch mehrmaliges Wiederholen des zweiten Schrittes zur Bildung einer Elektrodenschicht und des Schritts zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht gebildet wird, nach dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht aus 7;
    • 9 ist ein erläuterndes Diagramm, welches einen an dem laminierten Körper aus 8 durchgeführten Schneideschritt erläutert;
    • 10 ist ein erläuterndes Diagramm, welches einen ersten Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht in einem Verfahren zur Herstellung eines Aktuators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert;
    • 11 ist ein erläuterndes Diagramm, welches erläutert, wie es aussieht, wenn ein pastenartiges dielektrisches Elastomermaterial, in einem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht nach dem ersten Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht aus 10, an einem Einsatzloch eines Plattenabschnitts und an einem Umfangsrand des Einsatzlochs angeordnet wird;
    • 12 ist ein erläuterndes Diagramm, welches erläutert, wie es aussieht, wenn das pastenartige dielektrische Elastomermaterial, in dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht aus 11, auf eine Elektrodenschicht beschichtet wird;
    • 13 ist ein erläuterndes Diagramm, welches einen zweiten Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht nach dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht aus 12 erläutert;
    • 14 ist ein erläuterndes Diagramm eines laminierten Körpers, welcher durch mehrmaliges Wiederholen des Schrittes zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht und des zweiten Schrittes zur Bildung einer Elektrodenschicht gebildet wird, nach dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht aus 13;
    • 15 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils einer Herstellungsvorrichtung, welcher mit einem Einsatzloch gemäß einem modifizierten Beispiel bereitgestellt ist, welches in einem Verfahren zur Herstellung eines Aktuators gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
    • 16 ist ein erläuterndes Diagramm, welches erläutert, wie es aussieht, wenn ein erstes zylindrisches Element, in einem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht in einem Verfahren zur Herstellung eines Aktuators gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, an einem pastenartigen dielektrischen Elastomermaterial angeordnet wird, welches an einem Plattenabschnitt angeordnet ist;
    • 17 ist ein erläuterndes Diagramm, welches erläutert, wie es aussieht, wenn das pastenartige dielektrische Elastomermaterial, in dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht aus 16, auf eine Elektrodenschicht beschichtet wird;
    • 18 ist ein erläuterndes Diagramm, welches erläutert, wie es aussieht, wenn ein pastenartiges dielektrisches Elastomermaterial, in einem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht in einem Verfahren zur Herstellung eines Aktuators gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, an einer oberen Flächenseite eines Plattenabschnitts angeordnet wird und ein erstes zylindrisches Element an einer unteren Flächenseite des Plattenabschnitts angeordnet wird;
    • 19 ist ein erläuterndes Diagramm, welches erläutert, wie es aussieht, wenn das pastenartige dielektrische Elastomermaterial, in dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht aus 18, auf eine Elektrodenschicht beschichtet wird; und
    • 20 ist ein erläuterndes Diagramm, welches einen Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht in einem Verfahren zur Herstellung eines Aktuators gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele eines Verfahrens zur Herstellung eines Aktuators gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detailliert dargestellt und beschrieben werden.
  • Als erstes wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein Aktuator 10 beschrieben werden, welcher durch Verfahren zur Herstellung eines Aktuators gemäß den Ausführungsbeispielen erhalten wird. Der Aktuator 10 ist durch konzentrisches Laminieren einer zylindrischen dielektrischen Elastomerschicht 12 und einer zylindrischen Elektrodenschicht 14 derart eingerichtet, dass die Elektrodenschicht 14 sowohl einer inneren Umfangsfläche als auch einer äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht 12 zugewandt ist. Daher weist ein Querschnitt orthogonal zu einer Axialrichtung des Aktuators 10 eine baumjahresringartige Form auf, in welcher die dielektrische Elastomerschichten 12 und die Elektrodenschichten 14 alternierend angeordnet sind. Wie darüber hinaus in 1 dargestellt, sind eine erste Verdrahtung 16 und eine zweite Verdrahtung 18 mit einer Endfläche in der Axialrichtung des Aktuators 10 verbunden und die andere Endfläche ist durch einen Isolierfilm (nicht dargestellt) bedeckt, welcher elastische Eigenschaften aufweist und beispielsweise aus Acryl oder dergleichen eingerichtet ist. Volumen der konzentrisch laminierten Elektrodenschichten 14 werden, ausgehend von einer Mitte in Richtung einer Außenseite, in einer radialen Richtung eines Zylinders größer. Daher müssen Spannungen jeder der Elektrodenschichten 14 angepasst werden, um diese derart einzurichten, dass Verschiebungen in der Axialrichtung des Aktuators 10 gleich sind. Dies kann durch ein Anpassungsverfahren gehandhabt werden, in welchem Widerstände, die für Differenzen in Bezug auf ein Volumen jeder der Elektrodenschichten 14 geeignet sind, zwischen die erste Verdrahtung 16 und die zweite Verdrahtung 18 und jede der Elektrodenschichten 14 eingesetzt werden.
  • Die dielektrische Elastomerschicht 12 ist vorzugsweise aus einem Material wie zum Beispiel Acryl, Silikon oder Polyurethan eingerichtet, ist jedoch nicht besonders auf diese beschränkt, und es kann entsprechend ein Material eingesetzt werden, welches eine Flexibilität aufweist und eine hohe Dielektrizitätskonstante sowie eine hohe dielektrische Durchschlagsfestigkeit zeigt.
  • Die Elektrodenschicht 14 ist eingerichtet aus: einer positiven Elektrodenschicht 14a, welche mit einer positiven Spannung über die erste Verdrahtung 16 beaufschlagt wird, und einer negativen Elektrodenschicht 14b, welche mit einer negativen Spannung über die zweite Verdrahtung 18 beaufschlagt wird. Die positiven Elektrodenschichten 14a und die negativen Elektrodenschichten 14b sind alternierend angeordnet, wobei die dielektrischen Elastomerschichten 12 dazwischen angeordnet sind. Die Folgenden können als ein Material der Elektrodenschicht 14 angeführt werden, nämlich zum Beispiel ein Material oder dergleichen, welches durch Mischen von Ruß oder Partikeln aus einem Metall wie Aluminium in einem Harz/Kunstharz oder dergleichen gebildet wird, welche elastische Eigenschaften aufweisen, welche dazu geeignet sind, einer elastischen Deformation der dielektrischen Elastomerschicht 12 zu folgen.
  • Die Anzahl von Laminierungen dieser dielektrischen Elastomerschichten 12 und dieser Elektrodenschichten 14 ist nicht besonders begrenzt und kann beispielsweise in einem Bereich, welcher Abmessungen repräsentiert, die einem Raum entsprechen, in welchem der Aktuator 10 angeordnet werden soll, derart angemessen festgelegt werden, dass eine geforderte Ausgangsleistung oder ein geforderter Verschiebungsbetrag erhalten werden.
