JP7572103B2 - ソフトアクチュエータ固定方法及びソフトアクチュエータユニット - Google Patents
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Description
ソフトアクチュエータを金属材料で形成された土台に固定するソフトアクチュエータ固定方法であって、
前記ソフトアクチュエータは、
軸方向及び周方向の伸縮性を有する筒と、
前記筒に螺旋状に巻かれ、前記筒の拡径を抑制し、前記筒内の圧力の増減に起因する前記筒の軸方向への伸縮に伴って当該軸方向へ伸縮する金属材料で形成されたコイルと、
を備え、
前記筒の軸方向の端部には、フランジ部が設けられ、
前記土台には、前記端部を受け入れる凹部が設けられ、
前記凹部には、前記フランジ部を係着させる溝が設けられ、
前記土台と前記コイルとを、溶接、半田付け、又は金属用接着剤により接合する接合工程と、
前記フランジ部と前記溝とを係着させることにより前記ソフトアクチュエータを前記土台に固定するソフトアクチュエータ固定工程と、
を含む。
また、本開示の他のソフトアクチュエータ固定方法は、
ソフトアクチュエータを土台に固定するソフトアクチュエータ固定方法であって、
前記ソフトアクチュエータは、
軸方向及び周方向の伸縮性を有する筒と、
前記筒に螺旋状に巻かれ、前記筒の拡径を抑制し、前記筒内の圧力の増減に起因する前記筒の軸方向への伸縮に伴って当該軸方向へ伸縮するコイルと、
を備え、
前記筒の軸方向の端部には、フランジ部が設けられ、
前記土台には、前記端部を受け入れる凹部が設けられ、
前記凹部には、前記フランジ部を係着させる溝が設けられ、
前記土台と前記コイルとを一体的に成形する成形工程と、
前記フランジ部と前記溝とを係着させることにより前記ソフトアクチュエータを前記土台に固定するソフトアクチュエータ固定工程と、
を含む。
ソフトアクチュエータと、
前記ソフトアクチュエータを固定する金属材料で形成された土台と、
を備え、
前記ソフトアクチュエータは、
軸方向及び周方向の伸縮性を有する筒と、
前記筒に螺旋状に巻かれ、前記筒の拡径を抑制し、前記筒内の圧力の増減に起因する前記筒の軸方向への伸縮に伴って当該軸方向へ伸縮する金属材料で形成されたコイルと、
を備え、
前記筒の軸方向の端部には、フランジ部が設けられ、
前記土台には、前記端部を受け入れる凹部が設けられ、
前記凹部には、前記フランジ部を係着させる溝が設けられ、
前記土台と前記コイルとが、溶接、半田付け、又は金属用接着剤により接合されている。
また、本開示の他のソフトアクチュエータユニットは、
ソフトアクチュエータと、
前記ソフトアクチュエータを固定する土台と、
を備え、
前記ソフトアクチュエータは、
軸方向及び周方向の伸縮性を有する筒と、
前記筒に螺旋状に巻かれ、前記筒の拡径を抑制し、前記筒内の圧力の増減に起因する前記筒の軸方向への伸縮に伴って当該軸方向へ伸縮するコイルと、
を備え、
前記筒の軸方向の端部には、フランジ部が設けられ、
前記土台には、前記端部を受け入れる凹部が設けられ、
前記凹部には、前記フランジ部を係着させる溝が設けられ、
前記土台と前記コイルとが一体的に成形されている。
まず、ソフトアクチュエータユニットUの構成を説明する。図1は、ソフトアクチュエータユニットUの構成を示す側面図である。
次に、ソフトアクチュエータ1の構成を説明する。図2は、図1に示すソフトアクチュエータ1の筒11及びコイル15、並びに、土台2を破断した状態の側断面図である。図3は、図1に示すソフトアクチュエータ1が軸方向へ膨張した状態を示す側面図である。
次に、土台2の構成を説明する。
土台2は、フランジ部14の径よりも大きい径であり、且つ、フランジ部14の厚みよりも肉厚が大きい円板形状をなしている。土台2は、その上面に筒11の軸方向の端部を受け入れる凹部21(図4参照)が設けられている。また、土台2は、凹部21の内側面にフランジ部14を係着可能な溝22(図4参照)が設けられている。また、土台2は、例えば、その下面にチューブ17を挿通可能な挿通孔23(図4参照)が設けられており、土台2にソフトアクチュエータ1が固定された状態であっても、チューブ17を介して筒11の空間部12に流体を供給可能となっている。また、土台2は、対象の機械装置に当該土台2をネジ止めするためのネジ孔などが設けられている。なお、土台2は、金属材料により構成されていてもよい。
