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流体注入型アクチュエータ

シーズコード S130011391
掲載日 2013年6月7日
研究者
  • 中村 太郎
  • 緑川 雄一郎
技術名称 流体注入型アクチュエータ
技術概要 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15a、15bとで形成される空間に供給される流体の圧力により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10である。前記筒状体は、その空間側に配置される内側筒状部材11と、内側筒状部材よりも外側に内側筒状部材11と同軸に配置される外側筒状部材13とから成っている。内側筒状部材11と外側筒状部材13との間には繊維層12が介挿され、該繊維層12は、筒状体の軸方向に延長する複数の繊維12kから成るものである。前記繊維12kは機械的な撚りをかけずに収束された無撚り繊維とすることができる。また、前記繊維層12を複数層設け、その繊維層間に弾性体から成る中間層を設けることができる。また、前記繊維12kがカーボンロービング繊維とすることもできる。また、前記筒状体の外周部に径方向への膨張を制限するリング17を備えることもできる。さらに、前記リング17の表面をゴム部材で被覆することもできる。
画像

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研究分野
  • 筋骨格系・皮膚モデル
  • 生体代行装置
  • 流体式制御機器
展開可能なシーズ 流体注入型アクチュエータにおいて、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、高圧時の耐久性能を向上させることを提供する。
筒状体を径方向により均一に膨張させることができ、高圧領域においても高い収縮量と収縮率を得ることができる。また、高圧時においても弾性体に応力が集中することがない。繊維層を形成する繊維に無撚り繊維を用いれば、筒状体の径方向への膨張を更に均一にできる。繊維層間に中間層を設ければ、高圧動作時におけるゴム層の破裂を抑制し、繊維層自身の破断を防ぐことができる。前記繊維をカーボンロービング繊維とすれば繊維層の強度を高め、筒状体の径方向への膨張を確実に均一にできる。筒状体の外周部にリング17を備えれば、筒状体を複数の領域に分割し、それぞれの領域を径方向に膨張させることができる。したがって、膨張時の筒状体の径と長さとの比を調整でき、膨張時の筒状体の形状を仕様に合わせて決定できる。リングの表面をゴム部材で被覆すれば、リングズレを防止できる。
用途利用分野 人工筋肉、パワーアシスト装置、リハビリ訓練用装置、マニピュレータ、医療用検査ロボット
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人 中央大学, . 中村 太郎, 緑川 雄一郎, . 流体注入型アクチュエータ. 特開2011-137516. 2011-07-14
  • F15B  15/10     

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