  • Wenn der grundsätzlich wie vorstehend beschrieben eingerichtete Aktuator 10 mit einer Spannung über die erste Verdrahtung 16 und die zweite Verdrahtung 18 beaufschlagt wird, deformiert sich die dielektrische Elastomerschicht 12 zusammendrückend in einer Dickenrichtung, wobei sie sich einer elastischen Kraft der dielektrischen Elastomerschicht 12 widersetzt, wodurch sich der Aktuator 10 in einer Axialrichtung verlängert. Wenn dieses Aufbringen der Spannung gestoppt wird, wird die dielektrische Elastomerschicht 12 aus einem zusammendrückend deformierten Zustand freigegeben und der Aktuator 10 kontrahiert in der Axialrichtung. Somit ermöglicht der Aktuator 10, dass, als Reaktion auf ein Aufbringen der Spannung, in Axialrichtung eine Verschiebung geschaffen und eine Antriebskraft abgegeben wird.
  • In diesem Aktuator 10 sind die dielektrischen Elastomerschichten 12 und die Elektrodenschichten 14, wie vorstehend beschrieben, konzentrisch angeordnet. Infolgedessen kann beispielsweise im Vergleich zu einem Aktuator (nicht dargestellt), welcher durch Laminieren plattenartiger dielektrischer Elastomerschichten und Elektrodenschichten erhalten wird, durch eine geringere Anzahl von Laminierungen eine größere Ausgangsleistung bzw. ein größerer Verschiebungsbetrag erreicht werden. Darüber hinaus kann eine Zwischenschichtreibungskraft, welche während einer Verlängerung/Kontraktion auftritt, verringert werden oder ein Kontaktbereich der dielektrischen Elastomerschicht 12 und der Elektrodenschicht 14 kann, verglichen mit beispielsweise einem Aktuator (nicht dargestellt), dessen Querschnitt spiralförmig ist und welcher dadurch erhalten wird, das bandartige dielektrische Elastomerschichten und Elektrodenschichten in einem laminierten Zustand umwickelt werden, effektiv größer ausgeführt werden. Daher können in dem Aktuator 10 eine Ausgangsleistung und ein Verschiebungsbetrag pro Einheitsvolumen stärker verbessert werden als in den vorstehend beschriebenen anderen Aktuatoren.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung eines Aktuators (im Folgenden auch vereinfacht als ein Herstellungsverfahren bezeichnet) gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 3 bis 9 beschrieben werden.
  • In diesem Herstellungsverfahren kann der vorstehend beschriebene Aktuator 10 beispielsweise unter Verwendung einer Herstellungsvorrichtung 20 hergestellt werden. Die Herstellungsvorrichtung 20 umfasst: eine schichtbildende Haltevorrichtung 23, welche einen Basisabschnitt 22a und einen Schaftabschnitt 22 aufweist, welcher von dem Basisabschnitt 22a vorsteht; ein Rahmenelement 24; einen Antriebsmechanismus (nicht dargestellt); und einen Beschichtungsmechanismus 26.
  • Der Schaftabschnitt 22 ist beispielsweise aus einem stabförmigen Metall oder dergleichen eingerichtet und ein Durchmesser des Schaftabschnitts 22 ist auf eine Größe entsprechend einem Durchmesser der Elektrodenschicht 14 festgelegt, welche an einer Mitte in einer radialen Richtung des Aktuators 10 angeordnet ist. Darüber hinaus ist eine Länge in einer Axialrichtung des Schaftabschnitts 22 derart festgelegt, dass sie größer als eine Länge in der Axialrichtung des Aktuators 10 ist.
  • Das Rahmenelement 24 weist beispielsweise eine rechtwinklige rahmenartige Form auf, in welchem der Trennungsabstand zwischen kurzen Partnerseiten und der Trennungsabstand zwischen langen Partnerseiten eingestellt werden kann und das Rahmenelement 24 kann einen Umfangsrandabschnitt eines bahnartigen dielektrischen Elastomermaterials 28 erfassen. Unter Verwendung des Rahmenelements 24, um die jeweiligen Abstände der kurzen Partnerseiten und der langen Partnerseiten auf einen Zustand einzustellen, in welchem der Umfangsrandabschnitt des dielektrischen Elastomermaterials 28 erfasst worden ist, ist es daher möglich, dass eine Zugkraft in einer Flächenrichtung auf das dielektrische Elastomermaterial 28 aufgebracht wird.
  • Das dielektrische Elastomermaterial 28 wird eingerichtet, indem das vorstehend beschriebene Material der dielektrischen Elastomerschicht 12 in einer bahnartigen Form gebildet wird. Wenn das dielektrische Elastomermaterial 28 aus Acryl eingerichtet ist, kann beispielsweise „VHB4910“ (Produktname), hergestellt durch das Unternehmen 3M, oder dergleichen, welche in einer bahnartigen Form eingerichtet sind, eingesetzt werden.
  • Der Antriebsmechanismus ist dazu eingerichtet, dem Schaftabschnitt 22 und dem Rahmenelement 24 zu ermöglichen, dass sie relativ zueinander bewegt werden. Zu diesem Zeitpunkt ist der Antriebsmechanismus dazu in der Lage, den Schaftabschnitt 22 derart in ein Inneres des Rahmenelements 24 einzusetzen oder den Schaftabschnitt 22 und das Rahmenelement 24 derart voneinander zu trennen, dass die Axialrichtung des Schaftabschnitts 22 im Wesentlichen entlang einer Mitte des Inneren des Rahmenelements 24 verläuft. Der Beschichtungsmechanismus 26 ist derart eingerichtet, dass ein Elektrodenmaterial 30, welches in flüssiger Form durch Hinzufügen eines Lösungsmittels zu dem vorstehend beschriebenen Material der Elektrodenschicht 14 eingerichtet worden ist, in Richtung des Schaftabschnitts 22 ausgestoßen werden kann, wodurch der Schaftabschnitt 22 spritzbeschichtet wird.
  • In dem Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, welches die grundsätzlich wie oben eingerichtete Herstellungsvorrichtung 20 einsetzt, wird zuerst, wie in 3 dargestellt, ein erster Schritt zur Bildung einer ersten Elektrodenschicht 14 durchgeführt, in welchem das Elektrodenmaterial 30, durch den Beschichtungsmechanismus 26, derart bereitgestellt wird, dass es in einer gewünschten Dicke zu einer äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts 22 gelangt und das Lösungsmittel in dem Elektrodenmaterial 30 wird verdampft, wodurch die erste Elektrodenschicht 14 gebildet wird.
  • Als nächstes wird ein Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht durchgeführt, in welchem das dielektrische Elastomermaterial 28 an einer äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 bereitgestellt wird, wodurch die dielektrische Elastomerschicht 12 gebildet wird. Insbesondere, wie in 4 dargestellt, wird das Rahmenelement 24 dazu verwendet, den Umfangsrandabschnitt des dielektrischen Elastomermaterials 28 zu erfassen, und dadurch eine Zugkraft in der Flächenrichtung aufzubringen. In diesem Zustand werden der Schaftabschnitt 22 und das Rahmenelement 24 durch den Antriebsmechanismus relativ zueinander bewegt. Infolgedessen wird die Spitzenoberfläche des Schaftabschnitts 22 im Wesentlichen an einer Mitte in der Flächenrichtung des dielektrischen Elastomermaterials 28 in Anlage gebracht, welches an dem Inneren des Rahmenelements 24 erfasst worden ist.
