JPH09170604A - フレキシブルなアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクチュエータの提供可能な力を各運動方向
において規定可能にする。 【解決手段】 ステープル軸線ＡＸに平行な軸線に沿っ
て、ガイド手段によって曲げ弾性的な操作ロッドＢＳ
１，ＢＳ２が案内されており、該操作ロッドが、ステー
プル機構の第１の端部Ｅ１，Ｅ２に軸線方向摺動不能に
固定されていて、第２の端部ＥＡ１，ＥＡ２で自由に摺
動可能に進出するようになっており、操作ロッドＢＳ
１，ＢＳ２のうちの少なくとも１つに、ステープル機構
の第２の端部ＥＡ１，ＥＡ２で引張り力または押圧力が
加えられ、これにより、前記少なくとも１つの操作ロッ
ドＢＳ１，ＢＳ２を案内するガイド手段ＦＭが互いに接
近する方向もしくは互いに離反する方向に変位すること
により、アクチュエータの所望の運動方向が生ぜしめら
れるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フレキシブルなア
クチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】複雑な操作を機械によって行うことが多
くなってきている。アクセス不能な、または人間にとっ
て危険な個所にアクチュエータによって到達しなければ
ならない場合もかなりある。例えばこのようなアクチュ
エータは、工業的な製造に使用されるロボットアームで
あるか、または例えばグリッパのために使用されるマイ
クロアクチュエータである。外科的な用途にもアクチュ
エータはよく用いられる。

【０００３】いわゆるハイテク環境以外の分野における
技術化が増大するにつれて、低廉に製造可能で、かつ簡
単に制御可能なアクチュエータを提供することが望まれ
る。このようなローコスト機器の将来的な使用分野とし
ては、例えば家庭用機器が考えられる。しかしながらこ
の場合の課題は、このようなアクチュエータが低廉に製
造可能であり、かつできる限り故障なしに作用するよう
に、アクチュエータを簡単に構成しようとすることであ
る。

【０００４】アクチュエータは多数のものが公知であ
る。例えば、米国特許第３２６６０５９号明細書に基づ
きコイルばねがアクチュエータとして開示されている。
このコイルばねは、周面に分配されたガイドアイを有し
ている。これらのガイドアイを通って、鋼索が案内さ
れ、ばねの一方の端部に固定されている。ばねの他方の
端部で進出したこれらの鋼索を引張ることにより、アク
チュエータは湾曲し運動することができる。これ以上の
先行技術は開示されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、簡単
に構成され、アクチュエータの提供可能な力が各運動方
向において規定可能であるような、フレキシブルなアク
チュエータを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、（イ）ほぼ同一に成形された少な
くとも２つの扁平形エレメント(planare Elemente)が設
けられており、該扁平形エレメントが、扁平な平面に対
してほぼ直角に位置するステープル軸線(Stapelachse)
に沿って互いに重なり合って配置されており、これらの
扁平エレメントが１つのステープル機構(Stapelanordnu
ng)を形成しており、（ロ）各扁平形エレメント相互間
に結合手段が設けられており、該結合手段が、少なくと
も各２つの扁平形エレメントを互いに結合していて、主
として、扁平形エレメントの前記ステープル軸線に沿っ
て互いに離反しかつ互いに接近する軸線方向運動と、扁
平エレメント相互の傾斜位置とだけを可能にするように
なっており、（ハ）扁平エレメントの周面に、ガイド手
段が均一に分配されており、該ガイド手段が、ステープ
ル軸線に対して平行な少なくとも３つの第１の軸線に位
置しており、これらの軸線がほぼ同一相互間隔を有して
おり、（ニ）前記第１の平行な軸線に沿って、ガイド手
段によって曲げ弾性的な操作ロッドが案内されており、
該操作ロッドが、ステープル機構の第１の端部に軸線方
向摺動不能に固定されていて、第２の端部で自由に摺動
可能に進出するようになっており、（ホ）操作ロッドの
うちの少なくとも１つに、ステープル機構の第２の端部
で引張り力または押圧力が加えられ、これにより、前記
少なくとも１つの操作ロッドを案内するガイド手段が互
いに接近する方向にもしくは互いに離反する方向に変位
することにより、アクチュエータの所望の運動方向が生
ぜしめられるようにした。

