JPS6073188A - 弾性収縮体 - 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〕 本発明は主にロボットのアクチュエータとして用いる膨
径に基く軸方向の収縮力を操作力として利用するエアー
バック式アクチュエータに用いる弾性収縮体に関するも
のである。

〔従来技術〕

この抑の従来の弾性収縮体は一般にゴム等の弾性体によ
る管状部材としての内筒と、この円筒の外周を覆う編組
み構造の補強層とから成り、両端を封鎖し内部空間に圧
力を加えた際補強層のパンタグラフ運動により径方向の
膨張にともなって軸線方向に収縮する構造となっている
。また補強層は内筒の径変化に対する抵抗力が発生しな
いようにするため内筒とは接合させてない。

ところでこのような構造の弾性収縮体にあっては、弾性
収縮体の両端を封鎖し内部空間に圧力を加えた際径変化
が２〜３倍に膨径し、軸線方向長さが２０〜４０％収縮
するが、最大径まで変化した際には補強層にも最大応力
が作用し、これで内筒の変化を押さえるため補強層の繊
維またはコードが弾性体である内筒にくい込んで内筒を
損傷させこれが内筒の寿命、しいては弾性収縮体の寿命
を短かくしていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的はこのような従来の弾性収縮体における問
題点を解決し、従来の弾性収縮体と同様な機能を仔し、
かつ耐久性に優れた弾性収縮体を得ることである。

〔発明の構成〕

この目的を達成するため本発明の弾性収縮体は弾性体か
ら成る内筒と、この内筒の外面を覆う編組み構造の補強
層とから成り、両端を封鎖し内部空間に圧力を加えた際
前記補強層のパンタグラフ連動により径方向の膨張にと
もない軸線方向に収縮する弾性収縮体において、前記内
筒と補強層との間に保護層を設り、前記膨張にともなう
前記補強層の前記内筒へのくい込みによる損傷を防止す
るようにしたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下に図面を参照して本発明の弾性収縮体を詳述する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図であり、１は
弾性材料からなる内筒であり、ゴム又はゴム状弾性拐料
がエアー不透過性、可撓性の面で重宝に活用され得るが
、均等拐料、例えは各種のプラスチックで代替してもよ
い。外周を覆う編組み補強層２は耐張強化素子から成り
、有機又は無機質高張力繊維類、例えば芳香族ポリアミ
ド繊維（ケプラー：商品名〕や、極細金属ワイヤの如き
フィラメントの撚り又は無撚りの束等が適合する。

内筒１と補強層２との間に設けた保護層３は補強層２と
同様な繊維をメリヤス編層のように伸縮自在に細かく編
み上げ、更に細い糸を密度１００％に近くできるだけ高
密度にし、２〜３倍に伸びても内筒１と補強層２とが接
触しない様になっており、かつ径変化の際の抵抗となら
ないようになっている。

このような構成によりこの弾性収縮体は円筒が直接補強
層に接触しないようにしたため内筒が補強層により損傷
することが無くなり内筒の寿命、しいては弾性収縮体の
寿命を飛躍的に向上させることが可能となる。

第２図は本発明の他の実施例であり保護層３に内筒１の
伸縮を極力さまたげずかつ傷に強い材質の弾性体を用い
たものであり、すなわち内筒１と保護層３とにより材質
の異なる弾性体から成る２重構造の管部材を構成したも
のである。この保護層３に用いる弾性体としては例えば
ウレタン等の高分子プラスチック材料を用いる。なお保
護層３は内筒１に対し接着、非接着のいずれでも可能で
ある。

第３図は本発明の弾性収縮体を空気圧アクチュエータに
適用した実施例である。内筒１、補強層２、保護層３は
前述の第１図または第２図の実施例と同様の構成のもの
であり、これらにより弾性収縮体４を構成する。閉鎖部
材５は弾性収縮体４の両側開口に緊密に、好ましくは接
着剤を用いて封止金着に供するニップル６と、位置決め
を司るフランジ７と、連結ピン孔を設けたアイ又はクレ
ビス端８とから成り、ニップル６の外周にはその先端に
向う緩テーパーを反対向きの急テーパーとともに形成す
る抜は止め用の環状突条９を設けてもよい。閉鎖部材５
の一方には中央孔１０を介して弾性収縮体４の内部空洞
と連結する接続孔１１を設け、ここにフィッティング１
２を取付ける。かしめキャップ１３をフランジ７と係合
して弾性収縮体４の端部外周にかぶさり、特に端部にフ
レア−１４を形成した円筒状金物より成り、ニップル６
に向けて半径方向に局部押圧して閉鎖部材５を弾性収縮
体４に封止合着する。１５はかしめ工具による圧痕であ
る。

次にこの空気圧アクチュエータの作用を説明する。フイ
テイング１２に図示してない操作圧力源例えばエアーコ
ンプレッサを３万弁を含む針路と接続し、弾性収縮体４
の内部空洞内に制御圧力を加えると編組みの補強層２の
編組み角θの拡大、すなわちパンタグラフ運動により弾
性収縮体４の径が２点鎖線にて示すように膨張し、これ
に由来して軸方向の収縮すなわち閉鎖部材５の連結ピン
孔間の距離の縮少をもたらし、この時の収縮力によりこ
のアクチュエータに連結した部側又は装置を動かす。

制御圧力を解放すると弾性収縮体４の内部空洞中の空気
は図示してない３方弁を通して大気中に放散され、弾性
収縮体４は編組み補強層２の編組み角θの減少にともな
って復元伸長し元の状態にもどる。

このような空気圧アクチュエータは例えばロボットの関
節連結した作動アーム間にわたって両端の閉鎖部材５の
アイ又はクレビス端８によってピン連結を行い、作動ア
ーム曲に屈伸、関節運動を行なわせることができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明の弾性収縮体は弾性体から成
る内筒と、この円筒の外周を覆う編組み構造の補強層と
の間に保護層を設ける構成としたため、現在数万個程度
の非常に少ない伸縮回数で破壊している弾性収縮体が内
筒を形成している弾性体の本来の疲労破壊の回数に近づ
き数百万回程度の伸縮回数まで寿命が伸び、簡単かつ安
価な構造で長寿命の空気圧アクチュエータを提供できる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の弾性収縮体の一実施例の構成を示す斜
視図、 第２図は本発明の他の実施例の構成を示す斜視図、 第３図は不発明の弾性収縮体の空気圧アクチュエータへ
の適用例を示す一部断面正面図である。 １・・・内筒　２・・・補強層 ３・・・保護層　４・・・弾性収縮体 ５・・・閉鎖部材　６・・・ニップル ７・・・フランジ　８・・・クレビス端９・・・環状突
条　１０・・・中央孔 １１・・・接続孔　１２・・・フィッティング１３・・
・かしめキャップ　１４１・・・フレアー１５・・・圧
痕。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　弾性体から成る内筒と、この内筒の外周を覆う編組
   み構造の補強層とから成り、両端を封鎖し内部空間に圧
   力を加えた際前記補強層のパンタグラフ運動により径方
   向の膨張にともない軸線方向に収縮する弾性収縮体にお
   いて、前記内筒と補強層との間に保護層を設け、前記膨
   張にともなう前記補強層の前記内筒へのくい込みによる
   損傷を防止するようにしたことを特徴とする弾性収縮体
   。 ２　前記保護層が繊維をメリヤス編みにしたものである
   特許請求の範囲第１項に記載の弾性収縮体。 ３　前記保護層が傷に非常に強い弾性体である特許請求
   の範囲第１項に記載の弾性収縮体。