JP2009032773A - 繊維状高分子アクチュエータおよびその製造方法ならびにこれらの多数の繊維状高分子アクチュエータの集合体からなる高分子アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】変位（伸張）の方向が一次元的となるようにして、印加電圧に対して効率良く所定の一次元方向に変位（伸張）させることができるとともに、安全性にも優れた高分子アクチュエータを提供する。
【解決手段】本発明の繊維状高分子アクチュエータ１０は、一対の電極１１，１２間に電圧を印加することによりその軸方向に伸張する繊維状高分子により形成されている。そして、繊維状高分子アクチュエータ１０の一対の電極１１，１２は当該繊維状高分子の中心部に配置された柱状の第１電極１１と該第１電極１１の外周部に同軸的に配置された第２電極１２とからなり、かつ、第１電極１１と第２電極１２との間に弾性を有する絶縁体１３がこれらの両電極１１，１２に密着して配置されているとともに、第１電極１１に高電圧が印加されるようになされている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一対の電極間に高電圧を印加することによりその軸方向に伸張する繊維状高分子アクチュエータおよびその製造方法、ならびに、これらの多数の繊維状高分子アクチュエータの集合体からなる高分子アクチュエータに関する。

近年、絶縁性高分子膜の両面に導電膜からなる一対の電極を形成し、これらの電極間に高電圧を印加することにより、電気エネルギーを運動エネルギーに変換することができる高分子アクチュエータが、例えば、特許文献１（特表２００３−５０６８５８号公報）にて開示されるようになった。この特許文献１にて開示された高分子アクチュエータは、図５に示すように動作するようになされている。なお、図５は特許文献１にて開示された高分子アクチュエータを模式的に示す斜視図であり、図５（ａ）は高電圧が印加される前の状態を示す図であり、図５（ｂ）は高電圧が印加された状態を示す図である。

即ち、図５（ａ）に示すように、絶縁膜となる高分子膜５１の両面に導電膜からなる一対の電極５２，５３を配置することにより高分子アクチュエータ５０が構成される。そして、これらの両電極５２，５３間に高電圧を印加することにより、両電極５２，５３間にクーロン力による吸引力が作用する。これにより、図５（ｂ）に示すように、一対の電極５２，５３間に配置された絶縁膜となる高分子膜５１は厚み方向（ｚ方向）に押圧されて、長さ方向（ｘ方向）および幅方向（ｙ方向）に伸張することとなる。
特表２００３−５０６８５８号公報

ところが、上述した特許文献１において提案された高分子アクチュエータにおいては、平板状の電極同士を対向させてこれらの一対の電極間に高電圧を印加するようにしている。そして、高電圧印加によるクーロン力により、両電極間に吸引力が作用し、この吸引力に起因して厚み方向（電極間方向）に変位（収縮）が生じることとなる。この結果、厚み方向の変位（収縮）により、この高分子アクチュエータの厚み方向以外の二次元方向（長さ方向および幅方向）に分散して高分子アクチュエータは変位（伸張）することとなる。

このように、上述した特許文献１において提案された高分子アクチュエータにおいては、変位（伸張）を取り出したい一次元方向（長さ方向あるいは幅方向）に対してはその変位量（伸張量）が少なくなる。このため、印加電圧に対して効率良く、この高分子アクチュエータを所定の一次元方向に変位（伸張）させることができないという問題を生じた。また、一対の電極間に数百ｋＶ／ｃｍというような高電圧を印加する必要があるため、高電圧側となる電極面に対する安全性に関して問題があった。

そこで、本発明は上述したような問題点を解消するためになされものであって、変位（伸張）の方向が一次元的となるようにして、印加電圧に対して効率良く所定の一次元方向に変位（伸張）させることができるとともに、安全性にも優れた高分子アクチュエータを提供することを目的とするものである。

