JP5002425B2 - Actuator manufacturing method - Google Patents

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Abstract

A method for manufacturing an actuator includes: creating a semi-cured product in a semi-cure state in such a manner that an element material that is to be a string-shaped actuator element of all actuator that is made of dielectric elastomer and includes the actuator element is formed in a string shape and that the element material is heated to its cure temperature or higher at least one of in and after formation; and creating a fully-cured product with a cure reaction of the semi-cured product completed in such a manner that the semi-cured product is heated while elongated in its axial direction.

Description

本発明は、印加電圧に応じて伸縮することにより駆動力を出力可能なアクチュエーター素子を備えるアクチュエーターの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an actuator including an actuator element that can output a driving force by expanding and contracting according to an applied voltage.

例えば、特許文献１には、中空紐状のアクチュエーターが紹介されている。同文献のアクチュエーターは、中空紐状のアクチュエーター素子と、該アクチュエーター素子の内外周面に配置される一対の電極層と、を備えている。   For example, Patent Document 1 introduces a hollow string actuator. The actuator of this document includes a hollow string-like actuator element and a pair of electrode layers disposed on the inner and outer peripheral surfaces of the actuator element.

特許文献１の［００２４］に記載されているように、同文献のアクチュエーターは以下の方法により製造される。まず、針状金型の外周面に導電材をコートすることにより、内周面側の電極層を形成する。次に、電極層の外周面に誘電体エラストマーをコートすることにより、アクチュエーター素子を形成する。続いて、アクチュエーター素子の外周面に導電材をコートすることにより、外周面側の電極層を形成する。最後に、針状金型を引き抜くことにより、三層構造のアクチュエーターが完成する。このようにして、同文献のアクチュエーターは製造される。
特開２００３−２３０２８８号公報 As described in [0024] of Patent Document 1, the actuator of the same document is manufactured by the following method. First, the electrode layer on the inner peripheral surface side is formed by coating a conductive material on the outer peripheral surface of the needle-shaped mold. Next, an actuator element is formed by coating the outer circumferential surface of the electrode layer with a dielectric elastomer. Subsequently, an electrode layer on the outer peripheral surface side is formed by coating a conductive material on the outer peripheral surface of the actuator element. Finally, by pulling out the needle-shaped mold, a three-layer actuator is completed. In this way, the actuator of the same document is manufactured.
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-230288

ところで、紐状のアクチュエーターは、軸方向に伸縮することにより駆動力を出力する。このため、軸方向に引張強度が高いことが要求される。また、耐久性が高いことが要求される。しかしながら、特許文献１に記載のアクチュエーターの製造方法によると、充分な引張強度、耐久性を有するアクチュエーターを作製するのが困難である。また、仮に、特許文献１の製造方法により作製されたアクチュエーターを、伸縮を確保するために延伸させても、強度が小さく、電圧印加による伸びが小さい。   By the way, the string-like actuator outputs driving force by expanding and contracting in the axial direction. For this reason, high tensile strength is required in the axial direction. In addition, high durability is required. However, according to the actuator manufacturing method described in Patent Document 1, it is difficult to produce an actuator having sufficient tensile strength and durability. Moreover, even if the actuator produced by the manufacturing method of Patent Document 1 is stretched to ensure expansion and contraction, the strength is small and the elongation due to voltage application is small.

本発明のアクチュエーターの製造方法は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、充分な引張強度、耐久性を有するアクチュエーターを作製可能なアクチュエーターの製造方法を提供することを目的とする。   The actuator manufacturing method of the present invention has been completed in view of the above problems. Therefore, an object of the present invention is to provide an actuator manufacturing method capable of manufacturing an actuator having sufficient tensile strength and durability.

（１）上記課題を解決するため、本発明のアクチュエーターの製造方法は、誘電体エラストマー製であって紐状のアクチュエーター素子を備えてなるアクチュエーターの製造方法であって、前記アクチュエーター素子となる素子原料を紐状に成形し、成形中および成形後のうち少なくとも一方において、該素子原料の架橋温度以上に加熱し、半架橋状態の半架橋体を作製する半架橋体作製工程と、該半架橋体を軸方向に延伸したまま加熱し、該半架橋体の架橋反応を完了させ完全架橋体を作製する完全架橋体作製工程と、を有することを特徴とする（請求項１に対応）。ここで、「半架橋状態」とは、架橋が完全に飽和する前の状態をいう。   (1) In order to solve the above-described problem, an actuator manufacturing method of the present invention is a manufacturing method of an actuator made of a dielectric elastomer and provided with a string-like actuator element, and an element raw material to be the actuator element A half-crosslinked body preparation step of forming a half-crosslinked body in a half-crosslinked state by heating the element raw material at a temperature equal to or higher than the crosslinking temperature of the element raw material during molding and after molding, And a step of preparing a completely crosslinked body by heating the film while being stretched in the axial direction to complete a crosslinking reaction of the half-crosslinked body (corresponding to claim 1). Here, the “half-crosslinked state” refers to a state before the crosslinking is completely saturated.

半架橋体作製工程においては、半架橋状態の半架橋体を作製する。また、完全架橋体作製工程においては、半架橋体を延伸したまま加熱し、架橋反応を完了させる。こうすることにより、完全架橋体を構成する分子を、軸方向に配向させることができる。このため、充分な引張強度、耐久性を有するアクチュエーターを作製することができる。また、配向させることにより、誘電率が向上し、より大きなクーロン力が発生することで、変形が大きくなる。   In the semi-crosslinked body preparation step, a semi-crosslinked body in a semi-crosslinked state is prepared. In the complete cross-linked body preparation step, the semi-cross-linked body is heated while being stretched to complete the cross-linking reaction. By doing so, the molecules constituting the completely crosslinked body can be oriented in the axial direction. For this reason, an actuator having sufficient tensile strength and durability can be produced. Further, the orientation increases the dielectric constant, and the larger the Coulomb force is generated, the larger the deformation.

ここで、仮に、未架橋状態のまま軸方向に延伸すると、延伸により未架橋状態の素子原料が流動するだけで、分子が配向しにくい。一方、仮に、完全架橋状態になってから軸方向に延伸すると、延伸により完全架橋状態の誘電体エラストマーが弾性変形するだけで、やはり分子が配向しにくい。これに対して、半架橋状態で延伸すると、半架橋体が適度な流動性および粘弾性を有している。このため、延伸により分子を配向させやすい。   Here, if the film is stretched in the axial direction in an uncrosslinked state, the uncrosslinked element raw material flows only by stretching, and molecules are hardly oriented. On the other hand, if the film is stretched in the axial direction after being in a completely crosslinked state, the dielectric elastomer in the completely crosslinked state is elastically deformed by stretching, and the molecules are hardly oriented. On the other hand, when stretched in a semi-crosslinked state, the semi-crosslinked body has appropriate fluidity and viscoelasticity. For this reason, it is easy to orient the molecules by stretching.

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記半架橋体作製工程は、押出成形により前記素子原料を紐状に成形する構成とする方がよい（請求項２に対応）。紐状のアクチュエーター素子は、単体で使用されることは勿論、複数本束ねて使用されることや、編み物状に編んで使用されることもある。このため、アクチュエーター素子には、寸法精度が高いことが要求される。この点、上記特許文献１に記載のアクチュエーターの製造方法によると、アクチュエーターの寸法精度を高くすることができる。しかしながら、同文献記載のアクチュエーターの製造方法は、大量生産に不向きである。   (2) Preferably, in the configuration of (1), the semi-crosslinked body manufacturing step may be configured to form the element material into a string shape by extrusion molding (corresponding to claim 2). The string-like actuator element may be used alone, or may be used by bundling a plurality of strings, or may be used by knitting into a knitted shape. For this reason, the actuator element is required to have high dimensional accuracy. In this regard, according to the actuator manufacturing method described in Patent Document 1, the dimensional accuracy of the actuator can be increased. However, the actuator manufacturing method described in this document is not suitable for mass production.

これに対して、本構成のアクチュエーターの製造方法によると、半架橋体作製工程において、押出成形と加熱とを適宜組み合わせることにより、半架橋体を作製している。押出成形は、長尺物の大量生産に好適である。このため、半架橋体延いてはアクチュエーターを大量生産することができる。   On the other hand, according to the manufacturing method of the actuator of this configuration, the half-crosslinked body is manufactured by appropriately combining extrusion molding and heating in the half-crosslinked body manufacturing step. Extrusion molding is suitable for mass production of long products. For this reason, it is possible to mass-produce the semi-crosslinked body and the actuator.

また、本構成のアクチュエーターの製造方法によると、押出成形だけでは半架橋体の形状が所望の形状に作り込めない場合でも、半架橋体を軸方向に延伸することにより、形状を整えることができる。このため、アクチュエーターの寸法精度を高くすることができる。このように、本構成のアクチュエーターの製造方法によると、寸法精度の高いアクチュエーターを大量生産することができる。   Further, according to the manufacturing method of the actuator of this configuration, even when the shape of the semi-crosslinked body cannot be formed into a desired shape only by extrusion molding, the shape can be adjusted by stretching the semi-crosslinked body in the axial direction. . For this reason, the dimensional accuracy of the actuator can be increased. Thus, according to the actuator manufacturing method of this configuration, it is possible to mass-produce actuators with high dimensional accuracy.

