(57)【要約】【課題】骨格部材の回転角度と空気圧アクチュエータの駆動力の関係を、人体における関節の曲げ角度と筋力の関係に近づける。【解決手段】複数の骨格部材１３４Ａ、１３４Ｂ、１３４Ｃを軸１３６Ａ、１３６Ｂにより回転可能に連結し、骨格部材に、空気圧アクチュエータ１４４を結合する。保持部材１４６により、空気圧アクチュエータ１４４を、結合部１４０、１４２を結ぶ直線ＳＬ−１上の経路からそれた位置で保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸により相対回転可能に連結された複数の骨格部材と、
前記骨格部材のそれぞれに結合部で結合され、内部の空気圧に応じて伸縮する柔軟な空気圧アクチュエータと、
前記空気圧アクチュエータを複数の前記結合部を結ぶ直線上の経路から逸れた位置で保持する保持部材と、
を有する骨格駆動装置。
【請求項２】
前記保持部材が、前記骨格部材に取り付けられ前記空気圧アクチュエータを曲げた状態で荷重を支持する支持部材である請求項１に記載の骨格駆動装置。
【請求項３】
前記空気圧アクチュエータを複数備え、
前記保持部材が、複数の前記空気圧アクチュエータを結束して前記空気圧アクチュエータどうしで荷重を支持させる結束部材である請求項１に記載の骨格駆動装置。
【請求項４】
前記結束部材が、袋状に形成され複数の前記空気圧アクチュエータを覆う袋部材を含む請求項３に記載の骨格駆動装置。
【請求項５】
前記空気圧アクチュエータを前記結合部で前記骨格部材に脱着可能とする脱着部材を有する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の骨格駆動装置。
【請求項６】
前記脱着部材が、前記袋部材と前記骨格部材とに設けられた線ファスナである請求項４を引用する請求項５に記載の骨格駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、骨格駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの構造体を回転関節（回転軸）で回転可能に接続し、２本のアクチュエータの一端部を一方の構造体に、他端部を他方の構造体が固定された回転ジョイントの回動端（プーリ）に回転自在に連結した構造がある。
【０００３】
また、ロッドを有するドライバの第１および第２の端部が、平坦な第１および第２の要素に連結され、ダミーの人体要素の変形特性を変化させるためのアクチュエータがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２３０３８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２５８４７号公報
【特許文献３】特表２０１１−５０８２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
衝突実験用のダミー人形等に用いられる骨格駆動装置として、空気圧アクチュエータの駆動力で、骨格部材を相対回転させる構造がある。実際の人体では、筋肉の走行経路（筋走行）が、筋の両端の付着点を結ぶ直線状ではないことが多い。したがって、骨格駆動装置において、空気圧アクチュエータを単に直線上に配置すると、人体の筋走行とは異なる構造になる。そしてこれにより、たとえば、骨格部材の回転角度と空気圧アクチュエータの駆動力の関係が、人体における関節の曲げ角度と筋力の関係から外れることがある。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、骨格部材の回転角度と空気圧アクチュエータの駆動力の関係を、人体における関節の曲げ角度と筋力の関係に近づけることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第一の態様では、軸により相対回転可能に連結された複数の骨格部材と、前記骨格部材のそれぞれに結合部で結合され、内部の空気圧に応じて伸縮する柔軟な空気圧アクチュエータと、前記空気圧アクチュエータを複数の前記結合部を結ぶ直線上の経路から逸れた位置で保持する保持部材と、を有する。
