JP2004108385A - エアチューブ型アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【課題】空気の流通路が小型化されても、空気の排気流通路の排気面積を拡大してアクチュエータの内部の排気速度を向上する。エアチューブ型アクチュエータの伸縮制御精度を向上する。
【解決手段】メッシュスリーブに包まれたゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブヘ空気を注入することによって伸縮するアクチュエータ（エアチューブ型アクチュエータ）であって、アクチュエータ内に注入された空気を排出する排気専用弁を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】メッシュスリーブに包まれたゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブヘ空気を注入することによって伸縮するアクチュエータ（エアチューブ型アクチュエータ）であって、アクチュエータ内に注入された空気を排出する排気専用弁を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアチューブ型アクチュエータに関し、特に、空気圧制御装置を用いてエアチューブ型アクチュエータを動作させる際に、排気専用弁を用いて短時間に排気させる技術に関するものである。特に、人工筋肉用のエアチューブ型アクチュエータに適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエアチューブ型アクチュエータのシステムは、図４に示すように、空気供給装置１、空気圧制御装置２、空気圧制御装置内の給気弁３、空気圧制御装置内の空気排気弁４、前記空気供給装置１から空気圧制御装置２への供給ポート５、空気圧制御装置２の送気ポート６、空気圧制御装置２の排気ポート７、及びアクチュエータ１００を備えている。
【０００３】
前記アクチュエータ１００内の空気圧は、前記送気ポート６及び排気ポート７のそれぞれの弁を用いて制御される。また、空気圧制御装置２の送気ポート６からアクチュエータ１００の空気注入口８から空気が注入される。このアクチュエータ１００内に注入された空気が排出される際には、まず、排気ポート７が開いた状態になり、アクチュエータ１００内部と大気の圧力差によりアクチュエータ１００内の空気が送気ポート６から空気圧制御装置２の内部に逆流し、その空気流通路を流れ、排気ポート７から大気中へ排出される。前記アクチュエータ１００の密閉端９は端部が閉じられ空気の漏れがないよう処理されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のエアチューブ型アクチュエータのシステムでは、アクチュエータ１００の空気圧制御、特に、減圧（排気）動作において、システムの全体又は一部の小型化（制御装置の小型化、配管の小径化）を実現するにあたって、空気の通路も小型化されてしまう。
すなわち、排気動作において、アクチュエータ１００の内部と外部との圧力差が小さくなってきたときに、排気速度が遅くなり排気にかかる時間が増大してしまうため、小型化できないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、空気の流通路が小型化されても、空気の排気流通路の排気面積を拡大してアクチュエータの内部の排気速度を向上することが可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、エアチューブ型アクチュエータの伸縮制御精度及び応答速度を向上することが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
第１の発明は、メッシュスリーブに包まれたゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブヘ空気を注入することによって伸縮するアクチュエータ（エアチューブ型アクチュエータ）であって、アクチュエータ内に注入された空気を排出する排気専用弁を備えたことを特徴とする。
第２の発明は、前記第１の発明のアクチュエータにおいて、前記排気専用弁が前記アクチュエータの密閉端の外部側に設けられたことを特徴とする。
第３の発明は、前記第１の発明のアクチュエータにおいて、前記排気専用弁が前記アクチュエータの密閉端の内部側に設けられたことを特徴とする。
第４の発明は、前記第１の発明のアクチュエータにおいて、前記排気専用弁が前記アクチュエータの空気注入側に設けられたことを特徴とする。
【０００７】
前記本発明の手段によれば、アクチュエータ内に注入された空気の排出において、アクチュエータ側に排気専用弁が設置されているので、空気の通路面積が広く確保でき、排気の速度を向上することが可能となる。その結果、各構成部品の小型化が実現可能となる。また、空気通路面積を大きくすることにより空気通路への挨や水分等のつまりを軽減することができる。
以下、本発明について、発明の実施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明する。
なお、発明の実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１のアクチュエータのシステムの概略構成を示す概念図である。
図１において、１は空気供給装置、２は空気圧制御装置、３は空気圧制御装置２内の給気弁、５は前記空気供給装置１から空気圧制御装置２への供給ポート、６は空気圧制御装置２からアクチュエータ１００ヘの送気ポート、８はアクチュエータ１００の空気注入口、１０はアクチュエータ１００の空気排気口、１１はアクチュエータ１００の排気弁である。
【０００９】
本実施例１のアクチュエータのシステムは、図１に示すように、空気供給装置１、空気圧制御装置２、空気圧制御装置内の給気弁３、前記空気供給装置１から空気圧制御装置２への供給ポート５、空気圧制御装置２の送気ポート６、及びアクチュエータ１００を備えている。すなわち、前記アクチュエータ１００の密閉端側の空気排気口１０の外部に排気弁１１が配置されている。