（２−１）好ましくは、上記（２）の構成において、前記完全架橋体の肉厚は０．０２ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、外径は０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である構成とする方がよい。ここで、「外径」とは、径方向断面が円形の場合は直径をいう。また、径方向断面が多角形等の場合は、径方向最大長さをいう。   (2-1) Preferably, in the configuration of (2) above, the thickness of the completely crosslinked body is 0.02 mm or more and 0.50 mm or less, and the outer diameter is 0.1 mm or more and 2.0 mm or less. Better to do. Here, the “outer diameter” refers to the diameter when the radial cross section is circular. Moreover, when a radial direction cross section is a polygon etc., the radial direction maximum length is said.

通常、押出成形は、薄肉、小径な成形体を作製するのに不利である。しかしながら、本構成のアクチュエーターの製造方法は、半架橋体を軸方向に延伸する完全架橋体作製工程を有している。このため、半架橋体を押出成形により作製するにもかかわらず、薄肉、小径のアクチュエーター素子を作りやすい。逆に言えば、押出成形の際、薄肉、小径の半架橋体を作製する必要がないため、工程上の制約が少ない。   Usually, extrusion molding is disadvantageous for producing a thin-walled, small-diameter molded body. However, the manufacturing method of the actuator of this structure has the complete crosslinked body preparation process which extends | stretches a semi-crosslinked body to an axial direction. For this reason, it is easy to produce a thin-walled, small-diameter actuator element, although the half-crosslinked body is produced by extrusion molding. In other words, since there is no need to produce a thin-walled, small-diameter semi-crosslinked body during extrusion molding, there are few process restrictions.

ここで、肉厚を０．５０ｍｍ以下としたのは、０．５０ｍｍ超過の場合、アクチュエーター素子の径が大径化するからである。また、動作するのに必要な印加電圧が大きくなるからである。一方、肉厚を０．０２ｍｍ以上としたのは、０．０２ｍｍ未満の場合、絶縁破壊が起きやすくなるからである。また、電極の弾性率の影響を受けやすくなるため、電圧印加による変位が小さくなるからである。   Here, the reason why the thickness is set to 0.50 mm or less is that when the thickness exceeds 0.50 mm, the diameter of the actuator element increases. This is also because the applied voltage required for operation increases. On the other hand, the thickness is set to 0.02 mm or more because when the thickness is less than 0.02 mm, dielectric breakdown tends to occur. In addition, since it is easily affected by the elastic modulus of the electrode, the displacement due to voltage application is reduced.

また、外径を２．０ｍｍ以下としたのは、２．０ｍｍ超過の場合、アクチュエーター素子の径が大径化するからである。一方、外径を０．１ｍｍ以上としたのは、０．１ｍｍ未満の場合、アクチュエーター素子端部の固定が困難になるからである。   The reason why the outer diameter is set to 2.0 mm or less is that the diameter of the actuator element increases when the diameter exceeds 2.0 mm. On the other hand, the reason why the outer diameter is set to 0.1 mm or more is that when it is less than 0.1 mm, it is difficult to fix the end of the actuator element.

（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記半架橋体作製工程は、前記素子原料を紐状に押出成形しながら該素子原料の架橋温度以上に加熱することにより前記半架橋体を作製する成形兼加熱工程である構成とする方がよい（請求項３に対応）。   (3) Preferably, in the configuration of (2) above, in the step of preparing the half-crosslinked body, the half-crosslinked body is heated by heating to a temperature higher than the crosslinking temperature of the element raw material while extruding the element raw material into a string shape. It is better to have a configuration that is a forming and heating step to be produced (corresponding to claim 3).

本構成のアクチュエーターの製造方法によると、成形しながら素子原料を半架橋することができる。このため、工数を削減できる。また、押出成形の際に発生する熱を利用して（勿論利用しなくてもよい）、素子原料を加熱することができる。   According to the manufacturing method of the actuator of this configuration, the element material can be semi-crosslinked while being molded. For this reason, man-hours can be reduced. Moreover, the element raw material can be heated by utilizing the heat generated during extrusion (of course, not necessarily utilized).

（４）好ましくは、上記（２）の構成において、前記半架橋体作製工程は、前記素子原料を紐状に押出成形し成形体を作製する押出成形工程と、押出成形後の該成形体を該成形体の架橋温度以上に加熱し、前記半架橋状態の前記半架橋体を作製する加熱工程と、を有する構成とする方がよい（請求項４に対応）。   (4) Preferably, in the configuration of (2) above, the half-crosslinked body manufacturing step includes an extrusion molding process in which the element raw material is extruded into a string to produce a molded body, and the molded body after the extrusion molding. It is better to have a configuration including a heating step of heating to a temperature equal to or higher than the crosslinking temperature of the molded body to produce the half-crosslinked body in the half-crosslinked state (corresponding to claim 4).

本構成のアクチュエーターの製造方法によると、押出成形と、加熱とを別々の工程で行っている。このため、押出成形、加熱、各々の条件設定の自由度が高い。したがって、押出成形が容易である。並びに、容易に半架橋体を作製することができる。   According to the method for manufacturing an actuator of this configuration, extrusion molding and heating are performed in separate steps. For this reason, the freedom degree of extrusion molding, heating, and each condition setting is high. Therefore, extrusion molding is easy. In addition, a semi-crosslinked body can be easily produced.

（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記アクチュエーターは、ｎ（ｎ≧１）層のアクチュエーター素子と、ｎ層の導電体エラストマー製の電極層と、が交互に径方向に積層されてなり、最内層の該アクチュエーター素子の内径側に導電性を有する液状またはゲル状の流動体電極を備え、前記押出成形工程は、ｎ個の前記素子原料と、各々該電極層となるｎ個の電極原料と、を複層押出成形し、軸部が中空であってかつ複層構造の前記成形体を作製する中空押出成形工程であり、該中空押出成形工程と前記加熱工程との間に、該成形体の該軸部に該流動体電極を注入する注入工程を有する構成とする方がよい（請求項５に対応）。   (5) Preferably, in the configuration of the above (4), the actuator includes n (n ≧ 1) layers of actuator elements and n layers of conductive elastomer electrode layers alternately stacked in the radial direction. A liquid or gel fluid electrode having conductivity is provided on the inner diameter side of the actuator element of the innermost layer, and the extrusion molding step comprises n element raw materials and n pieces each serving as the electrode layer. An electrode raw material, and a hollow extrusion process for producing the molded body having a hollow shaft portion and a multilayer structure, and between the hollow extrusion process and the heating process. It is better to have an injection step of injecting the fluid electrode into the shaft portion of the molded body (corresponding to claim 5).

本構成のアクチュエーターの製造方法によると、アクチュエーター素子と電極層とを、複層押出成形により、一体成形することができる。このため、アクチュエーター素子と電極層とを別途接合しなくて済む分、工数を削減することができる。また、アクチュエーター素子と電極層との接合強度が高い。   According to the actuator manufacturing method of this configuration, the actuator element and the electrode layer can be integrally formed by multilayer extrusion molding. For this reason, since the actuator element and the electrode layer do not need to be separately joined, man-hours can be reduced. Further, the bonding strength between the actuator element and the electrode layer is high.

また、本構成のアクチュエーターの製造方法により作製されるアクチュエーターは、軸部に流動性電極を有している。このため、駆動時に、流動性電極が、最内層のアクチュエーター素子の伸縮を拘束するおそれが小さい。   In addition, the actuator manufactured by the manufacturing method of the actuator having this configuration has a fluid electrode at the shaft portion. For this reason, there is little possibility that the fluid electrode restrains the expansion and contraction of the actuator element in the innermost layer during driving.

また、アクチュエーター素子に塗布することにより電極層を形成する場合、困難となるのは、最内層のアクチュエーター素子の内周面に電極層を塗布する作業である。この点、本構成のアクチュエーターの製造方法によると、最内層のアクチュエーター素子の内径側には、流動体電極が配置される。このため、最内層のアクチュエーター素子の内周面に電極層を塗布する必要がない。   Moreover, when forming an electrode layer by applying to an actuator element, what becomes difficult is the operation of applying the electrode layer to the inner peripheral surface of the innermost actuator element. In this regard, according to the manufacturing method of the actuator of this configuration, the fluid electrode is disposed on the inner diameter side of the innermost actuator element. For this reason, it is not necessary to apply | coat an electrode layer to the internal peripheral surface of the actuator element of the innermost layer.

（６）好ましくは、上記（２）ないし（４）のいずれかの構成において、前記アクチュエーターは、ｎ（ｎ≧１）層のアクチュエーター素子と、ｎ＋１層の導電体エラストマー製の電極層と、が交互に径方向に積層されてなり、前記半架橋体作製工程は、ｎ個の前記素子原料と、各々該電極層となるｎ＋１個の電極原料と、を複層押出成形し、成形中および成形後のうち少なくとも一方において、該素子原料および該電極原料の架橋温度以上に加熱し、複層構造の前記半架橋体を作製する複層半架橋体作製工程である構成とする方がよい（請求項６に対応）。   (6) Preferably, in the configuration according to any one of (2) to (4), the actuator includes n (n ≧ 1) layers of actuator elements and n + 1 layers of conductive elastomer electrode layers. In the semi-crosslinked body preparation step, n pieces of the element raw materials and n + 1 electrode raw materials each serving as the electrode layer are subjected to multi-layer extrusion molding, and during the molding and molding. At least one of the latter is preferably configured to be a multilayer semi-crosslinked body preparation step in which the element raw material and the electrode raw material are heated to a temperature equal to or higher than the crosslinking temperature to prepare the half-crosslinked body having a multilayer structure. Corresponds to item 6).