【０００７】

【発明の効果】本発明によるアクチュエータの特に大き
な利点は、従来技術に比べて、アクチュエータに押圧力
および引張り力を加えるために、ただ１つの手段、つま
り弾性的なロッドしか必要とならないことである。さら
に、このような構造のアクチュエータがもたらす大きな
利点は、公知の構成に比べて高い剛性を有しており、ひ
いては従来技術におけるよりも大きな荷重をも動かすこ
とができることである。

【０００８】本発明によるアクチュエータの場合、個々
の扁平形エレメントがニージョイントによって結合され
ていると有利である。それというのは、これらのニージ
ョイントは、小さな重量と相俟って良好な案内を保証す
るからである。

【０００９】本発明によるアクチュエータにおいて、結
合手段として、扁平形エレメント相互間にベローズホー
スが使用されてもよい。それというのは、これらのベロ
ーズホースは公知の通り高いねじり剛性を有しており、
しかも極めてフレキシブルに変形可能であるからであ
る。

【００１０】操作ロッドのためのガイド手段として、扁
平形エレメントに設けられた孔が使用されてもよい。そ
れというのは、このような孔は技術的に簡単に実現する
ことができ、ひいては大量生産において有利に利用する
ことができるからである。

【００１１】個々の扁平形エレメントがこれらの孔にテ
レスコープ状の付設部を有していると有利である。それ
というのは、このような付設部は互いに内外に位置する
アクチュエータに、個々の扁平形エレメントの一層高度
な案内を保証し、個々の扁平形エレメント相互のロック
を可能にする。これにより、任意の運動方向におけるフ
レキシブルなアクチュエータの所期の制御可能性が保証
される。

【００１２】２つの扁平形エレメントの間の両付設部の
うちの一方だけがロック手段を備えていると有利であ
る。それというのはこのような構成は特に簡単に実現す
ることができるからである。この場合ロック動作は両付
設部相互の簡単な緊定または楔結合によって生ぜしめる
ことができる。

【００１３】両扁平形エレメント相互間に一層固い軸線
方向の結合が必要となる場合、本発明によるアクチュエ
ータの２つの扁平形エレメントの間の両付設部をロック
するために、協働する２つのロック手段が使用されても
有利である。例えばこれらの軸線方向のロック手段は、
楔体が係合するような段部またはねじ山の形で実現する
ことができる。

【００１４】両ロック手段のうちの一方が、このロック
手段を操作可能な操作手段を有していると有利である。

【００１５】このような操作手段が回動により作動する
ようになっており、かつ、操作されるロック手段が弾性
的に支承されて、このロック手段が負荷軽減されたあと
で、再び出発位置に戻され、ロックされた軸線方向の結
合が解除されるようになっていると有利である。

【００１６】本発明によるアクチュエータの種々異なる
扁平エレメントのための個々のロック手段を操作する操
作手段が、操作ロッドの回動により作動させられるよう
に配置されていると、特に有利である。

【００１７】操作ロッドの異なる回転位置において、そ
れぞれただ１つの扁平形エレメント対のロック手段の操
作手段だけが解放され、他の全ての操作手段がロックさ
れるようになっていると特に有利である。このような極
めて簡単な手段により、異なる扁平形エレメント対を各
操作ロッドに関連して規定された相互間隔を有するよう
に移動させることができるので有利である。他の操作ロ
ッドと相俟って、個々のロック装置をそれぞれ簡単に回
動させ、係止・係止解除することにより、アクチュエー
タのほぼ任意の形状を調節することができる。これによ
り、極めて簡単な手段によって、アクチュエータ先端部
を極めて正確に位置決めすることができる。このような
装置は、操作ロッドが異なる深さの長手方向溝を有して
いることにより実現することができる。この場合、これ
らの溝のうちただ１つの溝だけが深く形成されて、この
溝が、例えば操作手段として形成されたニップルのロッ
ク手段を唯１つの位置で解放する。この場合、他の全て
の回転位置においては、それぞれのニップルが他の扁平
形エレメント対から解放される。

