Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4923239B2 - Fluid actuator - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4923239B2 - Fluid actuator - Google Patents

Fluid actuator Download PDF

Info

Publication number
JP4923239B2
JP4923239B2 JP2005355518A JP2005355518A JP4923239B2 JP 4923239 B2 JP4923239 B2 JP 4923239B2 JP 2005355518 A JP2005355518 A JP 2005355518A JP 2005355518 A JP2005355518 A JP 2005355518A JP 4923239 B2 JP4923239 B2 JP 4923239B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flat tube
fluid actuator
fluid
cut
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2005355518A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007155111A (en
Inventor
秀行 塚越
能 北川
久美子 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Institute of Technology NUC
Original Assignee
Tokyo Institute of Technology NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Institute of Technology NUC filed Critical Tokyo Institute of Technology NUC
Priority to JP2005355518A priority Critical patent/JP4923239B2/en
Publication of JP2007155111A publication Critical patent/JP2007155111A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4923239B2 publication Critical patent/JP4923239B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Massaging Devices (AREA)
  • Finger-Pressure Massage (AREA)
  • Actuator (AREA)

Description

本発明は、流体を駆動源として指圧マッサージ等の動作を行う流体アクチュエータに関する。   The present invention relates to a fluid actuator that performs operations such as acupressure massage using a fluid as a drive source.

マッサージ器として電動マッサージ装置が各種開発されている。しかし、従来の電動マッサージ装置では、人間の手による指圧のような微妙なマッサージ効果は得られない。これは、電動駆動では微妙な力制御の実現が難しいからであり、電動マッサージ装置による人間の指圧に近いマッサージ効果は再現できていない。   Various electric massage devices have been developed as massage devices. However, the conventional electric massage apparatus cannot provide a delicate massage effect such as acupressure by human hands. This is because it is difficult to realize delicate force control by electric drive, and the massage effect close to human acupressure by the electric massage device cannot be reproduced.

また、電気を駆動源とする場合、浴室などの水気の多い場所での使用に適さない。したがって、浴槽内での指圧マッサージなどはできない。
また、従来の電動マッサージ機器は、安全上の問題のためペースメーカー使用者に適用することはできなかった。これに対し、後述のように本発明の流体アクチュエータは、家庭用水道圧のみでも駆動可能なため、ペースメーカー使用者に適用しても一切問題はない。
また、従来よりロボットアーム等の先端部にハンドを備え、掘削、採取、検査などの各種動作を行うハンド型ロボットが開発されている。しかし、従来のハンド型ロボットのハンドは、物を掴む動作をさせた場合、把持する力の微妙な制御が的確にできず、人間の手に近似した柔軟かつ微妙な力操作で脆弱物品を壊さずに把持することは非常に困難であった。
In addition, when electricity is used as a drive source, it is not suitable for use in a wet place such as a bathroom. Therefore, acupressure massage in the bathtub is not possible.
In addition, conventional electric massage devices cannot be applied to pacemaker users due to safety issues. On the other hand, as will be described later, the fluid actuator of the present invention can be driven only by domestic water pressure, so there is no problem even if it is applied to a pacemaker user.
Conventionally, a hand type robot has been developed that includes a hand at the tip of a robot arm or the like and performs various operations such as excavation, sampling, and inspection. However, when the hand of a conventional hand-type robot grabs an object, it cannot accurately control the gripping force, and breaks a fragile article with a flexible and delicate force operation similar to a human hand. It was very difficult to grip without.

一方、従来より液体圧力を制御する液体減圧弁が開発されている(例えば特許文献1参照)。しかし、液体用減圧弁を用いて指圧マッサージ等のハンドを構成するアクチュエータを駆動しても、ハンド自体の構成が複雑であったり、充分に軽く微妙な力での制御ができるハンドが開発されていないため、人間の手による指圧マッサージ効果に近い効果が得られるハンドは実現されていない。   On the other hand, a liquid pressure reducing valve that controls the liquid pressure has been developed (see, for example, Patent Document 1). However, even if an actuator that constitutes a hand such as a shiatsu massage is driven using a pressure reducing valve for liquid, a hand that has a complicated structure or can be controlled lightly and with delicate force has been developed. Therefore, a hand that can achieve an effect similar to a shiatsu massage effect by a human hand has not been realized.

特開2002−023856号公報JP 2002-023856 A

本発明は上記従来技術を考慮したものであって、電気を使用することなく、流体を駆動源として微妙な力制御を可能とし、人間の手による把持動作に近い柔軟かつ微妙な力操作で物を掴む動作を可能とし、例えば人間の手による指圧マッサージ効果に近い効果を再現可能な流体アクチュエータの提供を目的とする。   The present invention takes the above-described conventional technology into consideration, and enables subtle force control using fluid as a driving source without using electricity, and allows the object to be operated with a flexible and subtle force operation similar to a gripping operation by a human hand. An object of the present invention is to provide a fluid actuator that can reproduce an effect similar to a shiatsu massage effect by a human hand.

請求項1の発明は、切込みを有し、該切込みの両側に相互に接近離間するとともに弾性復帰力を有する作動片を有する本体と、該切込み内に挿入され、作動流体が流通する扁平チューブと、該作動流体の流量又は圧力制御により前記扁平チューブを広げることにより前記切込みを押し広げて前記作動片を離間動作させる手段と、を備え、前記切込みの切込み方向と該切込み内での前記扁平チューブの扁平断面の長手方向とが略一致することを特徴とする流体アクチュエータを提供する。 The invention of claim 1 has a notch, a body having a working piece having an elastic restoring force with each other toward and away from the sides of該切inclusive, are inserted into該切the lump, and the flat tube working fluid flows And means for expanding the flat tube by controlling the flow rate or pressure of the working fluid so as to spread the cut and move the working piece away from each other, the cutting direction of the cut and the flat tube in the cut The fluid actuator is characterized in that the longitudinal direction of the flat cross section substantially coincides .

