JP2005069487A - リニア調整要素 - Google Patents

Abstract

【課題】 小さくかつ撤退された位置において小さい寸法を有するとしても、比較的大きな伸張された長さを可能にし、かつその調整がまた不都合な環境条件および取り付け条件によって否定的に影響を及ぼされない、リニア調整要素を提供するような目的に基礎を置いている。
【解決手段】 長手方向軸線に沿って短縮され撤退された位置と動かされた位置との間で伸張されることができるリニア調整要素は、第１の接続要素１、第２の接続要素８、ホース状膨張要素２２を含んでおり、このホース状膨張要素２２は弾力的に細長くされることができ、気密および液密でありそしてその第１端部分２３で密封された方法において第１の接続要素１にかつその第２端部分２４で第２の接続要素８に接続されそして外面２５を有している。接続要素１，８および膨張要素２２によって画成される圧力室２９は管要素６を介して加圧されかつ減圧されることができる。支持要素２６は膨張要素２２の外面２５のまわりに配置される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、短くされ撤退された(引っ込められた)位置と長手方向軸線に沿って動いた位置との間で調整できるリニア調整要素（調整装置）に関する。

伸縮自在シリンダが単独で作用しかつ圧力で負荷されることができ、その結果その個々の伸縮自在部分が延長された位置に圧力負荷により動くこと、弁システムが弁を開放するために油圧動力駆動装置を有すること、中空ピストンロッド内に中央に配置される保持要素が、ピストンがロッド状保持要素上の突起に当接するように伸張長さを制限するピストンシリンダユニット、および油圧または空気式作動の単独作用ピストンシリンダユニットは従来から知られている（特許文献１ないし４参照）。

特許文献１では、モータによって駆動される、ロープウインチを含んでいる機械的な復帰撤退が設けられ、そのさい２つの間にはフリーホイール結合が設けられる。ロープウインチに巻回されたロープの自由端は最も遠くへ動いている内方伸縮自在部分に接続される。圧力負荷の間中すべての伸縮自在部分が動き、そのさいロープは、最も長い伸張部分が達成されるまでウインチから巻き解される。伸縮自在シリンダが引っ張られる、すなわち、その撤退されまたは短くなった位置に戻されるならば、圧力解放および加えて連動しているモータによって駆動される、ロープウインチによる伸縮自在部分の復帰が実施され、その結果ロープが短くされかつしたがって個々の部分は互いの中に受容されるまで動く。

かかる伸縮自在シリンダは、対応する空間、しかも密閉空間条件でない空間を設けている装置にのみ使用されることができる。これは、また、案内面が外部に露出されるという欠点があり、その結果環境の影響が作用に否定的に影響を及ぼすかもしれない。

特許文献２では、油圧動力駆動装置は短くされた撤退位置と長手方向軸線に沿って伸張されて動いた位置との間で調整できるリニア調整要素を含んでいる。リニア調整要素は端板を有するロッドの形の第１接続要素およびまたロッドとして形成されかつ端板を備えた第２接続要素を含んでいる。２枚の端板の間には、波形にされたベローズ（蛇腹）が設けられる。波形にされたベローズは、２枚の端板とともに、第２接続要素を通って延びる、圧力負荷および圧力解放用の接続管を備えている圧力室を取り囲んでいる。

さらにそのうえ、第１接続要素に堅固に接続されかつ第２のロッド状接続要素上に移動可能に案内される、管の形の支持要素が設けられる。波形にされたベローズの圧力負荷は軸方向伸張に変えられる。波形にされたベローズは、伸張に必要な材料を設ける、個々の波形の展開による伸張を単に経験する。このことは、提案されるように、波形にされたベローズが金属材料から作られるとき、とくに明らかである。

波形にされたベローズ自体はどのような軸方向の力も発生することができずかつそれゆえ、また、撤退された位置への復帰を行なうことができないので、弁体に作用している圧力は波形にされたベローズを撤退された位置に戻すように使用される。この調整装置の欠点は、さらに、伸張を設けるための波形にされたベローズが、対応してより小さい直径により、対応する取り付け長さの拡大を導く、対応して多数の波形が必要であるので、波形の必要な長さを設けるような大きな半径方向の寸法により設計されねばならないかまたは多数の波形を有することが必要であるということである。

