JP5439045B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、内部に流体を流入させることにより駆動されるアクチュエータに関する。

これまで、様々な構成のアクチュエータが検討されている。その１つとして、例えば、特許文献１に示すように、内視鏡において用いられる、いわゆるマッキベン型のアクチュエータが知られている。
この内視鏡では、アクチュエータは、挿入部に沿って延在するように２つを一組にして配置され、内視鏡の先端を湾曲させる湾曲部の先端側に、挿入部に沿って設けられた一組の操作ワイヤの一端が取付けられている。これら一組の操作ワイヤの他端はアクチュエータの先端部にそれぞれ取付けられ、アクチュエータの基端部は挿入部に固定されている。

このアクチュエータは、管状の弾性体（管状体）と、弾性体の外表面を覆う編組補強構造体（網状体）と、弾性体の先端部と基端部の開口をそれぞれ密封する封鎖部材と、内部に編組補強構造体で覆われた弾性体を収容する中空の枠部材（第２の管状体）と、を備えている。ここで、編組補強構造体は、非伸縮性の縦糸と横糸（第１の糸状体と第２の糸状体）を所定の編み上げ角で編んだものである。
そして、弾性体に圧縮空気を送り込むことで、編組補強構造体で覆われた弾性体が軸方向に伸長するとともに径方向に収縮する。アクチュエータの基端部は挿入部に固定されているので、操作ワイヤは先端側に押し込まれ湾曲部が湾曲する。このとき、枠部材が、内部で軸方向に伸長又は収縮する弾性体を軸方向に案内することで、弾性体が座屈することが防止されるという。

ここで、上記のマッキベン型のアクチュエータは、編み上げ角を変えることで、弾性体に圧縮空気を送り込んだときに、軸方向に収縮するとともに径方向に膨張する。このため、例えば、操作ワイヤを牽引するため等に用いられる。

特開平４−２１８１３５号公報、図１９

しかしながら、上記の弾性体が径方向に膨張すると、枠部材の内周面に編組補強構造体が当接する場合がある。
ここで、上記のアクチュエータは、その軸方向において編組補強構造体が枠部材に当接する位置の順序が定まっていない。このため、例えば、最初に編組補強構造体の先端側が枠部材の内周面に当接する場合には、操作ワイヤを充分牽引する前に編組補強構造体の先端側が枠部材に対して動かなくなり、弾性体を充分に収縮させることができない恐れがある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、管状体の外側に第２の管状体を備える場合であっても管状体を軸方向に効果的に収縮させることが可能なアクチュエータを提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のアクチュエータは、一端に開口が形成され、弾性を有する管状体と、複数互いに平行に並べられた状態で、前記管状体の軸線方向へ螺旋状に巻かれた第１の糸状体、及び、複数互いに平行に並べられた状態で、前記軸線方向へ螺旋状に巻かれた第２の糸状体を編んで形成され、前記管状体の前記一端側から他端側までの外周面上に設けられた網状体と、前記管状体の外周面上に設けられ、前記網状体を前記管状体の外周面上で固定する固定部材と、前記管状体の外側に該管状体と同軸に配置された第２の管状体と、を備え、前記開口から流体を流入させて、前記管状体を前記軸線方向に収縮させつつ径方向に膨張させる際に、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて、前記管状体、前記網状体、及び前記固定部材のうちの少なくとも一つを、前記第２の管状体の内周面に前記管状体の前記一端側から当接させ、該当接させた状態を保ちながら、前記他端側にかけて、前記管状体、前記網状体、及び前記固定部材のうちの少なくとも一つを前記第２の管状体の内周面に当接させていくことを特徴としている。

この発明によれば、管状体の外周面には、互いに交差するように螺旋状に巻かれた第１の糸状体と第２の糸状体を網状に編むことにより形成された網状体が固定部材により取付けられている。このため、一端部に形成された開口から管状体に流体を流入させると、管状体は管状体の軸線方向に収縮するとともに径方向に膨張することとなる。
ここで、管状体の一端側から他端側にかけて順に、管状体、網状体及び固定部材の少なくとも一つが第２の管状体の内周面に当接するように制御される。従って、最初に他端側が第２の管状体の内周面に当接して管状体が軸線方向に収縮できなくなるのを防止し、管状体を効果的に収縮させることができる。