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記本体は複数の並列する切込みを有し、各切込み内の扁平チューブが広がることにより、前記本体が湾曲することを特徴とする。 The invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, the main body has a plurality of parallel cuts, and the flat tube in each cut widens , whereby the main body is curved .

請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記扁平チューブは、折返して前記複数の切込み内に挿入された1本の連続した扁平チューブであることを特徴とする。 The invention of claim 3 is the invention of claim 2, wherein the flat tube is a single continuous flat tube that is folded and inserted into the plurality of cuts.

請求項4の発明は、請求項3の発明において、前記扁平チューブ内に設けられた空間形成手段を有し、該空間形成手段は、扁平チューブ内に挿入された針金又は金属製の導線からなることを特徴とする。 The invention of claim 4 has the space forming means provided in the flat tube according to the invention of claim 3, and the space forming means is composed of a wire inserted in the flat tube or a metal conductor. It is characterized by that.

請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか1項の発明において、前記扁平チューブは、伸縮性を有さないことを特徴とする。 A fifth aspect of the invention is characterized in that, in the invention of any one of the first to fourth aspects, the flat tube has no stretchability .

請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれか1項の発明において、自動的に振動を起こさせて前記流体アクチュエータを駆動する自励振動式駆動回路をさらに有し、前記自励振動式駆動回路は、前記流体アクチュエータを圧力供給源に接続する切換え弁と、可変オリフィス及び逆止弁からなり、振動子を振動させる励振装置とを有し、前記振動子の振動によって前記切換え弁が自動的に交互に切り替えられるように構成されていることを特徴とする。 The invention of claim 6 is the invention of any one of claims 1 to 5 , further comprising a self-excited vibration drive circuit that automatically causes vibration to drive the fluid actuator, and the self-excited vibration The drive circuit includes a switching valve that connects the fluid actuator to a pressure supply source, and an excitation device that includes a variable orifice and a check valve, and that vibrates the vibrator. It is configured to be automatically switched alternately .

本発明によれば、本体に例えばV字状に形成した切込み内に扁平チューブを挿入し、この扁平チューブを流体圧により加圧して円形に近づけ、切込みを押し広げるという簡単な機構により、切込みの両側の作動片が微妙な軽い力で開く。これにより、電気を使用することなく、流体を駆動源として作動片の動作を軽い力で微妙に制御することができる。
このような流体アクチュエータを用いてロボットハンドを構成すれば、人間の手に近い微妙な力制御が可能になり、脆弱物品を壊すことなく柔軟にかつ安定して確実に把持できる。
According to the present invention , a flat tube is inserted into a V-shaped notch formed in the main body, the flat tube is pressurized by fluid pressure to approach a circle, and the notch is expanded by a simple mechanism. The operating pieces on both sides open with a slight light force. As a result, the operation of the working piece can be delicately controlled with a light force using fluid as a driving source without using electricity.
If a robot hand is configured using such a fluid actuator, delicate force control close to that of a human hand can be achieved, and a fragile article can be gripped flexibly and stably without breaking.

本発明によれば、複数の切込みを有する本体が人間の手に似たハンドを構成して、電気を使用することなく流体の制御により微妙な力の調整を行って、人間の指圧マッサージ効果に近似したマッサージ効果が得られるとともに、浴室内などの水気の多い場所での使用に適した流体アクチュエータが実現できる。
なお、本発明は、指圧マッサージ動作の他に人間の手に近似した各種把持動作が可能である。
According to the present invention , a body having a plurality of incisions constitutes a hand that resembles a human hand, and performs delicate force adjustment by controlling the fluid without using electricity, resulting in a human acupressure massage effect An approximate massage effect can be obtained, and a fluid actuator suitable for use in a wet location such as in a bathroom can be realized.
In addition to the acupressure massage operation, the present invention can perform various gripping operations that approximate a human hand.

さらに、例えば親指に近似したフィンガーを付加することも可能であり、ハンドとしてより人間の手に近づけることができる。このようなハンドは、1)人間の手より軽量・柔軟構造ながら同等の握力を発揮でき、2)電気エネルギーが一切不要のため感電や磁気的作用の懸念もなく、3)手動圧力制御弁により自在に指圧を制御できる、などの利点を有している。これにより、一般家庭でも理学療法士によるマッサージと同等の医療を再現できる可能性が広がる。   Furthermore, for example, it is possible to add a finger similar to the thumb, and the hand can be closer to a human hand. Such a hand has 1) lighter and more flexible structure than human hands, 2) no need for electrical energy, no concern for electric shock and magnetic action, and 3) manual pressure control valve. It has the advantage that the finger pressure can be freely controlled. This expands the possibility of reproducing medical treatment equivalent to a massage by a physical therapist even in a general home.

本発明によれば、1本の連続した扁平チューブを用いるため構造が簡単になるとともに、流体の圧力制御が容易になる。 According to the present invention , since one continuous flat tube is used, the structure is simplified and the pressure control of the fluid is facilitated.

本発明によれば、1本の連続扁平チューブを折り返して用いた場合に、扁平チューブ内に常に連続した空間が形成されるため、扁平チューブの折返し部で高圧側の流体が閉塞されることがなく、確実に扁平チューブ内を流通してアクチュエータの駆動制御の信頼性が高まる。 According to the present invention , when one continuous flat tube is folded and used, a continuous space is always formed in the flat tube, so that the fluid on the high pressure side may be blocked by the folded portion of the flat tube. However, the reliability of the drive control of the actuator is increased by reliably circulating in the flat tube.