【００１８】簡単な技術上の実現可能性に基づき、操作
ロッドの駆動は、この操作ロッドが進出端部にねじ山を
有していて、軸線方向摺動不能で回動可能なスリーブに
より引き込まれるかまたは引き出されることにより実現
されると有利である。この操作ロッドの回動防止は、例
えば溝または金属ストリップの形の長手方向ガイドによ
って行われてよい。

【００１９】操作ロッドの長手方向ガイドは、この長手
方向ガイドを規定された回転位置にもたらすことができ
るように実現されると特に有利である。つまり、一方で
はねじ山付きスリーブ手段による駆動が実現可能であ
り、他方では個々のロック手段のためのその都度の操作
を制御することが技術的に実現可能である。

【００２０】それぞれの操作ロッドを駆動するためのね
じ山付きスリーブが、モータ駆動軸の孔に設けられた雌
ねじ山として実現されると有利である。それというの
は、アクチュエータを駆動するための付加的な構成部分
を省くことができるからである。

【００２１】操作ロッドの長手方向ガイド手段の駆動が
一方ではモータと、適宜なカップリング手段とによって
実現され、他方では、公知の磁石作動式の爪機構によっ
て別個に実現されても有利である。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に本発明を図面に示した実施の
形態について説明する。

【００２３】図１は、本発明によるアクチュエータを示
す原理図である。図１（ａ）には個々の扁平形エレメン
トＰＥ２，ＰＥ１〜ＰＥＮが示されている。個々の扁平
形エレメントには操作ロッドＢＳ１〜ＢＳ２のためのガ
イド手段ＦＭが設けられている。これらのガイド手段
は、操作ロッドの摩擦のない軸線方向の摺動可能性を保
証するとともに、個々の扁平形エレメントの水平方向の
案内をも保証する。さらに図１から判るように、個々の
扁平形エレメントは、ステープル軸線ＡＸに沿って積み
重ねられている。各扁平形エレメント相互間のねじり剛
性的な、しかし軸線方向に弾性的な結合を形成するため
に、例えばベローズホースまたは相応に配置された複数
のニージョイントが使用される。図１には、一例として
ベローズホースＦＳが示されている。本発明によるアク
チュエータを運動させるために、個々の操作ロッドＢＳ
１，ＢＳ２は扁平形エレメントＰＥＮに回転可能に支承
されており、端部支承体Ｅ１，Ｅ２によって軸線方向変
位不能に収容されている。勿論、このアクチュエータに
は任意に数のこのような扁平形エレメントが設けられて
いてよく、操作ロッドの数も種々様々に変更してもよ
い。アクチュエータの極めてフレキシブルな運動能力を
可能にする極めて簡単な構造は、３つの操作ロッドを比
較的均一な間隔を置いて、それぞれの扁平形エレメント
の周面に配置することにある。さらに、個々の扁平形エ
レメントが、本発明に基づき操作可能にするために、そ
れぞれ同一の形状を有している必要はないことは明らか
である。個々の使用事例において、異なる構成を有する
扁平形エレメントをこのようなアクチュエータに設ける
ことが必要とされる場合もある。例えばこのことはアク
チュエータを真ん中で固定したい場合に云える。個々の
このような扁平形エレメントの形状は例えば回転対称的
に構成されているか、または多角形に非対称的に構成さ
れていてもよい。所定のフレキシブル性と相俟ってアク
チュエータの規定された剛さを達成するために、個々の
使用事例において、どのような条件が満たされるべきか
を判断しなければならない。アクチュエータの剛さにと
って決定的なのは、扁平形エレメントの最大の平面的な
構成部分に対する個々の扁平形エレメントの相互間隔の
比である。図面から明らかなように、各操作ロッドの進
出端部ＥＡ１，ＥＡ２に駆動手段ＡＭ１，ＡＭ２が設け
られている。操作ロッドを運動させるために任意の駆動
手段が設けられていてよい。しかしながら、個々の操作
ロッドの駆動は、各操作ロッドＢＳ１，ＢＳ２に雄ねじ
山が設けられており、かつ、それぞれの駆動手段ＡＭ
１，ＡＭ２内に、軸線方向変位不能に支承されたねじ山
が設けられており、このねじ山が、相応の回転方向に回
転することにより、各操作ロッドをアクチュエータ内に
導入するかアクチュエータから引き出することにより実
現されると有利である。例えば、各操作ロッドに設けら
れたこのような雄ねじ山は、駆動手段ＡＭ１、例えばこ
こでは駆動モータの中空軸に加工成形された雌ねじ山に
よって収納することができる。このような配置により、
本発明の実現のために必要な構成部分は僅かになるので
有利である。