また、上記のアクチュエータにおいて、前記第１の糸状体と前記第２の糸状体は、前記軸線回りに互いに逆向きに巻かれており、前記軸線方向における各位置において、前記第１の糸状体の螺旋のリード角と前記第２の糸状体の螺旋のリード角とは互いに等しいことがより好ましい。
なお、ここで螺旋のリード角とは、螺旋の接線が螺旋形状の中心軸線に垂直な面となす角度のことを意味する。
この発明によれば、開口から流体を流入させたときに管状体が収縮する方向が、より管状体の軸線に沿うようになる。このため、軸線方向における管状体の収縮量を増加させることができる。

また、上記のアクチュエータにおいて、前記管状体の内径と外径、前記固定部材の厚さ、及び前記第２の管状体の内径は、それぞれ前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて等しく、前記第１の糸状体および前記第２の糸状体の螺旋のリード角は、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて漸次小さくなることがより好ましい。
この発明によれば、管状体、固定部材のそれぞれの径方向への変形し易さは、軸線方向の位置によらず等しくなる。また、網状に編まれて管状体の外周面上で固定された第１の糸状体と第２の糸状体は、螺旋のリード角が大きいほど径方向に移動する速度が速くなるので、網状体を固定部材で管状体に固定したものの径方向に移動する速度は、一端側から他端側にかけて漸次遅くなる。
ここで、第２の管状体の内径は、管状体の一端側から他端側にかけて等しいので、管状体を径方向に膨張させたときに、管状体の一端側から他端側にかけて順に、管状体、網状体又は固定部材の少なくとも一つを第２の管状体の内周面に当接させることができる。

また、上記のアクチュエータにおいて、前記管状体の内径と外径、前記第１の糸状体と前記第２の糸状体の螺旋のリード角、及び前記固定部材の厚さは、それぞれ前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて等しく、前記第２の管状体の内径は、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて漸次大きくなることがより好ましい。
この発明によれば、管状体、網状体、固定部材のそれぞれの径方向への変形し易さは軸線方向の位置によらず等しくなる。このため、網状体を固定部材で管状体に固定したものの径方向に移動する速度も軸線方向の位置によらず等しくなる。
ここで、第２の管状体の内径は、管状体の一端側から他端側にかけて漸次大きくなるので、管状体を径方向に膨張させたときに、管状体の一端側から他端側にかけて順に、管状体、網状体又は固定部材の少なくとも一つを第２の管状体の内周面に当接させることができる。

また、上記のアクチュエータにおいて、前記管状体の内径、前記第１の糸状体と前記第２の糸状体の螺旋のリード角、前記固定部材の厚さ、及び前記第２の管状体の内径は、それぞれ前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて等しく、前記管状体の外径は、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて漸次大きくなることがより好ましい。
この発明によれば、網状体、固定部材のそれぞれの径方向への変形し易さは、軸線方向の位置によらず等しくなる。また、管状体の一端側から他端側にかけて、管状体の内径は等しく、管状体の外径は漸次大きくなる。このため、管状体の径方向への変形し易さは一端側から他端側にかけて漸次低下し、網状体を固定部材で管状体に固定したものの径方向に移動する速度は、一端側から他端側にかけて漸次遅くなる。
従って、管状体を径方向に膨張させたときに、管状体の一端側から他端側にかけて順に、管状体、網状体又は固定部材の少なくとも一つを第２の管状体の内周面に当接させることができる。

また、上記のアクチュエータにおいて、前記管状体の厚さ、前記第１の糸状体と前記第２の糸状体の螺旋のリード角、前記固定部材の厚さ、及び前記第２の管状体の内径は、それぞれ前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて等しく、前記管状体の外径は、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて漸次小さくなることがより好ましい。
この発明によれば、管状体、網状体、固定部材のそれぞれの径方向への変形し易さは、軸線方向の位置によらず等しくなる。このため、網状体を固定部材で管状体に固定したものの径方向に移動する速度も軸線方向の位置によらず等しくなる。
ここで、管状体の外径は、管状体の一端側から他端側にかけて漸次小さくなる。従って、管状体を径方向に膨張させたときに、管状体の一端側から他端側にかけて順に、管状体、網状体又は固定部材の少なくとも一つを第２の管状体の内周面に当接させることができる。

また、上記のアクチュエータにおいて、前記管状体の内径と外径、前記第１の糸状体と前記第２の糸状体の螺旋のリード角、及び前記第２の管状体の内径は、それぞれ前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて等しく、前記固定部材の厚さは、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて漸次厚くなることがより好ましい。
この発明によれば、管状体、網状体のそれぞれの径方向への変形し易さは、軸線方向の位置によらず等しくなる。また、固定部材の厚さは、管状体の一端側から他端側にかけて漸次厚くなるので、固定部材は他端側に向かうほど変形し難くなる。よって、網状体を固定部材で管状体に固定したものの径方向に移動する速度は、一端側から他端側にかけて漸次遅くなる。
従って、管状体を径方向に膨張させたときに、管状体の一端側から他端側にかけて順に、管状体、網状体又は固定部材の少なくとも一つを第２の管状体の内周面に当接させることができる。

