(57)【要約】【課題】高い圧力が掛かる場合にチューブ及びスリーブが封止部材から外れてしまうことを防止する流体圧アクチュエータを提供する。【解決手段】  流体圧アクチュエータは、チューブ１１０とチューブ１１０外周面を覆うスリーブ１２０を含むアクチュエータ本体部１００と、アクチュエータ本体部１００の封止機構２００，３００を備える。封止機構２００は、アクチュエータ本体部１００に挿通される封止部材２１０、アクチュエータ本体部１００を封止部材２１０に拘束するかしめリング２３０、及び封止部材２１０にスリーブ１２０を係止する係止リング２２０を備える。封止部材２１０は、頭部２１１、チューブ１１０に挿通される胴体部２１２、及び頭部２１１と胴体部２１２の間に設けられるスリーブ被係止部２１３を有する。スリーブ被係止部２１３は、フランジ部分２１４と、フランジ部分２１４から頭部２１１側に向かって外径が縮小する縮径部分２１７を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状のチューブと、所定方向に配向されたコードを編み込んだ構造体であり前記チューブの外周面を覆うスリーブと、によって構成されるアクチュエータ本体部と、
前記アクチュエータ本体部の軸方向における端部を封止する封止機構と
を備える流体圧アクチュエータであって、
前記封止機構は、
前記アクチュエータ本体部に挿通される封止部材と、
前記アクチュエータ本体部の前記封止部材が挿通された部分の外周面に設けられ、前記アクチュエータ本体部を前記封止部材に拘束する拘束部材と、
前記封止部材に前記スリーブを係止する係止部材と
を備え、
前記封止部材は、
前記封止部材における一方の端を含み、前記チューブに挿通される胴体部と、
前記胴体部と前記軸方向に連なる頭部と、
前記胴体部と前記頭部との間に設けられるスリーブ被係止部と、
を有し、
前記スリーブ被係止部には、前記係止部材が配置されて前記スリーブが当接しており、
前記スリーブ被係止部は、
前記胴体部よりも前記アクチュエータ本体部の径方向の外側に凸状であるフランジ部分と、
前記フランジ部分の頭部側に連なり、前記軸方向において前記頭部側に向かうに連れて前記径方向におけるサイズが小さくなる縮径部分と、
を含む流体圧アクチュエータ。
【請求項２】
前記スリーブは、前記係止部材を介して前記軸方向における前記胴体部の側に折り返される請求項１に記載の流体圧アクチュエータ。
【請求項３】
前記スリーブ被係止部は、外径が前記軸方向において一定である小径部分をさらに含み、
前記小径部分は、前記頭部と前記縮径部分との間に設けられ、
前記小径部分は、前記軸方向において、前記縮径部分の前記頭部側の端におけるサイズ以下の外径を有する請求項１または２に記載の流体圧アクチュエータ。
【請求項４】
前記フランジ部分は、外径が前記軸方向において一定であり、
前記縮径部分は、前記頭部側の端が平面状であり、
前記縮径部分の前記頭部側の端は、前記軸方向に対して直交しており、
前記軸方向において、前記縮径部分の幅が前記フランジ部分の幅よりも短い請求項３に記載の流体圧アクチュエータ。
【請求項５】
前記縮径部分は、前記軸方向において前記頭部まで延びる請求項２に記載の流体圧アクチュエータ。
【請求項６】
前記縮径部分は、前記軸方向において一定の勾配で外径が縮小するテーパ状である、請求項１〜５の何れか一項に記載の流体圧アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体または液体を用いてチューブを膨張及び収縮させる流体圧アクチュエータに関し、具体的には、いわゆるマッキベン型の流体圧アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、気体または液体を用いてチューブを膨張及び収縮させる流体圧アクチュエータとしては、空気圧によって膨張、収縮するゴム製のチューブ（管状体）と、チューブの外周面を覆うスリーブ（網組補強構造）とを有する構造（いわゆるマッキベン型）が広く用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
チューブ及びスリーブによって構成されるアクチュエータ本体部は、両端に金属で形成された封止部材を固定することで封止されている。
【０００４】
スリーブは、ポリアミド繊維などの高張力繊維または金属のコードを編み込んだ筒状の構造体であり、チューブの膨張運動を所定範囲に規制する。
【０００５】
このような流体圧アクチュエータは、様々な分野で用いられているが、特に、介護・福祉用機器の人工筋肉として好適に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２３６９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したような流体圧アクチュエータは、介護・福祉用機器の人工筋肉以外に、ロボットなどにも用い得る。このような流体圧アクチュエータでは、より高い収縮力が求められるため、流体に鉱物油などを用いた油圧駆動とすることが考えられる。
