JP2022101262A - Actuator and clamp device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクチュエータ、及び、そのアクチュエータを用いたクランプ装置に関する。 The present invention relates to an actuator and a clamping device using the actuator.
従来、油圧や空圧等を用いた流体アクチュエータとして、シリンダチューブ内を往復作動するピストンと、このピストンに連結されたピストンロッドから構成された油圧(空圧)シリンダが、周知であって、広く使用されてきた。
しかし、この油圧(空圧)シリンダは、全体の長さ寸法が大であって、工作機械やロボットや各種産業機械に於て、その回転運動、又は、直線運動を、制止するクランプ装置等の省スペース化の阻害要因となっていた。
Conventionally, as a fluid actuator using hydraulic pressure or pneumatic pressure, a hydraulic (pneumatic) cylinder composed of a piston that reciprocates in a cylinder tube and a piston rod connected to the piston is well known and widely used. Has been used.
However, this hydraulic (pneumatic) cylinder has a large overall length, and is used in machine tools, robots, and various industrial machines, such as a clamp device that suppresses its rotational or linear motion. It was an obstacle to space saving.
そこで、本発明者は、流体圧を受けて弾性変形する弾性膜又は弾性袋体を使用したアクチュエータに関して、調査及び検討を、長い間、行ってきた。
図15に示すように、ゴム製の弾性膜51,51を使用したダイヤフラム式ポンプ52に於ては、被圧送液体53を一方向54に圧送することができる(特許文献1参照)。
Therefore, the present inventor has been investigating and studying an actuator using an elastic membrane or an elastic bag that elastically deforms under fluid pressure for a long time.
As shown in FIG. 15, in the
図15に示したダイヤフラム式ポンプ52では、プランジャ55の往復動によって、液体56の圧力が被圧送液体53に伝達されて、一方向54に吐出圧送される構成である。
しかしながら、図15における(A)と(B)に示されたように、弾性膜51自身が弾性変形するにかかわらず、その弾性変形を外部に、機械的に取出して活用することは不可能である。
In the
However, as shown in FIGS. 15A and 15B, even though the
他方、従来から図16(A)又は図16(B)に示すような横断面形状の弾性袋体60が公知であって、流体が圧入されると、実線から細い2点鎖線のように膨張するチューブ(管)状の弾性袋体である。
太い2点鎖線58は膨張変形した弾性袋体60が圧接する(静止した)相手面を示す。
On the other hand, conventionally, an
The thick two-
即ち、図16(A)(B)に示す弾性袋体60は、気体の密封用に使用可能ではあるが、これをアクチュエータに使用しようとしても、次のような欠点(i)(ii)があった。
(i)膨張変形時の断面形状と姿勢が不安定で、かつ弾性変形量も過大となり、耐久性に劣り、寿命が短いという欠点。
(ii)膨張変形時の断面形状と姿勢が不安定であるので、一定の機械的外力(付勢力)を安定的に発揮することが至難であるという欠点。
That is, the
(I) Disadvantages that the cross-sectional shape and posture at the time of expansion and deformation are unstable, the amount of elastic deformation is excessive, the durability is inferior, and the life is short.
(Ii) Since the cross-sectional shape and posture at the time of expansion and deformation are unstable, it is extremely difficult to stably exert a constant mechanical external force (urging force).
そこで、本発明に係るアクチュエータは、第1底壁部と第1外周壁部とを有する浅皿状の硬質の第1カップと;上記第1カップの第1底壁部の内面に対応する第1底面壁部と、上記第1外周壁部に対応すると共に上記第1外周壁部の第1先端縁部を越えてアキシャル外方向へ突出する第1起立壁部とを、有し、上記第1カップに内嵌された第1弾性膜体と;第2底壁部と第2外周壁部とを有する浅皿状の硬質の第2カップと;上記第2カップの第2底壁部の内面に対応する第2底面壁部と、上記第2底壁部と第2外周壁部によって形成された隅部に当接する第2起立壁部とを、有し、上記第2カップに内嵌された第2弾性膜体とを;備え;上記第1カップの第1外周壁部の第1先端縁部と、上記第2カップの第2外周壁部の第2先端縁部とを、小ギャップをもって接近・分離自在として、対面させ;上記第1先端縁部を越えて突出する上記第1起立壁部は、上記接近・分離自在な第1・第2先端縁部間の上記小ギャップを、内周面側から常に閉鎖するよう構成した。 Therefore, the actuator according to the present invention has a shallow dish-shaped hard first cup having a first bottom wall portion and a first outer peripheral wall portion; and a first cup corresponding to the inner surface of the first bottom wall portion of the first cup. It has one bottom wall portion and a first standing wall portion corresponding to the first outer peripheral wall portion and protruding outward axially beyond the first tip edge portion of the first outer peripheral wall portion. A first elastic membrane fitted in one cup; a shallow dish-shaped hard second cup having a second bottom wall portion and a second outer peripheral wall portion; and a second bottom wall portion of the second cup. It has a second bottom wall portion corresponding to the inner surface and a second upright wall portion that abuts on a corner formed by the second bottom wall portion and the second outer peripheral wall portion, and is internally fitted into the second cup. The second elastic membrane body is provided; the first tip edge portion of the first outer peripheral wall portion of the first cup and the second tip edge portion of the second outer peripheral wall portion of the second cup are small. The first upright wall portion that protrudes beyond the first tip edge portion has the small gap between the first and second tip edge portions that can be approached and separated. , It was configured to always close from the inner peripheral surface side.
また、上記第1弾性膜体の上記第1底面壁部は、上記第1カップの上記第1底壁部に対して、外周帯状領域は非固着状として、中央領域のみを相互に固着したものである。
また、上記第2弾性膜体の上記第2底面壁部は、上記第2カップの上記第2底壁部に対して、全面的に固着一体化したものである。
Further, the first bottom wall portion of the first elastic membrane body has the outer peripheral band-shaped region non-fixed to the first bottom wall portion of the first cup, and only the central region is mutually fixed. Is.
Further, the second bottom wall portion of the second elastic membrane body is completely fixed and integrated with the second bottom wall portion of the second cup.