【０００８】
複数の骨格部材のそれぞれに、結合部で空気圧アクチュエータが結合されており、空気圧アクチュエータの伸縮により、複数の骨格部材を軸と中心として相対回転させることができる。
【０００９】
空気圧アクチュエータは、保持部材により、結合部を結ぶ直線上の経路から逸れた位置で保持される。これにより、空気圧アクチュエータの経路を、実際の人体の筋走行に近い経路にできる。そして、骨格部材の回転角度と空気圧アクチュエータの駆動力の関係を、人体における関節の曲げ角度と筋力の関係に近づけることができる。
【００１０】
第二の態様では、第一の態様において、前記保持部材が、前記骨格部材に取り付けられ前記空気圧アクチュエータを曲げた状態で荷重を支持する支持部材である。
【００１１】
支持部材により、空気圧アクチュエータを曲げた状態で荷重を支持することで、結合部を結ぶ直線上の経路から逸れた所望の位置で確実に保持できる。
【００１２】
第三の態様では、第一の態様において、前記空気圧アクチュエータを複数備え、
【００１３】
前記保持部材が、複数の前記空気圧アクチュエータを結束して前記空気圧アクチュエータどうしで荷重を支持させる結束部材である。
【００１４】
複数の空気圧アクチュエータを備えることで、実際の人体の筋走行に近い空気圧アクチュエータの配置を実現できる。しかも、結束部材が、複数の空気圧アクチュエータを結束して、空気圧アクチュエータどうしで荷重を支持させるので、複数の空気圧アクチュエータを簡易な構造で所望の位置に保持できる。
【００１５】
第四の態様では、第三の態様において、前記結束部材が、袋状に形成され複数の前記空気圧アクチュエータを覆う袋部材を含む。
【００１６】
袋部材により、複数の空気圧アクチュエータを一体的に保持できる。また、袋部材が複数の空気圧アクチュエータの隙間も覆うので、複数の空気圧アクチュエータ全体としての凹凸を少なくできる。
【００１７】
第五の態様では、第一〜第四のいずれか１つの態様において、前記空気圧アクチュエータを前記結合部で前記骨格部材に脱着可能とする脱着部材を有する。
【００１８】
これにより、空気圧アクチュエータを骨格部材に対し容易に取り付け及び取り外しできる。
【００１９】
第六の態様では、第四の態様を引用する第五の態様において、前記脱着部材が、前記袋部材と前記骨格部材とに設けられた線ファスナである。
【００２０】
線ファスナを開閉する簡単な操作で、袋部材を骨格部材に対し取り付け及び取り外しできる。
【００２１】
袋部材は複数の空気圧アクチュエータを覆っているので、複数の空気圧アクチュエータを一体で骨格部材に対し取り付け及び取り外しできる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は上記構成としたので、骨格部材の回転角度と空気圧アクチュエータの駆動力の関係を、人体における関節の曲げ角度と筋力の関係に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は第一実施形態の骨格駆動装置を示す正面図である。
【図２】図２は第一実施形態の骨格駆動装置を適用したダミー人形を示す斜視図である。
【図３】図３は骨格駆動装置の空気圧アクチュエータを内圧が相対的に低い状態で一部破断して示す正面図である。
【図４】図４は骨格駆動装置の空気圧アクチュエータを内圧が相対的に高い状態で一部破断して示す正面図である。
【図５】図５は比較例の骨格駆動装置を示す斜視図である。
【図６】図６（Ａ）は骨格駆動装置及び人体の関節の回転角度とモーメント長の関係を定性的に示すグラフであり、図６（Ｂ）は第一実施形態の骨格駆動装置を回転角度０度で示す正面図であり、図６（Ｃ）は第一実施形態の骨格駆動装置を回転角度１２０度で示す正面図である。
【図７】図７は参考例の骨格駆動装置を示す斜視図である。
【図８】図８は第二実施形態の骨格駆動装置を示す正面図である。
【図９】図９は第三実施形態の骨格駆動装置を示す正面図である。
【図１０】図１０は第四実施形態の骨格駆動装置を示す正面図である。