次に、土台2へのソフトアクチュエータ1の固定方法について説明する。図4は、ソフトアクチュエータ1の固定方法を説明するための図である。図4では、ソフトアクチュエータ1を側面図で表し、土台2を側断面図で表している。図5は、土台2にソフトアクチュエータ1を固定する手順を示すフローチャートである。なお、土台2にソフトアクチュエータ1を固定する際の当該ソフトアクチュエータ1は、流体機器16及びチューブ17を取り付ける前の状態のものである。
以上の各工程を経ることにより、図2に示すように、土台2にソフトアクチュエータ1が強固に固定される。なお、上記の固定方法では、土台2に対して筒11を単体で組付けた後、当該筒11にコイル15を装着させるようにしてもよい。
以上のように、本実施形態に係るソフトアクチュエータ固定方法は、ソフトアクチュエータ1を土台2に固定するソフトアクチュエータ固定方法であって、ソフトアクチュエータ1は、軸方向及び周方向の伸縮性を有する筒11と、筒11に螺旋状に巻かれ、筒11の拡径を抑制し、筒11内の圧力の増減に起因する筒11の軸方向への伸縮に伴って当該軸方向へ伸縮するコイル15と、を備え、筒11の軸方向の端部には、フランジ部14が設けられ、土台2には、当該端部を受け入れる凹部21が設けられ、凹部21には、フランジ部14を係着させる溝22が設けられ、フランジ部14と溝22とを係着させることによりソフトアクチュエータ1を土台2に固定する。これにより、ソフトアクチュエータ1が土台2から外れ難くすることができるので、土台2へのソフトアクチュエータ1の固定を強固にすることができる。
なお、上記実施形態における記述は、本開示に係るソフトアクチュエータ固定方法の一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態において、土台2が、上述した凹部21と溝22が設けられていない円板形状等である場合、筒11のフランジ部14が設けられている側の端面(底面)を改質し、改質された当該端面と、土台2の上面と、のそれぞれに接着剤を塗布し、筒11と土台2とを接着することで、土台2にソフトアクチュエータ1を固定するようにしてもよい。かかる場合、筒11にはフランジ部14が設けられていなくてもよい。なお、上記の改質の方法は、接着剤を塗布する表面にプライマーを塗布する方法や、当該表面を加熱する方法、当該表面に対してプラズマ照射やイオン照射を行う方法などが挙げられる。また、上記の改質は、筒11側だけではなく、土台2側に対しても行うようにしてもよい。
この方法では、まず、コイル15と土台2とが一体化された構造体を作成する。そして、この構造体のコイル15の部分を所定の型に嵌め込んだ状態で当該所定の型に筒11の材料(例えばシリコーンゴム)を流し込むことで、当該コイル15が筒11の外周から内方に食い込んだ状態のソフトアクチュエータ1を作成する。続けて、土台2の凹部21及び溝22に筒11の材料を流し込むことで、フランジ部14を有する筒11を成形し、筒11のフランジ部14と土台2の溝22とが係着した状態のソフトアクチュエータユニットUを作成する。ここで、上記の構造体を作成する方法としては、例えば、金属3Dプリンタを用いる方法や、所定の材料の塊(円筒材、円柱材など)を削り出す方法などが挙げられる。なお、土台2は上述した凹部21と溝22が設けられていない円板形状等で構成されていてもよい。この場合、コイル15と土台2とが一体化された構造体を作成する。そして、この構造体のコイル15の部分を所定の型に嵌め込んだ状態で当該所定の型に筒11の材料(例えばシリコーンゴム)を流し込むことで、当該コイル15が筒11の外周から内方に食い込んだ状態のソフトアクチュエータ1を作成する。なお、かかる場合には、予め作成しておいた筒11を土台2と一体化されたコイル15に挿着することでソフトアクチュエータ1を作成するようにしてもよい。また、筒11にはフランジ部14が設けられていなくてもよい。
1 ソフトアクチュエータ
11 筒
12 空間部
13 流入口
14 フランジ部
15 コイル
16 流体機器
17 チューブ
2 土台
21 凹部
22 溝
23 挿通孔
Claims (10)
- ソフトアクチュエータを金属材料で形成された土台に固定するソフトアクチュエータ固定方法であって、