また、上記第1弾性膜体の上記第1起立壁部の横断面形状は、ラジアル内方側に傾斜辺を有する台形状であり、台形の上辺寸法をW1 とすると共に、上記第1起立壁部を含んだ上記第1弾性膜体の最大厚さ寸法をH3 とすれば、下記の数式1が成立する。
1.0・H3 ≦W1 ≦2.5・H3 …(数式1)
Further, the cross-sectional shape of the first standing wall portion of the first elastic film body is a trapezoid having an inclined side on the radial inward side, the upper side dimension of the trapezoid is W 1 , and the first standing wall portion is described. Assuming that the maximum thickness dimension of the first elastic film body including the wall portion is H 3 , the following
1.0 ・ H 3 ≦ W 1 ≦ 2.5 ・ H 3 … (Formula 1)
また、本発明に係るクランプ装置は、第1底壁部と第1外周壁部とを有する浅皿状の硬質の第1カップと;上記第1カップの第1底壁部の内面に対応する第1底面壁部と、上記第1外周壁部に対応すると共に上記第1外周壁部の第1先端縁部を越えてアキシャル外方向へ突出する第1起立壁部とを、有し、上記第1カップに内嵌された第1弾性膜体と;第2底壁部と第2外周壁部とを有する浅皿状の硬質の第2カップと;上記第2カップの第2底壁部の内面に対応する第2底面壁部と、上記第2底壁部と第2外周壁部によって形成された隅部に当接する第2起立壁部とを、有し、上記第2カップに内嵌された第2弾性膜体とを;備え;上記第1カップの第1外周壁部の第1先端縁部と、上記第2カップの第2外周壁部の第2先端縁部とを、小ギャップをもって接近・分離自在として、対面させ;上記第1先端縁部を越えて突出する上記第1起立壁部は、上記接近・分離自在な第1・第2先端縁部間の上記小ギャップを、内周面側から常に閉鎖するよう構成したアクチュエータを、回転軸の回転を停止状態に保つためにバネの弾発付勢力を利用するクランプ装置に於て、上記弾発付勢力を殺す反付勢力を付与して上記回転軸を回転可能状態に切換えるために、付設している。 Further, the clamping device according to the present invention corresponds to a shallow dish-shaped hard first cup having a first bottom wall portion and a first outer peripheral wall portion; and an inner surface of the first bottom wall portion of the first cup. It has a first bottom wall portion and a first upright wall portion corresponding to the first outer peripheral wall portion and protruding outward axially beyond the first tip edge portion of the first outer peripheral wall portion. A first elastic membrane fitted in the first cup; a shallow dish-shaped hard second cup having a second bottom wall portion and a second outer peripheral wall portion; and a second bottom wall portion of the second cup. It has a second bottom wall portion corresponding to the inner surface of the above, and a second upright wall portion abutting on a corner formed by the second bottom wall portion and the second outer peripheral wall portion, and is inside the second cup. A second elastic membrane body fitted; the first tip edge portion of the first outer peripheral wall portion of the first cup and the second tip edge portion of the second outer peripheral wall portion of the second cup are provided. The first upright wall portion that protrudes beyond the first tip edge portion is the small gap between the first and second tip edge portions that are accessible and separable. In the clamping device that uses the elastic force of the spring to keep the rotation of the rotating shaft stopped, the actuator that is configured to always close from the inner peripheral surface side kills the elastic force. It is attached to apply urging force to switch the rotating shaft to a rotatable state.
また、本発明に係るクランプ装置は、第1底壁部と第1外周壁部とを有する浅皿状の硬質の第1カップと;上記第1カップの第1底壁部の内面に対応する第1底面壁部と、上記第1外周壁部に対応すると共に上記第1外周壁部の第1先端縁部を越えてアキシャル外方向へ突出する第1起立壁部とを、有し、上記第1カップに内嵌された第1弾性膜体と;第2底壁部と第2外周壁部とを有する浅皿状の硬質の第2カップと;上記第2カップの第2底壁部の内面に対応する第2底面壁部と、上記第2底壁部と第2外周壁部によって形成された隅部に当接する第2起立壁部とを、有し、上記第2カップに内嵌された第2弾性膜体とを;備え;上記第1カップの第1外周壁部の第1先端縁部と、上記第2カップの第2外周壁部の第2先端縁部とを、小ギャップをもって接近・分離自在として、対面させ;上記第1先端縁部を越えて突出する上記第1起立壁部は、上記接近・分離自在な第1・第2先端縁部間の上記小ギャップを、内周面側から常に閉鎖するよう構成したアクチュエータを、回転軸を停止状態に保つための付勢力を付与するために、付設している。 Further, the clamping device according to the present invention corresponds to a shallow dish-shaped hard first cup having a first bottom wall portion and a first outer peripheral wall portion; and an inner surface of the first bottom wall portion of the first cup. It has a first bottom wall portion and a first upright wall portion corresponding to the first outer peripheral wall portion and protruding outward axially beyond the first tip edge portion of the first outer peripheral wall portion. A first elastic membrane fitted in the first cup; a shallow dish-shaped hard second cup having a second bottom wall portion and a second outer peripheral wall portion; and a second bottom wall portion of the second cup. It has a second bottom wall portion corresponding to the inner surface of the above surface and a second upright wall portion abutting on a corner formed by the second bottom wall portion and the second outer peripheral wall portion, and is inside the second cup. A second elastic film body fitted; the first tip edge portion of the first outer peripheral wall portion of the first cup and the second tip edge portion of the second outer peripheral wall portion of the second cup are provided. The first upright wall portion that protrudes beyond the first tip edge portion is the small gap between the first and second tip edge portions that are accessible and separable. Is attached to an actuator configured to always close from the inner peripheral surface side in order to apply an urging force for keeping the rotating shaft in a stopped state.
