CN112912632A - 致动器 - Google Patents

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Abstract

本发明解决了提供一种与传统致动器相比具有进一步增加的耐久性的致动器的问题。该致动器的特征在于设置有致动器主体部(100)，所述致动器主体部包括借助液压膨胀和收缩的筒状管(110)，并且还包括编入了在规定方向上取向的帘线而形成的筒状结构的套筒(120)，并且所述套筒(120)覆盖所述管(110)的外周面，其中，所述管(110)的内径r0(mm)、所述管(110)的厚度t(mm)、所述管(110)在25℃下的贮存弹性模量E’(MPa)、和在加压状态下构成所述套筒(120)的帘线的网格开口率A满足以下式(1)：50≤E'×(t/r0)/A≤600...(1)。

Description

致动器
技术领域
本发明涉及致动器。
背景技术
以往，作为使管膨胀和收缩的致动器，广泛应用具有能够通过使用空气作为液压流体而膨胀和收缩的橡胶管(管状体)和覆盖该管的外周面的套筒(编织增强结构)的气动致动器，即，McKibben型致动器(例如参照PTL1)。由如上所述的管和套筒构成的致动器主体部的各自的端部通过使用由金属形成的密封构件而凿紧。套筒为由编入如聚酰胺纤维等高拉伸强度纤维帘线或金属帘线而形成的筒状结构体，用于将管的膨胀运动限制在规定范围。在各种领域使用的上述的这种气动致动器特别适合用作护理/保健装置的人工肌肉。然而，上述使用空气作为液压流体的传统气动致动器不具有特别高的强度(耐压力性)，例如，其强度最多仅为约0.5MPa。
在该方面，当致动器用作使用液体如油、或水等作为液压流体的液压致动器时，上述提及的传统的气动致动器的耐久性不是令人满意的，因为液压致动器通常承受高压，例如50MPa。在该方面，PTL 2提出了一种液压致动器，该液压致动器具有管，该管具有包括至少一个极性橡胶层和至少一个非极性橡胶层的两层以上的橡胶层的层叠结构，从而与传统的气动致动器相比改善了其耐久性。
引用列表
专利文献
PTL 1：JP 61-236905特开
PTL 2：WO2018/084123
发明内容
发明要解决的问题
然而，作为深入研究的结果，本公开的发明人揭示了在PTL2中公开的液压致动器在其耐久性方面仍有改善的空间，尽管其确实具有比传统气动致动器更好的耐久性。
鉴于此，本公开的目的在于解决上述现有技术中的问题，并且提供一种具有比传统致动器甚至更好的耐久性的致动器。
用于解决问题的方案
用于实现上述目的的本公开的主要特征如下。
本公开的致动器，其具有致动器主体部，所述致动器主体部由能够通过液压膨胀和收缩的筒状管和覆盖所述管的外周面的套筒构成，所述套筒为编入了在规定方向上设置的帘线而形成的筒状结构体，其中：
所述管的内径r0(mm)、所述管的厚度t(mm)、所述管在25℃下的贮存弹性模量E’(MPa)、和在加压状态下构成所述套筒的帘线的网格开口率A满足以下式(1)：
50≤E’×(t/r0)/A≤600 … (1)
本公开的致动器具有比传统致动器甚至更好的耐久性。
在本公开的致动器中，优选的是，所述管包括一层以上的橡胶层，并且所述橡胶层中的至少一层包含选自由天然橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、有机硅橡胶、聚氨酯弹性体、聚乙烯醇树脂、丙烯酸酯树脂、乙烯聚乙烯醇树脂、纤维素系树脂、聚酰胺系树脂、聚丙烯酸、其改性产物、以及其至少部分氢化产物组成的组中的至少一种。在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。
在本公开的致动器中，优选的是，所述管包括一层以上的橡胶层，所述橡胶层中的至少一层包含选自由炭黑和二氧化硅组成的组中的至少一种填料。在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。
在本公开中，优选的是，上述橡胶层中的至少一层包含相对于100质量份的橡胶组分的总量为≥30质量份的选自由炭黑和二氧化硅组成的组中的至少一种填料。在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。
在本公开的致动器的优选实例中，构成所述套筒的帘线由选自由聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、人造丝、丙烯酸纤维、和聚烯烃纤维组成的组中的至少一种纤维材料制成。在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。
在本公开中，特别优选的是，构成所述套筒的帘线由芳纶纤维制成。在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。
在本公开的致动器的另一个优选实例中，构成所述套筒的帘线的一根原丝的纤度在800dtex～5000dtex的范围内。在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。
在本公开的致动器的又一个优选实例中，构成所述套筒的帘线的终捻数和初捻数分别在4～150(回/10cm)的范围内。在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。
在本公开的致动器的又一个优选实例中，在无负荷且无压力施加在其上的状态下，由构成所述套筒的帘线相对于致动器的轴向形成的平均角度θ在25°～40°的范围内。在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。
在本公开的致动器的又一个优选实例中，构成所述套筒的帘线的数量在48～96根的范围内，并且束数(每根帘线输送的捻数)在1～2根/帘线的范围内。在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。
发明的效果
根据本公开，可以提供一种具有比传统致动器甚至更好的耐久性的致动器。
附图说明
在附图中，其中：
图1为液压致动器10的一个实施方案的侧视图。
图2为液压致动器10的一个实施方案的局部分解立体图。