前記ソフトアクチュエータは、
軸方向及び周方向の伸縮性を有する筒と、
前記筒に螺旋状に巻かれ、前記筒の拡径を抑制し、前記筒内の圧力の増減に起因する前記筒の軸方向への伸縮に伴って当該軸方向へ伸縮する金属材料で形成されたコイルと、
を備え、
前記筒の軸方向の端部には、フランジ部が設けられ、
前記土台には、前記端部を受け入れる凹部が設けられ、
前記凹部には、前記フランジ部を係着させる溝が設けられ、
前記土台と前記コイルとを、溶接、半田付け、又は金属用接着剤により接合する接合工程と、
前記フランジ部と前記溝とを係着させることにより前記ソフトアクチュエータを前記土台に固定するソフトアクチュエータ固定工程と、
を含むソフトアクチュエータ固定方法。 - ソフトアクチュエータを土台に固定するソフトアクチュエータ固定方法であって、
前記ソフトアクチュエータは、
軸方向及び周方向の伸縮性を有する筒と、
前記筒に螺旋状に巻かれ、前記筒の拡径を抑制し、前記筒内の圧力の増減に起因する前記筒の軸方向への伸縮に伴って当該軸方向へ伸縮するコイルと、
を備え、
前記筒の軸方向の端部には、フランジ部が設けられ、
前記土台には、前記端部を受け入れる凹部が設けられ、
前記凹部には、前記フランジ部を係着させる溝が設けられ、
前記土台と前記コイルとを一体的に成形する成形工程と、
前記フランジ部と前記溝とを係着させることにより前記ソフトアクチュエータを前記土台に固定するソフトアクチュエータ固定工程と、
を含むソフトアクチュエータ固定方法。 - 前記成形工程では、3Dプリンタにより、前記土台と前記コイルとを一体的に成形する、
請求項2に記載のソフトアクチュエータ固定方法。 - 前記成形工程では、所定の材料の塊を削り出すことにより、前記土台と前記コイルとを一体的に成形する、
請求項2に記載のソフトアクチュエータ固定方法。 - 前記フランジ部と前記溝とを係着させたときに前記筒と前記土台とが互いに接する面のうち少なくとも一方の面を改質する表面処理工程と、
前記少なくとも一方の面に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
を含む請求項1~4のいずれか一項に記載のソフトアクチュエータ固定方法。 - 前記表面処理工程では、前記少なくとも一方の面にプライマーを塗布することで当該面を改質する、
請求項5に記載のソフトアクチュエータ固定方法。 - 前記表面処理工程では、前記少なくとも一方の面を加熱することで当該面を改質する、
請求項5に記載のソフトアクチュエータ固定方法。 - 前記表面処理工程では、前記少なくとも一方の面に対してプラズマ照射又はイオン照射を行うことで当該面を改質する、
請求項5に記載のソフトアクチュエータ固定方法。 - ソフトアクチュエータと、
前記ソフトアクチュエータを固定する金属材料で形成された土台と、
を備え、
前記ソフトアクチュエータは、
軸方向及び周方向の伸縮性を有する筒と、
前記筒に螺旋状に巻かれ、前記筒の拡径を抑制し、前記筒内の圧力の増減に起因する前記筒の軸方向への伸縮に伴って当該軸方向へ伸縮する金属材料で形成されたコイルと、
を備え、
前記筒の軸方向の端部には、フランジ部が設けられ、
前記土台には、前記端部を受け入れる凹部が設けられ、
前記凹部には、前記フランジ部を係着させる溝が設けられ、
前記土台と前記コイルとが、溶接、半田付け、又は金属用接着剤により接合されている、
ソフトアクチュエータユニット。 - ソフトアクチュエータと、
前記ソフトアクチュエータを固定する土台と、
を備え、
前記ソフトアクチュエータは、
軸方向及び周方向の伸縮性を有する筒と、
前記筒に螺旋状に巻かれ、前記筒の拡径を抑制し、前記筒内の圧力の増減に起因する前記筒の軸方向への伸縮に伴って当該軸方向へ伸縮するコイルと、
を備え、
前記筒の軸方向の端部には、フランジ部が設けられ、
前記土台には、前記端部を受け入れる凹部が設けられ、
前記凹部には、前記フランジ部を係着させる溝が設けられ、
前記土台と前記コイルとが一体的に成形されている、
ソフトアクチュエータユニット。
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|---|---|---|---|
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