JP6675972B2 - 流体継手および流体圧アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、流体チューブの端部に取り付けられる流体継手および流体継手を備えた流体圧アクチュエータに関する。

弾性変形する流体チューブを流体圧により径方向に膨張収縮させると、軸方向に伸縮する。流体チューブとその両端に設けられた継手とを有する流体圧アクチュエータを被駆動物体に装着すると、流体チューブの軸方向の伸縮により、被駆動物体を駆動することができる。流体チューブの例として、弾性チューブと組紐チューブとを備えた流体チューブからなる人工筋肉を備えたアクチュエータが特許文献１に記載されている。

特許文献１のアクチュエータは複数本の人工筋肉を束ねて形成されるアクチュエータ本体を有している。例えば、ピンにより揺動自在に連結された２本の揺動部材の一方にアクチュエータ本体の一端部を取り付け、他端部を他方の揺動部材に取り付けると、２本の揺動部材により構成される被駆動物体としての揺動アームを駆動することができる。また、アクチュエータを人間型筋骨格ロボットに適用することができる。さらに、アクチュエータの一端部を人の上腕部に取り付け、他端部を前腕部に取り付けると、アクチュエータにより腕の屈伸力を補助することができる。

特許文献２には、複数本の管状のアクチュエータ部を駆動部とするアクチュエータを備えたマニピュレータが記載されている。アクチュエータ部は筒状体の内部に設けられており、筒状体の両端部はそれぞれブロック状の先端側壁部と基端側壁部に束ねられた状態で固定される。

特許文献３には、空気圧用チューブの端部に挿入される継手を連結するようにした多連型の継手が記載されている。

特開２０１６−１５３６６３号公報 特開２０１０−２２１３２９号公報 特開平２−１１３１９５号公報

特許文献１に記載されるように、複数本の人工筋肉を束ねて形成されるアクチュエータ本体と、その両端部に配置される円筒部材を継手としたアクチュエータにおいては、円筒部材と人工筋肉とが接着剤により固定されるので、人工筋肉を追加したり、継手の形状を変更したりすることはできない。特許文献２に記載されるように、複数本の管状のアクチュエータ部をブロック状の部材に固定するようにしたアクチュエータにおいても、流体チューブであるアクチュエータ部を追加したり、ブロック状の部材の形状を変更したりすることはできない。特許文献３に記載される多連型の継手は、継手を追加して流体チューブを追加することはできる。しかし、継手同士を揺動可能に接続して形状を自由に変更することはできない。

流体チューブからなる人工筋肉を備えたアクチュエータを被駆動物体に適用する場合には、被駆動物体に応じて人工筋肉の本数を変化させたり、被駆動物体の形状に応じて継手の形状を変化させたりする必要性がある。従来のように、継手の形状を変化させることができないと、１種類のアクチュエータを種々の被駆動物体に装着することができず、被駆動物体に合わせて継手の形状や流体チューブの本数が異なる多種類のアクチュエータを製造しなければならず、製造コストが増大する。

本発明の目的は、流体圧アクチュエータが装着される被駆動物体の形状に応じて継手組立体およびアクチュエータの形状を変更し得るようにすることにある。

本発明の流体継手は、流体チューブが取り付けられる取付孔を備えた継手本体と、前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび第２の連結アームと、を有し、前記第２の連結アームは前記第１の連結アームに並んで形成され、前記連結孔に挿入される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る。本発明の流体継手は、流体チューブが取り付けられる取付孔を備えた継手本体と、前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび第２の連結アームと、を有し、前記第１の連結アームは１つのアーム片を備え、前記第２の連結アームは他の流体継手の第１の連結アームの両面を囲む２つのアーム片を備え、２つのアーム片の間隔が第１の連結アームの厚さに対応し、前記連結孔に挿入される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る。本発明の流体継手は、流体チューブが取り付けられる取付孔を備えた継手本体と、前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび第２の連結アームと、を有し、前記連結具は、前記連結孔に挿入されるボルトとボルトにねじ結合されるナットからなるねじ部材、または前記連結孔に挿入されるピンおよび前記ピンの両端部に形成された係合溝に装着される止具からなるピン組立体であり、前記連結孔に挿入される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る。