图3为包括密封机构200的致动器10的沿着其轴向DAX切开的局部截面图。
图4为致动器主体部100的径向DR的截面图。
图5为在加压状态下的套筒120的两个实施方案的局部侧视图。
图6为在无负荷且无压力施加在其上的状态下的套筒120的两个实施方案的局部侧视图。
具体实施方式
以下，将基于本公开的实施方案详细地说明性地描述本公开的致动器。
图1为根据本公开的一个实施方案的致动器10的侧视图。如图1所示，致动器10具有致动器主体部100、密封机构200、和另一密封机构300。各连结部20设置在致动器10的两端。
致动器主体部100由管110和套筒120构成。液压流体经由接头(fitting)400和通过孔410流入致动器主体部100。本公开的致动器由空气压力或液体压力液压操作。在其中使用液体作为液压流体的情况下，液体的实例包括油、和水等。在其中本公开的致动器由油压操作的情况下，通常在由油压驱动的系统中采用的液压油可以用作液压流体。
当液压流体流入管110时，致动器主体部100在致动器主体部100的轴向DAX上收缩，并且在径向DR上膨胀。另一方面，当液压流体流出管110时，致动器主体部100在致动器主体部100的轴向DAX上膨胀，并且在径向DR上收缩。致动器10通过如上所述的致动器主体部100的这种构造变化用作致动器。
如上所述的致动器10为称为McKibben型致动器，其当然可应用于人工肌肉，并且还可以适用于机器人的肢体(上肢和下肢)，该肢体需要比人工肌肉更高的能力(收缩力)。将连结部20连结构成该肢体的构件等。
密封机构200和密封机构300分别将致动器主体部100的在其轴向DAX上的两端部密封。具体地，密封机构200包括密封构件210和凿紧构件230。密封构件210将致动器主体部100的轴向DAX上的端部密封。凿紧构件230将致动器主体部100与密封构件210一起凿紧。在凿紧构件230的外周面形成作为由凿紧夹具(caulking jig)产生的痕迹的压痕231。
密封机构200和密封机构300之间的差异在于接头400和接头500(以及通过孔410和通过孔510)分别如何起作用。
设置在密封机构200中的接头400突出，使得接头400可以安装至致动器10的驱动压力源、或更具体地安装至连接至液压流体的压缩机的软管(管路)。已经经由接头400流入致动器的液压流体然后经由通过孔410流入致动器主体部100的内部，或更具体地流入管110的内部。
另一方面，设置在密封机构300中的接头500突出，使得当将液压流体注入致动器时，其可以用于气体排放。当在致动器的初始操作阶段将液压流体注入致动器时，存在于致动器内部的气体经由通过孔510自接头500排出。
图2为致动器10的局部分解立体图。如图2所示，致动器10具有致动器主体部100和密封机构200。
如上所述，致动器主体部100由管110和套筒120构成。
管110为能够通过液压膨胀和收缩的筒状的管状构件。通过液压流体交替地重复收缩和膨胀运动的管110由如橡胶等弹性材料制成。
套筒120具有筒状构造并且覆盖管110的外周面。套筒120具有通过编入在规定方向上设置的帘线而形成的编织结构体，其中这样设置的帘线以编织的方式彼此相交，从而以重复和连续的方式提供菱形构造。具有如上所述的这种构造的套筒120可以像缩放仪一样变形，并且追随管110的收缩和膨胀，同时还调节收缩和膨胀。
在图2中，密封机构200将致动器主体部100的在轴向DAX上的端部密封。密封机构200包括密封构件210、卡定环(locking ring)220和凿紧构件(caulking member)230。
密封构件210具有主干部211和凸缘部212。金属如不锈钢等可以适当用于密封构件210。然而，密封构件210用材料不限于金属，并且可以使用硬质塑料材料代替金属。
主干部211具有管状形状。在主干部211中形成有使液压流体流过的通过孔215。通过孔215与通过孔410连通(参见图1)。将主干部211插入管110中。
与主干部211一体的凸缘部212位于比主干部211更靠近致动器10的轴向DAX上的端部侧的位置。凸缘部212的沿着径向DR的外径大于主干部211的外径。凸缘部212与具有插入其中的主干部211的管110和卡定环220固定地接合。
在主干部211的外周面形成有凹凸部213。凹凸部213有助于抑制管110相对于插入其中的主干部211的滑动。凹凸部213优选包括至少三个凸部。
进一步，在主干部211的与凸缘部212相邻的部分形成有外径比主干部211的外径小的小径部214。
卡定环220与套筒120固定地接合。具体地，套筒120通过卡定环220向径向DR外侧折叠并折回(图2中未示出。见图3)。
卡定环220的外径大于主干部211的外径。卡定环220在主干部211的小径部214的位置固定地接合套筒120。即，卡定环220在主干部211的径向DR外侧并且与凸缘部212相邻的位置固定地接合套筒120。
在本实施方案中，卡定环220具有分成两部分的构造，使得卡定环220可以与外径小于主干部211的外径的小径部214接合。应当注意的是，卡定环220的构造不限于上述分成两部分的构造。卡定环220可以分成三个以上的部分，并且一些分开的部分可以彼此可枢转地连接(pivotably link)。
任何金属、硬质塑料材料等，即，与用于密封构件210的材料类似的那些，可以用作用于卡定环220的材料。
凿紧构件230将致动器主体部100与密封构件210一起凿紧。金属如铝合金、黄铜或铁等可以用作凿紧构件230用材料。由于凿紧构件通过凿紧夹具凿紧，因此凿紧构件230的外表面形成如图1所示的压痕231。
图3为包括密封机构200的致动器10的沿着致动器的轴向DAX切割的局部截面图。
如上所述，密封构件210具有小径部214，该小径部214的外径小于主干部211的外径。
卡定环220设置在小径部214的在径向DR上的外侧上。卡定环220的内径R1小于主干部211的外径R3。卡定环220的外径R2大于主干部211的外径R3。在该方面，可接受的是，卡定环220的外径R2也小于主干部211的外径R3。
