JPS61206809A - カバ−付き弾性収縮体 - Google Patents

カバ−付き弾性収縮体

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JPS61206809A
JPS61206809A JP4804885A JP4804885A JPS61206809A JP S61206809 A JPS61206809 A JP S61206809A JP 4804885 A JP4804885 A JP 4804885A JP 4804885 A JP4804885 A JP 4804885A JP S61206809 A JPS61206809 A JP S61206809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elastic
coil spring
tubular body
rubber
outer periphery
Prior art date
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Pending
Application number
JP4804885A
Other languages
English (en)
Inventor
Yusuke Araki
裕介 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP4804885A priority Critical patent/JPS61206809A/ja
Publication of JPS61206809A publication Critical patent/JPS61206809A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/10Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
    • F15B15/103Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type using inflatable bodies that contract when fluid pressure is applied, e.g. pneumatic artificial muscles or McKibben-type actuators

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】 C産業上の利用分野) 本発明は主にロボットの操作力として作勢するエアバッ
ク式アクチュエータである弾性収縮体の改良に関するも
のである。
C従来の技術) 近年、危険作業からの防護を目的として開発されたマニ
プレータCマジックハンド1は、その後のロボット技術
の発展および省エネ、高生産性の思想と相伴い人力作業
の代替を含む広範囲な用途に拡大されつつあるのは周知
の通りである。
このようなロボット技術の展開にとって、マニプレータ
又はその類似物の操作部としていかに優れたアクチュエ
ータを得るかが重要なぎインドを握っていると言っても
過言ではない。事実、マニプレータ用アクチュエータと
して各種のものが提案、実用化されているが、各々いく
つかの問題点を含んでいる。そこで出願人は先に、これ
らの問題点を改良した新しいエアパック式のアクチュエ
ータである弾性収縮体を開発し、特許出願を行なってい
る〔特願昭58−71.404 、特願昭58−160
.544 )。この弾性収縮体は、ゴム又はゴム状弾性
体による管状部材としての内筒と、この内筒の外周を覆
う編組構造体とからなり、両端を封鎖し内部空間に圧力
を加えた際編組構造体のパンタグラフ運動により径方向
の膨張に伴って軸線方向に収縮する構造をしており、こ
の際に生起される収縮力によってアクチュエータに連結
した部材又は装置C例えばロボットの関節−など)を動
かす仕組みとなっている。この場合、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に編組構造体と
内筒とは結合されていない。
このような弾性収縮体を第6図に示す。
第6図において、lは弾性収縮体全体を示し、2はゴム
又はゴム状弾性体よりなる管状体、8はその外周に設け
た編組構造体、4は両端の閉鎖部材、5はかしめキャッ
プである。
閉鎖部材4は管状体2の両端開口に緊密に、好ましくは
接着剤を用い得る封止合着に供するニップル6と、位置
定めを司る7ランジグ、さらには連結ビン孔をあけたア
イ又はクレビス端8とからなり、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を設けるを可
とする。
閉鎖部材令の一方は少なくとも片側で、ニップル6の長
さ方向に形成した孔lOを介し管状体2の内部空洞11
と連通ずる接続孔12をあけ、ここにフィッティング1
3を取付ける。
かしめキャップ5は、フランジ7と係合して管状体2の