本発明の流体圧アクチュエータは、取付孔が設けられた継手本体、および前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび前記第１の連結アームと軸方向に並んで形成される第２の連結アームを有し、前記連結孔に装着される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る流体継手と、前記取付孔に端部が装着され、供給される流体による径方向の膨張収縮により軸方向に伸縮する流体チューブと、を有する。本発明の流体圧アクチュエータは、取付孔が設けられた継手本体、および前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび前記第１の連結アームと軸方向に並んで形成される第２の連結アームを有し、前記連結孔に装着される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る流体継手と、前記取付孔に端部が装着され、供給される流体による径方向の膨張収縮により軸方向に伸縮する流体チューブと、を有し、前記第１の連結アームは１つのアーム片を備え、前記第２の連結アームは他の流体継手の第１の連結アームの両面を囲む２つのアーム片を備え、２つのアーム片の間隔が第１の連結アームの厚さに対応し、１つの前記流体継手の前記第１の連結アームと他の流体継手の前記第２の連結アームの２つの前記アーム片とを前記連結具により連結して、継手組立体を形成し、前記継手組立体に複数の前記流体チューブを取り付ける。本発明の流体圧アクチュエータは、取付孔が設けられた継手本体、および前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび前記第１の連結アームと軸方向に並んで形成される第２の連結アームを有し、前記連結孔に装着される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る流体継手と、複数の前記流体継手を連結して形成される第１の継手組立体と、複数の前記流体継手を連結して形成される第２の継手組立体と、前記第１の継手組立体の前記取付孔に一端部が取り付けられ、前記第２の継手組立体の前記取付孔に他端部が取り付けられる複数の前記流体チューブと、を有し、前記流体チューブに供給される流体により前記第１の継手組立体と前記第２の継手組立体とを接近離反移動させる。

流体継手は流体チューブが装着される継手本体と、継手本体に設けられた複数の連結アームとを有し、それぞれの連結アームには連結孔が設けられている。流体継手は連結アームの部分で連結することができ、任意の数の流体継手と、流体継手に装着される流体チューブとからなる流体圧アクチュエータを、同種の流体継手と同種の流体チューブとにより、種々の形状で流体圧アクチュエータを組み立てることができる。これにより、流体圧アクチュエータが装着される被駆動物体の形状に応じて継手組立体およびアクチュエータの形状を変更し得る。

一実施の形態である流体圧アクチュエータを示す斜視図であり、（Ａ）は流体チューブが径方向に収縮した状態を示し、（Ｂ）は流体チューブが径方向に膨張した状態を示す。 （Ａ）は図１（Ａ）の側面図であり、（Ｂ）は図１（Ｂ）の側面図である。 （Ａ）は図１（Ａ）に示された流体継手を拡大して示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の反対側を示す斜視図であり、（Ｃ）は（Ａ）の正面図であり、（Ｄ）は流体継手の変形例を示す正面図である。 他の実施の形態である流体圧アクチュエータを示す斜視図である。 他の実施の形態である流体圧アクチュエータを示す斜視図であり、（Ａ）は流体チューブが径方向に収縮した状態を示し、（Ｂ）は流体チューブが径方向に膨張した状態を示す。 （Ａ）は図５の流体継手を連結具により連結して形成された継手組立体を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の分解斜視図である。 （Ａ）は変形例である連結具を備えた継手組立体を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の分解斜視図である。 （Ａ）は他の変形例である連結具を備えた継手組立体を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の分解斜視図である。 連結具により連結された流体継手からなる継手組立体を示す平面図である。 （Ａ１）は丸ピンを連結具とした図９の継手組立体におけるＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ１）は丸ピンを連結具とした図９の継手組立体におけるＢ−Ｂ線断面図であり、（Ｃ１）は丸ピンを連結具とした図９の継手組立体におけるＣ−Ｃ線断面図であり、（Ａ２）は角ピンを連結具とした継手組立体における（Ａ１）と同様の部分を示す断面図であり、（Ｂ２）は角ピンを連結具とした継手組立体における（Ｂ１）と同様の部分を示す断面図であり、（Ｃ２）は角ピンを連結具とした継手組立体における（Ｃ１）と同様の部分を示す断面図である。 （Ａ）は他の実施の形態である流体圧アクチュエータの一部を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。 他の実施の形態である流体圧アクチュエータを示す斜視図であり、（Ａ）は流体チューブが収縮した状態を示し、（Ｂ）は流体チューブが膨張した状態を示し、（Ｃ）は（Ａ）の正面図である。 （Ａ）は他の実施の形態である流体圧アクチュエータの一部を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。 （Ａ）は他の実施の形態である流体圧アクチュエータの一部を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。 （Ａ）は他の実施の形態である流体圧アクチュエータの一部を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。 （Ａ）は他の実施の形態である流体圧アクチュエータの一部を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。 （Ａ）は他の実施の形態である流体継手を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の反対側から見た斜視図であり、（Ｃ）は（Ａ）の正面図である。 （Ａ）は他の実施の形態である流体継手を示す斜視図であり、（Ｂ）は２つの流体継手からなる継手組立体を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。それぞれの図面においては、共通性を有する部材には同一の符号が付されている。

