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公開番号2025170446
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-19
出願番号2022130160
出願日2022-08-17
発明の名称ゲルアクチュエータの制御方法およびゲルアクチュエータの制御装置
出願人株式会社村田製作所
代理人個人,個人,個人
主分類H02N 11/00 20060101AFI20251112BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】アクチュエータの変位を安定させることができるアクチュエータに電圧を印加する方法を提供すること。
【解決手段】空隙を有する第1電極層と、第1電極層に対向配置された第2電極層と、第1電極層と第2電極層との間に設けられたゲルシート層と、を有するゲルアクチュエータの制御方法であって、第1電極層側が正となるように、かつ、交流振幅の1/2未満となるDCオフセットした交流電圧を印加する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
空隙を有する第１電極層と、前記第１電極層に対向配置された第２電極層と、前記第１電極層と前記第２電極層との間に設けられたゲルシート層と、を有するゲルアクチュエータの制御方法であって、
前記第１電極層側が正となるように、かつ、交流振幅の１／２未満となるＤＣオフセットした交流電圧を印加するゲルアクチュエータの制御方法。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記ＤＣオフセットは、ＤＣオフセット／交流振幅≦９７．５％である、請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記ＤＣオフセットは、７５％≦ＤＣオフセット／交流振幅≦９７．５％である、請求項１に記載の制御方法。
【請求項４】
前記ゲルシートが、ポリ塩化ビニルゲルシートである、請求項１～３のいずれかに記載の制御方法。
【請求項５】
前記ゲルシートが、ポリ塩化ビニルとアジピン酸ジブチルとを含み、
ポリ塩化ビニルに対するアジピン酸ジブチルの重量比が、４以上でかつ８以下である、請求項４に記載の制御方法。
【請求項６】
前記第１電極層は金属メッシュ電極を含み、前記第２電極層は平板電極である、請求項１～３のいずれかに記載の制御方法。
【請求項７】
前記ゲルアクチュエータが、ゲルスピーカの一部を構成する、請求項１～３のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
空隙を有する第１電極層と、前記第１電極層に対向配置された第２電極層と、前記第１電極層と前記第２電極層との間に設けられたゲルシート層と、を有するゲルアクチュエータに印加される電圧を制御可能なプロセッサを備え、
前記プロセッサが、
前記第１電極層側が正となるように、かつ、交流振幅の１／２未満となるＤＣオフセットした交流電圧を印加するゲルアクチュエータの制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲルアクチュエータの制御方法およびゲルアクチュエータの制御装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、アクチュエータ素子と、印加電圧手段とを備えるゲルアクチュエータが開示されている。アクチュエータ素子は、電圧を印加した際にクリープ変形する誘電体材料からなるゲルシートと、このゲルシートを厚さ方向に挟む配置に設けたメッシュ状の陽極および箔状の陰極とを備える。印加電圧手段は、陽極および陰極の間に電圧を印加する。
【０００３】
特許文献１のゲルアクチュエータは、陽極および陰極間に電圧を印加すると、メッシュ状の陽極の凹部にゲルシートが引き込まれ、全体として厚さ方向に収縮し、陽極および陰極間の印加電圧を解除すると、収縮していたゲルシートが元の状態に復帰する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１１５９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の誘電アクチュエータでは、ゲルシートに粘着性があるため、印加電圧を解除する際、メッシュ状の陽極にゲルシートの一部が張り付き、収縮および復帰による厚さ方向の変位が不安定になる場合がある。
【０００６】
本発明は、ゲルアクチュエータの変位を安定させることができるゲルアクチュエータの制御方法、および、ゲルアクチュエータの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の制御方法は、
空隙を有する第１電極層と、前記第１電極層に対向配置された第２電極層と、前記第１電極層と前記第２電極層との間に設けられたゲルシート層と、を有するゲルアクチュエータの制御方法であって、
前記第１電極層側が正となるように、かつ、交流振幅の１／２未満となるＤＣオフセットした交流電圧を印加する。
【０００８】
本発明の一態様の制御装置は、
空隙を有する第１電極層と、前記第１電極層に対向配置された第２電極層と、前記第１電極層と前記第２電極層との間に設けられたゲルシート層と、を有するゲルアクチュエータに印加される電圧を制御可能なプロセッサを備え、
前記プロセッサが、
前記第１電極層側が正となるように、かつ、交流振幅の１／２未満となるＤＣオフセットした交流電圧を印加する。
【発明の効果】
【０００９】
前記方法および前記制御装置によれば、第１電極層側が負側となる際に第１電極層へのゲルシート層の貼り付きを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態の制御装置を備えるシステムのブロック図。
図１のII-II線に沿った断面図。
図２の断面図の拡大図。
図１の制御装置で実施されるアクチュエータの制御方法の一例を説明するためのフローチャート。
実施例のアクチュエータに印加される電圧の波形を示す図。
比較例のアクチュエータに印加される電圧の波形を示す図。
動作開始直後のアクチュエータの変位量と、動作開始から１分後のゲルアクチュエータ１０の変位量とを測定した結果を示す第１の図。
動作開始直後のアクチュエータの変位量と、動作開始から１分後のゲルアクチュエータ１０の変位量とを測定した結果を示す第２の図。
動作開始直後のアクチュエータの変位量と、動作開始から１分後のゲルアクチュエータ１０の変位量とを測定した結果を示す第３の図。
動作開始直後のアクチュエータの変位量と、動作開始から１分後のゲルアクチュエータ１０の変位量とを測定した結果を示す第４の図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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