  • Dann werden der Schaftabschnitt 22 und das Rahmenelement 24 durch den Antriebsmechanismus weiter relativ zueinander bewegt. Infolgedessen kann, wie in 5 dargestellt, in einer Richtung entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts 22 eine Zugkraft auf das dielektrische Elastomermaterial 28 aufgebracht werden, mit der Spitzenoberfläche des Schaftabschnitts 22 als einen Stützpunkt, wodurch das dielektrische Elastomermaterial 28 dazu gebracht wird, entlang der äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 zu liegen. Infolgedessen kann die dielektrische Elastomerschicht 12 gebildet werden, welche der äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 zugewandt ist.
  • Es ist zu beachten, dass dieser Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht, wie in 5 dargestellt, durchgeführt werden kann, indem ferner ein Ringelement 32 eingesetzt wird, welches darin ein Durchgangsloch 32a von einem Durchmesser aufweist, der gemäß einem Außendurchmesser der dielektrischen Elastomerschicht 12 bestimmt wird. In diesem Fall wird der Schaftabschnitt 22, wenn die Zugkraft auf das dielektrische Elastomermaterial 28 in der Richtung entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts 22 wie vorstehend beschrieben aufgebracht wird oder aufgebracht worden ist, ausgehend von seiner Spitzenseite in das Durchgangsloch 32a des Ringelements 32 eingesetzt.
  • Dann wird das Ringelement 32 bis zu einer Basisendseite des Schaftabschnitts 22 relativ bewegt, während eine innere Wandfläche des Durchgangslochs 32a und eine äußere Umfangsfläche des dielektrischen Elastomermaterials 28 gegeneinander abgleiten. Infolgedessen kann unterbunden werden, dass zwischen der äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 und dem dielektrischen Elastomermaterial 28 ein Spalt auftritt und es wird für die dielektrische Elastomerschicht 12 möglich, vorteilhaft entlang der äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 gelegt zu werden.
  • Als Nächstes wird, wie in 6 dargestellt, ein zweiter Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht 14 durchgeführt, in welchem das Elektrodenmaterial 30, durch den Beschichtungsmechanismus 26, derart bereitgestellt wird, dass es in einer gewünschten Dicke zu der äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht 12 gelangt und das Lösungsmittel wird verdampft, wodurch die zweite Elektrodenschicht 14 gebildet wird. Infolgedessen können die erste Elektrodenschicht 14, die dielektrische Elastomerschicht 12 und die zweite Elektrodenschicht 14 als eine erste Schicht, eine zweite Schicht bzw. eine dritte Schicht an der äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts 22 laminiert werden.
  • Als Nächstes wird, wie in 7 dargestellt, der Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht in ähnlicher Weise wie vorstehend beschrieben durchgeführt, wobei die zweite dielektrische Elastomerschicht 12, auf deren äußere Umfangsfläche die Elektrodenschicht 14 beschichtet worden ist, an dem Schaftabschnitt 22 fixiert gelassen wird. Dies macht es möglich, dass die dielektrische Elastomerschicht 12 (siehe 1 und 2) als eine vierte Schicht auf die äußere Umfangsfläche des Schaftabschnitts 22 geschichtet wird.
  • Indem somit der vorstehend beschriebene Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht und der vorstehend beschriebene zweite Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht wiederholt durchgeführt werden, ist es möglich, einen laminierten Körper 34 zu erhalten, der darin laminiert eine geforderte Anzahl der Elektrodenschichten 14 und der dielektrischen Elastomerschichten 12 aufweist, wie in 8 dargestellt.
  • Nach einem Entnehmen des Schaftabschnitts 22 aus dem laminierten Körper 34, wird ein Schneideschritt durchgeführt, in welchem beide Enden in der Axialrichtung des laminierten Körpers 34 entlang der Strichpunktlinien aus 9 geschnitten werden. Infolgedessen wird ein Vorläufer (nicht dargestellt) des vorstehend beschriebenen Aktuators 10 erhalten, und, indem die erste Verdrahtung 16 und die zweite Verdrahtung 18 an einer Endflächenseite in der Axialrichtung des Vorläufers bereitgestellt werden und der Isolierfilm an der anderen Endflächenseite in der Axialrichtung des Vorläufers bereitgestellt wird, ist es möglich, den in 1 dargestellten Aktuator 10 zu erhalten.
  • In anderen Worten sind, nach dem Schneideschritt, an der einen Endflächenseite in der Axialrichtung des Vorläufers, von einer Mitte zu einer äußeren Seite in der radialen Richtung der konzentrisch laminierten dielektrischen Elastomerschichten 12 und Elektrodenschichten 14, jede zweite benachbarte der Elektrodenschichten 14 (positive Elektrodenschichten 14a) und die erste Verdrahtung 16 elektrisch miteinander verbunden. Darüber hinaus sind jede der Elektrodenschichten 14 (negative Elektrodenschichten 14b), die nicht mit der ersten Verdrahtung 16 verbunden ist, und die zweite Verdrahtung 18 elektrisch miteinander verbunden (siehe 1 hinsichtlich jeder). Dies führt dazu, dass der Aktuator 10 erhalten wird. In dem durch das Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erhaltenen Aktuator 10 tritt eine Kraft auf, durch welche die dielektrische Elastomerschicht 12 versucht, zu der gleichen Ebene wie das bahnartige dielektrische Elastomermaterial 28 zurückzukehren. Daher ist es wünschenswert, den Aktuator 10 beispielsweise dadurch zu stabilisieren, dass er wärmebehandelt wird, oder den Aktuator 10 zu verwenden, während eine Zugkraft auf beide seiner Enden aufgebracht wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann in dem Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, die dielektrische Elastomerschicht 12 unter Verwendung des bahnartigen dielektrischen Elastomermaterials 28 einfach und effizient erhalten werden. Daher ist es im Gegensatz dazu, wenn die dielektrische Elastomerschicht 12 beispielsweise durch ein Eintauchen oder dergleichen gebildet wird, möglich zu verhindern, dass eine große Menge eines Materials zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht in flüssiger Form (nicht dargestellt) erforderlich ist oder dass jedes Mal, wenn die dielektrische Elastomerschicht 12 gebildet wird, ein Trocknungsschritt erforderlich ist. Darüber hinaus es im Gegensatz dazu, wenn die dielektrische Elastomerschicht 12 beispielsweise durch ein Spritzen gebildet wird, möglich zu verhindern, dass ein problematischer Schritt einer Handhabung oder einer Wartung oder dergleichen einer Spritzdüse zum Bilden der dielektrischen Elastomerschicht 12 erforderlich ist.
  • Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass aufgrund dieses Herstellungsverfahrens ein Aktuator 10, in welchem zylindrische dielektrische Elastomerschichten 12 und Elektrodenschichten 14 konzentrisch laminiert worden sind, einfach und effizient sowie darüber hinaus bei geringen Kosten unter Verwendung simpler Ausrüstung wie der Herstellungsvorrichtung 20 erhalten werden kann.
  • Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf die 10 bis 14 beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass unter den in den 10 bis 14 dargestellten Konfigurationselementen denjenigen, welche Funktionen und Vorteile zeigen, welche denen der in den 3 bis 9 gezeigten Konfigurationselemente entsprechen oder ähnlich zu diesen sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet werden, die auch in den 3 bis 9 zugeordnet sind, und detaillierte Beschreibungen davon weggelassen werden.
  • In diesem Herstellungsverfahren kann der Aktuator 10 zum Beispiel unter Verwendung einer Herstellungsvorrichtung 40 hergestellt werden. Die Herstellungsvorrichtung 40 umfasst: die schichtbildende Haltevorrichtung 23, welche den Basisabschnitt 22a und den Schaftabschnitt 22 aufweist; einen Plattenabschnitt 44; einen Antriebsmechanismus 46; den Beschichtungsmechanismus 26; und einen Zuführmechanismus 48.
  • Der Plattenabschnitt 44 ist in einer plattenartigen Form aus beispielsweise einem Metall oder dergleichen gebildet und weist ein Durchgangsloch 44a auf, welches in einer Flächenrichtung im Wesentlichen in dessen Mitte ausgebildet ist. Darüber hinaus ist das Durchgangsloch 44a mit einem Verstellmechanismus bereitgestellt, welcher eine Verstellung eines Durchmessers eines Einsatzloches 44b ermöglicht, welches an einer Innenseite des Durchgangslochs 44a gebildet ist.
  • Der Verstellmechanismus kann eine Vielzahl von Konfigurationen verwenden, die es ermöglichen, den Durchmesser des Einsatzlochs 44b zu verstellen. Beispielsweise kann eine Mehrzahl von scheibenförmigen Elementen 44c bereitgestellt werden, deren Innendurchmesser voneinander abweichen, und ein ausgewähltes von diesen kann lösbar an dem Durchgangsloch 44a als der Verstellmechanismus angebracht werden. In diesem Fall kann der Durchmesser des Einsatzlochs 44b auf eine Größe festgelegt werden, die dem Innendurchmesser des scheibenförmigen Elements 44c entspricht, welches an dem Durchgangsloch 44a angebracht ist. Darüber hinaus kann der Verstellmechanismus den Durchmesser des Einsatzlochs 44b unter Verwendung einer öffentlich bekannten Kamerablendenstruktur oder einer Kugelumlaufspindel verstellen (keines von beiden ist dargestellt).
  • Der Antriebsmechanismus 46 umfasst: ein Paar von Führungsschienen 52, welche an einem Befestigungssockel 50 errichtet sind und jeweils mit einem Gestell 52a bereitgestellt sind; Halterungen 54, die jeweils ein Ritzel aufweisen (nicht dargestellt), welches mit dem Gestell 52a in Eingriff steht, und welche den Plattenabschnitt 44 in einer Weise haltern, dass ermöglicht wird, den Plattenabschnitt 44 in Bezug auf die Führungsschienen 52 anzuheben/ abzusenken; und einen Antriebsabschnitt 56, welcher einen Drehantrieb der Ritzel durchführt.
  • Der Basisabschnitt 22a ist an dem Befestigungssockel 50 in einer derartigen Weise befestigt, dass ermöglicht wird, den Basisabschnitt 22a an dem Befestigungssockel 50 anzubringen / von diesem zu lösen. Der Befestigungsabschnitt 44 ist durch die Halterungen 54 in einer derartigen Weise gehaltert, dass der von diesem Basisabschnitt 22a vorstehende Schaftabschnitt 22 in das Einsatzloch 44b eingesetzt ist. Der Antriebsabschnitt 56 führt einen Drehantrieb durch, um eine positive/ umgekehrte Drehung der Ritzel zu ermöglichen und ist dadurch in der Lage, den Plattenabschnitt 44 entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts 22 anzuheben/abzusenken.
  • Der Zuführmechanismus 48 führt ein pastenartiges dielektrisches Elastomermaterial 60 an das Einsatzloch 44b des Plattenabschnitts 44 und einem Umfangsrand des Einsatzloches 44b zu. Das pastenartige dielektrische Elastomermaterial 60 ist durch Machen (rendering) des vorstehend beschriebenen Materials der dielektrischen Elastomerschicht 12 in einer pastenartigen Form gebildet, indem es beispielsweise mit einem Lösungsmittel gemischt wird. Wenn das dielektrische Elastomermaterial 60 aus Acryl eingerichtet ist, kann beispielsweise „VHB4910“ (Produktname) hergestellt durch das Unternehmen 3M, oder dergleichen, welche in einer pastenartigen Form eingerichtet sind, eingesetzt werden.
  • In dem Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, welches die Herstellungsvorrichtung 40 einsetzt, welche grundsätzlich wie oben eingerichtet ist, wird zuerst der Durchmesser des Einsatzloches 44b des Plattenabschnitts 44 verstellt. Infolgedessen wird der Durchmesser des Einsatzlochs 44b auf eine Größe festgelegt, welche größer als ein Außendurchmesser der Elektrodenschicht 14 gemacht ist, welche an einer Mitte in der radialen Richtung des Aktuators 10 angeordnet ist und welche gemäß einer Beschichtungsdicke des dielektrischen Elastomermaterials 60 bestimmt ist, welches die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 beschichtet. Dann wird, wie in 10 dargestellt, der erste Schritt zur Bildung einer ersten Elektrodenschicht 14 ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt, in einem Zustand, in welchem der Schaftabschnitt 22 in das Einsatzloch 44b bis zu einer Basisabschnittsseite des Bereichs eingesetzt worden ist, in welchem die Elektrodenschicht 14 gebildet werden soll. Infolgedessen wird an der äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts 22 die erste Elektrodenschicht 14 des Schaftabschnitts 22 gebildet.
  • Als nächstes wird der Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht durchgeführt, in welchem das dielektrische Elastomermaterial 60 an der äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 bereitgestellt wird, wodurch die dielektrische Elastomerschicht 12 gebildet wird. Insbesondere, wie in 11 dargestellt, wird das dielektrische Elastomermaterial 60 an dem Einsatzloch 44b und an dem Umfangsrand des Einsatzlochs 44b durch den Zuführmechanismus 48 angeordnet. Dann wird der Plattenabschnitt 44, wie in 12 dargestellt, durch den Antriebsmechanismus 46 zu einer Spitzenseite des Schaftabschnitts 22 entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts 22 bewegt.
  • Infolgedessen kann das dielektrische Elastomermaterial 60 über das Einsatzloch 44b auf die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 beschichtet werden. Durch Durchführen einer Wärmebehandlung an dem dielektrischen Elastomermaterial 60, das auf diese Art und Weise beschichtet worden ist, kann eine erste dielektrische Elastomerschicht 12 gebildet werden.
  • Als nächstes wird das an dem Durchgangsloch 44a des Plattenabschnitts 44 angebrachte scheibenförmige Element 44c ausgetauscht, um den Durchmesser des Einsatzlochs 44b durch den Verstellmechanismus zu verstellen. Infolgedessen wird der Durchmesser des Einsatzlochs 44b auf eine Größe festgelegt, welche größer als ein Außendurchmesser der Elektrodenschicht 14 (zweiten Elektrodenschicht 14) ist, welche danach zu bilden ist, und welche für eine Beschichtungsdicke des danach zu bildenden dielektrischen Elastomermaterials 60 geeignet ist.
