JP2023090537A - 流体圧アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化、柔軟化し得る構成を備えた湾曲可能な流体圧アクチュエータを提供することを目的とする。【解決手段】流体圧アクチュエータ１０は、流体の圧力によって膨張および収縮するチューブ２０と、所定方向θ１に配向された繊維コード３１を編み込んだ伸縮性を有する構造体でありチューブ２０の外周面を覆うスリーブ３０と、チューブ２０の軸方向ＸＡにおける端部２１を封止する封止部材４０と、チューブ２０の周方向の一部に軸方向ＸＡにおける一端側から他端側に亘って設けられチューブ２０の周方向の一部における軸方向に沿った伸長を拘束する拘束部材５０と、を備える。軸方向ＸＡにチューブ２０が延びた状態で、スリーブ３０の繊維コード３１が配向する所定方向θ１が、チューブ２０が膨張すると伸長する配向にされている。拘束部材５０は、スリーブ３０に編み込まれて一体化される、又はスリーブ３０とチューブ２０との間に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、流体圧アクチュエータに関し、具体的に、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。

従来、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として、空気圧によって膨張、収縮するゴム製のチューブと、チューブの外周面を覆うスリーブとを有する構造（いわゆるマッキベン型）が広く用いられている。

また、チューブ及びスリーブの軸方向ではなく、収縮時に湾曲するマッキベン型の流体圧アクチュエータも知られている（特許文献１参照）。具体的には、流体圧アクチュエータのスリーブの内側に、収縮時の圧縮に対して抵抗してチューブの軸方向から変形可能な拘束部材を備え、該拘束部材の作用によって湾曲する流体圧アクチュエータが知られている。

特開２０２１－８８９９９号公報

しかし、従来の湾曲する流体圧アクチュエータでは、拘束部材として、収縮時の圧縮に対して抵抗可能な剛性を備えた部材が用いられる。このため、拘束部材の柔軟性をさらに高めて、湾曲する流体圧アクチュエータをロボットハンド（グリッパ）等に用いた場合に軟らかい、或いは軽くて変形しやすい操作対象を破壊、変形させることなく優しく掴み得る柔軟性を湾曲状態で確保することは容易でなかった。

本発明では、ロボットハンド（グリッパ）等に用いた場合に、軟らかい或いは軽くて変形しやすい操作対象を優しく掴む作業に用い得る柔軟性を湾曲状態で確保できる構成を備えた湾曲する流体圧アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る流体圧アクチュエータは、流体の圧力によって膨張および収縮するチューブと、所定方向に配向された繊維コードを編み込んだ伸縮性を有する構造体であり、前記チューブの外周面を覆うスリーブと、前記チューブの軸方向における端部を封止する封止部材と、前記チューブの周方向の一部に前記軸方向における一端側から他端側に亘って設けられ、前記チューブの前記周方向の一部における前記軸方向に沿った伸長を拘束する拘束部材と、を備える。前記スリーブの前記繊維コードが配向する前記所定方向が、前記チューブが膨張すると伸長する配向にされている。前記拘束部材は、前記スリーブに編み込まれて一体化されている。又は、前記拘束部材は、前記スリーブと前記チューブとの間に配置されている。

上記構成によれば、ロボットハンド（グリッパ）等に用いた場合に、軟らかい或いは軽くて変形しやすい操作対象を優しく掴む作業に用い得る柔軟性を湾曲状態で確保できる構成を備えた湾曲可能な流体圧アクチュエータを提供できる。

図１（ａ）は、一実施形態に係る流体圧アクチュエータの分解斜視図であり、図１（ｂ）は、スリーブにおける拘束部材を編み込んで一体化した部分を拡大した拡大斜視図である。 図２は、流体圧アクチュエータに用いるスリーブの展開図であり、図２（ａ）は流体圧アクチュエータが伸長する前の状態を示す図であり、図２（ｂ）は流体圧アクチュエータが伸長した状態を示す図である。 図３は、流体圧アクチュエータの軸方向に沿った断面図であり、図３（ａ）は、流体圧アクチュエータが流体圧によって湾曲する前の状態を示す断面図であり、図３（ｂ）は、流体圧アクチュエータに流体圧をかけて湾曲させた後の状態を示す断面図である。 図４は、変更例に係る流体圧アクチュエータの封止部材近傍のかしめ前の状態を拡大した分解断面図である。 図５は、変更例に係る流体圧アクチュエータの分解斜視図である。

