JPH04145206A - 中空型弾性伸縮体 - Google Patents
中空型弾性伸縮体Info
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- JPH04145206A JPH04145206A JP2267340A JP26734090A JPH04145206A JP H04145206 A JPH04145206 A JP H04145206A JP 2267340 A JP2267340 A JP 2267340A JP 26734090 A JP26734090 A JP 26734090A JP H04145206 A JPH04145206 A JP H04145206A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/10—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
- F15B15/103—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type using inflatable bodies that contract when fluid pressure is applied, e.g. pneumatic artificial muscles or McKibben-type actuators
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は加圧流体の供給により膨径変形し軸線方向に伸
長又は収縮するエアーバックタイプの中空型弾性伸縮体
に関するものである。
長又は収縮するエアーバックタイプの中空型弾性伸縮体
に関するものである。
(従来技術)
電気的エネルギー又は加圧流体の有するエネルギーを機
械的エネルギーに変換するアクチュエーターとしては電
動機、流体シリンダー等が知られている。
械的エネルギーに変換するアクチュエーターとしては電
動機、流体シリンダー等が知られている。
しかしながら、電動機にあっては、一般には歯車列を含
む減速機構を必要とし、またスパークの発生が不可避で
あるから粉塵その他の爆発性雰囲気内での使用が制限さ
れるという欠点があった。
む減速機構を必要とし、またスパークの発生が不可避で
あるから粉塵その他の爆発性雰囲気内での使用が制限さ
れるという欠点があった。
一方、加圧流体を作動媒体として用いる流体圧シリンダ
ーにあっては、作動油の漏洩を完全に阻止することが困
難であって、周囲への汚染がさけられず、また作動油の
温度、清浄度を細かに管理することを要し、出力の大き
なアクチュエーターを得ようとするにはその形状寸法が
必然的に大型化することとなってしまう欠点があった。
ーにあっては、作動油の漏洩を完全に阻止することが困
難であって、周囲への汚染がさけられず、また作動油の
温度、清浄度を細かに管理することを要し、出力の大き
なアクチュエーターを得ようとするにはその形状寸法が
必然的に大型化することとなってしまう欠点があった。
(目的)
本発明はかかる従来技術の問題点を鑑みてなされたもの
であり、小型、軽量でしかも出力が大きく大気に連通ず
る中空型であるため空間を有効に活用することができる
アクチュエーターを提供することをその目的としている
。
であり、小型、軽量でしかも出力が大きく大気に連通ず
る中空型であるため空間を有効に活用することができる
アクチュエーターを提供することをその目的としている
。
(解決手段)
以上の目的を解決するために本発明は次の構成を採用し
たものである。
たものである。
即ち、アクチュエーター中心部に大気と連通ずる空間を
形成し、ここに創出された空間を有効に利用するアクチ
ュエーターであって、その要旨はゴム又はゴム状弾性体
よりなる管状体と、この管状体の外周にその軸線方向に
対し傾斜編み組みされた補強構造体と、この両体の両端
を封止する二つの封止部材からなり、この封止部材の少
なくとも一方に前記管状体内に加圧流体を供給する連通
孔を備えると共に、両封止部材より前記管状体の軸線方
向と同方向に対向して伸びる中空嵌合部材を備えたこと
を特徴とする中空型弾性伸縮体であって、前記補強構造
体が管状体の軸線方向に対して静止角以上の傾斜角度を
もって編組みされた場合は伸長体となり、一方静止角以
下の傾斜角度をもって編組みされた場合は収縮体となる
ものである。
形成し、ここに創出された空間を有効に利用するアクチ
ュエーターであって、その要旨はゴム又はゴム状弾性体
よりなる管状体と、この管状体の外周にその軸線方向に
対し傾斜編み組みされた補強構造体と、この両体の両端
を封止する二つの封止部材からなり、この封止部材の少
なくとも一方に前記管状体内に加圧流体を供給する連通
孔を備えると共に、両封止部材より前記管状体の軸線方
向と同方向に対向して伸びる中空嵌合部材を備えたこと
を特徴とする中空型弾性伸縮体であって、前記補強構造
体が管状体の軸線方向に対して静止角以上の傾斜角度を
もって編組みされた場合は伸長体となり、一方静止角以
下の傾斜角度をもって編組みされた場合は収縮体となる
ものである。
(作用)
ここでいう管状体を構成する材料はゴム又はゴム状弾性
体よりなり、いわゆるエラストマーより構成され、加圧
流体が供給されると容易に膨満するものである。
体よりなり、いわゆるエラストマーより構成され、加圧