特許文献３に記載のピストンシリンダユニットにおいて、ロッド状保持要素はネジを備えかつそれによりロッド状保持要素はシリンダハウジングのヘッドカバーの孔に螺入される。ロッド状保持要素はシリンダのヘッドカバーを通って外部に導かれかつ伸張された長さを調整するように回転可能に負荷されることができる。ロッド状保持要素の端部に設けられる突起は、ピストンにのみ接触しかつ伸張された長さを制限する作用を除いては、他の作用を持たない。

特許文献４に記載のピストンシリンダユニットはシリンダの接続端にそしてピストンロッドの接続端に接続される、緊張ばねによって同軸的に取り囲まれる。単一作用ピストンシリンダユニットにおいて失敗している油圧または空気式復帰はばねの緊張力によって置き換えられる。

独国特許公開第３９０９３７０Ａ１号明細書 国際公開第８５／００２０３Ａ１号明細書 独国特許公開第１００５３８４６Ａ１号明細書 独国実用新案公開第８００３８４６Ａ１号明細書

そこで、本発明は、小さくかつ撤退された位置において小さい寸法を有するとしても、比較的大きな伸張された長さを可能にし、かつその調整がまた不都合な環境条件および取り付け条件によって否定的に影響を及ぼされない、リニア調整要素を提供するような目的に基礎を置いている。

この目的は、本発明によれば、第１の接続要素、第２の接続要素、弾性膨張によって伸張されることができかつ気密および液密であり、前記第１の接続要素に第１の端部分によりかつ前記第２の接続要素に第１の端部分により密閉方法において接続され、そして、外面を有しているホース状膨張要素、前記接続要素および前記膨張要素によって取り囲まれ、そして、加圧負荷および圧力解放用の接続管によって接続される圧力室、および、前記膨張要素の前記外面を取り囲んでいる前記支持要素、前記動いた位置への膨張を制限する保持要素を含んでいる、短じかくされた撤退位置と長手方向軸線に沿って動いた位置との間で長さを調整できるリニア調整要素によって解決される。

本発明の実施の形態において、接続ラインが第１の接続要素の通路孔によってそして前記通路孔に受容される管要素によって示されることが提供される。管要素の使用は、例えば、この管要素がその中に受容されるそれぞれの接続要素がプラスチック材料または膨張要素の材料に対応するがより高い硬度を有している材料から作られるとき、好都合である。

好ましくは、圧力室内に、動いた位置への膨張を制限する保持要素が配置され、この保持要素は一方で第１の接続要素に接続されかつ他方で前記第２の接続要素に接続される。この保持要素がさらに他の機能を持たないならば、ロープ、ワイヤまたは同等物の形の緊張要素が十分である。しかしながら、保持要素が追加的に曲げ（バックリング）に対して膨張要素用の支持機能を有するならば、それぞれ伸縮自在に伸張されかつ短縮されることができるように保持要素を形成するのが好都合である。このため、保持要素は、好ましくは、互いの中に案内される伸縮自在管およびその運動が長手方向軸線に沿って相対的に制限される伸縮自在ロッドを有している。この実施の形態におけるさらに他の利点は、小さい取り付け長さにより大きなストロークが達成されることができるということである。

好ましくは、支持要素は、膨張要素の外面のまわりに配置されかつそれ自体ばね作用を持たない、すなわち、緊張力を働かさない螺旋状に巻かれたスパイラルとして形成される。第１スパイラル端および第２スパイラル端は、それぞれ、第１の接続要素へのまたは第２の接続要素への接続に役立つ。スパイラルはまた螺旋ばねとして形成され得る。圧力室を加圧している間中、膨張要素とともに螺旋ばねは長手方向軸線に沿って動いた位置に向かう方向における膨張を経験しかつしたがって予備緊張させられる。

このバイアスは圧力室の圧力解放の間中撤退された（短縮された）位置への膨張要素のまたはリニア調整要素の復帰を支持することができる。支持要素としては、管、とくに伸縮自在管が設けられることができ、この伸縮自在管は膨張要素を取り囲みかつ膨張要素に比して摩擦の少ない方法において案内される、すなわち、その上面は膨張要素関連して単に小さい摩擦を有する。