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。

（１）流体圧アクチュエータの全体概略構成
図１（ａ）は、一実施形態に係る流体圧アクチュエータの分解斜視図である。図１（ｂ）は、スリーブにおける拘束部材を編み込んで一体化した部分を拡大した拡大斜視図である。

図１（ａ）に示すように、流体圧アクチュエータ１０は、流体の圧力によって膨張および収縮するチューブ２０と、所定方向（所定の編角）θ１に配向された繊維コード３１を編み込んだ伸縮性を有する構造体でありチューブ２０の外周面を覆うスリーブ３０と、チューブ２０の軸方向ＸＡにおける両端部２１を封止する一対の封止部材４０と、を備える。

実施形態の流体圧アクチュエータ１０は、基本的な特性として、チューブ２０内の流体圧を上昇させると、スリーブ３０を形成する繊維コード３１の張力で径方向の膨張を制限しつつ流体圧アクチュエータ１０の軸方向ＸＡに伸長する。そして、チューブ２０内の流体圧を低下させると、軸方向ＸＡの寸法が復元される。このような形状変化によって、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。

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（McKibben）型の流体圧アクチュエータであり、人工筋肉用などとして好適に用い得る。一対の封止部材４０には、連結対象となる部材などに連結される連結部（不図示）等が設けられてもよい。

本実施形態では、図１（ａ）、１（ｂ）に示すように、このような基本的な特性を有するマッキベン型の流体圧アクチュエータを用いつつ、軸方向ＸＡに沿った伸長を拘束する（規制または制限すると呼んでもよい、以下同）拘束部材５０を、流体圧アクチュエータ１０の周方向の一部に設けている。この構成により、流体圧アクチュエータ１０は、軸方向ＸＡに直交する直交方向、つまり、軸方向ＸＡから湾曲（カール）することができる。

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。流体圧アクチュエータ１０は、チューブ２０およびスリーブ３０に高い圧力が掛かる油圧駆動にも耐え得る高い耐久性を有し得る。また、流体圧アクチュエータ１０を、空気などの気体等による低い圧力で駆動可能な肉厚或いは材質のチューブ２０を用いた場合、流体圧アクチュエータ１０の柔軟性が確保され、軟らかい或いは軽くて変形しやすい操作対象を優しく掴む作業に好適に用い得る。

一対の封止部材４０は、軸方向ＸAにおけるチューブ２０の両端部２１を封止する。具体的に、各封止部材４０は、封止部材本体４１及びかしめ部材４３を含む。封止部材本体４１は、チューブ２０の軸方向ＸAの端部２１を封止する。また、かしめ部材４３は、チューブ２０およびスリーブ３０を封止部材本体４１とともにかしめる。かしめ部材４３の外周面には、治具によってかしめ部材４３がかしめられた痕である圧痕が形成されてもよい。

一対の封止部材４０の少なくとも一方には、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）を取り付けられる接続口が、封止部材本体４１に設けられている。この接続口に連通する流体通路４５を介して流体圧アクチュエータ１０に流入、排出される流体によって、チューブ２０内部の流体圧が制御され、流体圧アクチュエータ１０のチューブ２０が膨張、収縮する。

（２）流体圧アクチュエータ１０の構成
図１（ａ）に示すように、流体圧アクチュエータ１０は、上述したように、チューブ２０、スリーブ３０、一対の封止部材４０、及び拘束部材５０によって構成される。

チューブ２０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２０は、流体による膨張及び収縮を繰り返すため、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）、または水素化ＮＢＲ、クロロプレンゴム、及びエピクロロヒドリンゴムからなる群より選択される少なくとも一種とすることが好ましい。

図２は、流体圧アクチュエータ１０に用いるスリーブ３０の展開図であり、図２（ａ）は、流体圧アクチュエータ１０が伸長する前の状態を示す展開図である。図２（ｂ）は、流体圧アクチュエータ１０が伸長した状態を示す展開図である。

図１（ａ）に示すように、スリーブ３０は、円筒状であり、流体圧アクチュエータ１０において、チューブ２０の外周面を覆う。図２（ａ）に示すように、スリーブ３０は、内部の流体圧を上昇させる前のチューブ２０の軸方向（流体圧アクチュエータ１０の軸方向）ＸＡに対する所定方向（所定の編角）θ１に配向された繊維コード３１を編み込んだ伸縮性を有する構造体である。配向された繊維コード３１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３０は、このような形状を有することによって、図２（ａ），２（ｂ）に示されるようにパンタグラフ変形し、チューブ２０の膨張及び収縮を規制しつつ追従する。