流体が供給されると容易に膨満するものである。
またこの管状体の外周を囲う補強構造体は、耐張力に優
れた有機又は無機質の繊維例えばナイロン繊維、ポリエ
ステル繊維、芳香族ポリエステル繊維であり、更には極
細金属ワイヤーのようなフィラメント撚り又は無撚りの
束等からなる編組み体であって、前記の管状体の軸線方
向に対し7て傾斜角をもって編組みさね、ているもので
ある。
れた有機又は無機質の繊維例えばナイロン繊維、ポリエ
ステル繊維、芳香族ポリエステル繊維であり、更には極
細金属ワイヤーのようなフィラメント撚り又は無撚りの
束等からなる編組み体であって、前記の管状体の軸線方
向に対し7て傾斜角をもって編組みさね、ているもので
ある。
そしてこの編組みの傾斜角が、いわゆる静止角(54度
44分)以上の角度をもっている補強構造体においては
、前記管状体の膨満によって最大限この静止角に至るま
で構造体が軸線方向に伸長するものである。
44分)以上の角度をもっている補強構造体においては
、前記管状体の膨満によって最大限この静止角に至るま
で構造体が軸線方向に伸長するものである。
この場合、好ましい角度としては70〜80度程度の傾
斜角をもっているものであるが、これに限定されるもの
ではない。
斜角をもっているものであるが、これに限定されるもの
ではない。
一方、この静止角以下の角度における編組みとなした補
強構造体は、同様に管状体の膨満によってこの静止角に
至るまで構造体も軸線方向に膨満し、この結果軸線方向
に収縮することになるのである。
強構造体は、同様に管状体の膨満によってこの静止角に
至るまで構造体も軸線方向に膨満し、この結果軸線方向
に収縮することになるのである。
この場合、傾斜角15〜20度程度の編組み構造とされ
るのが好ましいが、これに限定されるものではない。
るのが好ましいが、これに限定されるものではない。
このように編組み補強構造体の編組みの傾斜角によって
伸長体として機能したり、収縮体として機能したりする
ことになり、必要に応じてこれらは選択される。
伸長体として機能したり、収縮体として機能したりする
ことになり、必要に応じてこれらは選択される。
しかも、管状体の両端に備えられた封止部材から対向し
て伸びる中空嵌合部材を形成し、この嵌合部材は加圧液
体の逃出を阻止すると共に、前記軸線方向に摺動可能と
したものである。
て伸びる中空嵌合部材を形成し、この嵌合部材は加圧液
体の逃出を阻止すると共に、前記軸線方向に摺動可能と
したものである。
言い換えれば、本発明の中空型弾性伸縮体においては、
管状体の両端封止部材間に加圧流体を供給すると、この
静止角より大きな初期編組み角度で編組みされた補強構
造体にあっては、加圧流体を供給することによって編組
み角度が減少しそれに伴ない中心部に形成される筒状の
中空部分も一定断面を確保しながら摺動じ、軸線方向に
伸張することとなるのである。
管状体の両端封止部材間に加圧流体を供給すると、この
静止角より大きな初期編組み角度で編組みされた補強構
造体にあっては、加圧流体を供給することによって編組
み角度が減少しそれに伴ない中心部に形成される筒状の
中空部分も一定断面を確保しながら摺動じ、軸線方向に
伸張することとなるのである。
一方、この静止角(54度44分)より小さな傾斜角を
もって編組みされた補強構造体はその編組み角度が増加
する方向に膨径変形し、アクチュエーター中心部に形成
される筒状の中空部分もこれに伴ない一定の断面を確保
しながら軸線方向に収縮することとなるのである。
もって編組みされた補強構造体はその編組み角度が増加
する方向に膨径変形し、アクチュエーター中心部に形成
される筒状の中空部分もこれに伴ない一定の断面を確保
しながら軸線方向に収縮することとなるのである。
(実施例)
以下図面を用いて本発明の実施例について更に詳細に説
明する。
明する。
第1図は本発明の第1実施例を示す一部切断斜視図であ
る。
る。
本例は収縮体としての例であって、図においてlはゴム
材料よりなる管状体であり、これは加圧流体により充分
に膨張し得る可撓性に優れたものである。
材料よりなる管状体であり、これは加圧流体により充分
に膨張し得る可撓性に優れたものである。
一方、この管状体1の外周は、ポリエステル繊維にて編
組みされた補強構造体2によって囲まれている。
組みされた補強構造体2によって囲まれている。
この補強構造体2の編組みは管状体1の軸線方向に対し
て初期編みの傾斜角度(θ。)を20度としたものであ
る。
て初期編みの傾斜角度(θ。)を20度としたものであ
る。
そしてこれら1.2の両端を封止部材3.4によって封
止するものであり、区側においては加締リング5.6を
もって圧着されている。
止するものであり、区側においては加締リング5.6を
もって圧着されている。
又少なくとも一方の封止部材(区側では符号4)には外
界と連通ずる連通孔7が形成されこれより加圧流体が供
給し排出されることになる。
界と連通ずる連通孔7が形成されこれより加圧流体が供
給し排出されることになる。
そして封止部材3.4には他の機材に固定されるべ(そ
の中心に雌ネジ8.9が刻設されて居るものである。
の中心に雌ネジ8.9が刻設されて居るものである。
そして特徴的には封止部材3.4においてその内向きに
対向して嵌合部材として10.11が形成されており、
これらが前記管状体1の軸線方向と同じくして嵌合され
