以下、本開示の実施形態について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described.
図１に、本開示の一実施形態に係る粘度変化構造１の一例を示す。粘度変化構造１は、ダイラタント流体２を格納する格納部３と、格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧する加圧部４を備える。後述するようにダイラタント流体２は、常圧時、つまり所定の圧力が加えられていない時には液体のように振る舞い、所定の圧力が加えられると、固体のように振る舞う性質を有する。更に、ダイラタント流体２は、遅いせん断速度において液体のように振る舞い、他方、より速いせん断速度に対しては固体のような抵抗力を発生する性質を有する。格納部３が可撓性を有する場合、ダイラタント流体２に所定の圧力が加えられていない状態では格納部３は曲げる又はねじる等により任意の形状に変形させ得る。例えば格納部３を曲げた状態のまま、加圧部４によりダイラタント流体２に所定の圧力が加えられると、ダイラタント流体２の粘度が上昇する。これにより、格納部３が曲げられた状態で硬く固まる。その後、ダイラタント流体２に加えられる圧力を維持することにより、格納部３の硬さ及び形状が維持され得る。一方で、加圧部４からダイラタント流体２に加えられる圧力が減らされると、ダイラタント流体２の粘度が低下する。これにより、格納部３が再度任意の形状に変形し得る。粘度は、物質のねばりの度合であり、粘性率、粘性係数、または絶対粘度ともいう。以下の説明では、ダイラタント流体の粘度が高くなることを、ダイラタント流体が固まる、若しくは、ダイラタント流体が硬くなる、ともいう。
FIG. 1 shows an example of the viscosity changing structure 1 according to the embodiment of the present disclosure. The viscosity change structure 1 includes a storage unit 3 for storing the dilatant fluid 2 and a pressurizing unit 4 for pressurizing the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3. As will be described later, the dilatant fluid 2 has a property of behaving like a liquid at normal pressure, that is, when a predetermined pressure is not applied, and behaving like a solid when a predetermined pressure is applied. Further, the dilatant fluid 2 has the property of behaving like a liquid at a slow shear rate, while generating a solid-like resistance to a higher shear rate. When the storage unit 3 has flexibility, the storage unit 3 can be deformed into an arbitrary shape by bending or twisting in a state where a predetermined pressure is not applied to the dilatant fluid 2. For example, when a predetermined pressure is applied to the dilatant fluid 2 by the pressurizing portion 4 while the storage portion 3 is bent, the viscosity of the dilatant fluid 2 increases. As a result, the storage portion 3 is hardened in a bent state. After that, by maintaining the pressure applied to the dilatant fluid 2, the hardness and shape of the housing portion 3 can be maintained. On the other hand, when the pressure applied to the dilatant fluid 2 from the pressurizing unit 4 is reduced, the viscosity of the dilatant fluid 2 decreases. As a result, the storage unit 3 can be deformed into an arbitrary shape again. Viscosity is the degree of stickiness of a substance and is also referred to as viscosity factor, viscosity coefficient, or absolute viscosity. In the following description, increasing the viscosity of the dilatant fluid also means that the dilatant fluid hardens or the dilatant fluid hardens.
図２から図４を参照して、本開示の一実施形態に係る粘度変化構造１に用いられる、ダイラタント流体２を格納する格納部３の動作について、説明する。
With reference to FIGS. 2 to 4, the operation of the storage unit 3 for storing the dilatant fluid 2 used in the viscosity change structure 1 according to the embodiment of the present disclosure will be described.
ダイラタント流体２は、任意の液体と、その液体に対して不溶性又は難溶性を示す任意の固体粒子の混合物であってもよい。ダイラタント流体２は、ダイラタンシー又は球体懸濁液ともよばれる。固体粒子は懸濁物質を含む。ダイラタント流体２の特性は球体の物体で顕著に現れる。そのため、この固体粒子は球体懸濁物質を含む。ダイラタント流体２に含まれる固体粒子には、例えば、片栗粉及びコーンスターチ等のでんぷんその他の炭水化物が含まれてもよい。ダイラタント流体２に含まれる固体粒子は、例えば二酸化珪素などの無機材料、珪酸塩、酸化チタン、セルロース、ホウ酸から生成される有機シリコン、アルミナ粒子、シリカ粒子、チタニア、ジルコニア、カルシア（酸化カルシウム）、炭酸カルシウム、砂、コーンスターチ、片栗粉、小麦粉など穀物及びその他の材料を単独で若しくは適宜組み合わせたものであっても良い。ダイラタント流体２に含まれる液体には、例えば、水及びアルコール等が含まれてもよい。ダイラタント流体２に含まれる液体は、例えば、水、アルコール、有機溶媒その他の液体若しくはこれらの任意の組み合わせでもよい。図２に示すように、ダイラタント流体２は、常圧時には、懸濁物質、例えば片栗粉等の球体懸濁物質の分子と分子との間に水等の液体の細かい分子が入り込んで全体として液体のような性質を示す。一方で、ダイラタント流体２は、瞬間的な外力が加えられると、球体懸濁物質の分子の並びが変わり、更にその球体懸濁物質の分子間に水等の分子が入ることで粘性が著しく増大するため全体として固体のような性質を示す。また、ダイラタント流体２は、一定時間の所定の圧力が加えられると、圧力に応じて球体懸濁物質の分子の間に入り込んでいる液体の分子が移動して球体懸濁物質の分子が集合することで全体として粘度が上がって硬くなり、固体のような性質を示す。ダイラタント流体２は、加えられた所定の圧力が軽減又は除去されると、圧力に応じて粘度が下がっていき、再度液体のような性質を示す。本開示の一実施形態に係る粘度変化構造１は、上述したダイラタント流体２の性質を利用するものである。また、ダイラタント流体２に含まれる粒子の形状は、特に制限されず、例えば球状又は針状であってもよい。ダイラタント流体２に含まれる粒子は、真球状だけでなく、不定形の粉砕した金属酸化物でもよい。ダイラタント流体２は、アクリル酸エステル・スチレン共重合体の粒子を水その他の液体に分散させて形成したものでもよい。ダイラタント流体２に含まれる液体は、シリコーンオイルその他のシリコーン媒体でもよい。ダイラタント流体２には、ダイラタント部材としての性質をもたらす成分に加えて、他の成分、例えば、繊維、着色剤、潤滑剤、充填剤、可塑剤、着色剤、潤滑剤及び希釈剤など、その他適宜な部材を任意に組み合わせてもよい。
The dilatant fluid 2 may be a mixture of any liquid and any solid particles that are insoluble or sparingly soluble in the liquid. The dilatant fluid 2 is also referred to as dilatancy or spherical suspension. Solid particles contain suspended solids. The characteristics of the dilatant fluid 2 are prominent in spherical objects. Therefore, these solid particles contain spherical suspended solids. The solid particles contained in the dilatant fluid 2 may contain, for example, starch and other carbohydrates such as potato starch and cornstarch. The solid particles contained in the dilatant fluid 2 include inorganic materials such as silicon dioxide, silicate, titanium oxide, cellulose, organic silicon produced from boric acid, alumina particles, silica particles, titania, zirconia, and calcia (calcium oxide). , Calcium carbonate, sand, corn starch, kataguri flour, wheat flour and other grains and other materials may be used alone or in combination as appropriate. The liquid contained in the dilatant fluid 2 may contain, for example, water, alcohol, or the like. The liquid contained in the dilatant fluid 2 may be, for example, water, alcohol, an organic solvent or other liquid, or any combination thereof. As shown in FIG. 2, the dilatant fluid 2 has a liquid as a whole in which fine molecules of a liquid such as water enter between molecules of a suspended solid, for example, a spherical suspended solid such as Kataguri powder, at normal pressure. It shows such properties. On the other hand, when a momentary external force is applied to the dilatant fluid 2, the arrangement of the molecules of the spherical suspended solids changes, and the viscosity of the dilatant fluid 2 increases remarkably due to the inclusion of molecules such as water between the molecules of the suspended solids. Therefore, it exhibits solid-like properties as a whole. Further, in the dilatant fluid 2, when a predetermined pressure is applied for a certain period of time, the liquid molecules that have entered between the molecules of the spherical suspending substance move according to the pressure, and the molecules of the spherical suspending substance gather. As a result, the viscosity increases and becomes hard as a whole, exhibiting solid-like properties. When the predetermined pressure applied to the dilatant fluid 2 is reduced or removed, the viscosity of the dilatant fluid 2 decreases in response to the pressure, and the dilatant fluid 2 exhibits liquid-like properties again. The viscosity change structure 1 according to the embodiment of the present disclosure utilizes the above-mentioned properties of the dilatant fluid 2. The shape of the particles contained in the dilatant fluid 2 is not particularly limited, and may be spherical or needle-shaped, for example. The particles contained in the dilatant fluid 2 may be not only a spherical shape but also an amorphous crushed metal oxide. The dilatant fluid 2 may be formed by dispersing particles of an acrylic acid ester / styrene copolymer in water or other liquid. The liquid contained in the dilatant fluid 2 may be a silicone oil or other silicone medium. In the dilatant fluid 2, in addition to the components that bring about the properties as a dilatant member, other components such as fibers, colorants, lubricants, fillers, plasticizers, colorants, lubricants, diluents, etc., and other components as appropriate. Members may be arbitrarily combined.
