JP5087306B2 - 膨張体及びつかみ装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体により膨張可能な筒状の膨張体、及び、ボディー本体と膨張体との密封された空間に流体を注入することにより膨張体で部品をつかむつかみ装置に関する。

従来から、部品等（例えば、エンジンのシリンダブロックや筒状のパイプ、感光ドラム）をつかむつかみ装置について、様々な提案がなされている。例えば、つかみ装置を構成する膨張体の内部に補強コードを埋設させることにより、使用範囲を拡大する（例えば、高圧においても使用することが可能である）ことができるとともに、質量が大きい部品等を運搬可能なつかみ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

つかみ装置では、一般的に、耐オゾン性や耐薬品性等の耐候性の向上、又は、補強コードの露出による破損の防止、耐摩耗性を良好とするなどの耐久性向上を目的として補強層１０１と同じ材料（例えば、クロロプレンゴム（ＣＲ））の外皮層が備えられているが、図７（ａ）に示すように、補強層１０１Ａと異なる材料かつ耐薬品性が異なる外皮層１０３（例えば、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ））を配置することで、耐薬品性特性を変えることができる。
特開平８−３３３０７７号公報（第２頁−第３頁、第３図）

しかしながら、上述した従来のつかみ装置に用いられる膨張体１００では、図７（ｂ）に示すように、補強層１０１を筒状に成型する際に繋ぎ合わされる補強層ジョイント部１０１Ｊが互いの端部同士を付け合わせた状態で形成されるため、加硫時において、補強層ジョイント部１０１Ｊに外皮層１０３が侵入してしまうことがあり、伸び等が発生しやすくなってしまう。この結果、補強層ジョイント部１０１Ｊの接着性や耐久性が低下してしまい、膨張体１００が破損してしまうことがあった。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、補強層ジョイント部の接着性及び耐久性を向上させることができる膨張体、及び、この膨張体を備えるつかみ装置を提供することを目的とする。

上述した状況を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴に係る発明は、部品をつかむつかみ装置に用いられ、流体により膨張可能な筒状の膨張体であって、弾性体及び補強コードからなる補強層と、補強層の外側（径方向外側）に設けられ、弾性体からなる外皮層とを少なくとも備え、補強層を筒状に成型する際に繋ぎ合わされる補強層ジョイント部が、膨張体径方向へ向けて重なっていることを要旨とする。

ここで、部品とは、エンジンのシリンダブロックや筒状のパイプ、感光ドラム、食品、化粧品、医療用品など様々なものを示す。

かかる特徴によれば、補強層ジョイント部が膨張体径方向へ向けて重なっていることによって、加硫時において、補強層ジョイント部に外皮層が侵入してしまうことを防止することができるため、補強層ジョイント部の接着性及び耐久性を向上させることができる。この結果、膨張体の破損を抑制して寿命を延ばすことが可能となる。

その他の特徴に係る発明は、膨張体周方向断面において、膨張体周方向断面において、補強層ジョイント部が膨張体径方向へ向けて重なっている領域であるジョイント幅（Ｗ）が、前記補強層ジョイント部の両端が前記補強コードの中心を超える範囲以上、かつ、３本の前記補強コードが膨張体径方向へ向けて重なる範囲以下であることを要旨とする。

かかる特徴によれば、ジョイント幅（Ｗ）の範囲が規定されていることによって、加硫時において、補強層ジョイント部に外皮層が侵入してしまうことを防止することは勿論、補強層ジョイント部の肉厚部分を最小限に抑えて膨張体の柔軟性等のバラツキを抑制することができる。

その他の特徴に係る発明は、補強層の内側（径方向内側）に設けられ、弾性体と同一材料からなる内側ゴムをさらに備えることを要旨とする。

かかる特徴によれば、内側ゴムをさらに備えることによって、膨張体の耐久性をさらに向上させることができ、膨張体の破損を抑制して寿命を延ばすことが可能となる。

その他の特徴に係る発明は、流体が通過する通路が形成されている筒状のボディー本体と、流体により膨張可能な筒状の膨張体との密封された空間に流体を注入することによって、膨張体を膨らませて部品をつかむつかみ装置であって、膨張体が、弾性体及び補強コードからなる補強層と、補強層の外側（径方向外側）に設けられ、弾性体からなる外皮層とを少なくとも備え、補強層を筒状に成型する際に繋ぎ合わされる補強層ジョイント部が、膨張体径方向へ向けて重なっていることを要旨とする。