図１および図２に示される流体圧アクチュエータ１０は、横断面形状が円形の流体チューブ１１を有する。流体チューブ１１は、弾性チューブ１２と組紐チューブ１３とを備え、内部に供給される流体圧である空気圧により径方向に膨張収縮し、軸方向に伸縮する人工筋肉を形成する。人工筋肉としての流体チューブ１１には、マッキベン型を用いることができる。流体継手２１が流体チューブ１１の両端部に装着される。図１および図２においては、流体チューブ１１の一端部に装着される第１の流体継手２１には符号ａが付され、流体チューブ１１の他端部に装着される第２の流体継手２１には符号ｂが付されている。両方の流体継手２１（ａ）、２１（ｂ）は同一構造であり、流体チューブ１１を径方向に膨張収縮させて軸方向に伸縮させると、両端部の流体継手２１（ａ）、２１（ｂ）は接近離反移動する。図１（Ａ）、図２（Ａ）は両端部の流体継手２１（ａ）、２１（ｂ）が最も離れた状態を示し、図１（Ｂ）、図２（Ｂ）は両端部の流体継手２１（ａ）、２１（ｂ）が接近した状態を示す。

流体継手２１は、円筒形状の継手本体３０を有し、第１の連結アーム３１と第２の連結アーム３２が継手本体３０の径方向外方に突出するとともに、継手本体３０の軸方向に並んで隣接してそれぞれ継手本体３０と一体に設けられる。図２に示されるように、第１の連結アーム３１は継手本体３０の軸方向中央部に設けられ、１つのアーム片により形成され、継手本体３０の中心軸に対して垂直な２つの面３６ａ、３６ｂを有している。これに対し、第２の連結アーム３２は、２つのアーム片３２ａ、３２ｂにより形成される。アーム片３２ａは、第１の連結アーム３１の面３６ａ側に設けられ、面３６ａと平行な２つの面３７ａ、３７ｂを有している。面３７ｂが面３６ａ側に形成され、面３７ａは面３７ｂの反対面を形成する。アーム片３２ｂは、第１の連結アーム３１の面３６ｂ側に設けられ、面３６ｂと平行な２つの平面３８ａ、３８ｂを有している。面３８ａが面３６ｂ側に設けられ、面３８ｂは面３８ａの反対面を形成する。面３８ａと面３７ｂの距離すなわち２つのアーム片３２ａ、３２ｂの間隔は、第１の連結アーム３１の厚みに対応している。また、面３８ｂと面３８ａの距離は、面３８ｂと面３６ｂ距離に等しく、面３７ａと面３７ｂの距離と面３７ａと面３６ａの距離は等しい。