上述したダイラタント流体２の性質は、ダイラタント流体２に含まれる液体に応じて異なる。例えば、ダイラタント流体２にアルコールが含まれる場合、アルコールは有機物との親和性が高く、外圧を加えられた際のダイラタント流体２の粘度を上げ得る。また、アルコールのアルコール度数もダイラタント流体２の粘度に影響を与える。例えば、ダイラタント流体２に含まれるアルコールのアルコール度数が高いと、ダイラタント流体２は、外圧を加えられて粘度が上がったのち、その外圧が除去された後も粘度が高い状態を維持し得る。また、液体に含まれる不純物の量も、ダイラタント流体２の性質に影響し得る。例えば、水に含まれるカリウム等のミネラルの量又はアルコールに含まれる糖質の量が多いと懸濁物質の接着を弱め、外圧を加えられた際のダイラタント流体２の粘度を下げ得る。このため、ダイラタント流体２に含まれる液体は、ダイラタント流体２に加えられる圧力及び圧力を加えられた際のダイラタント流体２の粘度の要件に応じて、任意の液体であってもよい。本開示の一実施形態に係るダイラタント流体２は、例えば、懸濁物質と、アルコール及び水との混合物であってもよい。より具体的には、ダイラタント流体２は、平均粒径が２０μｍ以上７０μｍ以下の球体懸濁物質、アルコール度数が１５％以上２０％以下のアルコール、及び水を含んでもよい。水は、例えば不純物の少ない純水、又は硬度が６０ｍｇ／ｌ以下の軟水等であってもよい。かかる場合において、上述したダイラタント流体２の粘度が変化する特性がより顕著に発揮され得る。
The properties of the dilatant fluid 2 described above differ depending on the liquid contained in the dilatant fluid 2. For example, when the dilatant fluid 2 contains alcohol, the alcohol has a high affinity with organic substances and can increase the viscosity of the dilatant fluid 2 when an external pressure is applied. The alcohol content of alcohol also affects the viscosity of the dilatant fluid 2. For example, if the alcohol content of the alcohol contained in the dilatant fluid 2 is high, the dilatant fluid 2 can maintain a high viscosity even after the external pressure is applied to increase the viscosity and the external pressure is removed. Further, the amount of impurities contained in the liquid can also affect the properties of the dilatant fluid 2. For example, if the amount of minerals such as potassium contained in water or the amount of sugars contained in alcohol is large, the adhesion of suspended solids can be weakened and the viscosity of the dilatant fluid 2 when external pressure is applied can be lowered. Therefore, the liquid contained in the dilatant fluid 2 may be any liquid depending on the pressure applied to the dilatant fluid 2 and the viscosity requirement of the dilatant fluid 2 when the pressure is applied. The dilatant fluid 2 according to one embodiment of the present disclosure may be, for example, a mixture of suspended solids, alcohol and water. More specifically, the dilatant fluid 2 may contain a spherical suspended solid having an average particle size of 20 μm or more and 70 μm or less, an alcohol having an alcohol content of 15% or more and 20% or less, and water. The water may be, for example, pure water having few impurities, soft water having a hardness of 60 mg / l or less, or the like. In such a case, the above-mentioned property of changing the viscosity of the dilatant fluid 2 can be exhibited more remarkably.
図３に、本開示の一実施形態に係るダイラタント流体２を格納する格納部３の概略図を示す。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ、加圧部４に流体が供給される前及び加圧部４に流体が供給された後の格納部３の概略図を示す。図３において、格納部３は、細長い円筒形状を有する。格納部３は、ダイラタント流体２を格納する。図３において、ダイラタント流体２はドット柄で示される。格納部３の形状は図３に示されるような円筒形状に限定されるものではなく、筒状構造、平面状構造、リング状構造、立方体形状、三角錐形状、四角錐形状、円錐形状、六面体形状、六面体以上の多面体の形状、球体、楕円体若しくはその他の形状及びこれらの任意の組み合わせの形状でよい。
FIG. 3 shows a schematic view of a storage unit 3 for storing the dilatant fluid 2 according to the embodiment of the present disclosure. 3 (a) and 3 (b) show schematic views of the storage unit 3 before the fluid is supplied to the pressure unit 4 and after the fluid is supplied to the pressure unit 4, respectively. In FIG. 3, the storage unit 3 has an elongated cylindrical shape. The storage unit 3 stores the dilatant fluid 2. In FIG. 3, the dilatant fluid 2 is represented by a dot pattern. The shape of the storage portion 3 is not limited to the cylindrical shape as shown in FIG. 3, but is a tubular structure, a planar structure, a ring-shaped structure, a cubic shape, a triangular pyramid shape, a square pyramid shape, a conical shape, and a hexahedron. It may be a shape, a polyhedron of hexahedron or more, a sphere, an ellipse or other shape, or any combination thereof.
格納部３は、非膨張性を有してもよい。また、格納部３は、可撓性を有してもよい。格納部３は、格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧する加圧部４とともに用いられてもよい。加圧部４は、例えば、自身の体積を膨張させることで、ダイラタント流体２を加圧してもよい。格納部３が非膨張性を有する場合、格納部３は加圧部４から加えられた圧力を効率よく格納部３内のダイラタント流体２に加え得る。また、格納部３が可撓性を有する場合、格納部３は曲げられ、或いはねじられることにより任意の形状に変形され得る。格納部３の可撓性及び非膨張性の度合いは用途に応じて任意に定められてもよい。例えば、格納部３の可撓性は、粘度変化構造１が使用される際に、粘度変化構造１が受ける外力及び、外力に応じて曲げられ、或いはねじられ得る範囲等に応じて定められてもよい。また、格納部３の非膨張性は、加圧部４が膨張する際に格納部３に格納されたダイラタント流体２に加えられる所定の圧力に応じて定められてもよい。本実施形態においては、格納部３は、人力でも容易に曲げられる程度の可撓性を有し、一方で、張力又は破れに対しては１００Ｎ以上の耐久性を有する素材で構成されてもよい。また、格納部３は、膨張性を有してもよい。また、格納部３は、可撓性を有してなくてもよい。例えば、格納部３が、硬いゴムで形成されている場合、膨張性を有するが可撓性を有さない格納部として機能する。また、格納部３が、プラスチックで形成されている場合、膨張性も可撓性も有さない格納部として機能する。格納部３は、非膨張性を有するものと有しないもの、及び、可撓性を有するもの及び有しないものとの間で任意に組み合わせたものを用いることができる。格納部３及び加圧部４の外殻の素材は、紙、布、ゴム、プラスチック、炭素繊維、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのフィルム素材、鉄等の金属、樹脂、紙若しくはその他の素材及びこれらの素材の任意の組み合わせの素材でよい。格納部３は、その一部に膨張する構造を有するとしてもよい。格納部３は、膨張する構造を、一つ若しくは複数有するとしてもよい。
The storage unit 3 may have non-expandability. Further, the storage unit 3 may have flexibility. The storage unit 3 may be used together with the pressurizing unit 4 that pressurizes the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3. The pressurizing unit 4 may pressurize the dilatant fluid 2 by, for example, expanding its own volume. When the storage unit 3 has non-expansion property, the storage unit 3 can efficiently apply the pressure applied from the pressurizing unit 4 to the dilatant fluid 2 in the storage unit 3. Further, when the storage portion 3 has flexibility, the storage portion 3 can be deformed into an arbitrary shape by being bent or twisted. The degree of flexibility and non-expansion of the storage portion 3 may be arbitrarily determined depending on the application. For example, the flexibility of the storage portion 3 is determined according to the external force received by the viscosity changing structure 1 when the viscosity changing structure 1 is used, and the range in which the viscosity changing structure 1 can be bent or twisted according to the external force. May be good. Further, the non-expandability of the storage unit 3 may be determined according to a predetermined pressure applied to the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3 when the pressurizing unit 4 expands. In the present embodiment, the storage portion 3 may be made of a material having flexibility enough to be easily bent by human power, while having a durability of 100 N or more against tension or tearing. .. Further, the storage unit 3 may have expandability. Further, the storage unit 3 does not have to have flexibility. For example, when the storage portion 3 is made of hard rubber, it functions as a storage portion having expandability but not flexibility. Further, when the storage portion 3 is made of plastic, it functions as a storage portion having neither expandability nor flexibility. As the storage unit 3, an arbitrary combination of a non-expandable one and a non-expandable one and a flexible one and one having no flexibility can be used. The outer shell material of the storage unit 3 and the pressure unit 4 is a film material such as paper, cloth, rubber, plastic, carbon fiber, nylon, polyester, polyethylene terephthalate film, metal such as iron, resin, paper or other materials. And any combination of these materials may be used. The storage unit 3 may have a structure that expands in a part thereof. The storage unit 3 may have one or a plurality of expanding structures.
加圧部４は、格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧する。加圧部４は、格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧できる任意の位置に配置されてもよい。加圧部４は、ダイラタント流体２とともに格納部３に格納されていてもよい。加圧部４は、図３に示すとおり、格納部３の長手方向中心軸に垂直に伸びる細長い円筒形状であってもよい。かかる場合、ダイラタント流体２は、加圧部４の周囲を満たすように格納部３に格納されてもよい。加圧部４は、自身の体積を膨張させることで格納部３に格納されたダイラタント流体２の体積を減らし、ダイラタント流体２を加圧する。加圧部４の形状も図３に示されるような円筒形状に限定されるものではなく、筒状構造、平面状構造、リング状構造、立方体形状、三角錐形状、四角錐形状、円錐形状、六面体形状、六面体以上の多面体の形状、球体、楕円体若しくはその他の形状及びこれらの任意の組み合わせの形状でよい。加圧部４は、格納部３と同じ形状であってもよく、或いは異なる形状であってもよい。加圧部４は、格納部３の長手方向の全域にわたって挿入されていなくてもよい。加圧部４は、格納部３の内部のうちの全部若しくは一部に挿入されているとしてよい。
The pressurizing unit 4 pressurizes the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3. The pressurizing unit 4 may be arranged at an arbitrary position where the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3 can be pressurized. The pressurizing unit 4 may be stored in the storage unit 3 together with the dilatant fluid 2. As shown in FIG. 3, the pressurizing portion 4 may have an elongated cylindrical shape extending perpendicular to the central axis in the longitudinal direction of the storage portion 3. In such a case, the dilatant fluid 2 may be stored in the storage unit 3 so as to fill the periphery of the pressure unit 4. The pressurizing unit 4 reduces the volume of the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3 by expanding its own volume, and pressurizes the dilatant fluid 2. The shape of the pressurizing portion 4 is not limited to the cylindrical shape as shown in FIG. 3, but has a tubular structure, a planar structure, a ring-shaped structure, a cubic shape, a triangular pyramid shape, a square pyramid shape, and a conical shape. It may be a hexahedron shape, a hexahedron or more polyhedron shape, a sphere, an ellipse or other shape, or any combination thereof. The pressurizing unit 4 may have the same shape as the storage unit 3 or may have a different shape. The pressurizing portion 4 may not be inserted over the entire longitudinal direction of the accommodating portion 3. The pressurizing unit 4 may be inserted into all or part of the inside of the storage unit 3.