本発明によれば、補強層ジョイント部の接着性及び耐久性を向上させることができる膨張体、及び、この膨張体を備えるつかみ装置を提供することができる。

次に、本発明に係るつかみ装置の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

（つかみ装置の構成）
まず、本実施の形態に係るつかみ装置の構成について、図１を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本実施の形態に係るつかみ装置の排気状態を示す一部分解斜視図であり、図１（ｂ）は、本実施の形態に係るつかみ装置の給気状態を示す一部分解斜視図である。

図１に示すように、つかみ装置１は、空気等の流体が通過する通路３が形成されている筒状のボディー本体５と、流体により膨張可能な筒状の膨張体７（いわゆる、チューブ）との密封された空間に流体を注入することによって、膨張体７を膨らませて部品（例えば、エンジンのシリンダブロックや筒状のパイプ）をつかむ装置である。

ボディー本体５に形成されている通路３は、ボディー本体５の内部で分岐しており、ボディー本体５の上部へ伸びる上部通路３Ａと、ボディー本体５の側部へ伸びる側部通路３Ｂと、ボディー本体５と膨張体７との密封された空間へ伸びる内部通路３Ｃとによって構成されている。

膨張体７の上端部は、加締めリング９Ａによりボディー本体５に密封される。膨張体７の下端部は、膨張体７の内側へ向けて折り返されており、折り返された部分が加締めリング９Ｂによりボディー本体５に密封される。

このようなつかみ装置１は、例えば、穴が空いた部品をつかむ場合、つかみ装置１における膨張体７（チューブ全体）を部品の穴に差し込む。その後、ボディー本体５と膨張体７とが密封された空間に通路３を介して流体を注入することによって膨張体７を膨張させる。膨張した膨張体７の外周面で部品の穴の内周面を圧接することで部品をつかむことができる。

（膨張体の構成）
次に、上述した膨張体の構成について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、本実施の形態に係る膨張体の膨張体周方向断面図であり、図３は、本実施の形態に係る膨張体の展開上面図である。

図２に示すように、膨張体７は、弾性体１１Ａ及び補強コード１１Ｂからなる補強層１１と、補強層１１の内側に設けられ、弾性体１１Ａと同一材料からなる内側弾性層１３と、補強層１１の外側に設けられ、弾性体１１Ａと異なる材料（弾性体）からなる外皮層１５とを備えている。

なお、補強コード１１Ｂは、補強層１１全面に設けられている。この補強コード１１Ｂは、図３（ａ）に示すように、ボディー本体５の軸方向に対して平行であってもよく（いわゆる、ラジアルコード）、図３（ｂ）に示すように、互いに交差するようにボディー本体５の軸方向に対して所定の角度θ（例えば、２０度）傾斜していてもよい（いわゆる、バイアスコード）。

弾性体１１Ａ及び内側弾性層１３は、クロロプレンゴム（ＣＲ）等から選ばれることが好ましい。また、補強コード１１Ｂは、ナイロンやスチールコード等から選ばれることが好ましい。さらに、外皮層１５は、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等から選ばれることが好ましい。

この膨張体７を製造するには、該膨張体７を外側に折り返すために、まず、成型ドラム（不図示）に外皮層１５を巻き付ける。次に、外皮層１５を覆うように補強層１１を巻き付ける。次に、補強層１１を覆うように内側弾性層１３を巻き付け、この未加硫状態の膨張体を加硫機（不図示）により加硫することにより、筒状の膨張体７を製造することができる。

ここで、図２に示すように、補強層１１を筒状に成型する際（すなわち、外皮層１５を覆うように補強層１１を巻き付ける際）に繋ぎ合わされる補強層ジョイント部１１Ｊは、膨張体径方向へ向けて重なっている。

具体的には、膨張体周方向断面において、補強層ジョイント部１１Ｊが膨張体径方向へ向けて重なっている領域であるジョイント幅（Ｗ）は、図２に示すように、２本の補強コード１１Ｂが膨張体径方向へ向けて重なる範囲である。

このジョイント幅（Ｗ）は、補強層ジョイント部１１の両端が補強コード１１Ｂの中心を超える範囲以上、かつ、３本の補強コード１１Ｂが膨張体径方向へ向けて重なる範囲以下であることが好ましい。

