JP2017032022A

JP2017032022A - Fluid pressure actuator

Info

Publication number: JP2017032022A
Application number: JP2015150569A
Authority: JP
Inventors: 信吾大野; Shingo Ono; 桜井　良; Makoto Sakurai; 良桜井
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2035-07-30
Also published as: JP6670053B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid pressure actuator capable of suppressing temperature rise of an actuator body part, by including a filling body in an internal space of the actuator body part.SOLUTION: A fluid pressure actuator 10 includes an actuator body part 100 comprising a cylindrical tube 110 expanded and contracted by pressure of fluid and a sleeve 120 covering the outer peripheral surface of the tube. The fluid pressure actuator 10 also includes a filling body 130 with which the internal space of the actuator body part 100 is filled. The filling body 130 comprises a bulky member in which fibers formed of metal are tangled with each other.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、気体または液体を用いてチューブを膨張及び収縮させる流体圧アクチュエータに関し、具体的には、いわゆるマッキベン型の流体圧アクチュエータに関する。 The present invention relates to a fluid pressure actuator that expands and contracts a tube using a gas or a liquid, and more specifically, to a so-called Macchiben type fluid pressure actuator.

従来、上述したようなチューブを膨張及び収縮させる流体圧アクチュエータとしては、空気圧によって膨張、収縮するゴム製のチューブ（管状体）と、チューブの外周面を覆うスリーブ（網組補強構造）とを有する構造（いわゆるマッキベン型）が広く用いられている。 Conventionally, a fluid pressure actuator for expanding and contracting a tube as described above has a rubber tube (tubular body) that expands and contracts by air pressure, and a sleeve (network reinforcement structure) that covers the outer peripheral surface of the tube. Structures (so-called McKibben type) are widely used.

このような流体圧アクチュエータにおいて、チューブ及びスリーブによって構成されるアクチュエータ本体部の内部空間に、非圧縮性の充填体を備える構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような充填体が備えられることによって、アクチュエータ本体部の実質的な容積が減るため、流体圧アクチュエータの作動に必要な流体の使用量を低減できる。 In such a fluid pressure actuator, a structure including an incompressible filler in an internal space of an actuator main body constituted by a tube and a sleeve is known (for example, see Patent Document 1). By providing such a filler, the substantial volume of the actuator main body is reduced, so that the amount of fluid used for the operation of the fluid pressure actuator can be reduced.

特開昭５９−１９７６０５号公報JP 59-197605 A

ところで、上述したような流体圧アクチュエータでは、流体（例えば空気）のアクチュエータ本体部への流入、及び流体のアクチュエータ本体部からの流出によって、アクチュエータ本体部の膨張と収縮とが頻繁に繰り返されるため、アクチュエータ本体部の温度が上昇する問題がある。 By the way, in the fluid pressure actuator as described above, the expansion and contraction of the actuator main body are frequently repeated by the inflow of the fluid (for example, air) into the actuator main body and the outflow of the fluid from the actuator main body. There is a problem that the temperature of the actuator body rises.

アクチュエータ本体部がこのような温度変化を繰り返すことによって、特にチューブの劣化が進行し、最終的にはアクチュエータ本体部が破損する。このため、流体圧アクチュエータの寿命が縮まってしまうことが懸念される。 When the actuator main body repeats such a temperature change, the deterioration of the tube in particular proceeds, and eventually the actuator main body is damaged. For this reason, there is a concern that the life of the fluid pressure actuator may be shortened.

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、アクチュエータ本体部の内部空間に充填体を備えることによって、温度変化に伴うアクチュエータ本体部の劣化を抑制し得る流体圧アクチュエータの提供を目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and by providing a filler in the internal space of the actuator main body, a fluid pressure actuator that can suppress deterioration of the actuator main body due to a temperature change is provided. For the purpose of provision.