なお、マッキベン型の流体圧アクチュエータ１０は、スリーブ３０に編み込まれた繊維コード３１の編角が５４．７deg.に収束するように駆動するため、編角が５４．７deg.より小さい場合は軸方向に収縮し、編角が５４．７deg.より大きい場合は軸方向に伸長する。

本実施形態に用いられているスリーブ３０は、図２（ａ）に示すように、伸縮前のスリーブ３０の繊維コード３１の配向が、加圧前の流体圧アクチュエータ１０の軸方向ＸＡに対して５４．７deg. よりも大きな所定の編角θ１をなすように編まれている。つまり、内部の流体圧の変化に伴うチューブ２０の変形を規制する繊維コード３１の配向は、チューブ２０が膨張すると流体圧アクチュエータ１０が伸長する所定方向（所定の編角）θ１となるように配向されている。具体的に、繊維コード３１は、編角θ１が６０deg.～８０deg. となるようにスリーブ３０に編まれている。

図２（ｂ）に示すように、このスリーブ３０を用いた流体圧アクチュエータ１０は、駆動時のスリーブ３０の編角θ２が伸長前の編角θ１よりも小さくなることで（５４．７deg.に近づくことで）、チューブ２０内の流体圧を上昇させた場合に伸長駆動する。

スリーブ３０を構成する繊維コード３１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）などの高強度繊維のコードでもよい。

また、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、拘束部材５０が、チューブ２０の周方向の一部に、軸方向ＸＡにおける一端側から他端側に亘って設けられている。拘束部材５０は、チューブ２０、スリーブ３０とともに両端が封止部材４０にかしめられている。

拘束部材５０は、流体圧アクチュエータ１０の伸長駆動に対して抵抗し得る引張り強度を備えた部材である。

チューブ２０内の流体圧を高めて流体圧アクチュエータ１０を伸長駆動した場合、拘束部材５０は両端が封止部材４０にかしめられているため、拘束部材５０が、一対の封止部材４０間の距離が伸びる方向に働くチューブ２０が発生させた力に対して抵抗する。この作用により、チューブ２０の外周上の、拘束部材５０が配置された一部の周方向位置ではチューブ２０の膨張が妨げられ、流体圧アクチュエータ１０の伸長が拘束される。この結果、流体圧アクチュエータ１０は、軸方向ＸＡに沿って伸長せずに軸方向ＸＡから湾曲（カール）する。

本実施形態において、拘束部材５０は、図１（ｂ）に示すように、スリーブ３０に編み込まれて一体化された拘束用繊維コード５１で構成されている。そして、拘束部材５０に含まれる拘束用繊維コード５１は、スリーブ３０に一体化された状態で封止部材４０にかしめられている。なお、スリーブ３０と一体化された状態で、拘束用繊維コード５１は、スリーブ３０の繊維コード３１同士が交差する位置で繊維コード３１と交差するように、スリーブ３０に編み込まれている。

拘束用繊維コード５１は、流体圧アクチュエータ１０のサイズ、及び必要とされる発生力（流体圧アクチュエータ１０の伸長駆動に対して抵抗し得る引張り強度）などに応じて選択されればよく、特に限定されない。また、拘束用繊維コード５１の材料についても特に限定されない。典型的には、スリーブ３０を構成する繊維コード３１に使用し得る繊維コードの中から所望の引張り強度などを考慮して、拘束用繊維コード５１の材料が選択されればよい。つまり、拘束用繊維コード５１は、繊維コード３１と同じ材料の繊維コードであってよく、繊維コード３１と異なる繊維コードが選択されてもよい。

封止部材４０は、流体圧アクチュエータ１０の軸方向ＸＡにおいて、チューブ２０の端部２１を封止する。封止部材４０は、封止部材本体４１及びかしめ部材４３によって構成される。

封止部材本体４１は、管状のチューブ２０に挿通される。具体的には、封止部材本体４１は、チューブ２０の内径よりも寸法が大きい頭部とチューブ２０の内径に対して挿通可能な外径を備える胴体部とを有する。胴体部は、チューブ２０に挿通される。