【００１０】
前記アクチュエータ１００としては、伸縮可能なチューブ、例えば、ナイロン等からなる網（メッシュ）１００Ａとゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂからなるものを用いた。この例のアクチュエータ１００では、空気が注入されるとゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂが膨張してメッシュスリーブ１００Ａの直径を大きくすることにより収縮力が働いてあたかも筋肉が収縮したような状態となり、空気が排出されるとゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂの形は小さくなりメッシュスリーブ１００Ａの収縮力は失われあたかも筋肉が弛緩したような状態となる。
前記空気圧制御装置２としては、市販されている電磁弁等を用いた。
【００１１】
前記アクチュエータ１００内の空気圧は、前記空気圧制御装置２の送気ポート６からアクチュエータ１００の空気注入口８から空気が注入される。このアクチュエータ１００内に注入された空気が排出される際には、まず、アクチュエータ１００の排気弁１１が開いた状態になり、大気中へ排出される。排出が終れば、再びアクチュエータ１００の排気弁１１が閉じられる。
【００１２】
前記実施例１によれば、アクチュエータ１００内に注入された空気の排出において、アクチュエータ１００の外側に排気専用弁が設置されているので、空気の通路面積が広く確保でき、排気の速度を向上することが可能となる。その結果、各構成部品の小型化が実現可能となる。また、空気通路面積を大きくすることにより空気通路への挨や水分等のつまりを軽減することができる。
【００１３】
（実施例２）
本発明の実施例２のアクチュエータのシステムは、図２に示すように、従来のアクチュエータ１００の密閉端の密閉処理を排気用専用弁１１で行ったものである。すなわち、前記アクチュエータ１００の密閉端側の空気排気口１０の内部に排気弁１１が配置されている。このように構成することにより、前記実施例１と同等の効果を得ることができる。
【００１４】
（実施例３）
本発明の実施例３のアクチュエータのシステムは、図３に示すように、従来のアクチュエータ１００の注入口８に接続される配管から分岐して排気専用弁１１を設置したものである。すなわち、前記アクチュエータ１００の空気注入口８側に排気弁１１が配置されている。このように構成することにより、前記実施例１と同等の効果を得ることができる。
【００１５】
（実施例４）
本発明の実施例４のアクチュエータのシステムは、前記図１〜図３に示す実施例１〜実施例３のアクチュエータ１００を人工筋肉用として適用した実施例である。前記アクチュエータ１００としては、伸縮可能なチューブ、例えば、ナイロン等からなる網（メッシュ）１００Ａとゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂからなるものを用いた。
【００１６】
前記本実施例４のアクチュエータ１００では、本実施例４によれば、人工筋肉用のアクチュエータ１００に空気が注入されると、ゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂが膨張してメッシュスリーブ１００Ａの直径を大きくすることにより収縮力が働いてあたかも筋肉が収縮したような状態となり、空気が排出されるとゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂの形は小さくなりメッシュスリーブ１００Ａの収縮力は失われあたかも筋肉が弛緩したような状態となる。
【００１７】
前記アクチュエータ１００に注入された空気を排出する際に、排気弁１１を開くことにより空気の通路面積を広くすることができるため、アクチュエータ１００内の空気が排出する速度を向上することができる。
【００１８】
以上、本発明を、前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アクチュエータ内に注入された空気の排出において、アクチュエータ側に排気専用弁が設置されているために空気の通路面積が広く確保でき、排気の速度を向上することができる。
これにより、各構成部品の小型化が実現可能となる。また、空気通路面積を大きくすることにより空気通路への挨や水分等のつまりを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のアクチュエータのシステムの概略構成を示す概念図である。
【図２】本発明の実施例２のアクチュエータのシステムの概略構成を示す概念図である。
【図３】本発明の実施例３のアクチュエータのシステムの概略構成を示す概念図である。
【図４】従来のアクチュエータのシステムの概略構成を示す概念図である。
【符号の説明】
１…空気供給装置 ２…空気圧制御装置
３…空気圧制御装置内の給気弁 ４…空気圧制御装置内の排気弁
５…供給ポート ６…送気ポート
７…排気ポート ８…アクチュエータの空気注入口
９…アクチュエータの密閉端 １０…アクチュエータの空気排気口
１１…アクチュエータの排気弁 １００…アクチュエータ
１００Ａ…網（メッシュ）
１００Ｂ…ゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアチューブ型アクチュエータに関し、特に、空気圧制御装置を用いてエアチューブ型アクチュエータを動作させる際に、排気専用弁を用いて短時間に排気させる技術に関するものである。特に、人工筋肉用のエアチューブ型アクチュエータに適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエアチューブ型アクチュエータのシステムは、図４に示すように、空気供給装置１、空気圧制御装置２、空気圧制御装置内の給気弁３、空気圧制御装置内の空気排気弁４、前記空気供給装置１から空気圧制御装置２への供給ポート５、空気圧制御装置２の送気ポート６、空気圧制御装置２の排気ポート７、及びアクチュエータ１００を備えている。