このように、複数の連結アーム３１、３２を備えた流体継手２１は、同種の複数の流体継手を連結アームの部分で相互に連結し得る連結型継手である。取付孔３３が継手本体３０に設けられる。取付孔３３は、一端部に流体チューブ１１が取り付けられる部分を有し、他端部に図示しない空気供給配管が取り付けられる雌ねじ部分を有している。第１の連結孔３４が第１の連結アーム３１の先端部に設けられる。第２の連結孔３５が第２の連結アーム３２を構成するアーム片３２ａ、３２ｂの先端部に設けられ、両方の第２の連結孔３５の中心軸Ｏ２は一致する。第１の連結孔３４の中心軸１から取付孔３３の中心軸Ｏまでの距離と、第２の連結孔３５の中心軸Ｏ２から取付孔３３の中心軸Ｏまでの距離は等しい。また、第１の連結孔３４の中心軸Ｏ１と第２の連結孔３５の中心軸Ｏ２は平行である。図３（Ａ）〜（Ｃ）は図１に示された２つの流体継手２１の一方を示す。（Ａ）、（Ｃ）に示されるように、取付孔３３の中心軸をＯとすると、中心軸Ｏと中心軸Ｏ１を結ぶ第１の連結アーム３１の中心線Ｃ１と、中心軸Ｏと中心軸Ｏ２を結ぶ第２の連結アーム３２の中心線Ｃ２は、中心軸Ｏを頂点に角度θの交差角で交差している。したがって、第１の連結アーム３１と第２の連結アーム３２は、中心軸Ｏを中心として、継手本体３０の円周方向にずれている。この交差角θは１２０度である。ただし、交差角θとしては、１２０度に限られることなく、０度より大きく１８０度より小さい任意の角度に設定することができる。第２の連結孔３５は、中心軸Ｏを中心として、第１の連結孔３４を交差角θだけ回転移動させた形状である。

それぞれの連結孔３４、３５は、六角形の角孔であるが、連結孔３４、３５の形状としては、四角形、八角形等の他の多角形でも良く、円形や回転対称な任意の図形でも良い。図３（Ｄ）は、連結孔３４、３５がそれぞれ円形となった流体継手２１を示す。

図１に示される流体圧アクチュエータ１０は、流体チューブ１１と、その両端部に装着される流体継手２１（ａ）、２１（ｂ）とにより構成される。この流体圧アクチュエータ１０が被駆動物体に装着されるときには、両方の流体継手２１（ａ）、２１（ｂ）は被駆動物体に取り付けられる。流体チューブ１１に圧縮空気を供給すると、図１（Ｂ）に示されるように、流体チューブ１１は径方向に膨張し、軸方向に収縮する。流体チューブ１１に供給された圧縮空気が排出されると、流体チューブ１１は径方向に膨張して軸方向に収縮した状態から、図１（Ａ）の軸方向に伸長した状態に戻る。流体チューブ１１の伸縮により、両端部の流体継手２１（ａ）、２１（ｂ）は相互に接近離反移動する。これにより、被駆動物体が流体圧アクチュエータ１０により駆動される。流体チューブ１１への圧縮空気の供給は、両方の流体継手２１（ａ）、２１（ｂ）から行うようにしても良く、一方の流体継手から行うようにしても良い。一方の流体継手から圧縮空気の供給を行う場合には、他方の流体継手の雌ねじ部分は図示しない封止栓により閉じられる。

図４に示される流体圧アクチュエータ１０は、流体チューブ１１の一端部に上述した連結型継手である流体継手２１が装着される。流体チューブ１１の他端部には、上述した流体継手２１の継手本体３０のみからなり、連結アームが設けられていない形態の流体継手、つまり分離型流体継手２３が装着される。この分離型流体継手２３にも、流体チューブ１１が取り付けられる部分と、雌ねじ部分とが設けられている。流体継手２１のみから圧縮空気が供給されるときには、分離型流体継手２３の雌ねじ部分は封止栓により閉じられる。

図５および図６に示される流体圧アクチュエータ１０は、２本の流体チューブ１１を有している。それぞれの流体チューブ１１の一端部には、図１〜図４に示した流体継手２１が装着され、他端部には図４に示した分離型流体継手２３が装着される。つまり、図４に示された流体圧アクチュエータ１０を２つ組み合わせた形態である。

２つの流体継手２１を連結することにより、継手組立体４０が形成される。継手組立体４０は、２つの取付孔３３と２本の流体チューブ１１を有しており、一方の流体継手２１の取付孔３３の中心軸と、他方の流体継手２１の取付孔３３の中心軸は互いに平行かつ交わらない位置となる。したがって、２本の流体チューブ１１は平行となってそれぞれの流体継手に取り付けられる。また、隣り合う一方の流体継手２１の第１の連結孔３４と、隣り合う他方の流体継手２１の第２の連結孔３５の中心軸が一致した状態で連結具４１により連結される。２つの流体継手２１を連結すると、第２の連結アーム３２を構成する２つのアーム片３２ａ、３２ｂは、第１の連結アーム３１の両面を囲むようにして連結アーム３１に接触する。これにより、連結強度を高められる。また、第１の連結アーム３１と第２の連結アーム３２は軸方向に隣接して形成されるので、隣り合う一方の流体継手２１の第１の連結アーム３１と、隣り合う他方の流体継手２１の第２の連結アーム３２とを連結したとき、継手組立体４０の軸方向長さが流体継手２１の軸方向長さと同じになり、継手組立体４０を小型にできる。