本構成のアクチュエーターの製造方法によると、アクチュエーター素子と電極層とを、複層押出成形により、一体成形することができる。このため、アクチュエーター素子と電極層とを別途接合しなくて済む分、工数を削減することができる。また、アクチュエーター素子と電極層との接合強度が高い。   According to the actuator manufacturing method of this configuration, the actuator element and the electrode layer can be integrally formed by multilayer extrusion molding. For this reason, since the actuator element and the electrode layer do not need to be separately joined, man-hours can be reduced. Further, the bonding strength between the actuator element and the electrode layer is high.

（７）好ましくは、上記（６）の構成において、最内層の前記電極層は、中実棒状の棒状電極である構成とする方がよい（請求項７に対応）。本構成のアクチュエーターの製造方法によると、軸部に棒状電極を有する中実のアクチュエーターを、一体成形することができる。また、本構成のアクチュエーターの製造方法によると、半架橋体がチューブ状である場合と比較して、半架橋体を延伸する際、半架橋体が潰れにくい。   (7) Preferably, in the configuration of (6) above, the innermost electrode layer is a solid rod-like electrode (corresponding to claim 7). According to the actuator manufacturing method of this configuration, a solid actuator having a rod-like electrode at the shaft portion can be integrally formed. Also, according to the actuator manufacturing method of the present configuration, the half-crosslinked body is less likely to be crushed when the half-crosslinked body is stretched than in the case where the half-crosslinked body is tubular.

（８）好ましくは、上記（６）の構成において、前記アクチュエーターは、最内層の前記電極層の内径側に誘電体エラストマー製の芯材を備え、前記複層半架橋体作製工程は、ｎ個の前記素子原料と、各々該電極層となるｎ＋１個の電極原料と、該芯材となる芯材原料と、を複層押出成形し、成形中および成形後のうち少なくとも一方において、該素子原料および該電極原料および該芯材原料の架橋温度以上に加熱し、中実であってかつ複層構造の前記半架橋体を作製する中実複層半架橋体作製工程である構成とする方がよい（請求項８に対応）。   (8) Preferably, in the configuration of the above (6), the actuator includes a core material made of a dielectric elastomer on the inner diameter side of the innermost electrode layer, and the number of the multi-layer semi-crosslinked body manufacturing steps is n. The element raw material, n + 1 electrode raw materials each serving as the electrode layer, and a core raw material serving as the core material are subjected to multi-layer extrusion molding, and at least one of during and after the molding, And more than the cross-linking temperature of the electrode raw material and the core raw material, and the solid multi-layer semi-crosslinked body preparation step for producing the semi-cross-linked body having a solid and multi-layer structure is preferable. Good (corresponding to claim 8).

本構成のアクチュエーターの製造方法によると、軸部に絶縁性の芯材を有する中実のアクチュエーターを、一体成形することができる。また、本構成のアクチュエーターの製造方法によると、半架橋体がチューブ状である場合と比較して、半架橋体を延伸する際、半架橋体が潰れにくい。   According to the actuator manufacturing method of this configuration, a solid actuator having an insulating core material in the shaft portion can be integrally formed. Further, according to the actuator manufacturing method of the present configuration, the half-crosslinked body is less likely to be crushed when the half-crosslinked body is stretched than when the half-crosslinked body is tubular.

（９）好ましくは、上記（１）ないし（８）のいずれかの構成において、前記半架橋状態における前記半架橋体の弾性率は、前記完全架橋体の弾性率と、架橋開始前の未架橋状態の未架橋体の弾性率と、の差分を１００％として、２０％以上６０％以下の範囲で、該未架橋体の弾性率に対して、向上している構成とする方がよい（請求項９に対応）。   (9) Preferably, in any one of the configurations (1) to (8), the elastic modulus of the semi-crosslinked body in the semi-crosslinked state is the elastic modulus of the fully crosslinked body and uncrosslinked before the start of crosslinking. The difference between the elastic modulus of the uncrosslinked body in the state is 100%, and it is better that the elastic modulus of the uncrosslinked body is improved within a range of 20% to 60% (claim). Corresponds to item 9).

未架橋体は、架橋反応により、半架橋体、完全架橋体になる。ここで、未架橋体に対する弾性率の向上分を６０％以下としたのは、６０％超過の場合、半架橋体を延伸したまま架橋しても、形状が戻りやすくなり、配向性が低くなるからである。一方、未架橋体に対する弾性率の向上分を２０％以上としたのは、２０％未満の場合、延伸しても配向しにくくなる上に、切断しやすくなるからである。   The uncrosslinked product becomes a semi-crosslinked product or a completely crosslinked product by a crosslinking reaction. Here, the increase in the elastic modulus with respect to the uncrosslinked body is set to 60% or less. When it exceeds 60%, even if the half-crosslinked body is cross-linked while being stretched, the shape is easily returned and the orientation is lowered. Because. On the other hand, the reason why the improvement in the elastic modulus with respect to the uncrosslinked body is set to 20% or more is that when it is less than 20%, it becomes difficult to be oriented even when stretched, and it becomes easy to cut.

（１０）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記アクチュエーターは、前記アクチュエーター素子の表面に配置される電極層を備え、さらに、前記完全架橋体作製工程の後に、前記完全架橋体の表面に該電極層となる電極原料を塗布する電極原料塗布工程を有する構成とする方がよい（請求項１０に対応）。本構成によると、簡単にアクチュエーター素子の表面に電極層を配置することができる。   (10) Preferably, in the configuration according to any one of (1) to (4), the actuator includes an electrode layer disposed on a surface of the actuator element, and further, after the complete cross-linked body manufacturing step, It is better to have an electrode raw material application step of applying an electrode raw material to be the electrode layer to the surface of the completely crosslinked body (corresponding to claim 10). According to this configuration, the electrode layer can be easily disposed on the surface of the actuator element.

（１１）好ましくは、上記（１）ないし（１０）のいずれかの構成において、前記完全架橋体作製工程における前記半架橋体の延伸率は、４５％以上である構成とする方がよい（請求項１１に対応）。   (11) Preferably, in any one of the constitutions (1) to (10), the stretch ratio of the half-crosslinked body in the complete crosslinked body preparation step is 45% or more (claims). Corresponds to item 11).

ここで、延伸率Ｒ１とは、半架橋体の、無延伸状態の軸方向長さをＬ０、延伸状態の軸方向長さをＬ１として、Ｒ１＝（（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０）×１００をいう。延伸率を４５％以上としたのは、４５％未満の場合、印加電圧に対するアクチュエーター素子の変位が大きくなりにくいからである。より好ましくは、延伸率を５０％以上とする方がよい。こうすると、さらに印加電圧に対するアクチュエーター素子の変位が大きくなる。   Here, the stretching ratio R1 is R1 = ((L1-L0) / L0) × 100, where L0 is the axial length in the unstretched state of the semi-crosslinked body and L1 is the axial length in the stretched state. Say. The reason why the stretching ratio is set to 45% or more is that when it is less than 45%, the displacement of the actuator element with respect to the applied voltage is difficult to increase. More preferably, the stretching ratio is 50% or more. This further increases the displacement of the actuator element with respect to the applied voltage.

本発明のアクチュエーターの製造方法によると、充分な引張強度、耐久性を有するアクチュエーターを作製することができる。   According to the method for manufacturing an actuator of the present invention, an actuator having sufficient tensile strength and durability can be manufactured.

以下、本発明のアクチュエーターの製造方法の実施の形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing an actuator of the present invention will be described.

［アクチュエーターの構成］
まず、本実施形態のアクチュエーターの製造方法により製造されるアクチュエーターの構成について説明する。図１に、本実施形態のアクチュエーターの製造方法により製造されるアクチュエーターの斜視図を示す。なお、説明の便宜上、一部を透過して示す。図２に、同アクチュエーターの端面図を示す。図１、図２に示すように、アクチュエーター１は、アクチュエーター素子２０と、内外一対の電極層２１、２２と、を備えている。 [Configuration of actuator]
First, the structure of the actuator manufactured by the actuator manufacturing method of this embodiment will be described. In FIG. 1, the perspective view of the actuator manufactured by the manufacturing method of the actuator of this embodiment is shown. For convenience of explanation, a part is shown in a transparent manner. FIG. 2 shows an end view of the actuator. As shown in FIGS. 1 and 2, the actuator 1 includes an actuator element 20 and a pair of inner and outer electrode layers 21 and 22.

アクチュエーター素子２０は、ニトリルゴム製であって紐状を呈している。アクチュエーター素子２０を構成するニトリルゴムの分子は、軸方向に配向している。内側の電極層２１および外側の電極層２２は、カーボンが配合されたアクリルバインダー製である。アクチュエーター素子２０（前記（２−１）の完全架橋体に対応）の肉厚ｄ１は、０．２ｍｍである。また、外径ｄ２は、１．５ｍｍである。   The actuator element 20 is made of nitrile rubber and has a string shape. The molecules of nitrile rubber constituting the actuator element 20 are oriented in the axial direction. The inner electrode layer 21 and the outer electrode layer 22 are made of an acrylic binder mixed with carbon. The wall thickness d1 of the actuator element 20 (corresponding to the completely cross-linked body of (2-1)) is 0.2 mm. The outer diameter d2 is 1.5 mm.