本発明は一対の電極間に高電圧を印加することによりその軸方向に伸張する繊維状高分子アクチュエータであって、上記目的を達成するため、一対の電極は当該繊維状高分子の中心部に配置された柱状の第１電極と該第１電極の外周部に同軸的に配置された筒状の第２電極とからなるとともに、第１電極と第２電極との間に弾性を有する絶縁体がこれらの両電極に密着して配置されており、かつ、中心部に配置された第１電極に高電圧が印加されるようになされていることを特徴とする。

このように構成される繊維状高分子アクチュエータの第１電極と第２電極との間に高電圧（例えば、５０〜３００Ｖ／μｍ）を印加すると、第１電極と第２電極との間に静電引力が作用して直径方向に収縮することとなる。そして、直径方向に収縮すると、収縮した分だけ軸方向（長さ方向）に伸張することとなって、アクチュエータとして機能する。この場合、高電圧は中心電極となる第１電極に印加されるため、高電圧部は絶縁体と第２電極とで覆われていて、繊維状高分子アクチュエータの表面に露出することはない。これにより、安全対策を簡単、容易にとることが可能となる。ここで、第１電極の外周面と第２電極の内周面との間が等距離となるように絶縁体の厚みが等しくなるように形成されていると、この種の繊維状高分子アクチュエータのどの位置でも電界強度が等しくなる。これにより、特定の部位での電界強度の歪みの発生を防止できるようになる。

この場合、第１電極は円柱状で、この第１電極の外周部に同軸的に配置された第２電極は円筒状であるのが望ましい。また、第１電極は楕円柱状で、この第１電極の外周部に同軸的に配置された第２電極は楕円筒状であるのが望ましい。また、第１電極は多角柱状で、この第１電極の外周部に同軸的に配置された第２電極は多角筒状であるのが望ましい。なお、第１電極および第２電極は導電性エラストマーで形成されているとともに、絶縁体は絶縁性エラストマーで形成されているのが望ましい。また、導電性エラストマーは絶縁性エラストマーに炭素粉末や金属粉末が添加されたものであるのが望ましい。

上述のような構成となる繊維状高分子アクチュエータを作製するには、導電性エラストマーを柱状に押出成形して第１電極を形成する第１電極形成工程と、第１電極の表面に絶縁性エラストマーを塗布して第１電極の表面外周部に同軸的に絶縁体を形成する絶縁体形成工程と、絶縁体の表面に導電性エラストマーを塗布して絶縁体の表面外周部に同軸的に第２電極を形成する第２電極形成工程とを備えるようにすればよい。この場合、絶縁体形成工程における絶縁性エラストマーの塗布、および第２電極形成工程における導電性エラストマーの塗布はディピングあるいはスプレー塗布により行うようにすればよい。

さらに、本発明は上述した繊維状高分子アクチュエータの多数本を束ねて形成された高分子アクチュエータに係り、多数本の繊維状高分子アクチュエータの第１電極のみを束ねて第１外部電極が形成されているとともに、多数本の繊維状高分子アクチュエータの第２電極のみを束ねて第２外部電極が形成されていることを特徴とする。このように各電極を束ねて第１外部電極および第２外部電極が形成されていると、モジュールとして形成することが可能となる。これにより、これらのモジュールを機械的および電気的に並列に接続するようにすれば、力が必要な高分子アクチュエータを得ることができる。一方、これらのモジュールを機械的に直列に接続するとともに、電気的には並列になるように接続するようにすれば、変位量が必要な高分子アクチュエータを得ることができる。

本発明の繊維状高分子アクチュエータにおいては、第１電極と第２電極との間に弾性を有する絶縁体がこれらの両電極に密着して配置されているとともに、第１電極に高電圧が印加されるようになされているので、軸方向（長さ方向）に伸張することとなって変位の方向が一次元的となり、高効率に変位量を調整することが可能となる。また、高電圧は中心電極となる第１電極に印加されるため、高電圧部が露出することはなく、安全性に優れた繊維状高分子アクチュエータを簡単、容易に作製することが可能となる。