連結具４１は、図６に示されるように、連結孔３４、３５に貫通して挿入される丸ピン４２により形成されている。丸ピン４２は横断面形状が円形であり、それぞれ六角形の連結孔３４、３５の内周面に接触する。環状の係合溝４３が丸ピン４２の両端部に形成され、それぞれの係合溝４３にはＯリングからなる止具４４が装着される。丸ピン４２と止具４４とによりピン組立体が形成される。止具４４は連結アーム３２の外面に当接し、連結具４１の抜け止めが防止される。連結具４１を横断面形状が円形の丸ピン４２により形成すると、相互に連結された２つの流体継手２１は、丸ピン４２を中心として相互に揺動自在に連結される。これにより、流体圧アクチュエータ１０が装着される被駆動物体の形状等に応じて、継手組立体４０の形状を変更させることができる。なお、止具４４は、係合溝４３に装着可能で丸ピン４２よりも大径であれば、止め輪でも良い。また、止具４４のどちらか一方を、丸ピン４２と一体に形成した大径部としても良い。

図７は変形例である連結具４１を備えた継手組立体４０を示す。この連結具４１は、連結孔３４、３５に挿入されるボルト４５と、ボルト４５にねじ結合されるナット４６とを有するねじ部材である。ボルト４５の頭部とナット４６は連結アーム３２の外面に当接される。ボルト４５は横断面形状が円形となっており、相互に連結された２つの流体継手２１を、ボルト４５を中心として相互に揺動させることができ、ボルト４５とナット４６を強くねじ結合すると、両方の流体継手２１は締結固定される。

図８は他の変形例である連結具４１を備えた継手組立体４０を示す。この連結具４１は、連結孔３４、３５に挿入される角ピン４７により形成されている。環状の係合溝４３が角ピン４７の両端部に形成され、それぞれの係合溝４３には、図６に示した連結具４１と同様に、Ｏリングからなる止具４４が装着される。角ピン４７は横断面形状が六角形であり、２つの流体継手２１は角ピン４７で連結したあと相互に揺動しないように連結される。

図９は２つの流体継手２１からなる継手組立体４０を示す平面図であり、図１０（Ａ１）〜（Ｃ１）は、丸ピン４２を連結具として２つの流体継手２１を連結した継手組立体４０の断面を示す。図１０（Ａ１）〜（Ｃ１）に示されるように、六角形の連結孔３４、３５には丸ピン４２が挿入されるので、２つの流体継手２１を、丸ピン４２を中心として相互に揺動させることができ、継手組立体４０の形状を変更させることができる。

一方、図１０（Ａ２）〜（Ｃ２）は、角ピン４７を連結具４１として２つの流体継手２１を連結した継手組立体４０の断面を示す。図１０（Ａ２）〜（Ｃ２）に示されるように、連結孔３４、３５と角ピン４７の断面は正六角形である。このとき、連結孔３４、３５の内周面に角ピン４７が噛み合う角度で連結でき、連結した後、２つの流体継手２１は相互に揺動しない。この継手組立体４０においては、継手組立体４０は、角ピン４７と連結孔３４、３５の形状に応じた角度で連結することができ、連結後は一定の組立形状を保持する。なお、連結孔３４、３５および角ピン４７の断面形状は、正方形、正八角形といった他の正多角形でもよい。断面形状を正多角形とすると、断面形状の頂点数に応じた角度で連結し、連結後は一定の形状を保持できる。図１０においては、継手本体３０に装着された流体チューブ１１の貫通孔１１ａが示されている。

図１１は他の実施の形態である流体圧アクチュエータ１０の一部を示す。この流体圧アクチュエータ１０に装着される継手組立体４０は、２つの流体継手２１を向き合わせるように、つまり連結アーム３１，３２の交差角θの側を向き合わせるように、２本の連結具４１により連結されて形成され、２本の流体チューブ１１を有する。この継手組立体４０は２つの流体継手２１がループ状に連結される。図１１（Ａ）は流体圧アクチュエータ１０の一端部を示すが、流体チューブ１１の他端部に２つの流体継手２１からなる継手組立体４０を装着するようにしても良く、図５に示した分離型流体継手２３を装着するようにしても良い。