【図１１】図１１は第四実施形態の骨格駆動装置を示す図１０の１１−１１線断面図である。
【図１２】図１２は第四実施形態の骨格駆動装置を示す図１０の１２−１２線断面図である。
【図１３】図１３は第五実施形態の骨格駆動装置を示す正面図である。
【図１４】図１４は第五実施形態の骨格駆動装置を示す図１３の１４−１４線断面図である。
【図１５】図１５は人体表面の押込み変位と押込み反力との関係を定性的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１には、第一実施形態の骨格駆動装置１３２が示される。図２には、この骨格駆動装置１３２を適用したダミー人形１３０が示される。ダミー人形１３０は、たとえば、自動車等の車両の衝突試験において用いられる人形である。
【００２５】
ダミー人形１３０には、複数の骨格部材が軸を中心に相対回転可能に設けられており、空気圧アクチュエータにより、これらの骨格部材は、相対回転の回転力を付与される。たとえば、衝突実験の際に、骨格駆動装置により骨格部材を適切に相対回転させることで、ダミー人形１３０において衝突時の特定の動作を実現することが可能である。この「特定の動作」は特に限定されないが、例としては、乗員自身が身構える動作（身構え動作）や、衝突対象を回避する動作（回避動作）等が挙げられる。
【００２６】
図１に示す骨格駆動装置１３２は、３つの骨格部材１３４Ａ、１３４Ｂ、１３４Ｃを有する。骨格部材１３４Ａ、１３４Ｂは、軸１３６Ａによって、相対回転可能に連結されており、骨格部材１３４Ｂ、１３４Ｃは軸１３６Ｂによって相対回転可能に連結されている。図１に示す例の骨格駆動装置１３２は、たとえば、図２にも示すように、人体における大腿二頭筋（長頭）のモデルとして構成できる。
【００２７】
骨格部材１３４Ａには、軸１３６Ａの径方向外側へ延びる結合片１３８Ａが形成される。結合片１３８Ａの先端には結合部１４０が設定される。
【００２８】
骨格部材１３４Ｃにおいて、軸１３６Ｂの近傍位置には、局所的に幅広の結合片１３８Ｃが形成される。結合片１３８Ｃにも結合部１４２が設定される。
【００２９】
２つの結合部１４０、１４２には、空気圧アクチュエータ１４４が架け渡される。すなわち、２つの骨格部材１３４Ａ、１３４Ｃに対し、空気圧アクチュエータ１４４が結合部１４０、１４２で結合された構造である。
【００３０】
空気圧アクチュエータ１４４は、図３及び図４に示すように、弾性を有する膜状の部材により中空状（図示の例では略円筒状）に形成されている。空気圧アクチュエータ１４４の内部には、図示しない空気導入管により気体（一般的には空気）を導入することができる。そして、空気圧アクチュエータ１４４は、図４から分かるように、内部に空気が導入されると、長手方向に収縮する（径方向には膨張する）ようになっている。すなわち、空気圧アクチュエータ１４４は、内圧（内部の空気圧）の上昇によって収縮力が強くなり長手方向に縮む。これに対し、内圧が低下すると、図３に示すように収縮力が低下し（弛緩し）、長手方向に伸びる。
【００３１】
骨格部材１３４Ｂには、引張ガイド１４６が設けられる。引張ガイド１４６は、第一実施形態の例では、空気圧アクチュエータ１４４の一部を、骨格部材１３４Ｂに向かって引き寄せるように支持する。すなわち、引張ガイド１４６は、骨格部材１３４Ｂの一部に引張力を作用させることで、空気圧アクチュエータ１４４を曲げた状態とし、空気圧アクチュエータ１４４を部分的に支持する部材である。
【００３２】
ここで、図５には比較例として、空気圧アクチュエータ１４４の一部を引張ガイド１４６（図１参照）で支持せず、２つの結合部１４０の間に単に架け渡した構造の骨格駆動装置１０２が示されている。比較例の骨格駆動装置１０２では、引張ガイド１４６で空気圧アクチュエータ１４４を支持しないので、空気圧アクチュエータ１４４は、２つの結合部１４０を結ぶ直線ＳＬ−１上にある。
【００３３】
