JPH03113113A - 弾性収縮体を用いた姿勢保持装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は加圧流体の適用により膨径変形し軸線方向に
収縮力を生起する、軽量なエアーバッグタイプの弾性収
縮体を用いた姿勢保持装置に関するものである。

（従来の技術及びその課題） アーム又はレバー等の腕部材を所定の位置又は姿勢に保
持するには、通例、それら腕部材の一端部に貫通して固
定部又は他の腕部材に設けられたボルトにナツトを螺合
し、ナツトを締付けることにより、アームを所望姿勢に
保持する方法が取られている。

しかしながら、このような方法にあっては、腕部材の姿
勢を変更する度にナツトを緩めてから、腕部材を所望の
姿勢とし、その状態で再度ナツトを締付ける必要がある
ため、しばしば姿勢又は位置を変更する要求が高い場合
にあっては、位置決め作業が煩わしいと言う問題があっ
た。

しかも、ボルト及びナツトを用いた構造にあっては腕部
材の運動方向が一方向に頁られるため、調整し得る範囲
が狭いと言う問題もあり、また、腕部材に作用する外力
を支持するには、その外力に対抗し得る締付は力が必要
とされることから、相対的に大きな形状寸法をしたボル
ト及びナットが必要とされ、形状寸法的にも好ましもの
ではなかった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり
、位置決め操作が容易で、可動範囲の大きく、形状寸法
的にも有利な姿勢保持装置を提供することをその目的と
する。

（課題を達成するための手段） この目的を達成するため、本発明装置にあっては、筒状
のケーシングと、ケーシング内に収納され加圧流体の適
用により膨径変形し軸線方向に収縮力を生起する弾性収
縮体と、弾性収縮体の少なくとも一方の端部に連結され
ケーシングに対してその軸線方向に運動可能に配設され
たポールソケット及びボールソケットに嵌合するポール
スタッドと、弾性収縮体の収縮力に対抗してボールソケ
ットをポールスタッド方向に押圧する弾性部材とを具備
してなる。

（作　用） 加圧流体が適用された弾性収縮体は、膨径変形し軸線方
向に収縮ツノを生起するので、ボールソケットは弾性部
材に抗してケーシング内方に引き寄せられ、ボールソケ
ットとポールスタッドとの保合が解かれることとなる。

それゆえ、当８亥ソケットに嵌合するポールスタッドは
、それが嵌合するソケットの球状部分に沿って自在に揺
動することができ、ケーシングを所望方向に動かすこと
ができる。

そこで、弾性収縮体から加圧流体を排出して収縮力を低
減させると、弾性収縮体の収縮力により弾性変形してい
た弾性部材の復元伸張により、ボールソケットがポール
、スタンドを押圧するので、ポールスタッドはその動き
を拘束され、ひいてはケーシングが所定位置に保持され
る。

勿論、ボールソケット及びそのボールソケットに嵌合す
るポールスタッドを、弾性収縮体の他端部に連結し、当
該ポールスタンドを介して他の保持装置に連結すること
もできる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説
明する。

第１図は、中間部を一部破断して示す本発明に係る姿勢
保持装置１０を一部断面にして示す図であり、筒状をし
たケーシング１２は、その内部に、本実施例では一本の
エアーバッグタイプの弾性収縮体１４を収納しており、
装置重量を低減することを目的として、いわゆるエンジ
ニアリングプラスナック、アルミニウム等の軽量な材料
で造ることが好ましいが、ステンレス等の鋼管としても
良い。

弾性収縮体１４は、第２図に示したように、ゴム又はゴ
ム状弾性材料よりなる管状体１６を、好ましくは高張力
繊維類、例えば芳香族ポリアミド繊維（ケブラー）の編
組補強構造体１８にて被覆するとともに、それらの両端
開口を閉止部材２０にて封止合着したものであり、閉止
部材の少なくとも一方には、管状体の内部空間２２に連
通ずる接続孔が設けられており、曙組み補強構造体１８
は、管状体の内部空間２２への加圧流体の適用に伴う管
状体の最大膨径時において、いわゆる静止角（５４°４
４′）に至るような鳩組み構造をしている、小型軽量な
エアーバッグタイプのものである。