加圧部４は、任意の方法で膨張してもよい。例えば、加圧部４は、気体及び液体等を含む流体、固定、粘性体及びこれらを任意に組み合わせたものを供給されることで膨張してもよい。そのために、加圧部４は、流体が供給される開口部４Ａを有する容器であってもよい。加圧部４に供給される流体は、任意の流体であってもよい。供給される流体は、例えば空気、二酸化炭素、及び窒素等の気体であってもよく、水及びアルコール等の液体であってもよい。例えば、流体を気体とすることにより、加圧部４の軽量化が図られ得る。加圧部４は膨張すると、格納部３に格納されたダイラタント流体２に所定の圧力が加えられる。ダイラタント流体２は所定の圧力が加えられると固体状に硬くなるため、格納部３が固まる。例えば、格納部３が可撓性を有する場合、格納部３を曲げた状態で加圧部４を膨張させると、格納部３は曲げられた状態のまま固まる。加圧部４は、自身の体積を膨張させること以外の方法で、ダイラタント流体２を加圧してもよい。例えば、加圧部４は、ダイラタント流体２に面する可動式の面を有し、可動式の面をダイラタント流体２側に移動させることで、ダイラタント流体２を加圧してもよい。本明細書で以下に説明する格納部３及び加圧部４には上記説明が同様に適用できる。加圧部４は、その一部に膨張しない構造を有するとしてもよい。加圧部４は、膨張しない構造を、一つ若しくは複数有するとしてもよい。
The pressurizing unit 4 may be expanded by any method. For example, the pressurizing unit 4 may be expanded by being supplied with a fluid including gas and liquid, a fixed body, a viscous body, and an arbitrary combination thereof. Therefore, the pressurizing unit 4 may be a container having an opening 4A to which the fluid is supplied. The fluid supplied to the pressurizing unit 4 may be any fluid. The supplied fluid may be a gas such as air, carbon dioxide, and nitrogen, or a liquid such as water and alcohol. For example, by using a fluid as a gas, the weight of the pressurizing unit 4 can be reduced. When the pressurizing unit 4 expands, a predetermined pressure is applied to the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3. Since the dilatant fluid 2 becomes solid and hard when a predetermined pressure is applied, the storage portion 3 is solidified. For example, when the storage unit 3 has flexibility, when the pressure unit 4 is expanded with the storage unit 3 bent, the storage unit 3 is solidified in the bent state. The pressurizing unit 4 may pressurize the dilatant fluid 2 by a method other than expanding its own volume. For example, the pressurizing unit 4 may have a movable surface facing the dilatant fluid 2, and may pressurize the dilatant fluid 2 by moving the movable surface toward the dilatant fluid 2. The above description can be similarly applied to the storage unit 3 and the pressurizing unit 4 described below in the present specification. The pressurizing unit 4 may have a structure that does not expand in a part thereof. The pressurizing unit 4 may have one or a plurality of structures that do not expand.
図４に本開示の一実施形態に係るダイラタント流体２を格納する格納部３の他の例を示す。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、それぞれ、加圧部４に流体が供給される前及び加圧部４に流体が供給された後の格納部３の概略図を示す。格納部３は非膨張性を有する平面状構造の容器であってもよい。図４（ａ）において、加圧部４は、格納部３と同様に平面状構造を有し、格納部３と接触面４Ｂを介して接するように配置される。加圧部４の開口部４Ａから流体が供給されると、図４（ｂ）のように、加圧部４は膨張して接触面４Ｂを格納部３側に押し出す。これにより、格納部３に格納されたダイラタント流体２は加圧され、格納部３が固まる。
FIG. 4 shows another example of the storage unit 3 for storing the dilatant fluid 2 according to the embodiment of the present disclosure. 4 (a) and 4 (b) show schematic views of the storage unit 3 before the fluid is supplied to the pressure unit 4 and after the fluid is supplied to the pressure unit 4, respectively. The storage unit 3 may be a non-expandable container having a planar structure. In FIG. 4A, the pressurizing unit 4 has a planar structure similar to the storage unit 3 and is arranged so as to be in contact with the storage unit 3 via the contact surface 4B. When the fluid is supplied from the opening 4A of the pressurizing section 4, the pressurizing section 4 expands and pushes the contact surface 4B toward the storage section 3 as shown in FIG. 4B. As a result, the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3 is pressurized, and the storage unit 3 is solidified.
図５に本開示の一実施形態に係るダイラタント流体２を格納する格納部３の他の例を示す。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ、加圧部４に流体が供給される前及び加圧部４に流体が供給された後の格納部３の概略図を示す。格納部３は非膨張性を有する球状構造の容器であってもよい。図５（ａ）において、加圧部４は、格納部３と同様に球状構造を有し、格納部３と接触面４Ｂを介して接するように配置される。加圧部４の開口部４Ａから流体が供給されると、図５（ｂ）のように、加圧部４は膨張して接触面４Ｂを格納部３側に押し出す。これにより、格納部３に格納されたダイラタント流体２は加圧され、格納部３が固まる。
FIG. 5 shows another example of the storage unit 3 for storing the dilatant fluid 2 according to the embodiment of the present disclosure. 5 (a) and 5 (b) show schematic views of the storage unit 3 before the fluid is supplied to the pressure unit 4 and after the fluid is supplied to the pressure unit 4, respectively. The storage unit 3 may be a non-expandable container having a spherical structure. In FIG. 5A, the pressurizing unit 4 has a spherical structure like the storage unit 3 and is arranged so as to be in contact with the storage unit 3 via the contact surface 4B. When the fluid is supplied from the opening 4A of the pressurizing section 4, the pressurizing section 4 expands and pushes the contact surface 4B toward the storage section 3 as shown in FIG. 5B. As a result, the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3 is pressurized, and the storage unit 3 is solidified.
格納部３及び加圧部４は、加圧部４の膨張を規制する規制部材８とともに用いられてもよい。図６に、本開示の一実施形態に係る規制部材８の一例を示す。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれ、加圧部４に流体が供給される前及び加圧部４に流体が供給された後の規制部材８の概略図を示す。規制部材８は、非膨張性を有してもよい。規制部材８は、加圧部４が膨張した際に、規制部材８自身が膨張しないことにより、加圧部４の膨張を規制し得る。規制部材８は、加圧部４の膨張の位置、大きさ、及び方向の少なくとも１つを規制することによって、加圧部４からダイラタント流体２に加えられる圧力の位置、大きさ、及び方向の少なくとも１つを規制することができる。例えば、規制部材８の素材は、紙、布、ゴム、プラスチック、炭素繊維、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのフィルム素材、鉄等の金属、樹脂、紙若しくはその他の素材及びこれらの素材の任意の組み合わせの素材でよい。図６において、規制部材８は、細長い形状を有する加圧部４の、長手方向の側面の周囲を囲むように配置されている。規制部材８は、周期的な構成を有してもよい。具体的には、規制部材８の形状、材質、強度、及び非膨張性の度合い等の少なくとも１つが繰り返されていてもよい。図６（ａ）において、規制部材８は、加圧部４の長手方向に沿って螺旋形状を有する。これにより、加圧部４が長手方向と垂直方向に側面を押し出すように膨張する際に、図６（ｂ）のように、膨張した加圧部４の側面の少なくとも一部と規制部材８とが接することで、加圧部４の当該部分の膨張が妨げられる。規制部材８は、螺旋形状等の周期的な形状を有することで、加圧部４の膨張を均一化させるように加圧部４の膨張を規制し得る。規制部材８は、加圧部４の膨張を均一にするように作用するとしてもよい。
The storage unit 3 and the pressurizing unit 4 may be used together with the regulating member 8 that regulates the expansion of the pressurizing unit 4. FIG. 6 shows an example of the regulatory member 8 according to the embodiment of the present disclosure. 6 (a) and 6 (b) show schematic views of the regulating member 8 before the fluid is supplied to the pressurizing section 4 and after the fluid is supplied to the pressurizing section 4, respectively. The regulating member 8 may have non-expandability. The regulating member 8 can regulate the expansion of the pressurizing portion 4 by not expanding the regulating member 8 itself when the pressurizing portion 4 expands. The regulating member 8 determines the position, magnitude, and direction of the pressure applied to the dilatant fluid 2 from the pressurizing section 4 by regulating at least one of the expansion positions, magnitudes, and directions of the pressurizing section 4. At least one can be regulated. For example, the material of the regulating member 8 is a film material such as paper, cloth, rubber, plastic, carbon fiber, nylon, polyester, polyethylene terephthalate film, metal such as iron, resin, paper or other materials, and any of these materials. The material of the combination of is sufficient. In FIG. 6, the regulating member 8 is arranged so as to surround the periphery of the side surface in the longitudinal direction of the pressurizing portion 4 having an elongated shape. The regulating member 8 may have a periodic configuration. Specifically, at least one of the shape, material, strength, degree of non-expansion, and the like of the regulating member 8 may be repeated. In FIG. 6A, the regulating member 8 has a spiral shape along the longitudinal direction of the pressurizing portion 4. As a result, when the pressurizing portion 4 expands so as to push out the side surface in the direction perpendicular to the longitudinal direction, as shown in FIG. 6B, at least a part of the side surface of the expanded pressurizing portion 4 and the regulating member 8 In contact with each other, the expansion of the portion of the pressurizing portion 4 is hindered. Since the regulating member 8 has a periodic shape such as a spiral shape, the expansion of the pressurizing portion 4 can be regulated so as to make the expansion of the pressurizing portion 4 uniform. The regulating member 8 may act so as to make the expansion of the pressurizing portion 4 uniform.