【００２４】図１（ｂ）は、本発明によるアクチュエー
タの１実施例を湾曲状態で示したものである。

【００２５】このような湾曲した状態は、例えば、操作
ロッドＢＳ２がアクチュエータから引き出され、これに
対して駆動ロッドＢＳ１がその位置に留まるかまたはア
クチュエータ内に導入されることにより達成される。ア
クチュエータの運動制御時にどのように運動が生じるか
はそれぞれのアクチュエータの寸法に関連する。この場
合、２つの操作ロッドＢＳ１，ＢＳ２を平行に操作する
ことによって、１つの操作ロッドが運動する場合よりも
アクチュエータのより迅速な運動が得られるのは明らか
である。図１（ｂ）から明らかなように、ガイド手段は
扁平形エレメントＰＥ２，ＰＥ１，ＰＥＮにおいて、操
作ロッドＢＳ２に沿って互いに接近する方向にずらされ
ているのに対し、操作ロッドＢＳ１に沿っては、これら
の扁平形エレメントのガイド手段は互いに離反する方向
に均一にずらされている。この場合、後でさらに述べる
ように、これらの個々のガイド手段は付設部としてのス
リーブを有しており、これらの付設部にガイド手段が固
くしかしロッド方向で軸線方向摺動可能に結合されて、
これらの付設部が操作ロッドに沿ってテレスコープ状に
互いに内外に位置するようになっている。こうして本発
明により、これらの各スリーブのロック時に、個々の扁
平形エレメント相互間隔はもはや同一でなくて済み、各
ロック手段を目的に合わせて使用することによって規定
された状態で調節することができる。

【００２６】図２に示したように、隣り合う扁平形エレ
メントＰＥ１，ＰＥ２は第１の付設部ＥＡＮと第２の付
設部ＺＡＮとを有している。これらの付設部は鏡胴状に
形成されておりテレスコープ状に互いに内外に進入す
る。特に有利なのは、これらの鏡胴状の付設部がガイド
手段に取り付けられていることである。それというの
は、このように構成されているとロック手段を操作ロッ
ドＢＳによって操作することができるからである。しか
しながら、操作ロッドによるロック手段の操作が行われ
ないのが有利であるような別の場合もある。このような
場合には、これらの鏡胴状の付設部が、隣り合う扁平形
エレメントＰＥ１，ＰＥ２の他の個所に設けられていて
もよい。さらに図２から判るように、図２（ａ）は、本
発明による装置の一部である、第１の付設部ＥＡＮおよ
び第２の付設部ＺＡＮの縦断面と、操作ロッドＢＳとを
示している。図２（ｂ）は、両付設部ＺＡＮ，ＥＡＮが
互いにオーバラップする区分を示す断面図である。原理
的には、本発明による装置の場合、操作ロッドの運動方
向に沿って隣り合う２つのエレメントをロックするため
に、相互に隣接する扁平形エレメントを操作ロッドに沿
ってロックもしくは解放し、各操作ロッドに対して引張
り力および押圧力を交互に加えることにより、アクチュ
エータのほぼ任意の形状が調節される。この場合特に有
利な点は、個々の扁平形エレメントが、操作ロッドＢＳ
に有利な形式で設けられた第２の操作手段によってロッ
クされる一方、同時に操作ロッドの軸線方向の摺動可能
性が得られることである。この場合、第１および第２の
ロック手段ＥＢＬＭ，ＺＢＬＭのロック中にもかかわら
ず、操作ロッドの軸線方向摺動が可能になるようにだけ
留意すればよい。このことは例えば図２（ｂ）に示した
ように実現される。