【０００８】
油圧駆動の場合、流体圧アクチュエータの内部には、極めて高い圧力（５ＭＰａ程度）が掛かるため、流体圧アクチュエータが故障する可能性が高まる。具体的には、流体圧アクチュエータの動作等によってスリーブと封止部材とが擦れた場合、スリーブの一部が摩耗し変形することで、アクチュエータ本体部、つまり、チューブ及びスリーブから封止部材が外れてしまい、作動不能になり得る。
【０００９】
そこで、本発明は、油圧駆動とした場合など、高い圧力が掛かる場合でも、チューブ及びスリーブから封止部材が外れてしまい、作動不能となることを防止し得る流体圧アクチュエータの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る流体圧アクチュエータは、アクチュエータ本体部と、封止機構とを備える。アクチュエータ本体部は、流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状のチューブと、所定方向に配向されたコードを編み込んだ構造体でありチューブの外周面を覆うスリーブと、によって構成される。封止機構は、アクチュエータ本体部の軸方向における端部を封止する。封止機構は、アクチュエータ本体部に挿通される封止部材と、アクチュエータ本体部の封止部材が挿通された部分の外周面に設けられアクチュエータ本体部を封止部材に拘束する拘束部材と、封止部材にスリーブを係止する係止部材とを備える。封止部材は、封止部材における一方の端を含みチューブに挿通される胴体部と、胴体部と軸方向に連なる頭部と、胴体部と頭部との間に設けられるスリーブ被係止部とを有する。スリーブ被係止部には、係止部材が配置されてスリーブが当接している。スリーブ被係止部は、胴体部よりもアクチュエータ本体部の径方向の外側に凸状であるフランジ部分と、フランジ部分の頭部側に連なり、軸方向において頭部側に向かうに連れて径方向におけるサイズが小さくなる縮径部分と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様に係る流体圧アクチュエータによれば、油圧駆動とした場合など、高い圧力が掛かる場合でも、チューブ及びスリーブから封止部材が外れてしまい、作動不能となることを防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る流体圧アクチュエータ１０の側面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る流体圧アクチュエータ１０の一部分解斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る封止部材２１０の単体斜視図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ-ＩＶ線に沿った封止部材２１０の断面図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る封止機構２００を含む流体圧アクチュエータ１０の軸方向ＤＡＸに沿った一部断面図である。
【図６】図６は、本実施形態の第１変形例に係る封止機構２００Ａの、かしめリング２３０を封止部材２１０にかしめる前の状態における斜視図である。
【図７】図７は、本実施形態の第１変形例に係る封止機構２００Ａを含む流体圧アクチュエータ１０の軸方向ＤＡＸに沿った一部断面図である。
【図８】図８は、本実施形態の第２変形例に係る封止部材２１０Ｂの単体斜視図である。
【図９】図９は、図８のＩＸ-ＩＸ線に沿った封止部材２１０Ｂの断面図である。
【図１０】図１０は、本実施形態の第３変形例に係る封止部材２１０Ｃの単体斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０のＸＩ-ＸＩ線に沿った封止部材２１０Ｃの断面図である。
【図１２】図１２は、本実施形態の第４変形例に係る封止部材２１０Ｄの単体斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２のＸＩＩＩ-ＸＩＩＩ線に沿った封止部材２１０Ｄの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【００１４】
（１）流体圧アクチュエータの全体概略構成
図１は、本発明の実施形態に係る流体圧アクチュエータ１０の側面図である。図１に示すように、流体圧アクチュエータ１０は、管状のアクチュエータ本体部１００、封止機構２００及び封止機構３００を備える。
【００１５】