  • Dann wird, wie in 13 dargestellt, der zweite Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht 14 ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt, in einem Zustand, in welchem der Schaftabschnitt 22 in das Einsatzloch 44b bis zu einer Basisabschnittsseite des Bereichs eingesetzt worden ist, in welchem die Elektrodenschicht 14 zu bilden ist. Infolgedessen kann die zweite Elektrodenschicht 14 an der äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht 12 gebildet werden.
  • Indem der Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht, in welchem die dielektrische Elastomerschicht 12 an der äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 gebildet wird, und der zweite Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht 14, in welchem die zweite Elektrodenschicht 14 an der äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht 12 wie vorstehend beschrieben gebildet wird, wiederholt durchgeführt werden, ist es möglich, einen laminierten Körper 62 zu erhalten, der darin laminiert eine geforderte Anzahl der Elektrodenschichten 14 und der dielektrischen Elastomerschichten 12 aufweist, wie in 14 dargestellt.
  • Nachdem der Schaftabschnitt 22 aus dem laminierten Körper 62 entnommen worden ist und, falls erforderlich, der Schneideschritt zum Schneiden beider Enden in der Axialrichtung des laminierten Körpers 62 durchgeführt worden ist, werden die erste Verdrahtung 16 und die zweite Verdrahtung 18 an einer Endflächenseite des laminierten Körpers 62 bereitgestellt und der Isolierfilm wird an der anderen Endflächenseite des laminierten Körpers 62 bereitgestellt, wodurch der in 1 gezeigt Aktuator 10 erhalten werden kann. Der Aktuator 10, welcher durch das Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel erhalten worden ist, ist im Gegensatz zu dem Aktuator 10, welcher durch das Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten worden ist, dazu in der Lage, verwendet zu werden, ohne dass eine Wärmebehandlung oder eine Zugkraft aufgebracht werden.
  • Wie vorstehend beschrieben kann in dem Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel das pastenartige dielektrische Elastomermaterial 60 einfach und mit einheitlicher Dicke auf die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 beschichtet werden. Daher kann eine dielektrische Elastomerschicht 12 gewünschter Dicke einfacher und mit höherer Präzision gebildet werden, als wenn die dielektrische Elastomerschicht 12 beispielsweise durch ein Eintauchen oder dergleichen gebildet wird. Darüber hinaus kann ferner eine erforderliche Menge des dielektrischen Elastomermaterials 60 reduziert werden. Dementsprechend kann durch dieses Herstellungsverfahren ein Aktuator 10, in welchem zylindrische dielektrische Elastomerschichten 12 und Elektrodenschichten 14 konzentrisch laminiert worden sind, einfach mit hoher Qualität und darüber hinaus bei geringen Kosten erhalten werden.
  • Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 15 beschrieben werden. 15 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der Herstellungsvorrichtung 40, welcher mit einem Einsatzloch 70 gemäß einem modifizierten Beispiel bereitgestellt ist. Es ist zu beachten, dass unter den in 15 dargestellten Konfigurationselementen denjenigen, welche Funktionen und Vorteile zeigen, welche denen der in den 3 bis 14 gezeigten Konfigurationselemente entsprechen oder ähnlich zu diesen sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet werden, die auch in den 3 bis 14 zugeordnet sind, und detaillierte Beschreibungen davon weggelassen werden.
  • In diesem Herstellungsverfahren kann der Aktuator 10 ähnlich zu dem Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel hergestellt werden, mit der Ausnahme, dass die Herstellungsvorrichtung 40 eingesetzt wird, in welcher das scheibenförmige Element 44c mit dem Einsatzloch 70 anstelle des Einsatzlochs 44b bereitgestellt ist. Das Einsatzloch 70 weist eine Kegelstumpfform auf, deren Durchmesser sich von einer Seite des einen ihrer Enden, an welchem das pastenartige dielektrische Elastomermaterial 60 angeordnet wird, zu einer Seite des anderen ihrer Enden verengt.
  • Durch Einrichten des Einsatzlochs 70 derart, dass es die vorstehend beschriebene Kegelstumpfform aufweist, kann unterbunden werden, dass sich das pastenartige dielektrische Elastomermaterial 60 an dem Plattenabschnitt 44 ausbreitet und es ist dadurch möglich, dass das pastenartige dielektrische Elastomermaterial 60 effizient auf die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 beschichtet wird, selbst wenn eine Viskosität des pastenartigen dielektrischen Elastomermaterials 60 gering ist. Dies macht es zum Beispiel möglich, ein Verdünnen eines Films der dielektrischen Elastomerschicht 12 einfach zu erreichen.
  • Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die 16 und 17 beschrieben werden. 16 ist ein erläuterndes Diagramm, welches ein Anordnen eines ersten zylindrischen Elements 74, in dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht in dem Herstellungsverfahren gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, an dem pastenartigen dielektrischen Elastomermaterial 60 zeigt, welches an dem Plattenabschnitt 44 angeordnet ist. 17 ist ein erläuterndes Diagramm, welches eine Anwendung des dielektrischen Elastomermaterials 60 aus 16 an der Elektrodenschicht 14 zeigt.
  • Es ist zu beachten, dass in den 16 und 17 die schichtbildende Haltevorrichtung 23, ein wesentlicher Teil des Plattenabschnitts 44, das scheibenförmige Element 44c und das erste zylindrische Element 74 dargestellt sind, jedoch die Darstellung von anderen Konfigurationselementen der Herstellungsvorrichtung 40 weggelassen ist. Darüber hinaus werden Konfigurationselementen der in 16 und 17 dargestellten Konfigurationselemente, welche Funktionen und Vorteile zeigen, welche ähnlich zu denjenigen der in den 3 bis 15 dargestellten Konfigurationselemente sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, die auch in den 3 bis 15 zugeordnet sind, und detaillierte Beschreibungen davon werden weggelassen.
  • In diesem Herstellungsverfahren wird der Aktuator 10 unter Verwendung der Herstellungsvorrichtung 40 hergestellt, die ferner eine Mehrzahl der ersten zylindrischen Elemente 74 umfasst. Die Anzahl bereitgestellter Gegenstände der Mehrzahl erster zylindrischer Elemente 74 entspricht der Anzahl von Laminierungen der dielektrischen Elastomerschichten 12, die erforderlich sind, um den Aktuator 10 einzurichten. Innendurchmesser dieser ersten zylindrischen Elemente 74 weisen Größen auf, die gemäß Beschichtungsdicken des dielektrischen Elastomermaterials 60 bestimmt werden, wenn jeweilige der Mehrzahl von dielektrischen Elastomerschichten 12 gebildet werden.
  • In dem Herstellungsverfahren gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird zuerst der Durchmesser des Einsatzlochs 44b des Plattenabschnitts 44 derart verstellt, dass er auf eine Größe festgelegt wird, die gemäß der Beschichtungsdicke des auf die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 zu beschichtenden dielektrischen Elastomermaterials 60 bestimmt wird. Vor einem Einsetzen des Schaftabschnitts 22 in dieses Einsatzloch 44b, wird der erste Schritt zur Bildung einer ersten Elektrodenschicht 14 ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt, wodurch eine erste Elektrodenschicht 14 an der äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts 22 gebildet wird.