将主干部211插入管110中，使得管110与凸缘部212接触。另一方面，套筒120经由卡定环220向径向DR外侧折叠然后折回。结果，套筒120具有折回部120a，其在致动器的轴向DAX上的端部经由卡定环220折回。具体地，套筒120包括：覆盖管110的外周面的套筒主体部120b；以及在该套筒主体部120b的轴向DAX上的端部折回而设置在套筒主体部120b的外周侧上的折回部120a。
折回部120a与位于管110的径向DR外侧的套筒主体部120b粘接。具体地，在套筒主体部120b和折回部120a之间形成有粘接层240，使得套筒主体部120b和折回部120a通过粘接层240彼此固定地粘接。根据构成套筒120的帘线的种类，任意合适的粘接剂可以用于粘接层240。
然而，粘接层240在本公开中不是必需的，并且可接受的是，折回部120a不与套筒主体部120b粘接。
将密封构件210的主干部211插入到具有比主干部211的外径大的内径的凿紧构件230中，然后凿紧构件通过夹具构件凿紧。凿紧构件230将致动器主体部100与密封构件210一起凿紧。具体地，凿紧构件230将具有插入其中的主干部211的管110、套筒主体部120b、和折回部120a凿紧。即，凿紧构件230将管110、套筒主体部120b、和折回部120a与密封构件210一起凿紧。
图4为致动器主体部100的在径向DR上的截面图。如图4所示，管110具有内径r0(mm)和厚度t(mm)，并且其外周面覆盖有套筒120。
在无负荷且无压力施加在其上的状态下，管110的内径r0优选为≥5.0mm且≤12mm。管110的内径r0为≥5.0mm确保了管110的令人满意的大的收缩率，从而改善致动器的输出。管110的内径r0为≤12mm允许即使在确保顺利地制造套筒的编织帘线的数量上限为96根时，在加压状态下的构成套筒的帘线的网格开口率也令人满意地小。
在无负荷且无压力施加在其上的状态下，管110的厚度t优选在1.0mm～6.0mm的范围内，并且更优选在1.4mm～5.0mm的范围内。管110的厚度t为≥1.0mm改善管110的强度并且良好地抑制管110的自构成套筒120的帘线之间的间隙的突出，从而进一步改善致动器的耐久性。管110的厚度t为≤6.0mm确保了令人满意的大的收缩率，并且因此确保了管110的令人满意的大的收缩和膨胀量。
管110在25℃下的贮存弹性模量E’优选在10MPa～40MPa的范围内。管110在25℃下的贮存弹性模量E’为≥10MPa良好地抑制管110的自构成套筒120的帘线121之间的间隙122的突出，从而进一步改善致动器的耐久性。管110在25℃下的贮存弹性模量E’为≤40MPa确保了令人满意的大的收缩率，并且因此确保了管110的令人满意的大的收缩和膨胀量。
管110在25℃下的贮存弹性模量E’可以通过改变用于管110中的原料组合物的共混物配方来调节。管110在25℃下的贮存弹性模量E’根据本公开中的实施例中所述的方法来测量。
图5为在加压状态下的套筒120的两个实施方案的局部侧视图。
如图5的(a)和(b)所示，在本公开中，在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A为构成套筒120的帘线121之间的间隙122的总面积(S2)相对于致动器主体部100的外周面的面积(S1)的比(S2/S1)，或者换言之，管110的在构成套筒120的帘线121之间的间隙122露出的面积的总和(S2’)相对于管110的外周面的面积(S1’)的比(S2’/S1’)。
在本公开中，“加压状态”表示其中将致动器的内部压力设定为5MPa的状态。
在加压状态下的构成套筒的帘线的网格开口率A优选在0.005(0.5％)～0.06(6.0％)的范围内。在加压状态下的构成套筒的帘线的网格开口率A为≥0.005(0.5％)确保了令人满意的大的收缩率，并且因此确保了致动器的令人满意的大的收缩和膨胀量。在加压状态下的构成套筒的帘线的网格开口率A为≤0.06(6.0％)良好地抑制管110的自构成套筒120的帘线121之间的间隙122的突出，从而进一步改善致动器的耐久性。
在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A可以通过任选地选择套筒120的编织方法和所使用的帘线121的纤度、捻数、编织的帘线的根数、直径、材料种类、和帘线驱动密度(cord-driving density)等来调节。
本公开的致动器的特征在于管110的内径r0(mm)、管110的厚度t(mm)、管110在25℃下的贮存弹性模量E’(MPa)、和在加压状态下构成套筒120的帘线121的网格开口率A满足以下式(1)：
50≤E’×(t/r0)/A≤600…(1)
式(1)中的“E’×(t/r0)/A”在以下本公开中有时称为“耐久性因子值”。
预测以下情况表现出耐久性因子值为小于50。
第一种情况：其中管110的内径r0(mm)、管110的厚度t(mm)、和在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A为恒定的，同时管110在25℃下的贮存弹性模量E’过低的情况。
当管110在25℃下的贮存弹性模量E’过低时，管110相对容易地被推出构成套筒120的帘线121之间的间隙122，由此在管110由于龟裂而发生故障之前计数的致动器的成功操作次数减少。
第二种情况：其中管110的内径r0(mm)、管110在25℃下的贮存弹性模量E’、和在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A为恒定的，同时管110的厚度t(mm)过小的情况。
当管110的厚度t过小时，其中在管110中产生的龟裂需要传播以穿透管110的距离减小，由此在管110由于龟裂而发生故障之前计数的致动器的成功操作次数减少。
第三种情况：其中管110的厚度t(mm)、管110在25℃下的贮存弹性模量E’、和在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A为恒定的，同时管110的内径r0(mm)过大的情况。
当管110的内径r0过大时，在其圆周方向上施加在管110上的应力增加，由此在管110由于龟裂而发生故障之前计数的致动器的成功操作次数减少。
第四种情况：其中管110的内径r0(mm)、管110的厚度t(mm)、和管110在25℃下的贮存弹性模量E’为恒定的，同时在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A过大的情况。