封止機構２００及び封止機構３００は、アクチュエータ本体部１００の軸方向ＤＡＸにおいて、アクチュエータ本体部１００の両端部を封止する。具体的には、封止機構２００は、封止部材２１０及びかしめリング２３０を含む。封止部材２１０は、その一部を挿通することによって、アクチュエータ本体部１００の軸方向ＤＡＸの端部を封止する。かしめリング２３０は、アクチュエータ本体部１００の封止部材２１０が挿通された部分の外周面に設けられ、アクチュエータ本体部１００を封止部材２１０にかしめる。かしめリング２３０の外周面には、治具によってかしめリング２３０がかしめられた痕である圧痕２３１が形成される。
【００１６】
封止機構３００は、封止機構２００が封止するアクチュエータ本体部１００の端部と反対側の端部を封止するものである。封止機構２００と封止機構３００との相違点は、流体用の接続口２１１ａが設けられているか否かである。
【００１７】
アクチュエータ本体部１００は、チューブ１１０とスリーブ１２０とによって構成される。アクチュエータ本体部１００には、接続口２１１ａを介して流体が流入する。
【００１８】
アクチュエータ本体部１００は、チューブ１１０内への流体の流入によって、アクチュエータ本体部１００の軸方向ＤＡＸにおいて収縮し、軸方向ＤＡＸに垂直な、アクチュエータ本体部１００における径方向ＤＲにおいて膨張する。また、アクチュエータ本体部１００は、チューブ１１０からの流体の流出によって、アクチュエータ本体部１００の軸方向ＤＡＸにおいて膨張し、径方向ＤＲにおいて収縮する。このようなアクチュエータ本体部１００の形状変化によって、流体圧アクチュエータ１０は、アクチュエータとしての機能を発揮する。
【００１９】
流体圧アクチュエータ１０の駆動に用いられる流体は、空気などの気体、または水、鉱物油などの液体のどちらでもよいが、特に、流体圧アクチュエータ１０は、アクチュエータ本体部１００に高い圧力が掛かる油圧駆動にも耐え得る高い耐久性を有する。
【００２０】
また、このような流体圧アクチュエータ１０は、いわゆるマッキベン型であり、人工筋肉用として適用できることは勿論のこと、より高い能力（収縮力）が要求されるロボットの体肢（上肢や下肢など）用としても好適に用い得る。
【００２１】
図２は、流体圧アクチュエータ１０の一部分解斜視図である。図２示すように、流体圧アクチュエータ１０は、アクチュエータ本体部１００及び封止機構２００を備える。
【００２２】
アクチュエータ本体部１００は、上述したように、チューブ１１０とスリーブ１２０とによって構成される。
【００２３】
チューブ１１０は、流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状の筒状体である。チューブ１１０は、流体による収縮及び膨張を繰り返すため、ブチルゴムなど弾性材料によって構成される。本実施形態では、チューブ１１０の内径が、９．５ｍｍである。
【００２４】
流体圧アクチュエータ１０を油圧駆動とする場合には、チューブ１１０の材料として、耐油性が高いニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、クロロプレンゴム、及びエピクロロヒドリンゴムからなる群より選択される少なくとも一種であってもよい。
【００２５】
スリーブ１２０は、円筒状であり、チューブ１１０の外周面を覆う。スリーブ１２０は、所定方向に配向されたコードを編み込んだ構造体である。スリーブ１２０の網目パターンは、配向されたコードが交差することによって菱形形状が繰り返されている。網目パターンが菱形形状を有するため、スリーブ１２０のコードは、菱形形状の一方の対角方向に縮むと他方の対角方向が伸びるように、互いに摺動可能である。このため、スリーブ１２０は、チューブ１１０の収縮及び膨張をスリーブ１２０のコードの摺動可能範囲で規制しつつ、チューブ１１０の収縮及び膨張に追従する。
【００２６】
スリーブ１２０を構成するコードとしては、芳香族ポリアミド（アラミド繊維）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）の繊維コードを用いることが好ましい。但し、このような種類の繊維コードに限定されるものではなく、例えば、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維などの高強度繊維や、極細のフィラメントによって構成される金属製のコードでもよい。
【００２７】
封止機構２００は、アクチュエータ本体部１００の軸方向ＤＡＸにおける端部を封止する。封止機構２００は、封止部材２１０、係止リング２２０及びかしめリング２３０によって構成される。
【００２８】
封止部材２１０は、管状のアクチュエータ本体部１００に挿通される。封止部材２１０としては、ステンレス鋼などの金属を好適に用い得るが、このような金属に限定されず、硬質プラスチック材料などを用いてもよい。