本発明の一態様に係る流体圧アクチュエータ（流体圧アクチュエータ10）は、流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状のチューブ（チューブ110）と、所定方向に配向されたコードを編み込んだ構造体であり、前記チューブの外周面を覆うスリーブ120（スリーブ120）とによって構成されるアクチュエータ本体部（アクチュエータ本体部100）を備える。流体圧アクチュエータは、前記アクチュエータ本体部の内部空間に充填される充填体（例えば、充填体130）を備える。前記充填体は、金属で形成された繊維が絡まりあってまとまった嵩高部材によって構成される。 A fluid pressure actuator (fluid pressure actuator 10) according to one embodiment of the present invention is a structure in which a cylindrical tube (tube 110) that expands and contracts by a fluid pressure and a cord oriented in a predetermined direction are knitted. And an actuator main body (actuator main body 100) constituted by a sleeve 120 (sleeve 120) covering the outer peripheral surface of the tube. The fluid pressure actuator includes a filler (for example, a filler 130) that fills the internal space of the actuator body. The filler is constituted by a bulky member in which fibers made of metal are entangled.

本発明の一態様において、前記アクチュエータ本体部の内部空間には、前記圧力によって体積が変化しない粒子状部材が封入されてもよい。 In one aspect of the present invention, a particulate member whose volume is not changed by the pressure may be enclosed in the internal space of the actuator main body.

本発明の一態様において、前記粒子状部材は、内部に空間が形成された中空状であってもよい。 In one aspect of the present invention, the particulate member may have a hollow shape in which a space is formed.

本発明の一態様において、前記粒子状部材は、前記嵩高部材に形成されている空隙に入り込むサイズを有していてもよい。 In one embodiment of the present invention, the particulate member may have a size that enters a void formed in the bulky member.

本発明の一態様において、前記流体圧アクチュエータには、前記流体が流入及び流出の際に通過する通過孔（通過孔410）が形成され、前記充填体は、前記アクチュエータ本体部の内部空間において、前記通過孔側の一部に備えられてもよい。 In one aspect of the present invention, the fluid pressure actuator is formed with a passage hole (passage hole 410) through which the fluid flows in and out, and the filling body is formed in an internal space of the actuator body. It may be provided in a part of the passage hole side.

本発明の一態様に係る流体圧アクチュエータによれば、アクチュエータ本体部の内部空間に充填体を備えることによって、温度変化に伴うアクチュエータ本体部の劣化を抑制し得る。 According to the fluid pressure actuator according to one aspect of the present invention, the deterioration of the actuator main body due to the temperature change can be suppressed by providing the filler in the internal space of the actuator main body.

図１は、流体圧アクチュエータ10の側面図である。FIG. 1 is a side view of the fluid pressure actuator 10. 図２は、流体圧アクチュエータ10の概略動作説明図である。FIG. 2 is a schematic operation explanatory view of the fluid pressure actuator 10. 図３は、アクチュエータ本体部100を一部破断した流体圧アクチュエータ10の側面図である。FIG. 3 is a side view of the fluid pressure actuator 10 with the actuator body 100 partially broken. 図４は、変更例に係るアクチュエータ本体部100を一部破断した流体圧アクチュエータ10Aの側面図である。FIG. 4 is a side view of a fluid pressure actuator 10A in which the actuator main body 100 according to the modified example is partially broken.

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The same functions and configurations are denoted by the same or similar reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.

（１）流体圧アクチュエータの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る流体圧アクチュエータ10の側面図である。図１に示すように、流体圧アクチュエータ10は、アクチュエータ本体部100、封止機構200及び封止機構300を備える。また、流体圧アクチュエータ10の両端には、連結部20がそれぞれ設けられる。 (1) Overall Schematic Configuration of Fluid Pressure Actuator FIG. 1 is a side view of a fluid pressure actuator 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the fluid pressure actuator 10 includes an actuator main body 100, a sealing mechanism 200, and a sealing mechanism 300. In addition, connecting portions 20 are provided at both ends of the fluid pressure actuator 10, respectively.

アクチュエータ本体部100は、チューブ110とスリーブ120とによって構成される。アクチュエータ本体部100には、フィッティング400及び通過孔410を介して流体が流入する。 The actuator main body 100 is composed of a tube 110 and a sleeve 120. A fluid flows into the actuator main body 100 through the fitting 400 and the passage hole 410.

チューブ110は、流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状の筒状体である。チューブ110は、流体による収縮及び膨張を繰り返すため、ブチルゴムなど弾性材料によって構成される。また、流体圧アクチュエータ10を油圧駆動とする場合には、耐油性が高いNBR（ニトリルゴム）を用いてもよい。 The tube 110 is a cylindrical tubular body that expands and contracts by the pressure of a fluid. The tube 110 is made of an elastic material such as butyl rubber in order to repeatedly contract and expand due to the fluid. Further, when the fluid pressure actuator 10 is hydraulically driven, NBR (nitrile rubber) having high oil resistance may be used.