電極層２１、２２間に電圧が印加されると、電極層２１、２２間の静電引力が大きくなる。このため、アクチュエーター素子２０は、電極層２１、２２間で径方向に圧縮され、軸方向に伸長する。電圧の印加を停止すると、アクチュエーター素子２０は、自身の弾性復元力により径方向に伸長し、かつ軸方向に収縮する。このように、電圧の印加、停止に応じて、アクチュエーター素子２０は軸方向に伸縮する。当該伸縮変形を利用して、アクチュエーター１から駆動力が取り出される。   When a voltage is applied between the electrode layers 21 and 22, the electrostatic attractive force between the electrode layers 21 and 22 increases. For this reason, the actuator element 20 is compressed in the radial direction between the electrode layers 21 and 22 and extends in the axial direction. When the voltage application is stopped, the actuator element 20 expands in the radial direction and contracts in the axial direction by its own elastic restoring force. Thus, the actuator element 20 expands and contracts in the axial direction in response to the application and stop of the voltage. A driving force is extracted from the actuator 1 using the expansion and contraction deformation.

［アクチュエーターの製造方法］
次に、本実施形態のアクチュエーター１の製造方法について説明する。本実施形態のアクチュエーターの製造方法は、複層半架橋体作製工程と、完全架橋体作製工程と、を有している。 [Actuator manufacturing method]
Next, the manufacturing method of the actuator 1 of this embodiment is demonstrated. The manufacturing method of the actuator of this embodiment has a multilayer semi-crosslinked body preparation process and a complete crosslinked body preparation process.

まず、複層半架橋体作製工程について説明する。複層半架橋体作製工程は、押出成形工程と、切断工程と、加熱工程と、を有している。図３に、複層半架橋体作製工程の模式図を示す。図３（ａ）は押出成形工程を、図３（ｂ）は切断工程を、図３（ｃ）は加熱工程を、それぞれ示す。   First, a multilayer semi-crosslinked body preparation process will be described. The multilayer semi-crosslinked body preparation step includes an extrusion molding step, a cutting step, and a heating step. In FIG. 3, the schematic diagram of a multilayer semi-crosslinked body preparation process is shown. 3A shows an extrusion molding process, FIG. 3B shows a cutting process, and FIG. 3C shows a heating process.

押出成形工程においては、図３（ａ）に示すように、押出成形装置９の原料供給部９０〜９２に、原料を投入する。具体的には、原料供給部９０には、前出図２のアクチュエーター素子２０となる素子原料２０ａを投入する。また、原料供給部９１には、前出図２の内側の電極層２１となる電極原料２１ａを投入する。また、原料供給部９２には、前出図２の外側の電極層２２となる電極原料２２ａを投入する。そして、ダイス９３から、チューブ状の成形体１ａを押し出す。成形体１ａは、径方向内側から外側に向かって、電極原料２１ａ→素子原料２０ａ→電極原料２２ａと積み重なった三層積層構造を呈している。切断工程においては、図３（ｂ）に示すように、成形体１ａを、所定の軸方向長さＬずつ切断する。   In the extrusion molding process, as shown in FIG. 3A, raw materials are charged into the raw material supply units 90 to 92 of the extrusion molding apparatus 9. Specifically, the element raw material 20a to be the actuator element 20 in FIG. The raw material supply unit 91 is charged with the electrode raw material 21a that becomes the inner electrode layer 21 in FIG. In addition, the electrode material 22a to be the outer electrode layer 22 in FIG. And the tube-shaped molded object 1a is extruded from the die | dye 93. FIG. The molded body 1a has a three-layer laminated structure in which the electrode raw material 21a → the element raw material 20a → the electrode raw material 22a are stacked from the radially inner side toward the outer side. In the cutting step, as shown in FIG. 3B, the molded body 1a is cut by a predetermined axial length L.

加熱工程においては、図３（ｃ）に示すように、架橋炉８の炉本体８０内部に、成形体１ａを搬入する。具体的には、共に停止状態の上流側ローラー８１と下流側ローラー８２との間に、成形体１ａを架設する。そして、所定の温度パターンで成形体１ａを加熱し、半架橋状態の半架橋体１ｂを作製する。   In the heating step, as shown in FIG. 3C, the molded body 1 a is carried into the furnace body 80 of the bridging furnace 8. Specifically, the molded body 1a is installed between the upstream roller 81 and the downstream roller 82 that are both stopped. And the molded object 1a is heated with a predetermined | prescribed temperature pattern, and the semi-crosslinked body 1b of a semi-crosslinked state is produced.

半架橋体１ｂの弾性率は、アクチュエーター素子２０の弾性率と、架橋開始前の未架橋状態の未架橋体（成形体１ａの素子原料２０ａ）の弾性率と、の差分を１００％として、２０％以上６０％以下の範囲で、未架橋体の弾性率に対して、向上している。   The elastic modulus of the semi-crosslinked body 1b is 20 when the difference between the elastic modulus of the actuator element 20 and the elastic modulus of the uncrosslinked body (element raw material 20a of the molded body 1a) in the uncrosslinked state before the start of crosslinking is 100%. In the range of not less than 60% and not more than 60%, the elastic modulus of the uncrosslinked body is improved.

なお、半架橋体１ｂの弾性率は、０．７３ＭＰａであり、未架橋体の弾性率は、０．６ＭＰａであり、アクチュエーター素子２０の弾性率は、０．８６ＭＰａである。   The elastic modulus of the semi-crosslinked body 1b is 0.73 MPa, the elastic modulus of the uncrosslinked body is 0.6 MPa, and the elastic modulus of the actuator element 20 is 0.86 MPa.

半架橋体１ｂ、未架橋体、完全架橋体（アクチュエーター素子２０）の弾性率は、引張評価により測定する。具体的には、アクチュエーター素子２０（軸方向長さ６０ｍｍ）の中央に２０ｍｍの標線をつけ、上端（軸方向一端）と下端（軸方向他端）とを引っ張り試験機に取り付けて、１００ｍｍ／分の速度で引っ張る。標線が５０％伸びたときの応力を評価する。   The elastic modulus of the half-crosslinked body 1b, the uncrosslinked body, and the completely crosslinked body (actuator element 20) is measured by tensile evaluation. Specifically, a 20 mm mark is attached to the center of the actuator element 20 (axial length 60 mm), and the upper end (one axial end) and the lower end (the other axial end) are attached to a tensile testing machine, and 100 mm / Pull at a speed of minutes. Evaluate the stress when the marked line extends 50%.

次に、完全架橋体作製工程について説明する。図４に、完全架橋体作製工程の模式図を示す。完全架橋体作製工程においては、図４に示すように、上流側ローラー８１を停止したまま、下流側ローラー８２を移動させる。そして、半架橋体１ｂを軸方向に延伸する。それから、半架橋体１ｂを延伸したまま、所定の温度パターンで半架橋体１ｂを加熱し、完全架橋状態の完全架橋体１ｃを作製する。   Next, a complete cross-linked body production process will be described. In FIG. 4, the schematic diagram of a complete crosslinked body preparation process is shown. In the complete cross-linked body manufacturing step, as shown in FIG. 4, the downstream roller 82 is moved while the upstream roller 81 is stopped. Then, the half-crosslinked body 1b is stretched in the axial direction. Then, while the half-crosslinked body 1b is stretched, the half-crosslinked body 1b is heated in a predetermined temperature pattern to produce a completely crosslinked body 1c in a completely crosslinked state.

その後、完全架橋体１ｃを、所定の軸方向長さで切断することにより、前出図２のアクチュエーター１が完成する。このようにして、本実施形態のアクチュエーター１は作製される。   Thereafter, the completely crosslinked body 1c is cut at a predetermined axial length, thereby completing the actuator 1 shown in FIG. Thus, the actuator 1 of this embodiment is produced.

［作用効果］
次に、本実施形態のアクチュエーター１の製造方法の作用効果について説明する。本実施形態のアクチュエーター１の製造方法によると、前出図４に示すように、完全架橋体作製工程において、半架橋体１ｂを延伸したまま加熱し、架橋反応を完了させている。このため、アクチュエーター素子２０を構成するニトリルゴムの分子を、軸方向に配向させることができる。したがって、充分な引張強度、耐久性を有するアクチュエーター１を作製することができる。 [Function and effect]
Next, the effect of the manufacturing method of the actuator 1 of this embodiment is demonstrated. According to the method for manufacturing the actuator 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the half-crosslinked body 1b is heated while being stretched to complete the crosslinking reaction in the complete crosslinked body manufacturing step. For this reason, the nitrile rubber molecules constituting the actuator element 20 can be oriented in the axial direction. Therefore, the actuator 1 having sufficient tensile strength and durability can be manufactured.

ここで、仮に、成形体１ａのまま軸方向に延伸すると、延伸により未架橋状態の素子原料２０ａが流動するだけで、分子が配向しにくい。一方、仮に、完全架橋状態になってから軸方向に延伸すると、延伸により完全架橋状態のニトリルゴムが弾性変形するだけで、やはり分子が配向しにくい。これに対して、半架橋状態で延伸すると、半架橋体１ｂが適度な流動性および粘弾性を有している。このため、延伸により分子を配向させやすい。   Here, if the molded body 1a is stretched in the axial direction, the element raw material 20a in an uncrosslinked state flows only by stretching, and molecules are hardly oriented. On the other hand, if the film is stretched in the axial direction after being in a completely cross-linked state, the nitrile rubber in the fully cross-linked state is elastically deformed by stretching, and the molecules are hardly oriented. On the other hand, when stretched in a semi-crosslinked state, the semi-crosslinked body 1b has appropriate fluidity and viscoelasticity. For this reason, it is easy to orient the molecules by stretching.