これに対し、本実施形態では、引張ガイド１４６によって、空気圧アクチュエータ１４４の一部を支持することで、空気圧アクチュエータ１４４が、直線ＳＬ−１上から逸れた位置をとる。そして、この空気圧アクチュエータ１４４の位置（形状）は、実際のダミー人形１３０に適用した場合に、人体の筋走行に近い位置に設定される。
【００３４】
次に、第一実施形態の作用を説明する。
【００３５】
第一実施形態の骨格駆動装置１３２において、空気圧アクチュエータ１４４の内圧が低い状態では、空気圧アクチュエータ１４４は長手方向に収縮しない。図６（Ｂ）に示すように、骨格部材１３４Ｃは、骨格部材１３４Ｂの長手方向に沿った姿勢（回転位置）をとり、骨格部材１３４Ｃの回転角度θは０度である。なお、このように、骨格部材１３４Ｃの回転角度θが０度の状態をより確実に維持すべく、骨格駆動装置１３２は、図示しない他のアクチュエータを有する構造でもよい。
【００３６】
空気圧アクチュエータ１４４の内部に空気を導入すると、空気圧アクチュエータ１４４の内圧が上昇する。そして、空気圧アクチュエータ１４４が長手方向に収縮し、空気圧アクチュエータ１４４の収縮力が、骨格部材１３４Ｃに対し回転角度θを増大させる方向（矢印Ｒ１方向）の回転力として作用する。骨格部材１３４Ａはこの回転力を受けて矢印Ｒ１方向に回転し、回転角度θが大きくなる。なお、図６（Ｃ）は、このように骨格部材１３４Ｃが矢印Ｒ１方向に回転した状態であり、回転角度θは１２０度である。
【００３７】
ここで、図７には、参考例の骨格駆動装置１１２が概念的に示されている。この骨格駆動装置１１２は、軸１１６で回転可能に連結した２つの骨格部材１１４Ａ、１１４Ｂのそれぞれに、空気圧アクチュエータ１２４が結合部１２０、１２２で結合された構造である。
【００３８】
このような骨格駆動装置１１２において、空気圧アクチュエータ１２４が、結合部１２０と結合部１２２を結ぶ直線ＳＬ−１上の経路をとる場合、空気圧アクチュエータ１２４から骨格部材１１４Ｂに作用する軸１１６まわりの回転モーメント（トルク）Ｍは、空気圧アクチュエータ１２４の圧縮力をＦ、モーメントアーム長をｒとして、Ｍ＝ｒ×Ｆである。そして、モーメントアーム長は、骨格部材１１４Ａに対する骨格部材１１４Ｂの回転角度θに応じて変化する。
【００３９】
図６（Ａ）には、人体の大腿二頭筋（長頭）と、第一実施形態の骨格駆動装置１３２と、比較例の骨格駆動装置１１２における、関節角度（回転角度）と、モーメントアーム長との関係の例が示されている。このグラフから分かるように、回転角度が２０度の付近では、比較例の骨格駆動装置１１２におけるモーメントアーム長は人体のでモーメントアーム長に近い値となっている。しかし、たとえば、回転角度が３０度を超えた範囲では、比較例の骨格駆動装置１１２におけるモーメントアーム長は人体のモーメントアーム長と大きく異なる値になる。
【００４０】
これに対し、第一実施形態の骨格駆動装置１３２のモーメントアーム長は、回転角度θが０度から１２０度に至る略全域で、比較例の骨格駆動装置１１２よりも、人体のモーメントアーム長に近い値となっている。これにより、第一実施形態の骨格駆動装置１３２では、骨格部材１３４Ａの回転角度θと空気圧アクチュエータ１４４の駆動力の関係を、人体における関節の曲げ角度と筋力の関係に近づけることができる。
【００４１】
次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態において、第一実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４２】
図８に示すように、第二実施形態の骨格駆動装置２３２では、軸２３６Ａにより回転可能に連結された２つの骨格部材２３４Ａ、２３４Ｂを有する。
【００４３】
骨格部材２３４Ａには、２つの結合部２４０、２４２が設定され、骨格部材２３４Ｂには、２つの結合部２５０、２５２が設定される。そして、結合部２４０、２５０には、空気圧アクチュエータ２４４が架け渡され、結合部２４２、２５２には、空気圧アクチュエータ２４５が架け渡される。
【００４４】
