JP3350309B2 - アクチュエータ - Google Patents
アクチュエータInfo
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- JP3350309B2 JP3350309B2 JP23567095A JP23567095A JP3350309B2 JP 3350309 B2 JP3350309 B2 JP 3350309B2 JP 23567095 A JP23567095 A JP 23567095A JP 23567095 A JP23567095 A JP 23567095A JP 3350309 B2 JP3350309 B2 JP 3350309B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、壁面や管内等に接
して移動する移動機構用あるいは物体を搬送する搬送装
置用のアクチュエータに関する。
して移動する移動機構用あるいは物体を搬送する搬送装
置用のアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、移動機構として最も多く理由され
てきたものとして、車輪駆動のものが挙げられる。
てきたものとして、車輪駆動のものが挙げられる。
【０００３】しかし、車輪機構は機構が複雑で小型化に
適しておらず、例えばプラント内部の細径管内、人間の
血管内、消化管内や、狭い壁間を移動するには適してい
なかった。また、管内のエルボ部等において、例えば移
動機構の一部が管壁に接して車輪がスリップすると推進
力を失い、動けなくなる場合があった。
適しておらず、例えばプラント内部の細径管内、人間の
血管内、消化管内や、狭い壁間を移動するには適してい
なかった。また、管内のエルボ部等において、例えば移
動機構の一部が管壁に接して車輪がスリップすると推進
力を失い、動けなくなる場合があった。
【０００４】これに対して、図７に示すように、空気圧
で動作するゴム製アクチュエータを複数接続することに
よって、構造が簡単で小型化に適し、かつ、多くのアク
チュエータで駆動するために安定した水力を得ることが
できる移動機構が提案されている（光造形法によるフレ
キシブルマイクロアクチュエータの試作：第１２回日本
ロボット学会学術講演会予稿集Ｎｏ．３，ｐｐ．１０１
９−１０２０（１９９４））。
で動作するゴム製アクチュエータを複数接続することに
よって、構造が簡単で小型化に適し、かつ、多くのアク
チュエータで駆動するために安定した水力を得ることが
できる移動機構が提案されている（光造形法によるフレ
キシブルマイクロアクチュエータの試作：第１２回日本
ロボット学会学術講演会予稿集Ｎｏ．３，ｐｐ．１０１
９−１０２０（１９９４））。
【０００５】図７に示す移動機構は壁間移動用のもの
で、移動機構本体１０１上に構成された複数のフレキシ
ブルマイクロアクチュエータ１０３により移動動作を実
現するものである。各々のフレキシブルマイクロアクチ
ュエータ１０３内には複数の圧力室が形成されており、
これらの圧力室は複数の流体流路１０２によって選択的
に圧力を印可されるようになっている。個々のフレキシ
ブルマイクロアクチュエータ１０３が所望の変形をする
ように制御され、移動機構が構成されている。
で、移動機構本体１０１上に構成された複数のフレキシ
ブルマイクロアクチュエータ１０３により移動動作を実
現するものである。各々のフレキシブルマイクロアクチ
ュエータ１０３内には複数の圧力室が形成されており、
これらの圧力室は複数の流体流路１０２によって選択的
に圧力を印可されるようになっている。個々のフレキシ
ブルマイクロアクチュエータ１０３が所望の変形をする
ように制御され、移動機構が構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
記載されたアクチュエータは、構造が複雑なために小型
化に適していない。また、アクチュエータが座屈しやす
く、比較的大きな荷重に対して十分には対応できないと
いう問題があった。
記載されたアクチュエータは、構造が複雑なために小型
化に適していない。また、アクチュエータが座屈しやす
く、比較的大きな荷重に対して十分には対応できないと
いう問題があった。
【０００７】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題を解消し、移動機構用あるいは物体の搬送機構
用に使用でき、構造が簡単でありかつ比較的大きな荷重
を支持可能なアクチュエータを提供することである。
する問題を解消し、移動機構用あるいは物体の搬送機構
用に使用でき、構造が簡単でありかつ比較的大きな荷重
を支持可能なアクチュエータを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるアクチュエータは、弾性材料からなる
アクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体内に所
定の配列方向に配列され、この配列方向と交差する方向
に長手の形状を有する複数の圧力室と、前記アクチュエ
ータ本体の表面に前記配列方向に進行する進行波が形成
されるように、複数の前記圧力室の各々に選択的に圧力
を印加する圧力印加手段と、を備え、前記アクチュエー
タ本体は中空の円筒形状を有することを特徴とする。
に、本発明によるアクチュエータは、弾性材料からなる
アクチュエータ本体と、前記アクチュエータ本体内に所
定の配列方向に配列され、この配列方向と交差する方向
に長手の形状を有する複数の圧力室と、前記アクチュエ
ータ本体の表面に前記配列方向に進行する進行波が形成
されるように、複数の前記圧力室の各々に選択的に圧力
を印加する圧力印加手段と、を備え、前記アクチュエー
タ本体は中空の円筒形状を有することを特徴とする。
【０００９】好適には、前記アクチュエータ本体の表面
に複数の突起が立設されていることを特徴とする。
に複数の突起が立設されていることを特徴とする。