また、本実施形態のアクチュエーター１の製造方法によると、半架橋体１ｂが押出成形装置９を用いて作製されている。押出成形は、長尺物の大量生産に好適である。このため、本実施形態のアクチュエーター１の製造方法によると、半架橋体１ｂ延いてはアクチュエーター１を大量生産することができる。   Moreover, according to the manufacturing method of the actuator 1 of this embodiment, the half-crosslinked body 1b is produced using the extrusion molding apparatus 9. Extrusion molding is suitable for mass production of long products. For this reason, according to the manufacturing method of the actuator 1 of this embodiment, the actuator 1 can be mass-produced by extending the half-bridge 1b.

また、本実施形態のアクチュエーター１の製造方法によると、押出成形だけでは半架橋体１ｂの形状が所望の形状に作り込めない場合でも、半架橋体１ｂを軸方向に延伸することにより、形状を整えることができる。このため、アクチュエーター１の寸法精度を高くすることができる。このように、本実施形態のアクチュエーター１の製造方法によると、寸法精度の高いアクチュエーター１を大量生産することができる。   Moreover, according to the manufacturing method of the actuator 1 of this embodiment, even if the shape of the half-crosslinked body 1b cannot be formed into a desired shape only by extrusion molding, the shape is obtained by stretching the half-crosslinked body 1b in the axial direction. Can be arranged. For this reason, the dimensional accuracy of the actuator 1 can be increased. Thus, according to the manufacturing method of the actuator 1 of this embodiment, the actuator 1 with high dimensional accuracy can be mass-produced.

また、本実施形態のアクチュエーター１のアクチュエーター素子２０の肉厚ｄ１は、０．２ｍｍである。また、外径ｄ２は、１．５ｍｍである。通常、押出成形は、薄肉、小径な成形体１ａを作製するのに不利である。しかしながら、本実施形態のアクチュエーター１の製造方法は、半架橋体１ｂを軸方向に延伸する完全架橋体作製工程を有している。このため、半架橋体１ｂを押出成形により作製するにもかかわらず、薄肉、小径のアクチュエーター素子２０を作りやすい。逆に言えば、押出成形の際、薄肉、小径の半架橋体１ｂを作製する必要がないため、工程上の制約が少ない。すなわち、所望の径よりも大径の半架橋体１ｂを押出成形により作製しておき、後から延伸することで所望の径を有する完全架橋体１ｃを作製してもよい。   Further, the thickness d1 of the actuator element 20 of the actuator 1 of the present embodiment is 0.2 mm. The outer diameter d2 is 1.5 mm. Usually, extrusion molding is disadvantageous for producing a thin-walled, small-diameter molded body 1a. However, the manufacturing method of the actuator 1 of this embodiment has the complete crosslinked body preparation process which extends | stretches the semi-crosslinked body 1b to an axial direction. For this reason, although the half-crosslinked body 1b is produced by extrusion molding, it is easy to make the actuator element 20 having a small thickness and a small diameter. In other words, since there is no need to produce a thin, small-diameter semi-crosslinked body 1b during extrusion molding, there are few process restrictions. That is, the semi-crosslinked body 1b having a diameter larger than the desired diameter may be prepared by extrusion molding, and the fully crosslinked body 1c having the desired diameter may be prepared by stretching later.

また、本実施形態のアクチュエーター１の製造方法によると、前出図３に示すように、複層半架橋体作製工程は、押出成形工程と、切断工程と、加熱工程と、を有している。すなわち、押出成形と加熱とを別々の工程で行っている。このため、押出成形、加熱、各々の条件設定の自由度が高い。したがって、押出成形が容易である。並びに、容易に半架橋体１ｂを作製することができる。   Moreover, according to the manufacturing method of the actuator 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the multilayer semi-crosslinked body preparation step includes an extrusion molding step, a cutting step, and a heating step. . That is, extrusion molding and heating are performed in separate steps. For this reason, the freedom degree of extrusion molding, heating, and each condition setting is high. Therefore, extrusion molding is easy. In addition, the half-crosslinked body 1b can be easily produced.

また、本実施形態のアクチュエーター１の製造方法によると、アクチュエーター素子２０と電極層２１、２２とを、複層押出成形により、一体成形することができる。このため、アクチュエーター素子２０と電極層２１、２２とを別途接合しなくて済む分、工数を削減することができる。また、アクチュエーター素子２０と電極層２１、２２との接合強度が高い。   Moreover, according to the manufacturing method of the actuator 1 of this embodiment, the actuator element 20 and the electrode layers 21 and 22 can be integrally molded by multilayer extrusion molding. For this reason, since the actuator element 20 and the electrode layers 21 and 22 do not need to be joined separately, man-hours can be reduced. Further, the bonding strength between the actuator element 20 and the electrode layers 21 and 22 is high.

また、本実施形態のアクチュエーターの製造方法によると、半架橋体１ｂの弾性率は、アクチュエーター素子２０の弾性率と、架橋開始前の未架橋状態の未架橋体の弾性率と、の差分を１００％として、２０％以上６０％以下の範囲で、未架橋体の弾性率に対して、向上している。このため、半架橋体１ｂを延伸したまま架橋しても、形状が戻りにくい。また、配向性が高くなる。また、切断しにくい。   In addition, according to the method for manufacturing an actuator of the present embodiment, the elastic modulus of the semi-crosslinked body 1b is the difference between the elastic modulus of the actuator element 20 and the elastic modulus of the uncrosslinked body in the uncrosslinked state before the start of crosslinking. %, The elastic modulus of the uncrosslinked body is improved in the range of 20% to 60%. For this reason, even if it bridge | crosslinks while extending | stretching the semi-crosslinked body 1b, a shape does not return easily. In addition, the orientation is increased. Also, it is difficult to cut.

以上、本発明のアクチュエーターの製造方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。   The embodiment of the actuator manufacturing method of the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.

例えば、上記実施形態においては、成形体１ａを所定の軸方向長さＬに切断後、半架橋体１ｂ、完全架橋体１ｃに加工した。しかしながら、長尺状の成形体１ａを、切断しないで連続的に成形体１ａ→半架橋体１ｂ→完全架橋体１ｃと加工してもよい。この場合、製造ラインの上流側に半架橋用の架橋炉を、下流側の完全架橋用の架橋炉を、それぞれ配置すればよい。また、成形体１ａ、半架橋体１ｂ、完全架橋体１ｃの搬送は、ベルトコンベアやローラーなどにより行えばよい。また、半架橋体１ｂの延伸は、例えば、完全架橋用の架橋炉の流れ方向両側において、上流側の搬送速度よりも、下流側の搬送速度を、速くすることにより行ってもよい。完成した完全架橋体１ｃは、例えばボビンなどに巻き取って収納してもよい。   For example, in the above embodiment, the molded body 1a is cut into a predetermined axial length L, and then processed into a semi-crosslinked body 1b and a fully crosslinked body 1c. However, the long shaped body 1a may be continuously processed as the shaped body 1a → the half-crosslinked body 1b → the completely crosslinked body 1c without cutting. In this case, a cross-linking furnace for semi-crosslinking and a cross-linking furnace for complete cross-linking on the downstream side may be arranged on the upstream side of the production line. Moreover, what is necessary is just to perform conveyance of the molded object 1a, the semi-crosslinked body 1b, and the complete crosslinked body 1c with a belt conveyor, a roller, etc. In addition, the half-crosslinked body 1b may be stretched, for example, by increasing the downstream conveyance speed on the both sides in the flow direction of the complete crosslinking crosslinking furnace in comparison with the upstream conveyance speed. The completed fully crosslinked body 1c may be wound and stored, for example, on a bobbin.

また、上記実施形態においては、完全架橋体作製工程において、前出図４に示すように、上流側ローラー８１を停止し下流側ローラー８２だけを移動させることにより、半架橋体１ｂを延伸した。しかしながら、上流側ローラー８１を停止させ、下流側ローラー８２を回転させることにより、半架橋体１ｂを延伸してもよい。また、上流側ローラー８１および下流側ローラー８２を反対方向に回転させることにより、半架橋体１ｂを延伸してもよい。また、上流側ローラー８１、下流側ローラー８２以外に、例えばクランプリングのようなもので、径方向外側から半架橋体１ｂを把持し、半架橋体１ｂを延伸してもよい。   Moreover, in the said embodiment, in the complete bridge | crosslinking body preparation process, as shown in above-mentioned FIG. 4, the semi-crosslinked body 1b was extended | stretched by stopping the upstream roller 81 and moving only the downstream roller 82. FIG. However, the semi-crosslinked body 1b may be stretched by stopping the upstream roller 81 and rotating the downstream roller 82. Alternatively, the semi-crosslinked body 1b may be stretched by rotating the upstream roller 81 and the downstream roller 82 in opposite directions. Further, in addition to the upstream roller 81 and the downstream roller 82, for example, a clamp ring may be used, and the half-crosslinked body 1b may be stretched by holding the half-crosslinked body 1b from the outside in the radial direction.

また、上記実施形態においては、前出図３（ｃ）に示すように、加熱工程において、未架橋状態の成形体１ａを、停止状態の上流側ローラー８１と下流側ローラー８２との間に架設した。しかしながら、例えばベルトコンベアの上に載置してもよい。こうすると、成形体１ａが自重により変形しにくい。   Moreover, in the said embodiment, as shown in above-mentioned FIG.3 (c), in the heating process, the uncrosslinked molded object 1a is constructed between the upstream roller 81 and the downstream roller 82 in a stopped state. did. However, it may be placed on a belt conveyor, for example. If it carries out like this, the molded object 1a will not change easily with dead weight.