コンパクトな設計は、例えば、第１の伸縮自在管が第１の接続要素上に載置しかつ単に次いで膨張要素がそれにその第１の端部分により取着されるとき達成される。第１の接続要素上への取着は伸縮自在管の介在によってそれに達成される。

第１の接続要素上への第１ばね端の取着のために、それに配置された管要素は、螺旋ばねの角度が付けられた巻き取り端が管要素のまわりに置かれるように使用されることができる。

好ましくは、膨張要素は、柔らかくかつ弾力のある、ゴム材料から作られる。

接続要素は本質的に膨張要素と同一の材料から作られることができるが、より高い硬度を持たねばならない。しかしながら、また、金属材料またはプラスチック材料から接続要素を製造することも可能である。

伸縮自在管は、これに膨張要素の第１端部分が取り付けられるならばまたはしかしながら、金属から作られる第１の接続要素に膨張要素の第１端部分を直接取り付けているとき、接続は、例えば、膠着または加硫によって作られることができる。

膨張要素および接続要素が同一材料から作られるならば、例えば、それぞれの接続要素と一体に膨張要素の端部分の少なくとも一方を形成することも可能である。

この実施の形態においては、密封された（密閉）リニア調整要素が達成され、その結果また、不都合な環境条件、耕地における農業機械またはトラクタにしようされるとき、調整要素の作用に影響を及ぼさないという利点がある。外部に対して密封され、その結果、また、耕地において使用されているとき、作用それ自体は土または凍っている水分がそれに留まるとき否定的に影響を及ぼされない。さらに、一般に調整シリンダ内に設けられる摺動ガイドが設けられず、それによって本質的に磨耗のない作動が、また、土がその中に留まる空間において可能である。

さらに、膨張要素が半径方向に支持され、その結果圧力負荷の間中長手方向軸線に沿う軸方向の膨張の可能性のみが付与されるという利点がある。復帰力は膨張要素それ自体、すなわち、その壁の弾力的な復帰によって発生され、その結果リニア調整要素は膨張要素の弾性の復帰作用によってのみその撤退された位置を取ることができる。圧力媒体としては、加圧空気または同様に加圧された液体が使用されることができる。

本発明の好適な実施の形態が図面に略示される。

図１にはリニア調整要素が撤退された（短縮された）位置において示されている。図２にはリニア調整要素が接続孔間の距離Ｌにより撤退された位置において実線で示されかつそのうえ、圧力負荷（加圧）の間中長さＬ１に伸張された鎖線によって略示される。リニア調整要素は、第１の接続要素１を第１の接続要素がその上に支持される構成要素上に固着するために、長手方向軸線（Ｘ）に対して横方向に延びている取着孔２を備えた、第１の接続要素１を含んでいる。

第１の接続要素１は、長手方向軸線Ｘ上に心出しされて配置され、かつ外から延びている傾斜孔５がその中で終端する、中央孔４を備えた耳片３を有している。耳片３には管要素６が収容され、この管要素６は外部周囲に向かってかつ、中央孔４に向かって開口されている。耳片３の外面は円形の筒状座面７を形成する。

リニア調整要素は、長手方向軸線Ｘに対してまた横方向に延びている取着孔９を有する第２の接続要素８をさらに含んでいる。取着孔９に対して間隔が置かれた第２の接続要素８の端面から出発して孔１０が設けられる。孔１０に向かって外面を形成している第２の接続要素８の部分は円形の筒状座面１１として形成される。第１の接続要素１と第２の接続要素８との間には保持要素１２が作用している。

これは第１の接続要素１の円形の筒状座面７上に保持されかつ密封された方法で載置している第１の伸縮自在の管１３を含んでいる。第１の伸縮自在の管１３は、このため、直径において膨張された座部分１４を含んでいる。座部分１４に対して間隔が置かれた伸縮自在の管１３の端部は内方に向かって延びかつ長手方向軸線Ｘに向かう方向に突出しているカラー１５を備えている。