封止部材本体４１としては、ステンレス鋼などの金属を好適に用い得るが、このような金属に限定されず、硬質プラスチック材料などを用いてもよい。

かしめ部材４３は、封止部材本体４１に挿通されたチューブ２０、チューブ２０の外周面を覆うスリーブ３０、及びスリーブに編み込まれて一体化された拘束部材５０を、封止部材本体４１とともにかしめる。具体的には、かしめ部材４３は、チューブ２０、スリーブ３０、及び拘束部材５０の封止部材本体４１が挿通された部分の外周面に設けられ、これらの部材を封止部材本体４１にかしめる。

かしめ部材４３としては、アルミニウム合金、真鍮、及び鉄などの金属を用いることができる。かしめ用の治具によってかしめ部材４３がかしめられると、かしめ部材４３には、圧痕が形成され得る。

なお、封止部材４０は、封止部材本体４１にスリーブ３０および拘束部材５０を係止する係止リングを備えてもよい（不図示）。具体的に、スリーブ３０および拘束部材５０は、係止リングを介して径方向外側に折り返されてもよい。

係止リングの形状は、封止部材本体４１と係合可能な形状であってよい。また、係止リングの材料としては、封止部材本体４１と同様の金属、硬質プラスチック材料などの材料や、自然繊維（ 自然繊維の糸）、ゴム（例えばＯリング）などの材料を用いることができる。

（３）封止機構の構成
図３は、流体圧アクチュエータの軸方向に沿った断面図である。具体的に、図３（ａ）は、流体圧アクチュエータが流体圧によって湾曲する前の状態を示す断面図である。図３（ｂ）は、流体圧アクチュエータに流体圧をかけて湾曲させた後の状態を示す断面図である。

図３（ａ）に示すように、チューブ２０は、封止部材本体４１の胴体部に挿通される。また、チューブ２０、チューブ２０の外周面を覆うスリーブ３０、およびスリーブ３０に編み込まれた拘束部材５０は、かしめ部材４３によって、封止部材本体４１にかしめられている。

また、拘束部材５０は、チューブ２０の周方向における一部のみに設けられる。

拘束部材５０は、チューブ２０及びスリーブ３０の軸方向ＸＡにおける一端側から他端側に亘って設けられる。具体的には、拘束部材５０は、チューブ２０の軸方向ＸＡの一端側の封止部材４０から他端側の封止部材４０に亘って設けられてもよい。

但し、拘束部材５０は、必ずしも完全に一端側の封止部材４０から他端側の封止部材４０に亘って設けられていなくてもよい。封止部材４０の何れか一方（特に、湾曲時に自由端となる可能性が高い封止部材４０側）には、拘束部材５０が延在していなくてもよい。例えば、拘束部材５０の、封止部材４０まで延在しない側の端部は、例えば他端側のチューブ２０やスリーブ３０の一部などに固定されてもよい。

かしめ部材４３は、封止部材本体４１の胴体部の外径よりも大きく、胴体部に挿通された上で治具によってかしめられる。かしめ部材４３は、チューブ２０及びスリーブ３０を封止部材本体４１とともにかしめる。

（４）流体圧アクチュエータ１０の湾曲挙動
図３（ａ）、３（ｂ）は、流体圧アクチュエータ１０の挙動の説明図である。図３（ａ）、３（ｂ）に示されている流体圧アクチュエータ１０は、図中左側に配置された一端側の封止部材４０側が固定された固定端であり、図中右側に配置された他端側の封止部材４０が自由に移動できる状態にある自由端である。

上述したように、流体圧アクチュエータ１０の内部に流体が流入するとチューブ２０内の流体圧が上がり、スリーブ３０によって軸方向ＸAに垂直な方向への膨張が拘束（規制）されることで、流体圧アクチュエータ１０は軸方向ＸAに伸長する。

このとき、スリーブ３０で外周面が覆われたチューブ２０の、拘束部材５０が配置されている周方向の一部（図３（ａ），３（ｂ）中の上側）ではチューブ２０の伸長が阻害される。これに対して、チューブ２０の周方向の一部に対向する部位（図３（ａ），３（ｂ）中の下側）では、チューブ２０が伸長する。このことにより、膨張収縮可能なチューブ２０では、拘束部材５０が配置された図３（ａ），３（ｂ）の上側位置における長さが、これに対向する位置（図３（ａ），３（ｂ）の下側）の長さよりも相対的に短くなって、図３（ｂ）に示されるように、自由端側（図３（ｂ）の右側）は、拘束部材５０が配置された側（図３（ｂ）の上側）に湾曲する。