また、本発明に係るクランプ装置は、第1底壁部と第1外周壁部とを有する浅皿状の硬質の第1カップと;上記第1カップの第1底壁部の内面に対応する第1底面壁部と、上記第1外周壁部に対応すると共に上記第1外周壁部の第1先端縁部を越えてアキシャル外方向へ突出する第1起立壁部とを、有し、上記第1カップに内嵌された第1弾性膜体と;第2底壁部と第2外周壁部とを有する浅皿状の硬質の第2カップと;上記第2カップの第2底壁部の内面に対応する第2底面壁部と、上記第2底壁部と第2外周壁部によって形成された隅部に当接する第2起立壁部とを、有し、上記第2カップに内嵌された第2弾性膜体とを;備え;上記第1カップの第1外周壁部の第1先端縁部と、上記第2カップの第2外周壁部の第2先端縁部とを、小ギャップをもって接近・分離自在として、対面させ;上記第1先端縁部を越えて突出する上記第1起立壁部は、上記接近・分離自在な第1・第2先端縁部間の上記小ギャップを、内周面側から常に閉鎖するよう構成したアクチュエータを、長尺ガイド部材に沿って移動する走行体を停止状態に保つ制動力を付与するために、付設している。 Further, the clamping device according to the present invention corresponds to a shallow dish-shaped hard first cup having a first bottom wall portion and a first outer peripheral wall portion; and an inner surface of the first bottom wall portion of the first cup. It has a first bottom wall portion and a first upright wall portion corresponding to the first outer peripheral wall portion and protruding outward axially beyond the first tip edge portion of the first outer peripheral wall portion. A first elastic membrane fitted in the first cup; a shallow dish-shaped hard second cup having a second bottom wall portion and a second outer peripheral wall portion; and a second bottom wall portion of the second cup. It has a second bottom wall portion corresponding to the inner surface of the above, and a second upright wall portion abutting on a corner formed by the second bottom wall portion and the second outer peripheral wall portion, and is inside the second cup. A second elastic membrane body fitted; the first tip edge portion of the first outer peripheral wall portion of the first cup and the second tip edge portion of the second outer peripheral wall portion of the second cup are provided. The first upright wall portion that protrudes beyond the first tip edge portion is the small gap between the first and second tip edge portions that are accessible and separable. Is attached to an actuator configured to always close from the inner peripheral surface side in order to apply a braking force that keeps the traveling body moving along the long guide member in a stopped state.
本発明に係るアクチュエータによれば、内圧を受けた膨張変形時にあっても、第1・第2膜体の断面形状及び姿勢が常に安定しており、耐久性に優れて寿命が長い。また、アクチュエータとして機械的に外力(付勢力)を、安定して他部材に伝達する。
また、本発明に係るクランプ装置は、著しくコンパクト、かつ、軽量となって、しかも、構造が簡素で、保守管理も容易で、コストダウンも図り得る。
According to the actuator according to the present invention, the cross-sectional shape and posture of the first and second membrane bodies are always stable even during expansion and deformation under internal pressure, and the durability is excellent and the life is long. Further, as an actuator, an external force (urging force) is mechanically transmitted to other members in a stable manner.
Further, the clamp device according to the present invention is remarkably compact and lightweight, has a simple structure, is easy to maintain and manage, and can reduce costs.
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図1は、本発明に係るアクチュエータ10の第1の実施形態を示す。1は第1底壁部11と第1外周壁部12とを有する浅皿状の硬質の第1カップである。
また、第1カップ1には浅皿状の第1弾性膜体3が嵌着(内嵌)されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
FIG. 1 shows a first embodiment of the
Further, a shallow dish-shaped first
この第1弾性膜体3は、第1カップ1の第1底壁部11の内面に対応する第1底面壁部31と、第1カップ1の第1外周壁部12の内面に対応する第1起立壁部32とを、有する。しかも、この第1起立壁部32は、第1カップ1の第1外周壁部12の第1先端縁部12Aを越えて、アキシャル外方向Y1 に小突出寸法H1 だけ、突出している。
2は、第2底壁部13と第2外周壁部14とを有する浅皿状の硬質の第2カップである。
The first
なお、本発明に於て、第1カップ1・第2カップ2が「硬質」とは、金属やFRPプラスチックや炭素繊維強化プラスチック、あるいは、硬質プラスチック等であって、一般的なゴム材よりも、十分に硬度が高く、弾性変形しにくい特性を言う。
In the present invention, the term "hard" in the
また、第2カップ2には浅皿状の第2弾性膜体4が嵌着(内嵌)されている。
この第2弾性膜体4は、第2カップ2の第2底壁部13の内面に対応する第2底面壁部41を有する。さらに、第2カップ2の第2底壁部13の内面と、第2外周壁部14の内面によって形成された隅部15に当接する(低い)第2起立壁部42を有する。
Further, a shallow dish-shaped second
The second
そして、第1カップ1の第1外周壁部12の上記第1先端縁部12Aと、第2カップ2の第2外周壁部14の第2先端縁部14Aとを、小ギャップ(間隙)Gをもって接近・分離自在として、対面させる。
Then, a small gap (gap) G is formed between the first
そして、第1先端縁部12Aを越えて、アキシャル外方向Y1 へ突出する第1起立壁部32は、接近・分離自在な第1・第2先端縁部12A,14A間の上記小ギャップGを、内周面側から、常に閉鎖している。
The first
ところで、図5に於て、点線は固着部位を示し、第1弾性膜体3の第1底面壁部31は、第1カップ1の第1底壁部11に対して、円形環状の外周帯状領域M0 は、非固着状として相互に分離することも可能な状態にて当接している。これに対して、円形の中央領域M1 のみは相互に固着している。
他方、第2弾性膜体4は、その第2底面壁部41は、第2カップ2の第2底壁部13に対して、全面的に固着一体化されている(図5の点線の部位を参照)。
By the way, in FIG. 5, the dotted line indicates the fixing portion, and the first
On the other hand, in the second
第1カップ1・第2カップ2に対して、ゴム,エラストマー,軟質プラスチック等から成る第1・第2弾性膜体3,4を、(前述の)点線部位にて、固着するには、押出成形時に固着し、あるいは、接着剤や溶着剤や貼着剤、あるいは、焼付けによる固着、又は、機械的固着手段を、用いる。
Extrusion to fix the first and second
また、図1に示した第1の実施の形態に於て、第1弾性膜体3の第1起立壁部32の横断面形状は、ラジアル内方側に傾斜辺5を有する台形状である。つまり、横断面形状は、台形の底辺と上辺は、第1底壁部11と平行であり、外周側の側辺は底辺と直角を成すと共に、内周側が傾斜辺5を有する。
Further, in the first embodiment shown in FIG. 1, the cross-sectional shape of the first
このような台形の第1起立壁部32の上辺寸法をW1 とすると共に、上記第1起立壁部32を含んだ第1弾性膜体3の最大厚さ寸法をH3 とすると、次の数式1が成立するように、設定する。
1.0・H3 ≦W1 ≦2.5・H3…(数式1)
なお、図1,図2,図4,図5,図6では、W1 の値は、1.0・H3 に近い小さな値の場合を図示し、後述する図3の実施形態では、2.5・H3 に近い大きな値の場合を示す。
Assuming that the upper side dimension of the first standing
1.0 ・ H 3 ≦ W 1 ≦ 2.5 ・ H 3 … (Formula 1)
Note that, in FIGS. 1, 2, 2, 4, 5, and 6, the value of W 1 is shown in the case of a small value close to 1.0 · H 3 , and in the embodiment of FIG. 3 described later, 2 is shown. .5 ・ The case of a large value close to H 3 is shown.
