Top > Search of Japanese Patents > SHAPE-MEMORY VARIABLE RIGIDITY MECHANISM MODULE AND SHAPE-MEMORY VARIABLE RIGIDITY SHEET

SHAPE-MEMORY VARIABLE RIGIDITY MECHANISM MODULE AND SHAPE-MEMORY VARIABLE RIGIDITY SHEET meetings

Patent code P180015182
File No. N18008
Posted date Jul 13, 2018
Application number P2018-104742
Publication number P2019-210556A
Date of filing May 31, 2018
Date of publication of application Dec 12, 2019
Inventor
  • (In Japanese)岩本 憲泰
  • (In Japanese)西川 敦
  • (In Japanese)永谷 俊成
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title SHAPE-MEMORY VARIABLE RIGIDITY MECHANISM MODULE AND SHAPE-MEMORY VARIABLE RIGIDITY SHEET meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shape-memory variable rigidity mechanism module and a shape-memory variable rigidity sheet, capable of being adapted to any curved surface, performing switching between states at a high speed, and suppressing energy consumption for maintaining rigidity as much as possible.
SOLUTION: A shape-memory variable rigidity mechanism module comprises a first lock member having a frictional surface, a second lock member having a frictional surface being in contact with the first frictional surface, a bistable elastic member having a first stable state and a second stable state, and an actuator for switching between the first stable state and the second stable state. The bistable elastic member is disposed at a position where the first lock member and the second lock member come in contact with each other with a maximum frictional force in the first stable state.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

長時間の立位姿勢や上体を中途半端にかがませた姿勢は、常に大きな負荷ではないにもかかわらず慢性腰痛を引き起こす原因となることが知られている。これらの姿勢は手術や飲食店業務における食器洗浄や調理作業といったように様々な産業において要求される。

一方、近年重要視されている介護や運送、農業のような重労働においては、大型のアクチュエータを用いたアシストロボットが利用されるようになってきている。しかし、このようなアシストロボットは前記のような軽労働においては過剰な装備となるだけでなく、軽労働に必要とされる俊敏な動作が阻害されるため、そのまま利用することはできない。そこで、近年、例えば腰回りにコルセットのように装着でき、しかも人体の動作や姿勢に応じてその剛性が変えられる可変剛性シートが提案されている(特許文献1)。

面状可変剛性シートの例としては、例えば静電効果を利用したもの(非特許文献1)、低融点合金とヒーターをゴム素材中にパッキングし、ヒーターの稼働により柔らかい状態と硬い状態を切り替えるもの(非特許文献2)がある。さらに近年特に注目されているものとして、不定形状の可変剛性機構モジュールにジャミング転移現象を応用したデバイス(非特許文献3)がある。このデバイスは粒子間の摩擦またはシート間の摩擦を利用したものであり、空気圧(負圧)により摩擦をコントロールし、広い範囲で疑似的に剛性を変化させることができるものである。

Field of industrial application (In Japanese)

本開示は、形状が自在に変えられ、さらに任意の形状において所定の剛性を保持できる形状保存可変剛性機構モジュールおよび形状保存可変剛性シートに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
摩擦面を有する第1のロック部材と、
前記第1の摩擦面と接する摩擦面を有す第2のロック部材と、
第1の安定状態と第2の安定状態を有する双安定弾性部材と、
前記第1の安定状態と第2の安定状態を切り替えるアクチュエータとを備え、
前記第1の安定状態のときに前記第1のロック部材と前記第2のロック部材が最大の摩擦力で接する位置に前記双安定弾性部材を設けた、形状保存可変剛性機構モジュール。

【請求項2】
 
前記双安定弾性部材は湾曲した状態の帯状弾性体とこれを保持するフレームより成ることを特徴とする、請求項1記載の形状保存可変剛性機構モジュール。

【請求項3】
 
前記第1のロック部材および前記第2のロック部材における摩擦面には鋸歯状の凹凸を設けたことを特徴とする請求項1記載の形状保存可変剛性機構モジュール。

【請求項4】
 
前記第1の安定状態と前記第2の安定状態を所定の比率で切り替える信号を前記アクチュエータに供給するドライバをさらに備えた請求項1から3の何れかに記載の形状保存可変剛性機構モジュール。

【請求項5】
 
請求項1記載の形状保存可変剛性機構モジュールを単数または複数、弾性フレームの片面または両面に設け、しかも各形状保存可変剛性機構モジュールの第1のロック部材と第2のロック部材のそれぞれの自由端を前記弾性フレームに固定したことを特徴とする、形状保存可変剛性シート。

【請求項6】
 
前記弾性フレームは予め波型に形成されていることを特徴とする、請求項5記載の形状保存可変剛性シート。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2018104742thum.jpg
State of application right Published
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close