骨格部材２３４Ａには、引張ガイド２４６及び突張ガイド２４８が設けられる。引張ガイド２４６は、第一実施形態の引張ガイド１４６と同様に、空気圧アクチュエータ２４４の一部を支持し、骨格部材２３４Ａに向かう引張力を作用させる。このように、突張ガイド２４８は、空気圧アクチュエータ２４４を曲げた状態とし、空気圧アクチュエータ１４４を部分的に支持する部材である。
【００４５】
これに対し、突張ガイド２４８は、空気圧アクチュエータ２４５の一部を支持し、骨格部材２３４Ａの一部に突張力を作用させる。このように、突張ガイド２４８は、空気圧アクチュエータ２４５を曲げた状態とし、空気圧アクチュエータ２４５を部分的に支持する部材である。
【００４６】
特に、図８に示す例では、突張ガイド２４８が、骨格部材２３４Ａから立設される支柱部２４８Ｐと、この支柱部２４８Ｐの先端側で、軸２３６Ａを中心とした周方向に延在する支持部２４８Ｓを有する。支持部２４８Ｓは、空気圧アクチュエータ２４５の延在方向に所定の長さを有しているので、この長さの範囲で確実に空気圧アクチュエータ２４５を支持できる。
【００４７】
さらに、支持部２３８Ｓは湾曲しており、空気圧アクチュエータ２４５の接触部分では、所望の形状（支持部２３８Ｓに沿って湾曲した形状）で空気圧アクチュエータ２４５を支持できる。
【００４８】
第二実施形態では、空気圧アクチュエータ２４４だけでなく、空気圧アクチュエータ２４５についても、実際のダミー人形１３０（図２参照）に適用した場合に、人体の筋走行の位置に近い位置に設定される。
【００４９】
要するに、空気圧アクチュエータの一部を保持して、結合部を結ぶ直線上の経路から逸れた位置とする部材（保持部材）は、空気圧アクチュエータに引張力を作用させる部材でも、突張力を作用させる部材でもよい。
【００５０】
さらに、１つの空気圧アクチュエータに対し、複数の保持部材を適用して、結合部を結ぶ直線上の経路から逸れた位置としてもよい。
【００５１】
次に、第三実施形態について説明する。第三実施形態においても、第一実施形態又は第二実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５２】
図９に示すように、第三実施形態の骨格駆動装置３３２では、３つの骨格部材３３４Ａ、３３４Ｂ、３３４Ｃを有する。骨格部材３３４Ａと骨格部材３３４Ｂとは軸３３６Ａで回転可能に連結され、骨格部材３３４Ｂと骨格部材３３４Ｃとは軸３３６Ｂで回転可能に連結される。
【００５３】
そして、骨格部材３３４Ａに結合部３４０、骨格部材３３４Ｂに結合部３４２、３４４、骨格部材３３４Ｃに結合部３４６が設定される。
【００５４】
第三実施形態の骨格駆動装置３３２は、３つの空気圧アクチュエータ３５０、３５２、３５４を有する。そして、骨格部材３３４Ｃでは、これら３つの空気圧アクチュエータ３５０、３５２、３５４に共通して結合部３４６が設定される。結合部３４６の反対側では、空気圧アクチュエータ３５０、３５２、３５４がそれぞれ、結合部３４０、３４２、３４４、３４６に結合される。
【００５５】
骨格部材３３４Ｂには、３つの空気圧アクチュエータ３５０、３５２、３５４にそれぞれ対応して、突張ガイド３６０、３６２、３６４が設けられる。
【００５６】
このように、３つ（あるいは４つ以上）の空気圧アクチュエータを有する骨格駆動装置であっても、それぞれの空気圧アクチュエータに対応して、保持部材を設けることで、空気圧アクチュエータのそれぞれを、直線状の経路から逸れた状態に保持できる。しかも、それぞれの空気圧アクチュエータにおいて、実際のダミー人形１３０（図２参照）に適用した場合に、人体の筋走行の位置に近い位置に設定できる。
【００５７】
次に、第四実施形態について説明する。第四実施形態においても、上記各実施形態のいずれかと同様の要素、部材等については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５８】
図１０及び図１２に示すように、第四実施形態の骨格駆動装置４３２では、２つの骨格部材４３４Ａ、４３４Ｂを有する。骨格部材４３４Ａ、４３４Ｂは軸４３６で回転可能に連結される。
【００５９】