本発明によれば、扁平チューブ内にチューブ長手方向に沿って導線その他の線材を挿入しておくことにより、折れ曲がり部においても確実に扁平チューブ内を挿通する空間が確保される。 According to the present invention , by inserting a conducting wire or other wire along the longitudinal direction of the tube into the flat tube, a space for reliably inserting the inside of the flat tube is ensured even at the bent portion.

本発明によれば、扁平チューブの内面側にチューブ長手方向に沿って連続する溝を形成しておくことにより、折れ曲がり部においても確実に扁平チューブ内を挿通する空間が確保される。 According to the present invention , by forming a continuous groove along the longitudinal direction of the tube on the inner surface side of the flat tube, a space for reliably passing through the flat tube is ensured even at the bent portion.

図1は、本発明実施例の基本構成図である。(A)は扁平チューブが閉じた状態、(B)は扁平チューブが広がった状態を示し、(C)は(B)の状態の上面図である。
本体1に切込み3が形成され、切込み3内に扁平チューブ2が挿入される。本体1はそれ自体で弾性復帰力を有する適度な発泡性を有する例えば塩化ビニル等のプラスチック材料で構成することが構成の簡素化の点で好ましい。切込み3の両側に相互に接近・離間する作動片4,4が形成される。扁平チューブ2は、例えば伸縮性のないウレタンチューブからなり、扁平状態から広がってもチューブの材料自体は伸びない。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of an embodiment of the present invention. (A) is a state where the flat tube is closed, (B) is a state where the flat tube is expanded, and (C) is a top view of the state of (B).
A cut 3 is formed in the main body 1, and the flat tube 2 is inserted into the cut 3. The main body 1 is preferably made of a plastic material such as vinyl chloride having an appropriate foaming property having an elastic restoring force by itself, from the viewpoint of simplification of the structure. Actuating pieces 4 and 4 are formed on both sides of the cut 3 so as to approach and separate from each other. The flat tube 2 is made of, for example, a non-stretchable urethane tube, and the tube material itself does not stretch even if the flat tube 2 expands from the flat state.

(A)の状態から扁平チューブ2に作動流体を流して圧力を高めると、(B)に示すように、扁平チューブ2が広がって円形になり、両側の作動片4,4を押し開く。扁平チューブ2に流す流体を絞って圧力を弱めれば(A)の状態に戻る。   When the working fluid is supplied to the flat tube 2 from the state (A) to increase the pressure, the flat tube 2 expands and becomes circular as shown in (B), and pushes the working pieces 4 and 4 on both sides. When the fluid flowing through the flat tube 2 is squeezed to reduce the pressure, the state returns to (A).

図2は、本発明の実施例の構成図である。
この例は、例えば指圧器のハンドを構成する本体5に複数の並列する切込み3を形成し、各切込み3内に扁平チューブ2を挿入したものである。(A)の状態から扁平チューブ2を広げると、(B)に示すように、各切込み3の両側の作動片4を押し広げて本体5を湾曲させる。
FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
In this example, for example, a plurality of parallel cuts 3 are formed in a main body 5 constituting a hand of a shiatsu, and a flat tube 2 is inserted into each cut 3. When the flat tube 2 is expanded from the state of (A), as shown in (B), the operating pieces 4 on both sides of each of the notches 3 are expanded to bend the main body 5.

図3は、本発明の別の実施例の構成図である。
この例は、1本の連続した扁平チューブ2を折返して本体5の切込み3内に配設したものである。扁平チューブ2は、圧力調整可能な減圧バルブ7を介して水圧供給源となる例えば家庭用水道の蛇口6に接続される。
FIG. 3 is a block diagram of another embodiment of the present invention.
In this example, one continuous flat tube 2 is folded and disposed in the cut 3 of the main body 5. The flat tube 2 is connected to a faucet 6 for domestic water supply, which serves as a water pressure supply source, via a pressure-reducing valve 7 capable of adjusting pressure.

図4は、図3の実施例のIII−III矢視図である。(A)の状態から水道の蛇口6を開いて扁平チューブ2内に水(請求項でいう作動流体)を流してこの扁平チューブ2を広げて膨らませると、(B)に示すように、各切込み3の両側の作動片4を押し広げて本体5を湾曲させる。水道の蛇口6の開度あるいはバルブ7の減圧量に応じて扁平チューブ2内を流れる水の流量又は圧力が変わりこれに応じて本体5が湾曲する。蛇口6を閉じれば圧力が遮断され扁平チューブ2が閉じるとともに、本体5はその弾性復帰力により作動片4が閉じて(A)の状態に戻る。   4 is a view taken along the line III-III of the embodiment of FIG. When the water tap 6 is opened from the state of (A), water (working fluid referred to in the claims) is allowed to flow into the flat tube 2 and the flat tube 2 is expanded and inflated, as shown in (B), The working piece 4 on both sides of the notch 3 is pushed and widened to bend the main body 5. The flow rate or pressure of the water flowing in the flat tube 2 changes according to the opening of the faucet 6 of the water supply or the amount of pressure reduction of the valve 7, and the main body 5 bends accordingly. When the faucet 6 is closed, the pressure is cut off, the flat tube 2 is closed, and the main body 5 returns to the state (A) with the operating piece 4 closed by its elastic return force.