本発明のアクチュエータによれば、管状体の外側に第２の管状体を備える場合であっても管状体を軸方向に効果的に収縮させることができる。

本発明の第１実施形態のアクチュエータの一部を破断した側面図である。 同アクチュエータを破断して要部を拡大した図である。 同アクチュエータの網状体の第１の糸状体と第２の糸状体の配置を説明するための側面図である。 同アクチュエータの第１の糸状体と第２の糸状体の交差角度に対する、チューブが径方向に所定距離移動するのに要する時間の変化を示す図である。 同アクチュエータの動作を説明する図である。 同アクチュエータの動作を説明する図である。 本発明の第２実施形態のアクチュエータの一部を破断した側面図である。 本発明の第２実施形態の変形例のアクチュエータの一部を破断した側面図である。 本発明の第２実施形態の変形例のアクチュエータの一部を破断した側面図である。 本発明の第３実施形態のアクチュエータの一部を破断した側面図である。 同アクチュエータを破断して要部を拡大した図である。 本発明の第４実施形態のアクチュエータの一部を破断した側面図である。 同アクチュエータを破断して要部を拡大した図である。 本発明の第５実施形態のアクチュエータの一部を破断した側面図である。 同アクチュエータを破断して要部を拡大した図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係るアクチュエータの第１実施形態を、図１から図６を参照しながら説明する。本実施形態のアクチュエータは、所定の方向に延在し、内部に圧縮空気（流体）を流入させることで前記延在方向に収縮し、その収縮力を出力として発生させる装置である。
図１に示すように、このアクチュエータ１は、弾性を有するチューブ（管状体）２と、チューブ２の一端側２ａから他端側２ｂまでの外周面上に設けられた網状体３と、網状体３をチューブ２の外周面上で固定する接着部（固定部材）４と、チューブ２の外側にこのチューブ２と同軸に配置されたシース（第２の管状体）５と、を備えている。
なお、図１において、後述する第１の糸状体及び第２の糸状体の形状は、模式的に示している。

チューブ２は管状に形成され、その内径と外径は、一端側（一端部）２ａから他端側（他端部）２ｂにかけて等しくなるように形成されている。
チューブ２の一端側２ａに形成された開口２ｃには円筒状のニードル９の先端部が取付けられている。ニードル９の基端部にはポンプ１０が接続されている。そして、このポンプ１０により、ニードル９を介してチューブ２内に圧縮空気を流入させたり、チューブ２内の圧縮空気を、ニードル９を介して大気中に流出させたりすることができるようになっている。
また、チューブ２の先端部に形成された不図示の開口には、例えばステンレス製のシャフト１１が気密に取付けられている。そして、シャフト１１により、チューブ２内の圧縮空気が先端側から漏れないようになり、アクチュエータ１が発生する力はシャフト１１から出力されるようになっている。

図２に、図１における範囲Ｒ１と範囲Ｒ２の拡大図を示す。
図２に示すように、網状体３は、チューブ２の軸線Ｃ１方向に複数互いに平行に並べられた状態で螺旋状に巻かれた第１の糸状体１２と、複数の第１の糸状体１２と交差するように軸線Ｃ１方向に複数互いに平行に並べられた状態でそれぞれ螺旋状に巻かれた第２の糸状体１３と、を網状に編むことにより形成され、全体として円筒状に形成されている。
この第１の糸状体１２及び第２の糸状体１３の断面は略円形であり、第１の糸状体１２及び第２の糸状体１３は、例えばポリエチレン樹脂繊維等のように、延在方向に直交する方向には自在に湾曲するとともに、延在方向へは非伸長性の材料で形成されている。複数の第１の糸状体１２、及び複数の第２の糸状体１３は、所定の間隔をおいてそれぞれ並べられている。
そして、第１の糸状体１２と第２の糸状体１３が軸線Ｃ１回りに巻かれる方向は、互いに逆方向とされている。即ち、第１の糸状体１２と第２の糸状体１３は、軸線Ｃ１回りに互いに逆向きに巻かれている。