当在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A过大时，管110相对容易地被推出构成套筒120的帘线121之间的间隙122，由此在管110由于龟裂而发生故障之前计数的致动器的成功操作次数减少。
另一方面，预测以下情况表现出耐久性因子值为超过600。
第一种情况：其中管110的内径r0(mm)、管110的厚度t(mm)、和在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A为恒定的，同时管110在25℃下的贮存弹性模量E’过高的情况。
当管110在25℃下的贮存弹性模量E’过高时，致动器的收缩行为受到显著限制，由此致动器不能表现出令人满意的收缩力，并且不再作为致动器适当地工作。
第二种情况：其中管110的内径r0(mm)、管110在25℃下的贮存弹性模量E’、和在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A为恒定的，同时管110的厚度t(mm)过大的情况。
当管110的厚度t过大时，致动器的收缩行为受到显著限制，由此致动器不能表现出令人满意的收缩力，并且不再作为致动器适当地工作。
第三种情况：其中管110的厚度t(mm)、管110在25℃下的贮存弹性模量E’、和在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A为恒定的，同时管110的内径r0(mm)过小的情况。
当管110的内径r0过小时，密封机构200的插入部分的直径也必须小，由此致动器的强度显著降低。
第四种情况：其中管110的内径r0(mm)、管110的厚度t(mm)、和管110在25℃下的贮存弹性模量E’为恒定的，同时在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A过小的情况。
当在加压状态下的构成套筒120的帘线121的网格开口率A过小时，在加压状态下，构成套筒120的帘线121的运动被显著地限制，由此致动器不能以令人满意的方式收缩，因此不再作为致动器适当地工作。
相反地，本公开的致动器适于具有耐久性因子值[E’×(t/r0)/A]在≥50且≤600的范围内，该致动器能够以可靠且令人满意的方式起到致动器的作用，并且还表现出显著改善的耐久性。例如，该致动器具有这样高的耐久性，即使当其在5MPa的加压状态下以≥20％的收缩率重复收缩时，也允许其成功地操作8000次以上。耐久性因子值优选为≥60、更优选≥70，并且优选为≤500、更优选≤400、甚至更优选≤300、还甚至更优选≤200、特别优选≤100、最优选≤90，并且优选在≥60且≤200的范围内。
如上所述，管110为能够通过液压膨胀和收缩的筒状的管状构件，并且通过液压流体交替地重复收缩和膨胀运动。因此优选的是，管110由橡胶制成并且包括至少一层橡胶层。
虽然图1～4所示的管110具有单层结构，但是在本公开中可接受的是，管110具有多层结构。进一步，管110的(外)直径尺寸可以根据预期应用来适当地设定。
当管110具有单层结构时，本公开的致动器优选用作气动致动器，虽然其可应用于气动致动器或液压致动器。当管110具有多层结构时，本公开的致动器优选用作气动致动器或液压致动器。
优选的是，管110的橡胶层中的至少一层包含选自由天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR，其有时可以称为“丁腈橡胶”)、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶(H-NBR，其有时可以称为“氢化丁腈橡胶”)、丁基橡胶(IIR)、聚异丁烯橡胶、有机硅橡胶、聚氨酯弹性体、聚乙烯醇树脂、丙烯酸酯树脂,乙烯聚乙烯醇树脂、纤维素系树脂、聚酰胺系树脂、聚丙烯酸、其改性产物、以及其至少部分氢化产物组成的组中的至少一种作为橡胶组分。更优选的是，管110的橡胶层中的至少一层包含相对于100质量份的橡胶组分的总量在50～100质量份范围内的至少一种上述物质。管110的耐久性改善，并且因此在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。上述实例的单一种类或两种以上的共混状态可以用作橡胶组分。
在其中管110具有多层结构的情况下，橡胶层的最内层(该层与液压流体接触)优选包含适于液压流体的橡胶组分。橡胶组分的实例包括：当液压流体为油时，NBR和氢化NBR；并且当液压流体为水时，EPDM、NR、BR和CR。
橡胶层可以包含除了上述橡胶组分实例以外的橡胶组分。
在本公开中，优选的是，橡胶层中的至少一层包含相对于100质量份的橡胶组分的总量为≥50质量份的选自由天然橡胶、丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、和氯丁橡胶组成的组中的至少一种。管110的耐久性改善，并且因此在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。
优选的是，管110的橡胶层中的至少一层包含选自由炭黑和二氧化硅组成的组中的至少一种填料。当管的橡胶层中的至少一层包含炭黑和/或二氧化硅时，管110的耐久性改善，并且因此进一步改善了致动器的耐久性。
炭黑的种类没有特别限制，其等级的实例包括GPF、FEF、HAF、ISAF和SAF。上述实例的单一种类或至少两种的组合可以用作炭黑。
二氧化硅的种类没有特别限制，并且其实例包括湿式二氧化硅(水合二氧化硅)、干式二氧化硅(无水二氧化硅)、硅酸钙、和硅酸铝等。在这些实例中，优选湿式二氧化硅。上述实例的单一种类或至少两种的组合可以用作二氧化硅。
在本公开中，橡胶层中的至少一层包含相对于100质量份的橡胶组分的总量优选为≥30质量份、更优选≥50质量份的选自由炭黑和二氧化硅中的至少一种填料。管110的耐久性改善，并且因此在该情况下，进一步改善了致动器的耐久性。相对于100质量份的橡胶组分，填料的含量优选为≤100质量份、更优选≤70质量份。