次に、図2に示す第2の実施の形態では、噛み込み防止円環部材6が付設された場合を示す。
第1カップ1の第1先端縁部12Aと、第2カップ2の第2先端縁部14Aの間に、(受圧状態で)小ギャップGが形成された際に、第1起立壁部32の外周面の一部が、その小ギャップGに食い込む(噛み込まれる)ことを、防止できる利点がある。
Next, in the second embodiment shown in FIG. 2, a case where the bite
When a small gap G is formed (under pressure) between the first
次に、図3に示す第3の実施の形態について説明すると、(一部、既に説明したように、)W1 の値を、前述の数式1における2.5・H3 に近い大きな値───例えば、
2.0・H3 ≦W1 ≦2.5・H3
───に設定している。
Next, the third embodiment shown in FIG. 3 will be described. The value of W 1 (partially, as already described) is a large value close to 2.5 · H 3 in the above-mentioned
2.0 ・ H 3 ≦ W 1 ≦ 2.5 ・ H 3
It is set to ───.
図3のこのような台形上辺寸法W1 を、十分大きく設定することで次のような作用・効果を奏する。即ち、(i)作動油又はエアー等の作動流体量を減少できる。(ii)第1弾性膜体3が過大に弾性変形することを防止して小ギャップGに食い込むことを防止する作用をなす。
By setting such a trapezoidal upper side dimension W 1 in FIG. 3 sufficiently large, the following actions and effects can be obtained. That is, (i) the amount of working fluid such as hydraulic oil or air can be reduced. (Ii) It acts to prevent the first
次に、図4に示す第4の実施の形態では、第2起立壁部42に全体円環状の小突条43を突設し、他方、第1起立壁部32には、その小突条43が噛合する全体円環状の小凹溝44を形成して、凹凸接合(ラビリンス溝)として、流体(特に、エアー)の外部漏洩を減少乃至防止できる。
なお、図1~図4に於て、接手16と配管17を介して、第1・第2弾性膜体3,4にて包囲形成された密封性空室部20に、作動油又はエアーを注入・吐出可能に構成している。
Next, in the fourth embodiment shown in FIG. 4, a
In addition, in FIGS. 1 to 4, hydraulic oil or air is applied to the sealing
次に、図5に関して、その作用(効果)について説明すると、図5(A)は流体圧力(内圧)が零である無加圧状態を示し、その後、図5(B)に示す如く(流体が浸入開始した)加圧初期の低圧状態では、第1弾性膜体3は、外周帯状領域(非固着部)M0 が、第1カップ1の第1底壁部11から浮き上がって、第2カップ2側へ第1起立壁部32が容易に弾性変形する。その後、図5(C)に示した加圧状態としての、ギャップGが増加した状態に、密封性を維持しつつスムーズに移行できる。
Next, with respect to FIG. 5, the action (effect) thereof will be described. FIG. 5 (A) shows a non-pressurized state in which the fluid pressure (internal pressure) is zero, and then, as shown in FIG. 5 (B) (fluid). In the low pressure state at the initial stage of pressurization (where the infiltration started), in the first
ところで、後述の図7~図12に示すようなクランプ装置に、以上説明したアクチュエータ10を使用する場合、他部材に対して、第1カップ1と第2カップ2の少なくとも一方を取着(固着)する場合が多い。
By the way, when the
そこで、図6に示す第5の実施の形態のように、他部材取付用のフランジ7を、第1カップ1(又は、第2カップ2)に、突設することも望ましい。また、図6に於て、第1カップ1の外周端縁から、第2カップ2の外周面8に軽く外嵌する円環壁部9を、アキシャル方向に突設して、第1カップ1と第2カップ2の両軸心が一致するように構成するのも、望ましい。
Therefore, it is also desirable to project the
次に、図7及び図9~図11は、以上説明したアクチュエータ10を利用したクランプ装置Kの一つの実施の形態を示す。しかも、図7に於ては、負型(ネガタイプ)のクランプ装置Kを例示する。
即ち、回転軸21の回転を(常時)停止状態───制動状態───に保持するバネ22の弾発付勢力を利用するクランプ装置Kである。このような負型のクランプ装置に於て、上記弾発付勢力F22を殺す反付勢力F10を付与して、回転軸21を回転可能状態───非制動状態───に切換えることができる。
Next, FIGS. 7 and 9 to 11 show one embodiment of the clamp device K using the
That is, it is a clamp device K that utilizes the elastic force of the
具体的に説明すると、回転軸21は、ブラケット23の孔部に挿通されて(図外の)軸受にて回転自在に枢着されている。25は、回転軸21の外周面21Aに接触可能として配設された横断面円弧状(図11参照)の複数の制動把持片である。
そして、隣り合う制動把持片25,25の間隙を増加させる方向に弾発付勢力F26を付与する弾性反撥部材26が、介設されている。具体的には、コイルバネや小円柱状弾性ゴム等から成る。
Specifically, the rotating
An elastic
また、クランプケーシング27は、大径ケーシング部27Aと複数の小径円筒部27Bとから成る。大径ケーシング部27Aはブラケット23に固着され、内部空間には、後述の倍力機構Tg が収納される。また、複数の小径円筒部27Bの内部には、バネ22と作動円盤体28、及び、アクチュエータ10の一部が、収納される。なお、図9では、4個の小径円筒部27Bが配設され、従って、アクチュエータ10が4個付設されている場合を例示している。
Further, the
図7に示したアクチュエータ10は、例えば、図6に於て説明したような構成であって、図6に示した第1カップ1の円環壁部9を省略して、かつ、フランジ7を有する形状として、フランジ7の孔部7Aにボルトを挿入して小径円筒部27Bの外端面に螺着する。
The
即ち、アクチュエータ10の第1カップ1を固定カップとして用いる。他方、第2カップ2は可動カップとして、小径円筒部27Bの孔部27Cに、矢印F10にて示す方向及びその反対の方向に、往復摺動自在である。
That is, the
図7から明らかなように、アクチュエータ10の可動カップ(第2カップ)2による前述の反付勢力F10は、バネ22の弾発付勢力F22に抗して作動円盤体28を押圧し、倍力機構Tg を介して制動把持片25の回転軸21に対する押圧力(制動力)を零とし、回転軸21が自由に回転可能状態に切換わる。
As is clear from FIG. 7, the above-mentioned repulsive force F 10 by the movable cup (second cup) 2 of the
この倍力機構Tg の具体的な構成と作用に関して、以下、説明する。
この倍力機構Tg は、図7にあっては、バネ22の弾発付勢力F22を(最終的に)制動把持片25の回転軸圧接面に伝達する力伝達系(の途中)に介設されており、この倍力機構Tg は、出力軸29等の付勢力付与部Zと、八の字状を保って開脚・閉脚する2枚の第1板片36と第2板片37をもって構成した。
The specific configuration and operation of this boosting mechanism Tg will be described below.