スリーブ120は、円筒状であり、チューブ110の外周面を覆う。スリーブ120は、所定方向に配向されたコードを編み込んだ構造体であり、配向されたコードが交差することによって菱形の形状が繰り返されている。スリーブ120は、このような形状を有することによって、パンタグラフ変形し、チューブ110の収縮及び膨張を規制しつつ追従する。 The sleeve 120 has a cylindrical shape and covers the outer peripheral surface of the tube 110. The sleeve 120 is a structure in which cords oriented in a predetermined direction are knitted, and the rhombus shape is repeated when the oriented cords intersect. Since the sleeve 120 has such a shape, the sleeve 120 is deformed into a pantograph and follows while restricting contraction and expansion of the tube 110.

スリーブ120を構成するコードとしては、芳香族ポリアミド（アラミド繊維）やポリエチレンテレフタラート（PET）の繊維コードを用いることが好ましい。但し、このような種類の繊維コードに限定されるものではなく、例えば、PBO繊維（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）などの高強度繊維や、極細のフィラメントによって構成される金属製のコードでもよい。 As a cord constituting the sleeve 120, it is preferable to use a fiber cord of aromatic polyamide (aramid fiber) or polyethylene terephthalate (PET). However, the present invention is not limited to this type of fiber cord, and may be, for example, a high-strength fiber such as PBO fiber (polyparaphenylene benzobisoxazole) or a metal cord composed of ultrafine filaments.

アクチュエータ本体部100は、チューブ110内への流体の流入によって、アクチュエータ本体部100の径方向D_Rにおいて膨張し、軸方向D_AXにおいて収縮する。また、アクチュエータ本体部100は、チューブ110から流体の流出によって、アクチュエータ本体部100の径方向D_Rにおいて収縮し、軸方向D_AXにおいて膨張する。 Actuator body portion 100, the inflow of fluid into the tube 110, expands in the radial direction D _R of the actuator body portion 100 contracts in the axial direction D _AX. Further, the actuator body portion 100, the outflow of the fluid from the tube 110 to contract in the radial direction D _R of the actuator body portion 100 expands in the axial direction D _AX.

このようなアクチュエータ本体部100の形状変化によって、流体圧アクチュエータ10は、アクチュエータとしての機能を発揮する。なお、流体圧アクチュエータ10の概略動作については、さらに後述する。 Due to such a shape change of the actuator main body 100, the fluid pressure actuator 10 exhibits a function as an actuator. The general operation of the fluid pressure actuator 10 will be further described later.

流体圧アクチュエータ10の駆動に用いられる流体は、空気などの気体、または水、鉱物油などの液体のどちらでもよい。 The fluid used to drive the fluid pressure actuator 10 may be either a gas such as air or a liquid such as water or mineral oil.

また、このような流体圧アクチュエータ10は、いわゆるマッキベン型であり、人工筋肉用として適用できることは勿論のこと、より高い能力（収縮力）が要求されるロボットの体肢（上肢や下肢など）用としても好適に用い得る。連結部20には、当該体肢を構成する部材などが連結される。 Further, such a fluid pressure actuator 10 is a so-called McKibben type, and can be applied to artificial muscles as well as robot limbs (upper limbs, lower limbs, etc.) that require higher ability (contraction force). Can also be suitably used. The connecting part 20 is connected to members constituting the limb.

封止機構200及び封止機構300は、軸方向D_AXにおけるアクチュエータ本体部100の両端部を封止する。具体的には、封止機構200は、封止部材210及びかしめ部材230を含む。封止部材210は、アクチュエータ本体部100の軸方向D_AXの端部を封止する。また、かしめ部材230は、アクチュエータ本体部100を封止部材210とともにかしめる。かしめ部材230の外周面には、治具によってかしめ部材230がかしめられた痕である圧痕231が形成される。 Sealing mechanism 200 and the sealing mechanism 300 seals both end portions of the actuator body portion 100 in the axial direction D _AX. Specifically, the sealing mechanism 200 includes a sealing member 210 and a caulking member 230. The sealing member 210 seals the end portion in the axial direction D _AX of the actuator body portion 100. The caulking member 230 caulks the actuator main body 100 together with the sealing member 210. On the outer peripheral surface of the caulking member 230, an indentation 231 is formed, which is a mark in which the caulking member 230 is caulked by a jig.