【００２９】
係止リング２２０は、封止部材２１０にスリーブ１２０を係止する。第１実施形態において、係止リング２２０は、係止部材を構成する。具体的に、スリーブ１２０は、係止リング２２０を介して径方向ＤＲ外側に折り返される（図５参照）。
【００３０】
係止リング２２０には、封止部材２１０と係合できるように一部が切り欠かれた切欠き部２２１が形成されている。係止リング２２０としては、封止部材２１０と同様の金属、硬質プラスチック材料などの材料や、自然繊維（自然繊維の糸）、ゴム（例えばＯリング）などの材料を用いることができる。
【００３１】
かしめリング２３０は、アクチュエータ本体部１００の封止部材２１０が挿通された部分の外周面に設けられ、アクチュエータ本体部１００を封止部材２１０にかしめ付ける。つまり、本実施形態において、かしめリング２３０は、アクチュエータ本体部１００を封止部材２１０に拘束する拘束部材を構成する。
【００３２】
かしめリング２３０は、アクチュエータ本体部１００を封止部材２１０にかしめて固定している。かしめリング２３０としては、アルミニウム合金、真鍮及び鉄などの金属を用いることができる。かしめ用の治具によってかしめリング２３０がかしめられると、圧痕２３１（図１参照）が形成される。
【００３３】
（２）封止機構の構成
次に、図３〜図５を参照して、封止機構２００の具体的な構成について説明する。
【００３４】
（２．１）封止部材２１０の形状
図３は、封止部材２１０の単体斜視図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った封止部材２１０の断面図である。
【００３５】
図３及び図４に示すように、封止部材２１０は、頭部２１１、胴体部２１２及びスリーブ被係止部２１３を備える。また、封止部材２１０は、連結部２１６を備える。
【００３６】
胴体部２１２は、チューブ１１０（図１，２参照）に挿通される部分であり、軸方向ＤＡＸにおける封止部材２１０の一方の端部を含む。具体的には、胴体部２１２は、チューブ１１０に挿通されて、チューブ１１０の内周面と接する。
【００３７】
胴体部２１２の外周面には、チューブ１１０が封止部材２１０から抜け難くするため、段状部分２１２ａが形成される。段状部分２１２ａは、チューブ１１０の胴体部２１２からの引き抜き方向に対して抵抗となるように、径方向ＤＲ（図１参照）外側に向けて凸となっている。
【００３８】
頭部２１１は、軸方向ＤＡＸ（図１参照）において胴体部２１２に連なる。具体的には、頭部２１１は、流体圧アクチュエータ１０の軸方向ＤＡＸ（図１参照）中央に対して、胴体部２１２の外側に設けられる。頭部２１１には、接続口２１１ａが形成される。
【００３９】
接続口２１１ａは、流体圧アクチュエータ１０の駆動圧力源、具体的には、気体や液体のコンプレッサなどと接続されたホース（管路）が接続される。
【００４０】
また、頭部２１１は、軸方向ＤＡＸにおけるかしめリング２３０の端面２３２（図２，５参照）と当接する当接面２１１ｂを有する。当接面２１１ｂは、端面２３２と面接触できる平坦な面である。
【００４１】
スリーブ被係止部２１３は、胴体部２１２と頭部２１１との間に設けられる。スリーブ被係止部２１３は、フランジ部分２１４と、縮径部分２１７とを含む。
【００４２】
フランジ部分２１４は、軸方向ＤＡＸにおいて、スリーブ被係止部２１３における胴体部２１２側に形成される。具体的には、フランジ部分２１４は、胴体部２１２に隣接して設けられる。フランジ部分２１４は、胴体部２１２よりも径方向ＤＲ外側に凸状である。本実施形態において、フランジ部分２１４は、胴体部２１２の外周面から径方向ＤＲ外側に突出し、径方向外側端が、軸方向ＤＡＸにおいて一定の外径を有する円環状である。フランジ部分２１４の直径は、１３ｍｍである。
【００４３】
また、フランジ部分２１４は、軸方向ＤＡＸにおけるチューブ１１０の端面１１１（図２，５参照）と当接する当接面２１４ａを有する。当接面２１４ａは、端面１１１と面接触できる平坦な面である。
【００４４】
縮径部分２１７は、フランジ部分２１４の軸方向ＤＡＸにおける頭部２１１側に連なる。縮径部分２１７は、軸方向ＤＡＸにおける頭部２１１側に向かうに連れて径方向ＤＲにおけるサイズが小さくなる。具体的には、本実施形態において、縮径部分２１７は、軸方向ＤＡＸにおいて一定の勾配で外径が縮小するテーパ状である。
【００４５】
本実施形態において、スリーブ被係止部２１３は、外径が軸方向において一定である小径部分２１８をさらに含む。小径部分２１８は、頭部２１１と縮径部分２１７との間に設けられる。小径部分２１８は、縮径部分２１７の頭部側２１１の端部におけるサイズ以下の外径を有する。
【００４６】