  • Als nächstes wird das Einsatzloch 44b an der Spitzenseite des Schaftabschnitts 22 angeordnet, worauf die Elektrodenschicht 14 ausgebildet worden ist, und das dielektrische Elastomermaterial 60 wird an dem Einsatzloch 44b und dem Umfangsrand des Einsatzlochs 44b durch den Zuführmechanismus 48 zugeführt. Zusätzlich wird das erste zylindrische Element 74 eines Innendurchmessers bereitgestellt, der gemäß der Beschichtungsdicke des auf die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 zu beschichtenden dielektrischen Elastomermaterials 60 bestimmt worden ist. Dann wird, wie in 16 dargestellt, dass erste zylindrische Element 74 lösbar an dem Plattenabschnitt 44 in einer derartigen Weise angebracht usw., dass das erste zylindrische Element 74 an diesem dielektrischen Elastomermaterial 60 angeordnet wird.
  • Als nächstes werden, wie in 17 dargestellt, der Plattenabschnitt 44 und das erste zylindrische Element 74 durch den Antriebsmechanismus 46 zu der Basisendseite des Schaftabschnitts 22 entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts 22 bewegt (siehe 10 usw.). Infolgedessen kann das dielektrische Elastomermaterial 60 auf die Elektrodenschicht 14 beschichtet werden, da das dielektrische Elastomermaterial 60, zwischen einer inneren Umfangsfläche des ersten zylindrischen Elements 74 und der äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 entlang, ausgebreitet wird. Das dielektrische Elastomermaterial 60, welches auf diese Weise beschichtet worden ist, wird einer Wärmebehandlung unterzogen und für eine bestimmte Zeit liegen gelassen, wodurch die dielektrische Elastomerschicht 60 gehärtet wird. Infolgedessen kann eine erste Schicht einer dielektrischen Elastomerschicht 12 gebildet werden.
  • Als nächstes wird der zweite Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel in einem Zustand durchgeführt, in welchem der Plattenabschnitt 44 und das erste zylindrische Element 74 durch den Antriebsmechanismus 46 zu der Spitzenseite des Schaftabschnitts 22 entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts 22 bewegt worden sind. Danach werden der vorstehend beschriebene Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht und der zweite Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht wiederholt, während der Durchmesser des Einsatzlochs 44b und der Innendurchmesser des ersten zylindrischen Elements 74 angepasst werden usw., wodurch der Aktuator 10 erhalten werden kann.
  • Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass in dem Herstellungsverfahren gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die dielektrische Elastomerschicht 12 gebildet werden kann, indem das dielektrische Elastomermaterial 60 auf die Elektrodenschicht 14 geschichtet wird, während das dielektrische Elastomermaterial 60, entlang zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten zylindrischen Elements 74 und der Elektrodenschicht 14, ausgebreitet wird. Dies macht es einfach, ein Verdünnen eines Films der dielektrischen Elastomerschicht 12 durchzuführen und eine Dicke der dielektrischen Elastomerschicht 12 insgesamt im Wesentlichen einheitlich zu machen. Infolgedessen kann ein Aktuator 10 erhalten werden, der dazu in der Lage ist, dass dessen Ausgangsleistung mit hoher Präzision gesteuert/geregelt werden kann.
  • Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 18 und 19 beschrieben werden. 18 ist ein erläuterndes Diagramm, welches das pastenartige dielektrische Elastomermaterial 60, welches an einer oberen Flächenseite des Plattenabschnitts 44 angeordnet ist, und das erste zylindrische Element 74, welches an einer unteren Flächenseite des Plattenabschnitts 44 angeordnet ist, in dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht in dem Herstellungsverfahren gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt. 19 ist ein erläuterndes Diagramm, welches das auf die Elektrodenschicht 14 beschichtete dielektrische Elastomermaterial 60 aus 18 zeigt.
  • Es ist zu beachten, dass auch in den 18 und 19 die schichtbildende Haltevorrichtung 23, der wesentliche Teil des Plattenabschnitts 44, das scheibenförmige Element 44c und das erste zylindrische Element 74 gezeigt sind, jedoch eine Darstellung anderer Konfigurationselemente der Herstellungsvorrichtung 40 weggelassen ist. Darüber hinaus werden Konfigurationselementen der in 18 und 19 dargestellten Konfigurationselemente, welche Funktionen und Vorteile zeigen, welche ähnlich zu denjenigen der in den 3 bis 17 dargestellten Konfigurationselemente sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, die auch in den 3 bis 17 zugeordnet sind, und detaillierte Beschreibungen davon werden weggelassen. In diesem Herstellungsverfahren wird der Aktuator 10 unter Verwendung der Herstellungsvorrichtung 40 hergestellt, welche ferner umfasst: einen Haltemechanismus (nicht dargestellt), durch welchen der Basisabschnitt 22a über dem Plattenabschnitt 44 gehalten werden kann; und eine Mehrzahl der ersten zylindrischen Elemente 74.
  • Insbesondere wird als erstes der erste Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt, wodurch eine erste Elektrodenschicht 14 an der äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts 22 gebildet wird. Als nächstes wird der Basisabschnitt 22a durch den Haltemechanismus derart über dem Plattenabschnitt 44 gehalten, dass die Spitzenseite des Schaftabschnitts 22 von oben auf das Einsatzloch 44b gerichtet ist, wobei der Durchmesser des Einsatzlochs 44b gemäß der Beschichtungsdicke des auf die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 zu beschichtenden dielektrischen Elastomermaterials 60 verstellt worden ist. Zusätzlich wird das erste zylindrische Element 74 eines Durchmessers, der gemäß der Beschichtungsdicke des auf die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 zu beschichtenden dielektrischen Elastomermaterials 60 bestimmt wird, derart bereitgestellt, dass es lösbar an dem Plattenabschnitt 44 angebracht wird usw.. Infolgedessen ist das erste zylindrische Element 74 unterhalb des Einsatzlochs 44b angeordnet, wie in 18 dargestellt.
  • Als nächstes wird das dielektrische Elastomermaterial 60 durch den Zuführmechanismus 48 an dem Einsatzloch 44b und dem Umfangsrand des Einsatzlochs 44b zugeführt. Als nächstes werden, wie in 19 dargestellt, der Plattenabschnitt 44 und das erste zylindrische Element 74 zu der Basisendseite des Schaftabschnitts 22 entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts 22 durch den Antriebsmechanismus 46 bewegt (siehe 10, usw.). Infolgedessen kann das dielektrische Elastomermaterial 60 auf die Elektrodenschicht 14 geschichtet werden, da das dielektrische Elastomermaterial 60, zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten zylindrischen Elements 74 und der äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 entlang, ausgebreitet wird. Das dielektrische Elastomermaterial 60, welches auf diese Weise beschichtet worden ist, wird einer Wärmebehandlung unterzogen und für eine bestimmte Zeit liegen gelassen, wodurch die dielektrische Elastomerschicht 60 gehärtet wird. Infolgedessen kann eine erste Schicht einer dielektrischen Elastomerschicht 12 gebildet werden.