封止機構200と封止機構300との相違点は、フィッティング400（及び通過孔410）が設けられているか否かである。 The difference between the sealing mechanism 200 and the sealing mechanism 300 is whether or not the fitting 400 (and the passage hole 410) is provided.

フィッティング400は、流体圧アクチュエータ10の駆動圧力源、具体的には、気体や液体のコンプレッサと接続されたホース（管路）を取り付けられるように突出している。 The fitting 400 protrudes so that a drive pressure source of the fluid pressure actuator 10, specifically, a hose (pipe) connected to a gas or liquid compressor can be attached.

流体圧アクチュエータ10には、流体が流入及び流出の際に通過する通過孔410が形成される。なお、図１では図示されていないが、封止機構200の内部にも流体が通過する通過孔が形成される。 The fluid pressure actuator 10 is formed with a passage hole 410 through which a fluid flows in and out. Although not shown in FIG. 1, a passage hole through which fluid passes is also formed inside the sealing mechanism 200.

フィッティング400を介して流入した流体は、通過孔410を通過してアクチュエータ本体部100の内部、具体的には、チューブ110の内部に流入する。 The fluid that flows in through the fitting 400 passes through the passage hole 410 and flows into the actuator main body 100, specifically, the tube 110.

（２）流体圧アクチュエータ10の概略動作
図２（ａ）及び（ｂ）は、流体圧アクチュエータ10の概略動作説明図である。図２（ａ）は、流体圧アクチュエータ10の非駆動時の状態を示す。具体的には、図２（ａ）は、流体圧アクチュエータ10に流体が流入していない状態を示す。 (2) Schematic Operation of Fluid Pressure Actuator 10 FIGS. 2A and 2B are schematic operation explanatory views of the fluid pressure actuator 10. FIG. 2A shows a state where the fluid pressure actuator 10 is not driven. Specifically, FIG. 2A shows a state in which no fluid flows into the fluid pressure actuator 10.

図２（ｂ）は、流体圧アクチュエータ10の駆動時の状態を示す。具体的には、図２（ｂ）は、流体圧アクチュエータ10に流体が流入している状態を示す。 FIG. 2B shows a state when the fluid pressure actuator 10 is driven. Specifically, FIG. 2B shows a state where fluid is flowing into the fluid pressure actuator 10.

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、流体圧アクチュエータ10に流体が流入すると、アクチュエータ本体部100は、径方向D_Rにおいて膨張するとともに、軸方向D_AXにおいて収縮する。これにより、流体圧アクチュエータ10の軸方向D_AXにおける長さが短くなるため、連結部20（図１参照）に連結された部材を動かす。 As shown in FIG. 2 (a) and (b), when the fluid flows into the hydraulic actuator 10, the actuator body portion 100, as well as expanded in the radial direction D _R, contracts in the axial direction D _AX. As a result, the length of the fluid pressure actuator 10 in the axial direction D _AX is shortened, so that the member connected to the connecting portion 20 (see FIG. 1) is moved.

一方、流体圧アクチュエータ10から流体が流出すると、アクチュエータ本体部100は、径方向D_Rにおいて収縮するとともに、軸方向D_AXにおいて膨張し、図２（ａ）の状態に戻る。これにより、流体圧アクチュエータ10の軸方向D_AXにおける長さも元に戻る。 On the other hand, when the fluid flows out from the fluid pressure actuator 10, the actuator body portion 100 is adapted to shrink in the radial direction D _R, expands in the axial direction D _AX, it returns to the state of FIG. 2 (a). As a result, the length of the fluid pressure actuator 10 in the axial direction D _AX is also restored.