In FIG. 7, this boosting mechanism Tg is via a force transmission system (in the middle) that transmits the elastic force F 22 of the spring 22 (finally) to the rotary shaft pressure contact surface of the
図10に示すように、第1板片36と第2板片37の対向辺36B,37Bに、小凹状内縁部36C,37Cが形成され、この小凹状内縁部36C,37Cによって形成される略円形孔部内に出力軸29が挿入される。かつ、出力軸29の内端の外鍔部29Aに係止している。言い換えると、図例の出力軸29は“引き軸”として作用する。
As shown in FIG. 10, small concave
また、第1板片36の外周端縁36Aは、クランプケーシング27の大径ケーシング部27Aの内周面に、圧接自在に組立られる。他方、第2板片37の内周端縁37Aは、制動把持片25に圧接自在である。
Further, the outer
図10(A)に於て、倍力機構Tg の作用を説明すると、出力軸29にはバネ22(図7参照)による力(ベクトル)F22が作用し、これによって、第1板片36と第2板片37の各々には、極めて大きな力(ベクトル)が発生する。即ち、図10に示す角度θ´が90°に近い角度であるが故に、第1板片36・第2板片37によるベクトル(分力)F36,F37は極めて大きくなる。
Explaining the action of the boosting mechanism Tg in FIG. 10 (A), the force (vector) F 22 by the spring 22 (see FIG. 7) acts on the
ところで、図7と図11に於て、複数の制動把持片25の全てを、ラジアル外方から包囲する円筒状の把持片受け輪33が設けられる。なお、図7では、この把持片受け輪33の横断面形状をコの字型として、制動把持片25の外周面のみならず、アキシャル方向の両側面をも包囲した場合を示す。
By the way, in FIGS. 7 and 11, a cylindrical grip
さらに、把持片受け輪33には、複数の窓部33Aが貫設され、上述の倍力機構Tg の第2板片37が、この窓部33Aを介して、制動把持片25に当接する。
しかも、各制動把持片25の外周面には、凹窪部25Aが形成され、窓部33Aからラジアル内方へ突入した第2板片37が凹窪部25Aに突入する。
Further, a plurality of
Moreover, a
次に、図10に示したように、第1板片36と第2板片37の全周縁の断面形状は、所定の半径寸法Rの半円凸型である。これによって、八の字状を保ちつつ開脚・閉脚する一対の第1板片36・第2板片37は、円滑に作動できる。
Next, as shown in FIG. 10, the cross-sectional shape of the entire peripheral edge of the
次に、クランプ装置の他の実施形態を、図8に示す。この図8のクランプ装置は、作動型(ポジタイプ)であって、回転軸21を停止(制動)状態に保つための付勢力を、アクチュエータ10自身によって付与できる。
つまり、アクチュエータ10は、図7と同様にクランプケーシング27の先端に付設されているが、倍力機構Tg を形成する第1板片36・第2板片37が開脚する方向に、アクチュエータ10の流体圧による反付勢力F10を作用させる構造である。
Next, another embodiment of the clamping device is shown in FIG. The clamp device of FIG. 8 is an actuating type (positive type), and an urging force for keeping the rotating
That is, the
また、図8では、第2カップ2の外面中央に低く突設した付勢力付与部Zを、直接に倍力機構Tg に当接(押圧)する構成としている。
その他の構成は、図7と同様であり、重複説明を省略する。図7に比べて、アキシャル方向寸法Hk が、減少可能であり、コンパクト化を図り得ることを示している。
Further, in FIG. 8, the urging force applying portion Z projecting low in the center of the outer surface of the
Other configurations are the same as those in FIG. 7, and duplicate description will be omitted. Compared with FIG. 7, it is shown that the axial dimension Hk can be reduced and can be made compact.
次に、図12~図14は、クランプ装置の別の実施形態を示す。45は長尺ガイド部材を示し、この長尺ガイド部材45に沿って移動する(図示省略の)走行体に対して、連結部材にて取付けられ、あるいは、走行体の長尺ガイド部材45への対応面部に直接的に付設される。
Next, FIGS. 12 to 14 show another embodiment of the clamping device.