図７に、本開示の一実施形態に係る規制部材８の他の例を示す。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ、加圧部４に流体が供給される前及び加圧部４に流体が供給された後の規制部材８の概略図を示す。図７（ａ）において、同一の構成を有する複数の規制部材８がそれぞれ、細長い形状を有する加圧部４の、長手方向の側面の一部と他の一部を接合するように配置されている。これにより、加圧部４が長手方向と垂直方向に側面を押し出すように膨張する際に、図７（ｂ）のように、膨張した加圧部４の長手方向に垂直な断面の直径が規制部材８の長さに達すると、規制部材８によって加圧部４の膨張が妨げられる。規制部材８は、規制部材８による所望の加圧部４の膨張の規制を実現するように、加圧部４と一体として形成されてもよい。規制部材８を加圧部４と一体として形成さすることによって、加圧部４が膨張及び収縮を繰り返す用途において、加圧部４の膨張の繰り返しごとにダイラタント流体２に加えられる圧力の位置、大きさ、又は方向等の差異を減らし得る。規制部材８は、加圧部４の膨張を均一にするように作用するとしてもよい。また、規制部材８は、格納部３の膨張を規制するように配置され、格納部３の膨張を規制することで、間接的に加圧部４の膨張を規制してもよい。
FIG. 7 shows another example of the regulatory member 8 according to the embodiment of the present disclosure. 7 (a) and 7 (b) show schematic views of the regulating member 8 before the fluid is supplied to the pressurizing section 4 and after the fluid is supplied to the pressurizing section 4, respectively. In FIG. 7A, a plurality of regulatory members 8 having the same configuration are arranged so as to join a part of the side surface in the longitudinal direction and another part of the pressure portion 4 having an elongated shape, respectively. There is. As a result, when the pressurizing portion 4 expands so as to push out the side surface in the direction perpendicular to the longitudinal direction, the diameter of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the expanded pressurizing portion 4 is restricted as shown in FIG. 7B. When the length of the member 8 is reached, the regulating member 8 prevents the pressurizing portion 4 from expanding. The restricting member 8 may be formed integrally with the pressurizing portion 4 so as to realize the desired regulation of expansion of the pressurizing portion 4 by the regulating member 8. By forming the regulating member 8 integrally with the pressurizing portion 4, the position of the pressure applied to the dilatant fluid 2 each time the pressurizing portion 4 expands in the application where the pressurizing portion 4 repeatedly expands and contracts. Differences in size, direction, etc. can be reduced. The regulating member 8 may act so as to make the expansion of the pressurizing portion 4 uniform. Further, the regulating member 8 may be arranged so as to regulate the expansion of the storage unit 3, and the expansion of the pressurizing unit 4 may be indirectly regulated by restricting the expansion of the storage unit 3.
規制部材８は、図６及び図７に例示したものに限られない。規制部材８の形状、配置位置、強度、個数及び非膨張性の度合い等は用途に応じて任意に定められてもよい。例えば、規制部材８の形状は、螺旋形状、二重螺旋形状、リング状、筒状、平面状、又は球状等、任意の形状であってもよい。また、規制部材８の配置位置は、格納部３の内部又は外部、加圧部４の内部又は外部等、任意の位置であってもよい。さらに、規制部材８は、上述した周期的な構成を有しなくてもよい。規制部材８は、加圧部４の特定の部分の膨張を規制し、或いは規制しなくてもよい。規制部材８は、加圧部４に部分ごとに異なるように膨張を規制してもよい。かかる場合、規制部材８は、加圧部４が膨張した際に、ダイラタント流体２に加えられる圧力を加圧部４の部分ごとに異ならせ得る。その結果、粘度変化構造１は、加圧部４に流体が供給された際に、格納部３の特定の部分の硬さが他の部分よりも硬く、或いは柔らかくなるように設計され得る。本明細書で以下に説明する規制部材８には上記説明が同様に適用できる。
The regulating member 8 is not limited to that illustrated in FIGS. 6 and 7. The shape, arrangement position, strength, number, degree of non-expansion, and the like of the regulating member 8 may be arbitrarily determined according to the intended use. For example, the shape of the regulating member 8 may be any shape such as a spiral shape, a double spiral shape, a ring shape, a tubular shape, a planar shape, or a spherical shape. Further, the arrangement position of the regulating member 8 may be an arbitrary position such as inside or outside of the storage unit 3, inside or outside of the pressurizing unit 4, and the like. Further, the regulating member 8 does not have to have the above-mentioned periodic configuration. The regulating member 8 may or may not regulate the expansion of a specific portion of the pressurizing portion 4. The regulating member 8 may regulate the expansion of the pressurizing portion 4 so as to be different for each portion. In such a case, the regulating member 8 may make the pressure applied to the dilatant fluid 2 different for each portion of the pressurizing portion 4 when the pressurizing portion 4 expands. As a result, the viscosity change structure 1 can be designed so that when the fluid is supplied to the pressurizing portion 4, the hardness of the specific portion of the storage portion 3 is harder or softer than the other portions. The above description can be similarly applied to the regulatory member 8 described below in the present specification.
以下、図８を参照して、本開示の一実施形態に係る粘度変化構造１の一例について説明する。粘度変化構造１は、前述のダイラタント流体２、格納部３、及び加圧部４と、センサ５、流体供給部６、流体放出部７、規制部材８、開口部９、及び制御装置２０等の機器とを備えてもよい。
Hereinafter, an example of the viscosity change structure 1 according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. The viscosity change structure 1 includes the dilatant fluid 2, the storage portion 3, the pressurizing portion 4, the sensor 5, the fluid supply portion 6, the fluid discharge portion 7, the regulating member 8, the opening 9, the control device 20, and the like. It may be equipped with a device.
格納部３は、ダイラタント流体２を格納する。格納部３は、可撓性及び非膨張性の少なくとも１つを有してもよい。図８に示す粘度変化構造１では、格納部３はチューブ状の細長い筒状構造の容器である。本実施形態においては、格納部３は、人力でも容易に曲げられる程度の可撓性を有し、一方で、張力又は破れに対しては１００Ｎ以上の耐久性を有する素材で構成されてもよい。
The storage unit 3 stores the dilatant fluid 2. The housing 3 may have at least one flexible and non-expandable. In the viscosity change structure 1 shown in FIG. 8, the storage portion 3 is a tube-shaped elongated tubular container. In the present embodiment, the storage portion 3 may be made of a material having flexibility enough to be easily bent by human power, while having a durability of 100 N or more against tension or tearing. ..
格納部３は、ダイラタント流体２を挿入及び排出するための開口部９を備えてもよい。かかる場合、ダイラタント流体２は、開口部９を介して、任意のタイミングにて格納部３に挿入され、或いは格納部３から排出され得る。例えば、粘度変化構造１の使用前には、ダイラタント流体２は格納部３に挿入されず、ダイラタント流体２と粘度変化構造１とが別に運搬され、粘度変化構造１が使用される際にダイラタント流体２が格納部３に挿入されてもよい。また、ダイラタント流体２は、粘度変化構造１の使用後に格納部３から排出されてもよい。粘度変化構造１の使用のたびに、同一のダイラタント流体２が繰り返して格納部３に挿入されてもよく、或いは新たなダイラタント流体２が格納部３に挿入されてもよい。格納部３の開口部９の形状、配置位置、及び個数等は用途に応じて任意に定められてもよい。
The storage unit 3 may include an opening 9 for inserting and discharging the dilatant fluid 2. In such a case, the dilatant fluid 2 can be inserted into or discharged from the storage unit 3 at an arbitrary timing through the opening portion 9. For example, before the viscosity change structure 1 is used, the dilatant fluid 2 is not inserted into the storage portion 3, and the dilatant fluid 2 and the viscosity change structure 1 are separately transported, and when the viscosity change structure 1 is used, the dilatant fluid is used. 2 may be inserted into the storage unit 3. Further, the dilatant fluid 2 may be discharged from the storage unit 3 after the viscosity changing structure 1 is used. Each time the viscosity changing structure 1 is used, the same dilatant fluid 2 may be repeatedly inserted into the storage unit 3, or a new dilatant fluid 2 may be inserted into the storage unit 3. The shape, arrangement position, number, and the like of the openings 9 of the storage unit 3 may be arbitrarily determined according to the intended use.