図5は、本発明の扁平チューブの別の例の構成説明図である。
(A)はジグザグ状に折れ曲がって連続する扁平チューブ2を示す。このような扁平チューブ2を用いると、扁平した状態で流体を流したときに、折れ曲がり部で扁平チューブ2が密閉したまま閉塞され、高圧側の流体がそこで止まってそれ以上流れなくなることがある。
FIG. 5 is a configuration explanatory view of another example of the flat tube of the present invention.
(A) shows the flat tube 2 which bends zigzag and continues. When such a flat tube 2 is used, when the fluid is flowed in a flat state, the flat tube 2 may be closed while being bent, and the high-pressure side fluid may stop there and stop flowing any more.

そこで、(B)に示すように、扁平チューブ2内にチューブ内に連続して隙間を形成する空間形成手段として線材8を挿通しておく。これにより、扁平チューブ2内には常に線材8の径に相当する隙間が形成されるため、ジグザグ状に設けた扁平チューブ2であっても、折れ曲がり部でチューブ内が閉塞されることはなく作動流体が円滑に流通する。   Then, as shown to (B), the wire 8 is penetrated as a space formation means which forms a clearance gap continuously in the flat tube 2 in the tube. As a result, a gap corresponding to the diameter of the wire 8 is always formed in the flat tube 2, so that even the flat tube 2 provided in a zigzag shape does not block the inside of the tube at the bent portion. Fluid flows smoothly.

図6は、図5(B)の扁平チューブの一部斜視図である。
図示したように、扁平チューブ2内に線材8を挿通させることにより、扁平したチューブ内に空間9が形成される。線材8としては、針金、ワイヤその他金属製の導線あるいはプラスチック製の線状材や細いパイプ材などを用いることができる。
FIG. 6 is a partial perspective view of the flat tube of FIG.
As illustrated, a space 9 is formed in the flattened tube by inserting the wire 8 into the flattened tube 2. As the wire 8, a wire, a wire, a metal conductive wire, a plastic wire, a thin pipe, or the like can be used.

図7は、空間形成手段の別の例の説明図である。
この例は、扁平チューブ2の内面側にチューブ長手方向に連続する溝10を形成したものである。これにより、扁平した状態の扁平チューブ2内に常に空間9が形成される。なお、溝10は、1本でもよいしあるいは複数本の溝10をチューブ内面に並列して形成してもよい。
FIG. 7 is an explanatory diagram of another example of the space forming means.
In this example, a groove 10 continuous in the tube longitudinal direction is formed on the inner surface side of the flat tube 2. Thereby, the space 9 is always formed in the flat tube 2 in the flat state. The groove 10 may be one or a plurality of grooves 10 may be formed in parallel on the inner surface of the tube.

図8は、本発明のさらに具体的な実施例の構成図である。
この例は、2系統の扁平チューブ11a,11bによりアクチュエータとなるハンド13を構成する。扁平チューブ11bは親指系統であり、扁平チューブ11aはその他の指の系統である。両扁平チューブ11a,11bはともに端部が封止され、2位置切換え弁12を介して圧力供給源となる水道の蛇口6あるいは蛇口に接続された減圧装置に接続される。
FIG. 8 is a block diagram of a more specific embodiment of the present invention.
In this example, a hand 13 serving as an actuator is constituted by two systems of flat tubes 11a and 11b. The flat tube 11b is a thumb system, and the flat tube 11a is a system of other fingers. Both flat tubes 11a and 11b are sealed at their ends, and are connected via a two-position switching valve 12 to a tap faucet 6 serving as a pressure supply source or a pressure reducing device connected to the faucet.

このようなハンド13は、適当なアームあるいはサスペンダーやホルダなどにより使用者の肩にセットされる。セットした状態で切換え弁12により水道水の圧力を供給すると(図示した状態)、各扁平チューブ11a,11bが広がってハンド13が湾曲し肩を掴んで指圧効果を与える。続いて切換え弁12を切換えて圧力を遮断すると、扁平チューブ11a,11bが閉じてハンド13が開く。これを繰り返すことにより、指圧マッサージ効果が得られる。   Such a hand 13 is set on the shoulder of the user by an appropriate arm, suspender, holder or the like. When tap water pressure is supplied by the switching valve 12 in the set state (shown state), each flat tube 11a, 11b spreads, the hand 13 bends, grips the shoulder and gives a shiatsu effect. Subsequently, when the switching valve 12 is switched to shut off the pressure, the flat tubes 11a and 11b are closed and the hand 13 is opened. By repeating this, an acupressure massage effect is obtained.

図9は、本発明の別の具体的な実施例の構成図である。
この例のハンド13は、親指を含む全指を1系統の扁平チューブ14で構成したものである。扁平チューブ14は、切換え弁15を介して蛇口6又は減圧装置に接続される。この扁平チューブ14は端部が封止されず、水は流れたまま外部に流出する。切換え弁15を交互に切換えることにより、扁平チューブ14が開閉動作してハンド13を駆動し指圧マッサージ効果を付与する。
FIG. 9 is a block diagram of another specific embodiment of the present invention.
The hand 13 in this example is configured by configuring all fingers including the thumb with a single flat tube 14. The flat tube 14 is connected to the faucet 6 or the pressure reducing device via the switching valve 15. The end of the flat tube 14 is not sealed, and water flows out to the outside while flowing. By switching the switching valve 15 alternately, the flat tube 14 opens and closes to drive the hand 13 to give a shiatsu massage effect.