优选的是，除了上述橡胶组分以外，管(橡胶层)110根据应用还包含选自由聚氯乙烯(PVC)、聚(丙烯酸锌)和脂肪族树脂组成的组中的至少一种材料。当管(橡胶层)110包含上述材料时，管110的机械强度改善。脂肪族树脂的实例包括聚烯烃系树脂。
除了上述橡胶组分以外，管(橡胶层)110还可以包含另外的/其它的一种/多种配混剂。配混剂的实例包括锌白、硬脂酸、防老剂、增塑剂、硫磺、防焦剂、硫化促进剂、和有机过氧化物等。
防老剂的实例包括N-苯基-N’-(1,3-二苯基丁基)-对苯二胺、和N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)-对苯二胺等。增塑剂的实例包括油等。防焦剂的实例包括N-(环己基硫代)邻苯二甲酰亚胺等。硫化促进剂的实例包括N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)、1,3-二苯胍(DPG)、二硫化四(2-乙基己基)秋兰姆(TOT)、和二硫化二-2-苯并噻唑(MBTS)等。
管110例如可以通过以下步骤来制造：将上述橡胶组分与配混剂共混，从而制备橡胶组合物；以及通过挤出成形机将橡胶组合物挤出。
图6为在无负荷且无压力施加在其上的状态下的套筒120的两个实施方案的局部侧视图。
如图6的(a)和图6的(b)所示，在本公开中，在无负荷且无压力施加在其上的状态(即，其初始状态)下，由构成套筒120的帘线121相对于致动器的轴向DAX形成的平均角度θ优选在25°～40°的范围内(即，初始编织倾斜角度优选在25°～40°的范围内)。将在无负荷且无压力施加在其上的状态下的由构成套筒120的帘线121相对于致动器的轴向DAX形成的平均角度θ设定为25°以上提高了套筒120的耐久性。将在无负荷且无压力施加在其上的状态下的由构成套筒120的帘线121相对于致动器的轴向DAX形成的平均角度θ设定为40°以下提高了致动器的收缩率。
在初始状态下的由构成套筒120的帘线121相对于致动器的轴向DAX形成的平均角度θ可以通过例如在编织套筒120时以及在由此编织的套筒120形成为筒状时调节帘线121的方向来调节。
在本公开中，由构成套筒120的帘线121相对于致动器的轴向DAX形成的平均角度θ表示由套筒120的帘线121相对于致动器的轴向DAX分别形成的两个(锐角和钝角)角度的平均锐角角度。
构成套筒120的帘线121的一根原丝的纤度优选在800～5000dtex的范围内、更优选在800～4000dtex的范围内、甚至更优选在1000～4000dtex的范围内、还甚至更优选在1500～4000dtex的范围内、并且特别优选在2000～4000dtex的范围内。在该情况下，致动器的管110承受甚至更小的负荷，因此致动器表现出进一步改善的耐久性。
构成套筒120的帘线121的终捻数和初捻数分别优选在4～150(回/10cm)的范围内。更优选在10～36(回/10cm)的范围内、并且甚至更优选在10～30(回/10cm)的范围内。致动器的管110承受甚至更小的负荷，因此致动器在该情况下表现出进一步改善的耐久性。帘线121的终捻数和初捻数可以彼此相等/不同。
构成套筒120的帘线121的捻合的丝的数量优选在2～4的范围内并且特别优选2。在该情况下，致动器的管110承受甚至更小的负荷，因此致动器表现出进一步改善的耐久性。
构成套筒120的帘线121各自的直径优选在0.3mm～1.5mm的范围内、更优选在0.4mm～1.5mm的范围内。在该情况下，管110承受甚至更小的负荷，因此致动器表现出进一步改善的耐久性。
构成套筒120的帘线121的数量优选在48～96根的范围内。构成套筒120的帘线121的数量为≥48根确保了在套筒120和管110的径向上的相对小的膨胀率，从而改善套筒120和管110的耐久性。构成套筒120的编织帘线121的数量为≤96根确保了令人满意的大的收缩率。
套筒120为通过编入了在规定方向上设置的帘线121而形成的筒状编织结构体，其中由此编织以形成筒状结构体的帘线121的总数对应于“帘线121的数量”。例如，在其中套筒120为网格筒状结构体的情况下，其中以螺旋方式彼此平行地以等间隔设置的帘线121A1、121A2、…121AX与以螺旋方式彼此平行地以等间隔设置的帘线121B1、121B2、…121BY相交，使得帘线121A1、2、…X和帘线121B1、2、…Y交替地交织，构成套筒120的帘线121的数量为(X+Y)。
构成套筒120的帘线121的束数(每根帘线输送的捻合的丝数)优选在1～2根/帘线的范围内。管110承受甚至更小的负荷，因此致动器在该情况下表现出进一步改善的耐久性。
当套筒120通过使用编结技术来编织时，通常从“4的倍数”位置(“4的倍数”对应于帘线的根数)各自输送一根捻合的丝。在本公开中，帘线的根数优选在48～96根的范围内。术语“束”表示多根捻合的丝从4的倍数位置各自输送多根捻合的丝，以进行编织。因此，例如，在其中束数为2并且帘线的根数为96根的情况下，套筒120可以通过将192(2×96＝192)根捻合的丝大致交织而形成，由此可以显著地减小在网格开放状态下的网格开口率，并且有效地改善套筒的耐久性。
在本公开中，构成套筒120的帘线121的帘线驱动密度优选在6.8根帘线/cm～25.5根帘线/cm的范围内，更优选在10.0根帘线/cm～23.5根帘线/cm的范围内、并且甚至更优选在10.0根帘线/cm～20.0根帘线/cm的范围内。在该情况下，致动器的管110承受甚至更小的负荷，因此致动器表现出进一步改善的耐久性。
作为构成120的帘线121，优选使用由选自由以下组成的组中的至少一种纤维材料制成的纤维帘线：聚酰胺纤维如芳纶纤维(芳香族聚酰胺纤维)、聚己二酰己二胺(尼龙6.6)纤维、和聚己内酰胺(尼龙6)纤维等；聚酯纤维如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维、和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纤维等；聚氨酯纤维；人造丝；丙烯酸纤维；和聚烯烃纤维。该情况下，进一步改善套筒的耐久性。从确保套筒120的令人满意的强度的观点，在上述实例中，特别优选使用由芳纶纤维制成的帘线。优选使用的聚烯烃纤维的实例包括由TOYOBO CO.,LTD.制造的“SK60”。