これら、複数の第１の糸状体１２と複数の第２の糸状体１３のうち、一本ずつを取り出した側面図を図３に示す。図３は、第１の糸状体１２と第２の糸状体１３が互いに固定された位置Ｐ１及び位置Ｐ２を、それぞれ側方から見た図となっている。
図３に示すように、第１の糸状体１２の螺旋のリード角と第２の糸状体１３の螺旋のリード角は、軸線Ｃ１方向における各位置において互いに等しくなるとともに、一端側２ａから他端側２ｂにかけて漸次小さくなっている。
ここで、螺旋のリード角とは、螺旋状に巻かれた各糸状体１２、１３の接線が軸線Ｃ１に垂直な面となす角度のことを意味する。
より詳しく説明すると、位置Ｐ１において、第１の糸状体１２の螺旋のリード角θ１と第２の糸状体１３の螺旋のリード角θ２とは一致している。また、位置Ｐ２において、第１の糸状体１２の螺旋のリード角θ３と第２の糸状体１３の螺旋のリード角θ４とは一致している。そして、螺旋のリード角θ１、θ２は、螺旋のリード角θ３、θ４より小さくなっている。

また、図３に示すように、位置Ｐ１及び位置Ｐ２が軸線Ｃ１に重なるように第１の糸状体１２と第２の糸状体１３を側方から見た場合を考える。このとき、位置Ｐ１において、第１の糸状体１２の接線と軸線Ｃ１とのなす角度を交差角度α１、第２の糸状体１３の接線と軸線Ｃ１とのなす角度を交差角度α２とする。同様に、位置Ｐ２において、第１の糸状体１２の接線と軸線Ｃ１とのなす角度を交差角度α３、第２の糸状体１３の接線と軸線Ｃ１とのなす角度を交差角度α４とする。
図３から明らかなように、螺旋のリード角θ１と交差角度α１を足すと９０（°）となる。同様に、螺旋のリード角θ２と交差角度α２、螺旋のリード角θ３と交差角度α３、螺旋のリード角θ４と交差角度α４、を足すとそれぞれ９０（°）となる。
交差角度α１と交差角度α２、交差角度α３と交差角度α４は、互いにそれぞれ一致している。そして、交差角度α１、α２は、交差角度α３、α４より大きくなっている。

また、本実施形態では、一端側２ａから他端側２ｂにかけて、前述の交差角度が０（°）より大きく５４．７（°）以下となるように設定されている。すなわち、第１の糸状体１２と第２の糸状体１３が互いに固定された位置での螺旋のリード角が３５．３（°）以上で９０（°）より小さくなるように設定されている。

再び図２に戻って説明する。
接着部４は、チューブ２の外周面全体にわたり設けられるとともに網状体３を覆うように設けられている。本実施形態では、接着部４は接着剤を硬化させることにより形成されている。この接着部４の外径、すなわち接着部４の厚さは、一端側２ａから他端側２ｂにかけて等しくなるように形成されている。
図１に示すように、シース５は、円筒状に形成され軸線Ｃ１上に配置されている。そして、シース５の内径は、一端側２ａから他端側２ｂにかけて等しくなるように形成されている。このシース５は、ニードル９に対して不図示の固定手段により固定されている。
上述のように、チューブ２の内径と外径、接着部４の厚さ、及びシース５の内径を一端側２ａから他端側２ｂにかけて等しくなるように形成すること、及び第１の糸状体１２と第２の糸状体１３のそれぞれの螺旋のリード角を一端側２ａから他端側２ｂにかけて漸次小さくなるように形成することで、接着部４をシース５の内周面に一端側２ａから順に当接させていくことができる。

チューブ２の一端側２ａにおいて、接着部４の外周面及びニードル９の外周面にはステンレスパイプ１６が取付けられている。さらに、ステンレスパイプ１６の先端側に隣接するように、接着部４の外周面にカバーチューブ１７が取付けられている。
また、チューブ２の他端側２ｂにおいて、接着部４の外周面及びシャフト１１の外周面にはステンレスパイプ１８が取付けられている。さらに、ステンレスパイプ１８の基端側に隣接するように、接着部４の外周面にカバーチューブ１９が取付けられている。
ステンレスパイプ１６、１８は、硬質の材料であるステンレスで形成されている。このステンレスパイプ１６は、チューブ２の一端側２ａの接着部４及びニードル９の先端側をそれぞれ変形しないように固定するためのものである。ステンレスパイプ１８は、チューブ２の他端側２ｂの接着部４及びシャフト１１の基端側をそれぞれ変形しないように固定するためのものである。
カバーチューブ１７、１９は、それぞれが、例えばシリコン等で形成されている。カバーチューブ１７は一端側２ａの接着部４の保護のために、カバーチューブ１９は他端側２ｂの接着部４の保護のために、それぞれ取付けられている。