第１の伸縮自在の管１３には第２の伸縮自在の管１６が長手方向軸線に沿って第１の伸縮自在の管１３に関連して制限された移動性により受容される。第２の伸縮自在の管１６は拡大された直径を有する管端部１７を有しかつそれにより第２の伸縮自在の管１６はリニア調整要素の撤退された位置において第１の接続要素１の耳片３の端面上に支持されることができる。管端部１７は、これを伸張するとき、管端部１７が第１の伸縮自在の管１３のカラー１５に当接するような方法において拡大される。

第２の接続要素８に、伸縮自在のロッド１９が配置され、部分２０により第２の接続要素８の孔１０に載置しかつこれに圧力嵌めされ、膠着されまたはネジによって第２の接続要素８に保持され、そのさい孔１０はネジ付き孔として形成される。この部分２０に対して間隔が置かれて、伸縮自在のロッド１９は拡大された直径を有しかつ伸張しているとき、内方に向かって、すなわち、長手方向軸線Ｘに向けられる第２の伸縮自在の管１６のカラー１８に当接するカラー２１を備えており、その結果全体として動いた（伸張された）位置において、撤退された長さＬから出発している、膨張長さＬ１が、保持要素１２によって機械的に制限されかつ加えて膨張要素２２が曲げに対して支持される。

滑らかな内および外面を備えるホース状膨張要素２２が設けられ、この膨張要素２２はその弾性膨張および短縮を許容している材料から作られかつさらにまた気密および液密である。このホース状膨張要素２２はその第１の端部分２３との密閉方法において第１の伸縮自在の管１３の座部分１４に載置しており、第１の伸縮自在の管１３は再び座部分１４との密封された方法において第１の接続要素１の座面７に載置している。

接続は、例えば、その場合に、ゴム状材料が膨張要素２２に使用されるとき、第１の伸縮自在の管１３上に加硫することによって実施されることができる。しかしながら、膠着接続または膨張要素２２を半径方向に負荷している、支持リングによる取り付けが可能である。膨張要素２２の第２の端部分２４は第２の接続要素８の座面１１に載置している。それはまた密封されかつ固定された方法においてそれに接続される。

ホース状膨張要素２２の内面と第１の接続要素１ならびに第２の接続要素８の間には圧力室２９が形成される。膨張要素２２の外面２５は小さな勾配を有する螺旋ばね２６の形の支持要素によって取り囲まれ、その結果多くの巻き線が設けられる。この螺旋ばね２６の第１ばね端２７は第１の接続要素１の管要素６に取り付けられる。螺旋ばね２６の第２ばね端２８は第２の接続要素８の肩部に保持される。

管要素６の孔を介して、圧力剤が、例えば、圧縮された空気または加圧された液体の形において、圧力室２９に伝送されるならば、膨張要素２２は、半径方向の膨張が、それぞれ、螺旋ばね２６または支持要素によって半径方向の支持により阻止されるので、長手方向軸線Ｘの方向にまたはそれに沿うその壁の弾性膨張のため細長くされる。

実施の形態において長手方向軸線Ｘの方向における膨張要素２２のならびに螺旋ばね２６の弾性偏倚が達成される。今、圧力室２９の圧力解放が行なわれるならば、リニア調整要素は例えば、動かされた（伸張された）長さＬ１から取り付け長さＬを有する撤退された位置へ弾力的に戻される。これにより、螺旋ばね２６は復帰運動を容易にすることができる。

本発明の実施の形態を以下に要約して列挙する。

＜１＞ 短くされ撤退された位置（長さＬ）と長手方向軸線（Ｘ）に沿って動いた位置（長さＬ１）との間で長さを調整できるリニア調整要素において、第１の接続要素（１）、第２の接続要素（８）、弾性膨張によって伸張されることができかつ気密および液密であり、前記第１の接続要素（１）に第１の端部分（２３）によりかつ前記第２の接続要素（８）に第１の端部分（２４）により密閉方法において接続され、外面（２５）を有しているホース状膨張要素（２２）、前記接続要素（１，８）および前記膨張要素（２２）によって取り囲まれ、加圧負荷および圧力解放用の接続管（６）によって接続される圧力室（２９）、前記膨張要素（２２）の前記外面（２５）を取り囲んでいる前記支持要素（２６）、前記動いた位置への膨張を制限する保持要素（１２）を含んでいるリニア調整要素。