本実施形態において、小径部分２１８は、縮径部分２１７の軸方向ＤＡＸにおいて縮径する外表面の頭部２１１側端部と同じサイズの外径を有する。具体的には、小径部分２１８は、縮径部分２１７におけるテーパ面の頭部２１１側の端部と連なっている。本実施形態において、小径部分２１８の直径は、８ｍｍである。
【００４７】
封止部材２１０の内部には、軸方向ＤＡＸに沿って貫通孔２１５が形成される。貫通孔２１５は、接続口２１１ａに連通しており、貫通孔２１５を介してアクチュエータ本体部１００に流体が流入する。本実施形態では、貫通孔２１５の直径は、３ｍｍである。
【００４８】
なお、小径部分２１８の直径を細くし過ぎると、アクチュエータ本体部１００が膨張した際の張力によって小径部分２１８が破断し易くなる。一方、流体の円滑な通過を妨げないようにする観点からは、貫通孔２１５の内径はある程度大きくしたい。従って、上述した実施形態に係る封止部材２１０の各部のサイズ程度とすることが好ましい。
【００４９】
また、封止部材２１０には、連結部２１６が設けられる。具体的には、連結部２１６は、頭部２１１の軸方向ＤＡＸ外側に設けられる。連結部２１６には、ロボットの体肢を構成する部材などを係合するために、係合孔２１６ａが形成される。
【００５０】
（２．２）封止機構２００の構成
図５は、封止機構２００の含む流体圧アクチュエータ１０の軸方向ＤＡＸに沿った一部断面図である。
【００５１】
図５に示すように、胴体部２１２は、チューブ１１０に挿通される。当接面２１４ａは、チューブ１１０の端面１１１と当接する。具体的には、当接面２１４ａは、端面１１１と面接触する。また、段状部分２１２ａは、かしめリング２３０でアクチュエータ本体部１００を封止部材２１０にかしめることによって、チューブ１１０の内周面に食い込み、チューブ１１０が胴体部２１２から抜けることを防止する。
【００５２】
係止リング２２０は、スリーブ１２０の外周面に設けられる。係止リング２２０は、スリーブ１２０を封止部材２１０に係止する。本実施形態では、係止リング２２０は、スリーブ被係止部２１３に配置される。具体的には、スリーブ１２０が係止リング２２０で係止された状態において、スリーブ１２０は、スリーブ被係止部２１３の小径部分２１８と当接している。なお、スリーブ１２０は、係止リング２２０を介して軸方向ＤＡＸにおける流体圧アクチュエータ１０の中央側、つまり封止部材２１０の胴体部２１２の側に折り返される。具体的には、スリーブ１２０は、係止リング２２０を介して折り返された折り返し部分１２０ａを有する。また、折り返し部分１２０ａは、係止リング２２０を介して径方向ＤＲ外側に折り返されており、かしめリング２３０の内周面と当接する。
【００５３】
かしめリング２３０は、チューブ１１０及び係止リング２２０を介して折り返されたスリーブ１２０を封止部材２１０にかしめることによって、アクチュエータ本体部１００に封止部材２１０を固定する。
【００５４】
かしめリング２３０は、面取り部２３３を有する。面取り部２３３は、軸方向ＤＡＸにおける流体圧アクチュエータ１０の中央側の端部に形成される。面取り部２３３は、軸方向ＤＡＸにおける流体圧アクチュエータ１０の中央側に向かうに連れてかしめリング２３０の内径が広がる形状を有する。面取り部２３３は、かしめリング２３０の軸方向ＤＡＸにおける流体圧アクチュエータ１０の中央側の端部と、折り返し部分１２０ａとの過度な接触を回避するために形成される。
【００５５】
また、上述したように、頭部２１１の当接面２１１ｂは、かしめリング２３０の端面２３２と当接する。具体的には、当接面２１１ｂは、端面２３２と面接触する。
【００５６】
（３）作用・効果
上述したように、流体圧アクチュエータ１０では、チューブ１１０及びスリーブ１２０によって構成されるアクチュエータ本体部１００の両端が封止機構２００，３００によって封止されている。封止機構２００の封止部材２１０には、胴体部２１２よりもアクチュエータ本体部１００の径方向ＤＲの外側に凸状であるフランジ部分２１４と、フランジ部分２１４の頭部２１１側に連なり、軸方向ＤＡＸにおいて頭部２１１側に向かうに連れて径方向ＤＲにおけるサイズが小さくなる縮径部分２１７を含むスリーブ被係止部２１３が設けられる。スリーブ被係止部２１３には、スリーブ１２０が係止リング２２０とかしめリング２３０によって係止されており、スリーブ１２０がスリーブ被係止部２１３に当接している。この結果、アクチュエータ本体部１００は、かしめリング２３０によって封止部材２１０に拘束されている。
【００５７】
流体圧アクチュエータ１０によれば、スリーブ１２０に対して、軸方向ＤＡＸの胴体部２１２側に引っ張る力が作用した場合でも、折り返されたスリーブ１２０を介したスリーブ１２０の軸方向ＤＡＸの胴体部２１２側への移動が、かしめリング２３０とフランジ部分２１４とによって抑制される。この結果、チューブ１１０が封止部材２１０の胴体部２１２から抜けてしまうことを防止できる。