流体圧アクチュエータ10、具体的には、アクチュエータ本体部100の内部空間への流体の流入と、アクチュエータ本体部100の内部空間からの流体の流出とを制御することによって、流体圧アクチュエータ10に接続されている部材に所望の動きを与えることが可能となる。このように、アクチュエータ本体部100は、膨張と収縮とを繰り返す。 The fluid pressure actuator 10 is connected to the fluid pressure actuator 10 by controlling the inflow of fluid into the internal space of the actuator body 100 and the outflow of fluid from the interior space of the actuator body 100. It becomes possible to give a desired movement to the member. In this way, the actuator body 100 repeats expansion and contraction.

（３）アクチュエータ本体部100の内部構造
図３は、本実施形態に係るアクチュエータ本体部100を一部破断した流体圧アクチュエータ10の側面図である。 (3) Internal Structure of Actuator Body 100 FIG. 3 is a side view of the fluid pressure actuator 10 with the actuator body 100 according to the present embodiment partially broken.

図３に示すように、流体圧アクチュエータ10は、充填体130を備える。充填体130は、アクチュエータ本体部100の内部空間に充填される。 As shown in FIG. 3, the fluid pressure actuator 10 includes a filler 130. The filling body 130 is filled in the internal space of the actuator body 100.

充填体130は、金属で形成された繊維が絡まりあってまとまった嵩高部材によって構成される。具体的には、嵩高部材としては、スチールウールを用いることができる。 The filling body 130 is constituted by a bulky member in which fibers made of metal are entangled. Specifically, steel wool can be used as the bulky member.

スチールウールとしては、繊維径0.01mm〜0.1mm程度のものが好適に用いられる。例えば、日本スチールウール株式会社製のボンスター業務用の＃0000〜#5の何れも用いることができる。繊維径については、封入する粒子状部材140の大きさに合わせて最適なものを選ぶことができる。 Steel wool having a fiber diameter of about 0.01 mm to 0.1 mm is preferably used. For example, any of # 0000 to # 5 for bonstar business manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd. can be used. As for the fiber diameter, an optimum fiber diameter can be selected according to the size of the particulate member 140 to be enclosed.

なお、繊維径が細いほど、重量当たりの表面積が大きくなるので、空気との熱交換の効率が良くなるため、温度の均一化の効果が高くなり有利である。 In addition, since the surface area per weight will become large, so that a fiber diameter is thin, since the efficiency of heat exchange with air becomes good, the effect of equalizing temperature becomes high and is advantageous.

勿論、スチールではなく、他の金属、例えば、銅や黄銅で形成された繊維状の部材が絡まりあってまとまった嵩高部材を用いてもよい。 Of course, instead of steel, a bulky member in which fibrous members formed of other metals such as copper or brass are entangled may be used.

嵩高部材は、繊維が絡まりあってまとまっているため、適度な空隙が形成されている。嵩高部材は、このように嵩高であるため密度が低い。また、嵩高部材は、金属で形成された繊維が絡まりあってまとまっているため、バネ状である。 Since the bulky member is formed by entangled fibers, an appropriate gap is formed. Since the bulky member is bulky as described above, the density is low. Further, the bulky member has a spring shape because fibers formed of metal are entangled and gathered.

また、本実施形態では、アクチュエータ本体部100の内部空間には、粒子状部材140が封入される。 In this embodiment, the particulate member 140 is enclosed in the internal space of the actuator main body 100.

粒子状部材140は、細かい粒子（ビーズ状）の集合体である。粒子のサイズは、特に限定されないが、アクチュエータ本体部100の駆動を妨げない程度に小さいことが好ましい。また、粒子状部材140は、充填体130を構成する嵩高部材に形成されている空隙に入り込むサイズを有していることが好ましい。 The particulate member 140 is an aggregate of fine particles (beads). The size of the particles is not particularly limited, but is preferably small enough not to impede the driving of the actuator body 100. Moreover, it is preferable that the particulate member 140 has a size that enters a void formed in the bulky member constituting the filler 130.

粒子状部材140は、アクチュエータ本体部100の内部空間に流入する流体の圧力によって体積が変化しないような材料で構成されることが好ましい。さらに、流体圧アクチュエータ10の軽量化を図るため、各粒子の内部に空間が形成された中空状であることが好ましい。 The particulate member 140 is preferably made of a material whose volume does not change due to the pressure of the fluid flowing into the internal space of the actuator main body 100. Furthermore, in order to reduce the weight of the fluid pressure actuator 10, it is preferable that the fluid pressure actuator 10 has a hollow shape in which a space is formed inside each particle.