なお、ジョイント幅（Ｗ）が最小範囲よりも小さいと、補強コード１１Ｂで補強層１１を補強する効果が薄れてしまい、補強層ジョイント部１１Ｊの接着性及び耐久性を向上させることができない場合がある。また、ジョイント幅（Ｗ）が最大範囲よりも大きいと、補強層ジョイント部１１Ｊの肉厚部分を最小限に抑えることが困難となってしまい、膨張体７の柔軟性等のバラツキを抑制することができない場合がある。

補強層ジョイント部１１Ｊは、膨張体７の耐久性をさらに向上させるために、内側弾性層１３を筒状に成型する際に繋ぎ合わされる内側ジョイント部１３Ｊや、外皮層１５を筒状に成型する際に繋ぎ合わされる外皮ジョイント部１５Ｊと、膨張体周方向にずれて配置されていることが好ましい。

なお、内側ジョイント部１３Ｊ及び外皮ジョイント部１５Ｊは、肉厚部分を最小限に抑えて、膨張体７の柔軟性等のバラツキを抑制するために、互いの端部同士を付け合わせた状態で形成される。

（作用・効果）
以上説明した本実施の形態に係る膨張体７及びつかみ装置１によれば、補強層ジョイント部１１Ｊが膨張体径方向へ向けて重なっていることによって、加硫時において、補強層ジョイント部１１Ｊに外皮層１５が侵入してしまうことを防止することができるため、補強層ジョイント部１１Ｊの接着性及び耐久性を向上させることができる。この結果、膨張体７の破損を抑制して寿命を延ばすことが可能となる。

また、ジョイント幅（Ｗ）の範囲が規定されていることによって、加硫時において、補強層ジョイント部１１Ｊに外皮層１５が侵入してしまうことを防止することは勿論、補強層ジョイント部１１Ｊの肉厚部分を最小限に抑えて膨張体の柔軟性等のバラツキを抑制することができる。

また、補強層ジョイント部１１Ｊが、内側ジョイント部１３Ｊや外皮ジョイント部１５Ｊと膨張体周方向にずれて配置されていることによって、補強層ジョイント部１１Ｊと、内側ジョイント部１３Ｊと、外皮ジョイント部１５Ｊとが膨張体径方向で重なることをなくすことができ、膨張体の耐久性をさらに向上させることができる。

（変更例１）
上述した実施の形態に係る膨張体７を構成する補強層１１は、補強層１１全面に設けられているものとして説明したが、以下のように変更することができる。なお、上述した実施の形態に係る膨張体７と相違する部分を主として説明する。図４は、変更例１に係る膨張体の膨張体周方向断面図である。

図４に示すように、補強層ジョイント部１１Ｊ内で膨張体径方向外側に位置するジョイント外側部分１１Ｏには、補強コード１１Ｂが配置されていない。

このような変更例１に係る膨張体及び及びつかみ装置１によれば、ジョイント外側部分１１Ｏに補強コード１１Ｂが配置されないことによって、補強コード１１Ｂと外皮層１５とが接触しずらくなり、補強層ジョイント部１１Ｊの接着性及び耐久性をさらに向上させることができる。

（変更例２）
上述した実施の形態に係る膨張体７を構成する内側ジョイント部１３Ｊ及び外皮ジョイント部１５Ｊは、互いの端部同士を付け合わせた状態で形成されるものとして説明したが、以下のように変更することができる。なお、上述した実施の形態に係る膨張体７と相違する部分を主として説明する。図５は、変更例２に係る膨張体の膨張体周方向断面図である。

図５に示すように、内側弾性層１３を製造する際に繋ぎ合わされる内側ジョイント部１３Ｊは、膨張体径方向へ向けて重なっている。また、外皮層１５を製造する際に繋ぎ合わされる外皮ジョイント部１５Ｊは、膨張体径方向へ向けて重なっている。

この場合であっても、補強層ジョイント部１１Ｊは、膨張体の耐久性をさらに向上させるとともに、内側弾性層１３や外皮層１５の肉厚部分を分散させて膨張体の柔軟性等のバラツキを抑制するために、内側ジョイント部１３Ｊや外皮ジョイント部１５Ｊと膨張体周方向にずれて配置されていることが好ましい。