骨格部材４３４Ａ、４３４Ｂの間には、アクチュエータユニット４３８が配置される。アクチュエータユニット４３８は、複数（図１０に示す例では４つ）の空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄを有する。
【００６０】
４つの空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄは、一端側で連結部材４４８Ａにより一体的に連結され、他端側で連結部材４４８Ｂにより一体的に連結されている。そして、４つの空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄと連結部材４４８Ａ、４４８Ｂとが、袋部材４４６で覆われている。
【００６１】
袋部材４４６は、柔軟性はあるが実質的に伸びない（伸展性が低い）膜状の部材によって袋状に形成された部材である。
【００６２】
袋部材４４６には、連結部材４４８Ａ、４４８Ｂのそれぞれに沿って直線状に線ファスナ４５２Ａ、４５２Ｂが設けられている。この線ファスナ４５２Ａ、４５２Ｂにより、アクチュエータユニット４３８は、骨格部材４３４Ａ、４３４Ｂに脱着可能に取り付けられる。
【００６３】
特に、図１０に示した例では、線ファスナ４５２Ａは骨格部材４３４Ａと平行であるが、線ファスナ４５２Ｂは骨格部材４３４Ｂの長手方向に対しねじれの位置にある。そして、線ファスナ４５２Ａと線ファスナ４５２Ｂもねじれの位置にかる。同様に、連結部材４４８Ａと連結部材４４８Ｂもねじれの位置にある。線ファスナ４５２Ａ、４５２Ｂの位置が、アクチュエータユニット４３８の結合部の位置である。
【００６４】
それぞれの空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄは、長手方向の延長線上における線ファスナ４５２Ａ、４５２Ｂの位置が、結合部４４０、４４２である。
【００６５】
このように、第四実施形態では、伸びない袋状の袋部材４４６により、４つの空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄが結束されている。４つの空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄが結束されて相互に荷重を支持しあうことで、それぞれの空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄは、結合部を結ぶ直線から逸れた位置に保持される。
【００６６】
したがって、第四実施形態においても、空気圧アクチュエータのそれぞれを、直線状の経路から逸れた状態に保持できる。そして、それぞれの空気圧アクチュエータにおいて、実際のダミー人形１３０（図２参照）に適用した場合に、人体の筋走行の位置に近い位置に設定できる。
【００６７】
しかも、第四実施形態では、袋部材４４６が線ファスナ４５２Ａ、４５２Ｂにより骨格部材４３４Ａ、４３４Ｂに脱着可能に取り付けられる。すなわち、線ファスナ４５２Ａ、４５２Ｂにより、アクチュエータユニット４３８を骨格部材４３４Ａ、４３４Ｂに容易に取り付け、取り外しできる。たとえば、空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄは、内部への空気の導入及び排出を繰り返し行った後に交換されることがある。空気圧アクチュエータを、ネジ等を用いて骨格部材に取り付けた構造と比較して、空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄの取り付け、取り外しに要する時間や工数が少なくなる。
【００６８】
しかも、線ファスナ４５２Ａ、４５２Ｂを用いることで、アクチュエータユニット４３８は、骨格部材４３４Ａ、４３４Ｂに対し線状に取り付けられる。したがって、空気圧アクチュエータが点状に取り付けられる構造と比較して、より人体における複数の筋走行に近づけて、空気圧アクチュエータの位置の忠実度を向上させることも可能である。
【００６９】