【００５８】
具体的には、かしめリング２３０によってアクチュエータ本体部１００が封止部材２１０にかしめ付けられる際に、かしめリング２３０とフランジ部分２１４とによって、スリーブ１２０が直接拘束されるため、フランジ部分２１４がない構造と比較すると、アクチュエータ本体部１００の抜け止め効果が大幅に向上する。
【００５９】
上述した流体圧アクチュエータ１０によれば、軸方向ＤＡＸにおいて流体圧アクチュエータ１０を２０ｋＮ相当の力で引っ張っても、かしめリング２３０とフランジ部分２１４とで拘束されたスリーブ１２０のコードが引っ張り力に耐えること、その結果としてアクチュエータ本体部１００が封止機構２００から抜けないことが確認できている。
【００６０】
封止部材２１０には、フランジ部分２１４と縮径部分２１７とを含むスリーブ被係止部２１３が設けられている。スリーブ被係止部２１３には、スリーブ１２０が係止リング２２０とかしめリング２３０によって係止されている。
【００６１】
係止リング２２０の軸方向ＤＡＸの胴体部２１２側への移動がかしめリング２３０とフランジ部分２１４とによって規制された状態において、スリーブ被係止部２１３に縮径部分２１７が形成されているため、縮径部分２１７が無い場合と比較すると、フランジ部分２１４と縮径部分２１７との境界に接触する箇所におけるスリーブ１２０の軸方向ＤＡＸに対する湾曲角度が低減する。このため、フランジ部分２１４の端部にスリーブ１２０が擦れて摩耗し変形することを抑制することができる。この結果、スリーブ１２０が封止部材２１０から外れてしまうことを防止することができる。
【００６２】
縮径部分２１７を省略した構造の封止部材を用いた流体圧アクチュエータでは、軸方向において流体圧アクチュエータを引っ張ると１０ｋＮ相当の引っ張り力まではかしめリング２３０とフランジ部分２１４との作用によって引っ張り力に耐えることができる。縮径部分２１７が形成された封止部材２１０を用いた本実施形態の流体圧アクチュエータ１０によれば、縮径部分２１７が形成されない場合よりもスリーブ１２０の耐久性が大幅に向上し、上述したとおり、２０ｋＮ相当の引っ張り力に耐えることが確認できている。
【００６３】
以上のように、流体圧アクチュエータ１０を油圧駆動とした場合など、高い圧力が掛かる場合でも、チューブ１１０及びスリーブ１２０が封止部材２１０から外れてしまうことによって、流体圧アクチュエータ１０が作動不能となることを防止し得る。
【００６４】
スリーブ１２０は、本実施形態のように、係止リング２２０を介して軸方向ＤＡＸにおける胴体部２１２側に折り返されている。これにより、係止リング２２０を介して折り返されたスリーブ１２０の、胴体部２１２側への移動がより抑制され、チューブ１１０が胴体部２１２から抜けてしまうことを防止することができる。
【００６５】
スリーブ被係止部２１３は、外径が軸方向ＤＡＸにおいて一定である小径部分２１８を含む。小径部分２１８は、本実施形態のように、スリーブ被係止部２１３は、頭部２１１と縮径部分２１７との間に設けられ、縮径部分２１７の頭部２１１側の端部におけるサイズ以下の外径を有する。
【００６６】
スリーブ被係止部２１３が小径部分２１８を含むため、係止リング２２０によってスリーブ１２０が小径部２１８に対して径方向で付勢され、係止される。このため、スリーブ１２０が封止部材２１０から抜けることを防止する効果がさらに高め得る。
【００６７】
縮径部分２１７は、軸方向ＤＡＸにおいて一定の勾配で外径が縮小するテーパ状である。この構成によれば、スリーブ１２０に対して、軸方向ＤＡＸにおける胴体部２１２側に引っ張る力が作用した状態における、スリーブ１２０が摩耗し変形することを抑制する効果と、係止リング２２０の軸方向ＤＡＸにおける胴体部２１２側への移動を規制する効果との両立を、テーパ面の勾配を設定することによって簡便に設計することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、フランジ部分２１４は、胴体部２１２の外周面から径方向ＤＲ外側に突出した円環状である。これにより、フランジ部分２１４は、スリーブ１２０と面接触するため、アクチュエータ本体部１００の抜け止め効果をさらに向上し得る。
【００６９】
本実施形態では、フランジ部分２１４は、チューブ１１０の端面１１１と当接する当接面２１４ａを有する。また、頭部２１１は、かしめリング２３０の端面２３２と当接する当接面２１１ｂを有する。これにより、封止部材２１０による密封性を高めることができ、高圧力下において流体が漏れ出すことによって、アクチュエータ本体部１００の抜け止め効果をさらに向上し得る。
【００７０】