図１２は他の実施の形態である流体圧アクチュエータ１０を示す。この流体圧アクチュエータ１０の両端部に装着される継手組立体４０は、３つの流体継手２１をループ状に連結して形成され、３本の流体チューブ１１を有する。流体チューブ１１の一端部に装着される継手組立体４０は第１の継手組立体を形成し、他端部に装着される継手組立体４０は第２の継手組立体を形成する。それぞれの流体継手２１の連結アーム３１、３２は、角度θの交差角で対向しており、３つの流体継手２１は交差角側が内側となるようにループ状に連結される。この流体圧アクチュエータ１０においては、３本の流体チューブ１１の両端部に同一構造の継手組立体４０が装着されるが、流体チューブ１１の一方の端部にそれぞれ分離型流体継手２３を装着するようにしても良い。上述のように、継手組立体４０をループ状に組み立てると、被駆動物体を囲むようにして流体圧アクチュエータ１０を被駆動物体に取り付けることができる。

図１３は他の実施の形態である流体圧アクチュエータ１０の一部を示す。この流体圧アクチュエータ１０の継手組立体４０は、６つの流体継手２１を列状に連結して形成され、６本の流体チューブ１１を有する。第１の連結アーム３１と第２の連結アーム３２は交差角θを有しているので、図１３（Ｂ）に示されるように、連結アーム３１、３２はジグザグ状に配列され、流体チューブ１１は径方向に一直線となって配列される。この形態の流体圧アクチュエータ１０は、丸ピン４２を使って連結した場合、被駆動物体に沿うようにて被駆動物体に取り付けられる。角ピン４７を使って連結した場合は、列状に連結した状態を保持することができる。

図１４は他の実施の形態である流体圧アクチュエータ１０の一部を示す。この流体圧アクチュエータ１０の継手組立体４０は、６つの流体継手２１をループ状に連結して形成され、６本の流体チューブ１１を有する。それぞれの流体継手２１は、第１の連結アーム３１と第２の連結アーム３２とが交差角θとなった側、つまり対向側が外側となるようにループ状に連結される。この形態の流体圧アクチュエータ１０においては、取付孔３３の中心軸は、これを交点とする六角形を形成し、連結具４１の中心軸を交点とする六角形が流体チューブ１１の交点よりも外側に配置される。

図１５は他の実施の形態である流体圧アクチュエータ１０の一部を示す。この流体圧アクチュエータ１０の継手組立体４０は、６つの流体継手２１を列状に連結して形成され、６本の流体チューブ１１を有する。この流体圧アクチュエータ１０は、取付孔３３の中心軸が蛇行して複数の流体継手２１が列状に連結された形態である。この形態の流体圧アクチュエータ１０は、被駆動物体に沿うようにて被駆動物体に取り付けられる。両端の連結孔３４、３５をばねやゴムといった弾性部材で連結してループ状に連結しても良い。

図１６は他の実施の形態である流体圧アクチュエータ１０の一部を示す。この流体圧アクチュエータ１０の継手組立体４０は、６つ流体継手２１をループ状に連結することにより形成される。連結方向に隣り合う２つの流体継手２１のうち一方の第１の連結アーム３１は、他方の第２の連結アーム３２に直線状に連結される。これにより、ループ状の継手組立体４０は、図１６に示されるように、全体的に正面から見て六角形となり、継手本体３０が六角形の頂点部分となる。

図１３〜図１６においては、流体チューブ１１の一端部に取り付けられる継手組立体４０が示されているが、流体チューブ１１の他端部に、同様の形状の継手組立体４０を取り付けるようにしても良く、それぞれの流体チューブ１１の他端部に分離型流体継手２３を装着するようにしても良い。

図１７は他の実施の形態である流体継手２１を示す。この流体継手２１においては、第１の連結アーム３１と第２の連結アーム３２が同一直線状となって継手本体３０に一体に設けられている。このように、流体継手２１の形態には、上述したように、第１の連結アーム３１と第２の連結アーム３２とが取付孔３３の中心軸Ｏに対して交差角θとなっている形態と、それぞれの連結アーム３１、３２の中心線Ｃ１、Ｃ２が同一直線状となった形態とがある。

