[發(fā)明專利]介電彈性體換能器的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980008999.5
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN111630768B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 千葉正毅;和氣美紀(jì)夫;堀田昌克;大石和弘
• 申請（專利權(quán)）人: 日本瑞翁株式會社;千葉正毅;和氣美紀(jì)夫
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 袁波;劉繼富

本發(fā)明提供一種介電彈性體換能器的制造方法，所述介電彈性體換能器具有介電彈性體層和夾著所述介電彈性體層的一對電極層，所述介電彈性體層的拉伸側(cè)的應(yīng)力應(yīng)變曲線具有：小應(yīng)變高彈性模量區(qū)域，其為包含應(yīng)變?yōu)?的狀態(tài)的區(qū)域且傾斜相對地大；低彈性模量區(qū)域，其連接在所述小應(yīng)變高彈性模量區(qū)域的大應(yīng)變側(cè)且傾斜相對地小；以及大應(yīng)變區(qū)域，其連接在所述低彈性模量區(qū)域的大應(yīng)變側(cè)且傾斜相對地大或者包含斷裂點，所述介電彈性體換能器的制造方法包括：預(yù)備伸縮工序，通過向設(shè)置所述一對電極層前的所述介電彈性體層賦予第一負荷以上的負荷來進行一次以上的使第一張力產(chǎn)生的伸長處理，由此使所述介電彈性體層的彈性行為中的滯后縮小，所述第一張力為被所述低彈性模量區(qū)域包含的大小；以及介電彈性體層固定工序，在所述預(yù)備伸縮工序之后，通過向所述介電彈性體層給予比所述第一負荷小的第二負荷，以產(chǎn)生比所述第一張力小的第二張力的狀態(tài)將所述介電彈性體層固定在支承構(gòu)件。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠以更好的再現(xiàn)性進行動作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種介電彈性體換能器的制造方法。

背景技術(shù)

作為能量轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的換能器，具有介電彈性體層的介電彈性體換能器備受關(guān)注。該介電彈性體換能器利用介電彈性體層的變形(伸縮和收縮)來將任意能量轉(zhuǎn)換成其他能量。

例如，在通過使用受到外力時的介電彈性體層的變形進行發(fā)電來將機械能轉(zhuǎn)換成電能的情況下，介電彈性體換能器作為發(fā)電元件發(fā)揮功能。此外，在利用向一對電極賦予電荷時的介電彈性體層的變形來使驅(qū)動力發(fā)揮的情況下，介電彈性體換能器作為致動器發(fā)揮功能。

為了提高介電彈性體換能器的驅(qū)動效率、發(fā)電效率，優(yōu)選使介電彈性體層的伸縮量增大。然而，介電彈性體層由與金屬等固體、液體不同的非常富有柔軟性的材質(zhì)構(gòu)成。因此，逐漸弄清了在使介電彈性體層顯著地伸縮的情況下，有時動作的再現(xiàn)性變得不可靠的問題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-124875號公報。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明是基于上述情況想出的，將提供能夠以更好的再現(xiàn)性進行動作的介電彈性體換能器的制造方法作為其課題。

用于解決課題的方案

由本發(fā)明提供的介電彈性體換能器的制造方法是具有介電彈性體層和夾著所述介電彈性體層的一對電極層的介電彈性體換能器的制造方法，所述介電彈性體層的拉伸側(cè)的應(yīng)力應(yīng)變曲線具有：小應(yīng)變高彈性模量區(qū)域，其為包含應(yīng)變?yōu)?的狀態(tài)的區(qū)域且傾斜相對地大；低彈性模量區(qū)域，其連接在所述小應(yīng)變高彈性模量區(qū)域的大應(yīng)變側(cè)且傾斜相對地小；以及大應(yīng)變區(qū)域，其連接在所述低彈性模量區(qū)域的大應(yīng)變側(cè)且傾斜相對地大或者包含斷裂點，預(yù)備伸縮工序，通過向設(shè)置所述一對電極層前的所述介電彈性體層賦予第一負荷以上的負荷來進行一次以上的使第一張力產(chǎn)生的伸長處理，由此使所述介電彈性體層的彈性行為中的滯后縮小，所述第一張力為被所述低彈性模量區(qū)域包含的大小；以及介電彈性體層固定工序，在所述預(yù)備伸縮工序之后，通過向所述介電彈性體層給予比所述第一負荷小的第二負荷，以產(chǎn)生比所述第一張力小的第二張力的狀態(tài)將所述介電彈性體層固定在支承構(gòu)件。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中，緊接著所述預(yù)備伸縮工序中的最終的所述伸長處理，使所述介電彈性體層的張力從所述第一張力單調(diào)減少到所述第二張力，進行所述介電彈性體層固定工序。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式中，在所述預(yù)備伸縮工序中，只進行一次所述伸長處理。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，可以制造能夠以更好的再現(xiàn)性進行動作的介電彈性體換能器。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點通過參考附圖在以下進行的詳細說明會更加清楚。

附圖說明