曙組み補強構造体１８の初期編組み角度θは、好ましく
は１０＠〜２５＠の範囲内から選択されるものとし、ま
た管状体１６及び編組補強構造体１８が閉止部材２０か
ら抜は落ちるの阻止するため、そられの外方から、かし
めキャップ２４を用いて閉止部材２０に一体的に固着さ
れている。

そして、第２図に示す弾性収縮体は、一方の閉止部材に
形成された接続孔を介して接続具２６が螺着され、他方
の閉止部材には弾性収縮体の軸線方向に雌ねじ部２８が
形成されている。接続具２６は、弾性収縮体の内部空間
２２に加圧流体を給排する給排孔２６ａ及び貫通孔２６
ｂを有し、当該貫通孔２６ｂは、他方の閉止部材の雌ね
じ部２８と同様に、弾性収縮体と他の部材との連結に供
せられる。

ケーシング１２の一端には、第１図に明示したように、
筒状の支持部材３０が嵌着さＫ、−力支持部材３０の内
部には、これも筒状をした案内部材３２が嵌着されてい
る。

実質的に筒状形状をした案内部材３２は、ケーシング１
２の軸線に共軸に形成された案内孔３２ａが形成された
本体部分及び支持部材の内周面に形成さた肩部３０ａに
衝合する脚部３２ｂを有する。

案内部材の案内孔３２ａには、一端に球面凹部を有する
本体部分他端に円柱部分を具備するボールソケット３４
が、その円柱部分を介して摺動可能に装着される。ボー
ルソケット３４の円柱部分には、ケーシングの軸線にほ
ぼ共軸に雌ねじ部が形成されており、中間部に締結用ナ
ツトか周定されその締結用を境として右ねじ部及び左ね
し部が形成された連結ねしにより、弾性収縮体１４の一
端にボールソケット３４を一体的に連結することができ
る。

案内部材３２とボールソケット３４の互いに対向する端
面間には、弾性部材３８が配設されるが、この弾性部材
は、弾性収縮体への加圧流体の適用に伴って相互に接近
する案内部材３２及びボールソケット３４により弾性変
形し、弾性収縮体からの加圧流体の排出に際しての収縮
力の低減に伴って弾性復帰し得るものであれば良く、本
実施例では２枚−組を皿ばねを二組、互いに対向させて
配設した。

しかしながら、これに限定されるものでなく、他の適当
な弾性部材、例えば、コイルばね等の他の圧縮ばねを用
いることもできる。

また、ボールソケットとして本実施例では、その球面凹
部に嵌合して、いわゆる球面継手を形成するボールスタ
ット４０の運動を許容し、また長期間の使用に対してポ
ールスタッド４０を確実に保持し得るものであることを
考慮して、硬質ゴム製、好ましくは黄銅製としたので、
弾性部材３８に当接するボールソケット本体の底部が損
傷するの防止するため、その底部に密着させて座金４２
を配設することが好ましい。

そして、ボール部分４０ａ及びボール部分に一体的に固
着されたスタッド４０ｂを具えるポールスタッド４０を
ボールソケット３４の球面凹部に嵌合し、筒状をした保
持カバー４２を用いてポールスタッドを外方から保持す
る。なお、本実施例では、保持カバー４２は、その一端
の内周面に雌ねじ部が形成されており、当該カバーが取
付けられる支持部材３０の外周面に形成された雄ねじ部
に螺着することにより、支持部材、ひいてはそれが取付
けられたケーシング１２と一体的をなしている。

これに対し、収納された弾性収縮体１４の他端は、当該
他端部に取付けられた接続具２６の貫通孔２６ｂを挿通
ずる連結ピン４４を介して連結された連結部材４６を、
ケーシング１２の端部に取り付けられた他の支持部材４
８に固定することによりケーシング１２に対して固定さ
れる。