【００２７】ロック手段ＥＢＬＭ，ＺＢＬＭのための第
２の操作手段は、例えば、操作ロッドＢＳに設けられた
長手方向溝の形でフライス加工されている。有利には２
つのロック手段ＥＢＬＭ，ＺＢＬＭから成る、操作しよ
うとする各ロック装置のために、操作ロッドＢＳに長手
方向溝が設けられている。この長手方向溝が第２の操作
手段ＺＢＭとして役立つ。図２（ｂ）には、図示された
ロック手段ＥＢＬＭが溝によって解放される場合が示さ
れている。このことは、第２の操作手段ＺＢＭとして役
立つ、操作ロッドに設けられた長手方向溝のうちの１つ
だけが、残りの長手方向溝よりも深く形成されているこ
とにより達成される。これにより、例えば非連続的に変
化する各回転位置において、各操作手段ＺＢＭがロック
手段ＥＢＬＭに設けられた操作手段ＥＢＭに確実に作用
する。すなわち、図２（ｂ）に示された以外の全ての非
連続的な回転位置のために、第１の操作手段ＥＢＬＭが
第２の操作手段ＺＢＭによって操作され、ひいては第１
のロック手段ＥＢＬＭと第２のロック手段ＺＢＬＭとが
係合する。これと同時に、軸線方向で見て、扁平形エレ
メントの他方のエレメント対において、その場所に設け
られた第１のロック手段と第２のロック手段とを解放す
ることができる。この場合、対応するその場所の扁平形
エレメント対のためのこれらの操作手段が、図２に示し
たものとは異なる回転位置に設けられている。例えば第
１のロック手段は、第１の付設部に横方向溝が設けられ
ていることにより実現することができる。これらの横方
向溝には第２の付設部ＺＡＮに位置するニップルが、第
１のロック手段ＥＢＬＭの形で係合している。このよう
なニップルは内側で、第１の操作手段として役立つ湾曲
を有していると有利である。有利にはねじり剛性的に形
成された操作ロッドを回動させることにより、このニッ
プルは、このニップルに設けられた湾曲によって、例え
ば第１の付設部に設けられた横方向溝に係合する。この
ような横方向溝は、第１の付設部に切り込まれた雌ねじ
山により簡単に実現される。図示のこのような構成は単
なる一例に過ぎない。従来技術に基づき公知の、第１お
よび第２の付設部ＥＡＮ，ＺＡＮ相互の軸線方向の摺動
可能性を阻むような、係合作用を有する他のロック手段
が使用されても、本発明の機能にとって全く問題ではな
い。特に摩擦に基づく比較的簡単な解決手段も考えられ
る。例えば、一方の付設部ＺＡＮが剛性のゴムから構成
されてもよい。このゴムは、他方の付設部に圧着するだ
けで、第１および第２の付設部ＥＡＮ，ＺＡＮの相互の
摩擦により、両扁平形エレメントＰＥ１，ＰＥ２を十分
にロックする。個々の使用事例およびこの使用事例に生
じる力に関連して、どのようなロック手段を選択しなけ
ればならない。さらに、操作ロッドに設けられた長手方
向の溝の利点は、このような軸線方向の溝によって、操
作ロッドの回動角は非連続的になり、ひいては異なるロ
ック装置の操作時に、場合によっては生じる操作ロッド
のねじりと、これにより発生する角度エラーとをこのよ
うな係止作用により確実に回避することができることで
ある。

【００２８】図２につき述べたことはさらに図３からも
明らかである。図３は、第１および第２の付設部ＥＡ
Ｎ，ＺＡＮの斜視図を示しており、第１のロック手段Ｅ
ＢＬＭと、これに所属の操作手段ＥＢＭとを示してい
る。第２の操作手段ＺＢＭとして、例えば操作ロッドに
は長手方向溝が設けられている。操作ロッドＢＳが回動
させられると、例えば図２（ｂ）に示したように、第１
の操作手段ＥＢＭが高めの溝内に達する。このことによ
り、この溝が第１の付設部ＥＡＮに圧着し、両付設部Ｅ
ＡＮ，ＺＡＮとの間のプレス嵌めが生ぜしめられる。個
々の事例においては、十分に高いロック力を保証するた
めには、こうして発生した摩擦で十分である。しかしな
がら、一層高い力を得るために、第１のロック手段ＥＢ
ＬＭが係合する横方向溝、孔または類似の手段が設けら
れていてもよい。これにより、第１の付設部ＥＡＮと第
２の付設部ＺＡＮとの間の確実な形状結合が形成され
る。