然而，帘线121不限制于如上所述的这种纤维帘线。可以接受的是，例如，使用由如PBO(聚对苯撑苯并二噁唑)纤维等高强度纤维制成的帘线或由极细的丝制成的金属帘线作为帘线121。
如上所述的纤维/金属帘线的表面可以用橡胶、或热固性树脂与胶乳的混合物等来覆盖。在其中帘线的表面用这些材料来覆盖的情况下，可以降低帘线的表面的摩擦系数至适当的水平，同时改善帘线的耐久性。
热固性树脂与胶乳的混合物中的固成分含量优选在≥15质量％且≤50质量％的范围内，并且更优选在≥20质量％且≤40质量％的范围内。热固性树脂的实例包括酚树脂、间苯二酚树脂、和聚氨酯树脂等。胶乳的实例包括乙烯基吡啶(VP)胶乳、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)胶乳、和丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)胶乳等。
优选的是，如图5的(a)和6的(a)所示，套筒120由沿一个方向设置的一组帘线121A和设置为与该组帘线121A相交的另一组帘线121B制成，使得就相交点而言，成对的帘线121A1；121A2、121A3；121A4、…与一根帘线121B1在其上/下侧以交替的方式相交的成对的两个交点通过单一的帘线121A从成对的帘线121A2；121A3、121A4；121A5、…与另一帘线121B2(与一根帘线121B1相邻)在其上/下侧以交替的方式相交的成对的两个交点移动。即，优选的是，套筒120通过斜纹织来编织。在该情况下，致动器的管110承受甚至更小的负荷，因此致动器表现出进一步改善的耐久性。
进一步，还优选的是，如图5的(b)和6的(b)所示，套筒120由沿一个方向设置的一组帘线121A和设置为与该组帘线121A相交的另一组帘线121B制成，使得帘线121A1、121A2、…、121An与一根帘线121B1在其上/下侧以交替的方式相交的交点通过单一的帘线121A从帘线121A2、121A3、…、121An+1与另一帘线121B2(与一根帘线121B1相邻)在其上/下侧以交替的方式相交的交点移动。即，还优选的是，套筒120通过平纹织来编织。致动器的管110承受甚至更小的负荷，因此致动器在该情况下也表现出进一步改善的耐久性。
帘线121的制造方法没有特别限制。例如，在其中帘线121具有其中多根丝(优选2～4根丝)为捻合的所谓的双捻结构的情况下，帘线可以例如通过对每根丝进行初捻，将多根由此捻合的丝对齐，并且在与初捻相反的方向上对由此对齐的丝进行终捻，从而获得加捻的丝帘线。
选择性地，在其中帘线121具有其中帘线通过丝或多根丝的单次捻合而获得的所谓的单捻结构的情况下，帘线可以例如通过将丝或多根丝对齐，然后将它们在一个方向上捻合，从而获得加捻的丝帘线。
实施例
以下将通过实施例进一步详细描述本公开。本公开并不以任何方式限于这些实施例。
(橡胶组合物1～5的制备和由其制备的管)
橡胶组合物样品根据图1所示的共混配方通过将相关的各组分混合和混炼来制备。
在表1所示的条件下，对由此获得的橡胶组合物样品各自进行成形和硫化，由此制备长度为300mm的筒状管样品。根据下述方法，测量由此制备的管样品的在25℃下的贮存弹性模量E’。
<在25℃下的贮存弹性模量E’的测量方法>
将每个管样品用切割机沿其轴向切开。对这样切开的样品进行冲压，使得样品条(6mm×36mm)在平行于原始管的径向的方向上冲出。在以下条件下，通过使用“DMS7100”(由Hitachi High-Tech Corporation制造)来测量样品条的线性区域中的贮存弹性模量E’值：温度在-150℃～150℃的范围内；升温速度为3℃/分钟；频率为1Hz；应变量为0.05％；以及“拉伸模式”作为实验模式。
(橡胶组合物6的制备和由其制备的管)
橡胶组合物样品通过根据图1所示的共混配方将相关的各组分混合和混炼来制备。
在表1所示的条件下，对由此获得的橡胶组合物样品进行成形和硫化，由此制备长度为300mm的筒状管样品。根据上述方法，测量由此制备的管样品的在25℃下的贮存弹性模量E’。
[表1]
Figure BDA0003026700220000181
*1NR：天然橡胶
*2改性BR：由JSR Corporation制造的改性丁二烯橡胶
*3BR1：丁二烯橡胶，由JSR Corporation制造的商品名“BR01”
*4BR2：丁二烯橡胶，由Ube Industries,Ltd.制造的商品名“UBEPOL VCR412”
*5IR：异戊二烯橡胶，由JSR Corporation制造的商品名“IR2200”
*6NBR：丙烯腈-丁二烯橡胶，至少包括由JSR制造的商品名“N220S”的丙烯腈-丁二烯橡胶的总含量
*7LLDPE：线性低密度聚乙烯，由Japan Polyethylene Corporation制造的商品名“UR951”
*8CB1：炭黑，N550
*9CB2：炭黑，其对应于HAF
*10CB3：炭黑，由Asahi Carbon Co.,Ltd.制造的商品名“#120”
*11C5树脂：商品名“QuintoneA 100”，由Zeon Corporation制造
*12增粘剂：由JXTG Nippon Oil&Energy Corporation制造的产品
*13其它化学剂：如除了操作油和树脂以外的增塑剂；氧化锌；蜡；等化学剂的总含量
*14硫化剂包：硫磺、硫化促进剂和延迟剂的总含量
*15防老剂：由Ouchi Shiko Chemical Industrial Co.,Ltd.制造的“Noclac6C”
(套筒的制备)
网格状筒状套筒样品各自通过编入具有表2所示的其特性的芳纶纤维帘线来制备。
用于制备套筒样品1的芳纶纤维帘线具有：帘线直径在0.4mm～0.5mm的范围内；帘线的一根原丝的纤度为1100dtex；原丝的密度为1.39g/cm3；捻合而构成帘线的原丝的根数为2根/帘线；初捻数为12(回/10cm)终捻数为12(回/10cm)；编织倾斜角度为25°；帘线的根数为64根；束数(每根帘线输送的捻合的丝数)为1根/帘线。