次に、以上のように構成されたアクチュエータ１の動作について説明する。
ポンプ１０から圧縮空気を供給すると、圧縮空気はニードル９及びチューブ２の開口２ｃを介してチューブ２内に流入する。
チューブ２の内径と外径、接着部４の厚さ、シース５の内径は、チューブ２の一端側２ａから他端側２ｂにかけて等しくなるように形成されている。このため、チューブ２、接着部４のそれぞれが変形してチューブ２の径方向への変形し易さは、軸線Ｃ１方向の位置によらず等しくなっている。
ここで、図４に、第１の糸状体１２と第２の糸状体１３の交差角度に対する、チューブ２が径方向に所定距離移動するのに要する時間の変化を示す。図４から分かるように、交差角度が小さいほど、すなわち螺旋のリード角が大きいほど、所定距離移動するのに要する時間が短くなる。言い換えれば、チューブ２が径方向に移動する速度が速くなる
このため、網状体３を接着部４でチューブ２に固定したものの径方向に移動する速度は、一端側２ａから他端側に２ｂかけて漸次遅くなる。
従って、チューブ２は軸線Ｃ１方向に収縮するとともに径方向に膨張するが、図５に示すように、まず、チューブ２を覆う接着部４の一端側２ａがシース５の内周面に当接し、一端側２ａの接着部４がシース５に固定される。そして、図６に示すように、接着部４の他端側２ｂがシース５の内周面に当接し、他端側２ｂの接着部４がシース５に固定される。
このように、チューブ２が収縮しながら、一端側２ａから他端側２ｂにかけて順にシース５の内周面に当接して固定され、先端側に設けられたシャフト１１を基端側に移動させる。

こうして、本発明の第１実施形態のアクチュエータ１によれば、チューブ２の一端側２ａから他端側２ｂにかけて、接着部４をシース５の内周面にチューブ２の一端側２ａから次第に当接させていく。従って、最初に他端側２ｂがシース５の内周面に当接してチューブ２が軸線Ｃ１方向に収縮できなくなるのを防止し、チューブ２を軸線Ｃ１方向に効果的に収縮させることができる。
これにより、軸線Ｃ１方向に所定長さだけ収縮するのに必要なアクチュエータ１の軸線Ｃ１方向の長さを短くすることができる。さらに、チューブ２が軸線Ｃ１方向に効果的に収縮するので、アクチュエータ１を細径化することが可能となる。

また、第１の糸状体１２と第２の糸状体１３は軸線Ｃ１回りに巻かれる方向を互いに逆方向とされ、軸線Ｃ１方向における各位置において、第１の糸状体１２の螺旋のリード角と第２の糸状体１３の螺旋のリード角とが互いに等しくされている。
このため、隣り合う一組の第１の糸状体１２と隣り合う一組の第２の糸状体１３により形成される形状が、一方の対角線が軸線Ｃ１に沿う菱形に近くなり、網状体３が固定されたチューブ２が収縮する方向が、より軸線Ｃ１に沿うようになる。このため、軸線Ｃ１方向におけるチューブ２の収縮量を増加させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図７に示すように、本実施形態のアクチュエータ２１は、上記実施形態のアクチュエータ１において、網状体３に代えて、第１の糸状体１２螺旋のリード角が軸線Ｃ１方向の位置によらず一定であるとともに第２の糸状体１３螺旋のリード角が軸線Ｃ１方向の位置によらず一定であり、さらに第１の糸状体１２螺旋のリード角と第２の糸状体１３螺旋のリード角が互いに等しく形成された網状体２３を備えている。さらに、シース５に代えて、内径が一端２ａ側から他端側２ｂにかけて連続的に大きくなるとともに、外径が軸線Ｃ１方向の位置によらず等しくなるように形成されたシース２５を備えている。
本実施形態では、チューブ２の内径と外径、第１の糸状体１２及び第２の糸状体１３の螺旋のリード角、及び接着部４の厚さを一端側２ａから他端側２ｂにかけて等しくなるように形成すること、並びに、シース２５の内径を一端側２ａから他端側２ｂにかけて漸次大きくなるように形成することで、接着部４をシース２５の内周面に一端側２ａから順に当接させていくことができる。