第四実施形態において、たとえば、図１０の１２−１２断面で見たとき、図１２に示すように、他の骨格駆動部材等の構造物４６０が位置していてもよい。この場合、アクチュエータユニット４３８の全体、あるいは特定の空気圧アクチュエータ（図１２の例では空気圧アクチュエータ４４４Ａ）を湾曲させ、構造物４６０を避ける配置とすることが可能である。
【００７０】
第四実施形態では、図１１に示すように、袋部材４４６によって複数の空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄを覆うことで、これらの空気圧アクチュエータの隙間Ｇ１を外側から覆う。複数の空気圧アクチュエータを袋部材４４６で覆わない構造では、アクチュエータユニット４３８の外表面に凹凸が生じるが、袋部材４４６により凹凸が解消されて、滑らかな外表面が実現される。このため、たとえば、ダミー人形１３０の周囲の安全装置（シートベルト）や車室内の構造物が凹凸に引っかかることがない。
【００７１】
なお、第四実施形態において、アクチュエータユニット４３８（空気圧アクチュエータ）を骨格部材に対し脱着可能とする部材（脱着部材）は、上記した線ファスナ４５２Ａ、４５２Ｂに限定されない。たとえば、フック等の引掛部材を用いてもよい。脱着部材として線ファスナを用いると、上記したように線状の取付部分（結合部）を構成でき、しかも、線ファスナを構成するスライダの移動で、アクチュエータユニット４３８（空気圧アクチュエータ）を骨格部材に対し容易に脱着できる。
【００７２】
また、アクチュエータユニット４３８ではなく、空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄを個別に、骨格部材に対し脱着可能としてもよい。この場合、結合部において空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄは、線ファスナを設けるには難しい程度の狭い範囲で結合されることがある。線ファスナを設けることが難しい場合は、上記したフック等の引掛部材により、空気圧アクチュエータ４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄを個別に、骨格部材に対し脱着可能に結合できる。
【００７３】
次に、第五実施形態について説明する。第五実施形態においても、上記各実施形態のいずれかと同様の要素、部材等については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００７４】
図１３に示すように、第五実施形態の骨格駆動装置５３２では、３つの骨格部材５３４Ａ、５３４Ｂ、５３４Ｃを有する。骨格部材５３４Ａと骨格部材５３４Ｂとが軸５３６Ａにより回転可能に連結され、骨格部材５３４Ｂと骨格部材５３４Ｃとが軸５３６Ｂにより回転可能に連結される。
【００７５】
第五実施形態では、複数の空気圧アクチュエータ５４４を備えたアクチュエータユニット５３８を有する。なお、図１４では空気圧アクチュエータ５４４を４つ示すが、図１３ではそのうちの２つが現れている。
【００７６】
空気圧アクチュエータ５４４のそれぞれは、結合部５４０により骨格部材５３４Ａに結合され、結合部５４２により骨格部材５３４Ｃに結合されている。なお、空気圧アクチュエータ５４４は、たとえば、端部に接合片５４８を有する構造とされていてもよい。すなわち、接合片５４８も空気圧アクチュエータ５４４の一部である。
【００７７】
空気圧アクチュエータ５４４の全体は、袋部材５４６によって覆われている。袋部材５４６は、第四実施形態の袋部材４４６と同様に、柔軟性はあるが実質的に伸びない（伸展性が低い）膜状の部材によって袋状に形成された部材である。ただし、第五実施形態では、袋部材５４６には線ファスナは設けられていない。
【００７８】
そして、第五実施形態においても、伸びない袋状の袋部材５４６により、４つの空気圧アクチュエータ５４４が結束されている。４つの空気圧アクチュエータ５４４が結束されて相互に荷重を支持しあうことで、それぞれの空気圧アクチュエータ５４４は、結合部を結ぶ直線から逸れた位置に保持される。
【００７９】