以下に、本発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて詳細に説明する。なお、図１は、本発明の繊維状高分子アクチュエータを模式的に示す図であり、図１（ａ）はその全体構成を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）はその上面図である。図２は、図１に示す繊維状高分子アクチュエータの代表的な製造工程を模式的に示す断面図であり、図２（ａ）は第１電極の作製工程を模式的に示す断面図であり、図２（ｂ）（ｃ）を絶縁体の作製工程を模式的に示す断面図であり、図２（ｄ）（ｅ）は第２電極の作製工程を模式的に示す断面図である。

図３は変形例の繊維状高分子アクチュエータを模式的に示す図であり、図３（ａ）は第１変形例の繊維状高分子アクチュエータを模式的に示す上面図であり、図３（ｂ）は第２変形例の繊維状高分子アクチュエータを模式的に示す上面図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）の第２変形例の繊維状高分子アクチュエータを多数束ねて集合体とした高分子アクチュエータを模式的に示す上面図である。

１．繊維状高分子アクチュエータ
本発明の繊維状高分子アクチュエータ１０は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、中心部に配置された円柱状第１電極１１と、この円柱状第１電極１１と同心円状に配置された円筒状第２電極１２と、これらの第１電極と第２電極とに密着して配置された弾性を有する円筒状絶縁体１３とからなる。そして、第１電極１１に高電圧（ＨＶ）が印加され、第２電極１２が接地されるようになされている。これにより、第１電極１１と第２電極１２との間に高電圧（ＨＶ）を印加することにより、軸方向（長さ方向）に伸張することとなって変位の方向が一次元的となり、高効率に変位量を調整することが可能となる。この場合、高電圧（ＨＶ）は中心電極となる第１電極１１に印加されるため、高電圧部が露出することはなく、安全性に優れた高分子アクチュエータを簡単、容易に作製することが可能となる。

ここで、円筒状絶縁体１３は抵抗率が１０²⁰Ωｃｍの絶縁性エラストマー（絶縁シリコンゴム）により形成されている。また、円柱状第１電極１１および円筒状第２電極１２は、導電性エラストマーにより形成されていて、円筒状絶縁体１３に用いられる絶縁性エラストマー（絶縁シリコンゴム）に金属粉末や炭素粉末を均一に分散させて抵抗率が１０³〜１０⁶Ωｃｍになるように形成されている。この場合、中心電極となる円柱状第１電極１１の直径は１０μｍで、円筒状第２電極１２の厚みは５μｍで、円筒状絶縁体１３の厚みは５μｍとなるように形成されている。

２．繊維状高分子アクチュエータの製造方法
ついで、上述のような構成となる繊維状高分子アクチュエータの製造方法を図２に基づいて以下に説明する。まず、抵抗率が１０²⁰Ωｃｍの絶縁性エラストマー（絶縁シリコンゴム）に金属粉末や炭素粉末を均一に分散させて抵抗率が１０³〜１０⁶Ωｃｍになるように調整された導電性エラストマーを用意する。ついで、この導電性エラストマーを押し出し成形することにより、図２（ａ）に示すように、中心電極となる円柱状第１電極１１を形成する。この場合、円柱状第１電極１１の直径が１０μｍになるように形成する。

ついで、図２（ｂ）に示すように、絶縁性エラストマー（絶縁シリコンゴム）１３ａが充填された絶縁性エラストマー収納容器１６を用意した後、得られた円柱状第１電極１１を抵抗率が１０²⁰Ωｃｍの絶縁性エラストマー１３ａ中に浸漬する。このとき、円柱状第１電極１１の先端部（例えば、先端から５ｍｍまでの部分）１１ａが絶縁性エラストマー１３ａ中に浸漬しないようにする。この後、図２（ｃ）に示すように、円柱状第１電極１１を絶縁性エラストマー１３ａ中から引き上げることにより、円柱状第１電極１１の外周部全体に厚みが５μｍとなる円筒状絶縁体１３の層を形成する。
ここで、絶縁性エラストマー１３ａの粘度や引き上げ速度を調整することにより円筒状絶縁体１３の厚みを調整することができる。