【００１０】また、前記突起は、前記圧力室の長手方向
に沿って直線列状に立設されていることを特徴とする。
に沿って直線列状に立設されていることを特徴とする。
【００１１】本願発明では、アクチュエータ本体内に所
定の配列方向に配列された複数の圧力室に順次加圧する
ことにより、各々の圧力室が順次膨張し、アクチュエー
タ本体の表面に凹凸の進行波が生成される。
定の配列方向に配列された複数の圧力室に順次加圧する
ことにより、各々の圧力室が順次膨張し、アクチュエー
タ本体の表面に凹凸の進行波が生成される。
【００１２】アクチュエータ本体の表面に複数の突起を
立設しておくと、これらの突起による進行波が増幅され
る。
立設しておくと、これらの突起による進行波が増幅され
る。
【００１３】アクチュエータ本体の内部の圧力室を順次
加圧してゆくと、対象物と接するアクチュエータ本体の
表面自体、あるいは突起を形成した場合には形成された
突起が、波打ち動作を行い進行波が生成され、アクチュ
エータ本体自身が移動し、あるいはアクチュエータ本体
の表面と接する対象物が搬送される。
加圧してゆくと、対象物と接するアクチュエータ本体の
表面自体、あるいは突起を形成した場合には形成された
突起が、波打ち動作を行い進行波が生成され、アクチュ
エータ本体自身が移動し、あるいはアクチュエータ本体
の表面と接する対象物が搬送される。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明のアク
チュエータの実施形態例を説明する。
チュエータの実施形態例を説明する。
【００１５】まず、図１乃至図４を参照して本発明の第
１実施形態例について説明する。
１実施形態例について説明する。
【００１６】本実施形態例におけるアクチュエータ本体
１は、アクチュエータ本体を環状にまるめて形成された
ものである。
１は、アクチュエータ本体を環状にまるめて形成された
ものである。
【００１７】図２において、アクチュエータ本体１は中
空の円筒形状を有し、圧力室２ａ，２ｂ，２ｃ・・，２
ｌは、この円筒形状のほぼ円周の長さに至る長手の形状
を有する。圧力室２ａ，２ｂ，２ｃ・・，２ｌは、円筒
形状の軸線方向に配列されている。アクチュエータ本体
１本体の円筒面上には、圧力室２ａ等の形成された方向
に直線列状の突起物フィン３が配設されいる。
空の円筒形状を有し、圧力室２ａ，２ｂ，２ｃ・・，２
ｌは、この円筒形状のほぼ円周の長さに至る長手の形状
を有する。圧力室２ａ，２ｂ，２ｃ・・，２ｌは、円筒
形状の軸線方向に配列されている。アクチュエータ本体
１本体の円筒面上には、圧力室２ａ等の形成された方向
に直線列状の突起物フィン３が配設されいる。
【００１８】図３はアクチュエータ本体１をまるめた際
の端面の接続の様子を示す断面図である。各圧力室２ａ
等の端面には、Ｔ字型の接続端子７ａ〜７ｌが埋めこま
れ接着される。接続端子７ａ〜７ｌの内部には図９で点
線で示すようなＴ字流路が形成されている。Ｔ字流路の
一端には送気チューブ４ａ〜４ｌが接続されており、図
示しない圧力印加手段５によって圧力室２ａ〜２ｌの圧
力制御が行われる。接続端子７ａ〜７ｌを用いた圧力室
２ａ〜２ｌの封止は各圧力室について行なわれる。
の端面の接続の様子を示す断面図である。各圧力室２ａ
等の端面には、Ｔ字型の接続端子７ａ〜７ｌが埋めこま
れ接着される。接続端子７ａ〜７ｌの内部には図９で点
線で示すようなＴ字流路が形成されている。Ｔ字流路の
一端には送気チューブ４ａ〜４ｌが接続されており、図
示しない圧力印加手段５によって圧力室２ａ〜２ｌの圧
力制御が行われる。接続端子７ａ〜７ｌを用いた圧力室
２ａ〜２ｌの封止は各圧力室について行なわれる。
【００１９】アクチュエータ本体１を環状にまるめるこ
とで形成された円筒状の内部のスペース６内には、例え
ば観察用のイメージファイバ、ライトガイドあるいはセ
ンサ用の電気ケーブル，医療用に用いる場合には送水気
チューブや吸引チューブ等を挿通することが可能であ
る。
とで形成された円筒状の内部のスペース６内には、例え
ば観察用のイメージファイバ、ライトガイドあるいはセ
ンサ用の電気ケーブル，医療用に用いる場合には送水気
チューブや吸引チューブ等を挿通することが可能であ
る。
【００２０】図４は、図２及び図３に示した例の変形例
を示す。図４において、突起物フィン３は、図３におけ
る場合のような直線状ではなく、断続的な点状に形成さ
れている。
を示す。図４において、突起物フィン３は、図３におけ
る場合のような直線状ではなく、断続的な点状に形成さ
れている。
【００２１】突起物フィンを図４に示すように形成する
ことにより、直線状の突起物フィンを用いた場合に生じ
る円周方向の突っ張りが小さくなるので、圧力印加によ
る圧力室の膨張を容易に行うことができる。
ことにより、直線状の突起物フィンを用いた場合に生じ
る円周方向の突っ張りが小さくなるので、圧力印加によ
る圧力室の膨張を容易に行うことができる。
【００２２】上述の実施形態例は、プラント内のパイプ
内部の検査や人体の腸内の検査等に応用することができ
る。一例として、図１はパイプ２０内をアクチュエータ
本体１が移動する場合を示している。
内部の検査や人体の腸内の検査等に応用することができ
る。一例として、図１はパイプ２０内をアクチュエータ
本体１が移動する場合を示している。
【００２３】次に図５及び図６を参照して、環状に形成
された本アクチュエータの第２実施形態例について説明
する。
された本アクチュエータの第２実施形態例について説明
する。
【００２４】図５及び図６は、アクチュエータ１を側面
からみた図（断面図）と、軸方向からみたアクチュエー
タ端面の様子を示している。本アクチュエータでは、４
つの圧力室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがらせん状に形成さ
れている。端面には各圧力室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの
開口部が形成され、各々の圧力室には送気チューブ４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが接続される。したがって例えば
送気チューブ４ａに空気を送り込めば、らせん状に形成
された圧力室２ａがふくらむ。加圧する圧力室を順に切
替えてゆけば第１実施形態例と同様に進行波が形成さ
れ、管内を移動することができる。また、送気チューブ
の数が少なく（本実施形態例では４本）、第１実施形態
例に比べて構成を簡単にすることができる。
からみた図（断面図）と、軸方向からみたアクチュエー
タ端面の様子を示している。本アクチュエータでは、４
つの圧力室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがらせん状に形成さ
れている。端面には各圧力室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの
開口部が形成され、各々の圧力室には送気チューブ４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが接続される。したがって例えば
送気チューブ４ａに空気を送り込めば、らせん状に形成
された圧力室２ａがふくらむ。加圧する圧力室を順に切
替えてゆけば第１実施形態例と同様に進行波が形成さ
れ、管内を移動することができる。また、送気チューブ
の数が少なく（本実施形態例では４本）、第１実施形態
例に比べて構成を簡単にすることができる。
【００２５】以上の説明において、アクチュエータ本体
１上に突起物フィン３が形成された例について説明した
が、突起物フィン３を必ずしも設ける必要はない。アク
チュエータ本体１の表面自体に生じる進行波のみを用い
てアクチュエータ本体１を駆動させることも可能であ
る。
１上に突起物フィン３が形成された例について説明した
が、突起物フィン３を必ずしも設ける必要はない。アク
チュエータ本体１の表面自体に生じる進行波のみを用い
てアクチュエータ本体１を駆動させることも可能であ
る。
【００２６】また、上述の説明において、突起フィン３
が圧力室２ａ等の長手方向に沿って形成された場合につ
いて説明したが、例えば図５の実施形態例に示したよう
に、突起フィン３は圧力室２ａ等の長手方向と交差する
方向、すなわち圧力室の配列方向と交差する方向に形成
されていてもよい。
が圧力室２ａ等の長手方向に沿って形成された場合につ
いて説明したが、例えば図５の実施形態例に示したよう
に、突起フィン３は圧力室２ａ等の長手方向と交差する
方向、すなわち圧力室の配列方向と交差する方向に形成
されていてもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、アクチュエータ本体内に複数の圧力室を形成し、
これらの圧力室に順次圧力を印加し、アクチュエータ本
体の表面に進行波を形成するようにしたので、比較的大
きな荷重を支持可能で構造が簡単なアクチュエータが実
現する。
れば、アクチュエータ本体内に複数の圧力室を形成し、
これらの圧力室に順次圧力を印加し、アクチュエータ本
体の表面に進行波を形成するようにしたので、比較的大
きな荷重を支持可能で構造が簡単なアクチュエータが実
現する。
【図１】本発明のアクチュエータの第３実施形態例にお
けるアクチュエータ本体を説明する斜視図。
けるアクチュエータ本体を説明する斜視図。
【図２】第１実施形態例におけるアクチュエータ本体を
示す切り欠き斜視図。
示す切り欠き斜視図。
【図３】第１実施形態例におけるアクチュエータ本体を
示す断面図。
示す断面図。
【図４】アクチュエータ本体の変形例を示す断面図。
【図５】第２実施形態例におけるアクチュエータ本体を
示す切り欠き斜視図。
示す切り欠き斜視図。
【図６】第２実施形態例におけるアクチュエータ本体を
示す断面図。
示す断面図。
【図７】従来のアクチュエータの一例を示す斜視図。
１ アクチュエータ本体 ２ａ，２ｂ，・・，２ｌ 圧力室 ３，３ａ 突起物フィン ４ａ，４ｂ，・・，４ｌ チューブ ５ 圧力印加手段 ６ スペース ７ 接続端子
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−258013（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−15485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−9780（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−303081（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−304983（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−42506（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−291124（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−26104（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−21044（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F15B 15/10 B61B 13/00 B62D 57/024 B65G 25/00 B65G 54/00
Claims (3)
- 【請求項１】弾性材料からなるアクチュエータ本体と、 前記アクチュエータ本体内に所定の配列方向に配列さ
れ、この配列方向と交差する方向に長手の形状を有する
複数の圧力室と、 前記アクチュエータ本体の表面に前記配列方向に進行す
る進行波が形成されるように、複数の前記圧力室の各々
に選択的に圧力を印加する圧力印加手段と、を備え、 前記アクチュエータ本体は中空の円筒形状を有すること
を特徴とするアクチュエータ。 - 【請求項２】前記アクチュエータ本体の表面に複数の突