本実施形態では、かしめリング２３０の面取り部２３３は、軸方向ＤＡＸにおける流体圧アクチュエータ１０の中央側に向かうに連れてかしめリング２３０の内径が広がる形状を有する。これにより、スリーブ１２０の折り返し部分１２０ａの損傷が防止され、当該損傷に起因するアクチュエータ本体部１００の抜けを防止し得る。
【００７１】
（４）封止機構の変形例
次に、図６〜図１３を参照して、封止機構の変形例について説明する。以下、上述した実施形態に係る封止機構２００と異なる部分について主に説明し、同様の部分については、その説明を適宜省略する。
【００７２】
（４．１）第１変形例
図６は、封止機構２００Ａの、かしめリング２３０を封止部材２１０にかしめる前の状態における斜視図である。図７は、封止機構２００Ａを含む流体圧アクチュエータ１０の軸方向ＤＡＸに沿った一部断面図である。なお、図６では、スリーブ１２０が折り返される前の状態を示している。
【００７３】
封止機構２００Ａでは、係止リング２２０に代えて係止ワイヤ２２０Ａが用いられる。係止ワイヤとしては、係止リング２２０と同様に、金属、硬質プラスチック材料、自然繊維（自然繊維の糸）、ゴム（例えばＯリング）などの材料を用い得る。本変形例において、係止ワイヤ２００Ａは、金属製の針金である。係止ワイヤ２００Ａは、封止部材２１０のスリーブ被係止部２１３（図３〜図５参照）の領域において、スリーブ１２０の外周面に巻き付けられる。係止ワイヤ２２０Ａは、係止部材の変形例の一例である。
【００７４】
係止ワイヤ２２０Ａは、スリーブ１２０の外周面に少なくとも数回巻き付けられることが好ましい。また、係止ワイヤ２２０Ａの両端部は、互いに捻って結束してもよいし、結束せずに、単に首部２１３に巻き付けるようにしてもよい。
【００７５】
係止ワイヤ２２０Ａは、係止リング２２０と比較すると、スリーブ１２０を封止部材２１０に締結でき、スリーブ１２０の抜け止め効果をさらに向上し得る。
【００７６】
（４．２）第２変形例、第３変形例
図８は、第２変形例に係る封止部材２１０Ｂの単体斜視図である。図９は、図８のＩＸ-ＩＸ線に沿った封止部材２１０Ｂの断面図である。
【００７７】
実施形態の封止部材２１０では、小径部分２１８が、縮径部分２１７の頭部２１１側の端において、軸方向ＤＡＸの頭部２１１側に向かうに連れて縮径する外表面と連なっていた。これに対して、第２変形例に係る封止部材２１０Ｂのスリーブ被係止部２１３Ｂにおける縮径部分２１７Ｂは、図９に示すように、軸方向ＤＡＸにおける頭部２１１側の端が平面状であり、縮径部分２１７Ｂの頭部２１１側の端は、軸方向ＤＡＸ位置に対して直交している。具体的には、第２変形例において、小径部２１８は、縮径部分２１７Ｂと隣接し、縮径部分２１７Ｂの軸方向ＤＡＸ端に形成された平面状の端面２１９Ｂと連なっている。第２変形例において、縮径部分２１７Ｂの軸方向ＤＡＸの長さは、フランジ部分２１４Ｂの長さよりも短い。なお、第２変形例において、縮径部分２１７Ｂの外径は、軸方向ＤＡＸにおいて一定の勾配で縮小するテーパ状である。
【００７８】
なお、第２変形例においても、フランジ部分２１４Ｂは、胴体部２１２の外周面から径方向ＤＲ外側に凸状に突出している。具体的には、フランジ部分２１４Ｂは、外径が軸方向ＤＡＸにおいて一定である円環状に突出して形成されている。具体的には、第２変形例において、フランジ部分２１４Ｂの直径は１３ｍｍである。第２変形例において、小径部分２１８の直径は８ｍｍであり、フランジ部分２１４Ｂと小径部分２１８との断面内における径方向の段差は２．５ｍｍである。つまり、縮径部分２１７Ｂでは、径方向における、端面２１９Ｂの高さと、縮径する部分の高さとの和が、２．５ｍｍとなっている。
【００７９】
第２変形例は、封止部材２１０Ｂに小径部分２１８の外周面から径方向ＤＲの外側に突出して断面形状が矩形状に形成された円環状突起を形成したうえで、該円環状突起の頭部２１１側の縁を面取りして形成した軸方向ＤＡＸにおける面取り面が位置する範囲を縮径部分２１７Ｂとしたものであってもよい。
【００８０】
第２変形例では、スリーブ１２０に対して、軸方向ＤＡＸにおける胴体部２１２側に引っ張る力が作用した場合であっても、係止リング２２０がスリーブ１２０を介して縮径部分２１７Ｂの端面２１９Ｂと軸方向ＤＡＸで当接するため、スリーブ１２０の、軸方向ＤＡＸにおける胴体部２１２側への移動を抑制する効果がさらに高まる。これにより、チューブ１１０が胴体部２１１から抜けてしまうことを防止する効果を向上させることができる。
【００８１】
第２変形例で示したように、封止部材２１０の縮径部分２１７Ｂは、フランジ部分２１４Ｂの軸方向ＤＡＸの頭部２１１側における径方向外側端の縁とスリーブとが擦れて摩耗することを抑制できる構成であればよい。図１０、図１１に示すように、第３変形例に係る封止部材２１０Ｃにおける縮径部分２１７Ｃの外表面は、フランジ部分２１４Ｃから縮径部分２１７Ｃの端面２１９Ｃまで滑らかに連なるものであってもよい。なお、第３変形例において、縮径部分２１７Ｃの外径は、軸方向ＤＡＸにおいて一定の勾配で縮小するテーパ状である。