図１８（Ａ）は他の実施の形態である流体継手２１を示す斜視図であり、この流体継手２１は、第１の連結アーム３１と第２の連結アーム３２とがそれぞれ１つのアーム片により形成されている。第１の連結アーム３１と第２の連結アーム３２は、継手本体３０に軸方向にずれ、並んで隣接して一体に設けられる。第１の連結アーム３１は第２の連結アーム３２側の面３６ｂと、これに対して反対側の面３６ａとを有する。第２の連結アーム３２は第１の連結アーム３１側の面３８ａと、これに対して反対側の面３８ｂとを有する。このとき、面３８ｂと面３８ａの距離と面３８ｂと面３６ｂの距離は等しい。

図１８（Ｂ）は２つの流体継手２１からなる継手組立体４０を示す平面図である。継手組立体４０は、第１の連結アーム３１の面３６ａが第２の連結アーム３２の面３７ｂに隣接した状態となって、連結具４１により連結される。連結具４１としては、図６に示された丸ピン４２、図７に示されたボルト４５、および図８に示された角ピン４７の何れをも使用することができる。

上述のように、複数の連結アームが設けられ、それぞれが交差角を有する形態、または一直線状の形態とした流体継手２１を連結することにより、任意の数の流体継手２１からなる継手組立体４０を組み立てることができる。

同種の流体継手２１により、流体継手２１の形状を変化させることなく、被駆動物体に応じた種々の形状で流体圧アクチュエータを組み立てることができる。流体圧アクチュエータが装着される被駆動物体に応じて種々の形状に継手組立体およびアクチュエータの形状を変更し得るので、同種の流体継手２１により多種類の流体圧アクチュエータを組立製造することができ、流体継手２１および流体圧アクチュエータの製造コストを低減することができる。

本発明は前記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で種々変更可能である。人工筋肉としての流体チューブ１１としては、供給される空気圧などの流体圧により膨張収縮して伸縮するものであれば、上述したマッキベン型に限られず、弾性チューブのみからなる流体チューブを用いることもできる。

１０ 流体圧アクチュエータ
１１ 流体チューブ
１２ 弾性チューブ
１３ 組紐チューブ
２１ 流体継手
２３ 分離型流体継手
３０ 継手本体
３１ 第１の連結アーム
３２ 第２の連結アーム
３２ａ、３２ｂ アーム片
３３ 取付孔
３４ 第１の連結孔
３５ 第２の連結孔
４０ 継手組立体
４１ 連結具
４２ 丸ピン
４３ 係合溝
４４ 止具
４５ ボルト
４６ ナット
４７ 角ピン

Claims (16)