端部外周にかぶさり、とくに端縁にフレアー14を形成
した円筒状金物より戊り、ニップル6に向けて半径方向
に局部押圧して閉鎖部材4を管状体2に封圧合着する。
このような構造の弾性収縮体に対し外部の操作圧力源と
してのニアコンプレッサーを8方弁を含む管路により接
続し、管状体2の内部空洞11内に制御圧力を適用する
ことにより、編組構造体8の編組角θ。のθ工に至る拡
大つまり、パンタグラフ運動によって、管状体2の膨径
と、それに由来した軸方向の収縮すなわち閉鎖部材4の
連結ビン孔間距離の縮少をもたらす。この距離の収縮を
利用して所定の部材を引張るようにしている。
C発明が解決しようとする問題点) ところでこのような弾性収縮体は外部より油や薬品をあ
びてゴム又はゴム状弾性体から成る管状体が劣化して性
能が低下したり、外部からガラス、鉄粉等をあびてパン
クを起したり、外部の物体との接触により破損する虞が
あった。
C問題点を解決するための手段) 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
題点を解決することであり、この目的を達成するため本
発明の弾性収縮体はゴム又はゴム状弾性体より成る管状
体と、この管状体の外周を覆う編組構造体と、これらの
先端をそれぞれ閉鎖する閉鎖部材と、前記管状体内に流
体を供給する流体供給口とを具える弾性収縮体において
、該弾性収縮体外方を所定間隔ζおいて包囲するコイル
スプリングと、該スプリングにより保持される被覆と前
記コイルスプリングの両端を前記弾性収縮体の両端に固
定するストッパとを設けたことを特徴とするものである
(作 用) この構成によればコイルスプリングによるカバーにより
外部の物に直接接触することが防止でき、被覆により包
囲されるため油、薬品、ガラス、鉄粉等が弾性収縮体の
編組構造体およびゴム又はゴム状弾性体から成る管状体
に付着しなくなる。
(実施例) 以下に図面を参照して本発明のカバー付き弾性収縮体を
詳述する。
第1図は本発明の一実施例を示す図である。第11gに
おいて20は弾性収縮体全体を示し、21はゴム又はゴ
ム状弾性体よりなる管状体、22はその外周に設けた編
組構造体、28は両端の閉鎖部材、24はかしめキャッ
プである。
閉鎖部材28は、管状体21の両端開口に緊密に、好ま
しくは接着剤を用い得る封圧合着に供するニップル25
と、位置定めを司るフランジ26、さらには連結ビン孔
をあけたアイ又はクレビス端87とからなり、ニップル
35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
28を設けるを可とする。閉鎖部材23の一方は少くと
も片側で、ニップル25の長さ方向に形成した孔29を
介し管状体21の内部空洞80と連通ずる接続孔81を
あけ、ここにフィッティング82を取付ける。
カシメキャップ24は、7ランジ26と係合して管状体
21の端部外周にかぶさり、とくに端縁にフレアー88
を形成した円筒状金物より成り、ニップル25に向けて
半径方向に局部押圧して閉鎖部材28を管状体1に封止
合着する。編組構造体22の外周を所定間隔へだてて包
囲するコイルスプリング84には繊維布またはゴム、ビ
÷−ル等の高分子化合物による柔軟な被覆85を取付け
、これらの両端を閉鎖部材28に取付けたストッパ86
により保持する。ストッパ8Bは第2図(a)(1)]
に示すようにボルト87により閉鎖部材28に取付ける
。第8図はストッパ86の他の実施例であり、このよう
に?II数個のボルト87によりストッパ36を閉鎖部
材に取付けるようにしてもよい。なおストッパ86の構
成は第2.8図に示したものに限られることなく通常知
られているコイルスプリングの封止方法であれば種々の
構成が適用可能である。コイルスプリング84は圧縮ば
れであり、ばね力は弾性収縮体20に伸長時の形状を保
持し得る程度のばね力とし、かつ弾性収縮体の出力を損
ねることがないように比較的弱い値にする。
次にこの弾性収縮体の作用を説明する。流体供給口a2
aを通して管状体21の内部空洞30内に制御圧力を適
用することにより、編組構造体22の編組角θ。のθ工
に至る拡大つまり、パンタグラフ運動によって、管状体
21の膨径と、それに由来した軸方向の収縮すなわち閉
鎖部材28の連結ビン孔間距離の縮少をもたらす。この
時に生ずる収縮力を利用して所定の部材が駆動される。
この弾性収縮体20の収縮にともなってコイルスプリン
グ84も縮まり被覆85は蛇腹状態に折りたたまれる。
この時フィルスプリング84のばね力は充分に弱い値に
設定しであるので弾性収縮体20の収縮力に与える力の
損失はごくわずかである。管状体21の内部空洞80内
に加えた圧力をぬくと弾性収縮体20は径方向の縮少に
ともなって軸線方向に伸長する。この時コイルスプリン
グ84のばね力により伸長力が与えられているため、弾
性収縮体20はスムーズに伸長し、伸長した状態で保持
される。これにより例えば使用してない弾性収縮体を単
体で保存するような場合にも折れ曲がったりすることな
くその形状が確保されるため、管状体21および編組構