【００２９】図４には、操作ロッドＢＳのための駆動機
構が概略的に示されている。

【００３０】既に図１に示したように、このような駆動
手段は全ての操作ロッドに設けられていてよい。この場
合、操作ロッドＢＳは雄ねじ山を有している。この雄ね
じ山はスリーブＭＵの雌ねじ山にねじ込まれている。こ
のようなスリーブは、例えば駆動モータの中空軸として
実現されている。このスリーブはモータからの出口の両
側で球軸受けＬによって支承されている。適宜の制御に
よって、モータの回転子ＬＡは異なる回転方向に回転さ
せられ、操作ロッドＢＳのねじ山に螺合する。駆動手段
ＡＭが定置に固定されているので、摺動可能な操作ロッ
ドＢＳはスリーブから導出されるか、またはスリーブ内
に引き込まれる。ガイド手段ＦＭＡにより、操作ロッド
ＢＳが摺動動作時に回動しないことが保証される。以上
に説明した操作ロッドの実施例において、例えば第２の
操作手段が操作ロッドの軸線方向の案内のために役立っ
てもよい。このような案内のためには、例えば星形に裁
断された板が考えられる。この板は溝に係合し、ひいて
は軸線方向摺動を可能にし、ロッドの半径方向の回動を
不能にする。ロック手段を操作するための個々の操作手
段を操作可能にするために、軸線方向のガイド手段ＦＭ
Ａを回転可能に、しかし軸線方向変位不能に支承するよ
うになっていてよい。これにより、操作ロッドの非連続
的な回転角位置を調節することができる。このような非
連続的な回転角位置を規定するためには、従来技術から
十分にその可能性が公知である。例えば、鋸歯付き歯車
と磁石とにより機能する爪機構が設けられていてよい。
さらに、駆動手段ＡＭとしてのモータの回転子を、軸線
方向のガイド手段ＦＭＡに短時間だけ結合するような手
段が設けられていてもよい。これにより回転運動が励起
される。アクチュエータの形状に関しては、ベローズホ
ースが、隣り合う２つの扁平形エレメントの間の適当な
弾性的な結合手段と云えるが、しかし場合によっては、
回動に対してより高い安定性を保証するためにニージョ
イントを設けることも有意義である。

【００３１】本発明によるアクチュエータを感知するこ
とに関連して、本発明による装置においては、扁平形エ
レメント相互の位置を、ポテンショメータの形式に基づ
く装置により測定すると有利である。この場合、溝は高
い抵抗値の導電性材料で被覆され、各扁平形エレメント
の例えば１個所に、それも各セグメントの始端部と終端
部とに摺動子が取り付けられる。この場合セグメントと
は隣り合う２つの扁平形エレメントのことである。これ
らの摺動子は線路を介して回路に接続されていると有利
である。この回路は、各摺動子間の抵抗を検出すること
ができ、ひいては、両扁平形のエレメント相互間隔とし
て調節された長さを検出することができる。例えば、摺
動子の位置がセグメント毎に相対回動させられ、自由接
続(freischalten)されたセグメントの位置が測定可能に
なるように溝のうちの１つの（有利には深めの）溝に抵
抗材料が施されると、全てのセグメントのための摺動子
は、操作ロッドに沿って互いに並列に接続され、配線手
間が最小限に抑えられる。有利には、１つのセグメント
からアクチュエータの第２の端部つまり進出端部ＥＡ２
までの距離が測定されるようになっていると、１セグメ
ント当たり１つの摺動子で十分であり、全ての摺動子を
唯１つの給電線路に接続することができる。操作ロッド
およびガイド手段の付設部の構造は弾性的ではあるが、
しかし、別の構造が省かれるように寸法設定することが
できる。これにより例えば超冗長アクチュエータ(hyper
redundante Aktoren)を構成することができる。例えば
１つのフレキシブルなアクチュエータに対して、３つで
はなく６つの操作ロッドが使用され、これらの操作ロッ
ドが図３に示したように取り付けられると、アクチュエ
ータにおける並進運動の自由度の他に、回転運動の自由
度（アクチュエータ全体のねじれ）をも制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるアクチュエータの原理を示す図
（ａ）とこのアクチュエータを湾曲状態で示す図（ｂ）
である。