また、本実施例にあっては、弾性収縮体１４の一方の端
部にだけ球面継手を連結する構成としたが、これに限定
されるものではなく、弾性収縮体の両端部に球面継手を
連結し、球面継手を構成するポールスタッドを介して複
数の姿勢保持装置１０を順次連結する構成とすることに
より、より自由度の大きな姿勢保持装置を提供すること
もできる。

次に、本発明姿勢保持装置の作動を、第３図を用いて説
明する。

姿勢保持装置１０は一端に接続具２６が装着され、その
給排孔２６ａには、切換弁５０を含み操作圧力源５２と
しての、例えばエアーコンプレッサに一端が接続された
配管５４が接続されている。なお、操作圧力源としての
エアーコンプレッサから供給される圧縮空気は、従来の
空気圧装置のようにエアーフィルター、圧力制御弁等を
経て当該姿勢保持装置に供給される。

切換弁５０を、第３図に示す排気位置から供給位置に切
り換えると、操作圧力源５０からの圧縮空気が配管５４
を経て弾性収縮体１４の内部空間に供給され、弾性収縮
体は膨径変形しその軸線方向に収縮する。

それゆえ、弾性収縮体１４に連結されたボールソケット
３４は、弾性収縮体１４の収縮に伴って案内部材３２に
に接近する。その際に、それら案内部材及びボールソケ
ット間に配設された弾性変形を受けることとなる。

この状態にあってポールスタッド４０は、ボールソケッ
ト３４の凹部の周りに自由に可転することができ、関連
するスタッド４０ｂを所望の方向に変位させることがで
きる。

次いで、切換弁５０を、第３図に示す排気位置に切り換
えると、弾性収縮体１４内の圧縮空気が排出され、その
収縮力の低減に伴う弾性部材３８の弾性復原力により、
ボールソケット３４がボールスタット４０方向に押圧さ
れ、その凹部がボール部分４０ａに係合するで、ボール
スタット４０の運動が拘束されることとなる。それゆえ
、スタッド部分４０が固定部に固定された場合にあって
は、ケーシング１２を所定方向に指向させることができ
ることとなる。

ここで注意することは、本発明装置にあっては、例えば
電源の故障により、装置の弾性収縮体に加圧流体が適用
されなくなった場合にあっては、弾性部材３８の弾性力
により、ボールソケット３４がポールスタッド４０に常
に押圧されるので、そのような場合にあっても確実に姿
勢が維持されることとなる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、例えば、ケーシングの一方の端部に配設されたボール
ソケットの端面と、ケーシングのたほう端面に配設され
る支持部材又は他のボールソケットの端面と間に、弾性
部材としての一例の圧縮ばねを配設する構成とすること
もでき、特許請求の範囲内で種々の変更を加えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る弾性収縮体を用いた姿勢保持装
置を一部断面にして示す図、 第２図は、第１図に示す装置に適用して好適な弾性収縮
体を一部断面にして示す図、そして、第３図は、その作
動を示す説明図である。 １〇−姿勢保持装置　　　１２−ケーシング１４・−弾
性収縮体　　　　３０．４８−支持部材３２−案内部材
　　　　　３４・−ボールソケット３６一連結ねじ　　
　　　３８・−弾性部材４０−ポールスタッド　　４２
−・−座金４４一連結ピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、筒状のケーシングと、ケーシング内に収納され加圧
   流体の適用により膨径変形し軸線方向に収縮力を生起す
   る弾性収縮体と、弾性収縮体の少なくとも一方の端部に
   連結されケーシングに対してその軸線方向に運動可能に
   配設されたボールソケット及びボールソケットに嵌合す
   るボールスタットと、弾性収縮体の収縮力に対抗してボ
   ールソケットをボールスタット方向に押圧する弾性部材
   とを具備してなることを特徴とする弾性収縮体を用いた
   姿勢保持装置。