また、上記実施形態においては、前出図３に示すように、押出成形と加熱とを別々に行ったが、同時に行ってもよい。この場合、押出成形時に発生する熱を利用して、成形体１ａを半架橋体１ｂにしてもよい。こうすると、架橋炉８を使用せずに、半架橋体１ｂを作製することができる。   Moreover, in the said embodiment, as shown in above-mentioned FIG. 3, although extrusion molding and a heating were performed separately, you may carry out simultaneously. In this case, the molded body 1a may be made into a semi-crosslinked body 1b by utilizing heat generated during extrusion molding. In this way, the semi-crosslinked body 1b can be produced without using the crosslinking furnace 8.

また、上記実施形態においては、前出図２に示すように、アクチュエーター１を中空状に作製した。しかしながら、中実状に作製してもよい。具体的には、最内層の電極層２１は、棒状電極でもよい。この場合、棒状電極用の電極原料は原料供給部９１に投入すればよい。また、最内層の電極層２１の内径側に、誘電体エラストマー製の芯材を別途配置してもよい。この場合、芯材用の芯材原料は、押出機をもう一台設け、その押出機の原料供給部に、投入すればよい。   Moreover, in the said embodiment, as shown in above-mentioned FIG. 2, the actuator 1 was produced in the hollow shape. However, it may be made solid. Specifically, the innermost electrode layer 21 may be a rod-shaped electrode. In this case, the electrode material for the rod-shaped electrode may be put into the material supply unit 91. Further, a core material made of dielectric elastomer may be separately disposed on the inner diameter side of the innermost electrode layer 21. In this case, the core material for the core material may be provided in another extruder and put into the raw material supply section of the extruder.

また、最内層の電極層２１の代わりに、液状またはゲル状の流動体電極を配置してもよい。流動体電極は、切断工程（前出図３（ｂ））と加熱工程（前出図３（ｃ））との間に設定された注入工程において、成形体１ａ内部に注入してもよい。この場合、まず所定の軸方向長さＬに切断された成形体１ａの軸方向一端部を封止し、次いで軸方向他端部から流動体電極を成形体１ａ内部に注入し、最後に軸方向他端部を封止することにより、成形体１ａ内部に流動体電極を封入してもよい。また、成形体１ａの軸方向両端を封止してから、注射器により当該封止区間に流動性電極を注入してもよい。流動体電極は、熱膨張率が小さいものが好ましい。こうすると、加熱工程における変形を抑制することができる。また、流動体電極は、加熱工程、完全架橋体作製工程において気化しにくいものが好ましい。こうすると、流動体電極が気化して、成形体１ａや半架橋体１ｂや完全架橋体１ｃから漏出するのを抑制することができる。   Further, instead of the innermost electrode layer 21, a liquid or gel fluid electrode may be disposed. The fluid electrode may be injected into the molded body 1a in an injection step set between the cutting step (previous FIG. 3 (b)) and the heating step (previous FIG. 3 (c)). In this case, first, one end in the axial direction of the molded body 1a cut to a predetermined axial length L is sealed, and then a fluid electrode is injected into the molded body 1a from the other end in the axial direction. The fluid electrode may be sealed inside the formed body 1a by sealing the other end in the direction. Moreover, after sealing the axial direction both ends of the molded object 1a, you may inject | pour a fluid electrode into the said sealing area with a syringe. The fluid electrode preferably has a small coefficient of thermal expansion. If it carries out like this, the deformation | transformation in a heating process can be suppressed. Further, the fluid electrode is preferably one that is not easily vaporized in the heating step and the complete cross-linked body preparation step. If it carries out like this, it can suppress that a fluid electrode evaporates and leaks from the molded object 1a, the semi-crosslinked body 1b, and the complete crosslinked body 1c.

また、上記実施形態においては、アクチュエーター１そのものを押出成形により一体的に作製したが、アクチュエーター素子２０だけを押出成形により作製してもよい。そして、電極層２１、２２を、塗布、ディッピングなどにより、アクチュエーター素子２０の内周面および外周面に配置してもよい。こうすると、押出成形装置９の構造が簡単になる。このため、押出成形に関するコストを削減することができる。   Moreover, in the said embodiment, although the actuator 1 itself was integrally produced by extrusion molding, you may produce only the actuator element 20 by extrusion molding. The electrode layers 21 and 22 may be disposed on the inner and outer peripheral surfaces of the actuator element 20 by coating, dipping, or the like. If it carries out like this, the structure of the extrusion molding apparatus 9 will become simple. For this reason, the cost regarding extrusion molding can be reduced.

また、上記実施形態においては、アクチュエーター素子２０の材質をニトリルゴムとしたが、アクチュエーター素子２０の材質は、電極層２１、２２間の静電引力に応じて変形するものであれば、特に限定しない。例えば、誘電性、絶縁破壊強度が高い誘電体エラストマーとして、上記アクリロニトリルーブタジエン共重合ゴムやこれを水素添加した水素化アクリロニトリルーブタジエン共重合ゴムのニトリルゴムの他、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。   In the above embodiment, the material of the actuator element 20 is nitrile rubber. However, the material of the actuator element 20 is not particularly limited as long as it is deformable according to the electrostatic attractive force between the electrode layers 21 and 22. . For example, as dielectric elastomers with high dielectric strength and dielectric breakdown strength, the above acrylonitrile-butadiene copolymer rubber and hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymer rubber nitrile rubber, as well as silicone rubber, fluorine rubber, urethane rubber Etc.

また、アクチュエーター１の軸直方向断面の形状も特に限定しない。真円状（真円リング状含む。以下同様。）の他、楕円状、長円状（対向する一対の半円同士を一対の直線で接続した形状）としてもよい。あるいは、三角形状、四角形状、六角形状などの多角形状としてもよい。   Further, the shape of the cross section in the axial direction of the actuator 1 is not particularly limited. In addition to a perfect circle shape (including a perfect circle ring shape, the same applies hereinafter), an elliptical shape or an oval shape (a shape in which a pair of opposing semicircles are connected by a pair of straight lines) may be used. Alternatively, it may be a polygonal shape such as a triangular shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape.

また、アクチュエーター素子２０の肉厚ｄ１、外径ｄ２（前出図２参照）も特に限定しない。アクチュエーター１の用途等に応じて適宜決定すればよい。例えば、アクチュエーター１の小型化、低電位駆動化、および変位量を大きくする等の観点からは、アクチュエーター素子２０の肉厚ｄ１は小さい方が望ましい。この場合、絶縁破壊強度等を考慮して、アクチュエーター素子２０の肉厚ｄ１を、５μｍ以上４８０μｍ以下とするとよい。１０μｍ以上２００μｍ以下とするとより好適である。   Further, the thickness d1 and outer diameter d2 (see FIG. 2) of the actuator element 20 are not particularly limited. What is necessary is just to determine suitably according to the use etc. of the actuator 1. For example, it is desirable that the thickness d1 of the actuator element 20 is small from the viewpoint of downsizing the actuator 1, driving at a low potential, and increasing the amount of displacement. In this case, the thickness d1 of the actuator element 20 is preferably 5 μm or more and 480 μm or less in consideration of dielectric breakdown strength and the like. It is more preferable that the thickness is 10 μm or more and 200 μm or less.

また、上記実施形態においては、電極層２１、２２の材質をカーボンが配合されたアクリルバインダー製としたが、電極層２１、２２の材質は、特に限定しない。好ましくは、アクチュエーター素子２０の伸縮に応じて伸縮可能であることが望ましい。電極層２１、２２が、アクチュエーター素子２０と共に伸縮すると、アクチュエーター素子２０の変形が電極層２１、２２によって妨げられにくく、より所望の変位量を得やすくなる。例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等の炭素材料からなる導電材に、バインダーとしてオイルやエラストマーを混合したペーストまたは塗料を塗布して、電極層２１、２２を形成するとよい。バインダーとなるエラストマーとしては、例えば、シリコーンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、ヒドリン系ゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム等の柔軟なものが好適である。また、アクチュエーター素子２０の伸縮性をより向上させるため、カーボンブラック、カーボンナノチューブ等の導電性微粉体を誘電膜の表面に直接付着させて電極層２１、２２を形成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the material of the electrode layers 21 and 22 was made from the acrylic binder with which carbon was mix | blended, the material of the electrode layers 21 and 22 is not specifically limited. Preferably, it is possible to expand and contract according to the expansion and contraction of the actuator element 20. When the electrode layers 21 and 22 expand and contract together with the actuator element 20, the deformation of the actuator element 20 is not easily disturbed by the electrode layers 21 and 22, and it becomes easier to obtain a desired amount of displacement. For example, the electrode layers 21 and 22 may be formed by applying a paste or paint in which oil or elastomer is mixed as a binder to a conductive material made of a carbon material such as carbon black or carbon nanotube. Examples of the elastomer used as the binder include silicone rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), natural rubber (NR), butyl rubber (IIR), isoprene rubber (IR), and acrylonitrile-butadiene copolymer. Flexible materials such as polymer rubber (NBR), hydrogenated nitrile rubber (H-NBR), hydrin rubber, chloroprene rubber (CR), urethane rubber and the like are suitable. In order to further improve the stretchability of the actuator element 20, the electrode layers 21 and 22 may be formed by directly attaching conductive fine powder such as carbon black and carbon nanotubes to the surface of the dielectric film.