【０００３】
前記アクチュエータ１００内の空気圧は、前記送気ポート６及び排気ポート７のそれぞれの弁を用いて制御される。また、空気圧制御装置２の送気ポート６からアクチュエータ１００の空気注入口８から空気が注入される。このアクチュエータ１００内に注入された空気が排出される際には、まず、排気ポート７が開いた状態になり、アクチュエータ１００内部と大気の圧力差によりアクチュエータ１００内の空気が送気ポート６から空気圧制御装置２の内部に逆流し、その空気流通路を流れ、排気ポート７から大気中へ排出される。前記アクチュエータ１００の密閉端９は端部が閉じられ空気の漏れがないよう処理されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のエアチューブ型アクチュエータのシステムでは、アクチュエータ１００の空気圧制御、特に、減圧（排気）動作において、システムの全体又は一部の小型化（制御装置の小型化、配管の小径化）を実現するにあたって、空気の通路も小型化されてしまう。
すなわち、排気動作において、アクチュエータ１００の内部と外部との圧力差が小さくなってきたときに、排気速度が遅くなり排気にかかる時間が増大してしまうため、小型化できないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、空気の流通路が小型化されても、空気の排気流通路の排気面積を拡大してアクチュエータの内部の排気速度を向上することが可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、エアチューブ型アクチュエータの伸縮制御精度及び応答速度を向上することが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
第１の発明は、メッシュスリーブに包まれたゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブヘ空気を注入することによって伸縮するアクチュエータ（エアチューブ型アクチュエータ）であって、アクチュエータ内に注入された空気を排出する排気専用弁を備えたことを特徴とする。
第２の発明は、前記第１の発明のアクチュエータにおいて、前記排気専用弁が前記アクチュエータの密閉端の外部側に設けられたことを特徴とする。
第３の発明は、前記第１の発明のアクチュエータにおいて、前記排気専用弁が前記アクチュエータの密閉端の内部側に設けられたことを特徴とする。
第４の発明は、前記第１の発明のアクチュエータにおいて、前記排気専用弁が前記アクチュエータの空気注入側に設けられたことを特徴とする。
【０００７】
前記本発明の手段によれば、アクチュエータ内に注入された空気の排出において、アクチュエータ側に排気専用弁が設置されているので、空気の通路面積が広く確保でき、排気の速度を向上することが可能となる。その結果、各構成部品の小型化が実現可能となる。また、空気通路面積を大きくすることにより空気通路への挨や水分等のつまりを軽減することができる。
以下、本発明について、発明の実施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明する。
なお、発明の実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１のアクチュエータのシステムの概略構成を示す概念図である。
図１において、１は空気供給装置、２は空気圧制御装置、３は空気圧制御装置２内の給気弁、５は前記空気供給装置１から空気圧制御装置２への供給ポート、６は空気圧制御装置２からアクチュエータ１００ヘの送気ポート、８はアクチュエータ１００の空気注入口、１０はアクチュエータ１００の空気排気口、１１はアクチュエータ１００の排気弁である。
【０００９】
本実施例１のアクチュエータのシステムは、図１に示すように、空気供給装置１、空気圧制御装置２、空気圧制御装置内の給気弁３、前記空気供給装置１から空気圧制御装置２への供給ポート５、空気圧制御装置２の送気ポート６、及びアクチュエータ１００を備えている。すなわち、前記アクチュエータ１００の密閉端側の空気排気口１０の外部に排気弁１１が配置されている。
【００１０】
前記アクチュエータ１００としては、伸縮可能なチューブ、例えば、ナイロン等からなる網（メッシュ）１００Ａとゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂからなるものを用いた。この例のアクチュエータ１００では、空気が注入されるとゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂが膨張してメッシュスリーブ１００Ａの直径を大きくすることにより収縮力が働いてあたかも筋肉が収縮したような状態となり、空気が排出されるとゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂの形は小さくなりメッシュスリーブ１００Ａの収縮力は失われあたかも筋肉が弛緩したような状態となる。
前記空気圧制御装置２としては、市販されている電磁弁等を用いた。
【００１１】
前記アクチュエータ１００内の空気圧は、前記空気圧制御装置２の送気ポート６からアクチュエータ１００の空気注入口８から空気が注入される。このアクチュエータ１００内に注入された空気が排出される際には、まず、アクチュエータ１００の排気弁１１が開いた状態になり、大気中へ排出される。排出が終れば、再びアクチュエータ１００の排気弁１１が閉じられる。
【００１２】
前記実施例１によれば、アクチュエータ１００内に注入された空気の排出において、アクチュエータ１００の外側に排気専用弁が設置されているので、空気の通路面積が広く確保でき、排気の速度を向上することが可能となる。その結果、各構成部品の小型化が実現可能となる。また、空気通路面積を大きくすることにより空気通路への挨や水分等のつまりを軽減することができる。
【００１３】
（実施例２）