図10は、本発明のさらに別の実施例の構成説明図である。
この例は、ハンド19に親指パーツ16を設けたものである。ハンド19は、前述の各ハンドと同様に扁平チューブ17により駆動される。親指パーツ16の背面にジグザグ状に折り畳んだ扁平チューブ18が配設される。この扁平チューブ18は前述の空間形成手段(図5〜図7参照)を備えている。扁平チューブ18に作動流体を供給することにより、(B)に示すように、親指パーツ16を押圧してハンド19による指圧効果を補助しマッサージ効果を高める。
FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of still another embodiment of the present invention.
In this example, a thumb part 16 is provided on the hand 19. The hand 19 is driven by the flat tube 17 in the same manner as the above-described hands. A flat tube 18 folded in a zigzag shape is disposed on the back surface of the thumb part 16. The flat tube 18 includes the above-described space forming means (see FIGS. 5 to 7). By supplying the working fluid to the flat tube 18, as shown in (B), the thumb part 16 is pressed to assist the acupressure effect by the hand 19 and enhance the massage effect.

図11は、作動流体の圧力制御弁の構成図である。
弁本体25内に2個のポペット弁20,21が上下に装着される。上下の弁20,21間にリリーフ絞り23が形成される。下の弁21と弁本体25間に減圧絞り24が形成される。26はシール材である。弁20,21の断面が流体から受ける力と弁を押す力Fのつり合いによって、減圧絞り24が開閉する。入口ポート27から作動流体が導入され、Fに応じて開く減圧絞り24を通して減圧された流体が出口ポート28から流出する。出力側の圧力が高くなると、リリーフ絞り23が開いてドレンポート29から高圧流体を逃がす。
FIG. 11 is a configuration diagram of a pressure control valve for working fluid.
In the valve body 25, two poppet valves 20, 21 are mounted up and down. A relief throttle 23 is formed between the upper and lower valves 20 and 21. A decompression throttle 24 is formed between the lower valve 21 and the valve body 25. Reference numeral 26 denotes a sealing material. The decompression throttle 24 opens and closes by the balance between the force received from the fluid by the cross section of the valves 20 and 21 and the force F pushing the valve. The working fluid is introduced from the inlet port 27, and the pressure-reduced fluid flows out from the outlet port 28 through the pressure reducing throttle 24 that opens according to F. When the pressure on the output side becomes high, the relief throttle 23 opens and the high-pressure fluid is released from the drain port 29.

図12は、自励振動式駆動回路の構成図である。
本発明の流体アクチュエータの駆動操作として、手動弁又は電磁弁により開閉する方法も可能であるが、図12に示すような回路構成とすることにより、弁駆動用エネルギーを新たに加えることなく自動的に振動を起こさせてアクチュエータを駆動することができる。
FIG. 12 is a configuration diagram of a self-excited vibration drive circuit.
As a driving operation of the fluid actuator of the present invention, a method of opening and closing by a manual valve or an electromagnetic valve is possible, but by adopting a circuit configuration as shown in FIG. 12, automatic operation without newly adding valve driving energy is possible. The actuator can be driven by causing vibration in the actuator.

図示したように、圧力供給源となる水道の蛇口6が切換え弁33を介してアクチュエータ30に接続される。これとともに水道水が、可変オリフィス34と逆止弁35からなる励振装置31に供給され、振動子32を振動させる。これにより切換え弁33が自動的に連続して交互に切換えられる。   As shown in the figure, a tap faucet 6 serving as a pressure supply source is connected to an actuator 30 via a switching valve 33. At the same time, tap water is supplied to an exciter 31 comprising a variable orifice 34 and a check valve 35 to vibrate the vibrator 32. As a result, the switching valve 33 is automatically and alternately switched.

図13は、本発明に係る流体アクチュエータを駆動する減圧弁の別の例の構成図である。
弁本体101は、上カバー102及び下カバー103を有する。弁本体101の内部に、入力ポート104が開口する入力側弁室105及び出力ポート106が開口する出力側弁室107が隔壁108を介して形成される。隔壁108の中央部に挿通孔が形成される。この挿通孔を通して第1のポペット110が装着される。第1のポペット110は、円錐状のテーパ部110aとその上部の円柱部110bとにより構成される。第1のポペット110の円柱部110bが、挿通孔内を摺動する。入力側弁室105はスリット125を介して出力側弁室107と連通する。
FIG. 13 is a configuration diagram of another example of a pressure reducing valve that drives a fluid actuator according to the present invention.
The valve body 101 includes an upper cover 102 and a lower cover 103. An input side valve chamber 105 in which the input port 104 is opened and an output side valve chamber 107 in which the output port 106 is opened are formed in the valve main body 101 through a partition wall 108. An insertion hole is formed at the center of the partition wall 108. The first poppet 110 is attached through this insertion hole. The first poppet 110 includes a conical tapered portion 110a and an upper cylindrical portion 110b. The cylindrical portion 110b of the first poppet 110 slides in the insertion hole. The input side valve chamber 105 communicates with the output side valve chamber 107 through a slit 125.

第1のポペット110のテーパ部110aは、隔壁108の挿通孔の下端部周縁に当接又は近接して減圧絞り部113を形成する。絞り部113は、ポペット110の円柱部110bに設けたスリット125を介して出力側弁室107に連通する。この挿通孔の下端部周縁には、ポペット側のテーパ部110aに対応する角度のテーパ面が形成される。   The taper portion 110 a of the first poppet 110 forms a decompression throttle portion 113 in contact with or in proximity to the periphery of the lower end portion of the insertion hole of the partition wall 108. The throttle 113 communicates with the output-side valve chamber 107 through a slit 125 provided in the cylindrical portion 110 b of the poppet 110. A tapered surface having an angle corresponding to the tapered portion 110a on the poppet side is formed on the periphery of the lower end portion of the insertion hole.