ていて、それらの内部は中空の空間を形成する。
対向して嵌合部材として10.11が形成されており、
これらが前記管状体1の軸線方向と同じくして嵌合され
ていて、それらの内部は中空の空間を形成する。
この例では前記した雌ネジ部8.9にこの筒体10.1
1が直接連結しているために、加圧流体が逃出しないよ
うに筒体10.11間に0リング12を嵌合させである
。
1が直接連結しているために、加圧流体が逃出しないよ
うに筒体10.11間に0リング12を嵌合させである
。
符号13は編組み補強構造体の最大膨満時を示すもので
あって、前記したように初期編みの傾斜角度(θ。)が
静止角54度44分より小さく形成されているために、
これがゴム製の管状体1と共に膨満し、編組み角度が5
4度44分に至るまで拡径することになりこの静止角度
になってその膨満が停止し最大膨満時の最大径となるも
のである。
あって、前記したように初期編みの傾斜角度(θ。)が
静止角54度44分より小さく形成されているために、
これがゴム製の管状体1と共に膨満し、編組み角度が5
4度44分に至るまで拡径することになりこの静止角度
になってその膨満が停止し最大膨満時の最大径となるも
のである。
このように最外側にある編組み補強構造体2の拡径が開
始されると、それだけ軸線方向の長さが縮むことになり
、封止部材3.4の間隔はせばまることになりここに収
縮体としての機能をもたらすことになるのである。
始されると、それだけ軸線方向の長さが縮むことになり
、封止部材3.4の間隔はせばまることになりここに収
縮体としての機能をもたらすことになるのである。
第2図はこの封止部材(図示せず)3.4に備えられた
筒体10.11を示すがこの両者間の摺動にあっては両
者間に筒状のゴム膜14を加締リング15.16にて固
着させておき加圧流体の逃げを阻止することもできる。
筒体10.11を示すがこの両者間の摺動にあっては両
者間に筒状のゴム膜14を加締リング15.16にて固
着させておき加圧流体の逃げを阻止することもできる。
筒体10.11の摺動は、前記方法に限定されるもので
はなく、例えばラビリンスシール方式でもよい。
はなく、例えばラビリンスシール方式でもよい。
第3図は本発明の第2実施例であって、伸長体としての
例の一部切欠図であって、特に最外周に位置する編組み
補強構造体19の部分を示している。
例の一部切欠図であって、特に最外周に位置する編組み
補強構造体19の部分を示している。
即ちこの補強構造体19はポリエステル繊維より編組み
されておりその編組みの初期傾斜角度(θ。)が管状体
1の軸線方向に対して静止角54度44分より太きく7
0度とされて編組みされているものである。
されておりその編組みの初期傾斜角度(θ。)が管状体
1の軸線方向に対して静止角54度44分より太きく7
0度とされて編組みされているものである。
従って、管状体1内に加圧流体が供給されるとこの管状
体1は主としてその半径方向に膨れようとするが、この
補強構造体19がその膨れを許さず、補強構造体19の
動きつる軸線方向に膨満することになる。
体1は主としてその半径方向に膨れようとするが、この
補強構造体19がその膨れを許さず、補強構造体19の
動きつる軸線方向に膨満することになる。
そして、この軸線方向の膨満はその編組角度が静止角、
即ち54度44分になるまで続き、この角度になると軸
線方向の膨満(伸長)が最大となるのである。
即ち54度44分になるまで続き、この角度になると軸
線方向の膨満(伸長)が最大となるのである。
このことは、封止部材3.4間でみれば、この補強構造
体19の編組み状態が静止角度に至るまでは両者が遠ざ
かる動きが与えられるもので、ここに伸長体としての機
能をなすものである。
体19の編組み状態が静止角度に至るまでは両者が遠ざ
かる動きが与えられるもので、ここに伸長体としての機
能をなすものである。
本発明においては、封止部材は例えば、アルミニウム、
ステンレス、鋼等の金属材料で形成されることも可能で
あるが、軽量化の目的としてはいわゆるエンジニアリン
グプラスチックと称される合成樹脂で形成されることが
望ましい。
ステンレス、鋼等の金属材料で形成されることも可能で
あるが、軽量化の目的としてはいわゆるエンジニアリン
グプラスチックと称される合成樹脂で形成されることが
望ましい。
また、ほかの機材との固定手段は、この封止部材の外側
端面に雌ネジを刻むことにより固定に供されるのがよい
。
端面に雌ネジを刻むことにより固定に供されるのがよい
。
(効果)
以上、詳述したように本発明によれば、エアーバックタ
イプによる伸縮体であるので、加圧流体の有するエネル
ギーを効率よ(機械運動に変換することができることと
なり、従来のアクチュエーターに比べて小型、軽量化が
なされ、しかも、電気的な系統は全く使用されていない
ので爆発性雰囲気下においても十分便用可能であり、そ
の用途は広い。
イプによる伸縮体であるので、加圧流体の有するエネル
ギーを効率よ(機械運動に変換することができることと
なり、従来のアクチュエーターに比べて小型、軽量化が
なされ、しかも、電気的な系統は全く使用されていない
ので爆発性雰囲気下においても十分便用可能であり、そ
の用途は広い。
更に、アクチュエーター中心部に形成される中空空間に
よる使用加圧流体量の低減及び有効な機能付加等が可能
となるスペースが提供できることにもなる。
よる使用加圧流体量の低減及び有効な機能付加等が可能