粒子状部材140としては、例えば、直径5mm程度のポリエステルやポリプロピレンなどで形成されたプラスチック球を用いることができる。 As the particulate member 140, for example, a plastic sphere formed of polyester or polypropylene having a diameter of about 5 mm can be used.

（４）変更例
図４は、変更例に係るアクチュエータ本体部100を一部破断した流体圧アクチュエータ10Aの側面図である。以下、上述した流体圧アクチュエータ10との相違点について、主に説明する。 (4) Modified Example FIG. 4 is a side view of a fluid pressure actuator 10A in which the actuator main body 100 according to the modified example is partially broken. Hereinafter, differences from the above-described fluid pressure actuator 10 will be mainly described.

流体圧アクチュエータ10Aは、充填体130Aを備える。充填体130Aは、アクチュエータ本体部100の内部空間において、フィッティング400に連通する通過孔410側の一部に備えられる。つまり、充填体130Aは、アクチュエータ本体部100の内部空間全体には備えられず、アクチュエータ本体部100の内部空間の一部に備えられる。 The fluid pressure actuator 10A includes a filler 130A. The filler 130A is provided in a part of the inner space of the actuator main body 100 on the side of the passage hole 410 communicating with the fitting 400. That is, the filling body 130A is not provided in the entire internal space of the actuator main body 100, but is provided in a part of the internal space of the actuator main body 100.

なお、充填体130Aは、アクチュエータ本体部100を効果的に冷却する観点から、流体が通過する通過孔410の近傍に備えることが好ましいが、必ずしも通過孔410側の一部でなくても構わない。例えば、アクチュエータ本体部100の内部空間の軸方向D_AXにおける中央部に充填体130Aを備えてもよい。すなわち、充填体130Aとして、大きな表面積（十分な熱伝達速度）及び必要な熱容量を有したものがアクチュエータ本体部100内に存在すれば、空気の温度変化は抑制できる。このため、充填体130Aの位置は、アクチュエータ本体部100の内部空間の特定位置に限定されるもののではない。 The filler 130A is preferably provided in the vicinity of the passage hole 410 through which the fluid passes from the viewpoint of effectively cooling the actuator main body 100, but may not necessarily be part of the passage hole 410 side. . For example, it may be provided with a filling body 130A in the central portion in the axial direction D _AX of the internal space of the actuator body portion 100. That is, if the filler 130A has a large surface area (sufficient heat transfer rate) and a necessary heat capacity in the actuator main body 100, the temperature change of the air can be suppressed. Therefore, the position of the filling body 130A is not limited to a specific position in the internal space of the actuator main body 100.

さらに、充填体130Aが備えられていないアクチュエータ本体部100の内部空間が存在するため、流体圧アクチュエータ10Aでは、流体圧アクチュエータ10よりも多量の粒子状部材140をアクチュエータ本体部100の内部空間に封入してもよい。 Furthermore, since there is an internal space of the actuator main body 100 that is not provided with the filler 130A, the fluid pressure actuator 10A encloses a larger amount of the particulate member 140 than the fluid pressure actuator 10 in the internal space of the actuator main body 100. May be.

（５）作用・効果
上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。アクチュエータ本体部100の内部空間には、スチールウールなどの嵩高部材によって構成された充填体130が備えられる。充填体130は、金属で形成された繊維が絡まりあってまとまったものであるため、熱伝導率が極めて高く、表面積を稼ぐことができる。 (5) Action / Effect According to the above-described embodiment, the following action / effect can be obtained. In the internal space of the actuator body 100, a filler 130 made of a bulky member such as steel wool is provided. Since the filler 130 is a bundle of fibers formed of metal, the thermal conductivity is extremely high and the surface area can be increased.

これにより、アクチュエータ本体部100が膨張と収縮とを繰り返すことによる発熱、特に、チューブ110が変形を繰り返すことによる発熱を抑制できる。つまり、アクチュエータ本体部100の温度変化を抑制できる。 Accordingly, heat generation due to repeated expansion and contraction of the actuator body 100, particularly heat generation due to repeated deformation of the tube 110 can be suppressed. That is, the temperature change of the actuator body 100 can be suppressed.