起が立設されていることを特徴とする請求項１に記載の
アクチュエータ。 - 【請求項３】前記突起は、前記圧力室の長手方向に沿っ
て直線列状に立設されていることを特徴とする請求項２
に記載のアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23567095A JP3350309B2 (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23567095A JP3350309B2 (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979213A JPH0979213A (ja) | 1997-03-25 |
| JP3350309B2 true JP3350309B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=16989465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23567095A Expired - Fee Related JP3350309B2 (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350309B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006159320A (ja) | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Sharp Corp | ロボットハンド |
| US20090173223A1 (en) * | 2006-02-13 | 2009-07-09 | Squse Inc., | Actuator, driving device, hand device, and conveyance device |
| JP4998875B2 (ja) * | 2006-10-12 | 2012-08-15 | 学校法人 中央大学 | 全方向移動機構 |
| NL2004266A (en) | 2009-04-27 | 2010-10-28 | Asml Netherlands Bv | An actuator. |
| JP5439045B2 (ja) * | 2009-06-12 | 2014-03-12 | オリンパス株式会社 | アクチュエータ |
| JP5777157B2 (ja) * | 2010-07-07 | 2015-09-09 | 国立大学法人 岡山大学 | アクチュエータ及びそのアクチュエータを備えた内視鏡 |
| DE102014219647A1 (de) * | 2014-09-29 | 2016-03-31 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Mikroaktuator, Spiegelanordnung und Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie |
| US20210394373A1 (en) * | 2018-11-02 | 2021-12-23 | Sony Corporation | Electronic device and shape changing system |
| JP7378786B2 (ja) * | 2020-01-31 | 2023-11-14 | 国立大学法人東京工業大学 | 面状アクチュエータ、これを用いた搬送装置及び移動装置、並びに製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529780A (en) * | 1975-07-11 | 1977-01-25 | Kayaba Eng & Service Kk | Pressure actuator |
| JPS60258013A (ja) * | 1984-06-05 | 1985-12-19 | Toshiba Corp | 試料搬送装置 |
| JPH0321044U (ja) * | 1989-07-13 | 1991-03-01 | ||
| JPH0515485A (ja) * | 1991-01-25 | 1993-01-26 | Olympus Optical Co Ltd | 流体圧駆動型アクチユエータおよびこれを利用した内視鏡 |
| JP2960186B2 (ja) * | 1991-03-29 | 1999-10-06 | 株式会社東芝 | 管内移動装置 |
| JPH04304983A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-28 | Toshiba Corp | 管内移動装置及びその操縦方法 |
| JPH0642506A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-15 | Toshiba Corp | アクチュエータおよびアクチュエータ装置の製造方法 |
| JPH07291124A (ja) * | 1994-04-22 | 1995-11-07 | Toshiba Corp | 管内移動装置 |
| JPH0826104A (ja) * | 1994-07-15 | 1996-01-30 | Toshiba Corp | 移動装置 |
-
1995
- 1995-09-13 JP JP23567095A patent/JP3350309B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0979213A (ja) | 1997-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020823 |
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