このクランプ装置Kは、上記走行体を停止(クランプ)状態に保つ制動力を付与するものであって、図1~図6に於て説明したアクチュエータ10を有する。
しかも、図1~図6に示した第1カップ1と第2カップ2を有する扁平型のアクチュエータ10を、水平姿勢に倒して使用する。
The clamp device K applies a braking force that keeps the traveling body in a stopped (clamped) state, and has the
Moreover, the
長尺ガイド部材45の左右側面には被制動面46,46が設けられ、これに対して、制動把持片47,47を押圧して、制動する。
上記水平姿勢のアクチュエータ10は、その第1カップ1を固定カップとして使用し、左右の側板48,48にボルト49にて固着し、下方の第2カップ2は可動カップとして使用し、左右の側板48,48に対して微小ギャップを形成して、配設する。
Braked surfaces 46, 46 are provided on the left and right side surfaces of the
In the above
また、左右の側板48,48は、第2カップ2の下面よりも下方へ延長させて、長尺ガイド部材45の被制動面46に対面させる。つまり、側板48がアクチュエータ10の下面よりも下方へ延伸状の垂下部48Aを有しており、この垂下部48Aの内面が被制動面46に対面状とする。
Further, the left and
そして、水平姿勢のアクチュエータ10と左右側板48(の垂下部48A)によって、全体断面形状は、跨座型となり、長尺ガイド部材45に跨った状態となる。
また、アクチュエータ10の第2カップ2の左右中央位置には出力軸29を垂下させる。
Then, the
Further, the
この出力軸29の下端に、八の字状を保ちつつ開脚・閉脚する2枚の第1板片36と第2板片37を、連動可能に係合(連結)する。即ち、出力軸29が下方へ作動すれば、第1板片36・第2板片37は開脚方向に揺動する。
At the lower end of the
そして、側板48の垂下部48Aの内面には、水平軸心L1 廻りに揺動自在な球面座50付の揺動部材61が設けられている。
さらに、上記アクチュエータ10の出力軸29から出力される付勢力を、力伝達系を介して、長尺ガイド部材45の被制動面46に伝達して、走行体を停止状態に保つことができる。
Further, on the inner surface of the hanging
Further, the urging force output from the
そして、既説の実施の形態と同様に、力伝達系に介設された倍力機構Tg は、(可動カップとしての)第2カップ2から垂設された出力軸29と、この出力軸29の往復動によって、開脚・閉脚する2枚の第1板片36と第2板片37をもって構成されている。
Then, as in the embodiment described above, the booster mechanism Tg interposed in the force transmission system includes an
また、図14と図12に於て、第1板片36の外端辺36A´と、第2板片37の外端辺37A´は、各々、揺動部材61の上半部位に係合し、この上半部位を押圧することによって、球面座50廻りに揺動し、揺動部材61の下半部位に付設の制動把持片47を、長尺ガイド部材45の被制動面46に、押圧自在とした。
Further, in FIGS. 14 and 12, the outer end side 36A'of the
また、62は復元バネであって、アクチュエータ10の内部流体圧力が零に近づくと、第1板片36と第2板片37が閉脚し、これに伴って、この復元バネ62の弾発付勢力を持って揺動部材61を揺動させ、制動把持片47を被制動面46から分離させる役目をなす。
Further, 62 is a restoration spring, and when the internal fluid pressure of the actuator 10 approaches zero, the
そして、図12でも明らかな如く、アクチュエータ10(の第2カップ2)の下面と、長尺ガイド部材45の上面45Aの上下間隔寸法は極めて小さくなる。つまり、上下狭小空間H0 内で、第1板片36と第2板片37を、八の字状を保ちつつ、開脚・閉脚可能として収納している。
従って、図12に示すように、長尺ガイド部材45の上面45Aから、アクチュエータ10(又は側板48)の上端面までの上下寸法Hk は極めて小さく、コンパクト化が図られている。
As is clear from FIG. 12, the vertical distance between the lower surface of the actuator 10 (the second cup 2) and the
Therefore, as shown in FIG. 12, the vertical dimension Hk from the
次に、図14には、図12に示す実施形態に用いられている第1板片36・第2板片37の形状等を示す。この図14に示したように、第1板片36と第2板片37は、各々、略矩形状の板片であって、接近して平行に対応する対向辺36B,37Bの中央には出力(駆動)軸29が差込まれる小凹状内縁部36C,37Cが形成されている点は、既説の通りであるが、この小凹状内縁部36C,37Cの内周縁を含み、全体の周囲縁の断面形状は、図14(B)に示すように(半径Rの)半円形とするのが望ましい。即ち、図12,図13(A)に明示したような半円形の断面形状として、円滑に、出力軸29及び揺動部材61の上半部隅部に、摺動可能としている。
Next, FIG. 14 shows the shapes and the like of the
次に、図13(A)は、図12の要部を示すと共に、出力軸29によって、下方向のベクトル(力)F29が、2枚の第1・第2板片36,37の小凹状内縁部36C,37Cに付与されたとき、第1・第2板片36,37に、各々、著しく大きなベクトルF36,F37が発生しているかを、示す。
Next, FIG. 13 (A) shows the main part of FIG. 12, and the downward vector (force) F 29 is reduced by the
図13(及び図12)に示したように、相互に八の字状を形成する第1板片36と第2板片37の各々が水平面(水平線)PH と成す角度θは、最終開脚状態下で、1°≦θ≦10°とする。好ましくは、2°≦θ≦5°となるように、各部品の寸法を、設定する。この最終開脚状態では、ベクトルF36とベクトルF37の成す角度をβとすれば、160°≦β≦178°となり、180°(直線)に極めて近づいている。
図13に示した倍力機構Tg は、従って、出力軸29のベクトルF29を(例えば10倍以上の)大きなベクトルF36,F37として(倍力して)、球面座付揺動部材61へ伝達できる。
As shown in FIG. 13 (and FIG. 12), the angle θ formed by each of the
The boosting mechanism Tg shown in FIG. 13 therefore uses the vector F 29 of the
なお、図12の実施形態では、揺動部材61は、水平外方向への力(ベクトル)を水平内方向への力(ベクトル)に変換するだけの機能───即ち、1:1の倍力───を示す。なお、この揺動部材61の水平軸心L1 の位置を上方に移動(設定)することで、梃子による倍力機能を与えるも、自由である。
In the embodiment of FIG. 12, the rocking
なお、本発明は図示の実施形態に限らず、設計変更自由であって、例えば、アクチュエータ全体形状をアキシャル方向から見て、円形とする以外に、トラック(競技場)形状、長円形、楕円形としたり、場合によっては、長方形や正方形とすることも、自由である。 The present invention is not limited to the illustrated embodiment, and the design can be freely changed. For example, in addition to making the entire shape of the actuator circular when viewed from the axial direction, it has a track (stadium) shape, an oval shape, and an elliptical shape. In some cases, it is also free to make it a rectangle or a square.