加圧部４は、格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧する。加圧部４は、例えば流体の供給により膨張可能である。加圧部４は流体を供給されると膨張して格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧するように配置される。例えば、図８に示すように、加圧部４は、ダイラタント流体２とともに格納部３の長手方向中心軸に沿って格納部３の中に挿入されてもよい。
The pressurizing unit 4 pressurizes the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3. The pressurizing unit 4 can be expanded by supplying a fluid, for example. When the fluid is supplied, the pressurizing unit 4 expands and is arranged so as to pressurize the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3. For example, as shown in FIG. 8, the pressurizing unit 4 may be inserted into the storage unit 3 together with the dilatant fluid 2 along the longitudinal central axis of the storage unit 3.
センサ５は、ダイラタント流体２の粘度に関する情報を検出する。センサ５は、粘度変化構造１が備える他の機器と無線又は有線により通信可能に接続されてもよい。かかる構成によれば、センサ５は、検出したダイラタント流体２の粘度に関する情報を電気信号として他の機器に送信する。他の機器は、当該情報に基づき動作してもよい。センサ５は、任意のセンサであってもよい。センサ５は、例えば圧力センサであってもよい。かかる場合、センサ５は、加圧部４のダイラタント流体２に面する面に設置され、ダイラタント流体２に加えられる圧力をダイラタント流体２の粘度に関する情報として検出する。センサ５は、粘度センサであってもよい。かかる場合、センサ５は、格納部３にダイラタント流体２とともに格納され、ダイラタント流体２の粘度をダイラタント流体２の粘度に関する情報として検出する。センサ５は、ジャイロセンサであってもよい。かかる場合、センサ５は、粘度変化構造１の任意の場所に設置され、回転、向き、又は角速度等をダイラタント流体２の粘度に関する情報として検出する。センサ５の数は複数であってもよい。センサ５は、粘度変化構造１と一体とされてもよく、別体とされてもよい。粘度変化構造１と別体とされる場合、センサ５は、例えば、筋電センサであってもよい。かかる場合、センサ５は、粘度変化構造１を含む装置を装着するユーザの肌と接する部分に設置される。筋電センサは、ユーザの筋電負荷を計測し、ユーザの筋肉の動きをダイラタント流体２の粘度に関する情報として検出してもよい。
The sensor 5 detects information about the viscosity of the dilatant fluid 2. The sensor 5 may be wirelessly or wiredly connected to another device included in the viscosity changing structure 1. According to such a configuration, the sensor 5 transmits the detected information regarding the viscosity of the dilatant fluid 2 to another device as an electric signal. Other devices may operate based on the information. The sensor 5 may be any sensor. The sensor 5 may be, for example, a pressure sensor. In such a case, the sensor 5 is installed on the surface of the pressurizing unit 4 facing the dilatant fluid 2, and detects the pressure applied to the dilatant fluid 2 as information regarding the viscosity of the dilatant fluid 2. The sensor 5 may be a viscosity sensor. In such a case, the sensor 5 is stored in the storage unit 3 together with the dilatant fluid 2, and detects the viscosity of the dilatant fluid 2 as information regarding the viscosity of the dilatant fluid 2. The sensor 5 may be a gyro sensor. In such a case, the sensor 5 is installed at an arbitrary place in the viscosity changing structure 1 and detects rotation, orientation, angular velocity, etc. as information regarding the viscosity of the dilatant fluid 2. The number of sensors 5 may be plural. The sensor 5 may be integrated with the viscosity changing structure 1 or may be a separate body. When separated from the viscosity change structure 1, the sensor 5 may be, for example, an electromyographic sensor. In such a case, the sensor 5 is installed at a portion in contact with the skin of the user who wears the device including the viscosity changing structure 1. The myoelectric sensor may measure the myoelectric load of the user and detect the movement of the user's muscle as information regarding the viscosity of the dilatant fluid 2.
流体供給部６は、加圧部４に流体を供給する。流体供給部６から供給される流体の量に応じて、加圧部４が膨張してダイラタント流体２を加圧する強さが変化し、格納部３の硬さが調整され得る。また、流体供給部６によって加圧部４に供給された流体の量が維持されることにより、格納部３の硬さも維持され得る。流体供給部６は加圧部４と一体とされてもよく、或いは中空のチューブ等を介して加圧部４と流体を供給可能に接続されてもよい。流体供給部６は、任意の量及び速度で加圧部４に流体を供給してもよい。これにより、流体供給部６は、加圧部４が膨張してダイラタント流体２を加圧する強さを調整して、格納部３の硬さを調整することができる。流体供給部６は、エアーコンプレッサ又はポンプ等のそれ自体が動作することにより加圧部４に流体を供給する機器を備えてもよい。また、流体供給部６は、ガスボンベ等の外部の流体の供給源に接続されるコネクタ、弁又はバルブ等を備えてもよい。例えば、流体は二酸化炭素であってもよい。かかる場合、流体供給部６は、高圧をかけて液体状にした二酸化炭素等を格納した二酸化炭素ボンベと接続されるコネクタを備えてもよい。これにより、二酸化炭素ボンベを交換することで継続的に利用することができ、粘度変化構造１のメンテナンス性が向上する。流体供給部６がセンサ５と通信可能に接続されている場合、流体供給部６はセンサ５が検出したダイラタント流体２の粘度に関する情報に基づき、加圧部４に流体を供給してもよい。
The fluid supply unit 6 supplies the fluid to the pressurizing unit 4. Depending on the amount of fluid supplied from the fluid supply unit 6, the pressure unit 4 expands and the strength of pressurizing the dilatant fluid 2 changes, and the hardness of the storage unit 3 can be adjusted. Further, the hardness of the storage unit 3 can be maintained by maintaining the amount of the fluid supplied to the pressurizing unit 4 by the fluid supply unit 6. The fluid supply unit 6 may be integrated with the pressurizing unit 4, or may be connected to the pressurizing unit 4 via a hollow tube or the like so as to be able to supply the fluid. The fluid supply unit 6 may supply the fluid to the pressurizing unit 4 at an arbitrary amount and speed. As a result, the fluid supply unit 6 can adjust the hardness of the storage unit 3 by adjusting the strength with which the pressurizing unit 4 expands to pressurize the dilatant fluid 2. The fluid supply unit 6 may include a device such as an air compressor or a pump that supplies fluid to the pressurizing unit 4 by operating itself. Further, the fluid supply unit 6 may include a connector, a valve, a valve, or the like connected to an external fluid supply source such as a gas cylinder. For example, the fluid may be carbon dioxide. In such a case, the fluid supply unit 6 may include a connector connected to a carbon dioxide cylinder that stores carbon dioxide or the like that has been liquefied by applying a high pressure. As a result, the carbon dioxide cylinder can be replaced and used continuously, and the maintainability of the viscosity changing structure 1 is improved. When the fluid supply unit 6 is communicably connected to the sensor 5, the fluid supply unit 6 may supply the fluid to the pressurizing unit 4 based on the information regarding the viscosity of the dilatant fluid 2 detected by the sensor 5.
流体放出部７は、加圧部４の流体を外部に放出する。例えば流体放出部７は、排水用又は排気用のポンプ、弁又はバルブ等を備えてもよい。流体放出部７は、任意の量及び速度で加圧部４の流体を外部に放出してもよい。流体放出部７がセンサ５と通信可能に接続されている場合、流体放出部７はセンサ５が検出したダイラタント流体２の粘度に関する情報に基づき、加圧部４の流体を外部に放出してもよい。流体放出部７は、流体供給部６と一体とされてもよい。例えば、流体供給部６が排気弁を備える場合、或いは流体供給部６が排気機能を備えるエアーコンプレッサ又はポンプ等の場合、流体供給部６は流体放出部７として用いられてもよい。
The fluid discharge unit 7 discharges the fluid of the pressurizing unit 4 to the outside. For example, the fluid discharge unit 7 may include a pump, a valve, a valve, or the like for drainage or exhaust. The fluid discharge unit 7 may discharge the fluid of the pressurizing unit 4 to the outside at an arbitrary amount and speed. When the fluid discharge unit 7 is communicably connected to the sensor 5, the fluid discharge unit 7 may discharge the fluid of the pressurizing unit 4 to the outside based on the information regarding the viscosity of the dilatant fluid 2 detected by the sensor 5. good. The fluid discharge unit 7 may be integrated with the fluid supply unit 6. For example, when the fluid supply unit 6 includes an exhaust valve, or when the fluid supply unit 6 is an air compressor or a pump having an exhaust function, the fluid supply unit 6 may be used as the fluid discharge unit 7.
規制部材８は、加圧部４の膨張を規制する。規制部材８は、非膨張性を有してもよい。規制部材８は、加圧部４に流体が供給される際に、加圧部４が膨張するのを制限するように配置され得る。例えば、図８に示すように、規制部材８は、ダイラタント流体２とともに加圧部４の周囲に位置するように、格納部３の中に格納されてもよい。
The regulating member 8 regulates the expansion of the pressurizing portion 4. The regulating member 8 may have non-expandability. The regulating member 8 may be arranged so as to limit the expansion of the pressurizing section 4 when the fluid is supplied to the pressurizing section 4. For example, as shown in FIG. 8, the regulating member 8 may be stored in the storage unit 3 so as to be located around the pressurizing unit 4 together with the dilatant fluid 2.