ついで、図２（ｄ）に示すように、円筒状絶縁体１３に用いられる絶縁性エラストマー（絶縁シリコンゴム）１３ａに金属粉末や炭素粉末を含有させて抵抗率が１０³〜１０⁶Ωｃｍになるように調整した導電性エラストマー（導電性シリコンゴム）１２ａが充填された導電性エラストマー収納容器１７を用意する。この後、表面に円筒状絶縁体１３の層が形成された円柱状第１電極１１を導電性エラストマー１２ａ中に浸漬する。このとき、円柱状第１電極１１の先端部（例えば、先端から６ｍｍ（なお、５ｍｍ以上であればよい）までの部分）１１ａは導電性エラストマー１２ａ中に浸漬しないようにする。

この後、図２（ｅ）に示すように、円柱状第１電極１１を導電性エラストマー１２ａ中から引き上げることにより、表面に厚みが５μｍとなる円筒状絶縁体１３の層が形成された円柱状第１電極１１の外周部の表面全体に厚みが５μｍとなる導電性エラストマーからなる円筒状第２電極１２の層を形成する。この場合も、導電性エラストマー１２ａの粘度や引き上げ速度を調整することにより導電性エラストマーからなる円筒状第２電極１２の厚みや下端部１２ｂの長さを調整することができる。

３．変形例
上述した繊維状高分子アクチュエータ１０においては、中心部に円柱状第１電極１１が配置され、この円柱状第１電極１１と同心円状に円筒状第２電極１２が配置され、これらの第１電極と第２電極との間に弾性を有する円筒状絶縁体１３が密着して配置されて、全体として円柱状に形成されている。ところが、この種の繊維状高分子アクチュエータは円柱状に限らず、楕円柱状や多角柱状などの各種の形状を採用することが可能である。そこで、以下では各種の形状の繊維状高分子アクチュエータを変形例として以下に説明する。

（１）第１変形例
本第１変形例の繊維状高分子アクチュエータ２０は、図３（ａ）に示すように、中心部に楕円柱状第１電極２１が配置され、この楕円柱状第１電極２１と同心楕円状に楕円筒状第２電極２２が配置され、これらの第１電極２１と第２電極２２との間に弾性を有する楕円筒状絶縁体２３が密着して配置されて、全体として楕円柱状に形成されている。この場合、楕円筒状絶縁体２３の厚みがどの位置でも同じ厚みになるように形成されている。

そして、楕円柱状第１電極２１に高電圧が印加され、楕円筒状第２電極２２が接地されるようになされている。これにより、楕円柱状第１電極２１と楕円筒状第２電極２２との間に高電圧を印加することにより、軸方向（長さ方向）に伸張することとなって変位の方向が一次元的となり、高効率に変位量を調整することが可能となる。

（２）第２変形例
本第２変形例の繊維状高分子アクチュエータ３０は、図３（ｂ）に示すように、中心部に六角柱状第１電極３１が配置され、この六角柱状第１電極３１と同心円状に六角筒状第２電極３２が配置され、これらの六角柱状第１電極３１と六角筒状第２電極３２との間に弾性を有する六角筒状絶縁体３３が密着して配置されて、全体として六角柱状に形成されている。この場合、六角筒状絶縁体３３の厚みがどの位置でも同じ厚みになるように形成されている。

そして、六角柱状第１電極３１に高電圧が印加され、六角筒状第２電極３２が接地されるようになされている。これにより、六角柱状第１電極３１と六角筒状第２電極３２との間に高電圧を印加することにより、軸方向（長さ方向）に伸張することとなって変位の方向が一次元的となり、高効率に変位量を調整することが可能となる。

なお、五角形未満の多角柱状繊維状高分子アクチュエータにおいては、角部での電界集中が生じて両電極間に絶縁破壊が生じる恐れがある。このため、多角柱状の繊維状高分子アクチュエータとする場合は、五角形以上の多角柱状の繊維状高分子アクチュエータとするのが望ましい。