  • Als nächstes wird der zweite Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel in einem Zustand durchgeführt, in welchem der Plattenabschnitt 44 und das erste zylindrische Element 74 durch den Antriebsmechanismus 46 zu der Spitzenseite des Schaftabschnitts 22 entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts 22 bewegt worden sind. Danach werden der vorstehend beschriebene Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht und der zweite Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht wiederholt, während der Durchmesser des Einsatzlochs 44b und der Innendurchmesser des ersten zylindrischen Elements 74 angepasst werden usw., wodurch der Aktuator 10 erhalten werden kann.
  • Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass in dem Herstellungsverfahren gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel, ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, die dielektrische Elastomerschicht 12 gebildet werden kann, indem das dielektrische Elastomermaterial 60 auf die Elektrodenschicht 14 geschichtet wird, während das dielektrische Elastomermaterial 60, zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten zylindrischen Elements 74 und der Elektrodenschicht 14 entlang, ausgebreitet wird. Dies macht es einfach, ein Verdünnen eines Films der dielektrischen Elastomerschicht12 durchzuführen und eine Dicke der dielektrischen Elastomerschicht 12 insgesamt im Wesentlichen einheitlich zu machen. Infolgedessen kann ein Aktuator 10 erhalten werden, der dazu in der Lage ist, dass dessen Ausgangsleistung mit hoher Präzision gesteuert/geregelt werden kann.
  • In dem Herstellungsverfahren gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, dass der Durchmesser des Einsatzlochs 44b und der Innendurchmesser des ersten zylindrischen Elements 74 übereinstimmen und dass eine Endfläche des ersten zylindrischen Elements 74 mit einem äußeren Umfangsrandabschnitt des Einsatzlochs 44b in dem Plattenabschnitt 44 in Kontakt gebracht wird. Wenn, wie vorstehend beschrieben, der Plattenabschnitt 44 und das erste zylindrische Element 74 entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts 22 bewegt werden und das dielektrische Elastomermaterial 60, zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten zylindrischen Elements 74 und der äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 entlang, ausgebreitet wird, kann in diesem Fall vermieden werden, dass das dielektrische Elastomermaterial 60 an einer äußeren Umfangsflächenseite des ersten zylindrischen Elements 74 angeordnet wird. Dies macht es möglich, dass das dielektrische Elastomermaterial 60 ohne Verschwendung auf die Elektrodenschicht 14 geschichtet wird, wodurch Herstellungskosten des Aktuators 10 reduziert werden.
  • Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 20 beschrieben werden. 20 ist ein erläuterndes Diagramm, welches den Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht in dem Herstellungsverfahren gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel erläutert. Es ist zu beachten, dass den Konfigurationselementen der in 20 dargestellten Konfigurationselemente, welche Funktionen und Vorteile zeigen, welche ähnlich zu denjenigen der in den 3 bis 19 dargestellten Konfigurationselemente sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet werden, die auch in den 3 bis 19 zugeordnet sind, und detaillierte Beschreibungen davon weggelassen werden.
  • In diesem Herstellungsverfahren wird der Aktuator 10 unter Verwendung der schichtbildenden Haltevorrichtung 23, einer Mehrzahl zweiter zylindrischer Elemente 76, und des Zuführmechanismus 48 hergestellt. Die Anzahl bereitgestellter Gegenstände der Mehrzahl zweiter zylindrischer Elemente 76 stimmt mit der Anzahl von Laminierungen der dielektrischen Elastomerschichten 12 überein, die erforderlich sind, um den Aktuator 10 einzurichten. Innendurchmesser dieser zweiten zylindrischen Elemente 76 weisen Größen auf, die gemäß Beschichtungsdicken des dielektrischen Elastomermaterials 60 bestimmt werden, wenn jeweilige der Mehrzahl dielektrischer Elastomerschichten 12 gebildet werden.
  • Insbesondere wird in dem Herstellungsverfahren gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel als erstes der erste Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt, wodurch eine erste Elektrodenschicht 14 an der äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts 22 gebildet wird.
  • Als nächstes wird das zweite zylindrische Element 76 eines Innendurchmessers bereitgestellt, welcher für die Beschichtungsdicke des auf die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 zu beschichtenden dielektrischen Elastomermaterials 60 geeignet ist, und der Schaftabschnitt 22, an welchem die Elektrodenschicht 14 gebildet worden ist, wird in ein Inneres des zweiten zylindrischen Elements 76 eingesetzt.
  • Als nächstes wird, wie in 20 dargestellt, dass dielektrische Elastomermaterial 60 durch den Zuführmechanismus 48 einem Raum zwischen einer inneren Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Elements 76 und der Elektrodenschicht 14 zugeführt. Infolgedessen kann das dielektrische Elastomermaterial 60 auf die äußere Umfangsfläche der Elektrodenschicht 14 geschichtet werden. Nachdem das dielektrische Elastomermaterial 60, das auf diese Art und Weise beschichtet worden ist, einer Wärmebehandlung unterzogen wurde und für eine bestimmte Zeit liegen gelassen wurde, wodurch das dielektrische Elastomermaterial 60 gehärtet wird, wird das zweite zylindrische Element 76 entfernt. Infolgedessen kann eine erste Schicht einer dielektrischen Elastomerschicht 12 gebildet werden.
  • Danach werden der zweite Schritt zur Bildung einer Elektrodenschicht ähnlich zu dem Herstellungsverfahren gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel und der vorstehend beschriebene Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht wiederholt, während der Innendurchmesser des zweiten zylindrischen Elements 76 angepasst wird, usw., wodurch der Aktuator 10 erhalten werden kann.
  • Aus dem Vorstehenden wird deutlich, dass in dem Herstellungsverfahren gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel die dielektrische Elastomerschicht 12 durch Beschichten des dielektrischen Elastomermaterials 60 auf die Elektrodenschicht 14 gebildet werden kann, indem das dielektrische Elastomermaterial 60 zwischen der inneren Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Elements 76 und der Elektrodenschicht 14 zugeführt wird. Dies macht es einfach, ein Verdünnen eines Films der dielektrischen Elastomerschicht 12 durchzuführen und die Dicke der dielektrischen Elastomerschicht 12 insgesamt im Wesentlichen einheitlich zu machen. Infolgedessen kann ein Aktuator 10 erhalten werden, der dazu in der Lage ist, dass dessen Ausgangsleistung mit hoher Präzision gesteuert/geregelt werden kann. Darüber hinaus macht es dieses Herstellungsverfahren möglich, dass der Aktuator 10 durch eine noch simplere Konfiguration erhalten wird, wodurch es möglich wird, dass die Herstellungskosten des Aktuators 10 reduziert werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht besonders auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und kann einer Vielzahl von Modifikationen in einem Bereich unterzogen werden, der nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung abweicht.
  • Obwohl beispielsweise in dem Herstellungsverfahren gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen eine Konfiguration eingesetzt worden ist, wodurch die Elektrodenschicht 14 durch Spritzbeschichten unter Verwendung des Elektrodenmaterials 30 flüssiger Form gebildet worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht besonders darauf beschränkt. Die Elektrodenschicht 14 kann auch unter Verwendung eines bahnartigen oder pastenartigen Elektrodenmaterials (nicht dargestellt) ähnlich zu der dielektrischen Elastomerschicht 12 hergestellt werden.