【図２】本発明によるアクチュエータの第１および第２
の付設部を示す図（ａ）、および両付設部がオーバラッ
プした部分を示す図（ｂ）である。

【図３】本発明によるアクチュエータの第１および第２
の付設部と、ロック手段と、操作手段を示す斜視図であ
る。

【図４】操作ロッドのための駆動機構を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

ＰＥ１，ＰＥ２，ＰＥＮ 扁平形エレメント、 ＢＳ，
ＢＳ１，ＢＳ２ 操作ロッド、 ＡＸ ステープル軸
線、 ＦＳ ベローズホース、 Ｅ１，Ｅ２ 端部支承
体、 ＥＡ１，ＥＡ２ 進出端部、 ＡＭ，ＡＭ１，Ａ
Ｍ２ 駆動手段、ＥＡＮ，ＺＡＮ 付設部、 ＥＢＬ
Ｍ，ＺＢＬＭ ロック手段、 ＥＢＭ，ＺＢＭ 操作手
段、 ＭＵ スリーブ、 ＦＭ，ＦＭＡ ガイド手段

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレキシブルなアクチュエータにおい
   て、 （イ）ほぼ同一に成形された少なくとも２つの扁平形エ
   レメント（ＰＥ１，ＰＥ２）が設けられており、該扁平
   形エレメントが、扁平な平面に対してほぼ直角に位置す
   るステープル軸線（ＡＸ）に沿って互いに重なり合って
   配置されており、これらの扁平エレメントが１つのステ
   ープル機構を形成しており、 （ロ）各扁平形エレメント相互間に結合手段（ＦＳ）が
   設けられており、該結合手段が、少なくとも各２つの扁
   平形エレメントを互いに結合していて、主として、扁平
   形エレメントの前記ステープル軸線（ＡＸ）に沿って互
   いに離反しかつ互いに接近する軸線方向運動と、扁平エ
   レメント相互の傾斜位置とだけを可能にするようになっ
   ており、 （ハ）扁平エレメントの周面に、ガイド手段（ＦＭ）が
   均一に分配されており、該ガイド手段が、ステープル軸
   線（ＡＸ）に対して平行な少なくとも３つの第１の軸線
   に位置しており、これらの軸線がほぼ同一相互間隔を有
   しており、 （ニ）前記第１の平行な軸線に沿って、ガイド手段によ
   って曲げ弾性的な操作ロッド（ＢＳ１，ＢＳ２）が案内
   されており、該操作ロッドが、ステープル機構の第１の
   端部（Ｅ１，Ｅ２）に軸線方向摺動不能に固定されてい
   て、第２の端部（ＥＡ１，ＥＡ２）で自由に摺動可能に
   進出するようになっており、 （ホ）操作ロッド（ＢＳ１，ＢＳ２）のうちの少なくと
   も１つに、ステープル機構の第２の端部（ＥＡ１，ＥＡ
   ２）で引張り力または押圧力が加えられ、これにより、
   前記少なくとも１つの操作ロッド（ＢＳ１，ＢＳ２）を
   案内するガイド手段（ＦＭ）が互いに接近する方向にも
   しくは互いに離反する方向に変位することにより、アク
   チュエータの所望の運動方向が生ぜしめられるようにな
   っていることを特徴とする、フレキシブルなアクチュエ
   ータ。
2. 【請求項２】 結合手段としてニージョイントが設けら
   れており、該ニージョイントが、ほぼ前記第１の軸線に
   沿って各扁平形エレメントに配置されている、請求項１
   記載のアクチュエータ。
3. 【請求項３】 結合手段としてベローズホース（ＦＳ）
   が設けられている、請求項１記載のアクチュエータ。
4. 【請求項４】 ガイド手段（ＦＭ）として、扁平形エレ
   メント（ＰＥ１，ＰＥ２）に孔が設けられている、請求
   項１から３までのいずれか１項記載のアクチュエータ。
5. 【請求項５】 ガイド手段が、弾性材料から成る鏡胴状
   の付設部（ＥＡＮ，ＺＡＮ）を有しており、第１の扁平
   形エレメント（ＰＥ１）の各第１の付設部（ＺＡＮ）が
   第２の扁平形エレメント（ＰＥ２）の第２の付設部（Ｅ