このような変更例１に係る膨張体及び及びつかみ装置１によれば、補強層ジョイント部１１Ｊ、内側ジョイント部１３Ｊ及び外皮ジョイント部１５Ｊが膨張体径方向へ向けて重なっていることによって、補強層ジョイント部１１Ｊの接着性及び耐久性を向上させるのみならず、内側ジョイント部１３Ｊや外皮ジョイント部１５Ｊの接着性及び耐久性をも向上させることができる。

［その他の実施形態］
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。

具体的には、膨張体７は、部品の穴の内周面を圧接することで部品をつかむつかみ装置１に用いられるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図６に示すように、膨張体７は、部品の外周面を圧接することで部品をつかむつかみ装置２１に用いられても勿論よい。

なお、このつかみ装置２１は、空気等の流体が通過する通路２３が形成されているリング状のボディー本体２５と、流体により膨張可能な筒状の膨張体７（いわゆる、チューブ）とによって構成されている。この膨張体７の上端部は、膨張体７の外側へ向けて折り返されており、折り返された部分が加締めリング２７Ａによりボディー本体２３に密封される。同様に、膨張体７の下端部は、膨張体７の外側へ向けて折り返されており、折り返された部分が加締めリング２７Ｂによりボディー本体２３に密封される。

この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本実施の形態に係るつかみ装置を示す一部分解斜視図である。 本実施の形態に係る膨張体の膨張体周方向断面図である。 本実施の形態に係る膨張体の展開上面図である。 変更例１に係る膨張体の膨張体周方向断面図である。 変更例２に係る膨張体の膨張体周方向断面図である。 その他の実施の形態に係るつかみ装置を示す一部分解斜視図である。 背景技術に係る膨張体の膨張体周方向断面図である。

符号の説明

１…つかみ装置、３…通路、３Ａ…上部通路、３Ｂ…側部通路、３Ｃ…内部通路、５…ボディー本体、７…膨張体、９Ａ、９Ｂ…加締めリング、１１…補強層、１１Ａ…弾性体、１１Ｂ…補強コード、１１Ｊ…補強層ジョイント部、１１Ｏ…ジョイント外側部分、１３…内側弾性層、１３Ｊ…内側ジョイント部、１５…外皮層、１５Ｊ…外皮ジョイント部、２１…つかみ装置、２３…通路、２５…ボディー本体、２７Ａ，２７Ｂ…加締めリング

Claims (4)

1. 部品をつかむつかみ装置に用いられ、流体により膨張可能な筒状の膨張体であって、
   弾性体及び補強コードからなる補強層と、
   前記補強層の外側に設けられ、弾性体からなる外皮層とを少なくとも備え、
   前記補強層を筒状に成型する際に繋ぎ合わされる補強層ジョイント部は、膨張体径方向へ向けて重なっており、
   前記外皮層を筒状に成型する際に繋ぎ合わされる外皮ジョイント部と、前記補強層ジョイント部とは、膨張体周方向に間隔を設けてずれて配置されている
   ことを特徴とする膨張体。
2. 膨張体周方向断面において、前記補強層ジョイント部が膨張体径方向へ向けて重なっている領域であるジョイント幅（Ｗ）は、前記補強層ジョイント部の両端が前記補強コードの中心を超える範囲以上、かつ、３本の前記補強コードが膨張体径方向へ向けて重なる範囲以下であることを特徴とする請求項１に記載の膨張体。
3. 前記補強層の内側に設けられ、前記弾性体と同一材料からなる内側ゴムをさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の膨張体。
4. 流体が通過する通路が形成されている筒状のボディー本体と、前記流体により膨張可能な筒状の膨張体との密封された空間に前記流体を注入することによって、前記膨張体を膨らませて部品をつかむつかみ装置であって、
   前記膨張体は、弾性体及び補強コードからなる補強層と、前記補強層の外側に設けられ、弾性体からなる外皮層とを少なくとも備え、
   前記補強層を筒状に成型する際に繋ぎ合わされる補強層ジョイント部は、膨張体径方向へ向けて重なっており、
   前記外皮層を筒状に成型する際に繋ぎ合わされる外皮ジョイント部と、前記補強層ジョイント部とは、膨張体周方向に間隔を設けてずれて配置されている
   ことを特徴とするつかみ装置。

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