＜２＞ 接続ラインが前記第１の接続要素の通路孔によってそして前記通路孔に受容される管要素（６）によって示されているリニア調整要素。

＜３＞ 前記保持要素（１２）が一方で前記第１の接続要素（１）に接続されかつ他方で前記第２の接続要素（８）に接続されているリニア調整要素。

＜４＞ 前記保持要素（１２）が前記圧力室（２９）内に配置されているリニア調整要素。

＜５＞ 前記保持要素（１２）が伸縮自在に伸張および収縮可能であるリニア調整要素。

＜６＞ 前記保持要素（１２）が互いに中に案内される伸縮自在管（１３，１６）およびその運動が長手方向軸線（Ｘ）に沿って互いに制限される伸縮自在ロッド（１９）を含んでいるリニア調整要素。

＜７＞ 前記保持要素（１２）が横方向の曲げに対して前記膨張要素（２２）を支持しているリニア調整要素。

＜８＞ 前記支持要素が前記膨張要素（２２）の前記外面（２５）のまわりに配置されかつ第１スパイラル端（２７）および第２スパイラル端（２８）を有する螺旋状に巻かれたスパイラル（２６）として形成され、そのさい前記第１スパイラル端（２７）が前記第１の接続要素（１）に接続されかつ前記第２スパイラル端（２８）が前記第２の接続要素（８）に接続されているリニア調整要素。

＜９＞ 前記スパイラル（２６）が、前記圧力室（９）が加圧されるとき、前記動いた位置に対して前記長手方向軸線（Ｘ）に沿って前記膨張要素（２２）とともに膨張しかつ次いで予備緊張されそして前記圧力室（２９）が解放されるとき、収縮された位置への復帰を支持する螺旋ばねとして形成されているリニア調整要素。

＜１０＞ 前記膨張要素（２２）が密閉方法において前記第１の接続要素（１）への伸縮自在管（１３）の介在によって接続されているリニア調整要素。

＜１１＞ 前記第１スパイラル端（２７）が前記第１の接続要素（１）に配置された前記管要素（６）に取着されているリニア調整要素。

＜１２＞ 前記膨張要素（２２）が弾性ゴム材料から作られているリニア調整要素。

＜１３＞ 前記接続要素（１，８）が金属またはプラスチック材料から作られているリニア調整要素。

撤退された位置におけるリニア調整要素を示す図である。 リニア調整要素を示す長手方向断面図である。 図１の上面図である。

符号の説明

１ 第１の接続要素
２ 取着孔
３ 耳片
４ 中央孔
５ 傾斜された孔
６ 管要素
７ 座面
８ 第２の接続要素
９ 取着孔
１０ 孔
１１ 座面
１２ 保持要素
１３ 第１の伸縮自在管
１４ 座部分
１５ カラー
１６ 第２の伸縮自在管
１７ 管端部
１８ カラー
１９ 伸縮自在ロッド
２０ 部分
２１ カラー
２２ 膨張要素
２３ 第１端部分
２４ 第２端部分
２５ 外面
２６ 支持要素／スパイラル
２７ 第１スパイラル端
２８ 第２スパイラル端
２９ 圧力室

Claims (1)

1. 短くされ撤退された位置（長さＬ）と長手方向軸線（Ｘ）に沿って動いた位置（長さＬ１）との間で長さを調整できるリニア調整要素であって、
   第１の接続要素（１）と、
   第２の接続要素（８）と、
   ホース状膨張要素（２２）と、
   圧力室（２９）と、
   支持要素（２６）と、
   保持要素（１２）とを有し、
   前記ホース状膨張要素（２２）は外面（２５）を有し、弾性膨張によって伸張されることができかつ気密および液密であり、前記第１の接続要素（１）に第１の端部分（２３）、かつ、前記第２の接続要素（８）に第１の端部分（２４）により密閉方法において接続されており、
   前記圧力室（２９）は前記接続要素（１，８）と前記膨張要素（２２）によって取り囲まれ、加圧負荷および圧力解放用の接続管（６）によって接続されており、
   前記支持要素（２６）は前記膨張要素（２２）の前記外面（２５）を取り囲んでおり、
   前記保持要素（１２）は前記動いた位置への膨張を制限する、
   ことを特徴とするリニア調整要素。

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