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流体注入型アクチュエータ 新技術説明会

国内特許コード P100000642
整理番号 中央大141
掲載日 2010年4月16日
出願番号 特願2009-297928
公開番号 特開2011-137516
登録番号 特許第5416580号
出願日 平成21年12月28日(2009.12.28)
公開日 平成23年7月14日(2011.7.14)
登録日 平成25年11月22日(2013.11.22)
発明者
  • 中村 太郎
  • 緑川 雄一郎
出願人
  • 学校法人 中央大学
発明の名称 流体注入型アクチュエータ 新技術説明会
発明の概要

【課題】筒状体を膨張させて軸方向の長さを伸縮させる際に、半径方向の膨張を軸方向に効率よく伝達することができるとともに、高圧時の耐久性能にも優れた流体注入型アクチュエータを提供する。
【解決手段】流体注入型アクチュエータ10の膨張収縮部であるアクチュエータ本体14を、弾性体から成る内側筒状部材11と、内側筒状部材11よりも外側において内側筒状部材11と同軸に配置される弾性体から成る外側筒状部材13と、内側筒状部材11と外側筒状部材13との間に介挿される繊維層12から構成するとともに、繊維層12を、内側筒状部材11及び外側筒状部材13の軸方向である流体注入型アクチュエータ10の軸方向に延長する複数のカーボンロービング繊維から構成した。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


近年、人工筋肉として、図11(a),(b)に示すような、ゴムチューブ51内にガラスロービング繊維などの強化繊維52kを束ねて成る繊維束52を内挿した軸方向繊維強化型アクチュエータ50が提案されている。
このアクチュエータ50は、繊維束52をゴムチューブ51の軸方向に平行に内挿することで、ゴムチューブ51内に空気を注入して膨張させたときのゴムチューブ51の軸方向への膨張を抑制して、ゴムチューブ51を半径方向のみに大きく膨張させることにより、ゴムチューブ51を軸方向へ確実に収縮させることができる(例えば、非特許文献1,2参照)。

産業上の利用分野


本発明は、例えば、人工筋肉等に用いられるアクチュエータに関するもので、特に、弾性体から成る筒状体内に流体を注入して膨張させ、筒状体の長さを伸縮させる形態の流体注入型アクチュエータに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
弾性体から成る筒状体と筒状体の両端に設けられた蓋部材とで形成される空間に供給される流体の圧力により前記筒状体を径方向に膨張させ、前記筒状体の軸方向の長さを収縮させる流体注入型アクチュエータであって、
前記筒状体が、前記空間側に配置される内側筒状部材と、前記内側筒状部材よりも外側において前記内側筒状部材と同軸に配置される外側筒状部材とから成り、
前記内側筒状部材と前記外側筒状部材との間には繊維層が介挿され、
前記繊維層が、前記筒状体の軸方向に延長する複数の繊維から成ることを特徴とする流体注入型アクチュエータ。
【請求項2】
前記繊維は機械的な撚りをかけずに収束された無撚り繊維であることを特徴とする請求項1に記載の流体注入型アクチュエータ。
【請求項3】
前記繊維層を複数層設け、当該繊維層間に弾性体から成る中間層を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の流体注入型アクチュエータ。
【請求項4】
前記繊維がカーボンロービング繊維であることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかに記載の流体注入型アクチュエータ。
【請求項5】
前記筒状体は、外周部に径方向への膨張を制限するリングを備えていることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれかに記載の流体注入型アクチュエータ。
【請求項6】
前記リングの表面がゴム部材で被覆されていることを特徴とする請求項5に記載の流体注入型アクチュエータ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009297928thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) 中央大学 理工学部 精密機械工学科 バイオメカトロニクス研究室
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