对于套筒样品2～11，一根原丝的纤度、初捻数、终捻数、原丝/帘线的根数、编织倾斜角度、帘线的根数、和束数等分别从套筒样品1的那些来改变。用于制备套筒样品1～7的芳纶纤维帘线具有原丝的根数为2根/帘线。用于制备套筒样品8～11的芳纶纤维帘线具有原丝的根数为1根/帘线。
芳纶纤维帘线各自通过对作为原丝的芳纶纤维进行初捻然后进行终捻来制备。因此，各套筒样品具有网格状筒状结构体，其中沿着其截面的圆周观察芳纶纤维帘线，其数量对应于表2中所示的帘线的根数。
具体地，各套筒样品具有网格状筒状结构体，其中以其间等间隔彼此平行设置以共同形成螺旋状构造的一组芳纶纤维帘线(一组帘线的根数为“帘线的根数”的一半)和以其间等间隔彼此平行设置以共同形成另一螺旋状构造的另一组芳纶纤维帘线(另一组帘线的根数为“帘线的根数”的一半)相交，使得一组芳纶纤维帘线和另一组芳纶纤维帘线交替地交织。更具体地，形成套筒样品，使得就相交点而言，成对的帘线121A1；121A2、121A3；121A4、…与一根帘线121B1在其上/下侧以交替的方式相交的成对的两个交点通过单一的帘线121A从成对的帘线121A2；121A3、121A4；121A5、…与另一帘线121B2(与一根帘线121B1相邻)在其上/下侧以交替的方式相交的成对的两个交点移动，如图6的(a)所示。即，套筒样品通过斜纹织来编织。
每个套筒样品的相关特性以及构成套筒样品的帘线的相关特性示于表2。
[表2]
Figure BDA0003026700220000211
Figure BDA0003026700220000212
<实施例1～5和比较例1～3、6、7和10>
(致动器的制备)
具有图1和2所示结构的致动器样品各自通过使用管样品和与其对应的网格状套筒样品来制备。致动器样品的密封机构200和密封机构300之间的距离为250mm。将由COSMOOIL LUBRICANTS Co.,Ltd.制造的“COSMO SUPER EPOCH UF46”用作集成在致动器的管的液压油。由此制备的致动器样品的耐久性通过下述方法来评价。结果示于表3和表4。
致动器样品各自的管中使用的组合物的共混配方和管的内径r0和厚度示于表3和表4。比较例10的管具有两层结构，其中最内层使用组合物5，最外层使用组合物1，并且最内层和最外层的厚度值分别示于表4。实施例和其它比较例的管各自具有单层结构，其中为了方便起见，用于管的组合物的种类和管的厚度分别示于“最外层的配方”和“最外层的厚度”。
进一步，用于各致动器样品的套筒样品的样品数示于表3和表4。
<由构成套筒的帘线形成的角度的测量方法>
由构成套筒的帘线相对于致动器的轴向形成的角度通过下文所述来确定，即，通过以下：
(1)将致动器的相关部分拍照；
(2)选择致动器的中间部分的图像(图像良好地聚焦并且确保用于分析的令人满意的图像品质的部分，对应于其中套筒直径的减小相对于套筒的最大直径在5％以内的区域的部分)；
(3)在由此选择的中间部分的图像中，测量由构成套筒的帘线相对于密封机构的轴向中心线形成的角度；并且
(4)计算由此测量角度的五个值的平均值，并且将该平均值作为测量值。
由帘线相对于轴向形成的角度在无负荷且无压力施加至致动器的状态下测量并且在表2中表示为“编织倾斜角”。
<在加压状态下的构成套筒的帘线的网格开口率A的测量方法>
构成套筒的帘线的网格开口率通过以下来测量：在5MPa的液体压力下，通过以与上述“由构成套筒的帘线形成的角度的测量方法”类似的方式进行的摄影分析来确定帘线之间的间隙的总面积(S2)；确定致动器主体部的外周面的面积(S1)；以及通过使用由此确定的S1和S2来计算比(S2/S1)，该比表示网格开口率。由此获得的网格开口率在表3和表4中显示为“在加压状态下的帘线的网格开口率A”(用％表示)。
<致动器的耐久性的评价方法>
致动器样品各自的耐久性通过以下来确定：将液压油注入管内，并且用液压油完全替代管内的空气；在其中通过气压缸在致动器样品的一侧上施加拉伸负荷的状态下，将液压油可控制地注入，使得管内的液压油的压力以每3秒交替和重复的方式在0MPa和5MPa之间往复变化，使得致动器样品的可膨胀和可收缩部分在加压之前与没有在其上施加压力的标准或默认长度相比已经收缩了20％；对注入次数进行计数，直至管中产生的龟裂生长使得致动器不再起作用，或者直至套筒破裂使得致动器不再起作用；当由此计数的注入次数或压力变化为≥8000次时，耐久性评价为“合格”，当由此计数的注入次数或压力变化小于8000次时，评价为“不合格”。致动器样品的故障模式的种类也示于表3和表4。
<实施例6～9和比较例4、5、8、9、11和12>
致动器样品根据表3和表4中的描述以与实施例1～3相似的方式来制备，从而计算加压状态下的帘线网格开口率A，并且评价致动器样品各自的耐久性。
Figure BDA0003026700220000241
Figure BDA0003026700220000251
从表3和表4所示的结果可以理解的是，根据本公开的实施例的致动器样品具有一致的高的耐久性。
附图标记说明
10：致动器
20：连结部
100：致动器主体部
110：管
120：套筒
120a：折回部
120b：套筒主体部
121：帘线
121A、121B：帘线组
122：帘线的间隙
200：密封机构
210：密封构件
211：主干部
212：凸缘部
213：凹凸部
214：小径部
215：通过孔
220：卡定环
230：凿紧构件
231：压痕
240：粘接层
300：密封机构
400、500：接头
410、510：通过孔
DAX：轴向
DR：径向

Claims (10)

1.一种致动器，其具有致动器主体部，所述致动器主体部由能够通过液压膨胀和收缩的筒状管和覆盖所述管的外周面的套筒构成，所述套筒为编入了在规定方向上设置的帘线而形成的筒状结构体，其中：
所述管的内径r0(mm)、所述管的厚度t(mm)、所述管在25℃下的贮存弹性模量E’(MPa)、和在加压状态下构成所述套筒的帘线的网格开口率A满足以下式(1)：
50≤E’×(t/r0)/A≤600… (1)。
2.根据权利要求1所述的致动器，其中所述管包括一层以上的橡胶层，并且所述橡胶层中的至少一层包含选自由天然橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶、有机硅橡胶、聚氨酯弹性体、聚乙烯醇树脂、丙烯酸酯树脂、乙烯聚乙烯醇树脂、纤维素系树脂、聚酰胺系树脂、聚丙烯酸、其改性产物、以及其至少部分氢化产物组成的组中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的致动器，其中所述管包括一层以上的橡胶层，所述橡胶层中的至少一层包含选自由炭黑和二氧化硅组成的组中的至少一种填料。