第五実施形態においても、袋部材５４６によって複数の空気圧アクチュエータ５４４を覆うことで、空気圧アクチュエータ５４４の隙間Ｇ１を外側から覆う。空気圧アクチュエータ５４４の隙間が解消されて、アクチュエータユニット５３８に滑らかな外表面が実現されるので、ダミー人形１３０の周囲の安全装置（シートベルト）や車室内の構造物が凹凸に引っかかることがない。
【００８０】
「結束部材」としては、第四実施形態の袋部材４４６や、第五実施形態５４６に限定されない。たとえば、袋状に形成されていない紐状の部材を「結束部材」として用いることが可能である。すなわち、紐状の部材で、複数の空気圧アクチュエータを結束し、それぞれの空気圧アクチュエータを、骨格部材との結合部を結ぶ直線上の経路から逸れた位置で保持してもよい。
【００８１】
上記各実施形態において、空気圧アクチュエータは、内部の空気圧の上昇により、表面の張力が大きくなり、押込み硬さも高くなる。そして、このような空気圧アクチュエータが、ダミー人形１３０の外表面に配置される。
【００８２】
ここで、図１５には、人体における押込み変位（押込み量）と押込み反力の関係が定性的に示されている。図１５において、実線は筋活性時を示し、破線は脱力時を示す、人体では、筋活性時は脱力時よりも押込み反力が大きく、しかも、押込み変位の増大に伴う押込み反力の増大の程度も大きい。換言すれば、図１５のグラフにおいて、実線（筋活性時）は破線（脱力時）よりも常に上にあり、しかも、傾きが急である。
【００８３】
上記各実施形態で用いた空気圧アクチュエータは、内圧が高い状態（筋活性時に相当）では、内圧が低い状態（脱力時に相当）と比較して、押込み変位に対する押込み反力が高い。しかも、空気圧アクチュエータは、押込み変位の増加に伴う押込み反力の増加の程度（図１５における曲線の傾きに相当）は、内圧が高い状態のほうが大きい性質がある。したがって、各実施形態では、ダミー人形１３０（図２参照）の押込み変位に対する反力を、人体の筋発生時及び脱力時の双方において、押込み変位に対する反力に近似して表現できる。
【符号の説明】
【００８４】
１３０      ダミー人形
１３２      骨格駆動装置
１３４Ａ、１３４Ｂ、１３４Ｃ  骨格部材
１３６Ａ、１３６Ｂ      軸
１３８Ａ、１３８Ｃ      結合片
１４０、１４２    結合部
１４４      空気圧アクチュエータ
１４６      引張ガイド
２３２      骨格駆動装置
２３４Ａ、２３４Ｂ      骨格部材
２３６Ａ    軸
２４０、２４２    連結部
２４４、２４５    空気圧アクチュエータ
２４６      引張ガイド
２４８      突張ガイド
２５０、２５２    結合部
３３２      骨格駆動装置
３３４Ａ、３３４Ｂ、３３４Ｃ  骨格部材
３４０、３４２、３４４、３４６      結合部
３５２      空気圧アクチュエータ
３５８      結合部
３６２      突張ガイド
４３２      骨格駆動装置
４３４Ａ、４３４Ｂ      骨格部材
４３６      軸
４３８      アクチュエータユニット
４４４Ａ、４４４Ｂ、４４４Ｃ、４４４Ｄ    空気圧アクチュエータ
４４６      袋部材
４４８Ａ、４４８Ｂ      連結部材
４５２Ａ、４５２Ｂ      線ファスナ
４６０      構造物
５３２      骨格駆動装置
５３４Ａ、５３４Ｂ、５３４Ｃ  骨格部材
５３６Ａ、５３６Ｂ      軸
５３８      アクチュエータユニット
５４０、５４２    結合部
５４４      空気圧アクチュエータ
５４６      袋部材
５４８      接合片
ＳＬ−１    直線
θ    回転角度
【図１】
2016203281.tif 000003
【図２】
2016203281.tif 000004
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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