入力側弁室105内の第1のポペット110の下部に第1のベローズ114が設けられる。第1のベローズ114は、第1のポペット110の下側に入力側弁室105から水密的に封止された第1の封止スペース115を形成する。第1の封止スペース115は、下カバー103に形成したドレンポート116に連通する。   A first bellows 114 is provided below the first poppet 110 in the input side valve chamber 105. The first bellows 114 forms a first sealed space 115 that is watertightly sealed from the input side valve chamber 105 below the first poppet 110. The first sealing space 115 communicates with a drain port 116 formed in the lower cover 103.

第1のポペット110の上部に第2のポペット117が連続して設けられる。第2のポペット117は、円柱部117aの下端部に円錐状のテーパ凹部117bを備えたものである。テーパ凹部117bは、第1のポペット110の上端部周縁に当接して両者間にリリーフ絞り部118を形成する。リリーフ絞り部118は、第1のポペット110の円柱部110bを縦に貫通するリリーフ通路119を介して第1の封止スペース115及びドレンポート116と連通する。第1のポペット110の上端部周縁には、第2のポペット117のテーパ部117bに対応する角度のテーパ面が形成される。   A second poppet 117 is continuously provided on the upper portion of the first poppet 110. The second poppet 117 is provided with a conical tapered concave portion 117b at the lower end of the cylindrical portion 117a. The tapered recess 117b abuts on the periphery of the upper end portion of the first poppet 110 and forms a relief throttle portion 118 therebetween. The relief restrictor 118 communicates with the first sealing space 115 and the drain port 116 via a relief passage 119 that vertically penetrates the cylindrical portion 110 b of the first poppet 110. A tapered surface having an angle corresponding to the tapered portion 117 b of the second poppet 117 is formed on the periphery of the upper end portion of the first poppet 110.

第2のポペット117は、上カバー102を貫通する貫通孔120を通して外部に突出する。この突出した部分を覆って第2のベローズ121が設けられる。第2のベローズ121はその内部側に、第2のポペット117の突出部を外部から水密的に封止する第2の封止スペース123を形成する。第2のベローズ121の上端部にベローズ内部を水密的に封止する押圧板122が設けられる。この押圧板122の内面側に第2のポペット117の端部が固定される。上ポペット117の円柱部117aにスリット126が設けられ、出力側弁室107とベローズ内部の第2の封止スペース123とを連通する。   The second poppet 117 protrudes to the outside through a through hole 120 that penetrates the upper cover 102. A second bellows 121 is provided to cover the protruding portion. The 2nd bellows 121 forms the 2nd sealing space 123 which seals the projection part of the 2nd poppet 117 watertight from the outside on the inside side. A pressing plate 122 that seals the inside of the bellows in a watertight manner is provided at the upper end of the second bellows 121. The end of the second poppet 117 is fixed to the inner surface side of the pressing plate 122. A slit 126 is provided in the cylindrical portion 117a of the upper poppet 117, and the output side valve chamber 107 and the second sealing space 123 inside the bellows communicate with each other.

第1のベローズ114は、第1のポペット110を常に上方に付勢する弾性を有する。第2のベローズ121は、最初は弾性が作用しない初期状態より上方に引き伸ばされた状態でセットされる。したがって、最初は第2のベローズ121を下方に付勢する。押圧板122が押圧されると第2のベローズ121が縮んで弾性が初期状態に戻り、さらに押圧されると、押圧力に対抗して上向きの弾性力が発生する。   The first bellows 114 has elasticity that constantly biases the first poppet 110 upward. The second bellows 121 is initially set in a state of being stretched upward from an initial state where no elasticity acts. Accordingly, the second bellows 121 is initially biased downward. When the pressing plate 122 is pressed, the second bellows 121 contracts and the elasticity returns to the initial state. When the pressing plate 122 is further pressed, an upward elastic force is generated against the pressing force.

上記減圧弁の減圧制御動作について説明する。
まず、入力ポート104から低圧の水道水を入力側弁室105に導入する。このとき、本実施例の構成では、減圧絞り部113において、第1のポペット110のテーパ部110aの上面に当接する隔壁108の挿通孔の径と、テーパ部110aの下面に結合された第1のベローズ114の径が等しい。したがって、第1のベローズ114に対しては、水道水の圧力による力は作用せず、第1のポペット110はベローズのバネ力によって上方に押し上げられる。これにより、減圧絞り部113が閉じられるとともに、第1のポペット110の円柱部110b端部が第2のポペット117を押し上げる。したがって、円柱部110b端部のリリーフ絞り部118は閉じる。このように、第2のポペット117が最大限上方に突出した初期状態では、第2のベローズ121は中立状態(バネ力が作用しない状態)より僅かに引き延ばされた状態であり、バネ力は引っ張り方向(ポペット117を下げる方向)に作用する。
The pressure reducing control operation of the pressure reducing valve will be described.
First, low-pressure tap water is introduced from the input port 104 into the input-side valve chamber 105. At this time, in the configuration of this embodiment, in the decompression throttle portion 113, the diameter of the insertion hole of the partition wall 108 that contacts the upper surface of the tapered portion 110a of the first poppet 110 and the first surface coupled to the lower surface of the tapered portion 110a. The bellows 114 have the same diameter. Therefore, the force by the tap water pressure does not act on the first bellows 114, and the first poppet 110 is pushed upward by the spring force of the bellows. As a result, the decompression throttle 113 is closed and the end of the cylindrical portion 110b of the first poppet 110 pushes up the second poppet 117. Therefore, the relief stop 118 at the end of the cylindrical portion 110b is closed. As described above, in the initial state where the second poppet 117 protrudes upward as much as possible, the second bellows 121 is slightly extended from the neutral state (the state where no spring force acts), and the spring force Acts in the pulling direction (the direction in which the poppet 117 is lowered).

