特許ウォッチ

公開番号2025030036
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023134990
出願日2023-08-22
発明の名称アクチュエータ
出願人国立大学法人東海国立大学機構,国立大学法人電気通信大学
代理人個人
主分類F15B 15/12 20060101AFI20250228BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】流体を作動媒体として回転運動を生成するアクチュエータの有用性を向上させる技術を提供する。
【解決手段】アクチュエータ100は、筐体110と、筐体110に収納される可動子120と、筐体110と可動子120との間に形成される空間160を周方向に並ぶ複数の圧力室162に区画する、可動子120の回転運動に対して受動的に運動可能な少なくとも1つの可動隔壁130と、を備える。複数の圧力室162の圧力を調整することによって可動子120を多自由度回転させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
筐体と、
前記筐体に収納される可動子と、
前記可動子の回転運動に対して受動的に運動可能な少なくとも１つの可動隔壁と、
を備え、
前記少なくとも１つの可動隔壁は、前記筐体と前記可動子との間に形成される空間を周方向に並ぶ複数の圧力室に区画し、
前記複数の圧力室の圧力を調整することによって前記可動子を多自由度回転させるアクチュエータ。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記筐体は、内壁が凹球面状の凹部を有し、
前記可動子は、円板状であり、前記凹部に収容され、
前記少なくとも１つの可動隔壁はそれぞれ、前記凹部の前記内壁に接する円弧状の外周面を有する請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの可動隔壁を前記可動子に向けて付勢する付勢部材を備える請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの可動隔壁の前記可動子と接触する端面は、前記可動子が当該可動隔壁に対して傾動可能に構成される請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記可動子は、前記凹部の前記内壁の中心に配置された球面軸受によって回転中心が拘束される請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記複数の圧力室の圧力を調整する圧力コントローラを備える請求項１から５のいずれかに記載のアクチュエータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アクチュエータに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
流体を作動媒体として回転運動を生成するアクチュエータが知られている。この種のアクチュエータは、一般に、高出力が得られる。特許文献１は、この種のアクチュエータの一種であるベーンポンプおよびベーンモータを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－２３２４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の種のアクチュエータは、ロボットや工作機械などの種々の装置への搭載が進む中で、さらなる有用性の向上が求められている。
【０００５】
本開示は、このような課題に鑑みてなされ、そのある態様の例示的な目的の１つは、流体を作動媒体として回転運動を生成するアクチュエータの有用性を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のアクチュエータは、筐体と、筐体に収納される可動子と、可動子の回転運動に対して受動的に運動可能な少なくとも１つの可動隔壁と、を備える。少なくとも１つの可動隔壁は、筐体と可動子との間に形成される空間を周方向に並ぶ複数の圧力室に区画し、複数の圧力室の圧力を調整することによって可動子を多自由度回転させる。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、流体を作動媒体として回転運動を生成するアクチュエータの有用性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態に係るアクチュエータを示す斜視図である。
図１のアクチュエータ本体を示す斜視図である。
付勢部材とその周辺を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
まず、実施の形態に至った経緯を説明する。流体を作動媒体として回転を生成する例えばベーンポンプやベーンモータなどの従来のアクチュエータは、１自由度の回転運動のみを生成する。したがって、当該アクチュエータが組み込まれる装置が多自由度の回転を必要とする場合、必要とされる自由度と同数のアクチュエータが必要になる。これは、アクチュエータが組み込まれる装置の小型化、軽量化の足かせとなる。本実施の形態は、このような知見に基づいてなされたものである。
【００１０】
図１、２を参照する。図１、２では、アクチュエータ本体１０２の構造を説明するために、筐体本体１１２および可動子１２０は透明に描かれているが、透明である必要はなく、半透明や不透明であってもよい。図２では、第１隔離部材１１４＿１および支持軸１１６の表示を省略している。実施の形態に係る流体圧回転アクチュエータ（以下、単に「アクチュエータ」という）１００は、多自由度の回転運動を生成可能なアクチュエータであり、ロボットや工作機械をはじめとする様々な装置に利用できる。以下では、アクチュエータ１００の作動流体は空気であるものとする。つまりアクチュエータ１００は空圧アクチュエータであるものとする。ただし、実施の形態の技術思想は、矛盾しないかぎりにおいて、作動流体が空気以外の気体である気体圧アクチュエータや、作動流体が液体である液体圧アクチュエータにも適用できる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許