【００８２】
第３変形例は、封止部材２１０Ｃに小径部分２１８の外周面から径方向ＤＲの外側に突出して断面形状が矩形状に形成された円環状突起を形成したうえで、該円環状突起の頭部２１１側の縁をＲ面取り（ｒｏｕｎｄ  ｃｈａｍｆｅｒｉｎｇ）して形成した軸方向ＤＡＸにおける面取り面が位置する範囲を縮径部分２１７Ｃとしたものであってもよい。
【００８３】
（４．３）第４変形例
図１２は、封止機構２１０Ｄの単体斜視図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ-ＸＩＩＩ線に沿った封止部材２１０Ｄの断面図である。
【００８４】
実施形態のスリーブ被係止部２１３では、縮径部分２１７が、軸方向ＤＡＸにおいて小径部分２１８と連なっていた。これに対して、第４変形例では、スリーブ被係止部２１３Ｄの縮径部分２１７Ｄが、軸方向ＤＡＸにおいて頭部２１１まで延びている。なお、第４変形例において、縮径部分２１７Ｄの外径は、軸方向ＤＡＸにおいて一定の勾配で縮小するテーパ状である。
【００８５】
この構成によれば、スリーブ１２０に対して軸方向ＤＡＸにおける胴体部２１２側に引っ張る力が作用して、係止リング２２０が軸方向ＤＡＸにおける胴体部２１２側に移動させられた場合でも、係止リング２２０とスリーブ１２０とは、縮径部分２１７Ｄとかしめリング２３０とに挟まれて、軸方向ＤＡＸにおける胴体部２１２側への移動が規制される。このため、フランジ部分２１４Ｄと縮径部分２１７Ｄとの境界に接触する箇所におけるスリーブ１２０の軸方向ＤＡＸに対する湾曲角度が低減する。これにより、スリーブ１２０とフランジ部分２１４Ｄとが擦れた場合に生じるスリーブ１２０の摩耗をさらに低減することができる。
【００８６】
（５）その他の実施形態
以上、実施形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
【００８７】
例えば、上述した実施形態では、フランジ部２１４の当接面２１４ａは、チューブ１１０の端面１１１と面接触できる平坦な面であったが、この面は平坦な面でなくても構わない。同様に、頭部２１１の当接面２１１ｂは、かしめリング２３０の端面２３２と面接触できる平坦な面でなくても構わない。さらに、かしめリング２３０の面取り部２３３も、必ずしも形成されていなくても構わない。
【００８８】
上述した実施形態では、フランジ部２１４は円環状であったが、必ずしも円環状でなくてもよく、多角形状（例えば、八角形）などでもよい。
【００８９】
また、封止部材２１０の連結部２１６は、設けられていなくてよい。つまり、連結部２１６は、流体圧アクチュエータ１０の用途に応じて設けられてよいし、設けられなくてもよい。さらに、連結部２１６にねじ部を形成し、頭部２１１に対して着脱可能としてもよい。
【００９０】
上述した実施形態では、スリーブ１２０は係止リング２２０を介して折り返されていたが、スリーブ１２０は、必ずしも軸方向ＤＡＸにおける流体圧アクチュエータ１０の中央側に折り返されていなくてもよい。
【００９１】
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【符号の説明】
【００９２】
１０  流体圧アクチュエータ
１００  アクチュエータ本体部
１１０  チューブ
１１１  端面
１２０  スリーブ
１２０ａ  折り返し部分
２００，２００Ａ  封止機構
２１０，２１０Ｂ，２１０Ｃ，２１０Ｄ  封止部材
２１１  頭部
２１１ａ  接続口
２１１ｂ  当接面
２１２  胴体部
２１２ａ  段状部分
２１３，２１３Ｂ，２１３Ｄ  スリーブ被係止部
２１４，２１４Ｂ，２１４Ｃ  フランジ部分
２１４ａ  当接面
２１５  貫通孔
２１６  連結部
２１６ａ  係合孔
２１７，２１７Ｂ，２１７Ｃ，２１７Ｄ  縮径部分
２１８  小径部分
２２０  係止リング
２２０Ａ  係止ワイヤ
２３０  かしめリング
２３１  圧痕
２３２  端面
２３３  かしめリングの面取り部
３００  封止機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020097953.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020097953.tif 000011
【図１０】
2020097953.tif 000012
【図１１】
2020097953.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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