このように本実施形態のアクチュエータ２１によれば、一端側２ａから他端側２ｂにかけて螺旋のリード角がそれぞれ等しくなるように配置された第１の糸状体１２と第２の糸状体１３を網状に編んで形成された網状体２３は、軸線Ｃ１方向の位置によらずチューブ２の径方向への変形し易さが等しくなる。このため、網状体２３を接着部４でチューブ２に固定したものの径方向に移動する速度も軸線Ｃ１方向の位置によらず等しくなる。
ここで、シース２５の内径は、一端側２ａから他端側２ｂにかけて漸次大きくなるように形成されているので、チューブ２を径方向に膨張させたときに、一端側２ａから他端側２ｂにかけて順に、接着部４をシース２５の内周面に当接させていくことができる。

なお、本実施形態では、図８に示すアクチュエータ３１のシース３２のように、一端側２ａから他端側２ｂにかけて、内径を連続的に大きくなるように形成するとともに、厚さを軸線Ｃ１方向の位置によらず等しくなるように形成しても良い。

また、本実施形態では、図９に示すアクチュエータ３６のシース３７のように、内径を一端２ａ側から他端側２ｂにかけて段階的に大きくなるように形成するとともに、外径を軸線Ｃ１方向の位置によらず等しくなるように形成しても良い。なお、シースの内径を段階的に大きくする段数は、２段以上であれば何段でも良い。
アクチュエータ３６をこのように構成することにより、チューブ２を径方向に膨張させたときに、一端側２ａから他端側２ｂにかけて段階的に、接着部４をシース３７の内周面に当接させることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。なお、図１１は、図１０における範囲Ｒ３と範囲Ｒ４の拡大図である。
図１０に示すように、本実施形態のアクチュエータ４１は、上記実施形態のアクチュエータ１において、チューブ２に代えて、外径が一端２ａ側から他端側２ｂにかけて連続的に大きくなるとともに、内径が軸線Ｃ１方向の位置によらず等しくなるように形成されたチューブ（管状体）４２を備えている。さらに、図１１に示すように、網状体３に代えて、第１の糸状体１２螺旋のリード角が軸線Ｃ１方向の位置によらず一定であるとともに第２の糸状体１３螺旋のリード角が軸線Ｃ１方向の位置によらず一定であり、さらに第１の糸状体１２螺旋のリード角と第２の糸状体１３螺旋のリード角が互いに等しく形成された網状体２３を備えている。
また、本実施形態では、図１０に示すように、ステンレスパイプ１８の基端側に隣接するように接着部４の外周面に取付けられるカバーチューブ４３として、上記実施形態のカバーチューブ１９より内径の大きいものが用いられている。
本実施形態では、チューブ４２の内径、第１の糸状体１２及び第２の糸状体１３の螺旋のリード角、接着部４の厚さ、及びシース５の内径を一端側２ａから他端側２ｂにかけて等しくなるように形成すること、並びに、チューブ４２の外径を一端側２ａから他端側２ｂにかけて連続的に大きくなるように形成することで、接着部４をシース５の内周面に一端側２ａから順に当接させていくことができる。

このように本実施形態のアクチュエータ４１によれば、網状体２３、接着部４のそれぞれの径方向への変形し易さは、軸線Ｃ１方向の位置によらず等しくなる。また、一端側２ａから他端側２ｂにかけて、チューブ４２の内径は等しくなるように形成されているとともに、チューブ４２の外径は連続的に大きくなるように形成されている。このため、チューブ４２の径方向への変形し易さは一端側２ａから他端側２ｂにかけて漸次低下し、網状体２３を接着部４でチューブ４２に固定したものの径方向に移動する速度は、一端側２ａから他端側２ｂにかけて漸次遅くなる。
従って、チューブ４２を径方向に膨張させたときに、一端側２ａから他端側２ｂにかけて順に、接着部４をシース５の内周面に当接させていくことができる。
なお、チューブの外径は、一端側２ａから他端側２ｂにかけて段階的に大きくなるように形成されていても良い。

（第４実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。なお、図１３は、図１２における範囲Ｒ５と範囲Ｒ６の拡大図である。
図１２に示すように、本実施形態のアクチュエータ５１は、上記実施形態のアクチュエータ１において、チューブ２に代えて、外径が一端２ａ側から他端側２ｂにかけて連続的に小さくなるとともに、厚さが軸線Ｃ１方向の位置によらず等しくなるように形成されたチューブ（管状体）５２を備えている。
さらに、図１３に示すように、網状体３に代えて、第１の糸状体１２螺旋のリード角が軸線Ｃ１方向の位置によらず一定であるとともに第２の糸状体１３螺旋のリード角が軸線Ｃ１方向の位置によらず一定であり、さらに第１の糸状体１２螺旋のリード角と第２の糸状体１３螺旋のリード角が互いに等しく形成された網状体２３を備えている。
また、本実施形態では、ステンレスパイプ１６の先端側に隣接するように接着部４の外周面に取付けられるカバーチューブ５３として、上記実施形態のカバーチューブ１７より内径の大きいものが用いられている。
本実施形態では、チューブ５２の厚さ、第１の糸状体１２及び第２の糸状体１３の螺旋のリード角、接着部４の厚さ、及びシース５の内径を一端側２ａから他端側２ｂにかけて等しくなるように形成すること、並びに、チューブ５２の外径を一端側２ａから他端側２ｂにかけて連続的に小さくなるように形成することで、接着部４をシース５の内周面に一端側２ａから順に当接させていくことができる。