本発明の実施例２のアクチュエータのシステムは、図２に示すように、従来のアクチュエータ１００の密閉端の密閉処理を排気用専用弁１１で行ったものである。すなわち、前記アクチュエータ１００の密閉端側の空気排気口１０の内部に排気弁１１が配置されている。このように構成することにより、前記実施例１と同等の効果を得ることができる。
【００１４】
（実施例３）
本発明の実施例３のアクチュエータのシステムは、図３に示すように、従来のアクチュエータ１００の注入口８に接続される配管から分岐して排気専用弁１１を設置したものである。すなわち、前記アクチュエータ１００の空気注入口８側に排気弁１１が配置されている。このように構成することにより、前記実施例１と同等の効果を得ることができる。
【００１５】
（実施例４）
本発明の実施例４のアクチュエータのシステムは、前記図１〜図３に示す実施例１〜実施例３のアクチュエータ１００を人工筋肉用として適用した実施例である。前記アクチュエータ１００としては、伸縮可能なチューブ、例えば、ナイロン等からなる網（メッシュ）１００Ａとゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂからなるものを用いた。
【００１６】
前記本実施例４のアクチュエータ１００では、本実施例４によれば、人工筋肉用のアクチュエータ１００に空気が注入されると、ゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂが膨張してメッシュスリーブ１００Ａの直径を大きくすることにより収縮力が働いてあたかも筋肉が収縮したような状態となり、空気が排出されるとゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ１００Ｂの形は小さくなりメッシュスリーブ１００Ａの収縮力は失われあたかも筋肉が弛緩したような状態となる。
【００１７】
前記アクチュエータ１００に注入された空気を排出する際に、排気弁１１を開くことにより空気の通路面積を広くすることができるため、アクチュエータ１００内の空気が排出する速度を向上することができる。
【００１８】
以上、本発明を、前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アクチュエータ内に注入された空気の排出において、アクチュエータ側に排気専用弁が設置されているために空気の通路面積が広く確保でき、排気の速度を向上することができる。
これにより、各構成部品の小型化が実現可能となる。また、空気通路面積を大きくすることにより空気通路への挨や水分等のつまりを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のアクチュエータのシステムの概略構成を示す概念図である。
【図２】本発明の実施例２のアクチュエータのシステムの概略構成を示す概念図である。
【図３】本発明の実施例３のアクチュエータのシステムの概略構成を示す概念図である。
【図４】従来のアクチュエータのシステムの概略構成を示す概念図である。
【符号の説明】
１…空気供給装置 ２…空気圧制御装置
３…空気圧制御装置内の給気弁 ４…空気圧制御装置内の排気弁
５…供給ポート ６…送気ポート
７…排気ポート ８…アクチュエータの空気注入口
９…アクチュエータの密閉端 １０…アクチュエータの空気排気口
１１…アクチュエータの排気弁 １００…アクチュエータ
１００Ａ…網（メッシュ）
１００Ｂ…ゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブ
Claims (1)
- メッシュスリーブに包まれたゴム、シリコンなどの伸縮性のあるチューブヘ空気を注入することによって伸縮するエアチューブ型アクチュエータであって、アクチュエータ内に注入された空気を排出する空気排気専用弁を備えたことを特徴とするエアチューブ型アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002267781A JP2004108385A (ja) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | エアチューブ型アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002267781A JP2004108385A (ja) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | エアチューブ型アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004108385A true JP2004108385A (ja) | 2004-04-08 |
Family
ID=32266189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002267781A Pending JP2004108385A (ja) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | エアチューブ型アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004108385A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102829009A (zh) * | 2012-09-13 | 2012-12-19 | 大连海事大学 | 一种水压人工肌肉液压驱动与控制系统 |
-
2002
- 2002-09-13 JP JP2002267781A patent/JP2004108385A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102829009A (zh) * | 2012-09-13 | 2012-12-19 | 大连海事大学 | 一种水压人工肌肉液压驱动与控制系统 |
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