造体32が折れ曲がったり平坦につぶされたりすること
により性能低下をきたすことがない。またコイルスプリ
ング84および被覆35により管状体31および編組構
造体22の外周が覆われているため外部の物との接触に
より管状体21および編組構造体22が損傷することが
防止され、かつ油、薬品、ガラス鉄粉等がふりかかつて
もこれらが管状体21および編組構造体22に付着する
ことがないので、これらにより管状体!Ilおよび編組
構造体22が損傷を受けたり劣化したりすることがない
次に弾性収縮体20の出力とコイルスプリング84のば
ね力との関係を説明する。第4図はこの実施例の弾性収
縮体の特性を示す図である。Fは力、lは長さであり、
実線はコイルスプリング84をのぞいた弾性収縮体20
のみの出力を、一点鎖線はコイルスプリング84のばね
力を示し、破線は弾性収縮体20とコイルスプリング8
4との総合力を、’maXは弾性収縮体20の最大伸長
長さを、’In1nは、弾性収縮体20の最少縮少長さ
をそれぞれ示している。’maxにおけるコイルスプリ
ング84のばね力は弾性収縮体の形状保持用のものであ
り、このばね力を弾性収縮体20の形状を保持し得る範
囲内で極力小さくすることにより総合力を大きくするこ
とができる。また’maxから’minの範囲内で収縮
に対するばね力の増加が少ない特性のコイルスプリング
84を選定することにより総合力をさらに大きくするこ
とができる。
第1図に示した弾性収縮体ではコイルスプリングに圧縮
ばねを用いたが、弾性収縮体の単体での形状保持を考え
ない場合すf張ばねの使用も可能である。この場合第5
図に示すようにフィルスプリングのばね力がアシスト力
となって弾性収縮体のみの出力より総合力が増加する。
特にロボットアームの駆動装置として弾性収縮体を用い
る場合、通常2本一対で予張力を加えて使用するのでこ
のような場合には弾性収縮体の出力を効果的に向上させ
ることができる。
C効 果) 以上詳述したように本発明のカバー付き弾性収縮体は弾
性収縮体の外周をコイルスプリングとこれに取付けた被
覆により覆う構成としたため、外部の物との接触による
損傷および油、薬品、ガラス、鉄粉等による損傷や劣下
がないため、悪条件に耐え、性能低下をきたすことなく
長期間の使用に耐え、寿命が長く耐久性の高い弾性収縮
体である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のカバー付き弾性収縮体の一実施例の構
成を示す一部断面正面図、 第2図Talは第1図に示したストッパの正面図、 第2図rblは第1図に示したストッパの平面図、 第8図は第1図の弾性収縮体に使用し得るストッパの他
の例を示す平面図、 第4図は第1図の弾性収縮体の出力特性を示す特性図、 第5図はコイルスプリングを引張ばねにした場合の出力
特性を示す図、 第6図は従来の弾性収縮体の構成を示す一部断面正面図
である。 20・・・弾性収縮体   21・・・管状体22・・
・編組構造体    28・・・閉鎖部材24・・・か
しめキャップ  25・・・4ニツプル26・・・7ラ
ンジ     27・・・クレビス端28・・・環状突
条     29・・・孔8G・・・内部空洞    
 81・・・接続孔82・・・フィッティング  88
・・・フレア84・・・コイルスプリング 85・・・被覆

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ゴム又はゴム状弾性体より成る管状体と、この管状
    体の外周を覆う編組構造体と、これらの両端をそれぞれ
    閉鎖する閉鎖部材と、前記管状体内に流体を供給する流
    体供給口とを具える弾性収縮体において、該弾性収縮体
    外方を所定間隔おいて包囲するコイルスプリングと、該
    スプリングにより保持される被覆と前記コイルスプリン
    グの両端を前記弾性収縮体の両端に固定するストッパと
    を設けたことを特徴とするカバー付き弾性収縮体。
JP4804885A 1985-03-11 1985-03-11 カバ−付き弾性収縮体 Pending JPS61206809A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008292331A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Toshiba Corp 応力腐食割れ発生試験方法
CN104070526A (zh) * 2013-03-29 2014-10-01 联想(北京)有限公司 智能机器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS494093B1 (ja) * 1969-12-11 1974-01-30
JPS59197605A (ja) * 1983-04-25 1984-11-09 Bridgestone Corp ニユ−マチツク・アクチユエ−タ

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