制御装置２０は、上述した粘度変化構造１の各機器を制御する。制御装置２０は、制御部２１、メモリ２２、通信モジュール２３、バッテリ２４、表示部２５、及び入力部２６等を備えてもよい。制御装置２０は、粘度変化構造１の各機器と無線又は有線により通信可能に接続されてもよい。制御装置２０として、例えば流体供給部６の制御部等、粘度変化構造１に含まれる機器が備える制御部が用いられてもよい。制御装置２０の全部又は一部は、粘度変化構造１と一体とされてもよい。或いは、制御装置２０の全部又は一部は、粘度変化構造１と有線又は無線により通信可能に接続された情報処理装置に設けられてもよい。情報処理装置には、例えば、粘度変化構造１から物理的に切り離されたリモコン、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、又はＰＣ（Personal Computer）等が含まれてもよい。これにより、粘度変化構造１の有用性が向上する。制御装置２０と流体供給部６との間は、有線、無線若しくはこれらの任意の組み合わせのネットワークにより情報などが送信、受信若しくは送受信されるとしてよい。
The control device 20 controls each device of the viscosity change structure 1 described above. The control device 20 may include a control unit 21, a memory 22, a communication module 23, a battery 24, a display unit 25, an input unit 26, and the like. The control device 20 may be wirelessly or wiredly connected to each device of the viscosity change structure 1. As the control device 20, a control unit included in the device included in the viscosity change structure 1, such as a control unit of the fluid supply unit 6, may be used. All or part of the control device 20 may be integrated with the viscosity changing structure 1. Alternatively, all or part of the control device 20 may be provided in an information processing device communicably connected to the viscosity changing structure 1 by wire or wirelessly. The information processing apparatus may include, for example, a remote controller, a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, a PC (Personal Computer), or the like physically separated from the viscosity change structure 1. This improves the usefulness of the viscosity changing structure 1. Information or the like may be transmitted, received, or transmitted / received between the control device 20 and the fluid supply unit 6 by a wired, wireless, or any combination of these networks.
制御部２１は、粘度変化構造１及び制御装置２０の各機能を制御するための処理を提供する１つ以上のプロセッサである。制御部２１は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ又は各機能の処理に特化した専用のプロセッサであってもよい。
The control unit 21 is one or more processors that provide processing for controlling each function of the viscosity change structure 1 and the control device 20. The control unit 21 may be a processor such as a CPU (Central Processing Unit) that executes a program defining a control procedure, or a dedicated processor specialized in processing each function.
メモリ２２は、粘度変化構造１及び制御装置２０の各機能を制御するための処理、処理に用いられる情報及びプログラム等を記憶する。メモリ２２は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等であってもよい。メモリ２２は、例えば主記憶装置又は補助記憶装置として機能してもよい。メモリ２２は、制御部２１に含まれるキャッシュメモリ等であってもよい。また、メモリ２２は、揮発性の記憶装置であってもよく、不揮発性の記憶装置であってもよい。
The memory 22 stores a process for controlling each function of the viscosity change structure 1 and the control device 20, information and a program used for the process. The memory 22 may be, for example, a semiconductor memory, a magnetic memory, an optical memory, or the like. The memory 22 may function as, for example, a main storage device or an auxiliary storage device. The memory 22 may be a cache memory or the like included in the control unit 21. Further, the memory 22 may be a volatile storage device or a non-volatile storage device.
通信モジュール２３は、制御部２１の制御に基づき、粘度変化構造１の各機器と通信を行う。通信モジュール２３は、例えば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）通信モジュール、又は無線ＬＡＮ通信モジュール等であってもよい。
The communication module 23 communicates with each device of the viscosity change structure 1 based on the control of the control unit 21. The communication module 23 may be, for example, a wired LAN (Local Area Network) communication module, a wireless LAN communication module, or the like.
バッテリ２４は、制御装置２０の動作に用いられる電力を供給する。バッテリ２４は、例えば、乾電池、又は蓄電池等であってもよい。また、制御装置２０は、バッテリ２４に代えて、若しくはバッテリ２４と共に、例えば、交流（Alternating Current, AC）アダプタなどを利用して、外部電源より電力が供給されるとしてもよい。
The battery 24 supplies the electric power used for the operation of the control device 20. The battery 24 may be, for example, a dry battery, a storage battery, or the like. Further, the control device 20 may be supplied with electric power from an external power source instead of the battery 24 or by using an alternating current (AC) adapter or the like together with the battery 24.
表示部２５は、制御部２１の制御に基づき、音、振動、ライトの点灯、又は画像等で情報を報知する。表示部２５は、例えばスピーカ、振動子、ライト、及び表示デバイス等の少なくとも１つを含んでもよい。表示デバイスは、例えば液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等とすることができる。表示部２５は、制御部２１の制御に基づいて、粘度変化構造１の動作状態、ダイラタント流体２の粘度、格納部３の硬さ、及び加圧部４に供給される流体の量等の情報を報知してもよい。例えば、表示部２５は、粘度変化構造１の動作状態に異常があると判定された場合に、音の発生或いはライトの点灯等によりユーザにエラーを報知してもよい。
Based on the control of the control unit 21, the display unit 25 notifies the information by sound, vibration, lighting of a light, an image, or the like. The display unit 25 may include at least one such as a speaker, an oscillator, a light, and a display device. The display device can be, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, or the like. Based on the control of the control unit 21, the display unit 25 provides information such as the operating state of the viscosity change structure 1, the viscosity of the dilatant fluid 2, the hardness of the storage unit 3, and the amount of fluid supplied to the pressurizing unit 4. May be notified. For example, the display unit 25 may notify the user of an error by generating a sound, turning on a light, or the like when it is determined that the operating state of the viscosity change structure 1 is abnormal.
入力部２６は、ユーザからの入力操作を受け付ける。入力部２６は、例えば電源ボタン等の物理キー、表示部２５の表示デバイスと一体的に設けられたタッチパネル等の入力デバイス、及びマウス等のポインティングデバイス等の少なくとも１つを含んでもよい。入力部２６は、ユーザによって操作されると、そのユーザ操作を電子情報として制御部２１に送信する。
The input unit 26 accepts an input operation from the user. The input unit 26 may include, for example, at least one physical key such as a power button, an input device such as a touch panel provided integrally with the display device of the display unit 25, and a pointing device such as a mouse. When the input unit 26 is operated by the user, the input unit 26 transmits the user operation as electronic information to the control unit 21.
制御部２１は、加圧部４への流体の供給を制御する。例えば、制御部２１は加圧部４に供給される流体の量を調整する。制御部２１は、任意の方法で加圧部４に供給される流体の量を調整してもよい。例えば、制御部２１は流体供給部６を制御して、流体供給部６から加圧部４に供給される流体の量を調整してもよい。また、制御部２１は流体放出部７を制御して、流体放出部７から外部に放出される加圧部４の流体の量を調整してもよい。制御部２１は、加圧部４が複数の場合、加圧部４ごとに流体の供給を制御してもよく、全ての加圧部４に対して等しく流体の供給を制御してもよい。これにより、制御部２１は、格納部３に格納されたダイラタント流体２に加えられる圧力を制御する。例えば、制御部２１は、ダイラタント流体２に高い圧力を加えることにより、格納部３を外力に対して変形しにくい剛性のある物体として振る舞わせ得る。一方で、制御部２１は、ダイラタント流体２に低い圧力を加えることにより、格納部３を外力に対して変形し得る弾性のある物体として振る舞わせ得る。
The control unit 21 controls the supply of the fluid to the pressurizing unit 4. For example, the control unit 21 adjusts the amount of fluid supplied to the pressurizing unit 4. The control unit 21 may adjust the amount of fluid supplied to the pressurizing unit 4 by any method. For example, the control unit 21 may control the fluid supply unit 6 to adjust the amount of fluid supplied from the fluid supply unit 6 to the pressurizing unit 4. Further, the control unit 21 may control the fluid discharge unit 7 to adjust the amount of fluid in the pressurizing unit 4 discharged to the outside from the fluid discharge unit 7. When there are a plurality of pressurizing units 4, the control unit 21 may control the fluid supply for each pressurizing unit 4 or may control the fluid supply equally to all the pressurizing units 4. As a result, the control unit 21 controls the pressure applied to the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3. For example, the control unit 21 can make the storage unit 3 behave as a rigid object that is not easily deformed by an external force by applying a high pressure to the dilatant fluid 2. On the other hand, the control unit 21 can make the storage unit 3 behave as an elastic object that can be deformed by an external force by applying a low pressure to the dilatant fluid 2.
更に、制御部２１は、センサ５により検出されたダイラタント流体２の粘度に関する情報に基づき、上述した粘度変化構造１の各機器を制御してもよい。例えば、制御部２１はセンサ５が検出した情報に基づき、加圧部４に供給される流体の量を調整してもよい。具体的には、制御部２１は、センサ５により検出された情報に基づき、流体供給部６又は流体放出部７を制御して、加圧部４に供給される流体の量を調整することで、格納部３の硬さを増加又は減少させるように制御してもよい。
Further, the control unit 21 may control each device of the viscosity change structure 1 described above based on the information regarding the viscosity of the dilatant fluid 2 detected by the sensor 5. For example, the control unit 21 may adjust the amount of fluid supplied to the pressurizing unit 4 based on the information detected by the sensor 5. Specifically, the control unit 21 controls the fluid supply unit 6 or the fluid discharge unit 7 based on the information detected by the sensor 5 to adjust the amount of fluid supplied to the pressurizing unit 4. , The hardness of the storage unit 3 may be controlled to increase or decrease.
本開示の一実施形態に係る粘度変化構造１の動作について、以下に実施例を用いて説明する。
The operation of the viscosity change structure 1 according to the embodiment of the present disclosure will be described below with reference to examples.
