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公開番号2025031844
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2024225316,2020216624
出願日2024-12-20,2020-12-25
発明の名称流体駆動型アクチュエータ、その製造方法、及びアクチュエータシステム
出願人住友ベークライト株式会社
代理人個人
主分類F15B 15/10 20060101AFI20250228BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】歪みセンシング可能であり、変形耐久性に優れた流体駆動型アクチュエータを提供する。
【解決手段】本発明の流体駆動型アクチュエータは、流体が流入されると変形するチューブ部材10と、チューブ部材10の内表面上及び外表面上の少なくとも一方のうち、その一部又は全体に積層された伸縮性導電層39と、を備え、伸縮性導電層30を介して電気特性の変化を測定することにより、チューブ部材10の変形状態を検知できるものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
流体が流入されると変形するチューブ部材と、
前記チューブ部材の内表面上及び外表面上の少なくとも一方のうち、その一部又は全体に積層された伸縮性導電層と、を備え、
前記伸縮性導電層を介して電気特性の変化を測定することにより、前記チューブ部材の変形状態を検知できる、
流体駆動型アクチュエータ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の流体駆動型アクチュエータであって、
前記チューブ部材が、絶縁性エラストマーで構成され、
前記伸縮性導電層が、導電性エラストマーで構成される、流体駆動型アクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載の流体駆動型アクチュエータであって、
２５℃、ＪＩＳＫ６２５２（２００１）に準拠して測定される、前記絶縁性エラストマーの引裂強度が、２５Ｎ／ｍｍ以上である、流体駆動型アクチュエータ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の流体駆動型アクチュエータであって、
２５℃、ＪＩＳＫ６２５１（２００４）に準拠して測定される、前記絶縁性エラストマーの破断伸びが、５００％以上である、流体駆動型アクチュエータ。
【請求項５】
請求項２～４のいずれか一項に記載の流体駆動型アクチュエータであって、
２５℃、ＪＩＳＫ６２５１（２００４）に準拠して測定される、前記絶縁性エラストマーの引張強度が、５．０ＭＰａ以上である、流体駆動型アクチュエータ。
【請求項６】
請求項２～５のいずれか一項に記載の流体駆動型アクチュエータであって、
前記絶縁性エラストマー及び前記導電性エラストマーの少なくとも一方が、非導電性フィラーを含む、流体駆動型アクチュエータ。
【請求項７】
請求項６に記載の流体駆動型アクチュエータであって、
前記非導電性フィラーが、シリカ粒子を含む、流体駆動型アクチュエータ。
【請求項８】
請求項２～７のいずれか一項に記載の流体駆動型アクチュエータであって、
前記導電性エラストマーが導電性フィラーを含む、流体駆動型アクチュエータ。
【請求項９】
請求項８に記載の流体駆動型アクチュエータであって、
前記導電性フィラーが、金属系フィラー、炭素系フィラー、金属酸化物フィラー、及び金属メッキフィラーからなる群から選ばれる一または二以上を含む、流体駆動型アクチュエータ。
【請求項１０】
請求項２～９のいずれか一項に記載の流体駆動型アクチュエータであって、
前記絶縁性エラストマー及び前記導電性エラストマーが、同種のビニル基含有オルガノポリシロキサンを含むシリコーンゴム系硬化性組成物の硬化物で構成される、流体駆動型アクチュエータ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体駆動型アクチュエータ、その製造方法、及びアクチュエータシステムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
アクチュエータのセンシング技術について様々な開発がなされてきた。この種の技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１には、電気導電性を有する第一の弾性シート及び第二の弾性シートにより構成されたチューブ状弾性体と、その第一の弾性シートの外表面に貼付された２つの電極とを備える流体駆動型アクチュエータが記載されている（特許文献１の段落００８０、図６等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１８０８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者が検討した結果、上記特許文献１に記載の流体駆動型アクチュエータにおいて、変形耐久性の点で改善の余地があることが判明した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者はさらに検討したところ、流体駆動型アクチュエータにおいて、チューブ部材の表面に伸縮性導電層を形成することにより、チューブ部材の変形状態について、伸縮性導電層を介して歪みセンシング可能であり、繰り返し変形したときにおける変形耐久性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明によれば、
流体が流入されると変形するチューブ部材と、
前記チューブ部材の内表面上及び外表面上の少なくとも一方のうち、その一部又は全体に積層された伸縮性導電層と、を備え、
前記伸縮性導電層を介して電気特性の変化を測定することにより、前記チューブ部材の変形状態を検知できる、
流体駆動型アクチュエータが提供される。
【０００７】
また本発明によれば、
上記の流体駆動型アクチュエータと、
前記電気特性の変化を測定する測定部と、
測定される前記電気特性の変化に基づき、前記チューブ部材の前記変形状態を検知し、前記チューブ部材の前記変形状態に応じて、前記チューブ部材に流入される流体の圧力を調整する、流体圧力制御部と、を備える、
アクチュエータシステムが提供される。
【０００８】
また本発明によれば、
流体が流入されると変形するチューブ部材と、前記チューブ部材の表面上に積層された伸縮性導電層と、を備える、流体駆動型アクチュエータの製造方法であって。
絶縁性エラストマーを用いて前記チューブ部材を形成する工程と、
前記チューブ部材の内表面上及び外表面上の少なくとも一方のうち、その一部又は全体に、導電性ペーストを用いて前記伸縮性導電層を形成する工程と、を含む、流体駆動型アクチュエータの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、歪みセンシング可能であり、変形耐久性に優れた流体駆動型アクチュエータ、その製造方法、及びアクチュエータシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態の流体駆動型アクチュエータの構成の一例を示す図である。
（ａ）は図１のＡ－Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ－Ｂ断面図、（ｃ）は図１のＣ－Ｃ断である。
本実施形態の流体駆動型アクチュエータの構成の変形例を示す図である。
実施例１、２の膨張試験における印可圧力とチューブの外周変化率との関係を示す図である。
実施例１、２の膨張試験における印可圧力と伸縮性導電層の抵抗値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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