また、上記実施形態における電極層２２の外径側に、さらに絶縁層を積層させてもよい。絶縁層の材質は、電極層２２からの漏電を防止することができれば、特に限定しない。例えば、電極層２１、２２と同様、アクチュエーター素子２０の伸縮に応じて伸縮可能であることが望ましい。例えば、シリコーンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、ヒドリン系ゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム等の柔軟なものが好適である。絶縁層をアクチュエーター素子２０と同じ材質にすると、より大きな駆動力を得ることができる。   Further, an insulating layer may be further laminated on the outer diameter side of the electrode layer 22 in the above embodiment. The material of the insulating layer is not particularly limited as long as leakage from the electrode layer 22 can be prevented. For example, like the electrode layers 21 and 22, it is desirable that the actuator elements 20 can expand and contract according to the expansion and contraction of the actuator elements 20. For example, silicone rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), natural rubber (NR), butyl rubber (IIR), isoprene rubber (IR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), hydrogen Flexible materials such as nitrile rubber (H-NBR), hydrin rubber, chloroprene rubber (CR), and urethane rubber are suitable. When the insulating layer is made of the same material as that of the actuator element 20, a larger driving force can be obtained.

また、アクチュエーター素子２０および電極層２１、２２の、径方向積層数も特に限定しない。印加電圧が同じ場合、積層数を多くすると、アクチュエーター１の駆動力を大きくすることができる。印加電圧、所望の駆動力などに応じて、適宜積層数を設定すればよい。   Further, the number of radially laminated layers of the actuator element 20 and the electrode layers 21 and 22 is not particularly limited. When the applied voltage is the same, the driving force of the actuator 1 can be increased by increasing the number of layers. What is necessary is just to set the number of laminations suitably according to an applied voltage, desired driving force, etc.

また、アクチュエーター素子２０は、単独で用いても複数本を束ねて用いてもよい。束ねて使用すると、より大きな駆動力を出力することができるので、例えば人工筋肉等として有用である。   Further, the actuator element 20 may be used alone or in a bundle of a plurality. When used in a bundle, a larger driving force can be output, which is useful as an artificial muscle, for example.

また、アクチュエーター素子２０の複数本をメリヤス編み等により編んで使用してもよい。また、アクチュエーター素子２０の複数本を平織り等により織って使用してもよい。さらに、アクチュエーター素子２０を複数束ねた集束体を、同様に編んだり、あるいは織ったりして使用してもよい。   Further, a plurality of actuator elements 20 may be knitted by knitting or the like. Further, a plurality of actuator elements 20 may be woven by plain weaving or the like. Further, a converging body in which a plurality of actuator elements 20 are bundled may be used by knitting or weaving in the same manner.

以下、本発明のアクチュエーターの製造方法により作製されたアクチュエーターについて行った実験について説明する。   Hereinafter, experiments conducted on the actuator manufactured by the method for manufacturing an actuator of the present invention will be described.

［実施例サンプルの寸法］
実施例１、実施例２のアクチュエーターは、上記実施形態のアクチュエーターと同様の構成を有している（図１、図２参照）。実施例１、実施例２のアクチュエーターのアクチュエーター素子の肉厚は、０．２ｍｍである。また、外径（直径）は、１．５ｍｍである。また、内径（直径）は、１．１ｍｍである。また、軸方向長さは、１１０ｍｍである。 [Dimensions of Example Sample]
The actuators of Examples 1 and 2 have the same configuration as the actuator of the above embodiment (see FIGS. 1 and 2). The thickness of the actuator element of the actuators of Example 1 and Example 2 is 0.2 mm. The outer diameter (diameter) is 1.5 mm. The inner diameter (diameter) is 1.1 mm. The axial length is 110 mm.

［実施例サンプルの製造方法］
実施例１、実施例２のアクチュエーターの製造方法は、半架橋体作製工程と、完全架橋体作製工程と、電極塗布工程と、を有している。半架橋体作製工程においては、アクチュエーター素子となる素子原料を紐状に成形し、１７０℃で１分間加熱し、半架橋状態の半架橋体を作製した。完全架橋体作製工程においては、半架橋体を軸方向に所定の延伸率で延伸したまま、１７０℃で１４分間加熱し、半架橋体の架橋反応を完了させ完全架橋体を作製した。なお、実施例１用のアクチュエーター素子の延伸率は５０％とした。また、実施例２用のアクチュエーター素子の延伸率は１００％とした。電極原料塗布工程においては、実施例１用、実施例２用のアクチュエーター素子各々の、内外周面に、導電カーボンをアクリルエラストマーに分散した溶液を塗布した後、乾燥し、電極を配置した。その後、アクチュエーター素子の軸方向一端（上端）を天井からぶら下げた。そして、アクチュエーター素子の軸方向他端（下端）に、２０ｇの錘をぶら下げた。このようにして、実施例１、実施例２のアクチュエーターを作製した。 [Example Production Method]
The manufacturing method of the actuator of Example 1 and Example 2 includes a semi-crosslinked body manufacturing step, a fully cross-linked body manufacturing step, and an electrode application step. In the half-crosslinked body preparation step, an element material to be an actuator element was formed into a string shape and heated at 170 ° C. for 1 minute to prepare a half-crosslinked half-crosslinked body. In the complete cross-linked body preparation step, the semi-cross-linked body was heated at 170 ° C. for 14 minutes while being stretched in the axial direction at a predetermined stretching ratio to complete the cross-linking reaction of the semi-cross-linked body, thereby preparing a fully cross-linked body. The stretching ratio of the actuator element for Example 1 was 50%. The stretching ratio of the actuator element for Example 2 was 100%. In the electrode raw material coating step, a solution in which conductive carbon was dispersed in an acrylic elastomer was applied to the inner and outer peripheral surfaces of each of the actuator elements for Example 1 and Example 2, and then the electrode was disposed. Thereafter, one axial end (upper end) of the actuator element was hung from the ceiling. Then, a 20 g weight was hung from the other axial end (lower end) of the actuator element. Thus, the actuators of Examples 1 and 2 were produced.

［比較例サンプルの寸法および製造方法］
比較例のアクチュエーターの寸法は、実施例１、実施例２のアクチュエーターの寸法と同様とした。また、比較例のアクチュエーターの製造方法は、完全架橋体作製工程において半架橋体を延伸しなかった（つまり延伸率０％）こと以外は、実施例１、実施例２のアクチュエーターの製造方法と同様とした。 [Dimensions and Manufacturing Method of Comparative Example Sample]
The dimensions of the actuator of the comparative example were the same as the dimensions of the actuator of Example 1 and Example 2. Moreover, the manufacturing method of the actuator of a comparative example is the same as the manufacturing method of the actuator of Example 1 and Example 2 except not extending | stretching a semi-crosslinked body in the complete crosslinked body preparation process (namely, extending | stretching rate 0%). It was.

［実験結果］
図５に、実施例サンプル、比較例サンプルの印加電圧に対する変位率を示す。図５中、ａは任意の正数である。変位率Ｒ２とは、実施例サンプル、比較例サンプルの、電圧印加前の軸方向長さをＸ０、電圧印加後の軸方向長さをＸ１として、Ｒ２＝（（Ｘ１−Ｘ０）／Ｘ０）×１００をいう。また、印加電圧は、アクチュエーター素子の単位肉厚（１μｍ）あたりの値である。 [Experimental result]
In FIG. 5, the displacement rate with respect to the applied voltage of an Example sample and a comparative example sample is shown. In FIG. 5, a is an arbitrary positive number. The displacement rate R2 is R2 = ((X1−X0) / X0) × where the axial length before voltage application is X0 and the axial length after voltage application is X1 in the example sample and the comparative example sample. 100. The applied voltage is a value per unit thickness (1 μm) of the actuator element.

図５に示すように、印加電圧に対する変位率は、実施例２（延伸率１００％）が最も大きく、実施例１（延伸率５０％）が次に大きく、比較例（延伸率０％）が最も小さかった。このように、延伸率が大きくなるに従って、所定の印加電圧に対する変位率が大きくなることが判った。また、印加電圧が大きいほど、比較例と実施例１との変位率の差Ａ１、および実施例１と実施例２との変位率の差Ａ２が大きくなることが判った。   As shown in FIG. 5, the displacement rate with respect to the applied voltage is the largest in Example 2 (stretching rate 100%), the second largest in Example 1 (stretching rate 50%), and the comparative example (stretching rate 0%). It was the smallest. Thus, it was found that the displacement rate with respect to a predetermined applied voltage increases as the stretching rate increases. It was also found that the larger the applied voltage, the larger the displacement rate difference A1 between the comparative example and Example 1 and the displacement rate difference A2 between Example 1 and Example 2.

また、延伸率が大きくなるに従って、所定の変位率を達成するための印加電圧が小さくなることが判った。また、変位率が大きいほど、比較例と実施例１との印加電圧の差Ｂ１、および実施例１と実施例２との印加電圧の差Ｂ２が大きくなることが判った。   It was also found that the applied voltage for achieving a predetermined displacement rate decreases as the stretching rate increases. Moreover, it turned out that the difference B1 of the applied voltage of a comparative example and Example 1 and the difference B2 of the applied voltage of Example 1 and Example 2 become so large that a displacement rate is large.