（実施例１：姿勢維持装置）
本開示の一実施形態に係る粘度変化構造１は、図９に示す姿勢維持装置３０に用いられ得る。姿勢維持装置３０は、前述の粘度変化構造１の機器に加え、装着者が上半身に装着するための装着具３１を備える。図１０に示すように装着者は、姿勢維持装置３０を上半身に装着する。装着者は、格納部３が装着者の背骨の近傍に位置するようにベルト等で調整する。これにより、格納部３は、装着者が立位で作業をする姿勢をとった際に負荷がかかる、装着者の僧帽筋及び大腰筋の近傍で筋肉の収縮方向に沿って位置する。このとき、格納部３の中のダイラタント流体２は所定の圧力が加えられていない。そのため、格納部３は装着者が上半身を曲げ伸ばしするのに応じて変形する。その後、装着者は例えば、作業をする姿勢をとり、流体供給部６に接続された二酸化炭素ボンベから二酸化炭素を放出させる。すると、流体供給部６から加圧部４に二酸化炭素が供給され、加圧部４は膨張する。加圧部４が膨張すると、格納部３の中のダイラタント流体２に所定の圧力が加えられる。これによりダイラタント流体２が固体状に硬くなり、装着者の姿勢に沿って格納部３が固まる。そのため装着者が長時間にわたり同じ姿勢で作業をする際の身体にかかる負荷の一部が姿勢維持装置３０により分散され、軽減される。一方で、装着者が作業を終了し姿勢を変える場合には、装着者は流体放出部７の排気弁を開いて加圧部４から二酸化炭素を外部に放出する。これにより加圧部４内の圧力は二酸化炭素を供給する前の状態に戻り、ダイラタント流体２にかかる圧力が減圧され、ダイラタント流体２が流体状に柔らかくなる。そのため、格納部３は装着者が上半身を曲げ伸ばしするのに応じて変形可能となる。これにより、装着者は姿勢維持装置３０を装着していても任意の姿勢をとることができる。装着者は姿勢維持装置３０を装着したまま、上述した姿勢維持装置３０の動作を繰り返し実行させることができる。
(Example 1: Posture maintenance device)
The viscosity change structure 1 according to the embodiment of the present disclosure can be used for the posture maintaining device 30 shown in FIG. The posture maintaining device 30 includes, in addition to the above-mentioned device of the viscosity change structure 1, a wearing tool 31 for the wearer to wear on the upper body. As shown in FIG. 10, the wearer wears the posture maintaining device 30 on the upper body. The wearer adjusts with a belt or the like so that the storage portion 3 is located in the vicinity of the wearer's spine. As a result, the storage portion 3 is located along the contraction direction of the muscle near the trapezius muscle and the psoas major muscle of the wearer, which is loaded when the wearer takes a posture of working in a standing position. At this time, a predetermined pressure is not applied to the dilatant fluid 2 in the storage unit 3. Therefore, the storage portion 3 is deformed as the wearer bends and stretches the upper body. After that, the wearer takes a working posture, for example, and releases carbon dioxide from a carbon dioxide cylinder connected to the fluid supply unit 6. Then, carbon dioxide is supplied from the fluid supply unit 6 to the pressurizing unit 4, and the pressurizing unit 4 expands. When the pressurizing unit 4 expands, a predetermined pressure is applied to the dilatant fluid 2 in the storage unit 3. As a result, the dilatant fluid 2 becomes solid and hard, and the storage portion 3 is solidified along the posture of the wearer. Therefore, a part of the load applied to the body when the wearer works in the same posture for a long time is distributed and reduced by the posture maintaining device 30. On the other hand, when the wearer finishes the work and changes his / her posture, the wearer opens the exhaust valve of the fluid discharge unit 7 and releases carbon dioxide from the pressurizing unit 4 to the outside. As a result, the pressure in the pressurizing section 4 returns to the state before supplying carbon dioxide, the pressure applied to the dilatant fluid 2 is reduced, and the dilatant fluid 2 becomes fluid and soft. Therefore, the storage portion 3 can be deformed as the wearer bends and stretches the upper body. As a result, the wearer can take an arbitrary posture even if the posture maintaining device 30 is worn. The wearer can repeatedly execute the above-mentioned operation of the posture maintaining device 30 while wearing the posture maintaining device 30.
（実施例２：負荷制御装置）
本開示の一実施形態に係る粘度変化構造１は、図１１に示す負荷制御装置４０に用いられ得る。負荷制御装置４０は、前述の粘度変化構造１の機器に加え、装着者が腕に装着するための装着具４１を備える。図に示すように、負荷制御装置４０は３つの格納部３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃを備えてもよい。図１２に示すように装着者は、負荷制御装置４０を腕に装着する。装着者は、格納部３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃがそれぞれ装着者の肩、肘、及び手首の近傍に位置するように装着具４１を装着する。これにより、格納部３Ａ、３Ｂ、及び３Ｃは、装着者が腕の曲げ伸ばし等の運動動作を行った際に負荷がかかる、装着者の上腕二頭筋等の筋肉及び肘関節等の関節の近傍に位置する。このとき、格納部３の中のダイラタント流体２は所定の圧力が加えられていない。そのため、格納部３は装着者が腕を曲げ伸ばしするのに応じて変形し、装着者に負荷をかけない。その後、装着者は、流体供給部６から流体を加圧部４に供給させ、加圧部４を膨張させる。加圧部４が膨張すると、格納部３の中のダイラタント流体２に所定の圧力が加えられる。これによりダイラタント流体２の粘度が上昇し、格納部３が硬くなる。この状態で装着者が懸垂運動又はダンベルカール等の運動動作を行うと、格納部３により装着者の動作が妨げられ、或いは身体の部分に圧力がかけられ、装着者に負荷がかかる。流体供給部６は、装着者の体調又は運動動作の継続時間等に応じて、装着者にかかる負荷を段階的に増加又は減少させるように加圧部４に供給する流体の量を調整してもよい。これにより、装着者が行う運動動作のトレーニング効果が負荷制御装置４０により高められる。装着者が運動動作を終了した場合には、装着者は流体放出部７の排気弁を開いて加圧部４内の流体を外部に放出する。これにより加圧部４内の圧力は流体を供給する前の状態に戻り、ダイラタント流体にかかる圧力が減圧され、ダイラタント流体が流体状に柔らかくなる。そのため、格納部３は装着者が腕を曲げ伸ばしするのに応じて変形可能となる。これにより、装着者は負荷制御装置４０を装着していても負荷がかけられない。装着者は負荷制御装置４０を装着したまま、上述した負荷制御装置４０の動作を繰り返し実行させることができる。
(Example 2: load control device)
The viscosity change structure 1 according to one embodiment of the present disclosure can be used in the load control device 40 shown in FIG. The load control device 40 includes a wearer 41 for the wearer to wear on the arm, in addition to the device of the viscosity change structure 1 described above. As shown in the figure, the load control device 40 may include three storage units 3A, 3B, and 3C. As shown in FIG. 12, the wearer wears the load control device 40 on his / her arm. The wearer wears the wearer 41 so that the retractors 3A, 3B, and 3C are located near the wearer's shoulders, elbows, and wrists, respectively. As a result, the storage portions 3A, 3B, and 3C are loaded with a load when the wearer performs an exercise motion such as bending and stretching of the arm, and the wearer's muscles such as the biceps brachii and joints such as the elbow joint. Located in the vicinity. At this time, a predetermined pressure is not applied to the dilatant fluid 2 in the storage unit 3. Therefore, the storage portion 3 is deformed as the wearer bends and stretches the arm, and does not put a load on the wearer. After that, the wearer supplies the fluid from the fluid supply unit 6 to the pressurizing unit 4 to inflate the pressurizing unit 4. When the pressurizing unit 4 expands, a predetermined pressure is applied to the dilatant fluid 2 in the storage unit 3. As a result, the viscosity of the dilatant fluid 2 increases, and the storage portion 3 becomes hard. When the wearer performs a chin-up movement or a dumbbell curl or other movement in this state, the storage unit 3 hinders the wearer's movement or applies pressure to a body portion, which puts a load on the wearer. The fluid supply unit 6 adjusts the amount of fluid supplied to the pressurizing unit 4 so as to gradually increase or decrease the load applied to the wearer according to the physical condition of the wearer or the duration of the exercise motion. May be good. As a result, the training effect of the exercise motion performed by the wearer is enhanced by the load control device 40. When the wearer finishes the exercise operation, the wearer opens the exhaust valve of the fluid discharge unit 7 to discharge the fluid in the pressurizing unit 4 to the outside. As a result, the pressure in the pressurizing unit 4 returns to the state before supplying the fluid, the pressure applied to the dilatant fluid is reduced, and the dilatant fluid becomes fluid and soft. Therefore, the storage portion 3 can be deformed as the wearer bends and stretches his / her arm. As a result, the wearer cannot apply a load even if the load control device 40 is worn. The wearer can repeatedly execute the operation of the load control device 40 described above while wearing the load control device 40.
以上述べたように、本実施形態に係る粘度変化構造１は、ダイラタント流体２を格納する格納部３と、格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧する加圧部４とを備える。加圧部４は流体を供給されると膨張して格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧するように配置される。かかる構成によれば、加圧部４に供給される流体の量に応じて、格納部３の硬さを調整し、維持することができる。これにより、ダイラタント流体の特性を利用する技術の有用性が向上する。
As described above, the viscosity change structure 1 according to the present embodiment includes a storage unit 3 for storing the dilatant fluid 2 and a pressurizing unit 4 for pressurizing the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3. When the fluid is supplied, the pressurizing unit 4 expands and is arranged so as to pressurize the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3. According to such a configuration, the hardness of the storage unit 3 can be adjusted and maintained according to the amount of the fluid supplied to the pressure unit 4. This enhances the usefulness of techniques that utilize the properties of dilatant fluids.
