JP6630845B2 - 剛性可変アクチュエータ - Google Patents
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Description
図1は、第一実施形態による剛性可変アクチュエータ装置を示している。図1に示されるように、剛性可変アクチュエータ装置は、異なる剛性状態を取り得る剛性可変アクチュエータ10と、剛性可変アクチュエータ10の剛性状態を制御する制御部90を備えている。
以下、図2に示された接続部材40に代えて適用可能なさまざまな代替案について図4〜図12を参照して説明する。当然ながら、図4〜図12に示される代替案の接続部材はいずれも導電性を有している。図4〜図11は、図1のII−II線に沿った断面に対応した断面構造を模式的に示している。
図4は、図2に示された接続部材40に代えて適用可能な別の接続部材40Aを示している。接続部材40Aは、長手軸に沿ったスリット42を有している多角形筒体で構成されている。接続部材40Aは、形状記憶部材20を取り巻く様に形状記憶部材20に接して配置されている。接続部材40Aは、柔軟に弾性変形するように構成されている。接続部材40Aの内側輪郭の内接円の径は、形状記憶部材20の外径よりもいくぶん小さく設定されている。つまり、接続部材40Aは、元の状態に比べていくぶん広げられた状態で、形状記憶部材20の周りに配置されている。これにより、接続部材40Aは、内向きに弾性変形する復元力により形状記憶部材20を把持している。
図5は、図2に示された接続部材40に代えて適用可能な別の接続部材40Bを示している。接続部材40Bは、図4に示された接続部材40Aと、接続部材40Aに固定された補強部材44から構成されている。補強部材44は、導電性材料から構成されている。補強部材44は、矩形の板状部材で構成されてよい。補強部材44は、スリット42の反対側の接続部材40Aの部分に固定されている。補強部材44は、スリット42の反対側の接続部材40Aの部分の剛性を高める働きをしている。補強部材44は、接続部材40Aの一部分の剛性を高める高剛性部分を構成している。言い換えれば、接続部材40Bは、他の部分より高い剛性を有している高剛性部分を有している。誘起部材30の端部32は、補強部材44に固着されている。
図6は、図2に示された接続部材40に代えて適用可能な別の接続部材40Cを示している。接続部材40Cは、図4に示された接続部材40Aと同様に、長手軸に沿ったスリット42を有している多角形筒体で構成されている。ただし、接続部材40Cでは、スリット42の反対側の接続部材40Cの部分が肉厚に形成されている。このため、スリット42の反対側の接続部材40Cの部分は、他の部分に比べて高い剛性を有している。つまり、接続部材40Cは、他の部分より高い剛性を有している高剛性部分46を有している。誘起部材30の端部32は、接続部材40Cの高剛性部分46に、すなわちスリット42の反対側の接続部材40Cの部分に固着されている。
図7は、図2に示された接続部材40に代えて適用可能な別の接続部材40Dを示している。接続部材40Dは、図2に示された接続部材40と同様に、長手軸に沿ったスリット42を有している円筒体で構成されている。ただし、接続部材40Dは、板厚が低減された部分を有している。たとえば、接続部材40Dには、溝48が形成されている。溝48は、たとえば、スリット42の反対側の接続部材40Dの部分に形成されている。溝48は、たとえば、接続部材40Dの軸に沿って直線的に延びている。溝48が形成されている付近の接続部材40Dの部分は、他の部分に比べて低い剛性を有している。つまり、接続部材40Dは、他の部分より低い剛性を有している低剛性部分を有している。誘起部材30の端部32は、低剛性部分から外れた接続部材40Dの部分に、たとえば、スリット42と溝48の中間部分に固着されている。
図8は、図2に示された接続部材40に代えて適用可能な別の接続部材40Eを示している。接続部材40Eは、図7に示された接続部材40Dと同様に、長手軸に沿ったスリット42を有している円筒体で構成されている。ただし、接続部材40Eは、板厚が低減された複数の部分を有している。たとえば、接続部材40Eには、複数の溝48が形成されている。たとえば、三つの溝48が、接続部材40Eの軸の周りに角度的に等間隔で、たとえば90度間隔で、スリット42に対して対称的に形成されている。溝48は、たとえば、接続部材40Eの軸に沿って直線的に延びている。溝48が形成されている付近の接続部材40Eの部分は、他の部分に比べて低い剛性を有している。つまり、接続部材40Eは、他の部分より低い剛性を有している複数の低剛性部分を有している。誘起部材30の端部32は、低剛性部分から外れた接続部材40Eの部分に、たとえば、二つの溝48の中間部分に固着されている。誘起部材30の端部32は、たとえば、スリット42と溝48の中間部分に固着されていてもよい。