このように本実施形態のアクチュエータ５１によれば、チューブ５２、網状体２３、接着部４のそれぞれの径方向への変形し易さは、軸線Ｃ１方向の位置によらず等しくなる。このため、網状体２３を接着部４でチューブ５２に固定したものの径方向に移動する速度も軸線Ｃ１方向の位置によらず等しくなる。
ここで、接着部４の外周面からシース５の内周面までの距離は一端側２ａから他端側２ｂにかけて連続的に大きくなる。従って、チューブ５２を径方向に膨張させたときに、一端側２ａから他端側２ｂにかけて順に、接着部４をシース５の内周面に当接させていくことができる。
なお、チューブは、厚さが一定に保たれたまま、一端側２ａから他端側２ｂにかけて外径が段階的に小さくなるように形成されていても良い。

（第５実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。なお、図１５は、図１４における範囲Ｒ７の拡大図である。
図１４及び図１５に示すように、本実施形態のアクチュエータ６１は、上記実施形態のアクチュエータ１において、網状体３に代えて、第１の糸状体１２螺旋のリード角が軸線Ｃ１方向の位置によらず一定であるとともに第２の糸状体１３螺旋のリード角が軸線Ｃ１方向の位置によらず一定であり、さらに第１の糸状体１２螺旋のリード角と第２の糸状体１３螺旋のリード角が互いに等しく形成された網状体２３を備えている。さらに、図１４に示すように、接着部４に代えて、一端側２ａから他端側２ｂにかけて連続的に厚くなるように、すなわち外径が連続的に大きくなるように形成された接着部（固定部材）６２を備えている。
本実施形態では、チューブ２の内径と外径、第１の糸状体１２及び第２の糸状体１３の螺旋のリード角、及びシース５の内径を一端側２ａから他端側２ｂにかけて等しくなるように形成すること、並びに、接着部６２の厚さを一端側２ａから他端側２ｂにかけて連続的に厚くなるように形成することで、接着部６２をシース５の内周面に一端側２ａから順に当接させていくことができる。

このように本実施形態のアクチュエータ６１によれば、チューブ２、網状体２３のそれぞれの径方向への変形し易さは、軸線Ｃ１方向の位置によらず等しくなる。また、接着部６２の厚さは、一端側２ａから他端側２ｂにかけて連続的に厚くなるように形成されているので、接着部６２は他端側２ｂに向かうほど変形し難くなる。よって、網状体２３を接着部６２でチューブ２に固定したものの径方向に移動する速度は、一端側２ａから他端側２ｂにかけて漸次遅くなる。
従って、チューブ２を径方向に膨張させたときに、一端側２ａから他端側２ｂにかけて順に、接着部６２をシース５の内周面に当接させていくことができる。
なお、接着部は、一端側２ａから他端側２ｂにかけて段階的に厚くなるように、すなわち外径が段階的に大きくなるように形成されていても良い。

以上、本発明の第１実施形態及び第５実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
例えば、上記第１実施形態から第５実施形態では、流体として圧縮空気を用いた。しかし、流体は圧縮空気に限ることなく、二酸化炭素等の他の気体や、水や油等の液体を用いても良い。

また、上記第１実施形態から第５実施形態では、接着部の厚さを薄くして接着部よりも網状体の第１の糸状体１２と第２の糸状体１３が径方向外側に突出するようにし、一端側２ａから他端側２ｂにかけて順に網状体をシースの内周面に当接させていっても良い。
また、例えば、接着部をチューブの外周面全体にわたり設けずに、第１の糸状体１２及び第２の糸状体１３とチューブとの間にわずかに設けても良い。このとき、さらにチューブを径方向へ膨張しやすい材料で形成することにより、一端側２ａから他端側２ｂにかけて順にチューブをシースの内周面に当接させていくことが可能となる。