（５）作用・効果
流体圧アクチュエータ１０は、以下のような特徴を有している。

・湾曲角度が大きい（１８０度以上曲がる）
・力の制御が容易（圧力に発生力が比例）
・構造がシンプル
・表面をコートすることによって、操作対象に直接触れることも可能
また、流体圧アクチュエータ１０では、チューブ２０の伸縮を拘束する拘束部材５０が湾曲状態の内側に位置している。このため、湾曲過程で、湾曲内側のスリーブ３０およびチューブ２０が伸縮しない。これにより、ロボットハンド等に本実施形態の流体圧アクチュエータ１０を用いた場合、湾曲過程で操作対象と流体圧アクチュエータ１０との接触点がチューブ２０の伸縮によって滑ることがなくなり、軟らかい或いは軽くて変形しやすい操作対象を破壊、変形させることなく優しく掴み得る。

また、本実施形態の流体圧アクチュエータ１０のように拘束部材５０が拘束用繊維コード５１で構成された場合、チューブ２０，スリーブ３０、拘束部材５０という流体圧アクチュエータ１０が変形する部位が塑性変形し難い部材で構成されるため、流体圧アクチュエータ１０は、動作中などに他の剛体に接触した場合でも塑性変形しない柔軟性を有する。さらに、チューブ２０，スリーブ３０、拘束部材５０という流体圧アクチュエータ１０が変形する部位に剛性が高い部材が用いられていないため、軟らかい或いは軽くて変形しやすい操作対象を破壊、変形させることなく優しく掴む機能がさらに向上する。

また、本実施形態の流体圧アクチュエータ１０のように、軸方向に配向する拘束部材５０がスリーブ３０に編み込まれて一体化されている場合、スリーブ３０と拘束部材５０とが一体的な挙動を示すようになり、流体圧アクチュエータ１０の湾曲状態の制御が容易になる。

（６）その他の実施形態
以上、実施形態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。

本実施形態では、拘束部材５０がスリーブ３０に編み込まれて一体化されていたが、拘束部材はこの構成に限定されるものでない。具体的に、拘束部材とスリーブとは別体であってもよい。ただし、拘束部材１５０とスリーブ１３０とを別体にする場合、図４に示されるように、拘束部材１５０はスリーブ１３０とチューブ１２０との間に配置される。

図４は、拘束部材１５０とスリーブ１３０とが別体で構成される変更例に係る流体圧アクチュエータの封止部材１４０近傍のかしめ前の状態を拡大した分解断面図である。図４に示すように、変更例では、流体通路１４５が形成された封止部材本体１４１及びかしめ部材１４３を備える封止部材１４０の胴体部にチューブ１２０が挿通される。そして、拘束部材１５０がスリーブ１３０とチューブ１２０との間に配置された状態で、かしめ部材１４３がチューブ１２０、スリーブ１３０、拘束部材１５０を封止部材本体１４１とともにかしめる。

拘束部材とスリーブとを別体とする構成として、例えば拘束用繊維コード１５１と熱可塑性樹脂テープ等とを一体化した複合テープ材を、拘束部材１５０としてもよい。

この場合、拘束部材１５０はチューブ１２０の軸方向ＸＡにおける一端側から他端側に亘って設けられており、拘束用繊維コード１５１も、チューブ１２０の軸方向ＸＡにおける一端側から他端側に亘って設けられている。拘束用繊維コード１５１は、熱可塑性樹脂テープ間に挟み込まれて一体化されていてよく、拘束用繊維コード１５１の一部が熱可塑性樹脂テープに接触または埋没していてもよい。

ここで、拘束用繊維コード１５１は、拘束用繊維コード５１と同様に、繊維コード３１に使用し得る繊維コードの中から所望の引張り強度などを考慮して、拘束用繊維コード１５１の材料が選択されればよい。

また、熱可塑性樹脂テープを構成する材料については特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴＰ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアミド６（ＰＡ６）、又はポリアミド６６（ＰＡ６６）等が挙げられる。

また、拘束用繊維コード１５１と熱可塑性樹脂テープ等とを一体化した複合テープ材を、拘束部材１５０とする場合、図５に示されるように、複数の拘束用繊維コード１５１が、チューブ１２０の軸方向ＸＡにおける一端側から他端側に亘って設けられ、互いに交差するように配置されていてもよい。