   ＡＮ）内にテレスコープ状に進入して、これらの両付設
   部によって、隣り合う２つの扁平エレメントのほぼ形状
   結合的な結合が形成され、かつ該結合が軸線方向の摺動
   可能性を阻止するように、両付設部が配置されかつ構成
   されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の
   アクチュエータ。
6. 【請求項６】 第１の扁平形エレメント（ＰＥ１）の第
   １の付設部（ＺＡＮ）が、軸線方向の摺動可能性を阻む
   ための少なくとも１つの第１のロック手段（ＥＢＬＭ）
   を有しており、該第１のロック手段が、第２の付設部
   （ＥＡＮ）と協働する、請求項５記載のアクチュエー
   タ。
7. 【請求項７】 第１および第２の扁平形エレメント（Ｐ
   Ｅ１，ＰＥ２）の第１および第２の付設部（ＺＡＮ，Ｅ
   ＡＮ）が、軸線方向の摺動可能性を阻むための少なくと
   も１つの第１および第２のロック手段（ＥＢＬＭ，ＺＢ
   ＬＭ）を有しており、該ロック手段が互いに協働する、
   請求項６記載のアクチュエータ。
8. 【請求項８】 第１のロック手段が第１の操作手段（Ｅ
   ＢＭ）を有しており、該第１の操作手段が、ロック手段
   （ＥＢＬＭ）の操作のために役立つ、請求項６または７
   記載のアクチュエータ。
9. 【請求項９】 少なくとも１つの操作ロッド（ＢＳ）が
   第２の操作手段（ＺＢＭ）を有しており、第１の操作手
   段（ＥＢＭ）が操作ロッドの第２の操作手段（ＺＢＭ）
   と協働して、第１の操作手段が操作ロッド（ＢＳ）の回
   動により第１のロック手段（ＥＢＬＭ）を係止または係
   止解除するようになっている、請求項８記載のアクチュ
   エータ。
10. 【請求項１０】 操作ロッド（ＢＳ）に、少なくともア
    クチュエータに設けられた各扁平形エレメント対（ＰＥ
    １，…，ＰＥＮ）のために、第１の操作手段（ＥＢＭ）
    が設けられており、それぞれ１つの第１の操作手段が、
    操作ロッドの規定された非連続的な回転位置において、
    １つの扁平形エレメント対の１つの第１のロック手段を
    解放し、別の非連続的な開放位置において該第１のロッ
    ク手段をロックして、しかもこのときに、別の１つの扁
    平形エレメント対（ＰＥ１，…ＰＥＮ）の少なくとも１
    つの別の第１のロック手段が解放されるように、第１の
    操作手段が構成されている、請求項９記載のアクチュエ
    ータ。
11. 【請求項１１】 少なくとも１つの操作ロッド（ＢＳ）
    が、第２の端部の近くに雄ねじ山を有しており、該雄ね
    じ山が、雌ねじ山を備えたスリーブ（ＭＵ）によって収
    容されるようになっており、該スリーブが回転可能に、
    かつ軸線方向摺動不能に支承されて、少なくとも１つの
    操作ロッド（ＢＳ）が、スリーブの回動によってアクチ
    ュエータ内に進入するか、または該アクチュエータから
    進出するようになっている、請求項１から１０までのい
    ずれか１項記載のアクチュエータ。
12. 【請求項１２】 ガイド手段（ＦＭＡ）が設けられてお
    り、該ガイド手段が、操作ロッドの軸線方向摺動を可能
    にするが、しかし回転位置の規定された調節を可能にす
    るように構成されている、請求項１１記載のアクチュエ
    ータ。
13. 【請求項１３】 スリーブ（ＭＵ）が駆動モータ（Ａ
    Ｍ）の中空軸として形成されている、請求項１１または
    １２記載のアクチュエータ。
14. 【請求項１４】 操作ロッドの規定された回転位置を自
    動的に調節可能にするために、ガイド手段（ＦＭＡ）を
    駆動するための手段が設けられている、請求項１２また
    は１３記載のアクチュエータ。