1. 流体チューブが取り付けられる取付孔を備えた継手本体と、
   前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび第２の連結アームと、を有し、
   前記第２の連結アームは前記第１の連結アームに並んで形成され、
   前記連結孔に挿入される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る、流体継手。
2. 請求項１記載の流体継手において、前記第１の連結アームと前記第２の連結アームが軸方向に隣接して形成される、流体継手。
3. 流体チューブが取り付けられる取付孔を備えた継手本体と、
   前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび第２の連結アームと、を有し、
   前記第１の連結アームは１つのアーム片を備え、前記第２の連結アームは他の流体継手の第１の連結アームの両面を囲む２つのアーム片を備え、２つのアーム片の間隔が第１の連結アームの厚さに対応し、
   前記連結孔に挿入される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る、流体継手。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体継手において、前記第１の連結アームと前記第２の連結アームに設けられる連結孔はそれぞれ円形、または角形であり、前記第１の連結アームと前記第２の連結アームとを連結する連結具は横断面形状が円形であり、前記連結具により連結される２つの流体継手は前記連結具を中心に相互に揺動自在である、流体継手。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体継手において、前記第１の連結アームと前記第２の連結アームに設けられる連結孔はそれぞれ角形であり、前記第１の連結アームと前記第２の連結アームとを連結する連結具は横断面形状が角形であり、前記連結具により連結される２つの前記流体継手は相互に揺動しないように連結される、流体継手。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の流体継手において、前記第１の連結アームと前記第２の連結アームは前記取付孔の中心軸に対して交差角をもって継手本体に設けられているか、または一直線状に前記継手本体に設けられている、流体継手。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の流体継手において、複数の流体継手からなる継手組立体をループ状に形成するか、または列状に形成する、流体継手。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の流体継手において、前記連結具は、前記連結孔に挿入されるボルトとボルトにねじ結合されるナットからなるねじ部材、または前記連結孔に挿入されるピンおよび前記ピンの両端部に形成された係合溝に装着される止具からなるピン組立体である、流体継手。
9. 流体チューブが取り付けられる取付孔を備えた継手本体と、
   前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび第２の連結アームと、を有し、
   前記連結具は、前記連結孔に挿入されるボルトとボルトにねじ結合されるナットからなるねじ部材、または前記連結孔に挿入されるピンおよび前記ピンの両端部に形成された係合溝に装着される止具からなるピン組立体であり、
   前記連結孔に挿入される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る、流体継手。
10. 取付孔が設けられた継手本体、および前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび前記第１の連結アームと軸方向に並んで形成される第２の連結アームを有し、前記連結孔に装着される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る流体継手と、
    前記取付孔に端部が装着され、供給される流体による径方向の膨張収縮により軸方向に伸縮する流体チューブと、
    を有する、流体圧アクチュエータ。
11. 請求項１０記載の流体圧アクチュエータにおいて、前記第１の連結アームと前記第２の連結アームが隣接して形成される、流体圧アクチュエータ。
12. 取付孔が設けられた継手本体、および前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび前記第１の連結アームと軸方向に並んで形成される第２の連結アームを有し、前記連結孔に装着される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る流体継手と、
    前記取付孔に端部が装着され、供給される流体による径方向の膨張収縮により軸方向に伸縮する流体チューブと、を有し、
    前記第１の連結アームは１つのアーム片を備え、前記第２の連結アームは他の流体継手の第１の連結アームの両面を囲む２つのアーム片を備え、２つのアーム片の間隔が第１の連結アームの厚さに対応し、
    １つの前記流体継手の前記第１の連結アームと他の流体継手の前記第２の連結アームの２つの前記アーム片とを前記連結具により連結して、継手組立体を形成し、
    前記継手組立体に複数の前記流体チューブを取り付ける、流体圧アクチュエータ。
13. 請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の流体圧アクチュエータにおいて、複数の前記流体継手を連結して形成される第１の継手組立体と、複数の前記流体継手を連結して形成される第２の継手組立体と、前記第１の継手組立体の前記取付孔に一端部が取り付けられ、前記第２の継手組立体の前記取付孔に他端部が取り付けられる複数の前記流体チューブとを有し、前記流体チューブに供給される流体により前記第１の継手組立体と前記第２の継手組立体とを接近離反移動させる、流体圧アクチュエータ。
14. 請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の流体圧アクチュエータにおいて、複数の前記流体継手を連結して形成され継手組立体と、当該継手組立体の前記取付孔に一端部が取り付けられる複数の流体チューブと、当該流体チューブの他端部にそれぞれ取り付けられる分離型流体継手とを有し、前記流体チューブに供給される流体により前記継手組立体と前記分離型流体継手とを接近離反移動させる、流体圧アクチュエータ。
15. 請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の流体圧アクチュエータにおいて、複数の前記流体継手を連結してループ状の継手組立体を形成するか、または列状に形成する、流体圧アクチュエータ。
16. 取付孔が設けられた継手本体、および前記継手本体に外方に突出して一体に設けられ、それぞれ先端部に連結孔が設けられる第１の連結アームおよび前記第１の連結アームと軸方向に並んで形成される第２の連結アームを有し、前記連結孔に装着される連結具により前記連結アームの部分で連結される継手組立体を形成し得る流体継手と、
    複数の前記流体継手を連結して形成される第１の継手組立体と、
    複数の前記流体継手を連結して形成される第２の継手組立体と、
    前記第１の継手組立体の前記取付孔に一端部が取り付けられ、前記第２の継手組立体の前記取付孔に他端部が取り付けられる複数の前記流体チューブと、を有し、
    前記流体チューブに供給される流体により前記第１の継手組立体と前記第２の継手組立体とを接近離反移動させる、流体圧アクチュエータ。

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