また、拘束部材に、互いに交差する複数の拘束用繊維コードを含む構成として、複数の拘束用繊維コード５１を互いに交差するようにスリーブ３０に編み込んでもよい。

互いに交差する複数の拘束用繊維コード５１，１５１を拘束部材５０，１５０に含む場合、拘束部材５０，１５０が配置されるチューブ２０、１２０の周方向の一部とは、周方向における周長の１／３以下の範囲であってよい。

拘束部材が、互いに交差する複数の拘束用繊維コード５１を含む場合、一部の拘束用繊維コード５１の張力のみが高まるように曲がる流体圧アクチュエータ１０の変形が抑制され、流体圧アクチュエータ１０を拘束部材５０が延びる所定の方向に沿って湾曲させることができる。

また、上記のような拘束部材１５０をスリーブ１３０と別体とする構成で、より高い剛性が求められる用途で流体圧アクチュエータ１０が使用される場合、スリーブ１３０とは別体である拘束部材１５０として、平板状或いはチューブ１２０の断面形状に倣うように湾曲した板バネ（leaf spring）を用いてもよい。拘束部材１５０として板バネを用いる場合でも、拘束部材１５０はチューブ１２０の周方向における一部に設けられる。そして、拘束部材１５０として板バネを用いる場合、拘束部材１５０をスリーブ１３０とチューブ１２０との間に配置することで、剛性を高めた湾曲する流体圧アクチュエータを得ることができる。

板バネの寸法は、流体圧アクチュエータのサイズ、及び必要とされる発生力などに応じて選択されればよく、特に限定されない。また、板バネの材料についても特に限定されないが、典型的には、ステンレス鋼などの金属など、曲げ易く、圧縮に強い材料であればよい。例えば、拘束部材１５０は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）の薄板などによって形成されてもよい。ＣＦＲＰは、金属に比べて塑性変形をし難いため、拘束部材１５０として使用した場合でも、流体圧アクチュエータが湾曲後、元の真っ直ぐな状態に戻りやすい。

拘束部材１５０としての板バネの幅は、特に限定されないが、チューブ１２０の外径と基準とすれば、概ね当該外径の半分程度としてよい。一例としては、チューブ１２０の外径１１ｍｍ、伸長前のチューブ１２０の長さ１８５ｍｍ、拘束部材１５０（板バネ）の幅６ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ程度とすることができる。

また、上述した変更例では、拘束部材５０、１５０が、チューブ２０，１２０の周方向における一部（周長の１／３以下）に設けられていたが、拘束部材は、チューブ２０、１２０の周方向における半分（半周分）程度の範囲に、設けられていても構わない。

さらに、上述した実施形態および変更例では、拘束部材５０，１５０が、チューブ２０，１２０及びスリーブ３０，１３０の軸方向ＸＡにおける一端側から他端側に亘って設けられていたが、軸方向ＸＡにおける略全体の領域に亘って設けられていれば、必ずしも、軸方向ＸＡにおける一端から他端に亘って設けられていなくても構わない。

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。

１０ 流体圧アクチュエータ
２０，１２０ チューブ
２１，１２１ チューブの端部
３０，１３０ スリーブ
３１ 繊維コード
４０，１４０ 封止部材
４１，１４１ 封止部材本体
４３，１４３ かしめ部材
５０，１５０ 拘束部材
５１ 拘束用繊維コード
XA 軸方向
θ１ 所定方向（所定の編角）

Claims (5)

1. 流体の圧力によって膨張および収縮するチューブと、
   所定方向に配向された繊維コードを編み込んだ伸縮性を有する構造体であり、前記チューブの外周面を覆うスリーブと、
   前記チューブの軸方向における端部を封止する封止部材と、
   を備え、
   前記スリーブの前記繊維コードが配向する前記所定方向が、前記チューブが膨張すると伸長する配向にされており、
   前記チューブの周方向の一部に前記軸方向における一端側から他端側に亘って設けられ、前記チューブの前記周方向の一部における前記軸方向に沿った伸長を拘束する拘束部材をさらに備える流体圧アクチュエータ。
2. 記拘束部材は、前記スリーブに編み込まれて一体化された請求項１に記載の流体圧アクチュエータ。
3. 記拘束部材は、前記スリーブと前記チューブとの間に配置された請求項１に記載の流体圧アクチュエータ。
4. 前記拘束部材が拘束用繊維コードを含む、請求項２または３に記載の流体圧アクチュエータ。
5. 前記拘束部材が互いに交差する複数の前記拘束用繊維コードを含む請求項４に記載の流体圧アクチュエータ。

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