また、上記実施形態では、接着部を第１の糸状体１２及び第２の糸状体１３とチューブとの間にわずかに設け、一端側２ａから他端側２ｂに向かうに従って、断面が略円形の第１の糸状体１２及び第２の糸状体１３を、チューブの径方向により扁平とし、これを軸線Ｃ１方向の位置によらず内径が一定のシース内に配置しても良い。
このように構成することで、第１の糸状体１２及び第２の糸状体１３の外周面とシースの内周面との距離が調整され、上記と同様の効果を奏することができる。

また、上記第１実施形態から第５実施形態では、第１の糸状体１２と第２の糸状体１３の螺旋のリード角が互いに異なっていてもシャフト１１を基端側に移動させることができる。よって、軸線Ｃ１方向において、第１の糸状体１２の螺旋のリード角と第２の糸状体１３の螺旋のリード角とが異なる位置があっても良い。
さらに、第１の糸状体１２と第２の糸状体１３が、軸線Ｃ１に対してそれぞれ同一の向き回り巻かれていても良い。

また、上記第１実施形態から第５実施形態における構成を適宜組み合わせ、一端側２ａから他端側２ｂにかけて順に接着部をシースの内周面に当接させていくように構成しても良い。

１、２１、３１、３６、４１、５１、６１ アクチュエータ
２、４２、５２ チューブ（管状体）
２ａ 一端側
２ｂ 他端側
２ｃ 開口
３、２３ 網状体
４、６２ 接着部（固定部材）
５、２５、３２、３７ シース
１２ 第１の糸状体
１３ 第２の糸状体
Ｃ１ 軸線

Claims (7)

1. 一端に開口が形成され、弾性を有する管状体と、
   複数互いに平行に並べられた状態で、前記管状体の軸線方向へ螺旋状に巻かれた第１の糸状体、及び、複数互いに平行に並べられた状態で、前記軸線方向へ螺旋状に巻かれた第２の糸状体を編んで形成され、前記管状体の前記一端側から他端側までの外周面上に設けられた網状体と、
   前記管状体の外周面上に設けられ、前記網状体を前記管状体の外周面上で固定する固定部材と、
   前記管状体の外側に該管状体と同軸に配置された第２の管状体と、を備え、
   前記開口から流体を流入させて、前記管状体を前記軸線方向に収縮させつつ径方向に膨張させる際に、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて、前記管状体、前記網状体、及び前記固定部材のうちの少なくとも一つを、前記第２の管状体の内周面に前記管状体の前記一端側から当接させ、該当接させた状態を保ちながら、前記他端側にかけて、前記管状体、前記網状体、及び前記固定部材のうちの少なくとも一つを前記第２の管状体の内周面に当接させていくことを特徴とする、アクチュエータ。
2. 請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
   前記第１の糸状体と前記第２の糸状体は、前記軸線回りに互いに逆向きに巻かれており、
   前記軸線方向における各位置において、前記第１の糸状体の螺旋のリード角と前記第２の糸状体の螺旋のリード角とは互いに等しいことを特徴とする、アクチュエータ。
3. 請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
   前記管状体の内径と外径、前記固定部材の厚さ、及び前記第２の管状体の内径は、それぞれ前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて等しく、
   前記第１の糸状体および前記第２の糸状体の螺旋のリード角は、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて漸次小さくなることを特徴とする、アクチュエータ。
4. 請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
   前記管状体の内径と外径、前記第１の糸状体と前記第２の糸状体の螺旋のリード角、及び前記固定部材の厚さは、それぞれ前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて等しく、
   前記第２の管状体の内径は、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて漸次大きくなることを特徴とする、アクチュエータ。
5. 請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
   前記管状体の内径、前記第１の糸状体と前記第２の糸状体の螺旋のリード角、前記固定部材の厚さ、及び前記第２の管状体の内径は、それぞれ前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて等しく、
   前記管状体の外径は、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて漸次大きくなることを特徴とする、アクチュエータ。
6. 請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
   前記管状体の厚さ、前記第１の糸状体と前記第２の糸状体の螺旋のリード角、前記固定部材の厚さ、及び前記第２の管状体の内径は、それぞれ前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて等しく、
   前記管状体の外径は、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて漸次小さくなることを特徴とする、アクチュエータ。
7. 請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
   前記管状体の内径と外径、前記第１の糸状体と前記第２の糸状体の螺旋のリード角、及び前記第２の管状体の内径は、それぞれ前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて等しく、
   前記固定部材の厚さは、前記管状体の前記一端側から前記他端側にかけて漸次厚くなることを特徴とする、アクチュエータ。

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