ここで、１本の繊維状高分子アクチュエータ１０から取り出せる力Ｆを算出すると、以下のようになる。まず、円柱状第１電極１１、円筒状第２電極１２および弾性を有する絶縁体１３を構成するエラストマーのヤング率を１．９５ＭＰａ（Ｎ／ｍｍ²）とする。この場合、繊維状高分子アクチュエータ１０の直径は３０（１０＋５×２＋５×２）μｍであるので、繊維状高分子アクチュエータ１０の断面積は０．０００７０７（０．０１５×０．０１５×π）ｍｍ²となる。

そして、電界強度が５０Ｖ／μｍでの歪み量（変位量）を５％とすると、Ｆ＝１．９５×１００×０．０００７０７×０．０５＝０．００６８９ｇ重（１Ｎは１００ｇ重であるので）となり、繊維状高分子アクチュエータ１０の長さが１０ｃｍの場合、その変位量を５％とすると、最大で５ｍｍだけ伸張することとなる。一方、２００Ｖ／μｍでの歪み量（変位量）を５０％とすると、Ｆ＝１．９５×１００×０．０００７０７×０．５＝０．０６８９ｇ重となり、繊維状高分子アクチュエータ１０の長さが１０ｃｍの場合、その変位量を５０％とすると、最大で５０ｍｍだけ伸張することとなる。
なお、繊維状高分子アクチュエータ２０，３０から取り出せる力Ｆおよび伸張長についてもほぼ同様である。

４．多数の繊維状高分子アクチュエータの集合体からなる高分子アクチュエータ
上述した繊維状高分子アクチュエータにおいては、１本の繊維状高分子を用いてアクチュエータとするため、その繊維状高分子アクチュエータから取り出せる力は非常に小さいものとなる。このため、力が小さい用途に対してはそのまま用いることができるが、大きな力が必要となる用途に対しては、多数の繊維状高分子アクチュエータを集合させる必要がある。そこで、多数の繊維状高分子アクチュエータを集合させて発生力が大きい高分子アクチュエータとする実施例について、図４に基づいて以下に説明する。

なお、図４は、図１に示す繊維状高分子アクチュエータの多数本を集合させて形成した集合高分子アクチュエータを模式的に示す上面図であり、図４（ａ）は、多数の繊維状高分子アクチュエータを集合させて形成した高分子アクチュエータを模式的に示す上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す高分子アクチュエータを多数束ねて形成した集合高分子アクチュエータを模式的に示す上面図である。

本発明の多数の繊維状高分子アクチュエータの集合体からなる高分子アクチュエータ１００は、図４（ａ）に示すように、例えば、繊維状高分子アクチュエータ１０が１００本を束ねられて、これらの１００本の繊維状高分子アクチュエータ１０が電気的および機械的に並列に接続されている。この場合、円柱状第１電極１１の先端部１１ａ同士は第１圧着端子（第１外部端子）１０１により接続され、円筒状第２電極１２の下端部１２ｂ同士は第２圧着端子（第２外部端子）１０２により接続され、一体化されて集合繊維状高分子アクチュエータ１００ａとなされている。

そして、図４（ｂ）に示すように、これらの集合繊維状高分子アクチュエータ１００ａが１００本を束ねられて、これらの１００本の集合繊維状高分子アクチュエータ１００ａが電気的および機械的に並列に接続されている。この場合、集合繊維状高分子アクチュエータ１００ａの先端部に接続された第１圧着端子１０１同士は第１の収束圧着端子（第１外部端子）１１０により接続され、集合繊維状高分子アクチュエータ１００ａの後端部に接続された第２圧着端子（第２外部端子）１０２同士は第２の収束圧着端子１２０により接続され、一体化されて集合高分子アクチュエータ１００となされている。