  • Darüber hinaus kann, obwohl in den Herstellungsverfahren gemäß dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel, dritten Ausführungsbeispiel, vierten Ausführungsbeispiel und fünften Ausführungsbeispiel eine Konfiguration eingesetzt worden ist, welche es dem Plattenabschnitt 44 ermöglicht, in Bezug auf den Schaftabschnitt 22, der an dem Befestigungssockel 50 befestigt worden ist, bewegt zu werden, eine Konfiguration eingesetzt werden, in welcher der Plattenabschnitt 44 durch ein nicht dargestelltes Fixiermittel fixiert ist und der Schaftabschnitt 22 kann durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus bewegt werden.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Aktuators (10) umfasst einen ersten Schritt zur Bildung einer ersten Elektrodenschicht, einen Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht und einen zweiten Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht, und erhält den Aktuator (10), in welchem dielektrische Elastomerschichten (12) und Elektrodenschichten (14) konzentrisch laminiert worden sind. In dem ersten Schritt zur Bildung einer ersten Elektrodenschicht wird ein Elektrodenmaterial (30) an einer äußeren Umfangsfläche eines Schaftabschnitts (22 bereitgestellt, um die erste Elektrodenschicht (14) zu bilden. In dem Schritt zur Bildung einer dielektrischen Elastomerschicht wird ein bahnartiges oder pastenartiges dielektrisches Elastomermaterial (28,60) an einer äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht (14) bereitgestellt, um die dielektrische Elastomerschicht (12) zu bilden. In dem zweiten Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht wird das Elektrodenmaterial (30) an einer äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht (12) bereitgestellt, um die zweite Elektrodenschicht (14) zu bilden.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Aktuators (10), in welchem eine zylindrische dielektrische Elastomerschicht (12) und zylindrische Elektrodenschichten (14) derart konzentrisch laminiert worden sind, dass die Elektrodenschichten (14) einer inneren Umfangsfläche und einer äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht (12) zugewandt sind, umfassend: einen ersten Schritt zur Bildung einer ersten Elektrodenschicht (14), in welchem, mit einer schichtbildenden Haltevorrichtung (23), welche einen Schaftabschnitt (22) aufweist, ein Elektrodenmaterial (30) an einer äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts (22) bereitgestellt wird, wodurch die erste Elektrodenschicht (14) gebildet wird; einen Schritt zur Bildung der dielektrischen Elastomerschicht (12), in welchem ein bahnartiges oder pastenartiges dielektrisches Elastomermaterial (28, 60) an einer äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht (14) bereitgestellt wird, wodurch die dielektrische Elastomerschicht (12) gebildet wird; und einen zweiten Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht (14), in welchem das Elektrodenmaterial (30) an der äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht (12) bereitgestellt wird, wodurch die zweite Elektrodenschicht (14) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt zur Bildung der dielektrischen Elastomerschicht (12), durch Anordnen einer Flächenrichtung des bahnartigen dielektrischen Elastomermaterials (28) und einer Axialrichtung des Schaftabschnitts (22) derart, dass sie einander schneiden und durch Aufbringen einer Zugkraft auf das dielektrische Elastomermaterial (28) in einer Richtung entlang der Axialrichtung des Schaftabschnitts (22), welcher als einen Stützpunkt eine Spitzenoberfläche des Schaftabschnitts (22) einsetzt, die an dem dielektrischen Elastomermaterial (28) in Anlage gebracht worden ist, das dielektrische Elastomermaterial (28) dazu gebracht wird, entlang der äußeren Umfangsfläche der ersten Elektrodenschicht (14) zu liegen, wodurch die dielektrische Elastomerschicht (12) gebildet wird.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Aktuators (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schneideschritt, in welchem, nachdem der Schritt zur Bildung der dielektrischen Elastomerschicht (12) und der zweite Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht (14) wiederholt worden sind, um eine erforderliche Anzahl der dielektrischen Elastomerschichten (12) und der Elektrodenschichten (14) zu laminieren, wodurch ein laminierter Körper (34) gebildet wird, beide Enden in einer Axialrichtung des laminierten Körpers (34) geschnitten werden.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Aktuators (10), in welchem eine zylindrische dielektrische Elastomerschicht (12) und zylindrische Elektrodenschichten (14) derart konzentrisch laminiert worden sind, dass die Elektrodenschichten (14) einer inneren Umfangsfläche und einer äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht (12) zugewandt sind, umfassend: einen ersten Schritt zur Bildung einer ersten Elektrodenschicht (14), in welchem, mit einer schichtbildenden Haltevorrichtung (23), welche einen Schaftabschnitt (22) aufweist, ein Elektrodenmaterial (30) an einer äußeren Umfangsfläche des Schaftabschnitts (22) bereitgestellt wird, wodurch die erste Elektrodenschicht (14) gebildet wird; einen Schritt zur Bildung der dielektrischen Elastomerschicht (12), in welchem ein bahnartiges oder pastenartiges dielektrisches Elastomermaterial (28, 60) an einer äußeren Umfangsfläche der Elektrodenschicht (14) bereitgestellt wird, wodurch die dielektrische Elastomerschicht (12) gebildet wird; und einen zweiten Schritt zur Bildung einer zweiten Elektrodenschicht (14), in welchem das Elektrodenmaterial (30) an der äußeren Umfangsfläche der dielektrischen Elastomerschicht (12) bereitgestellt wird, wodurch die zweite Elektrodenschicht (14) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt zur Bildung der dielektrischen Elastomerschicht (12), mit einem Plattenabschnitt (44), welcher mit einem Einsatzloch (44b) bereitgestellt ist, welches einen Durchmesser aufweist, welcher größer als ein Außendurchmesser der ersten Elektrodenschicht (14) ist und welcher von einer Größe ist, die gemäß einer Beschichtungsdicke des pastenartigen dielektrischen Elastomermaterials (60) bestimmt wird, das pastenartige dielektrische Elastomermaterial (60) an dem Einsatzloch (44b) angeordnet wird, und der Plattenabschnitt (44) und der Schaftabschnitt (22) relativ entlang der Axialrichtung in einem Zustand des Schaftabschnitts (22) bewegt werden, welcher in das Einsatzloch (44b) eingesetzt worden ist, wodurch das dielektrische Elastomermaterial (60) auf die äußere Umfangsfläche der ersten Elektrodenschicht (14) geschichtet wird.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Aktuators (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend einen Schritt, in welchem, von einer Mitte zu einer äußeren Seite in einer radialen Richtung der konzentrisch laminierten dielektrischen Elastomerschicht (12) und der Elektrodenschichten (14), jede zweite benachbarte der Elektrodenschichten (14a) und eine erste Verdrahtung (16) elektrisch miteinander verbunden werden und jede der Elektrodenschichten (14b), welche nicht mit der ersten Verdrahtung (16) verbunden wird, und eine zweite Verdrahtung (18) elektrisch miteinander verbunden werden.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Aktuators (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Material, welches aus der Gruppe bestehend aus Acryl, Silikon und Polyurethan ausgewählt ist, als das dielektrische Elastomermaterial (28, 60) eingesetzt wird.
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