すなわち、流体圧アクチュエータ10によれば、温度変化に伴うアクチュエータ本体部100の劣化を抑制でき、流体圧アクチュエータ10の寿命を延ばすことができる。 That is, according to the fluid pressure actuator 10, it is possible to suppress the deterioration of the actuator main body 100 due to a temperature change, and to extend the life of the fluid pressure actuator 10.

より具体的には、充填体130は、チューブ110の膨張及び収縮による変形にも抵抗なく追従して変形するため、アクチュエータ本体部100の内部空間全体に備えることができる。また、充填体130は、嵩密度が極めて低いため、アクチュエータ本体部100の内部空間全体に備えても流体圧アクチュエータ10の重量は殆ど変わらない。つまり、充填体130を備えても流体圧アクチュエータ10の機能を特に阻害することもない。 More specifically, the filler 130 can be deformed following the deformation caused by the expansion and contraction of the tube 110 without resistance, and therefore can be provided in the entire internal space of the actuator body 100. Further, since the filler 130 has an extremely low bulk density, the weight of the fluid pressure actuator 10 hardly changes even if the filler 130 is provided in the entire internal space of the actuator body 100. That is, even if the filling body 130 is provided, the function of the fluid pressure actuator 10 is not particularly disturbed.

本実施形態では、アクチュエータ本体部100の内部空間には、粒子状部材140が封入される。粒子状部材140は、アクチュエータ本体部100の内部空間に流入する流体の圧力によって体積が変化しない材料で構成されることが好ましく、適切な量の粒子状部材140をアクチュエータ本体部100の内部空間に封入することによって、流体圧アクチュエータ10の駆動に必要な流体の量を低減できる。 In the present embodiment, the particulate member 140 is enclosed in the internal space of the actuator body 100. The particulate member 140 is preferably made of a material whose volume does not change due to the pressure of the fluid flowing into the internal space of the actuator main body 100, and an appropriate amount of the particulate member 140 is placed in the internal space of the actuator main body 100. By enclosing, the amount of fluid required to drive the fluid pressure actuator 10 can be reduced.

例えば、流体圧アクチュエータを人間の動作をパワーアシストするような用途で用いる場合、流体圧アクチュエータ10によれば、圧縮エアタンクの小型化に寄与する。さらに、流体圧アクチュエータの動作の度に、圧縮エアタンク内の圧縮空気が排気されるが、流体圧アクチュエータ10によれば、一度の動作に必要な圧縮空気の容量を減らせるため、駆動可能時間（回数）を大幅に増やすことができる。 For example, in the case where the fluid pressure actuator is used for an application that power assists a human operation, the fluid pressure actuator 10 contributes to downsizing of the compressed air tank. Further, the compressed air in the compressed air tank is exhausted every time the fluid pressure actuator is operated. However, according to the fluid pressure actuator 10, since the capacity of the compressed air required for one operation can be reduced, the drivable time ( Number of times) can be greatly increased.

また、粒子状部材140は、充分に細かい粒子状であり、具体的には、充填体130（嵩高部材）に形成されている空隙に入り込むサイズを有しているため、チューブ110の膨張及び収縮による変形を阻害することもない。 Further, since the particulate member 140 is sufficiently fine particulate, and specifically, has a size that can enter the void formed in the filler 130 (bulky member), the expansion and contraction of the tube 110 is performed. It does not hinder the deformation caused by.

さらに、粒子状部材140は、内部に空間が形成された中空状である。このため、アクチュエータ本体部100の内部空間に粒子状部材140を封入しても流体圧アクチュエータ10の重量は殆ど変わらない。つまり、粒子状部材140を備えても流体圧アクチュエータ10の機能を特に阻害することもない。 Further, the particulate member 140 has a hollow shape in which a space is formed. For this reason, even if the particulate member 140 is enclosed in the internal space of the actuator main body 100, the weight of the fluid pressure actuator 10 hardly changes. That is, even if the particulate member 140 is provided, the function of the fluid pressure actuator 10 is not particularly hindered.