このように、１００本の繊維状高分子アクチュエータ１０を並列に接続して集合繊維状高分子アクチュエータ１００ａとし、かつこれらの１００本の集合繊維状高分子アクチュエータ１００ａを並列に接続して集合高分子アクチュエータ１００とすると、得られた集合高分子アクチュエータ１００の発生力は１本の繊維状高分子アクチュエータ１０の１００００倍の力となる。これにより、例えば、上述のように、集合高分子アクチュエータ１００に２００Ｖ／μｍの電圧を印加した場合、歪み量（変位量）を５０％とすると、Ｆ＝１．９５×１００×０．０００７０７×０．５×１００００＝６８．９ｇ重となり、大きな力を発生させることが可能となる。この場合、１本の繊維状高分子アクチュエータ１０の直径を３０μｍとすると、３ｍｍ×３ｍｍの大きさに収まることとなる。

なお、大きな力を発生させる必要がない場合は、複数の集合繊維状高分子アクチュエータ１００ａを電気的および機械的に並列に接続することに代えて、集合繊維状高分子アクチュエータ１００ａを電気的に並列に接続するとともに、機械的には直列に接続するようにすると、大きな変位量を取り出せるようになる。したがって、用いられる用途に応じて、機械的に並列に接続したり、あるいは機械的に直列に接続したりすればよい。この場合、電気的に直列に接続するようにすると、大電圧が印加されるようになるため、機械的にどのように接続する場合であっても、電気的には並列に接続する必要がある。

（変形例）
上述した集合高分子アクチュエータ１００においては、円柱状の繊維状高分子アクチュエータ１０を集合させる例について説明した。ところが、円柱状の繊維状高分子アクチュエータ１０を集合させた場合、得られた集合高分子アクチュエータ１００内に空間部が生じることととなる。そこで、このような空間部を生じさせない変形例を図３（ｃ）に基づいて以下に説明する。

ここで、図３（ｂ）に示すような全体として六角柱状に形成された繊維状高分子アクチュエータ３０を用いて、図３（ｃ）に示すように、これらの繊維状高分子アクチュエータ３０の側壁が互に密着するように積層して配置して一体的にすると、その内部に空間部が生じない集合高分子アクチュエータ３００を形成することができる。この場合、多数の六角柱状第１電極３１の先端部（図示せず）同士を第１外部端子（図示せず）により接続し、多数の六角筒状第２電極３２の下端部（図示せず）同士は第２外部端子（図示せず）により接続して一体化することにより集合高分子アクチュエータ３００を構成できる。

なお、上述した実施の形態においては、絶縁性エラストマーとしてシリコーン樹脂を用いる例について説明したが、シリコーン樹脂以外の絶縁性エラストマーとしてアクリル樹脂やウレタン樹脂などを用いるようにしてもよい。また、これらの絶縁性エラストマーに金属粉を均一に分散させて導電性エラストマーとする場合、分散させる金属粉末としては、金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル等を用いて、これらの金属粒子を絶縁性エラストマーに均一に分散させて導電性を持たせるようにすればよい。

本発明の繊維状高分子アクチュエータを模式的に示す図であり、図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）はその上面図である。 図１に示す繊維状高分子アクチュエータの代表的に製造工程を模式的に示す断面図であり、図２（ａ）は第１電極の作製工程を模式的に示す断面図であり、図２（ｂ）（ｃ）を絶縁体の作製工程を模式的に示す断面図であり、図２（ｄ）（ｅ）は第２電極の作製工程を模式的に示す断面図である。 変形例の繊維状高分子アクチュエータを模式的に示す図であり、図３（ａ）は第１変形例の繊維状高分子アクチュエータを模式的に示す上面図であり、図３（ｂ）は第２変形例の繊維状高分子アクチュエータを模式的に示す上面図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）の第２変形例の繊維状高分子アクチュエータを多数束ねて集合体とした高分子アクチュエータを模式的に示す上面図である。 図１に示す繊維状高分子アクチュエータの多数本を集合させて形成した集合高分子アクチュエータを模式的に示す上面図であり、図４（ａ）は、多数の繊維状高分子アクチュエータを集合させて形成した高分子アクチュエータを模式的に示す上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す高分子アクチュエータを多数束ねて形成した集合高分子アクチュエータを模式的に示す上面図である。 従来例の高分子アクチュエータを模式的に示す斜視図であり、図５（ａ）は高電圧が印加される前の状態を示す図であり、図５（ｂ）は高電圧が印加された状態を示す図である。