本発明に係るアクチュエータは、以上詳述べたように、第1底壁部11と第1外周壁部12とを有する浅皿状の硬質の第1カップ1と;上記第1カップ1の第1底壁部11の内面に対応する第1底面壁部31と、上記第1外周壁部12に対応すると共に上記第1外周壁部12の第1先端縁部12Aを越えてアキシャル外方向Y1 へ突出する第1起立壁部32とを、有し、上記第1カップ1に内嵌された第1弾性膜体3と;第2底壁部13と第2外周壁部14とを有する浅皿状の硬質の第2カップ2と;上記第2カップ2の第2底壁部13の内面に対応する第2底面壁部41と、上記第2底壁部13と第2外周壁部14によって形成された隅部15に当接する第2起立壁部42とを、有し、上記第2カップ2に内嵌された第2弾性膜体4とを;備え;上記第1カップ1の第1外周壁部12の第1先端縁部12Aと、上記第2カップ2の第2外周壁部14の第2先端縁部14Aとを、小ギャップGをもって接近・分離自在として、対面させ;上記第1先端縁部12Aを越えて突出する上記第1起立壁部32は、上記接近・分離自在な第1・第2先端縁部12A,14A間の上記小ギャップGを、内周面側から常に閉鎖するよう構成したので、アキシャル方向寸法を著しく小さくすることが可能であり、ストロークは短い(例えば、数mm)といえども、(流体圧力によって)大きな力を発生できるコンパクトなアクチュエータとして、クランプ装置やブレーキ装置、及び、各種機械の省スペース化に貢献できる。
特に、第1弾性膜体3及び第2弾性膜体4の結合によって、作動油やエアー等の流体を確実に密封できると共に、高い剛性の第1・第2カップ1,2によって包囲して、補強する構造であり、外部に露出した第1・第2カップ1,2の相対的な分離方向の作動を、機械的外力として取出すことが、容易となり、耐久性にも優れ、寿命の長い流体アクチュエータとして、広い用途に適用できる。
As described in detail above, the actuator according to the present invention has a shallow dish-shaped hard
In particular, the coupling of the first
また、本発明は、上記第1弾性膜体3の上記第1底面壁部31は、上記第1カップ1の上記第1底壁部11に対して、外周帯状領域M0 は非固着状として、中央領域M1 のみを相互に固着した構成であるので、(図5(A)から図5(B)に示すように)流体が内部空間に流入直後において、第1・第2カップ1,2の第1・第2外周壁部12,14の合せ目の間隙(小ギャップG)に、第1弾性膜体3の第1起立壁部32、及び、第2弾性膜体4の第2起立壁部42が食い込むことが、有効に防止できる。
Further, in the present invention, the first
また、上記第2弾性膜体4の上記第2底面壁部41は、上記第2カップ2の上記第2底壁部13に対して、全面的に固着一体化したので、第2弾性膜体4は第2カップ2の内面から分離せず、第1弾性膜体3の受圧時の弾性変形を邪魔しない。
Further, since the second
また、上記第1弾性膜体3の上記第1起立壁部32の横断面形状は、ラジアル内方側に傾斜辺5を有する台形状であり、台形の上辺寸法をW1 とすると共に、上記第1起立壁部32を含んだ上記第1弾性膜体3の最大厚さ寸法をH3 とすれば、1.0・H3 ≦W1 ≦2.5・H3 の関係が成立するように設定したので、密封状空室部20内の圧力が急激に変動しても、常に安定して、第1起立壁部32の外周面が、第1・第2カップ1,2の相互の小ギャップGを、(内部から)閉鎖する。このように、第1弾性膜体3と第2弾性膜体4の2部品から成るにかかわらず、あたかも一個の弾性袋体の如くに確実に密封作用を行うことができる。さらに、密封状空室部20の容積を低減できて、必要な流体量を減少できる利点もある。
なお、上記数式における下限値未満では、瞬間な流体の外部漏洩の虞れがある。また、上限値を越せば、密封状空室部20の容積が過小となって、円滑な作動が難しくなる。
Further, the cross-sectional shape of the first
If it is less than the lower limit in the above formula, there is a risk of instantaneous fluid leakage to the outside. Further, if the upper limit is exceeded, the volume of the sealed
また、本発明に係るクランプ装置は、第1底壁部11と第1外周壁部12とを有する浅皿状の硬質の第1カップ1と;上記第1カップ1の第1底壁部11の内面に対応する第1底面壁部31と、上記第1外周壁部12に対応すると共に上記第1外周壁部12の第1先端縁部12Aを越えてアキシャル外方向Y1 へ突出する第1起立壁部32とを、有し、上記第1カップ1に内嵌された第1弾性膜体3と;第2底壁部13と第2外周壁部14とを有する浅皿状の硬質の第2カップ2と;上記第2カップ2の第2底壁部13の内面に対応する第2底面壁部41と、上記第2底壁部13と第2外周壁部14によって形成された隅部15に当接する第2起立壁部42とを、有し、上記第2カップ2に内嵌された第2弾性膜体4とを;備え;上記第1カップ1の第1外周壁部12の第1先端縁部12Aと、上記第2カップ2の第2外周壁部14の第2先端縁部14Aとを、小ギャップGをもって接近・分離自在として、対面させ;上記第1先端縁部12Aを越えて突出する上記第1起立壁部32は、上記接近・分離自在な第1・第2先端縁部12A,14A間の上記小ギャップGを、内周面側から常に閉鎖するよう構成したアクチュエータを、回転軸21の回転を停止状態に保つためにバネ22の弾発付勢力F22を利用するクランプ装置に於て、上記弾発付勢力F22を殺す反付勢力F10を付与して上記回転軸21を回転可能状態に切換えるために、付設しているので、アクチュエータ10の小ストロークかつ大付勢力(大出力)発生という特長を最も有効に活用でき、しかも、(図7に示すように)コンパクト化も図り得る。
Further, the clamping device according to the present invention has a shallow dish-shaped hard
また、本発明に係るクランプ装置は、第1底壁部11と第1外周壁部12とを有する浅皿状の硬質の第1カップ1と;上記第1カップ1の第1底壁部11の内面に対応する第1底面壁部31と、上記第1外周壁部12に対応すると共に上記第1外周壁部12の第1先端縁部12Aを越えてアキシャル外方向Y1 へ突出する第1起立壁部32とを、有し、上記第1カップ1に内嵌された第1弾性膜体3と;第2底壁部13と第2外周壁部14とを有する浅皿状の硬質の第2カップ2と;上記第2カップ2の第2底壁部13の内面に対応する第2底面壁部41と、上記第2底壁部13と第2外周壁部14によって形成された隅部15に当接する第2起立壁部42とを、有し、上記第2カップ2に内嵌された第2弾性膜体4とを;備え;上記第1カップ1の第1外周壁部12の第1先端縁部12Aと、上記第2カップ2の第2外周壁部14の第2先端縁部14Aとを、小ギャップGをもって接近・分離自在として、対面させ;上記第1先端縁部12Aを越えて突出する上記第1起立壁部32は、上記接近・分離自在な第1・第2先端縁部12A,14A間の上記小ギャップGを、内周面側から常に閉鎖するよう構成したアクチュエータを、回転軸21を停止状態に保つための付勢力を付与するために、付設しているので、アクチュエータ10の小ストロークかつ大付勢力(大出力)発生という特長を最も有効に活用でき、しかも、(図8に示すように)コンパクト化も達成できた。
Further, the clamping device according to the present invention has a shallow dish-shaped hard
また、本発明に係るクランプ装置は、第1底壁部11と第1外周壁部12とを有する浅皿状の硬質の第1カップ1と;上記第1カップ1の第1底壁部11の内面に対応する第1底面壁部31と、上記第1外周壁部12に対応すると共に上記第1外周壁部12の第1先端縁部12Aを越えてアキシャル外方向Y1 へ突出する第1起立壁部32とを、有し、上記第1カップ1に内嵌された第1弾性膜体3と;第2底壁部13と第2外周壁部14とを有する浅皿状の硬質の第2カップ2と;上記第2カップ2の第2底壁部13の内面に対応する第2底面壁部41と、上記第2底壁部13と第2外周壁部14によって形成された隅部15に当接する第2起立壁部42とを、有し、上記第2カップ2に内嵌された第2弾性膜体4とを;備え;上記第1カップ1の第1外周壁部12の第1先端縁部12Aと、上記第2カップ2の第2外周壁部14の第2先端縁部14Aとを、小ギャップGをもって接近・分離自在として、対面させ;上記第1先端縁部12Aを越えて突出する上記第1起立壁部32は、上記接近・分離自在な第1・第2先端縁部12A,14A間の上記小ギャップGを、内周面側から常に閉鎖するよう構成したアクチュエータを、長尺ガイド部材45に沿って移動する走行体を停止状態に保つ制動力を付与するために、付設しているので、アクチュエータ10の小ストロークかつ大付勢力(大出力)発生という特長を最も有効に活用でき、しかも、(図12に示すように)上下寸法Hk の短縮等のコンパクト化を達成可能となる。