4.根据权利要求3所述的致动器，其中所述橡胶层中的至少一层包含相对于100质量份的橡胶组分的总量为≥30质量份的选自由炭黑和二氧化硅组成的组中的至少一种填料。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的致动器，其中构成所述套筒的帘线由选自由聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、人造丝、丙烯酸纤维、和聚烯烃纤维组成的组中的至少一种纤维材料制成。
6.根据权利要求5所述的致动器，其中构成所述套筒的帘线由芳纶纤维制成。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的致动器，其中构成所述套筒的帘线的一根原丝的纤度在800dtex～5000dtex的范围内。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的致动器，其中构成所述套筒的帘线的终捻数和初捻数分别在4～150回/10cm的范围内。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的致动器，其中在无负荷且无压力施加在其上的状态下，由构成所述套筒的帘线相对于致动器的轴向形成的平均角度θ在25°～40°的范围内。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的致动器，其中构成所述套筒的帘线的数量在48～96根的范围内，并且每根帘线输送的束数或捻数在1～2根/帘线的范围内。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114145517A (zh) * 2021-12-03 2022-03-08 航宇救生装备有限公司 一种用于体表加压的电驱动防护服

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5240378B2 (zh) * 1971-08-03 1977-10-12
US4615260A (en) * 1983-04-25 1986-10-07 Bridgestone Corporation Pneumatic actuator for manipulator
CN1594897A (zh) * 2004-06-29 2005-03-16 北汽福田汽车股份有限公司 一种自保护大速比液压缸
JP2009250362A (ja) * 2008-04-07 2009-10-29 Olympus Corp アクチュエータ
US20140208937A1 (en) * 2009-11-13 2014-07-31 The Boeing Company Miniature mckibben actuator
CN104948527A (zh) * 2014-03-25 2015-09-30 株式会社昭和 泵装置和液压致动器
CN106837913A (zh) * 2017-03-24 2017-06-13 中国计量大学 气动肌肉及其控制系统
WO2018084122A1 (ja) * 2016-11-07 2018-05-11 株式会社ブリヂストン 液圧式アクチュエータ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60139905A (ja) * 1983-12-28 1985-07-24 Bridgestone Corp ニユ−マチツクアクチユエ−タ
JPH0758084B2 (ja) 1985-04-12 1995-06-21 株式会社ブリヂストン ニユ−マチツク・アクチユエ−タ
CN108713103B (zh) * 2016-02-14 2021-01-29 学校公司冬木学园 流体压力式驱动器用弹性体管以及驱动器
US20190316608A1 (en) * 2016-11-07 2019-10-17 Bridgestone Corporation Hydraulic actuator

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5240378B2 (zh) * 1971-08-03 1977-10-12
US4615260A (en) * 1983-04-25 1986-10-07 Bridgestone Corporation Pneumatic actuator for manipulator
CN1594897A (zh) * 2004-06-29 2005-03-16 北汽福田汽车股份有限公司 一种自保护大速比液压缸
JP2009250362A (ja) * 2008-04-07 2009-10-29 Olympus Corp アクチュエータ
US20140208937A1 (en) * 2009-11-13 2014-07-31 The Boeing Company Miniature mckibben actuator
CN104948527A (zh) * 2014-03-25 2015-09-30 株式会社昭和 泵装置和液压致动器
WO2018084122A1 (ja) * 2016-11-07 2018-05-11 株式会社ブリヂストン 液圧式アクチュエータ
CN106837913A (zh) * 2017-03-24 2017-06-13 中国计量大学 气动肌肉及其控制系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114145517A (zh) * 2021-12-03 2022-03-08 航宇救生装备有限公司 一种用于体表加压的电驱动防护服

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