符号の説明

１０…繊維状高分子アクチュエータ、１１…第１電極、１１ａ…第１電極の先端部、１２…第２電極、１２ａ…導電性エラストマー、１２ｂ…第２電極の下端部、１３…絶縁体、１３ａ…絶縁性エラストマー、１６…絶縁性エラストマー収納容器、１７…導電性エラストマー収納容器、２０…変形例１の繊維状高分子アクチュエータ、２１…第１電極、２２…第２電極、２３…絶縁体、３０…変形例２の繊維状高分子アクチュエータ、３１…第１電極、３２…第２電極、３３…絶縁体、１００ａ…集合繊維状高分子アクチュエータ、１００…集合高分子アクチュエータ、１０１…第１圧着端子、１０２…第２圧着端子、１１０…第１の収束圧着端子、１２０…第２の収束圧着端子

Claims (10)

1. 一対の電極間に高電圧を印加することによりその軸方向に伸張する繊維状高分子アクチュエータであって、
   前記一対の電極は当該繊維状高分子の中心部に配置された柱状の第１電極と該第１電極の外周部に同軸的に配置された筒状の第２電極とからなるとともに、
   前記第１電極と第２電極との間に弾性を有する絶縁体がこれらの両電極に密着して配置されており、
   かつ、前記中心部に配置された第１電極に高電圧が印加されるようになされていることを特徴とする繊維状高分子アクチュエータ。
2. 前記第１電極の外周面と前記第２電極の内周面との間が等距離となるように前記絶縁体の厚みが等しくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の繊維状高分子アクチュエータ。
3. 前記第１電極は円柱状で、該第１電極の外周部に同軸的に配置された第２電極は円筒状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の繊維状高分子アクチュエータ。
4. 前記第１電極は楕円柱状で、該第１電極の外周部に同軸的に配置された第２電極は楕円筒状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の繊維状高分子アクチュエータ。
5. 前記第１電極は多角柱状で、該第１電極の外周部に同軸的に配置された第２電極は多角筒状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の繊維状高分子アクチュエータ。
6. 前記第１電極および第２電極は導電性エラストマーで形成されているとともに、前記絶縁体は絶縁性エラストマーで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の繊維状高分子アクチュエータ。
7. 前記導電性エラストマーは前記絶縁性エラストマーに炭素粉末や金属粉末が添加されたものであることを特徴とする請求項６に記載の繊維状高分子アクチュエータ。
8. 一対の電極間に高電圧を印加することによりその軸方向に伸張する繊維状高分子アクチュエータの製造方法であって、
   導電性エラストマーを柱状に押出成形して第１電極を形成する第１電極形成工程と、
   前記第１電極の表面に絶縁性エラストマーを塗布して前記第１電極の表面外周部に同軸的に絶縁体を形成する絶縁体形成工程と、
   前記絶縁体の表面に導電性エラストマーを塗布して前記絶縁体の表面外周部に同軸的に第２電極を形成する第２電極形成工程とを備えたことを特徴とする繊維状高分子アクチュエータの製造方法。
9. 前記絶縁体形成工程における絶縁性エラストマーの塗布および前記第２電極形成工程における導電性エラストマーの塗布はディピングあるいはスプレー塗布により行うようにしたことを特徴とする請求項８に記載の繊維状高分子アクチュエータの製造方法。
10. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の多数の繊維状高分子アクチュエータの集合体からなる高分子アクチュエータであって、
    前記多数本の繊維状高分子アクチュエータの前記第１電極のみを束ねて第１外部電極が形成されているとともに、
    前記多数本の繊維状高分子アクチュエータの前記第２電極のみを束ねて第２外部電極が形成されていることを特徴とする高分子アクチュエータ。

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