ここで、押圧板122を介して指(矢印Fの力)で第2のポペット117とともに第1のポペット110を押し下げる。これにより、減圧絞り部113が開く。この場合、指の力Fに応じて減圧絞り部113の開き量が変わる。これにより、水道水の入力圧力が減圧絞り部113の開き度合いに応じて減圧され、この減圧された圧力がスリット125を介して出力側弁室107に導入される。さらに、この減圧された圧力が、出力ポート106を通して、図示しないアクチュエータに導入され圧力に応じて各種動作を行う。   Here, the first poppet 110 is pushed down together with the second poppet 117 with the finger (the force of the arrow F) through the pressing plate 122. As a result, the decompression throttle 113 is opened. In this case, the opening amount of the decompression throttle portion 113 changes according to the finger force F. As a result, the input pressure of tap water is reduced according to the degree of opening of the reduced pressure restrictor 113, and the reduced pressure is introduced into the output side valve chamber 107 through the slit 125. Further, this reduced pressure is introduced into an actuator (not shown) through the output port 106 and performs various operations according to the pressure.

本発明は、電気を使わずに水道水などの一般家庭で簡易に利用可能な低圧流体を用いた指圧マッサージ器などの各種機器のアクチュエータとして利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as an actuator for various devices such as a shiatsu massager using a low-pressure fluid that can be easily used in ordinary households such as tap water without using electricity.

本発明実施例の基本構成図。The basic block diagram of an Example of this invention. 本発明の好ましい実施例の構成図。The block diagram of the preferable Example of this invention. 本発明の別の実施例の構成図。The block diagram of another Example of this invention. 図3の実施例のIII−III矢視図。III-III arrow line view of the Example of FIG. 本発明に係る扁平チューブの説明図。Explanatory drawing of the flat tube which concerns on this invention. 線材を用いた扁平チューブの部分斜視図。The fragmentary perspective view of the flat tube using a wire. 空間形成手段の別の例の説明図。Explanatory drawing of another example of a space formation means. 本発明の具体的実施例の構成図。The block diagram of the specific Example of this invention. 本発明の別の具体的実施例の構成図。The block diagram of another specific Example of this invention. 本発明の別の実施例の説明図。Explanatory drawing of another Example of this invention. 作動流体の圧力制御弁の構成図。The block diagram of the pressure control valve of a working fluid. 自励振動式駆動回路の構成図。The block diagram of a self-excited vibration type drive circuit. 作動流体の圧力制御弁の別の例の構成図。The block diagram of another example of the pressure control valve of a working fluid.

符号の説明Explanation of symbols

1:本体、2:扁平チューブ、3:切込み、4:作動片、5:本体、6:水道の蛇口、7:減圧バルブ、8:線材、9:空間、10:溝、11a,11b:扁平チューブ、12:切換え弁、13:ハンド、14:扁平チューブ、15:切換え弁、16:親指パーツ、17:扁平チューブ、18:扁平チューブ、19:ハンド、20,21:ポペット弁、23:リリーフ絞り、24:減圧絞り、25:弁本体、26:シール材、27:入口ポート、28:出口ポート、29:ドレンポート、30:アクチュエータ、31:励振装置、32:振動子、33:切換え弁、34:可変オリフィス、35:逆止弁
1: main body, 2: flat tube, 3: cutting, 4: operating piece, 5: main body, 6: faucet, 7: pressure reducing valve, 8: wire rod, 9: space, 10: groove, 11a, 11b: flat Tube, 12: Switching valve, 13: Hand, 14: Flat tube, 15: Switching valve, 16: Thumb part, 17: Flat tube, 18: Flat tube, 19: Hand, 20, 21: Poppet valve, 23: Relief Throttle, 24: Depressurized throttle, 25: Valve body, 26: Seal material, 27: Inlet port, 28: Outlet port, 29: Drain port, 30: Actuator, 31: Excitation device, 32: Vibrator, 33: Switching valve 34: Variable orifice, 35: Check valve

Claims (6)