Further, the clamping device according to the present invention has a shallow dish-shaped hard
1 第1カップ
2 第2カップ
3 第1弾性膜体
4 第2弾性膜体
5 傾斜辺
10 アクチュエータ
11 第1底壁部
12 第1外周壁部
12A 第1先端縁部
13 第2底壁部
14 第2外周壁部
14A 第2先端縁部
15 隅部
21 回転軸
22 バネ
31 第1底面壁部
32 第1起立壁部
41 第2底面壁部
42 第2起立壁部
45 長尺ガイド部材
F10 反付勢力
F22 弾発付勢力
G 小ギャップ
H3 最大厚さ寸法
M0 外周帯状領域
M1 中央領域
Tg 倍力機構
W1 上辺寸法
Y1 アキシャル外方向
1
10 Actuator
11 1st bottom wall
12 1st outer wall
12A 1st tip edge
13 Second bottom wall
14 Second outer wall
14A 2nd tip edge
15 corners
21 axis of rotation
22 spring
31 First bottom wall
32 1st standing wall
41 Second bottom wall
42 2nd standing wall
45 Long guide member F 10 Repulsive force F 22 Repulsive force G Small gap H 3 Maximum thickness dimension M 0 Outer band-shaped area M 1 Central area Tg Boosting mechanism W 1 Upper side dimension Y 1 Axial outward direction
Claims (7)
上記第1カップ(1)の第1底壁部(11)の内面に対応する第1底面壁部(31)と、上記第1外周壁部(12)に対応すると共に上記第1外周壁部(12)の第1先端縁部(12A)を越えてアキシャル外方向(Y1 )へ突出する第1起立壁部(32)とを、有し、上記第1カップ(1)に内嵌された第1弾性膜体(3)と、
第2底壁部(13)と第2外周壁部(14)とを有する浅皿状の硬質の第2カップ(2)と、
上記第2カップ(2)の第2底壁部(13)の内面に対応する第2底面壁部(41)と、上記第2底壁部(13)と第2外周壁部(14)によって形成された隅部(15)に当接する第2起立壁部(42)とを、有し、上記第2カップ(2)に内嵌された第2弾性膜体(4)とを、
備え、
上記第1カップ(1)の第1外周壁部(12)の第1先端縁部(12A)と、上記第2カップ(2)の第2外周壁部(14)の第2先端縁部(14A)とを、小ギャップ(G)をもって接近・分離自在として、対面させ、
上記第1先端縁部(12A)を越えて突出する上記第1起立壁部(32)は、上記接近・分離自在な第1・第2先端縁部(12A)(14A)間の上記小ギャップ(G)を、内周面側から常に閉鎖するよう構成したことを特徴とするアクチュエータ。 A shallow dish-shaped hard first cup (1) having a first bottom wall portion (11) and a first outer peripheral wall portion (12),
The first bottom wall portion (31) corresponding to the inner surface of the first bottom wall portion (11) of the first cup (1) and the first outer peripheral wall portion (12) corresponding to the first outer peripheral wall portion and the first outer peripheral wall portion. It has a first upright wall portion (32) that protrudes in the elastic outward direction (Y 1 ) beyond the first tip edge portion (12A) of (12), and is fitted in the first cup (1). The first elastic membrane body (3) and
A shallow dish-shaped hard second cup (2) having a second bottom wall portion (13) and a second outer peripheral wall portion (14),
By the second bottom wall portion (41) corresponding to the inner surface of the second bottom wall portion (13) of the second cup (2), the second bottom wall portion (13), and the second outer peripheral wall portion (14). A second elastic membrane body (4) having a second upright wall portion (42) abutting on the formed corner portion (15) and internally fitted in the second cup (2).
Prepare,
The first tip edge portion (12A) of the first outer peripheral wall portion (12) of the first cup (1) and the second tip edge portion (14) of the second outer peripheral wall portion (14) of the second cup (2). 14A) is faced with a small gap (G) so that it can be approached and separated freely.
The first upright wall portion (32) protruding beyond the first tip edge portion (12A) is the small gap between the first and second tip edge portions (12A) (14A) that are accessible and separable. An actuator characterized in that (G) is configured to be always closed from the inner peripheral surface side.
1.0・H3 ≦W1 ≦2.5・H3…(数式1) The cross-sectional shape of the first upright wall portion (32) of the first elastic membrane body (3) is a trapezoid having an inclined side (5) on the radial inward side, and the upper side dimension of the trapezoid is (W 1 ). 1), and if the maximum thickness dimension of the first elastic membrane body (3) including the first upright wall portion (32) is (H 3 ), the following equation 1 holds. , 2 or 3.
1.0 ・ H 3 ≦ W 1 ≦ 2.5 ・ H 3 … (Formula 1)
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