また、上述した変更例に示したように、充填体130Aは、アクチュエータ本体部100の内部空間において、通過孔410側の一部に備えられてよい。この場合、充填体130Aが通過孔410側に備えられており、充填体130Aが備えられていない内部空間が存在するため、チューブ110の膨張及び収縮による変形をさらに阻害しない。また、充填体130Aが通過孔410側に備えられるため、アクチュエータ本体部100に流入またはアクチュエータ本体部100から流出する流体の温度を効果的に低下させることができる。 Further, as shown in the modification example described above, the filling body 130A may be provided in a part on the passing hole 410 side in the internal space of the actuator main body 100. In this case, since the filling body 130A is provided on the passage hole 410 side and there is an internal space in which the filling body 130A is not provided, deformation due to expansion and contraction of the tube 110 is not further hindered. Further, since the filling body 130A is provided on the passage hole 410 side, the temperature of the fluid flowing into or out of the actuator main body 100 can be effectively reduced.

（６）その他の実施形態
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。 (6) Other Embodiments Although the contents of the present invention have been described with reference to the examples, the present invention is not limited to these descriptions, and various modifications and improvements are possible. It is obvious to the contractor.

例えば、上述した実施形態及び変更例では、アクチュエータ本体部100の内部空間に粒子状部材140が封入されていたが、粒子状部材140は必ずしも必須ではなく、充填体130（または充填体130A）のみ、つまり、スチールウールなどの嵩高部材のみをアクチュエータ本体部100の内部空間に備えてもよい。 For example, in the embodiment and the modification described above, the particulate member 140 is sealed in the internal space of the actuator main body 100. However, the particulate member 140 is not necessarily essential, and only the filler 130 (or filler 130A). That is, only the bulky member such as steel wool may be provided in the internal space of the actuator body 100.

さらに、粒子状部材140の形状は、アクチュエータ本体部100の伸縮によって内部空間の形状が変化した場合における良好な追従性を考慮すると、球形が好ましいが、必ずしも球形に限定されるものではない。例えば、粒子状部材140の形状は、長さが短い円柱状としてもよい。 Further, the shape of the particulate member 140 is preferably a spherical shape in consideration of good followability when the shape of the internal space changes due to the expansion and contraction of the actuator body 100, but is not necessarily limited to a spherical shape. For example, the shape of the particulate member 140 may be a columnar shape having a short length.

また、上述した実施形態では、アクチュエータ本体部100の内部空間に充填体130（または充填体130A）と粒子状部材140とが入り混じるように備えられていたが、流体が通過可能な隔壁をアクチュエータ本体部100の内部空間に設け、に充填体130（または充填体130A）と粒子状部材140とを分離して備えてもよい。 In the above-described embodiment, the filler 130 (or the filler 130A) and the particulate member 140 are provided so as to enter and mix in the internal space of the actuator main body 100. The filler 130 (or filler 130A) and the particulate member 140 may be provided separately in the internal space of the main body 100.

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 Although the embodiments of the present invention have been described as described above, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

10, 10A 流体圧アクチュエータ
20 連結部
100 アクチュエータ本体部
110 チューブ
120 スリーブ
130, 130A 充填体
140 粒子状部材
200 封止機構
210 封止部材
230 かしめ部材
231 圧痕
300 封止機構
400 フィッティング
410 通過孔 10, 10A Fluid pressure actuator
20 Connecting part
100 Actuator body
110 tubes
120 sleeve
130, 130A packing
140 Particulate material
200 Sealing mechanism
210 Sealing material
230 Caulking material
231 Indentation
300 Sealing mechanism
400 fitting
410 passage hole

Claims

A fluid pressure actuator comprising an actuator main body comprising a cylindrical tube that expands and contracts by the pressure of a fluid, and a sleeve woven with a cord oriented in a predetermined direction and covering the outer peripheral surface of the tube Because
Comprising a filler that fills the internal space of the actuator body,
The filling body is a fluid pressure actuator constituted by a bulky member in which fibers made of metal are entangled.

The fluid pressure actuator according to claim 1, wherein a particulate member whose volume is not changed by the pressure is enclosed in the internal space of the actuator main body.

The fluid pressure actuator according to claim 2, wherein the particulate member has a hollow shape in which a space is formed.

The fluid pressure actuator according to claim 2, wherein the particulate member has a size that enters a gap formed in the bulky member.

The fluid pressure actuator is formed with a passage hole through which the fluid flows in and out.
5. The fluid pressure actuator according to claim 1, wherein the filling body is provided in a part on the side of the passage hole in an internal space of the actuator main body portion.