本発明のアクチュエーターの製造方法の一実施形態となる製造方法により製造されるアクチュエーターの斜視図である。It is a perspective view of the actuator manufactured by the manufacturing method used as one Embodiment of the manufacturing method of the actuator of this invention. 同アクチュエーターの端面図である。It is an end view of the same actuator. （ａ）は押出成形工程を、（ｂ）は切断工程を、（ｃ）は加熱工程を、それぞれ示す模式図である。(A) is an extrusion molding process, (b) is a cutting process, (c) is a schematic diagram which shows a heating process, respectively. 完全架橋体作製工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a complete crosslinked body preparation process. 実施例サンプル、比較例サンプルの印加電圧に対する変位率を示すグラフである。It is a graph which shows the displacement rate with respect to the applied voltage of an Example sample and a comparative example sample.

符号の説明Explanation of symbols

１：アクチュエーター、１ａ：成形体、１ｂ：半架橋体、１ｃ：完全架橋体。
２０：アクチュエーター素子、２０ａ：素子原料、２１：電極層、２１ａ：電極原料、２２：電極層、２２ａ：電極原料。
８：架橋炉、８０：炉本体、８１：上流側ローラー、８２：下流側ローラー。
９：押出成形装置、９０〜９２：原料供給部、９３：ダイス。
Ｌ：軸方向長さ、ｄ１：肉厚、ｄ２：外径。 1: Actuator, 1a: Molded body, 1b: Semi-crosslinked body, 1c: Completely crosslinked body.
20: Actuator element, 20a: Element raw material, 21: Electrode layer, 21a: Electrode raw material, 22: Electrode layer, 22a: Electrode raw material.
8: Bridging furnace, 80: furnace body, 81: upstream roller, 82: downstream roller.
9: extrusion molding apparatus, 90-92: raw material supply unit, 93: dice.
L: length in the axial direction, d1: wall thickness, d2: outer diameter.

Claims (11)

誘電体エラストマー製であって紐状のアクチュエーター素子を備えてなるアクチュエーターの製造方法であって、
前記アクチュエーター素子となる素子原料を紐状に成形し、成形中および成形後のうち少なくとも一方において、該素子原料の架橋温度以上に加熱し、半架橋状態の半架橋体を作製する半架橋体作製工程と、
該半架橋体を軸方向に延伸したまま加熱し、該半架橋体の架橋反応を完了させ完全架橋体を作製する完全架橋体作製工程と、
を有することを特徴とするアクチュエーターの製造方法。 A method of manufacturing an actuator made of a dielectric elastomer and comprising a string-like actuator element,
The element raw material to be the actuator element is formed into a string shape, and is heated at a temperature equal to or higher than the crosslinking temperature of the element raw material during and after the molding to produce a semi-crosslinked body in a semi-crosslinked state. Process,
Heating the semi-crosslinked body while being stretched in the axial direction, completing the cross-linking reaction of the semi-crosslinked body to produce a fully crosslinked body; and
A method for manufacturing an actuator, comprising: 前記半架橋体作製工程は、押出成形により前記素子原料を紐状に成形する請求項１に記載のアクチュエーターの製造方法。   The method for manufacturing an actuator according to claim 1, wherein the half-crosslinked body manufacturing step forms the element material into a string shape by extrusion molding. 前記半架橋体作製工程は、前記素子原料を紐状に押出成形しながら該素子原料の架橋温度以上に加熱することにより前記半架橋体を作製する成形兼加熱工程である請求項２に記載のアクチュエーターの製造方法。   The said half-crosslinked body preparation process is a shaping | molding and heating process which produces the said half-crosslinked body by heating more than the bridge | crosslinking temperature of this element raw material, while extruding the said element raw material in a string form. Actuator manufacturing method. 前記半架橋体作製工程は、前記素子原料を紐状に押出成形し成形体を作製する押出成形工程と、
押出成形後の該成形体を該成形体の架橋温度以上に加熱し、前記半架橋状態の前記半架橋体を作製する加熱工程と、
を有する請求項２に記載のアクチュエーターの製造方法。 The semi-crosslinked body preparation step includes an extrusion molding step in which the element material is extruded into a string shape to produce a molded body,
Heating the molded body after extrusion to a temperature equal to or higher than the crosslinking temperature of the molded body to produce the half-crosslinked body in the half-crosslinked state; and
The manufacturing method of the actuator of Claim 2 which has these. 前記アクチュエーターは、ｎ（ｎ≧１）層のアクチュエーター素子と、ｎ層の導電体エラストマー製の電極層と、が交互に径方向に積層されてなり、最内層の該アクチュエーター素子の内径側に導電性を有する液状またはゲル状の流動体電極を備え、
前記押出成形工程は、ｎ個の前記素子原料と、各々該電極層となるｎ個の電極原料と、を複層押出成形し、軸部が中空であってかつ複層構造の前記成形体を作製する中空押出成形工程であり、
該中空押出成形工程と前記加熱工程との間に、該成形体の該軸部に該流動体電極を注入する注入工程を有する請求項４に記載のアクチュエーターの製造方法。 The actuator is composed of n (n ≧ 1) layers of actuator elements and n layers of conductive elastomer electrode layers that are alternately laminated in the radial direction, and conductive on the inner diameter side of the actuator element of the innermost layer. A liquid or gel fluid electrode having properties,
In the extrusion molding step, n element raw materials and n electrode raw materials each serving as the electrode layer are subjected to multilayer extrusion molding, and the molded body having a hollow shaft portion and a multilayer structure is formed. A hollow extrusion process to produce,
The method for manufacturing an actuator according to claim 4, further comprising an injection step of injecting the fluid electrode into the shaft portion of the molded body between the hollow extrusion molding step and the heating step. 前記アクチュエーターは、ｎ（ｎ≧１）層のアクチュエーター素子と、ｎ＋１層の導電体エラストマー製の電極層と、が交互に径方向に積層されてなり、
前記半架橋体作製工程は、ｎ個の前記素子原料と、各々該電極層となるｎ＋１個の電極原料と、を複層押出成形し、成形中および成形後のうち少なくとも一方において、該素子原料および該電極原料の架橋温度以上に加熱し、複層構造の前記半架橋体を作製する複層半架橋体作製工程である請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のアクチュエーターの製造方法。 The actuator is composed of n (n ≧ 1) actuator elements and n + 1 conductive elastomer electrode layers alternately stacked in the radial direction.
The half-crosslinked body preparation step includes the step of extruding n element raw materials and n + 1 electrode raw materials each serving as the electrode layer, and at least one of the element raw materials during and after the molding. 5. The method for manufacturing an actuator according to claim 2, wherein the actuator is heated to a temperature equal to or higher than a crosslinking temperature of the electrode raw material to produce the half-crosslinked body having a multilayer structure. 最内層の前記電極層は、中実棒状の棒状電極である請求項６に記載のアクチュエーターの製造方法。   The method for manufacturing an actuator according to claim 6, wherein the innermost electrode layer is a solid rod-shaped electrode. 前記アクチュエーターは、最内層の前記電極層の内径側に誘電体エラストマー製の芯材を備え、
前記複層半架橋体作製工程は、ｎ個の前記素子原料と、各々該電極層となるｎ＋１個の電極原料と、該芯材となる芯材原料と、を複層押出成形し、成形中および成形後のうち少なくとも一方において、該素子原料および該電極原料および該芯材原料の架橋温度以上に加熱し、中実であってかつ複層構造の前記半架橋体を作製する中実複層半架橋体作製工程である請求項６に記載のアクチュエーターの製造方法。 The actuator includes a core made of a dielectric elastomer on the inner diameter side of the innermost electrode layer,
In the multilayer half-crosslinked body preparation step, n element raw materials, n + 1 electrode raw materials each serving as the electrode layer, and core material raw materials serving as the core material are subjected to multilayer extrusion molding, In addition, at least one of the element raw material, the electrode raw material, and the core material raw material is heated to a temperature equal to or higher than the crosslinking temperature of the element raw material and the solid raw multilayer to produce the semi-crosslinked structure having a multilayer structure. The method for manufacturing an actuator according to claim 6, which is a half-crosslinked body manufacturing step. 前記半架橋状態における前記半架橋体の弾性率は、前記完全架橋体の弾性率と、架橋開始前の未架橋状態の未架橋体の弾性率と、の差分を１００％として、２０％以上６０％以下の範囲で、該未架橋体の弾性率に対して、向上している請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のアクチュエーターの製造方法。   The elastic modulus of the semi-crosslinked body in the semi-crosslinked state is 20% or more and 60%, where the difference between the elastic modulus of the completely crosslinked body and the elastic modulus of the uncrosslinked body before the start of crosslinking is 100%. The method for manufacturing an actuator according to any one of claims 1 to 8, wherein the elastic modulus of the uncrosslinked body is improved within a range of% or less. 前記アクチュエーターは、前記アクチュエーター素子の表面に配置される電極層を備え、
さらに、前記完全架橋体作製工程の後に、前記完全架橋体の表面に該電極層となる電極原料を塗布する電極原料塗布工程を有する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のアクチュエーターの製造方法。 The actuator includes an electrode layer disposed on a surface of the actuator element,
Furthermore, the manufacturing of the actuator in any one of Claim 1 thru | or 4 which has the electrode raw material application | coating process which apply | coats the electrode raw material used as this electrode layer on the surface of the said complete crosslinked body after the said complete crosslinked body preparation process. Method. 前記完全架橋体作製工程における前記半架橋体の延伸率は、４５％以上である請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のアクチュエーターの製造方法。   The method for manufacturing an actuator according to any one of claims 1 to 10, wherein a stretch rate of the semi-crosslinked body in the fully crosslinked body manufacturing step is 45% or more.
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