となるスペースが提供できることにもなる。
第1図は本発明の第1実施例を示す伸縮体の一部切断斜
視図、第2図は封止部材に備えられた嵌合部材である筒
体の一部切断斜視図、第3図は本発明の第2実施例であ
って、伸長体としての部分斜視図である。 1・・・・管状体 2.19・・・・補強構造体 3.4・・・・封止部材 5.6・・・・加締リング 7・・・・連通孔 8.9・・・・雌ネジ 1o、11・・・・中空嵌合部材 12・・・・0リング 14・・・・ゴム膜 特許出願人 株式会社 ブリヂストン (自発)手続ネ甫正書 平成2年11月10日 1、事件の表示 特願平2−267340号 2、発明の名称 中空型弾性伸縮体 3、補正をする者 事件との関係
視図、第2図は封止部材に備えられた嵌合部材である筒
体の一部切断斜視図、第3図は本発明の第2実施例であ
って、伸長体としての部分斜視図である。 1・・・・管状体 2.19・・・・補強構造体 3.4・・・・封止部材 5.6・・・・加締リング 7・・・・連通孔 8.9・・・・雌ネジ 1o、11・・・・中空嵌合部材 12・・・・0リング 14・・・・ゴム膜 特許出願人 株式会社 ブリヂストン (自発)手続ネ甫正書 平成2年11月10日 1、事件の表示 特願平2−267340号 2、発明の名称 中空型弾性伸縮体 3、補正をする者 事件との関係
Claims (3)
- (1)ゴム又はゴム状弾性体よりなる管状体と、この管
状体の外周にその軸線方向に対し傾斜編み組みされた補
強構造体と、この両体の両端を封止する二つの封止部材
からなり、この封止部材の少なくとも一方に前記管状体
内に加圧流体を供給する連通孔を備えると共に、両封止
部材より前記管状体の軸線方向と同方向に対向して伸び
る中空嵌合部材を備えたことを特徴とする中空型弾性伸
縮体。 - (2)前記補強構造体が管状体の軸線方向に対して静止
角以上の傾斜角度をもって編組みされた中空型弾性伸長
体。 - (3)前記補強構造体が管状体の軸線方向に対して静止
角以下の傾斜角度をもって編組みされた中空型弾性収縮
体。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2267340A JPH04145206A (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | 中空型弾性伸縮体 |
US07/771,101 US5165323A (en) | 1990-10-04 | 1991-10-04 | Pneumatic actuators for manipulators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2267340A JPH04145206A (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | 中空型弾性伸縮体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04145206A true JPH04145206A (ja) | 1992-05-19 |
Family
ID=17443463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2267340A Pending JPH04145206A (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | 中空型弾性伸縮体 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5165323A (ja) |
JP (1) | JPH04145206A (ja) |
Cited By (3)
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JP2018003888A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 学校法人 中央大学 | ソフトアクチュエータ |
JP2018527963A (ja) * | 2015-06-26 | 2018-09-27 | スクオーラ スペリオーレ サンタンナ | 器官を作動するための空気圧デバイス |
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DE19725591A1 (de) * | 1996-10-22 | 1998-12-24 | Homann Werner Dipl Ing Fh | Stellantrieb zur Umwandlung der Energie eines Fluids in eine mechanische Kraft |
DE19910196A1 (de) * | 1999-03-09 | 2000-09-14 | Contitech Luftfedersyst Gmbh | Dreh- und/oder Hubvorrichtung |
DE59910070D1 (de) | 1999-06-09 | 2004-09-02 | Festo Ag & Co | Fluidbetätigter Drehantrieb |
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