本実施形態に係る粘度変化構造１の格納部３は、非膨張性を有する。かかる構成によれば、格納部３は、加圧部４から加えられた圧力を効率よく格納部３内のダイラタント流体２に加え得る。また、格納部３を所定の形状に変形させた状態で加圧部４に流体を供給した場合に、格納部３は膨張することなく、所定の形状を維持することができる。これにより、ダイラタント流体の特性を利用する技術の有用性が向上する。
The storage portion 3 of the viscosity change structure 1 according to the present embodiment has non-expansion. According to such a configuration, the storage unit 3 can efficiently apply the pressure applied from the pressurizing unit 4 to the dilatant fluid 2 in the storage unit 3. Further, when the fluid is supplied to the pressurizing unit 4 in a state where the storage unit 3 is deformed into a predetermined shape, the storage unit 3 can maintain the predetermined shape without expanding. This enhances the usefulness of techniques that utilize the properties of dilatant fluids.
本実施形態に係る粘度変化構造１の格納部３は、可撓性を有する。かかる構成によれば、加圧部４に流体が供給されない状態で、格納部３を任意の形状に変形することができる。これにより、格納部３を任意の形状に変形させた後、加圧部４に流体を供給することで、格納部３を任意の形状に維持することができる。ダイラタント流体の特性を利用する技術の有用性が向上する。
The storage portion 3 of the viscosity change structure 1 according to the present embodiment has flexibility. According to such a configuration, the storage unit 3 can be deformed into an arbitrary shape without the fluid being supplied to the pressure unit 4. As a result, after the storage unit 3 is deformed into an arbitrary shape, the storage unit 3 can be maintained in an arbitrary shape by supplying the fluid to the pressure unit 4. The usefulness of techniques that utilize the properties of dilatant fluids is improved.
本実施形態に係る粘度変化構造１の格納部３は、ダイラタント流体２を挿入及び排出するための開口部９を備える。かかる構成によれば、ダイラタント流体２の格納部３への挿入及び格納部３からの排出が可能となる。これにより、粘度変化構造１の使用時に格納部３にダイラタント流体２を挿入し、使用時以外はダイラタント流体２を挿入しないような粘度変化構造１の用途が可能となる。また、格納部３内のダイラタント流体２を交換するような粘度変化構造１の用途が可能となる。このように、粘度変化構造１の有用性が向上する。
The storage portion 3 of the viscosity change structure 1 according to the present embodiment includes an opening 9 for inserting and discharging the dilatant fluid 2. According to such a configuration, the dilatant fluid 2 can be inserted into the storage unit 3 and discharged from the storage unit 3. This makes it possible to use the viscosity change structure 1 in which the dilatant fluid 2 is inserted into the storage portion 3 when the viscosity change structure 1 is used, and the dilatant fluid 2 is not inserted except when the viscous change structure 1 is used. In addition, the viscosity changing structure 1 can be used to replace the dilatant fluid 2 in the storage unit 3. In this way, the usefulness of the viscosity changing structure 1 is improved.
本実施形態に係る粘度変化構造１は、加圧部４の膨張を規制する規制部材８を備える。かかる構成によれば、加圧部４からダイラタント流体２に任意の位置、大きさ、或いは方向に圧力を加えるように、規制部材８によって加圧部４の膨張を規制することが可能となる。これにより、加圧部４に流体が供給された際の格納部３の硬さを調整することが可能となり、粘度変化構造１の有用性が向上する。
The viscosity change structure 1 according to the present embodiment includes a regulating member 8 that regulates the expansion of the pressurizing portion 4. According to such a configuration, the expansion of the pressurizing section 4 can be regulated by the regulating member 8 so as to apply pressure from the pressurizing section 4 to the dilatant fluid 2 at an arbitrary position, size, or direction. This makes it possible to adjust the hardness of the storage unit 3 when the fluid is supplied to the pressure unit 4, and the usefulness of the viscosity change structure 1 is improved.
本実施形態に係る粘度変化構造１の規制部材８は、周期的な構成を有する。例えば、規制部材８は、加圧部４の長手方向に沿って螺旋形状を有する。かかる構成によれば、規制部材８によって加圧部４からダイラタント流体２に加えられる圧力を均一化することができる。これにより、加圧部４に流体が供給された際の格納部３の硬さを均一化することが可能となり、粘度変化構造１の有用性が向上する。規制部材８は、加圧部４の膨張を均一にするように作用するとしてもよい。
The regulating member 8 of the viscosity change structure 1 according to the present embodiment has a periodic structure. For example, the regulating member 8 has a spiral shape along the longitudinal direction of the pressurizing portion 4. According to such a configuration, the pressure applied to the dilatant fluid 2 from the pressurizing unit 4 can be made uniform by the regulating member 8. As a result, the hardness of the storage unit 3 when the fluid is supplied to the pressure unit 4 can be made uniform, and the usefulness of the viscosity change structure 1 is improved. The regulating member 8 may act so as to make the expansion of the pressurizing portion 4 uniform.
本実施形態に係る粘度変化構造１の規制部材８は、加圧部４と一体として形成される。かかる構成によれば、加圧部４の膨張及び収縮が繰り返される用途等において、加圧部４が膨張するたびに、所望の加圧部４の膨張の規制が繰り返し実現され得る。これにより、粘度変化構造１の有用性が向上する。
The regulating member 8 of the viscosity change structure 1 according to the present embodiment is formed integrally with the pressurizing portion 4. According to such a configuration, in an application in which the expansion and contraction of the pressurizing portion 4 is repeated, the desired regulation of expansion of the pressurizing portion 4 can be repeatedly realized each time the pressurizing portion 4 expands. This improves the usefulness of the viscosity changing structure 1.
本実施形態に係る粘度変化構造１の加圧部４は、ダイラタント流体２とともに格納部３に格納される。かかる構成によれば、加圧部４に流体が供給されて自身の体積を膨張させることで、ダイラタント流体２に直接的に圧力を加えることができる。これにより、加圧部４はダイラタント流体２により効率よく圧力を加えることができ、ダイラタント流体の特性を利用する技術の有用性が向上する。
The pressurizing unit 4 of the viscosity change structure 1 according to the present embodiment is stored in the storage unit 3 together with the dilatant fluid 2. According to such a configuration, a fluid is supplied to the pressurizing unit 4 to expand its own volume, so that pressure can be directly applied to the dilatant fluid 2. As a result, the pressurizing unit 4 can efficiently apply pressure to the dilatant fluid 2, and the usefulness of the technique for utilizing the characteristics of the dilatant fluid is improved.
本実施形態に係る粘度変化構造１は、加圧部４に流体を供給する流体供給部６を更に備える。かかる構成によれば、流体供給部６を制御することによって、加圧部４に供給される流体の量が制御されることで、格納部３の硬さを調整し、維持することができる。これにより、ダイラタント流体の特性を利用する技術の有用性が向上する。
The viscosity change structure 1 according to the present embodiment further includes a fluid supply unit 6 for supplying a fluid to the pressurizing unit 4. According to this configuration, by controlling the fluid supply unit 6, the amount of fluid supplied to the pressurizing unit 4 is controlled, so that the hardness of the storage unit 3 can be adjusted and maintained. This enhances the usefulness of techniques that utilize the properties of dilatant fluids.
本実施形態に係る粘度変化構造１のダイラタント流体２は、平均粒径が２０μｍ以上７０μｍ以下の球体懸濁物質、アルコール度数が１５％以上２０％以下のアルコール、及び水を含む。かかる構成によれば、ダイラタント流体２は、加圧部４から加えられる圧力に応じて、格納部３に適度な硬さを提供することができる。これにより、ダイラタント流体の特性を利用する技術の有用性が向上する。
The dilatant fluid 2 of the viscosity changing structure 1 according to the present embodiment contains a spherical suspended solid having an average particle size of 20 μm or more and 70 μm or less, an alcohol having an alcohol content of 15% or more and 20% or less, and water. According to such a configuration, the dilatant fluid 2 can provide an appropriate hardness to the storage unit 3 according to the pressure applied from the pressurizing unit 4. This enhances the usefulness of techniques that utilize the properties of dilatant fluids.
本開示を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段又は各ステップ等に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。各実施形態の各手段又は各ステップ等に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態に組み合わせて用いることができ、複数の手段又はステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
Although the present disclosure has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and modifications based on the present disclosure. It should be noted, therefore, that these modifications and modifications are within the scope of this disclosure. For example, the configurations or functions included in each means or each step can be rearranged so as not to be logically inconsistent. The configuration or function included in each means or each step of each embodiment can be used in combination with other embodiments, and a plurality of means or steps may be combined or divided into one. Is possible.
例えば、上述した本実施形態において、粘度変化構造１が備える格納部３及び加圧部４の数、容積、及び形状は任意であってもよい。例えば、複数の格納部３に格納されたダイラタント流体２のそれぞれを加圧するように、複数の加圧部４が配置されてもよい。或いは、例えば、複数の加圧部４が１つの格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧するように配置されてもよい。更に、１つの加圧部４が複数の格納部３に格納されたダイラタント流体２を加圧するように配置されてもよい。これにより、粘度変化構造１の用途に応じて、格納部３のそれぞれに格納されたダイラタント流体２又は格納部３に格納されたダイラタント流体２の部分ごとに異なる粘度になるように調整することができる。
For example, in the above-described embodiment, the number, volume, and shape of the storage unit 3 and the pressure unit 4 included in the viscosity change structure 1 may be arbitrary. For example, a plurality of pressure units 4 may be arranged so as to pressurize each of the dilatant fluids 2 stored in the plurality of storage units 3. Alternatively, for example, a plurality of pressurizing units 4 may be arranged so as to pressurize the dilatant fluid 2 stored in one storage unit 3. Further, one pressurizing unit 4 may be arranged so as to pressurize the dilatant fluid 2 stored in the plurality of accommodating units 3. Thereby, depending on the use of the viscosity change structure 1, it is possible to adjust the viscosity so that each portion of the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3 or the dilatant fluid 2 stored in the storage unit 3 has a different viscosity. can.