切込みを有し、該切込みの両側に相互に接近離間するとともに弾性復帰力を有する作動片を有する本体と、該切込み内に挿入され、作動流体が流通する扁平チューブと、該作動流体の流量又は圧力制御により前記扁平チューブを広げることにより前記切込みを押し広げて前記作動片を離間動作させる手段と、を備え、前記切込みの切込み方向と該切込み内での前記扁平チューブの扁平断面の長手方向とが略一致することを特徴とする流体アクチュエータ。 A main body having an operating piece having an incision and having an elastic return force close to and away from each other on both sides of the incision; a flat tube inserted into the incision through which the working fluid flows ; and a flow rate of the working fluid or Means for expanding the flat tube by pressure control so as to push and widen the cut to separate the working piece, and the cutting direction of the cut and the longitudinal direction of the flat cross section of the flat tube within the cut A fluid actuator characterized by substantially matching . 前記本体は複数の並列する切込みを有し、各切込み内の扁平チューブが広がることにより、前記本体が湾曲することを特徴とする請求項1に記載の流体アクチュエータ。 2. The fluid actuator according to claim 1, wherein the main body has a plurality of parallel cuts, and the flat tube in each cut widens , whereby the main body is curved . 前記扁平チューブは、折返して前記複数の切込み内に挿入された1本の連続した扁平チューブであることを特徴とする請求項2に記載の流体アクチュエータ。 The fluid actuator according to claim 2, wherein the flat tube is a single continuous flat tube that is folded and inserted into the plurality of cuts. 前記扁平チューブ内に設けられた空間形成手段を有し、該空間形成手段は、扁平チューブ内に挿入された針金又は金属製の導線からなることを特徴とする請求項3に記載の流体アクチュエータ。 The fluid actuator according to claim 3, further comprising a space forming unit provided in the flat tube, the space forming unit including a wire or a metal lead inserted into the flat tube . 前記扁平チューブは、伸縮性を有さないことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の流体アクチュエータ。 The fluid actuator according to claim 1, wherein the flat tube does not have elasticity . 自動的に振動を起こさせて前記流体アクチュエータを駆動する自励振動式駆動回路をさらに有し、
前記自励振動式駆動回路は、
前記流体アクチュエータを圧力供給源に接続する切換え弁と、
可変オリフィス及び逆止弁からなり、振動子を振動させる励振装置とを有し、
前記振動子の振動によって前記切換え弁が自動的に交互に切り替えられるように構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の流体アクチュエータ。
A self-excited vibration drive circuit that automatically vibrates and drives the fluid actuator;
The self-excited vibration drive circuit is
A switching valve for connecting the fluid actuator to a pressure supply;
Comprising a variable orifice and a check valve, and having an excitation device for vibrating the vibrator,
The fluid actuator according to claim 1, wherein the switching valve is automatically and alternately switched by vibration of the vibrator .
JP2005355518A 2005-12-09 2005-12-09 Fluid actuator Expired - Lifetime JP4923239B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005355518A JP4923239B2 (en) 2005-12-09 2005-12-09 Fluid actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005355518A JP4923239B2 (en) 2005-12-09 2005-12-09 Fluid actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007155111A JP2007155111A (en) 2007-06-21
JP4923239B2 true JP4923239B2 (en) 2012-04-25

Family

ID=38239741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005355518A Expired - Lifetime JP4923239B2 (en) 2005-12-09 2005-12-09 Fluid actuator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4923239B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5317096B2 (en) * 2008-05-27 2013-10-16 国立大学法人東京工業大学 Object gripping device
NL2004266A (en) * 2009-04-27 2010-10-28 Asml Netherlands Bv An actuator.
JP6792851B2 (en) * 2016-05-13 2020-12-02 国立大学法人東京工業大学 Robot hand and flying robot

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5267017A (en) * 1975-11-28 1977-06-03 Energy Eng Kk Method of pumping liquid out of tanks
JPS59153702A (en) * 1983-02-18 1984-09-01 Daifuku Co Ltd Storehouse in which picking is allowed
US5224796A (en) * 1989-09-18 1993-07-06 David Zeman Flat sided irrigation tubing
JPH0396766U (en) * 1990-01-23 1991-10-03
JPH08168989A (en) * 1994-12-14 1996-07-02 Hitachi Cable Ltd Gripping device
JP3771056B2 (en) * 1998-08-14 2006-04-26 圭治郎 山本 Strength support device for care
JP2002303303A (en) * 2001-04-05 2002-10-18 Rikogaku Shinkokai Spiral tube actuator
JP2002357286A (en) * 2001-06-04 2002-12-13 Noriyuki Sumitomo Grooved hose
JP3652293B2 (en) * 2001-10-05 2005-05-25 敬之 住友 hose
JP3925181B2 (en) * 2001-12-13 2007-06-06 セイコーエプソン株式会社 Flexible actuator
JP2003184820A (en) * 2001-12-18 2003-07-03 Seiko Epson Corp Flexible actuator
JP2003254473A (en) * 2002-03-06 2003-09-10 Denso Corp Flexible pipes and drain pipes for vehicle air conditioners
JP2004261338A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Toshiba Tec Corp Massage equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007155111A (en) 2007-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11896524B2 (en) Tissue removal devices, systems and methods
US20220226186A1 (en) Stimulation device
DE60137249D1 (en) APPARATUS FOR CONTROLLING RIVER OF BODY FLUIDS FOR EXTRACORPOREAL LIQUID TREATMENTS
CN104039250B (en) hydraulic vitrectomy probe
JP4923239B2 (en) Fluid actuator
WO2001070381A3 (en) Method and apparatus for acoustically controlling liquid solutions in microfluidic devices
KR20170137092A (en) A stimulating device
EP1215426A3 (en) Electrostrictive valve for modulating a fluid flow
EP1584350A3 (en) Spring contact member
EP1843705A4 (en) Quick cycle biopsy system
EP3165241A3 (en) Anti-clogging fluid management system
WO2023143187A1 (en) Physiotherapy device
RU2005141753A (en) AIR VALVE, ELECTRONIC BLOOD PRESSURE METER AND AIR MASSAGER
JP3149481U (en) Water control valve
CN116782961A (en) Vibration waveforms for breast pumps
JP6011957B2 (en) Actuator system
ITMI20042224A1 (en) PROCEDURE AND DEVICE TO OPERATE A DRIVE UNIT
DE60326356D1 (en) ELECTRICALLY ACTUATED VALVE FOR POWER CONTROL OF HYDRAULIC FLUID
RU2669990C1 (en) Switching valve
JP4716177B2 (en) Water discharge device
KR100718909B1 (en) Pilot valve unit for actuator control
JP2021061978A (en) Operation tool of reservoir set for balloon expansion of balloon catheter
JPH09311726A (en) Fluid controller
JP2007229687A (en) Spout apparatus
KR200150988Y1 (en) Water supply valve device for washing machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081021

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110524

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110720

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4923239

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term