図9は、図2に示された接続部材40に代えて適用可能な別の接続部材40Fを示している。接続部材40Fは、図8に示された接続部材40Eと同様に、長手軸に沿ったスリット42を有している円筒体で構成されており、また、板厚が低減された複数の部分、たとえば、二つの溝48を有している。ただし、接続部材40Fには、誘起部材30の端部32を受ける溝50が形成されている。誘起部材30の端部32は、この溝50に沿って配置され、端部32を覆うように固着部材52が設けられており、これにより接続部材40Fに固着されている。つまり、誘起部材30の端部32と接続部材40Fは、固着部材により固着されている。たとえば、これに限定されないが、溝50は、スリット42の反対側の接続部材40Fの部分に形成されており、二つの溝48は、スリット42と溝50の間の中間部分に形成されている。
図10は、図2に示された接続部材40に代えて適用可能な別の接続部材40Gを示している。接続部材40Gは、第一の接続部材40G1と、第二の接続部材40G2から構成されている。第一の接続部材40G1は、図2に示された接続部材40と同様に構成されている。ただし、第一の接続部材40G1には、誘起部材30の端部32が固着されていない。第二の接続部材40G2は、長手軸に沿ったスリット42Aを有している円筒体で構成されている。第二の接続部材40G2は、第一の接続部材40G1との間に誘起部材30の端部32を挟み込むように、第一の接続部材40G1を取り巻く様に第一の接続部材40G1に接して配置されている。
図11は、図2に示された接続部材40に代えて適用可能な別の接続部材40Hを示している。接続部材40Hは、長手軸に沿ったスリット42を有している円筒体で構成されている。接続部材40Hは、形状記憶部材20との間に誘起部材30の端部32を挟み込むように、形状記憶部材20を取り巻く様に形状記憶部材20に接して配置されている。
図12は、図2に示された接続部材40に代えて適用可能な別の接続部材40Iを示している。接続部材40Iは、コイルばね状に構成されている。つまり、接続部材40Iは、一周よりも多く螺旋状に隣接して巻回するように構成されている。接続部材40Iは、柔軟に弾性変形するように構成されている。接続部材40Iの内径は、形状記憶部材20の外径よりもいくぶん小さく設定されている。接続部材40Iが形状記憶部材20に装着されたとき、接続部材40Iは、元の状態に比べていくぶん広げられた状態で、形状記憶部材20の周りに配置される。これにより、接続部材40は、内向きに弾性変形する復元力により形状記憶部材20を把持する。
図13は、第二実施形態による剛性可変アクチュエータ10Aを示している。図13に示されるように、剛性可変アクチュエータ10Aは、形状記憶部材20と、誘起部材30と、形状記憶部材20と誘起部材30を弾性的に接続している接続部材60を備えている。形状記憶部材20と誘起部材30の構成は、第一実施形態の説明において述べられたとおりである。
Claims (11)
- 可撓性部材に装着され、前記可撓性部材に異なる剛性を提供し得る剛性可変アクチュエータであり、
第一の相と第二の相の間で相が移り変わり得る形状記憶部材を備えており、前記形状記憶部材は、前記第一の相にあるときは、低剛性状態を取り、前記第二の相にあるときは、前記低剛性状態よりも高い剛性を持つ状態である高剛性状態を取り、さらに、
前記形状記憶部材に前記第一の相と前記第二の相の間の相の移り変わりを引き起こさせる誘起部材と、
前記形状記憶部材と前記誘起部材を弾性的に接続している接続部材を備えており、
前記形状記憶部材と前記誘起部材と前記接続部材はいずれも導電性を有しており、前記形状記憶部材と前記誘起部材と前記接続部材は電気的に接続されている剛性可変アクチュエータ。 - 前記形状記憶部材と前記誘起部材は前記接続部材を介して電気的に接続されている請求項1に記載の剛性可変アクチュエータ。
- 前記接続部材は、前記形状記憶部材を取り巻く様に配置されており、内向きに弾性変形する復元力により前記形状記憶部材を把持している請求項1または2に記載の剛性可変アクチュエータ。
- 前記誘起部材は前記接続部材に固着されている請求項1または2に記載の剛性可変アクチュエータ。
- 前記接続部材は、前記形状記憶部材の曲げ変形を受けて、外向きに変形する請求項3に記載の剛性可変アクチュエータ。
- 前記接続部材は、他の部分より高い剛性を有している高剛性部分を有している請求項1または2に記載の剛性可変アクチュエータ。
- 前記接続部材は、他の部分より低い剛性を有している低剛性部分を有している請求項1に記載の剛性可変アクチュエータ。
- 前記接続部材と前記誘起部材は、固着部材により固着されている請求項4に記載の剛性可変アクチュエータ。
- 前記接続部材は、他の部分より高い剛性を有している高剛性部分を有しており、前記固着部材は、前記高剛性部分を代替している請求項8に記載の剛性可変アクチュエータ。
- 前記接続部材は、弾性力により前記誘起部材を保持している請求項1または2に記載の剛性可変アクチュエータ。
- 前記形状記憶部材には、前記接続部材の外径よりも小さい径を有している穴が設けられており、前記接続部材は、前記穴に圧入されている請求項1または2に記載の剛性可変アクチュエータ。
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